TW521303B

TW521303B - Electronic device

Info

Publication number: TW521303B
Application number: TW090102367A
Authority: TW
Inventors: Kazutaka Inukai; Jun Koyama; Shunpei Yamazaki
Original assignee: Semiconductor Energy Lab
Priority date: 2000-02-28
Filing date: 2001-02-05
Publication date: 2003-02-21
Also published as: EP1128439B1; EP1128439A3; EP1128439A2; DE60140914D1; CN1341970A; KR20010085613A; US6690033B2; US8017944B2; CN1227739C; SG88812A1; MY124868A; KR100688049B1; US8829668B2; US20010025959A1; US20040135181A1; US20120001187A1

Description

521303 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明領域 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明有關一種EL顯示裝置，其在基底上形成有半導體元件，並有關一種使用EL顯示裝置的電子設備。此說明書的EL顯示裝置包括三基的發光裝置及/或單基的發光裝置〇相關技術的描述近來在基底上形成薄膜電晶體的技術已有長足的發展 ’且將其應用在主動陣列形液晶顯示裝置。尤其，利用聚合矽薄膜的TFT具有高於習知非晶矽薄膜TFT的場效移動性，藉此實現高速的操作。此種陣列形液晶顯示裝置已受到囑目，由於此種裝置藉由在同一基底上製作各種電路及裝置，因此具有低製造成本，小型化，高良率等優點。在主動陣列型EL顯示裝置中，每一像素具有TFT開關裝置，以及由開關裝置所致動，用以控制電流以使EL層發光的驅動裝置。此種EL顯示裝置揭露於如日本專利公開第 Hei 10-189252 號中。經濟部智慧財/i^7:H工消費合作社印製在主動陣列型EL顯示裝置中，依據發光方向，提供兩種EL元件的結構。其中的一種結構是使EL元件所發出的光穿透一相對基底，並照射至觀察者的眼睛。在此情形中，觀察者可辨識自相對基底側所發出的光線。另一種結構爲EL元件所發出的光線穿透元件基底’並照射至觀察者的眼睛。在此種情形中，觀察者可辨識自元件基底側所發出 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 521303 A7 B7 經濟部智慧財4^7:貝工消費合作钍印製五、發明説明（2 ) 的光線。在前者的結構中，外側的光線穿透相對基底，並照射至各像素電極之間隙中的TFT ’因而造成TFT的退化。然而，由於外側的光強度不高，因此TFT的退化情形較不嚴重。另一方面，在後者的結構中，由於自EL元件所發出的光線穿透元件基底並照射，因此EL元件所發出的光線照射至丁FT上，而使TFT產生嚴重的退化情形。並且，像素中存在有儲存電容，且由顯示性能的觀點，像素需具有高的孔徑比。如果各像素具有高的孔徑比，則可提昇光顯的效能，因而能達到省電及縮小裝置尺寸的功效。近年，開發出更精細的像素尺寸，且要求更高的解析度。在此情形下，爲了在像素尺寸的限制下獲得更高的孔徑比，基本上，對像素的電路結構而言，需提通更有效的電路佈局。如上所述，爲了實現具有高像素孔徑比的主動陣列型 EL顯示裝置，需要一種全新的像素結構。發明總結本發明可滿足上述的需求，因此本發明的目的在於提供一種EL顯示裝置，像素結構可實現高的孔徑比，且不增加光罩及製程數目。衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填鴿本頁) 訂 i· 本紙張尺度適财關家標準（CNS ) A4規格（Τΐ()χ297公楚） -5- 521303 A7 B7 五、發明説明（3 ) 爲了解決上述習知技術的問題，本發明提供以下的機構。本發明的特徵在於一種像素結構，其中不使用黑色遮罩便可使各TFT的間隙，與各像素的間隙被遮光。在第一絕緣薄膜上形成閘極與源極導線，並以第二絕緣薄膜上的閘極導線覆蓋作爲作動層的半導體層。並且，將像素電極疊置在源極導線上而將像素的間隙遮光。上述的TFT是指置於各像素上或電流控制TFT上的開關 TFT。依據本說明書之本發明的結構，提供一種電子裝置，包括多個源極導線，多個閘極導線，多個電流源，以及多個像素，其中每一該多個像素包括開關TFT ;電流控制TFT ; 及發光元件；且開關TFT包括在絕緣表面上具有源極區，汲極區的半導體層（第一半導體層200)，且在前述兩者間內置有通道形成區；該半導體層（第一半導體層200)上的第一絕緣薄膜（閘極絕緣薄膜）；位於該第一絕緣薄膜上的電極（第一電極1 1 3) ’且疊置在該通道形成區上；提供在第一絕緣薄膜上的源極導線（11 5);覆蓋該電極（第一電極11 3)與該源極導線的第二絕緣薄膜；及提供在該第二絕緣薄膜並連接該電極（第一電極1 1 3)的聞極導線（1 4 5)。在上述的結構中，電子裝置的特徵在於：該半導體層（第一半導體層200)具有疊置於該閘極導線的區域。 -6 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 521303 A7 B7 五、發明説明（4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 進一步的，電子裝置的特徵在於該疊置於該閘極導線之半導體層的該區域包括至少該通道形成區，介於該通道形成區與該汲極區的區域或介於該通道形成區與該源極區的區域，並防止外界的光線。在多閘極結構的電子裝置中，半導體層包括多個通道形成區；且其中該疊置於該閘極導線之半導體層的該區域包括至少存在於該通道形成區與另一通道形成區間的一區域。進一步的，電子裝置的特徵在於第一絕緣薄膜上的電極與源極導線由相同的材料所構成，且第二絕緣薄膜上的像素電極，連接電極與閘極導線由相同的材料所構成。依據本發明另一結構，提供一種電子裝置。包括多個源極導線，多個第一閘極導線，多個電流源，多個第二閘極導線以及多個像素，其中每一該多個像素包括開關TFT ;電流控制TFT ; 消除TFT及發光元件；且經濟部智慧財產局貨工消費合作社卬製其中該開關TFT包括在絕緣表面上具有源極區，汲極區的半導體層（第一半導體層900)，且在前述兩者間內置有通道形成區；該半導體層（第一半導體層900)上的第一絕緣薄膜（閘極絕緣薄膜）；位於該第一絕緣薄膜上的電極（第一電極805)，且疊置在該通道形成區上；提供在第一絕緣薄膜上的源極導線（803);覆蓋該電極（第一電極805)與該源極導線（803)的第二絕緣薄膜；及提供在該第二絕緣薄膜並連接該電極（第一電極805)的閘極導線（801)。木纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 521303 A7 B7 五、發明説明（5 ) 進一步的’依據發明另一結構，提供一種電子裝置。包括多個源極導線，多個第一閘極導線，多個電流源多個第二聞極導線，以及多個像素，其中每一該多個像素包括開關TFT ;電流控制TFT ; 及發光元件；且其中該消除TFT包括在絕緣表面上具有源極區，汲極區的半導體層，且在前述兩者間內置有通道形成區；該半導體層上的第一絕緣薄膜（閘極絕緣薄膜）；位於該第一絕緣薄膜上的第一電極（第三電極807)，且疊置在該通道形成區上；提供在第一絕緣薄膜上的第二電極（第二電極806);覆蓋該第一電極（第三電極807)與第二電極（第二電極806)的第二絕緣薄膜；及提供在該第二絕緣薄膜上並連接該第一電極的第二閘極導線（802)。在上述的結構中，電子裝置的特徵在於半導體層具有疊置於該第二閘極導線（802)的區域，且第二閘極導線（802) 至少疊置在該通道形成區。進一步的，電子裝置的特徵在於半導體層具有疊置於該第二閘極導線（802)的區域，該區域至少包括通道形成區，通道形成區與汲極區間的區域，或通道形成區與源極區間的區域，在上述的結構中，疊置於該通道形成區的第一電極（電三電極807)包括消除TFT的閘極。在上述的結構中，第二電極（第二電極806)包括該電流控制TFT的閘極，其連接至該開關TFT的汲極。 --------— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T __. 經濟部智慧財/|笱貨工消費合作钍印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -8- ^1303 A7 B7 i、發明説明（6 ) 進一步的’第一閘極導縣與第二閘極導線由相同的材料所構成，以抑制光罩數的增加。示的簡單描述本發明的其他目的，特徵及優點將由詳細描述及伴隨的圖示而更易於明瞭。 Η 1爲依據本發明第一實施例之像素部位的上視圖。圖2顯示依據本發明第一實施例之像素部位的等效電路。圖3Α至3Ε顯示依據第一實施例之主動陣列型基底的製程。圖4Α至4D顯示依據第一實施例之主動陣列型基底的製程。圖5 Α至5 C顯示依據第一實施例之主動陣列型基底的製程。圖6A及6B爲依據第一實施例之主動陣列型El顯示裝置的上視圖及剖面圖。圖7A至7C爲依據本發明第四實施例之像素部位的上視圖。圖8爲依據本發明第七實施例之像素部位的上視圖。圖9顯示依據本發明第七實施例之像素部位的等效電路。圖10A及10B爲依據第八實施例之主動陣列型EL顯示裝置的上視圖及剖面圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 d 經濟部智慧財/i^7g(工消費合作社印製本纸乐尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9 - 521303 A7 B7 五、發明説明（7 ) 一~" --- 圖1 1顯示依據本發明第十實施例的製造裝置。圖12A至12F顯示依據本發明第十一實施例的電子設備例。圖1 3 A及1 3 B顯示依據本發明第十一實施例的電子設備例。主要元件對照表 100 101 103 104a 及 l〇4b 105 106 至 109 1 10 111 至 114 115 1 16 1 17 至 124 125a 至 125d 126 至 130 131 132 至 135 136 137 --------衣— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 玻璃基底基底薄膜保護薄膜光罩 η型雜質區作動層閘極絕緣薄膜閘極源極導線電源線雜質區光罩雜質區光罩雜質區第一內層絕緣薄膜源極導線訂經濟部智慧时/i^a(工消費合作fi印製木纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 〇χ 297公釐） -10- 521303 A7 B7 經濟部智慧財產局肖工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（8 ) 137 139 140 142 145 146 147 148 149 152 153 154 155 200 201 202 203 204 2 05 207 801 802 803 804 第二內層絕緣薄膜源極導線連接電極汲極導線閘極導線像素電極第三內層絕緣薄膜 EL層陰極源極區汲極區 L D D區通道形成區第一半導體層第二半導體層開關TFT 電流控制TFT 發光元件 η通道TFT 儲存電容第一閘極導線第二閘極導線源極導線電流源 -11 - 本纸乐尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 521303 A7 B7 五、發明説明（9 ) 經濟部智慧財/|局員工消費合作社印製 805 第一電極 806 第二電極 807 第三電極 808 連接電極 810 連接電極 813 連接電極 814 像素電極 901 第二半導體層 904 發光元件 905 儲存電容 906 消除TFT 1000 及 1001 絕緣體 1003 陰極 1004 保護電極 1005 保護絕緣薄膜 1101 承載室（A) 1102 承載機構（A) 1104 排出埠 1105 堆疊室 1106 承載室（B) 1107 承載機構（B) 1 108 烘烤室 1109 薄膜成形室 200 1 顯示框 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -12- 521303 A7 B7 五、發明説明（1〇 ) 經濟部智慧財產^7吕：工消費合作fi印製 2002 支撐板 2003 顯示部位 2101 本體 2102 顯不區 2103 聲音輸入區 2104 操作開關 2105 電池 2106 影像接收區 220 1 本體 2202 訊號線 2203 頭帶 2204 顯示部位 2205 光學系統 2206 致電顯示裝置 230 1 本體 2302 記錄媒體 2303 操作開關 240 1 Η® 本體 2402 照相機區 2403 影像接收區 2404 操作開關 2405 顯不區 2 5 0 1 本體 2 5 0 2 框架 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐) -13- 521303 A7 B7 經濟部智慈財4苟資工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（11 ) 2503 260 1 2602 2603 2604 2605 2606 270 1 2702 2703 及 2704 400 1 4002 4003 4004 4005 4006 4101 4102 4103 420 1 4202 4302 4303 4304 顯不區本體聲音輸出區聲音輸入區顯不區操作開關天線本體顯示部位操作開關基底

像素部位源極測驅動電路閘極測驅動電路導線 FPC 第一密封材料覆蓋材料塡充物驅動TFT 像素TFT 像素電極絕緣薄膜 EL層 -14- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 521303 A7 B7 五、發明説明（12) 4305 陰極 4307 異向性導電薄膜 1100a, 1100b, 1100c, 1 100d 閘 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 2304，2305 顯示部位 4104，4600 第二密封材料 1 40,14 1,1 43,1 44 連接電極較佳實施例的詳細描述以下將參考伴隨的圖示描述本發明的較佳實施例。依據本發明的EL顯示裝置包括像素部位及驅動像素的驅動電路，在像素部位中，像素以陣列型式配置在元件基底上。每一像素上形成有兩個開關TFT及電流控制TFT。在此種結構中，開關TFT的汲極電子地連接至電流控制TFT 的閘極。此外，電流控制TFT的汲極與像素電極電子地連接。因此，形成像素部位。經濟部智慧財是局工消費合作社印製並且，驅動像素的驅動電路包括η型TFT及p型TFT。依據本發明之像素結構的特定例顯示於圖1中。進一步的，圖2顯示圖1像素結構的等效電路。在此例中，像素中形成有兩個TFT，但亦可使用形成有三個TFT的像素結構。如圖1及圖2所示，像素部位包括列向配置的閘極導線 145，行向配置的源極導線115，電源線116，與閘極導線 H5與源極導線1 15連接的開關TFT202，與發光元件204與 -15- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） 521303 A7 B7 五、發明説明（13) 電源線1 16連接的電流控制TFT203，以及儲存電容207。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1的閘極導線1 45連接至島狀的第一電極1 1 3。並且閘極導線1 45配置於第二絕緣薄膜上，以便與後者接觸。另一方面，島狀的第一電極1 1 3形成於第一絕緣薄膜上，以便與後者接觸，如同源極導線1 37及電源線1 1 6中的情形〇並且，在第一絕緣薄膜上形成連接電極140，連接電極141，連接電極143，連接電極144與閘極導線145。進一步的，像素電極1 46疊置在與電流控制TFT連接的連接電極141上，而與連接電極141接觸。並且，像素電極 146的端部與源極導線1 15重疊。EL層，陰極，保護電極等與作爲陽極的像素電極146 —同形成，因而完成主動陣列型E1顯示裝置。在此說明書中，陽極發光元件，EL層與陰極通稱爲EL元件。進一步的，EL層一般爲疊層的結構，Eastman Kodak 公司的Teng等人提出”孔傳輸層/發光層/電子傳輸層”的疊層結構。其他的疊層構有”孔注射層/孔傳輸層/發光層/孔傳輸經濟部智慧財/i^7:H工消費合作社印製層/電子注射層”。進一步的發光層中可摻入磷光塗料等。在本說明書中，孔注射層/孔傳輸層/發光層/孔傳輸層/電子注射層通稱爲EL層。依據本發明的像素結構可使TFT的致動層與閘及導線重疊，並達到遮光的效果。爲了至少使元件基底上的開關TFT不受光線的照射，至少需利用閘極導線1 45將第一半導體層200的通道形成區 -16- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 521303 A7 B7 五、發明説明（14) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 遮住。並且，最好利用閘極導線1 45遮住通道形成區與汲極區間的區域以及通道形成區與源極區間的區域，而非遮住通道形成區。進一步的，由於圖1的結構爲多閘極結構 ’在一半導體層上形成多個通道形成區。因此，較佳的是利用閘極導線1 45遮住通道形成區與另一通道形成區間的區域，而不受光線的照射。如果開關TFT爲多閘極結構，可降低開關TFT的off電流。並且，如果電流控制TFT爲多閘極結構，可抑制電流控制TFT的熱衰退。閘極導線1 45形成並接觸於絕緣薄膜上，但與絕緣薄膜接觸的部位未配置有作爲閘極的第一電極。利用上述的結構，閘極導線1 45可使元件基底的開關 TFT不受光線照射。經濟部智慧財產局肖工消費合作社印製並且，由第二半導體層201與覆蓋於第二半導體層201 上的第二電極114形成像素的電容。第二半導體層201作爲儲存電容的電極，並作爲電流控制TFT的作動層。而第二電極1 1 4作爲儲存電容的電極，並利用連接電極1 43與開關 TFT的極汲連接。此外，部分的第二電極1 1 4作爲電流控制 TFT的閘極。進一步的，電流控制TFT由P通道TFT所形成，且在部分的第二半導體層中加入p型導電性的雜質元素。並且，在形成儲存電容之電極的部分的第二半導體層中，加入P 型導電性的雜質元素。在此例中，使用第二電極形成儲存電容，但並不線於 -17- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 521303 A7 —— _______B7_ 五、發明説明（15) 此種結構。亦可使用配置有電容器導線或電容器電極的像素結構。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 並且，形成元件基底所需的光罩數可爲6，此元件基底具有圖1的像素以及驅動電路。亦即，第一光罩用以製作第一半導體層200及第二半導體層201的圖樣；且第二光罩用以製作第一電極1 1 3，第二電極1 1 4及源極導線1 1 5的圖樣；當在第二半導體層201中加入p型導電性的雜質元素時’第三光罩用以覆蓋η通道TFT;且第四光罩用以形成到達第一半導體層，第二半導體層，第一電極，第二電極 ’源極導線及電流源的接觸孔。第五光罩用以製作接觸電極140，141，142，143及144與閘極145的圖樣，且第六光罩用以製作像素電極146的圖樣。如上所述，在圖1的像素結構中，可利用少數的光罩實現具高像素孔徑率的主動陣列型EL顯示裝置。以下的實施例將詳細的說明依據本發明所構成的裝置〇經濟部智慧財4局貨工消費合作社印製實施例1 # 以下將參考圖3A至6B說明本發明的實施例。同時將描述製作像素部位以及驅動電路之TFT的方法。在此例中 ’顯示在一像素中具有兩個TFT的像素結構。爲了簡化說明’以CMOS電路作爲驅動器電路。首先，在玻璃基底1〇〇上形成厚300nm的基底薄膜1〇1 。在此實施例中，疊層氮氧化矽薄膜作爲底層薄膜1 0 1。本紙展尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -18 - 521303 A7 B7 五、發明説明（16) 此時，與玻璃基底1 00接觸之薄膜的氮濃度最好爲20至 5 0 w t % 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 並且可將部分的基底薄膜1 0 1形成於含矽的絕緣薄膜上（尤其，以氮氧化矽薄膜或氮化矽薄膜爲佳）。由於大的電 W流經電流控制T F T ’因此谷易產生熱。因而最好在電流控制TFT的附近配置具有良好散熱性的絕緣薄膜。接著，利用已知的薄膜成形法在基底薄膜1 〇 1上形成非晶矽薄膜。此薄膜並不線於非晶矽薄膜，只要是具非結晶結構半導體薄膜便可。此外，亦可使用含非結晶性結構的化合半導體薄膜’如非結晶砂化錯膜。進一*步的，薄膜厚度可從20至200nm。接著利用已知的方法將非結晶矽薄膜結晶化，以形成結晶矽薄膜1 02。結晶化的方法包括熱結晶法’雷射退火結晶法，燈光退火結晶法。實施例1所使用的結晶法爲利用XeCl準分子雷射的結晶法。在此實施例中，可使用線形的脈波放射型準分子雷射，但亦可使用矩形的準分子雷射，此外，連續放射氬雷射光及連續放射準分子雷射光皆可使用。經濟部智慧財/i^7s(工消費合作T1印製在此實施例中，雖然使用結晶矽薄膜作爲TFT的作動層，但亦可使用非晶矽薄膜。進一步的，可利用非結晶薄膜形成降低OFF電流所需之開關TFT的作動層，並利用結晶矽薄膜形成作動層。由於載體的移動性，因此電流難以在非結晶矽薄膜中流動，並使〇 f f電流不易流動。換句話說，最好是同時形成不易使電流流動的非晶矽薄膜或容易使電流流動的結晶矽薄膜。 -19- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 521303 A7 B7 五、發明説明（17) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著，如圖3 B所示，保護薄膜1 〇 3形成在具氧化矽薄膜的結晶砂薄膜上，且厚度爲130nm。此厚度可選自100至 200nm(較佳的是 130 至 170nm)。進一步的，亦可使用其他的絕緣薄膜。當加入雜質時，形成保護薄膜103可使結晶矽薄膜不致直接地暴露於電漿中，並需進行精密的雜質濃度控制。接著在保護薄膜103上形成光罩104a及104b，並加入 η型導電性的雜質元素。可使用週期表1 5族的元素作爲η 型雜質元素，典型的元素爲磷或砷。在實施例1中，利用電漿將磷活化，且不造成質量分離，並使加入的磷濃度成爲 1 X 1 08atom/cm2 0 調整摻入的量，使得η型雜質區105內含濃度爲2x1016 至5xl019atom/cm2的η型雜質（典型値爲5χ1017至 5xl018atom/cm2) ° 接著，如圖3C所示，移除保護薄膜103及光罩104a，經濟部智慧財產苟員工消費合作社印製 1 04b，並將加入的1 5族元素活化。可利用習知的活化技術進行活化，在此實施例中，是利用準分子雷射光的照射來進行活化。當然，可使用脈波照射型或連續照射型準分子雷射。由於目標在於活化加入的雜質元素，最好是以不使結晶矽薄膜融化的能量進行照射。進一步的，可在未移除保護薄膜時，將雷射光束照射至雜質元素上。除了雷射光所進行的活化外，最好配合熱處理的活化程序。當利用熱處理來進行活化時，考慮到基底的熱阻，進行的溫度最好爲450至550度。 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 521303 A7 B7 五、發明説明（18) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 利用此製程可劃分出具η型雜質區105端部的邊界部位。亦即，當於其後完成TFT時，可在LDD區及通道形成區間形成極佳的連接。接著，如圖3D所示，移除結晶矽薄膜中不需要的部位 ’以形成島狀的半導體薄膜106至109。接著，如圖3E所示，在作動層106至109上形成閘極絕緣薄膜110。可利用厚度爲10至200nm(較佳的是50至 15Onm)的含矽絕緣薄膜作爲閘極絕緣薄膜11〇。可使用單層結構或多層結構。在此實施例中可使用厚度1 1 Onm的氮氧化矽。其後，形成厚度爲200至400nm的導電薄膜，並圖樣化以形成閘極1 1 1至1 1 4，源極導線1 1 5及電流源1 1 6。在本實施例中，閘極電極以及與該電極連接的導線以不同的材料所形成。經濟部智慧財是岛肖工消費合作社印製雖然可使用單層導電薄膜作爲閘極電極，較佳的是以二’三或多層的結構形成閘極電極。可使用習知的導電材料作爲閘極電極。然而，較佳的是使用能進行精化處理的材料’並可進行2μ以下線寬的圖樣化。最好選用以下元素的薄膜：Ta，Ti，Mo，W，Cr，Si 或上述元素的氮化物，結合上述元素的合金薄膜（如Mo-W ’ Mo-Ta合金），及上述元素矽化物（如矽化鎢，矽化鈦薄膜）。當然可使用單層或多層的結構。在此實施例中，使用厚度50nm的氮化鎢及厚度350nm 的鎢。可利用濺鍍的方法形成該薄膜。當在濺鍍氣體中加 -21 - 本纸乐尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇χ297公釐） 521303 Α7 Β7 五、發明説明（19) 入鈍氣Xe，Ne時，可防止應力造成的薄膜剝離。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此時形成閘極電極112以覆蓋部分的n型雜質區1〇5，而夾疊閘極薄膜1 1 0。接著此層重疊部位成爲覆蓋閘極電極的LDD區。接著，如圖4 Α所示，利用閘極1 1 1至1 1 4作爲光罩，以自我對齊的方式來摻雜η型雜質元素。調整雜質區1 1 7至 124的磷摻入量，使得磷濃度爲η型雜質區1〇5的！/2至 1/10(特定値爲1/3至1/4)。具體値爲lx 1〇16至5χ1018原子 /cm3，典型値爲 3χ1017 至 3χ1018 原子/cm3。接著形成光罩125a至125d以覆蓋閘極電極，如圖4B 所示，並藉由加入η型雜質元素而形成含高濃度磷的雜質區126至130。再次利用氫化磷來實施摻雜使磷濃度爲 lxl02Q 至 ΙχΙΟ21 原子/cm3(典型値 2xl02Q 至 5χ1021 原子/cm3)。 N通道型TFT的源極區以及汲極區利用此程序來形成，且在開關TFT中，留下部份以圖4A製程所形成的η型雜質區120至122。經濟部智慧財產苟肖工消費合作fi印^ 接著，如圖4C所示，移除光罩125a至125d，並形成新的光罩1 3 1。接著加入p型雜質元素以形成含高濃度硼的雜質區132至135。此處利用氫化硼的摻雜，加入硼元素以形成濃度3χ102()至3χ1021原子/cm3(典型値5xl02Q至ΙχΙΟ21原子/cm3)的雜質區。加入雜質區132至135的磷濃度爲1x1 02°至1 χΙΟ21原子 /cm3，但加入的彭濃度至少爲磷濃度的三倍。因此，η型雜質區完全反轉成ρ型雜質區，而形成Ρ型雜質區。本纸乐尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） _ 22 · 521303 A7 B7_ 五、發明説明（20) 隨後，如圖4D所示，將光罩1 3 1移除。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如圖5A所示，接著在形成第一內層絕緣薄膜136後活化不同濃度的η型及p型雜質元素。使用含矽的單層結構作爲第一內層絕緣薄膜1 36，當然可使用多層結構。進一步的，可使用厚度介於400nm至1.5 μ的薄膜。在此實施例中，形成200nm的氮氧化矽薄膜以作爲第一內層絕緣薄膜 1 36。可利用熱爐退火，雷射退火，或燈退火來進行活化。在此實施例中，在氮氣的電爐中，以550度加熱4小時以進行熱處理。在此狀態下，第一內層絕緣薄膜可防止閘極的氧化。此外，在氫含量3至100%的環境中，以300至450度實施1至1 2小時的熱處理，以進行氫化反應。亦可使用電漿氫化反應來進行氫化。當使用層狀薄膜作爲第一內層絕緣薄膜1 36時，可在形成各層的製程間插入氫化反應。經濟部智您財/|^貨工消費合作社印製接著，當完成活化的製程後，如圖5 B所示，於形成第二內層絕緣薄膜137後，在第一內層絕緣薄膜136，第二內層絕緣薄膜1 3 7以及閘極絕緣薄膜1 1 〇內形成接觸孔，以作出各導線1 3 8至1 45的圖樣，其後，製作出與連接電極1 4 1 接觸的像素電極146。圖1顯示形成像有素電極146的像素部位，其中剖面線A-A’或B-B’對應至圖5B。接著，形成樹脂製的第二內層絕緣薄膜1 3 7。可使用聚硫亞氨，聚氨基化合物，acryl，BCB作爲有機樹脂。尤其，由於第二內層絕緣薄膜137主要用以使表面平坦化， -23· 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） 521303 A7 B7___ 五、發明説明（21 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此以acryl的性質爲佳。在此實施例中，需使丙烯酸薄膜有足夠的厚度以塡補TFT所形成的階狀部位。厚度最好爲1 至 5 μπι。使形成的接觸孔到達η型雜質區1 26- 1 30或ρ型雜質區 1 32至1 35。且利用乾式蝕刻，濕式蝕刻分別形成到達源極導線1 1 5，電源線1 1 6以及閘極電極1 1 3的接觸孔。並且，利用濺鍍法連續地形成100nm的Ti薄膜， 300nm的鋁薄膜以及15〇11111的T:薄膜，並加以圖樣化而獲得導線138至145。經濟部智慧財產局肖工消費合作社印製參考標號138代表與p型雜質區132連接的源極導線， 139代表與η型雜質區127連接的源極導線，而142代表與η 型雜質區133及ρ型雜質區126連接的汲極導線。並且，參考標號140代表與源極導線115及η型雜質區128連接的連接電極。參考標號144代表與電源線116及ρ型雜質區135 連接的連接電極。進一步的，雖然圖5Α至5C未顯示，參考標號1 45代表經由接觸孔與閘極1 1 3連接的閘極導線。進一步的，雖然圖5Α至5C並未顯示，參考標號143代表與ρ 型閘極區1 30及閘極1 1 4連接的連接電極。參考標號1 4 1代表與像素電極以及Ρ型雜質區連接的連接電極。並且，在此實施例中，形成1 l〇nm的ΙΤΟ薄膜，並製作輸出像素電極146的圖樣。將像素電極146重疊在連接電極1 4 1上，以便與後者接觸。並且，可使用混合氧化銦與2 至20%之氧化鋅的透明導電薄膜。像素電極146成爲EL元件的陽極。 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） =24 - 521303 A7 B7 五、發明説明（22) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 隨後，形成500nm的含矽絕緣薄膜，並將開口部位定義在像素電極146的位置上，藉此形成第三內層絕緣薄膜 1 47。在形成開口部位時，可利用濕式蝕刻形成尖細狀的側壁。如果開口部位的側壁較爲緩和，階梯形狀所造成的EL 層退化將會加劇。接著，利用真空蒸鍍法連續地形成EL層148及陰極 149。EL層148的厚度設成80至200nm，且陰極149的厚度可設成180至300nm(典型値爲200至250nm)。連續地形成紅色像素的EL層與陰極，綠色像素的EL 層與陰極，以及藍色像素的EL層與陰極。由於EL層的抗溶性較弱，必須在不使用微影技術的情形下，分別形成各色像素。因此，較佳的是在期望像素之外的像素上覆蓋遮罩，並僅在需要的部位上形成EL層與陰極。經濟部智慧財/$岛肖工消費合作fi印紫換句話說，使光罩密封紅色像素外的所有部位，並利用光罩選擇性地形成紅光的EL層及陰極。接著，使光罩密封綠色像素外的所有部位，並利用光罩選擇性地形成綠光的EL層及陰極。以類似的方式，使光罩密封藍色像素外的所有部位，並利用光罩選擇性地形成藍光的EL層及陰極。雖然在此例中使用不同的光罩，亦可使用同一光罩。並且 ’較佳的是在真空狀態下進行處理，直到形成所有像素的 EL層與陰極。在此例中，使用能形成RGB三色EL元件的系統。然而 ’可應用結合發白光之EL元件與濾色器的方法，結合發藍光或藍綠光EL元件與螢光物質的系統（螢光色轉換層：CMM) -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 521303 A7 B7 五、發明説明（23) ’以及利用透明電極將RGB色EL元件重疊於陰極上的系統〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) EL層148可由習知的材料製成。考量到驅動電壓時，較佳的是使用有機材料。例如，可利用電洞注入層，電洞傳輸層，發光層及電子注入層之四層結構形成EL層。並且 ’在此實施例中，顯示利用MaAg作爲EL元件的陰極。然而，EL元件的陰極可由其他的習知材料所形成。接著，可形成保護薄膜1 50以覆蓋EL層與陰極。保護薄膜1 50可由含鋁的導電薄膜所形成。可利用遮罩，以真空蒸著法形成保護薄膜150。並且，較佳的是在形成EL層與陰極後，連續的形成保護薄膜1 50，而不暴露至外界。最後’形成厚300nm的氮化矽薄膜以作爲惰性薄膜1 5 1 。實際上，保護薄膜1 50用以防止EL層不被溼氣影響，且若形成惰性薄膜1 5 1，可進一步增加EL元件的可靠度。經濟部智慧財是局肖工消費合作社印製因此，完成圖5C的主動陣列型EL顯示裝置。附帶一提的，藉由在像素部位與驅動電路部位設置最佳化結構的 TFT，可使依據此實施例的主動陣列型EL顯示裝置具有相當高的耐用性與操作性。首先，僅可能使用具降低熱載體結構的TFT作爲驅動電路之CMOS電路的η通道TFT205。此處的驅動電路包括平移暫存器，緩衝器，位準平移器，取樣電路等。在此例中，亦可包括數位轉換電路，如D/A電路。如圖5C所示，在此例中，η通道TFT205的作動層包括源極區152，汲極區153，LDD區154及通道形成區155， -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 521303 A7 ___B7___ 五、發明説明（24 ) 且LDD區154透過閘極絕緣薄膜110與閘極112重疊。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) LDD區僅形成於汲極區側的原因在於不使操作速度落下。在此η通道TFT205中，不需太關注OFF電流値，而重點在於操作速度。因此，較佳的是使LDD區154完全與閘極重疊，以將阻抗降至最低。亦即，最好移除所謂的偏移部位。進一步的，CMOS電路之p型TFT206不會因注入熱載體而造成退化。因此可在LDD區提供η通道TFT205 ’以抑制熱載體。在驅動電路中，相較於其他的電路，取樣電路可允許較大的電流在兩個方向流經通道形成區。亦即，源極區以及汲極區的角色互換。此外，需要將OFF電流値控制地很小，此時可在取樣電路中使用介於開關TFT與電流控制TFT 間的TFT。在實際的製程中，於完成圖5C的結構後，最好利用高氣密的保護薄膜將裝置封裝。在此狀態下’如果在封裝材料的內部置入惰性氣體或吸濕性材料，則可提升EL層的可經濟部智慧財產局肖工消費合作社印製靠度。並且，如果利用封裝處理來增加氣密性，則須將連接元件終端或基底電路的連接器安裝於裝置上’因而完成最後的裝置。此時，所完成的EL顯示裝置稱爲EL模組。圖6A爲利用上述製作方法所形成之EL模組的上視圖。且圖6B爲EL模組的剖面圖。在圖6A中，參考標號400 1代表基底；參考標號4002 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -27- 521303 A7 _ B7 五、發明説明（25) 代表像素部位；參考標號4003代表源極測驅動電路；且 4004代表閘極測驅動電路；各驅動電路透過導線4〇〇5到達 FPC，並連接至外埠裝置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此例中’配置第一密封材料4 1 〇 1，覆蓋材料4丨〇2，塡充物4103，第二密封材料4104，4600，以圍繞像素部位4002，源極測驅動電路及閘極測驅動電路。圖6B對應至沿圖6A中A’-A，線的剖面圖，並顯示基底 400 1之源極測驅動電路上的驅動TFT(n通道TFT，p通道 TFT)。進一步的，形成像素部位4002內的電流控制 TFT4202 。在此實施例中，使用相同於圖5C之η通道TFT與p通道TFT的TFT作爲驅動丁FT420 1。且使用相同於圖5C的p 通道TFT作爲電流控制TFT4202。並且，連接至電流控制 TFT4 202之閘極的儲存電容亦配置於像素部位4002上。經濟部智慧財l^7y (工消费合作社印製並且形成連接至像素TFT4202的像素電極4302，以疊置在電流控制TFT的汲極導線上。利用大工作函數的透明導電薄膜作爲像素電極4302。透明導電薄膜可由氧化銦或氧化鋅的化合物，或氧化鋅，氧化鋅及氧化銦的化合物所形成。並且，可在透明導電薄膜中加入鎵。接著，在像素電極4302上形成絕緣薄膜4303，並在絕緣薄膜4303的像素電極4302上形成開口部位。在開口部位中，於像素電極4302上形成EL層4304，且EL層可爲習知的有機EL材料，或無機EL材料。可利用習知的蒸著或塗覆技術形成EL層4304。並且’ -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 521303 A7 _B7 __ 五、發明説明（26) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) EL層的結構可爲疊層的構造，其中可自由的結合電洞注入層，電洞傳輸層，發光層，電子傳輸層及電子傳輸層，或可爲單層的結構。在EL層43 04上形成具有遮光性質的陰極4305(含鋁，銅或銀的導電薄膜，或是含有這些薄膜的疊層結構）。並且，最好儘可能的移除陰極4305與EL層4304上的溼氣及氧氣。因此最好在真空中連續的沉積EL層4304與陰極4305 ，或在形成EL層4304後，於氮氣或稀有氣體的環境中形成陰極4305，而不與氧氣或濕氣接觸。在此實施例中，可利用多室體系統的薄膜成型裝置形成上述的薄膜。接著，陰極4305連接至區域4306中的導線4005。導線4005提供預定的電壓至陰極4 3 05，並經由異向性導電薄膜4307連接至FPC4006。如上所述，形成包括像素電極4302，EL層4304及陰極4305的像素電極。EL元件由第一密封材料4101以及由第一密封材料4101接合於基底4001上的覆蓋材料4102所包圍，並接著以塡充物加以密封。經濟部智慧財產笱爵工消費合作社印製覆蓋材料4102可由玻璃材料，金屬材料（不鏽鋼材料），陶瓷材料或塑膠材料所製成。塑膠材料可爲FRP(光纖玻璃強化塑膠），PVF薄膜，Mylar薄膜，聚脂薄膜，或丙嫌酸薄膜。進一步的，可爲將銘箔夾於PVF薄膜與Mylar薄膜間的薄片結構。如果EL元件的發光方向向著覆蓋材料側，則覆蓋材料必須爲透明的。此時’覆蓋材料爲透明材料，如玻璃平板本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 7〇〇Ζ 521303 A7 B7 五、發明説明（27) ，塑膠平板，聚脂薄膜或丙烯酸薄膜。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 並且，塡充物4103可由此紫外線固化樹脂，或PVC，丙烯酸，環氧樹脂，矽化樹脂，PVB或EVA的熱固樹脂所形成。如果在塡充物4 1 03中沉積吸濕性材料或吸氧性材料，則可抑制EL元件的退化。進一步的，可使塡充物4604包括隔體。此時，可使用 Ba〇製的隔體，且可使隔體具有吸濕的性質。此外，當再塡充物內提供隔體時，可將樹脂薄膜配置於陰極4305上，以作爲釋放隔體壓力的緩衝層。並且，導線4005經由異向性導電薄膜4307連接至 FPC4006。導線4005將送至像素部位4002，源極側驅動電路4003，閘極側驅動電路4004的訊號傳輸至FPC4006，並經由FPC4006電子地連接至外部裝置。進一步的，在此實施例中，亦沉積第二密封材料4 1 04 以覆蓋第一密封材料4101的暴露部位，以及部分的 FPC4006，並將EL層完全與空氣隔離。因此，獲得一種外觀如圖6A，且剖面如6B及5C的EL顯示裝置。經濟部智慧財1^7¾工消費合作社印製實施例2 在實施例1中，使用雷射結晶化法來形成結晶矽薄膜 1 02，而在實施例2中，說明其他結晶化的例子。在實施例2中，於形成非結晶矽薄膜後，利用日本專利公開第Hei 7- 1 30652號所揭露的技術實施結晶化的程序。此技術利用鎳作爲觸媒，以促進結晶化的程序，而獲得本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（ 210X 297公釐) ΓβΟ 521303 A7 ______B7 _ 五、發明説明（28) 具有良好結晶性的結晶砂薄膜。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 進一步的，在完成結晶化的程序後，將觸媒移除。此時，可利用日本專利公開第Hei 1 0-270363號，及日本專利公開第Hei 8-3 30602號所揭露的技術來收集觸媒。此外，可利用本發明申請人之日本專利公開第Hei 1 1 -076967號的技術來形成TFT。實施例1的製程爲本發明的一例，且可實現圖1或圖 5C的結構，因而亦可正常地使用本發明的其他製程。實施例3 當驅動本發明的EL顯示裝置時，可利用類比影像訊號實現類比驅動，並利用數位訊號實現數位驅動。當實施類比驅動時，將類比訊號傳輸置開關TFT的源極導線，且含有灰階資訊的類比訊號成爲電流控制TFT的閘極電壓。接著利用電流控制TFT控制EL元件的電流，控制EL元件的發光強度，並實施灰階顯示。經濟部智慧財/i^7M工消費合作Ti印製另一方面，當實施數位驅動時，不同於類比式的灰階顯示，利用分時驅動的方式來實施灰階顯示。特定的，調整發光時間以使色彩出現漸層的變化。相較於液晶顯示元件，EL元件具有極快的反應速度，因此可作高速驅動。因此，EL元件適於作時率的灰階驅動，其中將一圖框分割成多個次圖框，接著再實施灰階顯示 0 本發明有關一種元件結構的技術，因此可採用任一種木紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格^ 210X 297公釐) .31 - 521303 A7 B7 _ 五、發明説明（29 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 驅動方法。可自由地結合實施例1或2以及3的結構。實施例4 在此實施例中，圖7A顯示不同於實施例1之像素的上部結構。在此實施例中，僅儲存電容的結構不同於實施例1 者。並且，圖7B爲沿圖7A點線C-C’的剖面圖，且圖7C顯示沿圖7 A點線D-D’的剖面圖。相同參考標號的部件對應至實施例1者。經濟部智慧財/i^7a:工消費合作fi印製首先，依據實施例1獲得圖5A的狀態。然而，第二電極的配置稍稍與實施例1者不同，且部分的第二電極連接至其後將形成的電容電極。接著，形成有機樹脂的內層絕緣薄膜，並蝕刻以形成接觸孔。在此實施例中，形成兩個到達第二電極的接觸孔。並且，在此實施例中，先選擇地移除有機樹脂製的內層絕緣薄膜，並移除接觸孔與電源供應線相互重疊的部位。接著，加入一個光罩，在內層絕緣薄膜1 36上覆蓋光罩後，進行蝕刻以形成接觸孔。依此，獲得一內層絕緣薄膜7 0 2，在其上，移除電源供應線與接觸孔重疊的部位。接著，形成閘極導線145，連接電極141，143，144 及電容電極703。電容電極703電子地連接至第二電極701 。依此方式，如圖7C所示，利用電容電極703及電流源 1 1 6作爲儲存電容。利用上述的結構，可進一步增加儲存電容。如圖7B所示，利用第二半導體層201與具有絕緣薄膜 -32- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 521303 A7 B7 五、發明説明（3〇) 1 1 0的第二電極70 1形成儲存電容，如實施例1的情形。可任意將此實施例與實施例1至3結合。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 實施例5 在實施例1中，較佳的是利用有機EL材料作爲EL層。然而，亦可利用無機EL材料作爲EL層。此時，由於目前的無機EL材料具有相當高的驅動電流，因此所使用的TFT 必須對驅動電壓具有不錯的抗壓性。如果未來開發出具有更低驅動電壓的的無機EL材料，則可應用至本發明。此實施例的結構可自由地與實施例1 - 3的結構相結合。實施例6 在本發明中，作爲EL層的有機材料可爲低分子有機EL 材料’或聚合型有機EL材料。低分子有機EL材料包括 Alq; ’ TPD等。可使用冗合聚合材料。一般而言，可使用 PPV，PVK，聚合碳等。經濟部智慧財/i^M工消f合作社印製可利用簡單的薄膜成形法形成聚合有機材料，如旋轉被覆法，沉浸法，擴散法，印刷法，噴墨法等。相較於低分子有機材料，高分子有機材料具有高的耐熱性。進一步的，當本發明之元件的E]L層具有電子傳輸層，電洞傳輸層時，電子傳輸層與電洞傳輸層可由無機材料所形成，例如非結晶矽或非結晶311〃已等所形成的非結晶半導體。 -33- 本紙張尺料财關A4^m ( 210X2^F) 521303 A7 B7 五、發明説明（31 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在非結晶半導體中’出現大量的陷入位準，同時，非結晶半導體在非結晶半導體與其他層接觸的部位，形成大量的介面位準。因此’可使EL元件在低的電壓下發光，同時，可提供高的發光量。此外，在有機EL層中加入摻雜劑，而改變有機el層的發光色彩。這些摻雜劑包括DCM1 ,尼羅紅，lubren，香豆素 6，TPB 及 quinaquelidon 。實施例7 此實施例顯示在一像素中具有三個TFT的像素結構。圖8顯示依據本發明之像素結構的一個特定例。並且，圖9顯示圖8像素結構的等效電路。經濟部智慧財/i^7a (工消費合作社印製如圖8及圖9所示，像素部位具有配置於列向的第一閘極導線801，第二閘極導線802，配置於行向的源極導線 803，及電源線804。並且，像素部位包括經由連接電極 808連接至源極導線803的開關TFT，部分的第一電極805 連接至作爲閘極的第一閘極導線80 1。並且，像素部位具有經由連接電極810連接至發光元件904的發光元件，並經由連接電極8 1 1連接至電流源804。進一步的，像素部位具有經由連接電極813連接至電流源804的消除TFT906，部分的第三電極807連接至作爲閘極的第二閘極導線802。首先，各TFT相互連接，消除TFT906經由連接電極 8 13連接至電流控制TFT，電流控制TFT經由連接電極809 連接至開關TFT的汲極。衣纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -34 - 521303 A7 __B7_ 五、發明説明（32) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此說明書中，第一閘極導線80 1連接至列向之島狀的第一電極805。並且，第一閘極導線801形成在第一絕緣薄膜上以便與後者接觸。另一方面，第二閘極導線802連接至列向之島狀的第三電極807。並且島狀的第一電極805 ，第二電極806及第三電極807形成於第一絕緣薄膜上，以便與後者接觸，一如源極導線803與電源線中的情形。並且，連接電極808至813形成於第二絕緣薄膜上，如同第一閘極導線80 1與第二閘極導線802中的情形。進一步的，像素部位包括具有第二半導體層901的儲存電容905，覆蓋第二半導體層以便與後者接觸，且作爲介電質的絕緣薄膜，以及作爲另一電極的第二電極806。進一步的，像素電極8 1 4重疊在與電流控制TFT連接的電極810上，以便與連接電極810接觸。並且，像素電極 8 1 4的端部重疊於源極導線8 1 3上。實際上，形成EL層，陰極，保護電極，以及作爲陽極的像素電極8 14等，因而完成主動陣列形EL元件。曰本專利公開第1 1 -338786號揭露TFT的操作。經濟部智慧財產^7資工消費合作社印复消除TFT的汲極連接至電流控制TFT的閘極，而能強制地變換電流控制TFT的閘極電壓。消除TFT可爲η型TFT ，p型TFT，但最好使消除TFT具有相同於開關TFT的結構，以降低off電流。並且，在此實施例中，開關TFT及消除TFT具有多閘極的結構。然而，並不限於此，至少一個開關TFT，電流控制TFT及消除TFT可爲多閘極結構。如果消除TFT爲多木紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） _ 35 - 521303 A7 B7 五、發明説明（33) 閘極結構，則可抑制消除TFT因熱所造成的退化。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此實施例提供依種結構，其中在一像素上配置三個 TFT。然而，在依據本發明之EL顯示裝置的結構中，可在一個像素上提供任意數量的TFT。例如，4個，6個或更多的TFT。可在不限制像素結構的情況下，實施本發明。實施例8 此實施例顯示：與像素電極的端部重疊以與其接觸的絕緣體，重疊於電流源或源極導線上。圖1 0顯示實施例7之一像素的上視圖。爲了簡化起見，省略半導體層及接觸孔。在圖1〇中，絕緣體形成於由串聯線所夾疊，並重疊於電流源804上的部位。經濟部智慧財/|局：肖工消費合作社印製首先，在獲得圖8的狀態後，形成有機絕緣薄膜，並蝕刻成期望的形狀。有機樹脂薄膜所形成的絕緣體1000及 1001呈條狀，以便覆蓋像素電極814的端部。其後，在整個表面上形成陰極1 003，保護電極1004及保護絕緣薄膜 1 005。這些絕緣體1000及1001用以防止鄰近像素的短路。並且，這些絕緣體1000及1001用以防止像素電極8 14與陰極1 003的短路。此實施例顯示使絕緣體呈條狀配置的例子，但無特定的限制，而可使絕緣體覆蓋像素電極之開口部位外的部位實施例9 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 521303 A7 B7 五、發明説明（34 ) 在此實施例中，於主動陣列型液晶顯示裝置中’爲7 抑制影像不均勻的發光，以下顯示決定臨界電壓變動範® △vth，以及通道W與Τ的長寬比W/L。此顯示各像素間的照度差抑制在±n%的情形。首先，由式1導出式2。 ⑴ Τ 2xld MxC0 (2) 當形成TFT時，移動性μ與閘極電容CO固定。並且’ 當EL元件具有預定的照度時。由於EL元件的照度與電流強度呈線性的關係，因以汲極電流亦固定。因此2 m 右側以常數A代換而成爲式3。並且，當將各像素間的照度差抑制於:tn%時’臨#βίΕ Vth與通道長寬L，W的關係式由式4及式5表示° ϋ - - - - - - 1= i 1 --Ξ -ii -- - - - - 11 -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧时/i^a (工消#合作社卬製

A 1 一匕)2 一了- {(100 + 10λ/Ϊ00Τ^)δ 匕 ⑷ -(ioo+ioVioo^^00+10^100^)() _____[*胳汲極如果AVth及W/L滿足式4與式5的條件，則P」Μ 電流的變化抑制在±η%內。本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 37- 521303 A7 B7 _ 五、發明説明（35) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 例如，當利用TFT的製程固定臨界電壓AVth的變化時，則依據臨界電壓AVtli的變化範圍，依式4及式5來決定通道寬長比W/L。進一步的，當通道寬長比W/L固定時，依據通道寬長比W/L的變動範圍，依式4及式5來決定臨界電壓Δνα的變化範圍。利用上述的結構，依據本發明的EL結構可抑制各像素照度不均的問題。此問題是由像素內，電流控制TFT之臨界電壓變化所造成。實際上，各像素間的照度差可設爲±5%，較佳的是±3 % 〇並且，可隨意地將此實施例的結構與實施例1至6的結構相結合。實施例1 0 此實施例顯示形成上述各實施例之EL層的薄膜成型裝置。經濟部智慧財產笱員工消費合作社印复以下將參考圖11描述依據此實施例的薄膜成型裝置。圖11中，參考標號1101代表承載室（A) 1101，在承載室 (A)l 101內設置有用以承載基底的承載機構（A)l 102。承載室（A)l 101處於降壓的環境內，並利用閘與各處理室隔開。當閘開啓時，利用承載機構（A) 1 1 0 2將基底傳輸至各承載室 (A)1101。並且，爲了降低承載室（A)1101中的壓力，可利用水力旋轉泵，機械泵，渦輪分子泵，低溫泵等排出泵。本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -38 _ 521303 A7 B7 五、發明説明（36) 其中由於低溫泵可移除濕氣，因此較佳。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在圖11的薄膜形成裝置中，排出埠1 1 04形成於承載室 (A) 1101的側表面，且排出泵設於排出埠1104的下方。此結構可利於排出埠1104的維護。其後，描述各處理室。由於承載室（A)l 101位於減壓的環境內，因此在所有的處理室內提供排出泵。排出泵可爲水力旋轉泵，機械泵，渦輪分子泵，低溫泵等。首先，參考標號1105代表安裝基底的堆疊室，其亦稱爲載入栓鎖室。堆疊室1105藉由閘1100a與承載室（A)l 101 隔離，在堆疊室1105中置有安裝基底的載具。堆疊室1105 可分成兩個區域，並將基底取出。並且，堆疊室1105包括上述的排出泵，以及用以導入氮氣與高純度稀有氣體的淨化線。並且，在此實施例中，在載具上安裝基底，使得形成元件的基底表面朝下。由於當實施氣相蒸著時，朝下系統較爲可靠。在朝下系統中，將形成元件的基底表面向下，藉此可防止塵埃落在基底上。經濟部智慧財/i^a (工消#合作社印製接著，參考標號代表承載室（B)，其透過閘1100b與堆疊室1 105連接並具有承載機構（B)l 107。並且，參考標號 1 108代表經由閘1 100c與承載室（B)l 106耦合的烘烤室。烘烤室1 1 08具有將基底表面反向的機構。亦即，將朝下的系統切換成朝上的系統。此是由於透過朝上系統實施接下來的製程。相反的，將已由旋轉被覆器11 09處理的基底，再次返回至烘烤室進行烘烤。接著，將基底朝上，並將朝上 -39- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 521303 A7 _______ B7 五、發明説明（37) 系統切換成朝下系統。其後，將基底返回至堆疊室u 〇5。附帶一提的，將具有旋轉被覆器的薄膜成形室丨丨〇9經由閘1 100d與承載機構（b)1 106耦合。在具有旋轉被覆器的薄膜成形室1109中利用含EL材料的塗覆液，在基底上形成含有EL材料的薄膜。在此實施例中，由高分子有機EL材料形成薄膜。成爲薄膜的EL材料不僅用於發光層，並用於電荷注入層及電荷傳輸層。並且，可使用習知的高分子EL 材料。形成發光層的有機EL材料可爲PPV電介質，PVK電介質或polyfuorene電介質。其稱爲π螯合聚合物。並且，用以將注入層充電的有機EL材料可爲PED0T或Pani。此實施例顯示利用旋轉被覆器的薄膜成形室。然而，本發明不限於旋轉塗覆器，亦可利用擴散器，印刷或噴墨法來替代轉被覆器。進一步的，當形成結合實施例1至9任一結構的EL層時，可使用依據此實施例的薄膜成型裝置。實施例1 1 依據本發明的EL顯示裝置爲一種自發光型的顯示裝置，因此相較於液晶顯示裝置有更佳的影像辨別性。進一步的，EL顯示裝置具有更大的視角。依此，EL顯示裝置可應用至各種裝置的顯示部位。例如，爲了在大尺寸的畫面上顯示TV節目，可使用依據本發明EL顯示裝置作爲顯示部位（如30吋或40吋的EL顯示裝置）。 -40- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 521303 A7 __ B7 五、發明説明（38) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) EL顯示裝置可應用至所有顯示資訊的裝置，如個人電腦’接收電視廣播節目的顯示器，及廣告顯示幕等。再者 ’依據本發明的EL顯示裝置可用於其他不同裝置的顯示部位。此電子裝置包括視頻攝影機；數位相機，投影機，投影TVs，凸眼式顯示器，導航系統，汽車音響，筆記型電腦’遊戲機，可攜式資訊終端（如行動電腦，可攜式電話，可攜式遊戲機或電子記事簿），具紀錄媒體的影像再生裝置等。尤其在可攜式資訊終端的應用中，由於常需以較大的視角觀看螢幕，因此最好使用能提供大視角的EL顯示裝置。這些電子裝置的例子顯示於圖14。圖12A的EL顯示裝置包括顯示框2001，支撐板2002 ，顯示部位2003等。本發明應用至顯示部位。由於EL顯示爲自發光型，因此不需背光。且顯示部位的厚度可較液晶顯示裝置者爲薄。經濟部智慧財/i局工消費合作社印製圖1 2B爲視頻照相機，其包括本體2 1 0 1，顯示區2 1 02 ，聲音輸入區2103，操作開關2104，電池2105及影像接收區2106。本發明的光電裝置可應用至顯示區2102，且本發明的EL顯示裝置顯示區2102等。圖12C爲頭帽式EL顯示器，其包括本體2201，訊號線 2 202，頭帶2203，顯示部位2204，光學系統2055及EL顯示裝置2206等。本發明可應用至EL顯示裝置2206。圖1 2D爲包括記錄媒體的影像再生裝置（更定的是指 DVD再生裝置）。其包括本體230 1，記錄媒體2302(CD，衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4ί見格（210X297公釐） 41 - 521303 A7 ______B7 五、發明説明（39) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) LD ’ DVD等）’ ί架作開關2303，顯示部位2304(a)，另一顯示部位（b)2305等。顯示部位（a)用以顯示影像資訊，而顯示部位（b)用以顯不字兀資訊。依據本發明的EL顯示裝置可應用於這些部位U)及（b)。包括記錄媒體的影像再生裝置亦包括CD再生裝置及遊戲機。圖12E爲行動電腦’其包括本體2401，照相機區2402 ，影像接收區2403，操作開關2404，及顯示區2405。本發明的EL顯示裝置可應用至顯示區2405。圖12F爲個人電腦，其包括本體2501，框架2502，顯示區2503 ’及鍵盤2504。本發明的EL顯示裝置可應用至顯示區2503。當未來EL材料能發出更亮的光時，依據本發明的EL 顯示裝置將可應用至前式及後式投影機。經濟部智慧时/1¾肖工消費合作ti印製前述的裝置常需顯示透過通訊路徑所傳送的資訊，如 CATV並經常顯示動態的資訊。由於EL顯示裝置具有相當高的反應速度，因此極適於顯示動態的影像。然而，如果像素間的輪廓便得不淸晰，整的移動中的影像將無法淸楚地呈現。由於依據本發明的EL顯示裝置能顯示淸晰的像素輪廓，因此在應用至電子裝置上有相當明顯的優點。 EL顯示裝置的發光部位會消耗功率，因此可僅可能地減小發光部位。依此，當EL顯示裝置應用於顯示字元資訊的顯示部位時，如可攜式資訊終端，手機或汽車音響設備的顯示部位時，最好是使字元部位由發光部位所形成而非發光部位對應至背景。 -42- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 521303 A7 B7 五、發明説明（4〇) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖13A爲可攜式電話，其包括本體2601，聲音輸出區 2602，聲音輸入區2603，顯示區2604，操作開關2605，及天線2606等。依據本發明的EL顯示裝置應用於顯示部位 2 6 04。藉由在黑色的背景上顯示白光的字元可降低可攜式電話的功率消耗。圖13B爲汽車音響設備，包括本體2701，顯示部位 2702，及操作開關2703及2704。依據本發明的EL顯示裝置應用於顯示部位2704。藉由在黑色的背景上顯示白光的字元可降低顯示部位2704的功率消耗。如上所述，本發明可應用至各領域的電子裝置。利用任意結合具實施例1至1 0結構的EL顯示裝置，可獲得本發明中的電子裝置。如上所述，依據本發明，可實現一種主動陣列型EL顯示裝置，其中在不增加光罩數與製程數的情況下可實現高的孔徑比。經濟部智慧財/€苟肖工消費^作社印製以上已說明本發明的較佳實施例。本發明並不限於上述的精確型態，而可由以上的教示與實施作出不同的改良。上述的實施例用以闡述發明原理，而熟悉相關技術之人可思及各種其他的實施例及改良。本發明的範圍由所附申請專利範圍極等效物來加以界定。 -43- 本纸伖尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）

Claims

521303 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍第9 0 1〇2 3 6 7號專利申請案中文申請專利範圍修正本 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國91年11月丁日修正 1. ·一種電子裝置，包含：一開關電晶體；一電流控制電晶體；一發光元件；該開關電晶體包含： r - 一半導體層提供在一基底上；一源極區和一汲極區提供在該半導體層上；一通道形成區提供在介於源極區和汲極區間之半導體層中；一閘電極提供在該通道形成區上方，其間夾著一閘極絕緣膜；經濟部智慧財產局員工消費合作社印製一內層絕緣膜提供在該閘電極上；和一閘極接線連接至該閘電極且提供在該內層絕緣膜上，並重疊至少該通道形成區。 2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該半導體層具有疊置於該閘極導線的區域。 3 _如申請專利範圍第2項之裝置，其中該疊置於該閘極導線之半導體層的該區域包括至少該通道形成區。 4.如申請專利範圍第2項之裝置，其中該疊置於該閘極導線之半導體層的該區域包括至少介於該通道形成區與本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 521303 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍該汲極區的區域。 5. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該疊置於該閫極導線之半導體層的該區域包括至少介於該通道形成區與該源極區的區域。 6. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該半導體層包括多個通道形成區；且其中該疊置於該閘極導線之半導體層的該區域包括至少存在於該通道形成區與另一通道形成區間的一區域。 7. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中疊置於該通道形成區的電極包括閘極。 8. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該電極與該源極導線由相同的材料所構成。 9. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中每一該閘極導線由含有下列群組的薄膜所形成：W，Wsix，Al，Cu，Ta ，（:i:，μ◦及摻有加入導電型雜質元素的聚合-矽，或由該薄膜所形成的疊層薄膜。 10. —種電子裝置，包含：一開關電晶體；一電流控制電晶體；一消除電晶體；一發光元件；該開關電晶體包含：一半導體層提供在一基底上；一源極區和一汲極區提供在該半導體層上；本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） L------------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -2 - 521303 A8 B8 C8 D8 ττ、申請專利乾圍一通道形成區提供在介於源極區和汲極區間之半導體層中； (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 一閘電極提供在該通道形成區上方，其間夾著一閘極絕緣膜；一內層絕緣膜提供在該閘電極上；和一閘極接線連接至該閘電極且提供在該內層絕緣膜上，並重疊至少該通道形成區。 11. 一種電子裝置，包含：一開關電晶體； - 一電流控制電晶體；一消除電晶體；一發光元件；該消除電晶體包含：一半導體層提供在一基底上；一源極區和一汲極區提供在該半導體層上；一通道形成區提供在介於源極區和汲極區間之半導體層中；經濟部智慧財產局員工消費合作社印製一閘電極提供在該通道形成區上方，其間夾著一閘極絕緣膜；一內層絕緣膜提供在該閘電極上；和一閘極接線連接至該閘電極且提供在該內層絕緣膜上，並重疊至少該通道形成區。 12. 如申請專利範圍第11項之裝置，其中g亥半導體層具有疊置於該第二閘極導線的區域。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 521303 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之裝置，其中該疊置於該第二閘極導線之半導體層的該區域包括至少該通道形成區〇 1 4.如申請專利範圍第1 1項之裝置，其中疊置於該通道形成區的該第一電極包括閘極。 1 5 ·如申請專利範圍第11項之裝置，其中該第二電極包括該電流控制TFT的閘極，其連接至該開關TFT的汲極。 1 6 ·如申請專利範圍第1 1項之裝置，其中該第二電極與該源極導線由相同的材料所構成。 1 7 ·如申請專利範圍第1 1項之裝置，其中該第一閘極導線與該第二閘極導線由含有下列群組的薄膜所形成：W ，Wsnc，Al，Cu，Ta，Cr，Mo及摻有加入導電型雜質元素的聚合-矽，或由該薄膜所形成的疊層薄膜。 1 8·如申請專利範圍第1項之電子裝置，其中該電子裝置係使用於選自以個人電腦、攝影機、可攜式資訊終端、數位相機、數位影音光碟播放器、和電子播放裝置所組成的群之一電子設備以當作其顯示部位。 1 9 .如申請專利範圍第1 0項之電子裝置，其中該電子裝置係使用於選自以個人電腦、攝影機、可攜式資訊終端、數位相機、數位影音光碟播放器、和電子播放裝置所組成的群之一電子設備以當作其顯示部位。 20.如申請專利範圍第11項之電子裝置，其中該電子裝置係使用於選自以個人電腦、攝影機、可攜式資訊終本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） K—--------— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、tT 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4 - 521303 A8 B8 C8 D8 「、申請專利範圍端、數位相機、數位影音光碟播放器、和電子播放裝置所組成的群之一電子設備以當作其顯示部位。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -5