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TWI412079B - 製造顯示裝置的方法 - Google Patents

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TWI412079B
TWI412079B TW096127055A TW96127055A TWI412079B TW I412079 B TWI412079 B TW I412079B TW 096127055 A TW096127055 A TW 096127055A TW 96127055 A TW96127055 A TW 96127055A TW I412079 B TWI412079 B TW I412079B
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TW
Taiwan
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light absorbing
opening
insulating layer
light
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TW096127055A
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TW200824000A (en
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山崎舜平
田中幸一郎
小路博信
川俣郁子
Original Assignee
半導體能源研究所股份有限公司
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/265—Selective reaction with inorganic or organometallic reagents after image-wise exposure, e.g. silylation
    • H—ELECTRICITY
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    • H10D30/67—Thin-film transistors [TFT]
    • H—ELECTRICITY
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Description

製造顯示裝置的方法
本發明與製造具有薄膜之疊層結構的顯示裝置的方法有關，且特別與在顯示裝置的製程中，在薄膜中形成開口的處理有關。
薄膜電晶體(在後文中稱為"TFT")及使用薄膜電晶體之電路每一個的製造方法如下：在一基板上堆疊各種薄膜，諸如半導體膜、絕緣膜、及導電膜，以適當的光刻技術形成預定的樣式。光刻技術係藉由使用光，將以不透光材料形成在透明平板上之電路或類似物的樣式(即所謂的光罩)轉移到基板上。半導體積體電路或類似物的製程中早已廣泛地使用此技術。
使用光刻技術的習用製程中需要多個步驟，包括曝光、顯影、烘烤、及剝離，這些只是為了處理由所謂光阻之感光有機樹脂材料所形成的光罩圖案。因此，隨著光刻處理的次數增加，製造成本必然跟著增加。為解決此問題，已有嘗試以較少之光刻處理的頻率來製造TFT(參考文獻1：日本公告專利專請案No.2000－133636)。在參考文獻1中，以光刻處理所形成的光罩在被使用一次之後，其被隆起以擴張體積，並接著再次用做為具有不同形狀的光罩。
本發明的目的係提供一能夠以低成本、高良率來製造TFT及使用該TFT之電子電路及顯示裝置的技術，甚至是在側邊長1米或更長的大型基板上，其中，減少製程中之光刻處理的頻率，以簡化製程。
在本發明中，在以絕緣層插置於其間而堆疊之薄膜(係導電層或半導體層)互相電性連接的情況中，在該絕緣層中形成有開孔(所謂的接觸孔)。在本發明中，使其間插置有該絕緣層之該等薄膜互相電性連接的該開孔(接觸孔)，係經由複數個步驟形成。首先，不在該絕緣層上形成遮罩層，藉由雷射光照射以在該絕緣層(或該絕緣層與光吸收層)中選擇性地形成第一開孔。使用具有該第一開孔的該絕緣層(或該絕緣層與該光吸收層)做為遮罩以移除該光吸收層，以便在該光吸收層及該絕緣層中形成第二開孔。
在形成具有吸收照射光之功能的光吸收層及在該光吸收層上堆疊一絕緣層之後，以雷射光從該絕緣層側選擇性地照射該光吸收層與該絕緣層之堆疊層中即將形成第一開孔的區域。雖然該雷射光透射穿過該絕緣層，但其被該光吸收層所吸收。該光吸收層被所吸收的雷射光能量加熱，並破壞堆疊於其上的該絕緣層。此時，該光吸收層也被該雷射光剝蝕而被移除。因此，在該絕緣層(或該光吸收層與該絕緣層)中形成第一開孔，藉以露出該絕緣層下方在該第一開孔之側壁及底表面上(或僅在側壁上)之部分的該光吸收層。
接下來，使用具有該第一開孔的該絕緣層(或該光吸收層與該絕緣層)做為遮罩，將暴露於該開孔底表面的該光吸收層移除，以便在該光吸收層及該絕緣層中形成第二開孔。在該光吸收層下方形成有任何其它導電層或半導體層的情況中，可使用具有該第二開孔的該光吸收層及該絕緣層做為遮罩，將該堆疊的導電層或半導體層選擇性地移除，以便形成開孔。
在該光吸收層係使用導電材料或半導體材料所形成，且要與該露出之光吸收層接觸的導電膜形成在該第二開孔中的情況中，該光吸收層與該導電膜可互相電性連接，且該絕緣層插置於其間。亦即，在本發明中，在其功能做為導電層或半導體層之該光吸收層與該絕緣層的該堆疊層中形成開孔，係至少實施以雷射光照射該光吸收層，並藉由該雷射的剝蝕以氣化該絕緣層(或該光吸收層與該絕緣層)而形成該第一開孔之步驟，以及使用具有該第一開孔的該絕緣層做為遮罩，選擇性地移除該光吸收層(或該光吸收層下方的膜)以形成該第二開孔的步驟。
由於該第一開孔可藉由雷射光選擇性地形成，且該第二開孔可使用具有該第一開孔的該絕緣層做為遮罩而形成，因此，其不需要形成遮罩層，致可減少步驟的次數及材料。此外，其優點在於由於雷射光可聚焦成極小的光點，因此，該光吸收層及該絕緣層可高度精確地被處理成預定的形狀，且由於實施加熱的時間周期短且是瞬間，因此，除了該處理區域以外的區域實質上並未被加熱。
此外，在將薄膜變為所要圖案之處理中所用的導電層、半導體層、或類似層，不使用光刻處理而被選擇性地形成具有所要的形狀。在透明的移置用基板(light－transmitting transposing substrate)上形成諸如導電膜或半導體膜的光吸收膜，並藉由以雷射光照射該移置用基板側，對應於雷射光照射區的該光吸收膜，被移置到被移置的基板上，藉以形成具有所要形狀(圖案)的該光吸收膜。在本說明書中，已形成有諸如導電膜或半導體膜，且在該第一步驟中以雷射光照射過的基板稱為移置用基板(transposing substrate)，且其上最終被選擇性地形成有光吸收膜(諸如該導電膜或該半導體膜)的基板，稱為被移置的基板(transposed substrate)。由於不使用光刻處理即可選擇性地形成具有所要圖案的該光吸收膜，諸如該導電膜或該半導體膜，例如該製程可被簡化，且成本可降低。
按照製造本發明之顯示裝置之方法的一特徵，形成光吸收層，在該光吸收層上形成絕緣層，以雷射光選擇性地照射該光吸收層及該絕緣層，以移除該絕緣層的被照射區域，以便在該絕緣層中形成第一開孔，使用具有該第一開孔的該絕緣層做為遮罩，以便在該絕緣層及該光吸收層中形成第二開孔，並在該第二開孔中形成要與該光吸收層接觸的導電層。
按照製造本發明之顯示裝置之方法的一特徵，形成第一導電層，在該第一導電層上形成光吸收層，在該光吸收層上形成絕緣層，以雷射光選擇性地照射該光吸收層及該絕緣層，以移除該絕緣層之被照射的區域，以便在該絕緣層中形成第一開孔，使用具有該第一開孔的該絕緣層做為遮罩，以選擇性地移除該光吸收層，以便在該絕緣層與該光吸收層中形成到達該第一導電層的第二開孔，以及在該第二開孔中形成將要與該光吸收層及該第一導電層接觸的第二導電層。
按照製造本發明之顯示裝置之方法的一特徵，形成第一導電層，在該第一導電層上形成光吸收層，在該光吸收層上形成絕緣層，以雷射光選擇性地照射該光吸收層及該絕緣層，以移除該絕緣層之被照射的區域，以便在該絕緣層中形成第一開孔，使用具有該第一開孔的該絕緣層做為遮罩，以選擇性地移除該光吸收層及該第一導電層，以便在該絕緣層、該光吸收層、及該第一導電層中形成第二開孔，並在該第二開孔中形成將要與該光吸收層及該第一導電層接觸的第二導電層。
按照製造本發明之顯示裝置之方法的一特徵，形成光吸收層，在該光吸收層上形成絕緣層，以雷射光選擇性地照射該光吸收層及該絕緣層，以移除該光吸收層部分的被照射區域及該絕緣層的被照射區域，以便在該光吸收層及該絕緣層中形成第一開孔，使用具有該第一開孔的該絕緣層做為遮罩，以選擇性地移除該光吸收層，以便在該絕緣層及該光吸收層中形成第二開孔，並在該第二開孔中形成將要與該光吸收層接觸的導電層。
按照製造本發明之顯示裝置之方法的一特徵，形成第一導電層，在該第一導電層上形成光吸收層，在該光吸收層上形成絕緣層，以雷射光選擇性地照射該光吸收層及該絕緣層，以移除該光吸收層部分的被照射區域及該絕緣層的被照射區域，以便在該光吸收層及該絕緣層中形成第一開孔，使用具有該第一開孔的該絕緣層做為遮罩，以選擇性地移除該光吸收層，以便在該絕緣層與該光吸收層中形成到達該第一導電層的第二開孔，以及在該第二開孔中形成將要與該光吸收層及該第一導電層接觸的第二導電層。
按照製造本發明之顯示裝置之方法的一特徵，形成第一導電層，在該第一導電層上形成光吸收層，在該光吸收層上形成絕緣層，以雷射光選擇性地照射該光吸收層及該絕緣層，以移除該光吸收層部分的被照射區域及該絕緣層的被照射區域，以便在該光吸收層及該絕緣層中形成第一開孔，使用具有該第一開孔的該絕緣層做為遮罩，以選擇性地移除該光吸收層及該第一導電層，以便在該絕緣層、該光吸收層、及該第一導電層中形成第二開孔，並在該第二開孔中形成將要與該光吸收層及該第一導電層接觸的第二導電層。
按照製造本發明之顯示裝置之方法的一特徵，形成第一導電層，在該第一導電層上形成光吸收層，在該光吸收層上形成絕緣層，以雷射光選擇性地照射該光吸收層及該絕緣層，以移除該光吸收層的被照射區域及該絕緣層的被照射區域，以便在該光吸收層及該絕緣層中形成第一開孔，使用具有該第一開孔的該光吸收層及該絕緣層做為遮罩，以選擇性地移除該第一導電層，以便在該絕緣層、該光吸收層、及該第一導電層中形成第二開孔，並在該第二開孔中形成將要與該光吸收層及該第一導電層接觸的第二導電層。
在上述的結構中，用以形成該第二開孔的蝕刻，可以用濕蝕或乾蝕兩者或兩者之一來實施，且可實施複數次。
如上述吸收所照射的雷射光而形成的該光吸收層，可使用導電材料及半導體材料。該光吸收層可用做為包括在該顯示裝置中的任何導電層或半導體層。例如，做為該導電層，其可用於接線層、閘極電極層、源極電極層、汲極電極層、像素電極層、或類似物。
在上述的結構中，該光吸收層可使用導電材料。例如可用鉻、鉭、銀、鉬、鎳、鈦、鈷、銅、及鋁其中之一或多種。或者，該光吸收層也可使用半導體材料，例如無機半導體材料，諸如可使用矽、鍺、矽鍺、砷化鎵、氧化鉬、氧化錫、氧化鉍、氧化釩、氧化鎳、氧化鋅、砷化鎵、氮化鎵、氧化銦、磷化銦、氮化銦、硫化鎘、碲化鎘、或鈦酸鍶。該光吸收層也可加入氫或惰性氣體(例如氦(He)、氬(Ar)、氪(Kr)、氖(Ne)、氙(Xe))。該絕緣層中之該開孔的形成，可使用對雷射光透明的材料形成，諸如透明的無機絕緣材料或有機樹脂。
本發明也可應用於具有顯示功能的顯示裝置，且使用本發明的顯示裝置包括有：發光顯示裝置，其發光元件包括一含有有機材料、無機材料、或有機材料及無機材料混合物的層，其所顯現的光放射稱為電致發光(在後文中稱為EL)，位於與TFT連接的電極之間；液晶影像裝置使用包含液晶材料的液晶元件做為顯示元件；以及類似物。在本發明中，顯示裝置意指包括有顯示元件(例如液晶單元或發光元件)的裝置。請注意，該顯示裝置也意指顯示面板的本體，其中，複數個像素包括有顯示元件，諸如液晶元件或EL元件，以及用以驅動該等像素的周邊驅動電路，全部形成在一基板上。此外，該顯示裝置可包括軟性印刷電路(FPC)或印刷電路板(PWB)(例如ICY電阻、電容器、電感器、或電晶體)。此外，該顯示裝置可包括光學薄片，諸如偏光板或相位差膜。此外，也包括背光(包括有導光板、稜鏡片、擴散片、反射片、光源，諸如LED或陰極射線管等)。
須注意，該顯示元件或該顯示裝置可使用各種模式且包括各種元件。例如，可使用其對比經由電/磁效應而改變的顯示媒體，諸如EL元件(例如有機EL元件、無機EL元件、或包含有機材料及無機材料的EL元件)、電子放電元件、液晶元件、電子墨水、閘光閥(GLV)、電漿顯示面板(PDP)、數位微鏡裝置(DMD)、壓電陶瓷顯示器、或碳奈米管。須注意，使用EL元件的顯示裝置包括EL顯示器；使用電子放電單元的顯示裝置包括有場發射顯示器(FED)、表面傳導電子發射顯示器(SED)等；使用液晶元件的顯示裝置包括液晶顯示器、透明式液晶顯示器、半透明式液晶顯示器、及反射式液晶顯示器、及使用電子墨水的顯示裝置，包括電子紙。
此外，經由使用本發明，可製造其中包括有包括半導體元件(例如電晶體、記憶體單元、或二極體)之電路的裝置，或可製造半導體裝置，諸如包括有處理器電路之晶片的半導體裝置。須注意，在本發明中，半導體裝置意指可經由利用半導體特性而作用的裝置。
經由本發明，包括在顯示裝置或類似物中諸如接線之組件，及用於電性連接其間插置有絕緣層的接觸孔，可以用複雜度低的光刻處理來形成。因此，顯示裝置可經由用簡單的處理來製造，以使材料的損失及成本可降低。因此，可以高良率來製造高性能及高可靠度顯示裝置。
雖然下文將參考附圖經由實施例方式完整地描述本發明，但須瞭解，熟悉此方面技術之人士將可明瞭，其可做各種的改變及修改。因此，除非這些改變及修改偏離了本發明的精相與範圍，否則這些都應被解釋為包括在其內。須注意，在以下所描述之本發明的結構中，相同的部分或具有類似功能的部分，都以相同的參考符號指示，且共用於所有的圖中，對其重複的描述也予省略。
(實施例模式1)
在本實施例模式中，現將參考圖1A至1E及2A至2E描述形成接觸孔的方法，以便經由高可靠度及更簡化的處理以低成本製造顯示裝置。
在本發明中，在互相電性連接其間插置以絕緣層而堆疊之各薄膜(其每一薄膜為導電層或半導體層)的情況中，在該絕緣層中形成開孔(所謂的接觸孔)。在本發明中，使其間插置有該絕緣層之該等薄膜互相電性連接的該開孔(接觸孔)，係經由複數個步驟形成。首先，不在該絕緣層上形成遮罩層，藉由雷射光照射以在該絕緣層(或該絕緣層與光吸收層)中選擇性地形成第一開孔。使用具有該第一開孔的該絕緣層(或該絕緣層與該光吸收層)做為遮罩來移除該光吸收層，以便在該光吸收層及該絕緣層中形成第二開孔。
在形成具有吸收照射光之功能的光吸收層及在該光吸收層上堆疊一絕緣層之後，以雷射光從該絕緣層側選擇性地照射該光吸收層與該絕緣層之堆疊層中將要形成第一開孔的區域。雖然該雷射光透射穿過該絕緣層，但其被該光吸收層所吸收。該光吸收層被所吸收的雷射光能量加熱，並破壞堆疊於其上的該絕緣層。此時，該光吸收層也被該雷射光剝蝕而被移除。因此，在該絕緣層(或該光吸收層與該絕緣層)中形成第一開孔，藉以露出該絕緣層下方在該第一開孔之側壁上及底表面(或僅在側壁上)之部分的該光吸收層。
接下來，使用具有該第一開孔的該絕緣層(或該光吸收層與該絕緣層)做為遮罩，將暴露於該開孔底表面的該光吸收層移除，以便在該光吸收層及該絕緣層中形成第二開孔。在該光吸收層下方形成有任何其它導電層或半導體層的情況中，可使用具有該第二開孔的該光吸收層及該絕緣層做為遮罩，將該堆疊的導電層或半導體層選擇性地移除，以便形成開孔。
在該光吸收層係使用導電材料或半導體材料所形成，並在該第二開孔中形成要與該露出之光吸收層接觸之導電膜的情況中，該光吸收層與該導電膜可互相電性連接，且該絕緣層插置於其間。亦即，在本發明中，在其功能做為導電層或半導體層之該光吸收層與該絕緣層的該堆疊層中形成開孔，係至少實施以雷射光照射該光吸收層，藉由雷射剝蝕以氣化該絕緣層(或該光吸收層與該絕緣層)而形成該第一開孔之步驟，以及使用具有該第一開孔的該絕緣層做為遮罩，選擇性地移除該光吸收層(或該光吸收層下方的膜)以形成該第二開孔的步驟。
由於該第一開孔可經由雷射光選擇性地形成，且該第二開孔可使用具有該第一開孔的該絕緣層做為遮罩而形成，因此，其不需要形成遮罩層，致使步驟的次數及材料可以減少。此外，其優點在於由於雷射光可聚焦成極小的光點，因此，該光吸收層及該絕緣層可高度精確地被處理成預定的形狀，且由於實施加熱的時間周期短且是瞬間，因此，除了該處理區域以外的區域實質上並未被加熱。
現參考圖1A至1E做特定的描述。在本實施例模式中，如圖1A至1E所示，光吸收層721及絕緣層722形成在基板720上。在本實施例模式中，光吸收層721使用導電材料，因此其功能做為導電層。在本實施例模式中，使用鉻做為光吸收層721。
如圖1B所示，從絕緣層722側以雷射光723選擇性地照射光吸收層721，且光吸收層721之被照射區域上方的絕緣層722被照射能量所移除，以致形成第一開孔725。絕緣層722被分割成絕緣層727a與727b(見圖1C)。
接下來，使用絕緣層727a與727b做為遮罩，以蝕刻移除光吸收層721，以便形成第二開孔790。光吸收層721被分割成光吸收層728a及728b(見圖1D)。在光吸收層728a及728b及被露出之基板720所在的第二開孔790中形成導電膜726，以使光吸收層728a及728b與導電膜726可互相電性地連接(見圖1E)。
現請參圖30描述以雷射光(也稱為雷射光束)照射一處理區域所用的雷射光束直寫系統。在本實施例模式中，由於是以雷射光束直接照射該處理區域，因此使用雷射光束直寫系統。如圖30所示，雷射光束直寫系統1001包括如下：在以雷射光束照射時，用於實施各種控制的個人電腦(在後文中稱為PC)1002；用於輸出雷射光束的雷射振盪器1003；雷射振盪器1003的電源1004；用於衰減雷射光束的光學系統(ND濾鏡)1005；用於調制雷射光束之強度的微聲光學調制器(acousto－optic modulator；AOM)1006；包括有放大或縮小雷射光束剖面之透鏡、改變光路徑的反射鏡、及類似物的光學系統1007；具有X枱座及Y枱座的基板移動系統1009；用於將PC所輸出的控制資料從數位資料轉換成類比資料的D/A轉換器1010；依D/A轉換器所輸出的類比電壓來控制微聲光學調制器1006的驅動器1011；輸出一用於驅動基板移動系統1009之驅動信號的驅動器1012。
關於雷射振盪器1003，雷射振盪器能夠發出可用的紫外光、可見光、或紅外光。可供使用的雷射振盪器有：準分子雷射振盪器諸如KrF、ArF、XeCl、或Xe；氣體雷射振盪器諸如He、He－Cd、Ar、He－Ne、或HF；固態雷射振盪器，使用的晶體諸如YAG、GdVO4 、YVO4 、YLF、或YAlO3 ，摻雜以Cr、Nd、Er、Ho、Ce、Co、Ti、或Tm；以及半導體雷射振盪器，諸如GaN、GaAs、GaAlAs、或InGaAsP。須注意，在固態雷射振盪器的情況中，以使用第一至第五諧波其中任一為較佳。為調整雷射振盪器所發射之雷射光束的形狀或路徑，光學系統可設置包括快門、反射器(諸如鏡片或1/2鏡片)、圓柱形透鏡、凸透鏡、及類似物。
此外，脈衝式振盪器之雷射光的重複率可以是0.5MHz或更高，其遠高於從數十至數百Hz之習用的重複率，用以實施例雷射結晶化。也可使用數量級在微微秒的脈衝寬度，或10－15 秒之數量級的脈衝式雷射。
此外，照射雷射光也可在稀有氣體、氮氣或類似氣體之隋性氣體的大氣中實施。照射雷射光也可在減壓中實施。
接下來，將描述以雷射光束直寫系統修改膜之品質的處理。當基板1008被置入基板移動系統1009時，PC 1002以攝影機(未顯示)偵測標註在該基板上之標記的位置。PC 1002根據所偵測之標記的位置資料及事先輸入PC之光刻圖案所用的資料，產生用以移動基板移動系統1009的移動資料。之後，經由在PC 1002中，以驅動器1011為微聲光學調制器1006控制輸出的光量，從雷射振盪器1003所輸出的雷射光束被光學系統1005衰減，並被微聲光學調制器1006調整到預定的量。另一方面，從微聲光學調制器1006輸出的雷射光束在光學系統1007中改變光路徑及光束形狀。之後，該雷射光束被透鏡聚焦，並以被聚焦的雷射光束照射其上形成有基膜的基板，藉以實施修改膜品質的處理。此時，依照PC 1002所產生的移動資料，控制基板移動系統1009在X及Y方向的移動。結果是，以該雷射光束照射預定的部分，以便實施修改膜品質的處理。
雷射光束的波長愈短，該雷射光束可被聚焦成的直徑愈小。因此，為了能以微小的寬度處理一區域，以使用短波長的雷射光束為較佳。
此外，在膜表面上之雷射光束的光點形狀，以該光學系統處理成具有點形、圓形、橢圓形、長方形或線形(確切地說是窄長方形)。
此外，雖然圖30顯示的系統例是以雷射光束照射要被曝光之基板的正面，不過，經由適當地改變光學系統及基板移動系統，也可使用以雷射光束照射要被曝光之基板之背面的雷射光束直寫系統。
須注意，雖然此處是基板在被雷射光束選擇性照射之同時也在移動，但本發明並不限於此。在實施雷射光束照射之同時，該雷射光束可在X及Y軸方向掃描。在此情況，光學系統1007中使用多邊形鏡或電流計鏡為較佳。
光吸收層721可藉由蒸鍍法、濺鍍法、PVD(物理氣相沈積)法、CVD(化學氣相沈積)法，諸如低壓CVD(LPCVD)法及電漿CVD法等來形成。此外，將組件轉換或繪製成所要圖案的方法，可使用諸如各種印刷法(用於形成即將成為所要圖案之組件的方法，例如網版(油印)印刷、平版(平版印刷)印刷、凸版印刷、或凹版(凹版)印刷)、滴注法(dispenser method)、選擇性塗佈法，或類似方法。
關於光吸收層721，可使用鉻、鉬、鎳、鈦、鈷、銅、鎢及鋁其中之一或多種。此外，光吸收層721也可使用半導體材料。例如無機半導體材料，諸如可使用矽、鍺、矽鍺、砷鎵、氧化鉬、氧化錫、氧化鉍、氧化釩、氧化鎳、氧化鋅、砷化鎵、氮化鎵、氧化銦、磷化銦、氮化銦、硫化鎘、碲化鎘、或鈦酸鍶。此外，在光吸收層中也可加入氫或惰性氣體(例如氦(He)、氬(Ar)、氪(Kr)、氖(Ne)、氙(Xe))。
在本發明中，光吸收層是使用具有吸收輻射光之功能的材料所形成。各導電薄膜經由該開孔互相連接，插置於各薄膜之堆疊層中的光吸收層必須能導電。因此，光吸收層以使用導電材料、半導體材料或類似物形成為較佳。在開孔處之光吸收層是以雷射照射，並接者以蝕刻移除，以便露出光吸收層下方薄膜的情況中，該光吸收層不必需要導電。關於光吸收層，可以使用有機材料、無機材料、包括有機材料與無機材料的物質或類似材料；可選擇具有對應於所用雷射光波長之吸收帶的材料。此外，諸如金屬之導電材料或諸如有機樹脂之絕緣層也都可使用。關於無機材料，可使用鐵、金、銅、矽、鎵或類似材料。關於有機材料，可使用塑膠(諸如聚醯亞胺及丙烯酸)、顏料、或類似物。關於顏料，可使用碳黑、著色劑類型的黑樹脂或類似材料。
圖1A至1E顯示的例子是藉由雷射光723照射僅移除絕緣層722，以在絕緣層722中形成第一開孔725，並經由接下來的蝕刻以形成第二開孔790，直至絕緣層下方的光吸收層露出基板720為止。圖2A至2E顯示的例子是以雷射照射形成的第一開孔不僅在絕緣層中，也在部分的光吸收層中。
圖2A至2E顯示的例子是僅以雷射光對絕緣層下方之光吸收層的上半部實施雷射剝蝕，其中，在開孔的底部留下光吸收層。如圖2A至2E所示，光吸收層711與絕緣層712形成在基板710上。在本實施例模式中，光吸收層711使用導電材料，藉以做為導電層。在本實施例模式中，光吸收層711使用鉻。
如圖2B所示，以雷射光713從絕緣層712側選擇性地照射光吸收層711。藉由照射的能量，光吸收層711之被照射的區域被部分蒸發，且光吸收層711被照射之區域上方的絕緣層712被移除。按此方式，可形成第一開孔715。光吸收層711被處理成光吸收層718，且絕緣層712被分割成絕緣層717a與717b(見圖2C)。
使用絕緣層717a與717b做為遮罩，藉由蝕刻移除光吸收層718，以便形成到達基板710的第二開孔794。光吸收層718被分割成光吸收層795a及795b(見圖2D)。在第二開孔794內的光吸收層795a及795b及露出的基板710上形成導電膜716，致使光吸收層795a及795b與導電膜716可互相電性地連接(見圖2E)。
此外，其功能做為接觸孔之第一及第二每一個開孔，其形狀並不限於孔中的側壁垂直於底表面，其也可以具有該開孔之側表面之一側為漸尖的形狀。例如，該開孔可以具有研缽的形狀，其中該開孔的側表面朝向它的底表面漸尖。此外，在第一及第二開孔中，該漸尖的角度也可不同。
按此方式，設置在絕緣層中的開孔，將該絕緣層下方的光吸收層與該絕緣層上方的導電層互相電性地連接。形成在絕緣層中之開孔的尺寸及形狀，可經由雷射光的照射條件(例如能量密度及照射的時間周期)及該絕緣層與導電層之材料的特性(例如導熱性、熔點、及沸點)加以控制。
開孔之大小與由雷射光直徑所決定之照射區域間的關係，視雷射光之能量的量而定。當雷射光的能量夠大時，該能量到達被照射區的周邊，以致在絕緣層中所形成的開孔，大於被照射的區域。反之，當雷射光的能量小時，形成在絕緣層中之開孔的大小，與該照射區域幾乎相同。
如前所述，經由控制雷射光的能量，形成在絕緣層中之開孔的尺寸即可被適當地控制。
蝕刻處理可使用乾蝕或濕蝕。關於蝕刻氣體，可使用氟基或氯基的氣體，諸如CF4 、NF3 、Cl2 、或BCl3 。也可適當地加入惰性氣體，諸如He或Ar。
在以雷射照射形成開孔後，仍留在開孔四周的導電材料或絕緣材料(被移除之導電層或絕緣層殘留的材料)，可經由液體的清洗被移除。在此情況，可使用不反應的物質來清洗，如水，或可使用化學溶劑，諸如與絕緣層反應(溶解)的蝕劑。若使用蝕劑，該開孔會被過蝕刻，且可移除灰塵及類似物，以使表面更加平整。此外，該開孔可被加寬。
由於第一開孔可經由雷射光選擇性地形成，且第二開孔可使用具有第一開孔的絕緣層做為遮罩而形成，因此，其不需要形成遮罩層，致可減少步驟的次數及材料。此外，其優點在於由於雷射光可聚焦成極小的光點，因此，光吸收層及絕緣層可高度精確地被處理成預定的形狀，且由於實施加熱的時間周期短且是瞬間，因此，除了該處理區域以外的區域實質上並未被加熱。
此外，由於該開孔是使用複數個步驟形成，亦即，以雷射照射移除薄膜及以蝕刻移除薄膜，因此，即使被堆疊之各層膜的蝕刻選擇比高，該開孔仍可被適當地處理成所要的形狀(例如關於該堆疊層的深度及範圍)。例如，在以雷射光照射諸如形成在光吸收層表面(或光吸收層下方之導電層)上之氧化物膜或氮化物膜之絕緣層的情況中，形成在該開孔中的導電膜與該光吸收層間，並不必然能如願地電性連接。即使在此情況中，經由使用具有以雷射光照射所形成之第一開孔的絕緣層做為遮罩，對該第一開孔蝕刻，以移除露於該第一開孔底表面的該絕緣層，即可露出第二開孔中導電的光吸收層(或堆疊在該光吸收層下方的導電層)。
如前所述，可藉由雷射光照射以在絕緣層中形成電性連接各導電層的開孔(接觸孔)，不須使用複雜的光刻處理來形成遮罩層。
因此，經由按照本發明製造顯示器裝置，製程可以簡化，以至於材料的損失及成本都可降低。因此，可以高良率來製造顯示裝置。
(實施例模式2)
在本實施例模式中，將參考圖34A至34E、35A至35E、36A至36E、37A至37E、38A至38E、及39A至39E描述形成接觸孔的方法，以便以低成本經由高度可靠、更簡單的製程製造顯示裝置。
在本實施例模式中，描述光吸收層與導電層的堆疊層與導電膜電性連接，且其間插置有實施例模式1中之絕緣層的例子。
現將參考圖34A至34E做特定的描述。在本實施例模式中，如圖34A至34E所示，導電層739、光吸收層731、及絕緣層732形成在基板730上(見圖34A)。在本實施例模式中，光吸收層731使用導電材料，因此其功能作為導電層。此外，導電層739可使用吸收雷射光的材料，因此其功能作為光吸收層。
導電層739與光吸收層731被堆疊在一起。在本實施例模式中，光吸收層731使用較容易蒸發的低熔點金屬(在本實施例模式中為鉻)，導電層739則使用相較於光吸收層731不容易蒸發的高熔點金屬(在本實施例模式中為鎢)。此外，導電層739也可用半導體層。
如圖34B所示，以雷射光733從絕緣層732側選擇性地照射光吸收層731。在光吸收層731之照射區域上方的絕緣層732被所照射的能量移除，以便形成可以到達光吸收層731的第一開孔735。絕緣層732被分割成絕緣層737a與737b(見圖34C)。
接下來，使用絕緣層737a與737b做為遮罩，藉由蝕刻以移除光吸收層731及導電層739，以便形成第二開孔792。光吸收層731被分割成光吸收層738a與738b，且導電層739被分割成導電層793a與793b(見圖34D)。在露出光吸收層738a與738b、導電層793a與793b、及基板730的第二開孔792中形成導電膜736，以便光吸收層738a與738b、導電層793a與793b、及導電膜736可互相電性地連接(見圖34E)。
形成第二開孔792的蝕刻可用濕蝕及乾蝕其中一者或兩者來實施，此外，光吸收層731的蝕刻與導電層739的蝕刻，也可用相同的步驟或不同的步驟來實施。
在圖34A至34E顯示的例子中，使用具有第一開孔的絕緣層做為遮罩，選擇性地蝕刻光吸收層與導電層的堆疊以形成第二開孔。經由控制關於堆疊在絕緣層下方之光吸收層及導電層(半導體層)的蝕刻條件，可適當地設定第二開孔的深度。
在圖35A至35E顯示的例子中，僅在光吸收層中形成第二開孔。如圖35A至35E所示，在基板700上形成導電層709、光吸收層701、及絕緣層702(見圖35A)。在本實施例模式中，光吸收層701使用導電材料，因此其功能作為導電層。此外，導電層709可使用吸收雷射光的材料，因此其功能作為光吸收層。
導電層709與光吸收層701被堆疊在一起。在本實施例模式中，光吸收層701使用較容易蒸發的低熔點金屬(在本實施例模式中為鉻)，導電層709則使用相較於光吸收層701不容易蒸發的高熔點金屬(在本實施例模式中為鉬)。此外，光吸收層701與導電層739每一層也可用半導體層。
如圖35B所示，以雷射光703從絕緣層702側選擇性地照射光吸收層701。在光吸收層701之照射區域上方的絕緣層702被所照射的能量移除，以便形成可以到達光吸收層701的第一開孔705。絕緣層702被分割成絕緣層707a與707b(見圖35C)。
接下來，使用絕緣層707a與707b做為遮罩，經由蝕刻以移除光吸收層701，以便形成第二開孔791。光吸收層701被分割成光吸收層708a與708b(見圖35D)。在露出光吸收層708a與708b及導電層709的第二開孔791中形成導電膜706，以便光吸收層708a與708b、導電層709、及導電膜706可互相電性地連接(見圖35E)。
圖34A至34E與35A至35B的例子顯示，藉由雷射光照射，以在絕緣層中形成到達光吸收層之第一開孔，其中，藉由雷射剝蝕以移除絕緣層而露出光吸收層。經由雷射光照射，也可在絕緣層下方的光吸收層或導電層中形成第一開孔。
在圖36A至36E顯示的例子中，藉由雷射光僅對絕緣層下方之光吸收層的上部分實施雷射剝蝕，其中，在第一開孔的底留下光吸收層。在基板740上形成導電層749、光吸收層741、絕緣層742(見圖36A)。在本實施例模式中，光吸收層741使用導電材料，因此其功能作為導電層。此外，導電層749可使用吸收雷射光的材料，因此其功能作為光吸收層。
導電層749與光吸收層741被堆疊在一起。在本實施例模式中，光吸收層741使用較容易蒸發的低熔點金屬(在本實施例模式中為鉻)，導電層749則使用相較於光吸收層741不容易蒸發的高熔點金屬(在本實施例模式中為鈦)。
如圖36B所示，以雷射光743從絕緣層742側選擇性地照射光吸收層741。在被照射區域中的部分光吸收層被所照射的能量蒸發，且光吸收層741之被照射區域上的絕緣層742被移除。因此，可在絕緣層742與光吸收層741中形成第一開孔745。光吸收層741被處理成光吸收層748，且絕緣層742被分割成絕緣層747a及747b(見圖36C)。
接下來，使用絕緣層747a與747b做為遮罩，經由蝕刻以移除光吸收層748，以便形成第二開孔796。光吸收層748被分割成光吸收層797a與797b(見圖36D)。在露出光吸收層797a與797b及導電層749的第二開孔796中形成導電膜746，以便光吸收層797a與797b、導電層749、與導電膜746可互相電性地連接(見圖36E)。
在圖36A至36E顯示的例子中，第二開孔796僅形成在絕緣層742與光吸收層741中。在圖37A至37E所顯示的例子中，以蝕刻所形成的第二開孔也蝕刻到光吸收層下方的導電層。導電層759、光吸收層751、及絕緣層752形成在基板750上(見圖37A)
如圖37B所示，以雷射光753從絕緣層752側選擇性地照射光吸收層751。被照射區域中的部分光吸收層被所照射的能量蒸發，且光吸收層751之被照射區域上的絕緣層752被移除。因此，可在絕緣層752與光吸收層751中形成第一開孔755。光吸收層751被處理成光吸收層758，且絕緣層752被分割成絕緣層757a及757b(見圖37C)。
接下來，使用絕緣層757a與757b做為遮罩，經由蝕刻以移除光吸收層758及導電層759，以便形成第二開孔780。光吸收層758被分割成光吸收層781a與781b，且導電層759被分割成導電層782a與782b(見圖37D)。在露出光吸收層781a與781b、導電層782a與782b、及基板750的第二開孔780中形成導電膜786，以便光吸收層781與781b、導電層782a與782b、與導電膜786可互相電性地連接(見圖37E)。
在圖36A至36E及圖37A至37E所顯示的例子中，僅以雷射光對絕緣層下方之光吸收層的上部分實施雷射剝蝕，其中，在開孔的底部仍留有光吸收層。在圖38A至38E所顯示的例子中，藉由雷射光照射，形成到達光吸收層下方之導電層的第一開孔。導電層769、光吸收層761、及絕緣層762形成在基板760上(見圖38A)。
如圖38B所示，以雷射光763從絕緣層762側選擇性地照射光吸收層761。光吸收層761中的被照射區域被所照射的能量蒸發，且光吸收層761之被照射區域上的絕緣層762被移除。因此，可在絕緣層762及光吸收層761中形成第一開孔765。光吸收層761被分割成光吸收層768a及768b，且絕緣層762被分割成絕緣層767a及767b(見圖38C)。
接下來，使用絕緣層767a與767b做為遮罩，經由蝕刻以移除導電層769，以便形成第二開孔783。導電層769被分割成導電層784a與784b(見圖38D)。在露出光吸收層768a與768b、導電層784a與784b、及基板760的第二開孔783中形成導電膜766，以便光吸收層768a與768b、導電層784a與784b、與導電膜766可互相電性地連接(見圖38E)。
此外，也可藉由雷射光照射移除光吸收層下方的導電層以形成第一開孔。在導電層中可形成第一開孔以露出基板；或者，僅移除導電層的上部分，以在第一開孔的底表面留下導電層。在圖39A至39E中的例子顯示第一開孔係形成在絕緣層、光吸收層、及導電層中。導電層779、光吸收層771、及絕緣層772形成在基板770上(見圖39A)。
如圖39B所示，以雷射光773從絕緣層772側選擇性地照射光吸收層771。光吸收層771的被照射區域與部分的導電層被所照射的能量蒸發，且導電層779上方的絕緣層772與光吸收層771之被照射的區域被移除。因此，可在絕緣層772、光吸收層771、及導電層779中形成第一開孔775。導電層779被處理成導電層786、光吸收層771被分割成光吸收層778a與778b，且絕緣層772被分割成絕緣層777a與777b(見圖39C)
接下來，使用絕緣層777a與777b及光吸收層778a與778b做為遮罩，經由蝕刻以移除導電層786，以便形成第二開孔785。導電層786被分割成導電層787a與787b(見圖39D)。在露出光吸收層778a與778b、導電層787a與787b、及基板770的第二開孔785中形成導電膜776，以便光吸收層778a與778b、導電層787a與787b、與導電膜786可互相電性地連接(見圖39E)。
此外，光吸收層下方的導電層也可藉由雷射光照射加以移除，以形成開孔。也可在導電層中形成開孔以露出基板；或可僅移除導電層的上部分，以在開孔的底表面留下導電層。
如前所述，光吸收層也可堆疊在導電層(或半導體層)上。此外，可以堆疊複數層光吸收層及/或複數層導電層。
在以雷射光照射形成開孔之後，仍留在開孔四周的導電材料或絕緣材料(被移除之導電層或絕緣層殘留的材料)，可經由液體的清洗被移除。在此情況，可使用不反應的物質來清洗，如水，或可使用化學溶劑，諸如與絕緣層反應(溶解)的蝕劑。若使用蝕劑，該開孔會被過蝕刻，且灰塵及類似物被移除，以使表面更加平整。此外，該開孔可被加寬。
按此方式，在提供於絕緣層的開孔中，在該絕緣層下方的光吸收層與在該絕緣層上方的導電層被互相電性地連接。在本實施例模式中，光吸收層是以昇華特性比導電層高的金屬所形成，且能量是藉由雷射光供應給光吸收層，以便在形成於光吸收層及導電層上方的絕緣層中形成開孔。形成在絕緣層中之開孔的大小及形狀，可藉由雷射光的照射條件(例如能量密度及照射的時間周期)及絕緣層與導電層所用之材料的特性(例如熱傳導性、熔點、及沸點)加以控制。雷射光之大小與開孔之大小的例子見圖4A至4E。
在基板300上，導電層309(309a、309b、及309c)與光吸收層301堆疊在一起，並形成覆蓋導電層309(309a、309b、及309c)與光吸收層301的絕緣層302。在圖4A至4E中，導電層309(309a、309b、及309c)具有包括複數層薄膜的堆疊層結構。例如，導電層309a可以使用鈦、導電層309b可以使用鋁、及導電層309c可以使用鈦、光吸收層301可以使用鉻。此外，導電層309(309a、309b、及309c)也可以使用鎢、鉬或類似物。無須說，光吸收層301可具有堆疊層結構，且堆疊的層可使用包括銅及鉻或類似物。
以具有直徑L1的雷射光303選擇性地照射絕緣層302與光吸收層301。當雷射光303的能量較大時，光吸收層301所接收的能量也變大，且熱到達被照射區域及其在光吸收層301中的周邊部分，如圖4C所示。因此，在絕緣層302中，形成具有大於雷射光303直徑L1之直徑L2的第一開孔305。按此方式，絕緣層302被分割成絕緣層307a與307b，並形成第一開孔305。
接下來，使用絕緣層307a與307b做為遮罩，經由蝕刻以移除光吸收層301，以便形成到達導電層309的第二開孔304。光吸收層301被分割成光吸收層308a與308b(見圖4D)。在露出光吸收層308a與308b、導電層309a的第二開孔304中形成導電膜306，以便光吸收層308a與308b、導電層309、及導電膜306可互相電性地連接(見圖4E)。
開孔之大小與由雷射光直徑所決定之照射區域間的關係，視雷射光之能量的量而定。當雷射光的能量夠大時，該能量到達被照射區的周邊，以致在絕緣層中所形成的開孔，大於被照射的區域。反之，當雷射光的能量小時，形成在絕緣層中之開孔的大小，與該照射區域幾乎相同。
如前所述，經由控制雷射光的能量，形成在絕緣層中之開孔的尺寸即可被適當地控制。
由於開孔可經由雷射光選擇性地形成，因此，不需要形成遮罩層，致可減少步驟的次數及材料。此外，其優點在於由於雷射光可聚焦成極小的光點，因此，光吸收層及絕緣層可高度精確地被處理成預定的形狀，且由於實施加熱的時間周期短且是瞬間，因此，除了該處理區域以外的區域實質上並未被加熱。
此外，由於該開孔是使用複數個步驟形成，亦即，以雷射照射移除薄膜及以蝕刻移除薄膜，即使被堆疊之各層膜的蝕刻選擇比高，該開孔仍可被適當地處理成所要的形狀(例如關於該堆疊層的深度及範圍)。例如，在以雷射光照射諸如形成在光吸收層表面(或光吸收層下方之導電層)上之氧化物膜或氮化物膜之絕緣層的情況中，形成在該開孔中的導電膜與該光吸收層間，並不必然能如願地電性連接。即使在此情況中，經由使用具有以雷射光照射所形成之第一開孔的絕緣層做為遮罩，對第一開孔蝕刻，以移除露於該第一開孔底表面的絕緣層，即可露出第二開孔中導電的光吸收層(或堆疊在該光吸收層下方的導電層)。
如前所述，可藉由雷射光照射以在絕緣層中形成電性連接各導電層的開孔(接觸孔)，不須使用複雜的光刻處理來形成遮罩層。
因此，經由按照本發明製造顯示器裝置，製程可以簡化，以至於材料的損失及成本都可降低。因此，可以高良率來製造顯示裝置。
(實施例模式3)
在本實施例模式中，將參考圖3A至3C描述製造顯示裝置的方法，以便以低成本經由高度可靠、更簡單的製程製造顯示裝置。
在本實施例模式中，諸如導電層、半導體層或類似物等組件(也稱為圖案)被選擇性地形成為具有預定的形狀，在處理成所要圖案的過程中，不使用光刻處理。在本實施例模式中，組件(也稱為圖案)意指包括在薄膜電晶體或顯示裝置中之諸如接線層、閘極電極層、源極電極層、或汲極電極層等的導電層、半導體層、遮罩層、絕緣層或類似物，且包括所有形成為具有預定形狀的所有零組件。
在本實施例模式中，在透明的移置用基板上形成諸如導電膜或半導體膜的光吸收膜，並以雷射光照射該移置用基板側，以使對應於雷射光照射區的光吸收膜，被移置到被移置的基板上，藉以形成具有所要形狀(圖案)的光吸收層，諸如導電層或半導體層。在本說明書中，其上形成有諸如該導電膜或該半導體膜，且在第一步驟中被雷射光照射過的基板稱為移置用基板，且其上最終被選擇性地形成有該光吸收膜(諸如該導電膜或該半導體膜)的基板稱為被移置的基板。由於不使用光刻處理即可選擇性地形成具有所要圖案的光吸收膜，諸如導電膜或半導體膜，該製程例如可被簡化，且成本可降低。
在本實施例模式中，用以形成薄膜的方法詳細描述於圖3A至3C。在圖3A至3C中，光吸收膜2202形成在第一基板2201上(其為移置用基板)，且第一基板2201與第二基板2202(其為被移置的基板)被配置成光吸收膜2202插置於其間。
雷射光2203透射通過第一基板2201，以雷射光2203從第一基板2201側選擇性地照射第二基板2202。在被雷射光2203照射之區域中的光吸收膜2202吸收雷射光2203，並經由熱的能量或類似物被移置到第二基板2202側，成為光吸收層2205。另一方面，未被雷射光2203照射的其它區域仍保留在第一基板2201側，成為光吸收膜2204a與2204b。按此方式，當將光吸收層2206的薄膜處理成所要的圖案時，不須使用光刻處理，諸如導電層或半導體層被選擇性地形成具有所要形狀的組件(亦稱為圖案)。
關於雷射光，可以使用與實施例模式1類似的雷射光，並實施類似的照射，且可使用圖30中所示雷射照射直寫系統。因此，對其特定的描述予以省略。
在被雷射光移置後，光吸收層可接受熱處理，或以雷射光照射。
光吸收膜2202係要被移置的目標，可使用吸收被照射之光的材料，且第一基板2201使用照射之光能透射的透明基板。藉由本發明，可自由地對各種不同的基板實施移置；因此，被移置之基板可選用之材料的範圍增加。此外，被移置之基板可選擇廉價的材料，以致可用低價位製造顯示裝置，且該顯示裝置可依據使用的應用具有各種不同的功能。
在本實施例模式中的薄膜形成方法，可用來形成包括在薄膜電晶體或顯示裝置中之諸如接線層、閘極電極層、源極電極層、或汲極電極層的導電層、半導體層、遮罩層、絕緣層或類似物。薄膜使用的材料可形成為光吸收層，並選擇能被薄膜吸收的光來照射。
例如，要被移置的光吸收層可使用導電材料。例如可使用鉻、鉭、銀、鉬、鎳、鈦、鈷、銅、及鋁其中之一或多樣材料。或者，光吸收層可使用半導體材料。例如，無機半導體材料可使用諸如矽、鍺、矽鍺、砷化鎵、氧化鉬、氧化錫、氧化鉍、氧化釩、氧化鎳、氧化鋅、砷化鎵、氮化鎵、氧化銦、磷化銦、氮化銦、硫化鎘、碲化鎘、或鈦酸鍶。該光吸收層也可加入氫或惰性氣體(例如氦(He)、氬(Ar)、氪(Kr)、氖(Ne)、氙(Xe))。
藉由本發明，可形成具有所要形狀的組件，諸如包括在顯示裝置內的接線等。此外，可經由降低光刻處理之複雜度的簡單處理來製造顯示裝置，以減少材料的損失及降低成本。因此，可以高良率來製造高性能且高可靠的顯示裝置。
(實施例模式4)
圖25A係顯示本發明之顯示面板之結構的頂視圖，其中，像素區2701中按矩陣配置的像素2702、掃描線入端2703、及信號線入端2704形成在具有絕緣表面的基板2700上。像素的數量可按照各種不同的標準設定：XGA的RGB全彩顯示器的像素數可以是1024×768×3(RGB)，UXGA的RGB全彩顯示器的像素數可以是1600×1200×3(RGB)，對應於全規格高解像(full－spec high vision)的RGB全彩顯示器的像素數可以是1920×1080×3(RGB)。
從掃描線入端2703延伸的掃描線與從信號線入端2704延伸的信號信交叉，且像素2702配置在矩陣的交叉點。每一個像素2702設置有一開關元件，且像素電極連接到該開關元件。開關元件的典型例是TFT。TFT的閘極電極側連接到掃描線，TFT的源極或汲極側連接到信號線，以使每一個像素可以由外部輸入的信號單獨地控制。
在圖25A所顯示的顯示面板結構中，雖然輸入至掃描及信號線的信號是由外部的驅動電路控制，但驅動IC 2751可經由COG(覆晶玻璃基板)設置在基板2700上，如圖26A所示。此外，驅動IC也可經由TAB(帶狀自動化粘合構裝)安裝，如圖26B所示。驅動IC可以使用單晶圓半導體基板來形成，或使用TFT在玻璃基板上所形成的電路來形成。在圖26A與26B中，每一個驅動IC 2751是連接至FPC 2750。
此外，在提供於每一個像素中之TFT是使用具有高結晶性複晶(微晶)所形成的情況中，掃描線驅動器電路3702可形成在基板3700上，如圖25B所示。在圖25B中，參考編號指示像素區3701，且信號線驅動器電路是由外部的驅動器電路控制，其與圖25A類似。在提供於每一個像素中之TFT是使用複晶(微晶)半導體、單晶半導體、或具有高遷移率之類似物所形成的情況中，如同在本發明中形成的TFT，掃描線驅動器電路4702與信號線驅動器電路4704可形成在與像素區4701同一基板4700上，如圖25C所示。
現將參考圖8A至8C、9A至9C、10A至10C、11A至11C、12A至12D、13A至13C、及14A與14B描述本發明的實施例模式。特別是描述應用本發明製造包括有反交錯配置之薄膜電晶體之顯示裝置的方法，圖8A、9A、10A、11A、12A、及13A係顯示裝置之每一像素區域的頂視圖；圖8B、9B、10B、11B、12B、及13B係分別為圖8A、9A、10A、11A、12A、及13A中沿A－C線所取的橫剖面圖；以及圖圖8C、9C、10C、11C、12C、及13C係分別為圖8A、9A、10A、11A、12A、及13A中沿B－D線所取的橫剖面圖。圖14A與14B也為顯示裝置的橫剖面圖。
關於基板100，可使用由矽化硼鋇玻璃、矽化硼鋁玻璃、或類似玻璃所製成的玻璃基板；石英基板；金屬基板；或塑膠基板，只要具有能忍受本製程之處理温度之耐熱性的都可使用。此外，基板100的表面可使用CMP法或類似方法拋磨，以使其平整。須注意，在基板100上可形成絕緣層。可使用含矽氧化物材料或含矽氮化物材料，以諸如包括電漿CVD法的CVD法、濺鍍法、或旋轉塗布法等各種方法，以形成單層或堆疊層的絕緣層。形成此絕緣層並非必要；不過，此絕緣層具有阻絕來自基板100之污染及類似影響的有利效果。
閘極電極層103(103a與103b)及104(104a與104b)形成在基板100上。形成閘極電極層103(103a與103b)及104(104a與104b)的材料可選用自Ag,Au,Ni,Pt,Pd,Ir,Rh,Ta,W,Ti,Mo,Al,及Cu等元素，或以上述元素為主成分的合金材料或複合材料。此外，典型上，也可使用以摻雜的半導體膜，諸如以磷為雜質元素的複晶矽膜或AgPdCu合金。此外，可使用單層結構或包括複數層的結構。例如，可使用氮化鎢膜與鉬(Mo)膜的雙層結構，或厚度50nm之鎢膜、厚度500nm之鋁與矽(Al－Si)合金膜、及厚度30nm之氮化鈦膜順序地堆疊在一起的3層結構。在3層結構的情況中，可使用氮化鎢取代第一導電膜的鎢，使用鋁與鈦(Al－Si)合金膜取代第二導電膜的鋁與矽(Al－Si)合金膜，及使用鈦膜取代第三導電膜的氮化鈦。
閘極電極層103a,103b,104a,及104b可使用濺鍍法、PVD(物理氣相沈積)法、CVD(化學氣相沈積)法(諸如低壓CVD(LPCVD)法或電漿CVD法)、或類似方法形成，並使用一遮罩層進行處理。此外，將組件轉換或繪製成所要圖案的方法，可使用諸如各種印刷法(形成將成為所要圖案之組件的方法，例如網版(油印)印刷、平版(平版印刷)印刷、凸版印刷、凹版(凹版印刷)印刷)、微滴排放法、滴注法(dispenser method)、選擇性塗布法，或類似方法。
導電膜可使用乾蝕或濕蝕處理。經由使用ICP(感應耦合電漿)蝕刻法，並適當地調整蝕刻條件(例如施加至線圈電極的功率量、施加至基板側上之電極的功率量、基板側上的電極温度、或類似條件等)，即可將每一電極層蝕刻成漸尖的形狀。須注意，關於蝕刻氣體，可使用氯基氣體，諸如Cl2 ,BCl3 ,SiCl4 ,或CCl4 、氟基氣體，諸如CF4 ,SF6 ,或NF3 、或O2 為適當。
在本實施例模式中，關於每一閘極電極層的形成，在移置用基板上形成實為光吸收的膜導電膜之後，以雷射光在被移置的基板上選擇性地形成被處理成所要形狀的閘極電極層。光吸收膜係藉由濺鍍法、PVD(物理氣相沈積)法、CVD(化學氣相沈積)法(諸如低壓CVD(LPCVD)法或電漿CVD法)、或類似方法形成在基板101上。其上形成有光吸收膜的基板101是移置用基板，且基板101與基板100(係被移置的基板)被配置成光吸收膜插置於其間。
以雷射光112a,112b,112c,及112d從基板101側穿過基板101選擇性地照射光吸收膜。光吸收膜中被雷射光112a,112b,112c,及112d照射的區域吸收雷射光112a,112b,112c,及112d，藉由熱或類似物的能量，這些區域被移置到基板100側，成為閘極電極層103(103a與103b)及104(104a與104b)。另一方面，未被雷射光112a,112b,112c,及112d照射的其它區域仍留在基板101側，成為光吸收膜102a,102b,102c,102d,及102e。按此方式，經由不使用光刻處理的移置，即可形成具有所要形狀的閘極電極層103(103a與103b)及104(104a與104b)。
在被雷射光移置後，該光吸收層可接受加熱處理或可用雷射光照射。
光吸收膜係要被移置的目標，使用可吸收被照射之光的材料，且第一基板101使用照射之光能透射的透明基板。藉由本發明，可自由地對各種不同的基板實施移置；因此，被移置之基板可選用之材料的範圍增加。此外，被移置之基板可選擇廉價的材料，以致可用低價位製造顯示裝置，且該顯示裝置可依據使用應用具有各種不同的功能。
接下來，在閘極電極層103(103a與103b)及104(104a與104b)上形成閘極絕緣層105。閘極絕緣層105可用矽的氧化物材料、矽的氮化物材料或類似材料形成，且可使用單層結構或堆疊層結構。在本實施例模式中，使用氮化矽膜及氧化矽膜的雙層結構。或者，可使用單層的氧氮化矽膜或包括3或多層的堆疊層。使用具有緊密膜品質的氮化矽膜為較佳。此外，在每一導電層是使用銀、銅、或類似材料以微滴排放法形成的情況中，藉由在其上形成氮化矽膜或NiB膜做為障膜，可獲得到防止雜質擴散及使表面平整的效果。須注意，為在低的沈積温度形成閘極漏電低的濃密絕緣膜，可將諸如氬氣的稀有氣體元素混入絕緣膜中，稀有氣體元素可包含在反應氣體中。
接下來，在閘極絕緣層105上形成第二開孔137。以微滴排放法形成諸如光阻或聚醯亞胺等隔離體的遮罩層。使用該遮罩層進行蝕刻，以在部分的閘極絕緣層105中形成第二開孔137，以便露出設置在閘極絕緣層105下方閘極電極層104。雖然該蝕刻可使用電漿蝕刻(乾蝕)或濕蝕，但以電漿蝕刻適合處理大型基板。關於蝕刻用的氣體，可使用氟基或氯基的氣體，諸如CF4 ,NF3 ,Cl2 ,或BCl3 。也可視需要加入諸如氦氣或氬氣等隋性氣體。此外，經由使用以大氣放電電漿進行的蝕刻處理，也可實施局部放電處理，以致不需要在基板的整個表面上形成遮罩層。
在本實施例模式中，如實施例模式1中所描述，第一開孔107係以雷射光形成，而第二開孔137是以蝕刻形成(見圖9A至9D)。須注意，圖9B及9D互相對應，且圖9B的後續步驟是圖9D。圖9A是對應於圖9D的頂視圖。在本實施例模式中，閘極電極層104的功能係光吸收層。
從閘極絕緣層105側以雷射光選擇性地照射閘極電極層104。閘極電極層104之被照射區域的部分被照射的能量蒸發，以便形成閘極電極層135。閘極電極層135上方的閘極絕緣層105被移除，以便形成第一開孔107。
接下來，使用具有第一開孔107的閘極絕緣層105做為遮罩，以蝕刻移除閘極電極層135，以便形成第二開孔137。閘極電極層135被處理成閘極電極層140(見圖9D)。在露出閘極電極層140的第二開孔137中形成源極或汲極電極層的導電膜，因此，閘極電極層140與源極或汲極電極層可互相電性地連接。第一及第二開孔107及137可在半導體層形成之後形成。
用以形成第二開孔137的該蝕刻，可用濕蝕或乾蝕其中一者或兩者來實施，且可實施複數次。
接下來，形成半導體層。可視需要形成具有一種導電類型的半導體層。此外，在n通道TFT的NMOS結構中，形成具有n型導電性的半導體層，在p通道TFT的PMOS結構中，形成具有p型導電性的半導體層，或可製造n通道TFT與p通道TFT的 CMOS結構。此外，為賦予導電類型，提供導電類型的元素，可經由摻雜而加入半導體層，以在該半導體層中形成雜質區，以便可形成n通道TFT或p通道TFT。可用PH3 氣體實施電漿處理以取代形成具有n型導電性的半導體層，來提供半導體層導電類型。
關於用來形成半導體層的材料，可以使用：以氣相沈積法使用半導體材料氣體(典型上為矽烷或鍺烷)或以濺鍍法形成的非晶半導體(後文中亦稱為"AS")；藉由使用光能量或熱能量使非晶半導體結晶所形成的複晶半導體或半非晶半導體(也稱為微晶，且在後文中亦稱為"SAS")；或類似物。半導體也可用各種方法來形成(例如濺鍍法、LPCVD法、或電漿CVD法)
SAS是具有非晶與結晶(包括單晶與複晶)結構間之中間結構的半導體，且具有在自由能中穩定的第3態。此外，SAS包括短距離次序的結晶區域及晶格扭曲。至少在部分的膜中可觀察到直徑0.5至20nm的晶粒。在矽是主要成分的情況中，拉曼光譜朝向低頻側位移，其低於520 cm－1 。以X－射線繞射可觀察到(111)與(220)的繞射峰值，其被考慮成來自矽晶格。SAS含有1原子%或更多的氫或鹵素，以便終結懸鍵。SAS係由含矽氣體的灼熱放電分解(電漿CVD)所形成。關於含矽氣體，如SiH4 ，Si2 H6 ,SiH2 Cl2 ,SiHCl3 ,SiCl4 ,SiF4 其中任一都可使用。此外，可混合F2 或GeF4 。含矽氣體可用氫氣稀釋，或用氫氣與He,Ar,Kr,及Ne等稀有氣體元素其中之一或多種來稀釋。稀釋比為1：2至1：1000，壓力大約0.1至133帕，電源頻率為1至120MHz，以13至60MHz較佳。加熱基板的温度以低於或等於300℃較佳，且SAS也可在100℃至200℃形成。大氣成分之雜質的濃度，諸如在膜中做為雜質元素的氧、氮及碳，小於或等於1×1020 cm－3 為較佳。特別是，氧濃度以小於或等於5×1019 cm－3 為較佳，小於或等於1×1019 cm－3 為更佳。此外，當包含有諸如氦、氬、氪、或氖等稀有氣體元素以進一步增加晶格扭曲時，穩定性可提高，且可獲得到一有利的SAS。此外，關於半導體層，也可使用以氫基氣體所形成的SAS層堆疊在使用氟基氣體所形成之SAS層上的堆疊層。
關於非晶半導體的典型例，可以使用被氫化的非晶矽；以及關於結晶半導體的典型例，可以使用複矽或或類似物。複矽(複晶矽)包括使用以處理温度高於或等於800℃所形成的複矽為主材料所形成之所謂的高溫複矽；使用以處理温度低於或等於600℃所形成的複矽為主材料所形成之所謂的低溫複矽；經由加入促進結晶化的元素使複矽結晶，及類似物。當然，如前所述，也可使用部分膜中包括結晶相的半非晶半導體或半導體。
當半導體層使用結晶的半導體層時，該結晶的半導體層可使用各種方法形成(例如雷射結晶法、熱結晶法、或使用諸如鎳做為促進結晶之元素的熱結晶法)。此外，微結晶半導體(即SAS)可經由雷射照射而結晶化，以改善其結晶性。在不使用促進結晶之元素的情況中，在以雷射光照射非晶矽膜之前，非晶矽膜在氮大氣中被加熱至500℃ 1小時以排放氫，以使非晶矽膜中的氫濃度小於或等於1×1020 原子/cm3 。這是因為如果含有太多氫的非晶矽膜被雷射光照射，該非晶矽膜可能破裂。
將金屬元素加入非晶半導體層方法並無特定限制，只要能將金屬元素加入該非晶半導體層的表面或內部即可。例如，濺鍍法、CVD法、電漿處理法(包括電漿CVD法)、及吸收法，或可使用施加金屬鹽溶液的方法。在這些方法中，使用溶液的方法簡單且有利，因為金屬元素的濃度容易控制。在此時，吾人希望在氧大氣中藉由UV光照射以熱氧化法來形成氧化物膜，以含有氫氧根或過氧化氫的溴氧水或類似物增進非晶半導體層之表面的可濕性，以便水溶液能擴散於該非晶半導體的整個表面。
為使非晶半導體結晶，熱處理可結合雷射光照射；或實施若干次的熱處理或雷射光照射。
此外，可藉由電漿法在基板上直接形成結晶的半導體層。此外，也可藉由直線電漿法在基板上選擇性地形成結晶的半導體層。
有機半導體材料也可用做為半導體，且可使用印刷法、滴注法、噴塗法、旋轉塗布法、微滴排放法、或類似方法。在此情況，由於不需要上述的蝕刻步驟，步驟的次可以減少。關於有機半導體，可以使用諸如稠五苯的低分子材料、高分子材料、或類似材料。此外，也可使用有機染料、導電高分子材料、或類似材料。至於本發明所用的有機半導體材料，可使用基本骨架中包括有共軛雙鍵之π－電子共軛高分子材料。典型上，可使用可溶解的高分子材料，諸如聚一硫第二烯伍圜、聚茀,聚(3－烷基噻吩)、或聚一硫第二烯伍圜衍生物。
此外，至於可用於本發明的有機半導體材料，可藉由沈積該材料之可溶解的前質以形成膜，並處理該膜以形成半導體層。請注意，這類有機半導體材料的例子為聚噻吩乙烯、聚(2,5－噻吩乙烯)、聚乙炔、聚乙炔衍生物。
為改變進入有機半導體的前質，不僅實施熱處理，還可增加反應催化劑，諸如氯化氫氣體。此外，關於用於溶解可溶解之有機半導體材料的典型溶劑，可使用：甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、苯甲醚、氯仿、二氯甲烷、ybutyllactone、乙二醇二丁醚、環己烷、NMP(N－甲基－2－四氫毗咯酮)、環己酮、2－丁酮、二氧六圜、二甲基甲醯胺(DMF)、THF(四氫肤喃)、或類似物。
在本實施例模式中，每一半導體層及具有一導電類型之半導體層的形成如下：在一移置用基板上形成一光吸收膜，並移置至被移置的基板，同時以雷射光選擇性地處理成所要的形狀。實為光吸收膜的半導體膜係以濺鍍法、PVD(物理氣相沈積)法、CVD法(諸如低壓CVD(LPCVD)法或電漿CVD法)、或類似方法，形成在基板114上。
形成有光吸收膜的基板114係移置用基板，且基板114與實為被移置之基板的基板100被配置成將該光吸收膜插置於其間。
雷射光115a,115b,115c,及115d透射過基板114，從基板114側以該雷射光選擇性地照射該光吸收膜。該光吸收膜被雷射光115a,115b,115c,及115d照射的區域吸收雷射光115a,115b,115c,及115d，且藉由熱的能量或類似物被移置到基板100側，成為具有一導電類型的半導體層110a,110b,111c,及111d。另一方面，未被雷射光115a,115b,115c,及115d照射的其它區域仍留在基板114側，成為光吸收膜113A至113f。半導體層108及109也可使用雷射光以相同方式，藉由移置法形成具有一導電類型的半導體層。按此方式，藉由選擇性地移置光吸收膜，不使用光刻處理，即可選擇性地形成具有所要形狀的半導體層108與109，及具有一導電類型的半導體層110a,110b,111c,及111d(見圖10A至10C)。
在被雷射光移置後，該光吸收層可接受熱處理或雷射光的照射。
該光吸收膜係要被移置的目標，使用可吸收被照射之光的材料，且第一基板114使用照射之光能透射的透明基板。藉由本發明，可自由地對各種不同的基板實施移置；因此，被移置之基板可選用之材料的範圍增加。此外，被移置之基板可選擇廉價的材料，以致可用低價位製造顯示裝置，且該顯示裝置可依據使用應用具有各種不同的功能。
在本實施例模式中，形成非晶半導體層做為半導體層108及109，且該等半導體層具有一導電類型110a,110b,111a,及111b。在本實施例模式中，形成含有磷(P)之具n型導電性的半導體膜，做為具有一導電類型的每一半導體膜，磷係給予n型導電性的雜質元素。具有一導電類型的每一半導體膜做為源極或汲極區。具有一導電類型的每一半導體膜可視需要形成，且可形成含有給予n型導電性之雜質元素(磷或砷)之具有n型導電性的半導體膜，或含有給予p型導電性之雜質元素(硼)之具有p型導電性的半導體膜。
在基板100上形成源極或汲極電極層116,117,118,及119。關於源極或汲極電極層116,117,118,及119，其元素可選用自Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(鎢)、Al(鋁)、Mo(鉬)、Ta(鉭)、及Ti(鈦)、包含上述元素做為主要成分的合金材料或複合材料或類似材料。此外，可以結合具有透光性的銦錫氧化物(ITO)、含有氧化矽的銦錫氧化物(ITSO)、有機銦、有機錫、氧化鋅、氮化鈦、或類似材料，源極或汲極電極層116,117,118,及119可以使用濺鍍法、PVD(物理氣相沈積)法、CVD(化學氣相沈積)法(諸如低壓CVD(LPCVD)法或電漿CVD法)、或類似方法形成，並使用遮罩層處理。此外，可將組件轉換或繪製成所要圖案的方法，可使用諸如各種印刷法(形成即將要成為所要圖案之組件的方法，例如網版(油印)印刷、平版(平版印刷)印刷、凸版印刷、凹版(凹版印刷)印刷)、微滴排放法、滴注法、選擇性塗布法，或類似方法。
導電膜可使用乾蝕或濕蝕處理。經由使用ICP(感應耦合電漿)蝕刻法，並適當地調整蝕刻條件(例如施加至線圈電極的功率量、施加至基板側上之電極的功率量、基板側上的電極温度、或類似條件等)，即可將每一電極層蝕刻成漸尖的形狀。須注意，關於蝕刻氣體，可使用氯基氣體，諸如Cl2 ,BCl3 ,SiCl4 ,或CCl4 、氟基氣體，諸如CF4 ,SF6 ,或NF3 、或O2 為適當。
在本實施例模式中，源極或汲極電極層可按如下形成：在移置用基板上形成實為光吸收的膜導電膜，並以雷射光選擇性地移置到被移置的基板上，同時被處理成所要的形狀。藉由濺鍍法、PVD(物理氣相沈積)法、CVD法(諸如低壓CVD(LPCVD)法或電漿CVD法)、或類似方法，在基板121上形成光吸收膜。
其上形成有光吸收膜的基板121是移置用基板，且基板121與基板100(係被移置的基板)被配置成光吸收膜插置於其間。
以雷射光122a,122b,122c,及122d從基板121側透過基板121選擇性地照射該光吸收層。光吸收膜中被雷射光122a,122b,122c,及122d照射的區域吸收雷射光122a,122b,122c,及122d，並藉由熱的能量或類似物被移置到基板100側，成為源極或汲極電極層116,117,118,及119。另一方面，未被雷射光122a,122b,122c,及122d照射的其它區域被留在基板121上，成為光吸收膜120A至120f。按此方式，藉由選擇性地移置光吸收膜，不使用光刻處理，即可選擇性地形成具有所要形狀的源極或汲極電極層116,117,118,及119(見圖11A至11C)。
在被雷射光移置後，該光吸收層可接受熱處理或雷射光的照射。
該光吸收膜係要被移置的目標，使用可吸收被照射之光的材料，且基板121使用照射之光能透射的透明基板。藉由本發明，可自由地對各種不同的基板實施移置；因此，被移置之基板可選用之材料的範圍增加。此外，被移置之基板可選擇廉價的材料，以致可用低價位製造顯示裝置，且該顯示裝置可依據使用應用具有各種不同的功能。
源極或汲極電極層116也可做為源極接線層，且源極或汲極電極層118也可做為電源線。
在形成於閘極絕緣層105中的第二開孔137中，源極或汲極電極層117與閘極電極層140互相電性地連接。部分的源極或汲極電極層118形成一電容器。
經由上述的處理，製造出反交錯配置式薄膜電晶體的電晶體139a與139b(見圖11A至11C)。
絕緣層123形成在閘極絕緣層105與電晶體139a與139b的上方。
絕緣層123可使用濺鍍法、PVD(物理氣相沈積)法、CVD(化學氣相沈積)法，諸如低壓CVD(LPCVD)法或電漿CVD法、或類似方法形成。此外，也可使用微滴排放法、各種印刷法(用以形成圖案的方法，諸如網版印刷或平版印刷)、塗布法(諸如旋轉塗布法、浸泡法、滴注法、或類似方法。
用以形成絕緣層123的材料可選用自氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁、類鑽石的碳(DLC)、含碳的氮(CN)、聚硅氮烷、及其它含無機絕緣材料物質。此外，也可使用含矽氧烷的材料。此外，也可選擇有機絕緣材料，諸如使用聚亞醯胺、丙烯、聚醯胺,聚亞醯胺醯胺,光阻、或苯環丁烯。另外的選擇，也可使用噁唑樹脂，及例如使用光可硬化聚苯并噁唑或類似物。
接著，在絕緣層123中形成開孔125。在本實施例模式中，如在實施例模式1中的描述，第一開孔125係以雷射光形成，且第二開孔136係以蝕刻形成(見圖12A至12D)。須注意，圖12C與12D互相對應，且圖12D係圖12C的後續步驟。圖12A係對應於圖12D的頂視圖。在本實施例模式中，源極或汲極電極層119的功能做為光吸收層。
以雷射光124從絕緣層123側選擇性地照射源極或汲極電極層119。源極或汲極電極層119之被照射區域的部分，被所照射的能量蒸發，以便形成源極或汲極電極層142。源極或汲極電極層142上方的絕緣層123被移除，以便形成第一開孔125。
接下來，使用具有第一開孔125的絕緣層123做為遮罩，以蝕刻移除源極或汲極電極層142，以便形成第二開孔136。因此，源極或汲極電極層142被處理成源極或汲極電極層141(見圖12D)。
用以形成第二開孔136的蝕刻可使用濕蝕及乾蝕其中之一或兩者實施，且可實施多次。
由於該開孔可用雷射光選擇性地形成，且不需要形成光罩，致可減少步驟的次數及材料。此外，其優點在於由於雷射光可聚焦成極小的光點，因此，光吸收層及絕緣層可高度精確地被處理成預定的形狀，且由於實施加熱的時間周期短且是瞬間，因此，除了該處理區域以外的區域實質上並未被加熱。
此外，由於該開孔是使用複數個步驟形成，亦即，以雷射照射移除薄膜及以蝕刻移除薄膜，因此，即使被堆疊之各層膜的蝕刻選擇比高，該開孔仍可被適當地處理成所要的形狀(例如關於該堆疊層的深度及範圍)。例如，在以雷射光照射諸如形成在光吸收層表面(或光吸收層下方之導電層)上之氧化物膜或氮化物膜之絕緣層的情況中，形成在該開孔中的導電膜與該光吸收層間，並不必然能如願地電性連接。即使在此情況中，經由使用具有以雷射光照射所形成之第一開孔的絕緣膜做為遮罩，對第一開孔蝕刻，以移除露於該第一開孔底表面的絕緣層，即可露出第二開孔中導電的光吸收層(或堆疊在該光吸收層下方的導電層)。
如前所述，可藉由雷射光照射以在絕緣層中形成電性連接各導電層的開孔(接觸孔)，不須使用複雜的光刻處理來形成遮罩層。
發光元件的第一電極層126其功能做為像素電極，被形成在露出源極或汲極電極層141的開孔136中，藉以電性連接至源極或汲極電極層141。
第一電極層126也可按如下形成，如實施例模式3中的描述：導電光吸收膜被形成在移置用基板上，並以雷射光照射，被選擇性地形成在被移置的基板上，同時被處理成所要的形狀。
在本實施例模式中，第一電極層係經由形成導電膜，並使用遮罩層將其處理成所要的形狀而形成。
第一電極層126係藉由濺鍍法、PVD(物理氣相沈積)法、CVD法(諸如低壓CVD(LPCVD)法或電漿CVD法)、或類似方法所形成。至於形成第一電極層126的材料，可使用氧化錫銦(ITO)、含氧化矽的氧化錫銦(ITSO)、氧化鋅(ZnO)、或類似材料。較佳是以濺鍍法使用含氧化矽的氧化錫銦，使用其中含2至10wt%之氧化矽的ITO做為標靶。也可使用ZnO摻雜以鎵(Ga)或是含氧化矽之氧化鋅銦(IZO)的氧化導電材料取代，使用氧化銦中摻雜以2至20wt%之氧化鋅(ZnO)的標靶。
至於遮罩層，可使用諸如環氧樹脂、酚樹脂、鄰甲酚樹脂、丙烯酸樹脂、密胺樹脂、氨基鉀酸脂樹脂、或類似材料。此外，遮罩層可藉由微滴排放法，使用諸如苯環丁烯、聚對二甲苯、氟化亞芳基乙醚、或聚亞醯胺之具有透光特性的有機材料形成；以矽氧烷－基聚合物之聚合作用所形成的複合材料；含有水溶性均聚物(homopolymer)及水溶性共聚物(copolymer)的合成材料；或類似材料。或可選擇使用含有感光劑的商用光阻材料。例如可使用正型光阻或負型光阻。無論使用任何材料，表面張力及粘度要適當地控制，例如經由控制溶劑的濃度或添加界面活性劑或類似物。
第一電極層126可藉由乾蝕或濕蝕處理。經由使用ICP(感應耦合電漿)蝕刻法，並適當地調整蝕刻條件(例如施加至線圈電極的功率量、施加至基板側上之電極的功率量、基板側上的電極温度、或類似條件等)，即可將每一電極層蝕刻成漸尖的形狀。須注意，關於蝕刻氣體，可使用氯基氣體，諸如Cl2 ,BCl3 ,SiCl4 ,或CCl4 、氟基氣體，諸如CF4 ,SF6 ,或NF3 、或O2 為適當。
第一電極層126可藉由CMP法或使用聚乙烯醇－基多孔體來清潔及拋光，以使其表面平整。此外，在使用CMP法拋光後，第一電極層126的表面可接受紫外光照射、氧電漿處理、或類似處理。
經由上述處理，顯示面板所用的TFT基板，其中，底閘極TFT與第一電極層126在基板100上的連接即可完成。本實施例模式中的TFT係反交錯配置類型。
接下來，選擇性地形成絕緣層131(亦稱為隔牆)。所形成的絕緣層131中，在第一電極層126的上方具有開孔。在本實施例模式中，絕緣層131係形成在整個表面，並使用光阻或類似物的光罩蝕刻圖案。當以微滴排放法、印刷法、滴注法、或類似方法形成絕緣層131時，圖案可直接且選擇性地形成，不需要實施蝕刻以製作圖案。
絕緣層131可使用無機絕緣材料形成，諸如氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁；丙烯酸、甲基丙烯酸、或其衍生物；耐熱高分子材料，諸如聚亞醯胺、芳香聚醯胺、或聚苯咪唑；無機矽氧烷的絕緣材料，其包括在使用矽氧烷基之材料做為開始材料所形成的複合物間包括Si－O－Si鍵，且包括矽、氧及氫；或者有機矽氧烷的絕緣材料，其連接到氫的矽由諸如甲基或苯基有機群取代。也可使用諸如丙烯或聚亞醯胺等的光敏或非光敏材料。所形成的絕緣層131以具有連續改變的曲率半徑為較佳，以便增進形成於絕緣層131上之電致發光層132與第二電極層133的覆蓋。
此外，在藉由微滴排放法排放一合成物而形成絕緣層131之後，可藉由壓製以施加壓力整平其表面來增進平面性。關於壓製法，可藉由以滾筒或類似物掃掠表面以減少表面的凹與凸。或者，在以溶劑或類似物將表面軟化或溶解後，以氣刀移除凹與凸的表面。此外，也可使用CMP法拋光表面。當由於微滴排放法使得表面不平時，可使用此步驟來整平該表面。當以此步驟改善平面性時，顯示面板之顯示不規則或類似情況得以避免，且因此可顯示高精準的影像。
在做為顯示面板之TFT基板的基板100上形成發光元件(見圖14A與14B)。
在形成電致發光層132之前，在大氣壓力中以200℃實施熱處理，以移除第一電極層126與絕緣層131中的濕氣，以及其表面上所吸收的濕氣。此外，在低壓下實施200至400℃為較佳，250至350℃為更佳的熱處理，並連續地在低壓下以真空蒸鍍法或微滴排放法形成電致發光層132，不使基板暴露於空氣。
關於電致發光層132，可藉由蒸鍍法使用蒸鍍遮罩或類似物選擇性地形成顯現紅(R)、綠(G)、及藍(B)光的材料。顯現紅(R)、綠(G)、及藍(B)光的材料也可藉由微滴排放法形成(藉由使用低分子材料、高分子材料、或類似材料)，與彩色濾光片類似，且在此情況，可不使用光罩而選擇性地沈積R、G、及B的材料，以此為較佳。在電致發光層132上堆疊第二電極層133，以便完成使用發光元件之具有顯示功能的顯示裝置。
雖然圖中未顯示，但提供覆蓋第二電極層133的鈍化膜具有實效。於製造顯示裝置時提供的鈍化(保護)膜可使用單層結構或多層結構。鈍化膜可由絕緣膜的單層或堆疊層形成，包含氮化矽(SiN)、二氧化矽(SiO2 )、氧氮化矽(SiON)、氧化氮化矽(SiNO)、氮化鋁(AlN)、氧氮化鋁(AlON)、含氮多於氧的氧化氮化鋁(AlON)、氧化鋁、類鑽石的碳(DLC)、含碳的氮(CNx )。例如，也可使用含碳之氮(CNx )或氮化矽(SiN)的堆疊層，或有機材料，以及也可使用諸如苯乙烯聚合物之高分子材料的堆疊層。或者，可使用矽氧烷材料。
此時，關於鈍化膜，以使用能提供適當覆蓋性的膜為較佳，且使用碳膜特別是以DLC膜做為鈍化膜具有此效果。DLC膜可在從室溫至低於或等於100℃的温度範圍中形成，即使在具有低耐熱的電致發光層表面也很容易形成。DLC膜可藉由電漿CVD法(典型上有RF電漿CVD法、微波CVD法、電子迴旋加速器共振(ECR)CVD法、加熱絲CVD法、或類似方法)、燃燒焰法、濺鍍法、離子束蒸鍍法、雷射蒸鍍法、或類似方法形成。關於用來沈積的反應氣體，使用氫氣與碳氫－基氣體(例如CH4 、C2 H2 、或C6 H6 )，以灼熱放電將其離子化，且該等離子被加速以撞擊被施加負自偏壓電壓的陰極。此外，也可使用C2 H4 氣體與N2 氣體做為反應氣體以形成CN膜。DLC膜對氧具有高度的阻擋效果，可抑制電致發光層的氧化。因此，在後續的密封步驟期間，可避免諸如電致發光層氧化的問題。
密封構件被形成，且以密封基板實施密封。之後，軟性接線板可連接至閘極接線層，其被形成用來與每一閘極電極層103電性地連接，以便可電性連接到外部。此也應用於被形成用來電性連接源極或汲極電極層116的源極接線層，其也是源極接線層。
以填充劑填充設置元件之基板100與密封基板間的間隙，並實施其間的密封。配置填充劑也可使用滴注法。也可使用惰性氣體取代填充劑填充該空間，諸如氮氣。此外，經由在顯示裝置中提供乾燥劑，可避免由於發光元件中之濕氣所導致的劣化。乾燥劑可提供於密封基板側或設置元件的基板100側，且可藉由在該基板中形成密封構件的區域中形成凹部以放置乾燥劑。此外，經由在對應於對顯示無貢獻的區域中放置乾燥劑，諸如驅動器電路區域或密封基板的接線區域，即使乾燥劑是不透明的物質，也不會有損於開口率。填充劑可包含吸濕材料，以具有如同乾燥劑的功能。經過上述處理，即可完成使用發光元件之具有顯示功能的顯示裝置。
在本實施例模式中，雖然所描述的開關TFT具有單閘結構，但該開關TFT也可使用多閘結構，諸如雙閘結構。此外，當半導體層是由SAS或結晶半導體形成時，可經由加入賦予一導電類型的雜質而形成雜質區。在此情況，該半導體層可具有不同濃度的雜質區。例如，低濃度雜質區可形成在通道區四周，及與閘極電極層部分重疊的區域中，以及高濃度雜質區可形成在低濃度區域外側的區域中。
本實施例模式可與任何的實施例模式1至3適當地結合。
藉由本發明，可以形成具有所要形狀的組件，諸如包括在顯示裝置內的接線等。此外，可經由降低光刻處理之複雜度的簡單處理來製造顯示裝置，以減少材料的損失及降低成本。因此，可以高良率來製造高性能且高可靠的顯示裝置。
(實施例模式5)
在本實施例模式中，描述以低成本經由高度可靠、更簡單的製程製造顯示裝置的例子。特別是描述使用發光元件做為顯示元件的發光顯示裝置。在本實施例模式中，將參考圖15A及15B描述製造顯示裝置的方法。
關於在具有絕緣表面的基板150上形成底膜，使用氧化氮化矽膜形成厚度10至200nm底膜151a(以50至150nm較佳)，並使用氧氮化矽膜形成厚度50至200nm底膜151b(以100至150nm較佳)，該等底膜可藉由濺鍍法、PVD(物理氣相沈積)法、CVD(化學氣相沈積)法，諸如低壓CVD(LPCVD)法或電漿CVD法、或類似方法形成。或者，也可使用丙烯酸、甲基丙烯酸、或其衍生物；耐熱高分子材料，諸如聚亞醯胺、芳香聚醯胺、或聚苯咪唑；或矽氧烷樹脂。此外，可選擇樹脂材料，諸如乙烯基樹脂，例如可使用聚乙烯醇或聚乙烯醇縮丁醛、環氧樹脂、酚樹脂、鄰甲酚樹脂、丙烯酸樹脂、密胺樹脂、或氨基鉀酸酯樹脂。另外，可選擇有機材料，諸如可使用苯環丁烯、聚對二甲苯、氟化亞芳基乙醚、或聚亞醯胺、含有水溶性均聚物及水溶性共聚物的合成材料、或類似材料。另外，可選擇惡唑樹脂，諸如可使用光可硬化聚苯并噁唑。
此外，可使用微滴排放法、印刷法(用以形成圖案的方法，諸如網版印刷或平版印刷)、凸版印刷、塗布法(諸如旋轉塗布法)、浸泡法、滴注法、或類似方法。在本實施例模式中，底膜151a與51b是以電漿CVD所形成。關於基板150，可使用玻璃基板、石英基板、矽基板、金屬基板、或其表面上形成有絕緣膜的不銹鋼基板。此外，耐熱性足以忍受本實施例模式之處理温度的塑膠基板，或諸如膜之軟性基板也都可使用。關於塑膠基板，可以使用PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚對敘二甲酸乙二酯)、PES(聚醚碸)。關於軟性基板，可以使用諸如丙烯酸的合成樹脂。由於按本實施例模式所製造的顯示裝置具有透過基板150從發光元件取光的結構，因此，基板150必須具有透光的特性。
關於底膜，可以使用氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、矽氮化物氧化物、或類似材料，以及可使用單層結構或堆疊層結構，諸如包括2或3層的結構。
接著，在底膜上形成半導體膜。該半導體膜的厚度為25至200nm(以30至150nm較佳)，可使用各種方法形成，例如濺鍍法、LPCVD法、或電漿CVD法)。在本實施例模式中，以使用結晶的半導體膜為較佳，其是藉由雷射使非晶半導體結晶化所獲得到。
由此所獲得到的半導體膜可摻雜微量的雜質元素(硼或磷)，以便控制薄膜電晶體的臨界電壓。此種雜質元素的摻雜，可在結晶化步驟前的非晶半導體膜上實施。如果非晶半導體摻雜有雜質元素，該雜質的活化，也可由後續為結晶化的加熱處理來實施。此外，摻雜所造成的瑕疵或類似物可被恢復。
接著，以蝕刻將結晶化的半導體膜處理成所要的形狀，藉以形成半導體層。
雖然為處理成所要形狀的蝕刻可以使用電漿蝕刻(乾蝕刻)或濕蝕刻，但以電漿蝕刻較適合處理大型基板。關於蝕刻的氣體，可使用氟基氣體，諸如CF4 或NF3 ，或是氯基氣體，諸如Cl2 或BCl3 。可視需要加入隋性氣體，諸如He或Ar。此外，經由利用使用大氣放電電漿的蝕刻處理，也可實施局部放電處理，且不需要在基板的整個表面形成遮罩層。
在本發明中，導電層形成為接線層或電極層，用於形成預定圖案的遮罩層或類似物，都可用能選擇性地形成圖案的方法來形成，諸微滴排放法。經由微滴排放(噴射)法(視其系統，也可稱為噴墨法)，為特定目的所混合之合成物的微滴被選擇性地排放(噴射)以形成預定的圖案(例如導電層或絕緣層)。此時，在形成區上實施用以控制可濕性或黏著性的處理。此外，也可使用能轉移或繪製的方法，諸如印刷法(用以形成圖案的方法，諸如網版印刷或平版印刷)，或滴注法。
形成覆蓋半導體層的閘極絕緣層。閘極絕緣層是藉由電漿CVD法、濺鍍法、或類似方法以厚度10至150nm之含矽的絕緣膜所形成。可用以形成閘極絕緣層的材料諸如矽的氧化物材料或氮化物材料，典型上是氮化矽、氧化矽、氧氮化矽、或氧化氮化矽，且可以是堆疊層或單層。例如，絕緣層可具有包括氮化矽膜、氧化矽膜、及氮化矽膜3層的堆疊層結構，或是氧氮化矽膜的單層結構，或其2層的堆疊層結構。
接下來，在閘極絕緣層上形成閘極電極層。閘極電極層可用濺鍍法、蒸鍍法、CVD法、或類似方法形成。形成閘極電極層的材料可選用自鉭(Ta)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鉻(Cr)、釹(Nd)，或包含上述元素做為主要成分的合金材料或複合材料。此外，關於閘極電極層，也可使用半導體膜，典型上為摻雜以雜質(諸如磷)的複晶矽，或AgPdCu合金。閘極電極層可以是單層或堆疊層。
在本實施例模式中，雖然閘極電極層形成為漸尖形狀，但本發明並不限於此。閘極電極層可使用堆疊層結構，其中僅一層為漸尖形狀，而其它層藉由各向異性蝕刻而具有垂直的側表面。堆疊的各閘極電極層間，可如本實施例模式中有不同，也可以相同的漸尖角度。由於漸尖的形狀，堆疊於其上之膜的覆蓋性可獲增進，且瑕疵可減少，以致使可靠度獲改善。
閘極絕緣層可能會被用來形成閘極電極層的蝕刻步驟減薄到某一程度。
雜質元素被加入到半導體層以形成雜質區。藉由控制雜質元素的濃度，該雜質區可形成為高濃度雜質區或低濃度雜質區。具有低濃度雜質區的薄膜電晶體，被稱為具有LDD(輕摻雜汲極)結構的薄膜電晶體。此外，該低濃度雜質區可被形成為與閘極電極部分重疊；此種薄膜電晶體被稱為具有GOLD(閘極重疊LDD)結構的薄膜電晶體。經由在其雜質區中加入磷(P)或類似元素，薄膜電晶體的導電類型被設定為n型，在形成p通道薄膜電晶體的情況中，可加入硼(B)或類似元素。
在本實施例模式中，雜質區與閘極電極層重疊，且有閘極絕緣層插置於其間的區域稱為Lov區。此外，雜質區不與閘極電極層重疊，且有閘極絕緣層插置於其間的其它區域稱為Loff區。
為活化雜質元素，可實施熱處理、強光照射、或雷射光照射。在活化的同時，電漿對閘極絕緣層的破壞，或電漿對閘極絕緣層與半導體層間之介面的破壞都可復原。
接下來，形成覆蓋閘極電極層與閘極絕緣層的第一中間絕緣層。在本實施例模式中，使用絕緣膜167及168的堆疊層結構。關於每一絕緣膜167及168，可藉由濺鍍法或電漿CvD法，使用氮化矽膜、氮化氧化矽膜、氧氮化矽膜、氧化矽膜、或類似物來形成。此外，也可使用其它含矽之絕緣膜的單層，或包括這些之3或多層的堆疊層結構。
此外，在氮氣大氣中實施300至550℃之熱處理1至12小時，藉以氫化該半導體層。在400至500℃中實施熱處理較佳。在此步驟中，半導體層中的懸鍵被包含在絕緣膜167中的氫終止，絕緣膜167係中間絕緣層。在本實施例模式中，熱處理是在410℃中實施。
絕緣膜167與168使用的材料也可選擇自氮化鋁(AlN)、氧氮化鋁(AlON)、含氮多於氧的氧化氮化鋁(AlON)、氧化鋁、類鑽石的碳(DLC)、含碳的氮(CN)、聚硅氮烷、及含無機絕緣材料的其它物質。也可使用含矽氧烷的材料。或者，也可使用諸如聚亞醯胺、丙烯、聚醯胺、聚亞醯胺醯胺、光阻、或苯環丁烯。另一選擇，可使用噁唑樹脂，及例如使用光可硬化的聚苯并噁唑或類似物。
接下來，在絕緣膜167及168及閘極絕緣層中形成到達半導體層的接觸孔(開孔)。
在本實施例模式中，以雷射光形成開孔，如實施例模式1中的描述。以雷射光從絕緣膜167與168側選擇性地照射半導體層的源極區與汲極區，且半導體層之源極區與汲極區之被照射區域上方的絕緣膜167與168及閘極絕緣層被所照射的能量移除，以致形成第一開孔。
接下來，使用具有第一開孔的閘極絕緣層與絕緣膜167與168做為遮罩，蝕刻半導體層之源極區與汲極區的部分，以便形成其中露出半導體層之源極區與汲極區的第二開孔。
形成第二開孔的蝕刻，可用濕蝕刻及乾蝕刻其中之一或兩者來實施，且可實施複數次。
在露出半導體層之源極區與汲極區的開孔中形成源極電極層與汲極電極層，因此，半導體層之源極區與汲極區可電性連接至源極電極層與汲極電極層。
源極電極層與汲極電極層每一都可按如下形成；以PVD法、CVD法、蒸鍍法、或類似方法形成導電膜，並將其處理成所要的形狀。另者，藉由微滴排放法、印刷法、滴注法、電解電鍍法、或類似方法，在預定的部分選擇性地形成導電膜。此外，或者可使用回流法或鑲嵌法。關於源極電極層與汲極電極層每一的材料，可使用金屬，諸如Ag,Au,Cu,Ni,Pt,Pd,Ir,Rh,W,Al,Ta,Mo,Cd,Zn,Fe,Ti,Si,Ge,Zr,或Ba，或其合金或金屬氮化物。此外，也可使用這些的堆疊層結構。
包括在本實施例模式之顯示裝置中之每一閘極電極層、半導體層、源極電極層、及汲極電極層，也可按如下形成，如實施例模式3中之描述：使用導電材料或半導體材料在移置用基板上形成光吸收膜，以雷射光照射，被選擇性地形成在被移置的基板上，並同時被處理成所要的形狀。因此，由於不使用光刻處理，製程被簡化，以致材料的損失與成本也跟著下降。
經由上述步驟，可以製造出主動矩陣基板，其中，在Lov區中具有p型雜質區的p通道薄膜電晶體285與在Lov區中具有n型雜質區的n通道薄膜電晶體275，被設置在周邊驅動器電路區204中；以及，在Loff區中具有n型雜質區的多通道型n通道薄膜電晶體265與在Lov區中具有p型雜質區的p通道薄膜電晶體255設置在像素區206內。
本發明並不限於此實施例模式，且每一薄膜電晶體的結構可以是其中形成有一個通道形成區的單閘極結構，其中形成有2個通道形成區的雙閘極結構，或其中形成有3個通道形成區的三閘極結構。
接下來，形成絕緣膜181做為第二中間絕緣層。在圖15A與15B中，設有藉由刻線以分隔的分隔區201、連接FPC的外部端點連接區202、用於周邊部分之引線接線區的接線區203、周邊驅動器電路區204、及像素區206。接線179A與179b設置在接線區203內，連接至外部端點的端點電極層178設置在外部端點連接區202內。
用來形成絕緣膜181的材料可選用自氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、氧化氮化矽、氮化鋁(AlN)、含氮的氧化鋁(也稱為氧氮化鋁)(AlON)、含氧的氮化氧化鋁(也稱為氧化氮化鋁)(AlNO)、氧化鋁、類鑽石碳(DLC)、含氮的碳(CN)、PSG(磷矽玻璃)、BPSG(硼磷矽玻璃)、礬土、及含無機絕緣材料的物質。此外，也可使用矽氧烷樹脂。另者，可使用光敏性或非光敏性的有機絕緣層材料，諸如聚亞醯胺、丙烯、聚醯胺、聚亞醯胺醯胺、光阻、苯環丁烯、或低介電常數材料(低－k材料)。另者，可使用噁唑樹脂，且例如可使用光可硬化的聚苯并噁唑或類似物。中間絕緣層需要提供高耐溫、高絕緣特性、及高平面性；因此，使用塗布法(典型為旋轉塗布法)來形成絕緣膜181為較佳。
絕緣膜181可用浸泡法、噴灑塗布法、刮刀、輥塗布機、簾式塗布機、刀式塗布機、CVD法、蒸鍍法、或類似方法來形成。此外，絕緣膜181包括可用微滴排放法來形成。在使用微滴排放法的情況中，可節省材料溶液。另者，可使用像微滴排放法般可轉移或繪製圖案的方法，諸如印刷法(用來形成圖案的方法，諸如網版印刷或平版印刷)、滴注法、或類似方法。
在像素區域206中的絕緣膜181內形成接觸孔，即，微小開孔。源極或汲極電極層電性地連接至形成在絕緣膜181中之開孔內的第一電極層185。形成在絕緣膜181中開孔可按如下方法形成，如實施例模式1中的描述：做為遮罩的第一開孔係以雷射光照射所形成，並使用具有第一開孔的薄膜做為遮罩實施蝕刻，以形成第二開孔。在本實施例模式中，使用較容易蒸發的低融點金屬(在本實施例模式中為鉻)做為源極與汲極電極層。以雷射光從絕緣膜181側選擇性地照射源極與汲極電極層，藉由照射的能量移除源極與汲極電極層之被照射區域上方的絕緣膜181。
接著，使用具有第一開孔的絕緣膜181做為遮罩，藉由蝕刻以移除源極與汲極電極層，以便形成第二開孔。在露出源極與汲極電極層的第二開孔中形成第一電極層185，藉以源極與汲極電極層與第一電極層185可互相電性地連接。形成第二開孔所用的蝕刻，可用濕蝕刻或乾蝕刻其中之一或兩者來實施，且可實施複數次。
由於開孔是以雷射光選擇性地形成，其不需要形成遮罩層，致可減少步驟的次數及材料。此外，其有利點在於由於雷射光可聚焦成極小的光點，因此，導電層與絕緣層可高度精確地被處理成預定的形狀，且由於實施加熱的時間周期短且是瞬間，因此，除了該處理區域以外的區域實質上並未被加熱。
此外，由於該開孔是使用複數個步驟形成，亦即，以雷射照射移除薄膜及以蝕刻移除薄膜，因此，即使被堆疊之各層膜的蝕刻選擇比高，該開孔仍可被適當地處理成所要的形狀(例如關於該堆疊層的深度或範圍)。例如，在以雷射光照射諸如形成在光吸收層表面(或光吸收層下方之導電層)上之氧化物膜或氮化物膜之絕緣層的情況中，形成在該開孔中的導電膜與該光吸收層間，並不必然能如願地電性連接。即使在此情況中，經由使用具有以雷射光照射所形成之第一開孔的絕緣膜做為遮罩，對該第一開孔蝕刻，以移除露於第一開孔底表面的絕緣膜，即可露出第二開孔中導電的光吸收層(或在該光吸收層下方的導電層)。
如前所述，可經由雷射光照射而在絕緣層中形成電性連接導電層的開孔(接觸孔)，不需使用複雜的光刻處理來形成遮罩層。
第一電極層185的功能做為陽極或陰極，膜中含有的元素選擇自Ti,Ni,W,Cr,Pt,Zn,Sn,In,及Mo，或含有上述元素做為主要成分的合金材料或複合材料，諸如氮化鈦、TiSix Ny 、WSix 、氮化鎢、WSix Ny 、或NbN、或其堆疊層的膜，具有100至800nm的總厚度都可使用。
在本實施例模式中，由於使用發光元件做為顯示元件，且來自該發光元件的光係從第一電極層185側取得，因此，第一電極層185具有透光的特性。第一電極層185係經由形成透明的導電膜，並將其蝕刻成所要之形狀而形成。
在本發明中，關於係為透光電極層的第一電極層185，可使用特定的透光導電材料形成透明導電膜，例如可使用含氧化鎢的氧化銦、含氧化鎢的氧化鋅銦、含氧化鈦的氧化銦、含氧化鈦的氧化錫銦、或類似材料。不用說，也可使用氧化錫銦(ITO)、氧化鋅銦(IZO)、加入氧化矽的氧化錫銦(ITSO)、或類似材料。
此外，即使在材料不具透光特性的情況下，諸如金屬膜，當厚度薄到光能被傳送時(大約5至30nm較佳)，光即可穿透第一電極層185來發射。關於可用做為第一電極層185的金屬薄膜，可使用鈦、鎢、鎳、金、鉑、銀、鋁、鎂、鈣、鋰、或其合金、或類似材料形成的導電膜。
第一電極層185可使用蒸鍍法、濺鍍法、CVD法、印刷法、滴注法、微滴排放法、或類似方法來形成。在本實施例模式中，第一電極層185是以濺鍍法使用含氧化鎢的氧化鋅銦所形成。第一電極層185的總厚度以形成為100至800 nm較佳。第一電極層185可按以下方式形成，如實施例模式3中之描述：在移置用基板上形成導電光吸收膜，以雷射光照射以在被移置的基板上選擇性地形成，同時處理成所要的形狀。
第一電極層185可藉由CMP法或使用聚乙烯醇－基多孔體來清潔及拋光，以使其表面平整。此外，在使用CMP法拋光後，第一電極層185的表面可接受紫外光照射、氧電漿處理、或類似處理。
在第一電極層185被形成之後，也可實施熱處理。藉由此熱處理，包含在第一電極層185中的濕氣可被排出。因此，在第一電極層185中不會發生排氣(degasification)或類似情況；因此，即使當在第一電極層上形成容易被濕氣劣化的發光材料時，該發光材料也不會被劣化，並可製造出高度可靠的顯示裝置。
接下來，形成覆蓋第一電極層185之最後部分及源極或汲極電極層的絕緣層186(也稱為隔牆、障物等)。
絕緣層186可由氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、氧化氮化矽、或類似材料形成，且可使用單層結構或堆疊層結構，諸如包括2或3層的結構。此外，絕緣層186也可由選用自氮化鋁、含氧多於氮的氧氮化鋁、類鑽石的碳(DLC)、含氮的碳、聚硅氮烷、及含無機絕緣層材料的其它物質來形成。也可使用含矽氧烷的材料。另者，可使用光敏性或非光敏性的有機絕緣層材料，諸如聚亞醯胺、丙烯、聚醯胺、聚亞醯胺醯胺、光阻、苯環丁烯、或聚硅氮烷。其它的選擇，也可使用噁唑樹脂，以及例如可使用光可硬化的聚苯并噁唑或類似物。
絕緣層186可使用濺鍍法、PVD(物理氣相沈積)法、CVD(化學氣相沈積)法(諸如低壓CVD(LPCVD)法或電漿CVD法)、或類似方法來形成。此外，也可使用微滴排放法、各種印刷法(用以形成圖案的方法，諸如網版印刷或平版印刷)、塗布法(諸如旋轉塗布法)、浸泡法、滴注法、或類似方法。
雖然為處理成所要形狀的蝕刻可以使用電漿蝕刻(乾蝕刻)或濕蝕刻，但以電漿蝕刻適合處理大型基板。關於蝕刻的氣體，可使用氟基氣體，諸如CF4 或NF3 ，或是氯基氣體，諸如Cl2 或BCl3 。可視需要加入隋性氣體，諸如He或Ar。此外，經由利用使用大氣放電電漿的蝕刻處理，也可實施局部放電處理，且不需要在基板的整個表面形成遮罩層。
在圖15A所示的連接區205中，以與第二電極層相同材料及相同步驟所形成的接線層，電性連接至以與閘極電極層相同材料及相同步驟所形成的接線層。
在第一電極層185上形成發光層188。雖然圖15A與15B中僅顯示一個像素，但在本實施例模式中，對應於R(紅)、G(綠)、及B(藍)的電場電極層是分開來形成的。
接著，在發光層188上設置由導電膜所形成的第二電極層189。關於第二電極層189，可以使用鋁、銀、鋰、鈣、或這些金屬的合金或複合物，諸如MgAg、MgIn、AlLi、或CaF2 ，或可使用氮化鈣。按此方式，發光元件190包括形成有第一電極層185、發光層188、及第二電極層189(見圖15B)。
在圖15A與15B所示實施例模式的顯示裝置中，來自發光元件190的光，穿透第一電極層185在圖15B箭頭所示的方向被傳送。
在本實施例模式中，在第二電極層189上提供一絕緣層做為鈍化膜(保護膜)。因此，其提供鈍化膜覆蓋第二電極層189的效果。可用來形成鈍化膜的絕緣膜包含氮化矽、氧化矽、氧氮化矽、氧化氮化矽、氮化鋁、氧氮化鋁、含氮多於氧的氧化氮化鋁、氧化鋁、類鑽石的碳(DLC)、或含氮的碳，及使用絕緣膜的單層結構或其堆疊層結構。另者，可使用矽氧烷樹脂。
在此情況中，關於鈍化膜，以使用能提供適當覆蓋的膜為較佳，且使用碳膜特別是以DLC膜具有此效果。DLC膜可在從室溫至低於或等於100℃的温度範圍中形成，且在低耐熱的發光層188表面也很容易形成。DLC膜可藉由電漿CVD法(典型上有RF電漿CVD法、微波CVD法、電子迴旋加速器共振(ECR)CVD法、加熱絲CVD法、或類似方法)、燃燒焰法、濺鍍法、離子束蒸鍍法、雷射蒸鍍法、或類似方法形成。關於沈積所用的反應氣體，使用氫氣與碳氫－基氣體(例如CH4 、C2 H2 、C6 H6 、或類似氣體)，以灼熱放電將其離子化，且該等離子被加速以撞擊被施加負自偏壓電壓的陰極。此外，也可使用C2 H4 氣體與N2 氣體做為反應氣體以形成CN膜。DLC膜對氧具有高度的阻擋效果，因此，可抑制發光層188的氧化。因此，在後續密封步驟期間，可避免諸如發光層188的氧化問題。
發光元件190因此而形成於基板150之上，並藉由使用密封構件192與密封基板195互相緊密附著在一起，以便將發光元件予以密封(見圖15A與15B)。關於密封構件192，典型上，以使用可見光可硬化樹脂、紫外光可硬化樹脂、或熱塑型樹脂為較佳。例如，可使用以下的樹脂：雙酚－A液態樹脂、雙酚－A固態樹脂、含溴環氧樹脂、雙酚－F樹脂、雙酚－AD樹脂、酚樹脂、甲酚樹脂、鄰甲酚樹脂、脂環族環氧樹脂、Epi－Bis環氧樹脂、縮水甘油脂樹脂、縮水甘油醯胺基樹脂、雜環族環氧樹脂、變性環氧樹脂、或類似樹脂。須注意，被密封構件所圍繞的區域可填以填充劑193，且可在氮氣大氣中實施密封藉以填充氮或類似物，由於本實施例模式屬於底部放射型，因此，填充劑193並不需要具有透光特性，在光是透過填充劑193而提取的情況中，則填充劑需具有透光特性。典型上，可使用可見光可硬化樹脂、紫外光可硬化樹脂、或熱塑型環氧樹脂。經由上述步驟，使用本實施例模式具有顯示功能之發光元件的顯示裝置即告完成。此外，填充劑可為液態以滴落來填充顯示裝置。在此情況，使用吸濕性物質(諸如乾燥劑)做為填充劑，可獲得到進一步的吸濕效果，藉以避免該元件劣化。
為了避免由於發光元件中之濕氣導致的劣化，因此在EL顯示面板內設置乾燥劑。在本實施例模式中，乾燥劑設置在形成於密封基板中圍繞於像素區四周的凹部，因此無礙於薄形設計。此外，當乾燥劑也設置在對應於閘極接線層的區域中時，致使吸收濕氣的面積增加，吸濕效果也變高。此外，當在閘極接線層上設置乾燥劑時，由於其本身並不放射，因此，光的提取效率不會降低。
在本實施例模式中，發光元件被玻璃基板密封。須注意，密封處理是保護發光元件免受濕氣危害的處理，可使用以下任何方法：以覆蓋構件機械密封的方法，以熱塑型樹脂或紫外光可硬化樹脂密封的方法，以具有高屏蔽特性之薄膜(諸如氧化金屬膜或氮化金屬膜)密封的方法。關於覆蓋構件，可以使用玻璃、陶瓷、塑膠、或金屬，且在光從覆蓋構件側放射的情況中，該覆蓋構件需具有透光特性。此外，覆蓋構件與其上形成有發光元件的基板以諸如熱塑型樹脂或紫外光可硬化樹脂之密封構件互相附接，且該樹脂以熱處理或紫外光照射處理加以硬化，以形成密封空間。在此密封空間中提供吸濕劑也具有效果，典型上為氧化鋇。吸濕劑可提供於密封構件上並與其接觸，或在隔牆的四周上或在其中，以便不會遮擋來自發光元件的光。此外，覆蓋構件與其上形成有發光元件之基板間的空間，可被填以熱塑型樹脂或紫外光可硬化樹脂。在此情況，在熱塑型樹脂或紫外光可硬化的樹脂中加入吸濕劑具有吸濕效果，典型上為氧化鋇。
此外，要被電性連接的源極與汲極電極層與第一電極層不需要互相直接接觸，可經由接線層互相連接。
在本實施例模式中，端點電極層178經由外部端點連接區202中的各向異性導電層196連接到FPC 194，藉以電性連接到外部。此外，圖15A顯示該顯示裝置的頂視圖，按本實施例模式所製造的顯示裝置，除了每一包括有信號線驅動電路的周邊驅動電路區204及周邊驅動電路區209之外，還包括每一都包括有掃瞄線驅動電路周邊驅動電路區207及208。
在本實施例模式中雖然包括上述電路，但本發明並不限於此。可藉由前述的COG法或TAB法安裝做為周邊驅動電路的IC晶片。此外，閘極線驅動電路與源極線驅動電路每一的數量並無特定限制。
此外，在本發明的顯示裝置中，影像顯示器所用的驅動方法並無特定限制；例如，可使用點連續驅動法、行連續驅動法、幀連續驅動法、或類似方法。典型上，可使用行連續驅動法，且視需要也可使用分時灰階驅動法或區域灰階驅動法。此外，輸入到顯示裝置之源極線的視訊信號可以是類比信號或數位信號；且驅動電路與類似物可按照視訊信號適當地設計。
本實施例模式可與實施例模式1至3任一適當地結合。
藉由本發明，可以形成具有所要形狀的組件，諸如包括在顯示裝置內的接線等。此外，可經由降低光刻處理之複雜度的簡單處理來製造顯示裝置，以減少材料的損失及降低成本。因此，可以高良率來製造高性能且高可靠的顯示裝置。
(實施例模式6)
藉由本發明可形成薄膜電晶體，且可使用該薄膜電晶體形成顯示裝置。在使用發光元件及以n通道電晶體做為驅動發光元件之電晶體的情況中，從發光元件放射的光，可從底部放射、頂部放射、及雙向放射。在此，參考圖17A至17C描述每一種情況中之發光元件的堆疊層結構。
在本實施例模式中，使用應用到本發明的通道保護薄膜電晶體461、471、及481。薄膜電晶體481設置於透光基板480之上，且包括閘極電極層493、閘極絕緣層497、半導體層494、n型半導體層495a、n型半導體層495b、源極或汲極電極層487a、源極或汲極電極層487b、通道保護層496、絕緣層499及接線層498。閘極電極層、源極電極層、汲極電極層等任何一層可按如下形成，如實施例模式3中之描述：以雷射光照射形成在移置用基板上的光吸收膜，被選擇性地形成在被移置的基板上，並同時被處理成所要的形狀。因此，製程被簡化，以致材料的損失與成本也跟著下降。
在本實施例模式中，圖17A至17C描述在絕緣層499中形成到達源極或汲極電極層487b的開孔(接觸孔)
在本實施例模式中，以雷射光形成第一開孔，並使用具有第一開孔的薄膜形成第二開孔，如實施例模式1中的描述。以雷射光從絕緣層499側選擇性地照射源極或汲極電極層487b，源極或汲極電極層487b被照射區域上方的絕緣層499被該輻射能量移除，以便形成第一開孔。
接著，使用具有第一開孔的絕緣層499做為遮罩，以蝕刻移除源極或汲極電極層487b，以便形成到達閘極絕緣層497的第二開孔。用以形成第二開孔的蝕刻，可用濕蝕刻及乾蝕刻其中之一或兩者來實施，且可實施多次。
在露出源極或汲極電極層487b與閘極電極層497的開孔中形成接線層498，藉以使源極或汲極電極層487b可連接至接線層498。由於接線層498連接到發光元件的第一電極層484，因此，薄膜電晶體481與發光元件透過接線層498互相電性地連接。
由於開孔是以雷射光選擇性地形成，其不需要形成遮罩層，致可減少步驟的次數及材料。此外，其有利點在於由於雷射光可聚焦成極小的光點，因此，導電層與絕緣層可高度精確地被處理成預定的形狀，且由於實施加熱的時間周期短且是瞬間，因此，除了該處理區域以外的區域實質上並未被加熱。
此外，由於該開孔是使用複數個步驟形成，亦即，以雷射照射移除薄膜及以蝕刻移除薄膜，即使被堆疊之各層膜的蝕刻選擇比高，該開孔仍可被適當地處理成所要的形狀(例如關於該堆疊層的深度或範圍)。例如，在以雷射光照射諸如形成在光吸收層表面(或光吸收層下方之導電層)上之氧化物膜或氮化物膜之絕緣層的情況中，形成在該開孔中的導電膜與該光吸收層間，並不必然能如願地電性連接。即使在此情況中，經由使用具有以雷射光照射所形成之第一開孔的絕緣膜做為遮罩，對該第一開孔蝕刻，以移除露於第一開孔底表面的絕緣膜，即可露出第二開孔中導電的光吸收層(或在該光吸收層下方的導電層)。
如上所述，藉由雷射光照射，可在絕緣層中形成電性連接各導電層的開孔(接觸孔)，不需要使用複雜的光刻處理來形成遮罩層。
接線層475係形成在露出源極或汲極電極層487b與閘極絕緣層497的開孔中，因此，源極或汲極電極層487b可電性地連接至接線層475。由於接線層475被連接到發光元件的第一電極層472，因此，薄膜電晶體471與發光元件透過接線層475互相電性地連接。
在本實施例模式中，使用非晶半導體層做為半導體層。不過本發明並不限於此實施例模式；也可使用結晶的半導體層做為該半導體層，且可使用n型半導體層做為具有一導電類型的半導體層。可藉由使用PH3 氣體的電漿處理來提供半導體層一導電類型，以取代形成n型半導體層。在使用複矽或類似物之結晶半導體層的情況中，藉由將雜質引進(加入)結晶的半導體層中以形成具有一導電類型的雜質區，而不形成具有一導電類型的半導體層。此外，也可使用諸如并五苯的有機半導體。藉由以微滴排放法或類似方法選擇性地沈積有機半導體，該處理過程可被簡化。
現在描述半導體層使用結晶半導體層的情況。首先，非晶半導體被結晶化以形成結晶的半導體層。在結晶化步驟中，在非晶半導體層中加入促進結晶的元素(也稱為催化元素或金屬元素)，並經由熱處理(在550至750℃中3分鐘至24小時)以實施結晶化。關於促進矽結晶的金屬元素，可使用選擇自以下的一或多種元素，包括鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈷(Co)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鋨(Os)、銥(Ir)、鉑(Pt)、銅(Cu)、金(Au)。
為移除或減少結晶半導體層中之促進結晶的元素，形成一含有雜質元素的半導體層與該結晶半導體層接觸，使其做為去疵吸附的功能。關於雜質元素，可使用賦予n型導電性的雜質元素、賦予p型導電性的雜質元素、及稀有氣體元素、或類似物。例如，可使用選擇自以下的一或多種元素，包括磷(P)、氮(N)、砷(As)、銻(Sb)、鉍(Bi)、硼(B)、氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)。形成n型半導體層，與含有促進結晶之元素的結晶半導體層接觸，並實施加熱處理(在550至750℃中3分鐘至24小時)。包含在結晶半導體層中之促進結晶的元素移入n型半導體層，且包含在該結晶半導體層中之促進結晶的元素被移除或減少，以致形成該半導體層。另一方面，該n型半導體層變成含有促進結晶之金屬元素的n型半導體層，並接著被處理成有所要形狀的n型半導體層。按此方式，該n型半導體層的功能做為該半導體層的去疵吸附，也做為其原本應為的源極區與汲極區。
可藉由多次熱處理或一次熱處理來實施半導體層的結晶步驟與去疵步驟。在單次熱處理的情況中，熱處理可在以下的步驟後實施：形成非晶半導體層、加入促進結晶的金屬元素、形成做為去疵吸附功能的半導體層。
在本實施例模式中，閘極絕緣層是經由堆疊複數層所形成，且是在閘極電極層493側上堆疊氧化氮化矽膜、氧氮化矽膜，諸如閘極絕緣層497使用雙層結構。堆疊的絕緣層以在相同温度下，相同的處理室中連續形成，且只改變反應氣體而不中斷真空為較佳。經由不中斷真空連續地形成的多層，可避免堆疊之各層間的介面被污染。
通道保護層496可藉由微滴排放法使用聚亞醯胺、聚乙烯醇、或類似材料形成。結果是，可省移除曝光步驟。通道保護層可使用以下一或多種類型的堆疊層形成：無機材料(例如氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、或氧化氮化矽)，光敏或非光敏有機材料(有機樹脂材料)(例如聚亞醯胺、丙烯、聚醯胺、聚亞醯胺醯胺、光阻或苯環丁烯)，介電常數低的材料，或類似材料。此外，也可使用矽氧烷材料。關於製造方法，可使用氣相沈積法，諸如電漿CVD法或熱CVD法)、或濺鍍法。另者，也可使用微滴排放法、滴注法、或印刷法(用以形成圖案的方法，諸如網版印刷或平版印刷)。可使用藉由塗布法或類似方法所獲得到的SOG膜。
首先，參考圖17A描述光朝向基板480側放射的情況，亦即底部放射的情況。在此情況中，順序地堆疊接線層498、第一電極層484、電致發光層485、及第二電極層486，以與源極或汲極電極層487b接觸。光經由基板480傳送，因此，至少必須對可見光具有透光特性。
接下來，參考圖17B描述光朝向基板460對面側放射的情況，亦即頂部放射的情況。薄膜電晶體461可按上述形成薄膜電晶體481類似的方法形成。電性連接到薄膜電晶體461的源極或汲極電極層462與第一電極層463接觸，以便其可互相電性地連接。第一電極層463、電致發光層464、及第二電極層465被順序地堆疊。源極或汲極電極層462係具有反光性的金屬層，且從發光元件放射的光被向上反射，如圖中箭頭所示。由於源極或汲極電極層462係堆疊在第一電極層463上，即使當第一電極層463是由透光材料所形成並傳送光時，該光在源極或汲極電極層462上反射，並接著朝向基板460之相反的方向放射。不用說，第一電極層463也可由具有反光性的金屬膜形成。來自發光元件的光被傳送通過第二電極層465；因此，第二電極層465是由至少對可見光具有透光特性的材料形成。
最後，參考圖17C描述光朝向基板470側及基板470之對面側放射的情況，亦即雙放射的情況。薄膜電晶體471也是通道保護薄膜電晶體。電性連接至薄膜電晶體471之半導體層的源極或汲極電極層，被電性連接至接線層475及第一電極層472。第一電極層472、電致發光層473、及第二電極層474被順序地堆疊。此時，經由第一電極層472與第二電極層474兩者都使用至少對可見光具有透光特性的材料，或兩者都形成為具有足以透光的厚度，即可實現雙放射。在此情況，光所要傳送通過的絕緣層與基板470也需要至少對可見光具有透光的特性。
本實施例模式可與實施例模式1至5任一適當地結合。
藉由本發明，可以形成具有所要形狀的組件，諸如包括在顯示裝置內的接線等。此外，可經由降低光刻處理之複雜度的簡單處理來製造顯示裝置，以減少材料的損失及降低成本。因此，可以高良率來製造高性能且高可靠的顯示裝置。
(實施例模式7)
在本實施例模式中，將描述顯示裝置的例子，以便以低成本經由高度可靠、更簡單的製程製造顯示裝置。特別是描述使用發光元件做為顯示元件的發光顯示裝置。
在本實施例模式中，將參考圖22A至22D描述可用於本發明之顯示裝置之顯示元件之發光元件的結構。
圖22A至22D中的每一圖顯示發光元件的元件結構，其中，有機複合物與無機複合物之混合物所形成的電致發光層860，被插置於第一電極層870與第二電極層850間的之間。如圖中所示，電致發光層860包括第一層804、第二層803及第三層802。
首先，第一層804係具有傳輸電洞給第二層803之功能的層，且包括至少第一有機複合物及關於第一有機複合物具有電子接受特性的第一無機複合物。重要點是第一有機複合物與第一無機複合物不僅是簡單的混合，而且第一無機複合物關於第一有機複合物具有電子接受特性。以此結構，在原本幾乎沒有固有載子的第一有機複合物中產生很多電洞載子，且可以獲得到極佳的電洞注入特性及電洞傳輸特性。
因此，第一層804不僅可提供經由混合無機複合物所獲得到的有利效果(例如增進耐熱性)，還可提供絕佳的導電性(特別是第一層804中的電洞注入特性及電洞傳輸特性)。此有利的效果不是有機複合物與無機複合物不互相電子交互作用而僅簡單地混合之習用電洞傳輸層所能獲得到的。此有利的效果可使得驅動電壓比習用者低。此外，由於第一層804可做厚，不會造成驅動電壓上升，因此，由於灰塵或類似物所造成的短路可被抑制。
如前所述，在第一有機複合物中產生電洞載子；因此，第一有機複合物以使用電洞傳輸的有機複合物為較佳。關於電洞傳輸有機複合物的例子如下：酞花青(縮寫：H2 Pc)、銅酞花青(縮寫：CuPc)、釩氧酞花青(縮寫：VOPc)、4,4',4"－三(N,N－二苯基胺基)三苯基胺(縮寫：TDATA)、4,4',4"－三〔N－(3－甲基苯基)－N－苯基胺基〕三苯基胺(縮寫：MTDATA)、1,3,5－三〔N,N－二(間－甲苯基)胺基〕苯(縮寫：m－MTDAB)、N,N'－二苯基－N,N'－雙(3－甲基苯基)－1,1'－聯苯－4,4'－二胺(縮寫：TPD)、4,4'－雙〔N－(1－萘基)－N－苯基胺基〕聯苯(縮寫：NPB)、4,4'－雙{N－〔4－二(間－甲苯基)胺基〕苯基－N－苯基胺基}聯苯(縮寫：DNTPD)、4,4',4"－三(N－咔唑基)三苯基胺(縮寫：TCTA)、及類似物。本發明並不限於此。此外，在上述的複合物中，芳香族胺複合物諸如TDATA、MTDATA、m－MTDAB、TPD、NPB、DNTPD、TCTA、或類似複合物可以很容易地產生電洞載子，且是適合第一有機複合物所用的複合物群。
另一方面，第一無機複合物可以是任何材料，只要容易接受第一無機複合物的電子即可，且可使用各種的金屬氧化物及金屬氮化物。在周期表中屬於4至12族之任何過渡金屬氧化物為較佳，因其容易顯現電子接受特性。特別是例如氧化鈦、氧化鋯、氧化釩、氧化鉬、氧化鎢、氧化錸、氧化釕、氧化鋅、或類似物。在上述的金屬氧化物之中，在周期表中屬於4至8族的過渡金屬氧化物，幾乎都具有高的電子接受特性，其為較佳的族。特別是，以使用氧化釩、氧化鉬、氧化鎢、氧化錸為較佳，因這些可以用真空蒸鍍沈積，且容易處理。
須注意，第一層804也可以經由堆疊多層以形成，每一層都包含有上述有機複合物與無機複合物的混合物，且可另包含其它的有機複合物或無機複合物。
接下來描述第三層802。第三層802係具有傳輸電子給第二層803之功能的層，且包括至少第三有機複合物及關於第三有機複合物具有電子供給特性的第三無機複合物。重要點是第三有機複合物與第三無機複合物不僅是簡單的混合，而且第三無機複合物關於第三有機複合物具有電子供給特性。以此結構，在原本幾乎沒有固有載子的第一有機複合物中，產生很多電子載子，且可以獲得到極佳的電子注入特性及電子傳輸特性。
因此，第三層802不僅可提供經由混合無機複合物所獲得到的有利效果(例該增進耐熱性)，還可提供絕佳的導電性(特別是第三層802中的電洞注入特性及電洞傳輸特性)。此有利的效果不是有機複合物與無機複合物不互相電子交互作用而僅簡單地混合之習用電洞傳輸層所能獲得到的。此有利的效果可使得驅動電壓比習用者低。此外，由於第三層802可做厚，不會造成驅動電壓上升，因此，由於灰塵或類似物所造成的短路可被抑制。
如前所述，在第三有機複合物中產生電子載子；因此，第三有機複合物以使用電子傳輸的有機複合物為較佳。關於電洞傳輸有機複合物的例子如下：三(8－喹啉根基)鋁(縮寫：Alq3 )、三(4－甲基－8－喹啉根基)鋁(縮寫：Almq3 )、雙(10－羥基苯并〔h〕－喹啉根基)鈹(縮寫：BeBq2 )、雙(2－甲基－8－喹啉根基)(4－苯基酚根基)鋁(縮寫：BAlq)、雙〔2－(2'－羥基苯基)苯并噁唑根基〕鋅(縮寫：Zn(BOX)2 )、雙〔2－(2'－羥基苯基)苯并噻唑根基〕鋅(縮寫：Zn(BTZ)2 )、二苯啡啉(縮寫：BPhen)、2,9－二甲基－4,7二苯基－1,10鄰二氮菲(縮寫：BCP)、2－(4－聯苯基)－5－(4－第三丁基苯基)－1,3,4－噁二唑(縮寫：PBD)、1,3－雙〔5－(4－第三丁基苯基)－1,3,4－噁二唑－2－基〕苯(縮寫：OXD－7)、2,2',2"－(1,3,5－苯三基)－三(1－苯基－1H－苯并咪唑)(縮寫：TPBI)、3－(4－聯苯基)－4－苯基－5－(4－第三丁基苯基)－1,2,4－三唑(縮寫：TAZ)、3－(4－聯苯基)－4－(4－乙基苯基)5－(4－第三丁基苯基)－1,2,4－三唑(縮寫：p－EtTAZ)及諸如此類者。此外，在上述的複合物中，螯金屬複合物每一具有包括芳香族環的螯合配體，諸如Alq3 、Almq3 、BeBq2 、BAlq、Zn(BOX)2 、及Zn(BTZ)2 有機複合物，具有菲啉(phenanthroline)骨架的無機複合物，諸如BPhen及BCP，以及具有二噁唑骨架的有機複合物，諸如PBD及OXD－7可容易地產生電子載子，且係適合做為第三有機複合物的複合物群。
另一方面，第三無機複合物可以是任何材料，只要容易供應電子給第三有機複合物，且可使用各種金屬氧化物及金屬氮化物，以鹼性金屬氧化物、鹼土金屬氧化物、稀土金屬氧化物、鹼性金屬氮化物、鹼土金屬氮化物、稀土金屬氮化物為較佳，因其容易顯現供給電子的特性。特別是例如氧化鋰、氧化鍶、氧化鋇、氧化鉺、氮化鋰、氮化鎂、氮化鈣、氮化釔、氮化鑭、及類似物。特別是，氧化鋰、氧化鋇、氮化鋰、氮化鎂、及氮化鈣為較佳，因為這些可以用真空蒸鍍沈積，且容易處理。
須注意，第三層802也可以經由堆疊多層以形成，每一層都包含有上述有機複合物與無機複合物的混合物，且可另包含其它的有機複合物或無機複合物。
接下來描述第二層803。第二層803是具有發光功能的層，且包括具有發光特性的第二有機複合物。此外，也可包括第二無機複合物。第二層803可使用各種發光有機及無機複合物。不過，與第一層804或第三層802相較，由於考慮電流不容易流過第二層803，因此，第二層803的厚度以大約10至100nm為較佳。
任何發光有機複合物都可用做為第二有機複合物。以下為這些有機複合物的例子：9,10－二(2－萘基)蒽(縮寫：DNA)、9,10－二(2－萘基)－2－第三丁基蒽(縮寫：t－BuDNA)、4,4'－雙(2,2－二苯基乙烯基)聯苯(縮寫：DPVBi)、香豆素30、香豆素6、香豆素545、香豆素545T、苝、紅螢烯、哌瑞亭(periflanthene)、2,5,8,11－四(第三丁基)苝(縮寫：TBP)、9,10－二苯基蒽(縮寫：DPA)、5,12－二苯基四省、4－(二氰基亞甲基)－2－甲基－〔對－(二甲基胺基)苯乙烯基〕－4H－哌喃(縮寫：DCM1)、4－(二氰基亞甲基)－2－甲基－6－〔2－(久洛里啶－9－基)乙烯基〕－4H－哌喃(縮寫：DCM2)、4－(二氰基亞甲基)－2,6－雙〔對－(二甲基胺基)苯乙烯基〕－4H－哌喃(縮寫：BisDCM)及諸如此類者。此外，亦可使用可發射磷光之化合物，諸如雙〔2－(4',6'－二氟苯基)吡啶根基－N,C2' －銥(皮考啉酸)(縮寫：FIrpic)、雙{2－〔3',5'－雙(三氟甲基)苯基〕吡啶根基－N,C2' }銥(皮考啉酸)(縮寫：Ir(CF3 ppy)2 (pic))、三(2－苯基吡啶根基－N,C2' )銥(縮寫：Ir(ppy)3 )、雙(2－苯基吡啶根基－N,C2' )銥(乙醯基丙酮酸)(縮寫：Ir(ppy)2 (acac))、雙〔2－(2'－噻吩基)吡啶根基－N,C3' 〕銥(乙醯基丙酮酸)(縮寫：Ir(thp)2 (acac))、雙(2－苯基喹啉根基－N,C2' )銥(乙醯基丙酮酸)(縮寫：Ir(pq)2 (acac))、雙〔2－(2'－苯并噻吩基)吡啶根基－N,C3' 〕銥(乙醯基丙酮酸)(縮寫：Ir(btp)2 (acac))或諸如此類者。
此外，第二層803也可使用包含金屬錯合物的三激態發光材料以及單激態發光材料。例如，在放射紅、綠、及藍光的各個像素之中，放射紅光的像素因其亮度在較短的時間內減半，因此使用三激態的發光材料，而其它像素使用單激態發光材料形成。三激態發光材料具有發光效率佳的特徵，因此，獲得相同亮度所消耗的功率較低。換言之，當紅像素使用三激態發光材料時，需要施加到發光元件的電流量小；因此，可靠度可獲增進。此外，為了實現低功耗，放射紅光的像素與放射綠光的像素可使用三激態發光材料形成，及放射藍光的像素可使用單激態發光材料形成。經由以三激態發光材料來形成用於放射人眼能見度高之綠光的發光元件，可進一步實現低功耗。
此外，除了上述發光的第二有機複合物之外，第二層803中還可加入其它的有機複合物。可加入的有機複合物如下：4,4'－雙(N－咔唑基)雙苯基(縮寫：CBP),1,3,5－三〔4－(N－咔唑基)苯基〕苯(縮寫：TCPB)、或類似物以及如上所述的TDATA、MTDATA、m－MTDAB、TPD、NPB、DNTPD、TCTA、Alq3 、Almq3 、BeBq2 、BAlq、Zn(BOX)2 、Zn(BTZ)2 、BPhen、BCP、PBD、OXD－7、TPBI、TAZ、p－EtTAZ、DNA、t－BuDNA、及DPVBi。本發明並不限於此。須注意，為了造就第二有機複合物的發光效率，加入到第二有機複合物的有機複合物，以具有比第二有機複合物大的激發能，且加入的量大於該第二有機複合物為較佳(其可避免第二有機複合物的濃度消失)。或者，做為另一功能，加入的有機複合物可與第二有機複合物一起發光(使其可發出白光或類似光)。
第二層803的結構也可以是顏色的顯示係藉由為各個像素形成具有不同放射波長帶的發光層來實施。典型上，形成對應於R(紅)、G(綠)、B(藍)的各發光層。在此情況中，顏色的純淨度可增進，且經由在像素的發光側上提供傳送光之放射波長範圍之光的濾光片，以防止像素區具有鏡面表面(反射)。經由提供濾光片，可省去曾被視為必須的圓形偏光板或類似物，且可消除從發光層放射之光的損失。此外，當斜視像素區(顯示幕)時會發生的色調改變也可降低。
第二層803的材料可使用低分子有機發光材料或高分子有機發光材料。高分子有機發光材料比低分子材料具有較高的物理強度，並提供元件較高的耐久性。此外，由於高分子有機發光材料可藉由塗布來沈積，因此，元件的製造相對容易。
發光的顏色係由形成發光層的材料決定；因此，可經由選擇適當的發光層材料來形成放射所要之光的發光元件。例如，可使用高分子電致發光材料做為發光層，可使用聚對伸苯基－伸乙烯基材料、聚對伸苯基的材料、聚噻吩基的材料、聚茀基的材料、及類似材料。關於聚對伸苯基－伸乙烯基的材料例子，例如聚(對伸苯基伸乙烯基)〔PPV〕之衍生物，諸如聚(2,5－二烷氧基－1,4－伸苯基伸乙烯基)〔RO－PPV〕、聚(2－(2'－乙基－己氧基)－5－甲氧基－1,4－伸苯基伸乙烯基)〔MEH－PPV〕或聚(2－(二烷氧基苯基)－1,4－伸苯基伸乙烯基)〔ROPh－PPV〕。關於聚對伸苯基基的材料例子，例如聚對伸苯基〔PPP〕之衍生物，諸如聚(2,5－二烷氧基－1,4－伸苯基)〔RO－PPP〕或聚(2,5－二己氧基－1,4－伸苯基)。關於聚噻吩基的材料例子，聚噻吩〔PT〕之衍生物，諸如聚(3－烷基噻吩)〔PAT〕、聚(3－己基噻吩)〔PHT〕、聚(3－環己基噻吩)〔PCHT〕、聚(3－環己基－4－甲基噻吩)〔PCHMT〕、聚(3,4－二環己基噻吩)〔PDCHT〕、聚〔3－(4－辛基苯基)－噻吩〕〔POPT〕、或聚〔3－(4－辛基苯基)－2,2－聯噻吩〕〔PTOPT〕。關於聚茀基的材料例子，例如聚茀〔PF〕之衍生物，諸如聚(9,9－二烷基茀)〔PDAF〕或聚(9,9－二辛基茀)〔PDOF〕。
第二無機複合物可以是任何無機複合物，只要第二無機複合物的光放射不容易被消滅即可；可使用各種的金屬氧化物與金屬氮化物。特別是，在周期表中屬於13或14族的金屬氧化物為較佳，因為第二有機複合物的發光不容易被消滅，且特別是氧化鋁、氧化鎵、氧化矽、或氧化鍺為較佳。但本發明並不限於此。
須注意，如前所述，第二層803可藉由堆疊多層而形成，每一層包含有機複合物與無機複合物的混合物，且可另包括其它的有機複合物或無機複合物。除非有違本發明的目的，發光層的層狀結構可以改變，且可提供用於注入電子的電子層，或可散佈發光材料，以取代提供沒有特定電子注入區或發光區。
藉由施予正向偏壓而使採用上述材料所形成的發光元件發光。顯示裝置中使用發光元件所形成的每一像素，可藉由簡單的矩陣模式或主動矩陣模式來驅動。在這兩種情況中，每一像素在特定的時序被施以正向偏壓而發光，且該像素在某特定周期是在不發光狀態。藉由在不放射時間施以反向偏壓，可增進發光元件的可靠度。在發光元件中，其有一在恆定之驅動條件下放射強度下降的退化模式，以及像素中非發光區域增加且亮度明顯下降的退化模式。不過，經由施加正向與反向偏壓以實施交替驅動可減緩退化的發展；因此，發光顯示裝置的可靠度可被增進。此外，可施加數位驅動或類比驅動。
因此，可配置彩色濾光片(著色層)來密封基板。彩色濾光片(著色層)可藉由蒸鍍法或微滴排放法來形成。高清晰度顯示器可藉由使用彩色濾光片(著色層)來實施。原因是紅、綠、及藍之每一放射光譜的寬峰值，可藉由濾光片(著色層)將其修改成尖銳的峰值。
沈積放射單色光的材料並結合彩色濾光片或彩色轉換層，以便可實施全彩顯示。可配置彩色濾光片(著色層)來密封基板並附著於元件基板。
不用說，可實施單色放射的顯示器。例如，可使用單色放射來形成面彩色類型的顯示裝置。面彩色類型適用於被動矩陣顯示部分，且主要用來顯示文字及符號。
為第一電極層870與第二電極層850所選擇的材料必須考慮工作函數(work function)。視像素的結構而定，第一電極層870與第二電極層850每一個都可為陽極或陰極。在驅動薄膜電晶體之導電類型為p通道類型的情況中，第一電極層870以陽極為較佳，且第二電極層850以陰極為較佳，如圖22A所示。在驅動薄膜電晶體之導電類型為n通道類型的情況中，第一電極層870以陰極為較佳，且第二電極層850以陽極為較佳，如圖22B所示。以下描述可用於第一電極層870與第二電極層850的材料。第一電極層870與第二電極層850其中之一以使用具有高工作函數的材料做為陽極較佳，特別是工作函數為4.5eV或更高的材料，以及另一電極層使用具有低工作函數的材料(特別是工作函數為3.5eV或更低的材料)做為陰極。不過，由於第一層804在電洞注入特性及電洞傳輸特性上佔優勢，且第三層802在電子注入特性及電子傳輸特性上佔優勢，因此，第一電極層870與第二電極層850幾乎不受工作函數的限制，且各種的材料都可使用。
圖22A與22B中所示的發光元件，每一都具有從第一電極層870提取光的結構，因此，第二電極層850不需要具有透光特性。第二電極層850的總厚度可從100至800nm，膜所包含的元素主要選用自Ti,Ni,W,Cr,Pt,Zn,Sn,In,Ta,Al,Cu,Au,Ag,Mg,Ca,Li,及Mo，或以上述元素做為主要成分的合金材料或複合物材料，諸如氮化鈦、TiSix Ny 、WSix 、氮化鎢、WSix Ny 、或NbN、或這些膜的堆疊。
第二電極層850可藉由蒸鍍法、濺鍍法、CVD法、印刷法、滴注法、微滴排放法、或類似方法形成。
此外，當第二電極層850是使用類似第一電極層870所用材料的透光導電材料來形成時，即可從第二電極層850提取光，以致於可獲得到雙放射結構，從第一電極層870與第二電極層850兩者都可提取發光元件所放射的光。
須注意，經由改變第一電極層870與第二電極層850的種類，本發明的發光元件可具有多種型式。
圖22B顯示的情況是電致發光層860係藉由從第一電極層870順序地堆疊第三層802、第二層803、及第一層804所形成。
如前所述，在本發明的發光元件中，插置於第一電極層870與第二電極層850間的層，是由包括有機複合物與無機複合物所結合的電致發光層860所形成。該發光元件是有機－無機合成的發光元件，配置的各層(亦即第一層804與第三層802)藉由混合有機複合物與無機複合物以提供高載子注入特性及高載子傳輸特性的功能。此外，其特別需要第一層804與第三層802中配置在第一電極層870側者，須為有機複合物與無機複合物結合的層，而該兩層中另一配置在第二電極層850側者，僅包含有機複合物與無機複合物其中之一。
須注意，有各種不同方法都可用來形成由有機複合物與無機複合物所混合而成的電致發光層860。例如共同蒸鍍法，其中，有機複合物與無機複合物兩者藉由電阻加熱而被蒸鍍。或者，無機複合物可藉由電子束(EB)蒸鍍，而有機複合物藉由電阻加熱而被蒸鍍，以共同蒸鍍有機複合物與無機複合物。此外，還有一種方法是使用無機複合物實施濺鍍，而同時以電阻加熱蒸鍍有機複合物。此外，電致發光層860也可藉由濕式法來形成。
此外，第一電極層870與第二電極層850也可用電阻熱的蒸鍍法、EB蒸鍍法、濺鍍法、濕式法、或類似方法來形成。此外，第一電極層870與第二電極層850也可按如下方法形成，如在實施例模式3中的描述：在移置用基板上形成導電的光吸收膜，並以雷射光照射，選擇性地形成在被移置的基板上，同時處理成所要的形狀。
在圖22C中，具有反光性的電極層用於第一電極層870，以及，在圖22A的結構中，具有透光特性的電極層用於第二電極層850。從發光元件放射的光在第一電極層870上被反射，並傳送通過第二電極層850。同樣地，在圖22D中，具有光反射性的電極層用於第一電極層870，以及，在圖22B的結構中，具有透光特性的電極層用於第二電極層850。從發光元件放射的光在第一電極層870上被反射，並傳送通過第二電極層850。
本實施例模式可自由地結合以上關於包括有發光元件之顯示裝置的任何實施例模式。本實施例模式可適當地自由結合任何實施例模式1至5。
藉由本發明，可以形成具有所要形狀的組件，諸如包括在顯示裝置內的接線等。此外，可經由降低光刻處理之複雜度的簡單處理來製造顯示裝置，以減少材料的損失及降低成本。因此，可以高良率來製造高性能且高可靠的顯示裝置。
(實施例模式8)
本實施例模式中，將描述顯示裝置的例子，以便以低成本經由高度可靠、更簡單的製程製造顯示裝置。特別是描述使用發光元件做為顯示元件的發光顯示裝置。在本實施例模式中，將參考圖23A至23C及圖24A至24C描述可用於本發明之顯示裝置之顯示元件之發光元件的結構。
利用電致發光之發光元件的區別，視其所使用的發光材料是有機複合物或有機複合物而定。一般言之，前者稱為有機EL元件，後者稱為無機EL元件。
無機EL元件視其元件結構被分類成散布式無機EL元件與薄膜式EL元件。前者與後者的差別在於，前者之電致發光層之發光材料的顆粒，係被散布在膠合劑中，而後者的電致發光層是由發光材料的薄膜所形成。須注意，關於所得到的發光機制，有利用施予位準與受子位準之施予與受子的復合而發光，以及利用金屬離子之內層電子的遷移(transition)而本地發光。一般言之，散布式無機EL元件是由施予與受子的復合而發光，薄膜無機EL元件為本地發光。
可用於本發明的發光材料包括基本材料與做為發光中心的雜質元素。經由改變所包含的雜質元素，即可獲得到各種不同顏色的光放射。關於形成發光材料的方法，可使用諸如固相法及液相法(共沈澱法)等各種不同方法。或者，也可使用蒸發分解法、雙分解法、前質的熱分解反應法、反膠質粒子法、這些方法與高溫烘烤結合的方法，諸如低壓凍乾法的液相法、或類似方法。
在固相法中，基本材料及雜質元素或包含雜質元素的複合物被稱重、在臼研機中混合，在電熱爐中加熱、並烘烤要被反應材料，以便雜質元素被包含在基本材料中。烘烤温度以700至1500℃為較佳。這是因為當温度太低時，固態反應不會進行，然而，當温度太高時，基本材料會被分解。烘烤可在粉末形狀中實施；不過，在顆粒狀態中實施烘烤為較佳。雖然烘烤需在較高的温度中實施，但固相法簡單；因此，可實現高的生產力。因此，固相法較適合大量生產。
在液相法(共沈澱法)法中，基本材料或含有基本材料的複合物與雜質元素或含有雜質元素的複合物在溶液中反應、乾燥、並接著烘烤。發光材料的顆粒均勻地分布，且即使當粒度小且烘烤温度低時，反應仍可進行。
關於發光材料所用的基本材料，可使用硫化物、氧化物、或氮化物。關於硫化物，可使用硫化鋅(ZnS)、硫化鎘(CdS)、硫化鈣(CaS)、硫化釔(Y2 S3 )、硫化鎵(Ga2 S3 )、硫化鍶(SrS)、硫化鋇(BaS)、或類似物。關於氧化物，可使用氧化鋅(ZnO)、氧化釔(Y2 O3 )、或類似物。關於氮化物，可使用氮化鋁(AlN)、氮化鎵(GaN)、氮化銦(InN)、或類似物。或者，也可使用硒化鋅(ZnSe)、碲化鋅(ZnTe)、或類似物，或可使用三元混晶，諸如硫化鈣鎵(CaGa2 S4 )、硫化鍶鎵(SrGa2 S4 )、或硫化鋇鎵(BaGa2 S4 )。
關於本地發光的發光中心，可使用以下材料：錳(Mn)、銅(Cu)、釤(Sm)、鋱(Tb)、鉺(Er)、銩(Tm)、銪(Eu)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、或類似物。須注意，可添加鹵素元素，諸如氟(F)或氯(Cl)。鹵素元素也具有電荷補償的功用。
另一方面，關於施子－受子復合發光的發光中心，發光材料可使用包含構成施子位準的第一雜質元素，與構成受子位準的第二雜質元素。關於雜質元素，可使用氟(F)、氯(Cl)、鋁(Al)、或類似物。關於第二雜質元素，可使用銅(Cu)、銀(Ag)、或類似物。
在施予－受子復合發光之發光材料係以固相法合成的情況中，每一基本材料、第一雜質元素或含有第一雜質元素的複合物，及第二雜質元素或含有第二雜質元素的複合物被稱重，在臼研機中混合，在電熱爐中加熱、並烘烤。關於基本材料，上述的任何基本材料都可使用。關於第一雜質元素或含有第一雜質元素的複合物，可使用氟(F)、氯(Cl)、硫化鋁(Al2 S3 )、或類似物。關於第二雜質元素或含有第二雜質元素的複合物，可使用銅(Cu)、銀(Ag)、硫化銅(Cu2 S)、硫化銀(Ag2 S)、或類似物。烘烤温度以700至1500℃為較佳。這是因為當温度太低時，固態反應不會進行，然而，當温度太高時，基本材料會被分解。烘烤可在粉末形狀中實施；不過，在顆粒狀態中實施烘烤為較佳。
關於雜質元素在利用固態反應的情況中，包含第一雜質元素與第二雜質元素的複合物可結合。在此情況中，由於雜質元素容易擴散且反應容易進行，因此，可獲得到均勻的發光材料。此外，由於不需要的雜質元素未被混合，因此，可獲得到具有高純度的發光材料。關於第一雜質元素與第二雜質元素的複合物，可使用氯化銅(CuCl)、氯化銀(AgCl)、或類似物。
須注意，這些雜質元素關於基本材料的濃度可在0.01至10原子%，且以0.05至5原子%為較佳。
在薄膜無機EL元件的情況中，電致發光層係包含上述發光材料的層，且可由真空蒸鍍法形成，諸如電阻加熱蒸鍍法或電子束蒸鍍(EB蒸鍍)法、諸如濺鍍法的物理氣相沈積(PVD)法、諸如金屬有機CVD法或低壓氫化物輸送CVD法的化學氣相沈積(CVD)法，以及原子層磊晶(ALE)法、或類似方法。
圖23A至23C每一圖顯示用做為發光元件之薄膜無機EL元件的例子。在圖23A至23C中，每一發光元件包括第一電極層50、電致發光層52、及第二電極層53。
圖23B及23C中所示之發光元件的每一結構，是在圖23A所示發光元件的電極層與電致發光層之間設置一絕緣層。圖23B中的發光元件係在第一電極層50與電致發光層52之間具有絕緣層54。圖23C中顯示的發光元件係在第一電極層50與電致發光層52之間具有絕緣層54a，以及在第二電極層53與電致發光層52間具有絕緣層54b。因此，絕緣層可設置在電致發光層與其間插置有電致發光層之電極層其中一者之間，或者，在電致發光層與第一電極層之間及電致發光層與第二電極層之間。此外，該絕緣層可使用單層結構，或包括有複數層的堆疊層結構。
此外，在圖23B中，雖然所設置的絕緣層54係與第一電極層50接觸，但也可經由顛倒絕緣層與電致發光層的次序，將絕緣層54設置成與第二電極層53接觸。
在散布式無機EL元件的情況中，膜形狀的電致發光層是將發光材料的顆粒散布在膠合劑中所形成。當從製造發光材料的方法中無法獲得到所要粒度的顆粒時，可藉由在臼研機或類似機具內搗碎，將其處理成顆粒狀態。膠合劑是將處於分散狀態之發光材料的顆粒固定，並將其保持為電致發光層之形狀的物質。發光材料被均勻地散布，且藉由膠合劑固定在電致發光層中。
在散布式無機EL元件的情況中，關於形成電致發光層的方法，可使用微滴排放法，其可選擇性地形成電致發光層、印刷法(諸如網版印刷或平版印刷)、塗布法，諸如旋轉塗布法、浸泡法、滴注法、或類似方法。電致發光層的厚度無特定限制；不過，以10至1000nm的厚度為較佳。此外，在包含發光材料與膠合劑的電致發光層中，發光材料的比例以等於或大於50wt%且等於或小於80wt%為較佳。
圖24A至24C每一圖顯示可用做為發光元件之散布式無機EL元件的例子。在圖24A中，發光元件使用第一電極層60、電致發光層62、第二電極層63的堆疊層結構，其中，由膠合劑固定的發光材料61包含在電致發光層62中。
此外，亦如第一電極層50及60與第二電極層60及63可按如下形成，如實施例模式3中之描述：在移置用基板上形成導電光吸收膜，並以雷射光照射，以選擇性地形成在被移置的基板上，同時被處理成所要的形狀。
關於本實施例模式使用的膠合劑，可使用有機材料或無機材料，以及有機材料與無機材料的混合材料。關於有機材料，可使用諸如具有較高介電常數之聚合物的樹脂，例如，可使用氰乙基纖維素基樹脂、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯基樹脂、矽樹脂、環氧樹脂、或聚偏二氟乙烯。或者，可選用耐熱的高分子材料，諸如芳香族聚醯胺或聚苯咪唑、或矽氧烷樹脂。須注意，矽氧烷樹脂對應於含有Si－O－Si鍵的樹脂。矽氧烷是由矽(Si)與氧(O)之鍵所形成的骨架結構所組成。關於這些的置換基，可使用至少含氫(諸如烷基群或芳香族碳氫化合物)的有機群。取而代之，可使用氟群、或氟群及至少含氫的有機群做為置換基。進一步的選擇，諸如乙烯基樹脂的樹脂材料，例如可使用聚乙烯醇或聚乙烯縮丁醛、酚樹脂、鄰甲酚樹脂、丙烯樹脂、密胺樹脂、氨基鉀酸酯樹脂、或噁唑樹脂(聚苯并噁唑)。介電常數可藉由適當地混合鈦酸鋇(BaTiO3 )、鈦酸鍶(SrTiO3 )、或類似物加以控制。
關於包含在膠合劑中的無機材料，可選用自氧化矽(SiOx )、氮化矽(SiNx )、含氧及氮的矽、氮化鋁(AlN)、含氧及氮的鋁、氧化鋁(Al2 O3 )、氧化鈦(TiO2 )、BaTiO3 、SrTiO3 、鈦酸鉛(PbTiO3 )、鈮酸鉀(KNbO3 )、鈮酸鉛(PbNbO3 )、氧化鉭(Ta2 O5 )、鉭酸鋇(BaTa2 O6 )、鈦酸鋰(LiTaO3 )、氧化釔(Y2 O3 )、氧化鋯(ZrO2 )、及含有無機材料的其它物質。經由混合高介電常數的無機材料(藉由添加或類似方法)，含有發光材料及膠合劑之電致發光層的介電常數可被進一步控制以增加。當使用無機材料與有機材料的混合層做為膠合劑以提供高介電常數時，發光材料可誘發大量的電荷。
在製程中，發光材料散布在含有膠合劑的溶液中。關於可用於本實施例模式之含有膠合劑之溶液的溶劑，以選擇能溶解膠合劑材料的溶劑，且具有的黏性適合於用以形成電致發光層的方法(各種濕式處理)及所要的膜厚為較佳。可使用有機溶劑或類似物，例如，當使用矽氧烷樹脂做為膠合劑時，可使用丙烯丙二醇甲醚、丙烯丙二醇甲醚醋酸鹽(也稱為PGMEA)、3－甲基氧－3－甲基－1－丁醇(也稱為MMB)、或類似物。
圖24B及24C中所示之每一發光元件的結構，是在圖24A所示之發光元件的電極層與電致發光層之間設置一絕緣層。圖24B中的發光元件，係在第一電極層60與電致發光層62之間具有絕緣層64。圖24C中顯示的發光元件，係在第一電極層60與電致發光層62之間具有絕緣層64a，以及在第二電極層63與電致發光層62間具有絕緣層64b。因此，絕緣層可設置在電致發光層與其間插置有電致發光層之兩電極層其中一者之間，或者，設置在電致發光層與第一電極層之間及電致發光層與第二電極層之間。此外，該絕緣層可使用單層結構，或包括有複數層的堆疊層結構。
此外，在圖24B中，雖然所設置的絕緣層64係與第一電極層60接觸，但也可經由顛倒絕緣層與電致發光層的次序，將絕緣層64設置成與第二電極層63接觸。
雖然圖23B及23C中的絕緣層54與圖24B及24C的絕緣層64並無特定限制，但這些絕緣層以具有高介電強度及高密度膜的品質，且具有高介電常數更佳。例如，氧化矽(SiO2 )、氧化釔(Y2 O3 )、氧化鈦(TiO2 )、氧化鋁(Al2 O3 )、氧化鉿(HfO2 )、氧化鉭(Ta2 O5 )、鈦酸鋇(BaTiO3 )、鈦酸鍶(SrTiO3 )、鈦酸鉛(PbTiO3 )、氮化矽(Si3 N4 )、氧化鋯(ZrO2 )、或類似物，或混合膜、或兩或多種這些材料的堆疊層膜。此絕緣膜的厚度並無特定限制，且以在10至1000nm的範圍中為較佳。
本實施例模式中所描述的每一發光元件，都可藉由在其間插置有電致發光層之電極層對間施加電壓而發光，且可藉由直流驅動或交流驅動來操作。
藉由本發明，可以形成具有所要形狀的組件，諸如包括在顯示裝置內的接線等。此外，可經由降低光刻處理之複雜度的簡單處理來製造顯示裝置，以減少材料的損失及降低成本。因此，可以高良率來製造高性能且高可靠的顯示裝置。
(實施例模式9)
在本實施例模式中，將描述顯示裝置的例子，以便經由高度可靠、更簡單的製程以低成本來製造顯示裝置。特別是描述使用液晶顯示元件做為顯示元件的液晶顯示裝置。
圖19A係液晶顯示裝置的頂視圖，及圖19B是取圖19A之G－H線的剖面圖。
如圖19A所示，像素區606及做為掃瞄線驅動電路的驅動電路區608a與608b密封在基板600與具有密封構件692的相對基板695之間，以及，由IC驅動器所構成之信號行驅動電路的驅動電路區607配置於基板600上。電晶體622與電容器623設置在像素區606中。包括電晶體620與621的驅動電路，設置驅動電路區608b中。參考編號602及603分別顯示外部端點連接區及密封區。基板600可使用如前實施例模式所使用的絕緣基板。此外，雖然以合成樹脂所形成之基板的温度限制會有比其它基板低的一般顧慮，但可在使用具有高耐熱之基板實施過製造處理之後，再移置到以合成樹脂所形成的基板。
在像素區606中設置做為切換元件的電晶體622，有基膜604a及604b插置於其間。在本實施例模式中，電晶體622使用多閘極薄膜電晶體(TFT)，其包括具有做為源極區與汲極區之雜質區的半導體層、閘極絕緣層、具有兩層堆疊層結構的閘極電極層、源極電極層、及汲極電極層。源極或汲極電極層與半導體層的雜質區及像素電極層630接觸並電性地連接。
源極電極層與汲極電極層每一都具有堆疊層結構，且源極與汲極電極層644a與644b電性地連接至形成在絕緣層615中之開孔內的像素電極層630。絕緣層615中的開孔，可按實施例模式2中所描述，以雷射光照射而形成。在本實施例模式中，源極或汲極電極層644b係使用低融點金屬(亦即較容易蒸發)來形成，在本實施例模式中使用鉻，且源極或汲極電極層644a係使用高融點金屬(亦即比源極或汲極電極層644b所用的金屬較不易蒸發)來形成，在本實施例模式中使用鎢。以雷射光從絕緣層615側選擇性地照射源極與汲極電極層644a與644b，並藉由照射的能量移除源極或汲極電極層644b之被照射區域上的絕緣層615，以便形成到達源極或汲極電極層644b的第一開孔。
接著，使用具有第一開孔的絕緣層615做為遮罩，藉由蝕刻以移除源極或汲極電極層644b，以便形成到達源極或汲極電極層644a的第二開孔。用以形成第二開孔的蝕刻，可用濕蝕刻及乾蝕刻其中之一或兩者來實施，且可實施多次。
在露出源極與汲極電極層644a與644b的第二開孔內形成像素電極層630，藉以電性地連接至源極與汲極電極層644a與644b。
由於開孔是以雷射光選擇性地形成，其不需要形成遮罩層，致可減少步驟的次數及材料。此外，其有利點在於由於雷射光可聚焦成極小的光點，因此，光吸收層與絕緣層可被高度精確地處理成預定的形狀，且由於實施加熱的時間周期短且是瞬間，因此，除了該處理區域以外的區域實質上並未被加熱。
此外，由於該開孔是使用複數個步驟形成，亦即，以雷射照射移除薄膜及以蝕刻移除薄膜，即使被堆疊之各層膜的蝕刻選擇比高，該開孔仍可被適當地處理成所要的形狀(例如關於該堆疊層的深度或範圍)。例如，在以雷射光照射諸如形成在光吸收層表面(或光吸收層下方之導電層)上之氧化物膜或氮化物膜之絕緣層的情況中，形成在該開孔中的導電膜與該光吸收層間，並不必然能如願地電性連接。即使在此情況中，經由使用具有以雷射光照射所形成之第一開孔的絕緣膜做為遮罩，對該第一開孔蝕刻，以移除露於第一開孔底表面的絕緣膜，即可露出第二開孔中導電的光吸收層(或在該光吸收層下方的導電層)。
如上所述，藉由雷射光照射，可在絕緣層中形成電性連接各導電層的開孔(接觸孔)，不需要使用複雜的光刻處理來形成遮罩層。
薄膜電晶體可用各種方法製造。例如，使用結晶的半導體膜做為活性層(active layer)，在該結晶的半導體膜上形成閘極電極，且以閘極絕緣膜插置於其間，並藉由使用該閘極電極在該活性層中加入雜質元素。因此，藉由使用該閘極電極加入雜質元素，其不需要為加入雜質元素而形成光罩。該閘極電極可使用單層結構或堆疊層結構。該雜質區可以是高濃度雜質區或低濃度雜質區，且其濃度可被控制。具有低濃度雜質區之薄膜電晶體的結構稱為LDD(輕摻雜汲極)。此外，所形成的低濃度雜質區可與閘極電極重疊，且此種薄膜電晶體的結構稱為GOLD(閘極重疊LDD)結構。當雜質區使用磷(P)或類似物時，該薄膜電晶體的導電類型為n型。當加入的是硼(B)或類似物時，則該薄膜電晶體的導電類型是p型。之後，形成絕緣膜611及612以覆蓋該閘極電極與類似物。該結晶之半導體膜的懸鍵可被混合在絕緣層611(以及絕緣層612)中的氫元素予以終結。
為了進一步增進平面性，絕緣層615可形成為中間絕緣層。關於絕緣層615，可使用有機材料、無機材料、或其堆疊層結構。例如，選用自氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、氧化氮化矽、氮化鋁、氧氮化鋁、含氮多於氧的氮化氧化鋁、氧化鋁、類鑽石碳(DLC)、聚硅氮烷、含氮的碳(CN)、PSG(磷矽玻璃)、BPSG(硼磷矽玻璃)、礬土、及含無機絕緣材料的其它物質。另者，也可使用有機絕緣材料。關於有機材料，可使用光敏性材料或非光敏性材料，以及聚亞醯胺、丙烯、聚醯胺、聚亞醯胺醯胺、光阻、苯環丁烯、矽氧烷樹脂、或類似物。須注意，矽氧烷樹脂係含有Si－O－Si鍵的樹脂。矽氧烷的骨架結構是由矽(Si)與氧(O)之鍵所形成。關於置換基，可使用至少含氫(諸如烷基群或芳香族碳氫化合物)的有機群。取而代之，可使用氟群、或氟群及至少含氫的有機群做為置換基。
當使用結晶的半導體膜時，像素區與驅動電路區可形成在同一基板上。在此情況，像素區中的每一電晶體，以及驅動電路區608b中的每一電晶體在同一時間形成。包括在驅動電路區608b中的該等電晶體形成CMOS電路。雖然包括在CMOS電路中的每一薄膜電晶體使用GOLD結構，但其也可使用LDD結構，如電晶體622。
本發明不限於此實施例模式，且像素區中的每一薄膜電晶體可使用單閘極結構(形成一個通道形成區)、雙閘極結構(形成兩個通道形成區)、三閘極結構(形成三個通道形成區)其中任一。同樣地，周邊驅動電路區中的每一薄膜電晶體可使用單閘極結構、雙閘極結構、三閘極結構其中任一。
須注意，本發明並不限於本實施例模式所描述的每一個薄膜電晶體。本發明亦可應用使用頂置閘極結構(例如交錯配置型)、底置閘極結構(例如顛倒交錯配置型)、雙閘極結構(其中，在通道形成區的上方及下方配置兩閘極電極層，且在該通道形成區與每一閘極電極層間插置一閘極絕緣膜)、以及其它結構。
接下來，稱為配向膜的絕緣層631係藉由印刷法或微滴排放法所形成，用來覆蓋像素電極層630。須注意，絕緣層631可藉由網版印刷法或平版印刷法選擇性地形成。之後，實施研磨處理。在某些情況中並不實施此研磨處理，例如當液晶模式是VA模式時。做為配向膜的絕緣層633與絕緣層631類似。接著，以微滴排放法在該些像素的周邊區域形成密封構件692。
之後，將設置有做為配向膜的絕緣層633、做為相對電極的導電層634、做為彩色濾光片的著色層635、偏光器641(也稱為偏光板)、及偏光器642的相對基板695，附接於做為TFT基板的基板600，其間插置一間隔物637。由於本實施例模式的液晶顯示裝置係為透射式，因此，在基板600之元件設置側的對面側上，也設置一偏光器(偏光板)643。可使用黏著層以在基板上設置偏光器。填充劑可混入密封構件，以及在相對基板695上可設置遮敝膜(黑色矩陣)或類似物。須注意，當液晶顯示裝置實施全彩顯示時，彩色濾光片或類似物可由顯現紅(R)、綠(G)、及藍(B)的材料形成，當該液晶顯示裝置實施單色顯示時，彩色濾光片可予省略，或以顯現至少一種顏色的材料來形成。
須注意，當以分別顯現R及B或類似物的發光二極體(LEDs)做為背光，且使用場序法藉由分時來實施顏色顯示時，即不配置彩色濾光片。黑色矩陣可與電晶體及CMOS電路重疊配置，以便降低由於電晶體及CMOS電路之接線所造成的外部光反射。須注意，黑色矩陣可與電容器重疊設置；這是因為黑色矩陣可防止由於電容器中之金屬膜所造成的反射。
關於形成液晶層的方法，可使用滴注法(滴落法)或注射法，關於注射法，係在配置有元件的基板600附接於相對基板695後，使用毛細現象將液晶注入。當大型基板很難使用注射法時，可使用滴落法。
間隔物可藉由使用噴灑粒徑數微米之顆粒的方法來提供。在本實施例模式中，在基板的整個表面形成樹脂膜，並接著使用蝕刻。間隔物的材料可用旋轉器(spinner)施加，並接著實施曝光及顯影處理以形成預定的圖案。此外，該材料在清潔的烤箱或類似物中被加熱到150至200℃以硬化。因此，所製造的間隔物可具有不同的形狀，視曝光及顯影處理的條件而定。該間隔物以具有平頂之圓柱形的形狀為較佳，以便當附接相對基板時，可確保液晶顯示裝置的機械強度。間隔物的形狀並無特定限制，且可以是圓錐形、角錐形、或類似形狀。
FPC 694係用於連接的接線板，配置在電性連接至像素區的終端電極層678a及678b上，兩者間插置各向異性的導電層696。FPC 694從外部傳送信號及電位。經由上述步驟，可製造出具有顯示功能的液晶顯示裝置。
須注意，關於每一接線、閘極電極層、像素電極層630、及包括在電晶體內做為相對電極層的導電層634，可使用以下材料：氧化錫銦(ITO)、氧化鋅(ZnO)與氧化銦混合的氧化鋅銦(IZO)、氧化矽(SiO2 )與氧化銦混合的導電材料、有機銦、有機錫、含氧化鎢的氧化銦、含氧化鎢的氧化鋅銦、含氧化鎢的氧化銦、含氧化鈦的氧化錫銦；金屬諸如鎢(W)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉬(Pt)、鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)；這些金屬的合金，或其金屬氮化物。
位相差膜可配置在偏光板與液晶層之間。
須注意，雖然本實施例模式描述TN型液晶面板，但以上的處理也可應用於類似之其它模式的液晶面板。例如，本實施例模式可應用於橫向電場模式的液晶面板，其中，液晶被施加電場後，在平行於玻璃基板的方向排列。此外，本實施例模式也可應用於VA(垂直排列)模式的液晶面板。
圖5及6顯示VA液晶面板的像素結構。圖5係平面圖，而圖6顯示沿圖5中I－J線的剖面結構。在以下的描述中使用這些圖。
在此像素結構中，每一個像素配置複數個像素電極，且每一個像素電極連接到TFT。每一個TFT由不同的閘極信號驅動。亦即，在多區域像素中，供應給像素電極的信號係分開來控制。
像素電極層1624以開孔(接觸孔)1623中的接線層1618連接至TFT 1628。此外，像素電極層1626以開孔(接觸孔)1627中的接線層1619連接至TFT 1629。TFT 1628的閘極連接層1602與TFT 1629的閘極連接層1603各自獨立，以便施加不同的閘極信號。另一方面，接線層1616的功用為資料線，為TFT 1628與1629所共用。在此，參考編號1600指示基板，參考編號1609指示非晶半導體層，1610及1611指示具有一種導電類型的非晶半導體層，1606顯示閘極絕緣層，及1648顯示中間絕緣層。
每一像素電極層1624及1626可按如下方法形成，如實施例模式3中的描述，在移置用基板上形成導電光吸收膜，並以雷射光照射，選擇性地形成在被移置的基板上，同時處理成所要的形狀。因此，經由使用本發明，由於製程被簡化，且可避免材料的損失，因此，可用低價位及高生產力製造顯示裝置。
像素電極層1624及1626的形狀不同，且像素電極層1624及1626間以狹縫1625分隔開。像素電極層1626圍繞著像素電極層1624而形成，像素電極層1624呈V字形展開。TFT1628與1629施加電壓至像素電極層1624及1626的時序不同，藉以控制液晶的配向。在相對基板1601上設置遮光膜1632、著色層1636、及相對電極層1640。著色層1636與相對電極層1640之間形成有偏光膜1637，以防止液晶的配向失序。圖7顯示相對基板側的結構。相對電極層1640為不同的像素所共用，並形成有狹縫1641。狹縫1641與像素電極層1624與1626側的狹縫1625呈叉合配置，以便能有效地產生斜向的電場，以控制液晶的配向。因此，液晶的配向方向可視位置改變，致可加寬視角。參考編號1646及1648指示配向膜，及1650指示液晶層。
因此，可使用有機複合物與有機複合物的合成材料做為像素電極層來製造液晶面板。使用此類像素電極，不需使用含銦為其主成分的透明導電膜，且材料的瓶頸可獲解決。
本實施例模式可與任何實施例模式1至3適當地自由結合。
藉由本發明，可以形成具有所要形狀的組件，諸如包括在顯示裝置內的接線等。此外，可經由降低光刻處理之複雜度的簡單處理來製造顯示裝置，以減少材料的損失及降低成本。因此，可以高良率來製造高性能且高可靠的顯示裝置。
(實施例模式10)
本實施例模式中，將描述顯示裝置的例子，以便經由高度可靠、更簡單的製程以低成本製造顯示裝置。特別是描述使用液晶顯示元件做為顯示元件的液晶顯示裝置。
在圖18所示的顯示裝置中，在基板250上，電晶體220為顛倒交錯配置的薄膜電晶體，像素電極層251、絕緣層252、絕緣層253、液晶層254、間隔物281、絕緣層235、相對電極層256、彩色濾光片258、黑色矩陣257、相對基板210、偏光板(偏光器)231、及偏光板(偏光器)233都設置在像素區，以及，密封構件282、端點電極層287、各向異性導電層288、及軟性接線板286都設置在密封區。
形成在本實施例模式中，做為顛倒交錯配置之薄膜電晶體的電晶體220的每一閘極電極層、半導體層、源極電極層、汲極電極、及像素電極層251，可按如下方法形成，如實施例模式3中之描述，使用導電材料或半導體材料在移置用基板上形成光吸收膜，並以雷射光照射，被選擇性地形成在被移置的基板上，同時被處理成所要的形狀。因此，藉由使用本發明，由於製造被簡化，且可避免材料的損失，可用低價位及高生產力製造出顯示裝置。
在本實施例模式中，使用非晶半導體做為半導體層，且視需要形成具有一種導電類型的半導體層。在本實施例模式中，半導體層與以非晶n型半導體層做為具有一種導電類型的半導體層堆疊在一起。此外，n通道薄膜電晶體的NMOS結構，可藉由形成n型半導體層來形成，而p通道薄膜電晶體的PMOS結構，可藉由形成p型半導體層來形成，或可形成n通道薄膜電晶體與p通道薄膜電晶體的CMOS結構。
此外，為了賦予導電類型，可藉由摻雜以加入賦予導電類型的元素，在半導體層中形成雜質區，以便可形成n通道薄膜電晶體或p通道薄膜電晶體。可使用PH3 氣體，藉由電漿處理賦予半導體層的導電類型，以取代形成n型半導體層。
在本實施例模式中，電晶體220係顛倒交錯配置的薄膜電晶體。或者，也可使用通道保護型顛倒交錯配置的薄膜電晶體，其中，保護層設置在半導體層的通道區上。
接下來描述背光單元352的結構。背光單元352包括冷陰極管、熱陰極管、發光二極體、做為光源361用以放射螢光的有機EL或無機EL、用以有效地將螢光導引至光導板365的燈反射器362，光導板365將螢光完全地反射至整個表面、擴散板366用以減少亮度的變化、以及反射板364用以再使用從光導板365下方漏出的光。
用以調整光源361亮度的控制電路連接至背光單元352。光源361的亮度可由控制電路所供應的信號加以控制。
電晶體220的源極或汲極電極層電性地連接至形成在絕緣層252中之開孔內的像素電極層251。形成在絕緣層252中的開孔可藉由以雷射光照射而形成，如實施例模式1中的描述。在本實施例模式中，源極或汲極電極層係使用較容易蒸發的低融點金屬來形成，在本實施例模式中為鉻。以雷射光從絕緣層252側選擇性地照射源極或汲極電極層，以便藉由照射的能量移除源極或汲極電極層之被照射區域上方的絕緣層252，以形成第一開孔。
接下來，使用具有第一開孔的絕緣層252做為遮罩，藉由蝕刻移除源極或汲極電極層232，以便形成到達具有一種導電類型之半導體層的第二開孔。用以形成第二開孔的蝕刻，可用濕蝕刻及乾蝕刻其中之一或兩者來實施，且可實施多次。
像素電極層251形成在露出源極或汲極電極層與具有一種導電類型之半導體層的第二開孔中，藉以電性地連接至該源極或汲極電極層與具有一種導電類型的半導體層。
由於開孔是以雷射光選擇性地形成，其不需要形成遮罩層，致可減少步驟的次數及材料。此外，其有利點在於由於雷射光可聚焦成極小的光點，因此，光吸收層與絕緣層可被高度精確地處理成預定的形狀，且由於實施加熱的時間周期短且是瞬間，因此，除了該處理區域以外的區域實質上並未被加熱。
此外，由於該開孔是使用複數個步驟形成，亦即，以雷射照射移除薄膜及以蝕刻移除薄膜，即使被堆疊之各層膜的蝕刻選擇比高，該開孔仍可被適當地處理成所要的形狀(例如關於該堆疊層的深度或範圍)。例如，在以雷射光照射諸如形成在光吸收層表面(或光吸收層下方之導電層)上之氧化物膜或氮化物膜之絕緣層的情況中，形成在該開孔中的導電膜與該光吸收層間，並不必然能如願地電性連接。即使在此情況中，經由使用具有以雷射光照射所形成之第一開孔的絕緣膜做為遮罩，對該第一開孔蝕刻，以移除露於第一開孔底表面的絕緣膜，即可露出第二開孔中導電的光吸收層(或在該光吸收層下方的導電層)。
如上所述，藉由雷射光照射，可在絕緣層中形成電性連接各導電層的開孔(接觸孔)，不需要使用複雜的光刻處理來形成遮罩層。
本實施例模式可適當地結合任何實施例模式1至3。
藉由本發明，可以形成具有所要形狀的組件，諸如包括在顯示裝置內的接線等。此外，可經由降低光刻處理之複雜度的簡單處理來製造顯示裝置，以減少材料的損失及降低成本。因此，可以高良率來製造高性能且高可靠的顯示裝置。
(實施例模式11)
本實施例模式中，將描述顯示裝置的例子，以便經由高度可靠、更簡單的製程以低成本製造顯示裝置。
圖21顯示應用本發明的主動式矩陣電子紙。雖然圖21顯示主動式矩陣的類型，但本發明也可應用於被動式矩陣的類型。
電子紙可使用扭轉球顯示模式(twist ball display mode)。扭轉球顯示模式所指的顯示方法係在第一電極層與第二電極層間配置具有黑色及白色的球形顆粒，且在第一電極層與第二電極層間產生電位差以控制球形顆粒的方向，以便實施顯示。
形成在基板580上的電晶體581係反向共面型薄膜電晶體，其包括閘極電極層582、閘極絕緣層584、接線層585a及585b、及半導體層586。此外，接線層585b與形成在絕緣層598中之開孔內的第一電極層587a電性地連接。在第一電極層587a及587b與第二電極層588之間設置有球形顆粒589，每一球形顆粒都包括黑區590a與白區590b，以及位在黑與白區域590a及590b四周用於填充液體的腔594，並在球形顆粒589四周之空間填以填充劑595，諸如樹脂或類似物(見圖21)。
在本實施例模式中，閘極電極層、半導體層、源極電極層、汲極電極層、及電極層每一都可按如下方式形成，如實施例模式3中的描述：在移置用基板上形成導電的光吸收膜，並以雷射光照射，以在被移置的基板上選擇性地形成，同時被處理成所要的形狀。因此，藉由使用本發明，由於製程被簡化，且可避免材料的損失，因此，降低成本得以實現。
接線層585b被電性連接至形成在絕緣層598中之開孔內的第一電極層587a。形成在絕緣層598中之開孔，可藉由以雷射光照射而形成，如實施例模式1之描述。在本實施例模式中，接線層585b係使用較容易蒸發的低融點金屬來形成，在本實施例模式中為鉻。以雷射光從絕緣層598側選擇性地照射接線層585b，藉由照射的能量移除接線層585b之照射區域上方的絕緣層598，以形成到達接線層585b的第一開孔。
接著，使用具有第一開孔的閘極絕緣層584做為遮罩，藉由蝕刻移除接線層585b，以便形成到達閘極電極層582的第二開孔。用以形成第二開孔的蝕刻，可用濕蝕刻及乾蝕刻其中之一或兩者來實施，且可實施多次。
在露出接線層585b的開孔中形成第一電極層587a，藉以電性地連接至接線層585b。
由於開孔是以雷射光選擇性地形成，其不需要形成遮罩層，致可減少步驟的次數及材料。此外，其有利點在於由於雷射光可聚焦成極小的光點，因此，光吸收層與絕緣層可被高度精確地處理成預定的形狀，且由於實施加熱的時間周期短且是瞬間，因此，除了該處理區域以外的區域實質上並未被加熱。
此外，由於該開孔是使用複數個步驟形成，亦即，以雷射照射移除薄膜及以蝕刻移除薄膜，即使被堆疊之各層膜的蝕刻選擇比高，該開孔仍可被適當地處理成所要的形狀(例如關於該堆疊層的深度或範圍)。例如，在以雷射光照射諸如形成在光吸收層表面(或光吸收層下方之導電層)上之氧化物膜或氮化物膜之絕緣層的情況中，形成在該開孔中的導電膜與該光吸收層間，並不必然能如願地電性連接。即使在此情況中，經由使用具有以雷射光照射所形成之第一開孔的絕緣膜做為遮罩，對該第一開孔蝕刻，以移除露於第一開孔底表面的絕緣膜，即可露出第二開孔中導電的光吸收層(或在該光吸收層下方的導電層)。
如上所述，藉由雷射光照射，可在絕緣層中形成電性連接各導電層的開孔(接觸孔)，不需要使用複雜的光刻處理形成遮罩層。
扭轉球可用電泳元件來取代。可使用直徑10至20μm，其中為透明液體、帶正電荷之白色微顆粒、及帶負電荷之黑色微顆粒的微型膠囊。在第一電極層與第二電極層之間設置該微型膠囊，當第一電極層與第二電極層施加電場時，白色微顆粒與黑色微顆粒朝互相相反的方向移動，以便可顯示白色與黑色。使用此原理的顯示元件係電泳顯示元件，且通常稱為電子紙。電泳顯示元件具有比液晶顯示元件高的反射性，且因此不需要輔助光，功耗低，且即使在微暗的場所，仍能識別顯示的部分。此外，即使當不供應電力給顯示部，已顯示過一次的影像可被儲存。
電晶體可使用任何結構，只要該電晶體可做為切換元件即可。關於半導體層，各種的半導體都可使用，諸如非晶半導體、結晶的半導體、複晶半導體、及微晶半導體，或使用由有機複合物所形成的有機電晶體。
雖然此實施例模式特別描述結構為主動式矩陣類型的顯示裝置，但不用說，本發明也可應用於被動式矩陣的顯示裝置。同樣在被動式矩陣的顯示裝置中，接線層、電極層及或類似層每一層都可按如下方式形成：在移置用基板上形成導電的光吸收膜，並以雷射光照射，選擇性地形成在被移置的基板上，同時處理成所要的形狀。
本實施例模式可與任何實施例模式1至3適當地自由結合。
藉由本發明，可以形成具有所要形狀的組件，諸如包括在顯示裝置內的接線等。此外，可經由降低光刻處理之複雜度的簡單處理來製造顯示裝置，以減少材料的損失及降低成本。因此，可以高良率來製造高性能且高可靠的顯示裝置。
(實施例模式12)
接下來，將描述在按照實施例模式4至11其中任一所製造的顯示面板上安裝驅動電路的模式。
首先，將參考圖26A描述使用COG方法的顯示裝置。用以顯示諸如文字、影像、或類似物的像素區2701設置在基板2700上。基板上設置有被分割成長方形的複數個驅動電路，且每一個驅動電路(亦稱為驅動器IC)2751在分割後被安裝在基板2700上。圖26A顯示安裝複數個驅動器IC 2751的模式及位在驅動器IC 2751之頂端的FPC 2750。此外，經由分割所獲得到的尺寸，可與信號線側上之像素區的側邊長度幾乎相同，且可在每一單個驅動器IC的頂端上安裝帶線。
或者，可使用TAB法。在此情況，如圖26B所示，可附接複數條帶，且驅動器IC可安裝在該帶上。與COG法的情況類似，單個驅動器IC可安裝在單條帶上。在此情況，為增加強度，用於固定驅動器IC的金屬片或類似物以附接在一起較佳。
至於要被安裝到顯示面板上的驅動器IC，為提升生產力，以在具有側邊300至1000mm的長方形基板上製造複數個驅動器IC為較佳。
亦即，在一基板上形成複數個電路圖案，且每一個都包括一驅動器電路部分及輸入/輸出端點成為一個單元，並接著將其分割以取出。考慮像素區的側邊長度或像素間距，驅動器IC可形成為長邊15至80mm及短邊1至6mm的長方形。或者，驅動器IC可形成為具有與像素區相同的側邊長度，或像素區的側邊長度與每一驅動器電路之側邊長度相加所獲得到的長度。
在IC晶片上驅動器IC之有利的外部尺寸是該長側邊的長度。當使用長側邊長度為15至80mm的驅動器IC時，按照像素區所需安裝之驅動器IC的數量，小於使用IC晶片的情況。因此，製造中的良品率可獲增進。此外，當驅動器IC形成在玻璃基板上時，對於用做為基礎之基板的形狀無限制；因此，生產力不會下降。與從圓形矽晶圓中取出IC晶片的情況相較，此為一大優點。
此外，如圖25B所示，在掃瞄線驅動電路3720形成在與像素區3701同一基板上的情況中，其中形成有信號線驅動電路的驅動器IC係安裝在像素區3701外側的區域上。該驅動器IC係信號線驅動電路。為形成對應於RGB全彩顯示器的像素區，XGA等級需要3072條信號線，UXGA等級需要4800條信號線。如此多條的信號線在像素區3701的末端都被分成數個區塊，藉以形成引線，並以對應於每一驅動器IC之輸出端點的間距聚集在一起。
驅動器IC以使用形成在基板上的結晶半導體來形成為較佳。結晶的半導體以藉由以連續波雷射光照射來形成為較佳。因此，使用連續波固態樣雷射或連續波氣體雷射做為振盪器來產生雷射光。藉由使用連續波雷射，可以使用晶體瑕疵少且晶粒尺寸大的複晶半導體層來製造電晶體。此外，由於遷移率及反應速率皆佳，因此可高速驅動，且與習用的元件相較，元件的工作頻率可獲增進，且特性的變異小；因此，可獲得到高可靠度。須注意，電晶體的通道長度方向與雷射光的掃瞄方向互相對應為較佳，以便進一步增進操作頻率。這是因為在以連續波雷射進行雷射結晶化的步驟中，當電晶體的通道長度方向與雷射光關於基板的掃瞄方向幾乎互相平行時(兩者間的角度以等於或大於－30°，以及等於或小於30°為較佳)，可獲得到最高的遷移率。須注意，在通道形成區域中，通道長度方向對應於電流流動方向，換言之，即電荷移動的方向。因此所形成的電晶體，具有包括複晶半導體層的活性層，其中，晶粒在通道長度方向延伸，且此意指晶粒邊界幾乎是沿著通道長度方向來形成。
為實施雷射結晶化，以使雷射光大幅變窄為較佳，且雷射光(光束光點)的形狀，以具有與每一個驅動器IC之短邊相同的寬度為較佳，此寬度等於或大於1mm，及等於或小於3mm。此外，為確保對於所要照射之目標具有足夠及有效的能量密度，以雷射光的照射區域，以具有直線形狀為較佳。須注意，嚴格來說，本文所使用的"直線"一詞，並非意指一線，而是具有大長寬比的長方形或矩形。例如，長寬比為2或更高(以等於或大於10且等於或小於10000為較佳)的長方形或矩形。因此，經由設定雷射光形狀(光束光點)之寬度與每一驅動器IC的短邊同長，即可提供生產力獲增進的顯示裝置製造方法。
如圖26A及26B所示，可為掃瞄線驅動電路及信號線驅動電路安裝驅動器IC。在此情況，掃瞄線驅動電路及信號線驅動電路以使用具有不同規格的驅動器IC為較佳。
在像素區中，信號線與掃瞄線交叉以形成矩陣，且對應於每一個交叉點配置一個電晶體。在本發明中，使用包括以非晶半導體或半非晶半導體做為通道部分的TFT做為配置在像素區中的電晶體。形成非晶半導體的方法諸如電漿CVD法或濺鍍法。半非晶半導體可在300℃或更低的温度中，藉由電漿CVD法來形成；例如，即使是在使用例如外部尺寸為550mm×650mm之非鹼性玻璃的情況中，用以形成電晶體所需的膜厚也能在短時間內形成。此製造技術的特徵在於能有效率地製造大尺寸螢幕的顯示裝置。此外，藉由使用SAS形成通道形成區，半非晶TFT可獲得到2至10cm2 /V．sec的場效遷移率。當使用本發明時，能以高的控制能力形成所要形狀的圖案；因此，可以穩定地形成細接線，不會產生諸如短路的缺點。因此，可製造出能實現面板上系統(system－on－panel)的顯示面板。
經由使用具有由SAS所形成之半導體層的TFT，掃瞄線驅動電路也可形成在與像素區同一基板上。當使用具有由AS所形成之半導體層的TFT時，掃瞄線驅動電路與信號線驅動電路兩者都安裝驅動器IC為較佳。
在後者的情況中，掃瞄線驅動電路與信號線驅動電路以使用具有不同規格的驅動器IC為較佳。例如，包括在掃瞄線驅動器IC中的電晶體需要忍受大約30伏的電壓，且由於驅動頻率小於或等於100 kHz，因此，較不需要高速操作。因此，包括在掃瞄線驅動器中之電晶體的通道長度(L)須設定夠長為較佳。另一方面，信號線驅動器IC的電晶體僅需忍受大約12伏，且由於在3V的驅動頻率大約65MHz，因此，需要高速操作。因此，包括在驅動器中之電晶體的通道長度及類似物以微米尺度(micron rule)為較佳。
安裝每一個驅動器IC所用的方法並無特定限制，且COG法、打線法、或TAB法都可使用。
經由將每一驅動器IC與相對基板的厚度設定成相同，以致每一驅動器IC與相對基板間幾乎沒有高度差，其對於使顯示裝置整體變薄有所貢獻。此外，經由以相同的材料形成兩基板，即使當顯示裝置中的温度改變時，也不會產生熱應力，且包括有TFT之電路的特性也不會受損。此外，經由安裝每一個都具有比IC晶片側邊長之側邊的驅動器IC，如本實施例模式中所描述的驅動電路，為每一個像素區所安裝之驅動器IC的數量可以減少。
如前所述，每一個驅動電路都可結合到顯示面板內。
(實施例模式13)
在以下描述的例子中，在每一個按照實施例模式4至11所製造的顯示面板(EL顯示面板或液晶顯示面板)中，半導體層是由非晶半導體或SAS所形成，且掃瞄線驅動電路係形成在基板上。
圖31係包括有使用SAS且電子場效遷移率為1至15cm2 /V．sec之n通道TFT之掃瞄線驅動電路的方塊圖。在圖31中，方塊8500對應於在一級中用來輸出取樣脈衝的脈衝輸出電路。移位暫存器包括n個脈衝輸出電路。參考編號8501指示緩衝器電路，像素8502連接至該緩衝器電路。
圖32顯示脈衝輸出電路8500的特定結構，其包括n通道TFT8601至8613。在此情況中，每一個TFT的尺寸，可考慮使用SAS之n通道TFT的工作特性來決定。例如，當通道長度被設定為8μm時，通道寬度可設定在10至80μm的範圍內。
此外，圖33顯示緩衝器電路8501的特定結構。同樣地，緩衝器電路包括n通道TFT8620至8635。在此情況中，每一個TFT的尺寸，可考慮使用SAS之n通道TFT的工作特性來決定。例如，當通道長度被設定為10μm時，通道寬度可設定在10至1800μm的範圍內。
為實現此電路，需以接線將各TFT互相連接在一起。
如前所述，每一個驅動電路可結合至顯示面板內。
(實施例模式14)
現請參考圖16描述此實施例模式。圖16顯示使用以本發明所製造之TFT基板2800來形成EL顯示模組的例子。在圖16中，包括有像素的像素區係形成在TFT基板2800上。
在圖16中，在像素區外側以及驅動電路與像素區之間設置保護電路部2801，該保護電路部類似連到該像素區的TFT，或經由將閘極與其源極與汲極其中之一連接，以使功能如同二極體的TFT。關於驅動電路2809，可應用使用單晶半導體所形成的驅動器IC、在玻璃基板上使用複晶半導體所形成的棒形驅動器IC(stick driver IC)、使用SAS所形成的驅動電路、或類似物。
TFT基板2800穩固地附接於密封基板2820，以微滴排放法所形成的間隔物2806a及2806b插置於其間。即使當基板薄及/或像素區的面積增加時，所設置的該間隔物仍可使兩基板間的距離保持恆定。在TFT基板2800與密封基板2820之間，在分別連接至TFT 2802與2803之發光元件2804與2805上方的空間中，可填充至少對可見光具有透光特性的樹脂材料，並予以固化。或者，該間隔也可填充無水氮氣或惰性氣體。
圖16顯示的發光元件2804與2805係頂部放射型，且光在圖中所示箭頭指示的每一個方向放射。藉由使像素放射紅、綠、及藍之不同顏色的光，可實施多顏色顯示。同時，藉由在密封基板2820側設置對應於各顏色的著色層2807a、2807b、及2807c，放射至外部之光的顏色純度可獲增進。此外，藉由結合著色層2807a、2807b、及2807c，可形成白色發光元件的像素。
驅動電路2809係外部電路，藉由接線板2810連接至設置在外部電路板2811之一端的掃瞄線或信號線連接端點。此外，熱導管2813(係管形的高效率熱傳導裝置)及用於將熱散至該裝置外部的散熱片2812，可與TFT基板2800接觸或毗鄰設置，以提高散熱效果。
須注意，圖16顯示頂部放射的EL模組；不過，經由改變每一發光元件的結構或外部電路板的配置，也可使用底部放射的EL模組。不用說，也可使用從頂表面及底表面兩者放射的雙放射結構。在頂部放射結構的情況中，做為隔牆的絕緣層可被著色並用做為黑色矩陣。此隔牆可藉由微滴排放法來形成，且可藉由將染料材料的黑色樹脂、碳黑、或類似物混合入諸如聚亞醯胺的樹脂材料來形成，且堆疊的層本身也可用做為隔牆。
此外，在EL顯示模組中，從外部進入之光的反射光，可使用位相差膜或偏光板來加以阻隔。在頂部放射的顯示裝置中，做為隔牆的絕緣層可被著色，並用做為黑色矩陣。此隔牆也可藉由微滴排放法來形成，且可藉由將碳黑或類似物的黑色樹脂混合入染料材料的黑色樹脂，或諸如聚亞醯胺的樹脂材料，且堆疊的層本身也可用做為隔牆。該隔牆可在同一區域以微滴排放法多次排放不同的材料而形成。位相差膜可使用四分之一波長(λ/4)板或半波長(λ/2)板，以使光可被控制。關於結構，其結構是在TFT元件基板上順序地配置發光元件、密封基板(密封構件)、位相差膜(四分之一波長(λ/4)板或半波長(λ/2)板)，及偏光板，且從發光元件放射的光，經由其傳送通過，並從偏光板側放射到外部。位相差膜與偏光板可設置在放射出光的一側上，或者，在光從兩側放射之雙放射式顯示裝置的情況中，在兩側都設置位相差膜與偏光板。因此，可顯示清晰度較高且精確的影像。
關於TFT基板2800，密封結構可藉由使用密封構件或黏著樹脂將樹脂膜附接於設置有像素區的該側而形成。雖然本實施例模式中描述使用玻璃基板的玻璃密封，但可使用各種不同的密封方法，諸如使用樹脂的樹脂密封，使用塑膠的塑膠密封，及使用膜的膜密封。在樹脂膜上設置能防止水氣穿透樹脂膜的氣障膜為較佳。藉由使用膜密封結構，即可實現厚度及重量的進一步減少。
本實施例模式可與實施例模式1至8、12及13任一結合。
(實施例模式15)
本實施例模式係參考圖20A及20B來描述。圖20A及20B顯示使用依照本發明所製造之TFT基板2600來形成液晶顯示模組的例子。
圖20A係液晶顯示模組的例子。TFT基板2600與相對基板2601以密封構件2602互相緊密地附接在一起，且像素區2603與液晶層2604設置於其間，以形成一顯示區。為實施彩色顯示，必需要有著色層2605，在RGB模式的情況中，要為像素分別設置對應於紅、綠、及藍的著色層。偏光板2606設置在相對基板2601的外側，以及，偏光板2607與擴散板2613設置在TFT基板2600的外側。光源包括冷陰極管2610及反射板2611，電路基板2612經由軟性接線板2609連接至TFT基板2600，且包括外部電路，諸如控制電路或電源電路。此外，在偏光板與液晶層間可插置位相差膜。
關於可供使用的液晶顯示模組如下：TN(扭轉向列)模式、IPS(橫向電場切換)模式、FFS(邊緣場切換)模式、MVA(多區域垂直配向)模式、PVA(圖像垂直配向)模式、ASM(軸向對稱排列微胞)模式、OCB(光學補償雙折射)模式、FLC(鐵電液晶)模式、AFLC(反鐵電液晶)模式、或類似模式。
圖20B顯示FS－LCD(色序－LCD)(Field Sequential－LCD)的例子，其中，圖20A的液晶顯示模組採用OCB模式。在一個幀周期期間，FS－LCD放射紅、綠、及藍的光，且藉由分時來結合影像以實施彩色顯示。由於每一顏色的光係由發光二極體、冷陰極管或類似物放射，故不需要彩色濾光片。因此，不需要配置3原色的彩色濾光片，並限制每一顏色的顯示區域，且在任何區域都可實施所有3種顏色的顯示。另一方面，由於在一個幀周期的期間放射3種顏色的光，因此，需要液晶的高速反應。本發明的顯示裝置利用使用FS方法的FLC模式、OCB模式、或類似模式，以致於可完成高性能及高影像品質的顯示裝置及液晶電視。
OCB模式的液晶層具有所謂的π－胞結構。在此π－胞(π－cell)結構中，液晶分子被排列成使其預傾角沿著主動式矩陣基板與相對基板間的中央平面平面對稱。當該兩基板間不施加電壓時，π－胞結構中的定向狀態為展開(splay)定向，且當在該兩基板間施加電壓時，其轉變成彎曲定向。以此彎曲定向狀態，可獲得到白色顯示。當進一步施加電壓時，彎曲定向的液晶分子得到垂直於兩基板的定向，以致光無法被傳送。須注意，經由使用OCB模式，可實現10倍於習用TN模式的快速反應。
此外，關於FS方法可用的模式，包括有HV(Half－V)－FLC、SS(表面穩定化)－FLC、或使用具有高速操作能力之鐵電液晶(FLC)的類似物。OCB模式可使用黏度較低的向列型液晶，及HV－FLC或SS(表面穩定化)－FLC，以及使用具有鐵電相之層列型液晶的HV－FLC或SS－FLC。
此外，液晶顯示模組的光學反應速率，可藉由窄化液晶顯示模組的胞間隙來提升。此外，光學反應速率，也可藉由降低液晶材料的黏性來增加。當TN模式之液晶顯示模組之像素區中的像素間距為30μm或更小時，反應速率的增加特別有效。此外，藉由瞬間增加(或降低)所施加之電壓的超控法，可進一步提升反應速率。
圖20B顯示透射式液晶顯示模組，其中，設置紅光源2910a、綠光源2910b、及藍光源2910c做為光源。設置控制部2912以便切換紅光源2910a、綠光源2910b、及藍光源2910c的開或關。控制部2912控制每一顏色的光放射，以使光進入液晶，並使用分時來結合影像，藉以實施彩色顯示。
因此，藉由使用本發明，可製造出高清晰及高可靠度的液晶顯示模組。
本實施例模式可與實施例模式1至3、及9至13任意結合。
(實施例模式16)
電視機(也稱為TV或電視接收器)可使用藉由本發明所形成的顯示裝置來完成。圖27顯示電視機之主結構的方塊圖。
圖25A係顯示本發明之顯示面板之結構的頂視圖，其中，像素區2701中的像素2702按矩陣排列，掃瞄線輸入端點2703及信號線輸入端點2704形成在具有絕緣表面的基板2700上。像素的數量可按照不同的標準設定：XGA等級之RGB全彩顯示器的像素數量為1024×768×3(RGB)、UXGA等級之RGB全彩顯示器的像素數量為1600×1200×3(RGB)、且對應於全規格高解像(full－spec high vision)等級之RGB全彩顯示器的像素數量為1920×1080×3(RGB)。
從掃瞄線輸入端點2703延伸出的掃瞄線與從信號線輸入端點2704延伸出信號線相互交叉，且像素2702配置在矩陣中的交叉點處。像素區2701中的每一個像素2702設置一切換元件，且像素電極層連接至該切換元件。切換元件的典型例為TFT。TFT的閘極電極層側連接到掃瞄線，其源極或汲極側連接到信號線，因此，每一像素可藉由從外部輸入的信號各自獨立地控制。
圖25A顯示該顯示面板的結構，其中輸入到掃瞄線與信號線的信號，藉由外部驅動電路來控制。或者，驅動器IC 2751可藉由COG(玻璃上晶片)法安裝在基板2700上，如圖26A所示。至於其它的安裝模式，可使用TAB(捲帶式自動接合)法，如圖26B所示。每一個驅動器IC可使用單晶半導體基板來形成，或可使用玻璃基板上的TFT來形成。在圖26A及26B中，每一驅動器IC 2751被連接到FPC(軟性印刷法電路)2750。
此外，在設置於每一像素中之TFT是使用具有結晶性之半導體來形成的情況中，掃瞄線驅動電路3720也可形成在基板3700上，如圖25B所示。在圖25B中，像素區3701是由外部的驅動電路來控制，與圖25A類似，其連接到信號線輸入端3704。在設置於每一像素中之TFT是使用複晶(微晶)半導體、單晶半導體、或具有高遷移率之類似物來形成的情況中，像素區4701、掃瞄線驅動電路4702、及信號線驅動電路4704可形成在基板4700上，如圖25C所示。
在圖27中，顯示面板可使用以下任一種模式來形成：如圖25A中所示的結構，其中，在基板上僅形成像素區901，而掃瞄線驅動電路903與信號線驅動電路902係藉由圖26B中所示的TAB法或圖26A中所示的COG法安裝；如圖25B中所示的結構，其中形成有TFT，像素區901與掃瞄線驅動電路903形成在基板上，且信號線驅動電路902係分開安裝的驅動器IC；如圖25C中所示結構，其中，像素區901、信號線驅動電路902、掃瞄線驅動電路903都形成在基板上；等等。
在圖27中，如外部電路的另一結構，視訊信號放大電路905用以放大調諧器904所接收之各種信號中的視訊信號，視訊信號處理電路906用以將視訊信號放大電路905所輸出的信號轉換成分別對應於紅、綠、及藍之顏色的色度信號，控制電路907用於轉換要被輸入到每一個驅動器IC的視訊信號及類似信號以提供於視訊信號輸入側。控制電路907輸出信號給掃瞄線側及信號線側。在數位驅動的情況中，可在信號線側設置信號分除電路908，並將輸入的數位信號分割成m個將被供應的信號。
在調諧器904所接收的各種信號中，音訊信號被傳送給音訊信號放大電路909，且音訊信號放大電路909的輸出，經由音訊信號處理電路910被供應給揚聲器913。控制電路911在接收站(接收頻率)接收控制資訊或來自輸入部912的音量，並傳送信號給調諧器904及音訊信號處理電路910。
經由將該顯示模組結合到機殼內而完成電視機，如圖28A及28B所示。當使用液晶顯示模組做為顯示模組時，即可製造出液晶電視。當使用EL顯示模組時，即可製造出EL電視。此外，可製造出電漿電視、電子紙、或類似物。在圖28A中，使用顯示模組形成主螢幕2003，設置揚聲器部2009、操作開關、及類似物為其附件。因此，電視機可藉由本發明而完成。
顯示面板2002結合到機殼2001中。使用接收器2005，除了接收一般的電視廣播外，藉由經過數據機2004連接到有線或無線通信網路，也可實施單向(從發射器至接收器)或雙向(發射器與接收器之間，或各接收機之間)的資訊通信。該電視機可由結合在機殼內的開關操作，或以與主機分離的遙控器2006操作。在此遙控器中也可設置顯示部2007，用以顯示要被輸出的資訊。
此外，在該電視機中，除了主螢幕2003之外，還可設置子螢幕2008，用以額外提供顯示頻道、音量、或類似資訊。在此結構中，主螢幕2003與子螢幕2008都可使用本發明的液晶顯示面板來形成，或者主螢幕2003使用視角佳的EL顯示面板來形成，而子螢幕2008使用能以低功耗顯示的液晶顯示面板來形成。此外，為了以低功耗優先，可以使用以液晶顯示面板來形成主螢幕2003，而使用EL顯示面板來形成子螢幕2008的結構，且可使用能夠快速而短暫開及關的子螢幕。藉由本發明，即使當使用大型基板及很多TFT與電子組件時，也可製造出高度可靠的顯示裝置。
圖28B顯示具有例如20吋至80吋之大顯示部的電視機，其包括機殼2010、顯示部2011、做為操作部的遙控器2012、揚聲器部2013、及類似物。本發明可應用來製造顯示部2011。圖28B所示的電視機是壁掛式，不需要寬大的空間。
須提醒，本發明並不限於電視機，也可應用於各種具有大面積顯示媒體的用途，諸如個人電腦的監視器，火車站、機場或類似場所的資訊顯示板，或街上的廣告顯示板。
本實施例模式可自由地適當結合任何的實施例模式1至15。
(實施例模式17)
本發明的電子裝置包括電視機(也稱為TV或電視接收機)、照相機，諸如數位式相機或數位式攝影機、行動電話組(也稱為行動電話)、可攜式資訊終端，諸如PDA、可攜式遊戲機、電腦的監視器、電腦、音響播放裝置，諸如車用音響、配備記錄媒體的影像再生裝置，諸如家用遊戲機、或類似物。以下將參考圖29A至29E描述其特定的例子。
圖29A中所示的可攜式資訊終端包括本體9210、顯示部9202、及類似物。本發明的顯示裝置可應用於顯示部9202。因此，由於可經由簡化的製程以低價位製造，因此，可用低價位提供高可靠的可攜式資訊終端。
圖29B中所示的數位式攝影機包括顯示部9701、顯示部9702及類似物。本發明的顯示裝置可應用於顯示部9701。因此，由於可經由簡化的製程以低價位製造，因此，可用低價位提供高可靠的數位式攝影機。
圖29C中所示的行動電話包括本體9101、顯示部9102、及類似物。本發明的顯示裝置可應用於顯示部9102。因此，由於可經由簡化的製程以低價位製造，因此，可用低價位提供高可靠的行動電話。
圖29D中所示的可攜式電視機包括本體9301、顯示部9302、及類似物。本發明的顯示裝置可應用於顯示部9302。因此，由於可經由簡化的製程以低價位製造，因此，可用低價位提供高可靠的可攜式電視機。此外，本發明的顯示裝置可應用於各種類型的電視機，包括安裝在可攜式終端(諸如行動電話)上的小尺寸者，安裝在可攜式裝置上的中尺寸者，及大尺寸者(例如40吋或以上)。
圖29E中所示的可可攜式電腦包括本體9401、顯示部9402、及類似物。本發明的顯示裝置可應用於顯示部9402。因此，由於可經由簡化的製程以低價位製造，因此，可用低價位提供高可靠的電腦。
如前所述，藉由使用本發明的顯示裝置，即可提供能以絕佳之清晰度顯示高品質影像的高性能的電子裝置。
本實施例模式可自由地適當結合任何的實施例模式1至16。
本申請案係根據2006年7月28日向日本專利廳提出申請的日本專利申請案2006－205711，該全文內容併入本文參考。
50．．．第一電極層
52．．．電致發光層
53．．．第二電極層
54．．．絕緣層
60．．．第一電極層
61．．．發光材料
62．．．電致發光層
63．．．第二電極層
64．．．絕緣層
100．．．基板
101．．．基板
102．．．光吸收膜
103．．．閘極電極層
104．．．閘極電極層
105．．．閘極絕緣層
107．．．第一開孔
108．．．半導體層
109．．．半導體層
110．．．半導體層
112．．．雷射光
113．．．光吸收膜
114．．．基板
115．．．雷射光
116．．．源極或汲極電極層或接線層
117．．．源極或汲極電極層
118．．．源極或汲極電極層或電源線
119．．．源極或汲極電極層
121．．．基板
122a－d．．．雷射光
123．．．絕緣層
124．．．雷射光
125．．．第一開孔
126．．．第一電極層
131．．．絕緣層
132．．．電致發光層
133．．．第二電極層
135．．．閘極電極層
137．．．第二開孔
139a,b．．．電晶體
140．．．閘極電極層
141．．．源極或汲極電極層
142．．．源極或汲極電極層
167．．．絕緣膜
168．．．絕緣膜
178．．．端點電極層
179．．．接線
181．．．絕緣膜
185．．．第一電極層
186．．．絕緣層
188．．．發光層
189．．．第二電極層
190．．．發光元件
192．．．密封構件
193．．．填充劑
201．．．分割區
202．．．外部端點連接區
203．．．接線區
204．．．周邊驅動器電路區
206．．．像素區
207．．．周邊驅動電路區
208．．．周邊驅動電路區
210．．．相對基板
220．．．薄膜電晶體
231．．．偏光板(偏光器)
233．．．偏光板(偏光器)
235．．．絕緣層
250．．．基板
251．．．像素電極層
252．．．絕緣層
253．．．絕緣層
254．．．液晶層
255．．．p通道薄膜電晶體
256．．．相對電極層
257．．．黑色矩陣
258．．．彩色濾光片
265．．．n通道薄膜電晶體
275．．．n通道薄膜電晶體
281．．．間隔物
282．．．密封構件
285．．．p通道薄膜電晶體
286．．．軟性接線板
287．．．端點電極層
288．．．各向異性導電層
300．．．基板
301．．．光吸收層
302．．．絕緣層
303．．．雷射光
304．．．第二開孔
305．．．第一開孔
306．．．導電膜
307a,b．．．絕緣層
308a,b．．．光吸收層
309．．．導電層
352．．．背光單元
361．．．光源
362．．．燈反射器
364．．．反射板
365．．．光導板
366．．．擴散板
460．．．基板
461．．．薄膜電晶體
462．．．源極或汲極電極層
463．．．第一電極層
464．．．電致發光層
465．．．第二電極層
471．．．薄膜電晶體
472．．．發光元件的第一電極層
475．．．接線層
480．．．透光基板
481．．．薄膜電晶體
484．．．發光元件的第一電極層
485．．．電致發光層
486．．．第二電極層
487．．．源極或汲極電極層
493．．．閘極電極層
494．．．半導體層
495．．．n型半導體層
496．．．通道保護層
497．．．閘極絕緣層
497．．．閘極絕緣層
498．．．接線層
499．．．絕緣層
580．．．基板
582．．．閘極電極層
584．．．閘極絕緣層
585a,b．．．接線層
586．．．半導體層
587a,b．．．第一電極層
588．．．第二電極層
589．．．球形顆粒
590a．．．黑色區域
590b．．．白色區域
594．．．填充液體的腔
595．．．填充劑
598．．．絕緣層
600．．．基板
602．．．外部端點連接區
603．．．密封區
604．．．基膜
606．．．像素區
607．．．驅動電路區
608a,b．．．驅動電路區
611．．．絕緣膜
612．．．絕緣膜
615．．．絕緣層
620．．．電晶體
621．．．電晶體
622．．．電晶體
623．．．電容器
630．．．像素電極層
631．．．絕緣層
633．．．絕緣層
634．．．導電層
635．．．著色層
637．．．間隔物
641．．．偏光器
642．．．偏光器
643．．．偏光器
644a,b．．．源極與汲極電極層
678a,b．．．終端電極層
692．．．密封構件
692．．．密封構件
694．．．軟性接線板
695．．．相對基板
695．．．相對基板
696．．．各向異性的導電層
700．．．基板
701．．．光吸收層
702．．．絕緣層
705．．．第一開孔
706．．．導電膜
707a,b．．．絕緣層
708a,b．．．光吸收層
709．．．導電層
710．．．基板
711．．．光吸收層
712．．．絕緣層
716．．．導電膜
717a,b．．．絕緣層
718．．．光吸收層
720．．．基板
721．．．光吸收層
722．．．絕緣層
725．．．第一開孔
725．．．第一開孔
726．．．導電膜
727a,b．．．絕緣層
728a,b．．．光吸收層
730．．．基板
731．．．光吸收層
732．．．絕緣層
735．．．第一開孔
736．．．導電膜
737a,b．．．絕緣層與
738a,b．．．光吸收層
739．．．導電層
740．．．基板
741．．．光吸收層
742．．．絕緣層
743．．．雷射光
745．．．第一開孔
748．．．光吸收層
749．．．導電層
749．．．導電層
750．．．基板
751．．．光吸收層
752．．．絕緣層
753．．．雷射光
755．．．第一開孔
757a,b．．．絕緣層
758．．．光吸收層
759．．．導電層
760．．．基板
761．．．光吸收層
762．．．絕緣層
765．．．第一開孔
766．．．導電膜
767a,b．．．絕緣層
768a,b．．．光吸收層
769．．．導電層
770．．．基板
771．．．光吸收層
772．．．絕緣層
775．．．第一開孔
776．．．導電膜
777a,b．．．絕緣層
778a,b．．．光吸收層
779．．．導電層
780．．．第二開孔
781a,b．．．光吸收層
782a,b．．．導電層
783．．．第二開孔
784a,b．．．導電層
785．．．第二開孔
785．．．第二開孔
786．．．導電膜
786．．．導電層
787a,b．．．導電層
790．．．第二開孔
791．．．第二開孔
792．．．第二開孔
793a,b．．．導電層
794．．．第二開孔
795a,b．．．光吸收層
796．．．第二開孔
797a,b．．．光吸收層
802．．．第三層
803．．．第二層
804．．．第一層
850．．．第二電極層
860．．．電致發光層
870．．．第一電極層
901．．．像素區
902．．．信號線驅動電路
903．．．掃瞄線驅動電路
904．．．調諧器
905．．．視訊信號放大電路
906．．．視訊信號處理電路
907．．．控制電路
908．．．信號驅動電路
909．．．音訊信號放大電路
910．．．音訊信號處理電路
913．．．揚聲器
1001．．．雷射光束直寫系統
1002．．．個人電腦
1003．．．雷射振盪器
1004．．．電源
1005．．．光學系統
1006．．．微聲光學調制器
1007．．．光學系統
1008．．．基板
1009．．．基板移動系統
1010．．．D/A轉換器
1011．．．驅動器
1012．．．驅動器
1600．．．基板
1601．．．相對基板
1602．．．閘極連接層
1603．．．閘極連接層
1606．．．閘極絕緣層
1609．．．非晶半導體層
1610．．．非晶半導體層
1611．．．非晶半導體層
1616．．．接線層
1618．．．接線層
1619．．．接線層
1623．．．開孔(接觸孔)
1624．．．像素電極層
1624．．．像素電極層
1625．．．狹縫
1626．．．像素電極層
1626．．．像素電極層
1627．．．開孔(接觸孔)
1628．．．薄膜電晶體
1629．．．薄膜電晶體
1632．．．遮光膜
1636．．．著色層
1637．．．偏光膜
1640．．．相對電極層
1641．．．狹縫
1646．．．配向膜
1648．．．中間絕緣層
1648．．．配向膜
1650．．．液晶層
2001．．．機殼
2002．．．顯示面板
2003．．．主螢幕
2004．．．數據機
2005．．．接收器
2006．．．遙控器
2008．．．子螢幕
2009．．．揚聲器部
2010．．．機殼
2011．．．顯示部
2012．．．遙控器
2013．．．揚聲器部
2201．．．第一基板
2202．．．光吸收膜
2203．．．雷射光
2204a,b．．．光吸收膜
2205．．．光吸收層
2206．．．光吸收層
2600．．．TFT基板
2601．．．相對基板
2602．．．密封構件
2603．．．像素區
2604．．．液晶層
2605．．．著色層
2606．．．偏光板
2607．．．偏光板
2609．．．軟性接線板
2610．．．冷陰極管
2611．．．反射板
2612．．．電路基板
2613．．．擴散板
2700．．．基板
2700．．．基板
2701．．．像素區
2701．．．像素區
2702．．．像素
2703．．．掃描線輸入端
2703．．．掃瞄線輸入端點
2704．．．信號線輸入端
2704．．．信號線輸入端點
2750．．．軟性接線板
2750．．．軟性印刷法電路
2750．．．軟性印刷法電路
2751．．．驅動積體電路
2751．．．驅動器IC
2800．．．TFT基板
2801．．．保護電路部
2804．．．發光元件
2805．．．發光元件
2806a,b．．．間隔物
2807．．．著色層
2809．．．驅動電路
2810．．．接線板
2811．．．外部電路板
2812．．．散熱片
2813．．．熱導管
2820．．．密封基板
2910a．．．紅色光源
2910b．．．綠色光源
2910c．．．藍色光源
2912．．．控制部
3700．．．基板
3700．．．基板
3701．．．像素區
3701．．．像素區
3701．．．像素區
3702．．．掃描線驅動器電路
3704．．．信號線輸入端
3720．．．掃瞄線驅動電路
4700．．．基板
4701．．．像素區
4702．．．掃描線驅動器電路
4702．．．掃瞄線驅動電路
4704．．．信號線驅動器電路
4704．．．信號線驅動電路
8500．．．脈衝輸出電路
8501．．．緩衝器電路
8502．．．像素
9101．．．本體
9102．．．顯示部
9202．．．顯示部
9210．．．本體
9301．．．本體
9302．．．顯示部
9401．．．本體
9402．．．顯示部
9701．．．顯示部
9702．．．顯示部
8601~8613．．．n通道薄膜電晶體
8620~8635．．．n通道薄膜電晶體
圖1A至1E係顯示本發明的概圖。
圖2A至2E係顯示本發明的概圖。
圖3A至3C係顯示本發明的概圖。
圖4A至4E係顯示本發明的概圖。
圖5係顯示本發明之顯示裝置的圖。
圖6係顯示本發明之顯示裝置的圖。
圖7係顯示本發明之顯示裝置的圖。
圖8A至8C係顯示製造本發明之顯示裝置之方法的圖。
圖9A至9D係顯示製造本發明之顯示裝置之方法的圖。
圖10A至10C係顯示製造本發明之顯示裝置之方法的圖。
圖11A至11C係顯示製造本發明之顯示裝置之方法的圖。
圖12A至12D係顯示製造本發明之顯示裝置之方法的圖。
圖13A至13C係顯示製造本發明之顯示裝置之方法的圖。
圖14A及14B係顯示製造本發明之顯示裝置之方法的圖。
圖15A及15B係顯示本發明之顯示裝置的圖。
圖16係顯示本發明之顯示裝置之結構例的橫剖面圖
圖17A至17C的每一圖係顯示本發明的顯示裝置。
圖18係顯示本發明之顯示裝置的圖。
圖19A及19B係顯示本發明之顯示裝置的圖。
圖20A及20B的每一橫剖面圖係顯示本發明之顯示模組的結構例。
圖21係顯示本發明之顯示裝置的圖。
圖22A至22D的每一圖係顯示可應用於本發明之發光單元的結構。
圖23A至23C的每一圖係顯示可應用於本發明之發光單元的結構。
圖24A至24C的每一圖係顯示可應用於本發明之發光單元的結構。
圖25A至25C係顯示本發明之每一顯示裝置的頂視圖。
圖26A及26B係顯示本發明之每一顯示裝置的頂視圖。
圖27的方塊圖顯示應用本發明之電子裝置的主結構。
圖28A及28B的每一圖係顯示應用本發明的電子裝置。
圖29A至29E的每一圖係顯示應用本發明的電子裝置。
圖30係顯示適用於本發明之雷射直寫系統之結構的圖。
圖31的圖顯示在本發明的顯示面板中，掃描線驅動器電路包括TFT之情況下的電路結構。
圖32的圖顯示在本發明的顯示面板中，掃描線驅動器電路包括TFT之情況下的電路結構(移位暫存器)。
圖33的圖顯示在本發明的顯示面板中，掃描線驅動器電路包括TFT之情況下的電路結構(緩衝器電路)。
圖34A至34E係顯示本發明的概圖。
圖35A至35E係顯示本發明的概圖。
圖36A至36E係顯示本發明的概圖。
圖37A至37E係顯示本發明的概圖。
圖38A至38E係顯示本發明的概圖。
圖39A至39E係顯示本發明的概圖。
716．．．導電膜

Claims (13)

  1. 一種製造顯示裝置的方法，包含以下步驟：在基板表面上形成一光吸收層；在該光吸收層上形成一絕緣層；以雷射光選擇性地照射該光吸收層及該絕緣層，以移除該絕緣層的被照射區域，並在該絕緣層中形成第一開孔；藉由使用具有該第一開孔的該絕緣層做為遮罩，選擇性地移除該光吸收層，並在該絕緣層與該光吸收層中形成第二開孔；以及在該第二開孔中形成導電層，該導電層與該光吸收層接觸。
  2. 一種製造顯示裝置的方法，包含以下步驟：在基板表面上形成第一導電層；在該第一導電層上形成一光吸收層；在該光吸收層上形成一絕緣層；以雷射光選擇性地照射該光吸收層及該絕緣層，以移除該絕緣層的被照射區域，並在該絕緣層中形成第一開孔；藉由使用具有該第一開孔的該絕緣層做為遮罩，選擇性地移除該光吸收層，並在該絕緣層與該光吸收層中形成第二開孔，該第二開孔到達該第一導電層；以及在該第二開孔中形成第二導電層，該第二導電層與該光吸收層及該第一導電層接觸。
  3. 一種製造顯示裝置的方法，包含以下步驟：在基板表面上形成第一導電層；在該第一導電層上形成一光吸收層；在該光吸收層上形成一絕緣層；以雷射光選擇性地照射該光吸收層及該絕緣層，以移除該絕緣層的被照射區域，並在該絕緣層中形成第一開孔；藉由使用具有該第一開孔的該絕緣層做為遮罩，選擇性地移除該光吸收層及該第一導電層，並在該絕緣層、該光吸收層、及該第一導電層中形成第二開孔；以及在該第二開孔中形成第二導電層，該第二導電層與該光吸收層及該第一導電層接觸。
  4. 一種製造顯示裝置的方法，包含以下步驟：在基板表面上形成一光吸收層；在該光吸收層上形成一絕緣層；以雷射光選擇性地照射該光吸收層及該絕緣層，以移除部分之該光吸收層的被照射區域及該絕緣層的被照射區域，並在該光吸收層及該絕緣層中形成第一開孔；藉由使用具有該第一開孔的該絕緣層做為遮罩，選擇性地移除該光吸收層，並在該絕緣層與該光吸收層中形成第二開孔；以及在該第二開孔中形成導電層，該導電層與該光吸收層接觸。
  5. 一種製造顯示裝置的方法，包含以下步驟： 在基板表面上形成第一導電層；在該第一導電層上形成一光吸收層；在該光吸收層上形成一絕緣層；以雷射光選擇性地照射該光吸收層及該絕緣層，以移除部分之該光吸收層的被照射區域及該絕緣層的被照射區域，並在該光吸收層及該絕緣層中形成第一開孔；藉由使用具有該第一開孔的該絕緣層做為遮罩，選擇性地移除該光吸收層，並在該絕緣層及該光吸收層中形成第二開孔，該第二開孔到達該第一導電層；以及在該第二開孔中形成第二導電層，該第二導電層與該光吸收層及該第一導電層接觸。
  6. 一種製造顯示裝置的方法，包含以下步驟：在基板表面上形成第一導電層；在該第一導電層上形成一光吸收層；在該光吸收層上形成一絕緣層；以雷射光選擇性地照射該光吸收層及該絕緣層，以移除部分之該光吸收層的被照射區域及該絕緣層的被照射區域，並在該光吸收層及該絕緣層中形成第一開孔；藉由使用具有該第一開孔的該絕緣層做為遮罩，選擇性地移除該光吸收層及該第一導電層，並在該絕緣層、該光吸收層、及該第一導電層中形成第二開孔；以及在該第二開孔中形成第二導電層，該第二導電層與該光吸收層及該第一導電層接觸。
  7. 一種製造顯示裝置的方法，包含以下步驟： 在基板表面上形成第一導電層；在該第一導電層上形成一光吸收層；在該光吸收層上形成一絕緣層；以雷射光選擇性地照射該光吸收層及該絕緣層，以移除該光吸收層的被照射區域及該絕緣層的被照射區域，並在該光吸收層及該絕緣層中形成第一開孔；藉由使用具有該第一開孔的該光吸收層及該絕緣層做為遮罩，選擇性地移除該第一導電層，並在該絕緣層、該光吸收層、及該第一導電層中形成第二開孔；以及在該第二開孔中形成第二導電層，該第二導電層與該光吸收層及該第一導電層接觸。
  8. 如申請專利範圍第7項的製造顯示裝置的方法，其中當該光吸收層及該絕緣層被照射時，部分的該第一導電層也被移除。
  9. 如申請專利範圍第1至7項之其中任一項的製造顯示裝置的方法，其中該光吸收層包含導電材料。
  10. 如申請專利範圍第1至7項之其中任一項的製造顯示裝置的方法，其中該光吸收層包含選用自鉻、鉭、銀、鉬、鎳、鈦、鈷、銅、及鋁所構成之群組中至少一者。
  11. 如申請專利範圍第1至7項之其中任一項的製造顯示裝置的方法，其中該光吸收層包含半導體材料。
  12. 如申請專利範圍第1至7項之其中任一項的製造顯示裝置的方法，其中該光吸收層包含矽。
  13. 如申請專利範圍第1至7項之其中任一項的製造顯示裝置的方法，其中該絕緣層傳送該雷射光。
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