[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本发明涉及一种半导体器件及其制造方法，所说半导体器件包括具有发光材料夹在两电极间的元件(此后称为发光元件)的器件(此后称为发光器件)，或具有液晶夹在两电极间的元件(此后称作液晶元件)的器件(此后称为液晶显示器件或液晶组件)。例如，本发明涉及一种以液晶显示器件和发光器件为代表的电器件，及具有安装于其上作为元件的此类电器件(电子器件)的电子设备(电子装置)。

应注意，关于这里所用的术语“半导体器件”是指可利用半导电特性工作的任何器件，包括电器件、半导体电路和电子设备。

最近，人们的注意力集中到利用形成于具有绝缘表面的衬底上的半导体薄膜(厚几到几百纳米)的薄膜晶体管(此后称作TFT)。薄膜晶体管已广泛应用于如IC和电器件等电子器件。具体说，为了实际应用，人们正积极地开发用作液晶显示器件和发光器件的开关元件的薄膜晶体管。

另外，近年来重量较轻的趋势促使人们致力于在柔性塑料薄膜上形成发光元件或TFT。然而，目前的情况是仍然未制造出与形成于玻璃基板上的元件相比令人满意的TFT。

采用使用电致发光材料(此后称为EL材料)的发光元件(此后称为EL元件)的发光器件(也叫作发光二极管或电致发光(EL)器件，此后称为EL显示器件或EL组件)有所发展。EL显示器件构成为包括EL材料夹在阳极和阴极间的EL元件。通过在阳极和阴极间加电压，可以使电流通过EL材料，使载流子复合，并发光。由于EL显示器件中的发光元件自身具有以此方式发光的能力，所以不需要液晶显示器件中所用的背光。此外，EL显示器件具有很宽的视角，重量轻，并具有低功耗。

使EL显示器件能够进行彩色显示的方法有：发射红、绿和蓝光的EL元件按矩阵形式排列的方法；发射白光的EL元件与滤色器一起使用的方法。

在采用发射红、绿和蓝光的EL元件的EL显示器件中，由于采用不同EL材料形成发射各色光的EL元件，元件特性各不相同，难以实现均匀的显示。

在发射白光的EL元件与滤色器一起使用的彩色EL显示器件中，在对应于各象素的位置处形成R(红)、G(绿)和B(蓝)滤色器，从而改变将从各象素取出的光的颜色。应注意，对应于各象素的位置是指与象素电极对准的位置。除对应于象素的间隙的位置外，滤色器具有所提供的R(红)、G(绿)和B(蓝)着色层和颜色屏蔽掩模。通过使光透过滤色器，可以取出红、绿和蓝光。滤色器的光屏蔽掩模一般包括含黑染料的金属膜或有机膜。

在液晶显示器件中，采用非晶硅或多晶硅半导体的TFT按矩阵形式排列。液晶材料夹在元件基板和相对基板间，所说元件基板上形成有象素电极、源线和与各TFT相连的栅线，相对基板上具有设置成面对元件基板的对电极。用于彩色显示器的滤色器形成于相对基板上。原则上说，这种液晶显示器件与上述采用滤色器的EL显示器件类似。而且，在元件基板和相对元件的每一个上设置有作为光栏的偏振板，以显示图像。

另外，采用金属膜作光屏蔽掩模的液晶器件具有由于形成于金属膜和其它布线间的寄生电容而容易发生信号延迟的问题。采用有机膜绝缘光屏蔽掩模与其它布线的液晶显示器件具有制造工艺步骤数增加的问题。

本发明的目的是提供一种采用塑料支撑件(包括塑料膜和塑料基板)制造高性能电器件的技术。

本发明的特征在于，在与塑料相比具有较好耐热性的基板(玻璃基板、石英基板、硅基板、金属基板或陶瓷基板)上形成了必要的元件后，通过室温下的处理将各元件转移到塑料支撑件上。

应注意，在有源矩阵电器件的情况下，上述必要元件是指用作象素的开关元件的半导体元件(一般为TFT)、MIM元件和发光元件。

关于塑料支撑件，可以用PES(聚乙烯亚硫酸酯)、PC(聚碳酸酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)或PEN(聚乙烯萘酸酯(polyethylene naphthalate))。

根据本发明的一个方面，一种包括基板上的粘附层、粘附层上的绝缘膜和绝缘膜上的发光元件的半导体器件，其特征在于，从发光元件发射的光通过基板发射。

在这种半导体器件中，基板是包括有机材料的塑料基板。另外，半导体器件还包括绝缘膜上的驱动电路，发光元件和驱动电路包括TFT。

另外，这种半导体器件中，滤色器设置在基板上与发光元件对准的位置。应注意，这里的滤色器是指一种构图的着色层(单色)。另外，该半导体器件的特征在于，所说绝缘膜覆盖滤色器，并被平面化。而且，该半导体器件的特征还在于，滤色器中的红色滤色器设置在至少与TFT的沟道形成区对准的位置处。

另外，该半导体器件中，固定基板设置在发光元件上，使之面对该基板。