專利名稱：發(fā)光器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用發(fā)光元件的發(fā)光器件。
背景技術：
因為使用發(fā)光元件的發(fā)光器件具有高可見度，適合于減小厚度，并且對視角沒有 限制，它們作為CRT (陰極射線管)或液晶顯示器的備選的顯示器已經吸引注意。存在掃描 線驅動電路和信號線驅動電路作為包括在有源矩陣發(fā)光器件中的驅動電路的典型示例。多 個像素由掃描線驅動電路每一條線或每多條線選擇。然后，視頻信號由信號線驅動電路通 過信號線輸入到包括在選擇的線中的像素。最近幾年，在有源矩陣發(fā)光器件中的像素數量增加以便顯示具有更高清晰度和更 高分辨率的圖像。因此，掃描線驅動電路和信號線驅動電路需要以高速驅動。特別地，當在 各個線中的像素通過從掃描線驅動電路施加到掃描線的電位來選擇時，信號線驅動電路需 要向在線中的像素中的所有像素輸入視頻信號。從而，信號線驅動電路的驅動頻率比掃描 線驅動電路的頻率高得多，并且存在由于高驅動頻率引起功率消耗高的問題。參考文獻1(日本公布的專利申請?zhí)?006-323371)公開發(fā)光器件的結構，其中供 應給信號線的視頻信號的幅度可以減小并且信號線驅動電路的功率消耗可以減少。

發(fā)明內容
一般的發(fā)光器件包括用于控制供應給在每個像素中的發(fā)光元件的電流的晶體管 (驅動晶體管)。為了供應對于光發(fā)射必需的電流到發(fā)光元件，確保發(fā)光元件的像素電極和 公共電極之間的大電位差是必須的。另外，因為施加到像素電極的電位從電源線通過驅動 晶體管來施加，通常需要足夠大以控制像素電極和公共電極之間的電位差的幅度作為用于 控制驅動晶體管的柵極的信號的幅度。在常規(guī)發(fā)光器件中，該幅度由來自信號線的信號供 應，并且消耗電流的量由于信號線的充電和放電而較大。然而，在參考文獻1中公開的發(fā)光 器件中，當電位差在像素電極和公共電極之間產生時施加到驅動晶體管的柵極的電位用信 號線控制；并且當電位差不在像素電極和公共電極之間產生時施加到驅動晶體管的柵極的 電位用掃描線控制。即，當驅動晶體管導通時用于控制該電位的途徑和當驅動晶體管關斷 時用于控制該電位的途徑彼此不同。因此，只要輸入到信號線的信號可以控制用于導通驅 動晶體管的電位或用于關斷驅動晶體管的電位，這是可接受的，使得可以減小信號的幅度。 也就是說，因為在像素部中頻繁充電和放電的信號線的電位的幅度可以減小，信號線驅動 電路的功率消耗可以減少；因此，整個發(fā)光器件的功率消耗可以較少。然而，在參考文獻1中公開的發(fā)光器件中，不僅各個線中的像素的選擇而且到驅 動晶體管的柵極的電荷供應都使用從掃描線驅動電路施加到掃描線的電位執(zhí)行。因此，用 于對掃描線充電或對掃描線放電的掃描線驅動電路的輸出部分負荷很重。從而，當共享一 個掃描線的像素數量由于像素部具有更高清晰度而增加時或當掃描線的長度和電阻由于 屏幕變得更大而增加時，掃描線驅動電路的輸出部分過度負荷。因此，存在難以確保掃描線驅動電路的可靠性或難以操作掃描線驅動電路的問題。特別地，這樣的問題在顯示部分超 過10英寸的發(fā)光器件中是顯著的。鑒于前述問題，信號線的電位的幅度減小并且防止掃描線驅動電路過度負荷。作為用于施加電位到驅動晶體管的柵電極的途徑，區(qū)別于掃描線(從掃描線驅動 電路向其施加用于選擇各個線中的像素的電位)和信號線(從信號線驅動電路向其施加視 頻信號的電位)來提供途徑。具體地，用于關斷驅動晶體管的第一電位和用于導通驅動晶 體管的第二電位施加到包括在像素中的驅動晶體管的柵電極。第一電位從用于施加電位到 發(fā)光元件的像素電極的第一電源線施加到驅動晶體管的柵電極。此外，第二電位從第二電 源線施加到驅動晶體管的柵電極。根據本發(fā)明的一個方面的發(fā)光器件包括發(fā)光元件、具有第一電位的第一電源線、 具有第二電位的第二電源線、用于控制第一電源線和發(fā)光元件之間的連接的第一晶體管 (驅動晶體管)、其中根據視頻信號的信號輸入到柵極用于控制從第二電源線施加的第二 電位是否輸出的第二晶體管、用于選擇從第一電源線施加的第一電位或第二晶體管的輸出 的開關和用于選擇由開關選擇的第一電位或第二晶體管的輸出是否施加到第一晶體管的 柵電極的第三晶體管。根據本發(fā)明的另一個方面的發(fā)光器件包括發(fā)光元件、具有第一電位的第一電源 線、具有第二電位的第二電源線、用于控制第一電源線和發(fā)光元件之間的連接的第一晶體 管(驅動晶體管)、其中根據視頻信號的信號輸入到柵極用于控制從第二電源線施加的第 二電位是否輸出的第二晶體管、用于選擇從第一電源線施加的第一電位或第二晶體管的輸 出的開關和用于選擇由開關選擇的第一電位或第二晶體管的輸出是否施加到第一晶體管 的柵電極的第三晶體管。該開關包括用于選擇從第一電源施加的第一電位的第四晶體管和 通過第二晶體管連接到第二電源線并且提供用于選擇第二晶體管的輸出的第五晶體管。在本發(fā)明中，作為用于施加電位到驅動晶體管的柵電極的途徑，區(qū)別于掃描線和 信號線提供途徑。從而，信號線的電位的幅度可以減小并且可以防止掃描線驅動電路過度 負荷。因此，即使像素部具有更大的屏幕或更高的清晰度，可以確保掃描線驅動電路的可靠 性；因此，可以確保發(fā)光器件的可靠性。此外，整個發(fā)光器件的功率消耗可以減小。


在附圖中圖1是包括在發(fā)光器件中的像素的電路圖；圖2是包括在發(fā)光器件中的像素部的電路圖；圖3A和3B是各自圖示驅動發(fā)光器件的時序的時序圖；圖4是圖示包括在發(fā)光器件中的像素的操作的電路圖；圖5A和5B是各自圖示包括在發(fā)光器件中的像素的操作的電路圖；圖6A和6B是各自圖示包括在發(fā)光器件中的像素的操作的電路圖；圖7是圖示包括在發(fā)光器件中的像素的操作的電路圖；圖8是發(fā)光器件的框圖；圖9A至9C是圖示用于制造發(fā)光器件的方法的剖視圖(cross-sectional view)；圖IOA和IOB是圖示用于制造發(fā)光器件的方法的剖視圖IlA和IlB是圖示用于制造發(fā)光器件的方法的剖視圖；圖12是圖示用于制造發(fā)光器件的方法的頂視圖；圖13是圖示用于制造發(fā)光器件的方法的頂視圖；圖14是圖示用于制造發(fā)光器件的方法的頂視圖；圖15是圖示用于制造發(fā)光器件的方法的頂視圖；圖16A至16D是圖示用于制造發(fā)光器件的方法的剖視圖；圖17A至17C是圖示用于制造發(fā)光器件的方法的剖視圖；圖18A是發(fā)光器件的頂視圖，并且圖18B是其剖視圖；以及
圖19A至19C是各自使用發(fā)光器件的電子裝置的圖。
具體實施例方式在下文中，實施例模式和實施例將參照附圖描述。注意在本說明書中圖示的模式 可以采用各種不同的方式實現并且本領域內那些技術人員將容易意識到各種變化和修改 是可能的而不偏離在本說明書中圖示的模式的精神和范圍。因此，本發(fā)明將不理解為限制 于實施例模式和實施例的下列說明。(實施例模式1)在該實施例模式中，描述了包括在作為本說明書中圖示的一個模式的發(fā)光器件中 的像素的結構。圖1示出包括在作為本說明書中作為示例圖示的一個模式的發(fā)光器件中的 像素的電路圖。在圖1中示出的像素100至少包括發(fā)光元件101、具有第一電位的第一電源 線Vai (i是1至X中任一個)、具有第二電位的第二電源線Vbi (i是1至X中任一個)、第 一晶體管102、第二晶體管103、第三晶體管104和開關105。發(fā)光元件101包括像素電極、公共電極和電流通過像素電極和公共電極供應至其 中的電致發(fā)光層。第一電源線Vai和發(fā)光元件101的像素電極之間的連接由第一晶體管 102控制。注意連接指的是導電，即電連接。在圖1中，第一晶體管102的源區(qū)和漏區(qū)中的 一個連接到第一電源線Vai ；并且第一晶體管102的源區(qū)和漏區(qū)中的另一個連接到發(fā)光元 件101的像素電極。在發(fā)光元件101的公共電極和第一電源線Vai之間產生電位差；并且 通過導通第一晶體管102，供應由電位差產生的電流給發(fā)光元件101是可能的。另外，第二晶體管103的開關根據供應給第二晶體管103的柵電極的視頻信號的 電位來控制。當第二晶體管103關斷時，第二晶體管103的輸出是高阻抗狀態(tài)。并且，當第 二晶體管103導通時，第二晶體管103輸出第二電源線Vbi的第二電位到開關105。在圖1 中，像素100包括信號線Si (i是1至χ中任一個)；并且信號線Si連接到第二晶體管103 的柵電極。從信號線驅動電路輸出的視頻信號通過信號線Si供應給第二晶體管103的柵 電極。此外，在圖1中，第二晶體管103的源區(qū)和漏區(qū)中的一個連接到第二電源線Vbi ；并 且第二晶體管103的源區(qū)和漏區(qū)中的另一個連接到開關105。第一電位從第一電源線Vai施加到開關105。另外，第二電位從第二電源線Vbi通 過第二晶體管103施加到開關105。開關105選擇施加的第一電位或第二電位并且輸出選 擇的電位。在圖1中，示出其中開關105包括第四晶體管106和第五晶體管107的示例。另外，在圖1中，第四晶體管106的源區(qū)和漏區(qū)中的一個連接到第一電源線Vai ； 并且第四晶體管106的源區(qū)和漏區(qū)中的另一個連接到第三晶體管104的源區(qū)和漏區(qū)中的一
7個。此外，第五晶體管107的源區(qū)和漏區(qū)中的一個連接到第二晶體管103的源區(qū)和漏區(qū)中 的另一個；并且第五晶體管107的源區(qū)和漏區(qū)中的另一個連接到第三晶體管104的源區(qū)和 漏區(qū)中的那一個。當第四晶體管106和第五晶體管107中的一個是導通的，第四晶體管106和第五 晶體管107中的另一個是關斷的。在圖1中，像素100包括第一掃描線Gaj (j是1至y中 任一個)。另外，第四晶體管106是ρ溝道晶體管；第五晶體管107是η溝道晶體管；并且 第四晶體管106的柵電極和第五晶體管107的柵電極兩者都連接到第一掃描線Gaj。注意 在第四晶體管106的柵電極和第五晶體管107的柵電極兩者都連接到第一掃描線Gaj的情 況下，只要第四晶體管106和第五晶體管107具有彼此相反極性，這是可接受的。在第四晶 體管106和第五晶體管107具有相同極性的情況下，第四晶體管106的柵電極和第五晶體 管107的柵電極連接到彼此不同的掃描線。第三晶體管104選擇是否施加從開關105輸出的第一電位或第二電位到第一晶體 管102的柵電極。從而，當第三晶體管104導通時，第一電位或第二電位施加到第一晶體管 102的柵電極。在另一方面，當第三晶體管104關斷時，第一晶體管102的柵電極的電位被保持。在圖1中，像素100包括第二掃描線Gbj (j是1至y中任一個)；并且第三晶體管 104的柵電極連接到第二掃描線Gbj。另外，第三晶體管104的源區(qū)和漏區(qū)中的另一個連接 到第一晶體管102的柵電極。另外，在圖1中，像素100包括存儲電容器(storage capacitor) 108。存儲電容 器108的電極中的一個連接到第一晶體管102的柵電極；并且存儲電容器108的電極中的 另一個連接到第一電源線Vai。注意盡管存儲電容器108提供以便保持第一晶體管102的 柵電極和源區(qū)之間的電壓(柵電壓)，如果不使用存儲電容器108可以保持柵電壓(例如， 如果第一晶體管102的柵電容大的話)，則提供存儲電容器108不是必需的。此外，盡管其中第一晶體管102是ρ溝道晶體管，第二晶體管103是η溝道晶體管 并且第三晶體管104是η溝道晶體管的情況在圖1中示出，晶體管的極性可以由設計者適 當地選擇。圖2示出整個像素部的電路圖，其中提供多個在圖1中示出的像素100。在圖2中 示出的像素部中，共享第一掃描線Gaj (j是1至y中任一個)的一條線的像素還共享第二 掃描線Gbj (j是1至y中任一個)。另外，該一條線的像素包括彼此不同的信號線Si (i是 1至χ中任一個)。接著，描述作為本說明書中圖示的一個模式的發(fā)光器件的具體操作。在本說明書 中圖示的一個模式中，發(fā)光器件的操作可以用分為至少三個時期的整個操作描述復位期、 選擇期和顯示期。復位期對應于在其期間第一晶體管102的柵電壓復位到預定值的時期。 選擇期對應于在其期間第一晶體管102的柵電壓根據視頻信號設置的時期。顯示期對應于 在其期間根據設置的柵電壓的電流供應給發(fā)光元件101的時期。除三個時期之外，可提供 在其期間第一晶體管102關斷使得發(fā)光元件101的光發(fā)射強制停止的擦除期。信號線Si、第一掃描線Gaj和第二掃描線Gbj在圖1和圖2中示出的發(fā)光器件的 復位期、選擇期、顯示期和擦除期中的時序圖在圖3A和3B中作為示例示出。圖3A是在其 中發(fā)光元件101根據視頻信號發(fā)射光的情況下的時序圖。圖3B是在其中發(fā)光元件101根據視頻信號不發(fā)射光的情況下的時序圖。另外，第三晶體管104的源區(qū)和漏區(qū)中的一個由 節(jié)點A表示；第一晶體管102的柵電極由節(jié)點B表示；發(fā)光元件101的像素電極由節(jié)點C表 示。其電位的時序圖也在圖3A和3B中示出。圖4示出圖示在復位期中每個晶體管的操作狀態(tài)的電路圖。圖5A和5B示出各自 圖示在選擇期中每個晶體管的操作狀態(tài)的電路圖。圖6A和6B示出各自圖示在顯示期中每 個晶體管的操作狀態(tài)的電路圖。圖7示出圖示在擦除期中每個晶體管的操作狀態(tài)的電路 圖。在圖3A和3B、圖4、圖5A和5B、圖6A和6B和圖7中，施加到信號線Si的視頻信 號的高電平電位是5V;并且施加到信號線Si的視頻信號的低電平電位是0V。第一電源線 Vai的電位是10V。第二電源線Vbi的電位是0V。另外，第一掃描線Gaj和第二掃描線Gbj 的高電平電位中的每個是13V ；并且第一掃描線Gaj和第二掃描線Gbj的低電平電位中的 每個是0V。此外，發(fā)光元件101的公共電極的電位是0V。注意施加到信號線Si、第一電源 線Vai、第二電源線Vbi、第一掃描線Gaj和第二掃描線Gbj的電位的電平不限于上述電平。 其電平可取決于包括在像素中的每個晶體管的閾值電壓和極性、發(fā)光元件101的像素電極 是對應于陽極還是陰極、電致發(fā)光層的結構和成分或其類似來適當地設置到最佳電平。首先，在復位期，用于導通第四晶體管106和關斷第五晶體管107的電位施加到第 一掃描線Gaj。在圖3A和圖3B和圖4中，低電平電位(OV)施加到第一掃描線Gaj。另夕卜， 在復位期，用于導通第三晶體管104的電位施加到第二掃描線Gbj。在圖3A和圖3B和圖 4中，高電平電位(13V)施加到第二掃描線Gbj。從而，第一電源線Vai的電位(IOV)通過 第四晶體管106和第三晶體管104施加到第一晶體管102的柵電極。因為第一晶體管102 的柵電極和源區(qū)之間的電壓與OV相同或大致上相同并且低于閾值電壓，第一晶體管102關 斷。接著，在選擇期，用于關斷第四晶體管106和導通第五晶體管107的電位施加到第 一掃描線Gaj。在圖3A和圖3B和圖5A和5B中，高電平電位(13V)施加到第一掃描線Gaj。 另外，在選擇期，用于導通第三晶體管104的電位施加到第二掃描線Gbj。在圖3A和圖3B 和圖5A和5B中，高電平電位(13V)施加到第二掃描線Gbj。另外，在選擇期，視頻信號的電位施加到第二晶體管103的柵電極。在圖5A中，視 頻信號的高電平電位(5V)施加到信號線Si。從而，第二晶體管103導通，并且第二電源線 Vbi的電位(OV)通過第二晶體管103、第五晶體管107和第三晶體管104施加到第一晶體 管102的柵電極。因此，因為第一晶體管102導通，電流在發(fā)光元件101的像素電極和公共 電極之間流動，使得發(fā)光元件101發(fā)光。在圖5B中，視頻信號的低電平電位(OV)施加到信號線Si。從而，第二晶體管103 關斷，并且在復位期間施加到第一晶體管102的柵電極的電位在選擇期中也保持。因此，第 一晶體管102保持關斷，使得發(fā)光元件101不發(fā)光。接著，在顯示期，用于導通第四晶體管106和關斷第五晶體管107的電位施加到第 一掃描線Gaj。在圖3A和圖3B和圖6A和6B中，低電平電位(OV)施加到第一掃描線Gaj。 另外，在顯示期，用于關斷第三晶體管104的電位施加到第二掃描線Gbj。在圖3A和圖3B 和圖6A和6B中，低電平電位(OV)施加到第二掃描線Gbj。從而在選擇期施加到第一晶體 管102的柵電極的電位在顯示期中也保持。
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因此，在第一晶體管102在如在圖5A中示出的選擇期中導通的情況下，第一晶體 管102如在圖6A中示出的顯示期中保持導通，使得發(fā)光元件101發(fā)光。備選地，在第一晶 體管102在如在圖5B中示出的選擇期中關斷的情況下，第一晶體管102如在圖6B中示出 的顯示期中保持關斷，使得發(fā)光元件101不發(fā)光。注意盡管復位期可接著顯示期再次提供，但在該實施例模式中描述了擦除期在顯 示期和復位期之間提供的情況。接著，在擦除期，用于導通第四晶體管106和關斷第五晶體管107的電位施加到第 一掃描線Gaj。在圖3A和圖3B和圖7中，低電平電位(OV)施加到第一掃描線Gaj。另夕卜， 在擦除期，用于導通第三晶體管104的電位施加到第二掃描線Gbj。在圖3A和圖3B和圖 7中，高電平電位(13V)施加到第二掃描線Gbj。從而，第一電源線Vai的電位(IOV)通過 第四晶體管106和第三晶體管104施加到第一晶體管102的柵電極。因為第一晶體管102 的柵電極和源區(qū)之間的電壓與OV相同或大致上相同并且低于閾值電壓，第一晶體管102關 斷。注意在作為本說明書中圖示的一個模式的發(fā)光器件中，輸入到像素的視頻信號是 數字視頻信號，使得像素根據第一晶體管102的導通和關斷的切換設置為發(fā)光狀態(tài)或非發(fā) 光狀態(tài)。從而，灰度可以使用面積比灰度方法或時間比灰度方法顯示。面積比灰度方法指 將一個像素分為多個子像素并且各個子像素基于視頻信號單獨驅動以便顯示灰度的驅動 方法。此外，時間比灰度方法指控制像素處于發(fā)光狀態(tài)的時期以便顯示灰度的驅動方法。因為發(fā)光元件的響應時間短于液晶元件或其類似物的響應時間，發(fā)光元件適合 于時間比灰度方法。具體地，在用時間比灰度方法執(zhí)行顯示的情況下，一個幀周期(frame period)分為多個子幀周期。然后，根據視頻信號，在像素中的發(fā)光元件在每個子幀周期中 設置處于發(fā)光狀態(tài)或非發(fā)光狀態(tài)。利用上文的結構，在一個幀周期中像素實際上處于發(fā)光 狀態(tài)的時間段的總長度可以用視頻信號控制，使得可以顯示灰度。在作為本說明書中圖示的一個模式的發(fā)光器件中，至少復位期、選擇期和顯示期 在每個子幀周期中提供。在每個子幀周期中的顯示期后，可提供擦除期。注意在時間比灰度方法中，因為在每個子幀周期中向像素寫視頻信號是必需的， 信號線的充電和放電的數量大于面積比灰度方法的數量。然而，在作為本說明書中圖示的 一個模式的發(fā)光器件中，因為信號線的電位的幅度可以減小，信號線驅動電路的功率消耗 和整個發(fā)光器件的功率消耗可以減少(即使充電和放電的數量增加)。此外，在時間比灰度方法中，當子幀周期的數量增加以便增加灰度級(gray level)時，如果一個幀周期的長度是固定的則每個子幀周期的長度縮短。在作為本說明書 中圖示的一個模式的發(fā)光器件中，在選擇期在像素部中的第一像素中開始后直到選擇期在 最后像素中結束的時期(像素部選擇期)期間，擦除期順序地從其選擇期首先結束的像素 開始，使得可以強制使發(fā)光元件不發(fā)光。從而，抑制了驅動電路的驅動頻率并且使子幀周期 的長度短于像素部選擇期的長度，以便可以增加灰度級。接著，描述作為本說明書中圖示的一個模式的發(fā)光器件的一般結構。在圖8中，作 為本說明書中圖示的一個模式的發(fā)光器件的框圖作為示例示出。在圖8中示出的發(fā)光器件包括具有提供有發(fā)光元件的多個像素的像素部700、用 于通過控制第一掃描線的電位控制包括在每個像素中的開關元件的操作的掃描線驅動電路710、用于通過控制第二掃描線的電位控制包括在每個像素中的第三晶體管的開關的掃 描線驅動電路720和用于控制視頻信號到像素的輸入的信號線驅動電路730。在圖8中，信號線驅動電路730包括移位寄存器731、第一存儲器電路(memory circuit) 732和第二存儲器電路733。時鐘信號S-CLK和啟動脈沖信號S-SP輸入到移位寄 存器731。移位寄存器731根據時鐘信號S-CLK和啟動脈沖信號S-SP產生定時信號(其脈 沖被順序移位)，并且輸出定時信號到第一存儲器電路732。定時信號的脈沖的出現順序可 根據掃描方向開關信號而被切換。當定時信號輸入到第一存儲器電路732時，視頻信號根據定時信號的脈沖順序地 寫入并且保持在第一存儲器電路732中。注意視頻信號可順序地寫入包括在第一存儲器 電路732中的多個存儲元件(memory element)。此外，可執(zhí)行所謂的劃分驅動(division driving)，其中包括在第一存儲器電路732中的存儲元件分為若干組并且視頻信號并行輸 入到每個組。注意在該情況下組的數量稱為劃分的數量。例如，當存儲元件分為每個具有 四個存儲元件的組時，劃分驅動用四個劃分執(zhí)行。直到視頻信號寫入第一存儲器電路732的存儲元件中的所有完成的時間稱為行 周期。實際上，在一些情況下行周期指的是水平回描間隔增加到行周期的周期。當一個行周期結束，保持在第一存儲器電路732中的視頻信號根據輸入到第二存 儲器電路733的信號脈沖S-LS全部一齊寫入第二存儲器電路733并且保持。再次根據來 自移位寄存器731的定時信號，在下一個行周期中的視頻信號順序寫入已經結束發(fā)送視頻 信號到第二存儲器電路733的第一存儲器電路732。在該第二輪的一個行周期期間，寫入并 且保持在第二存儲器電路733中的視頻信號通過信號線輸入像素部700中的各個像素。注意在信號線驅動電路730中，可以輸出信號(其脈沖順序移位)的電路可代替 移位寄存器731使用。注意盡管在圖8中的像素部700直接連接到下一級中的第二存儲器電路733，在本 說明書中圖示的一個模式不限于該結構。對從第二存儲器電路733輸出的視頻信號執(zhí)行信 號處理的電路可以提供在像素部700的前一級中。執(zhí)行信號處理的電路的示例是可以整形 波形和其類似物的緩沖器。接著，描述掃描線驅動電路710和掃描線驅動電路720的結構。掃描線驅動電路 710和掃描線驅動電路720中的每個包括例如移位寄存器、電平轉移電路(level shifter) 和緩沖器等電路。掃描線驅動電路710和掃描線驅動電路720中的每個產生具有在圖3A 和3B中的時序圖中示出的波形的信號。通過輸入產生的信號到第一掃描線或第二掃描線， 掃描線驅動電路710和掃描線驅動電路720中的每個控制在每個像素中的開關元件的操作 或第三晶體管的開關。注意在圖8中示出的發(fā)光器件中，示出示例，其中掃描線驅動電路710產生輸入到 第一掃描線的信號并且掃描線驅動電路720產生輸入到第二掃描線的信號；然而，一個掃 描線驅動電路可產生輸入到第一掃描線的信號和輸入到第二掃描線的信號兩者。另外，例 如，存在取決于包括在開關元件中的晶體管的數量和包括在開關元件中的每個晶體管的極 性在每個像素中提供用于控制開關元件的操作的多個第一掃描線的可能性。在該情況下， 一個掃描線驅動電路可產生輸入到多個第一掃描線的所有信號；或多個信號線可產生輸入 到多個第一掃描線的所有信號，如在圖8中示出的掃描線驅動電路710和掃描線驅動電路720中示出的。注意盡管像素部700、掃描線驅動電路710、掃描線驅動電路720和信號線驅動電 路730可在相同的襯底上提供，它們中的任意者可在不同的襯底上提供。(實施例模式2)接著，詳細描述用于制造作為本說明書中圖示的一個模式的發(fā)光器件的方法。注 意盡管薄膜晶體管(TFT)作為在該實施例模式中的半導體元件的示例示出，但用于作為本 說明書中圖示的一個模式的發(fā)光器件的半導體元件不限于此。例如，可以使用存儲元件、二 極管、電阻器、電容器、電感器或其類似物代替TFT。首先，如在圖9A中示出的，絕緣膜401和半導體膜402在具有耐熱性的襯底400 上順序形成。接連形成絕緣膜401和半導體膜402是可能的。例如硼硅酸鋇玻璃襯底或硼硅酸鋁玻璃襯底、石英襯底、陶瓷襯底或其類似物等 玻璃襯底可以用作襯底400。備選地，可使用例如具有提供有絕緣膜的表面的不銹鋼襯底等 金屬襯底、或具有提供有絕緣膜的表面的硅襯底。存在使用例如塑料等合成樹脂形成的柔 性襯底大致具有比上述襯底低的容許溫度極限的趨勢；然而，可以使用這樣的襯底，只要它 可以承受在制造步驟中的處理溫度即可。作為塑料襯底，可以使用以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚砜(PES)、聚萘 二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、尼龍、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSF)、聚醚酰亞胺 (PEI)、多芳基化合物(PAR)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰亞胺、丙烯腈丁二烯苯乙 烯樹脂(acrylonitrile butadiene styrene resin)、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯乙酸酯、丙 烯酸樹脂或其類似物為典型的聚酯。提供絕緣膜401以便可以防止例如包含在襯底400中的Na等堿土金屬或堿金 屬擴散進入半導體膜402中并且不利地影響例如晶體管等半導體元件的特性。從而，絕 緣膜401使用可以抑制堿金屬或堿土金屬擴散進入半導體膜402的氮化硅、氮化氧化硅 (silicon nitrideoxide)或其類似物形成。注意在使用包含即使少量堿金屬或堿土金屬 的襯底(例如玻璃襯底、不銹鋼襯底或塑料襯底等)的情況下，從防止雜質擴散的角度在襯 底400和半導體膜402之間提供絕緣膜401是有效的。然而，當其中雜質的擴散不導致重 大問題的襯底(例如石英襯底等)用作襯底400時，絕緣膜401不是必須提供的。絕緣膜401使用例如氧化硅、氮化硅(例如，SiNx或Si3N4)、氧氮化硅(SiOxNy) (χ >y >0)或氮化氧化硅(SiNxOy) (χ > y > 0)等絕緣材料通過CVD、濺射或其類似物形成。絕緣膜401可以使用單個絕緣膜或通過堆疊多個絕緣膜形成。在該實施例模式 中，絕緣膜401通過順序堆疊具有IOOnm厚的氧氮化硅膜、具有50nm厚的氮化氧化硅膜和 具有IOOnm厚的氧氮化硅膜形成。然而，每層膜的材料和厚度以及堆疊層的數量不限于它 們。例如，代替在下層中形成的氧氮化硅膜，具有大于或等于0. 5 μ m并且小于或等于3 μ m 厚度的硅氧烷基樹脂可通過旋涂方法、狹縫涂布方法(slitcoating method)、液滴排出方 法、印刷方法或其類似的形成。另外，代替在中間層中形成的氮化氧化硅膜，可使用氮化硅 (例如，SiNx或Si3N4)膜。此外，代替在上層中形成的氧氮化硅膜，可使用氧化硅膜。每層 膜的厚度優(yōu)選地大于或等于0. 05 μ m并且小于或等于3 μ m并且可以在該范圍內自由選擇。氧化硅膜可以使用硅烷和氧、TEOS(四乙氧基硅烷)和氧的混合氣體或其類似物 通過例如熱CVD、等離子增強CVD、大氣壓CVD或偏壓ECRCVD等方法形成。此外，典型地，氮
12化硅膜可以使用硅烷和氨的混合氣體通過等離子增強CVD形成。此外，典型地，氧氮化硅膜 和氮化氧化硅膜可以使用硅烷和一氧化二氮的混合氣體通過等離子增強CVD形成。半導體膜402優(yōu)選地在形成絕緣膜401后形成而不暴露于空氣。半導體膜402 的厚度大于或等于20nm并且小于或等于200nm(優(yōu)選地大于或等于40nm并且小于或等于 170nm,更優(yōu)選地大于或等于50nm并且小于或等于150nm)。注意半導體膜402可使用非晶 半導體或多晶半導體形成。另外，作為半導體，可使用硅鍺以及硅。在使用硅鍺的情況下， 鍺的濃度優(yōu)選地是大約0. 01至4. 5原子百分比。注意半導體膜402可通過已知技術結晶。作為已知的結晶方法，有使用激光的激 光結晶方法和使用催化元素(catalytic element)的結晶方法。備選地，結合使用催化元 素的結晶方法和激光結晶方法是可能的。另外，在具有高耐熱性的襯底(例如石英襯底等) 用作襯底400的情況下，可結合下列結晶方法中的任意方法用電加熱爐的熱結晶方法、用 紅外光的燈退火結晶方法、用催化元素的結晶方法和以大約950°C的高溫退火。例如，在使用激光結晶的情況下，為了增加半導體膜402相對于激光的抗耐性，在 激光結晶之前在半導體膜402上執(zhí)行在550°C的四小時的熱處理。然后，通過使用能夠連 續(xù)震蕩的固態(tài)激光器用基波的第二到第四諧波的激光照射半導體膜402，可以獲得具有大 晶粒尺寸的晶體。例如，典型地，優(yōu)選地使用Nd:YVO4激光器(具有1064nm的基波)的第 二(532nm)或第三(355nm)諧波。具體地，從連續(xù)波YVO4激光器發(fā)射的激光由非線性光學 元件轉換為諧波以獲得具有IOW輸出的激光。然后，通過光學系統(tǒng)使激光整形為照射表面 上的矩形或橢圓形使得半導體膜402用激光照射是優(yōu)選的。在該情況下，需要大約0. 01至 100MW/cm2的能量密度(優(yōu)選地0. 1至10MW/cm2)。然后，用大約10至2000cm/sec的掃描 速度執(zhí)行照射。作為連續(xù)波氣體激光器，可以使用Ar激光器、Kr激光器或其類似物。另外，作為 連續(xù)波固態(tài)激光器，可以使用YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、鎂橄欖石 (Mg2SiO4)激光器、GdVO4激光器、Y2O3激光器、玻璃激光器、紅寶石激光器、翠綠寶石激光器、 Ti 藍寶石激光器或其類似物。此外，作為脈沖激光器，例如可以使用Ar激光器、Kr激光器、準分子激光器、CO2激 光器、YAG激光器、Y2O3激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、玻璃激光器、紅寶石 激光器、翠綠寶石激光器、Ti 藍寶石激光器、銅蒸汽激光器、或金蒸汽激光器。激光結晶可通過脈沖激光以大于或等于IOMHz的重復率執(zhí)行，其是比一般使用的 幾十到幾百赫茲頻帶顯著更高的頻帶。據說半導體膜402用脈沖激光照射和半導體膜402 完全固化之間的時間是幾十到幾百納秒。從而，通過使用上述頻帶，半導體膜402可以在半 導體膜402用激光熔化之后并且在半導體膜402固化之前用下一個脈沖的激光照射。因此， 固液界面可以在半導體膜402中連續(xù)地移動，使得形成具有朝掃描方向連續(xù)生長的晶粒的 半導體膜402。具體地，可以形成各自具有在晶粒的掃描方向上10至30 μ m寬度和在垂直 于掃描方向的方向上大約1至5μπι的寬度的晶粒的聚集。通過形成這樣的在掃描方向上 連續(xù)生長的單晶晶粒，可以形成至少在TFT的溝道方向上具有極少晶界的半導體膜402。注意激光結晶可通過用連續(xù)波激光的基波和連續(xù)波激光的諧波并行照射執(zhí)行。備 選地，激光結晶可通過用連續(xù)波激光的基波和脈沖激光的諧波并行照射執(zhí)行。注意激光照射可在例如稀有氣體或氮氣等惰性氣體的氣氛中執(zhí)行。從而，可以防止由于激光照射引起的半導體表面粗糙，并且可以抑制由于界面態(tài)密度的變化引起的閾值 電壓的變化。通過上述激光照射，形成具有更高結晶度的半導體膜402。注意通過濺射、等離子 增強CVD、熱CVD或其類似提前形成的多晶半導體可用于半導體膜402。盡管半導體膜402在該實施例模式中結晶，半導體膜402可保持為非晶硅膜或微 晶半導體膜而不被結晶并且可受到下文描述的過程。使用非晶半導體或微晶半導體形成的 TFT具有低成本和高產率的優(yōu)勢，因為制造步驟數量小于使用多晶半導體的TFT的步驟數 量。非晶半導體可以通過包含硅的氣體的輝光放電分解獲得。包含硅的氣體的示例是 SiH4, Si2H6和其類似物。包含硅的氣體可用氫或氫和氦稀釋。接著，通過溝道摻雜，以低濃度添加給予ρ型導電性的雜質元素或給予η型導電性 的雜質元素，該溝道摻雜在半導體膜402上執(zhí)行。溝道摻雜可在整個半導體膜402上執(zhí)行 或可選擇性地在半導體膜402的一部分上執(zhí)行。作為給予ρ型導電性的雜質元素，可以使 用硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)或其類似物。作為給予η型導電性的雜質元素，可以使用磷(P)、 砷(As)或其類似物。這里，硼⑶用作雜質元素并且添加使得它以大于或等于IXlOlfVcm3 并且小于或等于5X IO1Vcm3的濃度被包含。接著，如在圖9Β中示出的，半導體膜402處理(圖案化)成期望的形狀以形成具 有島狀的半導體膜403、半導體膜404和半導體膜405。圖12對應于在其中形成半導體膜 403、半導體膜404和半導體膜405的像素的頂視圖。圖9Β示出沿在圖12中的虛線Α-Α， 獲取的剖視圖、沿在圖12中的虛線Β-Β’獲取的剖視圖和沿在圖12中的虛線C-C’獲取的 剖視圖。然后，如在圖9C中示出的，晶體管406、晶體管407、晶體管408和存儲電容器409 使用半導體膜403、半導體膜404和半導體膜405形成。具體地，形成柵絕緣膜410以便覆蓋半導體膜403、半導體膜404和半導體膜405。 然后，在柵絕緣膜410上，形成處理(圖案化)成期望形狀的多個導電膜411和412。與半 導體膜403重疊的一對導電膜411和一對導電膜412起晶體管406的柵電極413和晶體管 407的柵電極414的作用。與半導體膜404重疊的導電膜411和412起晶體管408的柵電 極415的作用。此外，與半導體膜405重疊的導電膜411和412起存儲電容器409的電極 416的作用。然后，給予η型或ρ型導電性的雜質通過使用導電膜411、導電膜412或沉積并且 圖案化的抗蝕劑作為掩模添加到半導體膜403、半導體膜404和半導體膜405，以便形成源 區(qū)、漏區(qū)和LDD區(qū)和其類似物。注意在這里，晶體管406和407是η溝道晶體管并且晶體管 408是ρ溝道晶體管。圖13對應于在其中形成晶體管406、晶體管407、晶體管408和存儲電容器409的 像素的頂視圖。圖9C示出沿在圖13中的虛線Α-Α’獲取的剖視圖、沿在圖13中的虛線Β-Β’ 獲取的剖視圖和沿在圖13中的虛線C-C’獲取的剖視圖。在圖13中，電極416和晶體管407 的柵電極415使用一系列導電膜411和412形成。其中柵絕緣膜410插入半導體膜405和 電極416之間的區(qū)域起存儲電容器409的作用。另外，在圖13中，包括在像素中的第一掃 描線Gaj和第二掃描線Gbj分別使用導電膜411和412形成。此外，在圖13中，使用半導
14體膜450形成的晶體管451在像素中提供。在半導體膜450上，柵電極452使用導電膜411 和412形成。在圖13中，第一掃描線Gaj、晶體管407的柵電極414和晶體管451的柵電極 452使用一系列導電膜411和412形成。在圖13中，使用半導體膜403形成的晶體管453 在像素中提供。在半導體膜403上，一對柵電極454使用導電膜411和412形成。在圖13 中，第二掃描線Gbj和晶體管453的柵電極454使用一系列導電膜411和412形成。此外， 在圖13中，第一電源線Vai的部分455使用導電膜411和412形成。注意對于柵絕緣膜410，例如使用氧化硅、氮化硅、氮化氧化硅、氧氮化硅或其類 似物的單層或堆疊層。在使用堆疊層的情況下，例如，優(yōu)選使用從襯底400側堆疊的氧化 硅膜、氮化硅膜和氧化硅膜的三層結構。此外，作為形成方法，可以使用等離子增強CVD、 濺射或其類似的。例如，在柵絕緣膜通過等離子增強CVD使用氧化硅形成的情況下，使用 TEOS (原硅酸四乙酯)和O2的混合氣體；反應壓強設置到40Pa ；襯底溫度設置到高于或等 于300°C并且低于或等于400°C ；并且高頻(13. 56MHz)功率密度設置到大于或等于0. 5W/ cm2并且小于或等于0. 8W/cm2。柵絕緣膜410可通過高密度等離子體處理氧化或氮化半導體膜403、半導體膜 404、半導體膜405和半導體膜450的表面形成。高密度等離子體處理通過使用例如He、 Ar、Kr或Xe等稀有氣體和氧、氧化氮、氨、氮或氫的混合氣體執(zhí)行。在該情況下，通過引入 微波激發(fā)等離子體，可以產生具有低電子溫度和高密度的等離子體。半導體膜403、半導體 膜404、半導體膜405和半導體膜450的表面由通過這樣的高密度等離子體產生的氧基(在 一些情況下包括OH基)或氮基(在一些情況下包括NH基)氧化或氮化，使得形成具有大 于或等于Inm并且小于或等于20歷、典型地大于或等于5nm并且小于或等于IOnm的厚度的 絕緣膜以便與半導體膜403、半導體膜404、半導體膜405和半導體膜450接觸。具有大于 或等于5nm并且小于或等于IOnm的厚度的絕緣膜用作柵絕緣膜410。半導體膜通過上述高密度等離子體處理的氧化和氮化通過固相反應進行。因此， 柵絕緣膜和半導體膜之間的界面態(tài)密度可以抑制得極低。此外，通過高密度等離子體處理 直接氧化或氮化半導體膜，這樣可以抑制將形成的絕緣膜厚度上的變化。此外，在半導體膜 具有結晶性的情況下，半導體膜的表面通過使用高密度等離子體處理通過固相反應氧化， 使得可以防止晶界(crystal grain boundary)快速局部氧化并且可以形成具有低界面態(tài) 密度的均勻柵絕緣膜。對于其中通過高密度等離子體處理形成的絕緣膜包括在一部分柵絕 緣膜或整個柵絕緣膜中的晶體管，可以抑制特性的變化。備選地，氮化鋁可以用于柵絕緣膜410。氮化鋁具有相對高熱導率并且可以有效地 擴散在晶體管中產生的熱。備選地，在形成不包含鋁的氧化硅、氧氮化硅或其類似物之后， 氮化鋁可堆疊在其上以形成柵絕緣膜。另外，盡管在該實施例模式中柵電極413、柵電極414、柵電極415、柵電極452、柵 電極454、電極416、第一掃描線Gaj、第二掃描線Gbj和第一電源線Vai的部分455使用堆 疊的兩個導電膜411和412形成，但在本說明書中圖示的一個模式不限于該結構。代替導 電膜411和412，可使用單層導電膜或其中堆疊三層或更多層的堆疊層導電膜。在使用其中 堆疊三層或更多層導電膜的三層結構的情況下，可使用鉬膜、鋁膜和鉬膜的層疊結構。對于用于形成柵電極413、柵電極414、柵電極415、柵電極452、柵電極454、電極 416、第一掃描線Gaj、第二掃描線Gbj和第一電源線Vai的部分455的導電膜，可以使用鉭(Ta)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鈮(Nb)或其類似物。備選地，可 以使用包含任意上述金屬作為它的主要成分的合金或包含任意上述金屬的化合物。備選 地，導電膜可使用例如多晶硅等半導體形成，其中半導體膜摻雜有給予導電性的雜質元素， 例如磷等。在該實施例模式中，氮化鉭或鉭(Ta)用于導電膜411，其是第一層，并且鎢(W)用 于導電膜412，其是第二層。以及在該實施例模式中描述的示例，可以使用兩個導電膜的下 列組合氮化鎢和鎢；氮化鉬和鉬；鋁和鉭；鋁和鈦；及其類似物。因為鎢和氮化鉭具有高耐 熱性，用于熱激活的熱處理可以在形成兩層導電膜之后的步驟中執(zhí)行。備選地，作為兩層導 電膜的組合，可以使用摻雜有給予η型導電性的雜質的硅和硅化鎳、摻雜有給予η型導電性 的雜質的硅和WSix,或其類似物。CVD、濺射或其類似物可以用于形成導電膜411和412。在該實施例模式中，第一層 的導電膜411形成到大于或等于20nm并且小于或等于IOOnm的厚度，第二層的導電膜412 形成到大于或等于IOOnm并且小于或等于400nm的厚度。注意作為在形成柵電極413、柵電極414、柵電極415、柵電極452、柵電極454、電 極416、第一掃描線Gaj、第二掃描線Gbj和第一電源線Vai的部分455中使用的掩模，使用 氧化硅、氧氮化硅或其類似物的掩?？纱婵刮g劑使用。在該情況下，另外需要通過圖案化 形成使用氧化硅、氧氮化硅或其類似物的掩模的步驟；然而，掩模的厚度與抗蝕劑相比在蝕 刻中減少較少，使得可以形成具有期望形狀的柵電極413、柵電極414、柵電極415、柵電極 452、柵電極454、電極416、第一掃描線Gaj、第二掃描線Gbj和第一電源線Vai的部分455。 備選地，在不使用掩模的情況下，柵電極413、柵電極414、柵電極415、柵電極452、柵電極 454、電極416、第一掃描線Gaj、第二掃描線Gbj和第一電源線Vai的部分455可通過液滴 排出方法選擇性地形成。注意液滴排出方法指用于通過從噴口排出或噴射包含預定成分的 液體而形成預定圖案的方法并且在其類別中包括噴墨方法或類似方法。注意當柵電極413、柵電極414、柵電極415、柵電極452、柵電極454、電極416、第 一掃描線Gaj、第二掃描線Gbj和第一電源線Vai的部分455形成時，可根據用于導電膜的 材料適當選擇最佳蝕刻方法和最佳蝕刻劑。當氮化鉭用于第一層的導電膜411并且鎢用于 第二層的導電膜412時蝕刻方法的示例在下文詳細描述。首先，在氮化鉭膜形成后，鎢膜在氮化鉭膜上形成。然后，掩模在鎢膜上形成并且 執(zhí)行第一蝕刻。在第一蝕刻中，蝕刻在第一蝕刻條件下執(zhí)行，然后在第二蝕刻條件下執(zhí)行。 在第一蝕刻條件中，蝕刻執(zhí)行如下使用ICP (感應耦合等離子體)蝕刻方法；CF4、Cl2和O2 用于蝕刻氣體且具有25 25 10 (sccm)的流率；并且500W的RF (13. 56MHz)功率在IPa 的壓強下施加到線圈形電極以產生等離子體。然后，150W的RF(13. 56MHz)功率也施加到襯 底側(樣品臺)以充分地施加負自偏壓。通過使用該第一蝕刻條件，蝕刻鎢膜使得其端部 可以具有錐形形狀是可能的。接著，蝕刻在第二蝕刻條件下執(zhí)行。在第二蝕刻條件中，蝕刻如下執(zhí)行大約30秒 CF4和Cl2用于蝕刻氣體且具有30 30 (sccm)的流率；并且500W的RF (13. 56MHz)功率在 IPa的壓強下施加到線圈形電極以產生等離子體。然后，20W的RF(13. 56MHz)功率也施加 到襯底側(樣品臺)以充分地施加負自偏壓。在CF4和Cl2互相混合的第二蝕刻條件中，鎢 膜和氮化鉭膜蝕刻到相同或大致上相同的程度。
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在第一蝕刻中，通過使用掩模的最佳形狀，由于施加到襯底側的偏壓的效果，氮化 鉭膜和鎢膜的端部具有各自具有大于或等于15°并且小于或等于45°的角度的錐形形 狀。注意在柵絕緣膜410中，通過第一蝕刻暴露的部分蝕刻到比用氮化鉭膜和鎢膜覆蓋的 其他部分薄大約20至50nm。接著，執(zhí)行第二蝕刻而不移除掩模。在第二蝕刻中，鎢膜使用CF4、C12和O2作為蝕 刻氣體選擇性蝕刻。在該情況下，鎢膜優(yōu)先由第二蝕刻蝕刻；然而，氮化鉭膜幾乎沒有蝕刻。通過第一蝕刻和第二蝕刻，使用氮化鉭形成導電膜411和使用鎢形成具有比導電 膜411小的寬度的導電膜412是可能的。另外，使用通過第一蝕刻和第二蝕刻形成的導電膜411和導電膜412作為掩模，由 此用作源區(qū)、漏區(qū)和LDD區(qū)的雜質區(qū)可以在沒有額外形成掩模的情況下在半導體膜403、半 導體膜404、半導體膜405和半導體膜450中單獨形成。在雜質區(qū)形成后，雜質區(qū)可通過熱處理激活。例如，在具有50nm厚度的氧氮化硅 膜形成后，可在氮氣氛中以550°C執(zhí)行熱處理4小時。備選地，在包含氫的氮化硅膜形成到IOOnm的厚度時，可在氮氣氛中以410°C執(zhí)行 熱處理1小時使得半導體膜403、半導體膜404、半導體膜405和半導體膜450氫化。備選 地，半導體膜403、半導體膜404、半導體膜405和半導體膜450可如下氫化在氧濃度小于 或等于Ippm(優(yōu)選地小于或等于0. Ippm)的氮氣氛中以高于或等于400°C并且低于或等于 7000C (優(yōu)選地高于或等于50(TC并且低于或等于60(TC)執(zhí)行熱處理；然后，在包含3到 100%氫的氣氛中以高于或等于300°C并且低于或等于450°C執(zhí)行熱處理1至12小時。通 過該步驟，懸掛鍵可以由熱激發(fā)的氫端接。作為不同的氫化方法，可執(zhí)行等離子氫化(使用 由等離子體激發(fā)的氫)。備選地，激活處理可在稍后將形成的絕緣膜417形成后執(zhí)行。對于熱處理，可以使用使用退火爐的熱退火方法、激光退火方法、快速熱退火方法 (RTA方法)或其類似方法。通過熱處理，不僅可以執(zhí)行氫化還可以執(zhí)行雜質元素的激活，這 些雜質元素添加到半導體膜403、半導體膜404、半導體膜405和半導體膜450。通過上述系列步驟，可以形成η溝道晶體管406和407、ρ溝道晶體管408、存儲電 容器409、晶體管451和晶體管453。注意用于制造晶體管的方法不限于上述過程。接著，形成絕緣膜417以便如在圖IOA中示出的覆蓋晶體管406、晶體管407、晶體 管408和存儲電容器409并且以便覆蓋雖然沒有在圖IOA中示出的晶體管451和晶體管 453。盡管絕緣膜417不是必須提供的，但通過提供絕緣膜417，可以防止例如堿金屬或堿 土金屬等雜質進入晶體管406、晶體管407、晶體管408和存儲電容器409 ；和雖然沒有在圖 IOA中示出的晶體管451和晶體管453。具體地，優(yōu)選使用氮化硅、氮化氧化硅、氮化鋁、氧 化鋁、氧化硅、氧氮化硅或其類似物作為絕緣膜417。在該實施例模式中，具有大約600nm厚 度的氧氮化硅膜用于絕緣膜417。在該情況下，上述氫化步驟可在氧氮化硅膜形成之后執(zhí) 行。接著，在絕緣膜417上形成絕緣膜418以便如在圖IOA中示出的覆蓋晶體管406、 晶體管407、晶體管408和存儲電容器409并且以便覆蓋雖然沒有在圖IOA中示出的晶體管 451和晶體管453。例如丙烯酸、聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烯、聚酰胺或環(huán)氧樹脂等具有耐熱性的 有機材料可以用于絕緣膜418。可以使用低介電常數材料(低k材料)、硅氧烷基樹脂、氧 化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮化氧化硅、PSG (磷硅酸鹽玻璃)、BPSG (硼磷硅酸鹽玻璃)、氧化
17鋁或其類似物以及上述有機材料。硅氧烷基指其中骨架結構由硅(Si)和氧(0)的鍵形成 的材料。硅氧烷基樹脂可具有至少一類氟、氟基和有機基團(例如，烷基團或芳烴基團)以 及氫作為取代基。注意絕緣膜418可通過堆疊多個使用這樣的材料形成的絕緣膜形成。取決于絕緣膜418的材料，絕緣膜418可以通過CVD、濺射、S0G、旋涂、浸漬、噴涂、 液滴排出方法(例如，噴墨方法、絲網印刷或膠版印刷)、刮片、輥涂機、淋涂機、刮涂機或其 類似物形成。在該實施例模式中，絕緣膜417和絕緣膜418起層間絕緣膜的作用；然而，單層絕 緣膜可用作層間絕緣膜，或具有三層或更多層的堆疊層絕緣膜可用作層間絕緣膜。接著，在絕緣膜417和絕緣膜418中形成接觸孔使得半導體膜403、半導體膜404、 半導體膜405、柵電極413和半導體膜450部分暴露。作為用于打開接觸孔的蝕刻氣體，使 用CHF3和He的混合氣體；然而，蝕刻氣體不限于此。此外，形成通過接觸孔與半導體膜403 接觸的導電膜419和420、通過接觸孔與柵電極413接觸的導電膜421、通過接觸孔與半導 體膜404接觸的導電膜422和通過接觸孔與半導體膜404和半導體膜405接觸的導電膜 423。圖14對應于在其中形成導電膜419至423的像素的頂視圖。圖IOB示出沿圖14 中的虛線A-A’獲取的剖視圖、沿在圖14中的虛線B-B’獲取的剖視圖和沿在圖14中的虛線 C-C'獲取的剖視圖。如在圖14中示出的，導電膜419連接到第一電源線Vai的部分455 ； 并且導電膜419和第一電源線Vai的部分455起第一電源線Vai的作用。另外，導電膜421 起信號線的作用。導電膜420除半導體膜403外還與半導體膜450接觸。此外，導電膜423 起第二電源線Vbi的作用。導電膜419至423可以通過CVD、濺射或其類似方法形成。具體地，對于導電膜 419 至 423，可以使用招(Al)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、鉬(Pt)、銅(Cu)、 金(Au)、銀(Ag)、錳(Mn)、釹(Nd)、碳(C)、硅(Si)或其類似物。備選地，可以使用包含任意 上述元素作為它的主要成分的合金或包含任意上述元素的化合物。作為導電膜419至423， 可以使用具有任意上述元素的單層膜或具有任意上述元素的多個堆疊膜。包含鋁作為它的主要成分的合金的示例是包含鋁作為它的主要成分并且包含鎳 的合金。此外，包含鋁作為它的主要成分并且包含鎳和碳與硅中之一或二者的合金是包含 鋁作為它的主要成分的合金的示例。因為鋁和鋁硅具有低電阻值并且是不貴的，鋁和鋁硅 適合于用于導電膜419至423的材料。特別地，在鋁硅用于圖案化導電膜419至423的情況 下比在使用鋁膜的情況下可以更多地防止在抗蝕劑烘烤中小丘的產生。此外，代替硅(Si)， Cu可以大約0.5%混入鋁膜。例如，阻擋膜、鋁硅膜和阻擋膜的層疊結構或阻擋膜、鋁硅膜、氮化鈦膜和阻擋膜 的層疊結構可用于導電膜419至423。注意阻擋膜指使用鈦、鈦的氮化物、鉬或鉬的氮化物 形成的膜。通過形成阻擋膜以便插入鋁硅膜，可以進一步防止鋁或鋁硅中小丘的產生。備 選地，通過使用高可還原元素的鈦形成阻擋膜，由此，即使薄氧化膜在半導體膜403、半導體 膜404、半導體膜405、柵電極413和半導體膜450上形成，該氧化膜由包含在阻擋膜中的鈦 還原，使得可以獲得導電膜419、420、422和423與半導體膜403、404、405和450之間的有 利接觸。此外，可以堆疊多個阻擋膜。在該情況下，例如，其中鈦、氮化鈦、鋁硅、鈦和氮化鈦 從最下層堆疊的五層結構可以用于導電膜419至423。
在該實施例模式中，鈦膜、鋁膜和鈦膜按該順序從絕緣膜418側堆疊。然后，這些 堆疊膜圖案化以形成導電膜419至423。接著，如在圖IlA中示出的，形成像素電極424以便與導電膜422接觸。在該實施例模式中，在透光導電膜使用包含氧化硅的氧化銦錫(ITSO)通過濺射 形成后，導電膜圖案化以形成像素電極424。注意除ITSO外的透光氧化物導電材料，例如 氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(IZO)或添加鎵的氧化鋅(GZO)可用于像素電極 424。備選地，對于像素電極424，例如可以使用包含氮化鈦、氮化鋯、Ti、W、Ni、Pt、Cr、Ag、 Al和其類似物中一個或多個的單層膜、氮化鈦和包含鋁作為它的主要成分的膜的層疊結 構，氮化鈦膜、包含鋁作為它的主要成分的膜和氮化鈦膜的三層結構、或其類似物以及透光 氧化物導電材料。注意在光通過使用除透光氧化物導電材料外的材料從像素電極424側引 出的情況下，像素電極424形成到使得光可透過的厚度(優(yōu)選地大約5至30nm)。在使用ITSO作為像素電極424的情況下，可以使用氧化硅以2至10重量百分比 包含在ITO中的靶材。具體地，在該實施例模式中，通過使用包含以85 10 5的重量百 分比的In203、Sn02和SiO2的靶材，充當像素電極424的導電膜用50sCCm的Ar流率、3sCCm 的O2流率、0. 4Pa的濺射壓強、Ikff的濺射功率和30nm/min的沉積速率形成到105nm的厚 度。注意在具有相對高離子化傾向的金屬(例如鋁等)用于與像素電極424接觸的 導電膜422的部分的情況下，當透光導電氧化物材料用于像素電極424時電解腐蝕容易在 導電膜422中發(fā)生。然而，在該實施例模式中，導電膜422使用其中鈦膜、鋁膜和鈦膜按該 順序從絕緣膜418側堆疊的導電膜形成；并且像素電極424至少與在導電膜422中的鈦膜 (其在頂部中形成)接觸。從而，使用具有相對高離子化傾向的金屬(例如鋁等)形成的金 屬膜插入在使用具有相對低離子化傾向的金屬(例如鈦等)形成的金屬膜之間，使得可以 防止由于導電膜422和像素電極424或其他導體之間的電解腐蝕引起的差的連接出現。此 外，對于導電膜422使用具有相對高電導率的金屬(例如鋁等)形成的金屬膜，由此整個導 電膜422的電阻值可以降低。注意充當像素電極424的導電膜可以使用包含導電高分子化合物(也稱為導 電聚合物)的導電成分形成。使用導電成分形成并且充當像素電極424的導電膜具有 lOOOOohm/square或更小的薄層電阻和550nm波長處的70%或更多的透光率，這是優(yōu)選的。 導電膜的薄層電阻優(yōu)選地更低。另外，包含在導電成分中的導電高分子化合物的電阻率是 0. Iohm · cm或更小，這是優(yōu)選的。注意作為導電高分子化合物，可以使用所謂的π電子共軛導電高分子化合物。例 如，聚苯胺和/或它的衍生物、聚吡咯和/或它的衍生物、聚噻吩和/或它的衍生物、它們中 的兩類或更多類的共聚物和其類似物可以用作η電子共軛導電高分子化合物。作為π電子共軛導電高分子化合物的具體示例，可以給出下列聚吡咯、聚(3-甲 基吡咯)、聚(3-丁基吡咯)、聚(3-辛基吡咯)、聚(3-癸基吡咯)、聚(3，4-二甲基吡咯)、 聚(3，4_ 二丁基吡咯)、聚(3-羥基吡咯)、聚(3-甲基-4-羥基吡咯)、聚(3-甲氧基吡 咯)、聚(3-乙氧基吡咯)、聚(3-辛氧基吡咯)(p0ly(3-0Ct0Xypyrr0le))、聚(3_羧基吡 咯)、聚(3-甲基-4-羧基吡咯)、聚(N-甲基吡咯)、聚噻吩、聚(3-甲基噻吩)、聚(3-丁 基噻吩)、聚(3-辛基噻吩)、聚(3-癸基噻吩)、聚(3-十二烷基噻吩)、聚(3-甲氧基噻
19吩)、聚(3-乙氧基噻吩)、聚(3-辛氧基噻吩)(poly (3-octoxythiophene))、聚(3_羧基噻 吩)、聚(3-甲基-4-羧基噻吩)、聚(3，4-乙撐二氧噻吩)、聚苯胺、聚(2-甲基苯胺)、聚 (2-辛基苯胺)、聚(2-異丁基苯胺)、聚(3-異丁基苯胺)、聚(2-氨基苯磺酸)、聚(3-氨 基苯磺酸)和其類似物。任意上述π電子共軛導電高分子化合物可作為導電成分單獨用于像素電極424。 備選地，任意上述η電子共軛導電高分子化合物可以通過對其中添加有機樹脂來使用以 便調節(jié)例如導電成分膜的膜的厚度均勻性和導電成分的膜的強度等膜特性。有機樹脂可以是熱固樹脂、熱塑樹脂或光可硬化樹脂，只要有機樹脂與導電高分 子化合物兼容或可以混合并且散布進入導電高分子化合物中即可。例如，可以使用下列 聚酯基樹脂，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯 等；聚酰亞胺基樹脂，例如聚酰亞胺或聚酰胺酰亞胺等；聚酰胺樹脂，例如聚酰胺6、聚酰 胺66、聚酰胺12或聚酰胺11等；氟樹脂(fluorine resin)，例如聚(偏二氟乙烯)、聚 (氟乙烯)、聚四氟乙烯、乙烯四氟乙烯共聚物，或聚三氟氯乙烯等；乙烯樹脂，例如聚乙烯 醇、聚乙烯醚、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醋酸酯、或聚氯乙烯等；環(huán)氧樹脂；二甲苯樹脂；芳 族聚酰胺樹脂(aramid resin)；聚氨酯基樹脂；聚脲基樹脂；三聚氰胺樹脂；酚醛基樹脂 (phenol-based resin)；聚醚；丙烯酸基樹脂；或這些樹脂中任意的共聚物。此外，為了調節(jié)導電成分的電導率，導電成分可摻雜有受主摻雜劑或施主摻雜劑 使得可以改變在η電子共軛導電高分子化合物中的共軛電子的氧化還原電位。作為受主摻雜劑，可以使用鹵素化合物、路易斯酸、質子酸、有機氰基化合物、有 機金屬化合物或其類似物。作為鹵素化合物，有氯、溴、碘、氯化碘、溴化碘、氟化碘和其 類似物。作為路易斯酸，有五氟化磷、五氟化砷、五氟化銻、三氟化硼、三氯化硼、三溴化 硼和其類似物；作為質子酸，有例如鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、氟硼酸、氫氟酸或高氯酸等 無機酸和例如有機羧酸或有機磺酸等有機酸。作為有機羧酸和有機磺酸，可以使用上述 羧酸化合物和磺酸化合物。作為有機氰基化合物，可以使用其中兩個或更多氰基團包括 在共軛鍵中的化合物。作為有機氰基化合物，可以使用在共軛鍵中具有兩個或更多氰基 團的化合物。例如，可以使用四氰乙烯、四氰乙烯氧化物、四氰基苯、四氰基對醌二甲烷 (tetracyanoquinodimethane) > H^tSM^^ (tetracyanoazanaphthalene) Κ胃以·。作為施主摻雜劑，可以使用堿金屬、堿土金屬、季胺化合物(quaternary amine compound)或其類似物。導電成分溶解在水或有機溶劑(例如，醇基溶劑、酮基溶劑、酯基溶劑、碳氫化合 物基溶劑或芳烴基溶劑)中，使得充當像素電極424的導電膜可以通過濕法形成。導電成分溶解在其中的溶劑不特別限于某個溶劑?？墒褂蒙鲜鰧щ姼叻肿踊衔?和例如有機樹脂等高分子樹脂化合物溶解在其中的溶劑。例如，導電成分可溶解在水、甲 醇、乙醇、丙烯碳酸酯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、環(huán)己酮、丙酮、甲基 乙基酮、甲基異丁基酮、甲苯或其類似物中任一個或混合物中。在導電成分溶解在如上文描述的溶劑中后，其沉積可以通過例如涂敷法、涂層法、 液滴排出法(也稱為噴墨法)或印刷法等濕法執(zhí)行。溶劑可通過熱處理蒸發(fā)或可在減小的 壓強下蒸發(fā)。在有機樹脂是熱固樹脂的情況下，可還執(zhí)行熱處理。在有機樹脂是光可硬化 樹脂的情況下，可執(zhí)行光照處理。
在充當像素電極424的導電膜形成后，其表面可通過例如CMP或通過用聚乙烯醇 基多孔體的清潔而清潔或拋光使得其表面變平。接著，如在圖IlA中示出的，具有開口部的分隔物425在絕緣膜418上形成以便覆 蓋像素電極424和導電膜419至423的一部分。像素電極424的一部分暴露在分隔物425 的開口部中。分隔物425可以使用有機樹脂膜、無機絕緣膜或者硅氧烷基絕緣膜來形成。在 使用有機樹脂膜的情況下，例如可以使用丙烯酸、聚酰亞胺或聚酰胺。在使用無機絕緣膜的 情況下，可以使用氧化硅、氮化氧化硅或其類似物。特別地，通過使用光敏有機樹脂膜作為 分隔物425并且在像素電極424上形成開口部使得開口部的側壁具有連續(xù)曲率的斜面，可 以防止像素電極424和將稍后形成的公共電極427彼此連接。在該情況下，掩?？梢酝ㄟ^ 液滴排出法或印刷法形成。此外，分隔物425自己可以通過液體排出法或印刷法形成。圖15對應于在其中形成像素電極424和分隔物425的像素的頂視圖。圖IOB示 出沿在圖15中的虛線A-A’獲取的剖視圖、沿在圖15中的虛線B-B’獲取的剖視圖和沿在 圖15中的虛線C-C’獲取的剖視圖。注意在圖15中，在分隔物425中的開口部的位置由虛 線代表。接著，在電致發(fā)光層426形成之前，可執(zhí)行在空氣氣氛下的熱處理或在真空氣氛 下的熱處理(真空烘烤)以便去除吸收在分隔物425和像素電極424中的濕氣、氧或其類 似物。具體地，熱處理以高于或等于20(TC并且低于或等于450°C、優(yōu)選地高于或等于250°C 并且低于或等于300°C的襯底溫度在真空氣氛中執(zhí)行大約0. 5至20小時。熱處理優(yōu)選地在 真空氣氛中以低于或等于3X IO-7Torr的壓強執(zhí)行，如果可能的話最優(yōu)選地在真空氣氛中 以低于或等于3X 10_8Torr的壓強執(zhí)行。另外，在電致發(fā)光層426在熱處理在真空氣氛中執(zhí) 行后沉積的情況下，可靠性可以通過正好在電致發(fā)光層426沉積之前將襯底放在真空氣氛 中進一步提高。此外，像素電極424可在真空烘烤之前或之后用紫外線照射。接著，如在圖IlB中示出的，形成電致發(fā)光層426以便與在分隔物425的開口部中 的像素電極424接觸。電致發(fā)光層426可使用單層或通過堆疊多個層形成；并且無機材料 以及有機材料可包括在每層中。電致發(fā)光層426的發(fā)光指在從單激發(fā)態(tài)返回基態(tài)中的光發(fā) 射(熒光)和在從三重激發(fā)態(tài)返回基態(tài)中的光發(fā)射(磷光)。在電致發(fā)光層426使用多個 層形成的情況下，電子注入層、電子傳輸層、發(fā)光層、空穴傳輸層和空穴注入層以該順序在 對應于陰極的像素電極424上堆疊。注意在像素電極424對應于陽極的情況下，電致發(fā)光 層426通過堆疊空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層(以該順序) 形成。備選地，電致發(fā)光層426可以通過使用高分子有機化合物、中分子有機化合物(不 具有升華性質并且具有小于或等于10 μ m的分子鏈長度的有機化合物)、低分子有機化合 物和無機化合物中的任意通過液滴排出法形成。此外，中分子有機化合物、低分子有機化合 物和無機化合物可通過氣相沉積形成。接著，形成公共電極427以便覆蓋電致發(fā)光層426。對于公共電極427，可以使用 金屬、合金或一般具有小功函數的導電化合物、其混合物或類似物。具體地，公共電極427 可以使用例如Li或Cs等堿金屬、例如Mg、Ca或Sr等堿土金屬、包含任意這些金屬的合金 (例如Mg: Ag或Al :Li)、或例如Yb或Er等稀土金屬形成。此外，通過形成包含具有高電子 注入性質的材料的層以便與公共電極427接觸，可以使用使用鋁、透光氧化物導電材料或其類似物形成的典型導電膜。像素電極424、電致發(fā)光層426和公共電極427在分隔物425的開口部中彼此重 疊，使得形成發(fā)光元件428。注意來自發(fā)光元件428的光可從像素電極424側、公共電極427側或兩側引出。根 據在上文描述的三個結構之間的目標結構，選擇像素電極424和公共電極427中的每個的 材料和厚度。注意絕緣膜可在發(fā)光元件428形成后在公共電極427上形成。作為絕緣膜，使用 這樣的膜，其中引起發(fā)光元件的退化增加的物質(例如濕氣或氧)穿過該膜的量比其他絕 緣膜的那些要小。典型地，例如，優(yōu)選地使用通過RF濺射形成的氮化硅膜、DLC膜、氮化碳 膜，或其類似物。備選地，例如濕氣或氧等物質以較小量穿過其的上述膜和例如濕氣或氧等 物質以比該膜的更大的量穿過其的膜堆疊使得這些膜可以用作上述絕緣膜。注意實際上，當該過程完成至且包括圖IlB時，封裝(密封)優(yōu)選地使用保護膜 (例如貼附膜或紫外可硬化樹脂膜)或覆蓋材料(其具有高氣密性并且引起較少的脫氣) 執(zhí)行，使得防止另外暴露于空氣。通過上述過程，可以制造作為本說明書中圖示的一個模式的發(fā)光器件。注意盡管用于制造像素部中半導體元件的方法在該實施例模式中描述，但用于驅 動電路或集成電路的晶體管可以與像素部中的晶體管一起形成。在該情況下，在像素部中 的晶體管和用于驅動電路或集成電路的晶體管中的所有中的柵絕緣膜410的厚度不是必 須是相同的。例如，在用于需要高速工作的驅動電路或集成電路的晶體管中，柵絕緣膜410 的厚度可小于像素部中的晶體管的那個厚度。此外，通過使用SOI (絕緣體上硅)襯底，單晶半導體可以用于半導體元件。SOI 襯底可以使用例如以Smart Cut (注冊商標)為典型的UNIB0ND (注冊商標)、外延層轉移 (ELTRAN)、介電分離方法或等離子體輔助化學蝕刻(PACE)等貼附方法、通過注入氧的分離 (SIMOX)或其類似的方法制造。通過使用上述方法轉移制造的半導體元件到例如塑料襯底等柔性襯底，可形成發(fā) 光器件。作為轉移方法，可以使用任意下列方法金屬氧化膜在襯底和半導體元件之間形成 并且金屬氧化膜通過結晶變弱使得半導體元件從襯底分離并且轉移的方法；包含氫的非晶 硅膜在襯底和半導體元件之間提供并且非晶硅膜通過激光照射或蝕刻移除使得半導體元 件從襯底分離并且轉移的方法；半導體元件在其上形成的襯底機械地移除或通過用溶液或 氣體蝕刻移除使得半導體元件從襯底分離并且轉移的方法；和其相似的方法。注意半導體 元件優(yōu)選地在發(fā)光元件制造前轉移。該實施例模式可以適當地與前述實施例模式結合。[實施例1]在該實施例中，描述用于制造作為本說明書中圖示的一個模式的發(fā)光器件的方 法，通過該方法，半導體元件通過使用從半導體襯底(接合襯底)轉移到支撐襯底(基底襯 底)的半導體膜形成。首先，如在圖16A中示出的，絕緣膜901在接合襯底900上形成。絕緣膜901使用 例如氧化硅、氧氮化硅、氮化氧化硅或氮化硅等絕緣材料形成。絕緣膜901可以使用單個絕 緣膜或通過堆疊多個絕緣膜形成。例如，在該實施例中，絕緣膜901通過從接合襯底900側
22堆疊包含比氮更多的氧的氧氮化硅和包含比氧更多的氮的氮化氧化硅(以該順序)形成。例如，在使用氧化硅作絕緣膜901的情況下，絕緣膜901可以使用硅烷和氧的混 合氣體、四乙氧基硅烷(TEOS)和氧的混合氣體或其類似物通過例如熱CVD、等離子體增強 CVD、大氣壓CVD或偏壓ECRCVD等氣相沉積形成。在該情況下，絕緣膜901的表面可通過氧 等離子體處理而致密化。備選地，在使用氮化硅作絕緣膜901的情況下，絕緣膜901可以使 用硅烷和氨的混合氣體通過例如等離子體增強CVD等氣相沉積形成。備選地，在使用氮化 氧化硅作絕緣膜901的情況下，絕緣膜901可以使用硅烷和氨的混合氣體或硅烷和氧化氮 的混合氣體通過例如等離子體增強CVD等氣相沉積形成。備選地，使用有機硅烷氣體通過化學氣相沉積形成的氧化硅可用于絕緣膜901。 作為有機硅烷氣體，可以使用例如四乙氧基硅烷(TEOS)(化學式Si (OC2H5)4)、四甲基硅烷 (TMS)的(化學式Si (CH3) 4)、四甲基環(huán)四硅氧烷(TMCTS)、八甲基環(huán)四硅氧烷(OMCTS)、六 甲基二硅氮烷(HMDS)、三乙氧基硅烷(SiH(OC2H5)3)或三二甲基氨基硅烷(SiH(N(CH3)2)3) 等含硅化合物。接著，如在圖16A中示出的，氫或稀有氣體、或氫離子或稀有氣體離子如由箭頭指 示的引入接合襯底900，使得具有微孔的缺陷層902在離接合襯底900的表面的給定深度處 形成。形成缺陷層902的位置由在引入時的加速電壓確定。因為從接合襯底900轉移到基 底襯底904的半導體膜908的厚度由缺陷層902的位置決定，考慮半導體膜908的厚度設 置引入時的加速電壓。半導體膜908的厚度大于或等于IOnm并且小于或等于200nm，優(yōu)選 地大于或等于IOnm并且小于或等于50nm。例如，當氫引入接合襯底900時，劑量優(yōu)選地大 于或等于3 X IO1Vcm2并且小于或等于1 X li^/cm2。注意因為氫或稀有氣體，或氫離子或稀有氣體離子在形成缺陷層902的步驟中以 高濃度引入接合襯底900，接合襯底900的表面變得粗糙并且在某些情況下不能獲得互相 貼附基底襯底904和接合襯底900的足夠強度。通過提供絕緣膜901，當氫或稀有氣體，或 氫離子或稀有氣體離子引入接合襯底900時保護了接合襯底900的表面，使得基底襯底904 和接合襯底900可以有利地互相貼附。接著，如在圖16B中示出的，絕緣膜 在絕緣膜901上形成。采用與絕緣膜901 的相似的方式，絕緣膜903使用例如氧化硅、氧氮化硅、氮化氧化硅或氮化硅等絕緣材料形 成。絕緣膜903可以使用單個絕緣膜或通過堆疊多個絕緣膜形成。此外，使用有機硅烷氣 體通過化學氣相沉積形成的氧化硅可用于絕緣膜903。在該實施例中，使用有機硅烷氣體通 過化學氣相沉積形成的氧化硅用于絕緣膜903。注意通過使用具有高阻擋性質的絕緣膜(例如氮化硅膜或氮化氧化硅膜等)作為 絕緣膜901或絕緣膜903，可以防止例如堿金屬或堿土金屬等雜質從基底襯底904進入稍后 將形成的半導體膜909。注意盡管在該實施例中絕緣膜903在缺陷層902形成后形成，但絕緣膜903不是 必須提供的。注意因為絕緣膜903在缺陷層902形成后形成，絕緣膜903具有比在缺陷層 902形成之前形成的絕緣膜901更平整的表面。從而，通過提供絕緣膜903，可以進一步增 加稍后將執(zhí)行的貼附的強度。接著，在接合襯底900和基底襯底904互相貼附之前，可在接合襯底900上執(zhí)行氫 化。氫化例如在氫氣氛中以350°C執(zhí)行大約2小時。
接著，如在圖16C中示出的，接合襯底900在基底襯底904上堆疊使得絕緣膜903 插入其之間。然后，接合襯底900和基底襯底904互相貼附，如在圖16D中示出的。絕緣膜 903貼附到基底襯底904，使得接合襯底900和基底襯底904可以互相貼附。因為接合襯底900和基底襯底904通過范德華力互相貼附，襯底即使在室溫下互 相牢固地貼附。注意因為貼附可以在低溫下執(zhí)行，可以使用各種襯底作為基底襯底904。例 如，例如鋁硅酸鹽玻璃襯底、硼硅酸鋇玻璃襯底或硼硅酸鋁玻璃襯底等玻璃襯底、以及例如 石英襯底或藍寶石襯底等襯底都可以用作基底襯底904。備選地，使用硅、砷化鎵、磷化銦或 其類似物形成的半導體襯底可以用作基底襯底904。注意絕緣膜還可以在基底襯底904的表面上形成并且絕緣膜可貼附到絕緣膜
903。在該情況下，例如不銹鋼襯底等金屬襯底以及上述襯底都可以用作基底襯底904。存 在用例如塑料等合成樹脂形成的柔性襯底一般具有比上述襯底低的容許溫度極限的趨勢； 然而，這樣的襯底可以用作基底襯底904，只要它可以承受制造步驟中的處理溫度即可。 作為塑料襯底，可以使用以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二 酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSF)、聚醚酰亞胺(PEI)、多芳基化合物 (PAR)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰亞胺、丙烯腈丁二烯苯乙烯樹脂、聚氯乙烯、聚丙 烯、聚乙烯乙酸酯、丙烯酸樹脂或其類似物為典型的聚酯。使用硅、鍺或其類似物形成的單晶半導體襯底或多晶半導體襯底可以用作接合襯 底900。備選地，使用例如砷化鎵或磷化銦等化合物半導體形成的單晶半導體襯底或多晶半 導體襯底可以用作接合襯底900。備選地，使用具有晶格畸變的硅、鍺添加到硅中的硅鍺或 其類似物形成的半導體襯底可用作接合襯底900。具有晶格畸變的硅可以通過將其沉積在 具有比硅更大的晶格常數的硅鍺或氮化硅上而形成。注意熱處理或壓力處理可以在基底襯底904和接合襯底900互相貼附之后執(zhí)行。 通過執(zhí)行熱處理或壓力處理，貼附強度可以增加。通過在貼附執(zhí)行后執(zhí)行熱處理，在缺陷層902中的相鄰微孔互相結合并且微孔的 體積增加。因此，如在圖17A中示出的，接合襯底900沿缺陷層902裂開，使得作為接合襯底 900的一部分的半導體膜908從接合襯底900分離。熱處理優(yōu)選地以低于或等于基底襯底 904的容許溫度極限的溫度執(zhí)行。例如，熱處理以高于或等于400°C并且低于或等于600°C 的溫度執(zhí)行。利用該分離，半導體膜908與絕緣膜901和絕緣膜903 —起轉移到基底襯底
904。之后，優(yōu)選地執(zhí)行以高于或等于400°C并且低于或等于600°C的溫度的熱處理以便更 牢固地互相貼附絕緣膜903和基底襯底904。半導體膜908的晶體取向可以用接合襯底900的平面取向控制。具有適合于將形 成的半導體元件的晶體取向的接合襯底900可適當地選擇。此外，晶體管的遷移率隨半導 體膜908的晶體取向變化。當期望獲得具有更高遷移率的晶體管時，考慮溝道的方向和晶 體取向來設置接合襯底900的貼附的方向。接著，使轉移的半導體膜908的表面平坦化。盡管平坦化不是必須執(zhí)行的，但通 過執(zhí)行平坦化，可以提高半導體膜908和稍后將形成的晶體管中柵絕緣膜之間的界面的特 性。具體地，平坦化可以通過化學機械拋光(CMP)執(zhí)行。半導體膜908的厚度由平坦化減 少。注意盡管在該實施例中描述使用Smart Cut(注冊商標)的情況，其中通過該Smart Cut,半導體膜908通過形成缺陷層902從接合襯底900分離，但半導體膜908可通 過例如外延層轉移(ELTRAN)、介電分離方法或等離子體輔助化學蝕刻(PACE)等不同的貼 附方法貼附到基底襯底904。接著，如在圖17B中示出的，通過處理(圖案化)半導體膜908成期望的形狀，形 成島狀半導體膜909。例如晶體管等各種半導體元件可以使用通過上述步驟形成的半導體膜909形成。 在圖17C中，示出使用半導體膜909形成的晶體管910。通過使用上述制造方法，可以制造包括在作為本說明書中圖示的一個模式的發(fā)光 器件中的半導體元件。該實施例可以適當地與任意實施例模式結合。[實施例2]在該實施例中，作為本說明書中圖示的一個模式的發(fā)光器件的外觀參照圖18A和 18B描述。圖18A是其中在第一襯底上形成的晶體管和發(fā)光元件用密封劑密封在第一襯底 和第二襯底之間的面板的頂視圖。圖18B對應于沿在圖18A中的線A-A’獲取的剖視圖。提供密封劑4020以便包圍提供在第一襯底4001上的像素部4002、信號線驅動電 路4003、掃描線驅動電路4004、掃描線驅動電路4005。此外，第二襯底4006提供在像素部 4002、信號線驅動電路4003、掃描線驅動電路4004、掃描線驅動電路4005上。從而，像素部 4002、信號線驅動電路4003、掃描線驅動電路4004、掃描線驅動電路4005與填充物4007 — 起用密封劑4020密封在第一襯底4001和第二襯底4006之間。在第一襯底4001上形成的像素部4002、信號線驅動電路4003、掃描線驅動電路 4004、掃描線驅動電路4005中的每個具有多個晶體管。在圖18B中，示出包括在信號線驅 動電路4003中的晶體管4008和包括在像素部4002中的晶體管4009和晶體管4010。另外，連接到晶體管4009的源區(qū)和漏區(qū)的布線(wiring) 4017的部分用作發(fā)光元 件4011的像素電極。此外，發(fā)光元件4011除像素電極外包括公共電極4012和電致發(fā)光層 4013。注意發(fā)光元件4011的結構不限于在該實施例中示出的結構。注意發(fā)光元件4011的 結構不限于在該實施例中示出的結構。發(fā)光元件4011的結構可以根據從發(fā)光元件4011引 出的光的方向、薄膜晶體管4009的極性或其類似適當地改變。盡管供應給信號線驅動電路4003、掃描線驅動電路4004、掃描線驅動電路4005或 像素部4002的多種信號和電壓沒有在圖18B中示出的剖視圖中示出，該多種信號和電壓從 連接端子4016通過引線(Ieadwiring)4014和4015供應。在該實施例中，連接端子4016使用與包括在發(fā)光元件4011中的公共電極4012相 同的導電膜形成。另外，引線4014使用與布線4017相同的導電膜形成。此外，引線4015 使用與晶體管4009、晶體管4010和晶體管4008的柵電極相同的導電膜形成。連接端子4016通過各向異性導電膜4019電連接到FPC4018的端子。注意對于第一襯底4001和第二襯底4006中的每個，可以使用玻璃、金屬(典型地 不銹鋼)、陶瓷或塑料。注意在來自發(fā)光元件4011的光引出的方向上的第二襯底4006必須 具有透光性質。從而，例如玻璃板、塑料板、聚酯膜或丙烯酸膜等透光材料優(yōu)選地用于第二 襯底4006。另外，紫外可硬化樹脂或熱固樹脂以及例如氮或氬等惰性氣體可以用于填充物4007。在該實施例中，示出其中氮用于填充物4007的示例。該實施例可以適當地與任意實施例模式和實施例結合。[實施例3]在本說明書中圖示的一個模式中，提供具有大屏幕的發(fā)光器件是可能的，其中可 以顯示高清晰度圖像并且可以減少功耗。從而，作為本說明書中圖示的一個模式的發(fā)光 器件優(yōu)選地用于顯示器、膝上型電腦或提供有記錄介質的圖像重現裝置(典型地重現例如 DVD(數字通用光盤)等記錄介質的內容并且具有用于顯示重現的圖像的顯示器的裝置)。 此外，作為可以使用作為本說明書中圖示的一個模式的發(fā)光器件的電子裝置，有蜂窩電話、 便攜式游戲機、電子書閱讀器、例如攝影機或數碼相機等照相機、護目鏡型顯示器(頭戴式 顯示器)、導航系統(tǒng)和音頻重現裝置(例如，汽車音頻或音頻部件裝置)。這些電子裝置的 具體示例在圖19A至19C中示出。圖19A示出顯示器，其包括外殼5001、顯示部5002、揚聲部5003和其類似物。作 為本說明書中圖示的一個模式的發(fā)光器件可以用于顯示部5002。注意顯示器在它的類別中 包括用于顯示信息的所有顯示器，例如用于個人計算機、用于接收電視廣播和用于顯示廣 告的顯示器等。圖19B示出膝上型電腦，其包括主體5201、外殼5202、顯示部5203、鍵盤5204、鼠 標5205和其類似物。作為本說明書中圖示的一個模式的發(fā)光器件可以用于顯示部5203。圖19C示出提供有記錄介質的便攜式圖像重現裝置(具體地DVD播放機)，其包括 主體5401、外殼5402、顯示部5403、記錄介質(例如DVD)讀取部5404、操作鍵5405、揚聲 部5406和其類似物。提供有記錄介質的圖像重現裝置在它的類別中包括家用游戲機。作 為本說明書中圖示的一個模式的發(fā)光器件可以用于顯示部5403。如上文描述的，作為本說明書中圖示的一個模式的本發(fā)明的應用范圍如此寬以致 作為本說明書中圖示的一個模式的本發(fā)明可以應用于在所有領域中的電子裝置。該實施例可以適當地與任意實施例模式和實施例結合。該申請基于在2008年1月15號向日本專利局提交的日本專利申請序列號 2008-005148，其全部內容通過引用結合于此。
權利要求
一種發(fā)光器件，包括發(fā)光元件；具有第一電位的第一電源線；具有第二電位的第二電源線；用于控制所述第一電源線和所述發(fā)光元件之間的導電的第一晶體管；用于依靠輸入到第二晶體管的柵極的視頻信號控制是否輸出從所述第二電源線施加的所述第二電位的第二晶體管；用于選擇從所述第一電源線施加的所述第一電位或所述第二晶體管的輸出的開關；以及用于選擇由所述開關選擇的所述第一電位或所述第二晶體管的輸出是否施加到所述第一晶體管的柵極的第三晶體管。
2.如權利要求1所述的發(fā)光器件，還包括電容器，其中所述電容器的電極中的一個電連接到所述第一晶體管的柵極，并且所述電容器的 電極中的另一個電連接到所述第一電源線。
3.如權利要求1所述的發(fā)光器件， 其中所述發(fā)光元件包括電致發(fā)光層。
4.如權利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述開關包括用于選擇從所述第一電源線施加的所述第一電位的第四晶體管和 用于選擇從所述第二電源線通過所述第二晶體管施加的所述第二電位的第五晶體管。
5.如權利要求4所述的發(fā)光器件，其中所述第四晶體管的極性不同于所述第五晶體管的極性，以及 其中所述第四晶體管的柵極和所述第五晶體管的柵極互相電連接。
6.如權利要求5所述的發(fā)光器件，其中所述第一晶體管和所述第四晶體管是P溝道晶體管，并且所述第二晶體管和所述 第五晶體管是η溝道晶體管。
7.一種發(fā)光器件，其包括共享第一掃描線和第二掃描線的多個像素，其中所述多個像素中的每個包括發(fā)光元件、具有第一電位的第一電源線、具有第二電 位的第二電源線、用于控制所述第一電源線和所述發(fā)光元件之間的導電的第一晶體管、用 于依靠輸入到第二晶體管的柵極的視頻信號控制是否輸出從所述第二電源線施加的所述 第二電位的第二晶體管、用于根據所述第一掃描線的電位選擇從所述第一電源線施加的所 述第一電位或所述第二晶體管的輸出的開關和用于選擇由所述開關選擇的所述第一電位 或所述第二晶體管的輸出是否施加到所述第一晶體管的柵極的第三晶體管。
8.如權利要求7所述的發(fā)光器件，其中所述多個像素中的每個還包括電容器，以及其中所述電容器的電極中的一個電連接到所述第一晶體管的柵極，并且所述電容器的 電極中的另一個電連接到所述第一電源線。
9.如權利要求7所述的發(fā)光器件， 其中所述發(fā)光元件包括電致發(fā)光層。
10.如權利要求7所述的發(fā)光器件，其中所述開關包括用于選擇從所述第一電源線施加的所述第一電位的第四晶體管和 用于選擇從所述第二電源線通過所述第二晶體管施加的所述第二電位的第五晶體管。
11.如權利要求10所述的發(fā)光器件，其中所述第四晶體管的極性不同于所述第五晶體管的極性，以及其中所述第四晶體管的柵極和所述第五晶體管的柵極電連接到所述第二掃描線。
12.如權利要求11所述的發(fā)光器件，其中所述第一晶體管和所述第四晶體管是P溝道晶體管，并且所述第二晶體管和所述 第五晶體管是η溝道晶體管。
13.一種發(fā)光器件，包括 發(fā)光元件；第一晶體管； 第二晶體管； 第三晶體管； 第四晶體管；以及 第五晶體管，其中所述第一晶體管的源極和漏極中的一個電連接到所述發(fā)光元件， 其中所述第一晶體管的源極和漏極中的另一個電連接到第一布線； 其中所述第一晶體管的柵極電連接到所述第二晶體管的源極和漏極中的一個， 其中所述第二晶體管的源極和漏極中的另一個電連接到所述第三晶體管的源極和漏 極中的一個和所述第四晶體管的源極和漏極中的一個，其中所述第三晶體管的源極和漏極中的另一個電連接到所述第一布線， 其中所述第四晶體管的源極和漏極中的另一個電連接到所述第五晶體管的源極和漏 極中的一個，其中所述第五晶體管的源極和漏極中的另一個電連接到第二布線，以及 其中所述第五晶體管的柵極電連接到所述第五布線。
14.如權利要求13所述的發(fā)光器件， 其中所述第三布線是視頻信號線。
15.如權利要求13所述的發(fā)光器件，其中所述第一布線和所述第二布線是電源線。
16.如權利要求13所述的發(fā)光器件，還包括電容器，其中所述電容器的電極中的一個電連接到所述第一晶體管的柵極，并且所述電容器的 電極中的另一個電連接到所述第一布線。
17.如權利要求13所述的發(fā)光器件， 其中所述發(fā)光元件包括電致發(fā)光層。
18.如權利要求13所述的發(fā)光器件，其中所述第三晶體管的柵極和所述第四晶體管的柵極電連接到第四布線，以及 其中所述第三晶體管的極性不同于所述第四晶體管的極性。
19.如權利要求18所述的發(fā)光器件，其中所述第一晶體管和所述第三晶體管是P溝道晶體管，并且所述第四晶體管和所述第五晶體管是η溝道晶體管。
全文摘要
減小了信號線的電位的幅度并且防止掃描線驅動電路過度負荷。發(fā)光器件包括發(fā)光元件；具有第一電位的第一電源線；具有第二電位的第二電源線；用于控制第一電源線和發(fā)光元件之間的連接的第一晶體管；第二晶體管，其根據視頻信號而被控制是否輸出從第二電源線施加的第二電位；用于選擇從第一電源線施加的第一電位或第二晶體管的輸出的開關元件；以及用于選擇由開關選擇的第一電位或第二晶體管的輸出是否施加到第一晶體管的柵極的第三晶體管。
文檔編號G09G3/20GK101911166SQ20098010276
公開日2010年12月8日 申請日期2009年1月7日 優(yōu)先權日2008年1月15日
發(fā)明者三宅博之, 棚田好文, 福本良太, 高橋圭 申請人:株式會社半導體能源研究所