半導體設備及其製作方法
2023-09-15 03:34:05 2
專利名稱:半導體設備及其製作方法
技術領域:
方法,所述電路由以薄膜電晶體(下文稱為TFT)為代表的裝置 構成,所述裝置通過將釋放層粘附於基片上而形成,所述裝置需 轉移至基片上。本發明例如涉及例如液晶模塊的電光學裝置、例 如EL模塊的發光設備、安裝有所述設備作為其組件的電器。另 外,本發明涉及裝置的剝離方法,以及將所述裝置轉移至塑料基 片上的轉移方法。
如此處所述,術語"半導體裝置"總體而言是指利用半導體特 性而操作的任意裝置。電光學裝置、發光設備、半導體電路以及 電器均包括在所述半導體裝置中。
背景技術:
近來,採用半導體薄膜(厚度為大約幾納米至幾百納米)的 薄膜電晶體(TFT)的技術引起人們的關注,所述半導體薄膜形成 於具有絕緣表面的基片上。所述薄膜電晶體廣泛應用於電子設備 中,例如IC、電光學裝置等。尤其是,薄膜電晶體作為圖像顯示 設備的開關元件的發展已經大大加快了。
最重要地,所述圖象顯示設備具有廣泛的應用,所述圖象顯示設備在移動裝置中的應用引起了人們的注意。儘管目前玻璃基 片、石英基片等用於許多圖象顯示設備中,但是,其具有易碎和 較重的缺點。進一步地,玻璃基片、石英基片等不適合大規模生
產,這是因為其很難擴大。因此,人們嘗試將TFT裝置形成於以 柔性塑料膜為代表的具有柔性的基片上。
然而,由於塑料膜的耐熱性較低,要求加工過程中最高溫度較 低,因此,目前其不能用於形成與已經形成於玻璃基片上的元件 相比具有較高電特性的TFT。因此,目前仍然沒有採用塑料膜的 高效液晶顯示設備和發光裝置。
如果可以生產出有機發光裝置(OLED)位於例如塑料膜等柔 性基片上的發光設備或液晶顯示裝置,則所述發光設備或液晶顯 示裝置可以具有較薄的厚度,並且重量較輕,適用於具有彎曲表 面的顯示器、顯示窗等。這樣,其應用不局限於手機,其應用範 圍非常廣泛。
然而,通常由塑料構成的基片易於滲透水份或氧氣。由於這些 雜質,有機發光層發生損壞,從而發光設備的壽命縮短了。因 此,通常將例如矽氮化物、矽氧氮化物等絕緣膜放置於塑料基片 和有機發光裝置之間,以防止水份或氧氣進入有機發光層中。
另外,通常例如塑料膜等的基片抗熱性較差。當增加例如矽氮 化物、矽硝基氧(siliconnitroxide)等絕緣膜的沉積溫度時,基片易 於變形。進一步地,過低的沉積溫度使膜的質量下降,很難防止 水份或氧氣進入發光裝置中。由於在位於例如塑料膜等基片上的 裝置的驅動過程中產生熱,因此,還存在部分基片發生變形和損 壞的問題。
發明內容
根據上文所述,本發明的一個目的是提供一種半導體裝
5置,所述裝置能夠防止由於水份或氧氣進入而導致的損壞,例 如具有位於基片上的有機發光元件的發光設備,以及採用塑料 基片的液晶顯示設備。
根據本發明,將位於玻璃基片或石英基片上的裝置(TFT、含 有有機化合物的發光裝置、液晶裝置、存儲裝置、薄膜二極體、 矽PIN接的(pin-junction)光電轉換器、矽電阻元件等)與基片分離 開來,並轉移至具有高導熱性的塑料基片上。本發明通過將裝置 中生成的熱經具有高導熱性的塑料基片發散,從而得到長壽命的 裝置。
具有高導熱性的塑料基片由具有高度導熱性的樹脂形成,所述 樹脂為金屬粉末、金屬纖維、低熔點金屬(不含鉛的焊料,例如 錫、鉍和鋅)、陶瓷以及合成樹脂的混合物,所述金屬粉末例如
銅、鐵、鋁等;所述陶瓷例如氮化硼、鋁硼、氧化鎂、氧化鈹 等;所述合成樹脂由聚丙烯、聚丙烯疏(polypropylenesulfide)、聚 碳酸酯、聚醚醯亞胺、聚苯疏醚、聚苯醚、聚碸、或聚鄰苯二甲 醯胺構成。高導熱性樹脂的熱導率為2至30W/mK。
當將陶瓷和不含鉛的焊料混合入合成樹脂中時,由於注入成型 過程中生成的熱,焊料熔化,然後將其冷卻並硬化,之後,焊料 通過分散的陶資顆粒相互連接成網狀。因此,可以進一步增加導 熱性的影響。
將特定量的陶瓷和不含鉛的焊料混合入具有高導熱性的樹脂 中,並
製成小球。通過注入成型工藝將所得到的小球形成於一個片中 從而得到基片。在此處,所述基片為片狀,但是不限於此,基 片可以形成不同形狀。
具有高熱導率的塑料基片的熱導率可以與金屬(鈦、鋁合金、 鎂合金等) 一樣高。另外,可以以較低成本得到塑料基片,並且 與金屬基片相比,其重量較輕。
6具有高熱導率的塑料基片的透光率較低,採用所述具有高熱導 率的塑料基片作為非顯示側的基片,這是因為,必需使顯示側的 基片能夠透過光。尤其是,優選具有高熱導率的塑料基片與產生 熱的裝置的距離較短。
本說明書所公開的結構為包括以下的半導體設備
作為支撐介質的具有導熱性的塑料基片或塑料基底材料;
與所述塑料基片或塑料基底材料相互接觸的粘結劑;以及 位於絕緣膜上的與粘結劑接觸的裝置。
在上述每個結構中,其中裝置為薄膜電晶體、包括含有有機化 合物的發光層的發光裝置、液晶裝置、存儲裝置、銷連接矽光電 轉換器、矽電阻元件。
在上述結構中,所述粘結劑具有導熱性。優選用於粘結具有高 導熱性的塑料基片的粘結劑具有高熱導率而且較厚。例如,可以 採用含有填料或粉末的粘結劑(絕緣導熱粘結劑),所述填料或 粉末由銀、鎳、鋁、氮化鋁等。
在上述結構中,其中每個塑料基片或塑料基底材料的熱導率比 粘結劑的熱導率更高。所述具有導熱性的每個塑料基片或塑料基 底材料由低熔點金屬、陶瓷和合成樹脂的混合物形成,所述合成 樹脂包括聚丙烯、聚丙烯疏、聚碳酸酯、聚醚醯亞胺、聚苯疏 醚、聚苯醚、聚碸、或聚鄰苯二甲醯胺。
對剝離或轉移方式沒有特別的限制。釋放層和基片可以通過以 下步驟分離,即在釋放層和基片之間提供分離層,用蝕刻劑除 去所述分離層;或者在釋放層和基片之間提供由無定形矽(或多 晶矽)形成的分離層,所述分離層暴露於雷射束,所述雷射束透 過基片將無定形矽中的氫釋放出來,這樣在分離層中形成空間。 當採用雷射束時,優選將包括在釋放層中的裝置在不超過410°C的溫度下加熱,從而在剝離過程之前不釋放無定形矽中的氫。
除了上文描述的方式外,可以採用應力剝離方法,所述方法利 用了位於兩個膜之間的薄膜應力。根據所述剝離方法,在基片上 形成金屬層優選金屬氮化物層,在所述金屬氮化物層上形成氧化 物層,然後可以在氧化物層上形成裝置,之後在不發生剝離的情
況下在不低於500t:的溫度下進行沉積工藝和加熱處理,因此,可 以通過物理手段輕易地將氧化物層的內層或邊界面分離開來。另 外,在通過物理手段剝離之前可以進行熱處理或雷射照射,以有 利於剝離。
本發明還提供了 一種新的採用剝離方法和轉移方法的半導體設 備的製作方法。
在本說明書公開的本發明的第 一結構中,半導體設備的製作方
法包括以下步驟
在第一基片上形成包括半導體裝置的釋放層的第一過程; 將有機樹脂膜塗覆於釋放層的第二過程,所述樹脂膜與溶劑一
起熔化;
將第二基片通過第一雙面膠帶(two-sidedtape)粘結至有機樹脂 膜上,從而將釋放層和有機樹脂膜夾在第 一基片和第二基片之間 的第三過程;
將第三基片通過第二雙面膠帶粘結至第一基片上的第四過程; 通過物理手段將其上粘結第三基片的第一基片與釋放層分離的 第五過程;
將第四基片與釋放層粘結從而將釋放層夾在第二基片和第四基 片之間的第六過程;
將釋放層和第 一雙面膠帶與第二基片分離的第七過程; 將釋放層與第一雙面膠帶分離的第八過程;以及用溶劑將有機樹脂膜除去的第九過程。
與溶劑 一起熔化的有機樹脂膜形成於釋放層上,用於保護第一 電極(發光裝置的陽極或陰極)的表面並使其變平坦。使表面平 坦可以提高基片和釋放層的粘附性。在釋放層上形成有機樹脂膜 可以提高基片和釋放層的粘附性,這是因為由於布線導致的不規 則性被有機樹脂膜覆蓋了 。也可以改進釋放層的另 一 面和基片的 粘附性,從而避免了由於布線導致的不規則性所產生的不良影 響。
在本發明的第二結構中,半導體設備的製作方法包括以下步
驟
在第一基片上形成包括半導體裝置的釋放層的第一過程; 將有機樹脂膜塗覆於釋放層的第二過程,所述樹脂膜與溶劑一 起熔化;
將第二基片通過第一雙面膠帶粘結至有機樹脂膜上,從而將釋
放層和有機樹脂膜夾在第一基片和第二基片之間的第三過程; 將第三基片通過第二雙面膠帶粘結至第一基片上的第四過程;
通過物理手段將其上粘結第三基片的第一基片與釋放層分離的 第五過程;
將第四基片與釋放層粘結從而將釋放層夾在第二基片和第四基 片之間的第六過程;
將釋放層和第一雙面膠帶與第二基片分離的第七過程;
將釋放層與第一雙面膠帶分離的第八過程;以及
用溶劑將有機樹脂膜除去的第九過程;以及
將第五基片通過第二粘結劑與釋放層粘結的第十過程,將釋放 層夾在第四基片和第五基片之間。
在本發明的第三結構中,半導體設備的製作方法包括以下步驟
在第 一基片上形成包括TFT的釋放層的第 一過程; 將有機樹脂膜塗覆於釋放層的第二過程,所述樹脂膜與溶劑一 起熔化;
將第二基片通過第一雙面膠帶粘結至有機樹脂膜上,從而將釋
放層和有機樹脂膜夾在第 一 基片和第二基片之間的第三過程; 將第三基片通過第二雙面膠帶粘結至第一基片上的第四過程;
通過物理手段將其上粘結第三基片的第 一基片與釋放層分離的
第五過程;
通過第 一 粘合劑將第四基片與釋放層粘結從而將釋放層夾在第 二基片和第四基片之間的第六過程;
將釋放層和第 一 雙面膠帶與第二基片分離的第七過程;
將釋放層與第 一 雙面膠帶分離的第八過程;
用溶劑將有機樹脂膜除去的第九過程;
製作位於釋放層上的包括有機化合物的發光裝置的第十過程;
以及
將密封發光裝置的第五基片通過第二粘結劑與釋放層粘結的第 十一過程,將釋放層夾在第四基片和第五基片之間。
在與半導體設備的每種製作方法有關的上述結構中,溶劑為水
或乙醇。
在與半導體設備的每種製作方法有關的上述結構中,第七過程 中第 一雙面膠帶和第二基片之間的粘接性強於釋放層和第四基片 之間的粘接性。
優選轉移至所述釋放層的基片的硬度大於被轉移的基片。 在上述與半導體設備的每種製作方法有關的第一和第二結構 中,第一基片為玻璃基片,第二基片和第三基片為石英基片或金
10屬基片,第四基片和第五基片為塑料基片。
在上述與半導體設備的每種製作方法有關的第一和第二結構 中,可以粘結具有導熱性的塑料基片,第一基片為玻璃基片,第 二基片和第三基片為石英基片或金屬基片,在第四和第五基片 中,其中一個為透光的塑料基片,另一個為具有導熱性的塑料基 片。
在上述與半導體設備的每種製作方法有關的結構中,第四或第
五基片為位於一表面上的塑料基片,所述表面由SiNx膜、SiNxOy 膜、AlNx膜或AlNxOy膜形成。可以通過在塑料基片上形成SiNx 膜、SiNxOy膜、AlNx膜或AlNxOy膜,提供屏障特性,從而^是高半 導體設備的可靠性。
可以實施所述用雙面膠帶粘結第二基片的過程以及粘結第 三基片的過程,而不論哪個過程先進行。在上述與半導體設備 的每種製作方法有關的結構中,將第二基片通過第一雙面膠帶 粘附於有機樹脂膜從而將釋放層和有機樹脂膜夾在第 一基片和 第二基片之間的第三過程以及將第三基片通過第二雙面膠帶粘
附於第 一 基片上的第四過程的順序可以顛倒。
如本說明書中所述,術語"EL層"是指任意位於陰極和陽極之
間的層。因此,上述空穴注射層、空穴傳輸層、發光層、電子傳
輸層以及電子注射層均為EL層。
如本說明書中所述,術語"EL裝置"是指具有以下結構的發光
裝置,即EL材料和用於將載體注入EL材料中的含有有機材料或
無機材料的層(下文為EL層)位於兩個電極(陽極和陰極)之
間,也就是說,包括陽極、陰極和EL層的二極體。
附圖的簡要說明
附
圖1A至1D為根據實施方式1的視ii附圖2A和2B為根據實施例2的視圖; 附圖3A至3J為根據實施方式2的視圖; 附圖4A至4J為根據實施方式3的視圖; 附圖5A和5B為根據實施例3的視圖; 附圖6顯示根據實施例1的TFT的電特性; 附圖7A至7F顯示根據實施例4的TFT和第一電極的連接, 以及隔段的形狀;
附圖8A至8E顯示根據實施例5的電器例子的視圖; 附圖9A至9C顯示根據實施例5的電器例子的視圖; 附圖10A和10B為顯示根據實施例6的模塊的視圖; 附圖11為根據實施例6的框圖;以及 附圖12A和12B為顯示根據實施例7的無源發光設備的視圖。
實施本發明的最佳方式
實施方式1
在該實施方式中將描述具有高熱導率的絕緣基片或基片粘結 於釋放層(包括裝置)上的例子,所述釋放層通過剝離的方法分 離。
在附圖1A中,附圖標記10表示具有導熱性的絕緣基片;11 為祐結劑;12為釋放層(包括裝置)。所述釋放層12包括事先形 成於基片(未示出)上的半導體裝置。所述釋放層通過剝離的方 法從基片上分離出來,並通過粘結劑11粘結於基片10上。
將特定量的例如A1、 Mg、陶瓷等的粉末以及低熔點金屬粉末 (不含鉛的焊料)混合入作為熱塑樹脂的聚苯^^醚等中,將混合 物製成小球。所得到的小球可以通過注射成型工藝或者壓塑工藝形成於具有彎曲表面的基片io中。所述低熔點金屬由於注射成型 過程中產生的熱而熔化,之後冷卻,並硬化。在所得到的低熔點 金屬中,纖維狀金屬通過分散的陶覺顆粒相互連接成網狀,並形
成熱傳導的通道。所得到的基片10具有5至30W/mK的高熱導 率。另外,對於熔化和混合樹脂組合物的生產機器,可以採用對 樹脂、橡膠或陶瓷進行混合的常用機器。混合機可以將比重差異 非常大的樹脂和低熔點金屬的粉末分散開來。以團塊的形式提取 位於混合機中的熔化和混合的樹脂和低熔點金屬。所述組合物團 塊再次熔化並製成粒狀,從而得到稱為小球的顆粒狀組合物。通 過注射成型工藝將小球製成各種形狀。
將具有釋放層12的裝置(TFT、含有有機化合物的發光裝 置、液晶裝置、存儲裝置、薄膜二極體、銷連接矽光電轉換器、 矽電阻元件等)設置於半導體設備中從而得到半導體設備。所述 半導體設備可以通過基片10將在驅動過程中設備產生的熱快速地 發散出去。而且,通過將粘結劑11的厚度變薄提高散熱特性。
附圖1B顯示了採用具有導熱性的絕緣基片的例子,其被模鑄 在平板內。除了基片20,附圖1B中的其它組件與附圖1A相同, 不再對其進行解釋。通過附圖1B,附圖標記20表示具有導熱性的 絕緣基片;ll為粘結劑;12為釋放層(包括裝置)。通過剝離法 將釋放層12與基片(未示出)分離,採用粘結劑ll粘附於基片 10上。附圖1B顯示了彎曲基片20的橫截面圖,其目的是顯示基 片20為可彎曲的。
附圖1C顯示了將釋放層放於一對基片20和24之間的例子。 為了防止釋放層22受到外部雜質或外力的影響,將基片24通過 粘結劑23附著於釋放層上,並密封釋放層22。基片24為柔性塑 料基片或薄的彎曲玻璃基片。為了提高基片的屏障性能,選自以
13下組的單層或這些膜的疊層可以形成於基片24的表面,所述組包 括SiNx膜、SiNxOy膜、AlNx膜或AlN》y膜。
通過附圖1C,附圖標記20是指具有導熱性的絕緣基部材料; 21為第一粘結劑;22為釋放層(包括裝置);23為第二粘結劑; 24為基片。通過剝離法將釋放層22與基片(未示出)分離,並採 用第一粘結劑21粘附於基片20上。或者,基片24通過第二粘結 劑23粘附於釋放層22上,所述釋放層與其分離,並通過第一粘 結劑21粘附於基片20上。
附圖1D顯示了將釋放層位於一對基片30和34之間的例子, 採用具有導熱性的材料作為粘結劑31。
通過附圖1D,附圖標記30是指具有導熱性的絕緣基片;31 為具有高熱導率的粘結劑;32為釋放層(包括裝置);33為粘結 劑;34為基片。
作為具有高熱導率的粘結劑31,可以採用由銀、鎳、鋁、氮 化鋁等構成的填料或粉末(絕緣的具有導熱性的粘結劑)。通過 採用具有高熱導率的粘結劑31,可以提高熱輻射性能。
實施方式2
在該實施方式2中參照附圖3描述製作有源矩陣發光設備的例子。
本發明可以應用於有源矩陣發光設備中,但不局限於此,還可 以應用於任何發光裝置中,只要所述裝置具有含有有機化合物的 層,例如用於彩色顯示面板的無源矩陣發光設備、用於電展示裝 置的表面發光或局部彩色發光設備。
首先,在玻璃基片(第一基片300)上形成裝置。在此處為鎢 膜的金屬膜301 (厚度為10至200nm,優選50至75nm)通過噴濺形成於玻璃基片上,其上疊加有在此處為氧化矽膜的氧化物膜
302 (厚度為150至200nm),不暴露於空氣。當採用噴濺法時, 所述鴒膜和氧化矽膜位於基片的邊緣部分。優選通過02灰化選擇 性除去沉積的鎢膜和氧化矽膜。在以下剝離過程中,鎢膜和氧化 矽膜的邊緣面或內部氧化矽膜被分離開。
接下來,通過PCVD形成作為基底絕緣膜(厚度為100nm) 的矽氧氮化物膜,在其上疊加無定性矽膜(厚度為54nm),不暴 露於空氣。
所述無定性矽膜含有氫。當在不低於500。C的溫度下加熱無定 形矽膜以形成多晶矽膜時,在形成多晶矽膜的同時氫可以擴散。 可以採用所得到的多晶矽膜形成以TFT為代表的各種裝置(薄膜 二極體、銷連接矽光電轉換器、矽電阻元件、傳感器裝置(典型 地,採用多晶矽的壓敏指紋傳感器))。另外,本發明還可以用 於TFT中,所述TFT中採用無定形矽膜作為活性層。
此處,通過公知的技術(固相生長、雷射晶體化、採用催化劑
金屬的晶體化)形成多晶矽膜,通過形成圖案而得到島狀半導體 區域,然後形成頂柵型TFT303,其中島狀半導體區域作為活性層。 通過對活性層進行摻雜,從而形成柵絕緣膜、柵電極以及源區或 漏區,然後,形成層間絕緣膜,之後分別形成源電極或漏電極。 最後進行活化。
接下來,形成第一電極,所述第一電極構成通過向一對電極施 加電場來達致螢光或磷光的發光裝置,所述發光裝置含有置於一 對電極(陽極和陰極)之間的含有有機化合物的膜(下文稱為有 機化合物層)。此處,作為陽極或陰極的第一電極304由大功函 的金屬膜(Cr、 Pt、 W等)形成,或者由透明導電膜(銦錫氧化 物合金(ITO)、氧化銦氧化鋅合金(In203 — ZnO)、氧化鋅 (ZnO)等)構成。描述了形成作為陽極的第一電極304的例子。 當TFT的源電極或漏電極作為第一電極,或者分別形成與源區或漏區接觸的第一電極時,TFT包括第一電極。
在第一電極(陽極)的邊緣部分形成隔段305a,以環繞第一 電極的外周。為了改善覆蓋,隔段的上部邊緣部分或底部邊緣部 分具有彎曲表面,所述表面具有曲率。例如,當採用正性光敏丙
烯酸作為隔段的材料時,優選只有隔段的上部邊緣部分具有彎曲 表面,其具有曲率半徑(0.2至3pm)。根據光敏材料所暴露的光 而不溶於蝕刻劑的負性材料或是根據光而溶於蝕刻劑的正性材料 均可以作為隔段。
進一步地,當疊加多個有機樹脂時,存在以下威脅,即多個有 機樹脂的一部分熔化或者所述多個有機樹脂粘性過大。因此,當 採用有機樹脂作為隔段的材料時,隔段305a優選由無機絕緣膜 (SiNx膜、SiNxOy膜、A1NX膜或AlNxOy膜)覆蓋,從而在以下過 程將其塗覆於整個表面之後,易於去除水溶性樹脂。所述無機絕 緣膜作為隔段305b的一部分(附圖3A)。
接下來,將溶於水或乙醇的粘結劑塗覆於整個表面並焙燒。所 述粘結劑可以包括例如環氧樹脂類、丙烯酸類、矽類等。此處, 由水溶性樹脂(TOAGOSEICo丄td.:VL-WSHLlO)形成的膜306 旋塗厚度為30(nm,然後暴露兩分鐘以部分硬化,然後將其背面暴 露於紫外線2.5分鐘,之後將其表面暴露10分鐘以完全硬化(附 圖3B)。
為了易於剝離,部分地降低金屬膜301和氧化物膜302的粘附 性。用雷射照射沿著其邊緣將要剝離金屬膜301或氧化物膜302 的區域,或者部分地從外界對沿著其邊緣將要剝離的區域進行施 加壓力從而破壞其內部或者氧化膜302的部分邊緣面,以實施所 述部分降低粘附性的過程。尤其是,將硬的針狀物例如金剛石筆 垂直於將要剝離的區域,並施加負荷沿著區域的邊緣移動。優選地,可以採用劃線裝置隨著施加的負荷在區域上移動並施加壓
力,其範圍在0.1至2mm。為了易於剝離,實施某些過程是非常 重要的,即為剝離過程作準備。所述選擇性地(部分地)減弱粘 附性的準備過程將防止劣質剝離,並提高產量。
接下來,用雙面膠帶307將第二基片308粘結於由水溶性樹脂 306形成的膜。然後,用雙面膠帶309 (附圖3C)將第三基片310 粘結於第一基片300上。第三基片310防止第一基片300在以下 剝離過程中受到損害。對於第二基片308和第三基片310,優選採 用硬度比第一基片300高的基片,例如石英基片或半導體基片。
將具有金屬膜301的第一基片300從區域上剝離下來,所述通 過物理手段部分地降低了粘附性。可以通過相對較小的力(例 如,人的手、噴嘴噴出的氣體壓力、超聲波等)剝離第一基片 300。這樣,可以將氧化物層302上的釋放層與第一電極300分離 開來。附圖3D為剝離過程後的狀態。
接下來,採用粘結劑311將第四基片312粘結於氧化物層302 (和剝離層)上(附圖3E)。第四基片312和氧化物層302 (以 及釋放層)的粘合強度大於通過雙面膠帶307而粘結的第二基片 308與釋放層的粘合強度是非常重要的。
優選地,具有2至30W/mK的高熱導率的塑料基片用作第四 基片312。所述塑料基片由陶瓷、不含鉛的焊料、合成樹脂的混合 物形成,所述合成樹脂包括聚丙烯、聚丙烯疏、聚碳酸酯、聚醚 醯亞胺、聚苯石克醚、聚苯醚、聚碸、或聚鄰苯二甲醯胺。在塑料 基片中,熔化的金屬通過陶乾顆粒相互連接成網狀。
作為粘結劑311,採用不同類型的固化粘結劑,例如,諸如反
應固化粘結劑的光固化粘結劑、熱固化粘結劑、UV固化粘結劑
等,或厭氧粘結劑。更優選地是,粘結劑311含有粉末或填料從
而具有高熱導率,所述粉末包括銀、鎳、鋁、氮化鋁。 將第二基片308從雙面膠帶307上去除(附圖3F)。然後,將雙面膠帶307從由水溶性樹脂306構成的膜上除去 (附圖3G)。
然後,由水溶性樹脂306形成的膜用水熔化並去除(附圖 3H)。如果第一電極304上留有水溶性樹脂的殘餘物,其將導致 裝置的劣化。因此,優選在02等離子體中對第一電極304的表面 進行清洗或處理。
如果需要,採用浸泡於表面活性劑(弱石威性)的多孔海綿(典 型地,PVA (聚乙烯醇)或尼龍海綿)對第一電極304的表面進 行擦拭和清洗。
就在形成含有有機化合物的層313之前,在真空條件下加熱基 片,從而除去具有TFT和隔段的整個基片上所吸收的水份。而 且,就在形成含有有機化合物的層313之前,第一電極可以暴露 於紫外輻射。
通過氣相沉積採用蒸發掩膜或噴墨選擇性地在第一 電極(陽 極)上形成含有有機化合物的層313。對於含有有機化合物的層 313,可以採用聚合物材料、低分子量材料、無機材料、上述材料 形成的混合層、將上述材料分散得到的層、或者將上述材料進行 適當組合而疊加的疊層。
在含有有機化合物的層313上形成第二電極(陰極)314 (附 圖31)。為了形成陰極314,採用由低功函(Al, Ag, Li, Ca和 這些材料的合金,例如MgAg、 Mgln、 AlLi、 CaF2或CaN)材料 形成的薄膜和透明導電膜構成的疊層,所述薄膜的厚度能夠透過 光。如果需要,通過噴'減或氣相沉積形成保護層以覆蓋第二電 極。所述透明保護疊層可以通過噴濺法或CVD由矽氮化物膜、矽 氧化物膜、矽氮氧化物膜(SiNO膜,N與O的比率為NX))或 矽氧氮化物膜(SiON膜,N與O的比率為NO),或者碳作為 其主要成分的薄膜(例如DLC膜或CN膜)構成。
以所需圖案在第五基片316上塗覆含有間隔劑的密封劑(未示 出),用於保持一對基片之間的空間,所述第五基片用作密封基 片。在本例中,第五基片可以透過光,這是因為,其描述的發光
18裝置的例子中所生成的光發射通過第五基片316。為了減輕裝置的 重量,其上形成有阻斷膜(SiNx膜、SiNxOy膜、AlNx膜或AlNxOy 膜)的塑料膜用作第五基片316。然後,將塗覆有密封劑的密封基片 (第五基片)粘結於有 源矩陣基片上,對齊密封圖案以環繞發光部分,從而密封發光裝
置。另外,粘結密封基片,從而被密封劑環繞的空間充滿了由透
明有機樹脂形成的粘結劑315 (附圖3J)。
因此,得到具有TFT和發光裝置的發光設備,其具有高熱導 率的塑料基片312和作為支撐介質的第五基片316。所得到的發光 設備可以在驅動操作中將裝置內產生的熱發散出去,這是因為塑 料基片具有高的熱導率。進一步地,所製成的所述發光設備較 薄、重量輕,而且可以彎曲,這是因為塑料基片作為支撐介質。
此處,採用的剝離過程通過將鎢膜和矽氧化物膜的邊緣部分分 離開來從而分離第一基片,但是並不局限於此,可以在第一基片 上形成含有氫的無定性矽膜之後,採用雷射輻射分離第一基片, 或者通過採用溶液或氣體的蝕刻或機械蝕刻分離第 一基片。
本實施方式可以與實施方式1自由組合。
實施方式3
描述製作發光設備的方法,其中發光裝置產生的光通過第一電 極提取。由於該實施方式部分地與實施方式2相同,因此省略了 進一步的解釋,類似組件採用實施方式2中的類似附圖標記表 示。
直至剝離第一電極之前的過程同實施方式2。注意,透明導電 膜用作第一電極304,以透過光。
當根據實施方式2達到附圖4 D所示的狀態時,將透明塑料基 片412通過粘結劑411粘結其上(附圖4E)。
第二基片308與雙面膠帶307分離(附圖4F)。然後,除去雙面膠帶307 (附圖4G)。
之後,用水熔化由水溶性樹脂306構成的膜,並除去(附圖 4H)。如果第一電極304上留有水溶性樹脂的殘餘物,其將導致 裝置的劣化。因此,優選在02等離子體中對第一電極304的表面 進行清洗或處理。
如果需要,採用浸泡於表面活性劑(弱鹼性)的多孔海綿(典 型地,PVA (聚乙烯醇)或尼龍海綿)對第一電極304的表面進 行檫拭和清洗。
就在形成含有有機化合物的層之前,在真空條件下加熱基片, 從而除去具有TFT和隔段的整個基片上所吸收的水份。而且,就 在形成含有有機化合物的層413之前,第一電極可以暴露於紫外 輻射。
通過氣相沉積採用蒸發掩膜或噴墨選擇性地在第 一 電極(陽 極)上形成含有有機化合物的層413。對於含有有機化合物413的 層,可以採用聚合物材料、低分子量材料、無機材料、上述材料 形成的混合層、將上述材料分散得到的層、或者將上述材料進行 適當組合而疊加層的疊層。
在含有有機化合物的層413上形成第二電極(陰極)414 (附 圖41)。為了形成陰極414,採用由低功函(Al, Ag, Li, Ca和 這些材料的合金,例如MgAg、 Mgln、 AlLi、 CaF2或CaN)材料 構成的薄膜疊層,其透過光。如果需要,通過噴濺或氣相沉積形 成保護層以覆蓋第二電極。所述保護疊層可以通過噴濺法或CVD 由矽氮化物膜、矽氧化物膜、矽氮氧化物膜(SiNO膜,N與O的 比率為NX))或矽氧氮化物膜SiON膜,N與O的比率為 N<0),或者碳作為其主要成分的薄膜(例如DLC膜或CN膜) 形成。以所需圖案在第五基片416上塗覆含有間隔劑的密封劑(未示 出),用於保持一對基片之間的空間,所述第五基片用作密封基 片。在本例中,第五基片416可以是半透明的或不透明的,這是 因為,其描述的發光裝置的例子中所生成的光發射通過第三基片 412。之後,將塗覆有密封劑的第五基片416粘結於有源矩陣基片 上,對齊密封圖案以環繞發光部分,從而密封發光裝置。另外, 粘結密封基片,從而被密封劑環繞的空間充滿了由透明有機樹脂 構成的粘結劑415 (附圖4J)。
因此,得到具有TFT和發光裝置的發光設備,其具有高熱導 率的塑料基片412和作為支撐介質的第五基片416。所得到的發光 設備可以在驅動操作中將裝置內產生的熱發散出去,這是因為塑 料基片具有高的熱導率。進一步地,所製成的所述發光設備較 薄、重量輕,而且可以彎曲,這是因為塑料基片作為支撐介質。
本實施方式可以與實施方式1或實施方式2自由組合。
參照以下實施例對具有上述構造的本發明進行進一 步的解釋。
實施例1
此處,將詳細描述同時在基片上製作TFT (n溝道型TFT和p 溝道型TFT)的方法。儘管此處顯示了有源矩陣基片製作方法並 包括TFT製作工藝的例子,但是其並不構成限制。如果適當改變 TFT的設置以及像素電極的材料,顯而易見可以生產出具有發光 層的發光設備,所述發光層含有有機化合物。
玻璃基片(弁1737)用作基片。首先,通過PCVD法在基片 上形成矽氧氮化物層,其厚度為100nm。
接下來,噴濺形成厚度為50nm的鎢層作為金屬層,噴濺以連 續形成厚度為200nm的矽氧化物膜作為氧化物層,不暴露於外周
21環境。所述矽氧化物層的形成條件為,採用RF噴濺設備;矽氧化 物作為濺射耙(直徑為30.5cm);用於加熱基片的氬氣為 30sccm;基片溫度為300°C ;壓力為0.4Pa;電功率為3kW;氬氣 流速/7氧氣流速=1 Osccm/7 3 Osccm 。
接下來,通過02灰化除去位於基片的外周部分或邊緣處的鎢層。
接下來,將SiH4和N20作為原料氣體(組成比Si = 32%, 0=59%, N=7%, H=2%),通過PCVD法在300。C下將矽氧氮 化物膜製成疊層,其厚度為100nm。進一步地,通過PCVD法在 30(TC下用SiH4氣體形成具有無定形結構(在該例中為無定形矽 膜)的半導體膜,其厚度為54nm,不暴露於外周環境。所述無定 形矽膜含有氫,通過接下來的熱處理將氫擴散開來,通過位於氧 化層內側或氧化層界面處的物理手段可以將無定形矽膜剝離開 來。
然後,通過旋轉器塗覆含有10ppm (重量)鎳的醋酸鎳溶 液。可以將鎳元素賊射於整個表面上,而不通過塗覆的方式。然 後,進行熱處理進行晶體化並形成具有晶體結構的半導體膜(此 處,為多晶矽層)。此處,在脫氫的熱處理之後(500°C, l小 時),進行用於晶體化的加熱處理(550°C, 4小時),然後形成 了具有晶體結構的矽膜。而且,脫氫的熱處理(500°C, l小時) 還具有以下功能,無定形矽層中的氫分散至W膜和矽氧化物層之 間的界面。還應注意,儘管此處採用的晶體化方法中將鎳作為促 進矽晶體化的金屬元素,但是,可以採用其它公知的晶體化方 法,例如,固相生長方法和雷射晶體化法。
接下來,通過稀氫氟酸等除去具有晶體結構的矽膜表面上的氧 化物膜之後,對其進行雷射照射(XeCl:波長為308nm),從而
22提高晶體化速率,並在外周環境或氧氣環境中修復晶粒中的缺
陷。波長為400nm或更低的準分子雷射,或YAG雷射器的第二 諧波或第三諧波可以作為雷射。在任一情況下,採用重複頻率為 大約10至1000Hz的脈衝雷射,通過光學系統將所述脈衝雷射會 聚為100至500mJ/cm2,照射後的重合度為卯至95%,從而可以 掃描所述矽膜的表面。此處,在重複頻率為30Hz、能量密度為 470mJ/cir^的情況下,在外周環境中進行雷射照射。注意,通過第 一雷射輻射在表面上形成氧化物膜,這是因為,在外周環境或氧 氣環境下進行照射。儘管此處顯示了採用脈衝雷射器的例子,但 是還可以採用連續振蕩雷射器。當無定形半導體膜被晶體化時, 優選通過固態雷射器施加基波的第二諧波至第四諧波,所述固態 雷射氣能夠連續振蕩從而得到大粒徑的晶體。典型地,優選採用 Nd: YV04雷射器(1064nm的基波)的第二諧波(波長532nm) 或第三諧波(波長355nm)。尤其是,IOW輸出的連續振蕩型 YV04雷射器發出的雷射束通過非線性光學組件轉化為諧波。同 樣,可以得到通過在諧振器中採用YV04雷射器和非線性光學組件 而發出諧波的方法。然後,優選地,通過光學系統形成雷射束並 照射至表面上,所述雷射束為矩形或橢圓形。此時,要求大約 0.01至100MW/cm2 (優選O.l至10MW/cm2)的能量密度。相對 於雷射束,以大約10至2000cm/s的速率移動所述半導體膜,從而 用雷射照射半導體膜。
除了採用雷射照射形成氧化物膜之外,通過用臭氧水處理表面 120秒,形成總厚度為1至5nm的包括氧化物膜的阻斷層。儘管 此處採用臭氧水形成阻斷層,但是可以在氧氣環境下對具有晶體 結構的半導體膜的表面進行紫外照射以進行氧化,或者可以在氧 化物等離子體中對具有晶體結構的半導體膜的表面進行處理以進行氧化,從而形成阻斷層。此外,可以通過PCVD、噴濺、氣相沉 積等形成厚度大約為1至lOnm的氧化物膜,從而形成阻斷層。進 一步地,在形成阻斷層之前,可以將通過雷射照射形成的氧化物 膜除去。
在阻斷層上,通過噴濺形成含有氬元素的厚度為10至400nm 的無定形矽膜,所述元素作為吸氣位點,在該實施例中厚度為 100nm。在該實施例中,在含有氬的環境下採用矽靶形成含有氬的 無定形矽膜。所述含有氬的無定形矽膜在以下沉積條件下形成, 即甲矽烷與氬氣(SiH4: Ar)的流量比為l: 99,壓力為6.665Pa (0.05Torr) ; RF功率密度為0.087W/cm2;採用PCVD時溫度為 350°C 。
接下來,採用在650t的爐子進行熱處理3分鐘,進行吸氣從 而減少具有晶體結構的半導體膜中的鎳濃度。可以採用燈退火設 備,以代替爐子。
接下來,採用阻斷層作為蝕刻制動器,從而選擇性地除去含有 氬元素的無定形矽膜,所述元素作為吸氣位點,之後通過稀氫氟 酸選擇性除去阻斷層。注意,由於在吸氣過程中鎳有可能移動至 具有高氧氣濃度的區域,較好地是在吸氣之後,除去由氧化物膜 形成的阻斷層。
然後,從臭氧水在所得到的具有晶體結構的矽膜(也稱為多晶 矽膜)表面上形成氧化物薄膜後,形成由抗蝕劑構成的掩膜,在 其上進行蝕刻過程從而得到所需的形狀,由此形成相互分隔開的 島狀半導體層。在形成半導體層之後,除去由抗蝕劑形成的掩膜。
通過上述工藝,在基片上形成氮化物層(金屬層)、氧化物層 以及基底絕緣膜,從而得到具有晶體結構的半導體膜。而且,將半導體膜蝕刻成具有所需形狀的分離的島狀半導體膜。然後,制
作TFT,所述TFT採用所得到的半導體層作為活性層。
接下來,用含有氫氟酸的蝕刻劑將氧化膜除去,同時,清洗矽 膜的表面。之後,形成作為柵絕緣膜的絕緣膜,其中矽作為其主 要成分。在該實施例中,通過PCVD形成厚度為115nm的矽氧氮 化物膜(組成比Si=32%, 0二59%, N = 7%, H=2%)。
接下來,在柵絕緣膜上疊加厚度為20至100nm的第一導電膜 以及厚度為100至400nm的第二導電膜。在該實施例中,順序在 柵絕緣膜上疊加50nm厚的氮化鉭膜以及370nm厚的鎢膜。
對於形成第一導電膜和第二導電膜的導電材料,採用選自以下 組的元素,所述組包括Ta、 W、 Ti、 Mo、 Al和Cu,以及含有上
述元素作為其主要成分的合金材料或化合物材料。進一步地,以 摻雜雜質元素的多晶矽膜為代表的半導體材料可以用作第 一 導電 膜和第二導電膜,其中雜質元素例如磷或AgPdCu合金。另外,
本發明不局限於兩層結構。例如,可以採用三層結構,其中順序 疊加了50nm厚的鴒膜、500nm厚的鋁和矽(A1 —Si)合金膜以及 30nm厚的氮化鈦膜。而且,當採用三層結構時,可以採用氮化鴒 而不是鉤作為第 一 導電膜,採用鋁和鈦的合金膜而不是鋁和矽 (Al — Si)合金膜作為第二導電膜,採用鈦膜而不是氮化鈦膜作為 第三導電層。另外,還可以採用單層結構。
接下來,通過曝光形成抗蝕掩膜。然後,進行第一蝕刻處理以 形成柵電極和布線。第 一蝕刻處理在第 一和第二蝕刻條件下進 行。優選進行ICP (感應耦合等離子體)蝕刻。可以通過ICP蝕刻 在適當調整的蝕刻條件下(即,施加至巻繞電極上的功率、施加 在基片側的電極上的功率、基片側的電極的溫度等)將膜蝕刻成 所需的錐形。作為蝕刻氣體,適當地採用基於氯的氣體、基於氟的氣體或02,所述基於氯的氣體的代表包括Cl2、 BC13、 SiCU或 者CCU,基於氟的氣體的代表包括CF4、 SF6或NF3。
通過上述第 一蝕刻過程,通過將抗蝕掩膜形成適當的形狀, 由於在基片側施加的偏壓的影響,形成了具有錐形形狀的第 一導 電層和第二導電層的邊緣部分。錐形部分的角度為15至45°。
這樣,通過第一蝕刻過程形成了具有第一形狀導電層,其包括 第一導電層和第二導電層。對適當地具有10至20nm厚的、作為 柵絕緣膜的絕緣膜進行蝕刻。其結果是,厚度較薄的而且沒有被 第一形狀導電層覆蓋的區域成為柵絕緣膜。
接下來,不去除由抗蝕劑形成的掩膜,進行第二蝕刻過程。
通過第二蝕刻過程,W的尖角為70。。通過第二蝕刻過程形成 第二導電層。另一方面,幾乎不對第一導電層進行蝕刻。實際 上,可以將第一導電層的寬度減少大約0.3pm,即與進行第二蝕刻 工藝之前相比,總線寬減少大約0.6(xm。這樣,幾乎不改變第一導 電層的錐形大小。
接下來,除去抗蝕掩膜,進行第一摻雜過程。所述摻雜過程可 以為離子摻雜或離子注入。離子摻雜在以下條件下進行,劑量為 1.5xl0"原子/cm2,加速電壓為60至100KeV。作為賦予n型導電 性的雜質元素,通常採用磷(P)或砷(As)。在這種情況下,第 一導電層和第二導電層成為抗賦予n型導電性的雜質元素的掩 膜,以自對準的方式形成第一雜質區域。將賦予n型導電性的雜 質元素加入第一雜質區域,其濃度為lxlO"至lxl017/cm3。此處, 具有與第 一雜質區域相同濃度的區域也稱為n一區域。
注意,儘管在該實施例中,在除去抗蝕掩膜之後進行第一摻雜 過程,但是可以不需要去除抗蝕掩膜而進行第一摻雜過程。
接下來,形成抗蝕掩膜(保護半導體層的溝道形成區域及其外周,在所述區域上形成驅動電路的p溝道型TFT,保護半導體層 的溝道形成區域及其外周,在所述區域上形成其中 一個n溝道型 TFT,保護半導體層的溝道形成區域及其外周和保留體積區域,在 所述區域上形成像素部分的TFT),進行第二摻雜過程。在第二 摻雜過程中進行磷(P)的離子摻雜,其條件為,劑量為1.5x1015 原子/cm2,加速電壓為60至100KeV。此處,以自對齊方式採用 第二導電層作為掩膜,在各個半導體層上形成雜質區域。當然, 在被掩膜覆蓋的區域不加入磷。因而,形成了第二雜質區140至 142以及第三雜質區144。在第二雜質區加入賦予n型導電性的雜 質元素,其濃度為lxl(^至lxl021/cm3。本文,具有與第二雜質區 域相同濃度的區域也稱為n+區域。
進一步地,採用第一導電膜形成第三雜質區域,其濃度低於第 二雜質區域,第三雜質區域摻雜了賦予n型導電性的雜質元素, 其濃度為lxlO's至lxl0,cm3。注意,由於雜質元素摻雜在第三雜 質區域中,其通過錐形形狀的第一導電層,因此,第三雜質區域 的濃度梯度可以看作雜質濃度,朝向錐形部分的邊緣部分增加。 本文,具有與第三雜質區域相同濃度的區域也稱為n-區域。
接下來,除去由抗蝕劑形成的掩膜之後,形成新的由抗蝕劑形 成的掩膜(用於覆蓋n溝道型TFT的掩膜)。然後,進行第三摻 雜過程。
在驅動電路中,通過上述第三摻雜過程,形成第四雜質區域和 第五雜質區域,其中賦予p型導電性的雜質元素加入用於形成p 溝道型TFT的半導體層以及形成保留體積的半導體層中。
進一步地,將賦予p型導電性的雜質元素摻雜入第四雜質區域 中,其濃度為1><102至lxl021/cm3。注意,儘管在先前的步驟中已 經將磷(P)摻入第四雜質區域中(n— ),賦予p型導電性的雜質元
27素的濃度比磷應高出1.5至3倍,因此,第四雜質區域為p型。此 處,具有與第二雜質區域相同濃度的區域也稱為p+區域。
進一步地,在與第二導電層的錐形部分重疊的區域中形成第五 雜質區域,並摻雜賦予p型導電性的雜質元素,其濃度為lxl018 至lxl02G/cm3。此處,具有與第五雜質區域相同濃度的區域也稱為 p-區域。
通過上述過程,在各個半導體層上形成了具有n型或p型導電 性的雜質區域。
接下來,形成基本覆蓋整個表面的絕緣膜。在該實施例中,通 過PCVD形成50nm厚的矽氧化物膜。當然,所述絕緣膜不局限 於矽氧化物膜,其可以是含有矽的單層或疊層的另 一絕緣膜。
然後,進行將摻入各個半導體層中的雜質元素活化的過程。採 用燈光源、YAG雷射器或準分子雷射器照射背面,以及採用爐子 的加熱處理或者兩者的結合進行快速加溫劣化,以實施該活化過 程。
進一步地,儘管在該實施例中顯示了在活化之前形成絕緣膜的 例子,但是所述絕緣膜可以在活化之後形成。
接下來,形成由矽氮化物膜構成的第一層間絕緣膜,並加熱 (300至55(TC, 1至12小時)。然後,對半導體層進行加氫,通 過氫在第 一層間絕緣膜內使半導體層不存在不飽和鍵。不論是否 存在由矽氧化物膜形成的絕緣膜,均可以對半導體層進行加氫。 順便提及,在該實施例中,將其中鋁作為主要成分的材料用作第 二導電層,因而,在第二導電層能夠承受的加熱處理條件下進行 加氫非常重要。另外,可以進行等離子體加氫(採用由等離子體 激發的氫)。
接下來,採用有機絕緣材料在第一層間絕緣膜上形成第二層間
28絕緣膜。在該實施例中,形成厚度為1.6|im的丙烯酸樹脂膜。採 用矽氮化物膜形成第三層間絕緣膜。然後,形成直達源線路的接 觸孔以及直達各個雜質區域的接觸孔。
之後,採用Al、 Ti、 Mo、 W等形成源電極或漏電極。 如上所述,可以形成n溝道型TFT和p溝道型TFT。 最後,粘貼塑料基片,並將含有TFT的層與所述基片分離開 來。當採用具有高熱導率的材料作為塑料基片時,可以製作出具 有高的熱輻射性能的高度可靠的半導體設備。
形成具有2至30W/mK的高熱導率的塑料基片,其採用由下 述形成的樹脂,將陶瓷和低熔點金屬(不含鉛的焊料,例如錫、 鉍以及鋅)混合入合成樹脂中,所述合成樹脂由聚丙烯、聚丙蹄 疏、聚碳酸酯、聚醚醯亞胺、聚苯疏醚、聚苯醚、聚碸、或聚鄰 苯二甲醯胺構成。
如果包含TFT的層(釋放層)的機械強度足夠大以形成於氧 化物層上,則將基片剝離。
剝離不改變TFT特性。附圖6顯示了 p溝道型TFT的電特性。
在該實施例中,顯示了在形成TFT的時候剝離基片並轉移至 塑料基片上的例子,但是,所述基片可以在形成發光裝置之後剝 離並轉移至塑料基片,所述發光裝置採用包括隔段的層、含有有 機化合物的層等。進一步地,將TFT電極作為反射電極粘結相對 基片,在之間充填液晶,然後可以剝離基片,將釋放層粘結至塑 料基片上,以生產反射型液晶顯示設備。
該實施例可以與實施方式1至實施方式3的任意一個自由組合。實施例2
在該實施例中,參照附圖2描述生產發光設備(頂部發射型) 的例子,所述設備具有發光裝置,其中在具有絕緣表面的基片上 的有機化合物作為發光層。
附圖2A為發光設備的頂部表面視圖。附圖2B為沿著附圖2A 的A-A,線的橫截面圖。用點線表示的附圖標記1101是指源信號線 驅動電路;1102表示像素部分;1103為柵信號線驅動電路;1104 為透明密封基片;1105為第一密封劑。被第一密封劑1105環繞的 空間充滿了透明第二密封劑1107。另外,第一密封劑1105含有用
於保持基片之間間隔的間隔劑。
進一步地,附圖標記1108為將信號傳導並輸入源信號線驅動 電路IIOI和柵信號線驅動電路1103的線路。線路1108接收來自 FPC (軟性印刷電路)1109的視頻信號或時鐘信號,FPC作為外 部輸入終端。儘管只描述了FPC, 但是可以將印刷線路板 (PWB)連接至FPC。
參照附圖2B描述發光設備的橫截面結構。驅動電路和像素部 分通過粘結劑1140形成於具有高熱導率的基片1110上。在附圖 2B中,源信號線驅動電路1101作為驅動電路,並描述了像素部分 1102。驅動電路和像素部分產生的熱可以通過具有高熱導率的基 片1110發散。採用通過以下方式形成的樹脂形成塑料基片,即將 陶瓷和不含鉛的焊料混合入合成樹脂中得到具有高熱導率為2至 30W/mK的樹脂,所述陶瓷例如氮化硼、氮化鋁、氧化鎂、氧化 鈹等;所述合成樹脂由聚丙烯、聚丙烯疏、聚^_酸酯、聚醚醯亞 胺、聚苯疏醚、聚苯醚、聚碸、或聚鄰苯二甲醯胺構成。該實施 例對應於實施方式1中描述的附圖1C的結構。
形成包括n溝道型TFT 1123和p溝道型TFT 1124的CMOS電路作為源信號驅動電路1101。這些TFT還可以按照實施例1獲 得。可以通過公知的CMOS電路、PMOS電路或NMOS電路形成 作為驅動電路的TFT。在該實施例中,顯示了其中驅動電蹈4立於 基片上的驅動集成電路,但是不局限於此,所述驅動線路可以形 成於基片以外而不位於基片上。所述TFT的結構並不是唯一的, 可以採用頂柵型TFT或底柵型TFT。
由多個像素形成像素部分1102,其中每個像素包括開關TFT 1111、電流控制TFT1112,以及與電流控制TFT1112的漏區電連 接的第一電極(陽極)1113。電流控制TFT1112可以是n溝道型 TFT或p溝道型TFT,但是當其與陽極相連時,其優選為p溝道 型TFT。還優選適當提供存儲電容器(未示出)。此處,儘管僅 僅對上千個像素中的具有兩個TFT的一個像素的橫截面圖進行舉 例描述,但是一個像素可以適當提供三個或更多TFT。
由於第一電極1113與TFT的漏區直接連接,優選由含有矽 的材料形成可以與漏區電阻接觸的第一電極1113的下層,由具有 高功函的材料形成與有機化合物層接觸的第 一 電極1113的上層。 例如,包括氮化鈦膜、鋁作為其主要組分的膜以及氮化鈦膜的三 層結構可以具有與線路一樣低的電阻,較好的與漏區電阻接觸, 並作為陽極。進一步地,第一電極1113可以為單層,例如氮化鈦 膜、鉻膜、鎢膜、鋅膜、鉑膜等,或者三層或多層的疊層。
形成絕緣體1114 (稱為隔段等)以覆蓋第一電極(陽極) 1113的邊緣。絕緣體1114可以由有機樹脂膜或含有矽的絕緣膜構 成。此處,採用正性光敏丙烯酸樹脂膜形成如附圖2所示形狀的 絕緣體1114。
為了提高覆蓋程度,絕緣體1114的上部邊緣部分或底部邊緣 部分為具有曲率的彎曲表面。例如,當採用正性光敏丙烯酸樹脂膜作為絕緣體1114的材料時,優選僅形成絕緣體的上部邊緣部分 1114b,其為具有曲率半徑(0.2至3ixm)的彎曲表面。絕緣體 1114可以採用根據光敏材料的光而成為不溶於蝕刻劑的負性材料
或根據光敏材料的光而溶於蝕刻劑的正性材料。
另外,可以由保護膜覆蓋絕緣體1114,所述保護膜由鋁氮化
物膜、鋁氮化物氧化物膜、碳作為其主要成分的薄膜或者矽氮化 物膜形成。
通過氣相沉積採用蒸發掩膜或噴墨在第一電極(陽極)1113 上選擇性形成有機化合物層1115。進一步地,在有機化合物層 1115上形成第二電極(陰極)1116。作為陰極,可以採用具有小 功函的材料(例如,Al、 Ag、 Li、 Ca,或它們的合金,例如 MgAg、 Mgln、 A1LI、 CaF2或CaN)。在該實施例中,第二電極 (陰極)1116由具有較薄厚度的金屬薄膜和透明導電膜(例如, 銦氧化物—錫氧化物合金(ITO)、氧化銦一 氧化鋅合金(ln203-ZnO)、氧化鋅(ZnO)等)的疊層構成,從而第二電極可以透過 光。由此製作包括第一電極(陽極)1113、有機化合物層1115和 第二電極(陰極)1116的發光裝置1118。在該實施例中,由於對 發出白光的發光裝置1118進行了舉例描述,則提供了包括有色層 1131和遮光層(黑色基質BM) 1132的濾色器(為了便於解 釋,此處未示出外塗層)。
進一步地,如果選擇性地形成可以實現R、 G和B發光的有 機化合物層,則不採用濾色器就可以得到彩色顯示器。
形成透明保護層1117以密封發光裝置1118。所述透明保護層 1U7優選由通過噴濺(RF型的DC型)或PCVD形成的、含有矽 氮化物或矽氮化物氧化物作為其主要成分的絕緣膜、含有碳作為 其主要成分的薄膜(例如DLC膜或CN膜)、或者兩者的疊層構
32成。具有高的阻斷雜質元素效應的矽氮化物膜可以通過採用矽靶 在包括氮氣和氬氣的環境下形成,所述雜質元素例如水份、鹼金 屬等。另外,可以由採用遠等離子體的膜形成系統形成透明保護 膜。優選透明保護層的總厚度儘可能地薄,其目的是使光能夠透 過所述透明保護層。
進一步地,為了密封發光裝置1118,通過第一密封劑1105和 第二密封劑1107在惰性氣體環境下將密封基片1104粘結於基片 上。優選採用例如環氧樹脂作為第一密封劑1105和第二密封劑 1107的材料。還優選地是,第一密封劑1105和第二密封劑1107 儘可能地抑制水份或氧氣的傳遞。
進一步地,在該實施例中,除了玻璃基片或石英基片之外,還 可以採用由纖維玻璃強化塑料(FRP)、聚氟乙烯(PVF)、 Mylar聚酯、聚酯、丙烯酸樹脂等構成的塑料基片作為構成密封基 片1104的材料。可以在採用第一密封劑1105和第二密封劑1107 粘結密封基片1104之後,將第三密封基片施加於密封基片和基片 的側面(暴露面)。
通過如上所述密封發光裝置,能夠完全封閉發光裝置,並可以 防止外界的水份或氧氣進入從而導致發光裝置的損壞。因此,可 以得到具有高度可靠性的發光裝置。
進一步地,採用透明導電膜作為第一電極1113,可以形成頂 部和底部發射型發光設備。
進一步地,該實施例可以與實施方式1至實施方式3中任一個 或者實施例1自由組合。
實施例3
在實施例2中,描述了具有發光裝置的發光設備結構,在所述
33裝置中,在陽極上形成有機化合物層,而在所述有機化合物層上 形成了作為透明電極的陰極(下文,頂部發射結構)。另一方 面,發光設備的結構中可以具有發光裝置,其中在陽極上形成有 機化合物層,而在有機化合物層上形成陰極(下文稱為底部發射
結構),有機化合物層產生的光沿著TFT的方向經過作為透明電 極的陽極。
附圖5A和5B顯示了具有底部發射結構的發光設備的例子。
附圖5A為發光設備的頂視圖,附圖5B為沿著附圖5A的A-A,線的橫截面圖。用點線表示的附圖標記1201是指源信號線驅動 電路;1202為像素部分;1203為柵信號線驅動電路。進一步地, 附圖標記1204為密封基片;1205a為含有間隔材料的密封劑,以 隔開封閉的空間;被密封劑1205a環繞的內部區域充滿密封劑 1205b。在密封劑1205b中可以具有乾燥劑。
附圖標記1208是指將信號傳導並輸入至源信號線驅動電路 1201和柵信號線驅動電路1203的連接線路。所述連接線路1208 接收來自軟性印刷電路(FPC) 1209的視頻信號或時鐘信號,FPC 作為外部輸入終端。
接下來,參照附圖5B描述橫截面結構。在基片1210上形成 驅動電路和像素部分,但是附圖5B顯示了作為驅動成電路的源信 號驅動電路1201和像素部分1202。源信號線驅動電路1201由 CMOS電路構成,其為n溝道型TFT 1223和p溝道型TFT 1224 的組合。這些TFT可以通過實施例1獲得。
像素部分1201由多個像素構成,每個像素包括開關 TFT1211、電流控制TFT1212、以及由透明導電膜形成的第一電 極(陽極)1213,第一電極與電流控制TFT 1212的漏區電連接。
在該實施例中,形成第一電極1213,從而其一部分與連接電極相重疊,這樣經過連接電極與TFT 1212的漏區電連接。優選第 一電極1213由具有透光性和大功函的導電膜構成(例如銦錫氧化 物合金(ITO)、氧化銦—氧化鋅合金(In203-ZnO)、氧化鋅 (ZnO)等)。
形成絕緣體1214 (稱為隔段等)以覆蓋第一電極(陽極) 1213的邊緣部分。為了提高覆蓋程度,絕緣體1214b的上部邊緣 部分或底部邊緣部分為具有曲率的彎曲表面。另外,可以由保護 膜覆蓋絕緣體1214,所述保護膜由鋁氮化物膜、鋁氮化物氧化物 膜、碳作為其主要成分的薄膜或者矽氮化物膜。
通過氣相沉積採用蒸發掩膜或噴墨在第一電極(陽極)1213 上選擇性形成有機化合物層1215。進一步地,在有機化合物層 1215上形成第二電極(陰極)1216。作為陰極,可以採用具有小 功函的材料(例如,Al、 Ag、 Li、 Ca,或它們的合金,例如 MgAg、 Mgln、 AlLi、 CaF2或CaN)。從而製作包括第一電極 (陽極)1213、有機化合物層1215和第二電極(陰極)1216的發 光裝置1218。所述發光裝置1218發出光的方向如附圖9B所示的 箭頭。在該實施例中,發光裝置1218為能夠進行單色發光R、 G 或B的類型。通過選擇性地形成可以實現R、 G和B發光的有機 化合物層,則該發光裝置可以進行彩色發光。
進一步地,形成透明保護層1217以密封發光裝置1218。所述 透明保護層1217優選由通過噴濺(RF型的DC型)或PCVD形 成的、含有矽氮化物或矽氮化物氧化物作為其主要成分的絕緣 膜、含有碳作為其主要成分的薄膜(例如DLC膜或CN膜)、或
者兩者的疊層構成。具有高的阻斷雜質元素效應的矽氮化物膜可 以通過採用矽耙在包括氮氣和氬氣的環境下形成,所述雜質元素 例如水份、鹼金屬等。另外,可以由採用遠等離子體的膜形成系統形成透明保護膜。
進一步地,為了密封發光裝置1218,通過密封劑1205a和 1205b在惰性氣體環境下將密封基片1204粘結於基片上。通過事 先進行噴砂在密封基片1204的表面上形成凹陷部分。然後,將幹 燥劑1207放置於密封基片1204的凹陷部分內。優選採用環氧樹 脂作為密封劑1205a和1205b的材料。還優選地是,密封劑1205a 和1205b儘可能地抑制水份或氧氣的傳遞。
在該實施例中,除了塑料基片、玻璃基片或石英基片之外,還 可以採用由聚酯、丙烯酸等構成的塑料基片作為基片1210。
進一步地,該實施例可以與實施方式1至實施方式3中任一個 或者實施例1或實施例2自由組合。
實施例4
在該實施例中描述一像素的橫截面結構,尤其是發光裝置和 TFT之間的連接,以及像素之間的隔段的形狀。
在附圖7A中,附圖標記40為基片;41為隔段;42為絕緣 膜;43為第一電極(陽極);44為有機化合物層;45為第二電極 (陰極);46為TFT。
在TFT46的結構中,附圖標記46a是指溝道形成區域;46b、 46c為源區或漏區;46d為柵電極;46e、 46f為源電極或漏電極。 此處描述了頂柵型TFT,但是不局限於此,可以採用相反交錯的 TFT或前交錯TFT。另外,附圖標記46f是指通過部分地與第一電 極43重疊而與TFT46連接的電極。
附圖7B為部分不同於附圖7A的橫截面圖。
在附圖7B中,以不同於附圖7A的方式形成第一電極和源電 極或漏極,它們相互重疊。在形成圖案的過程之後,第一電極與源電極或漏電極重疊,從而第 一 電極與源電極或漏電核j妻觸。
附圖7C為部分不同於附圖7A的橫截面圖。
在附圖7C中,在絕緣膜42上形成層間絕緣膜。第一電極42通過接觸孔與TFT電極連接。
隔段41在其橫截面上可以呈錐形。通過光蝕刻暴露抗蝕劑、並蝕刻非光敏有機樹脂和無機絕緣膜,從而將隔段41製成錐形。
可以採用正性光敏樹脂用作隔段41,從而將隔段製成具有彎曲的上部邊緣部分的形狀,如附圖7E所示。
可以採用負性光敏樹脂用作隔段41 ,從而將隔段製成具有彎曲的上部邊緣部分以及彎曲的下部邊緣部分的形狀,如附圖7F所示。
進一步地,該實施例可以與實施方式1至實施方式3中任一個或者實施例1至實施例3自由組合。
實施例5
通過實施本發明,可以得到不同的模塊(有源矩陣型液晶模塊、有源矩陣型EL模塊,以及有源矩陣型EC模塊)。也就是說,通過實施本發明,可以得到所有結合這些模塊的電器。
所述電器,例如攝影機、數位相機、頭戴式顯示器(目鏡型顯示器)、汽車導航系統、^:影儀、汽車音響、個人計算機、可攜式信息終端(移動式計算機、手機、電子圖書等)。附圖8A至9C顯示了這些例子。
附圖8A為個人計算機,其包括主體2001、圖象輸入部分2002、顯示部分2003、鍵盤2004等。採用根據本發明的具有導熱性的塑料基片用作模塊,所述個人計算機具有高度的可靠性並且重量較輕。附圖8B為攝影機,其包括主體2101、顯示部分2102、聲音輸入部分2103、操作開關2104、電池2105、圖像接受部分2106等。採用根據本發明的具有導熱性的塑料基片用作模塊,所述攝
影機具有高度的可靠性並且重量較輕。
附圖8C為遊戲機,其包括主體2201、操作開關2204、顯示部分2205等。
附圖8D為採用記錄有程序的記錄介質(下文稱為記錄介質)的唱機,其包括主體2401、顯示部分2402、揚聲器部分2403、記錄介質2404、操作開關2405等。進一步地,所述唱機採用DVD(數位化多功能光碟)或CD作為記錄基質,並可以聽音樂、看電影,以及玩遊戲或上網際網路。
附圖8E為數位相機,其包括主體2501、顯示部分2502、目鏡部分2503、操作開關2504、圖像接受部分(未示出)等。採用根據本發明的具有導熱性的塑料基片用作模塊,所述數位相機具有高度的可靠性並且重量較輕。
附圖9A為手機,其包括主體2901、聲音輸出部分2902、聲音輸入部分2903、操作開關2905、天線2906、圖像輸入部分(CCD、圖像傳感器)2907等。
附圖9B為可攜式圖書(電子圖書),其包括主體3001、顯示部分3002和3003、記錄介質3004、操作開關3005、天線3006等。採用根據本發明的具有導熱性的塑料基片用作模塊,所述可攜式圖書具有高度的可靠性並且重量較輕。
附圖9C為顯示器,其包括主體3101、支撐基座3102、顯示部分3103等。採用根據本發明的具有導熱性的塑料基片用作模塊,所述顯示器具有高度的可靠性並且重量較輕。
順便提及,附圖9C所示的顯示器為中等或小型或大型的屏
38幕,例如5至20英寸的屏幕。進一步地,為了形成所述尺寸的顯示部分,優選採用的顯示部分具有一邊為lm的基片,並通過組合印刷進行大規模生產。
如上所述,本發明的應用範圍非常廣泛,適用於所有領域的電器設備的製作方法。進一步地,通過結合實施方式1至實施方式3中以及實施例1至實施例4中的任意一個可以實現該實施例中的電器設備。
實施例6
實施例5所示的電器設備安裝包括面板的模塊,所述面板包括安裝有IC的密封發光裝置,所述IC包括控制器和電路。每個模塊和面板均可以認為是所述發光裝置的一個方式。在本發明中,將描述所述模塊的特定構造。
附圖10A顯示了包括面板1800的模塊的外觀,所述面板包括控制器1801和電源電路1802。面板1800具有像素部分1803、選擇像素部分中的像素的柵線驅動電路1804、以及向選定的像素提供視頻信號的源線驅動電路1805,每個像素中具有發光裝置。
將控制器1801和電源電路1802設置於印刷基片1806上,來自控制器1801或電源電路1802的各種信號和電源電壓輸出通過FPC1807提供至面板1800中的像素部分1803、柵線驅動電路1804以及源線驅動電路1805。
通過界面(I/F) 1808將電源電壓和各種信號提供至印刷電路1806,所述界面中設置了多個輸入終端。
儘管在實施例中將印刷基片1806設置在具有FPC的面板1800上,但是本發明不局限於此。控制器1801和電源電路1802可以通過COG (玻璃上的晶片)法直接設置在面板1800上。進一步地,在印刷電路1806中,存在以下情況,導線之間的電容以及線路本身的電阻導致電源電壓或信號具有噪聲,或者出現信號遲鈍。因此,可以提供各種裝置,例如電容器和緩衝器,以防止印刷基片的電源電壓或信號具有噪聲以及發生信號遲鈍。
附圖IOB為顯示印刷基片1806的構造的框圖。將^是供至界面1808的各種信號和電源電壓提供至控制器1801和電源電路1802。
控制器1801具有A/D轉換器1809、鎖相環路(PLL) 1810、控制信號產生部分1811、以及SRAM (靜態隨機存儲器)1812和1813。儘管在本實施例中使用了 SRAM,但是除了SRAM,如果可以高速寫入和讀出數據,則還可以使用SDRAM和DRAM (動態隨機存儲器)。
通過界面1808提供的視頻信號在A/D轉換器1809中進行並串聯轉換從而作為對應於R、 G和B的各自顏色的視頻信號,輸入控制信號生成部分1811。進一步地,基於經界面1808 4是供的各種信號,在A/D轉換器1809中生成Hsync信號、Vsync信號、時鐘信號CLK以及電壓交流電(AC),從而輸入控制信號產生部分1811。
所述鎖相環路1810具有以下功能,即,使通過界面1808提供的每個信號的頻率相位與控制信號產生部分1811的操作頻率相位同步。所述控制信號產生部分1811的操作頻率不一定與通過界面1808提供的每個信號的頻率相同,但是在鎖相環路1810中調整控制信號產生部分1811的操作頻率,從而使它們同步化。
輸入控制信號產生部分1811的視頻信號寫入並存儲於SRAM1812和1813中。控制信號產生部分1811從存儲在SRAM1812中的視頻信號的所有字節一個字節一個字節地讀出對
40應於所有像素的視頻信號,並將它們提供至面板1800的源線驅動電路1805。
控制信號產生部分1811將有關期間的信息提供至面板1800的掃描線驅動電路1804,在所述期間內,每個字節的發光裝置發出光。
電源電路1802將預定電源電壓提供至面板1800的源線驅動電路1805、掃描線驅動電路1804以及像素部分1803。
現在參照附圖11對電源電路1802的結構進行解釋。該實施例中的電源電路1802包括採用四個開關調節器控制1860的開關調節器1854和串聯調節器1855。
通常,所述開關調節器與串聯調節器相比,其尺寸較小而且重量較輕,除了減少電壓之外,還可以增加電壓並轉換極性。另一方面,通常只用於減少電壓的串聯調節器與開關調節器相比,其具有較好的輸出電壓準確性,幾乎不產生波動或噪聲。該實施例的電源電路1802採用了兩者的組合。
附圖11所示的開關調節器1854具有開關調節器控制器(SWR) 1860、衰減器(ATT) 1861、變壓器(T) 1862、感應器(L) 1863、參照電源(Vref) 1864、振蕩電路(OSC) 1865、 二極體1866、雙極電晶體1867、變阻器1868和電容1869。
當外部Li離子電池(3.6V)等的電壓在開關調節器1854中進行轉換時,生成了l是供至陰極的電源電壓和提供至開關調節器1854的電源電壓。
所述串聯調節器1855具有帶間隔電路(BG) 1870、放大器1871、運算放大器1872、電流源1873、變阻器1874以及雙極電晶體1875,並被提供開關調節器1854處生成的電源電壓。
在串聯調節器1855中,開關調節器1854處生成的電源電壓用
41於產生提供至線路(電流供應線)的直流電源電壓,從而根據帶
間隔電路1870生成的恆定電壓,將電流提供至不同顏色發光裝置的陽極。
順便提及,電流源1873用於將視頻信號電流寫入像素的驅動方法。在此情況下,電流源1873產生的電流才是供至面板1800的源線驅動電路1805。在將視頻信號電壓寫入像素的驅動方法中,不一定需要提供電流源1873。
可以採用TFT形成開關調節器、OSC、放大器以及運算放大器。
該實施例的結構可以與實施方式1至實施方式3以及實施例1至實施例5中的任意一個自由組合。
實施例7
在該實施例中描述無源矩陣發光設備的製作方法(也稱為簡單矩陣發光設備)。
在玻璃基片上形成金屬膜(通常為鴒膜),在金屬膜上形成氧化物層(典型地,矽氧化物層),然後採用例如ITO材料(陽極的材料)在所述氧化物膜上形成多個條狀的第一線路。接下來,形成由抗蝕劑或光敏樹脂構成的隔段,從而環繞作為發光區域的區域。然後,在被隔段環繞的區域中通過氣相沉積或噴墨形成含有有機化合物的層。在實現彩色顯示的情況下,通過適當地選擇材料形成含有有機化合物的層。在隔段和含有有機化合物的層上形成由金屬材料(陰極材料)例如A1或A1合金構成的條狀多個第二線路,從而與由ITO構成的多個第一線路相交。根據上述過程,可以製成發光裝置,其中含有有機化合物的層作為發光層。
然後,將密封基片粘結於玻璃基片,或者在第二線路上形成保護膜以密封發光裝置。作為適合於密封基片的材料,可以採用低熔點金屬(不含鉛的焊料,例如錫、鉍和鋅)、陶瓷和合成樹脂
的混合物,所述陶瓷例如氮化硼、氮化鋁、氧化鎂、氧化鈹等;所述合成樹脂由聚丙烯、聚丙烯疏、聚-灰酸酯、聚醚醯亞胺、聚苯疏醚、聚苯醚、聚碸、或聚鄰苯二甲醯胺構成,所述合成樹脂具有2至30W/mK的高熱導率。
然後,剝離玻璃基片。可以通過物理手段剝離氧化物層的內部或界面。之後,用粘結劑在其上粘結透光的塑料基片。
附圖12A的圖形顯示了根據本發明的現時裝置的橫截面圖的例子。
在具有高熱導率的塑料基片100的主表面上通過粘結劑152提供像素部分201,其中形成相互交叉的第一電極和第二電極,在第一和第二電極的交叉處形成發光裝置。也就是說,形成位於矩陣結構內的包括發光像素的像素部分201。在VGA中,像素的數量為640x480個點,在XGA中像素為1024x768個點,在SXGA中為1365x1024個點,在UXGA中為1600x1200個點。第一電極和第二電極的數量由像素的數量決定。而且,在基片101的邊緣部分以及像素部分201的外周部分形成輸入終端部分,所述輸入終
端部分具有與外電路連接的接點。
在附圖12A所示的顯示裝置中,在基片IOO的主要表面上通過粘結劑152形成像素部分,其中形成有向左側和右側延伸的第一電極102,在所述像素部分上形成包括發光體的薄膜105 (下文為了方便起見稱為EL層,這是因為所述薄膜包括顯示電發光的介質),然後在其上形成向頂部和底部延伸的第二電極106,然後,在第一和第二電極的交叉處形成像素。也就是說,通過在長度方向和寬度方向上形成第一電極102和第二電極106,從而得到矩陣形式的像素。輸入終端的構成材料與第 一 電極和第二電極的材料相同。輸入終端的數量與在長度方向和寬度方向上設置的第一電極和第二電極數量相同。
從隔段104的橫截面形式可以看出,從與第一電極接觸的底部端部至頂部端部的區域具有一彎曲表面。隔段104的彎曲表面具有至少一個曲率半徑,所述曲率半徑的曲率中心位於隔段上或隔段的底部端部。或者與第一電極102接觸的隔段104的彎曲底部端部具有至少一個第一曲率半徑,其曲率中心位於隔段104的外側,隔段104的彎曲上端部具有至少一個第二曲率半徑,其曲率中心位於隔段或隔段的底部端部側。隔段104的橫截面在從底部端部至上端部之間的區域具有連續的可變曲率半徑。沿著所述彎曲表面形成EL層。所述彎曲表面使EL層的應力鬆弛。也就是說,所述彎曲表面能夠減少由於發光裝置的熱應力而導致的變形,所述發光裝置由不同材料的疊加層構成。
用密封劑141將密封像素部分301的相對基片150牢固地固定。基片101和相對基片150之間的空間可以充滿惰性氣體或其中密封有有機樹脂材料140。不論何種情況,像素部分201中的發光裝置可以在沒有乾燥劑的情況下防止由於外部雜質造成的損壞,這是因為所述發光裝置塗覆有阻隔絕緣膜107。
如附圖12A所示,在相對基片150側對應於像素部分201的每個像素的地方形成有色層142至144。平坦層145可以防止由於有色層造成的不平坦。在附圖12B所顯示的結構中,有色層位於基片101側、第一電極102位於所述平坦層145上。所述基片101通過粘結劑153粘結於平坦層145。相對基片151具有高的熱導率。附圖12B所示結構的發光方向不同於附圖12B所示。在附圖12A中,採用附圖12B的類似附圖標記表示類似組件。本發明不僅可以應用於彩色顯示裝置,還可以用於表面發光的電展示裝置等。
該實施例可以應用於實施方式1至3或實施例5的任意一個。根據本發明,裝置產生的熱通過具有高熱導率的塑料基片發散
出去,從而延長了裝置的壽命,並提高了半導體裝置的可靠性。進一步地,與金屬基片相比,具有高熱導率的塑料基片較為便
宜、可以彎曲,而且重量較輕。
權利要求
1.一種顯示設備,包括具有導熱性的塑料基片;與所述塑料基片接觸的粘結劑;與所述粘結劑接觸的絕緣膜;以及位於所述絕緣膜上的薄膜電晶體;其中所述塑料基片的熱導率比粘結劑的熱導率高。
2. —種顯示設備,包括 具有導熱性的塑料基片;'與所述塑料基片接觸的粘結劑;與所述粘結劑接觸的基底絕緣膜;位於所述基底絕緣膜上的薄膜電晶體;位於所述薄膜電晶體上的層間絕緣膜;位於所述層間絕緣膜上的陰極和陽極;以及位於所述陰極和陽極之間含有有機化合物的膜;其中所述塑料基片的熱導率比粘結劑的熱導率高。
3. 如權利要求2所述的設備,其中所述含有有機化合物的膜包 含發光層。
4. 一種顯示設備,包括 具有導熱性的塑料基片;與所述塑料基片接觸的粘結劑; 與所述粘結劑接觸的絕緣膜; 位於所述絕緣膜上的源區和漏區; 位於所述絕緣膜上在所述源區和漏區之間的溝道區;以及 位於所述絕緣膜上鄰近所述溝道區的柵電極; 其中所述塑料基片的熱導率比粘結劑的熱導率高。
5. 如權利要求l、 2或4所述的設備,其中所述粘結劑具有導熱性。
6. 如權利要求l、 2或4所述的設備,其中具有導熱性的塑料基 片由低熔點金屬、陶資和合成樹脂的混合物形成,所述合成樹脂包 括選自聚丙烯、聚丙硫醚、聚碳酸酯、聚醚醯亞胺、聚苯硫醚、聚 苯醚、聚^l和聚鄰苯二曱醯胺的材料。
7. 如權利要求l、 2或4所述的設備,其中所述粘結劑含有包括 選自銀、鎳、鋁和氮化鋁的材料的粉末或填料。
8. 如權利要求l、 2或4所述的設備,其中所述顯示設備結合至 選自攝像機、數位相機、目鏡型顯示器、汽車導航系統、個人計算 機、可攜式信息終端和電子書中的一個。
9. 如權利要求l、 2或4所述的設備,其中所述塑料基片的導熱 率為2至30W/mK。
全文摘要
本發明的目的是提供一種能夠防止由於水份或氧氣進入而導致損壞的半導體裝置,例如具有形成於塑料基片上的有機發光裝置的發光設備、採用塑料基片的液晶顯示設備。根據本發明,在玻璃基片或石英基片上形成的裝置(TFT、具有有機化合物的發光裝置、液晶裝置、存儲裝置、薄膜二極體、銷連接矽光電轉換器、矽電阻元件等)從基片上分離,並轉移至具有高熱導率的塑料基片上。
文檔編號H01L21/02GK101562190SQ200910145438
公開日2009年10月21日 申請日期2003年10月10日 優先權日2002年10月18日
發明者丸山純矢, 山崎舜平, 福本由美子, 高山徹 申請人:株式會社半導體能源研究所