(57)【要約】【課題】  上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法及び構造の提供。【解決手段】  本発明の製造方法は、基板上に少なくとも二つのポリシリコンアイランドを画定し且つドープ領域を画定し、順にゲート絶縁層とゲート金属層を堆積させ並びにゲートを画定し、イオン注入してドープ領域を形成し、一層の中間誘電層を堆積させ、並びにコンタクトホールを凹設し、ソース／ドレイン金属層を堆積させ、ソース／ドレインパターンを画定し、且つ該ソース／ドレイン金属を上方向発光型の有機発光ダイオード画素領域まで延伸して該上方向発光型の有機発光ダイオードの下電極となす。その構造の特徴は、上方向発光型の有機発光ダイオードの下電極が、薄膜トランジスタのソース／ドレイン金属層より上方向発光型の有機発光ダイオード画素領域まで延伸されるようにして形成されたことにある。【選択図】        図２０
2006092817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法において、該上方向発光型の有機発光ダイオード画素はＣＭＯＳで駆動され、この製造方法は、
（ａ）基板を提供し、基板上に少なくとも二つのポリシリコンアイランドを画定するステップ、
（ｂ）該基板上にＮ+ 注入の領域を画定するステップ、
（ｃ）ゲート絶縁層とゲート金属層を堆積させ、並びにゲートを画定するステップ、
（ｄ）Ｎ- 注入を実行し、ライトドープドレイン領域を形成するステップ、
（ｅ）ホトレジストでｎ型装置予定部分を被覆し、並びにｐ型装置の予定領域を露出させ、Ｐ+ ドープを行なうステップ、
（ｆ）一層の中間誘電層を堆積させ、並びにコンタクトホールを開けるステップ、
（ｇ）ソース／ドレイン金属層を堆積させ、ソース／ドレインパターンを画定し、且つ該ソース／ドレイン金属層を上方向発光型の有機発光ダイオードの画素領域まで延伸して上方向発光型の有機発光ダイオードの下電極となすステップ、
（ｈ）上方向発光型の有機発光ダイオードの下電極とされるソース／ドレイン金属層上に、順に有機発光層と上電極を形成するステップ、
以上のステップを具えたことを特徴とする、上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法において、（ｇ）のステップの後に更に、
（ｇ１）一部の中間誘電層上にパッシブ保護層を形成するステップ、
を具えたことを特徴とする、上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法において、（ｅ）のステップ中にあって、ホトレジストで被覆したＮ型装置所定部分以外の領域はセルフアライメント注入することを特徴とする、上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法において、基板をガラス、プラスチック、石英、シリコン結晶のいずれかで形成することを特徴とする、上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法。
【請求項５】
請求項１記載の上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法において、ゲート金属層とソース／ドレイン金属層をアルミニム、クロム、モリブデン、銅の少なくとも一種類の金属で形成することを特徴とする、上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法。
【請求項６】
上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法において、該上方向発光型の有機発光ダイオード画素はｐ型薄膜トランジスタで駆動され、この製造方法は、
（ａ）基板上に少なくとも二つのポリシリコンアイランドを画定するステップ、
（ｂ）ゲート絶縁層とゲート金属層を順に堆積させ、並びにゲートを画定するステップ、
（ｃ）Ｐ+ ドープを実行するステップ、
（ｄ）一層の中間誘電層を堆積させ、並びにコンタクトホールを開けるステップ、
（ｅ）ソース／ドレイン金属層を堆積させ、ソース／ドレインパターンを画定し、且つ該ソース／ドレイン金属層を上方向発光型の有機発光ダイオードの画素領域まで延伸して上方向発光型の有機発光ダイオードの下電極となすステップ、
以上のステップを具えたことを特徴とする、上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法。
【請求項７】
薄膜トランジスタと上方向発光型の有機発光ダイオードを具え、該薄膜トランジスタは上方向発光型の有機発光ダイオードを駆動するのに用いられて画定完成された少なくとも一つのソース／ドレインパターンを具えたソース／ドレイン金属層を具え、該有機発光ダイオードは、上電極、有機発光層、下電極を具えている、上方向発光型の有機発光ダイオード画素の構造において、
該上方向発光型の有機発光ダイオードの下電極が該薄膜トランジスタのソース／ドレイン金属層が該上方向発光型の有機発光ダイオードの画素領域に延伸されて形成されたことを特徴とする、上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造の構造。
【請求項８】
請求項７記載の上方向発光型の有機発光ダイオード画素の構造において、ソース／ドレイン金属層がアルミニム、クロム、モリブデン、銅の少なくとも一種類の金属で形成することを特徴とする、上方向発光型の有機発光ダイオード画素の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の有機発光ダイオード画素製造方法及び構造に係り、特に大幅にマスク工程を簡易化し製造コストを削減できる上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法及び構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ周辺装置においてディスプレイは重要な出力装置であり、特に近年、周辺装置の外形に軽量化、薄型化、コンパクト化が要求される状況にあって、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）は広く利用されている。近年、有機発光ダイオード（ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｄｉｏｄｅ；ＯＬＥＤ）が新形態のディスプレイ技術とされ、それは異なる種類の有機分子の間にある異なるエネルギーバンドエネルギーバンドの電子と正孔が結合する時に異なるエネルギーを発射し、即ち異なる色の発光源となることを利用したもので、一般のＴＦＴ−ＬＣＤ中に使用されるバックライトを必要とせず、このためそのディスプレイの全体外観厚さを減らし並びに製造コストを減らすことができ、市場の期待を担っている。
【０００３】
現在比較的新しい技術の有機発光ダイオードの長所は自発光の点であり、当然バックライトモジュールは不要であり、且つカラーフィルタも必要とせず、更にＴＦＴ−ＬＣＤと較べて多くの長所を有している。例えば、高いコントラスト（１００：１）、暗視と明視画質がいずれも良好であり、フルカラー化可能であり、大サイズ化が可能で且つ撓み性を有し、プラスチック基板を用いることができる。これだけでなく、更にＴＦＴ−ＬＣＤより優れた点として、構造が簡単で、耐用性が高く、低コストで、低駆動電圧で（僅かに３〜９Ｖ）で且つ節電でき、１６０度の広視野角を有し、高輝度（１００ｃｄ／ｍ2 ）、反応速度が速い（１０μｓ）等が挙げられる。これから、将来の明るいディスプレイ産業にあって、有機発光ダイオードディスプレイ技術は確かな深い潜在力を有しており、注意に値する発展技術であるといえる。
【０００４】
図１は典型的な有機発光ダイオード画素の構造の表示図である。その基本原理は、バイアス電圧Ｖを印加して電子正孔を正孔輸送層２０００ａと電子輸送層３０００ａを通して発光特性を有する有機発光層４０００に進入させてその内部で再結合させる時、励起光子（ｅｘｃｉｔｉｏｎ）を形成させ、エネルギーを釈放させて元の状態に戻し、一部は有機発光ダイオードの発光源となし、その他の７５％はりん光或いは熱の形式でもとの状態に戻す。選択する発光材料のバンドギャップの違いにより、この一部のエネルギーは異なる色の光の形式で釈放され、有機発光ダイオードのＩＴＯ陽極２０００よりガラス基板１００を透過して下向きの発光現象を形成する。
【０００５】
有機発光ダイオードが高精細度の画質及び更に多くの発光利用率を実現するため、その設計の多くは上方向発光（ｔｏｐ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ）に改変される。図２は改良型の上方向発光型の有機発光ダイオード画素構造表示図である。上方向発光型の有機発光ダイオード中、下電極１３００は透光可能なＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）から反射可能な金属層に改変され、有機発光層１４００及び上電極１２００が加えられ、ガラス基板１１００を通り上向きに発光するものとされる。
【０００６】
図３は周知の９回のマスク工程で完成した有機発光ダイオード画素を駆動するＣＭＯＳ−ＴＦＴ構造表示図である。それは特許文献１に記載の技術であり、それによると、有機発光ダイオード画素を駆動するＣＭＯＳは煩雑な９回ものマスク工程によらねば完成されない。
【０００７】
このほか、図４は周知の５回のマスク工程により完成する有機発光ダイオード画素を駆動するｐ型ＴＦＴ構造表示図である。それは特許文献２に記載の技術であり、それによると有機発光ダイオード画素を駆動するｐ型ＴＦＴは煩雑な５回ものマスク工程によらねば完成されない。
【０００８】
以上の周知の技術は有機発光ダイオード画素を駆動するｐ型ＴＦＴ或いはＣＭＯＳ−ＴＦＴのいずれも大量のマスクを使用しなければ完成できない。しかし、半導体技術に習熟する者であれば分かるように、マスク数を減らすことは工程上の大きな改善であり、即ち一回のマスク工程を減らしてもコスト上、顕著なメリットが得られる。このため、これらの周知の工程は大量に製造コストを浪費し、産業上の競争力を削減することは明らかである。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第６，０３７，１９５号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３３８，９８７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上の周知の技術の欠点を鑑み、本発明は一種の有機発光ダイオード画素の製造方法と構造を提供し、それは、マスク数を減らせ並びに大幅にリソグラフィーエッチング工程を簡易化して製造コストを減らせて製品の産業上の競争力を高められる上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法及び構造を提供するものである。
【００１１】
本発明の主要な目的は、一種の上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法を提供することにあり、この製造方法は伝統的な薄膜トランジスタ製造方法に較べ少なくとも２回のマスク工程を減らせ、伝統的な薄膜トランジスタ製造方法に較べ、大幅に製造コストを減らせるものとする。
【００１２】
本発明の次の目的は、上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法を提供し、薄膜トランジスタの第２金属層と上方向発光型の有機発光ダイオードを結合して、上方向発光型の有機発光ダイオードディスプレイに応用できるようにすることにある。
【００１３】
本発明の別の目的は、上方向発光型の有機発光ダイオード画素構造を提供し、周知の、正孔の導入と下向きの透光の役割を果たすＩＴＯ層を免除できるようにし、更にもともと第２金属層とＩＴＯの間に接続された絶縁層とそれが必要とするコンタクトホールの製造も免除できるようにすることにある。
【００１４】
上述の目的を達成するため、本発明は一種の上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法を提供する。その画素はＣＭＯＳで駆動され、この製造方法は、
（ａ）基板上に少なくとも二つのポリシリコンアイランドを画定し且つＮ+ 注入の領域を画定するステップ、
（ｂ）ゲート絶縁層とゲート電極層を堆積させ、並びにゲートを画定するステップ、
（ｃ）Ｎ- 注入を実行し、ライトドープドレイン領域を形成するステップ、
（ｄ）ホトレジストでｎ型装置予定部分を被覆し、並びにｐ型装置の予定領域を露出させ、Ｐ+ ドープを行なうステップ、
（ｅ）一層の中間誘電層を堆積させ、並びにコンタクトホールを開けるステップ、
（ｆ）ソース／ドレイン金属層を堆積させ、ソース／ドレインパターンを画定し、且つ該ソース／ドレイン金属層を上方向発光型の有機発光ダイオードの画素領域まで延伸して上方向発光型の有機発光ダイオードの下電極となすステップ、
以上のステップを包含する。
【００１５】
本発明はまた一種の上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法を提供する。その画素はｐ型薄膜トランジスタで駆動され、この製造方法は、
（ａ）基板上に少なくとも二つのポリシリコンアイランドを画定し且つ順にゲート絶縁層とゲート金属層を堆積させ、並びにゲートを画定するステップ、
（ｂ）Ｐ+ ドープを実行するステップ、
（ｃ）一層の中間誘電層を堆積させ、並びにコンタクトホールを開けるステップ、
（ｃ）ソース／ドレイン金属層を堆積させ、ソース／ドレインパターンを画定し、且つ該ソース／ドレイン金属層を上方向発光型の有機発光ダイオードの画素領域まで延伸して上方向発光型の有機発光ダイオードの下電極となすステップ、
以上のステップを包含する。
【００１６】
本発明はまた一種の上方向発光型の有機発光ダイオード画素構造を提供する。それは、薄膜トランジスタ、上方向発光型の有機発光ダイオードを具え、該薄膜トランジスタは上方向発光型の有機発光ダイオードを駆動し、該トランジスタは画定完成した少なくとも一つのソース／ドレインパターンを具えたソース／ドレイン金属層を具え、該上方向発光型の有機発光ダイオードは、上電極、有機発光層及び下電極を具え、その特徴は、該上方向発光型の有機発光ダイオードの下電極が該薄膜トランジスタのソース／ドレイン金属層より該上方向発光型の有機発光ダイオードの画素領域まで延伸されたことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１の発明は、上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法において、該上方向発光型の有機発光ダイオード画素はＣＭＯＳで駆動され、この製造方法は、
（ａ）基板を提供し、基板上に少なくとも二つのポリシリコンアイランドを画定するステップ、
（ｂ）該基板上にＮ+ 注入の領域を画定するステップ、
（ｃ）ゲート絶縁層とゲート金属層を堆積させ、並びにゲートを画定するステップ、
（ｄ）Ｎ- 注入を実行し、ライトドープドレイン領域を形成するステップ、
（ｅ）ホトレジストでｎ型装置予定部分を被覆し、並びにｐ型装置の予定領域を露出させ、Ｐ+ ドープを行なうステップ、
（ｆ）一層の中間誘電層を堆積させ、並びにコンタクトホールを開けるステップ、
（ｇ）ソース／ドレイン金属層を堆積させ、ソース／ドレインパターンを画定し、且つ該ソース／ドレイン金属層を上方向発光型の有機発光ダイオードの画素領域まで延伸して上方向発光型の有機発光ダイオードの下電極となすステップ、
（ｈ）上方向発光型の有機発光ダイオードの下電極とされるソース／ドレイン金属層上に、順に有機発光層と上電極を形成するステップ、
以上のステップを具えたことを特徴とする、上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法において、（ｇ）のステップの後に更に、
（ｇ１）一部の中間誘電層上にパッシブ保護層を形成するステップ、
を具えたことを特徴とする、上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法としている。
請求項３の発明は、請求項１記載の上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法において、（ｅ）のステップ中にあって、ホトレジストで被覆したＮ型装置所定部分以外の領域はセルフアライメント注入することを特徴とする、上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法としている。
請求項４の発明は、請求項１記載の上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法において、基板をガラス、プラスチック、石英、シリコン結晶のいずれかで形成することを特徴とする、上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法としている。
請求項５の発明は、請求項１記載の上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法において、ゲート金属層とソース／ドレイン金属層をアルミニム、クロム、モリブデン、銅の少なくとも一種類の金属で形成することを特徴とする、上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法としている。
請求項６の発明は、上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法において、該上方向発光型の有機発光ダイオード画素はｐ型薄膜トランジスタで駆動され、この製造方法は、
（ａ）基板上に少なくとも二つのポリシリコンアイランドを画定するステップ、
（ｂ）ゲート絶縁層とゲート金属層を順に堆積させ、並びにゲートを画定するステップ、
（ｃ）Ｐ+ ドープを実行するステップ、
（ｄ）一層の中間誘電層を堆積させ、並びにコンタクトホールを開けるステップ、
（ｅ）ソース／ドレイン金属層を堆積させ、ソース／ドレインパターンを画定し、且つ該ソース／ドレイン金属層を上方向発光型の有機発光ダイオードの画素領域まで延伸して上方向発光型の有機発光ダイオードの下電極となすステップ、
以上のステップを具えたことを特徴とする、上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法としている。
請求項７の発明は、薄膜トランジスタと上方向発光型の有機発光ダイオードを具え、該薄膜トランジスタは上方向発光型の有機発光ダイオードを駆動するのに用いられて画定完成された少なくとも一つのソース／ドレインパターンを具えたソース／ドレイン金属層を具え、該有機発光ダイオードは、上電極、有機発光層、下電極を具えている、上方向発光型の有機発光ダイオード画素の構造において、
該上方向発光型の有機発光ダイオードの下電極が該薄膜トランジスタのソース／ドレイン金属層が該上方向発光型の有機発光ダイオードの画素領域に延伸されて形成されたことを特徴とする、上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造の構造としている。
請求項８の発明は、請求項７記載の上方向発光型の有機発光ダイオード画素の構造において、ソース／ドレイン金属層がアルミニム、クロム、モリブデン、銅の少なくとも一種類の金属で形成することを特徴とする、上方向発光型の有機発光ダイオード画素の構造としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法及び構造は以下の長所を有している。
１．本発明の使用する方法は薄膜トランジスタの第２金属層、即ちソース／ドレイン金属層と上方向発光型の有機発光ダイオードに結合され、これにより上方向発光型の有機発光ダイオードに応用される。ゆえにもともと正孔輸入と下向き透光の役割を果たすＩＴＯ層を免除でき、さらに、もともと第２金属層とＩＴＯ間に接続された絶縁層とその必要とするコンタクトホールをの製作を免除できる。
２．本発明の上方向発光型の有機発光ダイオードの画素の製造方法と構造は、伝統的な薄膜トランジスタ製造工程より少なくとも２回のマスク工程を減らすことができ、伝統的な薄膜トランジスタの製造工程に較べて大幅に工程ステップ数とコストを減らすことができる。
３．本発明は有効に製造工程の複雑度を減らすか、或いは同じ単位面積内で更に多くのレイアウト空間を提供でき、レイアウト密度を高め、製造コストを減らし、産業上の競争力を高めることができる。
４．本発明の工程は本技術領域の人がこれを理解して実施でき、且つ複雑な工程を必要とせず、また大幅に既存の技術設備を変更する必要もなく、信頼度は周知の技術よりよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の目的、特徴及び機能について更なる理解を得られるよう、以下に図を参照して具体的実施例を挙げて説明するが、本発明は多種類の異なる方式で実施可能であり、本明細書中の内容に限定されるものではない。
【００２０】
本発明は上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法及び構造に関するが、本発明の図は僅かに簡単な説明のためのもので、実際寸法により描写されておらず、また各構造の実際のサイズと特色は反映していない。
【００２１】
図５から図１２に示されるのは本発明の実施例のｐ型薄膜トランジスタで駆動される上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法及び構造表示図である。
【００２２】
まず、基板１００を提供し、パッシブ層１０１とアモルファスシリコン層（α−Ｓｉ）を順に堆積させ、続いて、レーザーアニール、半導体イオン注入等の一般の発光ダイオード形成のポリシリコン工程を行ない、更に第１マスクで露光リソグラフィー等のステップを行ない、基板１００上に少なくとも一つのポリシリコンアイランド１０２を画定し、これは図５に示されるとおりである。そのうち、該基板１００の材料はガラス、プラスチック、石英或いはシリコン結晶のいずれかとされる。
【００２３】
続いて、該基板１００の上に順にゲート絶縁層１０３とゲート金属層１０４を堆積させ、並びに第２マスクでゲート１０４ａを画定し、これは図７に示されるとおりである。そのうち、ゲート絶縁層１０３は一般に半導体に常用される絶縁層材料、例えば二酸化けい素とされる。ゲート金属層１０４は、ナジウム、アルミニウム、クロム、モリブデン、銅のいずれかで形成される。
【００２４】
続いて本発明の重点の一つとして、セルフアライメント式Ｐ+ ドープを実行し、図１７に示されるようにＰ+ ドープ領域１０２ａを画定し、ドーパントは例えばＢ2 Ｈ6 、ＢＦ2 + 等とされる。
【００２５】
一層の中間誘電層１０５（Ｉｎｔｅｒ−ｌａｙｅｒ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ；ＩＬＤ）を堆積させ、並びに第３マスクで複数のコンタクトホール１０６をポリシリコンアイランド１０２の上方まで開設する。そのうち、該中間誘電層１０５は例えばＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ等の無機或いは有機絶縁層とされる。
【００２６】
続いて本発明の重点として、ソース／ドレイン金属層を堆積し、更に第４マスクでソース／ドレインパターン１０７を画定し、且つ該ソース／ドレイン金属層を上方向発光型の有機発光ダイオードの画素領域まで延伸し、該上方向発光型の有機発光ダイオードの下電極１０７ａとなす。これにより、上方向発光型の有機発光ダイオード画素を駆動するｐ型薄膜トランジスタの製造工程が完成し、並びにそれは僅かに４回のマスク工程により完成し、これは周知の技術の６回のマスク工程より２回分少なく、大幅に製造工程の困難度を減らすことができる。
【００２７】
更にパッシブ保護層１０８を堆積させ、並びに該中間誘電層１０５の一部領域上にパッシブ保護層１０８を画定し、水気と酸素の浸透を防止するのに用いる。続いて上方向発光型の有機発光ダイオードの下電極１０７ａとされるソース／ドレイン金属層の上に、順に有機発光層１０９（ＥＭＬ）及び上電極１１０を形成する。こうして、下電極１０７ａ、有機発光層１０９、上電極１１０が完全な上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法及び構造を形成する。
【００２８】
そのうち、有機発光層１０９は一般の有機発光ダイオードの有機発光層材料を使用して形成され、それは高い発光効率を有する小分子有機染料、Ａｌｑ２（青光）、Ａｌｑ３（緑光）或いは有機重合物材料（例えばポリパラフェニレンビニレンＰＰＶ）で形成される。本発明の応用は上方向発光型の有機発光ダイオードであるため、上電極１１０の選択上、透光材料で形成する必要があり、ゆえに、ＩＴＯ、ＩＺＯのような金属酸化物が性質も安定し透光性であるため、材料として最適である。装置の材料の選択については本発明の技術の重点ではないため詳しい説明は省略する。
【００２９】
図１３から図２０は本発明の実施例のＣＭＯＳ駆動上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法及び構造表示図である。
【００３０】
先の実施例と同様にまず基板２００を提供し、パッシブ層２０１とアモルファスシリコン層を堆積させ、続いてレーザーアニール、半導体イオン注入等の一般の発光ダイオード形成のポリシリコン工程を実行し、更に第１マスクで露光、リソグラフィーのステップを行ない、該基板２００上に少なくとも一つのポリシリコンアイランド２０２を画定し、これは図１３に示されるとおりである。そのうち、該基板２００の材料は、ガラス、プラスチック、石英或いはシリコン結晶とされる。
【００３１】
図１４に示されるように、ホトレジスト２０３及び第２マスクにより該基板２００上にＮ+ 注入の領域を画定し、そのうち、Ｖ族元素、例えばＰＨ3 、ＰＯＣｌ3 等を用い、二つのポリシリコンアイランド２０２のうちの一方にＮ+ 注入し、Ｎ+ ドープ領域２０２ａを形成する（図１５の如し）。
【００３２】
続いてホトレジスト２０３を除去し、並びに該基板２００の上にゲート絶縁層２０４とゲート金属層２０５を堆積させ、並びに第３マスクを用いてゲート２０５ａを画定し、これは図１６に示されるとおりである。そのうち、ゲート絶縁層２０４は半導体に常用される絶縁層材質、例えば二酸化けい素で形成される。ゲート金属層２０５は、ナジウム、アルミニウム、クロム、モリブデン、銅の少なくとも一種類の金属で組成される。
【００３３】
続いて、本発明の重点の一つとして、図１６に示されるように、セルフアライメント式のＮ- 注入を行ない、Ｎ- ドープ領域２０２ｂを形成し、ドーパントはＰＨ3 等とされうる。
【００３４】
その後、第４マスクを用いてｐ型装置の予定領域を露出させ、ホトレジスト２０６でｎ型装置予定部分のみ被覆し、並びにもう一つのポリシリコンアイランド２０２に対してＰ+ ドープを実行し、Ｐ+ ドープ領域２０２ｃを形成する。明らかに、このドープ過程では、ホトレジスト２０６はｎ型装置予定部分のみ被覆し、その他の領域はセルフアライメント注入されるため、工程範囲が伝統的な方法より大きくなり、これもまた本発明の重点の一つであり、図１７に示されるとおりである。
【００３５】
ホトレジスト２０６を除去し、更に一層の中間誘電層２０７（ＩＬＤ）を堆積させ、並びに第５マスクを用いてコンタクトホール２０８をポリシリコンアイランド２０２の上方まで開設し、これは図１７に示されるとおりである。そのうち、この中間誘電層２０７は例えばＳｉＯｘとＳｉＮｘのような無機或いは有機絶縁層とされる。
【００３６】
続いて本発明の重点として、ソース／ドレイン金属層を堆積させ、更に第６マスクでソース／ドレインパターン２０９を画定し、且つソース／ドレイン金属層を上方向発光型の有機発光ダイオードの画素領域まで延伸し、上方向発光型の有機発光ダイオードの下電極２０９ａとなす。こうして上方向発光型の有機発光ダイオード画素を駆動するＣＭＯＳ薄膜トランジスタの製造工程が完成し、並びに僅かに６回のマスク工程により完成し、これは周知の技術の９回のマスク工程よりも３回少なく、全体の製造工程を非常に簡易化できる。
【００３７】
更にパッシブ保護層２１１を堆積させ、並びに該中間誘電層２０７の一部領域上にパッシブ保護層２１１を画定し、水気と酸素の浸透を防止するのに用いる。続いて上方向発光型の有機発光ダイオードの下電極２０９ａとされるソース／ドレイン金属層の上に、順に有機発光層２１０（ＥＭＬ）及び上電極２１１を形成する。こうして、下電極２０９ａ、有機発光層２１０、上電極２１１が完全な上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法及び構造を形成する。
【００３８】
そのうち、有機発光層２１０は一般の有機発光ダイオードの有機発光層材料を使用して形成され、それは高い発光効率を有する小分子有機染料、Ａｌｑ２（青光）、Ａｌｑ３（緑光）或いは有機重合物材料（例えばポリパラフェニレンビニレンＰＰＶ）で形成される。本発明の応用は上方向発光型の有機発光ダイオードであるため、上電極２１１の選択上、透光材料で形成する必要があり、ゆえに、ＩＴＯ、ＩＺＯのような金属酸化物が性質も安定し透光性であるため、材料として最適である。
【００３９】
こうして、本発明の実施例でｐ型薄膜トランジスタ或いはＣＭＯＳトランジスタで駆動する上方向発光型の有機発光ダイオード画素製造方法及び構造が提供され、そのうち、上方向発光型の有機発光ダイオードの下電極は該薄膜トランジスタのソース／ドレイン金属層が上方向発光型の有機発光ダイオードの画素領域まで延伸されて形成される。これにより、大幅に工程中のマスクの使用が減らされる。
【００４０】
このほか、もし本発明の提出する方法を伝統的な画素設計中に使用するなら、開口率下降の問題がもたらされうる（図２１）。そのうち、走査金属線７０１とデータ金属線７０２はそれぞれ第１金属層と第２金属層を使用して形成されるが、但しデータ金属線７０２と画素電極７０３を共に第２金属層を利用して形成する時、必ずある距離を離間するようにして短絡の発生を防止する必要があり、ゆえに画素電極７０３の面積は制限される。もし図２２の新型画素設計を使用するなら、有効に開口率を増大できる。この設計中の走査金属線７０４とデータ金属線７０５のほとんどは第１金属層を使用して形成され、僅かにデータ金属線７０５が走査金属線７０４を跨ぐ時、コンタクトホール７０８より第２金属層７０６を以て接続されて跨ぎ、こうして第２金属層で形成された画素電極７０７がデータ金属線７０５と走査金属線７０４と重畳し、これにより開口率が増加する。
【００４１】
総合すると、本発明は製造工程の歩留りを高め、有効に周知の工程の困難で歩留り損失等の欠点を改善し、且つ本発明の全体工程は容易で製造コストも非常に低く、量産性が高く、十分に本発明の目的及び機能上、実施の進歩性を有し、産業上の利用価値を有している。なお、以上の実施例に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】周知の典型的な有機発光ダイオード画素の構造の表示図である。
【図２】改良型の周知の有機発光ダイオード画素の構造の表示図である。
【図３】周知の９回のマスク工程で完成する有機発光ダイオード画素を駆動するＣＭＯＳ構造表示図である。
【図４】周知の５回のマスク工程で完成する有機発光ダイオード画素を駆動するｐ型薄膜トランジスタ構造表示図である。
【図５】本発明の実施例のｐ型薄膜トランジスタが駆動する上方向発光型の有機発光ダイオード画素の製造工程と構造表示図である。
【図６】本発明の実施例のｐ型薄膜トランジスタが駆動する上方向発光型の有機発光ダイオード画素の製造工程と構造表示図である。
【図７】本発明の実施例のｐ型薄膜トランジスタが駆動する上方向発光型の有機発光ダイオード画素の製造工程と構造表示図である。
【図８】本発明の実施例のｐ型薄膜トランジスタが駆動する上方向発光型の有機発光ダイオード画素の製造工程と構造表示図である。
【図９】本発明の実施例のｐ型薄膜トランジスタが駆動する上方向発光型の有機発光ダイオード画素の製造工程と構造表示図である。
【図１０】本発明の実施例のｐ型薄膜トランジスタが駆動する上方向発光型の有機発光ダイオード画素の製造工程と構造表示図である。
【図１１】本発明の実施例のｐ型薄膜トランジスタが駆動する上方向発光型の有機発光ダイオード画素の製造工程と構造表示図である。
【図１２】本発明の実施例のｐ型薄膜トランジスタが駆動する上方向発光型の有機発光ダイオード画素の製造工程と構造表示図である。
【図１３】本発明の実施例のＣＭＯＳ駆動の上方向発光型の有機発光ダイオード画素の製造工程と構造表示図である。
【図１４】本発明の実施例のＣＭＯＳ駆動の上方向発光型の有機発光ダイオード画素の製造工程と構造表示図である。
【図１５】本発明の実施例のＣＭＯＳ駆動の上方向発光型の有機発光ダイオード画素の製造工程と構造表示図である。
【図１６】本発明の実施例のＣＭＯＳ駆動の上方向発光型の有機発光ダイオード画素の製造工程と構造表示図である。
【図１７】本発明の実施例のＣＭＯＳ駆動の上方向発光型の有機発光ダイオード画素の製造工程と構造表示図である。
【図１８】本発明の実施例のＣＭＯＳ駆動の上方向発光型の有機発光ダイオード画素の製造工程と構造表示図である。
【図１９】本発明の実施例のＣＭＯＳ駆動の上方向発光型の有機発光ダイオード画素の製造工程と構造表示図である。
【図２０】本発明の実施例のＣＭＯＳ駆動の上方向発光型の有機発光ダイオード画素の製造工程と構造表示図である。
【図２１】典型的な有機発光ダイオード画素の平面図である。
【図２２】本発明の有機発光ダイオード画素の平面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０００、１１００  ガラス基板
２０００  陽極
２０００ａ  正孔注入層
２０００ｂ  正孔輸送層
３０００  陰極
３０００ａ  電子輸送層
４０００、１４００  有機発光層
１２００  上電極
１３００  下電極
１、２９９  ガラス基板
５、３０１  第１絶縁層
６  第１導電層
８  Ｐ+ ポリシリコン領域
１０  Ｎ+ ポリシリコン領域
１１  Ｎ- ポリシリコン領域
１２、３１０  第２絶縁層
１３  第２導電層
１４  保護層
１５  画素電極
１５ａ  コンタクトウインドウ
３００ｓ  ソース電極
３００ｄ  ドレイン電極
３０３Ｄ  ドレイン
３０３Ｓ  ソース
１００、２００  基板
１０２、２０２  ポリシリコンアイランド
１０３、２０４  ゲート絶縁層
１０４、２０５  ゲート金属層
１０４ａ、２０５ａ  ゲート
１０２ａ、２０２ｃ  Ｐ+ ドープ領域
１０５、２０７  層間誘電層
１０６、２０８  コンタクトホール
１０７、２０９  ソース／ドレインパターン
１０７ａ、２０９ａ  下電極
１０８、２１１  パッシブ保護層
１０９、２１０  有機発光層
１１０、２１１  上電極
２０２ａ  Ｎ+ ドープ領域
２０２ｂ  Ｎ- ドープ領域
２０６  ホトレジスト
７０１、７０４  走査金属線
７０２、７０５  データ金属線
７０３、７０７  画素電極
７０６  第２導電層
７０８  コンタクトホール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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