(57)【要約】【課題】有機薄膜トランジスタ及びその製造方法、有機薄膜トランジスタを備えた平板表示装置を提供する。【解決手段】基板の所定部分を表面処理する段階と、表面処理されていない基板上にソース／ドレイン電極を形成する段階と、基板の表面処理された部分とコンタクトするように半導体層を形成する段階と、基板上にゲート絶縁膜を形成する段階と、ゲート絶縁膜上にゲートを形成する段階とを含む薄膜トランジスタの製造方法である。基板は、ＣＦ４ガスまたはＣ３Ｆ８ガスのようなフッ素系ガスを用いてプラズマ表面処理する。これにより、基板のチャンネル層に対応する部分をフッ素系ガスを用いて表面処理することによって、チャンネル層を安定化させて素子の特性を向上させうる。【選択図】図２Ａ
2006332645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンネル領域とコンタクトする第１領域と前記チャンネル領域とコンタクトしない第２領域とを備え、第１領域と第２領域とが相異なる表面特性を有する基板と、
前記基板の第２領域上に形成されたソース／ドレイン電極と、
前記基板の第１領域とコンタクトするチャンネル領域を備える半導体層と、
前記基板上に形成されたゲートと、
前記ソース／ドレイン電極と前記ゲートとの間に形成されたゲート絶縁膜と、を備えることを特徴とする薄膜トランジスタ。
【請求項２】
前記半導体層は、有機半導体物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項３】
前記基板の第１領域は、プラズマ表面処理されたことを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項４】
前記基板の第１領域は、ＣＦ４ガスまたはＣ３Ｆ８ガスのようなフッ素系ガスを用いてプラズマ表面処理されたことを特徴とする請求項３に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項５】
前記半導体層は、前記基板の第１領域とコンタクトして、その表面が改質された前記チャンネル領域を備えることを特徴とする請求項３に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項６】
前記半導体層のチャンネル領域は、前記基板の第１領域とコンタクトした表面から数十ないし数百Åまでその表面が改質されたことを特徴とする請求項５に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項７】
基板上に形成されたゲートと、
前記基板上に形成され、チャンネル領域とコンタクトする第１領域と前記チャンネル領域とコンタクトしない第２領域とを備え、第１領域と第２領域とが相異なる表面特性を有するゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜の第２領域上に形成されたソース／ドレイン電極と、
前記ゲート絶縁膜の第１領域とコンタクトする前記チャンネル領域を備える半導体層と、を備えることを特徴とする薄膜トランジスタ。
【請求項８】
前記半導体層は、有機半導体物質を含むことを特徴とする請求項７に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項９】
前記ゲート絶縁膜の第１領域は、プラズマ表面処理されたことを特徴とする請求項８に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項１０】
前記ゲート絶縁膜の第１領域は、ＣＦ４ガスまたはＣ３Ｆ８ガスのようなフッ素系ガスを用いてプラズマ表面処理されたことを特徴とする請求項９に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項１１】
前記半導体層は、前記ゲート絶縁膜の第１領域とコンタクトして、その表面が改質された前記チャンネル領域を備えることを特徴とする請求項９に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項１２】
前記半導体層のチャンネル領域は、前記ゲート絶縁膜の第１領域とコンタクトした表面から数十ないし数百Åまでその表面が改質されたことを特徴とする請求項１１に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項１３】
基板の所定部分を表面処理する段階と、
前記基板の表面処理されていない部分上にソース／ドレイン電極を形成する段階と、
前記基板の前記表面処理された部分とコンタクトするように半導体層を形成する段階と、
前記基板上にゲート絶縁膜を形成する段階と、
前記ゲート絶縁膜上にゲートを形成する段階と、を含む薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１４】
前記基板は、ＣＦ４ガスまたはＣ３Ｆ８ガスのようなフッ素系ガスを用いてプラズマ表面処理されたことを特徴とする請求項１３に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１５】
前記半導体層は、前記基板のプラズマ表面処理された部分とコンタクトして、その表面が改質されたチャンネル領域を備え、前記チャンネル領域は、前記基板とコンタクトした表面から数十ないし数百Åまでその表面が改質されたことを特徴とする請求項１３に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１６】
基板上にゲートを形成する段階と、
前記基板上にゲート絶縁膜を形成する段階と、
前記ゲート絶縁膜の所定部分を表面処理する段階と、
前記ゲート絶縁膜の表面処理されていない部分上にソース／ドレイン電極を形成する段階と、
前記ゲート絶縁膜の表面処理された部分とコンタクトするように半導体層を形成する段階と、を含む薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１７】
前記ゲート絶縁膜の第１領域は、ＣＦ４ガスまたはＣ３Ｆ８ガスのようなフッ素系ガスを用いてプラズマ表面処理されたことを特徴とする請求項１６に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１８】
前記半導体層は、前記ゲート絶縁膜とコンタクトして、その表面が改質されたチャンネル領域を備え、前記チャンネル領域は、前記ゲート絶縁膜とコンタクトした表面から数十ないし数百Åまでその表面が改質されたことを特徴とする請求項１７に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１９】
請求項１３または請求項１６に記載の薄膜トランジスタの製造方法により製造された薄膜トランジスタを備えることを特徴とする平板表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機薄膜トランジスタに係り、より具体的には、基板の表面をフッ素系ガスを用いて表面処理することによって、チャンネル層を安定化させて素子の特性を向上させうる有機薄膜トランジスタ及びその製造方法に関する。また、本発明は、フッ素系ガスを用いたプラズマ処理工程によって、チャンネル層が安定化した薄膜トランジスタを備えた有機電界発光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常に、フレキシブル有機電界発光表示装置は、基板としてフレキシブル基板を使用し、前記フレキシブル基板は、プラスチック基板などを含む。プラスチック基板は、熱安定性が非常に脆弱で、低温工程を用いた有機電界発光表示装置の製造が要求されている。
【０００３】
このようなフレキシブル有機電界発光表示装置に使われる駆動素子として、低温工程が可能な有機薄膜トランジスタ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＯＴＦＴ）が脚光を浴びている。前記ＯＴＦＴは、次世代ディスプレイ装置の駆動素子として活発な研究が進められている。
【０００４】
このようなＯＴＦＴは、半導体層としてシリコン膜の代りに有機膜を使用するものであって、有機膜の材料によってオリゴチオフェン、ペンタセンのような低分子有機物薄膜トランジスタと、ポリチオフェン系のような高分子有機物薄膜トランジスタとに分類される。
【０００５】
半導体層が有機物質を含むＯＴＦＴは、基板の表面が極性を帯びる場合、基板の表面と接触する有機半導体層のチャンネル層が不安定になって素子の特性が低下するという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記の問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は、基板の表面をフッ素系ガスを用いて表面処理することによって、チャンネル層を安定化させうるＯＴＦＴ及びその製造方法を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、チャンネル層が安定化して素子の特性が向上した薄膜トランジスタを備えた有機電界発光表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は、チャンネル領域とコンタクトする第１領域と前記チャンネル領域とコンタクトしない第２領域とを備え、第１領域と第２領域とが相異なる表面特性を有する基板と、前記基板の第２領域上に形成されたソース／ドレイン電極と、前記基板の第１領域とコンタクトする前記チャンネル領域を備える半導体層と、基板上に形成されたゲートと、前記ソース／ドレイン電極とゲートとの間に形成されたゲート絶縁膜と、を備える薄膜トランジスタを提供することを特徴とする。
【０００９】
前記半導体層は、有機半導体物質を含む。前記半導体層は、前記基板の第１領域とコンタクトして、その表面が改質されたチャンネル領域を備え、前記チャンネル領域は、前記基板の第１領域とコンタクトした表面から数十ないし数百Åまでその表面が改質される。
【００１０】
前記基板の第１領域は、ＣＦ４ガスまたはＣ３Ｆ８ガスのようなフッ素系ガスを用いてプラズマ表面処理される。
【００１１】
また、本発明は、基板上に形成されたゲートと、基板上に形成され、チャンネル領域とコンタクトする第１領域と、前記チャンネル領域とコンタクトしない第２領域とを備え、第１領域と第２領域とが相異なる表面特性を有するゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜の第２領域上に形成されたソース／ドレイン電極と、前記ゲート絶縁膜の第１領域とコンタクトする前記チャンネル領域を備える半導体層と、を備える薄膜トランジスタを提供することを特徴とする。
【００１２】
前記ゲート絶縁膜の第１領域は、ＣＦ４ガスまたはＣ３Ｆ８ガスのようなフッ素系ガスを用いてプラズマ表面処理される。
【００１３】
前記半導体層は、前記基板の第１領域とコンタクトして、その表面が改質されたチャンネル領域を備え、前記半導体層のチャンネル領域は、前記基板の第１領域とコンタクトした表面から数十ないし数百Åまでその表面が改質される。
【００１４】
また、本発明は、基板の所定部分を表面処理する段階と、前記表面処理されていない基板上にソース／ドレイン電極を形成する段階と、前記基板の表面処理された部分とコンタクトするように半導体層を形成する段階と、基板上にゲート絶縁膜を形成する段階と、前記ゲート絶縁膜上にゲートを形成する段階と、を含む薄膜トランジスタの製造方法を提供することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、基板上にゲートを形成する段階と、基板上にゲート絶縁膜を形成する段階と、前記ゲート絶縁膜の所定部分を表面処理する段階と、表面処理されていないゲート絶縁膜上にソース／ドレイン電極を形成する段階と、前記ゲート絶縁膜の表面処理された部分とコンタクトするように半導体層を形成する段階と、を含む薄膜トランジスタの製造方法を提供することを特徴とする。
【００１６】
前記記載された薄膜トランジスタの製造方法により製造された薄膜トランジスタを備えることを特徴とする有機発光表示装置を提供することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、半導体層のチャンネル領域とコンタクトする基板の表面をフッ素系ガスを用いてプラズマ表面処理することによって、有機半導体層のチャンネル領域の表面特性を改質して薄膜トランジスタの特性を向上させうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を添付された図面を参照して説明すれば、次の通りである。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態によるＯＴＦＴの断面図である。図１のＯＴＦＴ１００は、トップゲート構造を有する。
【００２０】
図１を参照すれば、ＯＴＦＴ１００は、ソース電極１２１とドレイン電極１２５との間、すなわち、半導体層１３０のチャンネル領域１３５とコンタクトする部分１１５が表面処理された基板１１０を備える。前記基板１１０の表面処理された部分１１５は、フッ素系ガス、例えばＣＦ４、Ｃ３Ｆ８などのようなフッ素系ガスを用いてプラズマ表面処理された。
【００２１】
この時、基板１１０の表面処理された部分１１５は、極性基を帯びる基板の表面をフッ素原子Ｆにより極性を抑制することによって、基板の表面を安定化させる。したがって、前記基板１１０の表面処理された部分１１５は、表面処理されていない部分に比べて疎水性が強くなる。
【００２２】
前記基板１１０は、ガラス基板、プラスチック基板または金属基板を含む。金属基板は、望ましくは、ＳＵＳ(Ｓｔｅｅｌ  Ｕｓｅ  Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ)を含む。プラスチック基板は、望ましくは、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリアクリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）からなる群より選択されるプラスチックフィルムを含む。
【００２３】
基板１１０の表面処理されていない部分にソース電極１２１とドレイン電極１２５とが形成される。基板上に前記ソース電極１２１とドレイン電極１２５との間にチャンネル領域１３５を備える半導体層１３０が形成される。前記半導体層１３０は、ソース電極１２１及びドレイン電極１２５とコンタクトし、且つ、ソース電極１２１とドレイン電極１２５との間のチャンネル領域１３５は、基板１１０の表面処理された部分１１５とコンタクトする。
【００２４】
したがって、前記半導体層１３０のチャンネル領域１３５は、基板１１０の表面処理された部分１１５とコンタクトするので、チャンネル領域１３５と基板１１０間の界面が安定化する。フッ素系ガスを用いたプラズマ表面処理により疎水性を帯びるフッ素原子Ｆが半導体層１３０の有機物質と結合して、基板の表面極性を抑制して安定化させる。
【００２５】
すなわち、フッ素系プラズマ雰囲気で直接的な化学反応(置換反応)を促進させて、有機薄膜の表面特性を変化させる。したがって、半導体層１３０の表面の化学的及び物理的特性を変化させることによって、基板と半導体層のチャンネル領域との界面特性を改善させる。
【００２６】
この時、前記半導体層１３０の前記基板とコンタクトするチャンネル領域１３５は、表面部分のみプラズマ表面処理により改質され、残りのバルク部分は、その特性がそのまま維持される。前記半導体層１３０のチャンネル領域１３５の表面改質される部分は、基板１００の表面処理された部分１１５とコンタクトする表面から数十ないし数百Å程度である。
【００２７】
前記半導体層１３０は、有機半導体層を備え、ペンタセン、テトラセン、アントラセン、ナフタレン、アルファ−６−チオフェン、ぺリレン及びその誘導体、ルブレン及びその誘導体、コロネン及びその誘導体、ぺリレンテトラカルボン酸ジイミド及びその誘導体、ぺリレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリパラフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリプロレン及びその誘導体、ポリチオフェンビニレン及びその誘導体、ポリパラフェニレン及びその誘導体、ポリチオフェン−ヘテロ環芳香族共重合体及びその誘導体、ナフタレンのオリゴアセン及びその誘導体、アルファ−５−チオフェンのオリゴチオフェン及びその誘導体、金属含有または非含有のフタロシアニン及びその誘導体、ピロメリット酸二無水物及びその誘導体、ピロメリット酸ジイミド及びその誘導体、ぺリレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド及びその誘導体、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体から選択される少なくとも一つの有機膜を備える。
【００２８】
ＯＴＦＴ１００は、基板上に形成されたゲート絶縁膜１４０と、前記半導体層１３０のチャンネル層１３５に対応するゲート絶縁膜１４０上に形成されたゲート１５０とをさらに備える。図示していないが、基板１１０とソース電極１２１及びドレイン電極１２５との間にバッファ膜をさらに備えても良い。
【００２９】
前記ゲート絶縁膜１４０は、無機絶縁膜または有機絶縁膜を備えるか、または有機−無機ハイブリッド膜を備え得る。前記絶縁膜１４０のための無機絶縁膜は、望ましく、窒化膜または酸化膜を備え、前記有機絶縁膜は、望ましくは、ベンゾシクロブタン（ＢＣＢ）、ポリイミド、パリレン及びポリビニルフェノール（ＰＶＰ）から選択される有機絶縁膜を備える。
【００３０】
図２Ａないし図２Ｃは、本発明の一実施形態によるＯＴＦＴの製造方法を説明するための断面図である。
【００３１】
図２Ａを参照すれば、基板１１０の所定部分１１５をプラズマ処理して、基板の表面の極性効果を抑制させる。前記プラズマ処理工程は、例えばＣＦ４ガスまたはＣ３Ｆ８ガスのようなフッ素系ガスを用いて行われる。基板１１０のプラズマ表面処理された部分１１５は、後続工程で形成される半導体層のチャンネル領域とコンタクトする部分である。基板１１０のプラズマ表面処理された部分１１５は、フッ素原子Ｆによりその他の部分よりさらに疎水性を帯びる。
【００３２】
図２Ｂを参照すれば、基板１１０の表面処理されていない部分上にソース電極１２１とドレイン電極１２５とを形成する。図２Ｃを参照すれば、基板上に半導体層１３０を形成する。前記半導体層１３０は、有機半導体物質を含む。半導体層１３０のチャンネル領域１３５は、基板１１０の表面処理された部分１１５とコンタクトする。前記半導体層１３０のチャンネル領域１３５は、基板１１０の表面処理された部分とコンタクトする表面から数十ないし数百Å程度のみ表面改質され、残りのバルク部分は特性をそのまま維持する。
【００３３】
次いで、基板上にゲート絶縁膜１４０を形成し、前記半導体層１３０のチャンネル領域１３５に対応するゲート絶縁膜１４０上にゲート電極１５０を形成すれば、図１に示したような薄膜トランジスタが得られる。
【００３４】
図３は、本発明の他の実施形態によるＯＴＦＴの断面図である。図３のＯＴＦＴ２００は、ボトムゲート構造を有する。
【００３５】
図３を参照すれば、ＯＴＦＴ２００は基板２１０上に形成されたゲート２２０とゲート絶縁膜２３０とを備える。前記ゲート絶縁膜２３０は、ソース電極とドレイン電極との間、すなわち、半導体層のチャンネル層とコンタクトする部分２３５が表面処理される。前記ゲート絶縁膜２３０の所定部分２３５は、フッ素系ガス、例えばＣＦ４、Ｃ３Ｆ８のようなガスを用いてプラズマ表面処理される。
【００３６】
ゲート絶縁膜２３０の表面処理された部分２３５は、それ以外の部分とは相異なる表面特性を有する。すなわち、前記ゲート絶縁膜２３０の表面処理された部分２３５は、表面処理されていない部分に比べて疎水性が強くなる。この時、ゲート絶縁膜２３０の表面処理された部分２３５は、極性基を帯びるゲート絶縁膜２３０の表面をフッ素原子Ｆにより極性を抑制することによって、ゲート絶縁膜２３０の表面を安定化させる。
【００３７】
前記基板２１０は、ガラス基板、プラスチック基板または金属基板を備える。前記ゲート絶縁膜２３０は、無機絶縁膜または有機絶縁膜を備えるか、または有機−無機ハイブリッド膜を備え得る。前記ゲート絶縁膜２３０のための無機絶縁膜は、望ましく、窒化膜または酸化膜を備え、前記有機絶縁膜は、望ましくは、ＢＣＢ、ポリイミド、パリレン及びＰＶＰから選択される有機絶縁膜を備える。
【００３８】
前記ゲート絶縁膜２３０の表面処理されていない部分にソース電極２４１とドレイン電極２４５とが形成される。基板上のソース電極２４１とドレイン電極２４５との間にチャンネル領域２５５を備える半導体層２５０が形成される。前記半導体層２５０は、一実施形態と同様に有機半導体物質を含む。
【００３９】
前記半導体層２５０は、ソース電極２４１及びドレイン電極２４５とコンタクトし、またソース電極２４１とドレイン電極２４５との間のチャンネル領域２５５は、ゲート絶縁膜２３０の表面処理された部分２３５とコンタクトする。したがって、前記半導体層２５０のチャンネル領域２５５は、ゲート絶縁膜２３０の表面処理された部分２３５とコンタクトするので、チャンネル領域２５５とゲート絶縁膜２３０との界面が安定化する。
【００４０】
フッ素系ガスを用いたプラズマ表面処理は、疎水性を帯びるフッ素原子Ｆを半導体層２５０の有機物質と結合させて、ゲート絶縁膜２３０の表面極性を抑制させることによって、半導体層２５０のチャンネル領域２５５とコンタクトするゲート絶縁膜との表面を安定化させる。したがって、半導体層２５０の表面の化学的及び物理的特性を変化させて、ゲート絶縁膜２３０と半導体層２５０のチャンネル領域２５５との界面特性を改善させる。
【００４１】
この時、前記半導体層２５０の前記ゲート絶縁膜２３０の表面処理された部分２３５とコンタクトするチャンネル領域２５５は、表面部分のみプラズマ表面処理により改質され、残りのバルク部分は、その特性をそのまま維持する。前記半導体層２５０のチャンネル層２５５の表面改質される部分は、ゲート絶縁膜２３０と接触する表面から数十ないし数百Å程度である。
【００４２】
図４Ａないし図４Ｃは、本発明の他の実施形態によるボトムゲート構造を有するＯＴＦＴの製造方法を説明するための断面図である。
【００４３】
図４Ａを参照すれば、基板２１０の所定部分にゲート２２０を形成し、ゲート２２０を備えた基板上にゲート絶縁膜２３０を形成する。図４Ｂを参照すれば、ゲート絶縁膜２３０の所定部分２３５をプラズマ処理して表面極性を抑制して安定化させる。
【００４４】
前記プラズマ処理工程は、例えばＣＦ４ガスまたはＣ３Ｆ８ガスのようなフッ素系ガスを用いて行われる。ゲート絶縁膜２３０のプラズマ表面処理された部分２３５は、後続工程で形成される半導体層のチャンネル領域とコンタクトする部分である。ゲート絶縁膜２３０のプラズマ表面処理されて半導体層のチャンネル領域とコンタクトする部分２３５は、フッ素原子Ｆによりそれ以外の部分よりさらに疎水性を帯びる。
【００４５】
図４Ｃを参照すれば、ゲート絶縁膜２３０の表面処理されていない部分上にソース電極２４１とドレイン電極２４５とを形成する。次いで、ゲート絶縁膜２３０上に半導体層２５０を形成すれば、図３に示すようなＯＴＦＴ２００が得られる。
【００４６】
前記半導体層２５０は、有機半導体物質を含む。半導体層２５０のチャンネル領域２５５は、ゲート絶縁膜２３０の表面処理された部分２３５とコンタクトする。前記半導体層２５０のチャンネル領域２５５は、ゲート絶縁膜２３０の表面処理された部分２３５とコンタクトする表面から数十ないし数百Å程度のみ表面改質され、残りのバルク部分は、特性をそのまま維持する。
【００４７】
図５は、本発明の一実施形態によるトップゲート薄膜トランジスタを備えた有機発光表示装置の断面図である。図５には、有機発光表示装置３００のうち、有機発光素子及び前記有機発光素子を駆動するためのＯＴＦＴに限定して示した。
【００４８】
図５を参照すれば、基板３１０上にソース電極３２１、ドレイン電極３２５、半導体層３３０、及びゲート３５０を備える薄膜トランジスタが形成される。前記ソース電極３２１及びドレイン電極３２５は、基板３１０上に形成され、ソース電極３２１とドレイン電極３２５との間の基板３１０とコンタクトするように半導体層３３０が形成される。
【００４９】
前記半導体層３３０は、有機半導体物質を含み、前記ソース電極３２１とドレイン電極３２５との間にチャンネル領域３３５を備える。前記基板３１０の前記半導体層３３０のチャンネル領域３３５とコンタクトする部分３１５は、フッ素系ガスを用いてプラズマ処理されて半導体層３３０のチャンネル領域３３５の表面特性を改質させる。
【００５０】
基板上にゲート絶縁膜３４０が形成され、前記ゲート絶縁膜３４０の前記半導体層３３０のチャンネル領域３３５に対応する部分にゲート３５０が形成される。基板上に保護膜３６０が形成される。
【００５１】
前記保護膜３６０上にビアホール３６５を介して薄膜トランジスタのソース電極３２１とドレイン電極３２５のうちドレイン電極３２５に連結される下部電極３７０、有機膜層３９０、及び上部電極３９５を備える有機発光素子が形成される。前記下部電極３７０は、画素電極として作用し、画素分離膜３８０の開口部３８５により露出される。
【００５２】
前記下部電極３７０は、アノード電極として作用し、前記上部電極３９５は、カソード電極として作用するが、必ずしもこれに限定されるものではなく、下部電極３７０がカソード電極として作用し、上部電極３９５がアノード電極として作用しても良い。前記有機膜層３９０は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、及び正孔抑制層から選択される一つ以上の有機膜を備える。
【００５３】
図６は、本発明の他の実施形態によるボトムゲート薄膜トランジスタを備えた有機発光表示装置の断面図である。図６には、有機発光表示装置４００のうち、有機発光素子及び前記有機発光素子を駆動するためのＯＴＦＴに限定して示した。
【００５４】
図６を参照すれば、基板４１０上にゲート４２０、半導体層４５０、ソース電極４４１、及びドレイン電極４４５を備えるＯＴＦＴが形成される。ゲート４２０が基板上に形成され、前記ゲート４２０と半導体層４５０との間にゲート絶縁膜４３０が形成される。
【００５５】
前記半導体層４５０は、有機半導体物質を含み、前記ゲート４２０に対応する部分にチャンネル領域４５５を備える。前記ゲート絶縁膜４３０の前記半導体層４５０のチャンネル領域４５５とコンタクトする部分４３５は、フッ素系ガスを用いてプラズマ処理されて、半導体層４５０のチャンネル領域４５５の表面特性を改質させる。
【００５６】
基板上に保護膜４６０が形成され、前記保護膜４６０上にビアホール４６５を介して薄膜トランジスタのソース電極４４１とドレイン電極４４５のうち、ドレイン電極４４５に連結される下部電極４７０、有機膜層４９０及び上部電極４９５を備える有機発光素子が形成される。前記下部電極４７０は、画素電極として作用し、画素分離膜４８０の開口部４８５により露出される。
【００５７】
前記下部電極４７０は、アノード電極として作用し、前記上部電極４９５は、カソード電極として作用するが、必ずしもこれに限定されるものではなく、下部電極４７０がカソード電極として作用し、上部電極４９５がアノード電極として作用しても良い。前記有機膜層４９０は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層及び正孔抑制層から選択される一つ以上の有機膜を備える。
【００５８】
本発明の実施形態によるＯＴＦＴ及びそれを備える有機電界発光表示装置は、図面に示した構造に限定されるものではなく、多様な構造を有するＯＴＦＴ及びそれを備えた有機電界発光表示装置に適用可能である。
【００５９】
本発明の実施形態では、平板表示素子としてＯＴＦＴを駆動素子として使用する有機電界発光表示装置について例示したが、本発明の半導体層の表面特性を向上したＯＴＦＴを駆動素子として使用する液晶表示装置などの平板表示装置にも適用可能である。
【００６０】
本発明の実施形態は、有機半導体層がパターニングされず、ソース／ドレイン電極とコンタクトするように形成されたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、有機半導体層がパターニングされるＯＴＦＴにも適用可能である。
【００６１】
以上、本発明の望ましい実施形態を参照して説明したが、当業者は、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更可能であるということを理解できるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、有機電界発光表示装置だけでなく、液晶表示素子(ＬＣＤ)などのような平板表示装置に適用して素子の特性を向上させうる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態によるトップゲート構造を有するＯＴＦＴの断面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態によるトップゲート構造を有するＯＴＦＴの製造方法を説明する断面図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態によるトップゲート構造を有するＯＴＦＴの製造方法を説明する断面図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態によるトップゲート構造を有するＯＴＦＴの製造方法を説明する断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態によるボトムゲート構造を有するＯＴＦＴの断面図である。
【図４Ａ】本発明の他の実施形態によるボトムゲート構造を有するＯＴＦＴの製造方法を説明する断面図である。
【図４Ｂ】本発明の他の実施形態によるボトムゲート構造を有するＯＴＦＴの製造方法を説明する断面図である。
【図４Ｃ】本発明の他の実施形態によるボトムゲート構造を有するＯＴＦＴの製造方法を説明する断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による有機発光表示装置の断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態による有機発光表示装置の断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１００、２００  有機薄膜トランジスタ 
３００、４００  有機発光表示装置
１１０、２１０、３１０、４１０  基板
１１５、２３５、３１５、４３５  半導体層のチャンネル層とコンタクトする部分
１３０、２５０、３３０、４５０  半導体層
１３５、２５５、３３５、４５５  チャンネル領域
１２１、１２５、２４１、２４５、３２１、３２５、４４１、４４５  ソース／ドレイン電極
１４０、２３０、３４０、４３０  ゲート絶縁膜
１５０、２２０、３５１、４３０  ゲート
３６０、４６０  保護膜
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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