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显示装置、电子设备及该显示装置的制造方法

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CN1825616A
CN1825616A CN 200510138042 CN200510138042A CN1825616A CN 1825616 A CN1825616 A CN 1825616A CN 200510138042 CN200510138042 CN 200510138042 CN 200510138042 A CN200510138042 A CN 200510138042A CN 1825616 A CN1825616 A CN 1825616A
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山崎舜平
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Abstract

本发明的目的在于提供一种能够以低成本、高成品率地制造出高画质、高可靠性的显示装置的技术。在本发明中,在象素区域的象素电极层上、以及覆盖象素电极层周边、作为隔壁功能的绝缘层上具有间隔件。由于该间隔件,在象素电极层上形成发光材料时,其支持着用于选择性地形成的掩模,并防止由于掩模的扭歪或挠曲而与象素电极层将接触。因此,在象素电极层上不会发生由于掩模造成的损伤等,象素电极层不会发生形状不良的情况,因此,可以进行高微细化的显示,并制造出高可靠性的显示装置。

Description

显示装置、电子设备及该显示装置的制造方法

技术领域

本发明涉及显示装置、电子设备及其该显示装置的制造方法。

背景技术

在具备场致发光(以下也记载为EL)元件的显示装置中,为了进行彩色显示,而使用发彩色光的彩色发光元件。为了形成彩色发光元件,在电极上将各种颜色的发光材料形成为微细的图案是一个重要因素。

为达到上述目的,一般采用的方法是在使用蒸发法等形成材料时,使用掩模形成微细图案。

但是,由于随着高微细化的发展而带来的象素区域的微细化、随着大面积化而带来的衬底的大型化,蒸发时由于所使用的掩模的精度和挠曲等原因而产生不良。已报告了以提高蒸发掩模精度、高可靠性为目的的研究(例如,参照专利文献1)。

专利文献1特开2000-129419号公报发明内容本发明的目的在于提供一种不使工序、装置复杂化,以较高成品率制造出具有高微细及高可靠性的显示装置的技术。

本发明在象素区域的象素电极层上以及覆盖象素电极层周边的、作为隔壁功能的绝缘层上具有间隔件。由于该间隔件,在象素电极层上形成发光材料时,其支撑着用于选择性形成的掩模,并防止由于掩模的扭歪或挠曲等而与象素电极层相接触。因此在象素电极层上不会发生由掩模造成的损伤等,象素电极层不会发生形状不良的情况,因此,可以制造出进行高微细化显示的高可靠性的显示装置。

在可以使用本发明的显示装置中包括这样的发光显示装置,该发光显示装置连接了将被称为场致发光的发光有机物或有机物和无机物的混合物的层介于电极之间的发光元件和薄膜晶体管(以下也记载为TFT)。

在本发明的一种显示装置中,第一电极层上具有第一间隔件;具有覆盖第一电极层端部的绝缘层(绝缘物);在绝缘层上具有第二间隔件;在第一电极层和第一间隔件上具有电场发光层;在电场发光层上具有第二电极层。

在本发明的一种显示装置中,在第一电极层上具有第一间隔件;具有覆盖第一电极层端部的绝缘层(绝缘物);在绝缘层上具有第二间隔件;在第一电极层和第一间隔件上具有电场发光层;在电场发光层上具有第二电极层;绝缘层和第一间隔件由相同材料形成。

在本发明的一种显示装置中,第一电极层上具有第一间隔件;具有覆盖第一电极层端部的绝缘层(绝缘物);在绝缘层上具有第二间隔件;在第一电极层和第一间隔件上具有电场发光层;在电场发光层上具有第二电极层;第一间隔件和第二间隔件由相同材料形成。

在上述结构中,第一间隔件和绝缘层还可以如图25、图30所示呈分离状态,如图26、30所示呈连续连接的状态。同样地,第一间隔件和第二间隔件也可以呈分离状态或者呈连续连接的状态。第一间隔件和第二间隔件不仅在具有作为象素电极层功能的第一电极层上形成电场发光层时,形成为相对于所使用的掩模的间隔件,而且在形成电场发光层,由密封衬底密封并作为显示装置完成后,在显示装置受到外部的压力或冲击时,还具有作为防止损伤和变形的间隔件的功能。

本发明显示装置的一种制造方法是:形成第一电极层;在覆盖第一电极层端部的绝缘层(绝缘物)和第一电极层上形成第一间隔件;在绝缘层上形成第二间隔件;在第一电极层和第一间隔件上形成电场发光层;在电场发光层上形成第二电极层。

本发明显示装置的一种制造方法是:形成第一电极层;在覆盖第一电极层端部的绝缘层(绝缘物)和第一电极层上形成第一间隔件;通过与第二间隔件相接地设置掩模,选择性地在第一电极层和第一间隔件上形成电场发光层,在电场发光层上形成第二电极层。

本发明显示装置的一种制造方法是:形成第一电极层;形成覆盖第一电极层端部的绝缘层(绝缘物);在第一电极层上形成第一间隔件,以及在绝缘层上形成第二间隔件;在第一电极层和第一间隔件上形成电场发光层,在电场发光层上形成第二电极层。

本发明显示装置的一种制造方法是:形成第一电极层;形成覆盖第一电极层端部的绝缘层(绝缘物);在第一电极层和绝缘层上形成绝缘膜(绝缘层),通过对绝缘膜进行构图在第一电极层上形成第一间隔件,以及在绝缘层上形成第二间隔件;在第一电极层和第一间隔件上形成电场发光层;在电场发光层上形成第二电极层。

本发明显示装置的一种制造方法是:形成第一电极层;形成覆盖第一电极层端部的绝缘层(绝缘物);在第一电极层上形成第一间隔件,以及在绝缘层上形成第二间隔件;通过与第二间隔件相接地设置掩模,选择性地在第一电极层和第一间隔件上形成电场发光层,在电场发光层上形成第二电极层。

使用本发明时,能够以简单的工序制造出可靠性高的显示装置。由此,能够以较低的成本、成品率高地制造出高精细、高画质的显示装置。

附图说明

图1是说明本发明显示装置的图。

图2是说明本发明显示装置制作方法的图。

图3是说明本发明显示装置制作方法的图。

图4是说明本发明显示装置制作方法的图。

图5是说明本发明显示装置制作方法的图。

图6是说明本发明显示装置制作方法的图。

图7是说明本发明显示装置制作方法的图。

图8是说明本发明显示装置的图。

图9是说明本发明显示装置的图。

图10是说明本发明显示装置的图。

图11是说明本发明显示装置的图。

图12是说明本发明显示装置的图。

图13是说明可适用于本发明的发光元件的构成图。

图14是图15所说明的EL显示装置的等效电路图。

图15是说明本发明显示装置的俯视图。

图16是本发明显示装置的俯视图。

图17是本发明显示装置的俯视图。

图18是本发明显示装置的俯视图。

图19是说明可适用于本发明的滴加注入法的图。

图20是表示应用本发明的电子设备的图。

图21是表示应用本发明的电子设备的图。

图22是表示应用本发明的电子设备的图。

图23是表示应用本发明的电子设备的图。

图24是本发明显示装置的说明图。

图25是本发明显示装置的俯视图。

图26是本发明显示装置的俯视图。

图27是本发明显示装置的俯视图。

图28是说明本发明显示装置的图。

图29是说明本发明显示装置的制作方法的图。

图30是本发明显示装置的俯视图。

图31是说明本发明显示装置的图。

图32是说明本发明显示装置制作方法的图。

图33是本发明显示装置的俯视图。

图34是本发明显示装置的俯视图。

图35是说明本发明显示装置的图。

具体实施方式

以下使用附图对本发明的实施方式进行详细说明。但是,本发明不限于以下说明,在不脱离本发明宗旨和范围的条件下可以对所述方式和详细情况进行各种变更对本领域技术人员来说也是容易理解的。因此,本发明并不限定在以下所示实施方式的记载内容进行解释。在以下所述本发明的构成中,同一部分或具有同样功能的部分在不同的附图之间共同使用同一符号,并省略对其重复说明。

(实施方式1)使用图1到图6、图16、图17对本发明实施方式中的薄膜晶体管的制造方法进行详细说明。

图16(A)为表示本发明的显示面板构成的俯视图,在具有绝缘表面的衬底2700上形成在矩阵上排列了象素2702的象素部2701、扫描线侧输入端子2703、信号线侧输入端子2704。象素数目可以根据各种规格进行设置,如果为XGA,则象素数目可为1024×768×3(RGB),如果为UXGA,则象素数目可为1600×1200×3(RGB),如果与全规格(フルスペツク)高清晰度电视对应的话,则象素数目可以为1920×1080×3(RGB)。

象素2702是由扫描线侧输入端子2703延伸的扫描线和由信号线侧输入端子2704延伸的信号线交叉形成的,配置成矩阵状。在每个象素2702上,均具有开关元件和与该开关元件相连接的象素电极层。开关元件的一个代表性实例为TFT,通过使TFT的栅极电极层侧与扫描线相连,源极或漏极侧与信号线相连,由此,可以根据从外部输入的信号对各个象素进行独立控制。

TFT的主要构成要素可以举出半导体层、栅极绝缘层和栅极电极层,与半导体层上形成的源极和漏极区域相连的布线层附带其上。在结构方面已知代表性的有从衬底侧设置了半导体层、栅极绝缘层和栅极电极层的顶部栅极型、和从衬底侧设置了栅极电极层、栅极绝缘层和半导体层的底部栅极型等,在本发明中可以使用这些构造中的任何一种。

图16(A)显示的是采用外接的驱动电路对向扫描线和信号线输入的信号进行控制的显示面板的结构,但是如图17(A)所示,还能够以COG(Chip on Glass:玻璃覆晶)方式将驱动器IC 2751安装在衬底2700上。而作为其他的安装方式,还可以采用如图17(B)所示的TAB(Tape AutomatedBonding:载带自动焊)方式。驱动器IC可以是在单结晶半导体衬底上形成的,也可以是在玻璃衬底上采用TFT形成电路而构成。在图17中,驱动器IC2751与FPC(Flexible printed circuit:挠性印制电路)2750相连接。

当将设置在象素上的TFT形成在具有结晶性半导体上时,如图16(B)所示,扫描线侧驱动电路3702也可以在衬底3700上一体化地形成。在图16(B)中,象素部3701可以与和信号线侧输入端子3704相连接的图16(A)所示的情况一样,由外接的驱动电路控制。在象素上设置的TFT由迁移率高、多晶(微晶)半导体、单晶半导体等形成的情况下,图16(C)还可在衬底4700上与象素部4701、扫描线驱动电路4702、信号线驱动电路4704一体形成。

在具有绝缘表面的衬底100上作为衬底膜,可通过溅射法、PVD法(Physical Vapor Deposition:物理气相淀积)、减压CVD法(LPCVD法)或者等离子体CVD法等CVD法(Chemial Vapor Deposition:化学气相淀积)等并使用氮氧化硅膜(SiNO)形成10~200nm(优选为50~100nm)的衬底膜101a,使用氧氮化硅膜(SiON)层叠50~200nm(优选为100~150nm)的衬底膜101b。在本实施方式中,使用等离子体CVD法形成衬底膜101a、衬底膜101b。作为衬底100,可以使用玻璃衬底、石英衬底或硅衬底、金属衬底或在不锈钢衬底的表面上形成绝缘膜的衬底。此外,还可以使用耐本实施方式的处理温度的具有耐热性的塑料衬底,还可以使用如薄膜那样的柔性衬底。作为塑料衬底可以使用由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PES(聚醚硫醚)形成的衬底,作为柔性衬底,可以使用丙烯等合成树脂。

作为衬底膜,可以使用氧化硅、氮化硅、氧氮化硅或氮氧化硅等,可以为单层,也可以为2层、3层的层叠构造。在本说明书中,氧氮化硅指的是氧的组成比比氮的组成比大的物质,也指含有氮的氧化硅。同样,氮氧化硅指的是氮的组成比比氧的组成比大的物质,也指含有氧的氮化硅。在本实施方式中,在衬底上以SiH4、NH3、N2O、N2和H2作为反应气体形成膜厚为50nm的氮氧化硅膜,以SiH4、N2O作为反应气体形成膜厚为100nm的氧氮化硅膜。此外,还可以使得氮氧化硅膜的膜厚为140nm,所层叠的氧氮化硅膜的膜厚为100nm。

在与半导体相接触的衬底膜的最上层上优选形成膜厚为0.3nm~5nm的氮化硅膜或者形成氮化硅氧化膜。在本实施方式中,向半导体层中添加促进结晶化的金属元素(在本实施方式中使用镍),此后通过吸气处理进行除去。氧化硅膜和硅膜之间形成良好的界面状态,但是,在界面处硅膜中的金属元素和氧化硅中的氧发生反应,容易形成金属氧化物(在本实施方式中为氧化镍(NiOx)),金属元素有时难以被吸除。此外,氮化硅膜由于氮化硅膜的应力以及隔栅(trap)的影响,可能对它与半导体层的界面状态带来不利影响。因此,在与半导体层相接触的绝缘层的最上层上形成膜厚为0.3~5nm的氮化硅膜或者氮氧化硅膜。在本实施方式中,在衬底100上形成氮氧化硅膜、氧氮化硅膜后,在氧氮化硅膜上形成膜厚为0.3nm~5nm的氮氧化硅膜,形成3层层叠构造。当采用这种构造时,半导体层中金属元素的吸除效率也得到提高,而且氮化硅膜对半导体层的不利影响也减轻。此外,层叠的绝缘层可以在相同腔室内,在不破坏真空且在同一温度下,一边对反应气体进行切换一边连续地形成。在不破坏真空的条件下连续形成时,可以防止层叠的膜之间的界面处被污染。

此后,在衬底膜上形成半导体膜。半导体膜可以由公知技术(溅射法、LPCVD法或者等离子体CVD法等)以25~200nm(优选为30~150nm)的厚度成膜。在本实施方式中,优选使用对非晶质半导体膜进行激光结晶形成的结晶性半导体膜。

形成半导体膜的材料可以使用以硅烷或锗烷为代表的半导体材料气体,由气相生长法或溅射法制造出的非晶质半导体(以下也称为“无定形半导体:AS”),利用光能或热能使该非晶质半导体结晶化形成的多晶半导体或者半无定形(也称为微晶或micro crystal。以下也称为“SAS”)半导体等。

SAS具有处于非晶质和结晶构造(包含单晶、多晶)之间的构造,是一种具有稳定的自由能量的第三状态的半导体,其包含具有短程有序的晶格畸变的结晶质区域。在膜中的至少一部分区域中,可以观测到0.5~20nm的结晶区域,在以硅为主成分的情况下,拉曼光谱移动到比520cm-1还低的波数侧。采用X线衍射还可以观测到由硅晶格产生的(111)、(220)的衍射峰。由于使悬空链(dangling bond)终端化,因此至少含有1原子%或该数值以上的氢或卤素。SAS可通过将硅化物气体进行辉光放电分解(等离子体CVD)来形成。作为硅化物气体可使用SiH4,其他的还可以使用Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等。此外,还可以混合F2、GeF4。该硅化物气体还可以采用H2,或者H2与从He、Ar、Kr、Ne选出的一种或多种稀有气体元素进行稀释。稀释率在2~1000倍的范围,压力大致在0.1Pa~133Pa的范围内,电源频率为1MHz~120MHz,优选为13MHz~60MHz。衬底加热温度优选在小于等于300℃,即使在100~200℃的衬底加热温度下也可以形成。在此,作为主要在成膜时获取的杂质元素,由氧、氮、碳等大气成分得来的杂质最好小于等于1×1020cm-3,特别优选氧浓度小于等于5×1019cm-3,小于等于1×1019cm-3更好。此外,通过包含氦、氩、氪、氖等稀有气体元素,进一步助长晶格畸变,从而可增加稳定性,获得良好的SAS。此外,作为半导体膜,还可以在由包含氟元素的硅化物气体形成的SAS层上层叠由包含氢的硅化物气体形成的SAS层。

作为非晶质半导体,可以举出代表性的氢化无定形硅,作为结晶性半导体,可举出代表性的多晶硅等。在多晶硅中,包含以经过大于等于800℃的处理温度形成的使用多晶硅为主材料的所谓高温多晶硅、或者经过小于等于600℃的处理温度形成的使用多晶硅为主材料的所谓低温多晶硅、或者添加促进结晶化的元素等而结晶的多晶硅等。当然,还可以使用如上所述的半无定形半导体或在半导体膜的一部分中包含结晶相的半导体。

在使用结晶性半导体膜为半导体膜的情况下,该结晶性半导体膜的制造方法可使用公知方法(激光结晶法、热结晶法或使用了镍等促进结晶化的元素的热结晶法等)。此外,通过对作为SAS的微晶半导体进行激光照射来结晶化,还可以提高结晶性。在不导入有助于结晶化的元素的情况下,在对非晶质半导体膜进行激光照射前,通过在氮气气氛以及500℃下加热1小时,使得非晶质半导体膜的含氢浓度释放至小于等于1×1020atoms/cm3。这是由于在对含氢较多的非晶质半导体膜进行激光照射时非晶质半导体膜被破坏的缘故。为进行结晶而进行的加热处理可以使用加热炉、激光照射、或者由灯发出的光进行的照射(也称为灯热处理(lamp anneal))等。作为加热方法,包括GRTA(Gas Rapid Thermal Anneal:气体快速热退火)法、LRTA(LampRapid Thermal Anneal:灯快速热退火)法等RTA法。

作为向非晶质半导体膜导入金属元素的方法,只要是可以使该金属元素存在于非晶质半导体膜的表面或其内部中的方法,对其没有特别限制,例如可以使用溅射法、CVD法、等离子体处理法(还包含等离子体CVD法)、吸附法、涂敷金属盐溶液的方法。其中,使用溶液的方法很简便,可容易地对金属元素的浓度进行调整,因此很有用。此外,此时为改善非晶质半导体膜表面的润湿性,使水溶液遍布非晶质半导体膜的整个表面,优选采用在氧气气氛中进行UV光照射、热氧化法、包含羟基自由基的臭氧水或过氧化氢的处理等形成氧化膜。

通过使用可连续振荡的固体激光器,照射基本波的二次谐波~四次谐波的激光,从而可获得大粒径的结晶。例如,作为代表性的,优选使用Nd:YVO4激光(基本波为1064nm)的二次谐波(532nm)或3次谐波(355nm)。具体地,由非线性光学元件将连续振荡的YVO4激光器射出的激光变换为谐波,可获得输出在数瓦以上的激光。优选地,由光学系统在照射面上形成为矩形或椭圆形的激光,并对半导体膜进行照射。此时的能量密度必须为0.01~100MW/cm2左右(优选为0.1~10MW/cm2)。使扫描速度为0.5~2000cm/秒(优选为10~200cm/秒)进行照射。

激光的光束形状优选形成为线状。结果,可以提高光通量。此外,进一步地,激光还可以相对于半导体膜以入射角θ(0<θ<90度)进行照射。这是由于可以防止激光的干涉。

通过使这种激光与半导体膜相对扫描,可进行激光照射。而在激光照射过程中,为了将激光束精度良好地重合,或控制激光照射起始位置和激光照射结束位置,还可以形成标记。标记可以与非晶质半导体膜同时形成在衬底上。

另外,激光器可以使用连续振荡或脉冲振荡的气体激光器、固体激光器、铜蒸气激光器或金蒸气激光器等。作为气体激光器,包括准分子激光器、Ar激光器、Kr激光器、He-Cd激光器等,作为固体激光器,可举出YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、Y2O3激光器、玻璃激光器、红宝石激光器、变石激光器、Ti:蓝宝石激光器等。

此外,通过使脉冲振荡的激光的振荡频率不低于0.5MHz,可以使用比通常使用的几十Hz到几百Hz的频带明显高的频带,进行激光结晶。以脉冲振荡方式将激光照射至半导体膜后,到半导体膜完全固化的时间为几十纳秒到几百纳秒。由此,通过使用上述频带,在半导体膜由于照射激光而熔融到固化的期间,可照射下一个脉冲的激光。但是,由于半导体膜中固液界面可连续移动,因此,形成具有朝向扫描方向连续生长的晶粒的半导体膜。具体地,在所含晶粒的扫描方向上可形成宽度为10~30微米左右的晶粒的集合;与扫描方向垂直的方向上可形成宽度为1~5微米左右的晶粒的集合。通过沿着该扫描方向上形成延长的单结晶晶粒,从而可以形成至少在薄膜晶体管的沟道方向上几乎不存在晶界的半导体膜。

此外,还可以在稀有气体或氮等惰性气体气氛中照射激光。由此,可以抑制由激光照射造成的半导体表面变粗糙,抑制由界面电平密度不均而产生的阈值不均。

非晶质半导体膜的结晶化可通过热处理和激光照射进行组合结晶化,还可单独反复进行多次热处理或激光照射。

在本实施方式中,在衬底膜101b上形成非晶质半导体膜,通过使非晶质半导体膜结晶化形成结晶性半导体膜。作为非晶质半导体膜,使用由SiH4、H2反应气体形成的非晶质硅。在本实施方式中,衬底膜101a、衬底膜101b和非晶质半导体膜在同一腔室内在不破坏真空和330℃的同一温度下,一边切换反应气体一边连续地形成。

除去非晶质半导体膜上形成的氧化膜后,通过在氧气气氛中进行UV光照射、热氧化法、采用包含羟基自由基的臭氧水或过氧化氢的处理等,形成10~50埃的氧化膜。在本实施方式中,使用Ni作为有助于结晶化的元素。采用旋涂法涂敷包含10ppm的Ni醋酸盐的水溶液。

在本实施方式中,采用RTA法在650℃下进行6分钟的热处理后,除去在半导体膜上形成的氧化膜,照射激光。非晶质半导体膜通过以上的结晶化处理进行结晶化,形成为结晶性半导体膜。

在使用金属元素进行结晶化的情况下,为减少或除去金属元素而实施吸除工序。在本实施方式中,将非晶质半导体膜作为吸除陷坑(sink)来捕获金属元素。首先在结晶性半导体膜上通过在氧气气氛中进行UV光照射、热氧化法、采用包含羟基自由基的臭氧水和过氧化氢的处理等,从而形成氧化膜。氧化膜优选由加热处理进行厚膜化。在本实施方式中,在形成氧化膜后,通过由RTA法在650℃下进行6分钟的热处理后,使氧化膜变厚。此后,使用等离子体CVD法(在本实施方式中条件为350W、35Pa),形成膜厚为30nm的非晶质半导体膜。

此后,由RTA法在650℃下进行6分钟的热处理,以减少或除去金属元素。热处理还可以在氮气气氛下进行。由此,将已形成为吸除陷坑的非晶质半导体膜以及在非晶质半导体膜上形成的氧化膜采用氟酸等除去,可获得减少或除去了金属元素的结晶性半导体膜102(参照图2(A))。在本实施方式中,使用TMAH(Tetramethyl ammonium hydroxide:四甲基氢氧化铵)对已形成为吸除陷坑的非晶质半导体膜进行除去操作。

对于由此所得的半导体膜,为了抑制薄膜晶体管的阈值电压,还可以掺杂微量杂质元素(硼或磷)。该杂质元素的掺杂可以在结晶化工序之前对非晶质半导体膜实施。在非晶质半导体膜的状态下进行杂质元素的掺杂时,通过此后为结晶化而实施的加热处理,还可以进行杂质的活性化。此外,还可以改善掺杂时产生的缺陷等。

此后,使用掩模对结晶性半导体膜102进行构图。在本实施方式中,在除去形成在结晶性半导体膜102上的氧化膜后,形成新的氧化膜。此后,制作光掩模,使用光刻法进行构图处理,由此形成半导体层103、半导体层104、半导体层105和半导体层106。

在构图时进行的蚀刻加工可以采用等离子体蚀刻(干法蚀刻)或湿法蚀刻中的任何一种,但是,为了进行大面积衬底处理,适于使用等离子体蚀刻。作为蚀刻气体,可以使用CF4、NF3等含氟气体或包含Cl2、BCl3等含氯元素的气体,还可以适当地添加He或Ar等惰性气体。此外,如果采用大气压放电的蚀刻加工,则还可以进行局部放电加工,无需在整个衬底上形成掩模层。

在本发明中,还可以根据如液滴排出法那样可选择性地形成图案的方法来形成形成有布线层或电极层的导电层、或用于形成预定图案的掩模层等。液滴排出(喷出)法(根据该方式也称为喷墨法)通过对以特定目的调和的组合物液滴进行选择性排出(喷出),从而形成预定图案(导电层或绝缘层等)。此时,还可以对被形成区域进行润湿性或粘结性的控制处理。另外,还可以使用可对图案进行转印或描画的方法,例如印刷法(丝网印刷或平版印刷等图案形成方法)等。

在本实施方式中,所用的掩模可以使用环氧树脂、丙烯酸树脂、酚树脂、酚醛清漆树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂等树脂材料。此外,还可以使用苯并环丁烯、聚对二甲苯、具有透过性的聚酰亚胺等有机材料、硅氧烷类聚合物等聚合形成的化合物材料、包含水溶性均聚物和水溶性共聚体的组合物材料等。或者还可以使用包含感光剂的市售抗蚀剂材料,例如可使用作为代表性正性抗蚀剂的、酚醛树脂和作为感光剂的萘醌二叠氮化合物;作为负性抗蚀剂的碱性树脂、二苯基硅烷二醇和酸产生剂等。在使用液滴排出法的情况下,可以使用任何一种材料,而且其表面张力和粘度可以通过调整溶剂的浓度或者添加表面活性剂等进行适当的调整。

除去半导体层上的氧化膜,形成覆盖半导体层103、半导体层104、半导体层105和半导体层106的栅极绝缘层107。栅极绝缘层107使用等离子体CVD法或溅射法等,由厚度为10~150nm的含硅绝缘膜形成。作为栅极绝缘层107,可使用氮化硅、氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅为代表的硅的氧化物材料或氮化物材料等公知的材料形成,可以层叠也可以为单层。在本实施方式中,栅极绝缘层使用氮化硅膜、氧化硅膜、氮化硅膜的3层层叠体。此外,还可以为氧氮化硅膜的单层、双层形成的层叠体。还可以使用具有致密膜质的氮化硅膜。进一步地还可以在半导体层和栅极绝缘层之间形成膜厚为1~100nm、优选为1~10nm、进一步优选为2~5nm的膜厚较薄的氧化硅膜。作为较薄氧化硅膜的形成方法,可以通过使用GRTA法、LRTA法等对半导体区域表面进行氧化来形成热氧化膜,由此形成膜厚薄的氧化硅膜。其中,在以较低的成膜温度形成栅极漏电流少的致密绝缘膜时,可以使氩气等稀有气体元素包含在反应气体中,并使其混入到所形成的绝缘膜中。

此后,在栅极绝缘层107上层叠形成作为栅极电极层使用的膜厚为20~100nm的第一导电膜108和膜厚为100~400nm的第二导电膜109(参照图2(B))。第一导电膜108和第二导电膜109可采用溅射法、蒸发法、CVD法等公知方法形成。第一导电膜108和第二导电膜109可由选自钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、铬(Cr)、钕(Nd)的元素、或者以所述元素为主成分的合金材料或者化合物材料来形成。此外,作为第一导电膜108和第二导电膜109还可以使用以掺杂磷等杂质元素的多晶硅膜为代表的半导体膜或AgPdCu合金。此外,也不限于2层构造,例如,可以为依次层叠作为第一导电膜的膜厚为50nm的钨膜、作为第二导电膜的膜厚为500nm的铝和硅的合金(Al-Si)膜、作为第三导电膜的膜厚为30nm的氮化钛膜形成的三层构造。此外,在为3层构造的情况下,还可以使用氮化钨代替第一导电膜的钨,使用铝和钛的合金膜(Al-Ti)代替第二导电膜的铝和硅的合金(Al-Si)膜,使用钛膜代替第三导电膜的氮化钛膜。此外,还可以为单层构造。在本实施方式中,形成膜厚为30nm的氮化钽(TaN)作为第一导电膜108,形成膜厚为370nm的钨(W)作为第二导电膜109。

此后,使用光刻法形成由抗蚀剂构成的掩模110a、掩模110b、掩模110c、掩模110d和掩模110f,对第一导电膜108和第二导电膜108进行构图,形成第一栅极电极层121、第一栅极电极层122、导电层123、第一栅极电极层124、第一栅极电极层125和第一栅极电极层126以及导电层111、导电层112、导电层113、导电层114、导电层115以及导电层116(参照图2(C))。通过使用ICP(Inductively Coupled Plasma:感应耦合等离子体)蚀刻法,对蚀刻条件(在线圈型电极层上施加的电能、在衬底侧电极层上施加的电能和衬底侧的电极温度等)进行适当调整,从而可以将第一栅极电极层121、第一栅极电极层122、导电层123、第一栅极电极层124、第一栅极电极层125和第一栅极电极层126以及导电层111、导电层112、导电层113、导电层114、导电层115以及导电层116蚀刻为具有所希望的锥形形状。此外,还可以根据掩模110a、掩模110b、掩模110c、掩模110d和掩模110f的形状对锥形形状的角度等进行控制。此外,作为蚀刻用气体,可适当地使用以Cl2、BCl3、SiCl4或CCl4等为代表的氯元素类气体,以CF4、CF5、SF6或NF3等为代表的氟元素类气体或O2。在本实施方式中,通过使用由CF5、Cl2、O2构成的蚀刻用气体对第二导电膜109进行蚀刻,并连续使用由CF5、Cl2构成的蚀刻用气体对第一导电膜108进行蚀刻。

此后,使用掩模110a、掩模110b、掩模110c、掩模110d和掩模110f,对导电层111、导电层112、导电层113、导电层114、导电层115以及导电层116进行构图。此时,在形成导电层的第二导电膜109和形成第一栅极电极层的第一导电膜108的选择比很高的蚀刻条件下,对导电层进行蚀刻。通过该蚀刻,对导电层111、导电层112、导电层113、导电层114、导电层115以及导电层116进行蚀刻,形成第二栅极电极层131、第二栅极电极层132、导电层133、第二栅极电极层134、第二栅极电极层135以及第二栅极电极层136。在本实施方式中,第三导电层也具有锥形形状,该锥形角度比第一栅极电极层121、第一栅极电极层122、导电层123、第一栅极电极层124、第一栅极电极层125以及第一栅极电极层126所具有的锥形角度大。此外,所谓锥形角度指的是相对于第一栅极电极层、第二栅极电极层、导电层表面的侧面的角度。由此,增大锥形角度,在为90度的情况下,导电层具有垂直侧面,不具有锥形形状。在本实施方式中,作为用于形成第二栅极电极层的蚀刻用气体,使用Cl2、SF6、O2。

在本实施方式中,由于第一栅极电极层、导电层和第二栅极电极层形成为具有锥形形状,故2层栅极电极层均具有锥形状。但是,本发明并不限定于此,还可以仅栅极电极层的一层具有锥形形状,另一层通过各向异性蚀刻而具有垂直侧面。如本实施方式所示,锥形角度在层叠的栅极电极层之间可以不同,也可以相同。通过具有锥形形状,从而提高在其上层叠的膜的覆盖性能,并减少缺陷,因此,可靠性提高。

通过以上工序,可以在周边驱动电路区域204上形成由第一栅极电极层121和第二栅极电极层131构成的栅极电极层117、由第一栅极电极层122和第二栅极电极层132形成的栅极电极层118、在象素区域206上形成由第一栅极电极层124和第二栅极电极层134形成的栅极电极层127、由第一栅极电极层125和第二栅极电极层135形成的栅极电极层128、由第一栅极电极层126和第二栅极电极层136形成的栅极电极层129、在连接区域205上形成由导电层123和导电层133形成的导电层130(参照图2(D))。在本实施方式中,可以采用干法蚀刻形成栅极电极层,也可以采用湿法蚀刻形成栅极电极层。

通过在形成栅极电极层时实施的蚀刻工序,栅极绝缘层107或多或少被蚀刻,存在膜厚减少(所谓膜减少)的情况。

在形成栅极电极层时,通过减小栅极电极层的宽度,可以形成能够进行高速动作的薄膜晶体管。以下示出了形成沟道方向宽度较细的栅极电极层的2种方法。

第一种方法是在形成栅极电极层的掩模后,通过蚀刻、灰化等在掩模的宽度方向上进行细化,可进一步形成宽度细的掩模。通过使用预先形成宽度较细的形状的掩模,从而使栅极电极层也形成宽度较细的形状。

其次,第二种方法形成通常的掩模,并通过使用该掩模形成栅极电极层。此后对所得的栅极电极层在宽度方向上进一步砂磨蚀刻进行细化。由此,可最终形成宽度较细的栅极电极层。经过以上的工序,此后可以形成沟道长度较短的薄膜晶体管,并可以制作出能够进行高速度动作的薄膜晶体管。

此后,将栅极电极层117、栅极电极层118、栅极电极层127、栅极电极层128、栅极电极层129和导电层130作为掩模,向其中添加n型的杂质元素151,形成第一n型杂质区域140a、第一n型杂质区域140b、第一n型杂质区域141a、第一n型杂质区域141b、第一n型杂质区域142a、第一n型杂质区域142b、第一n型杂质区域142c、第一n型杂质区域143a、第一n型杂质区域143b(参照图3(A))。在本实施方式中,使用磷化氢(PH3)(P的组成比率为5%)作为包含杂质元素的掺杂气体,在气体流量为80sccm、束电流为54微安/cm、加速电压为50kV、添加的剂量为7.0×1013ions/cm2的条件下进行掺杂。在此,在第一n型杂质区域140a、第一n型杂质区域140b、第一n型杂质区域141a、第一n型杂质区域141b、第一n型杂质区域142a、第一n型杂质区域142b、第一n型杂质区域142c、第一n型杂质区域143a、第一n型杂质区域143b中,添加浓度为1×1017~5×1018/cm3左右的n型杂质元素。在本实施方式中,使用磷(P)作为n型杂质元素。

在本实施方式中,杂质区域通过栅极绝缘层与栅极电极层重叠的区域表示为Lov区域、杂质区域通过栅极绝缘层与栅极电极层不重叠的区域表示为Loff区域。在图3中,杂质区域中采用斑纹和白地表示,但白地部分不是表示未添加杂质元素的部分,而是为了能够直观地理解该区域杂质元素的浓度分布反应了掩模或者掺杂条件的情况。该情况在本说明书其他附图中也是一样。

此后形成覆盖半导体层103、半导体层105的一部分、半导体层106的掩模153a、掩模153b、掩模153c以及掩模153d。将掩模153a、掩模153b、掩模153c、掩模153d以及第二栅极电极层132作为掩模添加n型的杂质元素152,形成第二n型杂质区域144a、第二n型杂质区域144b、第三n型杂质区域145a、第三n型杂质区域145b、第二n型杂质区域147a、第二n型杂质区域147b、第二n型杂质区域147c、第三n型杂质区域148a、第三n型杂质区域148b、第三n型杂质区域148c、第三n型杂质区域148d。在本实施方式中使用PH3(P的组成比率为5%)作为包含杂质元素的掺杂气体,在气体流量为80sccm、束电流为540μA/cm、加速电压为70kV、添加的剂量为5.0×1015ions/cm2的条件下进行掺杂。在此,在第二n型杂质区域144a、第二n型杂质区域144b中添加浓度为5×1019~5×1020/cm3左右的n型杂质元素。第三n型杂质区域145a、第三n型杂质区域145b以与第三n型杂质区域148a、第三n型杂质区域148b、第三n型杂质区域148c、第三n型杂质区域148d相同程度或稍微高的浓度包含n型杂质元素而形成。此外,在半导体层104中形成沟道形成区域146、在半导体层105中形成沟道形成区域149a和沟道形成区域149b。

第二n型杂质区域144a、第二n型杂质区域144b、第二n型杂质区域147a、第二n型杂质区域147b、第二n型杂质区域147c为高浓度n型杂质区域,具有作为源极、漏极的功能。另一方面,第三n型杂质区域145a、第三n型杂质区域145b、第三n型杂质区域148a、第三n型杂质区域148b、第三n型杂质区域148c、第三n型杂质区域148d为低浓度杂质区域,形成为LDD(Lightly Doped Drain:轻掺杂漏极)区域。n型杂质区域145a、n型杂质区域145b通过栅极绝缘层107覆盖在第一栅极电极层122,因此作为Lov区域,可以缓和漏极附近的电场,并抑制由热载流子造成的导通电流劣化。其结果,可以形成能够高速度动作的薄膜晶体管。另一方面,第三n型杂质区域148a、第三n型杂质区域148b、第三n型杂质区域148c、第三n型杂质区域148d形成为未覆盖栅极电极层127、栅极电极层128的Loff区域,通过缓和漏极附近的电场来防止由于热载流子注入造成的劣化,同时具有降低截止电流的效果。结果,可以制作出可靠性高、低功耗的半导体装置。

此后,除去掩模153a、掩模153b、掩模153c、掩模153d,形成覆盖半导体层103、半导体层105的掩模155a、掩模155b。将掩模155a、掩模155b、栅极电极层117和栅极电极层129作为掩模,添加p型的杂质元素154,形成第一p型杂质区域160a、第一p型杂质区域160b、第一p型杂质区域163a、第一p型杂质区域163b、第二p型杂质区域161a、第二p型杂质区域161b、第二p型杂质区域164a、第二p型杂质区域164b。在本实施方式中,使用硼(B)作为杂质元素,因此使用B2H6(B的组成比率为15%)作为包含杂质元素的掺杂气体,在气体流量为70sccm、束电流为180μA/cm、加速电压为80kV、添加的剂量为2.0×1015ions/cm2的条件下进行掺杂。在此,向第一p型杂质区域160a、第一p型杂质区域160b、第一p型杂质区域163a、第一p型杂质区域163b、第二p型杂质区域161a、第二p型杂质区域161b、第二p型杂质区域164a、第二p型杂质区域164b中添加p型的杂质元素,并使其浓度为1×1020~5×1021/cm3左右。在本实施方式中,第二p型杂质区域161a、第二p型杂质区域161b、第二p型杂质区域164a、第二p型杂质区域164b反映栅极电极层117和栅极电极层129的形状,并以比第一p型杂质区域160a、第一p型杂质区域160b、第一p型杂质区域163a、第一p型杂质区域163b更低的浓度自匹配地形成。此外,在半导体层103中形成沟道形成区域162、在半导体层106中形成沟道形成区域165。

第二n型杂质区域144a、第二n型杂质区域144b、第二n型杂质区域147a、第二n型杂质区域147b、第二n型杂质区域147c为高浓度n型杂质区域,具有作为源极、漏极的功能。另一方面,第二p型杂质区域161a、第二p型杂质区域161b、第二p型杂质区域164a、第二p型杂质区域164b为低浓度杂质区域,形成为LDD(Lightly Doped Drain)区域。第二p型杂质区域161a、第二p型杂质区域161b、第二p型杂质区域164a、第二p型杂质区域164b通过栅极绝缘层107覆盖第一栅极电极层121、第一栅极电极层126,故为Lov区域,可以缓和漏极附近的电场,并抑制由热载流子造成的导通电流的恶化。

通过氧气灰化或抗蚀剂剥离液除去掩模155a、掩模155b,还除去氧化膜。此后,以覆盖栅极电极层侧面的方式形成绝缘膜,即侧墙。侧墙可以通过使用等离子体CVD法或减压CVD(LPCVD)法,由具有硅的绝缘膜形成。

为了对杂质元素进行活性化可进行加热处理、强光照射或激光照射。在活性化的同时可以反复对栅极绝缘层进行等离子体破坏或者对栅极绝缘层和半导体层之间的界面进行等离子体破坏。

此后,形成覆盖栅极电极层、栅极绝缘层的层间绝缘层。在本实施方式中,形成绝缘膜167和绝缘膜168的层叠构造(参照图4(A))。形成膜厚为200nm的氮氧化硅膜作为绝缘膜167,形成膜厚为800nm的氧氮化硅绝缘膜作为绝缘膜168,并形成层叠构造。此外,还可以覆盖栅极电极层、栅极绝缘层,形成膜厚为30nm的氧氮化硅膜、膜厚为140nm的氮氧化硅膜,膜厚为800nm的氧氮化硅膜,并作为3层层叠构造。在本实施方式中,绝缘膜167和绝缘膜168与衬底膜一样可以采用等离子体CVD法连续形成。绝缘膜167和绝缘膜168不仅限于氮化硅膜,还可以是使用了溅射法或等离子体CVD法的氮氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化硅膜,还可以将其他含硅的绝缘膜作为单层或三层以上的层叠结构来使用。

在氮气气氛中进一步在300~550℃下进行1~12小时的热处理,对半导体层进行氢化工序。优选在400~500℃下进行。该工序是利用作为层间绝缘层的绝缘膜167中所包含的氢使半导体层的悬空链处于终端的工序。在本实施方式中,在410度(℃)下进行加热处理。

作为绝缘膜167、绝缘膜168,可以由从其他氮化铝(AlN)、氧氮化铝(AlON)、氮含量比氧含量多的氮氧化铝(AlNO)或氧化铝、类金刚石碳(DLC)、含氮碳膜(CN)、聚硅氮烷、以及其他无机绝缘性材料的物质中选择出的材料来形成。此外,还可以使用硅氧烷材料(无机硅氧烷、有机硅氧烷)。另外,可以使用有机绝缘性材料,作为有机材料可以使用聚酰亚胺、丙烯酸树脂、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺、抗蚀剂或苯并环丁烯。还可以使用由平坦性好的涂敷法形成的涂敷膜。

此后,使用由抗蚀剂形成的掩模在绝缘膜167、绝缘膜168、栅极绝缘层107上形成到达半导体层的接触孔(开口部)。蚀刻工序可以根据所用材料的选择比,进行一次,也可以进行多次。在本实施方式中,在获得作为氧氮化硅膜的绝缘膜168和作为氮氧化硅膜的绝缘膜167以及栅极绝缘层107的选择比的条件下,进行第一次蚀刻,除去绝缘膜168。此后,通过第二次蚀刻除去绝缘膜167和栅极绝缘层107,形成到达作为源极或漏极区域的第一p型杂质区域160a、第一p型杂质区域160b、第一p型杂质区域163a、第一p型杂质区域163b、第二n型杂质区域144a、第二n型杂质区域144b、第二n型杂质区域147a、第二n型杂质区域147b的开口部。在本实施方式中,第一蚀刻工序由湿法蚀刻进行,第二蚀刻工序由干法蚀刻进行。湿法蚀刻中的蚀刻剂可以使用如包含氟氢铵以及氟化铵的混合溶液的氟酸类溶液。作为蚀刻用气体,可适当地使用以Cl2、BCl3、SiCl4或CCl4为代表的氯类气体、以CF4、SF6或NF3等为代表的氟类气体或O2。此外,在所使用的蚀刻用气体中还可以添加惰性气体。作为添加的惰性元素,可以使用由He、Ne、Ar、Kr、Xe中选出的一种或多种元素。

通过形成覆盖开口部的导电膜,并对导电膜进行蚀刻,形成与各源极区域或漏极区域的一部分分别电连接的源极电极层或漏极电极层169a、源极电极层或漏极电极层169b、源极电极层或漏极电极层170a、源极电极层或漏极电极层170b、源极电极层或漏极电极层171a、源极电极层或漏极电极层171b、源极电极层或漏极电极层172a、源极电极层或漏极电极层172b、布线层156。源极电极层或漏极电极层在由PVD法、CVD法、蒸发法等形成导电膜后,通过蚀刻形成所希望的形状。此外,还可以根据液滴排出法、印刷法、电场电镀法等,在预定场所选择性地形成导电层。还可以进一步采用回流法、双金属镶嵌法。源极电极层或漏极电极层的材料使用Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al、Ta、Mo、Cd、Zn、Fe、Ti、Si、Ge、Zr、Ba等金属或其合金,或者使用其金属氮化物。此外,还可以使用这些层的层叠构造。在本实施方式中,形成膜厚为100nm的钛(Ti)、膜厚为700nm的铝和硅的合金(Al-Si),膜厚为200nm的钛(Ti),构图为所希望的形状。

通过以上工序,可以制作出有源矩阵衬底(参照图4(B)),该有源矩阵衬底包括:在周边驱动电路区域204的Lov区域上具有p型杂质区域的p沟道型薄膜晶体管173;在Lov区域上具有n型杂质区域的n沟道型薄膜晶体管174;在连接区域上具有导电层177;在象素区域206的Loff区域具有n型杂质区域的多沟道型n型薄膜晶体管175;以及在Lov区域具有p型杂质区域的p沟道型薄膜晶体管176。

并且,有源矩阵衬底可以使用于具有自发光元件的发光装置、具有液晶元件的液晶显示装置、以及其他显示装置。此外,还可以用在以CPU(中央计算处理装置)为代表的各种处理器或搭载了ID芯片的卡等半导体装置中。

不限于本实施方式,薄膜晶体管可以采用形成有一个沟道形成区域的单栅极构造,也可以采用形成有二个沟道形成区域的双栅极构造,或形成有三个沟道形成区域的三栅极构造。此外,周边区域电路区域的薄膜晶体管也可以为单栅极构造,双栅极构造或三栅极构造。

此外,不限于本实施方式中所示的薄膜晶体管的制造方法,在顶部栅极型(平面型)、底部栅极型(反交错型)或者具有在沟道区域上下通过栅极绝缘膜配置的2个栅极电极层的双栅极型或其他构造中也适用。

另外,形成作为第二层间绝缘层的绝缘膜180和绝缘膜181(参照图5(A))。图5为显示装置的制造工序,具有由划线器进行分离用的分离区域201、作为FPC粘贴部位的外部端子连接区域202、作为周边部的走线布线区域的布线区域203、周边驱动电路区域204、连接区域205、象素区域206。在布线区域203处设置有布线179a、布线179b,在外部端子连接区域202处设置有与外部端子连接的端子电极层178。

作为绝缘膜180、绝缘膜181,可由从氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化铝(AlN)、氧氮化铝(AlON)、氮含量比氧含量高的氮氧化铝(AlNO)或氧化铝、类金刚石碳(DLC)、含氮碳膜(CN)、PSG(磷玻璃)、BPSG(磷硼玻璃)、铝膜、聚硅氮烷、包含其他无机绝缘性材料的物质中选出的材料形成。此外,还可以使用硅氧烷树脂。其中,所谓硅氧烷树脂与包含Si-O-Si键的树脂相当。硅氧烷由硅(Si)和氧(O)的键构成骨架结构。作为取代基使用至少含氢的有机基(例如烷基、芳香族烃)。作为取代基,还可以使用氟基团。此外,作为取代基,还使用至少含氢的有机基和氟基团。此外,还可以使用有机绝缘性材料,作为有机材料可以为感光性的,也可以为非感光性的,可以使用聚酰亚胺、丙烯酸树脂、聚酰胺、抗蚀剂、聚酰亚胺酰胺、苯并环丁烯的具有低介电常数率的有机绝缘性材料。

在本实施方式中,作为绝缘膜180,可以采用CVD法形成膜厚为200nm的氧氮化硅膜。作为为平坦化而设置的层间绝缘层,由于要求具有较高耐热性和绝缘性以及较高平坦化率,因此,作为绝缘膜181的形成方法,优选使用以旋涂法为代表的涂敷法。

在本实施方式中,作为绝缘膜181的材料,使用采用了硅氧烷树脂材料的涂敷膜。烧结后的膜被称为含烷基的氧化硅膜(SiOx(x、y=1、2...))。包含该烷基的氧化硅膜还可以耐300℃或300℃以上的加热处理。

绝缘膜180、绝缘膜181可以采用浸涂法、喷涂法、刮刀法、辊涂法、帘涂法、刮刀涂布机、CVD法、蒸发法等。还可以由液滴排出法形成绝缘膜180、绝缘膜181。在使用液滴排出法的情况下,可节约材料液。此外,还可以使用类似液滴排出法那样可进行图案转印或描画的方法,例如印刷法(丝网印刷或平版印刷等形成图案的方法)等。

此后,如图5(B)所示,在作为第二层间绝缘层的绝缘膜180和绝缘膜181处形成开口部。绝缘膜180和绝缘膜181在连接区域205、布线区域203、外部端子连接区域202、分离区域201等处需要进行大面积的蚀刻。但是,象素区域206处的开口面积与连接区域205等的开口面积相比非常小,形成为微细区域。因此,通过设置象素区域的开口部形成用光刻工序和连接区域的开口部形成用光刻工序,可以进一步扩大蚀刻条件的裕度。结果可以提高成品率。此外,通过扩大蚀刻条件的裕度,可以较高精度地形成在象素区域形成的接触孔。

具体地,设置在连接区域205、布线区域203、外部端子连接区域202、分离区域201以及周边驱动电路区域204一部分上的绝缘膜180和绝缘膜181上形成大面积的开口部。因此,以覆盖象素区域206、连接区域205的一部分、以及周边驱动电路区域204的部分绝缘膜180和绝缘膜181的方式形成掩模。蚀刻时可以使用并行平版RIE装置或ICP蚀刻装置。蚀刻时间可以是使得布线层或第一层间绝缘层被过度蚀刻的时间。在进行这种过度蚀刻时,可以降低衬底内膜厚不均的情况、以及蚀刻速率不均的情况。由此,分别在连接区域205处形成开口部182,在外部端子连接区域202处形成开口部183。

此后,如图5(B)所示,在象素区域206的绝缘膜180和绝缘膜181处形成微细的开口部,即接触孔(参照图5(C))。此时,以覆盖象素区域206、连接区域205的一部分以及周边驱动电路区域204、象素区域206的方式形成掩模。掩模是形成象素区域206的开口部用的掩模,并在预定部位处设置了微细的开口部。作为这种掩模,可以使用例如抗蚀剂掩模。

此后,通过使用并行平板RIE装置,对绝缘膜180和绝缘膜181进行蚀刻。蚀刻时间可以是使布线层或第一层间绝缘层被过度蚀刻的时间。在形成这样过度蚀刻的情况下,可以降低衬底内膜厚不均的情况、以及蚀刻速率不均的情况。

此外,还可以在蚀刻装置中使用ICP装置。通过以上工序,在象素区域206上形成到达源极电极或漏极电极层172a的开口部184。在本发明中,源极电极或漏极电极层172a在薄膜晶体管176处通过绝缘膜167以及绝缘膜168覆盖栅极电极层126,该栅极电极层126是多个薄膜层积形成的总膜厚较大的部位。由此,无需开口形成膜厚较深的开口部184,故可以缩短开口工序,还可以提高控制性。此外,由于也无需广泛覆盖在开口部形成的电极层和角度较大的开口部,因此,可以形成良好的覆盖性能,还可以提高可靠性。

在本实施方式中,对采用覆盖连接区域205、布线区域203、外部端子连接区域202、分离区域201、周边驱动电路区域204的一部分,并且在象素区域206设置了预定开口部的掩模来蚀刻绝缘膜180和绝缘膜181的情况进行了说明,但本发明并不限定于此。例如,连接区域205的开口部面积大,因此蚀刻量多。这种大面积的开口部可进行多次蚀刻。此外,与其他开口部相比,在形成较深开口部的情况下,同样也可以进行多次蚀刻。因此,还可以使用仅覆盖布线区域203、外部端子连接区域202、分离区域201、周边驱动电路区域204的部分绝缘膜180和绝缘膜181的、在连接区域205和象素区域206处设置有规定的开口部的掩模,对绝缘膜180和绝缘膜181进行蚀刻。在使用这种掩模进行蚀刻的情况下,在连接区域205处以深度增加的方式蚀刻绝缘膜180和绝缘膜181,直至露出绝缘膜168。

此外,在本实施方式中,如图5(B)、(C)所示,分多次在绝缘膜180和绝缘膜181中形成开口部,但是也可以由一次蚀刻工序形成。在该情况下,使用ICP装置,其中ICP功率为7000W、偏置功率为1000W、压力为0.8(Pa),作为蚀刻气体,CF4为240sccm、O2为160sccm,由此进行蚀刻。偏置功率优选为1000~4000W。由此,可以在一次的蚀刻工序中形成开口部,故存在简化工序的优点。

此后,以与源极电极层或漏极电极层172a相连接的方式形成第一电极层185(也称为象素电极层)。第一电极层具有阳极或阴极的功能,可以在总膜厚为100nm~800nm的范围内使用选自Ti、Ni、W、Cr、Pt、Zn、Sn、In或Mo的元素、TiN、TiSixNy、WSix、WNx、WSixNy、NbN、或以所述元素为主成分的合金材料或化合物材料作为主成分的膜或者这些材料的层叠膜。

在本实施方式中,采用了使用发光元件作为显示元件,并将来自发光元件的光从第一电极层185侧获取的构造,因此第一电极层185具有透光性。作为第一电极层185,可以通过形成透明导电膜,并蚀刻成所希望的形状来形成第一电极层185。作为在本发明中使用的第一电极层185,可以使用含氧化硅的氧化铟锡(也称为含氧化硅的铟锡氧化物,以下称为“ITSO”)、氧化锌、氧化锡、氧化铟等。此外,可以使用在氧化铟中混合了2~20%的氧化锌(ZnO)形成的氧化铟氧化锌合金等的透明导电膜。作为第一电极层185,除了上述透明导电膜以外,还可以使用氮化钛膜或钛膜。在该情况下,在形成了透明导电膜后,以可透过光的膜厚(优选为5nm~30nm)形成氮化钛膜或钛膜。在本实施方式中,作为第一电极层185,使用采用了氧化铟锡和氧化硅的ITSO。在本实施方式中,使用在铟锡氧化物中混合了1~10[%]的氧化硅(SiO2)的标靶,通过溅射法形成185nm厚的ITSO膜,在该溅射法中,Ar气体的流量为120sccm、O2气体的流量为5sccm,压力为0.25Pa、电力为3.2kW。为使第一电极层185的表面平坦,还可以采用CMP法、聚乙烯醇类的多孔质体进行擦拭、研磨。此外,在采用CMP法进行研磨后,还在第一电极层185的表面上进行紫外线照射、氧等离子处理等。

在形成了第一电极层185后,还可以进行加热处理。通过该加热处理,可释放出包含在第一电极层185中的水分。由此,由于第一电极层185不发生脱气现象,故即使在第一电极层上形成遇水容易造成劣化的发光材料,也可以制造出发光材料不劣化,且可靠性高的显示装置。在本实施方式中,由于在第一电极层185中使用了ITSO,因此即使进行焙烧,也不会如ITO(氧化铟氧化锡合金)那样发生结晶化,而仍然保持无定形状态。因此,ITSO比ITO平坦性高,即使包含有机化合物的层变薄,也不容易与阴极发生短路。

此后,形成覆盖第一电极层185端部、源极电极层或漏极电极层的绝缘物(绝缘层)186(也称为堤岸、隔壁、势垒、堤坝等)(参照图6(B))。此外,在同一工序中,在外部端子连接区域202处形成绝缘物(绝缘层)187a、绝缘物(绝缘层)187b。

为了进行彩色显示,在第一电极层上形成电场发光层时,必须分别制作出进行RGB发光的电场发光层。由此,在形成其他颜色的电场发光层时,该象素电极层(第一电极层)被掩模覆盖。掩模可以使用由金属材料等形成的膜状形态。此时,掩模被设置并支撑在形成为隔壁的绝缘物186上,但由于挠曲或扭歪等导致可能与象素电极层相接触,并对象素电极层造成损伤。在由于象素电极层上的损伤等而产生形状不良时,将引起发光不良或显示不良等情况,导致画质降低。由此,可靠性和性能也将降低。

在本实施方式中,在作为象素电极层的第一电极层185上形成与绝缘物186具有同等膜厚的间隔件199。由于该间隔件199支撑着电场发光层蒸发时使用的掩模,因此,难以接触到第一电极层。由此,可以防止由于掩模造成的第一电极层的形状不良,不会引起第一电极层发光不良、或显示不良等,就可以制造出可靠性较高的高画质显示装置。

在本实施方式中,间隔件199可以采用与作为隔壁的绝缘物186相同材料、并在同一工序来形成,但是也可以采用其他工序来形成。间隔件的形状或大小没有限制,可以考虑象素区域的大小、或开口率等来进行设定。在本实施方式中,如图6(B)所示的柱状的上部形成如半球的呈棱角慢圆的形状,高度为1μm~2μm(优选为大于等于1μm而小于等于1.5μm)。

间隔件形状的实例采用图31和图28来说明。如图31和图28所示,作为隔壁的绝缘物(绝缘层)还可以与间隔件连续相连的方式形成。图31(A)、(C)、图28(A)、(C)为象素区域的俯视图,图31(B)、(C)、图28(B)、(D)为图31(A)、(C)、图28(A)、(C)中线X1-Y1、X2-Y2、X3-Y3、X4-Y4的截面图。在图31(A)和(B)中,衬底600、衬底膜601a、衬底膜601b、栅极绝缘层602、绝缘膜603、绝缘膜604、绝缘膜605、绝缘膜606上形成了作为象素电极层的第一电极层607。以覆盖第一电极层607端部的方式形成作为隔壁的绝缘物(绝缘层)608,并采用与绝缘物608相同的材料、在同一工序中来形成间隔件609。

在图31(A)和(B)中,间隔件609以与绝缘物608相接触的方式形成,并以沿对角线横切第一电极层607的方式连续地形成在第一电极层上。如上所述,当连续地形成间隔件609时,掩模在移动过程中也被间隔件609支撑,因此,可以防止与第一电极层607相接触,并引起第一电极层607发生形状不良的情况。

在图31(C)和(D)中,衬底610、衬底膜611a、衬底膜611b、栅极绝缘层612、绝缘膜613、绝缘膜614、绝缘膜615、绝缘膜616上形成有作为象素电极层的第一电极层617。以覆盖第一电极层617端部的方式形成作为隔壁的绝缘物(绝缘层)618,并以与绝缘物618相同的材料和同样的工序形成间隔件619。

在图31(C)和(D)中,间隔件619以与绝缘物618相接触的方式形成,并在2个位置处以沿着第一电极层617短边方向横切的方式连续地形成在第一电极层上。这样,在多个位置连续形成间隔件619时,掩模即使在移动中也受到间隔件619的支撑,因此,可以防止与第一电极层617相接触,并引起第一电极层617发生形状不良的情况。

在图28(A)和(B)中,衬底620、衬底膜621a、衬底膜621b、栅极绝缘层622、绝缘膜623、绝缘膜624、绝缘膜625、绝缘膜626上形成有作为象素电极层的第一电极层627。以覆盖第一电极层627端部的方式形成作为隔壁的绝缘物(绝缘层)628,并以与绝缘物628相同的材料和同样的工序形成间隔件629。

在图28(A)和(B)中,间隔件629以与绝缘物628相接触的方式形成,并以沿第一电极层627的长边方向和短边方向横切的方式连续地在第一电极层上形成为格子状。这样,连续形成格子状间隔件629时,掩模即使在移动中也受到间隔件629的支撑,因此,可以防止与第一电极层627相接触,并引起第一电极层627发生形状不良的情况。

在图28(C)和(D)中,衬底630、衬底膜631a、衬底膜631b、栅极绝缘层632、绝缘膜633、绝缘膜634、绝缘膜635、绝缘膜636上形成有作为象素电极层的第一电极层637。以覆盖第一电极层637端部的方式形成作为隔壁的绝缘物(绝缘层)638,并以与绝缘物638相同的材料和同样的工序形成间隔件639。

在图28(C)和(D)中,间隔件639以与绝缘物638相接触的方式形成,并相对于与绝缘物638的界面倾斜数度横切的方式形成在第一电极层637上。在本实施方式中,第一电极层637和绝缘物的界面的短轴、与间隔件639的角度为45度。这样连续形成间隔件639时,掩模即使在移动中也受到间隔件639的支撑,因此,可以防止与第一电极层637相接触,并引起第一电极层637发生形状不良的情况。

如图28(B)所示,间隔件629形成具有锥状的形状。这种间隔件可以如图31(B)和图28(D)所示大致为立方体形状,还可以使用具有圆柱、棱柱、圆锥、棱锥、锥形等各种形状的间隔件。

在图31和图28中,间隔件通过与形成为隔壁的绝缘物(绝缘层)相接触来形成,但是也可以不相接触,而是分离地形成。

间隔件可以由氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氧化铝、氮化铝、氧氮化铝等其他无机绝缘性材料或者丙烯酸、甲基丙烯酸及其衍生物、或聚酰亚胺(polyimide)、芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑(polybenzoimidazole)等耐热性高分子或硅氧烷树脂等绝缘性材料形成。在本实施方式中,间隔件199采用丙烯材料。

在本实施方式中,绝缘物186使用丙烯材料。而当绝缘物186采用与绝缘膜181相同的材料并以同样的工序形成时,可以减少制造成本。此外,通过涂敷成膜装置或蚀刻装置等装置的公共化可以实现降低成本。

绝缘物186可以由氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氧化铝、氮化铝、氧氮化铝等其他无机绝缘性材料或者丙烯酸、甲基丙烯酸及其衍生物、或聚酰亚胺(polyimide)、芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑(polybenzoimidazole)等耐热性高分子或硅氧烷树脂等绝缘性材料形成。还可以采用丙烯酸树脂、聚酰亚胺等感光性、非感光性的材料形成。绝缘物186优选形成曲率半径连续变化的形状,由此提高在其上形成的电场发光层188、第二电极层189的覆盖性能。

在连续区域205中,绝缘物186以覆盖开口部182侧面的绝缘膜180和绝缘膜181端部的方式形成。根据构图以形成级差的方式加工形成的绝缘膜180和绝缘膜181的端部由于这种急剧的级差,使得在其上层积的第二电极层189的覆盖性变差。因此,如本发明所示那样,由绝缘物186覆盖开口部周边的级差,并通过使级差变平缓,因此,可以提高层积的第二电极层189的覆盖性。在连续区域205中,以与第二电极层相同的工序、相同的材料形成的布线层与布线层156电连接。在本实施方式中,第二电极层189通过直接与布线层156连接来进行电连接,但是也可以通过其他布线进行电连接。

在本发明中,在作为隔壁功能的绝缘物186上形成间隔件198。该间隔件也通过形成在象素电极层上的间隔件199、间隔件198,支撑着在电场发光层蒸发时使用的掩模,因此,不接触第一电极层。在绝缘物186上形成的间隔件198如果避开薄膜晶体管上,则不容易引起静电破坏等不良现象,因此优选。在象素电极层上形成的间隔件199也称为第一间隔件,在绝缘物186上形成的间隔件198也称为第二间隔件。由此掩模受到第一间隔件和第二间隔件的支撑,因此,可以防止由于掩模造成第一电极层形状不良,不会引起第一电极层发光不良、显示不良的现象,可以制造出可靠性较高的高品质显示装置。

绝缘物186、间隔件199、间隔件198可以采用浸涂法、喷涂法、刮刀法、辊涂法、帘涂法、刮刀涂布机、CVD法、蒸发法等。还可以由液滴排出法形成绝缘物186、间隔件199、间隔件198。在使用液滴排出法的情况下,可以节约材料液。此外,还可以使用类似液滴排出法那样可进行图案转印或描画的方法,例如印刷法(丝网印刷或平版印刷等形成图案的方法)等。

此外,在形成绝缘物186、间隔件199、间隔件198后,为了提高其平坦性,可以通过采用压力对表面进行加压来进行平坦化。作为加压的方法,可以通过在表面上扫描辊状物,减轻凸凹情况使其轧平,或者以平坦的板状物对表面垂直加压。加压时,可以进行加热工序。此外,还可以通过采用溶剂等对表面进行软化或者熔融,采用气刀除去表面的凸凹部分。此外,还可以采用CMP法进行研磨。

间隔件198可以采用与间隔件199相同的材料、同样的工序来形成,如本实施方式所示,还可以由其他工序形成。对间隔件的形状和大小没有限定,可以考虑象素区域的大小、掩模材料或膜厚等来进行设定。在本实施方式中,如图6(B)所示柱状上部形成为如半球的棱角慢圆形状,其高度为1μm~3μm(优选为大于等于1.5μm而小于等于2μm)。此外,在采用不同的材料、不同的工序形成间隔件198和间隔件199时,可自由地形成各自的形状或膜厚不同的间隔件。在本实施方式中,间隔件198和间隔件199的上表面距离衬底100的高度是不同的,但是,如果在形成绝缘物186后,通过使用平坦性高的涂敷膜等形成间隔件198和间隔件199,则也可以形成为同等高度。这种情况下,由于掩模受到间隔件支撑的区域增大,因此掩模可进一步稳定地设置。

绝缘层186和间隔件198通过层叠形成不同形状,因此优选选择蚀刻时的选择比高的材料。例如,绝缘层186使用无机材料、间隔件198使用有机材料时,可以构图为选择比较高的良好形状。

此外,为了进一步提高可靠性,优选在形成电场发光层(包含有机化合物的层)188前进行真空加热,由此进行脱气。例如,在进行有机化合物材料蒸发前,为除去衬底中所含的气体,优选在减压气氛或惰性气氛中,在200~400℃、优选在250~350℃下进行加热处理。还优选直接暴露在大气中,采用真空蒸发法或减压下的液滴排出法形成电场发光层188。在该热处理中,可以释放出形成为第一电极层的导电膜或绝缘层(隔壁)中所含的、附着的水分。该加热处理如果可以在不破坏真空的条件下在真空腔室内输送衬底的话,则还可以兼具有此前的加热工序,在形成绝缘层(隔壁)后,还可以进行一次此前的加热工序。在此,如果层间绝缘膜和绝缘物(隔壁)由具有高耐热性的物质形成,则可以充分地进行提高可靠性用的加热处理工序。

在第一电极层185上形成电场发光层188。此外,尽管在图1中仅示出了一个象素,但是在本实施方式中分别形成与R(红)、G(绿)、B(蓝)的各种颜色相对应的电场电极层。在本实施方式中,图32和图29中示出了作为电场发光层188,通过使用了各蒸发掩模的蒸发法等选择性地形成显示红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)发光的材料的情况。图32和图29显示了形成红色发光材料的工序。在本实施方式中,采用的是使用不同蒸发装置和蒸发掩模来分别形成各种颜色的方法,但是也可以在同一腔室中一边移动一个掩模,一边形成3种颜色的发光材料。

图29(A)为蒸发工序的简图,图29(B)为从蒸发源761侧看到的元件衬底和蒸发掩模的图。如图29(A)所示,在蒸发装置的腔室760内设置了控制掩模位置并在元件衬底764上进行卸载的磁体765、元件衬底764、掩模763、闸板(shutter)762、蒸发源761。磁体765由控制装置772在箭头770方向上移动,为了使得元件衬底764和掩模763对准,采用相机771a、相机771b进行观察。此外,在蒸发装置中还可以设置加热蒸发源的加热器、控制膜厚用的晶振,控制各部分温度和位置的控制装置等。元件衬底764朝向蒸发源761并以元件侧朝下的方式进行设置,并且朝向蒸发源761侧与元件衬底764相邻近设置了掩模763、以及控制掩模763与蒸发源761之间蒸发的开始和结束的闸板762。掩模763可由金属材料制成,并具有磁性,因此,掩模763在箭头770方向所示的上下的位置控制通过由磁性材料构成的磁体765来实施。

图29(B)为从蒸发源761侧观察时的掩模763和元件衬底764,掩模763是在元件基板764的元件侧,利用磁体765的磁力进行粘合的方式来设置的。此外,各象素的排列可以采用呈带状方式排列与红、绿、蓝相对应的象素的带状排列、每1行错开半个间距的三角形排列、倾斜地排列与红、绿、蓝相对应的副象素的镶嵌式排列中的任意一种排列方法。带状排列适合于线、图形、文字的显示等,因此优选适用于监视器。此外,由于镶嵌式排列可以获得比带状排列更自然的图像,因此,优选应用于电视机装置等中。此外,由于三角形排列也可以获得自然的图像显示,因此优选适用于电视机装置等中。电视机装置也简单地称为电视机。

在本实施方式中,作为象素排列使用带状排列,如图29(B)所示,掩模763使用狭缝型,其具有如开口部769a以及开口部769b那样的狭缝状开口部。狭缝型在各种颜色中可以一次性地全部形成各色发光象素,因此生产率高。除了狭缝型以外,还可以使用槽型掩模,其具有与各象素一一对应的开口部并且是槽状开口部,而不具有如狭缝型的连续开口部。对于槽型,在带状排列的象素中,往往需要对每一颜色进行多次蒸发(2次或者2次以上),但是适于排列为非直线的三角形排列等中,由于一个开口部较小,因此,掩模的刚性也较高。

在元件衬底764上设置了作为显示红色的象素的象素电极层766a、作为显示绿色的象素的象素电极层766b、作为显示蓝色的象素的象素电极层766c。图29由于为形成红色发光材料的情况,因此在显示红色的象素电极层上以与开口部769a、开口部769b对应的方式设置掩模763。

在本发明中,在象素电极层上以及覆盖各象素电极层端部的、具有隔壁功能的绝缘物(绝缘层)上形成间隔件。由此,如图29(B)所示,在象素电极层和绝缘物(绝缘层)上设置了间隔件767以及间隔件768。掩模763被这些间隔件767和间隔件768所支撑,因此,即使由于例如掩模763刚性较弱,由于磁力、引力等的关系而产生挠曲或扭歪等,也可以防止掩模763与象素电极层766a、象素电极层766b、象素电极层766c接触。由此,不对象素电极层产生损伤,可进行良好的发光、显示。即使随着衬底大型化、高纤细化、掩模开口部的大型化、遮蔽部的细线化,掩模自身的刚性进一步变弱,难以对掩模进行正确的位置控制,通过该间隔件对掩模进行支撑,也可以将其设置在所希望的位置处。

使用图32对元件衬底和掩模的详细位置关系进行说明。图32是当蒸发源在上面并观察蒸发时的元件衬底和掩模时的截面图。由此形成与图29(A)所示元件衬底相反的状态。在图32中,薄膜晶体管651a、薄膜晶体管651b、薄膜晶体管651c、薄膜晶体管651d与作为象素电极层的第一电极层652a、第一电极层652b、第一电极层652c、第一电极层652d相连接。第一电极层的端部分别覆盖着具有隔壁功能的绝缘物(绝缘层)653a、绝缘物(绝缘层)653b、绝缘物(绝缘层)653c、绝缘物(绝缘层)653d,在第一电极层上形成间隔件654a、间隔件654b、间隔件654c、间隔件654d。同样在绝缘物(绝缘层)上形成间隔件657a、间隔件657b、间隔件657c、间隔件657d。在图32中示出了在绝缘物653a、绝缘物653b、绝缘物653c、绝缘物653d形成后,以相同材料、相同工序形成间隔件654a、间隔件654b、间隔件654c、间隔件654d、间隔件657a、间隔件657b、间隔件657c、间隔件657d的例子。

间隔件654a~间隔件654d与间隔件657a~间隔件657d在采用涂敷法形成平坦性较高的层后,由干法蚀刻进行构图来形成,因此距离衬底的高度相等,并且为柱状,与掩模接触的上表面较平坦。利用这种高度一致并且支持面平坦的间隔件,在支撑掩模时,掩模的支持面变大,因此可以进一步稳定掩模。为了提高其上形成的电场发光层或第二电极层的覆盖性,优选从绝缘物653a到绝缘物653d为端部具有曲率的平缓形状。在采用不同工序形成绝缘物和间隔件时,根据不同材料、不同工序可以将各间隔件形成为自由的形状。由此,可以设置与象素的布局或蒸发掩模相吻合的间隔件。当然,如果以相同材料、相同工序形成象素电极层上的间隔件和绝缘物(绝缘层),则还存在着缩短工序、可以使材料高效率化的优点。在以相同材料、相同工序形成象素电极层上的间隔件和绝缘物后,在形成绝缘物上的间隔件时,还可以再次在象素电极层上形成其他间隔件。

第一电极层652a和第一电极层652d为显示红色的象素,并且以与掩模656的开口部相对应的方式进行设置。由此,在第一电极层652a和第一电极层652d上形成作为电场发光层的红色发光材料。另一方面,第一电极层652b为显示绿色的象素,第一电极层652c为显示蓝色的象素,因此,与掩模656的遮蔽部相对应的方式进行设置。掩模656由于第一电极层上和绝缘物上形成的间隔件而被稳定支撑,因此即使挠曲或扭歪等,也不会引起由于与第一电极层接触而使得第一电极层形状不良的问题。由此,第一电极层不会发生发光不良、显示不良的情况,并可以制作出可靠性高的高品质的显示装置。

在象素电极层652a上形成电场发光层时,由于没有用掩模对象素电极层652上设置的间隔件654a进行遮蔽,因此存在着在间隔件654a的表面或在其周围形成电场发光层的情况。另一方面,由于绝缘物653a、绝缘物653b、间隔件657a、间隔件657b几乎被掩模656遮蔽,因此,可以形成电场发光层的部位仅为位于掩模656开口附近的周边部。如本实施方式所示,在设置有如设置在绝缘物653a上的间隔件657a、设置在象素电极层652a上的间隔件654a那样的多个间隔件时,在电场发光层蒸发时,存在着与掩模656接触的间隔件657a和不与掩模656接触的间隔件654a。

此外,通过一张掩模656选择性地形成各种颜色的发光材料时,在第一电极层652a、第一电极层652d上形成电场发光层后,掩模656向箭头655的方向移动,并可以在各个第一电极层上形成电场发光层。

此后,在电场发光层188上设置有由导电膜形成的第二电极层189。作为第二电极层189,可以使用功函数小的材料(Al、Ag、Li、Ca或这些材料的合金或化合物、MgAg、MgIn、AlLi、CaF2或CaN)。由此形成由第一电极层185、电场发光层188和第二电极层189构成的发光元件190。

在图1所示的本实施方式的显示装置中,从发光元件190发出的光从第一电极层185侧向图1中箭头的方向透射射出。

以覆盖第二电极层189的方式设置钝化膜191是有效的。作为钝化膜191,可以使用由氮化硅、氧化硅、氧氮化硅(SiON)、氮氧化硅(SiNO)、氮化铝(AlN)、氧氮化铝(AlON)、氮含量比氧含量多的氮氧化铝(AlNO)或氧化铝、类金刚石碳(DLC)、包含含氮碳膜(CN)的绝缘膜构成,该绝缘膜为单层或为组合后的层叠膜。此外,还可以使用硅氧烷树脂材料。

此时,优选使用覆盖性良好的膜作为钝化膜使用,使用碳膜,特别是DLC膜是有效的。DLC膜可以在从室温到不超过100℃的温度范围内进行成膜,因此可以在耐热性低的电场发光层119的上方容易地成膜。DLC膜可以由等离子体CVD法(代表性的有RF等离子体CVD法、微波CVD法、电子回旋共振器(ECR)CVD法、热丝CVD法等)、燃烧火焰法、溅射法、离子束蒸发法、激光蒸发法等形成。成膜时使用的反应气体使用氢气和烃类气体(例如CH4、C2H2、C6H6等),由辉光放电进行离子化,使其在受到自身负偏压的阴极管中使离子加速冲击,由此成膜。此外,CN膜可以使用C2H4气体和N2气体作为反应气体来形成。DLC膜相对氧具有较高的阻隔效果,可以抑制电场发光层188的氧化。因此,在此后继续进行密封工序的期间,可以防止电场发光层188发生氧化的问题。

图18示出了本实施方式中制作的显示装置的象素区域的俯视图。在图18中,象素2702由TFT501、TFT502、电容元件504、第一电极层185、栅极布线层506、源极和漏极布线层505、电源线507构成。图18的显示装置为一直到形成第一电极层185的附图。

此后,在图30中示出了形成有覆盖第一电极层185周边端部的、具有隔壁功能的绝缘物186、间隔件199、间隔件198的显示装置。在图30中,在第一电极层上设置了多个间隔件199,在绝缘物186上设置了多个间隔件198。当形成在绝缘物186上的间隔件198形成于绝缘物186下的未形成薄膜晶体管的区域中时,将难以产生静电破坏等不良情况,因此优选。此外,作为绝缘物上间隔件198的代替,还可以使用与间隔件198对应的部位上设置了凹部的掩膜。间隔件可以为单个,也可以为多个,在为多个的情况下,无需为同一形状。由于由该间隔件支撑着形成电场发光层工序中所使用的掩模,因此不会由于挠曲或扭歪而接触第一电极层并造成损伤。

将形成有这种发光元件190的衬底100、密封衬底195采用密封材料192进行固定,并密封发光材料(参照图1)。在本发明的显示装置中,密封材料192和绝缘物186以不接触的方式分离地形成。在分离地形成这种密封材料和绝缘物186时,即使使用采用了对绝缘物186具有较高吸湿性的有机材料的绝缘材料,水分也难以入侵,可以防止发光元件劣化,提高显示装置的可靠性。作为密封材料192代表性地优选使用可见光固化性、紫外线固化性或热固性的树脂。例如双酚A型液态树脂、双酚A型固态树脂、含溴环氧树脂、双酚F型树脂、双酚AD型树脂、苯酚型树脂、甲酚型树脂、酚醛清漆树脂型树脂、脂环族环氧树脂、通用(epibis)型环氧树脂、缩水甘油酯树脂、缩水甘油胺类树脂、杂环式环氧树脂、改性环氧树脂等环氧树脂。其中可以在密封材料包围的区域中填充入填充材料193,还可以通过在氮气气氛下进行密封,从而封入氮气等。本实施方式为下面射出型,因此填充材料193无需具有透光性,但是,当为光透过填充材料193而取出的构造的情况下,填充材料需要具有透光性。代表性的是使用可见光固化、紫外线固化或热固性环氧树脂。在以上的工序中,完成了本实施方式中的、使用了发光元件的具有显示功能的显示装置。此外,填充材料还能够以液态状态滴下,并填充至显示装置中。

以下使用图19对采用分配器(dispenser)方式的滴加注入法进行说明。图19的滴加注入法由控制装置40、摄像单元42、底座(head)43、填充材料33、标记35、标记45、阻隔层34、密封材料32、TFT衬底30、对置衬底20组成。采用密封材料32形成闭合环,从底座43向其中一次或多次地滴加填充材料33。在填充材料的粘性较高的情况下,其被连续排出并保持连接地附着在被形成区域上。另一方面,在填充材料的粘性较低的情况下,如图19所示间歇排出并滴下填充材料。此时,为了防止密封材料32和填充材料33发生反应,还可以设置阻隔层34。继而,在真空中粘合衬底,此后进行紫外线固化,形成填充了填充材料的状态。作为该填充剂,使用干燥剂等包含吸湿性的物质时,可以获得吸水效果,并可以防止元件劣化。

为了防止EL显示板内由于水分造成的元件劣化,所以设置干燥剂。在本实施方式中,干燥剂设置在以包围象素区域的方式在密封衬底上形成的凹部中,形成不妨碍薄型化的构成。此外,在与栅极布线层对应的区域中也形成干燥剂,由于吸水面积扩大,因此吸水效果好。此外,由于在不直接发光的栅极布线层上形成了干燥剂,因此光取出效率也不会降低。

在本实施方式中,显示了采用玻璃衬底对发光元件进行密封的情况,但是,所谓密封处理指的是保护发光元件不受水分侵害的处理,并使用采用覆盖材料进行机械密封的方法、采用热固化性树脂或紫外光固化性树脂进行密封的方法、由金属氧化物或氮化物等阻隔能力较高的薄膜进行密封的方法中的任何一种方法。作为覆盖材料,可以使用玻璃、陶瓷、塑料或金属,但是,在向覆盖材料侧放射光的情况下,必须为透光性的。此外,形成了覆盖材料和上述发光元件的衬底采用热固化性树脂或紫外光固化性树脂等密封材料进行粘合,通过热处理或紫外光照射处理使树脂固化,形成密封空间。在该密封空间中设置以氧化钡为代表的吸湿材料也是有效的。该吸湿材料可以设置为与密封材料的上面相连接,还可以以不妨碍发光元件发出的光的方式,设置在隔壁上或周边部上。此外,还可以用热固化性树脂或紫外光固化性树脂填充位于覆盖材料与发光元件所形成的衬底之间的空间。该情况下,在热固化性树脂或紫外光固化性树脂中添加以氧化钡为代表的吸湿材料是有效的。

在本实施方式中,在外部端子连接区域202中,端子电极层178通过各向异性导电层196连接FPC194,形成与外部进行电连接的构造。此外,如图1(A)所示的显示装置的俯视图示出的那样,本实施方式中制造的显示装置除了具有信号线驱动电路的周边驱动电路区域204以外,还设置有具有扫描线驱动电路的周边驱动电路区域207a、周边驱动电路区域207b。

在本实施方式中,形成如上所述的电路,但是本发明不限于此,作为周边驱动电路,还可以采用上述COG方式或TAB方式安装IC芯片形成的电路。此外,栅极线驱动电路、源极线驱动电路可以为多个,也可以为1个。

此外,在本发明的显示装置中,不限于画面显示的驱动方法,例如还可以使用点顺序驱动方法或线顺序驱动方法或面顺序驱动方法等。代表性地,作为线顺序驱动方法,可适当地使用时间分割色调驱动方法或面积色调驱动方法。此外,向显示装置的源极线输入的影像信号可以为模拟信号,也可以为数字信号,可适当地设计与影像信号相吻合的驱动电路等。

此外,在视频信号为数字信号的显示装置中,存在着向象素输入的视频信号为恒定电压(CV)的情况和恒定电流(CC)的情况。在视频信号为恒定电压的显示装置(CV)中,存在着施加到发光元件上的电压为一定的(CVCV)情况,以及施加在发光元件上的电流为一定的(CVCC)情况。此外,在视频信号为恒定电流的显示装置(CC)中,存在着施加在发光元件上的电压恒定的(CCCV)情况,以及施加在发光元件上的电流恒定的(CCCC)情况。

使用本发明时,能够以简单的工序制造出可靠性高的显示装置。由此,能够以较低的成本高成品率地制造出高精细、高品质的显示装置。

(实施方式2)使用图7到图9对本发明的实施方式进行说明。本实施方式示出了在由实施方式1制造的显示装置中,不形成第二层间绝缘层的实例。由此,对同一部分或具有同样功能的部分省略了其重复说明。

如实施方式1所示,在衬底100上形成薄膜晶体管173、薄膜晶体管174、薄膜晶体管175、薄膜晶体管176、导电层177、绝缘膜168。在各薄膜晶体管上形成与半导体层的源极区域或者漏极区域相连接的源极电极层或漏极电极层。与象素区域206中设置的薄膜晶体管176中的源极电极层或漏极电极层172b相接触地形成第一电极层395(参照图7(A))。

第一电极层395具有作为象素电极的功能,其可以采用与实施方式1中的第一电极层185相同的材料和工序形成。在本实施方式中为了与实施方式1相同,使光通过第一电极层中而取出,使用作为透明导电膜的ITSO作为第一电极层395,并进行构图来形成。

以覆盖第一电极层395的端部和薄膜晶体管的方式在绝缘物186和象素电极层上形成间隔件199。形成绝缘物186后,在绝缘物186上形成间隔件198(参照图7(B))。绝缘物186、间隔件199在本实施方式中使用丙烯树脂。在本实施方式中,间隔件199为柱状,并且为越向上,面的平坦性越高的形状。由于由该间隔件198和间隔件199支撑着电场发光层形成时的掩模,因此不会由掩模造成象素电极层的损伤。由此,可以制造出高画质和高可靠性的显示装置。此外,如本实施方式所示,由间隔件198形成凸部,并由该凸部支撑密封衬底195,当采用这种结构时,可以控制元件衬底和密封衬底的间隔,使其均匀。当间隔均匀时,由发光元件发出的光不会产生干涉等的显示不良现象,可以进行良好的高画质显示。

通过在第一电极层上形成电场发光层188,并层叠第二电极层189来形成发光元件190。第二电极层189与连接区域205中的布线层156电连接,在外部端子连接区域202中,端子电极层178通过各向异性导电层196与FPC194粘接。以覆盖第二电极层189的方式形成钝化膜191。衬底100由密封材料192与密封衬底195粘合,并在显示装置内填充了填充材料193(参照图8)。在本发明的显示装置中,密封材料192和绝缘物186以不接触的方式分离形成。这样分离形成密封材料和绝缘物186时,即使在绝缘物186上使用采用了吸湿性较高的有机材料的绝缘材料,水分也难以侵入,可防止发光元件的劣化,提高显示装置的可靠性。

此外,图9所示的显示装置,在形成与薄膜晶体管176相连接的源极电极层或漏极电极层172b之前,还可以在绝缘膜168上选择性地形成第一电极层395。该情况下,本实施方式中,源极电极层或漏极电极层172b与第一电极层395的连接构造形成为在第一电极层395上层叠源极电极层或漏极电极层172b的构造。第一电极层395在比源极电极层或漏极电极层172b先形成时,由于可以形成平坦的形成区域,因此存在这样的优点:覆盖性好、成膜性好,可以充分进行CMP等研磨处理,从而可以形成良好的平坦性,使用本发明时,能够以简略的工序制造出可靠性高的显示装置。由此,能够以较低的成本高成品率地制造出高精细、高品质的显示装置。

(实施方式3)采用图10对本发明的实施方式进行说明。本实施方式示出在实施方式1制造的显示装置中,薄膜晶体管的栅极电极层构造不同的例子。由此,对同一部分或具有同样功能的部分省略了其重复说明。

图10(A)到(C)中为制作工序中的显示装置,与实施方式1中所示的图4(B)的显示装置对应。

在图10(A)中,在周边驱动电路区域214处设置了薄膜晶体管273和薄膜晶体管274,在连接区域设置了导电层277,在象素区域216处设置薄膜晶体管275和薄膜晶体管276。图10(A)中的薄膜晶体管的栅极电极层是由2层导电膜层叠构成的,上层的栅极电极层比下层的栅极电极层形成宽度更细的图案。下层的栅极电极层具有锥状形状,但是上层的栅极电极层不具有锥形形状。这样,栅极电极层可以具有锥形形状,也可以为侧面角度接近于垂直的形状,即所谓不具有锥形形状的形状。

在图10(B)中,在周边驱动电路区域214处设置了薄膜晶体管373和薄膜晶体管374,在连接区域设置了导电层377,在象素区域216处设置了薄膜晶体管375和薄膜晶体管376。在图10(B)中薄膜晶体管的栅极电极层也由2层导电膜层叠构成,但是上层的栅极电极层和下层的栅极电极层具有连续的锥状形状。

在图10(C)中,在周边驱动电路区域214处设置了薄膜晶体管473和薄膜晶体管474,在连接区域设置了导电层477,在象素区域216处设置了薄膜晶体管475和薄膜晶体管476。在图10(C)中薄膜晶体管的栅极电极层为单层构造并具有锥形形状。这样的栅极电极层也可以为单层构造。

如上所述,栅极电极层根据其构成和形状可以形成各种构造。由此制造的显示装置也示出各种构造。当半导体层中的杂质区域以栅极电极层作为掩模而自匹配形成的情况下,该杂质区域的构造和浓度分布随着栅极电极层的构造而发生变化。考虑以上情况进行设计时,可以制造出具有所需功能的薄膜晶体管。

本实施方式可以与实施方式1和2分别进行组合来进行使用。

(实施方式4)通过采用本发明可以形成具有发光元件的显示装置,但是从该发光元件发出的光可以进行下面射出、上面射出以及双面射出中的任何一种。在本实施方式中,采用图11和图12对双面射出型、上面射出型的实例进行说明。

图12中示出的显示装置由元件衬底1300、薄膜晶体管1355、薄膜晶体管1365、薄膜晶体管1375、第一电极层1317、电场发光层1319、第二电极层1320、透明导电膜1321、填充材料1322、密封材料1325、栅极绝缘层1310、绝缘膜1311、绝缘膜1312、绝缘膜1313、绝缘膜1309、绝缘物(绝缘层)1314、密封衬底1323、布线层1380、端子电极层1381、各向异性导电层1382、FPC1383、间隔件1330、间隔件1399a、间隔件1399b构成。如图12所示,绝缘物上的间隔件1399a和间隔件1399b可以形成多个形状不同的间隔件。显示装置具有分离区域221、外部端子连接区域222、布线区域223、周边驱动电路区域224、象素区域226。填充材料1322可以如图19的滴加法那样形成液状组合物。通过粘合由滴加法形成了填充材料的元件衬底1300和密封衬底1323,从而对发光显示装置进行密封。

图12的显示装置为双面射出型,为沿着箭头所示方向从元件衬底1300侧从密封衬底1323侧射出光的构造。在本实施方式中,形成透明导电膜,通过蚀刻为所希望的形状,从而形成第一电极层1317。可以使用透明导电膜作为第一电极层1317。除了将上述透明导电膜作为第一电极层1317以外,还可以使用氮化钛膜或钛膜。该情况下,在形成透明导电膜后,以光可透过的膜厚(优选为5nm~30nm)形成氮化钛膜或钛膜。在本实施方式中,使用ITSO作为第一电极层1317。

此后,在电场发光层1319上设置由导电膜形成的第二电极层1320。作为第二电极层1320,可以使用功函数较小的材料(Al、Ag、Li、Ca或这些材料的合金或化合物、MgAg、MgIn、A1Li、CaF2或CaN)。在图6的显示装置中,为使发光透过,使用如下的层叠膜,该层叠膜中,作为第二电极层1320使用膜厚较薄的金属薄膜(MgAg:膜厚为10nm),作为透明导电膜1321使用膜厚为100nm的ITSO。作为透明导电膜1321,可以使用与上述第一电极层1317一样的膜。

图11的显示装置为单面射出型,为按照箭头方向从上表面射出的构造。图11所示的显示装置由元件衬底1600、薄膜晶体管1655、薄膜晶体管1665、薄膜晶体管1675、具有反射性的金属层1624、第一电极层1617、电场发光层1619、第二电极层1620、透明导电膜1621、填充材料1622、密封材料1625、栅极绝缘层1610、绝缘膜1611、绝缘膜1612、绝缘膜1613、绝缘膜1609、绝缘物(绝缘层)1614、密封衬底1623、布线层1680、端子电极层1681、各向异性导电层1682、FPC1683、间隔件1630、间隔件1699构成。在图11的显示装置中,在端子电极层1681上层叠的绝缘层通过蚀刻除去。当采用这种不在端子电极层周围设置具有透湿性的绝缘层的构造时,可以进一步提高可靠性。此外,显示装置具有分离区域231、外部端子连接区域232、布线区域233、周边驱动电路区域234、象素区域236。在该情况下,上述图12中示出的双面射出型显示装置中,在第一电极层1317的下面形成具有反射性的金属层1624。在具有反射性的金属层1624的上面形成具有阳极功能、作为透明导电膜的第一电极层1617。作为金属层1624,由于可以具有反射性,因此可以使用Ta、W、Ti、Mo、Al、Cu等。优选地可以使用在可见光区域下具有较高反射性的物质,在本实施方式中使用TiN膜。

在电场发光层1619的上面设置由导电膜形成的第二电极层1620。作为第二电极层1620,由于具有阴极功能,因此可以使用功函数较小的材料(Al、Ag、Li、Ca或这些材料的合金或化合物、MgAg、MgIn、AlLi、CaF2或CaN)。在本实施方式中,为了使发光透过,使用如下的层叠膜,该层叠膜中作为第二电极层1620使用膜厚较薄的金属薄膜(MgAg:膜厚为10nm),作为透明导电膜1621使用膜厚为110nm的ITSO。

在本实施方式中可使用的发光元件的形态示于图13。发光元件是将电场发光层860夹在第一电极层870和第二电极层850中构成的。对于第一电极层和第二电极层需要考虑功函数对材料进行选择,因此第一电极层和第二电极层可以形成为均由象素构成的阳极或阴极。在本实施方式中,驱动用TFT的极性为p沟道型的情况下,第一电极层可以形成为阳极,第二电极层可以形成为阴极。此外,由于驱动用TFT的极性为N沟道型,因此优选第一电极层形成为阴极,第二电极层形成为阳极。

图13(A)和(B)中是第一电极层870为阳极,第二电极层850为阴极的情况,优选电场发光层860从第一电极层870侧依次层叠HIL(空穴注入层)HTL(空穴输送层)804、EML(发光层)803、ETL(电子输送层)EIL(电子注入层)802、第二电极层850形成。图13(A)为从第一电极层870放射光的结构,第一电极层870由具有透光性的氧化物导电性材料形成的电极层850构成,第二电极层为从电场发光层860侧由包含LiF或MgAg等碱金属或碱土金属的电极层801和由铝等金属材料形成的电极层800构成。图13(B)为从第二电极层850放射光的结构,第一电极层是由电极层807和第二电极层806构成,其中电极层807由铝、钛等金属或与该金属以小于等于化学量组成比的浓度包含氮的金属材料形成的,第二电极层806由包含1~15原子%浓度的氧化硅的氧化物导电性材料形成。第二电极层从电场发光层860侧由包含LiF或MgAg等碱金属或碱土金属的电极层801和由铝等金属材料形成的电极层800构成,任意的层均具有不超过100nm的厚度,并形成为光可透过的状态,由此可以从第二电极层850放射光。

图13(C)和(D)是第一电极层870为阴极,第二电极层850为阳极的情况,电场发光层860最好从阴极侧依次按照EIL(电子注入层)、ETL(电子输送层)802、EML(发光层)803、HIL(空穴注入层)HTL(空穴输送层)804、作为阳极的第二电极层850的顺序进行层叠。图13(C)为从第一电极层870放射光的结构,第一电极层870为从电场发光层860侧由包含LiF或MgAg等碱金属或碱土金属的电极层801和由铝等的金属材料形成的电极层800构成的,但任何的层均具有不超过100nm的厚度,形成为光可透过的状态,由此可从第一电极层870放射光。第二电极层为从电场发光层860侧由第二电极层806和电极层807构成,其中第二电极层806由包含1~15原子%浓度的氧化硅的氧化物导电性材料形成,电极层807由铝、钛等的金属或与该金属以不超过化学计量组成比的浓度包含氮的金属材料形成。图13(D)为从第二电极层850放射光的结构,第一电极层870是从电场发光层860侧由包含LiF或MgAg等碱金属或碱土金属的电极层801和由铝等金属材料形成的电极层800构成,膜厚形成为可对电场发光层860发出的光进行反射的程度。第二电极层850由具有透光性的氧化物导电性材料形成的电极层805构成。其中电场发光层除了层叠结构以外,还可以为单层结构或混合结构。

此外,作为电场发光层,通过使用了蒸发掩模的蒸发法等分别选择性地形成显示红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)发光的材料。显示红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)发光的材料还可以与彩色滤光器一样由液滴排出法形成(低分子或高分子材料等),在该情况下即使不使用掩模,也可以分别进行RGB涂布,因此优选。

此外,当为上面反射型的情况下,第二电极层上使用具有透光性的ITO或ITSO时,可以使用向苯并噁唑衍生物(BzOs)中添加了Li的BzOs-Li等。此外,例如,EML可以使用分别掺杂了与R、G、B的发光颜色对应的掺杂剂(当为R的情况下为DCM等,当为G的情况下为DMQD等)的Alq3。

其中电场发光层不限于上述材料。例如,可以通过对代替CuPc或PEDOT的、氧化钼(MoOx:x=2~3)等氧化物和α-NPD或红荧烯进行共同蒸发来形成,还可以提高空穴注入性。此外,电场发光层的材料可以使用有机材料(包含低分子或高分子)或有机材料和无机材料的复合材料。以下对形成发光元件的材料进行详细描述。

在电荷注入输送物质中,特别是作为电子输送性较高的物质,可举出例如三(8-羟基喹啉)铝(简称:Alq3)、三(5-甲基-8-羟基喹啉)铝(简称:Almq3)、二(10-羟基苯并[h]喹啉合)铍(简称:BeBq2)、二(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-苯基苯酚合铝(简称:BAlq)等具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金属络合物等。此外,作为空穴输送性较高的物质,可举出例如4,4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]-联苯(简称:α-NPD)、4,4’-二[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]-联苯(简称:TPD)或4,4’,4”-三(N,N-二苯基-氨基]-三苯基胺(简称:TDATA)、4,4’,4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]-三苯基胺(简称:MTDATA)等的芳香族胺类(即,具有苯环-氮键)的化合物。

此外,在电荷注入输送物质中,特别是作为电子注入性高的物质,可以举出如氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氟化钙(CaF2)等碱金属或碱土类金属的化合物。此外,还可以为其它的如Alq3等的电子输送性较高的物质和镁(Mg)等碱土类金属的混合物。

在电荷注入输送物质中,作为空穴注入性高的物质,例如可以举出钼氧化物(MoOx)或钒氧化物(VOx)、铷氧化物(RuOx)、钨氧化物(WOx)、锰氧化物(MnOx)等金属氧化物。此外,还可以举出其他的如酞菁(简称:H2Pc)或铜酞菁(CuPc)等酞菁类化合物。

发光层可以采用如下结构,即:在每个象素上形成发光频带不同的发光层,并进行彩色显示的结构。典型地,形成与R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的各种颜色对应的发光层。在该情况下,还可以通过在象素的光放射侧设置使该发光频带的光透过的滤光器,从而提高色纯度、防止象素部发生镜面化(映入)。通过设置滤光器,可以省略现有技术中必要的圆偏光板,并可以不损失从发光层放射的光。此外,还可以降低在从斜向上观察象素部(显示画面)的情况下引起的色调变化。

发光材料包括各种各样的材料。在低分子有机发光材料中,可以使用4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基-9-久洛尼定基)乙烯基]-4H-吡喃(简称:DCJT)、4-二氰基亚甲基-2-t-叔丁基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]-4H-吡喃(简称:DCJTB)、呋喃西林烯(ペリフランテン)、2,5-二氰基-1,4-二[2-(10-甲氧基-1,1,7,7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]苯、N,N’-二甲基喹吖啶酮(简称:DMQd)、香豆素6、香豆素545T、三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、9,9’-联蒽、9,10-二苯基蒽(简称:DPA)或9,10-二(2-萘基)蒽(简称DNA)等。此外还可以使用其他物质。

另一方面,高分子类有机发光材料比低分子类物理强度高,元件耐久性高。此外,还可以通过涂敷进行成膜,因此元件制作比较容易。使用了高分子类有机发光材料的发光元件的构造与使用了低分子类有机发光材料时基本相同,顺次形成阴极、有机发光层、阳极。但是,在形成采用了高分子类有机发光材料的发光层时,难以形成如采用了低分子类有机发光材料时的层叠构造,较多情况下形成2层构造。具体地,依次为阴极、发光层、空穴输送层、阳极的构造。

发光颜色由形成发光层的材料决定,因此通过对这些材料进行选择可以形成显示所需发光颜色的发光元件。能够在形成发光层时使用的高分子类电场发光材料可以举出聚对亚苯基亚乙烯基类、聚对亚苯基类、聚噻吩类、聚芴类。

在聚对亚苯基乙烯类中,可举出聚(对亚苯基乙烯)[PPV]衍生物、聚(2,5-二烷氧基-1,4-亚苯基乙烯)[RO-PPV]、聚(2-(2’-乙基-苯甲酰氧基(ヘキソキシ))-5-甲氧基-1,4-亚苯基乙烯)[MEH-PPV]、聚(2-(二烷氧基苯基)-1,4-亚苯基乙烯)[ROPh-PPV]等。在聚对亚苯基类中,可举出聚对亚苯基[PPP]的衍生物、聚(2,5-二烷氧基-1,4-亚苯基)[RO-PPP]、聚(2,5-二苯甲酰氧基-1,4-亚苯基)等。在聚噻吩类中,可举出聚噻吩[PT]衍生物、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-联噻吩][PTOPT]等。在聚芴类中,可举出聚芴[P]的衍生物、聚(9,9-二烷基芴)[PDAF]、聚(9,9-二辛基芴)[PDOF]等。

此外,将空穴输送性的高分子类有机发光材料夹在阳极和发光性的高分子类有机发光材料之间来形成时,可以提高从阳极的空穴注入性能。一般将其与受主材料一起溶解在水中形成的材料通过旋转涂敷法等进行涂敷。此外,由于在有机溶剂中不溶解,因此可以与上述具有发光性的有机发光材料进行层叠。作为空穴输送性的高分子类有机发光材料,可以举出PEDOT和作为受主材料的樟脑磺酸(CSA)的混合物、聚苯胺[PAM]与作为受主材料的聚苯乙烯磺酸[PSS]的混合物等。

此外,发光层还可以形成为呈现单色或白色发光的结构。在使用白色发光材料的情况下,在象素的光放射侧设置了透过特定波长的光的滤光器(着色层)的结构,可以进行彩色显示。

为了形成白色发光的发光层,采用蒸发法依次层叠例如Alq3、部分掺杂了作为红色发光色素的尼罗红的Alq3、Alq3、p-EtTAZ、TPD(芳香族二胺),从而可以获得白色。此外,由采用了旋转涂敷的涂敷法形成EL时,优选在涂敷后,通过真空加热进行烧结。例如,优选全面涂敷作为空穴注入层起作用的聚(亚乙二氧基噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)水溶液(PEDOT/PSS),并进行烧结,此后,全面涂敷掺杂有起发光层作用的发光中心色素(1,1,4,4-四苯基-1,3-丁二烯(TPB)、4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(对二甲基氨基-苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM)、尼罗红、香豆素合等)的聚乙烯咔唑(PVK)溶液,并进行烧结。

发光层也可以由单层形成,也可以在空穴输送性聚乙烯咔唑(PVK)中分散电子输送性的1,3,4-噁二唑衍生物(PBD)。此外,通过分散作为电子输送剂的30wt%的PBD,分散适当量的4种色素(TPB、香豆素6、DCM、尼罗红),可获得白色发光。除了在此所示的可进行白色发光的发光元件以外,还可以通过适当选择发光层材料,制造出可以进行红色发光、绿色发光或蓝色发光的发光元件。

另外,发光层除了单线态激发发光材料以外,还可以采用包含金属络合物等的三线态激发材料。例如,在红色发光性象素、绿色发光性象素和蓝色发光性象素中,采用三线态激发发光材料形成亮度衰减时间较短的红色发光性象素,采用单线态激发发光材料形成其他象素。三线态激发发光材料的发光效率好,因此,其特征在于获得相同亮度时功耗小。即,在应用于红色象素时,在发光元件中流动的电流量变小,因此,可以提高可靠性。作为降低功耗的方式,可采用三线态激发发光材料形成红色发光性象素和绿色发光性象素,采用单线态激发发光材料形成蓝色发光性象素。对人而言能见度较高的绿色发光元件也由三线态激发发光材料形成时,可以进一步实现低功耗。

作为三线态激发发光材料的一个实例,可使用将金属络合物作为掺杂剂的材料,已知将第三过渡系列元素铂作为中心金属的金属络合物,将铱作为中心金属的金属络合物等。作为三线态激发发光材料,不限于这些化合物,还可以使用具有上述构造并且中心金属属于周期表8~10类元素的化合物。

以上所述形成发光层的物质是一个实例,可以通过适当层叠各个空穴注入层、空穴输送层、电子注入输送层、电子输送层、发光层、电子阻挡层、空穴阻挡层等功能性层来形成发光元件。此外,还可以形成这些各层组合而成的混合层或混合结合。发光层的层构造可以改变,替代不具有特定电子注入区域或发光区域,具有专门适用于其目的的电极层或通过分散发光性材料而进行的变形,在不脱离本发明目的的范围内都是允许的。

采用如上述材料形成的发光元件以正向偏压的方式发光。使用发光元件形成的显示装置的象素可以采用单纯的矩阵方式或有源矩阵方式进行驱动。任何一种方式都是通过在某一特定的期间施加正向偏压而使得各个象素发光的,但是在某一固定期间形成为非发光状态。在该非发光期间通过施加反向偏压可提高发光元件的可靠性。在发光元件中,有2种劣化模式:在一定驱动条件下发光强度降低,或者在象素内非发光区域扩大,表观上亮度降低,但是通过在正向和反向施加偏压进行交流驱动,从而可以使得劣化较慢进行,能够提高发光装置的可靠性。此外,还可以采用数字驱动、模拟驱动中的任何一种方式。

由此,在密封衬底上形成彩色滤光器(着色层)。彩色滤光器(着色层)可以由蒸发法或液滴排出法形成,使用彩色滤光器(着色层)时,可进行高精细的显示。这是由于彩色滤光器(着色层)可以将各RGB发光光谱中较宽的峰修正为锋利的峰。

以上对形成显示各RGB发光的材料的情况进行了说明,但是还可以通过形成显示单色发光的材料,并与彩色滤光器或颜色变换层进行组合来形成全色显示。彩色滤光器(着色层)或颜色变换层例如可以形成在第二衬底(密封衬底)上,并粘合在衬底上。

当然也可以进行单色发光显示。例如,通过采用单色发光可以形成区域彩色型显示装置。区域彩色型显示装置适于无源矩阵型显示部,主要可以进行文字或记号的显示。

在上述构成中,作为阴极可以使用功函数小的材料,例如优选使用Ca、Al、CaF、MgAg、AlLi等。电场发光层可以为单层型、层叠型、或没有层界面的混合型中的任何一种。此外,还可以包含这样的层,该层由单色红材料、三色红材料或者这些材料组合形成的材料,或者包含有机化合物或无机化合物的电荷注入输送物质以及发光材料形成的,并根据分子数目从低分子类有机化合物、中分子类有机化合物(指的是无升华性、并且分子数目小于等于20或者分子链长度小于等于10微米的有机化合物)、高分子类有机化合物中选出的一种或者多种的层,并且可以与电子注入输送性或空穴注入输送性的无机化合物进行组合。第一电极层使用透过光的透明导电膜形成,例如除了ITO、ITSO以外,还可以使用在氧化铟中混合2~20%的氧化锌(ZnO)形成的透明导电膜。此外,在形成第一电极层之前,还可以进行在氧气气氛中的等离子处理或真空气氛下的加热处理。隔壁(也称为堤坝)采用含硅的材料、有机材料和化合物材料形成。此外,还可以使用多孔质膜。但是,在使用丙烯、聚酰亚胺等感光性、非感光性材料形成时,其侧面形成曲率半径连续变化的形状,上层薄膜未被阶梯切削而形成,因此优选。本实施方式可以与上述实施方式自由组合。

在采用本发明时,可以采用简化的步骤制作出可靠性高的显示装置。由此,可以以较低的成本、高成品率地制造出高精细、高画质的显示装置。

本实施方式可以与实施方式1到3分别组合使用。

(实施方式5)参照图15对于在扫描线侧输入端子部和信号线侧输入端子部设置了保护二极管的一种方式进行说明。在图15中,在象素2702上设置了TFT501、TFT502、电容元件504、象素电极层503。该TFT与实施方式1具有同样的构成。在象素电极层503上设置了间隔件510a和间隔件510b,在覆盖象素电极层503周边部的绝缘物(图中未示出)上设置了间隔件511a和间隔件511b。该间隔件支撑着在象素电极层503上形成电场发光层时使用的蒸发掩模,因此,由该间隔件可以防止掩模与象素电极层503接触,并防止造成损伤。

在信号线侧输入端子部设置了保护二极管561和保护二极管562。该保护二极管采用与TFT501或TFT502同样的工序制造,通过与栅极和漏极或源极中的一方连接,作为二极管进行动作。图15中示出的俯视图的等效电路图示出在图14中。

保护二极管561由栅极电极层、半导体层、布线层构成。保护二极管562也具有同样的构造。与该保护二极管连接的共用电位线554、共用电位线555由与栅极电极层相同的层形成。因此,为了与布线层电连接,在绝缘层上需要形成接触孔。

在绝缘层上的接触孔可以通过形成掩模层并进行蚀刻加工来形成。该情况下,如果采用大气压放电的蚀刻加工,则可以进行局部的放电加工,无需在整个衬底上形成掩模层。

信号布线层由与TFT501中源极和漏极布线层505同样的层形成,并形成与其连接的信号布线层和源极或漏极侧相连接的构造。

扫描信号线侧的输入端子部也具有同样的构造。保护二极管563由栅极电极层、半导体层、布线层形成。保护二极管564也具有同样的构造。与该保护二极管相连的共用电位线556、557由与源极和漏极布线层相同的层形成。可以同时形成设置在输入级的保护二极管。其中插入保护二极管的位置不仅限于本实施方式,还可以设置在驱动电路和象素之间。

(实施方式6)采用根据本发明形成的显示装置可以实现电视装置。在显示板上仅形成如图16(A)所示结构的象素部,并且扫描线侧驱动电路和信号线侧驱动电路存在以下几种安装情况:采用如图17(B)的TAB方式安装;采用图17(A)所示的COG方式进行安装;由图16(B)所示的SAS方式形成TFT,在衬底上一体化形成象素部和扫描线侧驱动电路,而信号线侧驱动电路作为其他的驱动IC进行安装;或者如图16(C)所示,在衬底上一体化形成象素部、信号线侧驱动电路和扫描线侧驱动电路等,并且可以采用任何一种方式。

作为其他外部电路的构成,影像信号的输入侧由以下电路形成,即:对调谐器接收的信号中的影像信号进行放大用的影像信号放大电路、将其输出的信号变换为与红色、绿色、蓝色对应的颜色信号的影像信号处理电路、以及将该影像信号变换为驱动IC的输入规格的控制电路。控制电路向扫描线侧和信号线侧分别输出信号。在为数字驱动的情况下,其结构可以是在信号线侧设置信号分割电路,将输入数字信号分割为m个进行提供。

在调谐器接收的信号中,声音信号被送至声音信号放大电路,该输出经过声音信号处理电路提供至扩音器。控制电路从输入部接受接收站(受信局)(接收频率)以及音量控制信息,并将信号送出至调谐器或者声音信号处理电路。

显示组件如图20(A)、(B)所示,组装在框体中,可以实现电视装置。安装至FPC的如图1的显示面板,一般也称为EL显示组件。由此,在使用如图1的EL显示组件时,可以实现EL电视装置。由显示组件形成主画面2003,作为其他附属设备还具有扬声器部2009、操作开关等。这样,由本发明可以实现电视装置。

此外,使用相相位差板或者偏光板,还可以阻隔从外部入射的光的反射光。而如果为上面放射型显示装置的话,则将作为隔壁的绝缘层进行着色并作为黑色矩阵使用。该隔壁可以由液滴排出法等形成,还可以向颜料类黑色树脂或聚酰亚胺等树脂材料中混合碳黑等,还可以为其层叠膜。也可以由液滴排出法在相同区域中反复排出不同材料,形成隔壁。作为相位差板,可以使用λ/4板、λ/2板,并设计成可以对光进行控制。其结构,按顺序形成为TFT元件衬底、发光元件、密封衬底(密封材料)、相位差板、相位差板(λ/4板、λ/2板)、偏光板,从发光元件放射的光通过上述结构,由偏光板向外部放射。该相位差板和偏光板可设置在光放射的一侧,如果为两面放射型的两面放射型显示装置,则还可以设置在两面上。此外,偏光板的外侧也可以具有抗反射膜。由此,可以更高精细地显示精密图像。

如图20(A)所示,在框体2001中组装利用了显示元件的显示用面板2002,由接收机2005首先进行一般电视广播信号的接收,通过调制解调器2004采用有线或无线方式与通信网络连接,由此还可以进行单向(由发送者到接受者)或双向(在发送者和接受者之间,或者在接受者之间)信息通信。电视装置的操作还可以由安装在框体中的开关或其他遥控操作机2006来进行,该遥控装置还可以设置显示输出信息的显示部2007。

此外,电视装置除了主画面2003以外,还可以由第二显示用面板形成辅助画面2008,还可以附加显示频道或音量等的结构。在该结构中,可以采用视野角优异的EL显示用面板形成主画面2003,采用能够以低功耗进行显示的液晶显示用面板来形成辅助画面。此外,为了使低功耗优先,可以由液晶显示用面板来形成主画面2003,由EL显示用面板形成辅助画面,辅助画面采用可以闪烁的结构。使用本发明时,使用这种大型衬底,即使使用较多的TFT或电子部件,也可以形成为可靠性高的显示装置。

图20(B)例如为具有20~80英寸的大型显示部的电视装置,包含框体2010、作为操作部的键盘部2012、显示部2011、扬声器部2013等。本发明适用于显示部2011的制作。图20(B)的显示部使用了可弯曲的物质,因此形成为显示部发生了弯曲的电视装置。由于这种显示部的形状可以自由设计,因此可以制作出所需形状的电视装置。

根据本发明,能够以简单的工序形成显示装置,因此还可以降低成本。由此,采用了本发明的电视装置即使具有较大画面的显示部也能够以较低的成本进行形成。由此,可以高成品率地制作出高性能、高可靠性的电视装置。

当然,本发明不限于电视装置,还可以适用于以个人电脑的监视器为代表的、铁路的车站或飞机场等中的信息显示屏,或街头的广告显示屏等大面积显示媒体的各种用途中。

(实施方式7)采用图25、图26、图33和图34对本发明的实施方式进行说明。本实施方式显示的是有源矩阵型显示装置的实例,在该有源矩阵型显示装置中,采用了本发明的象素的排列和间隔件所设置的位置是不同的。由此,省略了对同一部分或具有同样功能部分的重复说明。

图25是象素排列为带状的带状排列的象素区域的俯视图。分别在作为象素电极层的第一电极层780上形成间隔件782,在覆盖第一电极层780端部的、具有隔壁功能的绝缘物(绝缘层)783上形成间隔件781。间隔件781通过绝缘物783形成在栅极线和源极线的交叉处上。由该间隔件781和间隔件782支撑着电场发光层形成时的掩模,因此,不会由该掩模对第一电极层产生损伤。由于不会因为第一电极层的形状不良而产生显示不良的情况,因此,可以制作出高画质和高可靠性的显示装置。

间隔件可以使用无机绝缘材料或有机绝缘材料,在本实施方式中使用聚酰亚胺作为间隔件781、间隔件782,间隔件781的高度为1~1.5微米(在本实施方式中为1.5微米),在俯视图中,从直径为10微米~15微米(在本实施方式中为15微米)的上表面到底面的方向,形成具有直径变大的锥状形状的吊钟状。间隔件781位于电源线和源极线之间,设置成与象素电极层紧密接近,因此,可以更加可靠地支撑电场发光层形成时的掩模。由此,可以保护象素电极层不与掩模接触。

图33为象素排列为带状的条带排列象素区域的俯视图。分别在作为象素电极层的第一电极层580上形成间隔件582,在覆盖第一电极层580端部的、具有隔壁功能的绝缘物(绝缘层)583上形成间隔件581。由该间隔件581和间隔件582支撑电场发光层形成时的掩模,因此,不会由于该掩模对第一电极层产生损伤。

间隔件可以使用无机绝缘材料或有机绝缘材料,但在本实施方式中,使用丙烯作为间隔件581、间隔件582,间隔件581的高度为1~1.5微米(在本实施方式中为1.5微米),在俯视图中,沿着直径为5微米的上表面到底面的方向,形成具有直径变大的锥状形状的吊钟状。间隔件781位于电源线和源极线之间,设置成与象素电极层紧密接近,因此可以保护象素电极层不与掩模接触。由于不会由于第一电极层形状不良而产生显示不良的情况,因此,可以制作出高画质和高可靠性的显示装置。

覆盖象素电极层周围的绝缘物上的间隔件在图25中是沿着栅极线、与栅极线和源极线的交叉部对应设置的实例,在图33中是沿着源极线设置的实例,在图34中示出了具有两种间隔件的显示装置的实例,即沿着栅极线设置的间隔件591a,以及沿着源极线设置的间隔件591b。

图34(A)与图25和图33一样,为象素排列为带状的带排列象素区域的俯视图。分别在作为象素电极层的第一电极层590上形成间隔件592,在覆盖第一电极层590端部的、具有隔壁功能的绝缘物(绝缘层)593上形成间隔件591a、间隔件591b。间隔件591a沿着栅极线、通过绝缘物593形成在栅极线和源极线的交叉上。此外,间隔件591b沿着源极线通过绝缘物593来形成。

图34(B)示出了图34(A)中线C-D的截面图。在衬底595上形成栅极线597,并形成了栅极绝缘层596。在作为隔壁功能的绝缘物593上,设置了间隔件591a、间隔件591b。在本实施方式中,间隔件591a、间隔件591b以及绝缘物593的膜厚(高度)为1.5微米,绝缘物593和间隔件591a或间隔件591b的总计高度为3微米。间隔件591a底面直径为10微米~15微米(在本实施方式中为15微米),间隔件591b底面的直径为5微米。对于形状,间隔件591a和间隔件591b均为顺着上表面到底面、在膜厚方向上直径变大的锥状形状。具有适度的锥状形状时,间隔件很稳定,因此,蒸发掩模也能够稳定地支撑。此外,间隔件591b如图34(B)所示,形状为棱角慢圆,且具有曲率的平缓形状。间隔件591b处于电源线和源极线之间的位置,设置成与象素电极层紧密接触,因此,可以进一步可靠地稳定支撑电场发光层形成时的掩模。

由此,通过设置2种以上大小和形状不同的间隔件,可以进一步可靠稳定地支撑电场发光层形成时的掩模。由于通过间隔件592、间隔件591a、间隔件591b支撑着电场发光层形成时的掩模,因此不会由于掩模对第一电极层造成损伤。因为不会由于第一电极层的形状不良而产生显示不良的情况,因此,可以制作出高画质和高可靠性的显示装置。

图26为使象素每1行偏离半个间距的三角形排列的象素区域的俯视图。分别在作为象素电极层的第一电极层790上形成间隔件792,在覆盖第一电极层790端部的、具有隔壁功能的绝缘物(绝缘层)793上形成间隔件791。在图25中的第一电极层780上的间隔件782形成为不与绝缘物783相接触的状态,而在图26中第一电极层790上的间隔件792形成为与绝缘物相接触的状态。这样,可以自由设定间隔件的形状。由于该间隔件791和间隔件792支撑着电场发光层形成时的掩模,因此不会由于该掩模对第一电极层产生损伤。因为不会由于第一电极层的形状不良而产生显示不良的情况,因此,可以制作出高画质和高可靠性的显示装置。

(实施方式8)采用图27说明本发明的实施方式。本实施方式示出了使用本发明的无源型显示装置的实例。由此,省略了对同一部分或具有同样功能的部分的重复说明。

图27(A)为无源型显示装置的俯视图,图27(B)为图27(A)中线A-B的截面图。在衬底750上形成第一电极层751,在第一电极层上形成间隔件752和具有隔壁功能的绝缘物(绝缘层)753。在绝缘物753上形成间隔件754。在第一电极层751上形成电场发光层755和第二电极层756,并形成发光元件。由这些间隔件752和间隔件754,支撑电场发光层755蒸发时的掩模。由此,不会由于掩模而对第一电极层产生损伤。因为不会由于第一电极层的形状不良而产生显示不良的情况,因此,可以高成品率地制作出高画质和高可靠性的无源显示装置。

(实施方式9)采用图24和图35对本发明的实施方式进行说明。本实施方式示出的例子是在实施方式1制作出的显示装置中,使用沟道蚀刻型逆交错型薄膜晶体管作为薄膜晶体管,并且不形成第一层间绝缘层和第二层间绝缘层。由此省略了对同一部分或具有同样功能的部分的重复说明。

图24中示出的显示装置在衬底700上的周边驱动电路区域255设置了逆交错型薄膜晶体管701、逆交错型薄膜晶体管702、在象素区域256上设置了逆交错型薄膜晶体管703、第一电极层704、间隔件705a、间隔件705b、绝缘物(绝缘层)709、电场发光层707、间隔件706、第二电极层708、填充材料711、密封衬底710、在密封区域设置了密封材料712、端子电极层713、各向异性导电层714、FPC715、偏光板717、作为钝化膜的保护膜716。

在本实施方式中制作的逆交错型薄膜晶体管701、逆交错型薄膜晶体管702、逆交错型薄膜晶体管703的栅极电极层、源极电极层和漏极电极层由液滴排出法形成。液滴排出法是排出具有液状导电性材料的组合物,通过干燥或烧结进行固化,形成导电层或电极层的方法。排出包含绝缘性材料的组合物,通过干燥或烧结进行固化,则也可以形成绝缘层。由于可选择性地形成导电层或绝缘层等显示装置的构成物,故可以使工序简化,防止材料损失,因此可以低成本高成品率地制作出显示装置。

所谓液滴排出法中使用的液滴排出装置,指的是具有组合物排出口的喷嘴、或具有1个或多个喷嘴的头部等的排出液滴的装置的总称。具有液滴排出装置的喷嘴的直径设定为0.02~100微米(优选在不高于30微米),从该喷嘴排出的组合物的排出量设定为0.001pl~100pl(优选为大于等于0.1pl而小于等于40pl,更优选为小于等于10pl)。排出量按照喷嘴直径的大小成比例增加。此外,为了滴加在所希望的位置处,被处理物和喷嘴排出口之间的距离优选为尽可能接近,可适当地设定为0.1~3mm(优选在小于等于1mm)。

从排出口排出的组合物是使用导电性材料溶解或分散在溶剂中形成的材料。所谓导电性材料相当于Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al等金属,Cd、Zn的金属硫化物、Fe、Ti、Si、Ge、Si、Zr、Ba等的氧化物、卤化银的微粒或分散性纳米颗粒。此外,相当于用作透明导电膜的铟锡氧化物(ITO)、由铟锡氧化物与氧化硅构成的ITSO、有机铟、有机锡、氧化锌、氮化酞等。但是,从排出口排出的组合物考虑比电阻值,优选使用将金、银、铜中的任何一种材料溶解或分散在溶剂中形成的材料。更优选使用低电阻的银、铜。但是在使用银、铜的情况下,作为应对杂质的对策,可以一起设置阻隔膜。作为阻隔膜,可以使用氮化硅膜或镍硼(NiB)。

此外,还可以是在导电性材料的周围涂敷其他导电层材料,并形成了多个层的颗粒。例如,还可以使用在铜周围涂敷镍硼(NiB),以及在其周围涂敷银而形成的3层结构的颗粒等。溶剂使用醋酸丁酯、醋酸乙酯等酯类、异丙醇、乙醇等醇类、甲基乙基酮、丙酮等有机溶剂、水等。组合物的粘度优选为小于等于20mPa·s(cp),这是为了防止引起干燥,或者使得组合物从排出口圆滑地排出。此外,组合物的表面张力优选在小于等于40mN/m。但是可以根据所使用的溶剂以及用途,对组合物的粘度等进行适度调整。作为一个实例,可以将ITO或有机铟、有机锡溶解或分散在溶剂中形成的组合物的粘度为5~20mPa·s,将银溶解或分散在溶剂中的组合物的粘度为5~20mPa·s,将金溶解或分散在溶剂中形成的组合物的粘度为5~20mPa·s。

此外,导电层可以通过多种导电层材料层叠来形成。此外,在开始使用银作为导电性材料,由液滴排出法形成导电层后,还可以采用铜等进行电镀。镀层可以采用电镀或化学(无电场)电镀法进行。可以在装满具有镀层材料溶液的容器中将衬底表面浸入,还可以将衬底倾斜(或者垂直)地站立设置,使具有镀层材料的溶液流过衬底表面进行涂敷。当使衬底站立地涂敷溶液来进行电镀时,其优点是处理装置较小。

依赖于各喷嘴的直径或所希望的图案形状等,但是为防止喷嘴阻塞或制作高精细的图案,优选导电体颗粒的直径越小越好,最好粒径小于等于0.1微米。组合物可以由电解法、喷雾法或湿式还原法等公知方法来形成,该颗粒粒径一般为0.01~10微米。但是在气体中由蒸发法形成时,被分散剂保护的纳米分子为7nm大小,比较微细,此外,该纳米颗粒在采用覆盖剂覆盖各颗粒的表面时,在溶剂中不凝聚,在室温下稳定分散,显示出与液体大致相同的行为。因此,优选使用覆盖剂。

此外,排出组合物的工序可以在减压下进行,在减压下进行时,导电层表面最好不形成氧化膜等。排出组合物后,进行干燥或烧结中的一个工序或两个工序。在干燥和烧结工序中,两个工序均是加热处理的工序,例如,干燥是在100度下进行3分钟的时间,烧结是在200~350度下进行15分钟~60分钟的时间,其目的、温度和时间是不同的。干燥工序、烧结工序在常压下或减压下由激光照射或瞬间热退火、加热炉等来进行。其中对该加热处理的时间、加热处理的次数没有特别限定。为了良好地进行干燥和烧结工序,可以预先对衬底进行加热,此时的温度依赖于衬底等的材质,但是一般为100~800度(优选为200~350度)。根据本工序,在组合物中溶剂挥发或者以化学方式除去分散剂的同时,通过使周围的树脂固化收缩,从而与纳米颗粒之间发生接触,加速融合和熔融。

在干燥和烧结工序中使用的激光照射可以是连续振荡或脉冲振荡的气体激光器或固体激光器。前者的气体激光器,可以举出准分子激光器、He-Cd激光器、Ar激光器等,后者的固体激光器,可以举出使用了掺杂有Cr、Nd等的YAG、YVO4、GdVO4等的结晶的激光器等。从与激光吸收率的关系来看,优选使用连续振荡的激光器。此外,还可以使用脉冲振荡和连续振荡组合而成的所谓混合型激光照射方法。但是由于衬底700的耐热性,为了不破坏衬底700,由激光照射进行的加热处理在数微秒到几十秒的期间瞬间实施。瞬间热退火(RTA)是在惰性气体的气氛下,使用照射紫外光乃至红外光的红外灯或卤素灯等,使温度急剧上升,在数分钟到数微秒的时间内瞬间进行加热。该处理是瞬间进行的,因此实质上可仅对最表面的薄膜进行加热,对底层的膜不产生影响。也就是说,对塑料衬底等耐热性较差的衬底也不会产生影响。

此外,在形成导电层后,为了提高其平坦性,通过对表面施加压力,可以进行平坦化。作为加压方法,可以在表面上扫描辊状物来进行,减轻凸凹结构使其平缓,或者采用平坦的板状物垂直地对表面加压。在加压时,可以进行加热工序。此外,还可以采用溶剂等使表面软化,或者使其熔融,采用气刀除去表面的凸凹部分。此外,还可以采用CMP法进行研磨。在由液滴排出法产生凸凹结构的情况下,可以在对其表面进行平坦化的情况下采用该工序。

在本实施方式中,作为半导体层可以使用非晶质半导体,具有一导电性型的半导体层可以根据需要来形成。在本实施方式中,对半导体层和作为具有一导电型的半导体层的非晶质N型半导体层进行层叠。此外,可以制作出形成N型半导体层的N沟道型TFT的NMOS构造、形成了P型半导体层的P沟道型TFT的PMOS构造、以及N沟道型TFT和P沟道型TFT的CMOS构造。在本实施方式中,逆交错型薄膜晶体管701和逆交错型薄膜晶体管703由N沟道型TFT形成,逆交错型薄膜晶体管702由P沟道型TFT形成,在周边驱动电路区域255中,逆交错型薄膜晶体管701和逆交错型薄膜晶体管702形成CMOS构造。

此外,为了赋予导电性,通过掺杂来添加赋予导电性的元素,在半导体层上形成杂质区域,从而还可以形成N沟道型TFT、P沟道型TFT。代替形成N型半导体层,通过采用PH3气体进行等离子处理,即可以对半导体层赋予导电性。

此外,作为半导体可以使用有机半导体材料通过印刷法、喷射法、旋转涂敷法、液滴排出法等形成。该情况下,无需上述蚀刻工序,因此,可以减少工序数目。作为有机半导体,可以使用低分子材料、高分子材料等,还可以使用有机色素、导电性高分子材料等。作为在本发明中使用的有机半导体材料,优选其骨架由共轭双键构成的π电子共轭类高分子材料。代表性地,可以使用聚噻吩、聚芴、聚(3-烷基噻吩)、聚噻吩衍生物、并五苯等可溶性高分子材料。

通过间隔件705a、间隔件705b和间隔件706支撑电场发光层形成时的掩模,因此不会由于掩模造成象素电极层损伤。由此,可以制造出高画质和高可靠性的显示装置。

可适用于本发明的发光元件的构成可以采用上述实施方式所述的构成。此外,在以下所述的本实施方式中,发光元件的构成也可以与上述实施方式分别组合使用。发光元件具有夹在一对电极之间的多个层,其中至少一层由包含发光物质的层(也称为电场发光层)构成。

优选的发光元件的一个实例是使得包含发光物质的层和其他层中的至少一层由包含无机物质和有机物质的混合层构成。该混合层通过无机物质和有机物质的选择,可以形成为空穴注入输送性层或电子注入输送性层。

以下为空穴注入输送性层的组合的一个实例。作为无机物质,使用钼氧化物(MoOx)、钒氧化物(VOx)、铷氧化物(RuOx)、钨氧化物(WOx)等。此外,还可以使用铟锡氧化物(ITO)或锌氧化物(ZnO)、锡氧化物(SnO)。但是不限于在此所示的物质,还可以使用其他物质。作为有机物质,为空穴输送性较高的化合物,例如为4,4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯(简称:α-NPD)、4,4’-二[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]联苯(简称:TPD)或4,4’,4”-三(N,N-二苯基-氨基]三苯基胺(简称:TDATA)、4,4’,4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]三苯基胺(简称:MTDATA)等的芳香族胺类(即,具有苯环-氮键)的化合物。但是不限于在此所示的物质,还可以使用其他物质。

以下示出了电子注入输送性层的组合的一个例子。作为无机物质,采用示出电子施加性,选自锂、铯、镁、钙、钡、铒、镱的任何一种或二种以上的金属。有机物质为电子输送性高的物质,可以采用由具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金属络合物等形成的层,如三(8-羟基喹啉)铝(简称:Alq3)、三(5-甲基-8-羟基喹啉)铝(简称:Almq3)、二(10-羟基苯并[h]喹啉合)铍(简称:BeBq2)、二(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-苯基苯酚合铝(简称:BAlq)等。此外,还可使用其他具有噁唑类、噻唑类配体的金属络合物等,如二[2-(2-羟基苯基)-苯并噁唑]锌(简称:Zn(BOX)2)、二[2-(2-羟基苯基)苯并噻唑]锌(简称:Zn(BTZ)2)等。此外,除了金属络合物以外,还可以使用2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(简称:PBD)、1,3-二[5-(对叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]苯(简称:OXD-7)、3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-联苯基)-1,2,4-三唑(简称:TAZ)、3-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-联苯基)-1,2,4-三唑(简称:p-EtTAZ)、红菲绕啉(简称:BPhen)、浴铜灵简称:BCP)等。但是,不限于本实施方式记载的物质,还可以使用上述实施方式记载的物质以及其他物质。

发光元件通过将包含发光物质的层、上述物质混合形成的层适当组合构成。例如,可以形成这样的结构:在包含发光物质的层的一侧上配置空穴输送性的层或电子注入输送性的层。此外,还可以配置成这样的结构:夹着包含发光物质的层,其中一侧配置空穴注入输送性的层,另一侧配置电子注入输送性的层。

在一对电极中,至少一个或两个电极由氧化铟、氧化锡、氧化锌或上述氧化物的至少多种混合形成的透明导电性物质形成。例如为氧化铟和氧化锡的混合物(也记载为ITO)、氧化铟和氧化铟与氧化锌的混合物等。此外,为了抑制这些氧化物的结晶化,保持表面的平滑性,还可以使用含有适量氧化硅、氧化钛、氧化钼等氧化物的透明导电性物质。此外,在一对电极中,至少一个电极可以由铝、银、钛、钽、钼、铬、钨等作为主成分的金属物质形成。

图24的显示装置形成为由密封衬底710侧发出光的上面放射型显示装置,密封衬底710在元件衬底侧具有偏光板716、保护膜716。偏光板716覆盖着密封衬底710和保护膜716,保护其不被污染或损伤等。此外,除了偏光板以外还可以设置相位差板(λ/4板、λ/2板)或抗反射膜。使用相位差板或偏光板时,可以阻隔从外部入射的光的反射光,并且可以更加高精细地显示精密图像。

图35显示了具有偏光板和保护膜的两面放射型显示装置。图35的显示装置将图24的显示装置制成两面放射型,与图24具有相同部分或具有同样功能的部分在不同的附图中共同使用相同的符号,并省略对此的重复说明。在图35中,保护膜作为保护膜726设置在与密封衬底的元件衬底相反的一侧上。此外,图35的显示装置如图中箭头所示那样,为了从密封衬底710侧以及从元件衬底700侧进行放射,在具有元件衬底700的元件的一侧的相反侧上也设置了偏光板728和保护膜729。保护膜726、保护膜729保护显示装置和偏光板不被污染或者损伤等,提高了显示装置的可靠性。此外,除了偏光板以外,还可以设置相位差板(λ/4板、λ/2板)或抗反射膜。使用相位差板或抗反射膜时,可以阻隔从外部入射的光的反射光,能够更加高精细地显示精密的图像。

作为保护膜716,可以使用从包含以下无机绝缘性材料的物质中选出的材料来形成:氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化铝(AlN)、氧氮化铝(AlON)、氮含量比氧含量多的氮氧化铝(AlNO)或氧化铝、类金刚石碳(DLC)、含氮碳膜(CN)以及其他。此外,还可以使用硅氧烷树脂。此外,还可以使用有机绝缘性材料。作为有机材料,可以使用聚酰亚胺、丙烯酸树脂、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺、抗蚀剂或苯并环丁烯、聚硅氮烷。还可以使用由平坦性好的涂敷法形成的涂敷膜。此外,如果要设计出不发生短路等电特性不良的情况,则还可以使用导电性材料。在图24和图35的显示装置中,作为保护膜716、保护膜726和保护膜729使用氮氧化铝(AlNxOy)。在AlNxOy的组成中,O所占的比例为01~30atomic%。AlNxOy膜具有扩散热的散热效果,因此可以将发光元件产生的热扩散出去,防止发光元件和显示装置劣化,并提高可靠性。如图24所示,保护膜716如果设置在发光元件侧,则与发光元件接近,因此可以发挥出较大的热扩散效果。

在本实施方式中,通过滴加注入液状的干燥材料、并固化来作为填充材料711使用。由于为包含吸湿性的物质,因此可以获得吸水效果,并防止元件劣化。此外,如本实施方式那样,当采用由间隔件198形成凸部,由该凸部支撑密封衬底195的构造时,可以控制元件衬底和密封衬底之间的间隔,使其均匀。当间隔均匀时,填充材料711也被均匀地填充,不会产生从发光元件放出的光发生干涉等显示不良的情况,可以进行良好的高画质的显示。

(实施方式10)采用图21说明本实施方式。本实施方式示出使用了具有在实施方式1到9中制作的显示装置的面板之组件的实例。

在图21(A)中示出的信息终端组件,在印刷线路衬底946上安装了控制器901、中央处理装置(CPU)902、存储器911、电源电路903、声音处理电路929以及收发电路904、或者其他的电阻、缓冲器、电容元件等元件。此外,面板900通过柔性线路衬底(FPC)908连接在印刷线路衬底946上。

在面板900上设置有在各象素上设置了发光元件的象素部905、选择所述象素部905所具有的象素的第一扫描线驱动电路906a、第二扫描线驱动电路906b、以及对所选择的象素提供视频信号的信号线驱动电路907。

通过印刷线路衬底946上具有的接口(I/F)部909,进行各种控制信号的输入输出。此外,为了与天线之间进行信号的收发而设置的天线用端口910设置在印刷线路衬底946上。

在本实施方式中,印刷线路衬底946通过FPC908连接在面板900上,但是也不必受限于该结构。还可以采用COG(Chip on Glass)方式将控制器901、声音处理电路929、存储器911、CPU902或电源电路903直接安装在面板900上。此外,在印刷线路衬底946上设置电容元件、缓冲器等各种元件,防止在电源电压或信号上加载了噪音,或者使信号的上升沿变缓。

图21(B)显示了图21(A)中示出的组件的方框图。该组件999包含作为存储器911的VRAM932、DRAM925、闪存926等。在VRAM932中存储了显示在面板上的图像数据,在DRAM925中存储了图像数据或声音数据,在闪存926中存储了各种程序。

在电源电路903中,生成提供给面板900、控制器901、CPU902、声音处理电路929、存储器911、收发电路931的电源电压。此外,根据面板的规格,有时在电源电路903中还具有电流源。

CPU902具有控制信号生成电路920、解码器921、寄存器922、运算电路923、RAM924、CPU用接口935等。通过接口935向CPU902输入的各种信号一次性保存在寄存器922中后,输入至运算电路923、解码器921等中。在运算电路923中,基于输入的信号进行运算,并指定将各种命令送达的位置。另一方面,输入至解码器921中的信号被解码,并输入至控制信号生成电路920中。控制信号生成电路920基于输入的信号生成包含各种命令的信号,并发送至运算电路923中指定的位置,具体为存储器911、收发电路931、声音处理电路929、控制器901等中。

存储器911、收发电路931、声音处理电路929、控制器901根据各自接受的命令进行操作。以下对该操作进行简单说明。

从输入装置934输入的信号通过接口909发送至安装在印刷线路衬底946上的CPU902中。控制信号生成电路920可以根据从定点设备或键盘等输入装置934送出的信号,将存储在VRAM932中的图像数据变换为预定的格式,并发送至控制器901中。

控制器901根据面板的规格,对包含从CPU902送出的图像数据的信号进行数据处理,并提供至面板900。此外,控制器901具有根据电源电压903输入的电源电压或者从CPU902输入的各种信号,生成Hsync信号、Vsync信号、时钟信号CLK、交流电压(AC Cont)、切换信号L/R,并提供至面板900。

在收发电路904中,天线933处理作为电波被收发的信号,具体地包括:隔离器、带通滤波器、VCO(Voltage Controlled Oscillator:压控振荡器)、LPF(Low Pass Filter:低通滤波器)、耦合器、平衡-不平衡变换器等高频电路。在收发电路904中收发的信号中包含声音信息的信号根据CPU902发出的命令,送出至声音处理电路929中。

根据CPU902的命令送出的包含声音信息的信号在声音处理电路929中被解调为声音信号,并传送至扬声器928中。此外,从麦克927送出的声音信号在声音处理电路929中进行调制,并根据CPU902发出的命令发送至收发电路904中。

可以安装作为本实施方式的组件的控制器901、CPU902、电源电路903、声音处理电路929、存储器911。本实施方式中,除了隔离器、带通滤波器、VCO(Voltage Controlled Oscillator)、LPF(Low Pass Filter)、耦合器、平衡-不平衡变换器等高频电路以外,还可以应用在任何的电路中。

显示面板900在象素电极上或在覆盖象素电极周围的绝缘物上具有间隔件。由此,具有该显示面板900的组件支撑着形成电场发光层时使用的掩模,使其不与象素电极接触,因此,可以防止损伤象素电极,发挥出高画质显示和高可靠性的效果。

(实施方式11)使用图21和图22对本实施方式进行说明。图22示出了包含该实施方式10中制作的组件的、使用了无线的可手持移动的小型电话机(便携式电话)的一种方式。显示面板900以可安装拆卸的方式组装在外壳1001上,并可以容易地与组件999一体化。外壳1001可以与组装的电子设备相配合,适当地变更形状和尺寸。

固定了显示面板900的外壳1001组装为嵌在印刷线路衬底946上的组件。在印刷线路衬底946上安装控制器、CPU、存储器、电源电路,以及其他的电阻、缓冲器、电容元件等。此外,还具有包含麦克风995以及扬声器995的声音处理电路、收发电路等信号处理电路993。面板900通过FPC908连接在印刷线路衬底946上。

该组件999、输入装置998、电池997容纳在框体996中。显示面板900的象素部被配置成从形成在框体996的开口窗可看见的结构。

显示面板900在象素电极上或者在覆盖象素电极周围的绝缘物上具有间隔件。由此,由于具有该显示板900的组件以与象素电极不接触的方式支撑形成电场发光层时使用的掩模,因此,可以防止象素电极损伤,并能够发挥出高画质显示和高可靠性的效果。

图22中所示的框体996作为一个实例示出了电话机的外观形状。但是,本实施方式的电子设备可以根据其功能和用途变换成各种方式。通过以下所示的实施方式,对该方式的一个实例进行说明。

(实施方式12)通过应用本发明,可以制作出各种显示装置。也即,在显示部安装有这些显示装置的各种电子设备中可以适用本发明。

作为这样的电子设备,可以举出摄像机、数字相机等相机、投影仪、头部安装型显示器(护目镜型显示器)、汽车导航系统、汽车用立体声收音机、个人电脑、游戏机、便携信息终端(可移动电脑、携带电话或电子书籍等)、具有记录介质的图像再生装置(具体为具有可对Digital Versatile Disc(DVD)等记录介质进行再生,并显示该图像的显示器的装置)等。图23中示出了这些实例。

图23(A)为计算机,包含本体2101、框体2102、显示部2103、键盘2104、外部连接口2105、指示鼠标2106等。如果使用本发明,即使小型化且象素微细化,亦可以完成可靠性高、并显示高画质图像的计算机。

图23(B)为具有记录介质的图像再生装置(具体为DVD再生装置),包含本体2201、框体2202、显示部A2203、显示部B2204、记录介质(DVD等)读入部2205、操作键2206、扬声器部2207等。显示部A2203主要显示图像信息,显示部B2204主要显示文字信息。如果使用本发明,即使小型化且象素微细化,亦能够完成可靠性高且显示高画质图像的图像再生装置。

图23(C)为便携电话,包含本体2301、声音输出部2302、声音输入部2302、显示部2304、操作开关2305、天线2306等。如果使用本发明,即使小型化且象素微细化,亦能够完成可靠性高且显示高画质图像的便携电话。

图23(D)为摄像机,包含本体2401、显示部2402、框体2403、外部连接端口2404、遥控接收部2405、显像部2406、电池2407、声音输入部2408、目镜部2409、操作键2410等。如果使用本发明,即使小型化且象素变微细,亦能够完成可靠性高且显示高画质图像的摄像机。本实施方式可以与上述实施方式自由组合。

Claims (36)

1.一种显示装置,其特征为:在第一电极层上具有第一间隔件;具有覆盖所述第一电极层端部的绝缘层;在所述绝缘层上具有第二间隔件;在所述第一电极层和所述第一间隔件上具有电场发光层;在所述电场发光层上具有第二电极层。
2.一种显示装置,其特征为:第一电极层上具有第一间隔件;具有覆盖所述第一电极层端部的绝缘层;在所述绝缘层上具有第二间隔件;在所述第一电极层和所述第一间隔件上具有电场发光层;在所述电场发光层上具有第二电极层;所述绝缘层和所述第一间隔件由相同材料形成。
3.一种显示装置,其特征为:在第一电极层上具有第一间隔件;具有覆盖所述第一电极层端部的绝缘层;在所述绝缘层上具有第二间隔件;在所述第一电极层和所述第一间隔件上具有电场发光层;在所述电场发光层上具有第二电极层;所述第一间隔件和第二间隔件由相同材料形成。
4.如权利要求1所述的显示装置,其特征为:所述第一间隔件和所述第二间隔件为柱状。
5.如权利要求1所述的显示装置,其特征为:所述第一间隔件和所述绝缘层分离。
6.如权利要求1所述的显示装置,其特征为:所述第一间隔件和所述绝缘层连接。
7.如权利要求1所述的显示装置,其特征为:所述第一间隔件和所述第二间隔件分离。
8.如权利要求2所述的显示装置,其特征为:所述第一间隔件和所述第二间隔件分离。
9.如权利要求1所述的显示装置,其特征为:具有包含栅极电极层、栅极绝缘层、半导体层、源极电极层和漏极电极层的薄膜晶体管,所述源极电极层或所述漏极电极层与所述第一电极层电连接。
10.一种显示装置的制造方法,其特征为:形成第一电极层;在覆盖所述第一电极层端部的绝缘层和第一电极层上形成第一间隔件;在所述绝缘层上形成第二间隔件;在所述第一电极层和所述第一间隔件上形成电场发光层;在所述电场发光层上形成第二电极层。
11.一种显示装置的制造方法,其特征为:形成第一电极层;在覆盖所述第一电极层端部的绝缘层和所述第一电极层上形成第一间隔件;在所述绝缘层上形成第二间隔件;与第二间隔件相连接地设置掩模,并选择性地在所述第一电极层和所述第一间隔件上形成电场发光层;在所述电场发光层上形成第二电极层。
12.一种显示装置的制造方法,其特征为:形成第一电极层;形成覆盖所述第一电极层端部的绝缘层;在第一电极层上形成第一间隔件,以及在所述绝缘层上形成第二间隔件;在所述第一电极层和所述第一间隔件上形成电场发光层;在所述电场发光层上形成第二电极层。
13.一种显示装置的制造方法,其特征为:形成第一电极层;形成覆盖所述第一电极层端部的绝缘层;在所述第一电极层和所述绝缘层上形成绝缘膜;对绝缘膜进行构图并在所述第一电极层上形成第一间隔件,在所述绝缘层上形成第二间隔件;在第一电极层和第一间隔件上形成电场发光层;在所述电场发光层上形成第二电极层。
14.一种显示装置的制造方法,其特征为:形成第一电极层;形成覆盖所述第一电极层端部的绝缘层;在所述第一电极层上形成第一间隔件,以及在所述绝缘层上形成第二间隔件;与第二间隔件相连接地设置掩模,并选择性地在所述第一电极层和所述第一间隔件上形成电场发光层;在所述电场发光层上形成第二电极层。
15.如权利要求10所述的显示装置的制造方法,其特征为:形成栅极电极层;在所述栅极电极层上形成栅极绝缘层;在所述栅极绝缘层上形成半导体层;在所述半导体层上形成与所述第一电极层电连接的源极电极层和漏极电极层。
16.如权利要求15所述的显示装置的制造方法,其特征为:所述栅极电极层、所述源极电极层和所述漏极电极层通过排出包含导电性材料的组合物来形成。
17.如权利要求11所述的显示装置的制造方法,其特征为:形成栅极电极层;在所述栅极电极层上形成栅极绝缘层;在所述栅极绝缘层上形成半导体层;在所述半导体层上形成与所述第一电极层电连接的源极电极层和漏极电极层。
18.如权利要求12所述的显示装置的制造方法,其特征为:形成栅极电极层;在所述栅极电极层上形成栅极绝缘层;在所述栅极绝缘层上形成半导体层;在所述半导体层上形成与所述第一电极层电连接的源极电极层和漏极电极层。
19.如权利要求13所述的显示装置的制造方法,其特征为:形成栅极电极层;在所述栅极电极层上形成栅极绝缘层;在所述栅极绝缘层上形成半导体层;在所述半导体层上形成与所述第一电极层电连接的源极电极层和漏极电极层。
20.如权利要求14所述的显示装置的制造方法,其特征为:形成栅极电极层;在所述栅极电极层上形成栅极绝缘层;在所述栅极绝缘层上形成半导体层;在所述半导体层上形成与所述第一电极层电连接的源极电极层和漏极电极层。
21.如权利要求17所述的显示装置的制造方法,其特征为:所述栅极电极层、所述源极电极层和所述漏极电极层通过排出包含导电性材料的组合物来形成。
22.如权利要求18所述的显示装置的制造方法,其特征为:所述栅极电极层、所述源极电极层和所述漏极电极层通过排出包含导电性材料的组合物来形成。
23.如权利要求19所述的显示装置的制造方法,其特征为:所述栅极电极层、所述源极电极层和所述漏极电极层通过排出包含导电性材料的组合物来形成。
24.如权利要求20所述的显示装置的制造方法,其特征为:所述栅极电极层、所述源极电极层和所述漏极电极层通过排出包含导电性材料的组合物来形成。
25.如权利要求2所述的显示装置,其特征为:所述第一间隔件和所述第二间隔件为柱状。
26.如权利要求3所述的显示装置,其特征为:所述第一间隔件和所述第二间隔件为柱状。
27.如权利要求2所述的显示装置,其特征为:所述第一间隔件和所述绝缘层分离。
28.如权利要求3所述的显示装置,其特征为:所述第一间隔件和所述绝缘层分离。
29.如权利要求2所述的显示装置,其特征为:所述第一间隔件和所述绝缘层连接。
30.如权利要求3所述的显示装置,其特征为:所述第一间隔件和所述绝缘层连接。
31.如权利要求3所述的显示装置,其特征为:所述第一间隔件和所述第二间隔件分离。
32.如权利要求2所述的显示装置,其特征为:具有包含栅极电极层、栅极绝缘层、半导体层、源极电极层和漏极电极层的薄膜晶体管,所述源极电极层或所述漏极电极层与所述第一电极层电连接。
33.如权利要求3所述的显示装置,其特征为:具有包含栅极电极层、栅极绝缘层、半导体层、源极电极层和漏极电极层的薄膜晶体管,所述源极电极层或所述漏极电极层与所述第一电极层电连接。
34.具有权利要求1所述显示装置的电子设备,其特征为:所述电子设备从电视装置、计算机、具有记录介质的图像再生装置、便携电话以及摄像机的组中选择。
35.具有权利要求2所述显示装置的电子设备,其特征为:所述电子设备从电视装置、计算机、具有记录介质的图像再生装置、便携电话以及摄像机的组中选择。
36.具有权利要求3所述半导体装置的电子设备,其特征为:所述电子设备从电视装置、计算机、具有记录介质的图像再生装置、便携电话以及摄像机的组中选择。
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