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半導(dǎo)體裝置的制作方法

文檔序號:7034892閱讀:200來源:國知局
專利名稱:半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及有源矩陣型顯示裝置、以及元件配置為矩陣狀的半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)
從來,作為圖像顯示裝置,已知的是液晶顯示裝置、電致發(fā)光(Electro Luminescence ;下面稱為EL)顯示裝置等。作為這種顯示裝置的型式,可以舉出無源矩陣型和有源矩陣型。再者,有源矩陣型顯示裝置即使增加像素?cái)?shù),也可以高速地運(yùn)作。有源矩陣型顯示裝置因?yàn)閷FT、電容元件、布線、像素電極等形成在同一襯底上, 所以容易降低開口率。因此,可以嘗試通過設(shè)法改變它們的材料、形狀、個(gè)數(shù)、或者布置等的設(shè)計(jì)來提高開口率。例如,在專利文件1中公開了如下方法通過使用具有高相對介電常數(shù)的氧化鉭作為電容元件的電介質(zhì),謀求電容元件的小面積化。[專利文件1]日本專利申請公開特開平11-3U808號公報(bào)另一方面,存在著如下問題若采用將具有高相對介電常數(shù)的材料用于電容元件的方法,則工序數(shù)量會(huì)增多。在此,為了使工序數(shù)量不增加且提高開口率,擴(kuò)大開口部的面積即可。但是,如果為了擴(kuò)大開口部的面積,將開口部設(shè)在布線之間,則開口部的形狀變得復(fù)雜。再者,在EL顯示裝置中,當(dāng)使開口部的形狀復(fù)雜時(shí),因?yàn)殚_口部的邊緣(端部)的長度變大,所以產(chǎn)生了助長EL發(fā)光部的收縮的問題。在此,EL發(fā)光部的收縮指的不是EL層的物理收縮,而是EL元件的有效面積(EL元件的發(fā)光部分的面積)從端部逐漸地收縮的狀態(tài)。此外,在除了顯示裝置以外的半導(dǎo)體裝置(例如DRAM等)中,擴(kuò)大與晶體管連接的元件的面積為優(yōu)選。

發(fā)明內(nèi)容
因而,本發(fā)明的目的在于提供開口率高的顯示裝置(或者元件的面積大的半導(dǎo)體裝置)。在本說明書中,TFT的溝道形成區(qū)域指的是在柵電極的下面隔著柵絕緣膜設(shè)置的半導(dǎo)體區(qū)域。此外,溝道長度指的是在溝道形成區(qū)域中載流子流動(dòng)的方向的長度。再者,溝道寬度指的是垂直于溝道長度方向的溝道形成區(qū)域的長度。注意,當(dāng)采用多柵結(jié)構(gòu)的TFT時(shí),溝道長度及溝道寬度指的是每一個(gè)溝道形成區(qū)域的尺寸。此外,多柵結(jié)構(gòu)是在一個(gè)TFT中設(shè)置多個(gè)溝道形成區(qū)域的結(jié)構(gòu)。與此相反,單柵結(jié)構(gòu)是在一個(gè)TFT中設(shè)置一個(gè)溝道形成區(qū)域的結(jié)構(gòu)。
5
本發(fā)明的顯示裝置包括設(shè)在相鄰的像素電極之間的布線、以及薄膜晶體管,其中所述薄膜晶體管的溝道形成區(qū)域設(shè)在所述布線的下方,所述溝道形成區(qū)域設(shè)在與所述布線重疊的位置,并且所述溝道形成區(qū)域的溝道寬度的方向與在所述布線中流過電流的方向平行。本發(fā)明的顯示裝置包括設(shè)在相鄰的像素電極之間的布線、以及具有多個(gè)溝道形成區(qū)域的薄膜晶體管,其中所述多個(gè)溝道形成區(qū)域設(shè)在所述布線的下方,所述多個(gè)溝道形成區(qū)域設(shè)在與所述布線重疊的位置,并且所述多個(gè)溝道形成區(qū)域的溝道寬度的方向與在所述布線中流過電流的方向平行。本發(fā)明的顯示裝置包括設(shè)在相鄰的像素電極之間的布線、以及薄膜晶體管,其中所述薄膜晶體管的溝道形成區(qū)域設(shè)在所述布線的下方,所述溝道形成區(qū)域設(shè)在與所述布線重疊的位置,并且所述溝道形成區(qū)域的溝道寬度的方向與所述布線的形狀的長邊方向平行。本發(fā)明的顯示裝置包括設(shè)在相鄰的像素電極之間的布線、以及具有多個(gè)溝道形成區(qū)域的薄膜晶體管,其中所述多個(gè)溝道形成區(qū)域設(shè)在所述布線的下方,所述多個(gè)溝道形成區(qū)域設(shè)在與所述布線重疊的位置,并且所述多個(gè)溝道形成區(qū)域的溝道寬度的方向與所述布線的形狀的長邊方向平行。本發(fā)明的顯示裝置包括設(shè)在相鄰的像素電極之間的布線、以及薄膜晶體管,其中所述薄膜晶體管的溝道形成區(qū)域設(shè)在所述布線的下方,所述溝道形成區(qū)域設(shè)在與所述布線重疊的位置,并且所述溝道形成區(qū)域的溝道寬度的方向與所述像素電極的形狀的長邊方向平行。本發(fā)明的顯示裝置包括設(shè)在相鄰的像素電極之間的布線、以及具有多個(gè)溝道形成區(qū)域的薄膜晶體管,其中所述多個(gè)溝道形成區(qū)域設(shè)在所述布線的下方,所述多個(gè)溝道形成區(qū)域設(shè)在與所述布線重疊的位置,并且所述多個(gè)溝道形成區(qū)域的溝道寬度的方向與所述像素電極的形狀的長邊方向平行。在本發(fā)明的顯示裝置中,所述薄膜晶體管在線性區(qū)工作。以晶體管的柵極與源極之間的電壓為Vgs,以晶體管的源極與漏極之間的電壓為 Vds,并以晶體管的閾值電壓為Vth。在此情況下,線性區(qū)指的是IVgs-VthI > IVds的關(guān)系式成立的范圍。S卩,所述薄膜晶體管以柵極與源極之間的電壓(Vgs)比源極與漏極之間的電壓 (Vds)大閾值電壓(Vth)以上的范圍工作。在本發(fā)明的顯示裝置中,所述溝道形成區(qū)域的溝道寬度的長度大于所述溝道形成區(qū)域的溝道長度的長度。在本發(fā)明的顯示裝置中,使所述溝道形成區(qū)域彼此連接的雜質(zhì)區(qū)域的形狀的長邊方向與溝道寬度的方向平行。在本發(fā)明的顯示裝置中,所述溝道形成區(qū)域是非晶半導(dǎo)體或多晶半導(dǎo)體。在本發(fā)明的顯示裝置中,所述溝道形成區(qū)域是單晶。在本發(fā)明的顯示裝置中,所述薄膜晶體管具有島狀半導(dǎo)體層、柵絕緣膜、以及柵電極,其中所述島狀半導(dǎo)體層具有所述多個(gè)溝道形成區(qū)域、多個(gè)雜質(zhì)區(qū)域,并且在所述多個(gè)溝道形成區(qū)域上隔著柵絕緣膜形成有柵電極。
在本發(fā)明的顯示裝置中,所述布線隔著層間絕緣膜形成在所述柵電極上。在本發(fā)明的顯示裝置中,形成有第一電容和第二電容,該第一電容由所述島狀半導(dǎo)體層、在所述島狀半導(dǎo)體層上的所述柵絕緣膜、及在所述柵絕緣膜上的所述柵電極構(gòu)成; 所述第二電容由所述柵電極、在所述柵電極上的層間絕緣膜、及在所述層間絕緣膜上的所述布線構(gòu)成。在本發(fā)明的顯示裝置中,所述柵電極的形狀的長邊方向是所述溝道寬度的方向。在本發(fā)明的顯示裝置中,所述布線形成在覆蓋所述像素電極的端部地形成的隔離壁(絕緣物)的下方。在本發(fā)明的顯示裝置中,所述薄膜晶體管的源端子(區(qū)域)及漏端子(區(qū)域)之一方連接到所述相鄰的像素電極之一方。在本發(fā)明的顯示裝置中,所述薄膜晶體管的源端子(區(qū)域)及漏端子(區(qū)域)之另一方連接到所述布線。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置包括設(shè)在相鄰的電極之間的布線、以及薄膜晶體管,其中所述薄膜晶體管的溝道形成區(qū)域設(shè)在所述布線的下方,所述溝道形成區(qū)域設(shè)在與所述布線重疊的位置,并且所述溝道形成區(qū)域的溝道寬度的方向與在所述布線中流過電流的方向(或者所述布線的形狀的長邊方向)平行。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置包括設(shè)在相鄰的電極之間的布線、以及薄膜晶體管,其中所述薄膜晶體管的溝道形成區(qū)域設(shè)在所述布線的下方,所述溝道形成區(qū)域設(shè)在與所述布線重疊的位置,并且所述溝道形成區(qū)域的溝道寬度的方向與所述電極的形狀的長邊方向平行。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置包括設(shè)在相鄰的元件之間的布線、以及薄膜晶體管,其中所述薄膜晶體管的溝道形成區(qū)域設(shè)在所述布線的下方,所述溝道形成區(qū)域設(shè)在與所述布線重疊的位置,并且所述溝道形成區(qū)域的溝道寬度的方向與在所述布線中流過電流的方向(或者所述布線的形狀的長邊方向)平行。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置包括設(shè)在相鄰的元件之間的布線、以及薄膜晶體管,其中所述薄膜晶體管的溝道形成區(qū)域設(shè)在所述布線的下方,所述溝道形成區(qū)域設(shè)在與所述布線重疊的位置,并且所述溝道形成區(qū)域的溝道寬度的方向與所述元件的形狀的長邊方向平行。在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中,所述溝道形成區(qū)域的溝道寬度的長度大于所述溝道形成區(qū)域的溝道長度的長度。根據(jù)本發(fā)明,可以實(shí)現(xiàn)開口率高的顯示裝置(或者,元件的面積大的半導(dǎo)體裝置)。此外,不需要為了提高開口率而使像素電極(或者元件的電極)的形狀復(fù)雜。再者,通過提高開口率,對元件的電流密度降低,因此可以提高元件的使用壽命。


圖1為雙柵結(jié)構(gòu)的布置圖1 ;圖2為雙柵結(jié)構(gòu)的布置圖2 ;圖3為像素的電路圖;圖4A至4D為TFT的制造過程圖(俯視圖);圖5為像素電極以及布線的圖(布線形狀直線);
圖6為像素電極以及布線的圖(布線形狀鋸齒形);圖7為像素電極以及布線的圖(布線形狀彎曲形);圖8為單柵結(jié)構(gòu)的布圖1;圖9為單柵結(jié)構(gòu)的布圖2;圖10為三柵結(jié)構(gòu)的布圖1 ;圖11為三柵結(jié)構(gòu)的布圖2;圖12A至12C為無機(jī)EL元件的截面圖1 ;圖13A至13C為無機(jī)EL元件的截面圖2 ;圖14A和14B為顯示裝置的俯視圖以及截面圖;圖15A和15B為DRAM的電路圖;圖16為DRAM的布圖;圖17A至17F為電子設(shè)備的例子。
具體實(shí)施例方式下面,基于

本發(fā)明的實(shí)施方式。但是,本發(fā)明可能通過多種不同的方式來實(shí)施,所屬領(lǐng)域的普通人員可以很容易地理解一個(gè)事實(shí)就是其方式和詳細(xì)內(nèi)容可以被變換為各種各樣的形式,而不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍。因此,本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為僅限定在實(shí)施方式所記載的內(nèi)容中。注意,下面的實(shí)施方式1至11可以適當(dāng)?shù)亟M合。實(shí)施方式1在本實(shí)施方式中,對本發(fā)明的顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)和布圖進(jìn)行說明。注意,在此對由兩個(gè)TFT構(gòu)成的像素進(jìn)行說明。首先,將參照圖3對本發(fā)明的顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。像素具有連接到像素電極的TFT (驅(qū)動(dòng)用TFT 301)、電容元件300、開關(guān)用TFT 302、顯示元件303、掃描線305、 信號線304、電源供給線306。注意,驅(qū)動(dòng)用TFT 301和開關(guān)用TFT 302為具有兩個(gè)溝道形成區(qū)域的雙柵結(jié)構(gòu)。注意,驅(qū)動(dòng)用TFT 301可以為單柵結(jié)構(gòu),也可以為具有三個(gè)以上的溝道形成區(qū)域的多柵結(jié)構(gòu)。開關(guān)用TFT 302的源端子及漏端子之一方連接到信號線304。開關(guān)用TFT 302的柵端子連接到掃描線305。開關(guān)用TFT 302的源端子及漏端子之另一方電連接到驅(qū)動(dòng)用TFT 301的柵端子以及電容元件的電極之一方。驅(qū)動(dòng)用TFT 301的源端子及漏端子之一方連接到電源供給線306。驅(qū)動(dòng)用TFT 301的源端子及漏端子之另一方連接到顯示元件303。驅(qū)動(dòng)用TFT 301的柵端子連接到電容元件的電極之一方以及開關(guān)用TFT 302的源
端子及漏端子之另一方。電容元件300的另一方端子電連接到電源供給線306。電容元件300的一方端子電連接到驅(qū)動(dòng)用TFT的柵端子以及開關(guān)用TFT 302的源
端子及漏端子之另一方。
其次,將參照圖1和圖2對像素部的布圖進(jìn)行說明。圖2為對應(yīng)于圖1的俯視圖, 并且為形成了第一半導(dǎo)體層101、第二半導(dǎo)體層102、柵布線105、柵電極100的階段的圖。對圖1及圖2與圖3的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行說明。由虛線部6001圍繞的部分對應(yīng)于驅(qū)動(dòng)用TFT 301。由虛線部6011圍繞的部分對應(yīng)于開關(guān)用TFT 302。由虛線部6012圍繞的部分對應(yīng)于電容元件300。像素電極107對應(yīng)于顯示元件303的像素電極。信號線104對應(yīng)于信號線304。電源供給線106對應(yīng)于電源供給線306。在圖1中,第一半導(dǎo)體層101為開關(guān)用TFT的島狀半導(dǎo)體層。與柵布線105重疊的區(qū)域?yàn)闇系佬纬蓞^(qū)域,連接到信號線104的區(qū)域?yàn)樵炊俗?或者漏端子),而通過接觸孔連接到連接電極103的區(qū)域?yàn)槁┒俗?或者源端子)。注意,開關(guān)用TFT為具有兩個(gè)溝道形成區(qū)域的雙柵結(jié)構(gòu)。注意,開關(guān)用TFT可以為單柵結(jié)構(gòu),也可以為具有三個(gè)以上的溝道形成區(qū)域的多柵結(jié)構(gòu)。此外,第二半導(dǎo)體層102為驅(qū)動(dòng)顯示元件的驅(qū)動(dòng)用TFT 301的島狀半導(dǎo)體層。再者,與柵電極100重疊的區(qū)域?yàn)闇系佬纬蓞^(qū)域。驅(qū)動(dòng)用TFT 301的柵電極通過接觸孔連接到連接電極103。驅(qū)動(dòng)用TFT 301的源端子(或者漏端子)通過接觸孔連接到電源供給線 106。驅(qū)動(dòng)用TFT 301的漏端子(或者源端子)通過接觸孔連接到連接電極108。此外,與該連接電極108接觸地形成像素電極107。此外,在第二半導(dǎo)體層102中,在隔著柵絕緣膜重疊于柵電極100的溝道形成區(qū)域的上方設(shè)置電源供給線106。形成在所述柵電極100和電源供給線106之間的電容可以用作顯示元件的存儲(chǔ)電容。在柵電極100和電源供給線106之間夾有層間絕緣膜。此外,柵電極100為電容元件的電極之一方,并且在電源供給線中與柵電極重疊的部分為電容元件的電極之另一方。此外,為了防止顯示元件的電極的短路,由隔離壁(絕緣物)覆蓋發(fā)光區(qū)域以外的區(qū)域。設(shè)在相鄰的左右像素之間的隔離壁的寬度為例如大約20μπι至25μπι。在本實(shí)施方式中,在寬度為20μπι的隔離壁的下面(S卩,在相鄰的像素電極之間)設(shè)置信號線104和電源供給線106。注意,在本實(shí)施方式中,使電源供給線106的長邊方向與像素電極的形狀的長邊方向(像素電極的長邊方向)平行。再者,在電源供給線106的下方重疊地設(shè)置驅(qū)動(dòng)用TFT。 并且,使溝道寬度的方向與該長邊方向平行。但是,本發(fā)明不一定需要與像素電極的形狀的長邊方向平行地設(shè)置電源供給線 106且將驅(qū)動(dòng)用TFT 301設(shè)在電源供給線106的下方。因此,當(dāng)將信號線104設(shè)置為與像素電極的形狀的長邊方向平行時(shí),可以在信號線104的下方重疊地設(shè)置驅(qū)動(dòng)用TFT 301。此外,當(dāng)像素電極的形狀為如正方形、大致正方形(例如,在正方形的角部缺角的形狀;正方形的角部為圓形的形狀等,該形狀不需要所有的角部都為圓形,也可以僅僅一部分的角部為圓形。)、圓形等的沒有長邊方向的形狀時(shí),在電源供給線106及信號線104中的任何一個(gè)的下方設(shè)置驅(qū)動(dòng)用TFT 301也沒有問題。注意,作為像素電極的形狀可以采用各種各樣的形狀如長方形、大致長方形(例如,在長方形的角部缺角的形狀;長方形的角部為圓形的形狀等,該形狀不需要所有的角部都為圓形,也可以僅僅一部分的角部為圓形。)、橢圓形、多角形、大致多角形(例如,在多角形的角部缺角的形狀;多角形的角部為圓形的形狀,該形狀不需要所有的角部都為圓形,也可以僅僅一部分的角部為圓形。)等。注意,像素電極的形狀不限于這些例示的形狀。注意,當(dāng)像素電極的形狀為長方形或者大致長方形時(shí),容易將布線設(shè)置為格子狀,因而容易設(shè)計(jì)布置,因此是優(yōu)選的。此外,像素電極的尺寸也可以根據(jù)每個(gè)像素而不同。再者,像素電極的形狀也可以根據(jù)每個(gè)像素而不同。此外,當(dāng)所需要的溝道寬度的長度短于像素電極的形狀的短邊方向的長度時(shí),也可以在與該短邊方向平行地設(shè)置的布線的下方重疊地設(shè)置驅(qū)動(dòng)用TFT 301。此外,電源供給線106的一部分可以設(shè)在像素電極的上方或者下方。當(dāng)采用這種布置時(shí),與電源供給線106的一部分重疊地設(shè)置驅(qū)動(dòng)用TFT 301的柵電極。注意,使驅(qū)動(dòng)用TFT 301的溝道寬度的方向與在布線的形狀中的長邊方向(布線的長邊方向)平行。這是因?yàn)榭梢栽黾訙系缹挾鹊拈L度的緣故。此外,因?yàn)椴季€設(shè)在相鄰的像素電極之間,所以通過使布線的形狀的長邊方向(布線的長邊方向)與像素電極的長邊方向或者短邊方向平行,可以提高開口率。注意,因?yàn)橥ǔT诓季€的長邊方向上流過電流,所以可以說溝道寬度的方向與在溝道形成區(qū)域的上方設(shè)置的布線中流過電流的方向平行。此外,在本實(shí)施方式中,有在線性區(qū)工作的情況。當(dāng)溝道長度為L,溝道寬度為W 時(shí),驅(qū)動(dòng)用TFT為L < W的雙柵結(jié)構(gòu)。在此,驅(qū)動(dòng)用TFT為L = 7 μ m、W = 20 μ m的雙柵結(jié)構(gòu)。當(dāng)進(jìn)行像素的布圖時(shí),通過在寬度為20μπι的隔離壁的下面設(shè)置布線并在布線的下面設(shè)置驅(qū)動(dòng)用TFT,即使驅(qū)動(dòng)用TFT的尺寸變大也可以提高開口率。在本實(shí)施方式中,相對于柵電極100折彎為日本片假名“ 二 ”形地對半導(dǎo)體層進(jìn)行構(gòu)圖(在圖1及圖2中的虛線部6001)。因此,可以使溝道寬度的方向與像素電極的形狀的長邊方向平行(在圖1及圖2中的箭頭形符號7001)。注意,優(yōu)選將使溝道形成區(qū)域彼此連接的雜質(zhì)區(qū)域的形狀的長邊方向設(shè)定為與溝道寬度的方向平行的方向。這是因?yàn)槿缦戮壒试谙袼仉姌O之間的狹小的空間(相鄰的像素電極之間的空間)中可以設(shè)置盡可能大尺寸的TFT,因此可以期待提高開口率。再者,在所述雜質(zhì)區(qū)域中,因?yàn)樵谠撾s質(zhì)區(qū)域的形狀中的長邊方向流過電流,所以可以提高該雜質(zhì)區(qū)域的電阻值。從而,可以降低截止電流。注意,在本發(fā)明中,當(dāng)溝道寬度的方向與像素電極的長邊方向垂直時(shí),可以將溝道寬度增加到該長邊方向的長度。因此,TFT的島狀半導(dǎo)體層的形狀不限于如本實(shí)施方式的日本片假名“^”形。注意,電容元件300可以由第二半導(dǎo)體層102、柵電極100、形成在第二半導(dǎo)體層 102與柵電極100之間的柵絕緣膜(第一存儲(chǔ)電容)、以及柵電極100、電源供給線106、形成在柵電極100與電源供給線106之間的層間絕緣膜(第二存儲(chǔ)電容)形成。
在此情況下,在虛線部6012中,由柵電極100、第二半導(dǎo)體層102、及形成在柵電極 100和第二半導(dǎo)體層102之間的柵絕緣膜形成存儲(chǔ)電容。因此,通過增加虛線部6012中的柵電極的面積,也可以增大存儲(chǔ)電容的尺寸。通過采用上述結(jié)構(gòu),可以在像素電極之間的狹小的空間(相鄰的像素電極之間的空間)中設(shè)置盡可能大尺寸的TFT(特別是溝道寬度大的TFT)。因此可以提高開口率。注意,因?yàn)門FT的尺寸非常小,所以有如下問題;由于柵絕緣膜的膜厚或膜質(zhì)的不均勻,或者當(dāng)進(jìn)行離子摻雜處理時(shí)的注入劑量的不均勻等,電特性也會(huì)容易不均勻。特別是當(dāng)使用非晶硅、微晶硅、或者多晶硅作為TFT的半導(dǎo)體時(shí),由半導(dǎo)體的結(jié)晶性導(dǎo)致TFT特性(例如導(dǎo)通電流、截止電流、閾值電壓、遷移率等)的不均勻。特別是當(dāng)連接到像素的TFT的特性不均勻時(shí),有如下問題提供給像素的電流(或者電壓)不均勻,因此顯示裝置的可見度退化。為了解決上述問題,有采用多柵結(jié)構(gòu)的方法。但是多柵結(jié)構(gòu)的TFT與單柵結(jié)構(gòu)的 TFT相比,其面積變大。因此,當(dāng)采用多柵結(jié)構(gòu)的TFT以減少TFT的電特性的不均勻時(shí),開口率降低。但是,通過采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)減少TFT特性的不均勻并提高開口率。在本實(shí)施方式中,說明了使驅(qū)動(dòng)用TFT在線性區(qū)工作的所謂的恒壓驅(qū)動(dòng)方式的一個(gè)例子。下面,對恒壓驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行說明。有使TFT在飽和區(qū)工作的情況和在線性區(qū)工作的情況。以晶體管的柵極與源極之間的電壓為Vgs,以晶體管的源極與漏極之間的電壓為Vds,并以晶體管的閾值電壓為 Vth0在此情況下,飽和區(qū)指的是IVgs-VthI < Ivds的關(guān)系式成立的范圍,而線性區(qū)指的是IVgs-VthI > IVds的關(guān)系式成立的范圍。恒流驅(qū)動(dòng)方式是如下方式通過使連接到EL元件的像素電極的TFT (下面稱為驅(qū)動(dòng)用TFT)在飽和區(qū)工作,在顯示元件中流過固定的電流。恒流驅(qū)動(dòng)方式可以在EL元件中連續(xù)流過固定的電流,所以可以減少顯示元件的退化所引起的不均勻。但是,在恒流驅(qū)動(dòng)方式中,如果驅(qū)動(dòng)用TFT退化則流過該驅(qū)動(dòng)用TFT 的電流也減少。因此,TFT的不均勻容易影響到顯示元件的亮度不均勻。另一方面,恒壓驅(qū)動(dòng)方式是如下方式通過使驅(qū)動(dòng)用TFT在線性區(qū)工作,對EL元件施加固定的電壓。恒壓驅(qū)動(dòng)方式因?yàn)樵诰€性區(qū)工作,所以可以使源極與漏極之間的電壓低于顯示元件的兩個(gè)電極之間的電壓。因此,可以減少驅(qū)動(dòng)用TFT的不均勻給流過EL元件的電流帶來的影響。從而,TFT的退化的不均勻不容易影響到顯示元件的亮度不均勻。但是,在使用非晶硅、微晶硅、多晶硅等作為TFT的半導(dǎo)體層的情況下,即使使驅(qū)動(dòng)用TFT在線性區(qū)工作,也不能無視在襯底面內(nèi)的結(jié)晶性不均勻的影響。在此,為了抑制驅(qū)動(dòng)用TFT的不均勻,優(yōu)選擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)用TFT的溝道形成區(qū)域的面積。即,優(yōu)選使溝道長度和溝道寬度較大。此外,溝道寬度越大,可以使源極與漏極之間的電壓越低。再者,溝道長度短小,可以使源極與漏極之間的電壓越低。因此,溝道寬度優(yōu)選大于溝道長度。因此,在使TFT在線性區(qū)工作的情況下,為了擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)用TFT的溝道形成區(qū)域的面積,優(yōu)選增加溝道寬度。在此,通常地,通過擴(kuò)大溝道形成區(qū)域的面積,顯示裝置的開口率有下降的趨勢。
11換言之,當(dāng)謀求減少TFT的特性的不均勻時(shí),開口率降低。即,一般同時(shí)實(shí)現(xiàn)減少TFT的特性的不均勻與提高開口率的雙方是非常困難的。尤其明顯的情況為如本實(shí)施方式,當(dāng)擴(kuò)大多柵結(jié)構(gòu)的TFT的溝道形成區(qū)域的面積時(shí)。但是,通過適用本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu),可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)減少TFT的特性的不均勻與提高開口率的雙方。通過提高開口率,可以減少耗電并提高顯示元件的可靠性。這是因?yàn)楫?dāng)需要固定的亮度時(shí)若開口率高即可以以小的電流(或者電壓)獲得所需要的亮度的緣故。而且,還因?yàn)槿籼峁┙o顯示元件的電流(或者電壓)小則顯示元件的退化速度也減低的緣故。此外,顯示元件的退化速度根據(jù)每個(gè)顯示元件而不均勻。因此,當(dāng)提高開口率且減低顯示元件的退化速度時(shí),可以減少顯示元件的亮度退化的不均勻。因此,通過減少TFT特性的不均勻與減少由開口率提高導(dǎo)致的不均勻的復(fù)合效應(yīng),可以提高顯示裝置的可見度。注意,多柵結(jié)構(gòu)的TFT可以減少TFT的截止電流。因此,無論TFT的半導(dǎo)體為非單晶還是單晶,都優(yōu)選采用多柵結(jié)構(gòu)的TFT。此外,如本實(shí)施方式那樣,通過將驅(qū)動(dòng)晶體管和連接到該驅(qū)動(dòng)晶體管的開關(guān)晶體管設(shè)在布線(信號線或者電源供給線)的下方,并使開關(guān)晶體管的溝道長度的方向與驅(qū)動(dòng)晶體管的溝道長度的方向垂直,并且通過將驅(qū)動(dòng)晶體管的溝道寬度的方向設(shè)定為在所述布線中流過電流的方向,可以提高開口率。實(shí)施方式2在本實(shí)施方式中,將參照圖5至7對“布線形狀的長邊方向(布線的長邊方向),, 的意義具體地進(jìn)行說明?!安季€形狀的長邊方向”(溝道寬度的方向)是“與在(所上述的)溝道形成區(qū)域的上方設(shè)置的布線中流過電流的方向平行”的。注意,當(dāng)采用后述的鋸齒形或者彎曲形的布線時(shí),不一定在布線中在直線方向上流過電流。在此情況下,“在布線形狀中的長邊方向”(溝道寬度的方向)是“與在溝道形成區(qū)域的上方設(shè)置的布線區(qū)域中流過電流的方向大致平行”的。在此,布線的形狀不需要一定為如圖5所示那樣直線。例如,可以如圖6那樣,像第一布線501、502那樣為鋸齒形。此外,也可以如圖7那樣,像第一布線501、502那樣為彎曲形。注意,圖5至7為表示布線與像素電極的布圖的示意圖。因此,未圖示TFT。501 至504為第一布線,601和602為第二布線,701至707為像素電極。注意,第一布線以及第二布線之一方為源信號線,另一方為電源供給線。鋸齒(zigzag)形指的是直線向左右折彎幾次的形狀。此外,彎曲(meander)意味著“彎曲地流動(dòng)”。彎曲形指的是這樣的形狀。如圖5所示,當(dāng)?shù)谝徊季€501至504及第二布線601為直線的形狀時(shí),“布線形狀的長邊方向(在圖5中的第一箭頭形符號8001) ”與“在溝道形成區(qū)域的上方設(shè)置的第一布線中流過電流的方向(在圖5中的第一箭頭形符號8001) ”平行。如圖6所示,當(dāng)布線為鋸齒形時(shí),例如在圖6中的第一布線區(qū)域5001的下面設(shè)置 TFT0在此情況下,“布線形狀的長邊方向(在圖6中的第二箭頭形符號8002)”與“在溝道形成區(qū)域的上方設(shè)置的布線中流過電流的方向(在圖6中的第二箭頭形符號8002)”平行。
另一方面,例如當(dāng)在圖6的第二布線區(qū)域5002的下面設(shè)置TFT時(shí),“布線形狀的長邊方向(在圖6中的第三箭頭形符號800 ”與“在溝道形成區(qū)域的上方設(shè)置的布線中流過電流的方向(在圖6中的第三箭頭形符號8003)”平行。此外,如圖7所示,當(dāng)布線為彎曲形時(shí),電流也沿著布線的形狀流過。因此,存在電流向不與在布線形狀中的長邊方向平行的方向流過的地方。但是,電子到底向與在布線形狀中的長邊方向平行的方向流過(在圖7中的第四箭頭形符號8004)。因此,當(dāng)采用這樣的布線形狀時(shí),將溝道寬度的方向設(shè)定為“與在溝道形成區(qū)域的上方設(shè)置的布線區(qū)域中流過電流的方向大致平行”或者“與布線形狀的長邊方向平行”。通過采用上述結(jié)構(gòu),可以將布線設(shè)在像素電極之間的狹小的空間(相鄰的像素電極之間的空間)。并且,可以在該布線的下方設(shè)置盡可能大尺寸的TFT(尤其是溝道寬度為大尺寸的TFT)。因此,可以提高開口率。實(shí)施方式3在本實(shí)施方式中,示出本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)晶體管的布圖的其他方式。注意,本發(fā)明不限于在本實(shí)施方式中示出的布圖。圖8為單柵結(jié)構(gòu)的布圖。第一半導(dǎo)體層101為開關(guān)用TFT的島狀半導(dǎo)體層。與柵布線105重疊的區(qū)域?yàn)闇系佬纬蓞^(qū)域,通過接觸孔連接到信號線104的區(qū)域?yàn)樵炊俗?或者漏端子),并且連接到連接電極103的區(qū)域?yàn)槁┒俗?或者源端子)。此外,第二半導(dǎo)體層102為驅(qū)動(dòng)顯示元件的驅(qū)動(dòng)用TFT 301的島狀半導(dǎo)體層。與柵電極100重疊的區(qū)域?yàn)闇系佬纬蓞^(qū)域。驅(qū)動(dòng)用TFT301的柵電極通過接觸孔連接到連接電極103。驅(qū)動(dòng)用TFT 301的源端子(或者漏端子)與電源供給線106連接。驅(qū)動(dòng)用TFT 301的漏端子(或者源端子)通過接觸孔連接到連接電極108。此外,與該連接電極108接觸地形成像素電極107。圖8與圖3的對應(yīng)關(guān)系如下面。由虛線部6002圍繞的部分對應(yīng)于驅(qū)動(dòng)用TFT 301。由虛線部6021圍繞的部分對應(yīng)于開關(guān)用TFT 302。由虛線部6022圍繞的部分對應(yīng)于電容元件300。像素電極107對應(yīng)于顯示元件303的像素電極。信號線104對應(yīng)于信號線304。電源供給線106對應(yīng)于電源供給線306。圖9為對應(yīng)于圖8的俯視圖,是形成了第一半導(dǎo)體層101、第二半導(dǎo)體層102、柵布線105、柵電極100的階段的圖。半導(dǎo)體層的雜質(zhì)區(qū)域與像素電極的長邊方向(或者,在布線中流過電流的方向或在布線形狀中的長邊方向)平行地進(jìn)行構(gòu)圖(在圖8和9中的虛線部6002)。因此,可以與在像素電極形狀中的長邊方向平行地設(shè)定溝道寬度的方向(在圖8和9中的箭頭形符號 7002)。圖10為三柵結(jié)構(gòu)的布置圖。第一半導(dǎo)體層101為開關(guān)用TFT的島狀半導(dǎo)體層。 與柵布線105重疊的區(qū)域?yàn)闇系佬纬蓞^(qū)域,連接到信號線104的區(qū)域?yàn)樵炊俗?或者漏端子),并且通過接觸孔連接到連接電極103的區(qū)域?yàn)槁┒俗?或者源端子)。此外,第二半導(dǎo)體層102為驅(qū)動(dòng)顯示元件的驅(qū)動(dòng)用TFT 301的島狀半導(dǎo)體層。再者,與柵電極100重疊的區(qū)域?yàn)闇系佬纬蓞^(qū)域。驅(qū)動(dòng)用TFT 301的柵電極連接到連接電極 103。驅(qū)動(dòng)用TFT 301的源端子(或者漏端子)通過接觸孔連接到電源供給線106。驅(qū)動(dòng)用TFT 301的漏端子(或者源端子)通過接觸孔連接到連接電極108。此外,與該連接電極 108接觸地形成像素電極107。圖10與圖3的對應(yīng)關(guān)系如下面。由虛線部6003圍繞的部分對應(yīng)于驅(qū)動(dòng)用TFT 301。由虛線部6031圍繞的部分對應(yīng)于開關(guān)用TFT 302。由虛線部6032圍繞的部分對應(yīng)于電容元件300。像素電極107對應(yīng)于顯示元件303的像素電極。信號線104對應(yīng)于信號線304。電源供給線106對應(yīng)于電源供給線306。圖11為對應(yīng)于圖10的俯視圖,是形成了第一半導(dǎo)體層101、第二半導(dǎo)體層102、柵布線105、柵電極100的階段的圖。半導(dǎo)體層的雜質(zhì)區(qū)域與像素電極的長邊方向(或者,在布線中流過電流的方向或在布線形狀中的長邊方向)平行地(例如為“S”型)進(jìn)行構(gòu)圖(在圖10和11中的虛線部 6003)。因此,可以與在像素電極形狀中的長邊方向平行地設(shè)定溝道寬度的方向(在圖10 和11中的箭頭形符號7003)。在本實(shí)施方式中,說明了具有一個(gè)或三個(gè)溝道形成區(qū)域的TFT的布圖。此外,在實(shí)施方式1中,說明了具有兩個(gè)溝道形成區(qū)域的TFT的布圖。但是,本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不局限于這些實(shí)施方式的結(jié)構(gòu),也可以適用于具有四個(gè)以上的溝道形成區(qū)域的TFT。實(shí)施方式4本發(fā)明不局限于由兩個(gè)TFT構(gòu)成的像素。當(dāng)采用具有L < W的雙柵結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)用 TFT的像素結(jié)構(gòu)時(shí),可以適當(dāng)?shù)厥褂帽景l(fā)明以提高開口率并實(shí)現(xiàn)簡單的開口部形狀,而且配置為使溝道寬度的長度為大。實(shí)施方式5在本實(shí)施方式中,對顯示裝置的制造步驟進(jìn)行說明。注意,僅對像素部進(jìn)行說明。 但是,在驅(qū)動(dòng)電路部中,制造步驟不局限于此,在此省略其說明。如圖4A所示,在由鋇硼硅酸鹽玻璃、或鋁硼硅酸鹽玻璃等的玻璃構(gòu)成的襯底上, 形成由氧化硅膜、氮化硅膜、或者氧氮化硅膜構(gòu)成的基底膜。然后,將通過激光晶化法或已知的熱晶化法使具有非晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜結(jié)晶化了的結(jié)晶半導(dǎo)體膜構(gòu)圖為所希望的形狀, 以獲得島狀半導(dǎo)體層4101、4102。注意,基底膜以及半導(dǎo)體膜可以通過已知的成膜法(例如,CVD法、PVD法等)來形成。注意,在此,通過使半導(dǎo)體膜結(jié)晶化來使用多晶硅膜。但是,本發(fā)明可以使用非晶硅或微晶硅。此外,也可以使用單晶硅。當(dāng)使用單晶硅時(shí),使用在襯底上設(shè)置有薄單晶硅層的SOI襯底(絕緣體上硅襯底) 等即可。在此,通過對在島狀半導(dǎo)體層4101中的成為第一電容部分的第一區(qū)域添加雜質(zhì), 可以將第一區(qū)域用作第一電容的第一電極。在此,通過離子摻雜法注入賦予P型導(dǎo)電性的硼。也可以注入賦予η型導(dǎo)電性的雜質(zhì)。作為賦予η型導(dǎo)電性的雜質(zhì),有磷、砷等。注意,對添加雜質(zhì)可以利用已知的方法(例如,離子摻雜法、離子淋浴法等)。其次,形成覆蓋島狀半導(dǎo)體層4101、4102的柵絕緣膜。然后,采用選自Ta、W、Ti、 Mo、Al、Cu等的元素或以這些元素為主要成分的合金材料或者化合物材料來形成用于形成柵電極的導(dǎo)電膜。然后,將它構(gòu)圖為所希望的形狀,以獲得柵電極4103、4104(4104兼用作掃描線)(參照圖4B)。其次,通過對在島狀半導(dǎo)體層4101、4102中的雜質(zhì)區(qū)域添加雜質(zhì),形成源區(qū)域、漏區(qū)域、溝道形成區(qū)域。在此,通過離子摻雜法注入賦予P型導(dǎo)電性的硼,以形成P溝道型晶體管。在形成η溝道晶體管的情況下,也可以注入賦予η型導(dǎo)電性的雜質(zhì)。作為賦予η型導(dǎo)電性的雜質(zhì),有磷、砷等。注意,對添加雜質(zhì)可以利用已知的方法(例如,離子摻雜法、離子淋浴法等)。此外,可以在與溝道形成區(qū)域接觸的部分形成LDD區(qū)域。其次,進(jìn)行退火來使所添加的雜質(zhì)活化。作為退火的方法,可以使用爐退火、激光退火等的已知的技術(shù)。注意,退火之前,為了保護(hù)柵絕緣膜,也可以通過已知的方法(例如 CVD法、PVD法等)形成鈍化膜(例如氧化硅等)。其次,形成層間絕緣膜。層間絕緣膜可以為有機(jī)絕緣膜也可以為無機(jī)絕緣膜。作為有機(jī)絕緣膜,有丙烯酸、聚酰亞胺、硅氧烷等。作為有機(jī)絕緣膜的形成方法可以使用已知的方法(旋涂法、浸漬法等)。此外,作為無機(jī)絕緣膜,有氧化硅、氮化硅等。也可以使用已知的方法(例如CVD法、PVD法等)而形成。注意,通過使用氮化硅等的相對介電常數(shù)高的材料,可以增加電容。而當(dāng)使用有機(jī)絕緣膜時(shí),可以實(shí)現(xiàn)平坦化。注意,層間絕緣膜可以通過已知的技術(shù)(例如CMP法)進(jìn)行平坦化處理。其次,如圖4C所示,形成達(dá)到島狀半導(dǎo)體層4101、4102、柵電極4103、4104的接觸孔4105,并且形成布線4106、4107、4108 (4106成為源信號線,4107成為電源供給線)及電極 4110。其次,如圖4D所示,形成像素電極4109。作為像素電極的材料,典型為氧化銦錫 (其通稱為ΙΤ0)等。關(guān)于像素電極4109,在形成由所述材料構(gòu)成的膜之后,進(jìn)行構(gòu)圖來獲得所希望的形狀。在此,電極4110與像素電極4109通過接觸孔4105接觸。其次,在相鄰的像素之間形成隔離壁,并進(jìn)行構(gòu)圖來使成為發(fā)光區(qū)域的部分開口。 然后,在開口部分形成EL層。在本實(shí)施方式中,說明了頂柵型TFT的制造方法。但是,本發(fā)明可以適用于底柵型 TFT。實(shí)施方式6在本實(shí)施方式中,將參照圖14Α和14Β對發(fā)光顯示面板的外觀的一個(gè)例子進(jìn)行說明。圖14Α為由第一密封材料1205以及第二密封材料1206將第一襯底與第二襯底之間密封了的面板的俯視圖,圖14Β相當(dāng)于分別沿圖14Α中的線Α-Α’、Β-Β’的截面圖。圖14Α示出由虛線所示的像素部1202、監(jiān)視器元件部1230、掃描線驅(qū)動(dòng)電路 1203 (柵極線驅(qū)動(dòng)電路)。在本實(shí)施方式中,像素部1202、以及掃描線驅(qū)動(dòng)電路1203位于被第一密封材料及第二密封材料密封的區(qū)域中。此外,1201為信號線(源極線)驅(qū)動(dòng)電路,并且在第一襯底1200上設(shè)置有信號線驅(qū)動(dòng)電路。作為第一密封材料優(yōu)選使用含填料的粘性高的環(huán)氧類樹脂。另外,作為第二密封材料優(yōu)選使用粘性低的環(huán)氧類樹脂。另外,第一密封材料1205及第二密封材料1206優(yōu)選為盡可能不透過水分或氧的材料。
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另外,也可以在像素部1202與第一密封材料1205之間設(shè)置干燥劑。另外,在像素部中,也可以在掃描線或信號線上設(shè)置干燥劑。作為干燥劑,優(yōu)選使用通過化學(xué)吸附來吸水 (H2O)的物質(zhì)如氧化鈣(CaO)、氧化鋇(BaO)等堿土類金屬的氧化物。但不局限于此,也可用通過物理吸附來吸水的物質(zhì)如沸石、硅膠等。另外,可以使用含有干燥劑的粒狀物質(zhì)的高透濕性樹脂作為層間絕緣膜,并使用密封材料固定層間絕緣膜和第二襯底1204。或者,也可用PSG(磷硅玻璃)、BPSG(硼磷硅玻璃)等的無機(jī)物代替高透濕性樹脂。此外,也可以在與掃描線重疊的區(qū)域設(shè)置干燥劑。再者,也可以使用含有干燥劑的粒狀物質(zhì)的高透濕性樹脂作為層間絕緣膜,并使用密封材料固定層間絕緣膜和第二襯底 1204。通過設(shè)置如上所述的干燥劑,可以抑制對顯示元件的水分侵入及因此引起的退化而不降低開口率。因此,可以抑制像素部1202的周邊部與中央部的顯示元件的退化不均勻。注意,連接布線1210為用于傳送輸入到信號線驅(qū)動(dòng)電路1201及掃描線驅(qū)動(dòng)電路 1203的信號的連接布線,并通過連接布線1208從成為外部輸入端子的FPC 1209(柔性印刷電路)接收視頻信號和時(shí)鐘信號。其次,將參照圖14B說明截面結(jié)構(gòu)。在第一襯底1200上形成有驅(qū)動(dòng)電路及像素部,且具有多個(gè)以TFT為代表的半導(dǎo)體元件。圖14B示出了作為驅(qū)動(dòng)電路的信號線驅(qū)動(dòng)電路1201和像素部1202。此外,在信號線驅(qū)動(dòng)電路1201中形成有組合η溝道型TFT 1221和 P溝道型TFT 1222而成的CMOS電路。在本實(shí)施方式中,在同一襯底上形成有掃描線驅(qū)動(dòng)電路及像素部的TFT。因此,可以縮小發(fā)光顯示裝置的容積。另外,像素部1202由多個(gè)像素構(gòu)成。該多個(gè)像素包括開關(guān)TFT1211、驅(qū)動(dòng)TFT 1212、以及電連接到其源極及漏極之另一方并由具有反射性的導(dǎo)電膜構(gòu)成的第一像素電極 (陽極)1213。另外,在第一像素電極(陽極)1213的兩端形成有絕緣物1214(稱為提岸、隔離壁、阻擋壁、提壩等)。將具有曲率半徑的曲面形成在絕緣物1214的上端部或下端部,以提高形成在絕緣物1214上的膜的覆蓋度(coverage)。另外,也可用由氮化鋁膜、氮氧化鋁膜、 以碳為主要成分的薄膜或氮化硅膜構(gòu)成的保護(hù)膜覆蓋絕緣物1214的表面。再者,通過使用黑色顏料、色素等的吸收可見光的材料被溶解或分散而成的有機(jī)材料作為絕緣物1214,可以吸收來自后來形成的顯示元件的雜散光。其結(jié)果,可以提高各像素的對比度。在本發(fā)明中,在該絕緣物的下方設(shè)置掃描線、信號線、以及TFT。此外,在掃描線或信號線的下方設(shè)置 TFT0當(dāng)在掃描線的下方設(shè)置TFT時(shí),使掃描線形狀的長邊方向(或者流過電流的方向)與 TFT的溝道寬度的方向平行。當(dāng)在信號線的下方設(shè)置TFT時(shí),使信號線形狀的長邊方向(或者流過電流的方向)與TFT的溝道寬度的方向平行。另外,在第一像素電極(陽極)1213上,通過進(jìn)行有機(jī)化合物材料的蒸鍍,選擇性地形成場致發(fā)光層1215。再者,在場致發(fā)光層1215上形成第二像素電極(陰極)1216。這樣,形成了包括第一像素電極(陽極)1213、場致發(fā)光層1215、以及第二像素電極(陰極)1216的顯示元件1217。顯示元件1217向第二襯底1204側(cè)發(fā)光。另外,形成保護(hù)疊層1218,以便密封顯示元件1217。保護(hù)疊層1218由第一無機(jī)絕緣膜、應(yīng)力緩和膜、以及第二無機(jī)絕緣膜的疊層構(gòu)成。其次,用第一密封材料1205及第二密封材料1206粘接保護(hù)疊層1218和第二襯底1204。此外,優(yōu)選使用滴下密封材料的裝置滴下第二密封材料。可以在從分配器滴下或噴射密封材料來將密封材料形成在有源矩陣襯底上之后,在真空中貼合第二襯底和有源矩陣襯底,并進(jìn)行紫外線固化來密封。此外,在第二襯底1204表面上設(shè)置用于防止在襯底表面上反射外光的反射防止膜1226。另外,也可在第二襯底和反射防止膜之間設(shè)置偏振片及相位差板中的任一或雙方。 通過設(shè)置相位差板或偏振片,可以防止外部光線在像素電極上反射。此外,若使用具有透光性的導(dǎo)電膜或具有半透光性的導(dǎo)電膜形成第一像素電極1213及第二像素電極1216,并且使用吸收可見光的材料、或者吸收可見光的材料被溶解或分散而成的有機(jī)材料形成層間絕緣膜,則也可不用相位差板及偏振片,因?yàn)楦飨袼仉姌O不反射外光。連接布線1208和FPC 1209被各向異性導(dǎo)電膜或各向異性導(dǎo)電樹脂1227電連接。 再者,優(yōu)選用密封樹脂密封各布線層和連接端子的連接部。根據(jù)所述結(jié)構(gòu),可以防止來自截面部的水分侵入顯示元件而引起退化。此外,也可以使用惰性氣體如氮?dú)獯娴诙芊獠牧?206來填充第二襯底1204 和保護(hù)膜1218之間的空間,以防止退化。另外,可以在第二襯底和偏振片之間設(shè)置著色層。這時(shí),通過在像素部設(shè)置可發(fā)白光的顯示元件,且分別設(shè)置呈現(xiàn)RGB的著色層,可進(jìn)行全彩色顯示?;蛘?,通過在像素部設(shè)置可發(fā)藍(lán)光的顯示元件,且分別設(shè)置顏色轉(zhuǎn)換層等,可進(jìn)行全彩色顯示。再者,還可在各像素部形成發(fā)紅、綠、藍(lán)色光的顯示元件,且用著色層。在這樣的顯示模塊中,各RGB的色純度高,并可進(jìn)行高精細(xì)顯示。另外,也可對第一襯底1200和第二襯底1204的單方或雙方使用膜或樹脂等的襯底,以形成發(fā)光顯示模塊。這樣,當(dāng)使用膜或樹脂等的襯底時(shí),可以提高顯示器件的輕量化、 小型化、以及薄膜化。再者,也可在成為外部輸入端子的FPC 1209(柔性印刷電路)表面或端部設(shè)置控制器、存儲(chǔ)器、像素驅(qū)動(dòng)電路之類的IC芯片,來形成發(fā)光顯示模塊。實(shí)施方式7發(fā)光元件指的是具有由陽極和陰極夾住當(dāng)產(chǎn)生電場時(shí)發(fā)射光的有機(jī)化合物層的結(jié)構(gòu)的元件(0LED元件)。然而,不限于此。另外,發(fā)光元件指的是利用當(dāng)單激子回到基態(tài)時(shí)發(fā)射的光(熒光)的元件,以及利用當(dāng)三重激子回到基態(tài)時(shí)發(fā)射的光(磷光)的元件。作為有機(jī)化合物層,可以給出空穴注入層,空穴傳輸層,發(fā)光層,電子傳輸層,電子注入層等。發(fā)光元件的基本結(jié)構(gòu)是陽極、發(fā)光層與陰極按此順序疊在一起。除此之外,還可以將陽極、空穴注入層、發(fā)光層、電子注入層與陰極按此順序疊在一起,或?qū)㈥枠O、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極按此順序疊在一起,等等。注意,有機(jī)化合物層并不限于很清楚地區(qū)分為空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、 電子傳輸層、電子注入層等的疊層結(jié)構(gòu)。就是說,有機(jī)化合物層也可以是具有混合了形成空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層等的材料的層的結(jié)構(gòu)。此外,還可以混合無機(jī)物。作為OLED元件的有機(jī)化合物層,可以使用低分子材料、高分子材料和中分子材料中的任一材料。
注意,在本說明書中,中分子材料是如下材料連鎖的分子長度是10 μ m以下,并不具有升華性。實(shí)施方式8將參照圖12A至12C以及圖13A至13C對可適用于本發(fā)明的顯示元件的其他結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。利用電致發(fā)光的發(fā)光元件(顯示元件)根據(jù)其發(fā)光材料是有機(jī)化合物還是無機(jī)化合物而區(qū)別,前者一般稱為有機(jī)EL元件,而后者一般稱為無機(jī)EL元件。無機(jī)EL元件根據(jù)其元件結(jié)構(gòu)被分成分散型無機(jī)EL元件和薄膜型無機(jī)EL元件。 它們的不同之處在于前者具有將發(fā)光材料的顆粒分散在粘合劑中的場致發(fā)光層,而后者具有由發(fā)光材料的薄膜構(gòu)成的場致發(fā)光層。然而,它們都需要以高電場加速了的電子。注意,作為能夠獲得的發(fā)光機(jī)制,有利用施主能級和受主能級的施主-受主復(fù)合型發(fā)光、和利用金屬離子的內(nèi)殼層電子躍遷的局部型發(fā)光。一般來說,在很多情況下,當(dāng)使用分散型無機(jī) EL元件時(shí)為施主-受主復(fù)合型發(fā)光,而當(dāng)使用薄膜型無機(jī)EL元件時(shí)為局部型發(fā)光??梢杂糜诒景l(fā)明的發(fā)光材料由母體材料和成為發(fā)光中心的雜質(zhì)元素構(gòu)成。通過改變所包含的雜質(zhì)元素,可以獲得各種顏色的發(fā)光。作為發(fā)光材料的制造方法,可以使用固相法、液相法(共沉淀法)等的各種方法。此外,還可以使用噴霧熱分解法、復(fù)分解法、利用前體物質(zhì)的熱分解反應(yīng)的方法、反膠團(tuán)法、組合上述方法和高溫度焙燒的方法、或冷凍干燥法等的液相法等。固相法是如下方法對母體材料和雜質(zhì)元素或包含雜質(zhì)元素的化合物進(jìn)行稱量, 在乳缽中混合,在電爐中加熱,并進(jìn)行焙燒來引起反應(yīng),以使母體材料包含雜質(zhì)元素。焙燒溫度優(yōu)選為700至1500°C。這是因?yàn)樵跍囟冗^低的情況下固相反應(yīng)不能進(jìn)行,而在溫度過高的情況下母體材料會(huì)分解的緣故。注意,也可以在粉末狀態(tài)下進(jìn)行焙燒,然而優(yōu)選在顆粒狀態(tài)下進(jìn)行焙燒。雖然需要在相對高的溫度下進(jìn)行焙燒,但是因?yàn)樵摲椒ê芎唵?,所以生產(chǎn)率好,因而適合于大量生產(chǎn)。液相法(共沉淀法)是如下方法在溶液中使母體材料或包含母體材料的化合物與雜質(zhì)元素或包含雜質(zhì)元素的化合物反應(yīng),并使它干燥,然后進(jìn)行焙燒。發(fā)光材料的顆粒均勻地分布,并且粒徑小,即使焙燒溫度低也可以進(jìn)行反應(yīng)。作為用于發(fā)光材料的母體材料,可以使用硫化物、氧化物、氮化物。作為硫化物,例如可以使用硫化鋅(ZnS)、硫化鎘(CdS)、硫化鈣(CaS)、硫化釔(Y2S3)、硫化鎵(Ga2S3)JlHt 鍶(SrS)或硫化鋇(BaS)等。作為氧化物,例如可以使用氧化鋅(SiO)或氧化釔(Y2O3)等。 作為氮化物,例如可以使用氮化鋁(AlN)、氮化鎵(GaN)或氮化銦(InN)等。另外,還可以使用硒化鋅(ZnSe)或碲化鋅(ZnTe)等,也可以是硫化鈣-鎵(CaGa2S4)、硫化鍶-鎵(SrGa2S4) 或硫化鋇-鎵(BaGa2S4)等的三元混晶。作為局部型發(fā)光的發(fā)光中心,可以使用錳(Mn)、銅(Cu)、釤(Sn)、鋱(Tb)、鉺(Er)、 銩(Tm)、銪(Eu)、銫(Ce)、鐠(Pr)等。注意,作為電荷補(bǔ)償,還可以添加有氟(F)、氯(Cl)
等的鹵素元素。另一方面,作為施主-受主復(fù)合型發(fā)光的發(fā)光中心,可以使用包含形成施主能級的第一雜質(zhì)元素及形成受主能級的第二雜質(zhì)元素的發(fā)光材料。作為第一雜質(zhì)元素,例如可以使用氟(F)、氯(Cl)、鋁(Al)等。作為第二雜質(zhì)元素,例如可以使用銅(Cu)、銀(Ag)等。
在使用固相法來合成施主-受主復(fù)合型發(fā)光的發(fā)光材料的情況下,對母體材料、 第一雜質(zhì)元素或包含第一雜質(zhì)元素的化合物、以及第二雜質(zhì)元素或包含第二雜質(zhì)元素的化合物進(jìn)行稱量,并在乳缽中混合,然后在電爐中加熱,并進(jìn)行焙燒。作為母體材料,可以使用上述的母體材料。作為第一雜質(zhì)元素例如可以使用氟(F)、氯(Cl)等,作為包含第一雜質(zhì)元素的化合物,例如可以使用硫化鋁(Al2S3)等。作為第二雜質(zhì)元素例如可以使用銅(Cu)、銀 (Ag)等,作為包含第二雜質(zhì)元素的化合物,例如可以使用硫化銅(Cu2S)、硫化銀等。 焙燒溫度優(yōu)選為700至1500°C。這是因?yàn)樵跍囟冗^低的情況下固相反應(yīng)不能進(jìn)行,而在溫度過高的情況下母體材料會(huì)分解的緣故。注意,也可以在粉末狀態(tài)下進(jìn)行焙燒,然而優(yōu)選在顆粒狀態(tài)下進(jìn)行焙燒。此外,作為當(dāng)利用固相反應(yīng)時(shí)的雜質(zhì)元素,可以組合由第一雜質(zhì)元素和第二雜質(zhì)元素構(gòu)成的化合物來使用。在此情況下,容易擴(kuò)散雜質(zhì)元素并且容易進(jìn)行固相反應(yīng),所以可以獲得均勻的發(fā)光材料。再者,不需要的雜質(zhì)元素不會(huì)進(jìn)入,所以可以獲得純度高的發(fā)光材料。作為由第一雜質(zhì)元素和第二雜質(zhì)元素構(gòu)成的化合物,例如可以使用氯化銅(CuCl)或氯化銀(AgCl)等。注意,這些雜質(zhì)元素的濃度對母體材料為0. 01至IOatom1^即可,優(yōu)選在0. 05至 5atom%的范圍內(nèi)。在使用薄膜型無機(jī)EL的情況下,場致發(fā)光層為包含上述發(fā)光材料的層,可以使用如下方法來形成電阻加熱蒸鍍法、電子束蒸鍍(EB蒸鍍)法等的真空蒸鍍法、濺射法等的物理氣相淀積法(PVD)、有機(jī)金屬CVD法、氫化物輸送減壓CVD法等的化學(xué)氣相淀積法 (CVD)、原子層外延法(ALE)等。圖12A至12C示出了可用作顯示元件的薄膜型無機(jī)EL元件的一個(gè)例子。在圖12A 至12C中,顯示元件包括第一電極層50、場致發(fā)光層52、以及第二電極層53。圖12B及12C所示的顯示元件具有在圖12A的顯示元件中絕緣層形成在電極層和場致發(fā)光層之間的結(jié)構(gòu)。圖12B所示的顯示元件在第一電極層50和場致發(fā)光層52之間具有絕緣層M,而圖12C所示的顯示元件在第一電極層50和場致發(fā)光層52之間具有絕緣層 54a,并在第二電極層53和場致發(fā)光層52之間具有絕緣層Mb。像這樣,絕緣層可以設(shè)在與夾持場致發(fā)光層的一對電極層中的一方電極層之間或與雙方電極層之間。此外,絕緣層可以為單層或由多個(gè)層構(gòu)成的疊層。在圖12B中,與第一電極層50接觸地設(shè)置絕緣層M,然而也可以將絕緣層和場致發(fā)光層的順序反過來,來與第二電極層53接觸地設(shè)置絕緣層M。在使用分散型無機(jī)EL元件的情況下,通過將顆粒狀的發(fā)光材料分散在粘合劑中來形成膜狀的場致發(fā)光層。在通過發(fā)光材料的制造方法不能充分獲得所需尺寸的顆粒時(shí), 使用乳缽等將它粉碎等而加工成顆粒狀即可。粘合劑是用來以分散狀態(tài)固定顆粒狀的發(fā)光材料并將它保持為作為場致發(fā)光層的形狀的物質(zhì)。發(fā)光材料被粘合劑均勻地分散在場致發(fā)光層中并固定。在使用分散型無機(jī)EL元件的情況下,作為場致發(fā)光層的形成方法,還可以使用能夠選擇性地形成場致發(fā)光層的液滴噴射法、印刷法(絲網(wǎng)印刷或平版印刷等)、旋涂法等、 浸漬法、分散器法等。對于其膜厚度沒有特別限制,但優(yōu)選在10至IOOOnm的范圍內(nèi)。此外,在含有發(fā)光材料及粘合劑的場致發(fā)光層中,優(yōu)選將發(fā)光材料的比例設(shè)定為50wt%以上80wt%以下。圖13A至13C示出了可用作顯示元件的分散型無機(jī)EL元件的一個(gè)例子。圖13A 中的顯示元件具有第一電極層60、場致發(fā)光層62和第二電極層63的疊層結(jié)構(gòu),并且在場致發(fā)光層62中包含由粘合劑保持的發(fā)光材料61。對用于本實(shí)施方式的粘合劑,可以使用有機(jī)材料或無機(jī)材料,還可以使用有機(jī)材料及無機(jī)材料的混合材料。作為有機(jī)材料,可以使用氰乙基纖維素類樹脂之類的具有相對高的介電常數(shù)的聚合物、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯類樹脂、硅酮樹脂、環(huán)氧樹脂、氟化乙烯等的樹脂。此外,還可以使用芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑(polybenzimidazole)等的耐熱高分子、或硅氧烷樹脂。硅氧烷樹脂相當(dāng)于包含Si-O-Si鍵的樹脂。硅氧烷具有由硅(Si)-氧 (0)鍵構(gòu)成的骨架結(jié)構(gòu)。作為取代基,使用至少包含氫的有機(jī)基(例如烷基、芳香烴)。還可以使用氟基作為取代基。此外,還可以使用至少包含氫的有機(jī)基和氟基作為取代基。另外,還可以使用聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛等的乙烯樹脂、酚醛樹脂、酚醛清漆樹脂、丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂、氨酯樹脂、惡唑樹脂(聚苯并惡唑)等的樹脂材料??梢詫@些樹脂適度混合鈦酸鋇(BaTiO3)、鈦酸鍶(SrTiO3)等的高介電常數(shù)的微粒,來調(diào)整介電常數(shù)。作為包含在粘合劑中的無機(jī)材料,可以使用選自含有無機(jī)材料的物質(zhì)中的材料,例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、包含氧及氮的硅、氮化鋁(AlN)、包含氧及氮的鋁或氧化鋁(Al2O3)、氧化鈦(TiO2)、BaTi03、SrTiO3、鈦酸鉛(PbTiO3)、鈮酸鉀(KNbO3)、鈮酸鉛(PbNbO3)、氧化鉭(Ta2O5)、鉭酸鋇(BaTa2O6)、鉭酸鋰(LiTaO3)、氧化釔(Y2O3)、氧化鋯 (ZrO2), ZnS0通過將介電常數(shù)高的無機(jī)材料(通過添加等)包含在有機(jī)材料中,可以進(jìn)一步控制由發(fā)光材料及粘合劑構(gòu)成的場致發(fā)光層的介電常數(shù),且可以進(jìn)一步增大介電常數(shù)。在制造工序中,發(fā)光材料分散在包含粘合劑的溶液中。作為可以用于本實(shí)施方式的含有粘合劑的溶液的溶劑,適當(dāng)?shù)剡x擇如下溶劑即可粘合劑材料被溶解,并可制造具有適合于形成場致發(fā)光層的方法(各種濕法加工)及所希望的膜厚度的粘度的溶液??梢允褂糜袡C(jī)溶劑等,例如在使用硅氧烷樹脂作為粘合劑的情況下,可以使用丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚醋酸酯(也稱為PGMEA)、3_甲氧基-3甲基-1- 丁醇(也稱為MMB)等。圖1 及13C所示的顯示元件具有在圖13A的顯示元件中絕緣層形成在電極層和場致發(fā)光層之間的結(jié)構(gòu)。圖13B所示的顯示元件在第一電極層60和場致發(fā)光層62之間具有絕緣層64,而圖13C所示的顯示元件在第一電極層60和場致發(fā)光層62之間具有絕緣層 64a,并在第二電極層63和場致發(fā)光層62之間具有絕緣層64b。像這樣,絕緣層可以設(shè)在與夾持場致發(fā)光層的一對電極層中的一方電極層之間或與雙方電極層之間。此外,絕緣層可以為單層或由多個(gè)層構(gòu)成的疊層。在圖13B中,與第一電極層60接觸地設(shè)置絕緣層64,然而也可以將絕緣層和場致發(fā)光層的順序反過來,與第二電極層63接觸地設(shè)置絕緣層64。對絕緣層如圖12A至12C中的絕緣層M及在圖13A至13C中的絕緣層64沒有特別限制,然而它們優(yōu)選具有高絕緣耐壓和致密的膜性質(zhì),并優(yōu)選具有高介電常數(shù)。例如,可以使用氧化硅(SiO2)、氧化釔(Y2O3)、氧化鈦(TiO2)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鉿(HfO2)、氧化鉭 (Ta2O5)、鈦酸鋇(BaTiO3)、鈦酸鍶(SrTiO3)、鈦酸鉛(PbTiO3)、氮化硅(Si3N4)、氧化鋯(ZrO2) 等、它們的混合膜或兩種以上的疊層膜。這些絕緣膜可以通過濺射、蒸鍍、CVD等來形成。此外,絕緣層可以通過將這些絕緣材料的顆粒分散在粘合劑中來形成。粘合劑材料通過使用
20與包含在場致發(fā)光層中的粘合劑相同的材料及方法來形成即可。膜厚度不特別限制,但優(yōu)選在10至IOOOnm的范圍內(nèi)。本實(shí)施方式所示的顯示元件可以通過在夾持場致發(fā)光層的一對電極層之間施加電壓而獲得發(fā)光,并在直流驅(qū)動(dòng)及交流驅(qū)動(dòng)中的任一驅(qū)動(dòng)下能夠工作。實(shí)施方式9在實(shí)施方式1至8中,主要以利用電致發(fā)光的顯示裝置為例子進(jìn)行了說明。但是, 本發(fā)明可以適用于各種各樣的有源矩陣型顯示裝置。作為其他顯示裝置,可以舉出如液晶顯示裝置、FED (Field Emission Display ;場致發(fā)射顯示器)等。實(shí)施方式10此外,本發(fā)明可以適用于顯示裝置之外的各種各樣的半導(dǎo)體裝置(注意,半導(dǎo)體裝置是包含顯示裝置的概念)。例如,有DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等的存儲(chǔ)元件。在圖15A中示出DRAM的電路圖。以晶體管401的一方端子和單元板(cell plate) 402(電容元件)連接的單位為一個(gè)單元。而且,由布線連接每個(gè)單元之間。此外,晶體管401的另一方端子與位線403連接。 此外,晶體管401的柵極與字線404連接。下面,對DRAM的工作原理進(jìn)行說明。當(dāng)晶體管401為N型晶體管時(shí),在數(shù)據(jù)寫入期間中將正電壓施加到位線403以及字線404來在單元板402中存儲(chǔ)電荷。此外,在數(shù)據(jù)讀出期間中將正電壓施加到字線,來使存儲(chǔ)在單元板402中的電荷流過位線403。當(dāng)晶體管 401為P型晶體管時(shí),只要在每個(gè)期間中施加極性相反的電壓,即可。再者,單元板402的面積越大,電容越大。通過增加電容,可以抑制發(fā)生軟錯(cuò)誤 (soft error)(因宇宙射線的沖擊等而使存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的信息消失(改寫)的錯(cuò)誤) 等。因此,需要增加電容元件的表面積,以增加電容元件的電容。這里,可以在相鄰的電極之間設(shè)置布線,并在其下配置與電容元件連接的薄膜晶體管,并使薄膜晶體管的溝道形成區(qū)域的溝道寬度的方向與在所述布線中流過電流的方向平行或者與所述電極形狀的長邊方向平行,以謀求電容元件的電容增大。在本實(shí)施方式中,如圖16所示那樣使晶體管401的溝道寬度的方向與單元板 402(或電容元件的電極)形狀的長邊方向平行(在圖16中的箭頭形符號7004)。晶體管 401可以具有單柵結(jié)構(gòu)或多柵結(jié)構(gòu)。DRAM的結(jié)構(gòu)可以是疊層型或溝槽型。疊層型通過如下方法形成在形成絕緣膜之后,通過蝕刻該絕緣膜來在襯底上形成臺階,并將電容元件埋在該臺階中。相反,溝槽型通過如下方法形成通過蝕刻襯底來形成臺階,并將電容元件埋在該臺階中。在疊層型DRAM的制造方法中,通過已知的方法在SOI (絕緣體上硅)上形成晶體管,或者,根據(jù)實(shí)施方式3所述的方法制造TFT。然后,形成絕緣膜(例如,可以使用丙烯酸、 聚酰亞胺、硅氧烷、氧化硅、氮化硅等)。接著,在對所述絕緣膜進(jìn)行構(gòu)圖之后,通過蝕刻形成臺階。其次,形成與晶體管的源極區(qū)域或漏極區(qū)域接觸的下部電極(例如可以使用鋁等的金屬)。然后,形成介電膜(例如可以使用氧化鈦、氧化鉭、氮化硅、氧化硅等)。接著,形成上部電極(例如可以使用硅化鎢、多晶硅等),以在臺階上形成電容元件。在溝槽型DRAM的制造方法中,首先對襯底進(jìn)行構(gòu)圖,然后通過蝕刻在襯底上形成臺階。接著,通過已知的方法在SOI (絕緣體上硅)上形成晶體管,或者,根據(jù)實(shí)施方式3所述的方法制造TFT。其次,形成與晶體管的源極區(qū)域或漏極區(qū)域接觸的下部電極(例如可以使用鋁等的金屬)。然后,形成介電膜(例如可以使用氧化鈦、氧化鉭、氮化硅、氧化硅等)。接著,形成上部電極(例如可以使用硅化鎢、多晶硅等),以在臺階上形成電容元件。本發(fā)明還可適用于除DRAM以外的元件,以謀求元件面積的擴(kuò)大。圖15B中示出可使用本發(fā)明的元件的電路圖。以晶體管411的一方端子和元件412連接的單位為一個(gè)單元。 另外,由布線連接每個(gè)單元之間。此外,晶體管411的另一方端子與第一布線413連接。此外,晶體管411的柵極與第二布線414連接。這里,可以在相鄰的元件之間設(shè)置布線,并在其下配置與所述元件連接的薄膜晶體管,并使薄膜晶體管的溝道形成區(qū)域的溝道寬度的方向與在所述布線中流過電流的方向平行或者與所述元件形狀的長邊方向平行,以謀求元件面積的增大或元件數(shù)量的增加。作為元件412,例如可以使用有機(jī)存儲(chǔ)器、光電二極管、壓電元件等。在使用有機(jī)存儲(chǔ)器作為元件412的情況下,可以形成存儲(chǔ)元件。作為有機(jī)存儲(chǔ)器的方式,可以舉出通過第一布線413和第二布線414的選擇來實(shí)現(xiàn)電存儲(chǔ)的方式;以及通過對使用了有機(jī)材料,即摻雜有光酸產(chǎn)生劑的共軛高分子材料的有機(jī)存儲(chǔ)元件照射激光來實(shí)現(xiàn)光學(xué)存儲(chǔ)的方式等。當(dāng)形成有機(jī)存儲(chǔ)元件時(shí),需要一定程度的面積。另外,為了增加存儲(chǔ)容量,增加存儲(chǔ)元件個(gè)數(shù)是有效的。因此,采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是有效的,因?yàn)榭梢栽黾哟鎯?chǔ)元件個(gè)數(shù)。另外,通過使用光電二極管作為元件412,可以形成光傳感器。作為光電二極管的種類,可以采用PN光電二極管、PIN光電二極管、雪崩光電二極管、肖特基光電二極管等。光電二極管隨著面積增大而提高光電轉(zhuǎn)換效率,因此采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是有效的。另外,通過使用壓電元件作為元件412,可以形成壓力傳感器。再者,通過在同一襯底上形成壓電元件和顯示元件,可以形成觸摸屏。作為壓電元件,可以舉出設(shè)有平行平板電容器的感壓傳感器、通過熱擴(kuò)散將η型雜質(zhì)摻雜到ρ型硅結(jié)晶中并將被補(bǔ)償?shù)母唠娮璞菊靼雽?dǎo)體區(qū)域用作應(yīng)變計(jì)的應(yīng)變計(jì)式壓力傳感器等。當(dāng)形成壓電元件時(shí),需要一定程度的面積。另外,作為傳感器的靈敏度隨著面積增大而增高。因此,采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是有效的。如上所述,本發(fā)明可以適用于各種各樣的半導(dǎo)體裝置。實(shí)施方式11本發(fā)明的顯示裝置可以適用于各種電子設(shè)備的顯示部。尤其是,被要求薄型及輕量的移動(dòng)設(shè)備優(yōu)選采用本發(fā)明的顯示裝置。另外,本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置可以適用于各種電子設(shè)備。尤其是,被要求薄型及輕量的移動(dòng)設(shè)備優(yōu)選采用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置。作為在框體中安裝有本發(fā)明的顯示裝置或半導(dǎo)體裝置的電子設(shè)備,可舉出電視裝置(也簡稱TV、電視、或電視接收機(jī))、影像拍攝裝置(攝像機(jī)、數(shù)字照相機(jī)等)、頭戴顯示器、導(dǎo)航系統(tǒng)、音響再生裝置(車用音響、組合音響等)、電腦、游戲機(jī)、攜帶信息終端(移動(dòng)電腦、手機(jī)、攜帶型游戲機(jī)或電子書籍等)、具備記錄媒體的圖像再生裝置(具體地說,再生諸如DVD (數(shù)字多用途光盤),HDDVD (高清晰度DVD)、藍(lán)光盤(Blue-ray Disk)等之類的記錄媒體并具備能夠顯示其圖像的顯示器的裝置)、其它具有顯示部的電子產(chǎn)品等。圖17A至 17F示出電子設(shè)備的具體例子。
圖17A表示攜帶信息終端,其包括主體9201和顯示部9202等。圖17B表示數(shù)字?jǐn)z像機(jī),其包括主體9702和顯示部9701等。圖17C表示攜帶終端,其包括主體9101和顯示部9102等。圖17D表示攜帶型電視裝置,其包括主體9301和顯示部9302等。這種電視裝置可廣泛地應(yīng)用從搭載于手機(jī)等攜帶終端的小型直至可移動(dòng)的中型、大型(如40英寸以上) 電視裝置。圖17E表示攜帶型電腦,其包括主體9401和顯示部9402等。圖17F表示電視裝置,其包括主體9501和顯示部9502等。如上所述,本發(fā)明的適用范圍極為廣泛,可應(yīng)用于所有領(lǐng)域的電子設(shè)備的制造方法。本說明書根據(jù)2006年7月21日在日本專利局受理的日本專利申請編號 2006-199292而制作,所述申請內(nèi)容包括在本說明書中。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置,包括 襯底;在所述襯底上彼此相鄰的多個(gè)像素電極;在所述襯底上的薄膜晶體管,該薄膜晶體管包括第一溝道形成區(qū)域和第二溝道形成區(qū)域;在所述薄膜晶體管上的絕緣層;以及在所述絕緣層上且在所述多個(gè)像素電極之間的電源供給線,其中,所述電源供給線與所述第一溝道形成區(qū)域和所述第二溝道形成區(qū)域重疊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置,其中,所述第一溝道形成區(qū)域的溝道寬度長于所述第一溝道形成區(qū)域的溝道長度,并且所述第二溝道形成區(qū)域的溝道寬度長于所述第二溝道形成區(qū)域的溝道長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置,其中,所述第一溝道形成區(qū)域和所述第二溝道形成區(qū)域中的每一個(gè)包含非晶半導(dǎo)體及多晶半導(dǎo)體中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置,其中,所述薄膜晶體管的源端子及漏端子中的一個(gè)電連接到所述多個(gè)像素電極之一,并且所述薄膜晶體管的所述源端子及所述漏端子中的另一個(gè)電連接到所述電源供給線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置,其中,所述第一溝道形成區(qū)域的溝道寬度方向垂直于所述第一溝道形成區(qū)域的溝道長度方向,電流在所述第一溝道形成區(qū)域的所述溝道長度方向上流過所述第一溝道形成區(qū)域;所述第一溝道形成區(qū)域的所述溝道寬度方向平行于所述電源供給線的與所述第一溝道形成區(qū)域重疊的區(qū)域的長邊方向;所述第二溝道形成區(qū)域的溝道寬度方向垂直于所述第二溝道形成區(qū)域的溝道長度方向,電流在所述第二溝道形成區(qū)域的所述溝道長度方向上流過所述第二溝道形成區(qū)域;并且所述第二溝道形成區(qū)域的所述溝道寬度方向平行于所述電源供給線的與所述第二溝道形成區(qū)域重疊的區(qū)域的長邊方向。
6.一種半導(dǎo)體裝置,包括 襯底;在所述襯底上彼此相鄰的第一像素和第二像素,所述第一像素和第二像素中的每一個(gè)包括第一像素電極、在所述第一像素電極上的發(fā)光層、以及在所述發(fā)光層上的第二像素電極;在所述襯底上的薄膜晶體管; 在所述薄膜晶體管上的絕緣層;以及在所述絕緣層上且在所述第一像素的所述第一像素電極與所述第二像素的所述第一像素電極之間的電源供給線, 其中,所述電源供給線與所述薄膜晶體管的溝道形成區(qū)域重疊,并且所述發(fā)光層與所述第一像素的所述第二像素電極在所述薄膜晶體管上延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置,其中,所述溝道形成區(qū)域的溝道寬度長于所述溝道形成區(qū)域的溝道長度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置,其中,所述溝道形成區(qū)域包含非晶半導(dǎo)體及多晶半導(dǎo)體中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置,其中,所述薄膜晶體管的源端子及漏端子中的一個(gè)電連接到所述第一像素的所述第一像素電極和所述第二像素的所述第一像素電極之一,并且所述薄膜晶體管的所述源端子及所述漏端子中的另一個(gè)電連接到所述電源供給線。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置,其中,所述溝道形成區(qū)域的溝道寬度方向垂直于所述溝道形成區(qū)域的溝道長度方向,電流在所述溝道形成區(qū)域的溝道長度方向上流過所述溝道形成區(qū)域;并且所述溝道形成區(qū)域的所述溝道寬度方向平行于所述電源供給線的與所述溝道形成區(qū)域重疊的區(qū)域的長邊方向。
11.一種半導(dǎo)體裝置,包括 襯底;在所述襯底上彼此相鄰的多個(gè)元件;在所述襯底上的薄膜晶體管,該薄膜晶體管包括第一溝道形成區(qū)域和第二溝道形成區(qū)域;在所述薄膜晶體管上的絕緣層;在所述絕緣層上且在所述多個(gè)元件之間的布線;以及跨過上述布線的柵布線,其中,所述布線與所述第一溝道形成區(qū)域和所述第二溝道形成區(qū)域重疊。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置,其中,所述第一溝道形成區(qū)域的溝道寬度長于所述第一溝道形成區(qū)域的溝道長度,并且所述第二溝道形成區(qū)域的溝道寬度長于所述第二溝道形成區(qū)域的溝道長度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置,其中,所述第一溝道形成區(qū)域和所述第二溝道形成區(qū)域中的每一個(gè)包含非晶半導(dǎo)體及多晶半導(dǎo)體中的至少一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置,其中,所述薄膜晶體管的源端子及漏端子中的一個(gè)電連接到所述多個(gè)元件之一,并且所述薄膜晶體管的所述源端子及所述漏端子中的另一個(gè)電連接到所述布線。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置,其中,所述第一溝道形成區(qū)域的溝道寬度方向垂直于所述第一溝道形成區(qū)域的溝道長度方向,電流在所述第一溝道形成區(qū)域的所述溝道長度方向上流過所述第一溝道形成區(qū)域;所述第一溝道形成區(qū)域的所述溝道寬度方向平行于所述布線的與所述第一溝道形成區(qū)域重疊的區(qū)域的長邊方向;所述第二溝道形成區(qū)域的溝道寬度方向垂直于所述第二溝道形成區(qū)域的溝道長度方向,電流在所述第二溝道形成區(qū)域的所述溝道長度方向上流過所述第二溝道形成區(qū)域;并所述第二溝道形成區(qū)域的所述溝道寬度方向平行于所述布線的與所述第二溝道形成區(qū)域重疊的區(qū)域的長邊方向。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置,其中,所述多個(gè)元件中的每一個(gè)元件是發(fā)光元件、有機(jī)存儲(chǔ)器、發(fā)光二極管或者壓電元件。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體裝置,在形成在相鄰的像素電極(或元件的電極)之間的布線下方形成具有多柵結(jié)構(gòu)的TFT的溝道形成區(qū)域。另外,將多個(gè)溝道形成區(qū)域的溝道寬度的方向設(shè)定為與在所述像素電極形狀中的長邊方向平行。另外,通過使溝道寬度的長度大于溝道長度的長度,來擴(kuò)大溝道形成區(qū)域的面積。
文檔編號H01L21/77GK102522373SQ20121000487
公開日2012年6月27日 申請日期2007年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月21日
發(fā)明者佐藤瑞季 申請人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所
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