顯示器件及其製造方法

2023-07-16 02:38:36

專利名稱：顯示器件及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種具有一個在電極之間插入了發光物質的元件的器件(此後此器件稱之為發光器件，此元件稱之為發光元件)。具體地說，本發明涉及一種在同一絕緣層上包括象素部分和一個用來向象素部分發送信號的驅動電路的器件。此外，本發明可用於一個具有在電極之間插入了一層液晶元件的器件(此後稱之為液晶顯示器件)。應該認識到，在本說明書中，發光器件和液晶顯示器件統稱為顯示器件。
可用於本發明的發光材料包括所有那些通過單態激勵和三態激勵或此兩種激勵發光(發磷光和/或螢光)的發光材料。
近來，在包括一種利用能提供EL(電致發光)的發光材料的發光元件的發光器件取得了進展(此後簡稱此種發光器件為發光器件；稱此種元件為EL元件；而這種發光材料則稱之為EL材料)。發光器件有螢光具有EL元件的結構，其中在陽極和陰極間插入了一層EL材料製成的結構。
雖然在發光器件的研製方面，人們主要聚焦於無源矩陣型器件，但業已考慮到無源矩陣型發光器件的缺點不能保證用要求增加發光元件的亮度的高精度象素部分有足夠的可靠性(長壽命發光元件)，這要求增加發光元件的亮度。考慮到上述情況，為實現高精度顯示，近來對有源矩陣型發光器件已經給於了更多的關注。有源矩陣型發光器件的特徵在於比每個象素內配置有一個有源元件，使發光元件可根據輸入信號發光。通常採用一個TFT(簿膜電晶體)作為有源元件。
現在參閱圖4，其中示出了一個有源矩陣型發光器件的象素結構。圖中，參考數字401表示一條源極線，402表示一個其開關元件作用的TFT(此後稱之為開關TFT)，而404表示一個與一個開關TFT403漏極電氣相連的電容器。
開關TFT403的漏極也與電流控制TFT405的柵極電氣相連。電流控制TFT405的源極與電源線406相連，同時其中的漏極與電致發光元件407電氣相連。換句話說，電流控制TFT405可起控制通過發光元件407電流流動的元件。
電致發光元件的亮度可通過在每個象素中分別提供具有不同功能的TFT予以控制。結果，發光周期基本上相應於一個幀周期，且可以甚至用高精度象素部分來顯示圖象同時壓制亮度。此外，有源材料型的優點包括能形成作為一個向象素部分發送信號的驅動電路的移位寄存器或在同一基底上的取樣電路。
然而，與具有簡單結構的無源矩陣型相比，很難保證有源矩陣型發光器件有足夠的產量，因為必須在有源矩陣型器件的同一基底上形成多個TFT。具體地說，在要將驅動電路置於同一基底上時，會產生行效應，此時一行象素由於一個操作缺陷而發生行缺陷。此外，因為TFT的製造步驟相當複雜，與無源矩陣型器件相比，有源矩陣型器件的製造成本可能性會較高。這樣一來帶來了在顯示器採用有源矩陣型的發光器件電致電氣設備的成本增加的缺點。
於是，本發明的目的是為了減少有源矩陣型顯示器件的製造成本，以便提供一個便宜的顯示器件。此外，本發明也為了提供一種不昂貴的在其顯示部分採用根據本發明的顯示器件的電氣設備。
根據本發明，為了減少有源矩陣型顯示器的造價，所有象素部分的TFT用一種導電型的TFT構成(可以是P溝道或n溝道)，而驅動電路也全部用與象素部分一樣導電型的TFT構成。於是，可以大大減少製造工藝，從而減少造價。
為了上述目的，根據本發明的一個方面，所有的源極線，柵極，柵極線(它是一條向柵極傳送信號的導線)，和電源線都同時形成。換句話說，在同一表面上形成一個相同導電膜。此外，根據本發明的另一個方面，用來將TFT連接到用來互連多條獨立形成的柵極線，或源極線，或電源線的那條線(本說明書中也稱之為連接線)形成在與電流控制TFT的漏極同樣導電膜的同一表面上。
A1此外，根據本發明的另一個重要方面，驅動電路是由同一導電型的TFT構成的。換句話說，與通常將n溝道和p溝道TFT互補結合的基於CMOS電路設計的常規的驅動電路不同，本發明的驅動電路是只組合p溝道或n溝道的TFT(TFT)。
附圖中

圖1示出了柵極側驅動電路的結構；圖2示出了解碼器輸入信號的定時圖；圖3示出了源極側驅動電路的結構；圖4示出了發光器件的象素部分的電路結構；
圖5示出了發光器件的象素部分的剖面結構；圖6示出了發光器件的象素部分的頂視結構；圖7(A)和7(B)各自示出了發光器件的象素部分的另一個剖面結構；圖8(A)-8(D)示出了發光器件的各種製造步驟；圖9(A)-9(C)示出了發光器件各種製造步驟；圖10示出了發光器件的象素部分的另一個電路結構；圖11示出了發光器件的象素部分的另一個電路結構；圖12(A)-12(C)示出了發光器件的各種製造步驟；圖13示出了發光器件的象素部分的另一個頂視結構；圖14(A)-14(C)示出了發光器件的各種製造步驟；圖15(A)示出了發光器件的象素部分的另一個頂視結構；圖15(B)示出了發光器件的象素部分的另一個剖面結構；圖16(A)和16(B)示出了發光器件的象素部分的另一個電路；圖17(A)和17(B)示出了發光器件的象素部分的另一個電路結構；圖18示出了形成電致發光層的薄膜形成設備；圖19(A)和19(B)示出了液晶顯示器件的外形；圖20(A)-20(F)分別示出了電氣設備的具體例子；和圖21(A)-21(D)分別示出了電氣設備的具體例子。
現參閱圖1和圖2，描述用於本發明的驅動電路。根據本發明，用圖1的採用P溝道TFT的解碼器替代了通常的移位寄存器。圖1示出了柵極側驅動電路的一個例子。
圖1中，數字100代表柵極側驅動電路的解碼器，101代表柵極側驅動電路的緩存器部分。這裡，緩存器部分是指集成了多個緩存器(緩存器放大器)的部分。此外，緩存器是指一個能夠禁止驅動能力，而且後續步驟不會對以前的步驟產生不良影響的電路。
現在描述柵極側解碼器100。數字102表示解碼器100的輸入信號線(以下稱之為選擇線)，具體地用A1,A1(具有與A1反相的信號)A2,A2(具有與A2反相的信號)，…,An和An(具有與An反相的信號)。換句話說，可以認為一共有2n條選擇線。
選擇線的數目是根據要從柵測驅動電路的輸出的柵極線的數目確定的。例如，在配置了VGA顯示器的象素部分的情況下，要求有480柵極線，這反過來要求一共18條選擇線提供給9比特(相應於n=9)。選擇線102發送圖4的定時信號。如圖2所示，假設A1的頻率正常為1，則A2的頻率可表示為2-1,A3的頻率可表示為2-2,An的頻率可表示為2-(n-1)。
數字103a表示第一級NAND電路(也稱為NAND單元)，而103b和103c表示第二級和第n級NAND電路。所需的NAND電路的數目等於柵極線的數目，具體地說，這裡要求n個NAND電路。換句話說，本發明的解碼器100由多個NAND電路組成。
在每個NAND電路103a-103c中，P溝道TFT104到109組合成一共NAND電路。實際上，每個NAND電路103使用2n個TFT。此外，每個P溝道TFT104到109的柵極與選擇線102(Al,A1,…,An,An)其中一條相連。
在這種情況下，在NAND電路103a中，P溝道TFT104到106分別有與A1,A2,…,An(稱為正選擇線)相連的柵極，並相互並聯，還連接到作為公共源極的正電源導線(VDH)110和作為公共漏極的輸出線111。另一方面，其餘的P溝道TFT107到109分別有與A1,A2,…,An(稱為負選擇線)相連的柵極，並互相串聯，位於電路一端的TFT109的源極則一個負電源線(VDL)112相連，而位於電路另一端的TFT107的漏極則與輸出線111相連。
如上所述，本發明的NAND電路包括同一導電型(本例為P溝道TFT)的串聯的n個TFT和另外同一導電型(本例為P溝道TFT)的並聯的n個TFT。應該認識到，在n個NAND電路103a-103c中，所有P溝道TFT和選擇線之間的組合是互不相同的。換句話說，輸出線111要配置得使它們中的只有一個被選擇，而向選擇線輸入信號時，使輸出線111從其一側順序地進行選擇。
於是，緩存器101是由多個緩存器113a到113c組成，以便使能分別相應於NAND電路103a-103c。應該認識到，緩存器113a-113c可有同樣的結構。
此外，緩存器113a-113c由同一導電型的P溝道TFT114-116組成。來自解碼器的輸出線111輸入到相應的P溝道TFT(第一同一導電型TFT)的柵極。P溝道TFT114利用地電源線(GND)117作為其源極，而柵極線118作為其漏極。此外，P溝道TFT115(第二同一導電型TFT)用地電源線117作為其柵極，正電源線(VDH)119作為其源極和柵極線118為其漏極。P溝道TFT115總是處於ON(通)狀態。
換句話說，本發明的每個緩存器113a-113c包括第一同導電型TFT(P溝道TFT114)，還包括與上述第一TFT相連的第二同導電型TFT(P溝道TFT115)，用第一TFT的柵極作為漏極。
此外，P溝道TFT116(第三同導電型TFT)採用一個復位信號線(Reset)作為其柵極，正電源線作為其源極和柵極線118為漏極。應該認識到，地電源線117可用負電源線(是一條電源線，用來提供電壓使P溝道TFT用作為處於ON狀態的象素的開關元件)代替。
在這種情況下，一個P溝道TFT115的溝道寬度(W1)與P溝道TFT114的溝道寬度(W2)滿足W1＜W2的關係。溝道寬度是指在垂直於溝道長度方向上測量的溝道形成區的長度。
緩存器如下進行工作。在正電壓加到輸出線111期間，P溝道TFT114處於OFF(關閉)狀態(即不形成溝道)。另一方面，因為P溝道TFT115總是處於ON狀態(即形成溝道)，所以正電源線119的電壓加到柵極線118上。
另一方面，在負電壓加到輸出線111時，P溝道TFT114進入開狀態。此時，因為P溝道TFT114的溝道寬度比P溝道TFT115的寬度寬，柵極線118的電位被P溝道TFT114一側的輸出驅動，使地電源線117的電位被加到柵極線118。
於是，當負電壓加到輸出線111時柵極線118輸出負電壓(使P溝道TFT被用作為處於ON狀態的象素開關元件)，而當正電壓加到輸出線111時總是輸出一個正電壓(使P溝道TFT用作為處於OFF狀態的象素的開關元件)。
P溝道TFT116用作為使柵極線118被加上正電壓的復位開關，它總是加有負電壓。就是說，在柵極線118的選擇周期完成之後，即輸入一個復位信號，這樣將正電壓加到柵極線118上。應該認識到，P溝道TFT116可省略。
用工作在上述方式的柵極側驅動電路，來順序選擇柵極線。圖3則示出了源極側驅動電路的結構。圖3所示的源極側驅動電路包括一個解碼器301，鎖存器302，和緩存器303。因為解碼器301和緩存器303具有與柵極側驅動電路相同的結構，所以省略對其的描述。
在圖3的源極側驅動電路的情況下，鎖存器302是由第一級鎖存器304和第二級鎖存器305組成的。第一級鎖存304和第二級鎖存器305包括多個每個由m個P溝道TFT306a-306c組成的多個基本單元307。來自解碼器301的輸出線與工作的m個TFT306a-306c相連，這樣便組成了基本單元307。應該認識到，數m是任何整數。
例如，在VGA顯示器的情況時，源極線的數目是640。在m=1的情況下，需要提供的NAND電路的數目也是640，同時要求提供20條選擇線(相應於10比特)。然而，另一方面，當m=8時，必需要的NAND電路數是80，而必要的選擇線數是14(相應於7比特)。就是說，假設源極線數為M，則必需的NAND電路數為M/m。
P溝道TFT306a-306c的源極被分別連接到視頻信號線(V1,V2,…,VK)309。就是說，當負電壓加到輸出線308時，所有P溝道TFT306a-306c被同時進入ON狀態，從而將視頻信號分別送入到相應的TFT306a-306c。於是視頻信號被分別保持在與其相連的電容器310a-310c中。
此外，第二級鎖存器305也包括多個每個由P溝道TFT311a-311c組成的基本單元307b。所有P溝道TFT311a-311c的柵極與鎖存器信號線312相連，這樣當負電壓加到鎖存器信號線312時，所有P溝道TFT311a-311c被同時導通。
這樣，保持在電容器311a-311c中的信號被分別保持在與TFT311a-311c相連的313a-313c，並同時輸出到緩存器303。然後，如對圖1所描述的，這些信號通過緩存器被輸出到源極線314。用以上述描述方式工作的源極側驅動電路，將源極線被順序接通。
如上所述，通過將只是P溝道TFT柵極側驅動電路和源極側驅動電路相組合，所有象素部分和驅動電路可完全由P溝道TFT組成。於是，成品率和工藝大大改進，因此使製造成本降低。
應該認識到，甚至可在源極側驅動電路或柵極側驅動電路或者兩者配置在外部連接的集成電路晶片上來實施本發明。
實施例1在本發明中除了驅動電路外，象素部分完全由P溝道TFT組成。現在描述在本發明的實施例中根據由如圖1和3所示的驅動電路發送的信號來顯示圖象的象素部分的結構。
在圖5和6中示出了本發明的有源矩陣發光器件的象素的結構。圖5示出了一個一個象素的剖視圖，而圖6輸出相鄰兩個象素的頂視圖。圖5示出了沿圖6的A-A′剖線的剖視圖，在兩個圖中同一組成部分用同一符號表示。此外，在圖6中顯示的兩個象素與電源線是互相對稱的，因此，信號具有相同的結構。
圖5中，數字501表示透光的基底，而502表示包含矽的絕緣層。可以用玻璃基底，石英基底，水晶玻璃基底，或塑料基底(包括塑料薄膜)都可用作為透光的基底501。矽氧化膜，或矽氮化物都可用作為包含矽的絕緣膜502。
在本說明書中，TFT形成在絕緣層上。絕緣膜(通常是包含矽的絕緣膜)或由絕緣體製成的基底(通常是石英基底)都可用作為絕緣層。於是，措辭「在絕緣層上」意指在「在絕緣膜上」或「在由絕緣材料制的基底上」。
在包含矽的絕緣膜502上，用一些P溝道TFT形成開關TFT601和電流控制TFT602。開關TFT601採用包括由P型半導體製成的區域503-505(此後稱之為P型半導體區)和包括由本徵或基本上是本徵半導體(此後稱之為溝道形成區)的區域406和507的半導體區域作為有源層。另一方面，電流控制TFT602用包括P型半導體區域508和509和溝道形成區域510的半導體區作為有源層。
P型半導體區503或505用作為開關TFT601的源極區或漏極區。此外，P型半導體區508用作為電流控制TFT602的源極區，而P型半導體509用作為電流控制TFT602的漏極區。
開關TFT601和電流控制TFT602的有源層覆蓋以柵極絕緣膜511，並在其上形成源極線512，柵極513a，柵極513b，漏極線514和柵極515。這些元件用相同材料同時形成的。可以用鉭，鎢，鉬，鈮鈦或這些材料的氮化物作為這些線或電極的構成材料。此外，可以使用由這些材料組合的合金或這些材料的矽化物。
此外，如圖6所示，漏極線514與柵極515相結合。此外，柵極513a和513b與公共柵極線516相結合，這樣同一的電壓總是加到這些柵極513a和513b。
另外，在圖5中，數字517表示一個由矽氮氧化物製成的鈍化膜，或矽氮化物，一個夾層絕緣膜518形成在其上。一個包含矽或有機樹脂的絕緣膜可用作為夾層絕緣膜518。聚醯亞胺薄膜，丙烯樹脂薄膜或BCB(苯並環丁烯)膜可被用作為有機樹脂膜。
此外，在夾層絕緣膜518上，形成了透明導電膜製成的連接線519-522和電極523。同時，如圖6所示的線524也同時形成。銦氧化物，錫氧化物，鋅氧化物，銦氧化物和錫氧化物的化合物，錫氧化物和鋅氧化物的化合物，或通過附加稼到這些材料獲得的化合物都可用作為透明導電膜。
在這種情況下，連接線520是一條在源極線512和P型半導體區503之間提供電連接的線，而連接線521是一條在P型半導體區區505和漏極區514之間提供電連接的線。另外，連接線522是一條在源極區508和電源線525(見圖6)之間提供電連接的線。
連接線519是一條實現在分開並形成為多個模式的柵極線516之間連接的一條線，跨越源極線512和電源線525。也可能分成多部分來該連接源極線或電源線，而連接線跨越柵極線。
電極523是一個電致發光元件的陽極，本發明中，稱之為象素電極或陽極。象素電極523與電流控制TFT602的漏極區509電氣相連。在圖6中，象素電極523可認為是一個電流控制TFT602的漏極線。
圖7(A)示出了一個沿圖6的B-B′線剖開獲得的剖視圖。如圖7(A)所示，連接線跨越電力線525，並提供在柵極線516之間的連接。此外，圖7(B)示出了由沿圖6C-C′得到的剖視圖。如圖7(B)所示，連接線522將電流控制TFT602的P型半導體區508與電源線525電氣相連。
在該實際的器件中，在象素電極523(未示出)上形成一個電致發光層和陰極(未示出)以完成一個有源矩陣型的發光器件。電致發光層和陰極可用熟知技術形成。
此外，雖然，上面作為例子描述了具有頂柵結構(具體地說，一個平面形TFT)的TFT，但本發明並極限於這類TFT。此外，本發明可應用於具有底柵結構的TFT。一般說來，可用反相-參差型TFT來實施本發明。
採用如上所述的象素結構，有源矩陣型發光器件的製造工藝可得到簡化，從而可製造出價格便宜的有源矩陣型發光器件。此外，可實現採用與顯示部分一樣的電子設備。
實施例2在本實施例中，現在結合附圖8(A)-8(D)和9(A)-9(C)描述有源矩陣型發光器件的製造工藝，其中象素部分和用來向象素部分發送信號的驅動電路形成在相同絕緣層上。
首先，如圖8(A)所示，底膜(絕緣體)802形成在玻璃基底801上。在本實施例中，底膜802是通過從接近於玻璃基底801的一側起順序地澱積厚度為50納米的厚度的第二矽氮氧化物膜和厚度為200納米的矽氮氧化物。第一矽氮氧化物膜的氮含量比第二矽氮氧化物膜的含量大，以便壓制鹼性金屬從玻璃基底的擴散。
然後，用等離子CVD方法在底膜上形成一層厚度為40納米的非晶體矽膜(未示出)。此後，無定性矽膜用雷射輻射晶化以形成一個多晶矽膜(多矽膜)803。應該認識到，可用微晶矽膜或非晶體矽鍺膜代替非晶體矽膜。此外，一種晶化方法並不局限於雷射晶化法，而是任何其他的晶化法都可使用。
然後，如圖8(B)所示，使多晶矽膜803形成分別圖形化成獨立的絕緣半導體層804-806。完成之後，用數字804表示的半導體層成為一個組成一個驅動電路(該TFT稱之為驅動器TFT)的TFT的有源層。另一方面，用數字805表示的半導體層成為開關TFT的有源層，而數字806表示的是電流控制TFT的有源層。
此後，由矽氧化物膜組成的厚度為80納米的柵極絕緣膜807是用等離子CDV方法形成的，以便覆蓋絕緣的半導體層804-806。此外，鎢膜(未顯示)是通過在柵極絕緣膜807上濺射形成的，其厚度為350納米，然後被圖形化成柵極電極808,809,810a,810b。同時，形成開關TFT的源極線812和漏極線813。當然，漏極線814和柵極811是形成的。
然後，元素周期表3族的元素被摻入柵極808,809,810a,810b,而將源極線812和漏極線813用作為掩模。任何方法可用於上述目的。在本實施例中，用等離子摻雜法以5×1019-1×1021原子數/cm3濃度加入硼。於是，形成P型導電的半導體區(以後稱之為P型半導體區)814-821。此外，溝道形成區822-826是直接形成在柵極808,809,81Oa，和810b下面。
應該認識到，在本實施例中，P型半導體區814和816用作為形成驅動電路的P溝道TFT的源極區，而P型半導體區815用作為形成驅動電路的P溝道TFT的漏極區。
此後，進行熱處理來激活包含在P型半導體區中的元素周期表的3族中的元素。該激活處理可用熔爐退火法，或雷射退火法，燈光退火法，或任何它們的組合法完成。在本實施例中，熱處理是在氮氣氛在500℃下進行4小時。此時，最好減少氮氣氛中的氧的濃度到儘可能低的程度。TFT的有源層是由上述激活處理形成的。
在激活處理完成之後，形成一層厚度200納米的矽氮氧化物膜作為鈍化膜，然後進行半導體層的氫化處理。任何氫退火技術或等離子氫化技術都可用於氫化處理。這樣可獲得如圖8(C)所示的結構。
然後，如圖8(D)所示，形成厚度為800納米的樹脂製成的中間絕緣膜828。可用聚醯亞胺，聚醯胺，丙烯酸樹脂，環氧樹脂或BCB(苯並環丁烯)作為樹脂。此外，也可使用無機絕緣膜。
然後在中間絕緣膜828中形成接觸空穴，並形成連接線829-835和象素電極836。在本實施例中，由銦氧化物和錫氧化物的化合物(銦錫氧化物；ITO)製成的導電膜被用來形成連接線829-835和象素電極836。應該認識到，任何由其他材料製成的透光的導電膜都可使用。
連接線829和831用作為形成驅動電路的P溝道TFT的源極線，而連接線830用作為形成驅動電路的P溝道TFT的源極線。於是，在本實施例中，驅動電路是基於由P溝道TFT組成的PMOS電路組成的。
在上述描述的狀態中，完成了形成驅動電路的P溝道TFT以及在象素部分的電流控制TFT和開關TFT。在本實施例中，所有的TFT是P溝道型的。應該注意到，開關TFT這樣形成使柵極在兩個不同的位置跨越有源層，以使兩個不同信道形成區彼此串聯。這樣的結構能有效地壓制OFF(關斷)電流值(即，抑制TFT OFF狀態的電流)。
然後，如圖9(A)，形成由樹脂製成的絕緣體837和838來覆蓋象素電極836的邊緣部分和凹面部分(由於接觸空穴形成的凹口)。這些絕緣體837和838可以通過形成一層由樹脂製成的絕緣薄膜並將其圖形化來形成。在這種情況下，需要將從象素電極836的表面到絕緣體838的頂部的高度設定在300納米或更小(最好為200納米或更小)。應該注意到，絕緣體837和838可以省略。
形成絕緣層837是為了覆蓋象素電極836的邊緣部分從而避免邊緣部分的電場密度的有害影響。於是，可防止電致發光層的變壞。另一方面，形成絕緣體838的目的是為了掩埋由於接觸空穴形成的象素電極的凹面部分。這樣稍後形成的電致發光層的任何覆蓋缺陷可得以避免，而在象素部分和陰極之間的短路。
然後，厚度為70納米的電致發光層839和厚度為300納米的陰極840是用蒸鍍法形成的。在本實施例的結構中，厚度為20納米的銅酞花青層(空穴注射層)和厚度為50納米的Alq3(發光層)形成為電致發光層839。應該認識到，空穴注射層，空穴傳輸層，電子傳輸層或電子注射層相組合的任何已知其他結構都可用於發光層。
在本實施例中，首先形成銅酞花青層來覆蓋所有的象素電極，為紅，綠和蘭色分別形成一層紅髮光層，綠髮光層和蘭發光層。要形成該層的區域可以利用蔭罩根據蒸鍍選擇。這樣便可實現彩色顯示。
當要形成綠髮光層時，Alq3(3-8-喹啉醇合複合物)被用作為發光層的母材料，而喹丫啶酮或香豆素6被用作為摻雜物。當形成紅光發光層時，Alq被用作為發光層的母材料，而DCJT,DCM1，或DCM2被用作為摻雜物。當形成蘭光發光層時，BALq(具有2-甲基-8-喹啉醇和酚衍生物)被用作為發光層的母材料，而苝被用作為摻雜物。
應該認識到，本發明並不局限於使用上述有機材料，而是可用任何已知的低分子型的有機發光電致發光材料，高分子型有機電致發光材料，或無機電致發光材料都可使用。此外，任何這些材料的組合都可使用。此外，在使用高分子型有機材料的情況下，可使用塗復法。
如上所述，電致發光元件由象素電極(陽極)836，電致發光層839和陰極840組成(見圖9(B))。
然後，覆蓋件用粘合劑841粘合。在本實施例中，玻璃基底被用作為覆蓋件842。此外，一個撓性塑料膜，一個石英基底，一個塑料基底，一個金屬基底，一個矽基底，或陶瓷基底都可以使用。有利的是，將包含矽或炭膜的絕緣膜置於暴露於空氣中的表面上，以防止氧氣或水進入或提供對由摩擦引起的劃傷。
UV可塑樹脂，或熱固化樹脂通常被用作為粘合劑841。例如，PVC，丙烯酸，聚醯亞酸，環氧樹脂，矽酸樹脂，PVB，或EVA都可使用。從電致發光元件看來，粘合劑841是位於接近於觀測者的位置，此時，粘合劑要求是由可讓光通過的材料製成的。此外，有利的是，在粘合劑841中提供一種吸水材料(最好是鋇氧化物)，和/或抗氧化材料(即，吸氧材料)來防止電致發光元件的退化。
採用上述結構，電致發光元件可將空氣完全關在外面。於是，由於氧化使電致發光材料的退化基本上得到壓制，從而大大提高了合成的電致發光元件的可靠性。
以上述方式製造的有源矩陣型發光器件具有包括如圖10所示的電路結構。具體地說，在圖10中，數字1001表示一個源極線，1002表示一個柵極線1003表示一個開關TFT,1004表示一個電流控制TFT,1005表示一條電源線，和1006表示一個發光元件。在本實施例中，每個開關TFT1003和電流控制TFT1004形成為P溝道TFT。
應該注意到，電流控制TFT1004的柵極電容呈現與常規技術採用的電容器(即圖4的電容器404)一樣的作用。這是可以理解的，因為，在用數字驅動方案來實現時分灰度級顯示時，只有用電流控制TFT的柵極電容才能保持必需的電荷，因為一幀的周期(或一場周期)太短。
本發明的如上所述的有源矩陣型發光器件總共只需5個掩模步驟來進行圖形化步驟(當絕緣體837和838省略時，此數目還可減少)，這就能夠實現高產低成本生產。
實施例3在上述實施例中，圖10所述的象素部分的電路結構可修改成圖11所示的那樣。具體地說，在圖11中，數字1101表示源極線，1102表示柵極線，1103表示開關TFT,1104表示電流控制TFT,1105表示電源線，和1106表示電致發光元件。在本實施例中，每個開關TFT1103和電流控制TFT1104形成為P溝道TFT。
在這種情況下，因為柵極線1102和電源線1105置於不同層，有利於配置這些元件以便互相重疊並將中間絕緣層插入到它們之間。於是，這些線所佔據的區域可以基本上做成是公用的，從而可以增加象素的有效發射區。
實施例4在本實施例中，有源矩陣型發光器件是用與實施例1不同的方式製造的。現參閱圖12(A)-12(C)來描述製造工藝。
首先，一直到如圖8(D)所示的那步的製造步驟是如前面對實施例2描述的那樣進行來形成連接線1201-1207和漏極線1208的。在本實施例中，這些連接線是由金屬模組成的。雖然任何材料可用作為金屬模，但在本發明採用了具有3層結構的分層膜，將一層鋁膜夾在鈦膜之間。
然後，如圖12(B)所示，形成由透明導電膜製成的象素電極1209。在這種情況下，使象素電極1209形成得讓該部分進入與漏極線1208相接觸。電流控制TFT和象素電極於是能夠互相電氣相連。圖13示出了上述結構的頂視圖。圖12(B)的截面圖是沿圖13的A-A′線的剖面圖。
在本實施例中，連接線1201-1207可用金屬膜製成。這樣，與諸如IT0膜或前面的實施例描述的類似的膜相比，可以減少導線電阻和接觸電阻。而且，所有用來在驅動電路中連接各種電路部分的連線都可由低阻金屬膜製成，因此，可實現能呈現高工作速度的驅動電路。
雖然象素電極12-9是在連接線1201-1207和漏極線1208完成之後形成的，但此製造次序可以顛倒。換句話說，可在透明導電膜製成的象素電極形成之後來形成由金屬膜製成的連接線和漏極線。
然後，如實施例2那樣，形成由樹脂製成的絕緣層1210，再依次形成電致發光層1211和陰極1212。進而，用粘合劑1213形成蓋件1214。這樣，就完成了如圖12(C)所示的有源矩陣型發光器件。
實施例5在本實施例中，要描述製造採用塑料基底或塑料膜的本發明的有源矩陣型發光器件的一個例子。可用於本實施例的塑料包括PES(聚乙烯sulfile)PC(聚碳酸酯)或PEN(聚乙烯對酞酸鹽)。
首先，在玻璃基底801上如實施例2中描述的製造步驟形成TFT和電致發光元件。在本實施例中，然而，在玻璃基底801和底膜802之間形成一層剝皮層1401。半導體膜可用作為剝皮層1401。通常，非晶體矽膜可用於上述目的。
此外，在本實施例中，蓋件1403是用第一粘合劑1402粘合的。由樹脂(通常是聚醯亞胺，丙烯酸樹脂，氨基化合物或環氧樹脂)用作為第一粘合劑1402。應該認識到，當用含滷素氟化物刻蝕剝離層時要求第一粘合劑1402的材料能實現充分的選擇率。在本實施例中PET膜可用作為與第一粘合劑1402粘合的蓋件。
然後，將已經形成元件的整個基底暴露在含滷素氟化物的氣體中。這一處理使剝皮層1401被由選擇地除去。滷素氟化物是指一種可用化學式XFn表示的物質(X表示除了氟化物的滷素，n為整數)。例如滷素氟化物，氯一氟化物(CIF)氯三氟化物(CIF3)，溴一氟化物(BrF)，溴三氟化物(BrF3)，碘一氟化物(IF)，碘三氟化物(IF3)可用作為滷素氟化物。
滷素氟化物呈現在矽膜和矽氧化膜之間的一個大的選擇率，因此可實現矽膜的選擇性刻蝕。此外，這種刻蝕反應可容易在室溫下處理，因此，可甚至在低熱阻容量電致發光元件形成之後還能進行該處理。
雖然只將矽膜暴露到上述滷素氟化物中能夠實現刻蝕，但其他氟化物(碳四氟化物(CF4)或氮四氟化物)也可用於本發明，只要將它們置於等離子狀態下即可。
在本實施例中，CIF3被用作為氮氟化物，氮用作為稀釋氣體。氬，氦，氖可用作為稀釋氣體。兩種氣體的流速可設定在500sccm(8.35×10-6m3/s)，和反應壓力可設定為1至10乇(1.3×102-1.3×103巴)的範圍內。此外，熱處理溫度可設定在室溫(通常在20-27℃)。
然後，如圖14(C)所示，用第二粘合劑1404粘合由塑料基底或塑料樹脂製成的基底(粘接基底)1405。在本實施例中，PET膜用作為粘接基底1405。要求蓋件1403和粘接基底1405由同樣的材料製造以滿足應力平衡狀態。
這樣就可獲得TFT和電致發光元件間夾有塑料膜的有源矩陣型發光器件。因為本實施例中塑料膜是在TFT形成之後粘接的，所以對製造過程沒有限制。例如，TFT可不考慮要採用的塑料的熱阻容量來形成TFT。
此外，因為可獲得撓性而量輕的發光器件，本實施例中的器件適合於諸如行動電話，電子資料庫等的可攜式信息設備的顯示部分。
本實施例所述的結構可自由地與實施例1-4中的任何結構相組合。
實施例6
在本實施例中，最好在要形成TFT和電致發光元件上的基底或蓋件的一側或兩側配置一個DLC(類鑽石碳)膜。應該指出，這種DLC膜的厚度要求不大於50nm(最好在10-20納米內)，因為太大的厚度會減少膜的透明度。此外，DLC膜可用濺射或ECR等離子CVD法來形成。
DLC膜的特徵是Raman譜分布包括一個在1550cm-1一個不對稱峰。此外，DLC膜的特徵是當利用微厚度測試儀測量時其硬度在15-25巴。此外，最好，配置DLC膜作為應力保護表面和/或散熱的保護膜，因為與蓋件的基底相比DLC膜有比較大的硬度和熱容量。
如本實施例描述的結構可以自由地與實施例1-5中的任何結構相組合。
實施例7在本實施例中要描述實施例2的本發明的發光器件的外形。圖15(A)示出了本發明的發光器件的頂視圖，而圖15(B)示出了其截面圖。
在圖15(A)，數字1501表示一個基底，1502表示一個象素部分，1503表示一個源極側驅動電路，和1504表示柵極側驅動電路。每個這些驅動電路通過導線1504與一個FPC(撓性印製電路)1506相連，然後再與外部設備相連。示於圖1的柵極側電路被用於圖15(A)的柵極側驅動電路1504，而示於圖3的源極側驅動電路用於圖15(A)的象素部分1502。此外，圖5所示的象素部分被用於圖15(A)的象素部分1502。此時，形成一個第一密封件1511，一個蓋件1512，一個粘合劑1513(見圖15(B))，以便環繞象素部分1502，源極側電路1503和柵極側驅動電路1504。
圖15(B)相應於沿圖15(A)A-A′的剖視圖。在這種情況下，虛線1500所包圍的區域相應於圖9(C)的截面圖，因此不再詳述。
電致發光元件的陰極與用數字1514表示的區域內的連線1505電氣相連。導線1505用來向陰極提供一個預定的電壓，並通過各向異性導電膜1515與FPC1506相連。此外，電致發光元件被第一密封件1511和蓋件1512包圍，蓋件則用第一密封件1511粘合到基底1501。電致發光元件被粘合劑1513膠封。
此外，粘合劑1513包含一個墊圈。如果墊圈是鋇形成的，則墊圈可具有吸水能力。在配有墊圈的情況下，最好在陰極上配置一個樹脂膜作為緩衝層以減輕墊圈的壓力。
導線1505通過各向異性導電膜1515與FPC相連。導線1505向FPC1506傳送要發送到象素部分1502，源極側驅動電路1503，和柵極側驅動電路1506的信號。FPC1506將導線1505連接到外部設備。
此外，在本實施例中，配有第二密封件1514來覆蓋第一密封件1511的暴露部分和FPC的一部分，這樣電致發光元件可與空氣完全隔開。由此獲得具有圖15(B)所示的截面結構的發光器件。在本實施例中的發光器件可自由地與實施例1-6中的任何結構相組合。
實施例8在本實施例中，將參閱圖16(A)和16(B)來描述本發明的發光器件的象素結構。在本實施例中，數字1601表示開關TFT1602的源極線，1603表示開關TFT1602的柵極線，1604表示電流控制TFT,1605表示一個電容器(可省略),1606表示電源線，1607表示電源控制線。在這種情況下，上述源極線1601，柵極線1603電源線1606和電源控制線1608是在同一層中的相同的導電膜上形成的。
關於電源控制TFT1607的工作可參閱日本專利申請NO.11-341272。應該指出，在本實施例中，電源控制TFT是P溝道型的，與電流控制TFT的結構一樣。
雖然在本實施例中，在電流控制TFT1604和電致發光元件1608之間配置了電源控制TFT1607，但在電源控制TFT1607和電致發光元件1608之間配置電流控制TFT1604也是可以的。此外，電源控制TFT1607最好形成得具有與電流控制TFT1604一樣的結構，或與電流控制TFT1604相串聯，同時利用相同的有源層。
圖16(A)示出了一個與兩個象素共享電源線1606的一個例子。更具體地說，相對於電源線1606互相對稱地形成兩個象素。在這種情況下，可以減少必需的電源線數，這樣便能以較高的精度形成象素部分。另一方面，圖16(B)示出了一個電源線1610與柵極線1603平行排列而電流控制線1611與源極線1601平行排列的一個例子。
在本實施例描述的結構可自由地與實施例1-7中的任何結構相結合。
實施例9
在本實施例中，將參閱圖17(A)和17(B)來描述本發明的發光器件的象素結構。在本實施例中，數字1701表示開關TFT1702的源極線，1703表示開關TFT1702的柵極線，1704表示電流控制TFT,1705表示電容器(可省略)，1706表示電源線，1707表示消磁TFT,1708表示一個消磁柵極線，和1709表示一個電致發光元件。在這種情況下，源極線1701，柵極線1703，電源線1706，和消磁柵極線1708由相同的導電膜在同一層上形成。可以參閱日本專利申請NO.11-338786了解有關消磁TFT1707的工作原理。應該指出，在本實施例中，電源控制TFT是形成為P溝道型的，它有與電流控制TFT相同的結構。在上述日本專利申請中，消磁柵極線稱之為消磁柵極信號線。
消磁TFT的漏極與電流控制TFT的柵極相連，這樣，電流控制TFT1704的柵極電壓強制改變。最好將消磁TFT形成為P溝道TFT，具有與開關TFT一樣的結構，這樣可減少關斷電流。
圖17(A)示出了有關兩個象素共享電源線1706的例子。即，兩個象素是相對於電源線1706互相對稱形成的。在這種情況下，可以減少必需的電源線的數目。另一方面，圖17(B)示出了電源線1710是與柵極線1703平行而消磁柵極線1711是與源極線1701平行的例子。
本實施例描述的結構可自由地與實施例1-7的任何結構相組合。
實施例10本發明的發光器件可採用在一個象素中配置幾個TFT的結構。雖然實施例8和9描述了一個象素配置3個TFT的例子，但也可配置4-6TFT。本發明並限於發光器件的象素結構，而是可以實施成其他結構。
本實施例描述的結構可自由地與實施例1-7中的任何結構相組合。
實施例11在本實施例中，將參閱圖18來描述用來形成電致發光層和陰極的薄膜形成設備。具體地說，在圖18中，數字1801表示運送室(A)，其中配置了一個運送室用來實現基底1803的運送。運送室(A)1801包括一個減壓的大氣，並利用門將其與其他處理室阻斷。當相應的門打開時利用運送機械(A)將基底從運送室(A)1801送到其他處理室。
低溫泵用來減少在運送室(A)1801中的壓力。在運送室(A)1801的一個側面配置一個排氣口1804，而一個排氣泵則置於排氣口1804之下。這種結構的優點是，可容易實現排氣泵的持久工作。
下面描述各處理室。因為運送室(A)1801配置了減壓大氣，所有直接相連的處理室都配置了排氣泵(未示出)。旋轉油泵，機械調壓泵，渦輪分子泵，或低溫泵可用作為排氣泵。
數字1805表示一個放置基底存放室(被安裝的)。該室也稱之為負荷鎖定室。存放室1805用門1800a將其與運送室(A)1801相屏蔽，而放置基底1803的載體(未示出)則置於該室內。此外，存放室1805配有上述排氣泵以及淨化道，用來將高純度的氮氣，或惰性氣體引入到存放室1805。
在本實施例中，基底被置於載體上，其元件成形表面向下。這是為了後面用蒸鍍法成形薄膜時可方便向下安置。在向下面向時，薄膜形成在基底上，而基底的元件形成表面則是向下的。這種面向可減少灰塵附著到基底的元件的成形表面上。
數字1805表示一個運送室(B)，它通過門1800b與存放室1805相連。運送室(B)1806配置了一個運送機構(B)1807。數字1808表示一個烘焙室，它通過門1800c與運送室(B)1806相連。
烘焙室1808配有一個用翻個的方式顛倒基底方向的機構。即，已經面朝下方向運送過的基底在烘焙室1808中改變成面朝上。這是為了在接著的旋轉塗復設備室1809中的處理可面朝下進行。在旋轉塗復設備室處理完成之後，基底被返回到烘焙室1808再翻個成面朝上方向，然後再返回到存放室1805。
旋轉塗復設備室1809通過門1800d與運送室(B)1806相連。旋轉塗復設備室是一個薄膜形成室，用來通過將含有電致發光材料的溶液加到基底上來形成一層包含電致發光材料的膜。在旋轉塗復設備室1809中，主要形成一層高分子型(聚合體)有機電致發光材料。在這種情況下，膜形成室總是充填以諸如氮或氬的惰性氣體。當在1-5原子(最好1.5-3個原子)的增壓氣氛中形成膜時，就可能有效地防止氧或水進入到膜形成室。
要形成的電致發光材料不僅包括用作為發光層的，而且包括用作為電子注射層或電子轉移層的材料。可以採用任何已知的高分子有機電致發光材料。典型的用作為發光層的有機電致發光材料包括PPV(聚對亞苯基)衍生物，PVK(聚乙烯基咔唑)衍生物或聚笏衍生物。這些材料也稱之為π-共軛聚合物。此外，PEDOT(聚苯硫)或Pani(聚苯胺)可用作為電子注射層。
數字1810代表一個處理室，用來給用作為電致發光元件的象素電極的陽極或陰極進行表面處理(此後將此室稱之為預處理室)。預處理室1810用一個門1800e與運送室(A)1801相屏蔽。在本實施例中，預處理室1810被配置成以100-120℃加熱象素電極，而用紫外光照射其表面。當處理電致發光元件的陽極表面時，這種預處理是有效的。
數字1811表示一個蒸鍍室，用來通過蒸鍍法來形成導電膜或電致發光材料。蒸鍍室1811通過門1800f與運送室(A)1801相連。蒸鍍室1811可配置以多個蒸鍍源。此外，可以用熱阻或電子束使蒸鍍源蒸發來形成膜。
在蒸鍍室1811所形成的導電膜用作為電致發光元件的陰極側的電極。為此，具有相對小的工作功能的金屬，通常屬於周期表中的一1族，或2族(通常，鋰，鎂，銫，鈣，鉀，鋇，鈉，鈹)或具有接近於那些可沉積的物質的工作功能的金屬。此外，可以用蒸鍍法形成由銦氧化物和錫氧化物的化合物製成的導電膜，或由銦氧化物和鋅氧化物的化合物組成的導電膜作為透明的導電膜。
在蒸鍍室1811，可以形成任何已知的電致發光材料(具體地說，低分子型有機電致發光材料)。發光層的典型例子，包括Alq3或DSA(distylallylene衍生物)，而電荷注射層的典型例子包括CuPc(銅酞菁)，LiF(鋰氟化物)或acack(乙醯丙酮鉀)。此外，電荷轉移層的典型例子包括TPD(三苯胺衍生物)或NPD(蒽衍生物)。
此外，有可能進行上述電致發光材料和螢光材料的合作蒸鍍(通常香豆素6,rubreme，尼羅河紅，DCM，喹哪酮，等)作為螢光材料，任何已知材料都可使用。另外，可進行電致發光材料和屬於周期表1或2族的元素的合作蒸鍍，這樣發光層部分可呈現具有電荷轉移層或電荷注射層的功能。詞合作蒸鍍是指一種在膜形成階段多個蒸鍍源同時加熱並將不同的材料相互混合的蒸鍍法。
無論那種情況，蒸鍍室1811用門1800f與運送室(A)1801相分離，而電致發光材料或導電膜的膜成形都可在真空中進行。膜成形是面向下進行的。
數字1812表示封裝室(也稱之為密封室)，它通過門1800g與運送室(A)相連。在封裝室1812內，進行將電致發光元件密封到一個閉合的空間的處理。該處理是為了所形成的電致發光元件避免被氧化或進水。為此利用蓋件機械地將電致發光元件密封。此外，利用熱固化樹脂或紫外可塑樹脂來密封電致發光元件也是可能的。
用熱固化樹脂或紫外可塑樹脂將蓋件粘合到形成了電致發光元件的基底。這種樹脂通過熱處理或紫外照射工藝形成密封的空間。
在圖18的膜形成設備中，在封裝室1812內配置了紫外輻照的機構1813(以後將此機構稱之為紫外輻照機構1813)。於是利用該紫外輻照機構1813發射的紫外光可固化紫外固化樹脂。通過配置一個排氣泵可減少封裝室的內壓，或將氮氣或高純度惰性氣體倒入內空間時，內壓增加。
一個接收室(路徑盒)1814與封裝室1812相連。接收室1814配有運送機構(C)1815用來向接收室運送基底，以便在封裝室內完成電致發光元件的封裝。接收室的內壓可用排氣泵減壓。接收室1814是為了防止封裝室1812直接暴露在環境空氣中，而基底是從接收室1814中取出來的。
如上所述，圖18所示的膜形成設備使電致發光元件被完全密封到密封空間內，而不會暴露在周圍的空氣中，從而實現了高可靠性發光器件生產。
實施例12如圖1所示的柵極側驅動電路和圖3所示的源極側驅動電路不但可應用於發光器件，而且也可應用於液晶顯示器件。本發明的液晶顯示器件的外形示於圖19(A)，而圖19(B)則示出了其象素部分的截面結構。
在圖19(A)中，在基底1900上形成一個象素部分1901，柵極側驅動電路1902和源極側驅動電路1903。在這種情況下，圖5所示的象素部分被用作為象素部分1901。此外，圖1所示的柵極側驅動電路被用作為柵極側驅動電路1902，而圖3所示的源極側驅動電路被用作為源極側驅動電路1903。
柵極線1904和源極線1905從柵極側驅動電路1903和源極側驅動電路1903分別延伸出來，在柵極線1904和源極線1905的交叉點上形成一個象素TFT。保持電容1903和液晶元件1908並行地與象素TFT1906相連。此外，連接線1910和1911被形成得從FPC1909延伸到驅動電路的輸入端。數字1912表示一個反基底。
在圖19(B)所示的象素結構中，組成驅動電路的P溝道TFT1913和用作為開關元件的的P溝道TFT1914可根據前面描述的實施例2製造。應該注意到，數字1915表示一個定向膜，1916表示一個反基底。1917表示一個光屏蔽膜，1918表示一個反電極，1919表示一個定向膜膜，1920表示一個密封件，1921表示一個由樹脂製成的墊圈，而1922表示液晶。這些部件可用任何已知方法形成。此外，液晶元件的結構並不限於本實施例所描述的。
實施例13雖然已經在實施例1-10和12中描述了由P溝道TFT構成的象素部分和驅動電路的例子，但只用n溝道TFT也可形成象素部分和驅動器。在這種情況下，驅動電路要稍作修改，使得，例如電源線的極性在驅動電路裡反相。
在這種情況下，陽極和陰極要互換，這樣發光元件的結構也被反過來。換句話說，可以實現一種陰極與電流控制TFT的漏極相連的結構。應該指出，在實施例8-10中，所有的除了開關TFT和電流控制TFT的TFT，如果它們存在於象素中的話，都被形成為n溝道TFT。
實施例4在實施例1所描述的發光器件，最好提供一個矽氮化物膜和矽氧氮化物作為低膜502並用包括矽氮化物膜或矽氧氮化物的鈍化膜來覆蓋開關TFT601和電流控制TFT602。
在這種結構中，開關TFT601和電流控制TFT602被夾在矽氮化物膜或矽氧氮化物膜之間。於是，可有效地防止水或可移動離子從外部大氣中進入到器件內。
此外，最好在由成形在鈍化膜517上的有機樹脂製成的極化膜518和象素電極523之間配置一層矽氮化物膜或DLC(類鑽碳)膜和在陰極上提供上述矽氮化物膜或DLC膜。
在這種結構中，電致發光元件是夾在矽氮化物膜或DLC膜之間。於是，不僅可防止來自外部大氣的水或可移動離子而且氧進入到該器件內。雖然用在發光層的電致發光元件等的中有機材料很可能被輕易氧化，從而造成退化。在本實施例中的結構可使器件就可靠性大大改進。
如上所述，可通過提供一種保護TFT的措施和保護電致發光元件的措施來改進整個發光器件的可靠性。
本實施例中描述的結構可自由地與實施例1-10中的任何結構相組合。
實施例15通過實施本發明形成的顯示器件可用作為各種類型電子設備的顯示部分。例如，當欣賞電視廣播等時，可使用在殼體內配置了本發明的20-60英寸對角線顯示器件的顯示器。注意，個人計算機顯示器，電視廣播接收顯示器，和用來呈現所有諸如用來顯示通知的信息的顯示器都包括在具有殼體內配置了顯示器件的顯示器內。
下面給出可作為本發明的其他電子設備攝像機；數字相機，護目鏡型顯示器(頭戴型顯示器)；導航系統；音頻播放器(汽車立體聲音響或立體聲音響部件)；筆記本型個人計算機；遊戲設備；可攜式信息終端(諸如移動計算機，可攜式電話，可攜式遊戲機，或電子圖書)；和配有記錄介質的圖象播放器件(具體地說，是配置了回放記錄介質中記錄的圖象的顯示部分的器件)。圖20和21中顯示的這些電子設備的具體例子。
圖20A示出了一個具有在殼體內配置了顯示器件的顯示器，該顯示器包含一個殼體2001，支承腳2002，顯示部分2003等。本發明的顯示器件可用作為顯示部分2003。
圖20B示出了一個攝像機，包含主體2101，顯示部分2102，聲輸入部分2103，操作開關2104，電池2105，一個圖象接收部分2106等。本發明的顯示器件可用作為顯示部分2102。
圖20C是一個頭戴電致發光顯示器的一部分(右側)，和包含一個主體2201，信號電纜2202，固定頭帶2203，顯示部分2204，一個光系統2205，一個發光器件2206等。本發明可應用於自發送器件2206。
圖20D是一個配置了記錄介質的圖象的圖象播放器件(具體地說，DVD播放器件)，包含一個主體2301，記錄介質(DVD)2302，操作開關2303，顯示部分(a)2304，一個顯示部分(b)2305等。顯示部分(a)2304主要用於顯示圖象信息。顯示部分(b)2304主要用來顯示字符信息。本發明的顯示器件可用作為顯示部分(a)和顯示部分(b)2305。注意，配置了記錄介質的圖象播放器件包括諸如家用遊戲機的器件。
圖20E示出了一個可攜式(移動)計算機，它包括一個主體2401，攝像部分2402，一個圖象接收部分2403，一個操作開關2404，一個顯示部分2405等。本發明的顯示器件可作為顯示部分2405。
圖20F是個人計算機，它包括一個主體2501，殼體2502，顯示部分2503，鍵盤2504等。本發明的顯示器件可用作為顯示部分2503。
圖21A示出了一個背投式投影儀(投影電視)，它包括一個主體2601，光源2602，液晶顯示器件2603，極化分光器2604，發生器2605和1606以及屏幕2607。本發明可用於液晶顯示器件2603。
圖21B示出了一個前投式的投影儀，它包括一個主體2701，一個光源2702，一個液晶顯示器件2703，一個光學系統2704和一個屏幕2705。本發明應用於液晶顯示器件2703。
注意，如果今後亮度增加，則通過透鏡，光纖等來擴展和投射包含輸出圖象信息的光而將本發明的發光器件用到前投或後投型投影儀成為可能。
此外，因為發光器件在發光部分存儲功率，所以最好顯示信息以使發光部分儘可能小。因此，當主要為字符信息在顯示部分使用覆蓋器件時，諸如在可攜式信息終端，特別在可攜式電話或音頻播放器件，最好驅動發光器件用發光部分形成字符信息而非發光部分則設置為背景。
圖21C示出了可攜式電話，它包括主體2801，聲輸出部分2802，聲輸入部分2803，顯示部分2804，操作開關2805和天線2806。本發明的發光器件可用作為顯示部分2804。注意，通過在黑色背景顯示白色字符，顯示部分2804可以壓制可攜式電話功耗。當然，也可能用本發明的液晶顯示器件用於顯示部分2804。
圖21D示出了音頻部分器件，具體地說，一個汽車立體聲，比包括一個主體2901，一個顯示部分2902，和操作開關2903和2904。本發明的發光器件可用作為顯示部分2902。此外，在本實施例中顯示了一個汽車立體聲，但也可使用可攜式的或家庭音響播放設備。注意，通過在黑色背景中顯示白色字符，顯示部分2904可壓制消耗。這在可攜式播放器件中特別有效。當然，可能將本發明的液晶顯示器件用於顯示部分2804。
於是，本發明的應用範圍極其廣闊，因此可在所有的領域的電子設備中。此外，本實施例的電子設備可採用具有實施例1-14的任何結構的發光器件。
這樣，顯示器件可用非常少量的製造步驟來製造。於是，產量可以增加，而成本可減少，因此便可生產廉價的顯示器件。
此外，因為可提供廉價的顯示器件，各種在其顯示部分採用這種顯示器件的電氣設備可低價提供。
權利要求
1．一種顯示器件，包括一條柵極線；和一條源極線，它由與所述柵極線同樣導電膜形成在同一表面上，其中所述柵極線通過連接線跨越所述源極線，和其中所述連接線由與電流控制TFT的漏極線同樣導電膜形成在同一表面上。
2．一種顯示器件，包括一條柵極線；和一條源極線，它由與所述柵極線相同導電膜形成在同一表面上，其中所述源極線通過連接線跨越所述柵極線；和其中所述連接線由同一導電膜形成在與電流控制TFT的漏極線一樣的表面上。
3．一種顯示器件，包括一條柵極線；和一條源極線和電源線，它們在由與所述柵極線相同導電膜在同一的表面上形成，和其中所述柵極線通過一條連接線跨越所述源極線和所述電源線，和其中所述連接線由與電流控制TFT的漏極線相同的導電膜在同一表面上形成。
4．一種顯示器件，包括一條柵極線；和一條源極線和電流控制線，它們由與所述柵極線相同的導電膜形成在同一表面上，其中所述源極線通過連接線跨越所述柵極線極線和所述電源線，和其中所述連接線KKK形成在與電流控制TFT的漏極線一樣的表面上。
5．一種顯示器件，包括一個象素部分和一個驅動電路，它們形成在一個絕緣表面上其中所述驅動電路包括一個包括多個NAND電路的解碼器，每個形成在一種導電型的的TFT。
6．一種顯示器件，包括一個象素部分和一個驅動電路，它們形成在一個絕緣表面上；其中所述驅動電路包括一個包括多個NAND電路的解碼器，每個由一種導電型的TFT組成，和每個所述NAND電路包括n個串聯的所述一種導電型的TFT和n個並聯的一種導電型的TFT。
7．一種顯示器件，包括一個象素部分和驅動電路，它們形成在一個絕緣表面上；其中所述驅動電路包括一個由一種導電型的TFT組成的緩存器，和所述緩存器包括一個第一所述一種導電型的TFT；和一個與所述第一TFT串聯並用所述第一TFT的漏極作為其柵極的第二所述一種導電型的TFT。
8．一種顯示器件，包括在一個絕緣表面上形成的一個象素部分和驅動電路；其中所述驅動電路包括一個包括多個NAND電路的解碼器，每個NAND電路由一種導電型的TFT組成；和一個由所述的一個的一種導電型的TFT組成的緩存器，和所述緩存器包括一個所述的一種導電型的第一TFT；和一個所述一種導電型的第二TFT，它與所述第一TFT串聯並用所述第一TFT的漏極作為其柵極。
9．一種顯示器件，包括形成在一個絕緣面上的一個象素部分和一個驅動電路；其中所述驅動電路包括一個包括多個NAND電路的解碼器，每個NAND電路由一種導電型的TFT組成；和一個由所述的一個導電型的TFT組成的緩存器，每個所述NAND電路包括互相串聯的所述一種導電型的n個TFT，和互相併聯的所述一種導電型的n個TFT，和所述緩存器包括一個所述一種導電型的第一TFT；和一個與所述第一TFT串聯並用所述第一TFT的漏極作為其柵極的所述一種導電型的第二TFT。
10．一種根據權利要求5-9中的任何一個權利要求的顯示器件，其中所述TFT的源極線和柵極線是由透明導電膜製成的。
11．一種根據權利要求5-9的顯示器件，其中所述一種導電型的TFT是一個P溝道TFT。
12．一種根據權利要求5-9的任何一個權利要求的顯示器件，其中所述一種導電型的TFT是一個n溝道TFT。
13．一種根據權利要求5-9的任何一個權利要求的顯示器件，其中所述象素部分包括一條柵極線；和一條源極線，由與所述柵極線相同的導電膜形成在同一表面上，其中所述柵極線通過一條連接線跨越所述源極線，和所述連接線由與電流控制TFT的漏極線相同的導電膜形成在同一表面上。
14．一種根據權利要求5-9的其中任何一個權利要求的顯示器件，包括一條柵極線；和一條源極線，由與所述柵極線同樣導電膜形成在同一表面上，其中所述源極線通過一條連接線跨越所述柵極線，和所述連接線由與電流控制TFT的漏極相同的導電膜形成在同一表面上。
15．一種根據權利要求5-9的顯示器件，其中所述象素部分包括一條柵極線；和一條源極線和電源線，它們由與所述柵極線相同的導電膜形成在同一表面上，其中所述柵極線通過一條連接線跨越所述源極線和所述電源線，和所述連接線由與電流控制TFT的漏極相同的導電膜形成在同一表面上。
16．一種根據權利要求5-9的顯示器件，其中所述顯示部分包括一條柵極線；和一條源極線一條電源線，由與所述柵極線相同的導電膜形成在同一表面上，其中所述源極線通過一條連接線跨越所述柵極線和所述電源線，和所述連接線由與電流控制TFT的漏極線同樣的導電膜形成在同一表面上。
17．一種根據權利要求1-4的其中任一權利要求的顯示器件，其中所述連接線形成不同於所述柵極線和所述源極線的層上。
18．一種根據權利要求1-4的其中任何權利要求的顯示器件，其中所述的連接線由透明導電膜組成。
19．一種根據權利要求1-4的其中任何權利要求的顯示器件，其中每個開關TFT電氣地與所述源極線相連，而所述電流控制TFT為P溝道TFT。
20．一種根據權利要求1-9的其中任一權利要求的顯示器件，其中所述顯示器件是個發光器件。
21．一種根據權利要求1-9的其中任一權利要求的顯示器件，其中所述的顯示器件是一個液晶顯示器件。
22．一種根據權利要求1-9的顯示器件，其中所述顯示器件被結合到從所述由攝像機，數位相機，風鏡型顯示器，導航系統，音頻播放器件，筆記本個人計算機，遊戲設備，可攜式信息終端，一個配置了記錄媒體的圖象播放器構成的一組中選出來的電氣設備中。
23．一種用來製造顯示器件的方法，包括步驟在絕緣表面上形成一層半導體層；在所述半導體層上形成一個柵極絕緣膜；在所述柵柵絕緣膜上形成一條源極線，一條柵極線和一條電源線；在所述半導體層中形成一個P型半導體區域；在所述源極線，所述柵極線和所述電源線上形成一層中間絕緣層；形成分別到達所述源極線，所述P型半導體區和所述電源線的接觸空穴；和形成一條連接線，以提供在所述源極線和所述P型半導體區之間或在所述電源線和所述P型半導體區之間的電氣連接。
24．一種用來製造顯示器件的方法，包括步驟在絕緣表面上形成一層半導體層；在所述半導體層上形成一層柵極絕緣層；在所述柵極絕緣層上形成一條柵極線，一條柵極線和一條電源線；在所述半導體層中形成一個P型半導體區；在所述源極線，所述柵極線和所述電源線上形成一層中間絕緣層；形成分別到達所述源極線，所述P型半導體區和所述電源線的接觸空穴；和形成一條跨越所述源極線和互連多個柵極線的連接線。
25．一種用來製造根據權利要求23或24的顯示器件的方法，其中所述連接線由與電流控制TFT的漏極線相同的導電膜形成在同一表面上。
26．一種用來製造根據權利要求23或24其中任一權利要求的顯示器件的方法，其中所述顯示器件是一個發光器件。
27．一種用來製造根據權利要求23或24的其中任一權利要求的顯示器件的方法，其中所述顯示器件是一個液晶顯示器件。
28．一種用來製造根據權利要求23或24的其中任一權利要求的顯示器件的方法，其中所述顯示器件被結合到從所述由一個，攝像機，數目相機，風鏡型顯示器，導航系統，音頻播放器件，筆記本個人計算機，遊戲設備，可攜式信息終端，一個配置了記錄媒體的圖象播放器構成的一組中選出來的電氣設備中。
全文摘要
可提供廉價顯示器,以及包含這種顯示器一個電氣設備。在顯示器件中,在象素部分和驅動電路包括在同一絕緣表面上的顯示器件中,驅動電路包括一個解碼器100和緩存器部分101。解碼器100包括多個NAND電路,每個包括互相併聯的P溝道TFT104－106和其他多個互相串聯的P溝道TFT107－109。緩存器部分101包括多個緩存器,每個包括三個P溝道TFT114－116。
文檔編號H05B33/00GK1311522SQ01108958
公開日2001年9月5日 申請日期2001年2月28日 優先權日2000年2月29日
發明者小山潤 申請人:株式會社半導體能源研究所