TWI427682B - 顯示裝置的製造方法 - Google Patents

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Description

顯示裝置的製造方法
本發明涉及一種使用印刷法的顯示裝置的製造方法。
在薄膜電晶體(下文中也稱作“TFT”)及使採用薄膜電晶體的電子電路中，各種薄膜，例如半導體膜、絕緣膜及導電膜係被堆疊在一基材上，並且，這些膜係以光微影技術加以適當地作成預定圖案。光微影技術是利用光將電路等的圖案轉印到目標基材上的技術，其中電路等的圖案是在被稱作光遮罩，其係在透明平板面上形成不透光的材料所形成的。該光微影技術已經廣泛應用在半導體積體電路等的製程中。
在使用光微影技術的傳統製程需要多個步驟，例如曝光、顯影、烘烤、及剝離藉由使用被稱為光阻的感光性有機樹脂材料形成的光遮罩圖案。因此，當光微影製程的步驟數目越多，製造成本越不可避免地增加。為了解決上述問題，已經設法減少光微影步驟數，來製造TFT(例如，參考專利文獻1，日本專利公開2000－133636)。在專利文獻1中，在光微影步驟中所形成的光阻遮罩係被使用一次，然後，藉由膨脹而使它的體積增大，將其作為具有不同形狀的光阻遮罩進行再利用。
本發明的目的在於提供一種技術，該技術在製作TFT、使用TFT的電子電路、以及由TFT形成的顯示裝置的製程中，可以減少光微影步驟數目且簡化製程，而且即使在使用一邊長超過1米的大面積基材時也可以以低成本並高良率地製造顯示裝置。
本發明的另一個目的在於提供一種可以將構成這些顯示裝置的佈線等的構成物可控性好地形成為所要求的形狀的技術。
在本發明中，在不使用光微影步驟的情況下，選擇性地形成具有所要求的形狀的導電層(絕緣層)。尤其是，導電層(絕緣層)的形狀不良及可控性不足成為降低所獲得的顯示裝置的良率、可靠性的原因。
在本發明中，在將液態組成物被施加至形成有導電層(絕緣層)的區域，並進行烘烤、乾燥等使該組成物固化，以形成導電層(絕緣層)。在採用這種方法的情況下，需要以微細且精確的圖案，將液態組成物施加到被形成區，以便提高導電層(絕緣層)的形狀或形成區的準確性。尤其是，當形成用於形成電路的佈線層時，佈線層的被形成區的位置偏差給電特性帶來不好影響如短路等。
因此，在本發明所示的導電層(絕緣層)的形成方法中，當形成導電層(絕緣層)時，至少分成兩個以上的製程形成。形成導電層(絕緣層)時，將液態的包含導電性(絕緣性)材料的組成物施加到要形成的圖案的外側(相當於圖案的輪廓、端部)，以形成框狀的第一導電層(絕緣層)。第一導電層(絕緣層)較佳是如框那樣封閉的區域。接著，施加含導電性(絕緣性)材料的第二液態組成物，以填充框狀的第一導電層(絕緣層)的內側空間，從而形成第二導電層(絕緣層)。第一導電層(絕緣層)及第二導電層(絕緣層)彼此接觸形成，並且第一導電層(絕緣層)包圍第二導電層(絕緣層)的周圍，由此，可以將第一導電層(絕緣層)及第二導電層(絕緣層)用作連續的一個導電層(絕緣層)。
在使用液態組成物，來形成導電層(絕緣層)等時，組成物的黏度或固化時的乾燥條件(溫度或壓力等)、與被形成區的潤濕性等，對形成的導電層(絕緣層)的形狀影響很大。因此，當黏度低或與被形成區的潤濕性高時，液態組成物被噴在被形成區中。另一方面，當黏度高或與被形成區的潤濕性低時，則在導電層(絕緣層)內部或表面上，形成空間(也稱作針孔)及凹凸，而使平坦性惡化。
因此，在本發明中，當決定導電層(絕緣層)的形成區輪廓的第一導電層(絕緣層)係藉由針對一形成區施加具有較高黏度且對被形成區潤濕性低的組成物來形成決定時，則可以可控性好地形成成為所要求的圖案的輪廓的側端部。若相關於形成區之黏度低且潤濕性高的液態組成物被施加至第一導電層(絕緣層)所形成的框中時，則可以減輕由導電層表面內部或表面的氣泡等導致的空間或凹凸等，從而形成平坦性高的均勻的導電層(絕緣層)。由此，藉由分別製作外側導電層(絕緣層)和內側導電層(絕緣層)，可以可控性好地形成具有所要求的圖案和高平坦性且缺陷減少的導電層(絕緣層)。
當導電層電氣連接至內插於其間之絕緣層時，一開口(所謂接觸孔)被形成在絕緣層中。在此情況下，在絕緣層上不形成遮罩層，而藉由雷射的照射選擇性地形成開口。形成第一導電層，在該第一導電層上層疊一絕緣層，並且從絕緣層一側對在第一導電層及絕緣層的疊層中形成開口的區域選擇性地照射雷射。雷射透過絕緣層，而被第一導電層吸收。第一導電層由於吸收的雷射的能量而被加熱且蒸發，破壞層疊在其上的絕緣層。因此，在第一導電層及絕緣層中形成開口，在絕緣層下的導電層的一部分露出在開口的側壁及底面(或僅在側壁)。在開口中形成第二導電層，以使與露出的第一導電層接觸，由此第一導電層及第二導電層可以通過絕緣層互彼電連接。換句話說，在本發明中，藉由對導電層照射雷射並利用雷射燒散來蒸發導電層的雷射照射區，在導電層上的絕緣層中形成開口。
因為可以利用雷射選擇性地形成開口，所以可以不形成遮罩層，因此，可以減少製程及材料。另外，雷射可以聚焦成微小的光點，所以可以將要加工的導電層及絕緣層高精度地加工成預定的形狀，並且在短時間中瞬間被雷射加熱，從而具有如下優點，即可以幾乎不加熱加工區以外的區域。
本發明還可應用於具有顯示功能的顯示裝置。使用本發明的顯示裝置包括發光顯示裝置或液晶顯示裝置等，所述發光顯示裝置的發光元件包含一層，其包含有機材料、無機材料、或有機材料及無機材料的混合，其展現所謂電致發光(以下稱為EL)，並且被包夾在電極間並被連接至TFT，所述液晶顯示裝置將具有液晶材料的液晶元件用作顯示元件。
本發明的一態樣為一種顯示裝置的製造方法，包含步驟：在具有絕緣表面的基材上，形成包含具有框形之第一導電層在一基材上，藉由排放含導電材料的第一組成物；對被框狀的第一導電層包圍的區域排出第二包含導電性材料的組成物，在第一導電層的框內形成第二導電層。
本發明的另一態樣為一種顯示裝置的製造方法，包含步驟：在具有絕緣表面的基材上，排出第一包含導電性材料的組成物，形成框狀的第一導電層；對被框狀的第一導電層包圍的區域排出第二包含導電性材料的組成物，在第一導電層的框內形成第二導電層。包含導電性材料的第一組成物的黏度高於包含導電性材料的第二組成物的黏度。
本發明的另一態樣為一種顯示裝置的製造方法，包含步驟：在具有絕緣表面的基材上，排出包含導電性材料的第一組成物，形成框狀的第一導電層；在被框狀的第一導電層包圍的區域排出包含導電性材料的第二組成物，在第一導電層的框內形成第二導電層。包含導電性材料的第一組成物相對於具有絕緣表面的基材的潤濕性低於包含導電性材料的第一組成物相對於具有絕緣表面的基材的潤濕性。
在上述態樣中，包含導電性材料的第一組成物及包含導電性材料的第二組成物可以被連續排出，也可以以液滴狀態被間歇排出。例如，當形成位於導電層外側的框狀第一導電層時，連續排出包含導電性材料的第一組成物排出，而在以填充框狀的第一導電層內的方式，形成第二導電層時，包含導電性材料的第二組成物也可以被間歇排出。像這樣，可以根據所予以形成的圖案，改變液態組成物的排出方法。
另外，在不同步驟形成的第一導電層及第二導電層的厚度可以大約相同，也可以不同。例如，在第一步驟形成的第一導電層是框狀的，所以若以比第一導電層的框的高度(厚度)低的高度排出包含導電性材料的第二組成物，形成第二導電層，則可以使第一導電層的厚度大於第二導電層的厚度。
在上文中形成的導電層可以用於構成顯示裝置的任何導電層。例如，導電層可以用於佈線層、閘電極層、源電極層、汲電極層、以及像素電極層等。另外，一種製造導電層的方法，例如，製造具有框形狀的第一導電層與由第一導電層形成之框內之第二導電層的方法也可以被使用於絕緣層。例如，該方法也可以用作為操作為一分隔壁等之絕緣層。
本發明的另一態樣為一種顯示裝置的製造方法，其包含步驟：形成第一導電層；在第一導電層上形成絕緣層；將雷射選擇性地照射到第一導電層及絕緣層，去除第一導電層的照射區及絕緣層的照射區的一部分，在第一導電層及絕緣層中形成一開口；以及將包含導電性材料的組成物排出到開口中，以形成與第一導電層電連接的第二導電層。
本發明的另一態樣為一種顯示裝置的製造方法，包含步驟：形成第一導電層；在該第一導電層上，形成第二導電層；在第一導電層及第二導電層上形成絕緣層；將雷射選擇性地照射到第一導電層、第二導電層、以及絕緣層，去除第二導電層的照射區及絕緣層的照射區，以在第二導電層及絕緣層中形成開口；將包含導電性材料的組成物排出到開口中，以形成與第一導電層及第二導電層電連接的第三導電層。
在上述態樣中，形成開口的導電層可以使用鉻、鉬、鎳、鈦、鈷、銅及鋁中的至少一種。另外，形成開口的絕緣層可以用透過雷射的材料例如透光性的有機樹脂等形成。
根據本發明，包含在顯示裝置等中之配線之元件可以以想要的形狀形構成。另外，因為可以簡化複雜的光微影步驟並藉由簡化了的製程而製造顯示裝置，所以可以減少材料損失，實現成本的降低。因此，可以以高良率製造高性能且高可靠性的顯示裝置。
將參照附圖詳細說明本發明的實施方式。但是，本發明不局限於以下說明。所屬技術領域的普通人員可以很容易地理解一個事實就是其方式和詳細內容在不脫離本發明的宗旨及其範圍可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發明不應該被解釋為僅限定在以下實施方式所記載的內容中。另外，在以下說明的本發明的結構中，在不同的圖中使用相同的附圖標記來表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略其重復說明。
(實施模式1)
在本實施模式中，使用圖1A－1至1B－2及圖2A至2C說明顯示裝置的製造方法，該製造方法的目的是以進一步簡化了的製程並且以低成本製造高可靠性的顯示裝置。
依據本發明加以製造一顯示裝置，使得至少一形成顯示裝置等所之元件，如，用以形成配線層或電極之導電層係藉由一方法加以形成，藉由該方法可以選擇地將元件選擇地形成為想要的形狀。在本發明中，元物(也稱作圖案)是指包含在薄膜電晶體或顯示裝置的佈線層、閘電極層、源電極層和汲電極層等導電層、半導體層、遮罩層、絕緣層等，並且包括形成為具有預定形狀的所有元件。在可以將形成物選擇性地形成為所要求的圖案的方法，可以使用液滴排出(噴出)法(取決於其系統也稱作噴墨法)，該液滴排出法可以選擇性地排出(噴出)為特定目的而調配的組成物液滴從而以預定的圖案形成導電層或絕緣層等。另外，還可以使用將元件轉印或描畫成所要求的圖案的方法，例如各種印刷法(可以以所要求的圖案形成的方法，例如絲網(孔版)印刷、膠(平版)印刷、凸版印刷或銅版(凹版)印刷等)、分配器法、選擇性的塗覆法等。
在本實施模式中採用下述方法為：將為包含流體的元件形成材料的組成物以液滴形式排出(噴出)，形成所要求的圖案。將包含元件形成材料的液滴排出到被形成有元件的區中，進行烘烤、乾燥等使其固化，形成具有所要求的圖案的元件。
圖30示出用於液滴排出法的液滴排出裝置的一個模式。液滴排出裝置1403的各噴頭l405、噴頭1412與控制裝置1407連接，控制裝置1407係為電腦1410所控制，以繪出預先設置好的圖案。形成位置可以根據在基材1400上之標記1411加以決定。或者，也可以以基材1400的邊緣為參考，確定參考點。參考點可以藉由攝像裝置1404檢測，並使用一影像處理裝置1409加以變換為數位信號。然後，電腦1410識別該數位信號並產生控制信號，發送到控制裝置1407。使用電荷耦合元件(CCD)或互補金屬氧化物半導體的影像感測器等可以用作為攝像裝置1404。予以形成在基材1400上的圖案的資料係被儲存到儲存媒體1408中，基於該資料將控制信號送到控制裝置1407，從而可以個別控制液滴排出裝置1403的各個噴頭1405、噴頭1412。予以排出的材料從材料供應源1413和材料供應源1414分別經過管道，供應到噴頭1405、噴頭1412。
噴頭1405內部如虛線1406所示具有充填液態材料的空間和排出口一噴嘴。雖然附圖中沒有示出，噴頭1412也具有與噴頭1405同樣內部結構。當噴頭1405和噴頭1412的噴嘴設置為彼此不同尺寸時，可以同時排放不同材料，以具有不同的寬度。一個噴頭可以分別排出導電性材料或有機、無機材料等進行描畫。當在例如層間膜之較大區域上描畫時，為了提高生產率可以從多個噴嘴同時排出相同的材料進行描畫。在使用大型基材的情況下，噴頭1405和噴頭1412可以在基材上沿箭頭方向自如地掃描，並且可以自由地設定描畫的區域，從而可以在一片基材上，描畫多個相同的圖案。
在使用液滴排出法形成導電層的情況下，排出包含粒子導電性材料的組成物，藉由烘烤成使其熔接或焊接而固化，以形成導電層。藉由排放及烘烤含導電材料的組成物所形成之導電層(或絕緣層)在很多情形下，具有很多晶粒邊界的多結晶狀態，其中藉由濺射法等形成的導電層(或絕緣層)的大多具有柱狀結構。
參照圖1A－1至1B－2及圖2A至2C，本發明實施例模式之一通想法係使用形成導電層的方法加以描述。圖1A－2及1B－2是導電層的俯視圖，而圖1A－1及1B－1是沿著圖1A－2及1B－2之線Y－Z所取的截面圖。
在本發明中，在不使用光微影步驟的情況下，選擇性地形成具有所要求的形狀的導電層。導電層的變形、形成位置的位移等形狀不良及可控性不足為所得顯示裝置的良率與可靠性降低的原因。
在本發明中，將液體組成物施加到被形成有導電層(絕緣層)區域後，通過烘烤、乾燥等方法使其固化，形成導電層(絕緣層)。在這種方法中，為了提高導電層(絕緣層)的形狀或形成區的精確性，必須將液體組成物以微細且精確的圖案施加到被形成區中。特別是，在形成用來形成電路的佈線層時，佈線層的被形成區的位移對電特性產生不利影響，例如短路等。
因此，在本發明所示的導電層(絕緣層)的形成方法中，形成導電層(絕緣層)係藉由至少兩個步驟形成。當形成導電層(絕緣層)時，將包含導電性(絕緣性)材料的第一液體組成物施加在要形成的圖案的外側(相當於圖案的輪廓、緣部)，及形成框狀的第一導電層(絕緣層)。第一導電層(絕緣層)較佳是如框那樣封閉的區域。在本實施模式中，藉由使用液滴排出裝置702a、702b將含有導電材料的液體組成物排出到基材700上，藉以形成第一導電層703(703a、703b)。該第一導電層703被形成，以沿著予以形成的導電層圖案的輪廓或緣部具有封閉的框狀(參照圖1A1和1A2)。
接著，施加包含導電性(絕緣性)形成材料的第二液體組成物，以填充框狀第一導電層(絕緣層)的內側空間，藉以形成第二導電層(絕緣層)。在本實施模式中，使用液滴排出裝置704排出包含導電性材料的第二液態組成物，以填充環(ring)狀的第一導電層703的內部空間，形成第二導電層705(參照圖1B1和1B2)。由於第一導電層及第二導電層相接觸而形成，並且形成第一導電層703以包圍第二導電層705的周圍，所以可以將第一導電層703及第二導電層705用作連續的一個導電層。
在使用液態組成物形成導電層等的情況下，予以形成之導電層的形狀係為組成物的黏度、或固化時的乾燥條件(溫度或壓力等)、與形成區的潤濕性等所顯著影響。因此，當相對於形成區具有低黏度或潤濕性高時，液態組成物會被噴在形成區上。另一方面，當具有高黏度或形成區的潤濕性低時，則會使導電層表面內外形成有空間(也稱作針孔)及不均勻，因此降低平坦度位準。
因此，在本發明中，若施加黏度較高且相對於形成區潤濕性低的組成物，而形成決定導電層的被形成區輪廓的第一導電層703時，可以形成具有可控性良好地的側緣部，其變成想所要求的圖案的輪廓。若將黏度低且相對於形成區潤濕性高的液態組成物施加到由第一導電層703形成的框中時，則可以減輕形成在導電層表面內外之氣泡等所導致的空間、不均勻等等，並形成平坦性高及均勻的第二導電層705。由此，藉由分別形成外側導電層(第一導電層703)和內側導電層(第二導電層705)，可以形成可控性良好具有所要求的圖案和高平坦性且減輕缺陷的導電層。
可以連續排出包含導電性材料的第一組成物及包含導電性材料的第二組成物，也可以以液滴狀態間歇排出。例如，也可以在形成位於導電層外側的框狀第一導電層時，連續排出包含導電性材料的第一組成物。另一方面，當形成第二導電層，其被形成以填充具框狀的第一導電層內部空間時，可以間歇排出包含導電性材料的第二組成物。像這樣，也可以根據予以形成的圖案，而改變液態組成物的排出方法。將液態組成物的排出方法示出於圖6A至6C。
在圖6A中，使用液滴排出裝置763將含有導電性材料的組成物排出到基材760上，形成導電層764。在圖6A中，間歇排出含有導電性材料的組成物。
在圖6B中，使用液滴排出裝置767將含有導電性材料的組成物排出到基材765上，形成導電層768。在圖6B中，連續排出含有導電性材料的組成物。
圖6C示出一例子，其中根據予以形成的導電層形狀，將在一基材770上分別製作間歇排出含有導電性材料的組成物的區域、以及連續排出含有導電性材料的組成物的區域。在圖6C中，從液滴排出裝置774連續排出含有導電性材料的組成物，形成導電層775，而從液滴排出裝置772間歇排出含有導電性材料的組成物，形成導電層773。像這樣，可以根據予以形成的導電層的形狀，適當地設定液態組成物的排出方法。
本實施模式顯示出藉由兩個步驟形成導電層的例子，其包含：形成第一導電層，其沿著圖案輪廓形成周邊緣部；和形成第二導電層，其填充第一導電層所形成之框內部的空間。再者，也可以藉由多個步驟形成外框的第一導電層，也可以藉由多個步驟形成填充第一導電層形成之框內的第二導電層。
另外，當形成導電層時，也可以沿著導電層所形成的區域的輪廓，排出含有絕緣性材料的組成物，以形成框狀絕緣層。可以排出含有導電性材料的組成物，以填充框狀絕緣層內部空間，以形成被絕緣層包圍的導電層。像這樣，不同材料可以用具有框形狀的物體，該框係為決定圖案的外框，及用於一物體，其係藉由排放加以形成，以填充具有框狀形狀物體內部的空間。
圖2A至2C示出第一導電層及第二導電層的其他形狀的例子。圖2A至2C對應於圖1B－1。圖1B－1為一例子，其中形成第二導電層，使得含該導電材料的第二組成物被填入在由第一導電層所形成的框內，而不會超出該框，第二導電層的膜厚小於第一導電層的膜厚。在圖2A中，第二導電層715a填充為具有與第一導電層703a、703b大致相同的高度，從而第一導電層703a、703b的膜厚和第二導電層715a的膜厚大致相同。在本發明中，在將液態組成物施加在形成區，然後使其固化形成導電層，由此，如圖2A至2C所示，獲得的導電層反映液體(液滴)的形狀，並在緣部形成具有曲率的圓形(如圖2A至2C的第一導電層703a那樣的所謂的圓頂形)。
圖2B示出第二導電層715b的膜厚越接近中心越大。雖然第一導電層703a、703b接觸的第二導電層715b的側緣部的膜厚小於第一導電層703a、703b的膜厚，而在中心的第二導電層715b的厚度大於第一導電層703a、703b的厚度。而圖2C示出第二導電層715c的厚度越接近中心越小。與第一導電層703a、703b接觸的第二導電層715c的側緣部的膜厚小於第一導電層703a、703b的膜厚，而中心的第二導電層715c的膜厚進一步小於第一導電層703a、703b的膜厚。像這樣，根據第一導電層及第二導電層之間的潤濕性或黏度，第二導電層的形狀會變成多種形狀。另外，由於乾燥(或加熱)之剛被排放或固化的液體組成物的狀態，導電層的形狀也可以變化。固化後的物體的變形係由於材料、溶劑、固化條件(壓力、溫度、時間)等而改變，所以可以適當地設定條件，以獲得所要求的形狀。
另外，為了選擇性地形成第一導電層及第二導電層，也可以控制形成區的潤濕性。圖3A至3C示出如下例子，其中對形成有導電層的區域及未形成有導電層的區域進行修改處理，使得諸區域具有不同的濕潤性及第一導電層可以在高控制度下被形成。
如圖3A所示，選擇性地有差異地控制基材700表面的潤濕性。在本實施模式中，在基材700上選擇性地形成潤濕性低的物質701，形成潤濕性低(防水性高)於周圍的低潤濕性區707a、707b、707c。因為形成潤濕性低(防水性高)的低潤濕性區707a、707b、707c，所以周圍的區域成為潤濕性高(親水性高)的高潤濕性區708a、708b。
從液滴排出裝置709a、709b排出液態的包含導電性材料的第一組成物，以在高潤濕性區708a、708b選擇性地形成第一導電層710a、710b。像這樣，若使形成第一導電層的區域以外的區域成為相對於包含導電性材料的第一組成物的防水區，則包含導電性材料的第一液態組成物並不擴展至形成區上並具有高控制力下，只被施加至高潤濕性區708a、708b，從而可以形成第一導電層。
之後，通過去灰、或紫外線(UV)照射等去除潤濕性低的物質，使用液滴排出裝置711將含有導電性材料的第二組成物填充到第一導電層710a、710b的框內，以形成第二導電層712。
由於含有導電性材料的液態組成物是液態的，所以會被形成區的表面狀態所顯著影響。在本發明中，可以進行控制液態組成物的塗覆區的潤濕性的處理。
固體表面的潤濕性受表面的化學性質及物理表面形狀(表面粗糙度)的影響。若形成相對於液態組成物潤濕性低的物質，則其表面成為相對於液態組成物潤濕性低的區域(以下也稱作低潤濕性區)。另一方面，若形成相對於液態組成物具有潤濕性高的物質，則其表面成為相對於液態組成物潤濕性高的區域(以下也稱作高潤濕性區)。在本發明中，控制表面的潤濕性的處理就是在液態組成物的施加區中，形成相對於液態組成物具有不同潤濕性的區域。
潤濕性不同的區域是相對於液態組成物潤濕性有差異的區域，含有導電性材料的組成物的接觸角彼此不同，含有導電性材料的組成物的接觸角大的區域是潤濕性低的區域(以下也稱為低潤濕性區)，而接觸角小的區域是潤濕性高的區域(以下也稱為高潤濕性區)。當接觸角大時，具有流動性的液態組成物在區域表面上不擴展，表面排斥此組成物，因而不被潤濕。當接觸角小時，具有流動性的組成物在表面上擴展，表面因而被很好地潤濕。因此，潤濕性不同的區域具有不同的表面能。潤濕性低的區域的表面的表面能低，而潤濕性高的區域的表面的表面能大。
潤濕性的差異是兩個區域的相對關係。可以藉由選擇性地形成低潤濕性區，來形成潤濕性不同的二種區域。作為選擇性地形成低潤濕性區的一種方法，可以使用以下方法等：藉由形成及使用一遮罩層選擇性地形成低潤濕性物質的方法；使用遮罩層選擇性地降低潤濕性的表面處理方法等等。另外，可以採用在形成低潤濕性區之後，選擇性地消除其低潤濕性效果的方法(去除或分解潤濕性低的物質)等。
作為改變及控制表面潤濕性的一種方法，有藉由利用光照射能量，來分解表面物質，使區域表面改性而改變潤濕性的方法。作為潤濕性低的物質，可以使用包含氟碳基(氟碳鏈)的物質或包含矽烷偶合劑的物質。由於矽烷偶合劑可以形成單分子膜，所以可以有效地進行分解、改性，從而在短時間內改變潤濕性。另外，上述單分子膜也可以稱為自組裝膜。另外，可以使用不只是具有氟基(或氟碳鏈)的矽烷偶合劑，也可以使用具有烷基的矽烷偶合劑，因為當被排列在基材上時，具有烷基的矽烷偶合劑展現低潤濕性。再者，因為潤濕性低的物質，也可以使用鈦酸酯偶合劑、鋁酸鹽偶合劑。
根據本發明，可以形成潤濕性大大不同的區域(潤濕性差異大的區域)，所以液態導電性(絕緣性)材料只在被形成區中精確地施加。因此，可以將導電層(絕緣層)精確地形成為所要求的圖案。
在潤濕性低的物質中，可以採用包含氟碳基(氟碳鏈)或矽烷偶合劑的物質。矽烷偶合劑用化學式Rn－Si－X4－n (n＝1，2，3)來表示。在此，R是包含烷基等的比較惰性的基團的物質。X是能夠藉由與基質表面的羥基或吸附水的凝結而鍵合的水解基，諸如鹵素、甲氧基、乙氧基、或乙酸基等。
作為矽烷偶合劑的代表例子，可以通過使用R具有氟代烷基的氟類矽烷偶合劑(氟代烷基矽烷(FAS))，進一步降低潤濕性。FAS的R具有以(CF3 )(CF2 )x (CH2 )y (x為0以上~10以下的整數，y為0以上~4以下的整數)表示的結構，當多個R或X與Si鍵合時，R或X可以互相相同或不同。典型地，以下係作為代表的FAS，可以舉出十七氟四氫癸基三乙氧基矽烷、十七氟四氫癸基三氯矽烷、十三氟四氫辛基三氯矽烷、三氟丙基三甲氧基矽烷、或十三氟代辛基三甲氧基矽烷等氟代烷基矽烷(以下也稱作FAS)。此外，還可以使用十三氟辛基三氯矽烷等的水解基為鹵素的偶合劑。當然，本發明不局限於上述例舉的化合物。
此外，在潤濕性低的物質，還可以使用鈦酸酯偶合劑或鋁酸鹽偶合劑。例如，可以舉出異丙基三異辛醯基鈦酸酯、異丙基(二辛基焦磷酸酯)鈦酸酯、異丙基三(十八烷醯基)鈦酸酯、異丙基三(二辛基磷酸酯)鈦酸酯、異丙基二甲基丙烯基異十八烷醯基鈦酸酯或乙醯烷氧基二異丙酸鋁等。
為了在形成區域形成如上所述的潤濕性低的物質作為膜，可以使用一蒸鍍法，用以將液態物質蒸發並形成於形成區(例如基材等)中。此外，潤濕性低的物質也可以通過旋塗法、浸漬法、液滴排出法、印刷法(網印或平版印刷等)來形成，還可以被溶解在溶劑作為溶液。
作為含有潤濕性低的物質的溶液的溶劑，可以使用水、醇、酮、烴類溶劑(例如脂肪族烴、芳香族烴、鹵代烴等)、醚類化合物、以及這些的混合物。例如，使用甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、丁酮、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正癸烷、二環戊烷、苯、甲苯、二甲苯、杜烯、茚、四氫化萘、十氫化萘、異三十烷、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、三氯乙烷、乙醚、二噁烷、二甲氧基乙烷或四氫呋喃等。對於上述溶液的濃度沒有特別的限定，在0.001~20wt%的範圍即可。
此外，還可以在上述潤濕性低的物質中，混合吡啶、三乙胺、二甲基苯胺等的胺。而且，也可以添加甲酸、醋酸等的羧酸作為催化劑。
當如上述那樣使用將潤濕性低的物質以液態施加在被形成區的旋塗法等形成單分子膜時，將處理溫度設定為室溫(大約25℃)~150℃，將處理時間設定為幾分鐘至12個小時即可。處理條件根據潤濕性低的物質的性質、溶液的濃度、處理溫度、處理時間適當地設定即可。
作為形成低潤濕性區的溶液組成物的例子，可以使用具有氟碳(碳氟化物)鏈的材料(含氟樹脂)。作為含氟樹脂可以使用下列物質：聚四氟乙烯(PTFE：四氟乙烯樹脂)；全氟烷氧基烷烴(PFA：四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚樹脂)；全氟乙烯丙烯共聚物(PFEP：四氟乙烯－六氟丙烯共聚樹脂)；乙烯－四氟乙烯共聚物(ETFE：四氟乙烯－乙烯共聚樹脂)；聚偏二氟乙烯(PVDF：偏氟乙烯樹脂)；聚氯三氟乙烯(PCTFE：三氟氯乙烯樹脂)；乙烯－氯三氟乙烯共聚物(ECTFE：三氟氯乙烯－乙烯共聚樹脂)；聚四氟乙烯－全氟二氧雜環戊烯共聚物(TFE/PDD)；聚氟乙烯(PVF：氟乙烯樹脂)等。
而且，也可以使用不呈現低潤濕性(換言之，即呈現高潤濕性)的有機材料，之後用CF4 電漿等進行處理，形成低潤濕性區。例如，可以使用將聚乙烯醇(PVA)那樣的水溶性樹脂混合在H2 O等溶劑中的材料。此外，也可以將PVA與其他水溶性樹脂組合使用。也可以採用有機材料(有機樹脂材料)(聚醯亞胺、丙烯酸酯)或矽氧烷材料。要說明的是，矽氧烷材料相當於包括Si－O－Si鍵的樹脂。矽氧烷由矽(Si)和氧(O)鍵構成。使用至少包含氫(例如烷基或芳基)的有機基作為取代基。也可以使用氟基作為取代基。或者，也可以使用至少包含氫的有機基和氟基作為取代基。而且，即使採用具有低潤濕性表面的材料時，也可以通過進行電漿電漿處理等來進一步降低潤濕性。
在本實施模式中，通過液滴排出裝置，形成導電層(絕緣層)。液滴排出裝置是一種裝置的總稱，其具有排出液滴的單元，例如具有組成物的排出口的噴嘴、具有一個或多個噴嘴的噴頭等。將液滴排出裝置所具備的噴嘴的直徑設定為0.02至100μm(較佳為小於等於30μm)，將從該噴嘴排出的組成物的排出量設定為0.001pl至100pl(較佳為大於等於0.1pl至小於等於40pl，更較佳為小於等於10pl)。排出量相對於噴嘴的直徑的尺寸成比例增加。此外，較佳予以被處理之物體和噴嘴的排出口之間的距離盡可能地近，以便將液滴滴落在所要求的位置。更較佳，將距離設定為約0.1至3mm(較佳為小於等於1mm)。
作為從排出口排出出的組成物，採用溶解或者分散在溶劑中的導電性材料。導電性材料相當於Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al等的一種或多種金屬的微粒子或分散性奈米粒子。另外，在所述導電性材料中可以混合Cd、Zn等的金屬硫化物；Fe、Ti、Ge、Si、Zr、Ba等的氧化物；或者鹵化銀的一種或多種的微粒子或者分散性奈米粒子。此外，作為導電性材料，可以採用用作透明導電膜的銦錫氧化物(ITO)、含有氧化矽的銦錫氧化物(ITSO)、有機銦、有機錫、氧化鋅、氮化鈦等。導電性材料可以使用單一元素，或混合多種元素的粒子使用。然而，作為從排出口排出的組成物，考慮到電阻率，較佳將金、銀、銅的任一種材料溶解或分散在溶劑中得到的組成物。更較佳採用電阻低的銀、銅。但是，當採用銀、銅時，可以設置阻障膜，以作為對付雜質的對策。可以將氮化矽膜、硼化鎳(NiB)用作阻障膜。
此外，也可以使用具有多數層的粒子，其中，導電性材料被其他導電性材料塗覆。例如，可以採用一種三層結構的粒子等，其中在銅的周圍塗覆硼化鎳(NiB)，並且在其周圍塗覆銀。作為溶劑，採用醋酸丁酯、醋酸乙酯等酯類；異丙醇、乙醇等醇類；甲乙酮、丙酮等的有機溶劑等；或水。組成物的黏度較佳為20mPa．s以下，這是為了防止排出時引起的乾掉、以及使組成物順利地從排出口排出。此外，組成物的表面張力較佳為小於等於40mN/m。然而，可以根據所採用的溶劑與用途，適當地調節組成物的黏度等。例如，可以將在溶劑中溶解或者分散了ITO、有機銦、有機錫的組成物的黏度設定為5至20mPa．s，將在溶劑中溶解或分散了銀的組成物的黏度設定為5至20mPa．s，將在溶劑中溶解或分散了金的組成物的黏度設定為5至20mPa．s。
另外，導電層可以多數層疊導電性材料形成。此外，導電層也可以首先採用銀作為導電性材料，藉由液滴排出法然後鍍銅等加以形成。電鍍通過電鍍或者化學(無電)電鍍法實施即可。可以藉由將基材表面浸在充滿含有電鍍材料的溶液的容器中，但也可以將基材傾斜(或者垂直)豎起，使含有電鍍材料的溶液流過基材表面來進行塗覆。藉由將基材豎起塗布溶液來進行塗覆，具有以下優點：即使是大面積基材，在製程中使用的裝置也可以實現小型化。
儘管依存於各噴嘴的直徑或所要求的圖案的形狀等，為了防止噴嘴被塞住、製造高精細圖案，導體的粒子的直徑較佳盡可能地小，粒子的直徑較佳為0.1μm以下。組成物是通過電解法、霧化法、或濕還原法等各種方法形成，其粒子大小一般約為0.01~10μm。然而，如果通過氣體蒸發法形成，由分散劑保護的奈米粒子微小，大約為7nm，另外，當使用覆蓋劑覆蓋各粒子的表面時，奈米粒子在溶液中不聚結，並在室溫下穩定地分散，示出和液體幾乎相近的行為。因此，較佳使用覆蓋劑。
排出組成物的製程也可以在減壓下進行。在排出組成物之後，進行乾燥和烘烤的一方或兩方製程。乾燥和烘烤的步驟雖然都是加熱處理步驟，但是其目的、溫度和時間不同，例如乾燥在100℃進行3分鐘，而烘烤在200℃~550℃進行15分鐘~60分鐘。乾燥和烘烤步驟在常壓或減壓下，藉由照射雷射、快速熱退火、加熱爐加熱等來進行。要說明的是，進行該加熱處理的時機、加熱處理次數沒有特別的限定。為了良好地進行乾燥和烘烤步驟，可以事先加熱基材，此時的溫度儘管依賴於基材等的材質，但一般設定為100℃~800℃(較佳為200℃~550℃)。經由這些步驟，組成物中的溶劑被揮發或化學性去除分散劑，由於周圍的樹脂硬化收縮，由此使得奈米粒子彼此接觸，加速熔接和焊接。
將連續波或者脈衝氣體雷射或者固態雷射用於雷射照射。準分子雷射、YAG雷射等可以使用作為前者的氣體雷射準分子，而使用YAG、YVO4 、GdVO4 或被摻雜以Cr、Nd等之結晶之雷射可以作為後者的固態雷射。要說明的是，涉及到雷射的吸收率，較佳採用連續波雷射。此外，也可以採用組合了脈衝振盪和連續振盪的雷射照射方法。然而，根據基材的耐熱性，利用雷射束的照射的加熱處理較佳在幾微秒到幾十秒之內瞬間進行，以便不破壞該基材。可以藉由在惰性氣體環境中，利用發射從紫外到紅外的光的紅外線燈或者鹵素燈等，使溫度迅速升高，瞬間加熱幾微秒~幾分鐘來進行快速熱退火(RTA)。因為瞬間進行該處理，因此可以僅加熱最表面的薄膜，而位於下層的膜不受影響。亦即，對塑膠基材等耐熱性低的基材也沒有影響。
另外，在藉由液滴排出法排出組成物，形成導電層等之後，為了提高其平坦性，可以用壓力壓平表面來使其平坦化。作為壓平的方法，可以使用輥狀物體在其表面上掃描來使凹凸平坦化，減少凹凸，或者也可以使用平坦的板形物體垂直壓平表面等。當壓平時，也可以進行加熱製程。此外，也可以使用溶劑等軟化或溶解其表面，用氣刀消除其表面的凹凸部。此外，也可以用CMP法進行研磨。該步驟可以適用於平坦由液滴排出法在表面上產生的凹凸。
本實施模式示出了使用本發明形成導電層的例子，然而，也可以藉由將包含在被排出的液態組成物中的形成材料改變成絕緣性材料或半導體材料，利用本發明製造絕緣層或半導體層等。
根據本發明，可以以所要求的形狀形成構成顯示裝置的佈線等構成物。另外，可以簡化複雜的光微影製程，藉由簡化了的製程製造顯示裝置，所以可以減少材料的損失且實現成本的降低。因此，可以高良率地製造高性能且高可靠性的顯示裝置。
(實施模式2)
在本實施模式中，使用圖4A至4D描述接觸孔的形成方法，該方法目的在於以進一步簡化的製程低成本地製造接觸孔。
當絕緣層使導電層和導電層彼此電連接時，在絕緣層中形成開口(成為所謂的接觸孔)。在此情況下，並未在絕緣層上形成遮罩層，藉由雷射照射選擇性地形成開口。形成第一導電層，在該第一導電層上層疊絕緣層，並且從絕緣層一側對在第一導電層及絕緣層的疊層中形成開口的區域選擇性地照射雷射。雷射透過絕緣層，而被第一導電層吸收。第一導電層由於所吸收的雷射的能量而被加熱且蒸發，從而破壞層疊在其上的絕緣層。因此，在第一導電層和絕緣層上形成開口，在絕緣層下的導電層的一部分露出在開口的側壁及底面(或僅在側壁)。在開口中形成第二導電層，與露出的第一導電層接觸，由此第一導電層及第二導電層可以通過絕緣層彼此電連接。換句話說，在本發明中，藉由對導電層照射雷射並利用雷射熔散來蒸發導電層的雷射照射區，在形成於導電層上的絕緣層中形成開口。
使用圖4A至4D來具體描述上述形成接觸孔的方法。在本實施方式中，如圖4A至4D所示，在基材720上形成有導電層721a、導電層721b、絕緣層722。
導電層721a和導電層721b是疊層結構，在本實施模式中，導電層721b使用比較容易蒸發的低熔點金屬(在本實施模式中使用鉻)，並且導電層721a使用比導電層721b不容易蒸發的耐火金屬(在本實施模式中使用鎢)。
如圖4B所示，從絕緣層722一側對導電層721a及導電層721b選擇性地照射雷射723(照射區724)，通過所照射雷射的能量導電層721b的照射區蒸發。導電層721b照射區上的絕緣層722被去除，從而可以形成開口725。導電層721b被分離成導電層728a、728b，而絕緣層722被分離成絕緣層727a、727b(參照圖4C)。可以在導電層721a和導電層721b露出的開口725中形成導電層726，以使導電層721a、導電層721b與導電層726電連接(參照圖4D)。
參照圖31說明用雷射束照射處理區的雷射束寫入系統。在本實施模式中，由於將雷射束直接照射到處理區來進行處理，因此使用雷射束直接寫入系統寫入系統。如圖31所示，雷射束直接寫入系統1001包括：在照射雷射束時進行各種控制的個人電腦(下文中稱為PC)1002，；用於輸出雷射束的雷射振盪器1003；雷射振盪器1003的電源1004；光學系統(ND濾光器)1005，用於衰減雷射束；音頻光學調變器(AOM)1006，用於調變雷射束的強度；由用於放大或者減小雷射束截面的透鏡、用於改變光路的鏡面等構成的光學系統1007；具有X載物台和Y載物台的基材移動機構1009；用於將PC所輸出的控制資料由數位轉換成類比資料的D/A轉換部1010；用於根據D/A轉換部所輸出的類比電壓來控制音頻光學調變器1006的驅動器1011；以及用於輸出用於驅動基材移動機構1009的驅動信號的驅動器1012。
作為雷射振盪器1003，可以使用能夠振盪紫外光、可見光、或紅外光的雷射振盪器。作為雷射振盪器，可以使用KrF、ArF、XeCl、Xe等的準分子雷射振盪器；He、He－Cd、Ar、He－Ne、HF等的氣體雷射振盪器；使用在YAG、GdVO4 、YVO4 、YLF、YAlO3 等結晶中摻雜了Cr、Nd、Er、Ho、Ce、Co、Ti或Tm的結晶的固態雷射振盪器；或者GaN、GaAs、GaAlAs或InGaAsP等半導體雷射振盪器。要說明的是，在固態雷射振盪器中，較佳採用基波的一次諧波至五次諧波。為了調節從雷射振盪器發射的雷射的形狀或雷射行進的路徑，還可以設置由遮光板、反射鏡或半反射鏡等反射體、柱面透鏡或凸透鏡等構成的光學系統。
接著，說明使用雷射束直接寫入系統進行的膜改性處理。在基材移動機構1009上安裝了基材1008之後，PC 1002使用未示出的攝影機來檢測印在基材上的標記的位置。接著，PC 1002根據所檢測到的標記的位置資料以及已預先輸入的寫入圖案資料，來產生用於移動基材移動機構1009的移動資料。之後，PC 1002藉由驅動器1011來控制音頻光學調變器1006的輸出光量，雷射振盪器1003所輸出的雷射束被光學系統1005衰減，然後在音頻光學調變器1006中將光量調整到預定的量。另一方面，在光學系統1007中，改變由音頻光學調變器1006所輸出的雷射束的光路和光束形狀，在用透鏡聚光之後，將該光束照射到形成在基材上的基底膜上，進行膜的改性處理。這時，根據由PC 1002所產生的移動資料，控制基材移動機構1009在X方向和Y方向上移動。結果是，雷射束照射到預定位置，進行膜的改性處理。
雷射的波長越短，可以將光束直徑聚焦得越短。因此，為了處理具有微細寬度的區域，較佳照射短波長的雷射束。
另外，藉由光學系統，雷射束在膜表面的點形狀被加工成點形、圓形、橢圓形、矩形或線形(嚴格意義來講，細長方形)。
另外，雖然圖31所示的系統示出了從基材前面照射雷射來曝光的例子，但也可以使用適當地改變光學系統或基材移動機構，並且從基材背面照射雷射束來曝光的雷射束寫入系統。
要說明的是，這裏移動基材來選擇性地照射雷射束，但並不限定於此，可以將雷射束沿XY軸方向掃描，來照射雷射束。在此情況下，光學系統1007較佳使用多面鏡或檢流計反射鏡。
導電層721a及721b可以藉由蒸鍍法、濺鍍法、PVD法(物理氣相沈積法)、例如低壓CVD法(LPCVD法)或電漿CVD法等的CVD法(化學氣相沈積法)等加以形成。另外，也可以使用可以將一元件轉印或描畫為所要求的圖案的方法，如各種印刷法(網(孔版)印、膠(平版)印刷、凸版印刷或照相凹版(凹版)印刷等以所要求的圖案形成的方法)、分配器法、選擇性塗覆法等。可以使用鉻、鉬、鎳、鈦、鈷、銅或鋁中的一種或多種來形成導電層721a、721b。
圖4A至4D示出如下例子：由於雷射723的照射，導電層721b蒸發，在絕緣層722中形成開口725，而層疊的導電層721a殘留。圖5A至5D示出形成開口的其他例子，其中一開口被形成到達在絕緣層下的導電層。
圖5A示出一例子，其中，疊層在絕緣層下的上導電層中的上上部被以雷射熔散移除。在基材730上設置導電層731、導電層732、絕緣層733，在形成於導電層732、絕緣層733中的開口750中設置導電層734。在開口750中，導電層732露出並且與導電層734接觸而電連接。
在絕緣層下的導電層也可以層疊具有不同熔點的多種導電層，當然也可以為單層。圖5B及5C所示為絕緣層下的導電層是單層的例子。圖5B是使用雷射熔散將在絕緣層下的導電層的上方部移除的例子，而圖5C是進行雷射熔散移除絕緣層下導電層，直到基材740露出為止的例子。
在圖5B中，在基材735上設置有導電層736、絕緣層738，在形成於導電層736、絕緣層738中的開口751中設置有導電層739。在開口751中，導電層736露出並且與導電層739接觸而電連接。如圖5B所示，當只有在導電層的膜厚度方向上僅將其上方部分地去除時，控制雷射的照射條件(能量、照射時間等)或將導電層736形成得較厚即可。
在圖5C中，在基材740上，設置有導電層74la、741b、絕緣層743，並且在形成於導電層741a和741b之間、以及絕緣層743中的開口752中，設置有導電層744。在開口752中，導電層741a、741b露出並且與導電層744接觸而電連接。也可以不需要下部導電層和上部導電層在開口底面彼此接觸，如圖5B所示，也可以具有如下結構：形成上部導電層，以使與在開口側面露出的下部導電層接觸，從而電連接。
另外，用作接觸孔的開口的形狀也可以不是其側面垂直於底面的形狀，也可以如圖5D那樣開口的側邊具有錐形的形狀。在圖5D中，在基材745上形成有導電層746、導電層747、絕緣層748，並且在絕緣層748及導電層747中形成有開口753。開口753是研缽形狀，並且開口753的側面相對於底面具有錐形的形狀。在開口753中，設置有導電層749。
像這樣，在設置於絕緣層的開口處，使在絕緣層下的下部導電層和在絕緣層上的上部導電層彼此電連接。在本實施模式中，藉由在第一導電層上，形成包括高昇華性金屬的第二導電層，並且利用雷射束使第二導電層蒸發，以在形成於第一導電層及第二導電層上的絕緣層中形成開口。根據雷射束照射條件(能量強度、照射時間等)及絕緣層與導電層的材料性質(導熱率、熔點、沸點等)可以控制形成於絕緣層及導電層的開口的大小及形狀。圖35A至35D示出雷射束點的大小及被形成的開口的大小的例子。
在基材300上，層疊形成有第一導電層301a(301a1、301a2、301a3)、第二導電層301b，並且形成有絕緣層302以覆蓋第一導電層301a(301a1、301a2、301a3)及第二導電層301b。在圖35A至35D中，第一導電層301a(301a1、301a2、301a3)具有包括多個薄膜的疊層結構，例如第一導電層301a1使用鈦，第一導電層301a2使用鋁，第一導電層301a3使用鈦，第二導電層301b使用鉻。另外，第一導電層301a3也可以使用鎢或鉬等。當然，第二導電層301b也可以具有疊層結構，可以使用銅和鉻的疊層等。
將具直徑為L1的雷射束303照射到絕緣層302及第二導電層301b，在絕緣層302及第二導電層301b中，選擇性地形成照射區304。若雷射束303的能量更大，則如圖35C那樣，第二導電層301b接收的能量也變大，熱量被傳送至照射區及在第二導電層301b中的周邊部份。因此，在第二導電層301b中，形成具有比雷射303的直徑L1大的直徑L2的開口，從而在形成於第二導電層301b上的絕緣層302中也形成開口。如上所述，第二導電層301b被分成第二導電層308a、308b，並且絕緣層302被分成絕緣層307a、307b，以形成開口305。在第一導電層301a3露出的開口305中形成導電膜306，以使與第一導電層301a(301a1、301a2、301a3)及第二導電層308a、308b電連接(參照圖35D)。
開口相對於由雷射的直徑決定的照射區的大小依賴於雷射能量的大小。若雷射具有使第二導電層蒸發的充分大的能量，則能量傳達到照射區周邊，第二導電層蒸發，因此，在第二導電層中形成比雷射的照射區大的開口。而若雷射能量小，則在第二導電層中形成與照射區大致相同大小的開口。另外，當第二導電層使用導熱率高的昇華金屬材料時，雷射的能量容易傳達，所以可以形成大於照射區的開口。
像這樣，藉由控制雷射的能量，可以控制被以雷射束照射的第二導電層的蒸發範圍，因此，也可以適當地控制形成在第二導電層及絕緣層中的開口的大小。
在以雷射照射形成開口之後，可以使用液體洗滌殘留在開口附近的導電性材料或絕緣性材料(導電層或絕緣層的被去除部分的殘留物)，以去除殘留物。在此情況下，既可使用水等非反應物質洗滌，又可使用與絕緣層反應(溶解)的蝕刻劑等試劑洗滌。當使用蝕刻劑時，開口被過度蝕刻，灰塵等被去除，使得表面被進一步平坦化。另外，也可以加寬開口。
因為可以利用雷射束選擇性地形成開口，所以，無需形成遮罩層，從而可以減少步驟及材料。另外，具有如下優點：因為可以將雷射聚焦為非常小的點，所以可以將要加工的導電層及絕緣層高精度地加工成預定的形狀，並且因為在以雷射束短時間執行加熱，所以，幾乎不會加熱加工區以外的區域。
像這樣，可以藉由雷射照射在絕緣層形成使導電層和導電層電連接的開口(接觸孔)，而不需進行複雜的光微影步驟和形成遮罩層。
因此，當使用本發明製造顯示裝置時可以使製程簡化，所以可以減少材料的損失，實現成本的降低。因此，可以高良率地製造顯示裝置。
(實施模式3)
圖25A是顯示本發明的顯示面板結構的俯視圖。一個其中安排有陣排列的像素2702的像素部2701、掃描線輸入端子2703、信號線輸入端子2704係被形成在具有絕緣面的基材2700上。像素數可以根據各種標準來設定。若是RGB全彩顯示的XGA中，像素數是1024×768×3(RGB)。若是RGB全彩顯示的UXGA，則像素數是1600×1200×3(RGB)。若全規格高解析度RGB的全彩顯示，則像素數是1920×1080×3(RGB)。
像素2702被排列成矩陣狀，其是藉由從掃描線輸入端子2703延伸的掃描線和從信號線輸入端子2704延伸的信號線交叉而成。每個像素2702具備一開關元件和連接於該開關元件的一像素電極。開關元件的典型實例是TFT。TFT的閘電極側連接到掃描線，且TFT的源極或汲極側連接到信號線，這使得每一像素能為從外部輸入的信號所獨立控制。
圖25A示出了顯示面板的結構，其中予以輸入至掃描線及信號線信號係為一外部驅動電路所控制。或者，如圖26A所示，也可以藉由COG(Chip On Glass，玻璃上安裝晶片)方式將驅動器IC 2751安裝在基材2700上。此外，在另一安裝方式中，也可以使用如圖26B所示的TAB(Tape Automated Bonding，帶式自動接合)方式。驅動器IC既可以是形成在單晶半導體基材上的，又可以是在具有TFT的玻璃基材上。在圖26A及26B中，驅動器IC 2751與FPC 2750連接。
此外，當由結晶性高的多晶(微晶)半導體形成設置在像素中的TFT時，可以如圖25B所示，在基材3700上，形成掃描線驅動電路3702。在圖25B中，3701表示像素部，3704表示信號線輸入端子，並且與圖25A同樣地使用外部驅動電路來控制信號線驅動電路。如在本發明中形成的TFT，在設置於像素4701中的TFT由遷移率高的多晶(微晶)半導體、單晶半導體等形成的情況下，可以如圖25C所示，也可以在基材4700上積集地形成像素部4701、掃描線驅動電路4702和信號線驅動電路4704。
參照圖7A至14B來描述本發明的一個實施模式。更詳細地描述，其中應用本發明的具有反交錯型薄膜電晶體的顯示裝置的製造方法。圖7A、8A、9A、10A、11A、12A及13A是顯示裝置的像素部的俯視圖。圖7B、8B、9B、10B、11B、12B及13B是沿圖7A、8A、9A、10A、11A、12A及13A的線A－C所取的截面圖，而7C、8C、9C、10C、11C、12C及13C則是沿圖7A、8A、9A、10A、11A、12A及13A中的線B－D所取的截面圖。圖14A及14B也是顯示裝置的截面圖。
至於基材100，可以使用由鋇硼矽酸鹽玻璃和鋁硼矽酸鹽玻璃等作成的玻璃基材；石英基材；金屬基材；或具有能夠承受本製程的處理溫度的耐熱性的塑膠基材。另外，也可以用CMP法等來抛光基材100的表面，以使表面平坦。另外，也可以在基材100上形成絕緣層。利用諸如CVD法、電漿CVD法、濺射法、旋塗法等的各種方法，並且使用包含矽的氧化物材料、氮化物材料以單層或疊層形成絕緣層。雖然也可不必然形成該絕緣層，但它具有阻擋來自基材100的污染物質等的效果。
在基材100上形成導電膜。可以通過濺射法、PVD法(物理氣相沈積)、低壓CVD法(LPCVD法)或電漿CVD法等CVD法(化學氣相沈積)等來形成導電膜。導電膜由選自Ag、Au、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、Ta、W、Ti、Mo、Al或Cu的元素、以上述元素為主要成分的合金材料或者化合物材料形成即可。另外，也可以採用以摻雜有磷等雜質元素的多晶矽膜為代表的半導體膜、或者AgPdCu合金。另外，可以採用單層結構或者疊層結構，例如，氮化鎢(WN)膜和鉬(Mo)膜的雙層結構，或者按順序層疊膜厚50nm的鎢膜、膜厚500nm的鋁和矽的合金(Al－Si)膜、以及膜厚30nm的氮化鈦膜的三層結構。此外，在採用三層結構的情況下，可以採用氮化鎢代替第一導電膜的鎢，可以採用鋁和鈦的合金(Al－Ti)膜代替第二導電膜的鋁和矽的合金(Al－Si)膜，以及可以採用鈦膜代替第三導電膜的氮化鈦膜。
在本實施模式中，選擇性地排出組成物來形成閘電極層。若像這樣選擇性地形成閘電極層，則具有使加工製程簡化的效果。
本實施模式的特徵在於：可以根據導電層的形成區的大小及形狀，改變從液滴排出裝置的排出口排出組成物的方法。如圖7B所示，從液滴排出裝置136a、136b不停止地連續排出組成物來形成在相對大範圍形成的相當於閘極佈線的閘電極層104(104a、104b)。另一方面，如圖7B及7C所示，從液滴排出裝置137a、137b滴落組成物來形成在相對小範圍中形成的閘電極層105(105a、105b)。像這樣，也可以根據予以形成的圖案，改變液態組成物的排出方法。
閘電極層104(104a、104b)及閘電極層105(105a、105b)可以由Ag、Au、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、Ta、W、Ti、Mo、Al、或Cu的元素所形成，或者以這些元素作為主要成分的合金材料或者化合物材料形成。另外，也可以採用這些元素的混合物。閘電極層不僅可以具有單層結構，也可以具有雙層以上的疊層結構。
需要對閘電極層104(104a、104b)及閘電極層105(105a、105b)進行處理的情況下，形成遮罩，採用乾蝕刻或濕蝕刻進行蝕刻加工即可。也可以用ICP(電感耦合電漿)蝕刻法，並適當地控制蝕刻條件(施加到線圈型電極的電量、施加到基材側電極的電量、基材側的電極溫度等)，來將電極層蝕刻成錐形。要說明的是，作為用於蝕刻的氣體，可以適當地使用以Cl2 、BCl3 、SiCl4 或CCl4 等為代表的氯類氣體；或以CF4 、SF6 或NF3 等為代表的氟類氣體；或者O2 。
遮罩層使用環氧樹脂、酚醛樹脂、酚醛清漆樹脂、丙烯酸類樹脂、蜜胺樹脂、聚氨酯樹脂等樹脂材料。此外，可以採用有機材料諸如苯並環丁烯、聚對二甲苯、氟化亞芳基醚或者具有透過性的聚醯亞胺；由矽氧烷類聚合物等聚合得到的化合物材料；或含有水溶性的聚合物以及水溶性的共聚物的組成物材料等通過液滴排出法形成遮罩層。或者，也可以採用市場上銷售的含有感光劑的抗蝕劑材料，例如，可以採用典型的正性抗蝕劑酚醛清漆樹脂和感光劑重氮萘醌、負性抗蝕劑基質樹脂、二苯基矽烷二醇和酸發生劑等。採用任一材料，通過調整溶劑的濃度、添加表面活性劑等適當地控制其表面張力和黏性。
接著，在閘電極層104a、104b、105a、105b上形成閘極絕緣層106。閘極絕緣層106由矽的氧化物材料或者氮化物材料等材料形成即可，可以是疊層或者也可以是單層。在本實施模式中，採用氮化矽膜、氧化矽膜的雙層結構。或者，它們也可以採用單層的氧氮化矽膜、或者包含三層以上的疊層。較佳使用具有緻密膜質的氮化矽膜。另外，在將銀、銅等用於通過液滴排出法形成的導電層的情況下，若在其上形成氮化矽膜或者NiB膜作為阻障膜，則有防止雜質的擴散和平坦表面的效果。要說明的是，為了在較低的沈積溫度下形成閘漏電流小的緻密絕緣膜，較佳在反應氣體中包括氬等稀有氣體元素，並且使該氣體混入要形成的絕緣膜中。
接下來，形成半導體層。根據需要形成具有一種導電性型的半導體層即可。另外，也可以製造形成具有n型的半導體層來製造n通道型TFT的NMOS結構、形成具有p型的半導體層來製造p通道型TFT的PMOS結構、或者n通道型TFT和p通道型TFT的CMOS結構。此外，也可以為了賦予導電性，通過摻雜製程來添加賦予導電性的元素，並且在半導體層中形成雜質區，來形成n通道型TFT和p通道型TFT。也可以通過使用PH3 氣體進行電漿處理來對半導體層賦予導電性，而代替形成具有n型的半導體層。
用於形成半導體層的材料可以採用以下半導體，即利用以矽烷或鍺烷為代表的半導體材料氣體藉由氣相生長法或濺射法製造的非晶半導體(下文中也稱作“AS”)、利用光能或熱能來使所述非晶半導體結晶而成的多晶半導體、半非晶(也稱作微晶或者微晶體，並且下文中也稱作“SAS”)半導體等。半導體層可以通過各種方法(濺射法、LPCVD法或電漿CVD法等)來形成。
SAS是這樣一種半導體，其具有介於非晶結構和晶體結構(包括單晶和多晶)之間的中間結構，且具有在自由能方面穩定的第三態，還包括具有短程序列和晶格畸變的結晶區。在膜內至少一部分區域可以觀察到0.5nm至20nm的結晶區。當以矽作為主要成分時，拉曼光譜遷移到低於520cm－1 的低波數側。在X射線繞射中觀察到被認為是由矽的晶格引起的繞射峰(111)和(220)。為了使未鍵合鍵(懸空鍵)處於末端，SAS含有至少1原子%或更多的氫或鹵素。通過含有矽的氣體的輝光放電分解(電漿CVD)來形成SAS。作為含有矽的氣體使用SiH4 。此外，也可以使用Si2 H6 、SiH2 Cl2 、SiHCl3 、SiCl4 、SiF4 等。此外，也可以混合F2 、GeF4 。也可以使用H2 或者H2 和選自He、Ar、Kr、Ne中的一種或者多種稀有氣體元素來稀釋該含矽氣體。稀釋率在2~1000倍的範圍。壓力的範圍大致從0.1Pa~133Pa的範圍，以及電源頻率從1MHz~120MHz，較佳13MHz~60MHz。基材加熱溫度較佳為300℃以下，也可以在100℃~200℃的基材加熱溫度形成。這裏，作為在形成膜時摻入的主要雜質元素，氧、氮或碳等來自大氣成分的的雜質較佳為1×1020 cm－3 以下；尤其，氧濃度為5×1019 cm－3 以下，較佳為1×1019 cm－3 以下。另外，通過添加稀有氣體元素諸如氦、氬、氪、氖以進一步加強晶格畸變來獲得穩定性，得到良好的SAS。此外，作為半導體層，可以將由氫類氣體形成的SAS層層疊在由氟類氣體形成的SAS層之上。
作為非晶半導體可以代表性地舉出氫化非晶矽為例，作為晶體半導體可以代表性地舉出多晶矽等。多晶矽包括：用經過800℃以上的處理溫度形成的多晶矽作為主要材料的所謂高溫多晶矽；用在600℃以下的處理溫度下形成的多晶矽為主要材料的所謂低溫多晶矽；以及添加促進結晶的元素等而結晶的多晶矽等。當然還可以採用如上所述的半非晶半導體或者在部分半導體層中含有結晶相的半導體。
當半導體層使用結晶性半導體層時，該結晶性半導體層的製造方法可以使用各種方法(雷射晶化法、熱晶化法、利用鎳等促進晶化的元素的熱晶化法等)。另外，也可以藉由對作為SAS的微晶半導體進行雷射照射使其結晶而提高結晶性。在不導入促進晶化的元素的情況下，在對非晶矽膜照射雷射之前，藉由在溫度500℃的氮氣環境中加熱一個小時，來使非晶矽膜中的含氫濃度釋放至1×1020 atoms/cm3 以下。這是因為使用雷射照射含有多量氫的非晶矽膜時，該膜會被破壞。
用以將金屬元素導入到非晶半導體層的方法並不特別限定，只要是能夠使得該金屬元素存在於非晶半導體層的表面或者其內部的方法即可。例如，可以使用濺射法、CVD法、電漿處理法(包括電漿CVD法).、吸附法、塗覆金屬鹽溶液的方法。這些方法中，利用溶液的方法簡單方便並且由於可以容易地調整金屬元素的濃度所以有用。在此時，我們想要在氧氣氛中以照射UV光來形成氧化物膜，即熱氧化法，以含羥基或過氧化氫的臭氧水等處理，以改善非晶半導體層表面的潤濕性，使得水溶液散佈於非晶半導體層的整個表面上。
可以組合熱處理和雷射照射使非晶半導體層結晶，或者，也可以多次單獨進行熱處理或電射照射。
此外，也可以藉由電漿法，在基材上直接形成結晶性半導體層。或者，也可以利用線狀電漿法，在基材上選擇性地形成結晶性半導體層。
可以使用有機半導體材料，以利用印刷法、分配器法、噴塗法、旋塗法、液滴排出法等形成半導體層。在此情況下，由於不需要蝕刻製程，所以可以減少步驟數量。可以使用並五苯等低分子材料、高分子材料等，也可以採用有機色素、導電性高分子材料等材料作為有機半導體。較佳將由共軛雙鍵組成骨架的π電子共軛高分子材料用作本發明的有機半導體材料。代表性地，可以採用可溶性的高分子材料諸如聚噻吩、聚芴、聚(3－烷基噻吩)、聚噻吩衍生物等。
此外，可以以形成材料的可溶性前驅物然後在其上進行處理所形成的材料，作為用於本發明之有機半導體材料。經由前驅物之這種有機半導體材料可以舉出聚亞噻吩基亞乙烯、聚(2,5－噻吩基亞乙烯)、聚乙炔、聚乙炔衍生物、聚亞芳基亞乙烯等。
除了進行加熱處理以外，也可以藉由添加氯化氫氣體等反應催化劑，將前驅物轉換為有機半導體。另外，作為溶解可溶性有機半導體材料的典型溶劑，可以適用甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、苯甲醚、氯仿、二氯甲烷、γ－丁內酯、丁基溶纖劑、環己胺、NMP(N－甲基－2－吡咯烷酮)、環己酮、2－丁酮、二噁烷、二甲基甲醯胺(DMP)、或THF(四氫呋喃)等。
在閘極絕緣層106上形成半導體膜107及具有一種導電類型的半導體膜108。在本實施模式中，形成非晶半導體層作為半導體膜107及具有一種導電類型的半導體膜108。在本實施模式中，作為具有一種導電類型的半導體膜，形成具有n型的半導體膜，該半導體膜包含賦予n型的雜質元素的磷(P)。具有一種導電類型的半導體膜用作源極區及汲極區。根據需要形成具有一種導電類型的半導體膜即可，可以形成具有n型的半導體膜或具有p型的半導體膜，具有n型的半導體膜具有賦予n型的雜質元素(P、As)，並且具有p型的半導體膜具有賦予p型的雜質元素(B)。
與閘電極層104、105同樣，使用遮罩層，將半導體膜107及具有一種導電類型的半導體膜108加工成所要求的形狀。在半導體膜107及具有一種導電類型的半導體膜108上，使用液滴排出裝置110a、110b排出包含遮罩層形成材料的組成物，選擇性地形成遮罩層109a、109b(參照圖8A至8C)。
使用遮罩層109a、109b，加工半導體膜107及具有一種導電類型的半導體膜108，以形成半導體層111a、111b、及具有一種導電類型的半導體層112a、112b。
利用液滴排出法，形成包括抗蝕劑或聚醯亞胺等絕緣體的遮罩層，並且利用該遮罩層藉由蝕刻加工，在閘極絕緣層106的一部分中形成開口114，以露出位於其下層的閘電極層105的一部分。作為蝕刻加工，電漿蝕刻(乾蝕刻)或者濕蝕刻都可以採用。然而，電漿蝕刻適於處理大面積基材。將CF4 、NF3 、Cl2 、BCl3 等氟類或者氯類氣體用作蝕刻氣體，並且也可以適當地添加惰性氣體諸如He或Ar等。此外，當適用大氣壓放電電漿的蝕刻加工時，可以進行局部地放電加工，從而不需要在整個基材上形成遮罩層。
另外，也可以如實施模式2所示那樣利用雷射形成開口114。從閘極絕緣層106側將雷射選擇性地照射到閘電極層105，因為被照射的能量，閘電極層105的照射區的一部分蒸發。在閘電極層105的照射區上的閘極絕緣層106被去除，從而可以形成開口114。在閘電極層105被露出的開口114中形成源電極層或汲電極層121，從而閘電極層105與源電極層或汲電極層121可以彼此電連接。源電極層或汲電極層的一部分形成電容元件。
在本實施模式中，選擇性地排出組成物來形成源電極層或汲電極層。若像這樣選擇性地形成源電極層或汲電極層，則有簡化加工製程的效果。
本實施模式的特徵在於：根據源電極層或汲電極層的被形成區的大小及形狀，使從液滴排出裝置的排出口排出組成物的方法不同。如圖9B及9C所示，從液滴排出裝置116a、116b不停止地連續排出組成物，來形成在較大範圍中形成的相當於源極佈線或汲極佈線的源電極層或汲電極層120、122。另一方面，如圖9B及9C所示，從液滴排出裝置117a、117b間歇滴落組成物，來形成在較小範圍中形成的源電極層或汲電極層121、123。像這樣，可以根據形成的圖案改變液態組成物的排出方法。
作為形成源電極層或汲電極層120、源電極層或汲電極層121、源電極層或汲電極層122、源電極層或汲電極層123的導電性材料，可以使用以Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(鎢)、Al(鋁)等金屬顆粒為主要成分的組成物。另外，也可以組合具有透光性的銦錫氧化物(ITO)、含有氧化矽的銦錫氧化物(ITSO)、有機銦、有機錫、氧化鋅、氮化鈦等。
此外，與採用旋塗法塗覆形成整個表面的情況相比，藉由組合液滴排出法能夠減少材料損失，並能夠降低成本。根據本發明，即使是被密集、複雜地配置配線時，也可以以良好的緊密性穩定地形成配線等。
另外，在本實施模式中，當藉由液滴排出法形成用來加工成所需形狀的源電極層或汲電極層的情況下，作為前處理，也可以在被形成區及其附近進行形成潤濕性不同的區域的處理。在本發明中，當藉由液滴排出法排出液滴來形成導電層、絕緣層、遮罩層等元件時，可以在相對於形成元件的材料具有低潤濕性與高潤濕性的區域形成在元件的形成區中，從而控制形成物的形狀。藉由進行這一處理，在形成區中產生了潤濕性的差異，液滴僅停留在高潤濕性的形成區內，從而可以以良好的可控性，形成具有所需圖案的元件。在採用液體材料的情況下，此製程可應用於形成各種元件(絕緣層、導電層、遮罩層、佈線層等)的前處理。
源電極層或汲電極層120也用作源極佈線層，而源電極層或汲電極層122也用作電源線。在形成源電極層或汲電極層120、121、122、123之後，將半導體層111a、111b以及具有一種導電類型的半導體層112a、112b加工成所需形狀。在本實施模式中，用源電極層或汲電極層120、121、122、123作為遮罩，藉由蝕刻半導體層111a、111b、以及具有一種導電類型的半導體層112a、112b進行加工，以形成半導體層118a、118b、以及具有一種導電類型的半導體層119a、119b、119c、119d。
藉由上述製程，製造反交錯型薄膜電晶體124a、124b(參照圖10A至10C)。
接著，在閘極絕緣層106及電晶體124a、124b上，形成絕緣層126。作為絕緣層126，可以使用包括無機材料(氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、氮氧化矽等)、感光性或非感光性有機材料(有機樹脂材料)(聚醯亞胺、丙烯酸、聚醯胺、聚醯亞胺醯胺、抗蝕劑、苯並環丁烯等)、低介電常數材料等的一種或多種的膜；或這些膜的疊層等。另外，也可以使用矽氧烷材料。
在絕緣層126中形成開口125。在本實施模式中，如實施模式2所示，利用雷射形成開口125。從絕緣層126側將雷射選擇性地照射到源電極層或汲電極層123，由於所照射的能量，源電極層或汲電極層123的照射區的一部分蒸發。在源電極層或汲電極層123的照射區上的絕緣層126被去除，從而可以形成開口125。在源電極層或汲電極層123露出的開口125中形成第一電極層，從而可以將源電極層或汲電極層123與第一電極層彼此電連接。
將含有導電性材料的組成物選擇性地排出到絕緣層126上，形成第一電極層。在從基材100側放射光的情況下，可以由包含銦錫氧化物(ITO)、含有氧化矽的銦錫氧化物(ITSO)、含有氧化鋅(ZnO)的銦鋅氧化物(IZO)、氧化鋅(ZnO)、在ZnO中摻雜了鎵(Ga)的物質、氧化錫(SnO2 )等的組成物來形成預定的圖案，並且進行烘烤來形成第一電極層。
在本實施模式中，選擇性地排出組成物來形成第一電極層。若像這樣選擇性地形成第一電極層，則有簡化加工製程的效果。
在本實施模式中，作為第一電極層形成方法，形成第一電極層時，分成至少兩個以上的製程形成第一電極層。在本實施模式中，第一電極層由第一導電層及第二導電層形成。形成第一電極層時，將液態的第一包含導電性材料的組成物施加到要形成的圖案的外側(相當於圖案的輪廓、緣部)，形成框狀的第一導電層。圖11A至11C所示，使用液滴排出裝置128a、128b在絕緣層126上形成框狀的第一導電層127(127a、127b)。
第一導電層較佳是如框那樣封閉的區域。接著施加包含導電性材料的第二液態組成物，填充框狀的第一導電層的內側空間，形成第二電極層。如圖12A至12C所示，使用液滴排出裝置130在絕緣層126上的第一導電層127的框中形成第二導電層129。因為第一導電層127及第二導電層129相接觸地形成，並且形成第一導電層127，以包圍第二導電層129的周圍，因此可以將第一導電層127及第二導電層129用作連續的第一導電層134(參照圖13A至13C)。
在使用液態組成物形成導電層等的情況下，組成物的黏度或固化時的乾燥條件(溫度或壓力等)、與形成區的潤濕性等對形成的導電層的形狀有很大的影響。因此，當組成物具有低黏度或與形成區的潤濕性高時，液態組成物在被形成區中散開，而當組成物具有高黏度或與被形成區的潤濕性低時，則有導致在導電層內部或表面上具有空間(也稱作針孔)及凹凸而使平坦性惡化的問題。
因此，在本發明中，若施加具有較高黏度且相對於形成區具有低潤濕性的組成物，來形成決定導電層的被形成區的輪廓的第一導電層，則可以可控性好地形成成為所要求的圖案的輪廓的側緣部。若將具有低黏度且相對於被形成區具有高潤濕性的液態組成物施加到第一導電層的框中來形成，則可以減輕由內部或表面上的氣泡等導致的空間或凹凸等，從而形成平坦性高且均勻的導電層。由此，藉由分別形成導電層外側和內側來完成導電層，而可以可控性好地形成具有所要求的圖形和高平坦性且減輕缺陷的導電層。
也可以採用CMP法或者利用聚乙烯醇類多孔材料，來擦拭並研磨第一電極層134，以使其表面平坦化。此外，在用CMP法研磨之後，也可以對第一電極層134的表面進行紫外線照射或者氧電漿處理等。
經由上述製程，完成底閘型的TFT和第一電極層134連接到基材100上的用於顯示面板的TFT基材。此外，在本實施模式中的TFT是反交錯型的。
接著，選擇性地形成絕緣層131(也稱作間隔壁)。以在第一電極層134上具有開口部的方式，形成絕緣層131。在本實施模式中，在整個表面上形成絕緣層131，利用抗蝕劑等的遮罩進行蝕刻來加工。當採用液滴排出法、印刷法、分配器法等可以選擇性地直接形成絕緣層131時，不一定要進行蝕刻加工。
可以使用以下材料形成絕緣層131：氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁、以及其他無機絕緣材料；丙烯酸、甲基丙烯酸、以及其衍生物；耐熱高分子諸如聚醯亞胺、芳香族聚醯胺、聚苯並咪唑(polybenzimidazole)等；由以矽氧烷類材料為初始材料形成的含有矽、氧、氫的化合物中的包含Si－O－Si鍵的無機矽氧烷；或者與矽鍵合的氫被有機基團諸如甲基或者苯基取代得到的有機矽氧烷類絕緣材料。也可以通過利用感光性材料或非感光性材料諸如丙烯酸類、聚醯亞胺來形成。絕緣層131較佳具有其曲率半徑連續變化的形狀，從而在其上形成的電致發光層132、第二電極層133的覆蓋性得到提高。
另外，藉由液滴排出法排出組成物，來形成絕緣層131之後，為了提高平坦性，也可以通過壓力壓平表面，以進行平坦化。作為壓平的方法，可以用輥狀物體在其表面上掃描，來減少凹凸，或者也可以用平坦的板形物體垂直按壓表面等。或者，也可以利用溶劑等軟化或者溶化其表面，用氣刀消除表面上的凹凸。此外，也可以用CMP法進行抛光。當由於液滴排出法產生而凹凸時，可以將該製程應用於平坦其表面。當通過該製程提高平坦性時，可以防止顯示面板的顯示不均勻等，因此，可以顯示高精度的圖像。
一發光元件被形成在基材100上，其係為用於顯示面板的TFT基材(參照圖14A及14B)。
在形成電致發光層132之前，在大氣壓下，以200℃的溫度進行熱處理，來去除第一電極層134、絕緣層131中的或者吸附在其表面上的水分。此外，在減壓下，以200~400℃，較佳以250~350℃進行熱處理，然後不使基材暴露於大氣中，直接通過真空蒸鍍法或者減壓下的液滴排出法，形成電致發光層132。
作為電致發光層132，藉由使用蒸鍍遮罩的蒸鍍法等，選擇性地分別形成呈現紅(R)、綠(G)、藍(B)的發光的材料。與彩色濾光片相同，藉由液滴排出法可以形成呈現紅(R)、綠(G)、藍(B)的發光材料(低分子材料或高分子材料等)。在此情況下，由於即便不使用遮罩，也可以分別塗覆R、G、B，所以是較佳的。在電致發光層132上，形成第二電極層133，以完成使用發光元件且具有顯示功能的顯示裝置。
儘管未圖示，在第二電極層133上，提供鈍化膜以覆蓋該第二電極層133是有效的。在構成顯示裝置時所設置的鈍化(保護)膜可以是單層結構也可以是多層結構。鈍化膜可以包括下述絕緣膜，所述絕緣膜包含氮化矽(SiN)、氧化矽(SiO2 )、氧氮化矽(SiON)、氮氧化矽(SiNO)、氮化鋁(AlN)、氧氮化鋁(AlON)、含氮量大於含氧量的氮氧化鋁(AlNO)、氧化鋁、類金剛石碳(DLC)、含氮碳膜(CNx )，並且可以採用該絕緣膜的單層或組合的疊層。例如，可以採用含氮碳膜(CNx )、氮化矽(SiN)的疊層，或者可以採用有機材料，還可以採用苯乙烯聚合體等高分子的疊層。此外，也可以使用矽氧烷材料。
此時，較佳採用具有良好覆蓋性的膜作為鈍化膜，使用碳膜、尤其使用DLC膜是有效的。DLC膜由於可以在從室溫到100℃以下的溫度範圍內形成，因此在具有低耐熱性的電致發光層之上也可容易地形成。可以藉由電漿CVD法(典型是RF電漿CVD法、微波CVD法、電子迴旋共振(ECR)CVD法、熱絲CVD法等)、燃燒火焰法、濺射法、離子束蒸鍍法、雷射蒸鍍法等來形成DLC膜。作為用於形成膜的反應氣體，使用氫氣和烴類氣體(例如CH4 、C2 H2 、C6 H6 等)，並且通過輝光放電使該反應氣體離子化，使該離子加速撞擊在施加了負的自偏壓的陰極上來形成膜。此外，可以藉由採用C2 H4 氣和N2 氣作為反應氣體，來形成CN膜。DLC膜由於具有對於氧的高阻擋效果，從而能夠抑制電致發光層的氧化。因此，可以防止在隨後進行的密封製程中，電致發光層被氧化的問題。
在具有元件的基材100上形成密封材，並使用密封基材來密封基材100。之後，也可以將軟式線路板連接於與閘電極層104電連接而形成的閘極佈線層，以取得與外部電連接。這也適用於予以電連接至源佈線層的源電極層或也是汲配線層之汲電極層120。
在具有元件的基材100和密封基材之間封入充填劑進行密封。可以採用滴落法來封入充填劑。也可以充填氮等的惰性氣體，代替充填劑。此外，通過在顯示裝置內設置乾燥劑，可以防止由發光元件的水分引起的老化。乾燥劑可以在密封基材側或具有元件的基材100側設置，也可以在密封材所形成的區域中，在基材上形成凹部來設置。此外，若在對應於和顯示無關的區域諸如密封基材的驅動電路區或佈線區等設置乾燥劑，即使乾燥劑是不透明的物質，也不會降低開口率。也可以使填充劑含有吸濕性材料而形成，從而使其具有乾燥劑的功能。如上述，完成使用發光元件、並且具有顯示功能的顯示裝置。
在本實施模式中，儘管示出了開關TFT是單閘極結構的例子，但也可以應用多閘極結構諸如雙閘極結構等。另外，在藉由利用SAS或者結晶性半導體製造半導體層的情況下，也可以藉由添加賦予一種導情類型的雜質來形成雜質區。在此情況下，半導體層也可以具有不同濃度的雜質區。例如，可以使半導體層的通道區附近、與閘電極層層疊的區域為低濃度雜質區，使其外側區域為高濃度雜質區。
本實施模式可以與實施模式1或實施模式2適當地組合。
根據本發明，可以以所要求的形狀形成構成顯示裝置的佈線等元件。另外，可以簡化複雜的光微影製程，通過簡化了的製程製造顯示裝置，所以可以減少材料的損失，可以降低成本。因此，可以高良率地製造高性能且高可靠性的顯示裝置。
(實施模式4)
在本實施模式中描述目的於以進一步簡化了的製程並且以低成本製造的高可靠性的顯示裝置的一例。詳細地說，說明將發光元件用於顯示元件的發光顯示裝置。使用圖15A及15B詳細描述本實施模式的顯示裝置的製造方法。
在具有絕緣表面的基材150上作為基底膜，藉由濺射法、PVD法(物理氣相沈積)、低壓CVD法(LPCVD法)或電漿CVD法等CVD法(化學氣相沈積)等，使用氮氧化矽膜形成10nm~200nm(較佳50nm~150nm)的基底膜151a，並且使用氧氮化矽膜形成50nm~200nm(較佳100nm~150nm)的基底膜151b。也可以使用丙烯酸、甲基丙烯酸、以及它們的衍生物；聚醯亞胺、芳香族聚醯胺或聚苯並咪唑等的耐熱性高分子；或者矽氧烷樹脂。此外，也可以使用下列樹脂材料：聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛等乙烯基樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、酚醛清漆樹脂、丙烯酸類樹脂、蜜胺樹脂、聚氨酯樹脂等。此外，還可以使用苯並環丁烯、聚對二甲苯、氟代亞芳基醚、聚醯亞胺等有機材料；含有水溶性均聚物和水溶性共聚物的組成物材料；等等。此外，也可以使用噁唑樹脂，例如，可以使用光固化型聚苯並噁唑等。
此外，也可以使用液滴排出法、印刷法(網印或膠版印刷等形成圖案的方法)、旋塗法等的塗覆法、浸漬法、分散器法等。在本實施模式中，使用電漿CVD法形成基底膜151a、151b。作為基材150，可以使用玻璃基材、石英基材、矽基材、金屬基材、或在表面上形成有絕緣膜的不鏽鋼基材。另外，還可以使用具有能夠耐受本實施模式的處理溫度的耐熱性的塑膠基材，也可以使用薄膜之類的撓性基材。作為塑膠基材，可以使用包括PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PES(聚醚碸)的基材，而作為撓性基材，可以使用丙烯酸等的合成樹脂。因為在本實施模式中製造的顯示裝置具有來自發光元件的光通過基材150射出的結構，所以該基材150需要具有透光性。
作為基底膜，可以使用氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、氮氧化矽等，並且可以為單層結構，或者也可以為雙層、三層的疊層結構。
接下來，在基底膜上形成半導體膜。半導體膜藉由各種方法(濺射法、LPCVD法或電漿CVD法等)以25nm~200nm(較佳30nm~150nm)的厚度形成即可。在本實施模式中，較佳使用藉由雷射使非晶半導體膜結晶化所形成的晶體半導體膜。
為了控制薄膜電晶體的臨限值電壓，在這樣所獲得的半導體膜中，可以摻雜微量的雜質元素(硼或磷)。也可以對在結晶化製程之前的非晶半導體膜，進行該雜質元素摻雜。當在非晶半導體膜摻雜雜質元素然後進行用於晶化的加熱處理，則可使雜質活化。此外，還可以復原在摻雜時產生的缺陷等。
接下來，將結晶性半導體膜蝕刻加工成所要求的形狀，以形成半導體層。
對於蝕刻加工，可以採用電漿蝕刻(乾蝕刻)或濕蝕刻中的任一種，然而，處理大面積的基材適用電漿蝕刻。作為蝕刻氣體，使用CF4 、NF3 等氟類氣體、或者Cl2 、BCl3 等氯類氣體，還可以適當地添加He、Ar等惰性氣體。此外，當採用大氣壓放電的蝕刻加工時，可以進行局部放電加工，從而不需要在基材的整個面上形成遮罩層。
在本發明中，形成佈線層或電極層的導電層、用於形成預定圖案的遮罩層等也可以藉由選擇性地形成圖案的方法，比如液滴排出法形成。液滴排出(噴出)法(根據其模式也被稱作噴墨法)可以通過有選擇性地排出(噴出)為特定目的，而調製的組成物的液滴，形成預定的圖案(導電層或絕緣層等)。在此時，也可以對被形成區域進行控制潤濕性或密著性的處理。此外，可以轉印或繪製圖案的方法例如印刷法(網印或膠版印刷等形成圖案的方法)、分配器法等也都可以使用。可以將如實施模式1那樣通過液滴排出法等，以多個步驟選擇性地正確地形成的導電層和半導體層用於本實施模式中的閘電極層、半導體層、源電極層、汲電極層等。因此，可以簡化製程並且防止材料的損失，因而可以實現低成本化。
在本實施模式中，使用的遮罩使用環氧樹脂、丙烯酸類樹脂、酚醛樹脂、酚醛清漆樹脂、蜜胺樹脂、聚氨酯樹脂等樹脂材料。此外，可以採用苯並環丁烯、聚對二甲苯、氟代亞芳基醚、具有透光性的聚醯亞胺等有機材料；由矽氧烷類聚合物等的聚合得到的化合物材料；含有水溶性均聚物以及水溶性共聚物的組成物材料等。或者，也可以採用市場上銷售的含有感光劑的抗蝕劑材料，例如，代表性的正性抗蝕劑酚醛清漆樹脂和感光劑重氮萘醌化合物、負性抗蝕劑基質樹脂、二苯基矽烷二醇和酸發生劑等。在使用液滴排出法時，採用任一材料，其表面張力和黏性都可以通過調節溶劑的濃度、添加表面活性劑等來適當地調節。
形成覆蓋半導體層的閘極絕緣層。閘極絕緣層通過電漿CVD法或濺射法等以10nm~150nm的厚度由含矽的絕緣膜形成。閘極絕緣層可以由以氮化矽、氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽為代表的矽的氧化物材料或氮化物材料等材料形成，並且可以是疊層也可以是單層。另外，絕緣層可以採用氮化矽膜、氧化矽膜、氮化矽膜的三層的疊層結構、或者氧氮化矽膜的單層結構、包括2層的疊層結構。
接下來，在閘極絕緣層上形成閘電極層。閘電極層可以通過濺射法、蒸鍍法、CVD法等方法來形成。閘電極層可以由選自鉭(Ta)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鉻(Cr)、釹(Nd)中的元素；以上述元素為主要成分的合金材料或化合物材料形成。此外，作為閘電極層，也可以使用以摻雜了磷等雜質元素的多晶矽膜為代表的半導體膜或AgPdCu合金。此外，閘電極層可以是單層也可以是疊層。
在本實施模式中，閘電極層形成為錐形。然而，本發明不局限於此，也可以使閘電極層為疊層結構，其中只有一層為錐形，其他可以通過各向異性蝕刻而具有垂直的側面。如本實施模式，錐形角度在層疊的閘電極層之間可以不同，也可以相同。由於具有錐形形狀，在其上層疊的膜的覆蓋性提高，並且缺陷減少，從而可靠性提高。
通過形成閘電極層時的蝕刻製程，閘極絕緣層在一定程度上被蝕刻，膜厚變薄(所謂的膜厚度的降低)。
通過將雜質元素添加到半導體層中，形成雜質區。可以藉由控制其濃度，使雜質區成為高濃度雜質區及低濃度雜質區。將具有低濃度雜質區的薄膜電晶體稱作LDD(輕摻雜汲極，Light doped drain)結構。此外，低濃度雜質區可以與閘電極重疊地形成，將這種薄膜電晶體稱作GOLD(閘極重疊的LDD，Gate Overlaped LDD)結構。此外，因為將磷(P)等用於雜質區，從而薄膜電晶體的極性為n型。在成為p型的情況下，添加硼(B)等即可。
在本實施模式中，雜質區通過閘極絕緣層與閘電極層重疊的區域示為Lov區，而雜質區通過閘極絕緣層不與閘電極層重疊的區域示為Loff區。在圖15B中，雜質區由陰影線和空白表示，然而空白部分不表示沒有添加雜質元素，而是為了能夠直觀瞭解該區域的雜質元素的濃度分佈，反映著遮罩或摻雜條件。並且，此情況在本說明書中的其他附圖上也是相同的。
為了使雜質元素活化，也可以進行加熱處理、強光照射或雷射照射。在活化的同時，能夠恢復對於閘極絕緣層的電漿損害或對於閘極絕緣層和半導體層的介面的電漿損害。
接著，形成覆蓋閘電極層、閘極絕緣層157的第一層間絕緣層。在本實施模式中，採用絕緣膜167和絕緣膜168的疊層結構。絕緣膜167及絕緣膜168可以使用採用濺射法或電漿CVD的氮化矽膜、氮氧化矽膜、氧氮化矽膜、氧化矽膜等，並且還可以以單層、或者三層以上的疊層結構使用其他含有矽的絕緣膜。
進而，在氮氣環境中、在300℃~550℃進行1小時~12小時熱處理，進行使半導體層氫化的製程。較佳在400℃~500℃進行加熱。經由此步驟，在半導體層中之懸空鍵係為包含在作為層間絕緣層的絕緣膜167中的氫所封端。在本實施模式中，加熱處理是在410℃下進行的。
絕緣膜167、絕緣膜168還可以由選自下述物質的材料形成：氮化鋁(AlN)、氧氮化鋁(AlON)、氮含量高於氧含量的氮氧化鋁(AlNO)、氧化鋁、類金剛石碳(DLC)、含氮碳(CN)、聚矽氮烷、含有其他無機絕緣性材料的物質。另外，也可以使用包含矽氧烷的材料。另外，也可以使用有機絕緣性材料，作為有機材料，可以使用聚醯亞胺、丙烯酸類、聚醯胺、聚醯亞胺醯胺、抗蝕劑、或苯並環丁烯。此外，也可以使用噁唑樹脂，例如，可以使用光固化聚苯並噁唑等。
接著，使用包括抗蝕劑的遮罩在絕緣膜167、絕緣膜168、以及閘極絕緣層中，形成到達半導體層的接觸孔(開口)。形成導電膜以覆蓋開口，並且蝕刻導電膜，以形成分別電連接於各個源極區或汲極區的一部分的源電極層或汲電極層。源電極層或汲電極層可以在藉由PVD法、CVD法、蒸鍍法等形成導電膜之後，形成導電膜蝕刻成所要求的形狀。另外，可以藉由液滴排出法、印刷法、分配器法或電鍍法等選擇性地在預定的位置上形成導電膜。而且，還可以使用回銲法、嵌入(damascene)法。作為源電極層或汲電極層的材料，使用Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al、Ta、Mo、Cd、Zn、Fe、Ti、Si、Ge、Zr、Ba等金屬；它們的合金；或它們的金屬氮化物。此外，也可以採用這些材料的疊層結構。
在本實施模式中，也可以如實施模式1所示，藉由多個步驟排出包含形成材料的液態組成物，來形成構成顯示裝置的閘電極層、半導體層、源電極層、汲電極層、佈線層、或第一電極層等。如實施模式1所示，首先沿著導電層的圖案輪廓通過第一排出製程形成框狀的第一導電層，然後通過第二排出製程填充第一導電層的框中，形成第二導電層。
因此，當施加具有較高黏度且相對於形成區潤濕性低的組成物來形成決定導電層(絕緣層)的形成區輪廓的第一導電層(絕緣層)時，可以具有高可控性來形成成為所要求的圖案的輪廓的側緣部。若將具有低黏度且相對於被形成區潤濕性高的液態組成物施加到第一導電層(絕緣層)的框中來形成，則可以減輕由內部或表面上的氣泡等導致的空間或凹凸等，形成平坦性高的均勻的導電層(絕緣層)。由此，裝由分別製作導電層(絕緣層)外側和內側來形成導電層(絕緣層)，可以可控性好地形成具有所要求的圖案和高平坦性且減輕缺陷的導電層(絕緣層)。
藉由以上製程，可以製造出主動矩陣矩基材，其中在週邊驅動電路區204中有在Lov區中具有p型雜質區的p通道型薄膜電晶體的薄膜電晶體285、在Lov區中具有n通道型雜質區的n通道型薄膜電晶體的薄膜電晶體275；以及在像素區206中有在Loff區中具有n型雜質區的多通道型的n通道型薄膜電晶體的薄膜電晶體265、在Lov區中具有p型雜質區的p通道型薄膜電晶體的薄膜電晶體255。
在像素區的薄膜電晶體的結構不局限於本實施模式，而可以採用形成有一個通道被形成區的單閘極結構、形成有兩個通道被形成區的雙閘極結構或形成有三個通道被形成區的三閘極結構。另外，週邊驅動電路區的薄膜電晶體也可以為單閘極結構、雙閘極結構或三閘極結構。
接著，作為第二層間絕緣層形成絕緣膜181。圖15顯示了通過劃線分離的分離區201、用作FPC的黏結部的外部端子連接區202、用作週邊部的引線區的佈線區203、週邊驅動電路區204、像素區206。佈線179a、佈線179b設置在佈線區203中，與外部端子連接的端子電極層178設置在外部端子連接區202中。
絕緣膜181可以由選自下述物質的材料形成：氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化鋁(AlN)、含有氮的氧化鋁(也稱為氧氮化鋁)(AlON)、含有氧的氮化鋁(也稱為氮氧化鋁)(AlNO)、氧化鋁、類金剛石碳(DLC)、含氮碳膜(CN)、PSG(磷玻璃)、BPSG(硼磷玻璃)、氧化鋁膜、含有其他無機絕緣材料的物質。另外，也可以使用矽氧烷樹脂。另外，也可以使用有機絕緣性材料，有機材料可以為感光性的，也可以為非感光性的，可以使用聚醯亞胺、丙烯酸類、聚醯胺、聚醯亞胺醯胺、抗蝕劑、苯並環丁烯、聚矽氮烷、低介電常數(Low－k)材料。此外，也可以使用噁唑樹脂，例如，可以使用光固化型聚苯並噁唑等。對於為平坦化所設置的層間絕緣層，要求其具有高耐熱性和高絕緣性、以及高平坦度，因此，絕緣膜181的形成方法較佳使用以旋塗法為代表的塗覆法。
絕緣膜181還可以使用浸漬法、噴塗法、刮刀、輥塗、幕塗、刮刀塗布、CVD法、蒸鍍法等。絕緣膜181也可以通過液滴排出法來形成。當使用液滴排出法時，可以節省材料溶液。另外，還可以使用如液滴排出法那樣的能夠轉印或繪製圖案的方法，例如印刷法(網印或膠版印刷等形成圖案的方法)或分配器法等。
在像素區206的絕緣膜181中形成微細的開口，即接觸孔。源電極層或汲電極層在形成於絕緣膜181的開口處與第一電極層185電連接。如實施模式2所示，可以藉由照射雷射形成形成於絕緣膜181的開口。在本實施模式中，源電極層或汲電極層使用比較容易蒸發的低熔點金屬(在本實施模式中使用鉻)。從絕緣膜181側，將雷射選擇性地照射到源電極層或汲電極層，由於照射的能量，源電極層或汲電極層的照射區的一部分蒸發。在源電極層或汲電極層的照射區上的絕緣膜181被去除，可以形成開口。在源電極層或汲電極層被露出的開口中形成第一電極層185，從而源電極層或汲電極層與第一電極層185可以彼此電連接。
第一電極層185用作陽極或陰極，並可以使用選自Ti、Ni、W、Cr、Pt、Zn、Sn、In或Mo中的一元素；或者含上述元素之合金材料，或如TiN、TiSiX NY 、WSiX 、WNX 、WSiX NY 、NbN等的以上述元素為主要成分的化合物材料；或其疊層膜加以形成，其總膜厚為100nm至800nm。
在本實施模式中，將發光元件用作顯示元件，並且因為具有來自發光元件的光，從第一電極層185側射出的結構，所以第一電極層185具有透光性。通過形成透明導電膜並且將其蝕刻成所要求的形狀來形成第一電極層185。
在本發明中，作為透光性電極層的第一電極層185具體地可以使用包括具有透光性的導電性材料的透明導電膜，可以使用含有氧化鎢的銦氧化物、含有氧化鎢的銦鋅氧化物、含有氧化鈦的銦氧化物、含有氧化鈦的銦錫氧化物等加以形成。當然，也可以使用銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、添加了氧化矽的銦錫氧化物(ITSO)等。
另外，即使是沒有透光性的金屬膜之類的材料，也能通過將其膜厚製成較薄(較佳為5nm~30nm左右的厚度)，使其成為能夠透射光的狀態，從而可以從第一電極層185射出光。此外，作為可以用於第一電極層185的金屬薄膜，可以使用包括鈦、鎢、鎳、金、鉑、銀、鋁、鎂、鈣、鋰、以及它們的合金的導電膜等。
第一電極層185可以通過蒸鍍法、濺射法、CVD法、印刷法、分配器法或液滴排出法等形成。在本實施模式中，第一電極層185是通過濺射法使用含有氧化鎢的銦鋅氧化物製造的。第一電極層185較佳以100nm~800nm範圍的總膜厚使用。
第一電極層185也可以通過CMP法或通過使用聚乙烯醇類多孔材料清洗、研磨，以便使其表面平坦化。此外，還可以在進行使用CMP法研磨後，對第一電極層185的表面進行紫外線照射、氧電漿處理等。
還可以在形成第一電極層185之後，進行加熱處理。藉由該加熱處理，包含在第一電極層185中的水分被排出。由此，在第一電極層185中不會產生脫氣等，從而即使在第一電極層上形成容易因濕氣而劣化的發光材料，該發光材料也不會劣化，從而可以製造高可靠性的顯示裝置。
接下來，形成覆蓋第一電極層185的緣部、源電極層或汲電極層的絕緣層186(也稱為間隔壁、阻障層等)。
作為絕緣層186，可以使用氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、氮氧化矽等，並且可以為單層也可以是雙層、三層的疊層結構。另外，作為絕緣層186的其他材料，可以使用選自氮化鋁、氧含量高於氮含量的氧氮化鋁、氮含量高於氧含量的氮氧化鋁或氧化鋁、類金剛石碳(DLC)、含氮的碳、聚矽氮烷、含有其他無機絕緣材料的物質中的材料形成。也可以使用含有矽氧烷的材料。此外，也可以使用有機絕緣性材料，作為有機材料可以是感光性的，也可以為非感光性的，可以採用聚醯亞胺、丙烯酸類、聚醯胺、聚醯亞胺醯胺、抗蝕劑或苯並環丁烯、聚矽氮烷。此外，也可以使用噁唑樹脂，例如，可以使用光固化型聚苯並噁唑等。
絕緣層186可以藉由濺射法、PVD(物理氣相沈積)法、低壓CVD法(LPCVD法)或電漿CVD法等CVD(化學氣相沈積)法、或者能夠選擇性地形成圖案的液滴排出法、能夠轉印或繪製圖案的印刷法(網印或膠版印刷等形成圖案的方法)、分配器法、旋塗法等塗覆法、或浸漬法等來形成。
加工成所要求的形狀的蝕刻加工，可以使用電漿蝕刻(乾蝕刻)或濕蝕刻中的任一種。對於處理大面積基材，應用電漿蝕刻。作為蝕刻氣體，使用CF4 、NF3 等氟類氣體、或Cl2、 BCl3 等氯類氣體，還可以在其中適當地添加惰性氣體如He或Ar等。此外，當使用大氣壓放電的電漿蝕刻加工時，可以進行局部放電加工，而不需要將遮罩層形成在基材的整個表面上。
在圖15A所示的連接區205中，以與第二電極層相同的製程、相同的材料形成的佈線層和以與閘電極層相同的步驟、相同的材料形成的佈線層電連接。
在第一電極層185上形成發光層188。要說明的是，雖然在圖15B中僅顯示了一個像素，但在本實施模式中分別製作對應於R(紅)、G(綠)、B(藍)每一種顏色的電場電極層。
接著，在發光層188上，設置包括導電膜的第二電極層189。作為第二電極層189，可以使用Al、Ag、Li、Ca、它們的合金或化合物，如MgAg、MgIn、AlLi、CaF2 、或者氮化鈣。如此，形成了包括第一電極層185、發光層188以及第二電極層189的發光元件190(參照圖15B)。
在圖15A及15B所示的本實施模式的顯示裝置中，從發光元件190發出的光在沿圖15B中的箭頭方向從第一電極層185側透過而射出。
在本實施模式中，在第二電極層189上，也可以設置絕緣層作為鈍化膜(保護膜)。像這樣以覆蓋第二電極層189的模式設置鈍化膜是有效的。該鈍化膜包括絕緣膜，該絕緣膜含有氮化矽、氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化鋁、氧氮化鋁、氮含量高於氧含量的氮氧化鋁或氧化鋁、類金剛石碳(DLC)、含氮的碳膜，可以使用所述絕緣膜的單層或將其組合的疊層。或者，也可以使用矽氧烷樹脂。
此時，較佳使用覆蓋性良好的膜作為鈍化膜，使用碳膜，尤其使用DLC膜是有效的。DLC膜能夠在從室溫~100℃以下的溫度範圍內形成，因此，也可以容易地在耐熱性低的發光層188的上方形成。DLC膜可以通過電漿CVD法(代表性地，RF電漿CVD法、微波CVD法、電子迴旋共振(ECR)CVD法、熱絲CVD法等)、燃燒火焰法、濺射法、離子束蒸鍍法、雷射蒸鍍法等來形成。作為用於成膜的反應氣體，使用氫氣和烴類氣體(例如，CH4 、C2 H2 、C6 H6 等)，並且通過輝光放電來使其離子化，使離子加速撞擊在施加了負的自偏壓的陰極上形成。另外，CN膜藉由使用C2 H4 氣體和N2 氣體作為反應氣體來形成即可。DLC膜對於氧具有高阻擋效果，所以可以抑制發光層188的氧化。因此，可以防止在後續的密封製程中發光層188氧化的問題。
藉由用密封材192，固定如上那樣形成有發光元件190的基材150和密封基材195來密封發光元件(參照圖15A及15B)。作為密封材192，代表性地，較佳使用可見光固化性、紫外線固化性或熱固性樹脂。例如，可以使用雙酚A型液體樹脂、雙酚A型固體樹脂、含溴環氧樹脂、雙酚F型樹脂、雙酚AD型樹脂、酚醛樹脂、甲酚型樹脂、酚醛清漆型樹脂、環狀脂肪族環氧樹脂、Epi－Bis型環氧樹脂、縮水甘油酯樹脂、縮水甘油胺類樹脂、諸如雜環環氧樹脂、改性環氧樹脂等環氧樹脂。要說明的是，由密封材包圍的區域可以用填充材193填充，也可以通過在氮氣環境中密封來封入氮氣等。因為本實施模式採用了底部發射型，所以填充材193不需要具有透光性，然而，當具有透過填充材193發光的結構時，必需具有透光性。典型地，可以使用可見光固化環氧樹脂、紫外線固化環氧樹脂、或熱固化環氧樹脂。藉由以上製程，完成本實施模式的使用發光元件且具有顯示功能的顯示裝置。另外，填充材可以以液態滴落而填充在顯示裝置中。可以藉由使用含有乾燥劑等吸濕性的物質作為填充材，獲得進一步大的吸水效果，可以防止元件的劣化。
為了防止元件由於濕氣而劣化，在EL顯示面板中設置乾燥劑。在本實施模式中，乾燥劑設置在凹部中，該凹部圍繞像素區形成在密封基材上，因此不防礙薄型化。另外，在對應於閘極佈線層的區域中也形成乾燥劑時，使得當濕氣吸收區加大時，也可以有效地吸收濕氣。另外，由於在不直接發光的閘極佈線層上形成乾燥劑，所以不會降低光發射效率。
要說明的是，在本實施模式中，雖然示出了用玻璃基材密封發光元件的情況，然而，密封處理是保護發光元件免受水分影響的處理，可以使用下列方法中的任一方法：用覆蓋材料機械封入的方法、用熱固性樹脂或紫外線固化性樹脂封入的方法、用金屬氧化物或金屬氮化物等阻擋能力高的薄膜密封的方法。作為覆蓋材料，可以使用玻璃、陶瓷、塑膠或金屬，但是當光射出到覆蓋材料一側時必需使用透光性的材料。另外，覆蓋材料和形成有上述發光元件的基材使用熱固性樹脂或紫外線固化性樹脂等密封材彼此貼合，並且藉由熱處理或紫外線照射處理固化樹脂來形成密閉空間。在該密閉空間中，設置以氧化鋇為代表的吸濕材料也是有效的。該吸濕材料可以接觸地設在密封材上，或者也可以設在隔壁上或周圍部分，以使不阻礙來自發光元件的光。而且，也能用熱固性樹脂或紫外線固化性樹脂填充覆蓋材料和形成有發光元件的基材之間的空間。在這種情況下，在熱固性樹脂或紫外線固化性樹脂中添加以氧化鋇為代表的吸濕材料是有效的。
另外，源電極層或汲電極層與第一電極層可以通過佈線層連接，而不直接接觸地電連接。
本實施模式的結構為：在外部端子連接區202中，端子電極層178通過各向異性導電層196與FPC 194連接，與外部電連接。另外，如顯示裝置的俯視圖－圖15A所示，在本實施模式中製造的顯示裝置除了具有信號線驅動電路的週邊驅動電路區204、週邊驅動電路區209之外，還設置具有掃描線驅動電路的週邊驅動電路區207、週邊驅動電路區208。
在本實施模式中，使用如上所述的電路形成，然而，本發明不局限於此，還可以將通過上述的COG模式、TAB模式安裝的IC晶片作為週邊驅動電路。另外，閘極線驅動電路、源極線驅動電路可以是多個也可以是一個。
此外，在本發明的顯示裝置中，對於畫面顯示的驅動方法沒有特別限制，例如可以使用點序向驅動方法、線序向驅動方法或面序向驅動方法等。典型地，作為線序向驅動方法，並且可以適當地使用分時灰階驅動方法、面灰階驅動方法。另外，輸入到顯示裝置的源極線中的視頻信號可以是類比信號，也可以是數位信號，根據該視頻信號而適當地設計驅動電路等即可。
本實施模式可以與實施模式1或實施模式2適當地組合。
根據本發明，可以以預定的形狀形成構成顯示裝置的佈線等的構成物。另外，可以簡化複雜的光微影製程而通過簡化了的製程製造顯示裝置，所以可以減少材料的損失且降低成本。因此，可以高良率地製造高性能且高可靠性的顯示裝置。
(實施模式5)
可以應用本發明來形成薄膜電晶體，並可以使用該薄膜電晶體來製作顯示裝置。此外，當採用發光元件且將n通道型電晶體用作驅動該發光元件的電晶體時，從該發光元件發出的光進行底部發光、頂部發光、雙向發光中的任一種發光。此處，參照圖17A至17C來描述對應於各情況的發光元件的疊層結構。
另外，在本實施模式中，使用應用本發明的通道保護型薄膜電晶體461、471、481。薄膜電晶體481被設在具有透光性的基材480上，並且由閘電極層493、閘極絕緣膜497、半導體層494、具有n型的半導體層495a、具有n型的半導體層495b、源電極層或汲電極層487a、源電極層或汲電極層487b、通道保護層496形成。
在本實施模式中，也可以如實施模式1所示那樣藉由多個步驟排出液態的包含形成材料的組成物，來形成構成顯示裝置的閘電極層、半導體層、源電極層、汲電極層、佈線層、或第一電極層等。如實施模式1所示，首先沿著導電層的圖案的輪廓藉由第一排出製程形成框狀的第一導電層，然後藉由第二排出製程形成第二導電層，填充第一導電層的框中。
因此，若施加黏度較高且相對於被形成區潤濕性低的組成物來形成，決定導電層(絕緣層)的形成區輪廓的第一導電層(絕緣層)，則可以可控性好地形成成為所要求的圖案的輪廓的側緣部。若將黏度低且相對於被形成區潤濕性高的液態組成物施加到第一導電層(絕緣層)的框中來形成，則可以減輕內部或表面由氣泡等導致的空間或凹凸等，以形成平坦性高的均勻的導電層(絕緣層)。由此，藉由分別製作導電層(絕緣層)外側和內側來製作導電層(絕緣層)，可以可控性好地形成具有所要求的圖案和高平坦性且減輕缺陷的導電層(絕緣層)。由此可以使製程簡化並且防止材料的損失，可以實現低成本化。
在本實施模式中，使用非晶半導體層作為半導體層。然而，不局限於本實施模式，也可以使用晶體半導體層作為半導體層，並且使用具有n型的半導體層作為具有一種導電類型的半導體層。不同於形成具有n型的半導體層，也可以藉由利用PH3 氣體進行電漿處理，對半導體層賦予導電性。在採用多晶矽這樣的晶體半導體層的情況下，也可以藉由將雜質引入(添加)到晶體半導體層中，來形成具有一種導電類型的雜質區，而不形成具有一種導電類型的半導體層。而且，也可以使用並五苯等的有機半導體，當用液滴排出法等選擇性地形成有機半導體時，可以簡化加工製程。
這裏說明將晶體半導體層用作半導體層的情況。首先，使非晶半導體層結晶，形成晶體半導體層。在結晶製程中，對非晶半導體層添加促進結晶的元素(也表示為催化元素、金屬元素)，並且藉由熱處理(在550℃~750℃下進行3分鐘~24小時)，來使其結晶。作為促進結晶的元素，可以使用選自鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈷(Co)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鋨(Os)、銥(Ir)、鉑(Pt)、銅(Cu)及金(Au)中的一種或多種元素。
為了從晶體半導體層去除或減少促進結晶的元素，與晶體半導體層接觸形成包含雜質元素的半導體層，使它發揮吸雜裝置(gettering sink)的功能。作為雜質元素，可以使用賦予n型的雜質元素、賦予p型的雜質元素、或稀有氣體元素等。例如，可以採用選自磷(P)、氮(N)、砷(AS)、銻(Sb)、鉍(Bi)、硼(B)、氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)中的一種或多種。與包含促進結晶的元素的晶體半導體層接觸地形成具有n型的半導體層，並且進行熱處理(在550℃~750℃下進行3分鐘~24小時)。晶體半導體層中所含的促進結晶的元素移動到具有n型的半導體層中，從而去除或減少晶體半導體層中的促進結晶的元素，形成半導體層。另一方面，具有n型的半導體層成為包含促進結晶的元素的金屬元素的具有n型的半導體層，之後被加工成所要求的形狀，成為具有n型的半導體層。這種具有n型的半導體層也發揮半導體層的吸雜裝置的功能，也直接用作源極區或汲極區。
可以藉由多個加熱處理，來進行半導體層的結晶步驟和吸雜步驟，也可以通過一次加熱處理，來進行結晶步驟和吸雜步驟。在此情況下，在形成非晶半導體層、添加促進結晶的元素、形成用作吸雜裝置的半導體層之後，進行熱處理即可。
在本實施模式中，藉由層疊多個層來形成閘極絕緣層，從閘電極層493側形成氮氧化矽膜、氧氮化矽膜作為閘極絕緣膜497，製成雙層的疊層結構。較佳，在同一個室內保持真空並且在相同的溫度下，一邊切換反應氣體一邊連續形成層疊的絕緣層。當在保持真空的狀態下連續形成時，可以防止層疊的膜之間的介面被污染。
也可以採用液滴排出法滴加聚醯亞胺或聚乙烯醇等，形成通道保護層496。結果，可以省略曝光步驟。通道保護層可以使用包括無機材料(氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、氮氧化矽等)、感光性或非感光性有機材料(之有機樹脂材料，如聚醯亞胺、丙烯酸類、聚醯胺、聚醯亞胺醯胺、抗蝕劑、苯並環丁烯等)、低介電常數材料等的一種或多種的膜；或者這些膜的疊層等加以形成。另外，也可以採用矽氧烷材料。作為製造方法，可以採用諸如電漿CVD法或熱CVD法等的氣相沈積方法或濺射法。另外，也可以採用液滴排出法、分配器法、印刷法(網印或膠版印刷等的形成圖案的方法)。也可以使用通過塗覆法獲得的SOG膜等。
首先，參照圖17A說明由基材480側發射的情況，亦即進行底部發光的情況。在此情況下，第一電極層484與源電極層或汲電極層487b接觸。該第一電極層484、電致發光層485、第二電極層486係被依序層疊，以電氣連接至薄膜電晶體481。光透過的基材480必需至少相對於可見光具有透光性。
接著，使用圖17B說明向與基材460相反一側發射的情況，亦即進行頂部發光的情況。可以以與上述的薄膜電晶體相同的模式形成薄膜電晶體461。與薄膜電晶體461電連接的源電極層或汲電極層462與第一電極層463相接觸，從而電連接。依次層疊第一電極層463、電致發光層464、第二電極層465。源電極層或汲電極層462是具有反射性的金屬層，並向箭頭的上面反射從發光元件發射的光。因為源電極層或汲電極層462與第一電極層463層疊，因此，即使第一電極層463使用透光性材料且光透過，該光也會被源電極層或汲電極層462反射，而射出到與基材460相反一側。當然，也可以使用具有反射性的金屬膜形成第一電極層463。由於從發光元件射出的光透過第二電極層465而射出，故第二電極層465使用至少在可見區具有透光性的材料形成。
最後，參照圖17C說明向基材470一側和其相反一側二者發射光的情況，亦即進行雙向發光的情況。薄膜電晶體471也是通道保護型薄膜電晶體。在電連接到薄膜電晶體471的半導體層的源電極層或汲電極層475電連接有第一電極層472。依次層疊第一電極層472、電致發光層473、第二電極層474。此時，當第一電極層472和第二電極層474都使用至少在可見區具有透光性的材料形成，或以可透過光的厚度形成時，就實現了雙向發光。在此情況下，光透過的絕緣層、基材470也需要至少相對於可見區的光具有透光性。
本實施模式可以分別與實施模式1至4自由地組合。
根據本發明，可以以所要求的形狀形成構成顯示裝置的佈線等的構成物。另外，可以簡化複雜的光微影製程，通過簡化了的製程製造顯示裝置，所以可以減少材料的損失且降低成本。因此，可以高良率地製造高性能且高可靠性的顯示裝置。
(實施模式6)
在本實施模式中描述目的在於以進一步簡化了的製程並且以低成本製造的高可靠性的顯示裝置的一例。詳細地說，描述將發光元件用於顯示元件的發光顯示裝置。
在本實施模式中，使用圖22A至22D描述一種發光元件的結構，該發光元件可以用作本發明的顯示裝置的顯示元件。
圖22A至22D顯示了發光元件的元件結構，其中混合有機化合物和無機化合物而形成的電致發光層860夾在第一電極層870和第二電極層850之間。如圖所示，電致發光層860由第一層804、第二層803、第三層802構成。尤其是，第一層804和第三層802具有特殊的特徵。
首先，第一層804為具有向第二層803傳輸電洞的功能的層，並且是至少包括第一有機化合物和相對於第一有機化合物呈現出電子接收性能的第一無機化合物的結構。重要的是，第一無機化合物不僅與第一有機化合物混合，而且第一無機化合物相對於第一有機化合物呈現出電子接收性能。藉由採用這種結構，在本來幾乎沒有固有的載子的第一有機化合物中產生大量的電洞載子，從而呈現出非常優異的電洞注入性能及電洞傳輸性能。
因此，第一層804不僅獲得被認為是通過混合無機化合物而獲得的效果(耐熱性的提高等)，而且能夠獲得優異的導電性(在第一層804中，尤其是電洞注入性能及傳輸性能)。這是不能從傳統的電洞傳輸層獲得的效果，傳統的電洞傳輸層中只混合了互相沒有電子相互作用的有機化合物和無機化合物。因為該效果，可以使得驅動電壓比以前降低。另外，由於可以在不導致驅動電壓上升的情況下使第一層804變厚，從而也可以抑制由灰塵等所造成的元件的短路。
如上所述，由於在第一有機化合物中產生電洞載子，所以，作為第一有機化合物，較佳電洞傳輸性的有機化合物。作為電洞傳輸性的有機化合物，例如，可以舉出酞菁染料(縮寫：H2 Pc)、酞菁銅(縮寫：CuPc)、酞菁氧釩(縮寫：VOPc)、4,4,’4”－三(N,N－二苯基氨基)三苯胺(縮寫：TDATA)、4,4’,4”－三[N－(3－甲基苯基)－N－苯基氨基]－三苯胺(縮寫：MTDATA)、1,3,5－三[N,N－二(間甲苯基)氨基]苯(縮寫：m－MTDAB)、N,N’－二苯基－N,N’－雙(3－甲基苯基)－1,1’－聯苯－4,4’－二胺(縮寫：TPD)、4,4’－雙[N－(1－萘基)－N－苯基氨基]聯苯(縮寫：NPB)、4,4’－雙{N－[4－二(間甲苯基)氨基]苯基－N－苯基氨基}聯苯(縮寫：DNTPD)、4,4’,4”－三(N－哢唑基)三苯胺(縮寫：TCTA)等，然而不局限於上述化合物。另外，在上述化合物中，以TDATA、MTDATA、m－MTDAB、TPD、NPB、DNTPD、TCTA等為代表的芳香族胺化合物容易產生電洞載子，所以為較佳用作第一有機化合物的化合物組。
另一方面，第一無機化合物可以為任何材料，只要該材料容易從第一有機化合物接收電子即可，可以是各種金屬氧化物或金屬氮化物，週期表中第4族至第12族中任一種的過渡金屬氧化物容易呈現出電子接收性能，所以是較佳的。具體地，可以舉出氧化鈦、氧化鋯、氧化釩、氧化鉬、氧化鎢、氧化錸、氧化釕、氧化鋅等。此外，在上述金屬氧化物中，週期表中第4族至第8族中任一種過渡金屬氧化物具有高電子接收性能的較多，它們是較佳的化合物組。特別地，氧化釩、氧化鉬、氧化鎢、氧化錸能夠真空蒸鍍，容易使用，所以較佳。
另外，第一層804也可以藉由層疊多個應用上述有機化合物和無機化合物的組合的層來形成。此外，可以進一步包括其他有機化合物或其他無機化合物。
接著，說明第三層802。第三層802為具有向第二層803傳輸電子的功能的層，並且至少包括第三有機化合物和相對於第三有機化合物呈現出電子給予性能的第三無機化合物。重要的是，第三無機化合物不僅與第三有機化合物簡單地混合，而且第三無機化合物相對於第三有機化合物呈現出電子給予性能。這種結構在本來幾乎沒有固有載子的第三有機化合物中產生大量的電子載子，從而取得優異的電子注入性能及電子傳輸性能。
因此，第三層802不僅獲得被認為是通過混合無機化合物而獲得的效果(耐熱性的提高等)，而且可以獲得優異的導電性(在第三層802中，尤其是電子注入性能和傳輸性能)。這是不能從傳統的電子傳輸層獲得的效果，傳統的電子傳輸層中只混合了互相沒有電子相互作用的有機化合物和無機化合物。因為該效果，可以使得驅動電壓比以前降低。另外，由於可以在不導致驅動電壓上升的情況下，使第三層802變厚，從而也可以抑制由灰塵等所造成的元件的短路。
如上所述，由於在第三有機化合物中產生電子載子，所以，作為第三有機化合物，較佳電子傳輸性的有機化合物。作為電子傳輸性的有機化合物，例如，可以舉出三(8－喹啉)鋁(縮寫：Alq3 )、三(4－甲基－8－喹啉)鋁(縮寫：Almq3 )、雙(10－羥基苯並[h]喹啉)鈹(縮寫：BeBq2 )、雙(2－甲基－8－喹啉)(4－苯基苯酚)鋁(縮寫：BAlq)、雙[2－(2’－羥基苯基)苯並噁唑]鋅(縮寫：Zn(BOX)2 )、雙[2－(2’－羥基苯基)苯並噻唑]鋅(縮寫：Zn(BTZ)2 )、紅菲咯啉(縮寫：BPhen)、浴銅靈(縮寫：BCP)、2－(4－聯苯基)－5－(4－叔丁基苯基)－1,3,4－惡二唑(縮寫：PBD)、1,3－雙[5－(4－叔丁基苯基)－1,3,4－惡二唑－2－基]苯(縮寫：OXD－7)、2,2’,2”－(1,3,5－苯三基(benzenetriyl))－三(1－苯基－1H－苯並咪唑)(縮寫：TPBI)、3－(4－聯苯基)－4－苯基－5－(4－叔丁基苯基)－1,2,4－三唑(縮寫：TAZ)、3－(4－聯苯基)－4－(4－乙基苯基)－5－(4－叔丁基苯基)－1,2,4－三唑(縮寫：p－EtTAZ)等，然而不局限於此。另外，在上述化合物中，如下化合物容易產生電子載流子：以Alq3 、Almq3 、BeBq2 、BAlq、Zn(BOX)2 、Zn(BTZ)2 等為代表的具有包括芳環的螯合配體的螯合金屬錯合物；以BPhen、BCP等為代表的具有菲咯啉骨架的有機化合物；以及以PBD、OXD－7等為代表的具有惡二唑骨架的有機化合物。它們是較佳用作第三有機化合物的化合物組。
另一方面，第三無機化合物可以為任何材料，只要該材料容易對第三有機化合物給予電子即可，可以為各種金屬氧化物或金屬氮化物，鹼金屬氧化物、鹼土金屬氧化物、稀土金屬氧化物、鹼金屬氮化物、鹼土金屬氮化物、稀土金屬氮化物容易呈現出電子給與性能，所以是較佳的。具體地，可以舉出氧化鋰、氧化鍶、氧化鋇、氧化鉺、氮化鋰、氮化鎂、氮化鈣、氮化釔、氮化鑭等。特別地，氧化鋰、氧化鋇、氮化鋰、氮化鎂、氮化鈣可以真空蒸鍍，並且容易處理，所以是較佳的。
另外，第三層802可以藉由層疊多個應用上述有機化合物和無機化合物的組合的層形成。或者，可以進一步包括其他有機化合物或其他無機化合物。
接著，說明第二層803。第二層803為具有發光功能的層，並且包括發光性的第二有機化合物。此外，還可以為包括第二無機化合物的結構。第二層803可以使用各種發光性的有機化合物、無機化合物形成。但是，第二層803與第一層804、第三層802相比，被認為難以流過電流，因此，其厚度較佳為10nm至100nm左右。
對於第二有機化合物沒有特別的限定，只要是發光性的有機化合物即可，例如，可以舉出9,10－二(2－萘基)蒽(縮寫：DNA)、9,10－二(2－萘基)－2－叔丁基蒽(縮寫：t－BuDNA)、4,4’－雙(2,2－二苯基乙烯基)聯苯(縮寫：DPVBi)、香豆素30、香豆素6、香豆素545、香豆素545T、苝、紅螢烯、Periflanthene、2,5,8,11－四(叔丁基)苝(縮寫：TBP)、9,10－二苯基蒽(縮寫：DPA)、5,12－二苯基並四苯、4－(二氰基亞甲基)－2－甲基－[對(二甲基氨基)苯乙烯基]－4H－吡喃(縮寫：DCM1)、4－(二氰基亞甲基)－2－甲基－6－[2－(久洛尼定－9－基)乙烯基]－4H－吡喃(縮寫：DCM2)、4－(二氰基亞甲基)－2,6－雙[對(二甲基氨基)苯乙烯基]－4H－吡喃(縮寫：BisDCM)等。另外，也可以使用能發射磷光的化合物，例如雙[2－(4’,6’－二氟苯基)吡啶－N,C2’ ]銥(吡啶甲酸化物)(縮寫：FIrpic)、雙{2－[3’,5’－雙(三氟甲基)苯基]吡啶－N,C2’ }銥(吡啶甲酸化物)(縮寫：Ir(CF3 ppy)2 (pic))、三(2－苯基吡啶－N,C2’ )銥(縮寫：Ir(ppy)3 )、雙(2－苯基吡啶－N,C2’ )銥(乙醯丙酮化物)(縮寫：Ir(ppy)2 (acac))、雙[2－(2’－噻吩基)吡啶－N,C3’ ]銥(乙醯丙酮化物)(縮寫：Ir(thp)2 (acac))、雙(2－苯基喹啉－N,C2’ )銥(乙醯丙酮化物)(縮寫：Ir(pq)2 (acac))、雙[2－(2’－苯基噻吩基)吡啶－N,C3’ ]銥(乙醯丙酮化物)(縮寫：Ir(btp)2 (acac))等。
除了單態激發發光材料之外，還可以將含有金屬錯合物等的三重態激發發光材料用於第二層803。例如，在紅色發光性的像素、綠色發光性的像素和藍色發光性的像素中，亮度半衰時間比較短的紅色發光性的像素由三重態發光材料形成，並且餘下的由單態激發發光材料形成。三重態激發發光材料具有良好的發光效率，從而獲得相同的亮度時具有更低的耗電量。亦即，當用於紅色像素時，流過發光元件少量的電流即可，因而，可以提高可靠性。作為低耗電量化，紅色發光性的像素和綠色發光性的像素可以由三重態激發發光材料形成，藍色發光性的像素可以由單態激發發光材料形成。由三重態激發發光材料形成人的視覺靈敏度高的綠色發光元件可以進一步實現低耗電量化。
此外，第二層803中，不僅可以添加呈現上述發光的第二有機化合物，還可以添加其他有機化合物。作為可以添加的有機化合物，例如可以使用上述的TDATA、MTDATA、m－MTDAB、TPD、NPB、DNTPD、TCTA、Alq3 、Almq3 、BeBq2 、BAlq、Zn(BOX)2 、Zn(BTZ)2 、BPhen、BCP、PBD、OXD－7、TPBI、TAZ、p－EtTAZ、DNA、t－BuDNA、DPVBi等，除此之外還有4,4’－雙(N－哢唑基)－聯苯(縮寫：CBP)1,3,5－三[4－(N－哢唑基)－苯基]苯(縮寫：TCPB)等，然而，不局限於此。另外，為了使第二有機化合物效率良好地發光，如此在第二有機化合物以外添加的有機化合物較佳具有比第二有機化合物的激發能大的激發能，並且，其添加量比第二有機化合物大(由此，可以防止第二有機化合物的濃度消光)。此外，作為其他功能，也可以與第二有機化合物一起顯示發光(由此，還可以為白色發光等)。
第二層803可以採用在每個像素中形成發光波長帶不同的發光層而用作進行彩色顯示的結構。典型的是形成與R(紅)、G(綠)、B(藍)各色對應的發光層。在此情況下，藉由在像素的光發射側設置透過該發光波長帶的光的濾色器的結構，可以實現色細度的提高和防止像素部的鏡面化(反射)。通過設置濾色器，能夠省略在現有技術中所必需的圓偏光板等，可以不損失發光層發出的光。而且，可以減少從傾斜方向看像素部(顯示畫面)時發生的色調變化。
在第二層803中可以使用的材料可以是低分子類有機發光材料，也可以是高分子類有機發光材料。高分子類有機發光材料與低分子類有機材料相比，物理強度大，元件的耐久性高。另外，由於能夠藉由塗覆形成膜，所以，元件製造比較容易。
發光顏色取決於形成發光層的材料，因而可以藉由選擇發光層的材料，來形成顯示所要求的發光的發光元件。可用於形成發光層的高分子類電致發光材料，可以舉出聚對亞苯基亞乙烯基類、聚對亞苯基類、聚噻吩類、聚芴類等。
作為聚對亞苯基亞乙烯基類，可以舉出聚(對亞苯基亞乙烯基)[PPV]的衍生物，如聚(2,5－二烷氧基－1,4－亞苯基亞乙烯基)[RO－PPV]、聚(2－(2’－乙基－己氧基)－5－甲氧基－1,4－亞苯基亞乙烯基)[MEH－PPV]、聚(2－(二烷氧基苯基)－1,4－亞苯基亞乙烯基)[ROPh－PPV]等。作為聚對亞苯基類，可以舉出聚對亞苯基[PPP]的衍生物，如聚(2,5－二烷氧基－1,4－亞苯基)[RO－PPP]、聚(2,5－二己氧基－1,4－亞苯基)等。作為聚噻吩類，可以舉出聚噻吩[PT]的衍生物，如聚(3－烷基噻吩)[PAT]、聚(3－己基噻吩)[PHT]、聚(3－環己基噻吩)[PCHT]、聚(3－環己基－4－甲基噻吩)[PCHMT]、聚(3,4－二環己基噻吩)[PDCHT]、聚[3－(4－辛基苯基)噻吩][POPT]、聚[3－(4－辛基苯基)－2,2－雙噻吩][PTOPT]等。作為聚芴類，可以舉出聚芴[PF]的衍生物，如聚(9,9－二烷基芴)[PDAF]、聚(9,9－二辛基芴)[PDOF]等。
作為所述第二無機化合物，可以使用任何不容易使第二有機化合物的發光消光的無機化合物，可以使用各種金屬氧化物、金屬氮化物。特別是，周期表第13族或第14族的金屬氧化物不容易使第二有機化合物的發光消光，所以較佳，具體而言，氧化鋁、氧化鎵、氧化矽、氧化鍺是較佳的。但是，第二無機化合物不局限於此。
另外，第二層803可以層疊多個應用上述有機化合物和無機化合物的組合的層形成。此外，也可以進一步包含其他有機化合物或無機化合物。發光層的層結構可以變化，只要在不脫離本發明的要旨的範圍內，可以允許一些變形，例如，代替不具備特定的電子注入區、發光區，可以具有專門用於此目的的電極層或使發光性材料分散。
由上述材料形成的發光元件，藉由順向偏壓來發光。使用發光元件形成的顯示裝置的像素，可以以單純矩陣(被動矩陣)方式或主動矩陣方式驅動。採用任一方式時，都是以某個特定的時機，來施加順向偏壓，使每個像素發光，但是，在某一特定期間處於非發光狀態。藉由在該非發光時間段內施加逆向偏壓，可以提高發光元件的可靠性。發光元件中，有在一定驅動條件下，發光強度降低的劣化、以及像素內非發光區擴大而表觀上亮度降低的劣化模式，但是，藉由進行順向及逆向施加偏壓的交流驅動，可以延遲劣化的進行，提高發光顯示裝置的可靠性。此外，數位驅動、類比驅動都可以適用。
也可以在密封基材上形成彩色濾光片(著色層)。彩色濾光片(著色層)可以通過蒸鍍法、液滴排出法形成，若使用彩色濾光片(著色層)，也可以進行高清晰度的顯示。這是因為，可以通過彩色濾光片(著色層)進行修正，使在每個RGB的發光光譜上，寬峰修正陡峭的峰。
形成顯示單色發光的材料，藉由組合彩色濾光片或色轉換層，進行全彩顯示。彩色濾光片(著色層)或色轉換層，例如，形成在密封基材上，黏貼在基材上即可。
當然，也可以進行單色發光的顯示。例如，也可以使用單色發光，被形成面彩色型(area color type)顯示裝置。面彩色型適宜於被動矩陣型的顯示部，可以主要顯示文字或符號。
選擇第一電極層870和第二電極層850的材料時，需要考慮其功函數，並且，根據像素結構，第一電極層870及第二電極層850的任一個可以為陽極或陰極。當驅動薄膜電晶體的極性為p通道型時，如圖22A所示，較佳將第一電極層870用作陽極，將第二電極層850用作陰極。此外，當驅動薄膜電晶體的極性為n通道型時，如圖22B所示，較佳將第一電極層870用作陰極，將第二電極層850用作陽極。對可以用於第一電極層870及第二電極層850的材料進行說明。當第一電極層870、第二電極層850用作陽極時，較佳使用功函數大的材料(具體地，4.5eV以上的材料)，而當第一電極層、第二電極層850用作陰極時，較佳使用功函數小的材料(具體地，3.5eV以下的材料)。但是，由於第一層804的電洞注入、電洞傳輸性能或第三層802的電子注入性能、電子傳輸性能優異，所以第一電極層870、第二電極層850的功函數幾乎都沒有限制，可以使用各種材料。
圖22A及22B中的發光元件具有從第一電極層870發出光的結構，所以，第二電極層850未必需要具有透光性。作為第二電極層850，可以以總膜厚為100nm至800nm使用選自Ti、Ni、W、Cr、Pt、Zn、Sn、In、Ta、Al、Cu、Au、Ag、Mg、Ca、Li或Mo中的元素；或者TiN、TiSiX NY 、WSiX 、WNX 、WSiX NY 、NbN等以上述元素為主要成分的合金材料或化合物材料為主要成分的膜或它們的疊層。
第二電極層850可以使用蒸鍍法、濺射法、CVD法、印刷法、分配器法或液滴排出法等來形成。
此外，如果將如第一電極層870中使用的材料的具有透光性的導電性材料用於第二電極層850，則成為也從第二電極層850發射光的結構，可以使其具有由發光元件發射的光從第一電極層870和第二電極層850的雙方發射的雙面發光結構。
要說明的是，通過改變第一電極層870或第二電極層850的種類，本發明的發光元件具有各種各樣的變化形式。
圖22B所示為從第一電極層870側，依次設置第三層802、第二層803、第一層804而構成電致發光層860的情形。
如上所述，在本發明的發光元件中，夾在第一電極層870和第二電極層850之間的層包括電致發光層860，所述電致發光層860包括有機化合物和無機化合物複合得到的層。其為有機和無機複合型發光元件，其中設置有通過混合有機化合物和無機化合物獲得不能各自獲得的高載子注入性能、載子傳輸性能的功能的層(即，第一層804和第三層802)。而且，當設置在第一電極層870側時，特別必要的是上述第一層804、第三層802是有機化合物和無機化合物複合得到的層，當設置在第二電極層850側時，可以僅含有有機化合物或無機化合物。
另外，電致發光層860為混合有有機化合物和無機化合物的層，作為其形成方法可以使用各種方法。例如，可以舉出藉由電阻加熱，使有機化合物和無機化合物雙方蒸發進行共蒸鍍的方法。此外，還可以藉由電阻加熱蒸發有機化合物一方，而通過電子束(EB)蒸發無機化合物，來將它們共蒸鍍。此外，還可以舉出在通過電阻加熱蒸發有機化合物的同時濺射無機化合物，來同時堆積二者的方法。另外，也可以通過濕法來成膜。
此外，對於第一電極層870及第二電極層850也可以同樣使用通過電阻加熱的蒸鍍法、EB蒸鍍法、濺射、濕法等。
圖22C示出在圖22A中將具有反射性的電極層用於第一電極層870並且將具有透光性的電極層用於第二電極層850，由發光元件發射的光被第一電極層870反射，然後透過第二電極層850而發射。相同地，圖22D示出在圖22B的結構中將具有反射性的電極層用於第一電極層870並且將具有透光性的電極層用於第二電極層850，由發光元件發射的光被第一電極層870反射，然後透過第二電極層850而發射。
本實施模式可以與關於具有發光元件的顯示裝置的上述實施模式自由地組合。
根據本發明，可以所要求的形狀形成構成顯示裝置等的佈線等的構成物。另外，可以簡化複雜的光微影製程而簡化了的製程製造顯示裝置，所以可以減少材料的損失且降低成本。因此，可以高良率地製造高性能且高可靠性的顯示裝置。
本實施模式可以分別與上述實施模式1至5適當地自由地組合。
(實施模式7)
在本實施模式中描述目的在於以進一步簡化了的製程並且以低成本製造的高可靠性的顯示裝置的例子。詳細地說，描述將發光元件用於顯示元件的發光顯示裝置。在本實施模式中，使用圖23A至23C和圖24A至24C描述可以用作本發明的顯示裝置的發光元件的發光元件的結構顯示裝置。
利用電致發光的發光元件根據其發光材料是有機化合物還是無機化合物來進行區別。一般來說，前者被稱為有機EL元件，而後者被稱為無機EL元件。
根據元件的結構，將無機EL元件分類為分散型無機EL元件和薄膜型無機EL元件。它們的不同點在於，前者具有將發光材料的粒子分散在黏合劑中的電致發光層，而後者具有包括發光材料的薄膜的電致發光層。然而，它們的共同點在於，兩個都需要由高電場加速的電子。此外，作為獲得的發光的機理，有兩種類型：利用施體能階和受體能階的施體－受體複合型發光、以及利用金屬離子的內層電子躍遷的局部發光。一般地，在很多情況下，將施體－受體複合型發光使用於分散型無機EL元件，而將局部發光使用於薄膜型無機EL元件。
可以用於本發明的發光材料由基體材料和成為發光中心的雜質元素構成。可以藉由改變所含有的雜質元素，獲得各色的發光。作為發光材料的製造方法，可以使用固相法、液相法(共沈澱法)等各種方法。此外，還可以使用諸如噴霧熱分解法、複分解法、利用基體的熱分解反應的方法、反膠束(reverse micelle)法、組合上述方法和高溫烘烤的方法、冷凍乾燥法等的液相法等。
固相法是使基體材料包含雜質元素的方法：稱量基體材料及雜質元素或含有雜質元素的化合物，在研缽中混合，用電爐加熱，並進行烘烤使其進行反應。烘烤溫度較佳為700℃至1500℃。這是因為在溫度過低的情況下固體反應不進行，而在溫度過高的情況下基體材料會分解。另外，也可以在粉末狀態下進行烘烤，然而較佳在顆粒狀態下進行烘烤。該方法需要在比較高的溫度下進行烘烤，然而，因為該方法很簡單，所以生產率好，適合於大量生產。
液相法(共沈澱法)是在溶液中使基體材料或含有基體材料的化合物及雜質元素或含有雜質元素的化合物反應，並使其乾燥，然後進行烘烤的方法。通過該方法，發光材料的粒子均勻地分佈，粒徑小，並且即使在烘烤溫度低的情況下，也可以進行反應。
作為用於發光材料的基體材料，可以使用硫化物、氧化物、氮化物。作為硫化物，例如可以使用硫化鋅(ZnS)、硫化鎘(CdS)、硫化鈣(CaS)、硫化釔(Y2 S3 )、硫化鎵(Ga2 S3 )、硫化鍶(SrS)、硫化鋇(BaS)等。此外，作為氧化物，例如可以使用氧化鋅(ZnO)、氧化釔(Y2 O3 )等。此外，作為氮化物，例如可以使用氮化鋁(AlN)、氮化鎵(GaN)、氮化銦(InN)等。而且，可以使用硒化鋅(ZnSe)、碲化鋅(ZnTe)等，也可以使用硫化鈣－鎵(CaGa2 S4 )、硫化鍶－鎵(SrGa2 S4 )、硫化鋇－鎵(BaGa2 S4 )等的三元系混晶。
作為局部型發光的發光中心，可以使用錳(Mn)、銅(Cu)、釤(Sm)、鋱(Tb)、鉺(Er)、銩(Tm)、銪(Eu)、鈰(Ce)、鐠(Pr)等。另外，也可以添加氟(F)、氯(Cl)等鹵素。鹵素還可以用於電荷補償。
另一方面，作為施體－受體複合型發光的發光中心，可以使用包含形成施體能階的第一雜質元素和形成受體能階的第二雜質元素的發光材料。作為第一雜質元素，例如，可以使用氟(F)、氯(Cl)、鋁(Al)等。作為第二雜質元素，例如，可以使用銅(Cu)、銀(Ag)等。
在藉由固相法合成施體－受體複合型發光的發光材料的情況下，分別稱量基體材料、第一雜質元素或含有第一雜質元素的化合物、以及第二雜質元素或含有第二雜質元素的化合物，在研缽中混合，然後用電爐加熱並且進行烘烤。作為基體材料，可以使用上述基體材料。作為第一雜質元素或含有第一雜質元素的化合物，例如，可以使用氟(F)、氯(Cl)、硫化鋁(Al2 S3 )等。作為第二雜質元素或含有第二雜質元素的化合物，例如，可以使用銅(Cu)、銀(Ag)、硫化銅(Cu2 S)、硫化銀(Ag2 S)等。烘烤溫度較佳為700至1500℃。這是因為在溫度過低的情況下固體反應不進行，而在溫度過高的情況下基體材料會分解。烘烤可以以粉末狀態進行，但是，較佳以顆粒狀態進行烘烤。
另外，作為在利用固相反應的情況下的雜質元素，可以將由第一雜質元素和第二雜質元素構成的化合物組合使用。在這種情況下，由於雜質元素容易擴散，固相反應變得容易進行，因此可以獲得均勻的發光材料。而且，由於不會進入其他雜質元素，所以可以獲得純度高的發光材料。作為由第一雜質元素和第二雜質元素構成的化合物，例如，可以使用氯化銅(CuCl)、氯化銀(AgCl)等。
要說明的是，這些雜質元素的濃度相對於基體材料為0.01至10atom%即可，較佳在0.05至5atom%的範圍。
在採用薄膜型無機EL的情況下，電致發光層是包含上述發光材料的層，其可通過電阻加熱蒸鍍法、電子束蒸鍍(EB蒸鍍)法等真空蒸鍍法；濺射法等物理氣相生長法(PVD)；有機金屬CVD法、氫化物輸送減壓CVD法等化學氣相生長法(CVD)；或原子層外延法(ALE)等形成。
圖23A至23C示出了可用作發光元件的薄膜型無機EL元件的一例。在圖23A至23C中，發光元件包括第一電極層50、電致發光層52、第二電極層53。
圖23B和圖23C所示的發光元件，具有在圖23A的發光元件中的電極層和電致發光層之間設置絕緣層的結構。圖23B所示的發光元件，在第一電極層50和電致發光層52之間具有絕緣層54。圖23C所示的發光元件，在第一電極層50和電致發光層52之間具有絕緣層54a，在第二電極層53和電致發光層52之間具有絕緣層54b。像這樣，絕緣層可以僅設置在夾住電致發光層的一對電極層中的一方之間，也可以設置在兩方之間。而且，絕緣層可以是單層也可以是包括多個層的疊層。
另外，儘管在圖23B中與第一電極層50相接觸設置絕緣層54，但可以通過顛倒絕緣層和電致發光層的順序而與第二電極層53相接觸設置絕緣層54。
在分散型無機EL元件的情況下，將粒子狀態的發光材料分散在黏合劑中以形成膜狀的電致發光層。當通過發光材料的製造方法不能充分獲得具有所需尺寸的粒子時，用研缽等粉碎等而加工成粒子狀態即可。黏合劑指的是用於以分散狀態固定粒狀的發光材料並且用於保持作為電致發光層的形狀的物質。發光材料利用黏合劑均勻分散並固定在電致發光層中。
在分散型無機EL元件的情況下，作為形成電致發光層的方法，可以使用可以選擇性地形成電致發光層的液滴噴出法、印刷法(如網印或膠版印刷等)、旋塗法等的塗覆法、浸漬法、分配器法等。對電致發光層的膜厚沒有特別限制，但較佳在10至1000nm的範圍。另外，在包含發光材料及黏合劑的電致發光層中，發光材料的比例較佳設為50wt%以上至80wt%以下。
圖24A至24C示出可用作發光元件的分散型無機EL元件的一例。圖24A中的發光元件具有第一電極層60、電致發光層62、第二電極層63的疊層結構，其中電致發光層62包含由黏合劑保持的發光材料61。
作為可用於本實施模式的黏合劑，可以使用有機材料或無機材料，並且也可以使用有機材料和無機材料的混合材料。作為有機材料，可以使用氰乙基纖維素類樹脂這樣的具有比較高介電常數的聚合物；聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯類樹脂、矽氧烷樹脂、環氧樹脂、偏二氟乙烯等樹脂。此外，可以使用芳香族聚醯胺、聚苯並咪唑等耐熱性高分子，或者矽氧烷樹脂。要說明的是，矽氧烷樹脂相當於包括Si－O－Si鍵的樹脂。矽氧烷由矽(Si)和氧(O)的鍵構成骨架結構。作為取代基，使用至少含有氫的有機基(如烷基、芳烴)。也可以使用氟作為取代基。此外，作為取代基，也可以使用至少含有氫的有機基和氟。而且，也可以使用聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛等乙烯基樹脂；酚醛樹酯；酚醛清漆樹脂；丙烯酸類樹脂；蜜胺樹脂；聚氨酯樹脂；噁唑樹脂(聚苯並噁唑)等樹脂材料。也可以通過合適地將這些樹脂與具有高介電常數的微粒如鈦酸鋇(BaTiO3 )或鈦酸鍶(SrTiO3 )等混合來調節介電常數。
包含在黏合劑中的無機材料可以由選自以下物質的材料形成：氧化矽(SiOx )、氮化矽(SiNx )、含氧及氮的矽、氮化鋁(AlN)、含氧及氮的鋁或氧化鋁(Al2 O3 )、氧化鈦(TiO2 )、BaTiO3 、SrTiO3 、鈦酸鉛(PbTiO3 )、鈮酸鉀(KNbO3 )、鈮酸鉛(PbNbO3 )、氧化鉭(Ta2 O5 )、鉭酸鋇(BaTa2 O6 )、鉭酸鋰(LiTaO3 )、氧化釔(Y2 O3 )、氧化鋯(ZrO2 )、以及包含其他無機材料的物質。藉由在有機材料中包含(藉由添加等)具有高介電常數的無機材料，可以進一步控制包括發光材料和黏合劑的電致發光層的介電常數，並且可以進一步提高介電常數。對於黏合劑，通過採用無機材料和有機材料的混合層，提高其介電常數時，可以由發光材料產生大電荷。
在製程中，發光材料被分散在包含黏合劑的溶液中，然而，作為可用在本實施模式中的包含黏合劑的溶液的溶劑，適當地選擇如下溶劑即可，其溶解黏合劑材料並且可以製備適合於形成電致發光層的方法(各種濕法)和所需膜厚的黏度的溶液。可以使用有機溶劑等，例如使用矽氧烷樹脂作為黏合劑的情況下，可以使用丙二醇一甲基醚、丙二醇一甲基醚乙酸酯(也稱為PGMEA)、3－甲氧基－3－甲基－1－丁醇(也稱為MMB)等。
圖24B和24C所示的發光元件具有在圖24A的發光元件中的電極層和電致發光層之間設置絕緣層的結構。圖24B所示的發光元件在第一電極層60和電致發光層62之間具有絕緣層64，圖24C所示的發光元件在第一電極層60和電致發光層62之間具有絕緣層64a，在第二電極層63和電致發光層62之間具有絕緣層64b。像這樣，絕緣層可以僅設置在電致發光層和夾住電致發光層的一對電極層中的一個電極層之間，或者還可以提供在電致發光層和兩個電極層之間。而且，絕緣層可以是單層或由多個層構成的疊層。
另外，儘管在圖24B中與第一電極層60相接觸設置絕緣層64，但也可以通過顛倒絕緣層和電致發光層的順序而與第二電極層63相接觸設置設置絕緣層64。
儘管對圖23B、23C中的絕緣層54、圖24B及24C中的絕緣層64那樣的絕緣層沒有特別限制，但較佳具有高絕緣破壞電壓、緻密膜質，而且更較佳具有高介電常數。
例如，可以使用氧化矽(SiO2 )、氧化釔(Y2 O3 )、氧化鈦(TiO2 )、氧化鋁(Al2 O3 )、氧化鉿(HfO2 )、氧化鉭(Ta2 O5 )、鈦酸鋇(BaTiO3 )、鈦酸鍶(SrTiO3 )、鈦酸鉛(PbTiO3 )、氮化矽(Si3 N4 )、氧化鋯(ZrO2 )等，或者它們的混合膜或兩種以上的疊層膜。這些絕緣膜可以藉由濺射、蒸鍍、CVD等形成。另外，絕緣層也可以藉由在黏合劑中分散這些絕緣材料的粒子形成。黏合劑材料藉由使用與包含在電致發光層中的黏合劑相同的材料、方法形成即可。對其膜厚沒有特別限制，但是較佳在10至1000nm的範圍。
本實施模式所示的發光元件可以藉由在夾住電致發光層的一對電極層之間施加電壓獲得發光，並且發光元件以直流驅動或交流驅動都可以工作。
根據本發明，可以以所要求的形狀形成構成顯示裝置等的佈線等的構成物。另外，可以簡化複雜的光微影製程而簡化地製造顯示裝置，所以可以減少材料的損失且降低成本。因此，可以高良率地製造高性能且高可靠性的顯示裝置。
本實施模式可以分別與上述實施模式1至5適當地自由地組合。
(實施模式8)
在本實施模式中描述目的於以進一步簡化了的製程並且以低成本製造高可靠性的顯示裝置的例子。詳細地說，描述將液晶顯示元件用於顯示元件的液晶顯示裝置。
圖19A是液晶顯示裝置的俯視圖，而圖19B是沿圖19A中的線G－H的截面圖。在圖19A的俯視圖中省略了抗反射膜。
如圖19A所示，使用密封材692將像素區606、作為掃描線驅動電路的驅動電路區608a、作為掃描線驅動電路的驅動電路區608b密封在基材600和相對基材695之間，並且在基材600上設置有由IC驅動器形成的信號線驅動電路－驅動電路區607。在像素區606中設置有電晶體622以及電容元件623，並且在驅動電路區608b中設置有具有電晶體620以及電晶體621的驅動電路。作為基材600，可以適用與上述實施模式相同的絕緣基材。此外，通常擔心含有合成樹脂的基材與其他基材相比其耐熱溫度低，但是通過在使用耐熱性高的基材的製程之後進行轉置，也可以採用。
在本實施模式中，也可以如實施模式1所示那樣，藉由多個步驟排出液態的包含形成材料的組成物，來形成構成顯示裝置的閘電極層、半導體層、源電極層、汲電極層、佈線層或第一電極層等。如實施模式1所示，首先沿著導電層的圖案輪廓藉由第一排出製程形成框狀的第一導電層，然後藉由第二排出製程填充第一導電層的框中，形成第二導電層。
因此，若施加黏度較高且相對於被形成區潤濕性低的組成物來形成第一導電層(絕緣層)，則該第一導電層(絕緣層)決定導電層(絕緣層)的形成區的輪廓，則可以可控性好地形成成為所要求的圖案的輪廓的側緣部。若將黏度低且相對於形成區潤濕性高的液態組成物施加到第一導電層(絕緣層)的框中來形成，則可以減輕內部或表面的由氣泡等導致的空間或凹凸等，形成平坦性高的均勻的導電層(絕緣層)。由此，藉由分別製作導電層(絕緣層)外側和內側來製作導電層(絕緣層)，而可以可控性好地形成具有所要求的圖案和高平坦性且減輕缺陷的導電層(絕緣層)。由此可以使製程簡化並且防止材料的損失，而可以實現低成本化。
在像素區606中，在基材600上通過基底膜604a、基底膜604b設置有成為開關元件的電晶體622。在本實施模式中，電晶體622使用多閘型薄膜電晶體(TFT)，包括具有發揮源極區及汲極區的功能的雜質區的半導體層、閘極絕緣層、具有兩層疊層結構的閘電極層、源電極層以及汲電極層，源電極層或汲電極層與半導體層的雜質區和像素電極層630接觸而電連接。
源電極層及汲電極層具有疊層結構，並且源電極層或汲電極層644a、644b在形成於絕緣層615中的開口中與像素電極層630電連接。如實施模式2所示，可以藉由照射雷射形成在絕緣層615中形成的開口。在本實施模式中，源電極層或汲電極層644b使用比較容易蒸發的低熔點金屬(在本實施模式中使用鉻)，並且源電極層或汲電極層644a使用比源電極層或汲電極層644b不容易蒸發的高熔點金屬(在本實施模式中使用鎢)。從絕緣層615側將雷射選擇性地照射到源電極層或汲電極層644a、644b，因為照射的能量，源電極層或汲電極層644b的照射區蒸發。源電極層或汲電極層644b的照射區上的絕緣層615被去除，從而可以形成開口。在源電極層或汲電極層644a、644b被露出的開口中形成像素電極層630，從而源電極層或汲電極層644a、644b與像素電極層630可以電連接。
薄膜電晶體可以以多種方法來製作。例如作為活性層，適用晶體半導體膜。在晶體半導體膜上，通過閘極絕緣膜設置閘電極。可以使用該閘電極對該活性層添加雜質元素。像這樣，通過添加使用閘電極的雜質元素，不需要形成用於添加雜質元素的遮罩。閘電極可以具有單層結構或疊層結構。雜質區通過控制其濃度，可以成為高濃度雜質區及低濃度雜質區。將如此具有低濃度雜質區的薄膜電晶體稱為LDD(Light doped drain，輕摻雜汲極)結構。此外，低濃度雜質區可以與閘電極重疊地形成，將這種薄膜電晶體稱為GOLD(Gate Overlaped LDD，閘極重疊輕摻雜汲極)結構。此外，藉由在雜質區使用磷(P)等，使薄膜電晶體的極性成為n型。當使其成為p型時，可以添加硼(B)等。然後，形成覆蓋閘電極等的絕緣膜611以及絕緣膜612。藉由混入絕緣膜611(以及絕緣膜612)中的氫元素，可以使晶體半導體膜的懸空鍵封端。
為了進一步提高平坦性，也可以形成絕緣膜615作為層間絕緣膜。作為絕緣層615，可以使用有機材料、無機材料或它們的疊層結構。絕緣膜615例如可以由選自氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化鋁、氧氮化鋁、氮含量比氧含量多的氮氧化鋁或氧化鋁、類金剛石碳(DLC)、聚矽氮烷、含氮碳(CN)、PSG(磷玻璃)、BPSG(硼磷玻璃)、氧化鋁、其他含有無機絕緣材料的物質中的材料形成。另外，可以使用有機絕緣性材料，並且作為有機材料，感光性、非感光性的都可以使用。可以使用聚醯亞胺、丙烯酸類、聚醯胺、聚醯亞胺醯胺、抗蝕劑、苯並環丁烯、矽氧烷樹脂等。要說明的是，矽氧烷樹脂相當於含有Si－O－Si鍵的樹脂。矽氧烷的骨架結構由矽(Si)和氧(O)的鍵構成。作為取代基，使用至少包含氫的有機基(例如，烷基、芳烴)。作為取代基，也可以使用氟。此外，作為取代基，也可以使用至少包含氫的有機基和氟。
另外，藉由使用晶體半導體膜，可以在同一基材上積集地形成像素區和驅動電路區。在此情況下，將像素部中的電晶體和驅動電路區608b中的電晶體同時形成。用於驅動電路區608b的電晶體構成CMOS電路。構成CMOS電路的薄膜電晶體為GOLD結構，然而也可以使用如電晶體622的LDD結構。
在像素區中的薄膜電晶體的結構不局限於本實施模式，可以為形成一個通道形成區的單閘極結構、形成兩個的雙閘極結構、或形成三個的三閘極結構。另外，在週邊驅動電路區中的薄膜電晶體也可以為單閘極結構，雙閘極結構或三閘極結構。
要說明的是，不局限於本實施模式所示的薄膜電晶體的製造方法，頂閘型(例如，正交錯型)、底閘型(例如，反交錯型)、具有在通道區的上下通過閘極絕緣膜配置的兩個閘電極層的雙閘型、或者其他結構也適用本發明。
然後，藉由印刷法或液滴排出法，覆蓋像素電極層630，以形成稱為配向膜的絕緣層631。另外，如果使用網印法或膠印刷法，則可以選擇性地形成絕緣層631。然後，進行研磨處理。如果液晶模式例如為VA模式，則有時不進行上述研磨處理。用作配向膜的絕緣層633與絕緣層631同樣。接著，藉由液滴排出法，將密封材692形成在形成有像素的區域的周邊區域。
然後，藉由間隔層637將設置有用作配向膜的絕緣層633、用作相對電極的導電層634、用作彩色濾光片的著色層635、偏光板641(也稱為偏振板)、以及偏光板642的相對基材695和作為TFT襯底的基材600貼合，並且在其空隙中設置液晶層632。由於本實施模式的液晶顯示裝置是透過型，所以在基材600的具有元件的面和與該面相反側都設置偏光板(偏振板)643。偏光板可以通過黏合層設置在基材上。在密封材中也可以混入填充劑，並且在相對基材695上還可以形成遮罩膜(黑矩陣)等。另外，在液晶顯示裝置為全彩顯示的情況下，由呈現紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的材料形成彩色濾光片等即可，而顯示裝置為單色顯示的情況下，不形成著色層或由呈現至少一種顏色的材料形成即可。
另外，當在背光源中配置RGB的發光二極體(LED)等，並且採用分時分割進行彩色顯示的序向加法混色法(field sequential method：場序制方法)時，有時不設置彩色濾光片。因為黑矩陣減少電晶體或CMOS電路的佈線引起的外光反射，所以較佳與電晶體或CMOS電路重疊地設置。另外，也可以與電容元件重疊地形成黑矩陣。這是因為可以防止構成電容元件的金屬膜引起的反射的緣故。
作為形成液晶層的方法，可以使用分配器式(滴落式)、或者注入法，該注入法為在將具有元件的基材600和相對基材695貼合後，利用毛細現象注入液晶的方法。當處理不容易應用注入法的大型基材時，較佳應用滴落法。
間隔層也可以藉由散佈幾μm的粒子來設置，但在本實施模式中，採用在基材的整個表面上，形成樹脂膜後，將其蝕刻來形成間隔層的方法。在藉由旋塗器塗覆這種隔離物的材料後，藉由曝光和顯影處理將其形成為預定的圖案。而且，藉由用潔淨烘箱等在150℃至200℃進行加熱並使其固化。這樣製造的間隔層可以根據曝光和顯影處理的條件而具有不同形狀，但是，間隔層的形狀較佳為頂部平坦的柱狀，這樣可以當與相對側的基材貼在一起時，確保液晶顯示裝置的機械強度。但其形狀也可以為圓錐、角錐等而沒有特別的限制。
接著，在與佈線區603相鄰的外部端子連接區602中，在與像素區電連接的端子電極層678a、678b上，通過各向異性導電體層696設置用於連接的佈線基材FPC 694。FPC 694具有傳達來自外部的信號或電位的作用。藉由上述製程，可以製造具有顯示功能的液晶顯示裝置。
另外，作為電晶體所具有的佈線、閘電極層、像素電極層630、作為相對電極層的導電層634，可以從銦錫氧化物(ITO)、在氧化銦中混合了氧化鋅(ZnO)的IZO(indium zinc oxide，氧化銦鋅)、在氧化銦中混合了氧化矽(SiO2 )的導電材料、有機銦、有機錫、含有氧化鎢的銦氧化物、含有氧化鎢的銦鋅氧化物、含有氧化鈦的銦氧化物、含有氧化鈦的銦錫氧化物、鎢(W)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)等的金屬、其合金或其金屬氮化物中選擇。
也可以在偏振板和液晶層之間設有相位差板。
另外，本實施模式雖然示出TN型液晶面板，但是上述製程也可以同樣地應用於其他模式的液晶面板。例如，本實施模式可以應用至水平電場方式的液晶面板，其中，藉由施加電場，使得液晶係與玻璃基材平行。另外，本實施模式可以應用於VA(Vertical Aligment，垂直取向)式的液晶面板。
圖36和圖37示出VA型液晶面板的像素結構。圖36是平面圖，並且圖37示出對應於圖36中所示的切斷線I－J的截面結構。在以下所示的說明中參照該兩個圖來描述。
在該像素結構中，在一個像素中具有多個像素電極，並且各個像素電極與TFT連接。各個TFT以由不同的閘極信號驅動地方式構成。換句話說，具有如下結構，即在被多域設計的像素中，獨立控制施加給各個像素電極的信號。
像素電極層1624經由開口(接觸孔)1623與佈線層1618與TFT 1628連接。另外，像素電極層1626經由在開口(接觸孔)1627與佈線層1619與TFT 1629連接。TFT 1628的閘極佈線層1602和TFT 1629的閘電極層1603分離，以便提供不同的閘極信號。另一方面，TFT 1628和TFT 1629共同使用用作資料線的佈線層1616。
像素電極層1624和像素電極層1626係使用與實施模式1同樣之包含兩步驟的液滴排出步驟加以形成。具體而言，藉由第一液滴排出步驟，沿著像素電極層的圖案輪廓，排出第一導電性材料，形成框狀的第一導電層。藉由第二液滴排出製程，以填充框狀的第一導電層內部的方式，排出第二包含導電性材料的組成物，形成第二導電層。可以將第一導電層及第二導電層當作連續的像素電極層，可以形成像素電極層1624、1626。像這樣，使用本發明可以簡化製程且防止材料的損失，從而可以以低成本且生產性好地製造顯示裝置。
像素電極層1624和像素電極層1626的形狀不同，並且被槽縫(slit)1625分離。以包圍以V字形擴展的像素電極層1624的外側的方式，形成像素電極層1626。在TFT 1628及TFT 1629，改變施加給像素電極層1624和像素電極層1626的電壓的時序，藉以控制液晶的取向。TFT 1628包括在基材1600上的閘極佈線層1602、閘極絕緣層1606、半導體層1608、具有一種導電類型的半導體層1610、佈線層1617、1618。TFT 1629包括在基材1600上的閘極佈線層1603、閘極絕緣層1606、半導體層1609、具有一種導電類型的半導體層1611、佈線層1616、1619。在佈線層1616、1617、1618、1619上形成有絕緣層162o、絕緣層1622。在相對基材1601上，形成有遮光膜1632、著色層1636、相對電極層1640。另外，在著色層1636和相對電極層1640之間，形成有平坦化膜1637，防止液晶層1650的液晶的取向無序。圖38示出相對基材一側的結構。相對電極層1640是在不同的像素之間共同使用的電極，形成有槽縫1641。藉由將像素電極層1624及像素電極層1626側的該槽縫1641和槽縫1625交互咬合地配置，可以有效地產生斜向電場，因而控制液晶的取向。據此，可以根據地點，來改變液晶的取向方向，從而擴大視角。在像素電極層1626上形成有配向膜1648，並且在相對電極層1640上形成有配向膜1646。
像這樣，可以使用複合了有機化合物和無機化合物的複合材料作為像素電極層來製造液晶面板。使用這種像素電極，可以無須使用以銦為主要成分的透明導電膜，解除在材料的瓶頸狀態。
本實施模式可以與上述實施模式1或實施模式2適當地組合。
根據本發明，可以以所要求的形狀，形成構成顯示裝置的佈線等構成物。另外，因為也可以減少複雜的光微影步驟並且以簡化的製程來製造顯示裝置，所以減少材料的損失並且可以降低成本。因此，可以高良率地製造高性能且高可靠性的顯示裝置。
(實施模式9)
在本實施模式中，描述經由低成本之簡化製程製造高可靠性的顯示裝置的例子。詳細地說，描述將液晶顯示元件作為顯示元件的液晶顯示裝置。
在圖18所示的顯示裝置中，在基材250上，在像素區中設置有作為反交錯型薄膜電晶體的電晶體220、像素電極層251、絕緣層252、絕緣層253、液晶層254、間隔層281、絕緣層235、相對電極層256、彩色濾光片258、黑矩陣257、相對基材210、偏振板(偏光板)231、偏振板(偏光板)233、在密封區中的密封材282、端子電極層287、各向異性導電層288、FPC 286。
在本實施模式中製造的反交錯型薄膜電晶體－電晶體220的閘電極層、源電極層、以及汲電極層可以使用如實施模式1所示那樣藉由液滴排出法形成的導電層來形成。製程簡化，並且可以防止材料的損失，因此，可以以低成本且生產性好地製造顯示裝置。
在本實施模式中，也可以如實施模式1所示那樣藉由多個步驟排出包含形成材料的液態組成物，來形成構成顯示裝置的作為反交錯型薄膜電晶體的電晶體220的閘電極層、源電極層、汲電極層、佈線層、像素電極層等。如實施模式1所示，首先沿著導電層的圖案輪廓，經由第一排出製程形成框狀的第一導電層，然後藉由第二排出製程填充第一導電層的框中，形成第二導電層。
因此，若施加黏度較高且相對於被形成區潤濕性低的組成物來形成第一導電層(絕緣層)，該第一導電層(絕緣層)決定導電層的形成區的輪廓，則可以可控性好地形成成為所要求的圖案的輪廓的側緣部。當黏度低且相對於形成區潤濕性高的組成物被施加到由第一導電層(絕緣層)形成的框中時，可以減少導電層內部或表面上，由氣泡等導致的空間或凹凸等，並形成平坦性高的均勻導電層(絕緣層)。由此，藉由分別製作導電層(絕緣層)外側和導電層(絕緣層)內側，所形成之導電層(絕緣層)可以具有高平坦度、低缺陷，並可以以良好控制度來形成想要的圖案。因此，製程可以被簡化，並防止材料損失降低成本。
在本實施模式中，使用非晶半導體作為半導體層，根據需要形成具有一種導電類型的半導體層即可。在本實施模式中，層疊半導體層和作為具有一種導電類型的半導體層的非晶n型半導體層。另外，可以製造形成n型半導體層的n通道型薄膜電晶體的NMOS結構、形成p型半導體層的p通道型薄膜電晶體的PMOS結構、n通道型薄膜電晶體和p通道型薄膜電晶體的CMOS結構。
另外，為了賦予導電性，藉由摻雜而添加賦予導電性的元素，在半導體層中形成雜質區，可以形成n通道型薄膜電晶體、p通道型薄膜電晶體。不同於形成n型半導體層，也可以使用PH3 氣體的電漿處理，對半導體層賦予導電性。
在本實施模式中，電晶體220為n通道型反交錯型薄膜電晶體。此外，也可以使用在半導體層的通道區上設置有保護層的通道保護型反交錯型薄膜電晶體。
接著，描述背光源裝置352的結構。背光源裝置352包括：作為發出螢光的光源331的冷陰極管、熱陰極管、發光二極體、無機EL、有機EL；將光高效率地引導到導光板335的燈光反射器332；在全反射螢光的同時將光引導到整個面的導光板335；減少明亮度的不均勻的擴散板336；用於再利用洩漏到導光板335的下面的光的反射板334。
背光源裝置352與用於調整光源331的亮度的控制電路連接。藉由來自控制電路的信號供應，可以控制光源331的亮度。
電晶體220的源電極層或汲電極層232與形成於絕緣層252中的開口與像素電極層251電連接。如實施模式2所示，可以藉由照射雷射，來在絕緣膜252中形成開口。在本實施模式中，源電極或汲電極層使用比較容易蒸發的低熔點金屬(在本實施模式中使用鉻)。從絕緣膜252側將雷射選擇性地照射到源電極層或汲電極層，由於所照射的能量，源電極層或汲電極層照射區的一部分蒸發。在源電極層或汲電極層的照射區上的絕緣膜252被去除，從而可以形成開口。在源電極層或汲電極層被露出的開口中形成像素電極層251，從而源電極層或汲電極層可以與像素電極層251電連接。
本實施模式可以與實施模式1或實施模式2適當地組合。
根據本發明，可以以所要求的形狀形成構成顯示裝置的佈線等構成物。另外，可以減少複雜的光微影步驟並且簡化製程，來製造顯示裝置，所以可以減少材料損失並降低成本。因此，可以高良率地製造高性能且高可靠性的顯示裝置。
(實施模式10)
在本實施模式中，描述以簡化製程及低成本製造的方法，來製造高可靠性的顯示裝置的一例。
圖21示出了一種應用本發明的主動矩陣型電子紙。儘管圖21示出了主動矩陣型，但本發明也可應用於被動矩陣型。
作為電子紙可以使用扭轉球(twist ball)顯示方式。扭轉球顯示方式就是如下所述進行顯示的方式：將分別塗成白和黑的球形粒子配置在第一電極層及第二電極層之間，在第一電極層及第二電極層之間，產生電位差而控制所述球形粒子的方向。
基材580上的電晶體581是逆共面(reverse coplanar)型薄膜電晶體，包括閘電極層582、閘極絕緣層584、佈線層585a、佈線層585b、以及半導體層586。另外，佈線層585b與第一電極層587a、587b在形成於絕緣層598中的開口接觸並電連接。在第一電極層587a、587b和相對基材596上的第二電極層588之間設置有球形粒子589，該球形粒子589包括具有黑色區590a及白色區590b且周圍充滿了液體的空洞594，並且在球形粒子589的周圍填充有樹脂等填充材料595(參照圖21)。
在本實施模式中，也可以如實施模式1所示那樣藉由多個步驟排出包含形成材料的液態組成物，來形成構成顯示裝置的閘電極層、半導體層、源電極層、汲電極層、佈線層、或第一電極層等。如實施模式1所示，首先沿著導電層的圖案的輪廓通過第一排出製程形成框狀的第一導電層，然後藉由第二排出製程填充第一導電層的框中，形成第二導電層。
因此，若施加黏度較高且相對於被形成區潤濕性低的組成物來形成第一導電層(絕緣層)，該第一導電層(絕緣層)決定導電層的形成區的輪廓，則可以可控性良好地形成成為所要求的圖案的輪廓的側緣部。若將黏度低且相對於被形成區潤濕性高的液態組成物施加到第一導電層(絕緣層)的框中來形成，則可以減少內部或表面上的由氣泡等導致的空間或凹凸等，形成平坦性高的均勻導電層(絕緣層)。由此，藉由分別製作導電層(絕緣層)外側和導電層(絕緣層)內側，來製作導電層(絕緣層)，而可以可控性良好地形成具有所要求的圖案和高平坦性且減少缺陷的導電層(絕緣層)。因此，製程成簡化且可以防止材料的損失，而可以實現低成本化。
佈線層585b在形成於絕緣層598中的開口中與第一電極層587a電連接。如實施模式2所示，可以藉由照射雷射，在絕緣膜598中形成的開口。在本實施模式中，配線層585b使用比較容易蒸發的低熔點金屬(在本實施模式中使用鉻)。從絕緣膜598側將雷射選擇性地照射到佈線層585b，因為被照射的能量，佈線層585b的照射區的一部分蒸發。在佈線層585b的照射區上的絕緣膜598被去除，可以形成開口。在佈線層585b被露出的開口中形成第一電極層587a，從而佈線層585b與第一電極層587a可以電連接。
此外，還可以代替扭轉球而使用電泳元件。使用透明液體和直徑為10μm至20μm的微膠囊，該微膠囊中密封有帶正電白色微粒和帶負電的黑色微粒。對於設置在第一電極層和第二電極層之間的微膠囊，當由第一電極層和第二電極層施加電場時，白色微粒和黑色微粒移動至相反方向，從而可以顯示白色或黑色。利用這種原理的顯示元件就是電泳顯示元件，通常被稱為電子紙。電泳顯示元件具有比液晶顯示元件高的反射率，因而不需要輔助光。此外，耗電量低，並且在昏暗的地方也能辨別顯示部。另外，即使不供應給顯示部電源時，也能夠保持顯示過的圖像，因此，即使使具有顯示功能的顯示裝置遠離電子波源，也能保存儲顯示過的圖像。
電晶體可以具有任意結構，只要電晶體能用作開關元件即可。作為半導體層，可以使用各種半導體如非晶半導體、晶體半導體、多晶半導體、微晶半導體等，或者也可以使用有機化合物形成有機電晶體。
在本實施模式中，具體示出了顯示裝置的結構是主動矩陣型的情況，但是本發明當然也可以應用於被動矩陣型的顯示裝置。當在被動矩陣型的顯示裝置中形成佈線層、電極層、絕緣層等時，也如實施模式1那樣藉由多個選擇性的排出步驟來進行即可，可以製造形成為正確且良好形狀的導電層、絕緣層。
本實施模式可以與上述實施模式1或實施模式2適當地組合。
根據本發明，可以以所要求的形狀形成構成顯示裝置的佈線等構成物。另外，也可以減輕複雜的光微影步驟並且藉由簡化製程製造顯示裝置，所以減少材料的損失並且可以降低成本。因此，可以高良率地製造高性能且高可靠性的顯示裝置。
(實施模式11)
接著來說明，將一驅動電路安裝在根據實施模式3至10製造的顯示面板上的模式。
首先，參照圖26A說明採用COG模式的顯示裝置。在基材2700上，設置有用來顯示文字、圖像等資訊的像素部2701和保護電路2713。設置有多個驅動電路的基材被分成矩形，且分割後的驅動電路(也稱為驅動器IC)2751被安裝在基材2700上。圖26A示出了安裝多個驅動器IC 2751、在驅動器IC 2751端部上的FPC 2750的方式。此外，也可以使分割的尺寸與像素部在信號線側上的邊長大致相同，從而將帶安裝在單一驅動器IC端部上。
另外，也可以採用TAB方式。在此情況下，如圖26B所示那樣黏貼多個帶，將驅動器IC安裝在該帶上即可。與COG方式的情況相同，也可以將單個驅動器IC安裝在單數的帶上。在此情況下，從強度上來看，較佳一起貼合固定驅動器IC的金屬片等。
從提高生產性的觀點來看，較佳，將這些安裝在顯示面板上的驅動器IC形成在一邊長為300mm至1000mm以上的矩形基材上。
換言之，在基材上形成多個將驅動電路部和輸出－輸入端子作為一個裝置的電路圖案，並最終分割使用即可。對於驅動器IC的長邊的長度，考慮到像素部的一邊的長度或像素間距，可以形成為長邊為15至80mm短邊為1至6mm的矩形，或者可以形成為與像素區的一邊長的長度，或形成為像素部的一邊長加上各個驅動電路的一邊長的長度。
驅動器IC在外部尺寸方面勝於IC晶片的優點是長邊的長度。當採用長邊為15至80mm形成的驅動器IC時，對應於像素部安裝所需的數目少於採用IC晶片時的數目即可。因此，能夠提高製造良率。另外，當在玻璃基材上形成驅動器IC時，由於對用作基體的基材的形狀沒有限制，故不會降低生產性。與從圓形矽晶片取得IC晶片的情況相比，這是一個很大的優點。
當掃描線驅動電路3702如圖25B所示那樣積集形成在基材上時，形成有信號線驅動電路的驅動器IC被安裝在像素部3701外側的區域上。這些驅動器IC是信號線的驅動電路。為了形成對應於RGB全彩的像素區，XGA級要求3072個信號線，而UXGA級要求4800個信號線。以這樣的數目形成的信號線，在像素部3701的端部，分成幾個區塊並形成引線，並且對應於驅動器IC的輸出端子的間距而聚集。
驅動器IC較佳由形成在基材上的晶體半導體組成，並且該晶體半導體較佳借助於照射連續發光的雷射來形成。因此，使用連續發光的固態雷射器或氣體雷射器作為所述產生雷射的振盪器。當採用連續發光的雷射器時，晶體缺陷少，所以能夠使用大晶粒的多晶半導體層來製造電晶體。此外，由於遷移率或回應速度良好，故能夠實現高速驅動，從而與傳統元件相比可以進一步提高元件工作頻率。因此，由於特性偏差很小而可以獲得高可靠性。另外，較佳使電晶體的通道長度方向和雷射的掃描方向一致，以便進一步改善工作頻率。這是因為在使用連續發光雷射器進行雷射結晶化的製程中，當電晶體的通道長度方向與雷射在基材上的掃描方向大致平行(較佳為－30度以上至30度以下)時，能夠獲得最高遷移率。要說明的是，通道長度方向與在通道被形成區中的電流流動方向一致，亦即電荷所移動的方向。這樣製造的電晶體具有由其中晶粒在通道方向上延伸存在的多晶半導體層構成的活性層，這意味著晶粒介面大致沿通道方向上形成。
為了進行雷射晶化，較佳將雷射大幅度縮窄，且該雷射的形狀(射束點)較佳與驅動器IC的短邊的寬度相同，即為1mm以上至3mm以下左右。此外，為了確保被照射體有足夠和有效的能量密度，雷射的照射區較佳為線形。但是此處所用的術語“線形”指的不是嚴格意義上的線條，而是縱橫比大的長方形或長橢圓形。例如，指縱橫比為2以上(較佳為10以上至10000以下)的。像這樣，借助於使雷射的形狀(射束點)的寬度與驅動器IC的短邊的長度相同，可以提供生產性提高的顯示裝置的製造方法。
如圖26A、26B所示，可以安裝驅動器IC作為掃描線驅動電路及信號線驅動電路。在此情況下，較佳在掃描線側和信號線側採用具有不同規格的驅動器IC。
在像素區中，信號線和掃描線交叉而形成矩陣，且對應於各個交叉處佈置電晶體。本發明的特徵在於，使用非晶半導體或半非晶半導體作為通道部的TFT作為佈置在像素區中的電晶體。使用電漿CVD法或濺射法等的方法，來形成非晶半導體。可以採用電漿CVD法以300℃以下的溫度形成半非晶半導體。例如，即使為外部尺寸為550mm×650mm的非鹼性玻璃基材，也在短時間內形成電晶體形成所需的膜厚。這種製造技術的特點在製造大畫面顯示裝置時有效。此外，用SAS來構成通道被形成區，半非晶TFT可以獲得2至10cm2 /Vsec的場效應遷移率。當採用本發明時，由於可以以良好的可控性來形成所需形狀的圖案，故可以穩定地形成微細的佈線，而沒有產生短路等缺陷。像這樣，可以製造實現了系統型面板(system on panel)的顯示面板。
利用具有由SAS形成的半導體層的TFT，掃描線驅動電路也可以積集地形成在基材上。在使用具有由AS形成的半導體層的TFT的情況下，較佳將驅動器IC安裝在掃描線驅動電路及信號線驅動電路二者上。
在此情況下，較佳在掃描線和信號線側使用具有不同規格的驅動器IC。例如，構成掃描線驅動器IC的電晶體被要求承受大約30V左右的電壓；但因為驅動頻率為100kHz以下，所相對不需要高速操作。因此，較佳將構成掃描線驅動器的電晶體的通道長度(L)設定得足夠大。另一方面，信號線驅動器IC的電晶體承受大約12V的電壓即足夠，但驅動頻率在3V下為65MHz左右，要求高速操作。因此，較佳根據微米規則，來設定構成驅動器的電晶體的通道長度等。
對安裝驅動器IC的方法沒有特殊的限制，可以採用諸如COG法、引線接合法、或TAB法。
將IC驅動器的厚度設定為與相對基材相同的厚度，使它們之間的高度大致相同，這有助於顯示裝置整體的薄型化。另外，用相同材質製作各基材，即使該顯示裝置產生溫度變化，也不產生熱應力，不會損害由TFT製作的電路的特性。而且，如本實施模式所述通過使用比IC晶片長的驅動器IC來安裝驅動電路，可以減小安裝在一個像素區中的驅動器IC的數目。
如上所述，可以將驅動電路組合在顯示面板上。
(實施模式12)
本實施模式描述根據實施模式3至10製造的顯示面板(EL顯示面板、液晶顯示面板)例子，其中用非晶半導體或SAS形成半導體層，並且在基材上形成掃描線驅動電路。
圖32示出由使用具有1至15cm2 /V．sec的電子場效遷移率的SAS之n通道型TFT構成的掃描線驅動電路的方塊圖。
在圖32中，方塊8500相當於輸出一取樣脈衝給一級的脈衝輸出電路。一移位暫存器係由n個脈衝輸出電路構成。8501表示緩衝電路，像素8502連接至該緩衝電路。
圖33示出脈衝輸出電路8500的具體結構，其中電路由n通道型TFT 8601至8613構成。此時，TFT的尺寸可以根據使用SAS的n通道型TFT的工作特性來確定。例如，當將通道長度設定為8μm時，通道寬度可以設定為10至80μm的範圍。
另外，圖34示出緩衝電路8501的具體結構。緩衝電路也同樣地由n通道型TFT 8620至8635構成。此時，TFT的尺寸可以根據使用SAS的n通道型TFT的工作特性來確定。例如，當通道長度設定為10μm時，通道寬度可以設定為10至1800μm的範圍。
為了實現這種電路，需要藉由佈線使TFT相互連接。
藉由上述製程，可以將驅動電路組合到顯示面板中。
(實施模式13)
參照圖16來描述本實施模式。圖16示出了使用根據本發明製造的TFT基材2800構成EL顯示模組的一個例子。在圖16中，在TFT基材2800上，形成有由像素構成的像素部。
在圖16中，在像素部的外側且在驅動電路和像素之間設有保護電路2801。保護電路2801具有與形成在像素中的TFT相同的TFT。或者，保護電路2801可以藉由將所述TFT的閘極連接到源極或汲極的一方，而以相同於二極體的模式工作。由單晶半導體形成的驅動器IC、由多晶半導體膜形成在玻璃基材上的保持驅動器(stick driver)IC、或由SAS形成的驅動電路等被應用於驅動電路2809。
TFT基材2800藉由由液滴排出法形成的間隔層2806a、間隔層2806b與密封基材2820固定。間隔層的設置較佳滿足如下條件：即使當基材的厚度薄或像素部的面積加大時，也使兩個基材的間隔保持恒定。在與TFT 2802、TFT2803分別連接的發光元件2804、發光元件2805上且在TFT基材2800和密封基材2820之間的空隙中，可以填充至少對可見光具有透光性的樹脂材料，並使其固化，或者也可以填充疏水氮或惰性氣體。
在本實施模式中，也可以如實施模式1所示那樣通過多個步驟排出包含形成材料的液態組成物，來形成構成顯示裝置的閘電極層、半導體層、源電極層、汲電極層、佈線層、或第一電極層等。如實施模式1所示，首先沿著導電層的圖案輪廓藉由第一排出製程形成框狀的第一導電層，然後藉由第二排出製程填充第一導電層的框中，形成第二導電層。
因此，若施加黏度較高且相對於被形成區潤濕性低的組成物來形成決定導電層的形成區輪廓的第一導電層(絕緣層)被形成區，則可以可控性好地形成成為所要求的圖案的輪廓的側緣部。若將黏度低且相對於被形成區潤濕性高的液態組成物施加到第一導電層(絕緣層)的框中來形成，則可以減少內部或表面上的由氣泡等導致的空間或凹凸等，形成平坦性高的均勻的導電層(絕緣層)。由此，分別製作導電層(絕緣層)外側和導電層(絕緣層)內側，來製作導電層(絕緣層)，而可以可控性好地形成具有所要求的圖案和高平坦性且減輕缺陷的導電層(絕緣層)。因此，製程簡化且可以防止材料的損失，而可以實現低成本化。
圖16示出了發光元件2804、發光元件2805具有沿圖中的箭頭方向發光的頂部發光結構(top emission type)的情況。使各像素發射紅色、綠色、藍色的不同顏色的光，可以進行多彩色顯示。此時，藉由在密封基材2820側形成對應於各種顏色的著色層2807a、著色層2807b、著色層2807c，可以提高發射到外部的光的顏色純度。而且，也可以採用發射白色光的元件作為像素，並與著色層2807a、著色層2807b、著色層2807c組合。
作為外部電路的驅動電路2809通過佈線基材2810與設在外部電路基材2811一端的掃描線或信號線連接端子連接。此外，也可以具有以下結構：與TFT基材2800相接觸或靠近，設置熱管2813和散熱板2812以提高散熱效果，其中熱管2813是用於將熱傳導到裝置外部的管狀高效熱傳導裝置。
另外，圖16示出了頂部發光的EL模組，但也可以改變發光元件的結構或外部電路基材的配置，採用底部發光結構，當然，也可以採用從頂面、底面雙側發射光的雙向發光結構。在頂部發光型結構的情況下，也可以將成為隔壁的絕緣層著色，用作黑矩陣。可以採用液滴排出法來形成該隔壁，將顏料類的黑色樹脂、碳黑等混合到聚醯亞胺等的樹脂材料中形成即可，還可以採用其疊層。
此外，在EL顯示模組中，也可以使用相位差板、偏振板來遮擋從外部入射的光的反射光。如果是頂部發光型顯示裝置，也可以將成為隔壁的絕緣層著色，用作黑矩陣。可以採用液滴排出法等來形成該隔壁，可以將碳黑等混合到顏料類黑色樹脂、聚醯亞胺等樹脂材料中來形成，還可以採用其疊層。也可以藉由液滴排出法將不同的材料多次噴射到同一個區域，以形成間隔壁。將λ/4板和λ/2板用作相位差板、相位差板，並設計成能夠控制光即可。作為其結構，從TFT元件基材側按順序為發光元件、密封基材(密封材)、相位差板(λ/4板、λ/2板)、以及偏振板，其中，從發光元件發射的光通過它們從偏振板側發射到外部。將上述相位差板、偏振板設置在光發射的一側即可，或在兩方發射的雙向發射型顯示裝置中，也可以設在兩方。此外，在偏振板的外側可以具有反射防止膜。由此，可以顯示解析度更高、精確的圖像。
在TFT基材2800中，可以使用密封材、黏結性樹脂將樹脂薄膜貼到形成有像素部的一側，來形成密封結構。雖然在本實施模式中描述了使用玻璃基材的玻璃密封，但也可以採用諸如使用樹脂的樹脂密封、使用塑膠的塑膠密封、使用薄膜的薄膜密封等各種密封方法。在樹脂薄膜的表面上較佳設置防止蒸汽透過的氣體阻障膜。利用薄膜密封結構，可以進一步實現薄型化及輕量化。
本實施模式可以分別與實施模式1至7、實施模式11、12組合來使用。
(實施模式14)
參照圖20A和20B來描述本實施模式。圖20A和20B示出了用根據本發明製造的TFT基材2600來構成液晶顯示模組的一個例子。
圖20A為液晶顯示模組的一個例子，其中，TFT基材2600和相對基材2601被密封材2602固定，且在它們之間設有像素部2603和液晶層2604，以形成顯示區。進行彩色顯示時，著色層2605是必須的。在RGB模式的情況下，對應於各個像素設有對應於紅、綠、藍各種顏色的著色層。TFT基材2600和相對基材2601的外側設置有偏振板2606、2607、漫射片2613。光源由冷陰極管2610和反射板2611構成。電路基材2612通過軟式線路板2609與TFT基材2600的佈線電路部2608連接，並且組合入控制電路、電源電路等外部電路。另外，也可以在偏振板和液晶層之間以具有相位差板的方式層疊。
液晶顯示模組可以採用TN(扭曲向列)模式、IPS(平面內轉換)模式、FFS(Fringe Field Switching，邊緣電場轉換)模式、MVA(Multi－domain Vertical Alignment，多疇垂直取向)模式、PVA(Patterned Vertical Alignment，垂直取向構型)模式、ASM(Axially Symmetric aligned Micro－cell，軸對稱排列微胞)模式、OCB(Optical Compensated Birefringence，光學補償雙折射)模式、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal，鐵電液晶)模式、AFLC(Antiferroelectric Liquid Crystal，反鐵電液晶)模式等。
圖20B示出了一個例子，其中，將OCB模式應用於圖20A)的液晶顯示模組，於是該成為FS－LCD(Field Sequential－LCD；場順序液晶顯示裝置)。FS－LCD在一幀周期內分別進行紅色發光、綠色發光、以及藍色發光，通過時間分割來合成圖像，從而能夠進行彩色顯示。而且，採用發光二極體或冷陰極管等來進行各個發光，因而不需要彩色濾光片。因此，由於不需要排列三原色的彩色濾光片、限定各種顏色的顯示區，所以哪個區域都可以進行三種顏色的顯示。另一方面，由於在一幀周期內進行三種顏色的發光，因此要求液晶高速回應。當將採用FS方式的FLC模式及OCB模式應用於本發明的顯示裝置時，能夠完成高性能且高畫質的顯示裝置或液晶電視裝置。
OCB模式的液晶層具有所謂的π裝置結構。π裝置結構是指液晶分子被取向成其預傾角相對於有源矩陣基材和相對基材的基材之間的中心面呈面對稱關係的結構。當對基材間未施加電壓時，π裝置結構中的取向狀態是展曲取向，當施加電壓時轉入彎曲取向。當成為彎曲取向時進行白顯示。若進一步施加電壓，彎曲取向的液晶分子垂直於兩個基材而取向，並且成為光不透過的狀態。另外，利用OCB模式，能夠獲得比以往的TN模式快約10倍的高回應速度。
另外，作為一種對應於FS方式的模式，還可以採用HV(Half V)－FLC和SS(Surface Stabilized，表面穩定)－FLC等，所述HV－FLC和SS－FLC採用能夠高速工作的強誘電性液晶(FLC：Ferroelectric Liquid Crystal)。將黏度比較低的向列相液晶用於OCB模式，HV－FLC、SS－FLC可以使用具有強誘電相的近晶狀液晶。
使液晶顯示模組的盒間隙變窄，來提高液晶顯示模組的光學回應速度。或者，降低液晶材料的黏度，也可以提高光學回應速度。在TN模式液晶顯示模組的像素區的像素間距為30μm以下時，上述高速化更有效。另外，藉由一時段提高(或降低)外加電壓的過驅動法，能夠進一步實現高速化。
圖20B的液晶顯示模組是透射型液晶顯示模組，設有紅色光源2910a、綠色光源2910b、藍色光源2910c作為光源。為了分別控制紅色光源2910a、綠色光源2910b、藍色光源2910c的開通或關斷，設置有控制部2912。各種顏色的發光由控制部2912控制，光入射至液晶，並且藉由分時法來合成圖像，從而進行彩色顯示。
如上所述，利用本發明，可以製造高解析度且高可靠性的液晶顯示模組。
本實施模式能夠與實施模式1、實施模式2、實施模式8、實施模式9、實施模式11、實施模式12分別組合使用。
(實施模式15)
使用根據本發明形成的顯示裝置，可以製造電視裝置(也簡稱為電視、或電視接收機)。圖27為示出了電視裝置的主要結構的方塊圖。
圖25A是顯示本發明的顯示面板的結構的俯視圖，其中在具有絕緣表面的基材2700上形成有以矩陣狀排列像素2702的像素部2701、掃描線輸入端子2703、信號線輸入端子2704。像素數可以根據各種標準來設定，若是XGA且用RGB的全色顯示，像素數是1024×768×3(RGB)，若是UXGA且用RGB的全色顯示，像素數是1600×1200×3(RGB)，若對應於全規格高解析畫質(full spec high defination)且用RGB的全色顯示，像素數是1920×1080×3(RGB)即可。
像素2702是藉由從掃描線輸入端子2703延伸的掃描線和從信號線輸入端子2704延伸的信號線交叉，以矩陣狀排列的。像素部2701的像素中的每一個具有開關元件和連接於該開關元件的像素電極層。開關元件的典型例子是TFT。TFT的閘電極層側連接到掃描線，源極側或汲極側連接到信號線，能夠利用從外部輸入的信號獨立地控制每一個像素。
圖25A示出了使用外部驅動電路控制輸入到掃描線及信號線的信號的顯示面板的結構。然而，如圖26A所示，也可以藉由COG(Chip On Glass；玻璃上安裝晶片)方式將驅動器IC 2751安裝在基材2700上。此外，作為其他安裝方式，也可以使用如圖26B所示的TAB(Tape Automated Bonding；帶式自動接合)方式。驅動器IC既可以是形成在單晶半導體基材上的，又可以是在玻璃基材上由TFT形成電路的。在圖26中，驅動器IC 2751與FPC(Flexible printed circuit，軟性印刷電路)2750連接。
此外，當由具有結晶性的半導體形成設置在像素中的TFT時，如圖25B所示，也可以在基材3700上形成掃描線驅動電路3702。在圖25B中，與圖25A同樣地使用連接於信號線輸入端子3704的外部驅動電路來控制像素部3701。在設置在像素中的TFT由遷移度高的多晶(微晶)半導體、單晶半導體等形成的情況下，如圖25C所示，也可以在基材4700上積集地形成像素部4701、掃描線驅動電路4702、信號線驅動電路4704。
在圖27中，顯示面板可以具有如下結構：如圖25A所示的結構，其中只形成有像素部901並且掃描線驅動電路903和信號線驅動電路902藉由如圖26B所示的TAB方式或如圖26A所示的COG方式安裝；如圖25B所示的結構，其中形成TFT，在基材上形成像素部901和掃描線驅動電路903，且另外安裝信號線驅動電路902作為驅動器IC；或者如圖25C所示的結構，其中將像素部901、信號線驅動電路902和掃描線驅動電路903積集形成在基材上等。但是，任一結構都可以採用。
在圖27中，作為其他外部電路的結構，在視頻信號的輸入一側包括放大由調諧器904接收的信號中的放大視頻信號的視頻信號放大電路905、將從其輸出的信號轉換為與紅、綠、藍每種顏色相應的色信號的視頻信號處理電路906、以及將該視頻信號轉換為驅動器IC的輸入規格的控制電路907等。控制電路907將信號分別輸出至掃描線側和信號線側。在進行數位驅動的情況下，也可以具有如下結構，即在信號線側設信號分割電路908，並且將輸入數位信號分成m個來供給。
由調諧器904接收的信號中的音頻信號被傳送至音頻信號放大電路909，並且其輸出經由音頻信號處理電路910供給至揚聲器913中。控制電路911從輸入部912接收接收站(接收頻率)和音量的控制資訊，並且將信號傳送至調諧器904、音頻信號處理電路910。
如圖28A、B所示，將上述顯示模組結合在機殼中，從而可以完成電視裝置。如使用液晶顯示模組作為顯示模組，可以完成液晶電視裝置。使用EL顯示模組作為顯示模組，可以完成EL電視裝置、電漿電視、電子紙等。在圖28A中，由顯示模組形成主畫面2003，並且作為其他輔助設備具有揚聲器部2009、操作開關等。以這種方式，根據本發明可以完成電視裝置。
將顯示面板2002組合在機殼2001中，可以由接收器2005接收普通的電視廣播的信號。而且，經由數據機2004連接到採用有線或無線方式的通訊網絡，可以進行單方向(從發送者到接收者)或雙方向(在發送者和接收者之間或在接收者之間)的資訊通信。可以使用安裝在機殼中的開關或遙控裝置2006來操作電視裝置。也可以在遙控裝置2006中設置用於顯示輸出資訊的顯示部2007。
另外，除了主畫面2003之外，電視裝置可以包括用第二顯示面板形成的子畫面2008來顯示頻道或音量等。在這種結構中，可以使用本發明的液晶顯示面板形成主畫面2003及子畫面2008。可以使用視度好的EL顯示面板形成主畫面2003，並且使用能夠以低耗電量進行顯示的液晶顯示面板形成子畫面。另外，為了優先降低耗電量，可以使用液晶顯示面板形成主畫面2003，使用EL顯示面板形成子畫面，以使子畫面可以閃亮和閃滅。使用本發明，甚至當使用這種大尺寸基材並且使用許多TFT、電子部件時，也可以形成高可靠性的顯示裝置。
圖28B顯示了具有例如20吋至80吋的大型顯示部的電視裝置，其包括機殼2010、顯示部2011、作為操作部的遙控裝置2012、揚聲器部2013等。將本發明應用於顯示部2011的製造中。圖28B的電視裝置是壁掛式的，所以不需要大的設置空間。
當然，本發明不局限於電視裝置，並且可以應用於各種各樣的用途，如個人電腦的監視器、尤其是大面積的顯示媒體如火車站或機場等的資訊顯示板或者街頭上的廣告顯示板等。
本實施模式可以與上述實施模式1至14適當地自由地組合。
(實施模式16)
作為本發明的電子器具，可以舉出電視裝置(簡稱為電視，或者電視接收機)、如數位相機、數位攝影機、攜帶型電話裝置(簡稱為移動電話機、手機)、PDA等攜帶型資訊終端、攜帶型遊戲機、電腦用的監視器、電腦、汽車音響等的聲音播放裝置、家用遊戲機等的具備記錄媒體的圖像播放裝置等。對於其具體例子將參照圖29來說明。
圖29A所示的攜帶型資訊終端設備包括主體9201、顯示部9202等。顯示部9202可以應用本發明的顯示裝置。結果，可以簡化製程以低成本製造之顯示裝置，所以可以低成本地提供高可靠性的攜帶型資訊終端設備。
圖29B所示的數位攝影機包括顯示部9701、顯示部9702等。顯示部9701可以應用本發明的顯示裝置。結果，可以藉由簡化製程以低成本製造顯示裝置，所以可以低成本地提供高可靠性的數位攝影機。
圖29C所示的移動電話機包括主體9101、顯示部9102等。顯示部9102可以應用本發明的顯示裝置。結果，可以藉由簡化製程以低成本，來製造顯示裝置，所以可以低成本地提供高可靠性的移動電話機。
圖29D所示的攜帶型電視裝置包括主體9301、顯示部9302等。顯示部9302可以應用本發明的顯示裝置。結果，可以藉由簡化製程以低成本，來製造顯示裝置，所以可以低成本地提供高可靠性的電視裝置。此外，可以將本發明的顯示裝置廣泛地應用於如下的電視裝置：安裝到移動電話機等的攜帶型終端的小型電視裝置；能夠搬運的中型電視裝置；以及大型電視裝置(例如40吋以上)。
圖29E所示的攜帶型電腦包括主體9401、顯示部9402等。顯示部9402可以應用本發明的顯示裝置。結果，可以藉由簡化製程，以低成本，來製造顯示裝置，所以可以低成本地提供高可靠性的攜帶型電腦。
如此，採用本發明的顯示裝置，可以提供高性能的電子設備，該電子設備器具可以顯示可視性優異且高圖像質量的圖像。
本實施模式可以與上述的實施模式1至15適當地自由地組合。
700．．．基材
702a,b．．．液滴排出裝置
703、703a,b．．．第一導電層
704．．．液滴排出裝置
705．．．第二導電層
715a－c．．．第二導電層
707a－c．．．低濕潤性區
708a－b．．．高濕潤性區
701．．．低濕潤性物質
709a,b．．．液滴排出裝置
710a,b．．．第一導電層
711．．．液滴排出裝置
712．．．第二導電層
720．．．基材
721a,b．．．導電層
722．．．絕緣層
723．．．雷射束
724．．．照射區
725．．．開口
727a,b．．．絕緣層
728a,b．．．導電層
726．．．導電層
730．．．基材
731．．．導電層
732．．．導電層
733．．．絕緣層
734．．．導電層
735．．．基材
736．．．導電層
738．．．絕緣層
739．．．導電層
740．．．基材
741a,b．．．導電層
743．．．絕緣層
744．．．導電層
745．．．基材
746．．．導電層
747．．．導電層
748．．．絕緣層
749．．．導電層
750．．．開口
751．．．開口
752．．．開口
753．．．開口
760．．．基材
763．．．液滴排出裝置
764．．．導電層
765．．．基材
767．．．液滴排出裝置
768．．．導電層
770．．．基材
772．．．液滴排出裝置
773．．．導電層
774．．．液滴排出裝置
775．．．導電層
100．．．基材
104、104a,b．．．閘電極層
105、105a,b．．．閘電極層
136a,b．．．液滴排出裝置
137a,b．．．液滴排出裝置
108．．．半導體膜
109a,b．．．遮罩層
107．．．半導體膜
110a,b．．．液滴排出裝置
111a,b．．．半導體層
112a,b．．．半導體層
114．．．開口
116a,b．．．液滴排出裝置
117a,b．．．液滴排出裝置
121．．．源電極層
122．．．汲電極層
123．．．汲電極層
118a,b．．．半導體層
119a－d．．．半導體層
124a,b．．．電晶體
120．．．源電極層
125．．．開口
126．．．絕緣層
127a,b．．．第一導電層
128a,b．．．液滴排出裝置
129．．．第二導電層
130．．．液滴排出裝置
134．．．第一電極層
131．．．絕緣層
132．．．電致發光層
133．．．第二電極層
150．．．基材
151、151a,b．．．基底膜
157．．．閘絕緣層
167,168．．．絕緣膜
181．．．絕緣膜
204．．．週邊驅動電路區
206．．．像素區
255．．．p通道薄膜電晶體
265．．．n通道薄膜電晶體
275．．．n通道薄膜電晶體
285．．．p通道薄膜電晶體
201．．．分離區
202．．．外部端子連接區
203．．．佈線區
185．．．第一電極層
186．．．絕緣層
178．．．端子電極層
179a,b．．．佈線
205．．．連接區
188．．．發光層
189．．．第二電極層
190．．．發光層
192．．．密封材
195．．．密封基材
193．．．填充材
194．．．FPC
196．．．各向異性導電層
207．．．週邊驅動電路區
208．．．週邊驅動電路區
209．．．週邊驅動電路區
210．．．相對基材
220．．．電晶體
231．．．偏光板
232．．．源電極層
233．．．偏光板
235．．．絕緣層
250．．．基材
251．．．像素電極層
252．．．絕緣層
253．．．絕緣層
254．．．液晶層
256．．．相對電極層
257．．．黑矩陣
258．．．彩色濾光片
281．．．間隔層
282．．．密封材
286．．．FPC
288．．．各向異性導電層
331．．．光源
332．．．燈光反射器
334．．．反射板
335．．．導電板
336．．．擴散板
352．．．背光單元
480．．．基材
481．．．薄膜電晶體
484．．．第一電極層
485．．．電致發光層
486．．．第二電極層
487a,b．．．源電極層
493．．．閘電極層
494．．．半導體層
495a,b．．．n型半導體層
496．．．通道保護層
460．．．基材
461．．．通道保護薄膜電晶體
462．．．源電極層
463．．．第一電極層
464．．．電致發光層
465．．．第二電極層
470．．．基材
471．．．通道保護薄膜電晶體
472．．．第一電極層
473．．．電致發光層
474．．．第二電極層
475．．．源電極層
481．．．通道保護薄膜電晶體
480．．．發光基材
487a,b．．．源電極層
493．．．閘電極層
494．．．半導體層
495a,b．．．n型半導體層
496．．．通道保護層
580．．．基材
581．．．電晶體
582．．．閘電極層
584．．．閘絕緣層
585a,b．．．佈線層
586．．．半導體層
587a,b．．．第一電極層
588．．．第二電極層
589．．．球形粒子
590a．．．黑色區
590b．．．白色區
594．．．空洞
595．．．填充材料
596．．．相對基材
598．．．絕緣層
300．．．基材
301a1－3．．．第一導電層
302．．．絕緣層
303．．．雷射束
304．．．照射區
305．．．開口
306．．．導電層
307a,b．．．絕緣層
308a,b．．．第二導電層
600．．．基材
602．．．外部端子連接區
603．．．佈線區
604a,b．．．基底膜
606．．．像素區
607．．．驅動電路區
608a,b．．．驅動電路區
611．．．絕緣膜
612．．．絕緣膜
615．．．絕緣層
622．．．電晶體
623．．．電容
630．．．像素電極層
631．．．絕緣層
632．．．液晶層
633．．．絕緣層
634．．．導電層
635．．．著色層
637．．．間隔層
641．．．偏光板
642．．．偏光板
643．．．偏光板
644a,b．．．源電極層
678a,b．．．端子電極層
694．．．FPC
695．．．相對基材
696．．．週邊驅動電路區
692．．．密封材
620．．．電晶體
621．．．電晶體
50．．．第一電極層
52．．．電致發光層
53．．．第二電極層
54、54a,b．．．絕緣層
60．．．第一電極層
61．．．發光材
62．．．電致發光層
63．．．第二電極層
64、64a,b．．．絕緣層
802．．．第三層
803．．．第二層
804．．．第一層
850．．．第二電極層
860．．．電致發光層
870．．．第一電極層
901．．．像素部
902．．．信號線驅動電路
903．．．掃描線驅動電路
904．．．調諧器
905．．．視頻信號放大電路
906．．．視頻信號處理電路
907．．．控制電路
908．．．信號分割電路
909．．．音頻信號放大電路
910．．．音頻信號處理電路
911．．．控制電路
912．．．輸入部
913．．．揚聲器
1001．．．雷射束直接寫入系統
1002．．．個人電腦
1003．．．雷射振盪器
1004．．．電源
1005．．．光學系統
1006．．．音頻光學調變器
1007．．．光學系統
1008．．．基材
1009．．．基材移動單元
1010．．．D/A轉換器
1011．．．驅動器
1012．．．驅動器
1400．．．基材
1404．．．攝像裝置
1405．．．噴頭
1407．．．控制裝置
1408．．．儲存媒體
1409．．．影像處理單元
1406．．．虛線
1403．．．液滴排出單元
1410．．．電腦
1411．．．標記
1412．．．噴頭
1413．．．材料供給源
1414．．．材料供給源
1602．．．閘佈線層
1603．．．閘電極層
1600．．．基材
1601．．．基材
1610．．．半導體層
1611．．．半導體層
1616．．．佈線層
1618．．．佈線層
1619．．．佈線層
1620．．．絕緣層
1617．．．佈線層
1622．．．絕緣層
1623．．．開口
1624．．．像素電極層
1625．．．槽縫
1626．．．像素電極層
1627．．．開口
1628．．．TFT
1629．．．TFT
1632．．．遮光膜
1636．．．著色層
1637．．．偏光膜
1640．．．相對電極層
1646．．．配向膜
1648．．．配向膜
1650．．．液晶層
2001．．．機殼
2002．．．顯示面板
2003．．．主螢幕
2004．．．數據機
2005．．．接收器
2006．．．遙控裝置
2007．．．顯示部
2008．．．次螢幕
2009．．．揚聲器部
2010．．．機殼
2011．．．顯示部
2012．．．遙控裝置
2013．．．揚聲器部
2700．．．基材
2701．．．像素部
2702．．．像素
2703．．．掃描線輸入端子
2704．．．信號線輸入端子
2713．．．保護電路
2750．．．FPC
2751．．．驅動IC
2800．．．TFT基材
2801．．．保護電路部
2802．．．TFT
2803．．．TFT
2804．．．發光元件
2805．．．發光元件
2806a,b．．．間隔層
2807a－c．．．著色層
2809．．．驅動電路
2810．．．佈線板
2811．．．外部電路板
2812．．．散熱板
2813．．．熱管
2820．．．密封基材
2600．．．TFT基材
2601．．．相對基材
2602．．．密封材
2603．．．像素部
2604．．．液晶層
2605．．．著色層
2606．．．偏光板
2607．．．偏光板
2608．．．佈線電路部
2609．．．軟式佈線板
2610．．．冷陰極管
2611．．．反射板
2612．．．電路基材
2613．．．擴散板
2910a．．．紅光源
2910b．．．緣光源
2910c．．．藍光源
2912．．．控制部
3700．．．基材
3701．．．像素部
3702．．．掃描線驅動電路
3704．．．信號線輸入端子
4700．．．玻璃基材
4701．．．像素
4702．．．掃描線驅動電路
4704．．．信號線驅動電路
8601－8613．．．n通道TFT
8500．．．脈衝輸出電路
8501．．．緩衝電路
8502．．．像素
8620－8635．．．n通道TFT
圖1A－1至1B－2是說明本發明的示意圖；圖2A至2C是說明本發明的示意圖；圖3A至3C是說明本發明的示意圖；圖4A至4C是說明本發明的示意圖；圖5A至5D是說明本發明的示意圖；圖6A至6C是說明本發明的示意圖；圖7A至7C是說明本發明的顯示裝置製造方法的圖；圖8A至8C是說明本發明的顯示裝置製造方法的圖；圖9A至9C是說明本發明的顯示裝置製造方法的圖；圖10A至10C是說明本發明的顯示裝置製造方法的圖；圖11A至11C是說明本發明的顯示裝置製造方法的圖；圖12A12C是說明本發明的顯示裝置製造方法的圖；圖13A13C是說明本發明的顯示裝置製造方法的圖；圖14A14B是說明本發明的顯示裝置製造方法的圖；圖15A與15B是說明本發明的顯示裝置的圖；圖16是說明本發明的顯示模組結構例子的截面圖；圖17A至17C是說明本發明的顯示裝置的圖；圖18是說明本發明的顯示裝置的圖；圖19A及19B是說明本發明的顯示裝置製造方法的圖；圖20A及20B是說明本發明的顯示模組結構例子的截面圖；圖21是說明本發明的顯示裝置的圖；圖22A至22D是說明可應用於本發明的發光元件的結構圖；圖23A至23C是說明可應用於本發明的發光元件的結構圖；圖24A至24C是說明可應用於本發明的發光元件的結構圖；圖25A至25C是本發明的顯示裝置的俯視圖；圖26A與26B是本發明的顯示裝置的俯視圖；圖27是示出應用本發明的電子設備的主要結構的框圖；圖28A與28B示出應用本發明的電子設備的圖；圖29A至29E示出應用本發明的電子設備的圖；圖30是說明可應用於本發明的液滴排出裝置的結構圖；圖31是說明可應用於本發明的雷射直接寫入系統的結構圖；圖32是說明在本發明的顯示面板中，由TFT形成掃描線驅動電路時的電路結構圖；圖33是說明在本發明的顯示面板中由TFT形成掃描線驅動電路時的電路結構(移位暫存器電路)圖；圖34是說明在本發明的顯示面板中，由TFT形成掃描線驅動電路時的電路結構(緩衝電路)圖；圖35A至35D是說明本發明的示意圖；圖36是說明本發明的顯示裝置的製造方法的圖；圖37是說明本發明的顯示裝置的製造方法的圖；圖38是說明本發明的顯示裝置的製造方法的圖。
704．．．液滴排出裝置
705．．．第二導電層

Claims (28)

  1. 一種半導體裝置的製造方法，包括步驟：藉由排出包含導電性材料的第一組成物，在具有絕緣表面的基材上，形成具有框狀的第一導電層；以及藉由在由具有框狀的該第一導電層包圍的區域中，排出包含導電性材料的第二組成物，而形成第二導電層，其中該包含導電性材料的第一組成物的黏度高於該包含導電性材料的第二組成物的黏度。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的半導體裝置的製造方法，其中該包含該導電性材料的第一組成物係被連續地排出，及包含該導電性材料的第二組成物係被間歇地排出。
  3. 根據申請專利範圍.第1項所述的半導體裝置的製造方法，其中該第一導電層的厚度大於該第二導電層的厚度。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述的半導體裝置的製造方法，其中一像素電極層包括該第一導電層和該第二導電層。
  5. 一種半導體裝置的製造方法，包括步驟：藉由排出包含導電性材料的第一組成物，在具有絕緣表面的基材上，形成具有框狀的第一導電層；以及藉由在由具有框狀的該第一導電層包圍的區域中，排出包含導電性材料的第二組成物，以形成第二導電層，其中該包含導電性材料的第一組成物相對於該具有該絕緣表面的該基材的潤濕性低於包含導電性材料的第二組成物相對於該具有絕緣表面的該基材的潤濕性。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述的半導體裝置的製造方法，其中該包含導電性材料的第一組成物係被連續排出，及該包含導電性材料的第二組成物係被間歇地排出。
  7. 根據申請專利範圍第5項所述的半導體裝置的製造方法，其中該第一導電層的厚度大於該第二導電層的厚度。
  8. 根據申請專利範圍第5項所述的半導體裝置的製造方法，其中一像素電極層包括該第一導電層和該第二導電層。
  9. 一種半導體裝置的製造方法，包括步驟：形成第一導電層；在該第一導電層上形成絕緣層；藉由利用雷射束選擇性地照射該第一導電層及該絕緣層，去除該第一導電層的照射區的一部分及該絕緣層的照射區，從而在該第一導電層及該絕緣層中，形成一開口；藉由將包含第一導電性材料的第一組成物排出到該開口中，以形成與該第一導電層電連接的第二導電層，其中該第二導電層具有框狀；以及藉由將包含第二導電性材料的第二組成物排出，以在該第二導電層的內側形成第三導電層，其中該第一組成物和該第二組成物彼此不同。
  10. 根據申請專利範圍第9項所述的半導體裝置的製造方法，其中該第一導電層包含鉻、鉬、鎳、鈦、鈷、銅和鋁中的至少一種。
  11. 根據申請專利範圍第9項所述的半導體裝置的製造 方法，其中該雷射束透過該絕緣層。
  12. 根據申請專利範圍第9項所述的半導體裝置的製造方法，其中該絕緣層包含有機樹脂。
  13. 一種半導體裝置的製造方法，包括步驟：形成第一導電層；在該第一導電層上，形成第二導電層；在該第一導電層及該第二導電層上，形成絕緣層；利用雷射束選擇性地照射該第一導電層、該第二導電層、以及該絕緣層，去除該第二導電層的照射區及該絕緣層的照射區，從而在該第二導電層及該絕緣層中形成開口；以及藉由將包含第一導電性材料的第一組成物排出到該開口中，形成電連接到該第一導電層及該第二導電層的第三導電層，其中該第三導電層具有框狀；以及藉由將包含第二導電性材料的第二組成物排出，以在該第三導電層的內側形成第四導電層，其中該第一組成物和該第二組成物彼此不同。
  14. 根據申請專利範圍第13項所述的半導體裝置的製造方法，其中該第二導電層包含鉻、鉬、鎳、鈦、鈷、銅、和鋁中的至少一種。
  15. 根據申請專利範圍第13項所述的半導體裝置的製造方法，其中該雷射束透過該絕緣層。
  16. 根據申請專利範圍第13項所述的半導體裝置的製造方法，其中該絕緣層包含有機樹脂。
  17. 一種半導體裝置，包括：像素電極，其中該像素電極包括具有框狀的第一導電層和在該具有框狀的該第一導電層中形成的第二導電層，其中該第一導電層和該第二導電層是彼此不同的材料，其中具有該框狀的該第一導電層僅形成於該第二導電層的側邊界，以及其中該第一導電層不延伸和接觸該第二導電層的內側。
  18. 根據申請專利範圍第17項所述的半導體裝置，其中該第一導電層的厚度大於該第二導電層的厚度。
  19. 根據申請專利範圍第17項所述的半導體裝置，其中該第一導電層的黏度高於該第二導電層的黏度。
  20. 根據申請專利範圍第17項所述的半導體裝置，其中該第一導電層相對於具有絕緣表面的基材的潤濕性低於該第二導電層相對於該具有絕緣表面的基材的潤濕性。
  21. 一種顯示裝置，包含：電晶體，包括閘極電極層，閘極絕緣層，第一佈線層，第二佈線層，和半導體層；絕緣層；第一電極層，其經由形成在該絕緣層中的開口而電連接至該第一佈線層和該第二佈線層之一；第二電極層；以及 以黑色和白色呈現的扭轉球在該第一電極層和該第二電極層間，其中該扭轉球的方向可由介於該第一電極層和該第二電極層間產生的電位所控制；其中該閘極電極層，該第一佈線層，該第二佈線層，該第一電極層，和該第二電極層之至少一個由具有框狀的輪廓部份和在該輪廓部份內側的內部份所構造成，其中該輪廓部份的材料和該內側部份的材料不同，其中具有該框狀的該輪廓部份僅形成於該內部份的側邊界，以及其中該輪廓部份不延伸和接觸該內部份的內側。
  22. 一種顯示裝置，包含：電晶體，包括閘極電極層，閘極絕緣層，第一佈線層，第二佈線層，和半導體層；絕緣層；第一電極層，其經由形成在該絕緣層中的開口而電連接至該第一佈線層和該第二佈線層之一；第二電極層；以及以黑色和白色呈現的扭轉球在該第一電極層和該第二電極層間，其中該扭轉球的方向可由介於該第一電極層和該第二電極層間產生的電位所控制；其中該閘極電極層，該第一佈線層，該第二佈線層，該第一電極層，和該第二電極層之至少一個由具有框狀的 輪廓部份和在該輪廓部份內側的內部份所構造成，其中該輪廓部份的材料和該內部份的材料不同，其中具有該框狀的該輪廓部份僅形成於該內部份的側邊界，其中該輪廓部份不延伸和接觸該內部份的內側。其中該輪廓部份含有第一導電材料，其中該在輪廓部份內側的內部份含有第二導電材料。
  23. 根據申請專利範圍第21項所述的顯示裝置，其中在該輪廓部份內側的該內部份的厚度小於該輪廓部份的厚度。
  24. 根據申請專利範圍第22項所述的顯示裝置，其中在該輪廓部份內側的該內部份的厚度小於該輪廓部份的厚度。
  25. 根據申請專利範圍第21項所述的顯示裝置，其中在該輪廓部份內側的該內部份的厚度大於該輪廓部份的厚度。
  26. 根據申請專利範圍第22項所述的顯示裝置，其中在該輪廓部份內側的該內部份的厚度大於該輪廓部份的厚度。
  27. 根據申請專利範圍第21項所述的顯示裝置，其中該輪廓部份的外側邊緣具有曲率的圓形。
  28. 根據申請專利範圍第22項所述的顯示裝置，其中該輪廓部份的外側邊緣具有曲率的圓形。
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