專利名稱：El顯示裝置和用于制造所述顯示裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過在底板上制造半導(dǎo)體器件(利用半導(dǎo)體薄膜的器件；一般的薄膜晶體管)制成的EL(場致發(fā)光)顯示裝置，和具有作為顯示部分的這種EL顯示裝置的電子裝置。
近來，用于在底板上形成薄膜晶體管(以后稱為TFT)的技術(shù)有了重要的改進(jìn)，并且其在有源陣列型顯示裝置中的應(yīng)用繼續(xù)發(fā)展。特別是，利用多硅膜的TFT具有比在利用常規(guī)的無定形硅膜的TFT中可獲得的場效應(yīng)遷移率較高的場效應(yīng)遷移率，借以實現(xiàn)較高的操作速度。因而，利用在形成像素的同一底板上形成的驅(qū)動電路可以控制像素，這和常規(guī)的情況不同，在常規(guī)情況下，像素由在底板外部形成的驅(qū)動電路控制。
這種有源陣列型顯示裝置得到廣泛重視，因為這種裝置具有許多優(yōu)點，例如通過在同一個底板上制造各種電路和器件，降低制造成本，減少顯示裝置的尺寸，提高產(chǎn)量，減少數(shù)據(jù)處理量等。
在有源陣列EL顯示裝置中，每個像素具有由TFT構(gòu)成的開關(guān)器件，并且用于控制電流的驅(qū)動裝置由所述開關(guān)器件啟動，從而引起EL層(更嚴(yán)格地說是發(fā)光層)發(fā)光。這種EL顯示裝置例如在日本專利申請公開No.He 10-189252中披露了。
因而，本發(fā)明旨在提供一種成本低的EL顯示裝置，其能夠利用高清晰度顯示圖像。此外，本發(fā)明還旨在通過利用這種EL顯示裝置作為顯示部分提供一種具有高可辨認(rèn)性的顯示部分的電子裝置。
本發(fā)明將參照

圖1進(jìn)行說明。在圖1中，標(biāo)號101代表具有絕緣表面的底板。作為底板101，可以使用絕緣底板例如石英底板。此外，各種底板，例如玻璃底板，半導(dǎo)體底板，陶瓷底板，晶體化的底板，金屬底板或者塑料底板，通過在其表面上提供絕緣膜，也可以使用。
在底板101上，形成像素102。雖然在圖1中只示出了3個像素，實際上，具有以矩陣形式形成的大量像素。此外，雖然在下面只說明這3個像素中的一個像素，但是其它的像素也具有相同的結(jié)構(gòu)。
在每個像素102中，形成有兩個TFT，其中一個是開關(guān)TFT103，另一個是電流控制TFT104。開關(guān)TFT103的漏極和電流控制TFT的控制極相連。此外，電流控制TFT104的漏極和像素電極105(在這種情況下，也作為EL元件的陰極)電氣相連。這樣，便構(gòu)成像素102。
TFT和像素電極的各種引線可用具有低的電阻率的金屬模構(gòu)成。例如，可用使用鋁合金膜構(gòu)成這些引線。
在制成像素電極105之后，制造包括在所有像素電極上方的堿金屬或堿土金屬的絕緣化合物106(以后稱為堿化合物)。注意，堿化合物的外形如圖1中的虛線所示。這是因為堿化合物106具有幾個nm的薄的的厚度，并且不知道化合物106是作為一層被形成還是以島的形狀被形成。
作為堿化合物，可用使用LiF，Li2O，BaF2，BaO，CaF2，CaO，SrO，或Cs2O。因為這些是絕緣材料，即使在堿化合物106作為一層被形成時，也不會發(fā)生像素電極之間的短路。
當(dāng)然可用使用已知的導(dǎo)電材料制成的電極例如MgAg電極作為陰極。然而，在這種情況下，陰極本身必須被選擇地形成或者被形成某個形狀的圖形，以便避免在像素電極之間的短路。
在堿化合物106被形成之后，EL層(場致發(fā)光層)107被在其上面形成。雖然對于EL層107可用使用任何已知的材料與/或結(jié)構(gòu)，但是在本發(fā)明中使用能夠發(fā)射白光的材料。作為這種結(jié)構(gòu)，只有提供用于重新組合的場的發(fā)光層才可用用作EL層。如果需要，電子注入層、電子輸送層、空穴輸送層、電子阻擋層、空穴器件層，或者空穴注入層也可以被形成。在本說明中，所有這些旨在用于實現(xiàn)載流子的注入、輸送或重組的層被統(tǒng)稱為EL層。
作為用作EL層107的有機材料，可以使用低分子型有機材料或者聚合物型(高分子型)有機材料。不過，最好使用可以由簡單的成形技術(shù)例如旋轉(zhuǎn)涂敷技術(shù)，印刷技術(shù)或者類似技術(shù)成形的聚合物型有機材料。圖1所示的結(jié)構(gòu)是一種彩色顯示結(jié)構(gòu)，其中用于發(fā)射白光的EL層和彩色濾光器組合。
此外，也可以使用其中用于發(fā)射藍(lán)光或藍(lán)綠光的EL層和熒光材料組合(熒光彩色轉(zhuǎn)換層；CCM)的彩色顯示結(jié)構(gòu)，或者其中分別相應(yīng)于RGB的EL層被相互疊置另外的彩色顯示結(jié)構(gòu)。
在EL層107上，形成透明的導(dǎo)電膜作為陽極108。關(guān)于透明導(dǎo)電膜，可以使用氧化銦和氧化錫的化合物(稱為ITO)，氧化銦和氧化鋅的化合物，氧化錫或氧化鋅。
在陽極108上，提供絕緣膜作為鈍化膜109。關(guān)于鈍化膜109，最好使用氮化硅膜或氮氧化硅膜(被表示為SiOxNy)。雖然可以使用氧化硅膜，但是最好使用氧含量盡可能低的絕緣膜。
在本申請中，直到這一階段被制造的底板被稱為有源陣列底板。更具體地說，在其上形成有TFT，和TFT電氣相連的像素電極以及利用像素電極作為陰極的EL元件(由陰極、EL層和陽極構(gòu)成的電容器)的底板被稱為有源陣列底板。
此外，相對的底板110被連附于有源陣列底板上，使EL元件夾在其間。相對的底板110具有光屏蔽膜112和彩色濾光器113a-113c。
在這種情況下，光屏蔽膜112被這樣提供，使得從觀察者的觀察方向(即從垂直于相對底板的方向)看不到在像素電極105之間形成的間隙111。具體地說，當(dāng)從垂直于相對底板的方向看時，光屏蔽膜112和像素的周邊重疊(對準(zhǔn))。這是因為這部分是不發(fā)光的部分，此外，在像素電極的邊緣部分電場變得復(fù)雜，因而不能以所需的亮度或色度發(fā)光。
更具體地說，通過在相應(yīng)于像素電極105和間隙111的周邊部分(邊緣部分)的位置提供光屏蔽膜112，可以使像素之間的輪廓清晰。也可以說，在本發(fā)明中，光屏蔽膜112被提供在相應(yīng)于像素的周邊(邊緣部分)的位置，因為像素電極的輪廓相應(yīng)于像素的輪廓。注意，相應(yīng)于像素周邊的位置指的是當(dāng)從上述的和相對底板垂直的方向看時和像素的周邊對準(zhǔn)的位置。
在彩色濾光器113a-113c當(dāng)中，彩色濾光器113a用于獲得紅光，彩色濾光器113b用于獲得綠光，彩色濾光器113c用于獲得藍(lán)光。這些彩色濾光器分別被形成在相應(yīng)于不同像素102的位置，因而，對于各個像素，可以獲得不同顏色的光。在理論上，這和使用彩色濾光器的液晶顯示裝置中的彩色顯示方法相同。注意，相應(yīng)于像素的位置指的是當(dāng)從上述和相對底板垂直的方向看時和像素重疊(對準(zhǔn))的位置。更具體地說，彩色濾光器113a-113c被這樣提供，使得當(dāng)從垂直于相對底板的方向看時分別和與其相應(yīng)的像素重疊。
注意，彩色濾光器是用于改進(jìn)光的顏色純度的濾光器，當(dāng)光通過彩色濾光器時，便提取特定波長的光。因而，在要被提取的波長的光分量小時，可能具有所述波長的光具有極小的亮度或者顏色純度降低的缺點。因而，雖然對于可用于本發(fā)明的用于發(fā)白光的EL層沒有限制，但是，所發(fā)出的白光的光譜最好包括具有盡可能高的純度的紅綠藍(lán)光分量的發(fā)射光譜。
圖16A和16B表示在本發(fā)明中使用的EL層的一般x-y色度圖。更具體地說，圖16A表示從用于發(fā)白光的已知的聚合物型有機材料發(fā)出的光的色度坐標(biāo)，在已知的材料中，不能實現(xiàn)高的顏色純度的紅光發(fā)射。因此，使用黃光或桔色光代替紅光。因而，由粘合的顏色混合獲得的白色似乎稍微包括綠色或黃色。此外，紅綠藍(lán)光的各自的發(fā)射光譜是如此之寬，使得當(dāng)這些光被混合時，要獲得具有高純度的單色光是困難的。
因而，即使使用圖16A所示的色度圖中表示的有機材料作為EL層時可以實現(xiàn)足夠的彩色顯示，現(xiàn)在也最好使用圖16B中所示的色度圖中表示的有機材料作為EL層，以便實現(xiàn)較高純度的較亮的彩色顯示。
在圖16B的色度圖中表示的有機材料是通過混合能夠提供具有高純度的單色光的有機材料而形成的發(fā)白光的EL層的例子。為了從彩色濾光器獲得具有高彩色純度的紅綠藍(lán)顏色的光發(fā)射光譜，需要通過混合分別具有高彩色純度的紅綠藍(lán)顏色的光發(fā)射光譜的有機材料而形成用于發(fā)白光的EL層。此外，通過使用能夠提供不僅具有高的彩色純度而且具有窄的半峰值寬度的材料，可以再現(xiàn)具有銳的光譜的白色。利用這種發(fā)射白光的EL層，本發(fā)明可以顯示更亮的彩色圖像。
此外，作為干燥劑，彩色濾光器113a-113c可以含有周期表中的I族或II族中的元素的氧化物，例如，氧化鋇、氧化鈣、氧化鋰或其類似物。在這種情況下，可以使用含有干燥劑和紅、綠或藍(lán)顏色的色素的樹脂膜作為彩色濾光器。
注意，雖然此處沒有說明，相對底板110借助于密封劑被黏附于有源陣列底板上，使得由標(biāo)號114表示的空間成為一個封閉空間。
關(guān)于相對底板110，其需要使用透明的底板，從而不阻止光的行進(jìn)。最好使用例如玻璃底板、石英底板或者塑料底板。此外，作為光屏蔽膜112，可以使用能夠滿意地屏蔽光的薄膜，例如鈦膜，包括黑色色素或碳的樹脂膜。和上述的彩色濾光器113a-113c的情況類似，提供含有作為干燥劑的周期表中的I族或II族中的元素的氧化物，例如，氧化鋇、氧化鈣、氧化鋰或其類似物的屏蔽膜112是有利的。
封閉空間114可以充有惰性氣體(惰性氣體或氮氣)或惰性液體。此外，封閉空間114可以充有透明的黏合劑，使得粘合底板的整個表面。此外，最好在封閉空間114內(nèi)設(shè)置干燥劑，例如氧化鋇。因為EL層107對水非常敏感，非常需要阻止水進(jìn)入封閉空間114。
在具有按照本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)的EL顯示裝置中，從EL元件發(fā)出的光通過相對底板朝向觀察者的眼睛發(fā)射。因而，觀察者可以通過相對底板識別圖像。在這種情況下，按照本發(fā)明的EL顯示裝置的特征之一是，光屏蔽膜112被設(shè)置在EL元件和觀察者之間，使得隱蔽像素電極105之間的間隙111。因而，可以使得像素之間的輪廓清晰，借以形成具有高清晰度的圖像顯示。這個優(yōu)點可以通過在相對底板110上提供的光屏蔽膜112獲得。當(dāng)至少提供有光屏蔽膜112時，也可以獲得這個優(yōu)點。
因此，光屏蔽膜112和彩色濾光器113a-113c被設(shè)置在相對底板110上，并且相對底板110也作為用于抑制EL元件變劣的頂板。當(dāng)光屏蔽膜112和彩色濾光器113a-113c被設(shè)置在有源陣列底板上時，需要附加的膜形成和成形步驟，因而，在它們被提供在相對底板的情況下，可以減少用于制造有源陣列底板的步驟，盡管需要附加的膜形成和成形步驟。
因此，按照本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，其中相對底板110具有光屏蔽膜112和彩色濾光器113a-113c，并借助于密封劑被黏附于有源陣列底板上，所述結(jié)構(gòu)具有和液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)相同的特征。因而，可以利用現(xiàn)有的用于制造液晶顯示裝置的大部分生產(chǎn)線來制造本發(fā)明的EL顯示裝置。因而，可以大大減少設(shè)備的投資，從而減少總的制造成本。
因而，按照本發(fā)明，可以獲得能夠顯示具有高清晰度的圖像的成本低的EL顯示裝置。此外，通過利用這種EL顯示裝置作為顯示部分，本發(fā)明也可以提供具有高的可識別性的顯示部分的電子裝置。
圖1用于說明EL顯示裝置的像素部分；圖2用于說明EL顯示裝置的截面結(jié)構(gòu)；圖3A用于說明EL顯示裝置的像素部分的頂部結(jié)構(gòu)；
圖3B用于說明EL顯示裝置的像素部分的構(gòu)型；圖4A-4E用于說明有源陣列型EL顯示裝置的制造步驟；圖5A-5D用于說明有源陣列型EL顯示裝置的制造步驟；圖6A-6C用于說明有源陣列型EL顯示裝置的制造步驟；圖7用于說明EL顯示裝置的透視圖；圖8是用于說明EL顯示裝置的電路方塊配置；圖9是EL顯示裝置的像素的放大圖；圖10說明EL顯示裝置的采樣電路的結(jié)構(gòu)；圖11A是用于說明EL顯示裝置的外觀的頂視圖；圖11B是用于說明EL顯示裝置的外觀的截面圖；圖12用于說明EL顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)；圖13是用于說明EL顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的截面圖；圖14A-14F分別用于說明電子裝置的特定例子；圖15A和15B分別用于說明電子裝置的特定例子；圖16A和16B分別表示有機材料的色度坐標(biāo)。
下面參照圖2，3A和3B說明本發(fā)明的一些實施例。圖2表示按照本發(fā)明的EL顯示裝置中的像素部分的截面圖。圖3A表示像素部分的頂視圖，圖3B表示其電路結(jié)構(gòu)。在實際結(jié)構(gòu)中，像素被設(shè)置在一個陣列的多行中，從而形成像素部分(圖像顯示部分)。圖2說明沿著圖3中的A-A’取的截面圖。因而，在兩個圖中，相同的元件用相同的標(biāo)號表示，通過參看這些附圖，可以有利于理解所述的結(jié)構(gòu)。此外，圖3A的頂視圖中所示的兩個像素具有相同的結(jié)構(gòu)。
在圖2中，標(biāo)號11代表底板，12表示基本絕緣膜(以后稱為基膜)。作為底板11，可以使用玻璃底板，玻璃陶瓷底板，石英底板，硅底板，陶瓷底板，金屬底板，或者塑料底板(包括塑料膜)。
此外，基膜12用于包括運動離子的底板或者具有導(dǎo)電率的底板是特別有利的，但是對于石英底板則不一定提供基膜。作為基膜12，可以使用含有硅的絕緣膜。在本申請中，“含硅的絕緣膜”指的是按照預(yù)定比例含有硅、氧或氮的絕緣膜，特別是氧化硅膜、氮化硅膜或者是氮化氧化硅膜(用SiOxNy表示)。
使基膜12具有熱輻射功能是有利的，以便耗散在TFT中產(chǎn)生的熱量，從而阻止TFT或EL元件變劣?？梢岳萌魏我阎牟牧咸峁彷椛涔δ?。
在這個例子中，在一個像素中提供兩個TFT。TFT201作為開關(guān)裝置(以后稱為開關(guān)TFT)；TFT202表示作為電流控制裝置的TFT(以后稱為電流控制TFT)，用于控制流過EL元件的電流值。兩個TFT201和202都是n勾道型的TFT。
因為N勾道型TFT比P勾道型TFT具有較高的場效應(yīng)遷移率，所以N勾道型TFT可以在較高的速度下操作，并且能夠接受大量的電流。此外，和P勾道型TFT相比，較小尺寸的N勾道型TFT可以通過相同數(shù)量的電流。因而，最好使用N勾道型TFT作為電流控制TFT，因為這可以使得增加顯示部分的有效面積。
P勾道型TFT具有優(yōu)點，例如，其中的熱載流子的注入不會成為問題，并且截止電流值是小的。因而，已經(jīng)報道有一種結(jié)構(gòu)，其中使用P勾道型TFT作為開關(guān)TFT或者作為電流控制TFT。不過，在本發(fā)明中，通過提供具有轉(zhuǎn)移的LDD區(qū)域的結(jié)構(gòu)，和熱載流子注入以及小的截止電流值有關(guān)的缺點即使在N勾道型TFT的情況下也可以被克服。因而，本發(fā)明的另一個特點在于，在像素中的所有的TFT都由N勾道型TFT構(gòu)成。
不過，本發(fā)明不限于開關(guān)TFT和電流控制TFT都由N勾道型TFT制成的情況?？梢允褂肞勾道型TFT作為開關(guān)TFT和電流控制TFT。
構(gòu)成開關(guān)TFT201，其具有源區(qū)13，漏區(qū)14，包括LDD區(qū)15a-15d和高濃度雜質(zhì)區(qū)16以及勾道形成區(qū)17a和17b的有源層，控制極絕緣膜18，控制極電極19a和19b，第一中間層絕緣膜20，源極引線21，和漏極引線22。
此外，如圖3A和3B所示，控制極電極19a和19b借助于由不同材料(其具有比控制極電極19a和19b低的電阻率)制成的控制極引線211彼此電氣相連，借以形成雙控制極結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，可以不僅可以使用雙控制極結(jié)構(gòu)，而且可以使用所謂的多控制極結(jié)構(gòu)(一種包括有源層的結(jié)構(gòu)，其含有串聯(lián)連接的兩個或多個勾道形成區(qū))，例如3控制極結(jié)構(gòu)。多控制極結(jié)構(gòu)對于減少截止電流值是特別有利的。按照本發(fā)明，通過在具有多控制極結(jié)構(gòu)的像素中提供開關(guān)裝置201，可以實現(xiàn)具有低的截止電流值的開關(guān)裝置。
此外，形成有由包括晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜構(gòu)成的有源層。這可以是單晶半導(dǎo)體膜，多晶半導(dǎo)體膜，或者是微晶半導(dǎo)體膜?？刂茦O絕緣膜18可以由含有硅的絕緣膜制成。此外，可以使用任何種類的導(dǎo)電膜作為控制極電極、源極引線或漏極引線。
此外，在開關(guān)TFT201中，如此設(shè)置LDD區(qū)域15a-15d，使得不和控制極電極19a和19b重疊。這種結(jié)構(gòu)對于減少截止電流十分有利。
為了減少截止電流值，最好在勾道形成區(qū)域和LDD區(qū)域之間形成偏置區(qū)域(其由具有和勾道形成區(qū)域相同成分的半導(dǎo)體層構(gòu)成，其上不施加控制極電壓)。此外，在具有兩個或多個控制極電極的多控制極結(jié)構(gòu)的情況下，被設(shè)置在勾道形成區(qū)域之間的高濃度雜質(zhì)區(qū)域?qū)τ跍p少截止電流值是有效的。
如上所述，通過使用具有多控制極結(jié)構(gòu)的TFT作為像素中的開關(guān)裝置201，可以實現(xiàn)具有足夠低的截止電流的開關(guān)裝置。因而，電流控制TFT的控制極電壓可以被維持足夠長的時間(從一個選擇的定時到下一個選擇的定時)，而不用提供如日本專利申請公開Hei 10-189252的圖2所示的電容器。
然后，形成電流控制TFT202，其具有源極區(qū)域31，漏極區(qū)域32，包括LDD區(qū)域33和勾道形成區(qū)域34的有源層，控制極絕緣膜18，控制極電極35，第一中間層絕緣膜20，源極引線36，和漏極引線37。雖然所示的控制極電極35只具有一個控制極結(jié)構(gòu)，但是也可以使用具有多控制極的結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，開關(guān)TFT的漏極和電流控制TFT的控制極相連。更具體地說，控制極電極35通過漏極引線22(也稱為連線)和開關(guān)TFT201的漏極區(qū)域14電氣相連。此外，源極引線36和電源線212相連。
電流控制TFT202是一種旨在用于控制要被注入EL元件203的電流量的裝置。不過，考慮到EL元件的變劣的可能性，不應(yīng)當(dāng)通過大的電流。因而，為了阻止過大的電流流過電流控制TFT202，其勾道長度(L)最好被設(shè)計得較長。在理想情況下，每個像素的勾道長度被設(shè)計等于0.5-2微米(最好是1-1.5微米)。
從上述的觀點看來，如圖9所示，開關(guān)TFT的勾道長度L1(L1＝L1a+L1b)和勾道寬度W1，以及電流控制TFT的勾道長度L2和勾道寬度W2最好如下設(shè)置W1的范圍為0.1-5微米(一般為0.5-2微米)；W2的范圍為0.5-10微米(一般為2-5微米)；L1的范圍為0.2-18微米(一般為2-15微米)；L2的范圍為1-50微米(一般為10-30微米)。不過，本發(fā)明不限于上述的值。
要在開關(guān)TFT201中形成的LDD區(qū)域的長度(寬度)的范圍為0.5-3.5微米，一般為2.0-2.5微米。
圖2所示的EL顯示裝置具有以下特征其中LDD區(qū)域33被提供在漏極32和在電流控制TFT202中的勾道形成區(qū)域34之間，并且LDD區(qū)域33的一部分通過控制極絕緣膜18與控制極電極35重疊，而其它部分不重疊。
電流控制TFT202向EL元件203提供電流，從而使其發(fā)光，并且同時控制被提供的電流量，從而實現(xiàn)灰度等級顯示。為此目的，需要采取預(yù)防措施，防止由于熱載流子的注入而發(fā)生劣化，使得在流過電流時不會發(fā)生劣化。此外，在通過截止電流控制TFT202來顯示黑顏色的情況下，高的截止電流值會阻止以滿意的狀態(tài)進(jìn)行黑顏色的顯示，帶來例如減少對比度的缺點。因而，也需要減少截止電流值。
關(guān)于由于熱載流子注入而引起的劣化，已經(jīng)知道，具有和控制極電極重疊的LDD區(qū)域的結(jié)構(gòu)是非常有效的。不過，當(dāng)整個LDD區(qū)域和控制極電極重疊時，會使截止電流值增加。因而，本發(fā)明通過提供一種新的結(jié)構(gòu)，使LDD區(qū)域被串聯(lián)設(shè)置，使得不和控制極電極重疊，克服了和熱載流子以及和截止電流值相關(guān)的兩個缺點。
在這種情況下，和控制極電極重疊的LDD區(qū)域的長度范圍可以設(shè)置為0.1-3微米(最好0.3-1.5微米)。如果重疊長度太長，則使寄生電容增加，而當(dāng)重疊長度太短時，則不能充分地抑制熱載流子。此外，不和控制極電極重疊的LDD的區(qū)域的范圍可以被設(shè)置為1.0-3.5微米(最好1.5-2.0微米)。如果這個長度太長，則不能流過足夠的電流，而當(dāng)這個長度太短時，則不能充分減少截止電流值。
此外，在上述結(jié)構(gòu)中，在控制極電極和LDD區(qū)域重疊的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生寄生電容，因此，這種重疊區(qū)域不應(yīng)當(dāng)被提供在源極區(qū)域31和勾道形成區(qū)域34之間。因為載流子(電子)總是沿著同一方向在電流控制TFT中行進(jìn)，只在接近于漏極區(qū)域的一側(cè)上提供LDD區(qū)域便足夠了。
從增加能夠流過的電流量的觀點看來，增加電流控制TFT202的有源層的厚度(特別是勾道形成區(qū)域的厚度)也是有效的(具體地說，其范圍為50-100nm，最好為60-80nm)。在另一方面，在開關(guān)TFT201的情況下，從減少截止電流值的觀點看來，減少電流控制TFT202的有源層的膜厚(特別是勾道形成區(qū)域的厚度)也是有效的(其范圍為20-50nm，最好是25-40nm)。
標(biāo)號41表示第一鈍化膜，其可以具有10nm到1微米(最好200-500nm)的厚度?？梢允褂煤泄璧慕^緣膜(最好是氮化氧化硅膜或氮化硅膜)作為第一鈍化膜41的材料。使這種鈍化膜41具有熱輻射作用用于阻止EL層發(fā)生熱劣化是有效的。
具有熱輻射作用的薄膜包括含有從以下元素中選擇的至少一個元素的絕緣膜，這些元素是，B(硼)，C(碳)，和N(氮)以及Ai(鋁)，Si(硅)，和P(磷)。例如，可以使用以氮化鋁(AlxNy)為代表的鋁的氮化物，以碳化硅(SixCy)為代表的硅的碳化物，以氮化硅(SixNy)為代表的硅的氮化物，以氮化硼(BxNy)為代表的硼的氮化物，或者以磷化硼(BxPy)為代表的硼的磷化物。此外，以氧化鋁(AlxOy)為代表的鋁的氧化物具有20Wm-1K-1的導(dǎo)熱率，因而其被認(rèn)為是較好的材料之一。注意在上述的材料中，x和y是任意的整數(shù)。
注意也可以使上述的化合物和另一個元素組合。例如，也可以使用通過在氧化鋁中加入氮而獲得的以AlNxOy表示的氮化氧化鋁。注意，在上述的氮化氧化鋁中，x和y是任意整數(shù)。
此外，可以使用日本專利申請公開Sho 62-90260中披露的材料。即，也可以使用含有Si，Al，N，O，或M的絕緣膜(M是至少一種稀土元素，最好是從Ce，Yb，Sm，Er，Y，La，Gd，Dy，Nd中選擇的至少一種元素)。
此外，還可以使用碳膜例如鉆石膜或者無定形碳膜(特別是具有接近鉆石的所謂鉆石狀的碳或其類似物的特性的膜)。這些材料具有非常高的導(dǎo)熱率因而作為熱輻射層是非常有效的。
因而，雖然可以單獨使用由具有上述的熱輻射效果的材料制成的薄膜，但是把所述薄膜和氮化硅膜(SixNy)或氮化氧化硅膜(SiOxNy)疊置是有效的。注意在氮化硅膜或氮化氧化硅膜中，x和y是任意整數(shù)。
在第一鈍化膜41上，形成第二中間層絕緣膜42(也叫做拉平膜)，用于蓋住各個TFT，并拉平由于TFT而形成的臺階。最好使用有機樹脂膜作為第二中間層絕緣膜42，并且可以使用例如聚酰亞胺、聚酰胺、丙烯酸和BCB(苯環(huán)丁烯)或其類似物。當(dāng)然也可以使用無機膜，只要能夠充分拉平即可。
借助于第二中間層絕緣膜42拉平由TFT引起的臺階是非常重要的。在隨后的步驟中要形成的EL層是如此之薄，以致可以引起發(fā)光的缺陷。因而，為了在盡可能平的表面上形成EL層，最好在形成像素電極之前進(jìn)行拉平處理。
標(biāo)號43表示由以具有遮光功能的導(dǎo)電膜制成的像素電極(相應(yīng)于EL元件的陰極)。在第二中間層絕緣膜42和第一鈍化膜41中提供接觸孔(開口)之后，形成像素電極43，在被這樣形成的開口部分中，和電流控制TFT202的漏極引線37相連。
在像素電極43上利用汽化淀積方法作為堿化合物44形成厚度為5-10nm的鋰的氟化物膜。鋰的氟化物膜是一種絕緣膜，因而，當(dāng)其厚度太大時，電流不能流過EL層。即使鋰的氟化物膜被形成島狀的圖形而不是形成層，也不產(chǎn)生副作用。
然后形成EL層45。在本實施例中，通過旋轉(zhuǎn)涂敷技術(shù)形成聚合物型有機材料。任何已知的材料都可用作聚合物型有機材料。雖然在本實施例中使用一層發(fā)光層作為EL層45，但是其中發(fā)光層和空穴輸送層或和電子輸送層相結(jié)合的多層結(jié)構(gòu)能夠提供較高的發(fā)光效率。當(dāng)聚合物型有機材料被形成多層時，最好和利用汽化淀積技術(shù)形成的低分子有機材料相結(jié)合。利用旋轉(zhuǎn)涂敷技術(shù)，如果具有基本的有機材料，其可以再融化，因為用于形成EL層的有機材料和有機溶劑混合并被涂敷。
可以用于本實施例的一種典型的有機材料包括高分子材料例如聚對亞苯基1，2亞乙烯基(PPV)型，聚乙烯咔唑型，聚芴型或其類似物。為了利用這些聚合物型有機材料形成電子輸送層、光發(fā)射層、空穴輸送層或空穴注入層，有機材料可以以聚合物前體的形式被涂覆，然后在真空中加熱(烘烤)，從而被轉(zhuǎn)換成聚合物型有機材料。
具體地說，作為用于提供白色光的光發(fā)射層的聚合物型有機材料，可以使用日本專利申請公開8-96959或9-63770中披露的材料。例如，可以使用通過溶解PVK(聚乙烯咔唑)、Bu-PBD(2-(4’-叔丁基苯基)5-(4”-聯(lián)苯)-1，3，4-氧二唑)，香豆素6，DCM1(4-二氰基亞甲基-2-甲基-6-p-二甲基氨基-4H-吡喃)，TPB(四苯基丁二烯)，以及1，2-二氯甲烷。上述材料的厚度可以被設(shè)置在30-150nm(最好40-100nm)的范圍內(nèi)。作為空穴輸送層，使用作為聚合物前體的聚四氫硫代苯基亞苯基，其被加熱而被轉(zhuǎn)換成聚亞苯基1，2亞乙烯基。其厚度范圍為30-100nm(最好40-80nm)。
因而，聚合物型有機材料用于發(fā)射白光是尤其有利的，因為可以通過在溶解有宿主材料的溶液中加入熒光色素容易地進(jìn)行顏色調(diào)節(jié)。雖然在上述的說明中EL元件使用聚合物型有機材料制成，但是可以使用任何低分子型有機材料。此外，EL層可以使用無機材料制成。
上述的有機材料僅僅是可以用于按照本發(fā)明的EL層的例子。注意，本發(fā)明并不限于這些材料。
當(dāng)形成EL層45時，最好在含有盡可能少量的水的干燥的惰性氣體的環(huán)境中進(jìn)行處理。EL層容易因在周圍環(huán)境中存在的水或氧氣而劣化，因而在形成EL層時，應(yīng)當(dāng)盡可能消除這些因素。例如，最好使用干燥的氮氣，干燥的氬氣或其類似物。為此，最好把涂覆處理室和烘烤處理室放置在充滿惰性氣體的清潔的小室內(nèi)并在上述的環(huán)境中進(jìn)行處理。
在利用上述方式形成EL層45之后，形成由透明的導(dǎo)電膜以及第二鈍化膜47制成的陽極46。在本實施例中，陽極46由氧化銦和氧化鋅的化合物制成的導(dǎo)電膜構(gòu)成?？梢栽谄渲屑尤肷倭康逆?。作為第二鈍化膜47，可以使用厚度為10nm-1微米(最好200-500nm)的氮化硅膜。
因為EL層易于因熱而損壞，如上所述，所以需要在盡可能低的溫度下(最好在室溫到120℃的范圍內(nèi))淀積陽極46和第二鈍化膜47。因而，可以說，等離子體CVD技術(shù)、真空汽化淀積技術(shù)或者溶液涂覆(旋轉(zhuǎn)涂覆)技術(shù)是用于形成膜的優(yōu)選技術(shù)。
相對底板48被面向被這樣制成的有源陣列底板設(shè)置。在本實施例中，使用玻璃底板作為相對底板48。此外，相對底板48具有由樹脂制成的其中散布有黑色色素的光屏蔽膜49a，49b，以及由其中散布有紅、綠、藍(lán)色素的樹脂制成的彩色濾光器50。這些光屏蔽膜49a，49b被這樣設(shè)置，使得蓋住像素電極43和其相鄰像素之間的間隙。此時，光屏蔽膜49a，49b含有干燥劑例如氧化鋇或其類似物是有利的。也可以使用其它材料例如日本專利申請公開9-148066中披露的那些材料作為干燥劑。此外，濾光器50被形成在相應(yīng)于像素102的位置。
有源陣列底板借助于密封劑(未示出)被黏附于相對底板48上，從而形成封閉的空間51。在本實施例中，封閉空間充滿氬氣。當(dāng)然，也可以在封閉空間51內(nèi)放置上述的干燥劑。
按照本實施例的EL顯示裝置包括由像素構(gòu)成的像素部分，每個像素具有圖2所示的結(jié)構(gòu)，其中按照其功能具有不同結(jié)構(gòu)的TFT被設(shè)置在像素中。更具體地說，在同一像素中形成有具有足夠低的截止電流值的開關(guān)TFT和不易因熱載流子的注入而損壞的電流控制TFT。因而，可以獲得具有高的可靠性的能夠以高清晰度顯示圖像的EL顯示裝置。
(實施例1)本發(fā)明的本實施例使用圖4A-6C進(jìn)行說明。其中說明用于同時制造像素部分和在像素部分的周邊上形成的驅(qū)動電路部分的TFT的方法。注意，為了簡化，圖中示出了CMOS電路作為驅(qū)動電路的基本電路。
首先，如圖4A所示，在玻璃板300上形成厚度為300nm的底膜30L在實施例1中利用氧化的氮化硅膜層疊在一起作為底膜301。在接觸玻璃底板300的膜中氮的濃度最好被設(shè)置在10-25wt％之間。
此外，作為底膜301的一部分，提供由如圖2所示的第一鈍化膜41類似的材料制成的絕緣膜是有效的。電流控制TFT因為流過大的電流而易于生熱，因而，在盡可能接近的位置提供具有熱輻射效應(yīng)的絕緣膜是有效的。
接著，利用已知的淀積方法在底膜301上形成厚度為50nm的無定形硅膜(圖中未示出)。注意，此處不限于無定形硅膜，也可以形成其它的膜，只要其是含有無定形結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜即可(包括微晶半導(dǎo)體膜)。此外，含有無定形結(jié)構(gòu)的化合物半導(dǎo)體膜例如無定形硅鍺膜也可以使用。此外，膜的厚度可以在20-100nm之間。
然后，借助于已知的方法使無定形硅膜結(jié)晶，從而形成晶體硅膜(也叫做多晶硅膜或多硅膜)302?，F(xiàn)有的結(jié)晶方法有使用電爐的熱結(jié)晶、使用激光的激光退火結(jié)晶、使用紅外燈的紅外燈退火結(jié)晶。在實施例1中使用來自受激準(zhǔn)分子激光器的光實現(xiàn)結(jié)晶，其中利用XeCl氣體。
注意，在實施例1中使用被形成直線形的脈沖發(fā)射型受激準(zhǔn)分子激光，但是也可以使用矩形的，并且也可以使用連續(xù)發(fā)射的氬激光和連續(xù)發(fā)射的受激準(zhǔn)分子激光。
在本實施例中，雖然使用晶體硅膜作為TFT的有源層，但是也可以使用無定形硅膜。此外，利用無定形硅膜可以形成開關(guān)TFT的有源層，其中需要減少截止電流，并且利用晶體硅膜形成電流控制TFT的有源層。電流在無定形硅膜中流動是困難的，這是因為其中載流子的可動性是低的，因而截止電流不容易流動。換句話說，可以充分利用不易流通電流的無定形硅膜和容易流通電流的晶體硅膜的優(yōu)點。
接著，如圖4B所示，利用具有厚度為130nm的氧化硅膜在晶體硅膜302上形成保護(hù)膜303。所述膜厚可以在100-200nm的范圍內(nèi)選擇(最好在130-170nm之間)選擇。此外，也可以使用其它的膜，只要是含有硅的絕緣膜即可。保護(hù)膜303被這樣形成，使得晶體硅膜在添加雜質(zhì)期間不被直接地暴露在等離子體下，并且使得能夠精確地控制雜質(zhì)的濃度。
然后，在保護(hù)膜303上形成光刻膠掩模304a，304b，并添加給予n型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素(以后稱為n型雜質(zhì)元素)。注意一般使用周期表15族中的元素作為n型雜質(zhì)元素，并且通?？梢允褂昧谆蛏椤Ｗ⒁饪梢允褂玫入x子體摻雜方法，其中磷化氫(PH3)是受激的等離子體，不用物質(zhì)分離(without separation of mass)，并且在實施例1中添加的磷的濃度為1×1018原子/cm3。當(dāng)然也可以使用離子植入方法，其中進(jìn)行物質(zhì)分離。
如此調(diào)整劑量，使得n型雜質(zhì)元素以2×1016-5×1019原子/cm3(一般為5×1017-5×1018原子/cm3)的濃度被包含在由所述處理形成的n型雜質(zhì)區(qū)305和306中。
接著，如圖4C所示，除去保護(hù)膜303，并對添加的周期表中第15族的元素進(jìn)行活化?？梢允褂靡阎幕罨夹g(shù)作為活化方法，不過在實施例1中利用照射受激準(zhǔn)分子激光進(jìn)行活化。當(dāng)然，脈沖發(fā)射型受激準(zhǔn)分子激光和連續(xù)發(fā)射型受激準(zhǔn)分子激光都可以使用，并且不需要對受激準(zhǔn)分子激光的使用附加任何限制。其目的是使添加的雜質(zhì)元素活化，并且最好在不會使晶體硅膜熔化的能量下進(jìn)行活化。注意也可以在適當(dāng)位置在具有保護(hù)膜303的情況下進(jìn)行激光照射。
也可以在和用激光進(jìn)行雜質(zhì)元素的活化的同時利用熱處理進(jìn)行活化。當(dāng)由熱處理進(jìn)行活化時，考慮到底板的熱阻，最好在450-550℃的量級下進(jìn)行。
n型雜質(zhì)區(qū)域305和306和端部的邊界部分(連接部分)，即在n型雜質(zhì)區(qū)305、306的周邊上的沒有添加n型雜質(zhì)的區(qū)域，通過這種處理被確定。這意味著，在以后制成TFT時，可以在LDD區(qū)域和勾道形成區(qū)域之間形成極好的連接。
接著除去晶體硅膜的不需要的部分，如圖4D所示，因而形成島形半導(dǎo)體膜307-310(以后被稱為有源層)。
接著，如圖4E所示，形成蓋住有源層307-310的控制極絕緣膜311?？梢允褂煤泄璧暮穸葹?0-200nm最好為50-150nm的絕緣膜作為控制極絕緣膜311?？梢允褂脝螌咏Y(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。在實施例1中使用110nm厚的氧化的氮化硅膜。
此后，形成厚度為200-400nm的導(dǎo)電膜，并被形成圖形，從而形成控制極電極312-316。這些控制極電極312-316的各個端部可以被形成錐形。在本實施例中，控制極電極和與控制極電極電連接而提供導(dǎo)電通路的引線(以后稱為控制極引線)由彼此不同的材料制成。更具體地說，控制極引線利用比制成控制極電極材料電阻率低的材料制成。這樣，對于控制極電極，使用能夠進(jìn)行精細(xì)處理的材料，而控制極引線由能夠提供較小的引線電阻而不能進(jìn)行精細(xì)處理的材料制成。當(dāng)然也可以使用相同的材料形成控制極電極和控制極引線。
雖然控制極電極可以由單層導(dǎo)電膜構(gòu)成，但是最好由兩層、三層或更多層的層疊膜構(gòu)成。所有已知的導(dǎo)電材料都可以用于控制極電極。不過，應(yīng)當(dāng)注意，最好使用能夠進(jìn)行精細(xì)處理的材料，更具體地說，最好利用可以被形成導(dǎo)線寬度為2微米或更小的那種材料。
一般地，可以使用從Ta，Ti，Mo，W，Cr，和Si中選擇的元素制成的膜、由上述元素的氮化物制成的膜(一般為氮化鉭膜，氮化鎢膜，或氮化鈦膜)、上述元素的組合的合金膜(一般為Mo-W合金，Mo-Ta合金)或者上述元素的硅化物膜(一般為硅化鎢膜，硅化鈦膜)。當(dāng)然，這些膜可被單層或多層地使用。
在本實施例中，使用厚度為50nm的氮化鎢膜(WN)和厚度為350nm的鎢(W)膜的多層膜。該膜可以通過濺射方法形成。當(dāng)惰性氣體Xe，Ne或其類似物作為濺射氣體被加入時，可以阻止由于應(yīng)力而引起的膜的剝離。
此時，如此形成控制極電極313和316，使得其分別和n型雜質(zhì)區(qū)域305和306的一部分重疊，從而把控制極絕緣膜311夾在中間。這個重疊的部分以后成為和控制極電極重疊的LDD區(qū)域。
接著，利用控制極電極312-316作為掩模以自調(diào)整的方式加入n型雜質(zhì)元素(在實施例1中使用磷)，如圖5A所示。所加入的添加劑被這樣調(diào)整，使得被這樣形成的雜質(zhì)區(qū)域317-323中磷的濃度是雜質(zhì)區(qū)域305和306的磷的濃度的1/10到1/2(一般為1/4到1/3之間)。特別是，最好在1×1016到5×1018原子/cm3(一般為3×1017到3×1018原子/cm3)。
接著形成光刻膠掩模324a-324c，其形狀使得蓋住控制極電極等，如圖5B所示，并添加n型雜質(zhì)元素(在實施例1中是磷)，從而形成含有高濃度的磷的雜質(zhì)區(qū)域325-331。此處也使用磷化氫(PH3)進(jìn)行離子摻雜，并被如此調(diào)節(jié)，使得在這些區(qū)域的磷的濃度為1×2020到1×1021原子/cm3之間(一般在2×1020到5×1021原子/cm3之間)。
通過這種處理形成n勾道型TFT的源極區(qū)域或漏極區(qū)域，并在開關(guān)TFT中，保留由圖5A的處理而形成的n型雜質(zhì)區(qū)域320-322的部分。這些保留的區(qū)域相應(yīng)于圖2中的開關(guān)TFT的LDD區(qū)域15a-15d。
接著，如圖5C所示，除去光刻膠掩模324a-324c，并形成新的光刻膠掩模332。然后加入p型雜質(zhì)元素(實施例1中使用硼)，從而形成含有高濃度的硼的雜質(zhì)區(qū)域333和334。此處通過使用乙硼烷(B2H6)進(jìn)行離子摻雜而形成的雜質(zhì)區(qū)域333和334中的硼的濃度為3×1020到3×1021原子/cm3(一般為5×1020到1×1021原子/cm3)。
注意已經(jīng)被添加到雜質(zhì)區(qū)域333和334的磷的濃度為1×1020到1×1021原子/cm3，但是此處加入的硼的濃度至少是磷的濃度的3倍。因此，已經(jīng)形成的n型雜質(zhì)區(qū)域被完全轉(zhuǎn)換為p型的，因而作為p型雜質(zhì)區(qū)域。
接著，在除去光刻膠掩模332之后，激活被添加到有源層的各種濃度的n型和p型雜質(zhì)元素?？梢允褂脿t子退火、激光退火、燈退火作為活化方法。在實施例1中，在電爐中在550℃的氮氣中進(jìn)行4小時的熱處理。
此時，重要的是盡可能地除去周圍大氣中的氧。這是因為當(dāng)即使少量的氧存在時，控制極電極的暴露的表面也會被氧化，這使得電阻增加，因而使得難于和控制極電極形成歐姆接觸。因而，在進(jìn)行活化處理的周圍大氣中的氧的濃度被設(shè)置為1ppm或更低，最好是0.1ppm或更低。
在完成活化處理之后，形成厚度為300nm的控制極引線335。作為控制極引線335的材料，可以使用含有鋁(Al)、銅(Cu)作為主要成分(在成分中占50-100％)的金屬模?？刂茦O引線335可以如圖3A所示的控制極引線211那樣排列，使得提供用于開關(guān)TFT的控制極電極314和315(相應(yīng)于圖3A中的控制極電極19a和19b)的電連接(見圖5D)。
上述結(jié)構(gòu)可以使控制極引線的電阻大大減小，因此，可以制成大面積的圖像顯示區(qū)域(像素部分)。更具體地說，按照本實施例的像素結(jié)構(gòu)對于用于實現(xiàn)具有對角尺寸10英寸或更大的(或者30英寸或更大的)顯示屏的EL顯示裝置是有利的。
接著形成第一中間層絕緣膜336，如圖6A所示。使用含有硅的單層絕緣膜作為第一中間層絕緣膜336，雖然也可以使用多層膜。此外可以使用的膜的厚度為400nm-1.5μm之間。在實施例1中使用在200nm厚的氧化的氮化硅膜上的厚度為800nm的氧化硅膜的多層結(jié)構(gòu)。
此外，在含有3-100％的氫氣的300-450℃的環(huán)境中進(jìn)行1-12小時的熱處理，從而進(jìn)行氫化處理。這是一種通過利用熱激活的氫使半導(dǎo)體膜中的懸掛鍵進(jìn)行氫氣終止的處理。作為另外一種氫化方法，也可以進(jìn)行等離子體氫化(使用由等離子體激活的氫氣)。
注意氫化處理也可以在形成第一中間層絕緣膜336期間被插入。即可以在形成200nm厚的氧化的氮化硅膜之后進(jìn)行上述的氫化處理，然后，可以形成剩余的800nm厚的氧化硅膜。
接著，在第一中間層絕緣膜336中形成連接孔，并形成源極引線337-340和漏極引線341-343。在本實施例中，該電極由3層結(jié)構(gòu)的多層膜構(gòu)成，其中利用濺射方法連續(xù)形成100nm厚的鈦膜、300nm厚的含有鈦的鋁膜、和150nm厚的鈦膜。當(dāng)然，也可以使用其它的導(dǎo)電膜。
接著形成厚度為50-500nm(一般200-300nm)的第一鈍化膜344。在實施例1中使用300nm厚的氧化的氮化硅膜作為第一鈍化膜344。這也可以利用氮化硅膜代替。當(dāng)然可以使用和圖2的第一鈍化膜41相同的材料。
注意在形成氧化的氮化硅膜之前使用含有氫的例如H2或NH3等氣體進(jìn)行等離子體處理是有效的。用這種處理激活的氫被供給第一中間層絕緣膜336，并通過進(jìn)行熱處理可以改善第一鈍化膜344的膜的質(zhì)量。與此同時，對第一中間層絕緣膜336加入的氫擴散到下側(cè)，因而有源層可以被有效地氫化。
接著，如圖6B所示，形成由有機樹脂制成的第二中間層絕緣膜345。作為有機樹脂，可以使用聚酰亞胺、聚酰胺、丙烯酸和BCB(苯環(huán)丁烯)或其類似物。特別是，因為第二中間層絕緣膜345主要用于矯平，所以最好使用矯平性能良好的丙烯酸。在本例中，形成其厚度足以矯平由TFT形成的臺階部分的丙烯酸膜。合適的厚度為1-5微米(更好為2-4微米)。
此后，在第二中間層絕緣膜345和第一鈍化膜344中形成接觸孔以便到達(dá)漏極引線343，并然后形成像素電極346。在本實施例中，形成厚度為300nm的鋁合金膜(含有1wt％的鈦)作為像素電極346。標(biāo)號347代表相鄰的像素電極的端部。
接著，形成堿化合物348，如圖6C所示。在本實施例中，利用汽化淀積方法形成氟化鋰膜，使得具有5nm的厚度。此后，通過旋轉(zhuǎn)涂覆形成厚度為100nm的EL層349。
在本實施例中，作為用于提供白色光的聚合物型有機材料，可以使用日本專利申請公開8-96959或9-63770中披露的材料。例如，可以使用通過在1，2-二氯甲烷中溶解PVK(聚乙烯基咔唑)，Bu-PBD(2-(4’-叔丁基苯基)-5-(4”聯(lián)苯)-1，3，4-氧二唑)，香豆素6，DCM1(4-二氰基亞甲基-2-甲基-6-p-二甲基氨基-4H-吡喃)，TPB(四甲基丁二烯)以及Nile Red所獲得的材料。
在本實施例中，EL層349具有只包括上述發(fā)光層的一層結(jié)構(gòu)。此外，如果需要，也可以進(jìn)一步形成電子注入層，電子輸送層，空穴輸送層，空穴注入層，電子阻擋層，或者空穴元素層。
然后，形成厚度為200nm的由透明的導(dǎo)電膜制成的陽極350，以便蓋住EL層349。在本實施例中，利用汽化淀積形成由氧化銦和氧化鋅的化合物制成的膜，然后被成形而獲得陽極。
最后，利用等離子體CVD形成由氮化硅膜制成的第二鈍化膜351，使得其具有100nm的厚度。所述第二鈍化膜351旨在用于對EL層提供保護(hù)，免受水或其類似物的影響，并且也用于釋放在EL層349中產(chǎn)生的熱量。為了進(jìn)一步增加熱輻射效果，通過在多層結(jié)構(gòu)中形成氮化硅膜和碳膜(最好是鉆石狀的碳膜)來形成第二鈍化膜是有利的。
用這種方式，便制成了具有圖6C所示的結(jié)構(gòu)的有源陣列型EL顯示裝置。在本實施例的有源陣列型EL顯示裝置中，具有最佳結(jié)構(gòu)的TFT不僅被設(shè)置在像素部分，而且被設(shè)置在驅(qū)動電路部分，因而獲得了非常高的可靠性，同時也改善了操作特性。
首先，使用具有這樣的結(jié)構(gòu)的TFT作為構(gòu)成驅(qū)動電路的CMOS電路的n勾道TFT205，所述結(jié)構(gòu)能夠減少熱載體注入，使得盡可能不降低其操作速度。注意此處的驅(qū)動電路包括移位寄存器、緩沖器、電平變換器、采樣電路(采樣和保持電路)及其類似電路。在利用數(shù)字驅(qū)動的情況下，還可以包括信號轉(zhuǎn)換電路例如D/A轉(zhuǎn)換器。
在本實施例的情況下，如圖6C所示，n勾道TFT205的有源層包括源極區(qū)域355，漏極區(qū)域356，LDD區(qū)域357和勾道形成區(qū)域358，并且LDD區(qū)域357通過控制極絕緣膜311和控制極電極313重疊。
考慮不降低操作速度是只在漏極區(qū)域側(cè)形成LDD區(qū)域的原因。在這種n勾道TFT205中，不需要擔(dān)心截止電流值太大，應(yīng)當(dāng)關(guān)注的是操作速度。因而，需要使LDD區(qū)域357和控制極電極完全重疊，以便把電阻分量減到最小。即，最好是消除所謂的偏移。
此外，在CMOS電路中的P勾道型TFT206由于熱載流子的注入而引起的劣化幾乎可以忽略，因而，對于P勾道型TFT206，不需要提供任何LDD區(qū)域。當(dāng)然，對于P勾道型TFT206也可以提供LDD區(qū)域，和N勾道型TFT205類似，以便阻止熱載體的注入。
注意，在驅(qū)動電路當(dāng)中，采樣電路和其它的采樣電路相比有些特殊，即在勾道形成區(qū)域中沿著兩個方向流過大的電流。即，源極區(qū)域和漏極區(qū)域的作用被互換了。此外，需要控制截止電流值使其盡可能小，因此，最好在采樣電路中使用在開關(guān)TFT和電流控制TFT之間的中間級功能的TFT。在實施例1中，使用n勾道型TFT207和p勾道型TFT208的組合，如圖10所示。
因而，在形成采樣電路的n勾道型TFT中，最好設(shè)置具有圖10所示的結(jié)構(gòu)的TFT。如圖10所示，LDD區(qū)域901a，901b的部分通過控制極絕緣膜902和控制極電極903重疊。利用這種結(jié)構(gòu)可以獲得的優(yōu)點已經(jīng)針對電流控制TFT202進(jìn)行了說明。在TFT被用于采樣電路的情況下，設(shè)置LDD區(qū)域，使得勾道形成區(qū)域904被置于其間，這和電流控制TFT的情況不同。
在實際處理中，當(dāng)完成圖6C所示的結(jié)構(gòu)時，最好利用具有光屏蔽膜的相對底板把EL層封裝在一個密閉的空間內(nèi)，如上面參照圖1和圖2所述。此時，通過在密封空間內(nèi)放置惰性氣體，或者在密封空間內(nèi)放置濕氣吸附劑(如氧化鋇)，可以改善EL層的可靠性(壽命)。這種EL層的密封處理可以使用在液晶顯示裝置的元件組裝步驟中使用的技術(shù)完成。
在EL層的密封處理被完成之后，連接一個連接器(柔性印刷電路FPC)，用于連接從在底板上形成的元件或電路伸出的端子和外部信號端子，借以完成最終產(chǎn)品。
下面參照圖7的透視圖說明本實施例的有源陣列型EL顯示裝置的結(jié)構(gòu)。本實施例的有源陣列型EL顯示裝置由像素部分602、控制極側(cè)驅(qū)動電路603、和被形成在玻璃底板601上的源極側(cè)驅(qū)動電路604構(gòu)成。像素部分的開關(guān)TFT605是n勾道TFT，并被設(shè)置在和控制極側(cè)驅(qū)動電路603相連的控制極引線606和與源極側(cè)驅(qū)動電路604相連的源極引線607的交點上。開關(guān)TFT605的漏極和電流控制TFT608的控制極相連。
此外，電流控制TFT608的源極側(cè)和電源引線609相連。在按照本實施例的結(jié)構(gòu)中，電源引線609和EL元件TFT610的源極相連，并且電流控制TFT608的漏極和EL元件610相連。
如果電流控制TFT608是n勾道TFT，則EL元件610的陰極和漏極電氣相連。此外，對于使用p勾道TFT的電流控制TFT608的情況，EL元件610的陽極和所述漏極電氣相連。
用于向驅(qū)動電路輸送信號的輸入輸出引線(連接引線)612和613以及和電流源引線609相連的連接引線614被提供在FPC611中作為外部輸入/輸出端子。
圖7所示的EL顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)的例子如圖8所示。本實施例的EL顯示裝置包括源極側(cè)驅(qū)動電路701，控制極側(cè)驅(qū)動電路(A)707，控制極側(cè)驅(qū)動電路(B)711和像素部分706。注意在本說明中，術(shù)語驅(qū)動電路包括源極側(cè)驅(qū)動電路和控制極側(cè)驅(qū)動電路。
源極側(cè)驅(qū)動電路701具有移位寄存器702，電平變換器703，緩沖器704，和采樣電路(采樣和保持電路)705?？刂茦O側(cè)驅(qū)動電路(A)707具有移位寄存器708，電平變換器709，和緩沖器710。控制極側(cè)驅(qū)動電路(B)711也具有相同的結(jié)構(gòu)。
其中，移位寄存器702和708分別具有5-16V(一般為10V)的驅(qū)動電壓，在圖6C中由205表示的結(jié)構(gòu)適用于在構(gòu)成所述電路的CMOS電路中使用的n勾道TFT。
此外，對于每個電平變換器703和709以及緩沖器704和710，和移位寄存器類似，包括圖6C的n勾道TFT205的CMOS電路是合適的。注意使控制極引線具有多控制極結(jié)構(gòu)例如雙控制極結(jié)構(gòu)或3控制極結(jié)構(gòu)對于改善每個電路的可靠性是合適的。
此外，因為源極區(qū)域和漏極區(qū)域被換位，所以需要減少截止電流值，包括圖10所示的n勾道TFT207的CMOS電路用于采樣電路705是合適的。
像素部分706利用具有圖2所示的結(jié)構(gòu)的像素構(gòu)成。
上述結(jié)構(gòu)可以容易地通過按照圖4-6所示的制造步驟制造TFT來實現(xiàn)。在本實施例中，雖然只示出了像素部分和驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)，但是如果使用本實施例的制造步驟，可以在同一底板上形成除驅(qū)動電路之外的邏輯電路，例如信號驅(qū)動電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、運算放大器電路、γ校正電路或其類似電路，此外，據(jù)信可以形成存儲器部分、微處理器或其類似電路。
下面參照圖11A和圖11B說明按照本實施例的EL顯示裝置。注意在需要時，將引用圖7和圖8使用的標(biāo)號。
底板1000(包括TFT下方的底膜)是有源陣列底板。在底板上，形成有像素部分1001、源極側(cè)驅(qū)動電路1002、和控制極側(cè)驅(qū)動電路1003。來自各個驅(qū)動電路的各個引線通過連接引線612-614延伸而到達(dá)FPC611并和外部設(shè)備相連。
此時，提供相對底板1004用于至少包圍像素部分，并且最好包圍驅(qū)動電路和像素部分。相對底板1004借助于黏合劑(密封劑)1005被黏附于有源陣列底板1000上，從而形成封閉的空間1006。這樣，EL元件被完全密封在密閉的空間1006中，因而完全和外部空氣隔離。
在本實施例中，可光致固化的環(huán)氧樹脂作為黏合劑1105。此外，可以使用其它黏合劑例如丙烯酸型的樹脂。如果從EL元件的耐熱的觀點看來是可接受的話，也可以使用熱塑樹脂。注意，需要使用能夠最大限度地阻止氧和濕氣透過的材料。黏合劑1005可以利用涂覆裝置例如分配器涂覆。
此外，在本實施例中，在相對底板1004和有源陣列底板1000之間的密閉間隙1006填充氮氣。此外，相對底板1004的內(nèi)側(cè)(接近密閉空間的一側(cè))具有光屏蔽膜1007和彩色濾光器1008，如參照圖1和圖2所示。在本實施例中，使用含有氧化鋇和黑色色素的樹脂膜作為光屏蔽膜1007，并且可以使用含有紅色、綠色或藍(lán)色色素的樹脂膜作為彩色濾光器1008。
此外，如圖11B所示，像素部分包括多個像素，每個像素包括各自分開的EL元件。并且所有這些EL元件以陽極1009作為公共電極?？梢灾辉谙袼夭糠中纬蒃L層，而不需要在驅(qū)動電路上設(shè)置。為了選擇地提供EL層，可以使用利用蔭罩的汽化淀積方法，剝除方法，干刻方法或激光去除方法。
陽極1009和連接引線1010電氣相連。連接引線1010是被用于向陽極1009提供預(yù)定電壓的電源線，并通過導(dǎo)電膏材料1011和FPC611相連。雖然此處只說明了連接引線1010，但是其它的連接引線612-614也以類似方式和FPC611電氣相連。
如上所述，圖11A和11B所示的結(jié)構(gòu)通過連接FPC611和外部設(shè)備的端子可以在其像素部分上顯示圖像。在本說明中，EL顯示裝置被定義為這樣一種產(chǎn)品，其中當(dāng)FPC和其相連時可以進(jìn)行圖像顯示，換句話說，是一種通過把有源陣列底板連接到相對底板上而獲得的產(chǎn)品(包括其上連接有FPC的產(chǎn)品)。
(實施例2)在本實施例中，將參照圖12說明和圖3B所示的結(jié)構(gòu)不同的一種像素結(jié)構(gòu)的例子。在本實施例中，圖3B中所示的兩個像素相對于提供地電位的電流源引線212對稱地排列。即，如圖12所示，電流源引線213被制成在兩個相鄰像素之間共用的，使得可以減少所需的引線的數(shù)量。附帶說明，被置于像素內(nèi)的TFT結(jié)構(gòu)可以保持相同。
如果采用這種結(jié)構(gòu)，則可以制成更小的像素部分，因而可以改善圖像的質(zhì)量。
附帶說明，本實施例的結(jié)構(gòu)可以按照實施例1的制造步驟被容易地實現(xiàn)，因而，關(guān)于TFT的結(jié)構(gòu)等，可以參看實施例1或圖2的說明。
(實施例3)雖然在實施例1和實施例2中說明了頂基極型TFT的情況，但是本發(fā)明不限于這種TFT的結(jié)構(gòu)，其也可以應(yīng)用于底基極型TFT(一般稱為反向觸發(fā)型TFT)。此外，反向觸發(fā)型TFT可以利用任何方法被制成。
因為反向觸發(fā)型TFT具有需要的處理步驟比頂基極型TFT需要的處理步驟較少的結(jié)構(gòu)，因此對于實現(xiàn)本發(fā)明的目的，即降低制造成本而言是極為有利的。附帶說明，本實施例的結(jié)構(gòu)可以和實施例2，3的任何結(jié)構(gòu)自由組合。
(實施例4)圖3B表示，通過使像素中的開關(guān)TFT具有多控制極結(jié)構(gòu)，降低了EL顯示裝置的像素中的開關(guān)TFT的截止電流值，并且取消了存儲電容器。不過，如同常規(guī)情況下那樣設(shè)置存儲電容器也是可以接受的。在這種情況下，如圖14所示，形成存儲電容器1301，其相對于開關(guān)TFT201的漏極和電流控制TFT202的控制極并聯(lián)。
注意，實施例4的結(jié)構(gòu)可以和實施例1-3中任何一個的結(jié)構(gòu)自由組合。即，只在像素內(nèi)形成存儲電容器，并且這對TFT的結(jié)構(gòu)或者EL層的材料等沒有限制。
(實施例5)在實施例1中使用激光晶體化作為形成結(jié)晶硅膜302的方法，在實施例5中將說明使用不同的晶體化方法的情況。
在實施例5中，使用在日本專利申請公開7-130652中記載的技術(shù)，在形成無定形硅膜之后進(jìn)行晶體化。在上述專利申請中記載的技術(shù)是用于獲得具有好的晶體性的晶體硅膜的一種技術(shù)，其中使用例如元素鎳作為加速晶體化的催化劑。
此外，在完成晶體化處理之后，也可以進(jìn)行除去在晶體化中使用的催化劑的處理。在這種情況下，可以利用在日本專利申請公開10-270363或8-330602中記載的技術(shù)使催化劑被除去。
此外，利用本發(fā)明的申請人在日本專利申請公開11-076967中記載的技術(shù)也可以制造TFT。
實施例1中所示的制造方法是本發(fā)明的一個例子，因而只要可以實現(xiàn)實施例1的圖1或圖6C所示的結(jié)構(gòu)，也可以使用其它的制造方法而不會有任何問題，如上所述。
注意，實施例5的結(jié)構(gòu)可以和實施例1-4的任何一個的結(jié)構(gòu)自由組合。
(實施例6)當(dāng)驅(qū)動本發(fā)明的EL顯示裝置時，可以進(jìn)行使用模擬信號作為圖像信號的模擬驅(qū)動，也可以進(jìn)行使用數(shù)字信號的數(shù)字驅(qū)動。
當(dāng)進(jìn)行模擬驅(qū)動時，模擬信號被送到開關(guān)TFT的源極引線，并且含有灰度信息的模擬信號成為電流控制TFT的控制極電壓。在EL元件中流動的電流此時便被電流控制TFT控制，EL元件的發(fā)光強度被控制，因而可以進(jìn)行灰度顯示。
在另一方面，當(dāng)進(jìn)行數(shù)字驅(qū)動時，和模擬型灰度顯示不同，其通過分時驅(qū)動進(jìn)行灰度顯示。
EL元件的響應(yīng)速度和液晶元件的響應(yīng)速度相比是非?？斓?，因而可以進(jìn)行高速驅(qū)動。因此，EL元件是這樣一種元件，其適合于時間比例灰度驅(qū)動，其中一幀被分為許多子幀，然后進(jìn)行灰度顯示。
因而本發(fā)明是關(guān)于元件結(jié)構(gòu)的技術(shù)，因而可以使用任何驅(qū)動方法。
(實施例7)EL顯示裝置使用從其本身發(fā)出的光，因而不需要任何的背景光。反射型液晶顯示裝置在不能得到足夠的光的暗的位置要求背景光，雖然其特征在于，可以利用戶外光顯示圖像。在另一方面，EL顯示裝置在暗處沒有這種缺點，因為它是自發(fā)光型的。
不過，當(dāng)包括EL顯示裝置作為其顯示部分的電子裝置實際上在戶外使用時，當(dāng)然可能在亮的地方和暗的地方使用。在這種情況下，即使在亮度不是這樣高時，在暗的地方也能清楚地分辨圖像，而如果亮度不足夠高，在亮的地方可能不能識別圖像。
從EL層發(fā)出的光量根據(jù)流過的電流量而改變。因而，流過較大的電流要求較高的亮度，這使得功率消耗增加。不過，當(dāng)發(fā)出的光的亮度被設(shè)置在一個較高的值時，將在暗處顯示具有太大的功率消耗的太亮的圖像。
為了克服上述缺點，按照本發(fā)明的EL顯示裝置最好具有通過檢測器檢測在周圍環(huán)境中的亮度的功能，并且按照檢測的亮度調(diào)節(jié)從EL層發(fā)出的光的亮度。更具體地說，在亮的地方，發(fā)出的光的亮度被設(shè)置為一個高的值，而在暗的地方被設(shè)置為低的值，使得避免增加功率消耗。因而，按照本發(fā)明的EL顯示裝置可以減少功率消耗。
作為用于檢測周圍環(huán)境的亮度的檢測器，可以使用CMOS檢測器，CCD或其類似物。CMOS檢測器可以在具有驅(qū)動電路和EL顯示裝置的顯示部分的同一個底板上利用任何已知的技術(shù)制成。其上形成有CCD的一種半導(dǎo)體芯片可以連接在EL顯示裝置上。此外，CCD或CMOS檢測器可以作為包括EL顯示裝置作為其顯示部分的電子裝置的一部分被提供。
提供用于根據(jù)由用于檢測周圍環(huán)境的亮度的檢測器獲得的信號來調(diào)節(jié)流過EL層的電流的電路。這樣，從EL層發(fā)出的光的亮度便可以按照周圍環(huán)境的亮度被調(diào)節(jié)。
本實施例的結(jié)構(gòu)可以和實施例1-6的任何一個的結(jié)構(gòu)自由組合而被應(yīng)用。
雖然本發(fā)明的優(yōu)選實施例利用薄膜晶體管作為形成在絕緣底板上的開關(guān)元件，但是也可以利用硅底板。在這種情況下，可以使用形成在硅底板上的控制極絕緣的場效應(yīng)晶體管作為開關(guān)元件。
實施例8按照本發(fā)明制成的EL顯示裝置是自發(fā)光型的，因而和液晶顯示裝置相比，在亮的位置具有極好的顯示圖像的可分辨性。此外，EL顯示裝置具有較寬的視角。因而，EL顯示裝置可被應(yīng)用于各種電子裝置的顯示部分。例如，為了在大的屏幕上觀看電視節(jié)目，按照本發(fā)明的EL顯示裝置可以用作具有對角線尺寸等于或大于30英寸的(一般等于或大于40英寸)的EL顯示器(即EL顯示裝置被安裝在一個框架中的顯示器)的顯示部分。
EL顯示器包括用于顯示信息的所有類型的顯示器，例如個人計算機的顯示器，用于接收電視節(jié)目的顯示器，用于顯示廣告的顯示器。此外，按照本發(fā)明的EL顯示裝置可以用作其它各種電子裝置的顯示部分。
這種電子裝置包括視頻攝像機；數(shù)字照相機；護(hù)目鏡型顯示器(頭上安裝的顯示器)；汽車導(dǎo)航系統(tǒng)；汽車音頻設(shè)備；筆記本個人計算機；游戲機；便攜信息終端(例如易動計算機，便攜電話，便攜游戲機，電子書等)；以及包括記錄介質(zhì)的圖像播放裝置(更具體地說，可以播放記錄介質(zhì)，例如壓縮盤(CD)，激光盤(LD)或者數(shù)字視頻盤(DVD)并包括用于顯示播放的圖像的顯示器的設(shè)備)。具體地說，在便攜信息終端的情況下，使用EL顯示裝置是最好的，因為便攜信息終端經(jīng)常被從斜的方向觀看，要求具有寬的視角。這些電子裝置的例子示于圖14A-14F中。
圖14A說明一種EL顯示器，其包括框架2001，支撐臺2002，顯示部分2003等。本發(fā)明可以應(yīng)用于顯示部分2003。EL顯示器是自發(fā)射型的，因此不需要背景光。因而，和液晶顯示裝置相比，其顯示部分具有較小的厚度。
圖14B是一種視頻攝像機，其包括主體2101，顯示部分2102，音頻輸入部分2103，操作開關(guān)2104，電池2105，和圖像接收部分2106等。按照本發(fā)明的EL顯示裝置可以用作顯示部分2102。
圖14C是頭部安裝型的EL顯示裝置的一部分(右側(cè))，其包括主體2201，信號電纜2202，頭固定帶2203，顯示部分2204，光學(xué)系統(tǒng)2205，和EL顯示裝置2206等。本發(fā)明可以用于EL顯示裝置2206。
圖14D是包括記錄介質(zhì)的圖像播放裝置(更具體地說是DVD播放裝置)，其包括主體2301，記錄介質(zhì)(例如CD，LD，DVD等)2302，操作開關(guān)2303，顯示部分(a)2304和顯示部分(b)2305。顯示部分(a)主要顯示圖像信息，而顯示部分(b)主要顯示字符信息，按照本發(fā)明的EL顯示裝置可用于顯示部分(a)和顯示部分(b)中。包括記錄介質(zhì)的圖像播放裝置還包括CD播放裝置和游戲機等。
圖14E是一種便攜(易動)計算機，其包括主體2401，照相機部分2402，圖像接收部分2403，操作開關(guān)2404和顯示裝置2405等。按照本發(fā)明的EL顯示裝置可以用作顯示部分2405。
圖14F說明一種個人計算機，其包括主體2501，框架2502，顯示部分2503和鍵盤2504。按照本發(fā)明的EL顯示裝置可以用作顯示部分2503。
如果在將來從EL材料發(fā)出的光的亮度可以提高，則按照本發(fā)明的EL顯示裝置可應(yīng)用于前型或后型投影器中，在其中包括輸出圖像信息的光借助于透鏡或者被投射的類似物被放大。
上述的電子裝置更適用于顯示通過電信路徑例如互聯(lián)網(wǎng)、CATV(有線電視系統(tǒng))分布的信息，特別適用于顯示運動圖像信息。EL顯示裝置適合于顯示運動圖像，因為EL材料可以具有高的響應(yīng)速度。不過，如果像素之間的輪廓不清楚，運動圖像作為一個整體便不能被清晰地顯示。因為按照本發(fā)明的EL顯示裝置可以使像素之間的輪廓清晰，所以把本發(fā)明的EL顯示裝置應(yīng)用于電子裝置的顯示部分是特別有利的。
發(fā)光的EL顯示裝置的之一部分消耗功率，因而需要以這樣的方式顯示信息，使得發(fā)光部分盡可能小。因而，當(dāng)EL顯示裝置被用于主要顯示字符信息的顯示部分，例如便攜信息終端，更具體地說，便攜電話或汽車音頻設(shè)備的顯示部分時，需要這樣驅(qū)動EL顯示裝置，使得通過發(fā)光部分形成字符信息，而不發(fā)光部分相應(yīng)于背景。
現(xiàn)在參看圖15A，其中示出了便攜電話，其包括主體2601，音頻輸出部分2602，音頻輸入部分2603，顯示部分2604，操作開關(guān)2605，和天線2606。按照本發(fā)明的EL顯示裝置可以用作顯示部分2604。顯示部分2604通過在黑色背景上顯示白色字符可以減少便攜電話的功率消耗。
圖15B表示一種汽車音頻設(shè)備，其包括主體2701，顯示部分2702，操作開關(guān)2703和2704。按照本發(fā)明的EL顯示裝置用作顯示部分2702。雖然在本實施例中示出了固定型的汽車音頻設(shè)備，但本發(fā)明也適用于調(diào)整型的汽車音頻設(shè)備。顯示部分2702通過在黑色背景上顯示白色字符可以減少功率消耗，這對于調(diào)整型汽車音頻設(shè)備尤其有利。
由上述可見，本發(fā)明可以應(yīng)用于所有領(lǐng)域內(nèi)的各種電子裝置。在本實施例中的電子裝置可以利用具有實施例1到7的自由組合的結(jié)構(gòu)的EL顯示裝置來獲得。
按照本發(fā)明，在EL顯示裝置的像素部分中，像素之間的輪廓清晰，因而可以提供以高的清晰度顯示圖像的EL顯示裝置。此外，在本發(fā)明中，在相對底板上提供用于遮住像素之間的間隙的光屏蔽膜，借以防止視野減小。此外，按照本發(fā)明的EL顯示裝置可以利用生產(chǎn)液晶顯示裝置的生產(chǎn)線制造，因而可以把設(shè)備投資降到最低限度。因而，按照本發(fā)明，可以獲得能夠以高清晰度顯示圖像的成本低的EL顯示裝置。此外，通過利用這種EL顯示裝置作為顯示部分，本發(fā)明也可以提供具有高的可識別性的顯示部分的電子裝置。
權(quán)利要求
1.一種EL顯示裝置，包括有源陣列底板，在其上設(shè)置有多個像素，每個像素包括TFT，和TFT電氣相連的像素電極，以及包括像素電極作為陰極的EL元件；以及和有源陣列底板相對的相對底板，其中相對底板具有光屏蔽膜，其分別被設(shè)置在相應(yīng)于有源陣列底板上的各個像素的周邊的位置。
2.一種EL顯示裝置，包括有源陣列底板，在其上設(shè)置有多個像素，每個像素包括TFT，和TFT電氣相連的像素電極，以及包括像素電極作為陰極的EL元件；以及和有源陣列底板相對的相對底板，其中在有源陣列底板和與其相互連接的相對底板之間提供一個封閉空間，并且相對底板具有被設(shè)置在相應(yīng)于有源陣列底板上的各個像素的周邊的位置的光屏蔽膜。
3.一種EL顯示裝置，包括有源陣列底板，在其上設(shè)置有多個像素，每個像素包括TFT，和TFT電氣相連的像素電極，以及包括像素電極作為陰極的EL元件；以及和有源陣列底板相對的相對底板，其中相對底板具有被設(shè)置在分別相應(yīng)于有源陣列底板上的各個像素的周邊的第一位置的光屏蔽膜；和被設(shè)置在分別相應(yīng)于有源陣列底板上的各個像素的第二位置的多個彩色濾光器。
4.一種EL顯示裝置，包括有源陣列底板，在其上設(shè)置有多個像素，每個像素包括TFT，和TFT電氣相連的像素電極，和包括像素電極作為陰極的EL元件；以及和有源陣列底板相對的相對底板，其中在有源陣列底板和與其相互連接的相對底板之間提供一個封閉空間，并且相對底板具有被設(shè)置在分別相應(yīng)于有源陣列底板上的各個像素的周邊的第一位置的光屏蔽膜；和被設(shè)置在分別相應(yīng)于有源陣列底板上的各個像素的第二位置的多個彩色濾光器。
5.如權(quán)利要求3所述的EL顯示裝置，其中所述彩色濾光器由含有干燥劑的樹脂制成。
6.如權(quán)利要求4所述的EL顯示裝置，其中所述彩色濾光器由含有干燥劑的樹脂制成。
7.如權(quán)利要求1所述的EL顯示裝置，其中所述光屏蔽膜由含有干燥劑的樹脂制成。
8.如權(quán)利要求2所述的EL顯示裝置，其中所述光屏蔽膜由含有干燥劑的樹脂制成。
9.如權(quán)利要求3所述的EL顯示裝置，其中所述光屏蔽膜由含有干燥劑的樹脂制成。
10.如權(quán)利要求4所述的EL顯示裝置，其中所述光屏蔽膜由含有干燥劑的樹脂制成。
11.如權(quán)利要求1所述的EL顯示裝置，其中EL元件包括由聚合物型有機材料制成的光發(fā)射層。
12.如權(quán)利要求2所述的EL顯示裝置，其中EL元件包括由聚合物型有機材料制成的光發(fā)射層。
13.如權(quán)利要求3所述的EL顯示裝置，其中EL元件包括由聚合物型有機材料制成的光發(fā)射層。
14.如權(quán)利要求4所述的EL顯示裝置，其中EL元件包括由聚合物型有機材料制成的光發(fā)射層。
15.一種包括按照權(quán)利要求1所述的EL顯示裝置的電子裝置。
16.一種包括按照權(quán)利要求2所述的EL顯示裝置的電子裝置。
17.一種包括按照權(quán)利要求3所述的EL顯示裝置的電子裝置。
18.一種包括按照權(quán)利要求4所述的EL顯示裝置的電子裝置。
19.一種用于制造EL顯示裝置的方法，包括以下步驟形成有源陣列底板，在其上設(shè)置有多個像素，每個像素包括TFT，和TFT電氣相連的像素電極，和包括像素電極作為陰極的EL元件；在一個相對底板上形成光屏蔽膜；以及把其上具有光屏蔽膜的相對底板和有源陣列底板相連，使得當(dāng)從垂直于相對底板的方向看時，在相對底板上的光屏蔽膜和有源陣列底板上的各個像素的周邊重疊。
20.一種用于制造EL顯示裝置的方法，包括以下步驟形成有源陣列底板，在其上設(shè)置有多個像素，每個像素包括TFT，和TFT電氣相連的像素電極，以及包括像素電極作為陰極的EL元件；在一個相對底板上形成光屏蔽膜和多個彩色濾光器；以及把其上具有光屏蔽膜的相對底板和有源陣列底板相連，使得當(dāng)從垂直于相對底板的方向看時，在相對底板上的光屏蔽膜分別和有源陣列底板上的各個像素的周邊重疊，并且在相對底板上的彩色濾光器分別和有源陣列底板上的各個像素重疊。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中使用含有干燥劑的樹脂作為彩色濾光器。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其中在有源陣列底板和與其相互連接的相對底板之間形成密閉的空間。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，其中在有源陣列底板和與其相互連接的相對底板之間形成密閉的空間。
24.如權(quán)利要求19所述的方法，其中使用含有干燥劑的樹脂作為光屏蔽膜。
25.如權(quán)利要求20所述的方法，其中使用含有干燥劑的樹脂作為光屏蔽膜。
26.如權(quán)利要求19所述的方法，其中聚合物型有機材料被用作EL元件的光發(fā)射層。
27.如權(quán)利要求20所述的方法，其中聚合物型有機材料被用作EL元件的光發(fā)射層。
28.一種EL顯示裝置，包括被形成在第一底板上的呈陣列形式排列的多個像素電極；和所述像素電極電氣相連的多個開關(guān)元件；和所述第一底板相對的相對底板，所述相對底板具有光屏蔽層；以及被設(shè)置在所述第一底板和所述相對底板之間的光發(fā)射層。
29.如權(quán)利要求28所述的EL顯示裝置，其中所述每個開關(guān)元件包括薄膜晶體管。
30.如權(quán)利要求28所述的EL顯示裝置，其中所述光屏蔽層屏蔽所述像素電極之間的間隙。
31.一種EL顯示裝置，包括被形成在第一底板上的呈陣列形式排列的多個像素電極；和所述像素電極電氣相連的多個開關(guān)元件；和所述第一底板相對的相對底板，所述相對底板具有光屏蔽層和多個彩色濾光器；以及被設(shè)置在所述第一底板和所述相對底板之間的光發(fā)射層。
32.如權(quán)利要求31所述的EL顯示裝置，其中所述每個開關(guān)元件包括薄膜晶體管。
33.如權(quán)利要求31所述的EL顯示裝置，其中所述光屏蔽層屏蔽所述像素電極之間的間隙。
全文摘要
多個像素(102)被設(shè)置在底板上。每個像素(102)具有EL元件,其利用和電流控制TFT(104)相連的像素電極(105)作為陰極。在相對底板(110)上,在相應(yīng)于每個像素(102)的周邊的位置設(shè)置有光屏蔽膜(112),同時在相應(yīng)于每個像素的位置設(shè)置彩色濾光器(113)。光屏蔽膜使得像素的輪廓清晰,從而使得以高的清晰度顯示圖像。
文檔編號H01L27/32GK1289151SQ0012875
公開日2001年3月28日 申請日期2000年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月17日
發(fā)明者山崎舜平, 水上真由美, 小沼利光 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所