專利名稱：制造半導(dǎo)體器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
在諸如有機(jī)EL (電致發(fā)光)顯示器、無(wú)機(jī)EL顯示器、液晶顯 示器、等離子體顯示器或表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示器(SED)的顯示裝 置中形成有多個(gè)像素。
多種樹(shù)脂材料被用作用來(lái)分開(kāi)多個(gè)像素的材料(以下，稱作隔墻 (partition wall))(見(jiàn)專利文件1:日本公開(kāi)專利申請(qǐng)No. 2000-294378 )。
有機(jī)樹(shù)脂(例如，聚酰亞胺等)優(yōu)選作為用于隔墻的材料。然而， 有機(jī)樹(shù)脂與許多無(wú)機(jī)物質(zhì)相比耐熱性差并具有相當(dāng)高的吸濕性。因 此，由于顯示裝置的熱而從隔墻釋放的少量濕氣會(huì)導(dǎo)致顯示裝置亮度 下降。
特別地，作為顯示裝置，已知一種其中執(zhí)行發(fā)光的材料被稱作電 致發(fā)光(以下，也稱作"EL，，)的發(fā)光顯示裝置。從用作隔墻的樹(shù)脂材 料產(chǎn)生的濕氣、氣體等被視作電致發(fā)光元件(EL元件)，特別是有 機(jī)EL元件發(fā)光性能下降的原因之一。
因此，從絕緣性、耐熱性、吸濕性等方面考慮，諸如氧化硅的無(wú) 機(jī)材料可以作為用于隔墻的更加優(yōu)選的材料。

發(fā)明內(nèi)容
為了使用諸如氧化硅的無(wú)機(jī)材料形成隔墻，必須形成無(wú)機(jī)材料 膜，并且必須對(duì)所形成的無(wú)機(jī)材料膜進(jìn)行處理。
例如，在^f吏用氧化硅膜的情況下，隔墻可以通過(guò)以下方法形成。即，給出以下方法 一種方法是其中在氧化硅膜上方形成抗蝕劑 并使用含氟溶液進(jìn)行蝕刻，或者一種方法是其中形成氧化硅膜，利用 模子通過(guò)壓印裝置向氧化硅膜上施加壓力同時(shí)進(jìn)行加熱。
使用含氟溶液進(jìn)行蝕刻的方法具有由含氟溶液而導(dǎo)致對(duì)布線損 傷的缺陷。另外，利用模子通過(guò)壓印裝置施加壓力同時(shí)加熱的方法具 有氧化硅膜必須加熱至比氧化硅的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)更高的溫度的缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特性，使用一種通過(guò)納米壓印形成隔墻的方 法，并且作為使用氧化硅膜形成隔墻的方法，首先形成含有聚硅烷的 絕緣膜，隨后通過(guò)UV (紫外)光照射和加熱形成由氧化硅膜形成的 隔墻。
當(dāng)隔墻通過(guò)納米壓印形成時(shí)，能夠形成如同利用步進(jìn)(stepper) 設(shè)備形成的一樣精密的隔墻，即具有納米(nm)精度的隔墻。另外， 由于隔墻在納米壓印中使用模子(鑄模)形成，所以能夠形成具有優(yōu) 異可重復(fù)性的多個(gè)隔墻，隔墻幾乎沒(méi)有變化，并且能夠降低制造成本。
本發(fā)明涉及一種制造半導(dǎo)體器件的方法，其中在襯底上方形成第 一電極；在襯底和第一電極上方形成含聚硅烷的絕緣層；將模子壓在 絕緣層上以在第 一 電極上方的絕緣層中形成開(kāi)口 ；將模子從其中形成 了開(kāi)口的絕緣層分開(kāi)；將其中形成了開(kāi)口的絕緣層硬化以形成隔墻； 在第一電極和隔墻上方形成發(fā)光層；以及在發(fā)光層上方形成第二電 極。
在本發(fā)明中，絕緣層通過(guò)UV光照射并加熱來(lái)形成。 在本發(fā)明中，模子由金屬材料或絕緣材料形成，并且在模子的表 面上形成凹部。
在本發(fā)明中，形成了開(kāi)口的絕緣層的表面在隔墻形成前硬化。 注意，在本說(shuō)明書中，半導(dǎo)體器件表示一般而言通過(guò)利用半導(dǎo)體 工作的元件和裝置，并且包括其中具有半導(dǎo)體元件的發(fā)光裝置等在內(nèi) 的電子光學(xué)裝置和安裝有電子光學(xué)裝置的電子設(shè)備被包括在該范疇 內(nèi)。
通過(guò)本發(fā)明，能夠通過(guò)具有優(yōu)異可重復(fù)性的簡(jiǎn)單的方法形成使用無(wú)機(jī)材料的隔墻。因此，能夠制造出亮度下降速度慢的高耐久性顯示 裝置。


附圖中
圖1A和1B都為示出本發(fā)明半導(dǎo)體器件制造工藝的視圖； 圖2A和2B都為示出本發(fā)明半導(dǎo)體器件制造工藝的視圖； 圖3A至3D都為示出本發(fā)明半導(dǎo)體器件制造工藝的視圖； 圖4A至4D都為示出本發(fā)明半導(dǎo)體器件制造工藝的視圖； 圖5A至5C都為示出本發(fā)明半導(dǎo)體器件制造工藝的視圖； 圖6A至6C都為示出本發(fā)明半導(dǎo)體器件制造工藝的視圖； 圖7A和7B都為示出本發(fā)明半導(dǎo)體器件制造工藝的視圖； 圖8A和8B都為示出本發(fā)明半導(dǎo)體器件制造工藝的視圖； 圖9A和9B都為示出本發(fā)明半導(dǎo)體器件制造工藝的視圖； 圖IO為示出本發(fā)明半導(dǎo)體器件制造工藝的視圖； 圖11為示出本發(fā)明半導(dǎo)體器件制造工藝的視圖； 圖12為示出本發(fā)明半導(dǎo)體器件制造工藝的視圖； 圖13A至13C都為示出本發(fā)明半導(dǎo)體器件制造工藝的視圖； 圖14A至14C都為示出本發(fā)明半導(dǎo)體器件制造工藝的視圖； 圖15為示出本發(fā)明EL模塊的視圖； 圖16為示出本發(fā)明接收器結(jié)構(gòu)的框圖17A和17B都為示出應(yīng)用了本發(fā)明的電子裝置示例的視圖18為示出本發(fā)明模塊的視圖19為示出本發(fā)明模塊的視圖20為示出應(yīng)用了本發(fā)明的電子裝置示例的視圖21A至21E都為示出應(yīng)用了本發(fā)明的電子裝置示例的視以及
圖22為示出本發(fā)明半導(dǎo)體器件制造工藝的視圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施方式
下面將參照附圖介紹本發(fā)明的實(shí)施方式。然而，本發(fā)明能夠按許 多不同方式實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，能夠在不脫離本發(fā)明的 目的和范圍的情況下對(duì)本發(fā)明的方式和細(xì)節(jié)進(jìn)行各種方式的修改。因 此，本發(fā)明不應(yīng)視為限制于實(shí)施方式的描述。注意，在以下所示的附 圖中，相同的部分或具有相似功能的部分由相同的附圖標(biāo)記表示，并 將略去對(duì)其重復(fù)的說(shuō)明。
在本實(shí)施方式中，將參照?qǐng)D1A和1B、圖2A和2B、圖3A至 3C、以及圖22說(shuō)明通過(guò)本發(fā)明制造發(fā)光顯示裝置的發(fā)光元件的工藝。
首先，在襯底101上方形成第一電極102 ( 102a、 102b、 102c、 102d等等)(見(jiàn)圖1A)。例如，可以將玻璃、石英等用于襯底IOI。 注意，可以在形成第一電極102前，在襯底101上方形成基礎(chǔ)絕緣膜。
可以將金屬、合金、導(dǎo)電化合物、這些材料的混合物等用于第一 電極102和待在后續(xù)步驟中形成的第二電極114 (114a、 114b、 114c、 114d等等)。具體而言，給出了，例如氧化銦-氧化錫(氧化銦錫， 也稱作"ITO")、含硅或氧化硅的氧化銦-氧化錫、氧化銦-氧化鋅(氧 化銦鋅，也稱作"IZO")、含氧化鵠和氧化鋅的氧化鎢-氧化銦等。這 樣的導(dǎo)電金屬氧化物膜通常通過(guò)濺射形成。例如，可以使用其中向氧 化銦中添加1至20wt% (重量百分比)氧化鋅的靶通過(guò)濺射形成氧化 銦-氧化鋅(IZO)。另外，可以使用其中氧化銦中含0.5至5wt。/o的 氧化鴒和0.1至1 〖％的氧化鋅的靶通過(guò)濺射形成含氧化鋅的氧化銦-氧化鎢。
此外，可以4吏用鋁(Al) 、 4艮(Ag)、金(Au)、柏(Pt)、 鎳(Ni)、鴒(W )、鉻(Cr)、鉬(Mo )、鐵(Fe )、鈷(Co )、 銅(Cu)、把(Pd)、金屬材料的氮化物(例如，氮化鈦(TiN)) 等作為第一電極102和第二電極114。
注意，在第一電極102和第二電極114都是透光 (light-transmitting)電極，或者第一電極102或第二電極114中之一是透光電極的情況下，即使在電極是由較低可見(jiàn)光透射率的材料形
成時(shí)，通過(guò)將電極厚度形成為1至50nm,優(yōu)選5至20nm的方法， 這些電極也可以用作透光電極。另外，除賊射外，電極可以通過(guò)真空 蒸發(fā)、CVD、或溶膠凝膠法形成。
然而，由于光發(fā)射是經(jīng)第一電極102或第二電極114引向外的， 至少第一電極102或第二電極114中的一個(gè)必須由透光材料形成。另 外，優(yōu)選選擇材料使得第一電極102的功函數(shù)比第二電極114的更高。 另外，第一電極102和第二電極114中的每一個(gè)都不必定具有一層結(jié) 構(gòu)，而是可以具有包括兩層或更多層的結(jié)構(gòu)。
然后，如圖1B所示，在村底101和第一電極102上方形成包含 聚硅烷的絕緣層104。
接著，將鑄模(也稱作模子)105推在(壓在)絕緣層104上， 并進(jìn)行加熱(見(jiàn)圖2A)。由此，在絕緣層104中形成開(kāi)口 107 ( 107a、 107b、 107c、 107d等等)。
模子105由金屬材料或諸如石英的絕緣材料形成，并且在其表面 上預(yù)先形成了凹部。表面上的凹部使用例如電子束光刻形成。
接著，如圖2B所示，將模子105從絕緣層104上分開(kāi)。例如， 可以通過(guò)向絕緣層104施加超聲波同時(shí)抑制絕緣層104變形而將模子 105從絕緣層104上分開(kāi)。將模子105從絕緣層104上分開(kāi)，從而可 以形成其中形成有圖案的絕緣層109。
此處，如果有必要的話，通過(guò)氧等離子體等將絕緣層109的表面 111硬化(見(jiàn)圖3A)。當(dāng)通過(guò)氧等離子體等處理絕緣層109時(shí)，僅有 表面4皮氧化而硬化并且可以防止形變。此外，由于將表面lll硬化， 可以防止來(lái)自絕緣層109內(nèi)部的濕氣或氣體的解吸。另外，即使在通 過(guò)氧等離子體等處理絕緣層109時(shí)，絕緣層109的內(nèi)部也不會(huì)被氧化， 而是僅有表面被氧化。
接著，進(jìn)行UV光照射從而對(duì)絕緣層109進(jìn)行加熱(后烘)，使 得絕緣層109完全玻璃化，從而形成隔墻112 (見(jiàn)圖3B )。
參照?qǐng)D22介紹其中通過(guò)UV光照射并加熱使得含聚硅烷的絕緣
8層109硬化從而形成包括氧化硅膜的隔墻112的機(jī)制。
首先，利用紫外光(UV光)照射含有其中包括Si-Si鍵和Si-C 鍵的聚硅烷的絕緣層109。由于通過(guò)UV光照射產(chǎn)生了處于高能態(tài)的 氧，因此形成了 Si-O鍵。通過(guò)進(jìn)一步加熱(后烘)可以形成玻璃化 的氧化硅膜。
注意，可以使用例如以下材料作為可以用作聚硅烷的物質(zhì)；然而， 該物質(zhì)不限于此，只要是通過(guò)加熱可以利用模子壓靠成形的任何物質(zhì)
都可以使用。
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第一電極102和隔墻112上方形成發(fā)光層113 ( 113a、 113b、 113c、 113d等等)。在本實(shí)施方式中，將有機(jī)化合物用于發(fā)光 層113。
以下材料可以用于由有機(jī)化合物形成的發(fā)光層113。例如，作為 發(fā)射紅光的發(fā)光材料，使用Alq3(三(8-羥基喹啉根)合鋁):DCMl( 4-(二 氰亞甲基)-2-甲基-6-(對(duì)二甲氨基苯乙烯基)-4H-吡喃)、Alq3:紅熒 烯:BisDCJTM等。作為發(fā)射綠光的發(fā)光材料，使用Alq3:DMQD( N，N，-二曱基喹吖啶酮)、Alq3:香豆素6等。作為發(fā)射藍(lán)光的發(fā)光材料，使 用a國(guó)NPD、 tBu-DNA等。
本發(fā)明可以應(yīng)用于將無(wú)機(jī)化合物用于發(fā)光層113的情況。 根據(jù)其元件結(jié)構(gòu)，將使用無(wú)機(jī)化合物作為發(fā)光材料的無(wú)機(jī)EL元件分為分散(dispersion )型無(wú)機(jī)EL元件和薄膜型無(wú)機(jī)EL元件。前 者與后者的不同在于，前者具有其中發(fā)光材料的顆粒分散在粘結(jié)劑中 的電致發(fā)光層，而后者具有由發(fā)光材料的薄膜形成的電致發(fā)光層。然 而，它們的共同點(diǎn)在于都需要通過(guò)高電場(chǎng)加速的電子。應(yīng)注意，作為 已知的光發(fā)射機(jī)制，有釆用施主能級(jí)和受主能級(jí)的施主一受主復(fù)合型 光發(fā)射，和采用金屬離子的內(nèi)層電子躍遷的局部(localized)型光發(fā) 射。通常，分散型無(wú)機(jī)EL元件表現(xiàn)為施主一受主復(fù)合型光發(fā)射，而 薄膜型無(wú)機(jī)EL元件表現(xiàn)為局部型光發(fā)射。
可以在本發(fā)明中使用的發(fā)光材料包括基體材料和作為發(fā)射中心 的雜質(zhì)元素。通過(guò)改變所含的雜質(zhì)元素，可以獲得各種顏色的光發(fā)射。 諸如固相方法或液相方法(共沉淀法)的各種方法都可以用于形成發(fā) 光材料。另外，可以使用蒸發(fā)分解法、復(fù)分解法、通過(guò)前體的熱分解 反應(yīng)的方法、反膠束法、將這樣一種方法與高溫烘焙結(jié)合的方法、諸 如冷凍一干燥法的液相方法等。
固相方法為這樣一種方法，其中稱取基體材料和雜質(zhì)元素或含有 雜質(zhì)元素的化合物，將其在研缽中混合，將混合物在電爐內(nèi)加熱并烘 烤從而發(fā)生反應(yīng)，使得雜質(zhì)元素包含在基體材料中。烘烤溫度優(yōu)選為 700至1500'C。這是因?yàn)?，?dāng)溫度過(guò)低時(shí)，固體反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行，而當(dāng) 溫度過(guò)高時(shí)，基體材料被分解。注意，盡管烘烤可以在粉末狀態(tài)下進(jìn) 行，但是優(yōu)選烘烤是在顆粒狀態(tài)下進(jìn)行。盡管固相方法需要在相對(duì)高 的溫度下烘烤，但是固相方法比較容易；因此，獲得高生產(chǎn)率且固相 方法適用于大批量生產(chǎn)。
液相方法(共沉淀法)為這樣一種方法，其中基體材料或含有基
干燥，并隨后烘烤。發(fā)光材料的顆粒均勻散布，并且反應(yīng)即使在顆粒 尺寸小且烘烤溫度低時(shí)也可以進(jìn)行。
作為用于發(fā)光材料的基體材料，可以使用硫化物、氧化物或氮化 物。例如，以下材料可以用作硫化物硫化鋅(ZnS)、硫化鎘(CdS)、 硫化釣(CaS )、硫化釔(Y2S3)、硫化鎵(Ga2S3)、硫化鍶(SrS )、硫化鋇(BaS)等。例如，可以將氧化鋅(ZnO)、氧化釔(Y203 ) 等用作氧化物。例如，可以將氮化鋁(A1N)、氮化鎵(GaN)、氮 化銦(InN)等用作氮化物。另外，也可以使用硒化鋅(ZnSe)、碲 化鋅(ZnTe)等?；蛘撸梢允褂弥T如疏化鎵鈣(CaGa2S4)、硫化 鎵鍶(SrGa2S4)或硫化鎵鋇(BaGa2S4)的三元混合晶體。
對(duì)于局部型光發(fā)射的發(fā)射中心，可以使用錳(Mn)、銅(Cu)、 釤(Sm )、鋱(Tb )、鉺(Er )、鎩(Tm )、銪(Eu )、鈰(Ce )、 鐠(Pr)等。注意，可以添加諸如氟(F)或氯(Cl)的鹵族元素用 于電荷補(bǔ)償。
另一方面，作為施主一受主復(fù)合型光發(fā)射的發(fā)射中心，可以使用 含有形成施主能級(jí)的第一種雜質(zhì)元素和形成受主能級(jí)的第二種雜質(zhì) 元素的發(fā)光材料。作為第一種雜質(zhì)元素，例如，可以使用氟(F)、 氯(C1)、鋁(AI)等。作為第二種雜質(zhì)元素，例如，可以使用銅(Cu)、 銀(Ag)等。
在用于施主一受主復(fù)合型光發(fā)射的發(fā)光材料通過(guò)固相方法合成 的情況下，稱取(weigh)基體材料、第一種雜質(zhì)元素或含有第一種 雜質(zhì)元素的化合物、以及笫二種雜質(zhì)元素或含有第二種雜質(zhì)元素的化 合物中的每一種并在研缽中混合，接著在電爐內(nèi)加熱和烘烤。上述基 體材料可以用做該基體材料。作為第一種雜質(zhì)元素或含有第一種雜質(zhì) 元素的化合物，例如，可以使用氟(F)、氯(Cl)、硫化鋁(A12S3) 等。作為第二種雜質(zhì)元素或含有第二種雜質(zhì)元素的化合物，例如，可 以使用銅(Cu)、銀(Ag)、硫化銅(Cu2S)、硫化銀(Ag2S)等。 烘烤溫度優(yōu)選為700至1500°C。這是因?yàn)楫?dāng)溫度過(guò)低時(shí)，固體反應(yīng)無(wú) 法進(jìn)行，而當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，基體材料分解。注意，盡管烘烤可以在粉 末狀態(tài)下進(jìn)行，但是優(yōu)選烘烤是在顆粒狀態(tài)下進(jìn)行。
作為采用固相反應(yīng)情況下的雜質(zhì)元素，可以使用含有第一種雜質(zhì) 元素和第二種雜質(zhì)元素的化合物。在此情況下，雜質(zhì)元素易于擴(kuò)散并 且固相反應(yīng)易于進(jìn)行；由此，可以獲得均勻的發(fā)光材料。另外，由于 不需要的雜質(zhì)元素?zé)o法進(jìn)入，可以獲得具有高純度的發(fā)光材料。作為含有第一種雜質(zhì)元素和第二種雜質(zhì)元素的化合物，例如，可以使用氯
化銅(CuCl)、氯化銀(AgCl)等。
注意，這些雜質(zhì)元素可以按照0.01至10atom% (原子百分比)， 優(yōu)選0.05至5atom。/。的濃度包含在基體材料中。
在薄膜型無(wú)機(jī)EL元件的情況下，包含上述發(fā)光材料的發(fā)光層可 以通過(guò)諸如電阻加熱蒸發(fā)法或電子束蒸發(fā)(EB蒸發(fā))法的真空蒸發(fā) 法；諸如濺射法的物理汽相沉積法(PVD);諸如金屬有機(jī)物CVD 法或低壓氫化物輸運(yùn)CVD法的化學(xué)汽相沉積法(CVD);原子層外 延法(ALE)等形成。
接著，在發(fā)光層113上方形成第二電極114 ( 114a、 114b、 114c、 114d等等)(見(jiàn)圖3D)。第二電極114的材料和形成步驟與第一電 才及102的相同。
注意，如果必要的話，本實(shí)施方式可以與各個(gè)實(shí)施例相結(jié)合。實(shí)施例1
將參照?qǐng)D4A至4D、圖5A至5C、圖6A至6C、圖7A和7B、 圖8A和8B、圖9A和9B、圖10、圖11和圖12介紹用來(lái)制造本發(fā) 明的半導(dǎo)體器件的方法的示例。
首先，如圖4A所示，在襯底501上方形成基膜502。例如，可 以使用諸如硼硅酸鋇玻璃或硼硅酸鋁玻璃的玻璃襯底、石英襯底、不 銹鋼襯底等作為襯底501。另外，可以使用以PET (聚對(duì)苯二甲酸乙 二醇酯)、PES (聚醚砜)、或PEN (聚萘二曱酸乙二酯)為代表的 塑料制成的襯底，或者諸如丙烯酸的柔性合成樹(shù)脂制成的襯底。
為了防止包含在村底501中的諸如Na的堿金屬或堿土金屬擴(kuò)散 到半導(dǎo)體膜中并對(duì)半導(dǎo)體元件的特性產(chǎn)生負(fù)面影響而設(shè)置基膜502。
對(duì)于基膜502，可以使用氧化硅、氮化硅、含氮的氧化硅、含氧 的氮化硅等，并且可以形成為單層或諸如兩層結(jié)構(gòu)或三層緒構(gòu)的疊層 結(jié)構(gòu)。在使用諸如玻璃襯底、不銹鋼襯底、或者塑料襯底的含有一些 堿金屬或堿土金屬的襯底的情況下，從防止雜質(zhì)擴(kuò)散的角度看設(shè)置基 膜是有效的；然而，在雜質(zhì)擴(kuò)散不是大問(wèn)題的情況下，諸如使用石英襯底的情況下，不必設(shè)置基膜。
在本實(shí)施例中，使用SiH4、 NH3、 N20、 N2和H2作為反應(yīng)氣體 在襯底上方形成厚度50nm的含氧的氮化硅膜作為下基膜502a,并且 使用SiH4和N20作為反應(yīng)氣體在下基膜502a上方形成厚度lOOnm 的含氮的氧化硅膜作為上基膜502b。或者，含氧的氮化硅膜的厚度可 以為140nm而疊在其上的含氮的氧化硅膜的厚度可以為lOOnm。
接著，在基膜502上方形成半導(dǎo)體膜503。半導(dǎo)體膜503的厚度 為25至100nm(優(yōu)選30至60nm)。注意，不僅硅(Si)，鍺硅(SiGe) 也可以用于半導(dǎo)體。優(yōu)選地，在使用鍺硅的情況下，鍺的濃度近似為 0.01至4.5atomic%。
對(duì)于半導(dǎo)體膜503，可以使用通過(guò)采用諸如硅烷或鍺烷的半導(dǎo)體 材料氣體的氣相沉積法或?yàn)R射法形成的非晶半導(dǎo)體；半非晶半導(dǎo)體 (semi-amorphous semiconductor)(也稱作微晶體，以下稱作"SAS，，) 等。
半非晶半導(dǎo)體(SAS)具有在非晶結(jié)構(gòu)與結(jié)晶結(jié)構(gòu)(包括單晶和 多晶)之間的中間結(jié)構(gòu)和自由能穩(wěn)定的第三狀態(tài)，并且包括短程有序 的晶體區(qū)域和晶格畸變。膜的至少一部分包括0.5至20nm的晶體區(qū) 域。當(dāng)包含硅作為主要成分時(shí)，拉曼光鐠向低于520cm"波數(shù)一側(cè)移 動(dòng)。
通過(guò)X射線衍射發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為是源于硅(Si)晶格的(111 )和(220 ) 的衍射峰。包含至少latomic。/?；蚋嗟臍浠蜇账刈鳛橛脕?lái)終止懸掛 鍵的材料。
SAS通過(guò)含硅氣體的輝光放電分解(等離子體CVD)形成。除 SiH4夕卜，還可以使用Si2H6、 SiH2Cl2、 SiHCl3、 SiCI4、 SiF4等作為含 硅氣體。另外，可以混合F2和GeF4。含珪氣體可以用112或112和從 He、 Ar、 Kr和Ne中選擇的一種或多種稀有氣體元素來(lái)稀釋。
稀釋比例在2至1000倍的范圍內(nèi)，壓強(qiáng)在0.1至133Pa的范圍 內(nèi)，電源頻率為1至120MHz，優(yōu)選13至60MHz。村底加熱溫度優(yōu) 選小于或等于300°C， SAS也可以在100至200。C的村底加熱溫度下形成。
此處，作為主要在膜的形成中引入的雜質(zhì)元素，理想地包含小于
或等于lxlO"cm-s的來(lái)源于大氣成分的雜質(zhì)，諸如氧、氮或碳。特別 地，氧濃度優(yōu)選小于或等于5xl0"cm:更加優(yōu)選地，小于或等于 lxl0"cm3。
另外，當(dāng)包含諸如氦、氬、氪、或氖的稀有氣體元素從而進(jìn)一步 提高晶格畸變時(shí)，可以提高穩(wěn)定性，并且可以獲得有利的SAS。另夕卜， 作為半導(dǎo)體膜，使用氫基氣體形成的SAS層可以疊在使用氟基氣體形 成的SAS層上方。
非晶半導(dǎo)體以加氫(hydrogenated)非晶硅為代表?；蛘?，如上 所述，可以使用半非晶半導(dǎo)體或包括晶相作為其半導(dǎo)體膜一部分的半 導(dǎo)體。
在本實(shí)施例中，作為半導(dǎo)體膜503，非晶硅膜通過(guò)等離子體CVD 法形成厚度54nm。
接著，將促進(jìn)半導(dǎo)體結(jié)晶的金屬元素引入半導(dǎo)體膜503中。將金 屬元素引入半導(dǎo)體膜503中的方法沒(méi)有特定限制，只要是金屬元素可 以通過(guò)其凈皮包舍在半導(dǎo)體膜503表面或內(nèi)部中的方法就可以。例如， 可以使用濺射法、CVD法、等離子體處理法(包括等離子體CVD法)、 吸收法、或添加金屬鹽溶液的方法。
在這些方法之中，使用溶液的方法是有益的，因?yàn)樵摲椒ê?jiǎn)單并 且金屬元素的濃度控制較容易。此時(shí)，期望通過(guò)在氧氣氛中的UV光 照射、熱氧化、利用含有羥基或過(guò)氧化氫的臭氧水的處理等來(lái)形成氧 化膜，以便改善半導(dǎo)體膜503的表面潤(rùn)濕性，并且在非晶半導(dǎo)體膜的 整個(gè)表面上方涂覆溶液。
作為促進(jìn)半導(dǎo)體結(jié)晶的金屬元素，可以使用從鎳(Ni)、鍺(Ge)、 鐵(Fe)、鈀(Pd)、錫(Sn)、鉛(Pd)、鈷(Co)、鉑(Pt)、 銅(Cu)、以及金(Au)中選擇的一種或多種元素。在本實(shí)施例中， 將鎳(Ni)用作該金屬元素，并通過(guò)旋涂法在半導(dǎo)體膜503的表面上 方添加液相的醋酸鎳溶液作為含金屬元素的溶液504 (見(jiàn)圖4A)。
14接著，在氮?dú)夥罩?，將半?dǎo)體膜503保持在450至50(TC下一小 時(shí)，使得半導(dǎo)體膜503中的氫被釋放。這是為了通過(guò)在半導(dǎo)體膜503 中有目的地形成懸掛鍵而降低后續(xù)結(jié)晶中的閾值能量。
隨后，通過(guò)氮?dú)夥障略?50至600。C下熱處理4至8小時(shí)將半導(dǎo) 體膜503結(jié)晶，從而獲得結(jié)晶的半導(dǎo)體膜505。通過(guò)該金屬元素，用 于半導(dǎo)體膜503結(jié)晶的溫度可以設(shè)置在相對(duì)較低的550至600°C。
接著，將結(jié)晶半導(dǎo)體膜505用線性激光束500照射，從而進(jìn)一步 改善結(jié)晶度(見(jiàn)圖4B)。
在進(jìn)行激光結(jié)晶的情況下，可以在激光結(jié)晶前對(duì)結(jié)晶半導(dǎo)體膜 505進(jìn)行一小時(shí)500。C下的熱處理，以便提高結(jié)晶半導(dǎo)體膜505對(duì)激 光的耐受性。
對(duì)于激光結(jié)晶，可以使用連續(xù)波激光器，或者作為偽CW激光 器，可以使用重復(fù)頻率大于或等于lOMHz，優(yōu)選大于或等于80MHz 的脈沖振蕩激光器。
具體而言，以下可以作為連續(xù)波激光器Ar激光器、Kr激光器、 C02激光器、YAG激光器、YVOr激光器、YLF激光器、YAL03激
光器、GdV04激光器、Y203激光器、紅寶石激光器、變石激光器、
Ti:藍(lán)寶石激光器、氦鎘激光器等。
作為偽CW激光器，只要脈沖振蕩的重復(fù)頻率可能大于或等于 10MHz，優(yōu)選大于或等于80MHz,就可以使用以下諸如Ar激光器、 Kr激光器、受激準(zhǔn)分子激光器、C02激光器、YAG激光器、Y203 激光器、YV04激光器、YLF激光器、YAKV激光器、GdV04激光器、 玻璃激光器、紅寶石激光器、變石激光器、Ti:藍(lán)寶石激光器、銅蒸 汽激光器、或金蒸汽激光器的脈沖振蕩激光器。
當(dāng)重復(fù)頻率提高時(shí)，該脈沖振蕩激光器最終顯示出與連續(xù)波激光 器相同的效果。
例如，在使用能夠連續(xù)振蕩的固態(tài)激光器的情況下，可以通過(guò)利 用第二到第四諧波的激光照射獲得具有大顆粒直徑的晶體。通常，期 望使用YAG激光器(1064nm的基波)的第二諧波(532nm )或第三諧波(355nm)。例如，通過(guò)非線性光學(xué)元件將從連續(xù)波YAG激光 器發(fā)射的激光轉(zhuǎn)化為高諧波，并且發(fā)射至半導(dǎo)體膜505。能量密度可 以是近似0.01至100MW/cm2 (優(yōu)選0.1至10MW/cm2)。
注意，激光可以在含有諸如稀有氣體或氮的惰性氣體的氣氛中發(fā) 射。這使得可能防止半導(dǎo)體的表面由于激光照射而粗糙并防止由于界 面態(tài)密度的變化產(chǎn)生閾值電壓的變化。
半導(dǎo)體膜505利用上述激光束500照射，從而形成具有進(jìn)一步提 高的結(jié)晶的結(jié)晶半導(dǎo)體膜506 (見(jiàn)圖4C)。
接著，如圖4D所示，使用結(jié)晶半導(dǎo)體膜506形成島狀半導(dǎo)體膜 507、 508、 509和510。這些島狀半導(dǎo)體膜507至510中的每個(gè)都成 為在后續(xù)步驟中形成的TFT的有源層。
接著，將雜質(zhì)引入島狀半導(dǎo)體膜507至510以便控制閾值。在本 實(shí)施例中，通過(guò)摻雜硼乙烷(B2H6)將硼(B)引入到半導(dǎo)體膜507 至510中的每一個(gè)中。
隨后，形成絕緣膜511從而覆蓋島狀半導(dǎo)體膜507至510。例如， 可以將氧化硅、氮化硅、含氮的氧化硅等用于半導(dǎo)體膜511。可以使 用等離子體CVD法、賊射法等作為形成方法。
接著，在絕緣膜511上方形成導(dǎo)電膜后，形成第一導(dǎo)電膜512 和第二導(dǎo)電膜513。使用這些第一導(dǎo)電膜512和第二導(dǎo)電膜513形成 柵電極515、 516、 517、 518和519。
柵電極515至519中的每一個(gè)都形成為具有單層或包括兩層或更 多導(dǎo)電膜的疊層的結(jié)構(gòu)。在兩層或多層導(dǎo)電膜堆疊的情況下，可以將 從鉭(Ta)、鴒(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、以及鋁(Al)中選 擇的元素、含有上述元素作為其主要成分的合金材料或化合物材料堆 疊以形成柵電極515至519。或者，柵電極可以使用以摻雜有諸如磷 (P)的雜質(zhì)元素的多晶硅膜為代表的半導(dǎo)體膜形成。
在本實(shí)施例中，首先，將氮化鉭(TaN)膜形成為10至50nm(例 如30nm)的厚度，作為第一導(dǎo)電膜512。隨后，在第一導(dǎo)電膜512 上方形成厚度200至400nm (例如370nm)的鎢(W)膜作為第二導(dǎo)電膜513，從而形成了由第一導(dǎo)電膜512和第二導(dǎo)電膜513形成的疊 層膜(見(jiàn)圖5A)。
接著，對(duì)第二導(dǎo)電膜和第一導(dǎo)電膜連續(xù)進(jìn)行各向異性蝕刻，并且 隨后對(duì)第二導(dǎo)電膜進(jìn)行各向同性蝕刻，從而形成上柵電極515b、516b、 517b、 518b和519b以及下柵電極515a、 516a、 517a、 518a和519a。 由此，形成了柵電極515至519 (見(jiàn)圖5B)。
柵電極515至519可以用作柵極布線的一部分?；蛘?，可以形成 另 一柵極布線從而將柵電極515至519連接至柵極布線。
另外，在形成柵電極515至519時(shí)，蝕刻掉部分的絕緣膜511, 從而形成柵極絕緣膜514。
隨后，使用柵電極515至519或抗蝕劑作為掩模向島狀半導(dǎo)體膜 507至510中的每個(gè)添加賦予一種導(dǎo)電性(n型或p型導(dǎo)電性)的雜 質(zhì)，從而形成源極區(qū)域、漏極區(qū)域、另外還有低濃度雜質(zhì)區(qū)域等。
首先，通過(guò)使用具有60至120keV加速電壓和lxlO"至lxl015 cn^劑量的三氫化磷(PH3)將磷(P)引入島狀半導(dǎo)體膜中。在引入 雜質(zhì)時(shí)，形成n溝道TFT 542的溝道形成區(qū)域525和n溝道TFT 543 的溝道形成區(qū)域528和531。
另外，為了制造p溝道TFT541和544,使用具有60至100keV (例如80keV)的施加電壓和lxlO"至5xl015 cnT2(例如3xl015 cnT2) 劑量的硼乙烷(B2H6)將硼(B)引入島狀半導(dǎo)體膜中。由此，形成 了 p溝道TFT541的源極區(qū)域或漏極區(qū)域521、以及p溝道TFT544 的源極區(qū)域或漏極區(qū)域533。另夕卜，在引入雜質(zhì)時(shí)，形成了 p溝道TFT 541的溝道形成區(qū)域522和p溝道TFT 544的溝道形成區(qū)域534。
另外，通過(guò)4吏用具有40至80keV (例如50keV )的施加電壓和 1.0xlO"至2.5x1016 cm-2 (例如3.0xio15 cm-2)劑量的三氫化磷(PH3) 將磷(P )引入n溝道TFT 542的島狀半導(dǎo)體膜508和n溝道TFT 543 的島狀半導(dǎo)體膜509中。由此，形成了 n溝道TFT542的低濃度雜質(zhì) 區(qū)域524和源極區(qū)域或漏極區(qū)域523、以及n溝道TFT 543的低濃度 雜質(zhì)區(qū)域527和530及源極區(qū)域或漏極區(qū)域526、 529和532 (見(jiàn)圖5C)。
在本實(shí)施例中，磷(P)以lxl0"至5xl0"cii^的濃度包含在n 溝道TFT 542的源極區(qū)域或漏極區(qū)域523以及n溝道TFT 543的源 極區(qū)域或漏極區(qū)域526、 529和532中的每一個(gè)中。
另夕卜，磷(P)以lxlO"至5xl019 cm-3的濃度包含在n溝道TFT 542的低濃度雜質(zhì)區(qū)域524以及n溝道TFT 543的低濃度雜質(zhì)區(qū)域527 和530中的每一個(gè)中。
另外，硼(B)以lxlO"至5xl021 cm-3的濃度包含在n溝道TFT 541的源極區(qū)域或漏極區(qū)域521以及p溝道TFT544的源極區(qū)域或漏 極區(qū)域533中的每一個(gè)中。
接著，形成第一層間絕緣膜551覆蓋島狀半導(dǎo)體膜507至510、 才冊(cè)才及絕》彖膜514、以及才冊(cè)電才及515至519。
第 一層間絕緣膜551通過(guò)等離子體CVD法或?yàn)R射法由含硅絕緣 膜，例如氧化硅膜、氮化硅膜、或含氮的氧化硅膜或其疊層膜形成。 不必說(shuō)，第一層間絕緣膜551不限于含氮的氧化硅膜、氮化硅膜、或 其疊層膜，并且第一層間絕緣膜551可以由含硅的其它絕緣膜的單層 或疊層形成。
在本實(shí)施例中，引入雜質(zhì)后，通過(guò)等離子體CVD法形成厚度 50nin的含氮的氧化硅膜，并通過(guò)激光照射法將雜質(zhì)活化，或者，形 成含氮的氧化硅膜，并通過(guò)在氮?dú)夥罩性?50。C下加熱4小時(shí)來(lái)將雜 質(zhì)活化。
接著，通過(guò)等離子體CVD法形成厚度50nm的氮化硅膜，并進(jìn) 一步形成厚度600nm的含氮的氧化硅膜。由含氮的氧化硅膜、氮化硅 膜、以及含氮的氧化硅膜形成的疊層膜為第 一層間絕緣膜551 。
接著，將整個(gè)第一層間絕緣膜551在410。C下加熱一個(gè)小時(shí)，從 氮化硅膜中釋放氫，從而進(jìn)行加氫。
隨后，形成作為平坦化膜的第二層間絕緣膜552覆蓋第 一層間絕 緣膜511 (見(jiàn)圖6A)。
第二層間絕緣膜552可以由感光或非感光有機(jī)材料(聚酰亞胺、
18丙烯酸、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、抗蝕劑或苯環(huán)丁烯)、或硅氧烷、 以及其疊層形成。作為有機(jī)材料，可以使用正感光有機(jī)樹(shù)脂或負(fù)感光 有機(jī)樹(shù)脂。
硅氧烷具有由硅(Si)和氧(o)的鍵形成的骨架結(jié)構(gòu)并具有至
少包含氫的有機(jī)基(例如，烷基或芳基)作為取代基?；蛘撸梢允?用氟代基作為取代基。另外或者，可以使用至少包含氫和氟代基的有 機(jī)基作為取代基。
在本實(shí)施例中，通過(guò)旋涂法形成硅氧烷作為第二層間絕緣膜
552。
注意，可以在第二層間絕緣膜552上方形成第三層間絕緣膜。使 用與其它絕緣膜相比不會(huì)輕易傳導(dǎo)濕氣、氧等的膜作為第三層間絕緣 膜。通常，可以使用通過(guò)濺射法或CVD法獲得的氮化硅膜、氧化硅 膜、含氧的氮化硅膜(成分比N>0)、含氮的氧化硅膜(成分比 N<0)、含碳作為其主要成分的薄膜(例如，類金剛石碳膜(DLC膜)、 氮化碳膜(CN膜))等。
接著，在第二層間絕緣膜552上方形成透明導(dǎo)電膜553 (見(jiàn)圖 6B)。使用含硅(Si)氧化銦錫合金(也稱作含Si氧化銦錫)作為本 發(fā)明中使用的透明導(dǎo)電膜。
除了含Si氧化銦錫合金外，可以使用諸如使用氧化鋅(ZnO)、 氧化錫(Sn02)、氧化銦、或其中將2至20wt。/。的氧化鋅與氧化銦 混合的靶形成的導(dǎo)電膜的透明導(dǎo)電膜。在本實(shí)施例中，通過(guò)濺射法形 成110nm厚度的含Si的氧化銦錫合金作為透明導(dǎo)電膜553。
接著，使用透明導(dǎo)電膜553形成像素電極554 (見(jiàn)圖6C)?？?以通過(guò)濕法蝕刻法對(duì)透明導(dǎo)電膜553進(jìn)行蝕刻用來(lái)形成像素電極554。
蝕刻第一層間絕緣膜551和第二層間絕緣膜552，使得到達(dá)島狀 半導(dǎo)體膜507至510的接觸孔形成在第一層間絕緣膜551和第二層間 絕緣膜552中(見(jiàn)圖7A)。
在第二層間絕緣膜552上方形成第三導(dǎo)電膜555和第四導(dǎo)電膜 556從而覆蓋接觸孔(見(jiàn)圖7B)。
19在本實(shí)施例中，可以使用由鉬(Mo)、鴒(W)、鉭(Ta)、 或鉻(Cr)形成的膜、或者使用該些元素的合金膜作為第三導(dǎo)電膜 555。在本實(shí)施例中，通過(guò)'減射法形成厚度100nm的鉬(Mo )膜。
通過(guò)濺射法形成含鋁作為其主要成分的膜作為第四導(dǎo)電膜556。 可以使用鋁膜；含有鎳、鈷和鐵中至少一種元素的鋁合金膜；或者含 碳與鎳、鈷和鐵中至少一種元素的鋁合金膜作為含鋁為其主要成分的
膜。在本實(shí)施例中，鋁膜通過(guò)濺射法形成至700nm的厚度。
接著，蝕刻第四導(dǎo)電膜556，從而形成電極561b、 562b、 563b、 564b、 565b、 566b和567b (見(jiàn)圖8A)。
通過(guò)使用BCk和Cl2混合氣體的干法蝕刻對(duì)第四導(dǎo)電膜556進(jìn) 行蝕刻。在本實(shí)施例中，干法蝕刻是在分別以60 sccm和20 sccm的 流速下流動(dòng)BC13和Cl2而進(jìn)行的。
此時(shí)，第三導(dǎo)電膜555成為蝕刻阻擋層，因此，像素電極554 不與BCb和Cl2的混合氣體接觸。因此，可以防止產(chǎn)生顆粒。
接著，蝕刻第三導(dǎo)電膜555，從而形成電極561a、 562a、 563a、 564a、 565a、 566a和567a。在本實(shí)施例中，干法蝕刻是在使CF4和 02分別以30至60 sccm和40至70 sccm的流速流動(dòng)下而對(duì)第三導(dǎo)電 膜555進(jìn)行的。
此時(shí)，由于4象素電才及554不與CF4和02反應(yīng)，不形成小顆粒。 像素電極554成為用于通過(guò)第三導(dǎo)電膜555的蝕刻形成電極567a的 蝕刻阻擋層。
通過(guò)上述步驟，形成電極561、 562、 563、 564、 565、 566和567。 電極561至567中的每一個(gè)都可以由與布線相同的材料并且通過(guò)相同 步驟形成，或者，電極和布線可以分別形成并且彼此連接。
通過(guò)上述步驟順序，形成了 n溝道TFT542和543，以及p溝道 TFT 541和544。 n溝道TFT 542和p溝道TFT 541利用電極562彼 此連接，從而形成CMOS電路571 (見(jiàn)圖8B )。
因此，形成了雙發(fā)射型顯示裝置的TFT襯底。在圖8B中，在村 底501上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電路部分595和像素部分596，并且包括n溝道TFT542和p溝道TFT 541的CMOS電路571形成在驅(qū)動(dòng)電路部分595 中。
在像素部分596中，形成了作為像素TFT的p溝道TFT 544和 驅(qū)動(dòng)像素TFT的n溝道TFT 543。在本實(shí)施例中，像素電極554作為 發(fā)光元件的陽(yáng)極。
接著，通過(guò)本發(fā)明，形成電極561至567后，形成覆蓋像素電極 554邊緣的絕緣體581 (稱作隔墻、阻擋層等)。
基于上述實(shí)施方式的描述形成了絕緣體581。即，絕緣體581可 以按照這樣的方式形成，即形成含聚硅烷的絕緣層，將模子壓靠在絕 緣層上從而形成形狀，并且進(jìn)行熱處理。
形成絕緣體581后，形成有機(jī)化合物層582。隨后，形成厚度為 10至800nm的第二電極583，即，發(fā)光元件的陰極(見(jiàn)圖9B )。除 氧化銦錫(ITO)合金外，可以使用例如由其中含Si元素的氧化銦進(jìn) 一步與2至20wt。/。的氧化鋅(ZnO )混合的靶形成的膜作為第二電極 583。
有機(jī)化合物層582包括空穴注入層601、空穴輸運(yùn)層602、發(fā)光 層603、電子輸運(yùn)層604、以及電子注入層605，其每一個(gè)都是通過(guò)蒸 發(fā)法或涂覆法形成的。另外，優(yōu)選在形成有機(jī)化合物層582前進(jìn)行真 空加熱來(lái)除氣以便增加發(fā)光元件的可靠性。例如，在蒸發(fā)有機(jī)化合物 材料前，期望在低壓氣氛或惰性氣氛下進(jìn)行200至300。C的熱處理以 便去除包含在襯底中的氣體。
接著，使用蒸發(fā)掩模在像素電極554上方選擇性地共蒸發(fā)氧化鉬 (MoOx) 、 4，4，-二[N-(l-萘基)-N-苯基-氨基二苯(a畫NPD)、以及 紅熒烯，從而形成空穴注入層601。
另外，除MoOx外，可以使用諸如銅酞菁(CuPc )、氧化釩(VOx )、 氧化釕(RuOx)、或氧化鴒(WOx)的具有高空穴注入性能的材料。 或者，通過(guò)涂敷法由諸如聚乙撐二氧噻吩溶液(PEDOT)或聚苯乙 烯磺酸溶液(PSS)的具有高空穴注入性能的高分子材料形成的膜可 以用作空穴注入層601。隨后，使用蒸發(fā)掩模選擇性地蒸發(fā)oc-NPD,從而在空穴注入層 601上方形成空穴輸運(yùn)層602。注意，除a-NPD夕卜，可以4吏用以諸如 4，4，-二[N-(3-甲苯基)-N-苯基-氨基I-二苯基(簡(jiǎn)稱TPD ) ; 4，4，，4"-三(N，N-二苯基-氨基)-三苯胺(簡(jiǎn)稱TDATA) ; 4，4，，4"-三[N-(3-甲 苯基)-N-苯基-氨基-三苯胺(簡(jiǎn)稱MTDATA)的芳香胺化合物為代
表的具有高空穴輸運(yùn)性能的材料。
隨后，選擇性地形成發(fā)光層603。為了獲得全彩顯示裝置，針對(duì) 每個(gè)光發(fā)射顏色(R、 G和B中的每個(gè))進(jìn)行蒸發(fā)掩模的對(duì)準(zhǔn)，并隨 后針對(duì)每個(gè)光發(fā)射顏色選擇性地進(jìn)行蒸發(fā)。
接著，使用蒸發(fā)掩模選擇性地蒸發(fā)Alq3(三(8-羥基喹啉根)合鋁), 從而在發(fā)光層603上方形成電子輸運(yùn)層604。注意，除了Alq3外，可 以使用以諸如三(5-甲基-8羥基喹啉根)合鋁(簡(jiǎn)稱Almq3) 、 二(IO-羥基苯)[h-喹啉)鈹(簡(jiǎn)稱BeBq2)、或二(2-甲基-8-羥基喹啉根)-4-苯基苯酚(phenylphenolato )-鋁(簡(jiǎn)稱BAlq )等的具有奮啉骨架 結(jié)構(gòu)或苯并喹啉骨架結(jié)構(gòu)的金屬絡(luò)合物為代表的具有高電子輸運(yùn)性
能的材料。
除此以外，可以使用具有惡唑基或瘞唑基配體的金屬絡(luò)合物，諸 如二[2-(2-羥苯基)苯并惡唑(benzoxazolato )鋅(簡(jiǎn)稱:Zn(BOX)2) 或二[2-(2-羥苯基)苯并蓉唑(benzothiazolato )鋅(簡(jiǎn)稱Zn(BTZ)2)等。
除了金屬絡(luò)合物，由于其高電子輸運(yùn)性能，可以使用以下材料作 為電子輸運(yùn)層604: 2-(4-聯(lián)苯)-5-(4-叔丁基苯基)-l，3，4-哦二唑(簡(jiǎn)稱 PBD )、 1，3-二[5-(p-叔丁基苯基)-l，3，4-哦二唑-2-基]苯(簡(jiǎn)稱OXD-7 )、 3-(4-聯(lián)苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-l，2，4-三唑(簡(jiǎn)稱TAZ) 、 3-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-1，2，4-三唑(簡(jiǎn)稱 p-EtTAZ)、紅菲咯啉(bathophe雄throline，簡(jiǎn)稱BPhen ) 、 2,9-二曱基-4，7-二苯基-l，10-鄰二氮菲(bathocuproin，簡(jiǎn)稱BCP)等。
隨后，共蒸發(fā)4，4-二(5-甲基苯并惡唑-2-基)芪(簡(jiǎn)稱BzOs)和 鋰(Li)，從而形成電子注入層605完全覆蓋電子輸運(yùn)層604和絕緣體581。利用苯并惡唑衍生物(BzOs)，由后續(xù)步驟中第二電極583 形成中進(jìn)行的濺射法導(dǎo)致的損傷得到抑制。
另外，除了 BzOs:Li外，也可以使用其它具有高電子注入性能的 材料，諸如堿金屬或堿土金屬的化合物，例如，CaF2、氟化鋰(LiF)、 或氟化銫(CsF)。此外，也可以使用其中混合Alq3和鎂的材料。
接著，在電子注入層605上方形成10至800nm厚度的第二電極 583，即，有機(jī)發(fā)光元件的陰極。除了氧化銦錫(ITO)合金外，例如， 可以使用由其中將氧化鋅(ZnO)以2至20atomic。/o包含在含Si的 氧化銦錫合金或氧化銦中的靶形成的導(dǎo)電膜作為笫二電極583。
注意，由于在本實(shí)施例中介紹了制造雙發(fā)射型顯示裝置的示例， 第二電極583是由具有透光性的電極形成；然而，在制造單側(cè)發(fā)射型 顯示裝置的情況下，第二電極583可以使用反射性導(dǎo)電材料形成。優(yōu) 選使用金屬、合金、具有小功函數(shù)(功函數(shù)小于或等于3.8eV)的導(dǎo) 電化合物、及其混合物作為該導(dǎo)電材料。
作為用于第二電極583的材料的具體示例，除了屬于元素周期表 的1族或2族的元素，即，諸如Li或Cs的堿金屬、諸如Mg、 Ca或 Sr的堿土金屬、以及舍該金屬的合金(Mg:Ag、 Al:Li)或含該金屬 的化合物(LiF、 CsF或CaF2)之外，還可以使用包括稀土金屬的過(guò) 渡金屬?；蛘?，第二電極583可以由諸如A1或Ag的金屬(包括合金) 的疊層形成。
如上所述，形成了發(fā)光元件584。適當(dāng)選取用于發(fā)光元件584中 包括的陽(yáng)極554、有機(jī)化合物層582、以及陰極583中每一個(gè)的材料 并且對(duì)每一層厚度也進(jìn)行調(diào)整。期望陽(yáng)極和陰極由相同的材料、以近 似相同的厚度形成，優(yōu)選近似100nm。
另外，如有必要的話，如圖9B所示，形成防止?jié)駳膺M(jìn)入的透明 保護(hù)層585覆蓋發(fā)光元件584。作為透明保護(hù)層585，可以使用通過(guò) 濺射法或CVD法獲得的氮化硅膜、氧化硅膜、含氧的氮化硅膜(成 分比N>0)、含氮的氧化硅膜(成分比N<0)、含碳作為其主要 成分的薄膜(例如，類金剛石碳膜(DLC膜)、氮化碳膜(CN膜))
23等。注意，圖IO示出了圖9B部分的放大視圖。
圖12示出了其中為R、 G和B中的每一個(gè)分別形成像素部分中 的像素TFT的示例。在用于紅色(R)的像素中，像素TFT 544R連 接于4象素電極554R，并且形成空穴注入層601R、空穴輸運(yùn)層602R、 發(fā)光層603R、電子輸運(yùn)層604R、電子注入層605R、陰極583、以及 透明保護(hù)層585。
在用于綠色(G)的像素中，像素TFT 544G連接于像素電極 554G，并且形成空穴注入層601G、空穴輸運(yùn)層602G、發(fā)光層603G、 電子輸運(yùn)層604G、電子注入層605G、陰才及583、以及透明保護(hù)層585。
在用于藍(lán)色(B )的像素中，像素TFT 544B連接于像素電極554B， 并且形成空穴注入層601B、空穴輸運(yùn)層602B、發(fā)光層603B、電子輸 運(yùn)層604B、電子注入層605B、陰極583、以及透明保護(hù)層585。
作為發(fā)射紅光的發(fā)光層603R， ^使用諸如Alq3: DCM1或Alq3: 紅熒埽BisDCJTM的材料。作為發(fā)射綠光的發(fā)光層603G,使用諸 如Alq3: DMQD ( N，N，-二甲基喹吖啶酮)或Alq3:香豆素6的材料。 作為發(fā)射藍(lán)光的發(fā)光層603B，使用諸如a-NPD或tBu-DNA的材料。
接著，在包括CMOS電路571的驅(qū)動(dòng)電路部分595上方設(shè)置包 括用來(lái)固定襯底間間隔的間隙材料的密封劑593，從而將第二村底591 與襯底501彼此粘結(jié)。第二村底591可以是透光玻璃襯底或石英襯底。
注意，在襯底501與591之間的間隔中，在i殳置了4象素部分596 的區(qū)域592中，可以放置干燥劑作為氣隙(惰性氣體)，或者該區(qū)域 可以用透明密封劑(諸如紫外固化或熱塑環(huán)氧樹(shù)脂)填充。
由于發(fā)光元件包括都是由透光材料形成的像素電極554和第二 電極583，光可以從一個(gè)發(fā)光元件沿兩個(gè)方向發(fā)射，即，從頂側(cè)和底 側(cè)兩側(cè)發(fā)射。
利用上述面板結(jié)構(gòu)，可以使得從頂表面的光發(fā)射與從底表面的光 發(fā)射基本相等。
另外，可以分別在襯底501和591上方設(shè)置光學(xué)膜(偏振膜或圓 偏振膜)597和598，以便改善對(duì)比度(見(jiàn)圖11)。注意，雖然在本實(shí)施例中采用了頂柵極TFT，但本發(fā)明不限于 此結(jié)構(gòu)，且可以適當(dāng)?shù)夭捎玫讝艠O(反向交錯(cuò)(inversely staggered)) TFT或交錯(cuò)TFT。另外，本發(fā)明不限于具有單柵極結(jié)構(gòu)的TFT，可 以采用包括多個(gè)溝道形成區(qū)域的多柵極TFT，例如，雙柵極TFT。
如有必要的話，本實(shí)施方式可以與實(shí)施方式及其它實(shí)施例自由結(jié)合。
實(shí)施例2
在本實(shí)施例中，將參照?qǐng)D13A至13C和圖14A至14C介紹將本 發(fā)明應(yīng)用于無(wú)4幾E L元件的示例。
化合物進(jìn)行分類。 一般而言，前者稱作有機(jī)EL元件，后者稱為無(wú)機(jī) EL元件。在本發(fā)明中使用有機(jī)EL元件的示例在實(shí)施例1中描述。
根據(jù)其元件結(jié)構(gòu)，無(wú)機(jī)EL元件分為分散型無(wú)機(jī)EL元件和薄膜 型無(wú)機(jī)EL元件。前者和后者的區(qū)別在于前者具有其中發(fā)光材料的顆 粒分散在粘結(jié)劑中的電致發(fā)光層，而后者具有由發(fā)光材料的薄膜形成 的發(fā)光層。然而，前者和后者的共同點(diǎn)在于其需要通過(guò)高電場(chǎng)加速的 電子。
注意，作為已知的光發(fā)射機(jī)制，有采用施主能級(jí)和受主能級(jí)的施 主一受主復(fù)合型光發(fā)射、以及采用金屬離子內(nèi)層電子躍遷的局部型光
發(fā)射。通常，分散型無(wú)機(jī)EL元件表現(xiàn)為施主一受主復(fù)合型光發(fā)射， 而薄膜型無(wú)機(jī)EL元件表現(xiàn)為局部型光發(fā)射。
的雜i元素。通過(guò)改變要包含的雜質(zhì)元素，;以獲得各種顏色的光發(fā) 射。諸如固相方法或液相方法(共沉淀法)的各種方法都可以用于形 成發(fā)光材料。另外，可以使用蒸發(fā)分解法、復(fù)分解法、通過(guò)前體的熱 分解反應(yīng)的方法、反膠束法、將這樣一種方法與高溫烘焙結(jié)合的方法、 諸如冷凍一干燥法的液相方法等。
固相方法為這樣一種方法，其中稱取基體材料和雜質(zhì)元素或含有 雜質(zhì)元素的化合物，將其在研缽中混合，將混合物在電爐內(nèi)加熱并烘烤從而發(fā)生反應(yīng)，使得雜質(zhì)元素包含在基體材料中。烘烤溫度優(yōu)選為
700至150(TC。這是因?yàn)?，?dāng)溫度過(guò)低時(shí)，固體反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行，而當(dāng) 溫度過(guò)高時(shí)，基體材料被分解。注意，盡管烘烤可以在粉末狀態(tài)下進(jìn) 行，但是優(yōu)選烘烤是在顆粒狀態(tài)下進(jìn)行。盡管固相方法需要在相對(duì)高 的溫度下烘烤，但是固相方法比較容易；因此，獲得高生產(chǎn)率且固相 方法適用于大批量生產(chǎn)。
液相方法(共沉淀法)為這樣一種方法，其中基體材料或含有基
干燥，并隨后烘烤。發(fā)光材料的顆粒均勻散布，并且反應(yīng)即使在顆粒 尺寸小且烘烤溫度低時(shí)也可以進(jìn)行。
作為用于發(fā)光材料的基體材料，可以使用硫化物、氧化物或氮化 物。例如，以下材料可以用作硫化物石充化鋅(ZnS)、硫化鎘(CdS)、 硫化鉤(CaS )、硫化釔(Y2S3)、硫化鎵(Ga2S3)、硫化鍶(SrS )、 硫化鋇(BaS)等。例如，可以將氧化鋅(ZnO)、氧化釔(Y203 ) 等用作氧化物。例如，可以將氮化鋁(A1N)、氮化鎵(GaN)、氮 化銦(InN)等用作氮化物。
另外，也可以使用硒化鋅(ZnSe)、碲化鋅(ZnTe)等作為用 于發(fā)光材料的基體材料?；蛘?，可以使用諸如硫化鎵鈣(CaGa2S4)、 硫化鎵鍶(SrGa2S4)或硫化鎵鋇(BaGa2S4)的三元混合晶體。
對(duì)于局部型光發(fā)射的發(fā)射中心，可以使用錳(Mn)、銅(Cu)、 釤(Sm )、鋱(Tb )、鉺(Er )、銩(Tm )、銪(Eu )、鈰(Ce )、 鐠(Pr)等。注意，可以添加諸如氟(F)或氯(Cl)的鹵族元素用 于電荷補(bǔ)償。
另一方面，對(duì)于施主一受主復(fù)合型光發(fā)射的發(fā)射中心，可以使用 含有形成施主能級(jí)的第一種雜質(zhì)元素和形成受主能級(jí)的第二種雜質(zhì) 元素的發(fā)光材料。作為第一種雜質(zhì)元素，例如，可以使用氟(F)、 氯(C1)、鋁(Al)等。作為第二種雜質(zhì)元素，例如，可以使用銅(Cu)、 銀(Ag)等。
在用于施主一受主復(fù)合型光發(fā)射的發(fā)光材料通過(guò)固相方法合成
26的情況下，稱取基體材料、第一種雜質(zhì)元素或含有第一種雜質(zhì)元素的 化合物、以及第二種雜質(zhì)元素或含有第二種雜質(zhì)元素的化合物中的每 一種，并在研缽中混合，接著在電爐內(nèi)加熱和烘烤。
上述基體材料可以用做該基體材料。作為第 一種雜質(zhì)元素或含有
第一種雜質(zhì)元素的化合物，例如，可以使用氟(F)、氯(CI)、硫 化鋁(A12S3)等。作為第二種雜質(zhì)元素或含有第二種雜質(zhì)元素的化合 物，例如，可以使用銅(Cu)、銀(Ag)、疏化銅(Cu2S)、硫化 銀(Ag2S)等。
烘烤溫度優(yōu)選為700至1500°C。這是因?yàn)楫?dāng)溫度過(guò)低時(shí)，固體 反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行，而當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，基體材料分解。注意，盡管烘烤可 以在粉末狀態(tài)下進(jìn)行，但是優(yōu)選烘烤是在顆粒狀態(tài)下進(jìn)行。
作為采用固相反應(yīng)情況下的雜質(zhì)元素，可以使用含有第一種雜質(zhì) 元素和第二種雜質(zhì)元素的化合物。在此情況下，雜質(zhì)元素易于擴(kuò)散并 且固相反應(yīng)易于進(jìn)行；由此，可以獲得均勻的發(fā)光材料。另外，由于
不必要的雜質(zhì)元素?zé)o法進(jìn)入，可以獲得具有高純度的發(fā)光材料。作為 含有第一種雜質(zhì)元素和第二種雜質(zhì)元素的化合物，例如，可以使用氯
化銅(CuCI)、氯化銀(AgCO等。
注意，這些雜質(zhì)元素可以按照0.01至10atom%，優(yōu)選0.05至 5atom%的濃度包含在基體材料中。
在薄膜型無(wú)機(jī)EL元件的情況下，包含上述發(fā)光材料的電致發(fā)光 層可以通過(guò)諸如電阻加熱蒸發(fā)法或電子束蒸發(fā)(EB蒸發(fā))法的真空 蒸發(fā)法；諸如濺射法的物理汽相沉積法(PVD);諸如金屬有機(jī)物 CVD法或低壓氫化物輸運(yùn)CVD法的化學(xué)汽相沉積法(CVD );原子 層外延法(ALE)等形成。
可以用作發(fā)光元件的薄膜型無(wú)機(jī)EL元件的示例在圖13A至13C 中示出。在圖13A至13C中，發(fā)光元件包括第一電極層250、電致發(fā) 光層252、以及第二電極層253。
為制造使用圖13A至13C中所示的發(fā)光元件的發(fā)光裝置，在實(shí) 施例1中描述的圖11中所示的發(fā)光裝置中，圖13A至13C中的發(fā)光元件可以用圖11中的發(fā)光元件584取代。
圖13B和13C中所示的發(fā)光元件中的每個(gè)都具有其中絕緣層設(shè) 置在圖13A所示發(fā)光元件中的電極層與電致發(fā)光層之間的結(jié)構(gòu)。圖 13B所示的發(fā)光元件具有第一電極層250與電致發(fā)光層252之間的絕 緣層254。圖13C所示的發(fā)光元件具有第一電極層250與電致發(fā)光層 252之間的絕緣層254a,以及第二電極層253與電致發(fā)光層252之間 的絕緣層254b。如上所述，絕緣層可以設(shè)置在電致發(fā)光層與夾著電致 發(fā)光層的一對(duì)電極層中的一個(gè)之間?；蛘?，絕緣層可以設(shè)置在電致發(fā) 光層與夾著電致發(fā)光層的一對(duì)電極層中的一個(gè)之間，且另一絕緣層設(shè) 置在電致發(fā)光層與該對(duì)電極層中的另一個(gè)之間。另外，絕緣層可以是 單層或包括多個(gè)層的疊層。
另外，盡管設(shè)置了絕緣層254使得與圖13B中的第 一 電極層250 接觸，但是絕緣層和電致發(fā)光層的順序也可以反過(guò)來(lái)，使得絕緣層254 設(shè)置為與第二電極層253相接觸。
在分散型無(wú)機(jī)EL元件的情況下，顆粒狀發(fā)光材料分散在粘結(jié)劑 中，從而形成膜電致發(fā)光層。當(dāng)具有期望尺寸的顆粒無(wú)法通過(guò)用來(lái)形 成發(fā)光材料的方法充分獲得時(shí)，發(fā)光材料可以通過(guò)在研缽中壓碎等方 法來(lái)加工成顆粒。粘結(jié)劑為用于按照分散的狀態(tài)固定顆粒狀發(fā)光材料 并將發(fā)光材料保持為電致發(fā)光層的形式的物質(zhì)。發(fā)光材料通過(guò)粘結(jié)劑 均勻分散在電致發(fā)光層中并且固定。
在分散型無(wú)機(jī)EL元件的情況下，作為電致發(fā)光層的形成方法， 可以釆用能夠選擇性地形成電致發(fā)光層的液滴排放法；印刷法(諸如 絲網(wǎng)印刷或膠印)；或者諸如旋涂法的涂覆法；浸沾法；分配器 (dispenser)法等。盡管對(duì)電致發(fā)光層的厚度沒(méi)有特別限制，其厚度 優(yōu)選在10至1000nm的范圍內(nèi)。包含發(fā)光材料的電致發(fā)光層中發(fā)光材 料與粘結(jié)劑的比例可以是大于或等于50wt。/。且小于或等于80wt%。
可以用作發(fā)光元件的分散型無(wú)機(jī)EL元件的示例在圖14A至14C 中示出。圖14A中示出的發(fā)光元件具有其中第一電極層260、電致發(fā) 光層262和第二電極層263疊置起來(lái)且通過(guò)粘結(jié)劑固定的發(fā)光材料261包含在電致發(fā)光層262中的結(jié)構(gòu)。
為了制造使用圖14A至14C所示的發(fā)光元件的發(fā)光裝置，在實(shí) 施例1中描述的圖11所示的發(fā)光裝置中，圖14A至14C中的發(fā)光元 件可以用圖11所示的發(fā)光元件584替代。
作為本實(shí)施例中可以使用的粘結(jié)劑，可以采用絕緣材料，可以采 用有機(jī)材料或無(wú)機(jī)材料，或者可以采用有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料的混合材 料。作為有機(jī)絕緣材料，可以使用具有相對(duì)高介電常數(shù)的聚合物，如 氰乙基纖維素基樹(shù)脂；或者諸如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙彿基樹(shù)脂、 硅樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、或偏氟乙烯的樹(shù)脂?；蛘?，可以使用諸如芳香聚 酰胺或聚苯并咪唑的耐熱聚合物、或者硅氧烷樹(shù)脂。
硅氧烷具有由硅(Si)和氧(O)的鍵形成的骨架結(jié)構(gòu)并具有至 少包含氫的有機(jī)基(例如，烷基或芳基)作為取代基。或者，可以使 用氟代基作為取代基。另外或者，可以使用至少包含氫和氟代基的有 機(jī)基作為取代基。
除了上述材料外，還可以使用諸如例如聚乙烯醇或聚乙烯醇縮丁 醛的乙烯樹(shù)脂、苯酚樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂、 氨基甲酸乙酯樹(shù)脂、惡唑樹(shù)脂(聚苯并惡唑)的樹(shù)脂材料。介電常數(shù) 也可以通過(guò)將這些樹(shù)脂與諸如鈦酸鋇(BaTi03)或鈦酸鍶(SrTi03)
的具有高介電常數(shù)的微顆粒適當(dāng)混合來(lái)控制。
作為粘結(jié)劑中包含的無(wú)機(jī)材料，可以使用以下材料從氧化硅 (SiOx)、氮化硅(SiNx)、含氧和氮的硅、氮化鋁(A1N)、含氧 和氮的鋁或氧化鋁(A1203 )、氧化鈦(Ti02) 、 BaTi03、 SrTi03、 鈦酸鉛(PbTi03)、鈮酸鉀(KNb03)、鈮酸鉛(PbNb03)、氧化 鉭(Ta2Os)、鉭酸鋇(BaTa206)、鉭酸鋰(LiTa03)、氧化釔(Y203 )、 氧化鋯(ZrOj 、 ZnS、以及其它包含無(wú)機(jī)材料的物質(zhì)中選取的材料。
當(dāng)具有高介電常數(shù)的無(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料混合(通過(guò)添加等)時(shí)，包 括發(fā)光材料和粘結(jié)劑的電致發(fā)光層的介電常數(shù)可以進(jìn)一步控制和提高。
在制造工藝中，發(fā)光材料分散在含粘結(jié)劑的溶液內(nèi)。作為可以在
29本實(shí)施例中使用的含粘結(jié)劑的溶液的溶劑，優(yōu)選溶解粘結(jié)劑材料并且 可以使溶液粘度適合于形成電致發(fā)光層(各個(gè)濕法工藝)的方法和期 望厚度的溶劑。當(dāng)可以使用有機(jī)溶劑等時(shí)，例如，當(dāng)使用硅氧烷樹(shù)脂 作為粘結(jié)劑時(shí)，可以使用丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚醋酸酯(也稱
作PGMEA) 、 3-甲氧基-3-曱基-l-丁醇(也稱作MMB)等。
圖14B和14C所示的發(fā)光元件中的每個(gè)具有其中絕緣層設(shè)置在
圖14A所示發(fā)光元件中的電極層與電致發(fā)光層之間的結(jié)構(gòu)。圖14B
所示的發(fā)光元件具有第一電極層260與電致發(fā)光層262之間的絕緣層
264。圖14C所示的發(fā)光元件具有第一電極層260與電致發(fā)光層262
之間的絕緣層264a，并具有第二電極層263與電致發(fā)光層262之間的
絕緣層264b。如上所述，絕緣層可以設(shè)置在電致發(fā)光層與夾著電致發(fā)
光層的一對(duì)電極層中的一個(gè)之間?；蛘撸^緣層可以設(shè)置在電致發(fā)光 層與夾著電致發(fā)光層的 一對(duì)電極層中的 一個(gè)之間，且另 一絕緣層設(shè)置
在電致發(fā)光層與該對(duì)電極層中的另一個(gè)之間。另外，絕緣層可以是單 層或包括多個(gè)層的疊層。
另夕卜，盡管設(shè)置了絕緣層264從而與圖14B中的第一電極層260 接觸，絕緣層和電致發(fā)光層的順序也可以反過(guò)來(lái)，使得絕緣層264設(shè) 置為與第二電極層263相接觸。
諸如圖13A至13C中的絕緣層254和圖14A至14C中的絕緣層 264的絕緣層沒(méi)有特殊限制；然而，優(yōu)選絕緣層具有高耐受電壓，為 致密膜，并且更具有高介電常數(shù)。
例如，絕緣層可以使用氧化硅(Si02)、氧化釔(Y203)、氧化 鈦(Ti02)、氧化鋁(A1203)、氧化鉿(Hf 02)、氧化鉭(Ta2Os)、 鈦酸鋇(BaTK)3)、鈦酸鍶(SrTi03)、鈦酸鉛(PbTi03)、氮化 硅(Si3N4)、氧化鋯(Zr02)等；其混合膜；或者含這些元素中的兩 種或更多種的疊層膜形成。
這些絕緣層可以通過(guò)濺射、蒸發(fā)、CVD等形成?；蛘撸^緣層 可以按照將這些絕緣材料的顆粒分散在粘結(jié)劑中的方式形成。粘結(jié)劑
30相似的方法形成。盡管對(duì)絕緣層的厚度沒(méi)有特殊限制，其厚度優(yōu)選在
10至lOOOnm的范圍內(nèi)。
盡管本實(shí)施例中描述的發(fā)光元件通過(guò)在夾著電致發(fā)光層的一對(duì) 電極層之間施加電壓來(lái)發(fā)射光，發(fā)光元件也可以通過(guò)DC驅(qū)動(dòng)或AC 驅(qū)動(dòng)來(lái)工作。
如有必要的話，本實(shí)施例可以與實(shí)施方式和其它實(shí)施例自由結(jié)合。
實(shí)施例3
作為應(yīng)用本發(fā)明的電子裝置，可以給出以下示例諸如攝影機(jī)或 數(shù)碼相機(jī)的相機(jī)；護(hù)目鏡型顯示器，導(dǎo)航系統(tǒng)；音頻重現(xiàn)(audio "producing)裝置(諸如車栽音頻組件)；計(jì)算機(jī)；游戲機(jī)；便攜式 信息終端(諸如移動(dòng)計(jì)算機(jī)、蜂窩電話、便攜游戲機(jī)、或電子書閱讀 器)；設(shè)置有存儲(chǔ)介質(zhì)的圖像重現(xiàn)(image reproducing )裝置(具體 而言，用于重現(xiàn)諸如數(shù)字通用光盤(DVD)的存儲(chǔ)介質(zhì)并具有用于顯 示所重現(xiàn)的圖像的顯示器的裝置)等。
電子裝置的具體示例在圖15、圖16、圖17A和17B、圖18、圖 19、圖20、以及圖21A至21E中示出。
圖15示出了其中組合了顯示面板301和電路襯底311的EL模 塊。在電路襯底311中，形成了控制電路312、信號(hào)分割(division) 電路313等。電路襯底311經(jīng)連接布線314電連接于顯示面板301。
此顯示面板301包括設(shè)置有多個(gè)像素的像素部分302、掃描線驅(qū) 動(dòng)電路303、以及向選定的像素提供視頻信號(hào)的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路304。 EL模塊的顯示面板301可以通過(guò)用于制造實(shí)施例1或2中描述的顯 示裝置的方法來(lái)制造。
通過(guò)圖15所示的EL模塊可以完成電視接收器。圖16為示出接 收器主要結(jié)構(gòu)的框圖。調(diào)諧器321接收視頻信號(hào)和音頻信號(hào)。視頻信 號(hào)通過(guò)視頻信號(hào)放大電路322、將來(lái)自視頻信號(hào)放大電路322的信號(hào) 輸出轉(zhuǎn)化為與紅、綠和藍(lán)每種顏色相對(duì)應(yīng)的彩色信號(hào)的視頻信號(hào)處理 電路323、以及用于將視頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)IC的輸入規(guī)范
31(specification )的控制電路312來(lái)處理?？刂齐娐?12向掃描線一側(cè) 和信號(hào)線一側(cè)輸出信號(hào)。在數(shù)字驅(qū)動(dòng)的情況下，信號(hào)分割電路313設(shè) 置在信號(hào)線一側(cè)，且輸入的數(shù)字信號(hào)可以分為m片段來(lái)提供。
對(duì)于通過(guò)調(diào)諧器321接收的信號(hào)，音頻信號(hào)發(fā)送給音頻信號(hào)放大 電路325，且其輸出經(jīng)音頻信號(hào)處理電路326提供給揚(yáng)聲器327?？?制電路328接收了來(lái)自輸入部分329的接收站控制信息(接收頻率) 或音量，并且向調(diào)諧器321或音頻信號(hào)處理電路326發(fā)送信號(hào)。
如圖17A所示，EL才莫塊結(jié)合到底架(chassis) 331中，由此可 以完成電視接收器。顯示屏332通過(guò)EL模塊形成。另外，適當(dāng)?shù)卦O(shè) 置揚(yáng)聲器333、操作開(kāi)關(guān)334等。
圖17B示出了其顯示器為便攜無(wú)線式的便攜式電視接收器。電 池和信號(hào)接收器結(jié)合在底架342中，顯示部分342和揚(yáng)聲器部分347 通過(guò)電池驅(qū)動(dòng)。電池可以利用電池充電器340重復(fù)充電。另外，電池 充電器340可以發(fā)送和接收視頻信號(hào)，并且可以發(fā)送視頻信號(hào)到顯示 器的信號(hào)接收器。底架342通過(guò)操作鍵346控制。
另外，圖17B所示的裝置還可以稱作雙路視頻/音頻通訊裝置， 因?yàn)樵撗b置可以通過(guò)操作鍵346的操作從底架342向電池充電器340 發(fā)送信號(hào)。另外，通過(guò)操作鍵346的操作，可以從底架342向電池充 電器340發(fā)送信號(hào)，并且信號(hào)可以進(jìn)一步從電池充電器340發(fā)送至另 一個(gè)電子裝置，從而也可能進(jìn)行對(duì)另一電子裝置的通訊控制。因此， 該裝置也稱作通用遙控裝置。本發(fā)明可以應(yīng)用于顯示部分343。
當(dāng)本發(fā)明用于圖15、圖16、以及圖17A和17B所示的電視接收 器時(shí)，可以獲得具有亮度下降速度慢的高耐久性顯示裝置的電視接收 器。
顯然，本發(fā)明不限于電視接收器，并且可以應(yīng)用于各種裝置，特 別是，除了個(gè)人計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器外，作為大面積顯示介質(zhì)，例如在火 車站或飛機(jī)場(chǎng)的信息顯示板、街道上的廣告顯示板等。
圖18和圖19的每個(gè)都示出了其中顯示面板351和印刷電路板 352相組合的模塊。顯示面板351包括設(shè)置有多個(gè)像素的像素部分353、第一掃描線驅(qū)動(dòng)電路354、第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路355、以及向選 定的像素提供視頻信號(hào)的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路356。
印刷電路板352設(shè)置有控制器357、中央處理器(CPU) 358、 存儲(chǔ)器359、電源電路360、音頻處理電路361、發(fā)送一接收電路362 等。印刷電路板352和顯示面板351通過(guò)柔性(flexible)印刷電路 (FPC)板363彼此連接。印刷電路板352可以設(shè)置有電容、緩沖電 路等，使得可以防止電源電壓或信號(hào)的噪音或信號(hào)延遲的出現(xiàn)。另外， 控制器357、音頻處理電路361、存儲(chǔ)器359、 CPU 358、電源電路360 等可以通過(guò)COG ( Chip On Glass,玻璃上芯片)法安裝在顯示面板 351上。COG法允許印刷電路板352的尺寸減小。
各種控制信號(hào)經(jīng)過(guò)為印刷電路板352設(shè)置的接口 364輸入和輸 出。另外，為印刷電路板352設(shè)置了用來(lái)向天線發(fā)送和從其接收信號(hào) 的天線端口 365。
圖19為圖17中所示模塊的框圖。此模塊包括VRAM 366、DRAM 367、閃存368、以及諸如存儲(chǔ)器359等。待在面板上顯示的圖像的數(shù) 據(jù)，圖像數(shù)據(jù)或音頻數(shù)據(jù)、以及各種程序分別存儲(chǔ)在VRAM 366、 DRAM 367、以及閃存中。
電源電路360為顯示面板351、控制器357、 CPU 358、音頻處 理電路361、存儲(chǔ)器359和發(fā)送一接收電路362的工作供電。另外， 根據(jù)面板規(guī)范，電源電路360設(shè)置有電流源。
CPU 358包括控制信號(hào)發(fā)生電路370、解碼器371、寄存器372、 運(yùn)算電路373、 RAM 374、用于CPU 358的接口 379等。經(jīng)接口 379 輸入CPU 358的各種信號(hào)一旦在寄存器372中保存，隨后就輸入到運(yùn) 算電路373、解碼器371等中。在運(yùn)算電路373中，操作是基于輸入 信號(hào)進(jìn)行的，并且指示出各個(gè)指令發(fā)送的位置。另一方面，輸入到解 碼器371中的信號(hào)被解碼并輸入到控制信號(hào)發(fā)生電路370中。基于輸 入的信號(hào)，控制信號(hào)發(fā)生電路370產(chǎn)生包括各種指令的信號(hào)，并且發(fā) 送信號(hào)至由運(yùn)算電路373指示的位置，具體而言是存儲(chǔ)器359、發(fā)送 一接收電路362、音頻處理電路361、控制器357等。
33存儲(chǔ)器359、發(fā)送/接收電路362、音頻處理電路361、以及控制 器357中的每一個(gè)根據(jù)接收到的指令工作。操作簡(jiǎn)要介紹如下。
從輸入單元375輸入的信號(hào)經(jīng)接口 364發(fā)送給安裝在印刷電路板 352上的CPU 358。控制信號(hào)發(fā)生電路370根據(jù)從諸如定點(diǎn)裝置或鍵 盤的輸入單元375發(fā)送的信號(hào)將存儲(chǔ)在VRAM 366中的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化 為預(yù)定格式，并將其發(fā)送給控制器357。
控制器357根據(jù)面板規(guī)范對(duì)從CPU 358發(fā)送的包括圖像數(shù)據(jù)的 信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并將其提供給顯示面板351。另外，基于從電源 電路360輸入的電源電壓和從CPU 358輸入的各種信號(hào)，控制器357 產(chǎn)生Hsync信號(hào)、Vsync信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)CLK、交變電壓(AC Cont)、 以及開(kāi)關(guān)信號(hào)(L/R)，并將其提供給顯示面板351。
在發(fā)送一接收電路362中，對(duì)作為無(wú)線電波通過(guò)天線378發(fā)送和 接收的信號(hào)進(jìn)行處理，具體而言，包括了諸如絕緣體(isolator)、帶 通濾波器、VCO (電壓控制振蕩器)、LPF (低通濾波器)、耦合器、 不平衡變壓器的高頻電路。在發(fā)送一接收電路362中，包括發(fā)送和接 收的信號(hào)之中的音頻信息在內(nèi)的信號(hào)根據(jù)來(lái)自CPU 358的指令發(fā)送 給音頻處理電路361。
根據(jù)CPU 358的指令發(fā)送的包括音頻信息在內(nèi)的信號(hào)在音頻處 理電路361中解調(diào)制為音頻信號(hào)，并發(fā)送給揚(yáng)聲器377。另外，從麥 克風(fēng)376發(fā)送的音頻信號(hào)在音頻處理電路361中調(diào)制，并根據(jù)來(lái)自 CPU 358的指令發(fā)送給發(fā)送一接收電路362
控制器357、 CPU 358、電源電路360、音頻處理電路361、以及 存儲(chǔ)器359可以作為本實(shí)施例的套件(package)安裝。本實(shí)施例可 以應(yīng)用于諸如絕緣體、帶通濾波器、VCO(電壓控制振蕩器)、LPF (低通濾波器)、耦合器以及不平衡變壓器的高頻電路以外的任何電 路。
圖20示出了包括圖18和19所示模塊的蜂窩電路的一種模式。 顯示面板351可拆卸地結(jié)合在外殼(housing) 380中。外殼380的形 狀和尺寸可以根據(jù)顯示面板351的尺寸適當(dāng)改變。固定顯示面板351的外殼380附接于將作為模塊裝配的印刷電路板381。
顯示面板351經(jīng)FPC 363連接于印刷板381。在印刷板381上， 形成揚(yáng)聲器382、麥克風(fēng)383、發(fā)送/接收電路384、包括CPU、控制 器等的信號(hào)處理電路385。此模塊與輸入單元386、電池387、以及天 線390結(jié)合，并且放置在底架389中。顯示面板351的像素部分設(shè)置 為使得可以從外殼389中形成的窗口觀察。
本實(shí)施例的蜂窩電話可以根據(jù)其功能或應(yīng)用按各種方式改動(dòng)。例 如，即使在蜂窩電話設(shè)置有多個(gè)顯示面板或外殼適當(dāng)分為多個(gè)部分并 且可以通過(guò)鉸接打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)，也可以獲得上述操作效果。
當(dāng)本發(fā)明用于圖18、圖19和圖20所示的蜂窩電話時(shí)，可以獲 得具有亮度下降速度慢的高耐久性的顯示裝置的蜂窩電話。
圖21A示出了其中包括底架401、支持基體402、顯示部分403 等的EL顯示器。通過(guò)使用圖15所示的EL模塊的結(jié)構(gòu)和圖18所示 的顯示面板，可以將本發(fā)明應(yīng)用于顯示部分403。
通過(guò)本發(fā)明，可以獲得具有亮度下降速度慢的高耐久性的顯示裝 置的顯示器。
圖21B示出了其中包括主體411、底架412、顯示部分413、鍵 盤414、外部連接端口 415、定點(diǎn)裝置416等的計(jì)算機(jī)。通過(guò)使用圖 15所示的EL模塊的結(jié)構(gòu)和圖18所示的顯示面板，可以將本發(fā)明應(yīng) 用于顯示部分413。
通過(guò)本發(fā)明，可以獲得具有亮度下降速度慢的高耐久性的顯示裝 置的計(jì)算機(jī)。
圖21C示出了其中包括主體421、顯示部分422、開(kāi)關(guān)423、操 作鍵424、紅外端口 425等的便攜式計(jì)算機(jī)。通過(guò)使用圖15所示的 EL模塊的結(jié)構(gòu)和圖18所示的顯示面板，可以將本發(fā)明應(yīng)用于顯示部 分422。
通過(guò)本發(fā)明，可以獲得具有亮度下降速度慢的高耐久性的顯示裝 置的計(jì)算機(jī)。
圖21D示出了其中包括底架431、顯示部分432、揚(yáng)聲器部分433、
35操作鍵434、記錄介質(zhì)插入端口 435等的便攜式游戲機(jī)。通過(guò)使用圖 15所示的EL模塊的結(jié)構(gòu)和圖18所示的顯示面板，可以將本發(fā)明應(yīng) 用于顯示部分432。
通過(guò)本發(fā)明，可以獲得具有亮度下降速度慢的高耐久性的顯示裝 置的游戲機(jī)。
圖21E示出了其中包括主體441、底架442、第一顯示部分443、 第二顯示部分444、存儲(chǔ)介質(zhì)讀取部分445、操作鍵446、揚(yáng)聲器部分 447等的設(shè)置有記錄介質(zhì)的便攜式圖像重現(xiàn)裝置(具體而言DVD重現(xiàn) 裝置)。注意，記錄介質(zhì)包括DVD等。
第一顯示部分443主要顯示圖像信息，而第二顯示部分444主要 顯示文本信息。通過(guò)使用圖15所示的EL模塊的結(jié)構(gòu)和圖18所示的 顯示面板，可以將本發(fā)明應(yīng)用于第一顯示部分443和第二顯示部分 444。注意，設(shè)置有記錄介質(zhì)的圖像重現(xiàn)裝置包括家庭游戲機(jī)等。
通過(guò)本發(fā)明，可以獲得具有亮度下降速度慢的高耐久性顯示裝置 的放像裝置。
除了玻璃襯底外，對(duì)于用于電子裝置的每個(gè)顯示裝置，根據(jù)尺寸、 強(qiáng)度或用途，可以使用耐熱塑料村底。由此，可以實(shí)現(xiàn)重量的進(jìn)一步 降低。
注意，本實(shí)施例中所示的示例僅是示例，且本發(fā)明不限于這些應(yīng)用。
本實(shí)施例可以與實(shí)施方式及其它實(shí)施例自由結(jié)合實(shí)施。 本發(fā)明可以用于具有包括有多個(gè)像素的顯示裝置的半導(dǎo)體器件。
通過(guò)本發(fā)明，可以獲得具有亮度下降緩慢的高耐久性的顯示裝置的半
導(dǎo)體器件。
本申請(qǐng)是基于2006年6月14日提交給日本專利局的日本專利申 請(qǐng)No. 2006-164873，通過(guò)參考將其全部?jī)?nèi)容并入于此。
權(quán)利要求
1. 一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟在襯底上方形成第一電極；在襯底和第一電極上方形成含聚硅烷的絕緣層；將模子壓在絕緣層上以在絕緣層中形成開(kāi)口，該開(kāi)口到達(dá)第一電極；將模子從其中形成了開(kāi)口的絕緣層分開(kāi)；將其中形成了開(kāi)口的絕緣層硬化；在第一電極和絕緣層上方形成發(fā)光層；以及在發(fā)光層上方形成第二電極。
2. —種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟 在襯底上方形成第一電極； 在襯底和第一電極上方形成含聚硅烷的絕緣層；將模子壓在絕緣層上以在絕緣層中形成開(kāi)口 ，該開(kāi)口到達(dá)第 一 電極；將模子從其中形成了開(kāi)口的絕緣層分開(kāi)； 將其中形成了開(kāi)口的絕緣層硬化；在第一電極和絕緣層上方形成空穴輸運(yùn)層、包括有機(jī)發(fā)光材料的 發(fā)光層、以及電子輸運(yùn)層；以及 在發(fā)光層上方形成第二電極。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其中所 述硬化步驟通過(guò)UV光照射和加熱來(lái)實(shí)現(xiàn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于制造半導(dǎo)體器件的方法， 其中，所述模子包括金屬材料或絕緣材料，以及 在所述模子的表面上形成有凹部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其中形 成了開(kāi)口的絕緣層的表面在所述硬化步驟前被硬化。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其中發(fā)光層包括有機(jī)發(fā)光材料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其中發(fā) 光層包括無(wú)機(jī)發(fā)光材料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其中所 述硬化步驟通過(guò)UV光照射和加熱來(lái)實(shí)現(xiàn)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制造半導(dǎo)體器件的方法， 其中，所述模子包括金屬材料或絕緣材料，以及 在所述模子的表面上形成有凹部。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其中形 成了開(kāi)口的絕緣層的表面在所述硬化步驟前被硬化。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種在低成本下制造的具有優(yōu)異可重復(fù)性的半導(dǎo)體器件。用于制造半導(dǎo)體器件的方法包括以下步驟，在襯底上方形成第一電極；在襯底和第一電極上方形成絕緣層；將模子壓在絕緣層上以在絕緣層中形成開(kāi)口；將模子從其中形成了開(kāi)口的絕緣層上分開(kāi)；將其中形成了開(kāi)口的絕緣層硬化從而形成隔墻；在第一電極和隔墻上方形成發(fā)光層；以及在發(fā)光層上方形成第二電極。作為形成隔墻的方法，使用納米壓印。絕緣層含有聚硅烷。氧化硅膜形成的隔墻通過(guò)UV光照射和加熱形成。
文檔編號(hào)H05B33/10GK101455121SQ20078001956
公開(kāi)日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月14日
發(fā)明者藤井照幸 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所