專利名稱：電子設(shè)備,半導(dǎo)體器件,以及適用于制造此類器件的方法
發(fā)明
背景技術(shù)：
領(lǐng)域本發(fā)明涉及含有包括薄膜晶體管(下文稱之為TFT)電路的半導(dǎo)體器件，以及涉及制造該器件的方法。例如，本發(fā)明涉及在其上面安裝由液晶顯示屏作為典型的電光器件或者含有有機(jī)發(fā)光元件的發(fā)光顯示器件作為它的部件的電子設(shè)備。
在本申請(qǐng)中，術(shù)語“半導(dǎo)體器件”通常是指利用半導(dǎo)體特征和功能的器件，而電光器件、半導(dǎo)體電路和電子設(shè)備都包含著半導(dǎo)體器件中。
相關(guān)技術(shù)的描述近年來，利用在具有絕緣表面的基片上所形成的半導(dǎo)體薄膜(厚度大約為幾nm至幾百nm)來制造薄膜晶體管(TFT)的技術(shù)引人注目。這類薄膜晶體管已經(jīng)在諸如IC和電光器件的電子設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用，特別是，TFT作為圖像顯示器件的開關(guān)元件的研發(fā)正在緊張地進(jìn)行著。
為了能夠在圖像顯示器件中獲得高質(zhì)量的圖像，有源矩陣液晶顯示器件和有源矩陣發(fā)光器件作為圖像顯示器件引起了廣泛的關(guān)注，在該器件中使用以矩陣方式排列的像素電極以及作為開關(guān)元件連接著各個(gè)像素電極的TFT。
這類有源矩陣顯示器件正在擴(kuò)展著它的應(yīng)用。因此，該器件就需要隨著屏幕尺寸的增加具有高的精度、高的開孔率和高的可靠性。
有可能在適用于安裝在液晶顯示器件上的液晶模塊的單一基片上，在各個(gè)功能模塊中，基于CMOS電路制成執(zhí)行圖像顯示的像素部分，和用于控制像素部分的驅(qū)動(dòng)電路，例如，移位寄存器電路、電平位移電路，緩沖器電路、采樣電路等等。
此外，在液晶模塊的像素部分中，可以將TFT(像素TFT)配置于幾十至幾百萬像素中的每一個(gè)，并且各個(gè)像素TFT都設(shè)有一個(gè)像素電極。在及向基片一邊上提供了反向電極，使得液晶可以插入在兩個(gè)電極之間，從而形成一種可使用液晶作為介質(zhì)的電容器。施加在各個(gè)像素上的電壓可通過TFT的開關(guān)功能來控制，以控制對(duì)電容器的充電應(yīng)用。于是，可驅(qū)動(dòng)液晶，從而通過控制傳輸光的總量來顯示圖像。
在液晶顯示器件中，當(dāng)像素電極制成在非均勻的中間絕緣薄膜上時(shí)，該非均勻性也會(huì)沿著中間絕緣薄膜的非均勻性形成在像素電極的表面上。這種不均勻部分就存在著產(chǎn)生液晶取向缺陷的可能性。
近年來，有關(guān)EL元件作為自身發(fā)光的發(fā)光元件的發(fā)光器件的研究十分活躍。發(fā)光器件也可認(rèn)為是一種有機(jī)EL顯示器或者一種有機(jī)發(fā)光二極管。由于這些發(fā)光器件所具有的特性是，例如，適用于電影顯示的快響應(yīng)速度，低電壓、低功耗驅(qū)動(dòng)，因此作為包括新一代蜂窩電話和個(gè)人數(shù)字助理(PDA)的新一代顯示器吸引著各界的關(guān)注。
對(duì)于EL元件來說，它是通過將有機(jī)化合物層夾在一對(duì)電極之間且向兩電極施加電壓，從陰極注入的電子和從陽極注入的空穴在有機(jī)化合物層中的發(fā)光中心復(fù)合，從而形成分子激發(fā)，并且當(dāng)分子激發(fā)返回到基態(tài)時(shí)，就釋放能量而發(fā)射光。在激發(fā)態(tài)中存在著眾所周知的單電子鍵激發(fā)和三電子鍵激發(fā)，顯然可以通過這兩種激發(fā)態(tài)就能夠發(fā)射光。
作為EL元件所使用的光發(fā)射材料，有無機(jī)光發(fā)射材料和有機(jī)光發(fā)射材料，并且采用低電壓驅(qū)動(dòng)的有機(jī)光發(fā)射材料更能引人注目。
然而，也在使用EL元件的發(fā)光器件中，當(dāng)在具有非均勻性的之間絕緣薄膜上形成陽極(或陰極)時(shí)，就有可能在陽極和陰極之間產(chǎn)生短路，因?yàn)楹杏袡C(jī)化合物的層很薄。
此外，使用有機(jī)材料用于EL元件的有機(jī)EL元件存在著一個(gè)問題，諸如發(fā)光的亮度或均勻性之類的發(fā)光性能與早期相比較會(huì)明顯劣化。低可靠性是一個(gè)產(chǎn)生對(duì)實(shí)際應(yīng)用限制的重要因素。
作為一個(gè)較差可靠性的因素，是從外部侵入到有機(jī)EL元件內(nèi)的潮氣和氧氣。
在使用EL元件的EL顯示器件(屏)中，侵入到內(nèi)部的潮氣會(huì)引起可靠性嚴(yán)重下降，因而從發(fā)光顯示器件的外圍產(chǎn)生黑點(diǎn)、收縮和亮度劣化。黑點(diǎn)(包括不能發(fā)射光的像素)是一種亮度局部劣化的現(xiàn)象。例如，當(dāng)在上部電極出現(xiàn)孔時(shí)就會(huì)產(chǎn)生黑點(diǎn)。收縮是一種亮度從像素的邊緣開始劣化的現(xiàn)象。
因此，已經(jīng)開發(fā)了一種具有適用于防止EL元件出現(xiàn)上述劣化的結(jié)構(gòu)的顯示器件。為了能夠防止上述問題，有一種方法，該方法是將EL元件存儲(chǔ)于一個(gè)空氣密封的容器中，通過將EL元件密封在一個(gè)封閉的空間中以屏蔽外來的空氣，并且還為分離在封閉空間中EL元件提供干燥劑(例如，參考1日本專利特許公告No.9-148066)。
此外，還有另一種方法，是在具有E1元件的絕緣層上形成密封劑，并且覆蓋件環(huán)繞著密封空間，以及采用樹脂等制成的填充劑來填充該密封劑，從而EL元件與外界密封(例如，參考2日本專利特許公告No.13-203076)。
在以上所提及的參考文獻(xiàn)中，在具有EL元件的絕緣層上形成密封層，并且形成由覆蓋層和密封層包圍的密封空間。
簡單地說，在大多數(shù)情況下，引起諸如黑點(diǎn)之類劣化的潮氣會(huì)侵入至在密封之后的顯示器件。此外，潮氣或氧氣主要是通過密封劑侵入的，因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下絕緣體和覆蓋材料都是由金屬或玻璃所制成的。
當(dāng)用于密封的密封劑在層疊的薄膜上時(shí)，所有的層疊薄膜都會(huì)與屏幕外部的大氣直接接觸。因此，在屏幕外部的潮氣或氧氣會(huì)通過層疊的薄膜侵入到顯示器件的內(nèi)部。此外，當(dāng)諸如丙烯酸之類的高透濕性和吸水性的材料作為中間層材料使用時(shí)，所侵入的潮氣和氧氣就會(huì)增加。
此外，在進(jìn)行分隔壁圖形化的情況下，或者在形成中間層薄膜之后的接觸孔孔徑步驟或清洗步驟中，當(dāng)中間層薄膜具有吸水性能時(shí)，在這些步驟中潮氣就會(huì)侵入到中間層薄膜的內(nèi)部。
潮氣或氧氣從中間層薄膜的外表面侵入，隨后在通過由于在接觸孔中的源極和漏極電極的沉積性能較差而產(chǎn)生的斷開部分等等之后就會(huì)侵入到直接與EL元件相接觸的中間層薄膜中。另外，侵入中間層薄膜中的潮氣還會(huì)侵入到EL元件中。應(yīng)該想到的是，各種劣化包括EL顯示器件的內(nèi)部污染，電子性能的劣化，黑點(diǎn)或者收縮。
發(fā)明的簡要描述本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種高可靠性EL顯示器件以及該器件的制造方法，該器件通過屏蔽所侵入的潮氣和氧化而沒有增大EL顯示器件，其中，潮氣或氧氣是EL元件性能劣化的重要因素。
此外，本發(fā)明提供一種中間層絕緣薄膜，該薄膜可以具有足夠的平整性以及在具有適用于半導(dǎo)體器件所使用的平整性的絕緣薄膜中的絕緣性，并且在該薄膜中，即使在以下所進(jìn)行沾濕步驟中也不會(huì)改變潮氣的成分。
在本發(fā)明中，中間層薄膜具有高耐熱性，絕緣性以及作為中間層絕緣薄膜具有平整性所需的平整度。較佳的是，使用由甩膠涂覆為典型的應(yīng)用作為形成諸如中間層薄膜的方法，而不是采用CVD或者蒸發(fā)沉積的方法。
在本發(fā)明中，本申請(qǐng)可作為形成高熱穩(wěn)定性平整薄膜的方法，典型的是，在TFT上的中間層薄膜(以下可將該薄膜作為發(fā)光元件的基礎(chǔ)薄膜)，其中通過硅(Si)和氧氣(O)的組合構(gòu)成主干結(jié)構(gòu)。在形成之后，在形成一個(gè)邊緣部分或者一個(gè)開孔部分，使之具有錐形形狀。然后，通過添加具有比較大的原子半徑的惰性元素形成變形，從而改變或增加其表面密度(包括一側(cè)面)，以防止潮氣或氧氣的侵入。
通過添加惰性元素或改進(jìn)高熱穩(wěn)定性平整薄膜的表面，在以后所進(jìn)行的使用液體的步驟(也稱之為濕步驟)時(shí)，要防止溶劑成份侵入到高熱穩(wěn)定性平整薄膜中或者發(fā)生反應(yīng)。此外，在以后所進(jìn)行的熱處理步驟中，也要防止潮氣或氣體從高熱穩(wěn)定平整薄膜的內(nèi)部釋放出來。另外，也可以改變時(shí)間來防止潮氣或氣體從高熱穩(wěn)定性平整薄膜的內(nèi)部釋放出來，以增強(qiáng)半導(dǎo)體器件的可靠性。
在液晶顯示器件或發(fā)光顯示器件中，由密封劑和一對(duì)密封的基片環(huán)繞著顯示部分的四周。然而，在基片的整個(gè)表面上都提供了TFT的中間絕緣薄膜。因此，當(dāng)所討論的密封劑的圖形設(shè)在中間絕緣薄膜的四周邊緣之內(nèi)時(shí)，就有可能從處于密封劑圖形外邊的中間絕緣薄膜部分侵入潮氣或雜質(zhì)。因此，作為TFT中間絕緣薄膜使用的高熱穩(wěn)定平整薄膜的四周較佳的是制成在密封劑的圖形之內(nèi)，由密封劑覆蓋著高熱穩(wěn)定性平整薄膜的邊緣部分，以便于與密封劑的圖形相重疊。另外，通過將高熱穩(wěn)定性平整薄膜的邊緣部分形成具有錐形形狀并且將其中的惰性元素添加至較高的密度，就能夠防止潮氣或氧氣的侵入。此外，只在具有錐形形狀的高熱穩(wěn)定性平整薄膜的邊緣部分中有選擇性的進(jìn)行腐蝕。
在本申請(qǐng)中所披露的發(fā)明第一部分內(nèi)容是提供一種發(fā)光器件，該發(fā)光器件可包括一個(gè)顯示部分和一個(gè)邊緣部分，其中，顯示部分是通過將發(fā)光元件排列在一對(duì)基片之間所制成的，該發(fā)光元件可以制成在一個(gè)基片上所已制成的高熱穩(wěn)定性平整薄膜上，并且一對(duì)基片是采用環(huán)繞著顯示部分四周的密封劑相互固定的，而高熱穩(wěn)定性平整薄膜的邊緣部分具有錐形形狀，并且添加了惰性元素。
另外，在液晶顯示器件或發(fā)光顯示器件中，在中間絕緣薄膜中制成作為接觸孔使用的開孔。因此，在形成開孔之后所進(jìn)行的引線圖形化的濕腐蝕或純水清洗時(shí)，溶劑的成份就會(huì)侵入到中間絕緣薄膜或者與此反應(yīng)。因此，較佳的是，在形成高熱穩(wěn)定性平整薄膜中的開孔之后，通過添加惰性元素來提高開孔部分的一側(cè)面密度，來防止潮氣或氧氣的侵入。
隨后，進(jìn)行引線的圖形化。在本發(fā)明中，在具有錐形形狀的高熱穩(wěn)定性平整薄膜中形成開孔的步驟是與形成具有錐形形狀的高熱穩(wěn)定性平整薄膜的邊緣部分的步驟是同時(shí)進(jìn)行的，隨后，通過整體添加惰性元素來進(jìn)行改進(jìn)。
在本發(fā)明中，由本申請(qǐng)所提出的適用于形成中間絕緣薄膜的方法可采用以下步驟顯示。首先，在進(jìn)行了純水的清洗之后，進(jìn)行較薄的預(yù)濕處理，以提高可濕性。隨后，將稱之為清漆的液體原材料稀釋于溶劑中，它包含了由硅(Si)和氧(O)組合的低分子量成份(原始原料)，并且采用甩膠涂覆等方法將其涂覆在基片上。然后，通過溶劑的揮發(fā)(蒸發(fā))以及通過加熱在基片上的清漆產(chǎn)生低分子量成份的交聯(lián)反應(yīng)，就能夠以一種薄膜的方式來獲得中間絕緣薄膜。之后，去除在基片四周所形成的部分中間絕緣薄膜。此外，可以通過甩膠的旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)時(shí)間、以及清漆的密度和粘性來控制薄膜的厚度。
作為中間絕緣薄膜的材料，該材料的主干結(jié)構(gòu)是由硅(Si)和氧(O)的組合所構(gòu)成的，它至少具有一種氫、氟、烷基和芳烴來作為基本物質(zhì)。在烘焙之后的中間絕緣薄膜可稱之為含有烷基的SiOX。
此外，作為添加的惰性元素，可以使用一種或多種He、Ne、Ar、Kr和Xe、在上述元素中，較佳的是使用氬氣，因?yàn)樗哂斜容^大的原子半徑且很便宜。另外，較佳的是，即使添加了惰性元素，也不會(huì)降低中間絕緣薄膜的的光透射性?？梢允褂秒x子摻雜、離子諸如或者等離子體處理的方法來適當(dāng)?shù)靥砑佣栊栽亍?br> 本發(fā)明的第二部分內(nèi)容是提供一種發(fā)光顯示器件，該顯示器件包括顯示部分，該顯示部分是通過將發(fā)光元件排列在一對(duì)基片之間來形成的，其中發(fā)光元件連接著在一個(gè)基片上所制成的薄膜晶體管，在薄膜晶體管上所形成的添加惰性元素的高熱穩(wěn)定性平整薄膜作為中間絕緣薄膜，以及在高熱穩(wěn)定性平整薄膜上形成的發(fā)光元件。
本發(fā)明的第三部分內(nèi)容是提供一種發(fā)光顯示器件，該顯示器件包括顯示部分，該顯示部分是通過將發(fā)光元件排列在一對(duì)基片之間來形成的，其中發(fā)光元件連接著在一個(gè)基片上所制成的薄膜晶體管，在薄膜晶體管上所形成的添加惰性元素的高熱穩(wěn)定性平整薄膜作為中間絕緣薄膜，薄膜晶體管的元件和漏極電極都通過在高熱穩(wěn)定性平整薄膜中所設(shè)置的開孔連接有源層，該開孔部分具有錐形形狀并添加惰性元素，以及在高熱穩(wěn)定性平整薄膜上形成的發(fā)光元件。
正如以上所提及的第二或第三部分內(nèi)容，一對(duì)基片采用環(huán)繞著顯示部分四周的密封劑相互固定著，以及高熱穩(wěn)定性平整薄膜的邊緣部分具有錐形形狀且添加惰性元素。
此外，正如以上所提及的各部分內(nèi)容，在高熱穩(wěn)定性平整薄膜中所包含的惰性元素濃度范圍為從1×1019atoms/cm3至5×1021atoms/cm3，典型的是，從2×1019atoms/cm3至2×1021atoms/cm3。
此外，正如以上所提及的各部分內(nèi)容，在高熱穩(wěn)定性平整薄膜邊緣部分上的錐形角度為大于30°和小于75°。然而，當(dāng)使用的等離子體處理或間接摻雜的方法來添加惰性元素時(shí)，高熱穩(wěn)定性平整薄膜的一側(cè)面就會(huì)改變，而沒有能夠形成具有錐形形狀的邊緣部分。
此外，正如以上所提及的各部分內(nèi)容，密封劑覆蓋著在高熱穩(wěn)定性平整薄膜邊緣部分的一側(cè)面，或者環(huán)繞著高熱穩(wěn)定性平整薄膜的四周。當(dāng)密封劑設(shè)置成覆蓋著高熱穩(wěn)定性平整薄膜的一側(cè)面時(shí)，就能夠通過屏蔽會(huì)引起EL元件性能下降的潮氣或氧氣的侵入而不增大EL顯示器件，來獲得具有高可靠性的EL顯示器件。
在各個(gè)以上所提及的部分內(nèi)容中，發(fā)光器件可以應(yīng)用于有源矩陣類型和無源矩陣類型。
此外，發(fā)光元件(EL元件)具有一層含有有機(jī)化合物的層，該有機(jī)化合物可通過陽極和陰極施加一個(gè)電場來產(chǎn)生發(fā)光(電致發(fā)光)。在有機(jī)化合物中的發(fā)光包括從一個(gè)單激發(fā)態(tài)返回至基態(tài)的發(fā)光(熒光)和從三重激發(fā)態(tài)返回至基態(tài)的發(fā)光(磷光)。根據(jù)本發(fā)明所制造的發(fā)光器件可以應(yīng)用于發(fā)光使用的兩種情況。
具有EL層的發(fā)光元件(EL元件)是采用將EL層夾在一對(duì)電極之間的結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的，并且EL層通常是采用層疊結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的。典型的是，所提出的層疊結(jié)構(gòu)是“空穴傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層”的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可具有非常高的發(fā)光效率，并且近來，幾乎所有正在進(jìn)行的有關(guān)發(fā)光器件的研究和開發(fā)都采用這一結(jié)構(gòu)。
此外，另一種層疊結(jié)構(gòu)是空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層，或者，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，依次層疊在陽極上。發(fā)光層可以采用熒光色素等等摻雜。另外，所有的層都可以使用低分子量材料或者使用高分子量材料來形成。此外，可以使用含有無機(jī)材料的層。另外，在本說明中，所有設(shè)置在陰極和陽極之間的層都可稱之為EL層。因此，在EL層中包括了所有的空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層。
在根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件中，用于屏幕顯示的驅(qū)動(dòng)方法并沒有特殊的限制。例如，可以使用點(diǎn)序列驅(qū)動(dòng)方法、線序列驅(qū)動(dòng)方法或者平面序列驅(qū)動(dòng)方法來用于驅(qū)動(dòng)。典型的是，使用線序列驅(qū)動(dòng)方法，以及也可以適當(dāng)?shù)厥褂脮r(shí)分灰度級(jí)驅(qū)動(dòng)方法或者區(qū)域灰度級(jí)驅(qū)動(dòng)方法。此外，用于輸入至發(fā)光器件的源極線的視頻信號(hào)可以是模擬信號(hào)也可以是數(shù)字信號(hào)?？梢愿鶕?jù)視頻信號(hào)適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路等等。
有關(guān)制造方法的第四部分內(nèi)容是提供用于制造發(fā)光器件的方法，該發(fā)光器件包括制成在具有絕緣表面的基片上的薄膜晶體管和發(fā)光元件，其中，制造發(fā)光器件的方法所包括的步驟形成薄膜晶體管，它包括在具有絕緣表面的第一基片上的源極區(qū)域、漏極區(qū)域以及在兩者之間的溝道形成區(qū)域，柵極絕緣薄膜和柵極電極的半導(dǎo)體層；形成高熱穩(wěn)定性平整的薄膜，它具有由薄膜晶體管所產(chǎn)生的不平坦的形狀；形成開孔部分，該開孔部分具有錐形形狀的邊，并且處于源極區(qū)域或者漏極區(qū)域上，以及通過有選擇性地去除高熱穩(wěn)定性平整薄膜而形成的錐形形狀的四周；將惰性元素添加至高熱穩(wěn)定性平整薄膜中；形成接觸孔，該接觸孔通過有選擇性地去除柵極絕緣薄膜使其到達(dá)源極區(qū)域或者漏極區(qū)域；形成到達(dá)源極區(qū)域或者漏極區(qū)域的電極和陽極；在陽極上形成一層含有有機(jī)化合物的層；在含有有機(jī)化合物的層上形成陰極；采用環(huán)繞著發(fā)光元件四周的密封劑通過將第二基片與第一基片粘結(jié)在一起來密封發(fā)光元件。
有關(guān)制造方法的第五部分內(nèi)容是提供用于制造發(fā)光器件的方法，該發(fā)光器件包括制成在具有絕緣表面的基片上的薄膜晶體管和發(fā)光元件，其中，制造發(fā)光器件的方法所包括的步驟形成薄膜晶體管，它包括具有絕緣表面的第一基片上的源極區(qū)域、漏極區(qū)域以及在兩者之間的溝道形成區(qū)域，在柵極絕緣薄膜和柵極電極的半導(dǎo)體層；形成高熱穩(wěn)定性平整的薄膜，它具有由薄膜晶體管所產(chǎn)生的不平坦的形狀；形成接觸孔，該接觸孔具有錐形形狀并且到達(dá)源極區(qū)域或者漏極區(qū)域，以及通過有選擇性地去除柵極絕緣薄膜使其四周具有錐形形狀；將惰性元素添加至高熱穩(wěn)定性平整薄膜中；形成到達(dá)源極區(qū)域或者漏極區(qū)域的電極和陽極；在陽極上形成一層含有有機(jī)化合物的層；在含有有機(jī)化合物的層上形成陰極；采用環(huán)繞著發(fā)光元件四周的密封劑通過將第二基片與第一基片粘結(jié)在一起來密封發(fā)光元件。
正如以上所提及的第四和第五部分內(nèi)容，高熱穩(wěn)定性平整薄膜是由本申請(qǐng)所形成的含有烷基的SiOX薄膜。在第四和第五部分內(nèi)容中，可以采用離子摻雜、離子注入或者等離子體處理的方法來進(jìn)行向高熱穩(wěn)定性平整薄膜添加惰性元素的步驟。
本發(fā)明的第六部分內(nèi)容是提供一種半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件包括將薄膜晶體管排列在一對(duì)基片之間所形成的顯示部分，其中，在薄膜晶體管上形成添加惰性元素的高熱穩(wěn)定性平整薄膜作為中間絕緣薄膜，薄膜晶體管的源極電極或漏極電極都通過在高熱穩(wěn)定性平整薄膜上所提供的開孔部分連接著有源層，并且該開孔部分具有錐形形狀且添加惰性元素。
根據(jù)第六部分內(nèi)容，采用環(huán)繞著顯示部分四周的密封劑將一對(duì)基片相互固定在一起，并且高熱穩(wěn)定性平整薄膜的邊緣部分具有錐形形狀且添加惰性元素。
本發(fā)明的第七部分內(nèi)容是提供一種半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件包括將薄膜晶體管排列在一對(duì)基片之間所形成的顯示部分，其中，在薄膜晶體管上形成添加惰性元素而改良表面的高熱穩(wěn)定性平整薄膜作為中間絕緣薄膜，薄膜晶體管的源極電極或漏極電極都通過在高熱穩(wěn)定性平整薄膜上所提供的開孔部分連接著有源層。
本發(fā)明可以應(yīng)用于任何TFT結(jié)構(gòu)。例如，本發(fā)明可以應(yīng)用于頂部為柵極的TFT、底部為柵極(相反交錯(cuò)的)的TFT或者交錯(cuò)的TFT。
作為TFT的有源層，可以適當(dāng)?shù)厥褂梅蔷О雽?dǎo)體薄膜、含有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜、含有非晶金額構(gòu)的半導(dǎo)體化合物薄膜。此外，也可以使用半非晶半導(dǎo)體薄膜作為TFT的有源層，該半非晶半導(dǎo)體薄膜是具有非晶結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)(包括單晶和多晶)的中間結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體，這三種狀態(tài)是積極穩(wěn)定的，并且所包括的晶體區(qū)域具有較短的距離范圍和晶格畸變(也稱之為微晶體半導(dǎo)體薄膜)。在半非晶半導(dǎo)體薄膜中，至少一個(gè)薄膜區(qū)域包括晶粒直徑為0.5nm至20nm的晶粒，并且在拉曼頻譜中，標(biāo)明硅的峰值移到了520cm-1波數(shù)的下邊。此外，在半非晶半導(dǎo)體薄膜中，可以采用X射線衍射方法觀察到Si晶格的(111)和(220)的衍射峰值。半非晶半導(dǎo)體薄膜包括至少1atom％的氫或鹵素作為在未復(fù)合一側(cè)(擺動(dòng)能帶)的中和劑?？梢圆捎霉杌餁怏w的發(fā)光放電分解(等離子體CVD)的方法來制造半非晶半導(dǎo)體薄膜。作為硅化物氣體，可以使用SiH4，以及Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4以及其它等等。硅化物氣體可以采用H2，或者H2與一種和多種稀有氣體元素，例如，He、Ar、Kr和Ne，進(jìn)行稀釋。其稀釋的比率范圍為從2倍至1000倍。壓力范圍大致為從0.1Pa至133Pa；功率頻率從1MHZ至120MHz，較佳的是從13MHz至60MHz；以及基片加熱溫度最高為300℃，較佳的是從100℃至250℃。大氣成分雜質(zhì)，例如，氧、氮和碳，作為在薄膜中的雜質(zhì)元素較佳的是最多為1×1020atoms/cm3，特別是，氧的濃度較佳的是為5×1019atoms/cm3，較佳的是，最多為1×1019atoms/cm3。值得注意的是，在使用半非晶薄膜作為有源層的TFT電場效應(yīng)遷移率為從1cm2/Vsec至10cm2/Vsec。
根據(jù)本發(fā)明的高熱穩(wěn)定性平整薄膜，可以通過消除由于在液晶顯示器件中的柵極電極或半導(dǎo)體層所引起的不平整來防止液晶的定位缺陷。高熱穩(wěn)定性平整薄膜可以具有高的光透射性和較佳的顯示性能。
此外，在使用含有有機(jī)化合物層作為發(fā)光層的發(fā)光器件中，通過提供具有少量脫水和脫氣的中間絕緣薄膜可以提高可靠性，在該結(jié)構(gòu)中，可以防止潮氣、氧或者其它等等從外部通過中間絕緣薄膜侵入到有機(jī)EL元件，而沒有增大發(fā)光器件。
附圖的簡要描述

圖1A至1D顯示了發(fā)光器件的制造步驟。
圖2A至2C顯示了發(fā)光器件的剖面和俯視示意圖。
圖3A和3B是發(fā)光器件的示意圖。
圖4A至4C顯示是發(fā)光器件的示意圖。
圖5A至5C是顯示應(yīng)用裝置和邊緣去除器的示意圖。
圖6是顯示高熱穩(wěn)定性平整薄膜的形成流程的示意圖。
圖7A至7C是顯示惰性元素添加步驟的流程示意圖。
圖8A和8B是顯示發(fā)光器件的剖面和邊緣部分的示意圖(實(shí)施例1)。
圖9是顯示邊緣部分放大說明的示意圖(實(shí)施例2)。
圖10A和10B是顯示發(fā)光器件剖面的示意圖(實(shí)施例3)。
圖11是顯示有源矩陣液晶顯示器件的示意圖(實(shí)施例4)。
圖12A至12G是顯示一例電子設(shè)備實(shí)例的示意圖。
圖13是顯示一例電子設(shè)備實(shí)例的示意圖。
發(fā)明的詳細(xì)描述實(shí)施例模式下文將詳細(xì)討論本發(fā)明的實(shí)施例模式。
在基片10上形成基礎(chǔ)絕緣薄膜11。作為基片10，可以使用表面具有絕緣薄膜的玻璃基片、石英基片、硅基片、金屬基片或者不銹鋼基片。也可以使用能夠經(jīng)受處理溫度的塑料基片。
作為基礎(chǔ)絕緣薄膜11，可以使用諸如二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜或者氮氧化硅薄膜。在該實(shí)施例模式中基礎(chǔ)絕緣薄膜11使用了雙層結(jié)構(gòu)，但是也可以使用具有一個(gè)單層薄膜的結(jié)構(gòu)，或者兩層和更多層絕緣薄膜的層疊結(jié)構(gòu)。值得注意的是，并不需要特別制成基礎(chǔ)絕緣薄膜。
隨后，在基礎(chǔ)絕緣薄膜上形成半導(dǎo)體層?？梢圆捎檬熘姆椒?濺射，LPCVD，等離子體CVD或者其它等)制成具有非晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜，采用熟知的結(jié)晶處理方法(激光結(jié)晶，熱結(jié)晶，使用諸如鎳之類催化劑的熱結(jié)晶，或者其它等)結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜，以及使用第一光掩模圖形化所結(jié)晶的半導(dǎo)體薄膜使之具有所需形狀，便可獲得半導(dǎo)體層。所形成的半導(dǎo)體層的厚度為從25nm至80nm(較佳的是，從30nm至70nm)。對(duì)結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜的材料并沒有任何特別的限制；但是，結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜可以較佳的是由硅、鍺化硅(SiGe)或者其它等所構(gòu)成。
此外，連續(xù)振蕩激光器可以用于具有非晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜的結(jié)晶處理。當(dāng)結(jié)晶非晶半導(dǎo)體薄膜時(shí)，較佳的是，使用固體激光器可以應(yīng)用基波的兩次至四次諧波，這樣連續(xù)振蕩有可能獲得較大晶粒直徑的結(jié)晶。典型的是，可以應(yīng)用NdYVO4激光器(基波為1064nm)的兩次諧波(532nm)或者三次諧波(355nm)。當(dāng)使用連續(xù)振蕩激光器時(shí)，可采用非線性光學(xué)元件將從輸出功率為10瓦的連續(xù)振蕩YVO4激光所輻射出的激光轉(zhuǎn)換成諧波。還有一種輻射諧波方法是將YVO4晶體和非線性光學(xué)元件放置在諧振器中。于是，可以較佳地形成諧波，從而由光學(xué)系統(tǒng)在受輻照的表面上產(chǎn)生矩形或橢圓形的形狀，隨之輻照需要處理的目標(biāo)。這時(shí)，所需要的能量為大約0.01MW/cm2至100MW/cm2(較佳的是從0.1MW/cm2至10MW/cm2)。所需輻照的半導(dǎo)體薄膜可以大約10cm/s至2000cm/s的速度相對(duì)于激光作移動(dòng)。
接著，在去除光阻掩模之后，形成覆蓋半導(dǎo)體層的絕緣薄膜12。采用等離子體CVD或?yàn)R射方法所形成的絕緣薄膜12的厚度為從1nm至200nm。較佳的是，在形成包括薄膜厚度10nm至50nm硅的絕緣薄膜的單層或?qū)盈B結(jié)構(gòu)之后，采用微波的等離子體，進(jìn)行表面滲氮處理以形成絕緣薄膜12。
這樣，當(dāng)使用等離子體CVD來形成在厚度上較薄的絕緣薄膜時(shí)，就需要采用延長形成速率的方法來獲得具有良好可控性的薄的薄膜厚度。例如，當(dāng)RF功率設(shè)置為100W、10KHz；壓力為0.3Torr；N2O氣體流量，400sccm；以及SiH4氣體流量，1sccm時(shí)，二氧化硅薄膜的沉積速度可以設(shè)置為6nm/min。采用微波的等離子體的滲氮處理是采用微波源(2.45GHz)并且以氮?dú)庾鳛榉磻?yīng)氣體。
值得注意的是，氮?dú)獾臐舛葧?huì)隨著離開絕緣薄膜12的距離而下降。因?yàn)檫@樣，二氧化硅的表面就能夠以高濃度滲氮。此外，可以通過減小在二氧化硅薄膜和有源層之間界面的氮來防止器件的性能下降。此外，經(jīng)過滲氮表面處理的絕緣薄膜12可具有TFT的柵極絕緣薄膜的功能。
接著，在絕緣薄膜12上形成導(dǎo)電薄膜，且其厚度為100nm至600nm。這里，可以使用濺射的方法來形成包括TaN薄膜和W薄膜的層疊導(dǎo)電薄膜。這里所引用的TaN薄膜和W薄膜的層疊是作為導(dǎo)電薄膜，但是這并不限制于此。作為導(dǎo)電薄膜，可以使用含有Ta、W。Ti、Mo、Al或Cu元素的單層，含有上述元素作為主要化合物的合金材料或者化合物材料，或者單層的層疊。也可以使用由多晶硅薄膜分類的半導(dǎo)體薄膜，在該多晶硅薄膜中摻入了諸如磷的雜質(zhì)元素。
隨后，使用第二光掩模形成光阻掩模，并且采用濕腐蝕或者干腐蝕的方法進(jìn)行腐蝕。在腐蝕步驟中，腐蝕導(dǎo)電薄膜，以形成導(dǎo)電層14a、14b、15a和15b。此外，導(dǎo)電層14a和14b具有TFT柵極電極的功能，而導(dǎo)電薄膜15a和15b具有端點(diǎn)電極的功能。
接著，在去除光阻掩模之后，使用第三光掩模形成最新的光阻掩模。進(jìn)行第一次摻雜步驟，以低濃度的方式將呈現(xiàn)出n型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素(典型的是，磷或As)摻入至半導(dǎo)體中，從而形成n溝道的TFT(未顯示)。光阻掩模覆蓋著用于p溝道TFT的區(qū)域和鄰近導(dǎo)電層的區(qū)域。在第一摻雜步驟中通過絕緣薄膜形成的濃度的雜質(zhì)區(qū)域。盡管可以使用多個(gè)TFT來驅(qū)動(dòng)一個(gè)發(fā)光元件，但是當(dāng)只采用p溝道TFT來驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件時(shí)，就不一定需要以上所提及的摻雜步驟。
隨后，在去除光阻掩模之后，使用第四光掩模形成最新的光阻掩模。進(jìn)行第二次摻雜步驟，以高濃度的方式將呈現(xiàn)出p型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素(典型的是，硼)摻入至半導(dǎo)體中。采用第二摻雜步驟進(jìn)行通過絕緣薄膜12的摻雜來形成P型高濃度雜質(zhì)區(qū)域17和18。
隨后，使用第五光掩模形成最新的光阻掩模。進(jìn)行第三次摻雜步驟，以高濃度的方式將呈現(xiàn)出n型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素(典型的是，磷或As)摻入至半導(dǎo)體中，從而形成n溝道的TFT(未顯示)。在將摻雜的數(shù)量設(shè)置為1×1013atoms/cm2至5×1015atoms/cm2以及加速電壓設(shè)置為60KV至100KV的條件下進(jìn)行第三次摻雜步驟。光阻掩模覆蓋著用于P溝道TFT的區(qū)域和鄰近導(dǎo)電層的區(qū)域。采用第三摻雜步驟進(jìn)行通過絕緣薄膜12的摻雜來形成N型高濃度雜質(zhì)區(qū)域。
然后，在去除了光阻掩模并形成了含有氫的絕緣薄膜13之后，對(duì)添加至半導(dǎo)體層的雜質(zhì)元素進(jìn)行激活和氫化處理?？墒褂肞CVD所獲得氮氧化硅薄膜(SiNO薄膜)來形成含有氫的絕緣薄膜13。在半導(dǎo)體薄膜結(jié)晶時(shí)常使用金屬元素來促進(jìn)結(jié)晶，典型的金屬元素是鎳，因此，也可以在激活的同時(shí)進(jìn)行吸氣，以減小在溝道形成區(qū)域中的鎳濃度。
隨后，形成用于中間絕緣薄膜的高熱穩(wěn)定性平整薄膜16。作為高熱穩(wěn)定性平整薄膜，可以使用本申請(qǐng)所獲得的硅(Si)和氧(O)組合形成主干結(jié)構(gòu)的絕緣薄膜。
這里，將參考圖5A至5C和圖6詳細(xì)討論高熱穩(wěn)定性平整薄膜16的形成流程。
首先，進(jìn)行要處理基片的純水清洗?？梢赃M(jìn)行微氣體清洗。接著，在進(jìn)行140℃持續(xù)110秒的脫水之后，通過采用水冷盤持續(xù)120秒的冷卻來調(diào)節(jié)基片的溫度。接著，將基片傳送并放置于甩膠涂覆設(shè)備上，正如圖5A所示。
圖5A顯示了甩膠涂覆設(shè)備的剖面示意圖。在圖5A中，標(biāo)號(hào)1001表示噴嘴；1002表示基片，1003表示涂覆盤，以及1004表示涂覆材料溶液。甩膠涂覆設(shè)備所具有的機(jī)械結(jié)構(gòu)是將涂覆材料的溶液從噴嘴中1001中滴出，以及將基片1002水平放置在涂覆盤1003中并且整個(gè)涂覆盤一起旋轉(zhuǎn)。甩膠涂覆裝置還具有一個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)以控制在涂覆盤1003中的大氣壓力。
接著，進(jìn)行預(yù)濕涂覆，以采用更稀的有機(jī)溶劑，例如，通過混合芳(族)烴(甲苯或者其它等等)、酒精、酯醋酸鹽或者其它等等所制成的揮發(fā)性混合溶液，來提高其可濕性。當(dāng)?shù)纬?0ml的較稀溶液時(shí)，可以在利用旋轉(zhuǎn)基片(旋轉(zhuǎn)速率為100rpm)的離心力來擴(kuò)散較薄的溶液之后，采用高速(旋轉(zhuǎn)速率為450rpm)旋轉(zhuǎn)基片來拋甩出更薄的溶液。
接著，在溶劑(丙二醇甲胺醚)中溶解硅氧烷系聚合物而制備的待涂覆材料的溶液，通過逐漸旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)速率為從0rpm至1000rpm)基片以及從噴嘴1001中滴出待涂覆材料的溶液，由離心力使其充分?jǐn)U散。之后，在保持基片持續(xù)30秒以校平由涂覆步驟所形成的薄膜之后逐漸旋轉(zhuǎn)基片(旋轉(zhuǎn)速率為從0rpm至1400rpm)。
涂覆盤1003的內(nèi)部進(jìn)行排氣減壓，可在1分鐘中完成減壓的干燥。
采用在圖5A所示的甩膠涂覆設(shè)備中所裝備的邊緣去除器進(jìn)行邊緣去除處理。圖5B顯示了所裝備的邊緣去除器1006，它裝備一個(gè)可以并行沿著基片1002邊緣移動(dòng)的部件。在邊緣去除器1006中，提供了一個(gè)如圖5C所示的更薄的擴(kuò)散噴嘴1007，從而可夾在基片的一邊和由更薄溶液所溶解的涂覆薄膜1008的四周之間。通過以圖中所示的箭頭方向排出液體和氣體以此去除在基片邊緣面的四周上由涂覆步驟所形成的薄膜。
隨后，通過進(jìn)行110℃持續(xù)170秒的烘焙來完成預(yù)烘焙。
圖6顯示了以上所提及流程的流程框圖。
從甩膠涂覆設(shè)備中取出基片并加以冷卻。隨后，再進(jìn)行270℃持續(xù)1小時(shí)的烘焙。于是，就形成了高熱穩(wěn)定性平整薄膜(圖1A)。
此外，可以采用噴墨方式形成高熱穩(wěn)定性平整薄膜16。使用噴墨機(jī)可節(jié)省材料溶液。
去除四周的高熱穩(wěn)定性平整薄膜16，同時(shí)，采用第六掩模在高熱穩(wěn)定性平整薄膜16中形成接觸孔。這里，可以在獲得有關(guān)絕緣薄膜13的所需選擇性比率的條件下，進(jìn)行腐蝕(濕腐蝕或干腐蝕)。盡管對(duì)所使用的腐蝕氣體并沒有限制，但是所適合于使用的氣體包括CF4，O2，He和Ar。進(jìn)行干腐蝕所設(shè)置的CF4流量為380sccm；O2為290sccm；He為500sccm和Ar為500sccm；RF功率為3000W；以及壓力為25Pa。此外，腐蝕時(shí)間可以增加至大約從10％至20％的比率，以腐蝕絕緣薄膜13不在其表面上留下任何剩余物質(zhì)?？梢赃M(jìn)行一次腐蝕或者多次腐蝕，以獲得錐形形狀。這里，獲得錐形形狀所進(jìn)行的第二次腐蝕是采用CF4，O2和He且將CF4的流量設(shè)置為550sccm；O2為450sccm；He為350sccm；RF為3000W；以及壓力為25Pa(圖1B)。
接著，進(jìn)行惰性元素的摻雜處理，以在高熱穩(wěn)定性平整薄膜16的表面上形成高密度部分20(圖1C)?？梢圆捎秒x子摻雜或離子注入的方法來進(jìn)行摻雜處理。典型的是，使用氬氣(Ar)作為惰性元素。通過添加具有相對(duì)較大原子半徑的惰性元素可以產(chǎn)生變形，從而使其表面(包括側(cè)面)變得具有較高的密度，以防止潮氣或氧氣的侵入。在高密度部分20中所含有的惰性元素的濃度范圍可以設(shè)置在從1×1019atoms/cm3至5×1021atoms/cm3，典型的是，從2×1019atoms/cm3至2×1021atoms/cm3。此外，形成具有錐形形狀的高熱穩(wěn)定性平整薄膜16的側(cè)面，以便于摻雜。要求將錐形角度 設(shè)置為大于30或小于75。
這里，盡管涂覆步驟或摻雜步驟可以根據(jù)圖7C所示的流程進(jìn)行，但是流程沒有特別限制于這一次序。例如，正如圖7A所示，惰性元素的摻雜可以在基本完成了材料溶液的涂覆，減壓干燥和烘焙之后進(jìn)行。此外，正如圖7B所示，可以在進(jìn)行了材料溶液的涂覆，減壓干燥和惰性元素的摻雜之后才進(jìn)行烘焙。然而，在圖7A和圖7B所示的步驟中，惰性元素并不能充分的摻雜到開孔部分的側(cè)面和邊緣部分的側(cè)面。因此，較佳的是再增加一項(xiàng)處理，在該項(xiàng)處理中，以傾斜的方向再進(jìn)行摻雜或者將惰性元素添加至開孔部分的側(cè)面和邊緣部分的側(cè)面。
在高熱穩(wěn)定性平整薄膜16的形成前后，可以進(jìn)行電暈處理、等離子體處理或者耦合劑處理，以改善粘結(jié)性。此外，兩種或多種電暈處理、等離子體處理或者耦合劑處理類組合，并且在這種情況下，處理的次序沒有特別限制。
隨后，使用高熱穩(wěn)定性平整薄膜16作為掩模進(jìn)行腐蝕，并且有選擇性地去除所曝光的絕緣薄膜12和13?？梢允褂肅F4和Ar作為腐蝕氣體進(jìn)行絕緣薄膜12和13的腐蝕處理。值得注意的是，腐蝕時(shí)間可以增加至大約從10％至20％的比率，以腐蝕絕緣薄膜13而不在其表面上留下任何剩余物質(zhì)。
接著，在形成了導(dǎo)電薄膜之后，通過使用第八掩模進(jìn)行的腐蝕來形成引線21和22(圖1D)。
隨之，使用第九掩模形成有機(jī)發(fā)光元件的第一電極23，即，陽極(或陰極)。作為第一電極23所使用的薄膜可以是含有Ti、TIN、TiSiXNy、Ni、W、WSiX、WNX、WSiXNy、NbN、Mo、Cr、PtZn、Sn、In或Mo物質(zhì)的薄膜，含有上述物質(zhì)作為主要成份的合金材料或化合物材料的薄膜或者薄膜的層疊，其總的厚度范圍為從100nm至800nm。
此外，在圖4B所示的底部發(fā)光器件或者圖4C所示的發(fā)光器件的情況下，作為第一電極的材料，透明導(dǎo)電薄膜(ITO(氧化錫銦)、ITSO、氧化鋅(ZnO)、IZO(氧化鋅銦))，其中可以將從2[％]至20[％]的氧化鋅混合到氧化銦中。
接著，使用第十掩模形成隔離器29(稱之為岸、分隔壁、勢(shì)壘等等)，以覆蓋這第一電極23的邊緣部分。該隔離器29可以包括由本申請(qǐng)所獲得的無機(jī)材料(二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或者其它等等)、光敏或非光敏的有機(jī)材料(聚酰亞胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亞胺脫氨(基)酶、樹脂、苯環(huán)丁烷)、SOG薄膜(例如，包括烷基的SiOX薄膜)，或者這些薄膜的層疊。例如，在使用正片光敏丙烯酸作為有機(jī)樹脂的材料時(shí)，較佳的是，只對(duì)隔離器的上邊緣部分提供具有彎曲半徑的彎曲表面。對(duì)于隔離器來說，可以使用在光下不溶解于腐蝕劑的負(fù)片光敏材料，也可以使用在光下不溶解于腐蝕劑的正片光敏材料。
接著，采用蒸發(fā)或涂覆的方法來形成含有有機(jī)化合物24的層。較佳的是，在形成含有有機(jī)化合物的層之前，進(jìn)行真空加熱，從而進(jìn)行脫氣，以便于提高可靠性。例如，較佳的是，在蒸發(fā)有機(jī)化合物材料之前，在減壓大氣或者惰性氣體的條件下，在從200℃至300℃的溫度下進(jìn)行熱處理，以便于去除在基片中所包含的氣體。在采用蒸發(fā)的方法來形成含有有機(jī)化合物材料的層的情況下，薄膜形成腔室的蒸發(fā)必須是在真空度大致為5×10-3Torr(0.665Pa)，較佳的是，從10-4Torr至10-6Toor。有機(jī)化合物在蒸發(fā)過程中可以采用電阻加熱預(yù)蒸發(fā)。預(yù)蒸發(fā)的有機(jī)化合物可以通過在蒸發(fā)時(shí)打開擋板向基片方向擴(kuò)散。蒸發(fā)的有機(jī)化合物向前擴(kuò)散并且通過金屬掩模所提供的開孔部分蒸發(fā)到基片上。
例如，采用蒸發(fā)通過依次層疊Alq3，Alq3可采用NiLe紅色部分摻雜，這是紅色發(fā)光的色素，p-EtTAZ和TPD(芳烴二(元)胺)，就能夠獲得白光的發(fā)射。
在使用甩膠涂覆來形成含有有機(jī)化合物的層的情況中，在涂覆之后，所涂覆的層較佳的是采用真空加熱的烘焙。例如，聚(乙烯、二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酰)，即，(PEDOT/PSS)的水性溶液可以涂覆在整個(gè)表面上并且烘焙，以形成作為空穴注入層的薄膜。隨后，采用發(fā)光中心色素(例如，1，1，4，4-四苯基1-1，3-丁二烯(TPB)，4-氰氧亞甲基-2-甲基-6-(p-二甲胺-苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM1)，Nile red，或者香豆素6)摻雜的乙烯聚合物的咔唑(PVK)溶液可以涂覆整個(gè)表面并進(jìn)行烘焙，以形成作為發(fā)光層的薄膜。PEDOT/PSS的溶液是水性的，并且PEDOT/PSS不溶解于有機(jī)溶劑。因此，即使在PEDOT/PSS上涂覆PVK的情況，空穴注入層也不會(huì)存在著溶解的危險(xiǎn)。因?yàn)橛糜赑EDOT/PSS和PVK的溶劑是相互不同的，較佳的是，也不使用相同的薄膜形成腔室?？梢孕纬删哂袉螌咏Y(jié)構(gòu)的含有有機(jī)化合物層24。在這種情況下，可以在能夠傳輸空穴的乙烯聚合物的咔唑(PVK)擴(kuò)散能夠傳輸電子的1，3，4-二唑啉硫酮衍生物(PBD)。此外，也通過擴(kuò)散30wt％的PBD作為電子傳輸劑以及以適當(dāng)?shù)牧繑U(kuò)散四種色素(TPB、香豆素6、DCM1、和Nile red)來獲得白光發(fā)射。
含有有機(jī)化合物的層包括分別采用R、G和B顏色分布形成的層，以在一個(gè)屏幕上實(shí)現(xiàn)全彩色。
之后，由導(dǎo)電薄膜來制成第二電極25，即，形成有機(jī)發(fā)光元件的陰極(或者陽極)。作為第二電極25，可以使用諸如MgAg、MgIn、AlLi之類合金所制成的薄膜、諸如CaF2或CaN之類的化合物、或者屬于元素周期表中族1或2的元素所制成的薄膜、以及采用共同蒸發(fā)的鋁。
在通過如圖4A所示的第二電極發(fā)光的頂部發(fā)光器件的情況下，或者在圖4C所示的發(fā)光器件中，可以使用厚度為從1nm至10nm的鋁薄膜或者含有少量Li的鋁薄膜。當(dāng)采用鋁薄膜作為第二電極時(shí)，就有可能采用不是氧化物的材料來形成與含有有機(jī)化合物的層相接觸的材料，從而提高發(fā)光器件的可靠性。此外，在形成厚度為從1nm至10nm的鋁薄膜之前，也可以形成含有CaF2、MgF2或BaF2的光投射層(薄膜厚度為從1nm至5nm)。
隨后，可以采用蒸發(fā)或?yàn)R射的方法來形成透明保護(hù)層26。透明保護(hù)層26保護(hù)第二電極25。
接著，通過采用密封劑28粘結(jié)密封基片33來密封發(fā)光元件。粘結(jié)密封基片，使得密封劑28覆蓋著高熱穩(wěn)定性平整薄膜16的邊緣部分(錐形部分)。值得注意的是，由密封劑28所環(huán)繞著的區(qū)域可以采用透明填料27來填充。對(duì)填料27并沒有特別限制，只要該填料是光透射性的材料。典型的是，可以使用紫外固化的環(huán)氧樹脂或熱固化環(huán)氧樹脂。這里，可以使用高熱穩(wěn)定性UV氧化樹脂(產(chǎn)品編號(hào)2500Clear，由Electrolite公司制造)，它所具有的折射系數(shù)為1.50、粘性為500cps、短D硬度為90、張力強(qiáng)度為3000psi、Tg點(diǎn)為150℃、體電阻為1×1015·cm，耐壓為450V/mil。此外，通過采用填料27來填充在一對(duì)基片之間的間隔以提高總的透射性。
最后，以熟知的方法采用各向異性的導(dǎo)電薄膜31將FPC 32粘結(jié)在端點(diǎn)電極35上。對(duì)于端點(diǎn)電極35，較佳的是使用透明導(dǎo)電薄膜并且形成在與柵極引線同時(shí)形成的端點(diǎn)電極315a和15b上(圖2A)。
圖2B是邊緣部分的放大示意圖。錐形角度 設(shè)置為大于30°和小于75。
圖2C是俯視圖。可以采用密封劑28覆蓋高熱穩(wěn)定性平整薄膜的邊緣部分34，正如圖2C所示。在圖2C中沿著A-B剖線所顯示的剖面圖對(duì)應(yīng)于圖2A。
圖3A顯示了在第二電極26和下層中的引線35之間的連接狀態(tài)。引線35連接著端點(diǎn)電極15c和15d。圖3B顯示了由n溝道TFT 36和p溝道TFT 37所構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路部分。
采用這種方法所制成的有源發(fā)光器件，在高熱穩(wěn)定性平整薄膜16中，邊緣部分具有錐形形狀并且還具有開孔部分，典型的是，中間絕緣層(作為以后發(fā)光元件基礎(chǔ)薄膜的薄膜)可以采用由硅(Si)和氧(O)的組合所構(gòu)成的主干結(jié)構(gòu)。此外，通過添加具有相對(duì)較大原子半徑的惰性元素來改進(jìn)其表面的密度(包括側(cè)面)，從而防止潮氣或氧的侵入。因而，可以進(jìn)一步提高發(fā)光器件的可靠性。
下列實(shí)施例更詳細(xì)地討論包括上述實(shí)施例的發(fā)明。
在該實(shí)施例中，參考圖8A和8B討論了一例采用金屬層覆蓋邊緣部分的實(shí)例。不是邊緣部分的其它部分類同于圖2A所示實(shí)施例模式中的部分，因此這里省略了討論。值得注意的是，在圖8A和8B中所使用的相同標(biāo)號(hào)表示與圖2A中相同部分。
通過覆蓋高熱穩(wěn)定性平整薄膜的四周來形成金屬層621和622。金屬層621和622可以與源極/漏極電極21和22同時(shí)形成，或者采用圖形化分別形成。然而，連接這端點(diǎn)電極的引線部分不能由金屬層621和622所覆蓋，盡管在圖中沒有顯示。
圖8B顯示了邊緣部分的放大剖面示意圖。在高熱穩(wěn)定性平整薄膜16中具有臺(tái)階的邊緣部分的側(cè)面可以采用金屬層621和622覆蓋。由于邊緣部分具有錐形形狀，所以覆蓋是較為容易的。此外，由于惰性元素添加至高熱穩(wěn)定性平整薄膜的表面并且形成了高密度部分20，所以與金屬層的粘結(jié)性也非常好。
在該實(shí)施例中，還可以通過采用金屬層621和622來覆蓋添加了惰性元素的邊緣部分的側(cè)面并具有錐形形狀，進(jìn)一步防止潮氣等等的侵入。
該實(shí)施例可以與實(shí)施例模式任意組合。
在該實(shí)施例中，參考圖9討論了一例采用等離子體處理添加惰性元素的邊緣部分的實(shí)例。不是邊緣部分的其它部分類同于圖2B所示實(shí)施例模式中的部分，因此這里省略了討論。值得注意的是，在圖9中所使用的相同標(biāo)號(hào)表示與圖2B中相同部分。
該實(shí)施例是一例通過添加惰性元素在表面(側(cè)面)上形成高密度部分，而沒有使高熱穩(wěn)定性平整薄膜16的邊緣部分形成錐形形狀的實(shí)例。
在該實(shí)施例中，高熱穩(wěn)定性平整薄膜16的邊緣部分是幾乎垂直的，并且在其上面的邊緣部分上具有彎曲形狀。
即使邊緣部分具有圖9所示的這類形狀，也可以采用等離子體處理方法通過在其表面(包括側(cè)面)上添加惰性元素來提供高密度部分。
根據(jù)該實(shí)施例，可以獲得有效防止潮氣或者其它等等侵入的密封結(jié)構(gòu)，而不再需要進(jìn)行形成錐形形狀的腐蝕。
該實(shí)施例可以與實(shí)施例模式或?qū)嵤├?任意組合。
參考圖10A和10B討論該實(shí)施例中的一例反向交錯(cuò)的TFT。TFT和端點(diǎn)電極之外的部分類同于圖2A所示的實(shí)施例模式中的部分；因此可省略對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)討論。值得注意的是，在圖10A和10B中所使用的如圖2A相同的標(biāo)號(hào)是由于表示與圖2A中所相同的部分。
圖10A所示的TFT是一種溝道終止類型。柵極電極719和端點(diǎn)電極715是同時(shí)形成的，并在柵極絕緣薄膜12上層疊著含有非晶半導(dǎo)體薄膜714a的半導(dǎo)體層，n+層718以及金屬層717。在半導(dǎo)體層714a的溝道形成區(qū)域上形成溝道終止器714b。此外，形成源極/漏極電極721和722。
圖10B所示的TFT是溝道腐蝕類型。柵極電極819和端點(diǎn)電極815是同時(shí)形成的，并在柵極絕緣薄膜12上層疊著含有非晶半導(dǎo)體薄膜8148的半導(dǎo)體層，n+層818以及金屬層817。要稀疏腐蝕半導(dǎo)體層814的溝道形成區(qū)域的部分。此外，形成源極/漏極電極821和822。
在非晶半導(dǎo)體薄膜的位置上也可以使用半非晶半導(dǎo)體薄膜(稱之為微晶體半導(dǎo)體薄膜)，它在非晶結(jié)構(gòu)和結(jié)晶結(jié)構(gòu)(包括單晶和多晶)之間具有中間結(jié)構(gòu)，并且對(duì)自由能量具有穩(wěn)定的第三種條件以及包括具有短距離排序和晶格位錯(cuò)的結(jié)晶區(qū)域。作為半非晶半導(dǎo)體薄膜的制造方法來說，可以進(jìn)行硅化物的氣體放電分解(等離子體CVD)。作為硅化物氣體，可以使用SiH4，或者還可以使用Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4或其它等等。硅化物氣體可以采用H2，或者H2和一種或多種稀有氣體元素He、Ar、Kr和Ne來稀釋。稀釋的比率范圍在從2倍至1000倍之內(nèi)。壓力范圍大致為從0.1Pa至133Pa；功率頻率從1MHZ至120MHz，較佳的是從13MHz至60MHz；以及基片加熱溫度最高為300℃，較佳的是從100℃至250℃。大氣成分雜質(zhì)，例如，氧、氮和碳，作為在薄膜中的雜質(zhì)元素較佳的是最多為1×1020atoms/cm3，特別是，氧的濃度較佳的是為5×1019atoms/cm3，較佳的是，最多為1×1019atoms/cm3。值得注意的是，在使用半非晶薄膜作為有源層的TFT電場效應(yīng)遷移率為從1cm2/Vsec至10cm2/Vsec。
該實(shí)施例可以與實(shí)施例模式、實(shí)施例1或?qū)嵤├?任意組合。
在該實(shí)施例中，參考圖11討論一例有源液晶顯示器件的實(shí)例。
下文中討論制造步驟的實(shí)例。
首先，利用光透明基片600來形成有源矩陣基片。較佳的是，可以使用具有下列大尺寸的基片，包括，例如，600mm×720mm、680mm×880mm、1000mm×1200mm、1100mm×1250mm、1150mm×1300mm、1500mm×1800mm、1800mm×2000mm、2000mm×2100mm、2200mm×2600mm、或2600mm×3100mm；因此可以減少制造成本。可以使用由康寧(Corning)公司所生產(chǎn)的#7059玻璃或#1737玻璃分類的含有硼硅酸鋇玻璃、硼硅酸鋁玻璃或其它類似的玻璃基片。此外，也可以使諸如石英基片基片或者塑料基片之類的光透射型基片。
在采用濺射的方法在具有絕緣表面的基片600上全部形成導(dǎo)電層之后，進(jìn)行第一次光刻步驟，以形成光阻掩模。腐蝕去掉光阻掩模所不需要的部分，從而形成引線和電極(柵極電極、存儲(chǔ)電容器引線、端點(diǎn)和其它等等)。值得注意的是，如果需要的話，可以在基片600上形成基礎(chǔ)絕緣薄膜。
作為引線和電極的材料，可以使用Ti、Ta、W、Mo、Cr或Nd的元素、含有上述元素作為主要成份的合金，或者含有上述元素作為主要成份的氮化物。此外，包括多層且各層都包含著選自Ti、Ta、W、Mo、Cr或Nd的元素、含有上述元素作為主要成份的合金，或者含有上述元素作為主要成份的氮化物的物質(zhì)的層疊結(jié)構(gòu)。
當(dāng)屏幕尺寸擴(kuò)大時(shí)，就會(huì)增加各個(gè)引線的長度。就會(huì)相應(yīng)出現(xiàn)高電阻引線的問題并會(huì)增加電源功耗。因此，引線和電極可以包含Cu、Al、Ag、Au、Cr、Fe、Ni或Pt材料以及上述材料的合金，以降低引線電阻和獲得較低的功耗。此外，可以采用噴墨機(jī)使用液體來形成引線和電極，在該液體中，可以高濃度地分別擴(kuò)散著而不是聚集著諸如Ag、Au、Cu和Pd之類超細(xì)微粒(顆粒直徑從5nm至10nm)金屬。
隨之，采用PCVD方法來整體形成柵極絕緣薄膜。柵極絕緣薄膜可以采用氮化硅薄膜和二氧化硅薄膜層疊的腐蝕來形成，使其所具有的厚度位從50nm至200nm，較佳的是，150nm。值得注意的是，柵極絕緣薄膜并沒有限制于層疊結(jié)構(gòu)，并且也可以使用諸如二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、氮氧化硅薄膜、二氧化鉭薄膜或者其它等等。
接著，就可以采用諸如等離子體CVD或者濺射之類眾所周知的方法在柵極絕緣薄膜上整體形成第一層非晶半導(dǎo)體薄膜，該薄膜所具有的厚度位從50nm至200nm，較佳的是，從100nm至150nm。典型的是，所形成的非晶硅(a-Si)薄膜厚度為100nm。當(dāng)在大尺寸基片上形成薄膜時(shí)，腔室也必須擴(kuò)大，因此，排空腔室就需要更長的處理時(shí)間和大量的薄膜形成氣體。于是，采用在大氣壓力條件下的線性等離子體CVD裝置來形成非晶硅(a-Si)薄膜機(jī)能夠進(jìn)一步降低成本。
此后，形成包括影響一類導(dǎo)電類型(n類型導(dǎo)電或者p類型導(dǎo)電)的雜質(zhì)的第二層非晶半導(dǎo)體薄膜，其薄膜厚度為從20nm至80nm。包括影響一類導(dǎo)電類型(n類型導(dǎo)電或者p類型導(dǎo)電)的雜質(zhì)的第二層非晶半導(dǎo)體薄膜可以采用諸如等離子體CVD或者濺射之類眾所周知的方法整體形成。在該實(shí)施例中，采用濺射的方法使用添加磷的硅靶來形成包括n類型雜質(zhì)元素的第二層非晶半導(dǎo)體薄膜。
接著，采用第二光刻步驟形成光阻掩模，并且腐蝕去掉不需要的部分，從而形成第一層島狀非晶半導(dǎo)體薄膜和第二層島狀非晶半導(dǎo)體薄膜。適用于這種情況的腐蝕方法，可以采用濕腐蝕，也可以采用干腐蝕。
在采用濺射的方法形成覆蓋著第二島狀非晶半導(dǎo)體薄膜的導(dǎo)電層之后，進(jìn)行第三光刻步驟，以形成光阻掩模。腐蝕去掉不需要的部分，從而形成引線和電極(源極引線、漏極電極、存儲(chǔ)電容器電極。以及其它等等)。Al、Ti、Ta、W、Mo、Cr或Nd的元素、含有上述元素作為主要成份的合金，或者含有上述元素作為主要成份的氮化物。此外，包括多層且各層都包含著選自Ti、Ta、W、Mo、Cr、Nd、Cu、Ag、Au、Fe、Ni或Pt的元素、或者含有上述元素作為主要成份的合金都可以作為引線和電極的材料來使用。此外，可以采用噴墨機(jī)使用液體來形成引線和電極，在該液體中，可以高濃度地分別擴(kuò)散著而不是聚集著諸如Ag、Au、Cu和Pd之類超細(xì)微粒(顆粒直徑從5nm至10nm)金屬。當(dāng)采用噴墨機(jī)來形成引線和電極時(shí)，就不再需要光刻步驟，所以就能夠獲得進(jìn)一步降低成本。
隨后，采用第四光刻步驟形成光阻掩模，并且通過腐蝕掉不需要的部分來形成源極引線、漏極電極和電容器電極。適用于這種情況的腐蝕方法，可以采用濕腐蝕，也可以采用干腐蝕。形成存儲(chǔ)電容器，它可以具有含有相同材料的絕緣薄膜，使得柵極絕緣薄膜可以作為介質(zhì)來使用。使用源極引線和漏極電極作為掩模以自對(duì)準(zhǔn)的腐蝕來去除部分第二非晶半導(dǎo)體薄膜，進(jìn)而也使部分第一非晶半導(dǎo)體薄膜變薄。較薄的區(qū)域可以作為TFT的溝道形成區(qū)域。
采用等離子體CVD整體形成具有150nm厚的含有氮化硅薄膜的包含薄膜(未顯示)和具有1μm厚的高熱穩(wěn)定性平整薄膜1609在涂覆了稱之為清漆的液體原料之后，烘焙高熱穩(wěn)定性平整薄膜1609，在清漆中，將包含了由硅(Si)和氧(O)組合的低分子量成份(原始原料)稀釋于溶劑中，并且采用甩膠涂覆或噴墨方法將其涂覆在基片上。高熱穩(wěn)定性平整薄膜1609可以具有比丙烯更高的光透射性，并且適用于液晶顯示器件的中間絕緣薄膜。
接著，在形成高熱穩(wěn)定平整薄膜1609中的接觸孔的同時(shí)，去除在四周上的高熱穩(wěn)定性平整薄膜。
之后，進(jìn)行使用惰性元素的摻雜處理，以高熱穩(wěn)定平整薄膜1609的表面上形成高密度部分1619。作為摻雜處理，可以采用離子摻雜，也可以采用離子注入。典型的是，可以使用氬氣(Ar)作為雜質(zhì)元素。通過添加具有相對(duì)較大原子半徑的惰性元素就會(huì)產(chǎn)生變形，從而改進(jìn)表面(包括側(cè)面)或者提高密度，以防止潮氣或氧的侵入；因此就能夠防止液晶的劣化。
于是，溝道腐蝕TFT可以采用氫化方法來制造。
值得注意的是，作為一例本實(shí)施例中的TFT結(jié)構(gòu)實(shí)例，討論了溝道腐蝕類型；然而，結(jié)構(gòu)并不顯示于此。也可以采用溝道截止TFT、上柵極TFT和交錯(cuò)的TFT中的任意一種結(jié)構(gòu)。
接著，形成含有ITO(氧化錫銦)，氧化銦-氧化鋅合金(In2O3-ZnO)，或者氧化鋅(ZnO)的透明電極薄膜。此后，可以通過光刻步驟和腐蝕步驟來形成像素電極1601。
于是，就能夠制造包括在像素部分中的源極引線、反向交錯(cuò)TFT和存儲(chǔ)電容器和端點(diǎn)部分的有源矩陣基片。
在有源矩陣基片上形成對(duì)準(zhǔn)薄膜1623之后，進(jìn)行摩擦處理。在該實(shí)施例中，通過對(duì)諸如丙烯酸樹脂薄膜之類的有機(jī)樹脂薄膜進(jìn)行圖形化，在需要的位置上形成保持基片之間間隙的柱形間隔器1602。此外，也可以在基片上散布著球形間隔器代替柱形間隔器。
隨后，制備反向基片。該反向基片包括濾色器1620，在濾色器中，對(duì)應(yīng)于各個(gè)像素設(shè)置了色彩層和光屏蔽層。平整薄膜提供了覆蓋色彩層和光屏蔽層。接著，在平整薄膜上形成由透明導(dǎo)電薄膜所制成反向電極1621，以重疊像素部分。鄰近反向基片的對(duì)準(zhǔn)薄膜1622整體形成，并隨后，進(jìn)行摩擦處理。
在環(huán)繞著有源矩陣基片的像素部分涂敷密封劑之后，采用液晶填充設(shè)備在減壓的條件下將液晶沖入到密封劑所環(huán)繞著的區(qū)域。之后，在減壓不暴露大氣氣體的條件下，采用密封劑1607將有源矩陣基片和反向基片相互粘結(jié)在一起。通過相互粘結(jié)將兩個(gè)基片密封，使得密封劑1607可以覆蓋著高熱穩(wěn)定性平整薄膜1609的邊緣部分(錐形部分)。密封劑1607與填料(未顯示)相混合。兩個(gè)基片可使用填料和柱形間隔器1602相互粘結(jié)在一起，使得基片具有均勻的間隔。通過采用滴入液晶的方法，就可以減少在制造步驟中所使用的液晶量，當(dāng)使用大尺寸的基片時(shí)就能顯著減少成本。
于是，就完成了有源液晶顯示器件。如果需要的話，可以將有源矩陣基片或反向基片切割成所需要的形狀。此外，可以使用眾所周知的技術(shù)來適當(dāng)提供諸如偏振板1603或?yàn)V色器的光學(xué)薄膜?？梢允褂靡阎募夹g(shù)將FPC進(jìn)一步粘結(jié)到基片上。
通過提供根據(jù)上述步驟所厚的液晶模塊就能夠完成有源矩陣液晶顯示器件，該器件具有背光1604和光波導(dǎo)1605并且采用后蓋1606來蓋著液晶模塊。圖8B顯示了有源矩陣顯示器件的局部剖面示意圖。值得注意的是，后蓋和液晶模塊可以采用粘結(jié)劑和有機(jī)樹脂來固定。偏振板1603可粘結(jié)著有源矩陣基片和相對(duì)的基片，因?yàn)橐壕э@示器件是透射型的。
此外，在該實(shí)施例中所討論的一例透射類型的實(shí)例；然而，液晶顯示器件并不限制于此，并且可以制造反射性或半透明性的液晶顯示器件。在獲得反射性液晶顯示器件時(shí)，可以使用具有高光學(xué)反射性能的金屬薄膜，典型的是，含有鋁或銀作為主要成份的薄膜，上述薄膜的層疊或者其它等等作為像素的電極。
該實(shí)施例可以與實(shí)施例模式任意組合。
在該實(shí)施例中，參考圖12A至12G和圖13討論一例具有顯示部分的電子設(shè)備的實(shí)例。通過應(yīng)用本發(fā)明可以完成具有液晶顯示器件或發(fā)光器件的電子設(shè)備。
電子設(shè)備的實(shí)例如下視頻攝像機(jī)；數(shù)字?jǐn)z像機(jī)；眼罩型顯示器(頭盔型顯示器)；導(dǎo)航系統(tǒng)；音頻播放器(車輛音響，音響部件，以及其它等等)；膝上個(gè)人計(jì)算機(jī)；游戲機(jī)；個(gè)人數(shù)字助理(移動(dòng)計(jì)算機(jī)，手機(jī)，便攜式游戲機(jī)，電子書，或者其它等的那個(gè))；包括記錄媒介的圖像播放器(特別是，能夠處理在諸如數(shù)字通用碟盤(DVD)之類記錄媒介中的數(shù)據(jù)以及具有能夠顯示數(shù)據(jù)圖像的顯示器的設(shè)備)；以及其它等等。
圖12是膝上個(gè)人計(jì)算機(jī)的投影圖，圖12B是呈折疊狀態(tài)的投影圖。該膝上計(jì)算機(jī)包括主板2201、外殼2202、顯示部分2203a和2203b、鍵盤2204、外部連接端口2205。定位鼠標(biāo)器2206、以及其它等等。通過將本發(fā)明應(yīng)用于顯示部分2203a和2203b，表面添加惰性元素的高熱穩(wěn)定性平整薄膜可有效地防止來自外部的潮氣和雜質(zhì)，并且可以實(shí)現(xiàn)具有高可靠性的膝上個(gè)人計(jì)算機(jī)。
圖12C顯示了一臺(tái)電視機(jī)，它包括外殼2001、支架2002、顯示部分2003、視頻輸入端2005，以及其它等等。電視機(jī)可以包括能夠顯示信息的所有電視機(jī)，包括適用于個(gè)人計(jì)算機(jī)的電視機(jī)，適用于電視廣播接受和適用于公告的電視機(jī)。通過將本發(fā)明應(yīng)用于顯示部分2003，表面添加惰性元素的高熱穩(wěn)定性平整薄膜在整個(gè)屏幕上具有高的平整性，即使是在大尺寸的情況下。因而，就能夠完成表現(xiàn)生動(dòng)的電視機(jī)。
圖12D顯示了一例便攜式游戲機(jī)，它包括主板2501、顯示部分2502、操作開關(guān)2504、以及其它等等。通過將本發(fā)明應(yīng)用于顯示部分2505，可以杜絕引起EL元件性能劣化的潮氣或氧的侵入，而不增大顯示部分。因此，就能夠完成具有高可靠性、具有小的顯示部分的便攜式游戲機(jī)。
圖12E是手機(jī)的投影圖，以及圖12F是折疊狀態(tài)的投影圖。收集包括主板2701、外殼2702、顯示部分2703a和2703b、音頻輸入部分2704、音頻輸出部分2705、操作按鍵2706、外部連接端口2707、天線2708，以及其它等等。
圖12E和12F所示的手機(jī)具有一個(gè)主要以全彩色來顯示圖像的高清晰度顯示部分2703a和一個(gè)主要顯示字符和符號(hào)的區(qū)域彩色顯示部分2703b，通過將本發(fā)明應(yīng)用于顯示部分2703a和2703b，可以杜絕引起EL元件性能劣化的潮氣或氧的侵入，而不增大顯示部分。因此，可以完成具有重量輕和小的顯示部分的手機(jī)。
圖12G顯示了諸如廣告板的顯示板，它包括顯示部分2801、外殼2802、諸如LED發(fā)光的發(fā)光部分2803，以及其它等等。通過將本發(fā)明應(yīng)用于顯示板2801，就可以完成呈現(xiàn)明亮顯示的顯示板，因?yàn)楸砻嫣砑佣栊栽氐母邿岱€(wěn)定性平整薄膜具有高的光透射性。
圖13顯示了一例安裝在車輛上的顯示部分的實(shí)例。這里，車輛是作為裝載工具的典型實(shí)例，但是本發(fā)明并沒有特別限制于此。也就是說，本發(fā)明可以應(yīng)用于飛機(jī)、火車、電車、或者其它等等、作為特別安裝在車輛上的顯示器件，強(qiáng)調(diào)的是在服務(wù)環(huán)境(車輛內(nèi)部承受著高溫度和高濕度)中的高可靠性。
圖13顯示了車輛駕駛員座位附近。汽車前部儀表板2301具有音頻播放器，特別是，車輛音頻系統(tǒng)和車輛導(dǎo)航系統(tǒng)。車輛音頻系統(tǒng)的主板2401包括顯示部分2402和操作開關(guān)2403和2404。通過將本發(fā)明應(yīng)用于顯示部分，表面添加惰性元素的高熱穩(wěn)定性平整薄膜可以有效地防止來自外部的潮氣和雜質(zhì)。進(jìn)而，就可以完成高可靠性的車輛音頻系統(tǒng)。
通過將本發(fā)明進(jìn)一步應(yīng)用于車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的顯示部分2300，可以有效地防止來自外部的潮氣和雜質(zhì)。進(jìn)而，就可以完成高可靠性的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)。
通過將本發(fā)明進(jìn)一步應(yīng)用于在車輛中顯示空調(diào)狀態(tài)的顯示部分2305，可以有效地防止來自外部的潮氣和雜質(zhì)。進(jìn)而，就可以完成高可靠性的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)。
此外，在方向盤部分2302附近，汽車前部儀表板2301具有顯示部分2303，在該顯示部分中形成了諸如速度計(jì)之類測(cè)量儀器的數(shù)字顯示。通過將本發(fā)明應(yīng)用于顯示部分2303，表面添加惰性元素的高熱穩(wěn)定性平整薄膜可以有效地防止來自外部的潮氣和雜質(zhì)。進(jìn)而，就可以完成高可靠性的機(jī)械儀表。
此外，在該實(shí)施例中，討論了車載音頻系統(tǒng)和車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，然而，本發(fā)明也可以應(yīng)用于其它車輛儀表和固定的音頻和導(dǎo)航系統(tǒng)。
正如以上所提及，通過應(yīng)用本發(fā)明所獲得的發(fā)光器件或液晶顯示器件可以各種電子設(shè)備的顯示部分。值得注意的是，采用實(shí)施例模式以及實(shí)施例1至4中任意結(jié)構(gòu)所制造的半導(dǎo)體器件都可以用于該實(shí)施例的電子設(shè)備。
通過應(yīng)用本發(fā)明所獲得的高熱穩(wěn)定平整薄膜(典型的是，包括烷基的SiOX薄膜)可通過使用雜質(zhì)元素的摻雜以改進(jìn)表面(包括側(cè)面)或提高器密度來防止潮氣或氧的侵入。
根據(jù)本發(fā)明的高熱穩(wěn)定性平整薄膜可以制成為耐用的絕緣薄膜，以便于多層引線的回流處理。
權(quán)利要求
1.一種具有顯示部分的發(fā)光器件，它包括第一基片；在所述第一基片上的高熱穩(wěn)定性平整薄膜；在所述高熱穩(wěn)定性平整薄膜上的發(fā)光元件；環(huán)繞著所述第一基片的顯示部分四周的密封劑；和，第二基片，其特征在于，所述高熱穩(wěn)定性平整薄膜的邊緣部分具有錐形形狀并添加惰性元素。
2.一種具有顯示部分的發(fā)光器件，它包括第一基片；在所述第一基片上的薄膜晶體管；在所述薄膜晶體管上的添加惰性元素的高熱穩(wěn)定性平整薄膜；在所述高熱穩(wěn)定性平整薄膜上的發(fā)光元件；和，在所述發(fā)光元件上的第二基片，其特征在于，所述薄膜晶體管電連接所述發(fā)光元件。
3.一種具有顯示部分的發(fā)光器件，它包括第一基片；在所述第一基片上的薄膜晶體管，它還包括有源層；柵極絕緣薄膜；柵極電極；源極電極；和，漏極電極；在所述薄膜晶體管上的添加惰性元素的高熱穩(wěn)定性平整薄膜；在所述高熱穩(wěn)定性平整薄膜上的發(fā)光元件；和，在所述發(fā)光元件上的第二基片，其特征在于所述薄膜晶體管電連接所述發(fā)光元件，源極電極和漏極電極之一通過在所述高熱穩(wěn)定性平整薄膜中提供的開孔部分連接著有源層，和，所述開孔部分具有錐形形狀并添加惰性元素。
4.如權(quán)利要求2或3所述發(fā)光器件，其特征在于，所述第一和第二基片采用環(huán)繞著所述顯示部分四周的密封劑粘結(jié)在一起，和，所述高熱穩(wěn)定平整薄膜的邊緣部分具有錐形形狀并添加惰性元素。
5.如權(quán)利要求1至3任一所述發(fā)光器件，其特征在于，在所述高熱穩(wěn)定性平整薄膜中所含有的惰性元素是在從1×1019atoms/cm3至5×1021atoms/cm3的濃度范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1至3任一所述發(fā)光器件，其特征在于，在所述高熱穩(wěn)定性平整薄膜中所含有的惰性元素是在從2×1019atoms/cm3至2×1021atoms/cm3的濃度范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1至3任一所述發(fā)光器件，其特征在于，所述惰性元素是一種選自He、Ne、Ar、Kr和Xe構(gòu)成的族中的元素。
8.如權(quán)利要求1至3任一所述發(fā)光器件，其特征在于，所述惰性元素是多種選自He、Ne、Ar、Kr和Xe構(gòu)成的族中的元素。
9.如權(quán)利要求1至3任一所述發(fā)光器件，其特征在于，所述高熱穩(wěn)定性平整薄膜邊緣部分的錐形角度為大于30°和小于75°
10.如權(quán)利要求1至3任一所述發(fā)光器件，其特征在于，所述高熱穩(wěn)定性平整薄膜是含有烷基族的SiOX薄膜。
11.如權(quán)利要求1所述發(fā)光器件，其特征在于，所述密封劑覆蓋著所述高熱穩(wěn)定性平整薄膜邊緣部分的側(cè)面上。
12.如權(quán)利要求4所述發(fā)光器件，其特征在于，所述密封劑覆蓋著所述高熱穩(wěn)定性平整薄膜邊緣部分的側(cè)面上。
13.如權(quán)利要求1所述發(fā)光器件，其特征在于，所述密封劑環(huán)繞著所述高熱穩(wěn)定性平整薄膜的四周。
14.如權(quán)利要求4所述發(fā)光器件，其特征在于，所述密封劑環(huán)繞著所述高熱穩(wěn)定性平整薄膜的四周。
15.如權(quán)利要求1至3任一所述發(fā)光器件，其特征在于，所述發(fā)光器件是有源矩陣類型。
16.如權(quán)利要求1至3任一所述發(fā)光器件，其特征在于，所述發(fā)光器件是無源矩陣類型。
17.如權(quán)利要求1至3任一所述發(fā)光器件，其特征在于，所述電子設(shè)備是選自含有視頻攝像機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、車輛導(dǎo)航系統(tǒng)、個(gè)人計(jì)算機(jī)和個(gè)人數(shù)字助理組中的一種。
18.一種包括顯示部分的半導(dǎo)體器件，它包括第一基片；在所述第一基片上的薄膜晶體管，它包括有源層；柵極絕緣薄膜；柵極電極；源極電極；和，漏極電極；在所述薄膜晶體管上的添加惰性元素的高熱穩(wěn)定性平整薄膜；和，第二基片，其特征在于源極電極和漏極電極之一通過在所述高熱穩(wěn)定性平整薄膜中提供的開孔部分連接著有源層，和，所述開孔部分具有錐形形狀并添加惰性元素。
19.如權(quán)利要求18所述半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一和第二基片采用環(huán)繞著所述顯示部分四周的密封劑相粘結(jié)，和，所述高熱穩(wěn)定平整薄膜的邊緣部分具有錐形形狀并添加惰性元素。
20.一種包括顯示部分的半導(dǎo)體器件，它包括第一基片；在所述第一基片上的薄膜晶體管，它包括有源層；柵極絕緣薄膜；柵極電極；源極電極；和，漏極電極；在所述薄膜晶體管上采用惰性元素改進(jìn)表面的高熱穩(wěn)定性平整薄膜；和，第二基片。
21.如權(quán)利要求18和21任一所述電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備是選自含有視頻攝像機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、車輛導(dǎo)航系統(tǒng)、個(gè)人計(jì)算機(jī)和個(gè)人數(shù)字助理組中的一種。
22.一種適用于制造發(fā)光器件的方法，它包括步驟形成薄膜晶體管，它含有包括源極區(qū)域、漏極區(qū)域以及在兩者之間的溝道形成區(qū)域的半導(dǎo)體層，在具有絕緣表面的第一基片上的柵極絕緣薄膜和柵極電極；在薄膜晶體管上形成高熱穩(wěn)定性平整薄膜；有選擇性地去除高熱穩(wěn)定性平整薄膜，以在源極區(qū)域和漏極區(qū)域上形成、側(cè)面具有錐形形狀的開孔部分，以及形成具有錐形形狀的邊緣部分；將惰性元素添加至高熱穩(wěn)定性平整薄膜中；有選擇性地去除柵極絕緣薄膜，以形成到達(dá)源極區(qū)域和漏極區(qū)域的接觸孔；形成電連接源極區(qū)域和漏極區(qū)域之一的第一電極；形成電連接第一電極的第二電極；在第二電極上形成含有有機(jī)化合物的層；在含有有機(jī)化合物的層上形成第三電極；和，采用環(huán)繞著發(fā)光元件四周的密封劑將第二基片與第一基片相粘結(jié)來密封發(fā)光元件。
23.一種適用于制造發(fā)光器件的方法，它包括步驟形成薄膜晶體管，它含有包括源極區(qū)域、漏極區(qū)域以及在兩者之間的溝道形成區(qū)域的半導(dǎo)體層，在具有絕緣表面的第一基片上的柵極絕緣薄膜和柵極電極；在薄膜晶體管上形成高熱穩(wěn)定性平整薄膜；有選擇性地去除高熱穩(wěn)定性平整薄膜，以在源極區(qū)域和漏極區(qū)域上形成側(cè)面具有錐形形狀的開孔部分，以及形成具有錐形形狀的邊緣部分；將惰性元素添加至高熱穩(wěn)定性平整薄膜中；有選擇性地去除柵極絕緣薄膜，以形成到達(dá)源極區(qū)域和漏極區(qū)域的接觸孔；形成電連接源極區(qū)域和漏極區(qū)域之一的第一電極；形成電連接第一電極的第二電極；在第二電極上形成含有有機(jī)化合物的層；在含有有機(jī)化合物的層上形成第三電極；和，采用環(huán)繞著發(fā)光元件四周的密封劑將第二基片與第一基片相粘結(jié)來密封發(fā)光元件。
24.如權(quán)利要求22或23所述制造發(fā)光器件的方法，其特征在于，所述惰性元素包含一種選自He、Ne、Ar、Kr和Xe構(gòu)成的族中的元素。
25.如權(quán)利要求22或23所述制造發(fā)光器件的方法，其特征在于，所述惰性元素包含多種選自He、Ne、Ar、Kr和Xe構(gòu)成的族中的元素。
26.如權(quán)利要求22至23任一所述制造發(fā)光器件的方法，其特征在于，所述高熱穩(wěn)定性平整薄膜邊緣部分的錐形角度為大于30°和小于75°。
27.如權(quán)利要求22至23任一所述制造發(fā)光器件的方法，其特征在于，所述高熱穩(wěn)定性平整薄膜開孔部分的錐形角度為大于30°和小于75°。
28.如權(quán)利要求22至23任一所述制造發(fā)光器件的方法，其特征在于，所述高熱穩(wěn)定性平整薄膜是含有本涂敷所形成的烷基族的SiOX薄膜。
全文摘要
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種高可靠性EL顯示器件以及制造該顯示器件的方法，它可以屏蔽侵入的潮氣或氧，這是劣化EL元件性能的一個(gè)因素，而沒有增大EL顯示器件。在本發(fā)明中，涂敷作為一種方法，用于形成高熱穩(wěn)定性平整薄膜16，典型的是，TFT的中間絕緣薄膜(作為以后發(fā)光元件的基礎(chǔ)薄膜)，在該薄膜中，采用硅(Si)和氧(O)的組合構(gòu)成主干結(jié)構(gòu)。在形成之后，再形成具有錐形形狀的邊緣部分和開孔部分。此后，添加具有相對(duì)較大原子半徑的惰性元素產(chǎn)生變形，以改進(jìn)或高密度化其表面(包括側(cè)面)，從而防止潮氣或氧的侵入。
文檔編號(hào)H01L27/32GK1591922SQ20041007697
公開日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2004年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月29日
發(fā)明者山崎舜平, 永井雅晴, 中村理 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所