發光設備及其制造方法

專利名稱：發光設備及其制造方法
技術領域：
本發明涉及包含發射熒光或磷光的發光元件的發光設備。本發明尤其涉及包含如絕緣柵型晶體管或TFT這樣的有源元件和與其耦合的發光元件的發光設備。
背景技術：
利用液晶的典型顯示設備用背光或正面光顯示圖像。在各種電子設備中采用液晶顯示設備作為圖像顯示單元，但面臨結構上的問題，即視野角窄。相反，用提供電致發光的發光元件作為顯示單元的顯示器具有較寬的視野角和高水平的可視識別。這些優點使電致發光顯示器有希望成為下一代產品。
把利用電致發光的發光機制看成一種現象，在這種現象中，從陰極注入的電子和從陽極注入的空穴在包含發光材料的層上耦合，形成激子，在激子返回到基態時釋放光。電致發光有兩種類型，即熒光和磷光，每一種分別看成從單重態激子發光(熒光)，和從三重態激子發光(磷光)。電致發光的亮度范圍從幾千cd/m2到幾萬cd/m2，這使得理論上可在包括顯示設備的各種應用中采用電致發光的發光元件。
在日本專利公開No.JP-A-8-241047中公開了膜晶體管(下文稱為“TFT”)和發光元件組合的一個例子。在該JP-A-8-241047公開的結構中，有機電致發光層經包含二氧化硅的絕緣膜形成在包含多晶硅的TFT上。在陽極上具有錐形末端的鈍化層位于有機電致發光層下面。陰極由功函數為4eV或更小的材料制成。可用材料的一個例子是例如銀或鋁和鎂金屬合金。
制造有機電致發光層的已知方法包括真空蒸發、印刷和旋涂。但是，通過在半導體元件制造中使用的光刻技術很難在有機電致發光層上形成確定的圖形。為了將發光元件布置成矩陣以形成顯示屏，需要特殊的構造，其中，如在上述JP-A-8-241047中公開的那樣，用絕緣材料劃分每個像素。
首先，作為一個問題指出了用于發光元件的有機化合物和用于電極的堿金屬或堿土金屬通過與水和氧起反應而被降級。
有機發光元件由于以下六個因素而劣化，(1)有機化合物的化學特性改變，(2)有機化合物因工作時產生的熱而熔化，(3)由于大量缺陷而破壞絕緣，(4)電極之間或電極和包含發光元件的有機化合物層之間的界面劣化，(5)由于有機化合物的非晶結構的不穩定性造成的劣化，(6)因元件的結構而由應力或畸變造成的不可逆的損壞。
因素(1)造成的劣化是激發或對有機化合物腐蝕的氣體或水分引起的化學變化造成的。因素(2)和(3)造成的劣化是有機發光元件的操作造成的。當在元件中流動的電流變換成焦耳熱時不可避免地產生熱。當有機化合物具有低熔點或玻璃轉化溫度時，電場集中在針孔或裂縫周圍，出現介質擊穿。因素(4)和(5)造成的劣化即使在環境溫度下儲藏元件時也不可避免。因素(4)造成的劣化已知是黑斑，是由陰極氧化或和水分反應產生的。對于因素(5)造成的劣化，在有機發光元件中使用的所有有機化合物都是非晶的，使得它們在長時期內不可避免地結晶，并發熱。幾乎沒有有機化合物能長時間保持其非晶結構。對于因素(6)造成的劣化，例如由于畸變而使涂層裂縫或破損這樣的缺陷可能是由于成分之間熱膨脹系數不同造成的。此外，裂縫或破損會導致逐漸繼續的缺陷例如黑斑。
密封技術的進步在相當程度上緩解了黑斑的問題。但實際上，對由以上兩個或兩個以上上述因素造成的劣化難以采取有效的防范措施。在典型的密封方法中，在基板上形成的有機發光元件用密封劑密封，在間隙中施加氧化鋇這樣的干燥劑。遺憾的是，傳統的防范措施不能將發光設備的劣化抑制到可接受的水平。

發明內容
本發明的目的是解決上述問題，以便提高包含TFT和有機發光元件的發光設備的可靠性。
為了這個目的，根據本發明，具有由電連接的TFT和發光元件組成的像素的發光設備具有這樣的結構，其中發光元件由陽極層、陰極層和插入層層疊而成，所述插入層包含發光材料，用無機絕緣層包圍發光元件的上表面、下表面和側表面，陽極層、陰極層和包含發光材料的層分別和包圍的無機絕緣層接觸。無機絕緣層由氮化硅和硅的氮氧化合物形成，例如氮化硅膜或氧氮化硅膜，或者，由鋁的氮化物或氧氮化物形成，例如氮化鋁或氧氮化鋁。更可取的，施加用范圍從13.56MHz到120MHz的頻率且以硅為靶通過射頻濺射(RF濺射)形成的氮化硅膜。
通過RF濺射制造的氮化硅膜通過滿足下列條件之一改善阻擋外部雜質的效果和抑制發光元件劣化的效果，所述條件是(1)氮化硅膜的蝕刻速率為9nm/min或更低(最好是0.5-3.5nm/min或更低)，(2)氫濃度為1×1021原子/cm3或更低(最好是5×1020原子/cm3或更低)，(3)氫濃度為1×1021原子/cm3或更低(最好是5×1020原子/cm3或更低)，氧濃度是5×1018-5×1021原子/cm3(最好是1×1019-1×1021原子/cm3)，(4)蝕刻速率是9nm/min或更低(最好是0.5-3.5nm/min或更低)，氫濃度為1×1021原子/cm3或更低(最好是5×1020原子/cm3或更低)，或者(5)蝕刻速率是9nm/min或更低(最好是0.5-3.5nm/min或更低)，氫濃度為1×1021原子/cm3或更低(最好是5×1020原子/cm3或更低)，氧濃度是5×1018-5×1021原子/cm3(最好是1×1019-1×1021原子/cm3)。
在一種結構中，顯示屏具有布置成矩陣的發光元件，劃分每個像素的最可取的絕緣層結構包括正性或負性感光有機樹脂材料，曲率半徑為0.2-2μm或在圖形的末端在以上范圍內連續改變曲率半徑，錐形表面的傾斜角為10-75度，最好是35-45度。從整個像素電極到整個絕緣層，通過形成覆蓋和TFT連接的每個像素的單個電極(陽極或陰極)的末端從而劃分每個像素的絕緣層，以及通過形成包含發光材料的層、以及陽極層或陰極層其中之一，根據本發明的發光設備中的像素結構可減輕像素的電極末端上的應力并抑制發光元件的劣化。
下面描述根據本發明的發光設備的結構。
一種發光設備，包含TFT和發光元件，TFT具有半導體層、柵極絕緣膜和柵電極，發光元件具有在陰極層和陽極層之間包含發光材料的有機化合物層，包含柵電極上的第二無機絕緣層，在第二無機絕緣層上的第一有機絕緣層，在第一有機絕緣層上的第三無機絕緣層，在第三無機絕緣層上的陽極層，第二有機絕緣層，與陽極的末端重疊，第二有機絕緣層具有35-45度的傾斜角，第四無機絕緣層，形成在第二有機絕緣層的上表面和側表面上，第四無機絕緣層在陽極上有開口，有機化合物層，與陽極層和第四無機絕緣層接觸，有機化合物層包含發光材料，以及陰極層，與包含發光材料的有機化合物層接觸，其中，第三無機絕緣層和第四無機絕緣層包含氮化硅或氮化鋁。
一種發光設備，包含具有TFT的像素部分，TFT具有半導體層、柵極絕緣膜和柵電極；發光元件，包括在陽極層和陰極層之間包含發光材料的有機化合物層；驅動電路部分，用具有半導體層、柵極絕緣膜和柵電極的TFT形成，驅動電路部分形成在像素部分的周邊區域中，包括半導體層下的第一無機絕緣層，柵電極上的第二無機絕緣層，第二無機絕緣層上的第一有機絕緣層，第一有機絕緣層上的第三無機絕緣層，陽極層，形成在第三無機絕緣層上，第二有機絕緣層，和陽極層的末端重疊，第二有機絕緣層具有35-45度的傾斜角，第四無機絕緣層，形成在第二有機絕緣層的上表面和側表面上，第四無機絕緣層在陽極層上有開口，有機化合物層，與陽極層和第四無機絕緣層接觸，有機化合物層包含發光材料，以及陰極層，和包含發光材料的有機化合物層接觸，其中，第三無機絕緣層和第四無機絕緣層包含氮化硅或氮化鋁，在第四無機絕緣層上形成密封圖形，以及一些或全部密封圖形和驅動電路部分重疊。
陰極層上可以有用硅或鋁的氮化物形成的第五無機絕緣層。
第三到第五無機絕緣層具有上述蝕刻特性和在以上范圍內的氫濃度和氧濃度。通過降低N-H鍵、Si-H鍵和Si-O鍵的密度，根據本發明的結構可以改善膜的熱穩定性，作出精細膜。
一種發光設備，包含具有TFT的像素部分，TFT具有半導體層、柵極絕緣膜和柵電極；發光元件，包括在陽極層和陰極層之間包含發光材料的有機化合物層；驅動電路部分，用具有半導體層、柵極絕緣膜和柵電極的TFT形成，驅動電路部分形成在像素部分的周邊區域中，其中，由像素部分上的有機絕緣層形成的阻擋層遍布驅動電路部分，包含氮化硅或氮化鋁的無機絕緣層形成在阻擋層的上表面和側表面上，在無機絕緣層上形成密封圖形，一些或全部密封圖形和驅動電路部分重疊，以及在密封圖形的內部提供陰極層和在陽極層下面形成的引線之間的連接。
一種發光設備，包含具有第一TFT的像素部分，第一TFT具有半導體層、柵極絕緣膜和柵電極；發光元件，包括在陽極層和陰極層之間包含發光材料的有機化合物層；驅動電路部分，用具有半導體層、柵極絕緣膜和柵電極的第二TFT形成，驅動電路部分形成在像素部分的周邊區域中，其中，由像素部分上的有機絕緣層形成的阻擋層遍布驅動電路部分，包含氮化硅或氮化鋁的無機絕緣層形成在阻擋層的上表面和側表面上，在無機絕緣層上形成密封圖形，在密封圖形的內部形成第一TFT，一些或全部第二TFT和密封圖形重疊，以及在密封圖形的內部提供陽極層和在陽極層下面形成的引線之間的連接。
無機絕緣層包含由RF濺射方法制造的氮化硅，并具有上述蝕刻特性和在以上范圍內的氫濃度和氧濃度。
本發明的另一個方面提供一種制造發光設備的方法，如下所述。
一種制造發光設備的方法，所述發光設備包含具有TFT的像素部分，TFT具有半導體層、柵極絕緣膜和柵電極；發光元件，包括在陽極層和陰極層之間包含發光材料的有機化合物層；驅動電路部分，用具有半導體層、柵極絕緣膜和柵電極的TFT形成，驅動電路部分形成在像素部分的周邊區域中，所述方法包含以下步驟在基板上形成第一無機絕緣層，在第一無機絕緣層上形成包含晶體硅的半導體層，在半導體層上形成柵極絕緣膜，在柵極絕緣膜上形成柵電極，并且，在半導體層中形成一種導電類型的雜質區域和互補導電類型的另一個雜質區域，在柵電極上形成第二無機絕緣層，在第二無機絕緣層上形成第一有機絕緣層，在第二有機絕緣層上形成第三無機絕緣層，形成與第三無機絕緣層接觸的陽極層，形成和陽極層的末端重疊的第二有機絕緣層，第二有機絕緣層具有35-45度的傾斜角，在第二有機絕緣層的上表面和側表面上形成第四無機絕緣層，第四無機絕緣層在陽極層上具有開口，形成與陽極層接觸包含發光材料的有機化合物層，有機化合物層的末端和第四無機絕緣層重疊，以及形成與包含發光材料的有機化合物層接觸的陰極層，其中，第三無機絕緣層和第四無機絕緣層包含通過RF濺射形成的氮化硅或氮化鋁。
此外，另一種制造發光設備的方法的構造，所述發光設備包含具有TFT的像素部分，TFT具有半導體層、柵極絕緣膜和柵電極；發光元件，包括在陽極層和陰極層之間包含發光材料的有機化合物層；驅動電路部分，用具有半導體層、柵極絕緣膜和柵電極的TFT形成，驅動電路部分形成在像素部分的周邊區域中，所述方法包含以下步驟在基板上形成第一無機絕緣層，在第一無機絕緣層上形成包含晶體硅的半導體層，在半導體層上形成柵極絕緣膜和柵電極，并且，在半導體層中形成一種導電類型的雜質區域和互補導電類型的另一個雜質區域，在柵電極上形成第二無機絕緣層，在第二無機絕緣層上形成第一有機絕緣層，在第二有機絕緣層上形成第三無機絕緣層，形成與第三無機絕緣層接觸的陽極層，形成和布線層的末端重疊的第二有機絕緣層，第二有機絕緣層具有35-45度的傾斜角，在第二有機絕緣層的上表面和側表面上形成第四無機絕緣層，第四無機絕緣層在陽極層上具有開口，形成與陽極層接觸包含發光材料的有機化合物層，有機化合物層的末端和第四無機絕緣層重疊，形成與包含發光材料的有機化合物層接觸的陰極層，在一些或全部密封圖形和驅動電路部分重疊的位置在第四絕緣層上形成密封圖形，以及和密封圖形對準粘結密封板，其中，第三無機絕緣層和第四無機絕緣層包含通過RF濺射形成的氮化硅或氮化鋁。
在根據本發明的上述結構中，第三和第四無機絕緣層包含通過僅用氮作為濺射氣體且將硅作為靶的RF濺射方法形成的氮化硅。在形成第一有機絕緣層之后，通過在減壓下，同時保持減壓，加熱并脫水形成第三無機絕緣層。在形成第二有機絕緣層之后，通過在減壓下，同時保持減壓，加熱并脫水形成第四無機絕緣層。
總的來說，本文的發光設備指用電致發光來發射光的設備。發光設備包括TFT基板，在TFT基板中，用基板上的TFT形成電路用于光發射；EL面板，包含用TFT基板上的電致發光材料形成的發光元件；EL模塊，將外部電路并入EL面板中。根據本發明的發光設備可以包含在各種電子設備中，例如移動電話，個人計算機和電視接收器。


圖1是說明根據本發明的發光設備的結構橫截面圖；圖2是說明根據本發明的發光設備的像素部分結構的頂視圖；圖3是說明根據本發明的發光設備的像素部分結構的橫截面圖；圖4是說明根據本發明的發光設備的像素部分結構的另一個橫截面圖；圖5是包含根據本發明的發光設備的組成部分的基板的外形圖；圖6是組成在母玻璃上形成的發光設備的基板及其間隔的視圖；圖7A-7C示出了根據本發明的發光設備中輸入端子的結構；圖8A-8D示出了根據本發明的發光設備制造過程的橫截面圖；圖9A-9C示出了根據本發明的發光設備制造過程的橫截面圖；圖10A-10C示出了根據本發明的發光設備制造過程的橫截面圖；
圖11A和11B示出了根據本發明的發光設備制造過程的橫截面圖；圖12是說明根據本發明的發光設備制造過程的頂視圖；圖13是說明根據本發明的發光設備制造過程的頂視圖；圖14是說明根據本發明的發光設備制造過程的頂視圖；圖15是說明根據本發明的發光設備的像素部分結構的頂視圖；圖16是說明根據本發明的發光設備的像素部分結構的頂視圖；圖17是等價于像素的電路圖；圖18是要在構成根據本發明的發光設備的TFT中采用的半導體層制造過程的一個例子；圖19是要在構成根據本發明的發光設備的TFT中采用的半導體層制造過程的一個例子；圖20A-20C是要在構成根據本發明的發光設備的TFT中采用的半導體層制造過程的一個例子；圖21是是要在構成根據本發明的發光設備的TFT中采用的半導體層制造過程的一個例子；圖22A-22G是本發明的應用的視圖；圖23A和23B是EL模塊的一個結構；圖24是氮化硅膜的SIMS測量數據(二次離子質譜法)的曲線；圖25是氮化硅膜的FT-IR測量數據的曲線；圖26是氮化硅膜的透射率測量的曲線；圖27示出了MOS結構的BT應力測試前后C-V特性曲線；圖28A和28B示出了MOS結構的BT應力測試前后C-V特性曲線；圖29A和29B是MOS結構的視圖；圖30是濺射設備的視圖；圖31A和31B是根據本發明的發光設備的像素部分結構的橫截面圖；圖32A和32B是根據本發明的發光設備的像素部分結構的橫截面圖。
具體實施例方式
下面參考附圖描述本發明的實施例。附圖中，相同的組成部分用相同的參考數字表示。
圖1示出了根據本發明的有源矩陣驅動方法的發光設備的一個示例性結構。在像素部分302和在像素部分302的周邊區域中形成的驅動電路部分301中設置TFT。形成TFT的溝道形成區域的半導體層包含非晶硅或多晶硅。根據本發明的設備可使用任一種類型的硅。
基板101包含玻璃基板或有機樹脂基板。有機樹脂的重量比玻璃輕，這對于整體減輕發光設備的重量是有利的。有機樹脂，例如聚酰亞胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate)(PEN)、聚醚砜(polyether sulfone)(PES)和芳族聚酰胺，可用于制造發光設備。已知硼硅酸鋇玻璃和硼硅酸almino玻璃作為無堿玻璃，最適合用做玻璃基板。玻璃基板的厚度可以是0.5-1.1mm，但是，如果需要減輕設備的重量，則應當減小厚度。希望采用如2.37g/cm3這樣小的比重的玻璃材料來進一步減輕重量。
如圖1所示，在驅動電路部分301中形成n-溝道型TFT303和p-溝道型TFT304，在像素部分302中形成n-溝道型第一TFT305、p-溝道型第四TFT306和電容部分307。第四TFT306和發光元件309的陽極層126連接。
這些TFT包含在第一無機絕緣層102上包含半導體層103-106，第一無機絕緣層102包含氮化硅或氧氮化硅、柵極絕緣膜108和柵電極110-113。在柵電極上形成包含含氫的氮化硅或氧氮化硅的第二無機絕緣層114。第二無機絕緣層114和第一無機絕緣層102結合，用作保護膜，防止水分或金屬這樣的雜質擴散到半導體層中造成半導體層污染。
第一有機絕緣層115的厚度為0.5-1μm，包含聚酰亞胺、聚酰胺、聚酰亞酰胺、丙烯酸、BCB(苯并環丁烯)，作為平化層形成在第二無機絕緣層114上。通過旋涂以上有機化合物其中之一然后實施煅燒來形成第一有機絕緣層115。有機絕緣材料是吸濕的，吸收并吸留水分。當吸留的水分被釋放時，將氧提供給在有機絕緣層上形成的發光元件中包含的有機化合物，這使有機發光元件劣化。為了防止水分的吸留和釋放，在第一有機絕緣層115上形成厚度為50-200nm的第三無機絕緣層116。第三無機絕緣層116必須是精細膜，以便粘到襯料層上更安全地充當阻擋層。層116最好通過用選自氮化硅、氧氮化硅、氧氮化鋁和氮化鋁的無機絕緣材料濺射而成。
在第三無機絕緣層116上形成有機發光元件309。在通過基板101發射光的發光設備中，在第三無機絕緣層116上形成ITO層(氧化銦，錫)作為陽極層126。ITO可以加有氧化鋅或鎵，用于扁平化或減小電阻。在形成陽極層126之前形成引線117-125，在第三無機絕緣層116上和陽極層126重疊，形成電連接。
將每個像素隔開的第二有機絕緣層(阻擋層)128由選自聚酰亞胺、聚酰胺、聚酰亞酰胺、丙烯酸、BCB(苯并環丁烯)的材料形成。可用熱固性材料或光硬化性材料。通過施加厚度為0.5-2μm的以上有機絕緣材料其中之一形成第二有機絕緣層(阻擋層)128來覆蓋所有表面。接著，形成適合陽極層126的開口。此時，形成開口以便覆蓋陽極層126的末端，并且在其側面上的傾斜角是35-45度。第二有機絕緣層(阻擋層)128不僅遍布像素部分302，而且遍布驅動電路部分301，并覆蓋引線117-124，這樣，它也在層間用作層間絕緣膜。
有機絕緣材料是吸濕的，吸收并吸留水分。當吸留的水分被釋放時，將水分提供給發光元件309的有機化合物，這使有機發光元件劣化。為了防止水分的吸留和釋放，在第二有機絕緣層128上形成厚度為10-100nm的第四無機絕緣層129。第四無機絕緣層129用包含氮化物的無機絕緣材料形成。特別地，用選自氮化硅、氮化鋁和氮氧化鋁的無機絕緣材料形成。形成第四無機絕緣層129以便覆蓋第二有機絕緣層128的上表面和側表面，使其和陽極層126重疊的末端錐化。
用陽極層126、包含堿金屬或堿土金屬的陰極層131、和包含發光材料的插入有機化合物層130形成有機發光元件309。通過層疊一層或多層來形成包含發光材料的有機化合物層130。每一層根據其目的和功能進行命名，空穴注入層，空穴傳輸層，發光層，電子傳輸層和電子注入層。這些層可以用低分子量有機化合物、中分子量有機化合物、高分子量有機化合物其中之一、或者以上的其中兩種化合物適當組合而形成。此外，可以形成包含電子傳輸材料和空穴傳輸材料的混合物的混合層，或者在每個界面之間形成混合區域的混合連接。
陰極層131用具有較小功函數的堿金屬或堿土金屬形成，例如鎂(Mg)，鋰(Li)或鈣(Ca)。優選地，可以使用包含MgAg(具有10∶1比率的Mg和Ag的混合物)的電極。適合電極的其它材料包括MgAgAl，LiAl和LiFAl。也可使用堿金屬或堿土金屬的氟化物和低電阻金屬例如鋁的組合。作為公共電極的陰極層131橫跨多個像素，連接到像素部分302的外部或像素部分302和驅動電路部分301之間的引線120，然后引向外部端子。圖1中，在虛線包圍的區域中示出了連接310。
在那層上，第五無機絕緣層132可以用氮化硅、類金剛石碳(diamond-like-carbon)(DLC)、氮氧化鋁、氧化鋁或氮化鋁其中之一形成。特別地，已知DLC膜具有抗氧、CO、CO2和H2O的高氣體阻擋特性。希望在不將基板暴露在大氣中的情況下，在形成陰極131之后接著形成第五無機絕緣層132。在第五無機絕緣層132下面設置氮化硅制成的緩沖層，以便提高粘附力。
盡管圖中未示出，但可以在陽極層126和包含發光材料的有機化合物層130之間形成允許隧道電流流動的厚度0.5-5nm的第六無機絕緣層。第六無機絕緣層可防止陽極表面上任何不規則性引起的短路，可防止用于陰極等的堿金屬向下層擴散。
在像素部分302上形成的第二有機絕緣層128延伸到驅動電路部分301，在形成在第二有機絕緣層128上的第四無機絕緣層129上形成密封圖形133。一些或全部密封圖形133和驅動電路部分301及連接驅動電路部分301和輸入端子的引線117重疊，這減小了發光設備的幀區域(像素部分的周邊區域)的面積。
密封板134經密封圖形133被固定。密封板134可以包含例如不銹鋼和鋁這樣的金屬。此外，你可以使用玻璃基板。在被密封圖形133和密封板134包圍的區域中可以包括例如氧化鋇這樣的干燥劑135，以便防止水分造成的劣化。有機樹脂制成的密封板可以是柔性的，具有30-120μm的厚度。密封板的表面涂有無機絕緣材料，例如DLC和氮化硅，作為氣體阻擋層。密封圖形的一個示例性材料是環氧粘合劑。密封圖形的側表面可以涂有包含無機絕緣材料的膜，防止蒸氣從側表面滲透。
圖1中，第一TFT305具有多柵結構，和輕摻雜的漏極(LDD)組合以減小關態電流。p-溝道型第四TFT306設有和柵電極重疊的雜質區域。
圖2示出了設有上述TFT的像素部分中的一個像素的頂視圖。為了清楚地圖示每個TFT的布置，在圖2中未示出發光元件309、第二有機絕緣層128和第四無機絕緣層129的圖形。一個像素包含第一TFT305，第二TFT311，第三TFT312，第四TFT306和電容部分307。圖17示意性地示出了等價于圖2所示結構的電路。圖1示出了沿圖2的線A-A＇剖開的橫截面圖。圖3示出了沿線B-B＇剖開的橫截面圖。圖4示出了沿圖2的線C-C＇剖開的橫截面圖。
圖15示出了在像素部分中第二有機絕緣層128和第四無機絕緣層129的一個示例性結構，其中第二有機絕緣層128和第四無機絕緣層129都覆蓋陽極層126的周邊。在圖16所示的另一個示例性結構中，第二有機絕緣層128可以僅覆蓋陽極層126的兩邊，而第四無機絕緣層129可以覆蓋陽極層126的所有邊。當然，圖中所示的像素結構只是一個例子，不是本發明的要求。
盡管在圖1中未示出，驅動電路部分301具有用于柵極信號驅動電路和數據信號驅動電路的不同電路。引線118和119分別連接到n-溝道型TFT303和p-溝道型TFT304，這些TFT又可以用于形成移位寄存器、鎖存電路或緩沖電路。
輸入端子308由和柵電極相同的層形成的引線或形成在第三無機絕緣層116上的引線形成。圖1示出了由和柵電極相同的層形成的輸入端子308的示例，即，由導電層109和127形成輸入端子308。在形成陽極層126時，導電層127由氧化物導電材料形成。實際上，暴露到表面上的部分用氧化物導電材料覆蓋，以防止由于氧化效果增大表面電阻。圖7詳細示出了輸入端子308。圖7A示出了頂視圖，圖7B和7C分別示出了沿線D-D＇和E-E＇剖開的橫截面圖。輸入端子308用導電層109和127形成。
如圖1所示，形成第一無機絕緣層102和第二無機絕緣層114，以便夾住半導體層105和106。另一方面，有機發光元件309被第三無機絕緣層116、第五無機絕緣層132和第四無機絕緣層129包圍。換言之，用無機絕緣層分別涂敷TFT和發光元件的半導體層。無機絕緣層由氮化硅或氧氮化硅膜制成，形成抗蒸氣和離子雜質的阻擋層。
污染第一TFT305和第四TFT306的如鈉這樣的堿金屬的可能來源包括基板101和有機發光元件309。為了防止污染它們，用第一無機絕緣層102和第二無機絕緣層114包圍第一TFT305和第四TFT306。由于有機發光元件309受到來自氧氣和水分的嚴重破壞，因此用無機絕緣材料形成第三無機絕緣層116、第四無機絕緣層129和第五無機絕緣層132，以便防止受到氧氣或水分的污染。此外，這些無機絕緣層用于防止有機發光元件309的堿金屬元素擴散到其它部分。
圖5示出了包含圖1-4中所示發光設備的組成部分的基板外形圖。基板101設有像素部分302，柵極信號驅動電路301a和302b，數據信號驅動電路301c，和陰極層310的連接，輸入/輸出端子308和一個或一組引線117。設置密封圖形133，使得一些或全部密封圖形133和柵電極信號驅動電路301a和302b、數據信號驅動電路301c和將這些驅動電路部分連接到輸入端子的該引線或該組引線117重疊，目的是減小發光設備的幀區域(像素部分的周邊)的面積。盡管圖5僅示出了一個陰極層連接310，但可以在像素部分302周圍的任意位置上提供連接301，只要不干擾驅動電路部分301a-301c。
如圖6所示，具有以上結構的多個基板101(101a-101d)設在母玻璃201上，在形成第四無機絕緣層、陰極層、第五無機絕緣層或密封板其中之一之后沿切割線202隔開。用金剛石切割器或激光切割器分離基板。為了使分離工序更容易，最好沿切割線202去除第三至第五無機絕緣層和第一和第二有機絕緣層。
如上所述，TFT和發光元件組合形成像素部分，完成發光設備。在如此制造的發光設備中，可利用作為像素部分的TFT在同一基板上形成驅動電路。如圖1所示，通過用包含氮化硅或氧氮化硅的阻擋層和保護層包圍半導體膜、柵極絕緣膜和柵電極這些TFT的主要組成部分的上表面和下表面，這種結構防止這些組成部分被堿金屬和有機材料污染。有機發光元件的一部分又包含堿金屬，被包含氮化硅、氧氮化硅或DLC其中之一的保護膜和包含主要由氮化硅或碳組成的絕緣膜的氣體阻擋層所包圍，使得該結構防止氧氣和水分從外部滲透。
根據表1(示出了典型例子)所示的條件，在本實施例中用于無機絕緣層的包含氮化硅的膜(氮化硅膜)是通過RF濺射形成的高度精細的膜。表中的“RFSP-SiN”表示用RF濺射形成的氮化硅膜。“T/S”是靶和基板之間的距離。
表1RFSP-SiN加工條件

氬，作為濺射氣體被引入，噴射在基板的背表面上對其加熱。噴射的Ar最終和N2混合用于濺射。表1所示的用于形成膜的值僅是代表性的值，不限于這里表示的這些值。只要最后的SiN膜的物理參數落在表4(以后示出)所示的物理參數范圍內，操作人員可以對這些條件進行適當修改。
接著，圖30示出了通過上述RF濺射形成氮化硅膜所用的濺射設備的示意性視圖。圖30中，30是加工室壁，31是形成磁場的可移動磁鐵，32是單晶硅靶，33是保護擋板，34是待加工的基板，36a和36b是加熱器，37是基板夾緊設備，38是抗粘板(antitack plate)，39是一個閥(導電閥或主閥)。加工室壁30設有進氣管40和41，分別引入N2(或N2和惰性氣體的混合氣體)和惰性氣體。
表2示出了形成例如通過傳統的等離子體CVD方法形成的氮化硅膜的條件。表中的“PCVD-SiN”指通過等離子體CVD方法形成的氮化硅膜。
表2等離子體CVD條件

表3示出了在表1條件下和在表2條件下形成的氮化硅膜的物理特性(物理參數)的代表性值。“RFSP-SiN”(No.1)和“RFSP-SiN(No.2)之間的區別可歸因于膜形成設備之間的區別，不削弱用作根據本發明的阻擋層膜的氮化硅膜的作用。內應力可以是壓應力的或張應力，數值的符號相應改變，但表中僅示出了絕對值。
表3代表性SiN物理參數之間的比較

如表3所示，RFSP-SiN(No.1)和RFSP-SiN(No.2)中的共同特性和PCVD-SiN膜的共同特性相比，蝕刻速率(在20℃用LAL500蝕刻的蝕刻速率，同上)低，氫濃度低。“LAL500”是“LAL500 SA緩沖氟氫酸”，是NH4HF2(7.13％)和NH4F(15.4％)的溶液，由Hashimoto Kasei有限公司生產。內應力的絕對值低于用等離子CVD方法形成的氮化硅膜的絕對值。
接著，在表4中歸納了在表1條件下由發明人形成的氮化硅膜的不同物理參數。
表4本發明中使用的SiN物理參數

以上氮化硅膜的SIMS(二次離子質譜儀)和FT-IR和透射率的結果分別示于圖24、25和26。圖26還示出了在表2條件下形成的氮化硅膜。透射率系數幾乎可和傳統PCVD-SiN膜的透射率系數相比。
根據本發明的用作無機絕緣層的氮化硅膜最好滿足表4所示的參數。即，無機絕緣層最好滿足下列條件之一(1)蝕刻速率為9nm/min或更低(最好0.5-3.5nm/min或更低)的氮化硅膜，(2)1×1021原子/cm3或更低(最好5×1020原子/cm3或更低)的氫濃度，(3)1×1021原子/cm3或更低(最好5×1020原子/cm3或更低)的氫濃度，和5×1018～5×1021原子/cm3(最好1×1019～1×1021原子/cm3)的氧濃度，和(4)蝕刻速率為9nm/min或更低(最好0.5-3.5nm/min或更低)，1×1021原子/cm3或更低(最好5×1020原子/cm3或更低)的氫濃度，和(5)蝕刻速率為9nm/min或更低(最好0.5-3.5nm/min或更低)，1×1021原子/cm3或更低(最好5×1020原子/cm3或更低)的氫濃度，和5×1018～5×1021原子/cm3(最好1×1019～1×1021原子/cm3)的氧濃度。
內應力的絕對值可以是2×1010dyn/cm2或更小，更好5×109dyn/cm2或更小，最好5×108dyn/cm2或更小。更小的內應力可以減小膜之間能量等級差，進一步防止由于內應力而使膜脫落。
根據該實施例在表1所示的條件下形成的氮化硅膜具有明顯阻擋周期表中屬于組1和組2的元素例如Na和Li的效果，可有效抑制這些移動離子的擴散。例如，根據包括電荷注入特性等的不同物理特性，以加了0.2-1.5wt％(最好0.5-1.0wt％)鋰的鋁制成的金屬膜用于本實施例的陰極層更可取。但是，當使用該類型的金屬膜時，鋰會擴散并損壞晶體管的性能。為了避免這種損壞，本實施例用無機絕緣層完全保護晶體管，使得鋰不會擴散到晶體管中。
這顯示在圖27-29中的數據中。圖27是MOS結構的BT應力測試前后C-V特性的變化圖，所述MOS結構具有在表2條件下形成的氮化硅膜(PCVD-SiN膜)作為電介質。樣品的結構示于圖29A，用Al-Li(加鋰的鋁)電極作為表面電極可確定鋰的擴散效果。如圖27所示，B-T應力測試揭露出C-V特性顯著移動，這表示從表面電極擴散的鋰具有本質作用。
圖28A和28B示出了MOS結構的BT應力測試前后的C-V特性，所述MOS結構用表1條件下形成的氮化硅膜(PCVD-SiN膜)作為電介質。圖28A和圖28B的測試中的區別在于在圖28A的測試中用Al-Si(加硅的鋁膜)電極作為表面電極，而在圖28B的測試中用Al-Li(加鋰的鋁膜)電極作為表面電極。圖28B所示的結果是圖29B所示的MOS結構的測量結果。在圖29B中，用熱氧化膜層疊這些膜，以便減小氮化硅膜和硅基板之間的界面處能量等級差的效果。
從圖28A和28B中曲線可見，BT應力測試前后的C-V特性具有類似的移動圖形，這表示沒有鋰擴散的效果，即，在表1的條件下形成的氮化硅膜有效地充當阻擋膜。
如上所述，由于在本發明中使用的無機絕緣層非常精細且具有抗包括Na和Li的活動元素的高阻擋效果，因此可抑制從平化膜擴散脫氣的成分，也有效地抑制從Al-Li電極擴散Li。利用這些效果，可實現高可靠性的顯示設備。發明人認為可以將無機絕緣層作得精細，原因是硅簇(cluster)不能容易地污染膜，因為在單晶硅靶的表面上形成氮化硅薄膜，然后在基板上層疊由此制造的氮化硅膜。
此外，由于通過濺射方法在相對低的溫度下即室溫到約200℃形成氮化硅膜，因此可以在樹脂膜上形成根據本發明用作阻擋膜的氮化硅膜，這是優于等離子CVD方法的另一個優點。在通過層疊形成時，可以用以上氮化硅膜作為部分柵極絕緣膜。
實施例實施例1下面，參考

制造圖1所示的發光設備的過程。
圖8A中，基板101可以是玻璃基板、石英基板或陶瓷基板其中之一。基板101包括上面形成有絕緣層的硅基板，金屬基板或不銹鋼基板。具有可忍受實施例的加工溫度的熱電阻的塑料基板是可接受的。
由絕緣膜例如氧化硅膜、氮化硅膜或氧氮化硅膜(SiOxNy)這樣的絕緣膜組成的第一無機絕緣層102形成在基板101上。典型例子具有兩層結構，其中，用SiH4、NH3和N2O作為反應氣體形成50nm厚的第一氧氮化硅膜，用SiH4和N2O作為反應氣體形成100nm厚的第二氧氮化硅膜形成在第一膜上。
作為活性層的半導體層可以通過結晶形成在第一無機絕緣層102上的非晶半導體膜來獲得。形成的非晶半導體膜厚度為30-60nm，通過加熱或照射激光束結晶。雖然在非晶半導體膜的材料上沒有限制，但也可優選使用硅或硅鍺(Si1-xGex；0＜x＜1，x的代表性值是0.001-0.05)合金。
在代表性例子中，通過利用SiH4氣體的等離子CVD方法形成54nm厚的非晶硅膜。為了晶化，可用摻雜Cr、Nd、Er、Ho、Ce、Co、Ti或Tm其中之一的脈沖振蕩或連續振蕩準分子激光器，或YAG激光器，YVO4激光器或YLF激光器。當用YAG激光器，YVO4激光器或YLF激光器其中之一時，可以使用二次諧波至四次諧波。當使用這些激光器其中之一時，從激光振蕩器照射的激光束可以被光學系統線性收集，以便照射在半導體膜上。晶化的條件可以由操作人員適當進行選擇。
在晶化中，可添加某種金屬元素，例如可用作半導體結晶的催化劑的鎳。結晶的一個示例性過程是將包含鎳的溶液保持在非晶硅膜上，脫氫(500℃，一個小時)，熱結晶(550℃，四個小時)，然后照射選自YAG激光器，YVO4激光器或YLF激光器的連續振蕩激光器的二次諧波，以便改善結晶。
通過光刻法以期望的形式蝕刻最后得到的結晶半導體膜，所述光刻法用光掩模(1)形成象島一樣隔開的半導體層103-107。圖12示出了這時像素的頂視圖。
此外，在非晶半導體膜結晶之后，為了控制TFT的閾值，可以用p-型雜質元素摻雜膜。p-型雜質元素包括屬于周期表中族13的元素，例如硼(B)，鋁(Al)和鎵(Ga)。
下面，如圖8B所示，形成覆蓋象島一樣隔開的半導體層103-107的柵極絕緣膜108。利用氧化硅或氧氮化硅這樣的無機絕緣材料，通過等離子CVD方法或濺射形成40-150nm厚的柵極絕緣膜108。該柵極絕緣層可以用包含硅的絕緣膜作為單層結構或層疊結構。
包含氮化鉭(TaN)的10-50nm厚的第一導電膜10和包含鎢(W)的100-400nm厚的第二導電膜11層疊在柵極絕緣膜108上，目的是形成柵電極。用于柵電極的其它導電材料可以選自Ta、W、Ti、Mo、Al、Cu或用以上元素其中之一作為主要成分的合金或化學化合物。此外，可以使用包括摻雜了雜質元素例如磷的多晶硅膜的半導體膜。而且，也可以施加第一導電膜鉭膜(Ta)和第二導電膜W膜的組合，第一導電膜氮化鉭(TaN)膜和第二導電膜Al膜的組合，或者第一導電膜氮化鉭(TaN)膜和第二導電膜Cu膜的組合。
下面，如圖8C所示，由形成柵電極圖形的掩模12使用光掩模(2)通過光刻法來形成。此后，用干腐蝕例如ICP(感應耦合等離子體)腐蝕來完成第一蝕刻。雖然對蝕刻氣體沒有限制，但可以用CF4、Cl2和O2進行W和TaN的蝕刻。在第一蝕刻中，向基板施加預定的偏壓，在形成的電極圖形13-17的側表面上產生15-50度的傾斜角。第一蝕刻易于同時蝕刻該絕緣膜上的暴露區域，形成比另一個區域薄10-30nm的區域。
下面，將條件改變到第二蝕刻條件，用SF6、Cl2和O2作為蝕刻氣體在W膜上執行各向異性蝕刻，并向基板施加預定偏壓。由此形成柵電極110-113和輸入端子的引線109。此后，去除掩模12。第二蝕刻易于同時蝕刻該絕緣膜上的暴露區域，形成比另一個區域薄10-30nm的區域。圖13示出了的在這一點處像素部分的頂視圖。
在形成柵電極之后，如圖9A所示執行第一次摻雜，以在半導體層中形成第一n-型雜質區域18-22。這些第一n-型雜質區域用柵電極作掩模以自對準方式形成。可以適當設定摻雜條件，用氫稀釋的5％PH3，以50kV注入6×1013/cm2劑量。
接著，如圖9B所示，利用光掩模(3)通過光刻法形成掩模23，完成第二次摻雜。第二摻雜使用用氫稀釋的5％PH3，以65kV注入3×1015原子/cm2劑量，形成第二n-型雜質區域24、25和第三n-型雜質區域26。在半導體層103中，用柵電極作為掩模以自對準方式，在柵電極的外面形成第二n-型雜質區域24，在和柵電極重疊的位置上形成第三n-型雜質區域26。第二n-型雜質區域25通過掩模23形成在半導體層105中。
接著，如圖9C所示，利用光掩模(4)通過光刻法形成掩模27，完成第三次摻雜。第三摻雜使用用氫稀釋的5％PH3，以80kV注入2×1016原子/cm2劑量，在半導體層104、106和107中形成p-型雜質區域28-30。
作為以上過程的結果，在每個半導體層中分別形成具有n-型導電性或p-型導電性的雜質區域。如圖10A所示，在半導體層103中，第二n-型雜質區域24充當源極或漏極區域，第三n-型雜質區域26充當LDD區域。在半導體層104中，p-型雜質區域28充當源極或漏極區域。在半導體層105中，第二n-型雜質區域25充當源極或漏極區域，第一n-型雜質區域20充當LDD區域。在半導體層106中，p-型雜質區域29充當源極或漏極區域。
接著，形成幾乎覆蓋整個表面的第二無機絕緣層114。利用等離子CVD或濺射，用包含硅或氫的無機絕緣材料形成厚100-200nm的第二無機絕緣層114。最佳例子是通過利用SiH4、N2O、NH3和H2的等離子CVD形成的厚100nm的氧氮化硅膜。此后，在氮氣氛中以410℃加熱1小時。該加熱過程的目的是氫化氧氮化硅膜，以便使其成為氫的來源。
接著，如圖10B所示，在第二無機絕緣層114上形成0.5-1μm的第一有機絕緣層115。可以用熱固性聚丙烯材料作為有機絕緣材料，它是被旋涂的，在250℃下煅燒，形成平化膜。在該膜上，形成50-100nm厚的第三無機絕緣層116。
當形成第三無機絕緣層116時，在80-200℃下加熱具有上面形成有第二無機絕緣層114的基板來脫水。適于第三無機絕緣層116的一個示例性材料是用硅作為靶通過濺射形成的氮化硅膜。可以適當選擇形成膜的條件。最好是，通過用于濺射的RF功率施加氮(N2)或氮和氬的混合物。可以在從室溫到200℃的溫度范圍內對基板進行處理。
接著，如圖10C所示，使用光掩模(5)通過光刻法形成掩模圖形，通過干腐蝕形成輸入端子的接觸孔30和開口31。干腐蝕的條件如下用CF4、O2和He蝕刻第三無機絕緣層116和第一有機絕緣層115，然后，用CHF3蝕刻第二無機絕緣層和柵電極絕緣層。
此后，如圖11A所示，用Al、Ti、Mo或W形成引線和像素電極。用光掩模(6)形成引線。例如，使用厚50-250nm的Ti膜和厚300-500nm的Al和Ti的合金膜的層疊膜。由此形成引線117-125。接著，通過濺射形成厚30-120nm的ITO，然后使用光掩模(7)通過光刻法在其上形成預定圖形。由此形成發光元件的陽極層126，在輸入端子的引線上形成ITO膜127。圖14示出了在該階段的像素的頂視圖。
接著，如圖11B所示，形成第二有機絕緣層128。該層用類似于第一有機絕緣層115的聚丙烯材料形成。之后，在陽極層126、陰極層310的連接和輸入端子上使用光掩模(8)形成開口。形成第二有機絕緣層128，以便覆蓋陽極126的末端，其側表面具有40度的傾斜角。
有機絕緣層材料是吸濕的且吸留水分。為了防止水分的吸留和釋放，在第二有機絕緣層128上形成厚10-100nm的第四無機絕緣層129。第四無機絕緣層129用含氮化物的無機絕緣材料形成。第四無機絕緣層129由通過濺射制造的氮化硅膜形成。可用膜類似于用于第三無機絕緣層116的膜。第四無機絕緣層129覆蓋第二有機絕緣層128的上表面和側表面，錐形末端和陽極層126重疊。這樣，在輸入端子處形成第四無機絕緣層129，以便覆蓋第二有機絕緣層128上形成的開口的側表面，從而防止水分進入該區域。
接著，形成包含發光材料的有機化合物層130。通過濺射或電阻加熱淀積在包含發光材料的有機化合物層上形成陰極層131。用氟化鈣或氟化銫作為陰極材料并通過真空淀積對其進行淀積來形成陰極層131。
陰極131由氟化鋰和鋁的層疊結構形成。用惰性氣體(通常為氬)作為濺射氣體。濺射氣體的離子不僅被外層覆蓋物電場加速且和靶不一致，而且被弱外層覆蓋物電場加速并在陽極下注入包含發光材料的有機化合物層130中。惰性氣體通過位于有機化合物層晶格之間而防止分子或原子移位，改善了有機化合物的穩定性。此外，形成在陽極131上的第五無機絕緣層132由氮化硅或DLC膜形成。惰性氣體的離子(通常是氬)在基板的側面上被弱外層覆蓋物電場加速并穿過陽極在陽極131下注入到有機化合物層131中。然后，可得到改善有機化合物的穩定性的效果。
最后，形成密封圖形，粘接密封板，制造圖1所示的發光設備。
實施例2本實施例和實施例1的不同結構在于像素部分，如圖31和32所示。在該實施例中，從開始到形成第三無機絕緣層116引線123、陽極126的過程和圖1相同。
如圖31A所示，覆蓋陽極126末端的第二有機絕緣層180由感光負型丙烯酸樹脂形成。這樣，第二有機絕緣層180和陽極126接觸的末端具有圖中所示的有曲率的傾斜表面，其形狀可以用至少兩個曲率R1和R2表達。R1的中心位于引線上，而R2的中心位于引線下方。該形狀可根據曝光度輕微變化，膜的厚度是1.5μm，R1和R2的值是0.2-2μm。該傾斜的表面具有連續變化的曲率。
接著，沿具有這些平滑曲率的傾斜表面，形成如圖31B所示的第四無機絕緣層129、有機化合物層130、陰極層131和第五無機絕緣層132。第二有機絕緣層180的該部分的形狀具有減輕應力的效果(特別地，陽極126、第四無機絕緣層129和有機化合物層130重疊的區域)，可防止發光元件從該末端部分劣化。即，這種結構可防止從像素周邊開始然后擴展到其它區域的連續劣化。換言之，不能擴大不發光的區域。
圖32A示出了一個例子，其中，第二有機絕緣層181用感光正性丙烯酸樹脂來代替感光負性丙烯酸樹脂來形成。在這種情況下，末端部分的形狀是不同的。R3的曲率半徑是0.2-2，其中心位于陽極層126下方。在形成第二有機絕緣層181之后，沿具有圖32B所示曲率的傾斜表面形成第四無機絕緣層129、有機化合物層130、陰極層131和第五無機絕緣層132。通過該結構可獲得類似的效果。
該實施例可以和實施例1和2組合起來實施。
實施例3對于實施例1-2，對發光元件309中有機化合物層的結構不限制，以便可使用任何已知的結構。有機化合物層130具有發光層，空穴注入層，電子注入層，空穴傳輸層和電子傳輸層，可以具有層疊這些層的結構，或形成這些層的部分或全部材料混合的結構。特別地，包括發光層，空穴注入層，電子注入層，空穴傳輸層和電子傳輸層。基板EL元件具有按陽極、發光層、陰極這種順序層疊的結構。其它可能的結構包括按陽極、空穴注入層、發光層和陰極這樣順序層疊層的結構，或者按陽極、空穴注入層、發光層、電子傳輸層和陰極這種順序層疊層的結構。
典型地，用有機化合物形成發光層。但是，也可以用包括有機化合物或無機化合物和發光材料的電荷注入傳輸材料形成，它可包含選自低分子有機化合物、中分子有機化合物和聚合有機化合物的有機化合物制成的一個或多個層，發光層可以和電子注入傳輸型或空穴注入傳輸型的無機化合物組合。中分子有機化合物指不升華的且分子數位為20或更少，或者鏈接分子的長度不超過10μm的有機化合物。
可用的發光材料包括絡合物，例如三-8-喹啉鋁(tris-8-quinolinolatoalumium)絡合物或雙(苯并喹啉(benzoquinolinolato))鈹絡合物作為低分子有機化合物，苯基蒽衍生物，四芳基二胺衍生物和聯苯乙烯苯衍生物。用以上材料其中之一作為主物質，可以施加香豆素衍生物，DCM，喹吖啶酮和紅熒烯。也可以施加其它已知的材料。聚合有機化合物包括聚對亞苯基1，2-亞乙烯基(polyparaphenylenevinylenes)，聚對亞苯基(polyparaphenylens)，聚噻吩和聚芴，包括聚(p-亞苯基1，2亞乙烯基)(PPV)，聚(2，5-二烷氧基-1，4-亞苯基1，2亞乙烯基)(RO-PPV)，聚[2-2＇-乙基己氧基(ethylhexoxy)]-5-甲氧基-1，4-亞苯基1，2亞乙烯基](MEH-PPV)，聚[2-(二烷氧基苯)-1，4-亞苯基1，2亞乙烯基](ROPh-PPV)，聚(p-亞苯基)(PPP)，聚(2，5-二烷氧基-1，4-亞苯基)(RO-PPP)，聚(2，5-二己氧基(dihexoxy)-1，4-亞苯基)，聚噻吩(PT)，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)-噻吩](POPT)，聚[3-(4-辛基苯)-2，2-并噻吩])(PTOPT)，聚芴(PF)，聚(9，9-二烷基芴)(PDAF)，聚(9，9-二辛基芴)(PDOF)。
電荷注入傳輸層可使用無機化合物，例如類金剛石碳(DLC)、Si、Ge和其氧化物和氮化物。以上材料還可以適當添加P、B或N。此外，電荷注入傳輸層可以是堿金屬或堿土金屬的氧化物、氮化物或氟化物，或者至少有Zn、Sn、V、Ru、Sm和In的堿金屬或堿土金屬的化合物或合金。
列出的材料只是例子。利用這些材料，可以制造功能層，例如空穴注入傳輸層，空穴傳輸層，電子注入傳輸層，電子傳輸層，發光層，電子阻擋層和空穴阻擋層，將它們適當層疊，形成發光元件。此外，還可形成將這些層組合起來的混合層或混合連接。電致發光具有兩種類型的光，即在從單重激發態移回到基態時發射的光(熒光)，和從三重激發態移回到基態時發射的光(磷光)。根據本發明的電致發光元件可以使用其中一種光或兩種光都使用。
本實施例可以和實施例1-3組合起來實施。
實施例4可以將實施例1中發光元件309的陽極層126和陰極層131顛倒。在這種情況下，按陽極層126、有機化合物層130和陰極層131的順序層疊層。代替ITO，也可以將具有半透明性、厚度為10-30nm的功函數為4eV或更大的金屬氮化物(例如氮化鈦)用于陰極層126。此外，可以在厚10-30nm的鋁層上形成有厚0.5-5nm的氟化鋰形成的陰極層131。
本實施例可以和實施例1-4組合起來進行實施。
實施例5參考附圖18描述本實施例中施加到TFT上的半導體層的制造過程實施例。在本實施例中，連續振蕩激光束掃描形成在絕緣表面上的非晶硅膜，從而使其結晶。
如圖18A所示，包含厚度100nm的氧氮化硅膜的阻擋層402形成在玻璃基板401上。在阻擋層402上，通過等離子CVD方法形成厚54nm的非晶硅膜403。
激光束是通過NdYVO4激光振蕩器連續振蕩照射的連續光束，照射通過波長轉換元件所得到的二次諧波(532nm)。通過光學系統以橢圓形收集連續的振蕩激光束，并且通過將基板401的相對位置移到激光照射光束405的點上，使非晶硅膜403結晶，形成晶體硅膜404。可以采用F20圓柱形透鏡作為光學系統，在照射的表面上將直徑2.5mm的激光束變換成長軸2.5mm、短軸20μm的橢圓形形狀。
當然，同樣可使用其它激光振蕩器。作為連續固態激光振蕩器，可使用用晶體的激光振蕩器，晶體例如YAG、YVO4、YLF或YALO3，摻雜Cr、Nd、Er、Ho、Ce、Co、Ti或Tm。
當用NdYVO4激光振蕩器的二次諧波(532nm)時，通過玻璃基板401和阻擋層402發射該波長的激光束。所以，如圖18B所示，可以從玻璃基板401側照射激光束406。
結晶從照射激光束405的區域開始，形成晶體硅膜404。可以在向前或向后的一個方向上掃描激光束。當向后和向前掃描時，每次掃描可以改變激光能量密度，以便逐漸結晶。掃描也可以有脫氫作用，這在非晶硅膜將被結晶時通常是必要的。在那種情況下，可以以更低的能量密度執行第一次掃描，接著，在脫氫之后，以較高的能量密度執行第二次掃描，從而完成結晶。這種過程也可提供結晶半導體膜，在該膜中，晶粒在激光束掃描的方向上延伸。在這些工序之后，將半導體層向島一樣分隔，這可用于實施例1。
該實施例所示的結構僅是示例性的。只要能獲得類似的效果，也可使用其它的激光振蕩器、其它的光學系統及其組合。
實施例6下面參考圖19說明應用到實施例1中的TFT上的半導體層制造過程的一個實施例。在該實施例中，事先晶化形成在絕緣表面上的非晶硅膜，然后，通過連續振蕩的激光束來擴展晶粒的尺寸。
如圖19A所示，如實施例1那樣，在玻璃基板501上形成阻擋層502和非晶硅膜503。為了將Ni作為金屬元素加到較低的結晶溫度并促進晶化，旋涂乙酸鎳5ppm溶液，形成包含層504的催化劑元素。
如圖19B所示，通過在580℃加熱四個小時晶化非晶硅膜。通過Ni的作用，在非晶硅膜中形成并擴散硅化物，同時晶體生長。最后得到的晶體硅膜506由條形或針形晶體組成，從宏觀角度看時，每個晶體在特定方向上生長，這樣，結晶方向是均一的。并且，其特征在于平面(110)具有高取向率。
如圖19C所示，通過連續振蕩激光束508執行掃描，從而提高晶體硅膜506的結晶質量。通過照射激光束，晶體硅膜熔化并再結晶。在該再結晶中，晶粒在激光束的掃描方向上延伸。由于晶體硅膜的表面是均勻的，因此能抑制具有不同結晶平面的晶粒的淀積和錯位的形成。在這些工序之后，半導體象島一樣被分離，這可適用于實施例1。
實施例7下面參考圖20說明實施例1中施加到TFT上的半導體層的制造過程的實施例。
如圖20A所示，如實施例1那樣，在玻璃基板511上形成阻擋層512和非晶硅膜513。在該膜上，由等離子CVD形成厚100nm的氧化硅膜作為掩模絕緣膜514，并設置開口515。為了作為催化劑元素添加Ni，旋涂乙酸鎳5ppm溶液。Ni溶液在開口515處和非晶硅膜接觸。
下面，如圖20B所示，通過在580℃加熱四個小時晶化非晶硅膜。通過催化劑元素的作用，晶體從平行于基板表面的方向上的開口515開始生長。最后得到的晶體硅膜517由條形或針形晶體組成，從宏觀角度看時，每個晶體在特定方向上生長，這樣，結晶方向是均一的。并且，它在特定方向上取向。
加熱后，通過蝕刻去除掩模絕緣膜514，獲得圖20C所示的晶體硅膜517。在這些工序之后，半導體層象島一樣被分離，這可適用于實施例1。
實施例8在實施例6或7中，在形成晶體硅膜507或517之后，可增加一道工序，通過吸雜法去除留在濃度為1019原子/cm3或更高的膜中的催化劑元素。
如圖21所示，在晶體硅膜507上形成包含氧化硅薄膜的阻擋層509，然后，通過濺射形成加有1×1020原子/cm3-1×1021原子/cm3氬或磷的非晶硅膜，作為吸雜位置510。
通過以爐內退火在600℃下加熱12小時，或者以用燈光或加熱氣體的RTA在650-800℃下加熱30-60分鐘，作為催化劑元素添加的Ni可被分離到吸雜位置510。該過程將晶體硅膜507的催化劑元素濃度降低到1017原子/cm3或更小。
在類似條件下進行吸雜對在實施例5中形成的晶體硅膜是有效的。通過這種吸雜，可以去除包含在晶體硅膜中的少量金屬元素，所述晶體硅膜是通過向非晶硅膜照射激光束形成的。
實施例9圖23示出了由EL面板制成模塊的實施例，如實施例1所示，在所述面板中，在玻璃基板上整體形成像素部分和驅動電路部分。圖23A示出了一個EL模塊，在模塊上，例如包含電源電路的IC安裝在EL面板上。
在圖23A中，EL面板800設有像素部分803，具有用于每個像素的發光元件；掃描線驅動電路804，用于選擇像素部分803中的像素；信號線驅動電路805，用于向所選像素提供視頻信號。此外，印刷基板806設有控制器801和電源電路802。從控制器801或電源電路802輸出的各種信號和電源電壓經FPC807提供給EL面板800的像素部分803、掃描線驅動電路804和信號線驅動電路805。
電源電壓和各種信號經布置多個輸入端子的接口(I/F)部分808提供給印刷基板806。在該實施例中，用FPC在EL面板800上安裝印刷基板806，但本發明不限于這種特殊結構。用COG(玻璃上芯片)技術可以在EL面板800上直接安裝控制器801和電源電路802。在印刷基板806中，由于可防止信號尖銳上升沿的在布線中形成的電容或布線本身的電阻會在電源電壓或信號中引入噪聲。為了避免這個問題，印刷基板806可設有電容器或緩沖器這樣的元件，以便防止電源電壓或信號上的噪聲，并保持尖銳的信號上升沿。
圖23B是印刷基板806的結構方框圖。提供給接口808的各種信號和電源電壓被提供給控制器801和電源電路802。控制器801具有A/D轉換器809、PLL(鎖相回路)810、控制信號發生器811和SRAM(靜態隨機存取存儲器)812和813。盡管本實施例用SRAM，但也可以使用SDRAM或DRAM(動態隨機存取存儲器，只要能高速讀/寫數據)。
經接口808提供的視頻信號通過A/D轉換器809從并行形式轉換為串行形式，然后作為對應于R、G、B色的視頻信號分別輸入到控制信號發生器811中。基于經接口808提供的信號，A/D轉換器809產生Hsync信號、Vsync信號，時鐘信號CLK，交流電壓[VAC]，所有這些都輸入到控制信號發生器811中。
鎖相回路810能使經接口808提供的各種信號的頻率段和控制信號發生器811的工作頻率匹配。控制信號發生器811的工作頻率不總和經接口808提供的各種信號的頻率相同，使得鎖相回路810調整控制信號發生器811的工作頻率，從而使該頻率和信號的頻率同步。輸入到控制信號發生器811中的視頻信號臨時寫入并存儲在SRAM812和813中。控制信號發生器811從存儲在SRAM812中的所有視頻信號位中一次一位地讀出對應于所有像素的視頻信號，并將該位提供給EL面板800的信號線驅動電路805。
控制信號發生器811將與發光元件為每個位發射光期間相關的信息提供給EL面板800的掃描線驅動電路804。電源電路802將預定的電源電壓提供給EL面板800的信號線驅動電路805、掃描線驅動電路804和像素部分803。
圖22示出了電子設備的例子，其中可包含以上EL模塊。
圖22A是包含上述EL模塊的電視接收機的例子，包含外殼3001，支座3002和顯示單元3003。在顯示單元3003中采納根據本發明制造的TFT基板，完成電視接收機。
圖22B是包含EL模塊的視頻攝像機的一個例子，包含機體3011、顯示單元3012、聲音輸入3013、操作開關3014、電池3015和圖像接收部分3016。在顯示單元3012中采納根據本發明制造的TFT基板，完成視頻攝像機。
圖22C是包含EL模塊的筆記本型個人計算機的一個例子，包含機體3021、外殼3022、顯示單元3023和鍵盤3024。在顯示單元3023中采納根據本發明制造的TFT基板，完成個人計算機。
圖22D是包含EL模塊的PDA(個人數字助理)的例子，包含機體3031、輸入筆3032、顯示單元3033、操作按鈕3034和外部接口3035。在顯示單元3033中采納根據本發明制造的TFT基板，完成PDA。
圖22E是包含EL模塊的汽車音響系統的例子，包含機體3041、顯示單元3042、操作開關3043和3044。在顯示單元3042中采納根據本發明制造的TFT基板，完成汽車音響系統。
圖22F是包含EL模塊的數字照相機的一個例子，包含機體3051、顯示單元(A)3052、目鏡3053、操作開關3054、顯示單元(B)3055和電池3056。在顯示單元(A)3052和(B)3055中采納根據本發明制造的TFT基板，完成數字照相機。
圖22G是包含EL面板的移動電話的一個例子，包含機體3061、語音輸出部分3062、語音輸入部分3063、顯示單元3064、操作開關3065和天線3066。在顯示單元3064中采納根據本發明制造的TFT基板，完成移動電話。
本發明的應用不限于圖中所示的應用。相反，它可以在各種電子設備中被采用。
根據本發明，作為TFT主要組成部分的半導體膜、柵極絕緣膜和柵電極在其上表面上和其下表面下被無機絕緣材料包圍，以防止被堿金屬和有機材料污染。無機絕緣材料選自包含氮化硅、氧氮化硅、氧氮化鋁、氧化鋁和氮化鋁組成的組。有機發光元件局部包含堿金屬，且被無機絕緣材料包圍，從而實現可防止從外界滲入氧氣或水分的結構。無機絕緣材料選自由氮化硅、氧氮化硅、氧氮化鋁、氮化鋁和DLC組成的組。該結構可提高發光設備的可靠性。
權利要求
1.一種發光器件，包含絕緣表面上的薄膜晶體管，包含半導體層；柵極絕緣膜；和柵電極；在半導體層下的第一無機絕緣層；柵電極上的第二無機絕緣層；在第二無機絕緣層上的第一有機絕緣層；在第一有機絕緣層上的第三無機絕緣層；第三無機絕緣層上形成的陽極層；和陽極層的末端重疊的第二有機絕緣層，第二有機絕緣層具有曲率連續變化的傾斜表面；第四無機絕緣層，形成在第二有機絕緣層的上表面和側表面上，第四無機絕緣層在陽極層上有開口，包含在陽極層和第四無機絕緣層上形成的有機材料的發光層；在包含有機材料的發光層上形成的陰極層；以及在陰極層上形成的第五無機絕緣層；其中，從發光元件發射的光通過第三無機絕緣層可見，以及其中，第三無機絕緣層到第四無機絕緣層的每一層都包含選自由氮化硅和氮化鋁組成的組中的材料。
2.一種發光器件，包含包含薄膜晶體管的絕緣表面上的像素部分，薄膜晶體管包含半導體層，柵極絕緣膜，和柵電極；包含薄膜晶體管的絕緣表面上的驅動電路部分，薄膜晶體管包含半導體層，柵極絕緣膜，和柵電極，半導體層下的第一無機絕緣層，柵極絕緣膜和柵電極上的第二無機絕緣層，第二無機絕緣層上的第一有機絕緣層，第一有機絕緣層上的第三無機絕緣層，陽極層，形成在第三無機絕緣層上，第二有機絕緣層，和陽極層的末端重疊，第二有機絕緣層具有35-45度的傾斜角，第四無機絕緣層，形成在第二有機絕緣層的上表面和側表面上，第四無機絕緣層在陽極層上有開口，發光層，包含形成在陽極層和第四無機絕緣層上的有機材料，在包含有機材料的發光層上形成的陰極層，在陰極層上形成的第五無機絕緣層；以及在第四無機絕緣層上形成的密封圖形，其中，在像素部分的周邊區域中形成驅動電路部分，其中，從發光材料發射的光通過第三無機絕緣層可見，其中，第三無機絕緣層和第四無機絕緣層中的每一層都包含選自由氮化硅和氮化鋁組成的組中的材料，以及其中，密封圖形和驅動電路部分重疊。
3.根據權利要求1所述的發光器件，還包含在第四無機絕緣層上的密封圖形，其中，在密封圖形的內部設置在陰極層和陰極層下形成的布線之間的連接。
4.根據權利要求2所述的發光器件，其中，在密封圖形的內部設置在陰極層和陰極層下形成的布線之間的連接。
5.根據權利要求1所述的發光器件，其中，第三無機絕緣層到第五無機絕緣層的每一層都包含通過RF濺射方法形成的氮化硅。
6.根據權利要求2所述的發光器件，其中，第三無機絕緣層到第五無機絕緣層的每一層都包含通過RF濺射方法形成的氮化硅。
7.根據權利要求1所述的發光器件，其中，第三無機絕緣層到第五無機絕緣層的每一層包含蝕刻速率為9nm/min或更低的氮化硅。
8.根據權利要求2所述的發光器件，其中，第三無機絕緣層到第五無機絕緣層的每一層包含蝕刻速率為9nm/min或更低的氮化硅。
9.根據權利要求1所述的發光器件，其中，第三無機絕緣層到第五無機絕緣層的每一層包含氫濃度為1×1021原子/cm3或更低的氮化硅。
10.根據權利要求2所述的發光器件，其中，第三無機絕緣層到第五無機絕緣層的每一層包含氫濃度為1×1021原子/cm3或更低的氮化硅。
11.根據權利要求1所述的發光器件，其中，第三無機絕緣層到第五無機絕緣層的每一層包含氧濃度為5×1018-5×1021原子/cm3的氮化硅。
12.根據權利要求2所述的發光器件，其中，第三無機絕緣層到第五無機絕緣層的每一層包含氧濃度為5×1018-5×1021原子/cm3的氮化硅。
13.一種發光器件，包含絕緣表面上的薄膜晶體管，包含半導體層；柵極絕緣膜；和柵電極；在半導體層下的第一無機絕緣層；柵電極和柵極絕緣膜上的第二無機絕緣層；在第二無機絕緣層上的第一有機絕緣層；在第一有機絕緣層上的第三無機絕緣層；第三無機絕緣層上形成的陽極層；和陽極層的末端重疊的第二有機絕緣層，第二有機絕緣層具有曲率連續變化的傾斜表面；第四無機絕緣層，形成在第二有機絕緣層的上表面和側表面上，第四無機絕緣層在陽極層上有開口，包含在陽極層和第四無機絕緣層上形成的有機材料的發光層；在包含有機材料的發光層上形成的陰極層；其中，第三無機絕緣層和第四無機絕緣層的每一層都包含選自由氮化硅和氮化鋁組成的組中的材料。
14.根據權利要求13所述的發光器件，其中，第三無機絕緣層到第五無機絕緣層的每一層包含氫濃度為1×1021原子/cm3或更低的氮化硅。
15.根據權利要求13所述的發光器件，其中，第三無機絕緣層到第五無機絕緣層的每一層包含氧濃度為5×1018-5×1021原子/cm3的氮化硅。
16.一種發光器件，包含包含薄膜晶體管的絕緣表面上的像素部分，薄膜晶體管包含半導體層，柵極絕緣膜，和柵電極；包含薄膜晶體管的絕緣表面上的驅動電路部分，薄膜晶體管包含半導體層，柵極絕緣膜，和柵電極，半導體層下的第一無機絕緣層，柵電極和柵極絕緣層上的第二無機絕緣層，第二無機絕緣層上的第一有機絕緣層，第一有機絕緣層上的第三無機絕緣層，陽極層，形成在第三無機絕緣層上，第二有機絕緣層，和陽極層的末端重疊，第二有機絕緣層具有35-45度的傾斜角，第四無機絕緣層，形成在第二有機絕緣層的上表面和側表面上，第四無機絕緣層在陽極層上有開口，發光層，包含形成在陽極層和第四無機絕緣層上的有機材料，在包含有機材料的發光層上形成的陰極層，在第四無機絕緣層上的密封圖形，其中，在像素部分的周邊區域中形成驅動電路部分，和其中，第三無機絕緣層和第四無機絕緣層中的每一層都包含選自由氮化硅和氮化鋁組成的組中的材料。
17.根據權利要求16所述的發光器件，其中，密封圖形和驅動電路部分重疊。
18.根據權利要求16所述的發光器件，還包含在陰極層上的第五無機絕緣膜。
19.根據權利要求16所述的發光器件，其中，第三無機絕緣層到第四無機絕緣層的每一層包含氫濃度為1×1021原子/cm3或更低的氮化硅。
20.根據權利要求17所述的發光器件，其中，第三無機絕緣層到第五無機絕緣層的每一層包含氫濃度為1×1021原子/cm3或更低的氮化硅。
21.根據權利要求18所述的發光器件，其中，第三無機絕緣層到第五無機絕緣層的每一層包含氫濃度為1×1021原子/cm3或更低的氮化硅。
22.根據權利要求16所述的發光器件，其中，第三無機絕緣層到第五無機絕緣層的每一層包含氧濃度為5×1018-5×1021原子/cm3的氮化硅。
23.根據權利要求17所述的發光器件，其中，第三無機絕緣層到第五無機絕緣層的每一層包含氧濃度為5×1018-5×1021原子/cm3的氮化硅。
24.根據權利要求18所述的發光器件，其中，第三無機絕緣層到第五無機絕緣層的每一層包含氧濃度為5×1018-5×1021原子/cm3的氮化硅。
25.一種制造發光設備的方法，所述發光設備包含包含薄膜晶體管的像素部分，薄膜晶體管包含半導體層、柵極絕緣膜和柵電極；發光元件，包括在陽極層和陰極層之間包含有機材料的發光層；包含有薄膜晶體管的驅動電路部分，薄膜晶體管包含半導體層、柵極絕緣膜和柵電極，所述方法包含以下步驟在絕緣表面上形成第一無機絕緣層，在第一無機絕緣層上形成包含晶體硅的半導體層，在半導體層上形成柵極絕緣膜，在柵極絕緣膜上形成柵電極，在半導體層中形成雜質區域，在柵電極和柵極絕緣膜上形成第二無機絕緣層，在第二無機絕緣層上形成第一有機絕緣層，在第二有機絕緣層上形成第三無機絕緣層，在第三無機絕緣層上形成陽極層，形成和陽極層的末端重疊的第二有機絕緣層，第二有機絕緣層具有曲率連續變化的傾斜表面，在第二有機絕緣層的上表面和側表面上形成第四無機絕緣層，第四無機絕緣層在陽極層上具有開口，在陽極層上形成包含有機材料的發光層，包含有機材料的發光層的末端和第四無機絕緣層重疊，以及在包含有機材料的發光層上形成陰極層，其中，在像素部分的周邊區域中形成驅動電路部分，和其中，第三無機絕緣層和第四無機絕緣層中的每一層都包含選自通過RF濺射形成的氮化硅和氮化鋁組成的組中的材料。
26.一種制造發光器件的方法，所述發光器件包含包含薄膜晶體管的像素部分，薄膜晶體管包含半導體層、柵極絕緣膜和柵電極；發光元件，包括在陽極層和陰極層之間包含包含發光材料的有機材料的發光層；包含有薄膜晶體管的驅動電路部分，薄膜晶體管包含半導體層、柵極絕緣膜和柵電極，所述方法包含以下步驟在絕緣表面上形成第一無機絕緣層，在第一無機絕緣層上形成包含晶體硅的半導體層，在半導體層上形成柵極絕緣膜，在柵極絕緣膜上形成柵電極，在半導體層中引入雜質，在柵電極和柵極絕緣膜上形成第二無機絕緣層，在第二無機絕緣層上形成第一有機絕緣層，在第一有機絕緣層上形成第三無機絕緣層，在第三無機絕緣層上形成陽極層，形成和陽極層的末端重疊的第二有機絕緣層，第二有機絕緣層具有曲率連續變化的傾斜表面，在第二有機絕緣層的上表面和側表面上形成第四無機絕緣層，第四無機絕緣層在陽極層上具有開口，在陽極層上形成包含有機材料的發光層，包含有機材料的發光層的末端和第四無機絕緣層重疊，在包含有機材料的發光層上形成陰極層，在密封圖形和驅動電路部分重疊的位置在第四絕緣層上形成密封圖形；以及和密封圖形對準粘接密封板，其中，在像素部分的周邊區域中形成驅動電路部分，和其中，第三無機絕緣層和第四無機絕緣層的每一層包含通過RF濺射形成的氮化硅或氮化鋁。
27.根據權利要求25所述的發光器件制造方法，其中，第三無機絕緣層和第四無機絕緣層的每一層包含用硅作為靶且僅用氮作為濺射氣體通過RF濺射形成的氮化硅。
28.根據權利要求26所述的發光器件制造方法，其中，第三無機絕緣層和第四無機絕緣層的每一層包含用硅作為靶且僅用氮作為濺射氣體通過RF濺射形成的氮化硅。
29.根據權利要求25所述的發光器件制造方法，其中，第三無機絕緣層和第四無機絕緣層中的每層都是利用渦輪分子泵或低溫泵在1×10-3Pa或更小的背壓下，用N2氣體或N2氣體和惰性氣體的混合物濺射單晶硅靶形成的。
30.根據權利要求26所述的發光器件制造方法，其中，第三無機絕緣層和第四無機絕緣層中的每層都是利用渦輪分子泵或低溫泵在1×10-3Pa或更小的背壓下，用N2氣體或N2氣體和惰性氣體的混合物濺射單晶硅靶形成的。
31.根據權利要求25所述的發光器件制造方法，其中，在形成第一有機絕緣層后，通過在減壓下加熱并脫水形成第三無機絕緣層。
32.根據權利要求26所述的發光器件制造方法，其中，在形成第一有機絕緣層后，通過在減壓下加熱并脫水形成第三無機絕緣層。
33.根據權利要求25所述的發光器件制造方法，其中，在形成第二有機絕緣層后，通過在減壓下加熱并脫水形成第四無機絕緣層。
34.根據權利要求26所述的發光器件制造方法，其中，在形成第二有機絕緣層后，通過在減壓下加熱并脫水形成第四無機絕緣層。
35.根據權利要求25所述的發光器件制造方法，還包含在形成陰極層之后在陰極層上形成第五無機絕緣層的步驟。
36.根據權利要求26所述的發光器件制造方法，還包含在形成陰極層之后在陰極層上形成第五無機絕緣層的步驟。
37.一種發光器件，包含絕緣表面上的薄膜晶體管，包含半導體層；柵極絕緣膜；和柵電極；在半導體層下的第一無機絕緣層；柵電極上的第二無機絕緣層；在第二無機絕緣層上的第一有機絕緣層；在第一有機絕緣層上的第三無機絕緣層；第三無機絕緣層上形成的陽極層；和陽極層的末端重疊的第二有機絕緣層，第二有機絕緣層具有曲率連續變化的傾斜表面；第四無機絕緣層，形成在第二有機絕緣層的上表面和側表面上，第四無機絕緣層在陽極上有開口，包含在陽極層和第四無機絕緣層上形成的有機材料的發光層；在包含有機材料的發光層上形成的陰極層；以及在陰極層上形成的第五無機絕緣層；其中，第三無機絕緣層到第四無機絕緣層的每一層都包含選自由氮化硅和氮化鋁組成的組中的材料。
38.一種發光器件，包含包含薄膜晶體管的絕緣表面上的像素部分，薄膜晶體管包含半導體層，柵極絕緣膜，和柵電極；包含薄膜晶體管的絕緣表面上的驅動電路部分，薄膜晶體管包含半導體層，柵極絕緣膜，和柵電極，半導體層下的第一無機絕緣層，柵極絕緣膜和柵電極上的第二無機絕緣層，第二無機絕緣層上的第一有機絕緣層，第一有機絕緣層上的第三無機絕緣層，陽極層，形成在第三無機絕緣層上，第二有機絕緣層，和陽極層的末端重疊，第二有機絕緣層具有35-45度的傾斜角，第四無機絕緣層，形成在第二有機絕緣層的上表面和側表面上，第四無機絕緣層在陽極層上有開口，發光層，包含形成在陽極層和第四無機絕緣層上的有機材料，在包含有機材料的發光層上形成的陰極層，在陰極層上的第五無機絕緣層；以及在第四無機絕緣層上形成的密封圖形，其中，在像素部分的周邊區域中形成驅動電路部分，其中，第三無機絕緣層和第四無機絕緣層中的每一層都包含選自由氮化硅和氮化鋁組成的組中的材料。
39.根據權利要求38所述的發光器件，其中，密封圖形和驅動電路部分重疊。
40.根據權利要求37所述的發光器件，其中，第三無機絕緣層到第四無機絕緣層的每一層包含氫濃度為1×1021原子/cm3或更低的氮化硅。
41.根據權利要求38所述的發光器件，其中，第三無機絕緣層到第四無機絕緣層的每一層包含氫濃度為1×1021原子/cm3或更低的氮化硅。
42.根據權利要求37所述的發光器件，其中，第三無機絕緣層到第四無機絕緣層的每一層包含氧濃度為5×1018-5×1021原子/cm3的氮化硅。
43.根據權利要求38所述的發光器件，其中，第三無機絕緣層到第四無機絕緣層的每一層包含氧濃度為5×1018-5×1021原子/cm3的氮化硅。
44.根據權利要求39所述的發光器件，其中，第五無機絕緣層包含選自由氮化硅和氮化鋁組成的組中的材料。
45.根據權利要求40所述的發光器件，其中，第五無機絕緣層包含選自由氮化硅和氮化鋁組成的組中的材料。
46.根據權利要求39所述的發光器件，其中，第五無機絕緣層包含氫濃度為1×1021原子/cm3或更低的氮化硅。
47.根據權利要求40所述的發光器件，其中，第五無機絕緣層包含氫濃度為1×1021原子/cm3或更低的氮化硅。
48.根據權利要求39所述的發光器件，其中，第五無機絕緣層包含氧濃度為5×1018-5×1021原子/cm3的氮化硅。
49.根據權利要求40所述的發光器件，其中，第五無機絕緣層包含氧濃度為5×1018-5×1021原子/cm3的氮化硅。
全文摘要
本發明的目的是提高包含TFT和有機發光元件的發光設備的可靠性。根據本發明的發光設備具有薄膜晶體管和發光元件，包括柵電極上的第二無機絕緣層，第二無機絕緣層上的第一有機絕緣層，第一有機絕緣層上的第三無機絕緣層，第三無機絕緣層上形成的陽極層，第二有機絕緣層和陽極層的末端重疊且具有35－45度的傾斜角，形成在第二有機絕緣層的上表面和側表面上且在陽極層上有開口的第四無機絕緣層，與陽極層和第四無機絕緣層接觸形成且包含發光材料的有機化合物層，和包含發光材料的有機化合物層接觸形成的陰極層，其中，第三無機絕緣層和第四無機絕緣層用氮化硅或氮化鋁形成。
文檔編號H01L21/77GK1429055SQ0215844
公開日2003年7月9日 申請日期2002年11月8日 優先權日2001年11月9日
發明者山崎舜平, 村上智史, 坂倉真之, 高山徹 申請人:株式會社半導體能源研究所