(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成されたデータライン及び前記データラインに交差するゲートラインと；
前記データラインに接続されたソース電極と；
前記ソース電極から一定間隔に離隔されたドレイン電極と；
前記ソース電極と前記ドレイン電極とが離隔された領域にチャネルを形成するための有機半導体層と；
前記有機半導体層上に形成されるゲート電極と；
前記有機半導体層と前記ゲート電極との間に形成される有機ゲート絶縁膜と；
前記ゲート電極を形成するために前記ゲート電極上に形成されたゲートフォトレジストパターンと；
前記ドレイン電極に接続された画素電極と；
前記基板上に形成され、前記画素電極を露出させる貫通ホールを備えた保護膜と；
前記ゲートラインで接続され、前記データラインにゲート信号を供給するゲートパッドと；
前記データラインに接続され、前記データラインにデータ信号を供給するデータパッドと；
を備えたことを特徴とする有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項２】
前記ゲート電極はパターンを有し、前記有機ゲート絶縁膜及び前記有機半導体層は、前記ゲート電極のパターンと同一のパターンを有することを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項３】
前記有機半導体層は、ペンタセン（ｐｅｎｔａｃｅｎｅ）系列、ポリチオフェン（ｐｏｌｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）系列、ポリアリルアミン（ｐｏｌｙａｒｙｌａｍｉｎｅ）系列の物質のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項４】
前記ゲートフォトレジストパターンは、フォトアクリル（ｐｈｏｔｏａｃｒｙｌ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項５】
前記ゲート金属は、モリブデン（Ｍｏ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項６】
前記保護膜は、フォトアクリル（ｐｈｏｔｏａｃｒｙｌ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項７】
前記データパッドは、
前記データラインから伸張されるデータパッド下部電極と；
前記データパッド下部電極の上に形成されたデータパッド上部電極と；
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項８】
前記データパッドは、
データパッド下部電極と；
前記データラインから伸張され、前記データパッド下部電極の上に形成されたデータパッド上部電極と；
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項９】
前記保護膜を貫通して、前記ゲートパッドを露出させるゲートパッドホールと；
前記保護膜を貫通して、前記データパッドを露出させるデータパッドホールと；
を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板。
【請求項１０】
基板上に、データライン、前記データラインに接続されたソース電極、及び前記ソース電極から一定間隔に離隔されたドレイン電極、を含むソース／ドレイン金属パターンを形成する段階と；
前記ドレイン電極に接続される画素電極を形成する段階と；
前記ソース／ドレイン金属パターンが形成された前記基板上に、有機半導体物質、有機絶縁物質、ゲート金属層及びフォトレジスト膜を順次積層する段階と；
前記フォトレジスト膜をパターニングして、ゲート金属パターンが形成される領域にフォトレジストパターンを形成する段階と；
前記フォトレジストパターンをマスクとして用いて、前記ゲート金属パターンを形成する段階と；
前記フォトレジストパターン及び前記ゲート金属パターンをマスクとして用いて、前記有機絶縁物質及び前記有機半導体物質をパターニングし、有機ゲート絶縁膜を形成し、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間にチャネルを形成するための有機半導体層を形成する段階と；
前記基板上に保護膜を形成して、フォトリソグラフィ工程によって前記保護膜に貫通ホールを形成して、前記画素電極を露出させる段階と；
前記ゲートラインに接続され、前記ゲートラインにゲート信号を供給するゲートパッドを形成する段階と；
前記データラインに接続され、前記データラインにデータ信号を供給するデータパッドを形成する段階と；
を含むことを特徴とする有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１１】
前記フォトレジスト膜をパターニングする段階は、フォトリソグラフィ工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１２】
前記ゲート金属パターンは、前記データラインに交差するゲートラインと、前記ゲートラインに接続されたゲート電極と、を含むことを特徴とする請求項１０に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１３】
前記ゲート金属パターンを形成する段階は、エッチング工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１４】
前記有機絶縁物質及び前記有機半導体物質をパターニングする段階は、エッチング工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１５】
前記ソース／ドレイン金属パターンを形成する段階は、
前記基板上に、ソース／ドレイン金属層を蒸着する段階と；
前記ソース／ドレイン金属層上にフォトレジスト膜を形成する段階と；
前記フォトレジスト膜をパターニングしてフォトレジストパターンを形成する段階と；
前記フォトレジストパターンをマスクとして用いて、前記ソース／ドレイン金属層をパターニングする段階と；
前記フォトレジストパターンを除去する段階と；
を含むことを特徴とする請求項１０に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１６】
前記ソース／ドレイン金属層を蒸着する段階は、スパッタリングまたはＰＥＣＶＤ方式のうちの一つを含むことを特徴とする請求項１５に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１７】
前記フォトレジスト膜を形成する段階は、スピンコーティングまたはスピンレスコーティングのうちの一つを含むことを特徴とする請求項１５に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１８】
前記フォトレジスト膜をパターニングする段階は、フォトリソグラフィ工程を含むことを特徴とする請求項１５に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項１９】
前記ソース／ドレイン金属層をパターニングする段階は、エッチング工程を含むことを特徴とする請求項１５に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項２０】
前記フォトレジストパターンを除去する段階は、ストリップ工程を含むことを特徴とする請求項１５に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項２１】
前記有機半導体物質及び前記有機絶縁物質は、スピンコーティングまたはスピンレスコーティングのうちの一つにより基板上に形成されることを特徴とする請求項１０に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項２２】
前記ゲート金属層は、スパッタリング方法により蒸着されることを特徴とする請求項１０に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項２３】
前記有機絶縁物質及び前記有機半導体物質をパターニングするエッチング工程は、ドライエッチング工程であることを特徴とする請求項１４に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項２４】
前記ゲート電極、前記有機ゲート絶縁膜及び前記有機半導体層は、同一のパターンに形成されることを特徴とする請求項１０に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項２５】
前記有機半導体層は、ペンタセン（ｐｅｎｔａｃｅｎｅ）系列、ポリチオフェン（ｐｏｌｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）系列、ポリアリルアミン（ｐｏｌｙａｒｙｌａｍｉｎｅ）系列の物質のうち、少なくとも何れか１つから形成されることを特徴とする請求項１０に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項２６】
前記ゲートフォトレジストパターンは、フォトアクリル（ｐｈｏｔｏａｃｒｙｌ）を含むことを特徴とする請求項１６に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項２７】
前記ゲート金属は、モリブデン（Ｍｏ）を含むことを特徴とする請求項１０に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項２８】
前記データパッドを形成する段階は、
前記データラインから伸張されるデータパッド下部電極を形成する段階と；
前記データパッド下部電極の上にデータパッド上部電極を形成する段階と；
を含むことを特徴とする請求項１０に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項２９】
前記データパッドは、
データパッド下部電極を形成する段階と；
前記データラインから伸張されて、前記データパッド下部電極の上にデータパッド上部電極を形成する段階と；
を含むことを特徴とする請求項１０に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項３０】
前記保護膜を貫通して、前記ゲートパッドを露出させるゲートパッドホールと、前記保護膜を貫通して、前記データパッドを露出させるデータパッドホールと、を形成する段階を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【請求項３１】
前記有機ゲート絶縁膜を介して、前記画素電極が前記ゲートラインと重畳される領域にストレージキャパシタを形成する段階を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の有機薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
【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アレイ基板及びその製造方法に関し、特に製造工程数を減らすことにより、製造費用の節減を可能にした有機薄膜トランジスタアレイ基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下、「ＴＦＴ」と称する）は、画素がアクティブマトリクス状に配列された液晶表示装置、または有機電界発光表示装置等の平板表示装置等にスイッチング素子として用いられる。
【０００３】
図１は、平板表示装置等に一般的に用いられるＴＦＴを示す断面図である。
【０００４】
図１において、ＴＦＴ６は、基板２上に形成され、ゲート信号が供給されるゲート電極８と、データ信号が供給されるソース電極１０と、ＴＦＴ６のチャネルを介してソース電極１０から離隔されたドレイン電極１２と、ソース電極１０とドレイン電極１２との間にＴＦＴ６のチャネルを形成するために、ゲート絶縁膜２４を介してゲート電極８上に重畳された活性層１４と、活性層１４とソース電極１０及びドレイン電極１２との間に介在されて、接触抵抗を減らすためのオーミック接触層１６と、を備えている。
【０００５】
図１のようなＴＦＴ６において、それぞれの薄膜は無機物から成り、これらの薄膜は、無機物をスパッタリングまたはプラズマ強化型化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ：Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の蒸着工程により基板２上に蒸着した後、パターニングすることによって形成される。しかし、蒸着装備が非常に高価であるため、ＴＦＴ６の薄膜を無機物で製造することは、ＴＦＴ６の製造費用を増加させる原因となっている。更に、ゲート電極８、ソース及びドレイン電極１０、１２、活性層１４及びオーミック接触層１６を形成するフォトリソグラフィ工程が露光及び現像工程等を含むので、ＴＦＴ６の製造費用を増加させる他の原因となっている。
【０００６】
このような無機物を用いたＴＦＴ（以下、「無機ＴＦＴ」と称する）の問題点を克服するため、有機半導体層を含むＴＦＴ（以下、「有機ＴＦＴ」と称する）が提案されている。
【０００７】
図２は、有機ＴＦＴを示す断面図である。
【０００８】
図２において、有機ＴＦＴ５６は、基板５２上に形成され、データ信号が供給されるソース電極６０と、ソース電極６０と対向すると共に、一定間隔に離隔されたドレイン電極６２と、ソース電極６０及びドレイン電極６２上に形成された有機半導体層６４と、有機半導体層６４上に形成された有機ゲート絶縁膜７４と、有機ゲート絶縁膜７４上に形成され、ソース電極６０とドレイン電極６２の間の領域の上に形成されたゲート電極５８と、を備えている。
【０００９】
図２のような有機ＴＦＴの製造方法を、図３Ａ〜図３Ｄを参照して説明すると下記の通りである。
【００１０】
まず、図３Ａにおいて、基板５２上に、スパッタリングまたはＰＥＣＶＤ等の蒸着方法でソース／ドレイン金属層を形成した後、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を施すことにより、ソース電極６０及びドレイン電極６２を形成する。ソース／ドレイン金属としては、金（Ａｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタニウム、タンタリウム、モリブデン合金（Ｍｏ  ａｌｌｏｙ）、銅（Ｇｕ）及びアルミニウム（Ａｌ）系金属等が用いられる。
【００１１】
その後、ソース電極６０及びドレイン電極６２が形成された基板５２上に、スピンコーティングまたはスピンレスコーティング等の方法で有機半導体物質を形成した後、強化することにより、図３Ｂに示すように、有機半導体層６４を形成する。有機半導体物質としては、ペンタセン（ｐｅｎｔａｃｅｎｅ）系列、ポリチオフェン（ｐｏｌｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）系列、またはポリアリルアミン（ｐｏｌｙａｒｙｌａｍｉｎｅ）系列の物質が用いられる。
【００１２】
続いて、有機半導体層６４が形成された基板５２上に、有機絶縁物質をスピンコーティングまたはスピンレスコーティング等の方法により塗布して、図３Ｃに示すように、有機ゲート絶縁膜７４を形成する。有機絶縁物質としては、ＢＣＢまたはＰＦＣＢのようなアクリル（ａｃｒｙｌ）系有機化合物が用いられる。
【００１３】
最後に、ゲート絶縁膜７４上に、スパッタリング等の蒸着方法でゲート金属層を形成した後、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を施すことにより、図３Ｄに示すように、ゲート電極５８を形成する。ゲート金属としては、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウムネオディウム（ＡｌＮｄ）等のアルミニウム系金属等が用いられる。
【００１４】
図２のような構造を有し、図３Ａ〜図３Ｄから説明した方法により形成される有機ＴＦＴ５６は、有機半導体層６４及び有機ゲート絶縁膜７４が有機物でスピンコーティングまたはスピンレスコーティング等の方式により形成される。従って、有機ＴＦＴ５６は、無機ＴＦＴ６に比べて製造工程が単純化され、スパッタリングまたはＰＥＣＶＤ等を施すための高価の蒸着装備の使用を減らすことができるので、ＴＦＴの製造費用を節減することが可能になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従来の有機薄膜トランジスタアレイ基板及びその製造方法では、図２及び図３Ａ〜図３Ｄに示したように、有機ＴＦＴ５６の有機半導体層６４は、後続工程において、ゲート電極５８を形成するために用いられたフォトレジストを除去するストリップ液により、損傷される可能性があるという課題があった。
【００１６】
また、ゲート電極５８の後続工程により画素電極（図示せず）を形成する際に、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電物質を蒸着させるための蒸着工程において、熱によって劣化される可能性があるという課題があった。
【００１７】
更に、有機ＴＦＴ５６の有機半導体層６４を形成するための有機半導体物質が、パターニング用のフォトリソグラフィ工程での腐食液や、フォトレジストのストリップ工程でのストリップ液によって損傷され易いので、ＴＦＴアレイ基板に適用することができないという課題があった。
【００１８】
本発明は、製造工程数を減らすことにより、製造費用を節減することのできる有機ＴＦＴアレイ基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１９】
また、本発明は、有機ＴＦＴの有機半導体層の損傷または劣化を防ぐことのできる有機ＴＦＴアレイ基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００２０】
更に、本発明は、有機ＴＦＴの有機半導体層のパターニングを可能にした有機ＴＦＴアレイ基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明に係る有機ＴＦＴアレイ基板は、基板上に形成されたデータライン及びデータラインに交差するゲートラインと；データラインに接続されたソース電極と；ソース電極から一定間隔に離隔されたドレイン電極と；ソース電極とドレイン電極が離隔された領域にチャネルを形成するための有機半導体層と；有機半導体層上に形成されるゲート電極と；有機半導体層とゲート電極の間に形成される有機ゲート絶縁膜と；ゲート電極を形成するためにゲート電極上に形成されたゲートフォトレジストパターンと；ドレイン電極に接続された画素電極と；基板上に形成され、画素電極を露出させる貫通ホールを備えた保護膜と；ゲートラインで接続され、データラインにゲート信号を供給するゲートパッドと；データラインに接続され、データラインにデータ信号を供給するデータパッドと；を備えたものである。
【００２２】
また、本発明に係る有機ＴＦＴアレイ基板の製造方法は、基板上に、データライン、データラインに接続されたソース電極、及びソース電極から一定間隔に離隔されたドレイン電極、を含むソース／ドレイン金属パターンを形成する段階と；ドレイン電極に接続される画素電極を形成する段階と；ソース／ドレイン金属パターンが形成された基板上に、有機半導体物質、有機絶縁物質、ゲート金属層及びフォトレジスト膜を順次積層する段階と；フォトレジスト膜をパターニングして、ゲート金属パターンが形成される領域にフォトレジストパターンを形成する段階と；フォトレジストパターンをマスクとして用いて、ゲート金属パターンを形成する段階と；フォトレジストパターン及びゲート金属パターンをマスクとして用いて、有機絶縁物質及び有機半導体物質をパターニングし、有機ゲート絶縁膜を形成し、ソース電極とドレイン電極との間にチャネルを形成するための有機半導体層を形成する段階と；基板上に保護膜を形成して、フォトリソグラフィ工程によって保護膜に貫通ホールを形成して、画素電極を露出させる段階と；ゲートラインに接続され、ゲートラインにゲート信号を供給するためのゲートパッドを形成する段階と；データラインに接続され、データラインにデータ信号を供給するためのデータパッドを形成する段階と；を含むものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る有機ＴＦＴアレイ基板によれば、有機半導体層が比較的単純なスピンコーティングまたはスピンレスコーティング等の方式により形成することができるので、無機ＴＦＴを用いた無機ＴＦＴアレイ基板に比べて製造工程が単純化され、スパッタリングまたはＰＥＣＶＤ等を施すための高価の蒸着装備の使用を減らすことができ、製造費用を節減することが可能になる。
【００２４】
また、本発明に係る有機ＴＦＴアレイ基板の製造方法によれば、ゲート電極パターンを形成した後に、ゲート電極パターンを形成するためのゲートフォトレジストパターンを除去しないので、有機半導体層の形成後にストリップ工程を削除することができ、ゲートフォトレジストパターンの除去のためのストリップ液により有機半導体層が損傷されることを防ぐことができる。
【００２５】
更に、本発明によれば、ゲートフォトレジストパターン及びゲート電極パターンをマスクとして用いて、有機半導体層をドライエッチングでパターニングすることにより、フォトリソグラフィ工程を用いることなく有機半導体層を形成することができるので、フォトリソグラフィ工程での腐食液やフォトレジストのストリップ工程でのストリップ液による有機半導体層の損傷を受けることなく、有機ＴＦＴのチャネルにパターニングすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
実施の形態１．
本発明の上記目的及び利点は、添付図面を参照した以下の本発明の実施の形態１の説明により、明らかとなる。
【００２７】
なお、当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で多様な変更及び修正が可能であり、本発明の技術的範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって決定される。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態１に係る有機ＴＦＴアレイ基板及びその製造方法について、図４〜図９を参照しながら詳細に説明する。
【００２９】
図４は、本発明に係る有機ＴＦＴアレイ基板に適用される有機ＴＦＴを示す断面図である。
【００３０】
図４において、有機ＴＦＴ１５６は、基板１５１上に形成され、データ信号が供給されるソース電極１６０と、ソース電極１６０と対向すると共に、一定間隔に離隔されたドレイン電極１６２と、ソース電極１６０とドレイン電極１６２との間にチャネルを形成するための有機半導体層１６４と、有機半導体層１６４と同一のパターンで有機半導体層１６４上に形成される有機ゲート絶縁膜１７４と、有機ゲート絶縁膜１７４上を介して有機半導体層１６４の上に形成されるゲート電極１５８と、を備えている。また、有機ＴＦＴ１５６は、ゲート電極１５８上に、ゲート電極１５８をパターニングするためのゲートフォトレジストパターン１７５を備えている。
【００３１】
有機ＴＦＴ１５６の有機半導体層１６４及び有機ゲート絶縁膜１７４は、ゲートフォトレジストパターン１７５及びゲート電極１５８をマスクとして用いるドライエッチング工程でパターニングされる。従って、有機ＴＦＴ１５６は、フォトリソグラフィ工程を用いることなく、有機半導体層１６４を有機ＴＦＴ１５６のチャネルにパターニングすることができるので、後述するように、ＴＦＴアレイ基板に容易に適用されることができる。
【００３２】
以下、図５Ａ〜図５Ｄを参照しながら、図１に示した有機ＴＦＴ１５６の製造方法について詳細に説明する。
【００３３】
まず、図５Ａにおいて、基板１５１上にスパッタリングまたはＰＥＣＶＤ等の蒸着方法によりソース／ドレイン金属層を形成した後、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を施すことにより、ソース電極１６０及びドレイン電極１６２を形成する。ソース／ドレイン金属としては、金（Ａｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタニウム、タンタリウム、モリブデン合金（Ｍｏ  ａｌｌｏｙ）、銅（Ｇｕ）及びアルミニウム（Ａｌ）系金属等が用いられる。
【００３４】
その後、ソース電極１６０及びドレイン電極１６２が形成された基板１５１上に、スピンコーティングまたはスピンレスコーティング等の方法により有機半導体物質及び有機絶縁物質を順次前面塗布した後、約８０℃以上かつ１２０℃以下の温度で、１分〜５分の期間にわたって硬化させることにより、図５Ｂに示すように、有機半導体物質層１６４ａ及び有機絶縁物質層１７４ａを基板１５１上の全面に形成する。有機半導体物質としては、ペンタセン（ｐｅｎｔａｃｅｎｅ）系列、ポリチオフェン（ｐｏｌｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）系列、ポリアリルアミン（ｐｏｌｙａｒｙｌａｍｉｎｅ）系列の物質等が用いられ、有機絶縁物質としては、ＢＣＢまたはＰＦＣＢのようなアクリル（ａｃｒｙｌ）系有機化合物が用いられる。
【００３５】
続いて、有機半導体物質層１６４ａ及び有機絶縁物質層１７４ａ上に、スパッタリング等の蒸着方法によりゲート金属層を形成し、スピンコーティングまたはスピンレスコーティング等の方法によりフォトレジスト膜を形成した後、フォトリソグラフィ工程によりゲートフォトレジストパターン１７５を形成し、更に、ゲートフォトレジストパターン１７５をマスクとしてエッチング工程を施すことにより、図５Ｃに示すように、ゲート電極１５８を形成する。ゲートフォトレジストパターン１７５は、フォトアクリル（ｐｈｏｔｏａｃｒｙｌ）を含む。
【００３６】
最後に、ゲートフォトレジストパターン１７５及びゲート電極１５８をマスクとして用いたドライエッチング工程で、有機半導体物質１６４ａ及び有機ゲート絶縁物質１７４ａをパターニングすることにより、図５Ｄに示すように、有機半導体層１６４及び有機ゲート絶縁膜１７４を形成する。以上の有機ＴＦＴ１５６の製造方法では、有機半導体層１６４及び有機ゲート絶縁膜１７４が形成されるが、ゲート電極１５８上のゲートフォトレジストパターン１７５がストリップ工程によって除去されることはない。ゲート金属としては、モリブデン（Ｍｏ）及びモリブデン合金（Ｍｏ  ａｌｌｏｙ）のようなモリブデン系金属が用いられる。
【００３７】
以上のように、本発明の有機ＴＦＴ１５６及びその製造方法によれば、有機半導体層１６４は、スピンコーティングまたはスピンレスコーティングのような比較的単純な方式により形成することができる。従って、無機ＴＦＴ（図１内のＴＦＴ６参照）を用いた場合に比べて製造工程が単純化され、スパッタリングまたはＰＥＣＶＤ等を施すための高価の蒸着装備の使用を減らすことができるので、ＴＦＴの製造費用を節減することが可能になる。
【００３８】
また、ゲート電極１５８を形成した後、ゲート電極１５８を形成するためのゲートフォトレジストパターン１７５が除去されないので、有機半導体層１６４の形成後のストリップ工程を削除することができる。従って、ゲートフォトレジストパターン１７５の除去用のストリップ液によって有機半導体層１６４が損傷されることを防ぐことができる。
【００３９】
また、ゲートフォトレジストパターン１７５及びゲート電極１５８をマスクとして用いるドライエッチング工程で有機半導体層１６４をパターニングすることにより、フォトリソグラフィ工程を用いることなく有機半導体層１６４を形成することができる。従って、有機半導体層１６４を形成するためのフォトリソグラフィ工程での現像工程における現像液や、フォトレジストのストリップ工程でのストリップ液による有機半導体層１６４の損傷を受けることなく、有機半導体層１６４を有機ＴＦＴ１５６のチャネルにパターニングすることができる。この結果、有機ＴＦＴ１５６をＴＦＴアレイ基板に容易に適用することができ、有機ＴＦＴ１５６を用いた有機ＴＦＴアレイ基板を形成することができる。
【００４０】
以下、図６〜図８Ｆを参照しながら、有機ＴＦＴ１５６を適用した有機ＴＦＴアレイ基板及びその製造方法について説明する。
【００４１】
図６は、図４に示す有機ＴＦＴ１５６を適用した本発明の実施の形態１に係る有機ＴＦＴアレイ基板を示す平面図である。また、図７は、図６内のＩ−Ｉ’線に沿って有機ＴＦＴアレイ基板を切り取った場合の断面図である。
【００４２】
図６及び図７において、本発明の実施の形態１に係る有機ＴＦＴアレイ基板は、基板１５１上に形成されて互いに交差するゲートライン１５２及びデータライン１５４と、ゲートライン１５２とデータライン１５４との交差部に形成された有機ＴＦＴ１５６と、ゲートライン１５２とデータライン１５４との交差部のセル領域に形成された画素電極１７６とを備えている。また、本発明の実施の形態１に係る有機ＴＦＴアレイ基板は、画素電極１７６と前段のゲートラインとの重畳部に形成されたストレージキャパシタ１７０と、ゲートライン１５２に接続されたゲートパッド１８０と、データライン１５４に接続されたデータパッド１８４と、を備えている。
【００４３】
有機ＴＦＴ１５６は、データライン１５４に接続されたソース電極１６０と、ソース電極１６０に対向しかつ画素電極１７６に接続されたドレイン電極１６２と、ソース電極１６０とドレイン電極１６２との間に有機ＴＦＴ１５６のチャネルを形成する有機半導体層１６４と、有機半導体層１６４と同一のパターンとなるように有機半導体層１６４上に形成された有機ゲート絶縁膜１７４と、有機ゲート絶縁膜１７４上に形成され、かつ有機半導体層１６４に重畳するように形成されたゲート電極１５８とを備えている。また、有機ＴＦＴ１５６は、ゲート電極１５８上に、ゲート電極１５８をパターニングするためのゲートフォトレジストパターン１７５を備えている。
【００４４】
有機ＴＦＴ１５６は、ゲートライン１５２に供給されるゲート信号に応じて、データライン１５４に供給される画素電圧信号が、画素電極１７６に充電されて維持されるようにする。
【００４５】
画素電極１７６は、有機ＴＦＴ１５６のドレイン電極１６２に接続されると共に、保護膜１７８が除去されることにより、セル領域において露出される。このような画素電極１７６は、充電された画素電圧と共通電極（図示せず）の共通電圧との間から電位差を発生させる。この電位差により、ＴＦＴアレイ基板とカラーフィルターアレイ基板との間に位置する液晶は、誘電異方性によって回転するので、液晶表示装置等の平板表示素子は画像を示すことができる。
【００４６】
ストレージキャパシタ１７０は、前段ゲートラインと、有機ゲート絶縁膜１７４を介してゲートライン１５２に重畳される画素電極１７６とから構成される。このようなストレージキャパシタ１７０は、画素電極１７６に充電された画素電圧を、次の画素電圧が充電される時点まで維持されるようにする。
【００４７】
ゲートパッド１８０は、ゲートライン１５２から延長されて、ゲートドライバ（図示せず）及び保護膜１７８を貫通するゲートパッドホール１８２に接続されることにより、ゲートドライバとゲートライン１５２とを電気的に接続させる。
【００４８】
データパッド１８４は、データライン１５４から延長されて、データドライバ（図示せず）及び保護膜１７８を貫通するデータパッドホール１８６を介して接続されることにより、データドライバとデータライン１５４とを電気的に接続させる。このようなデータパッド１８４は、データライン１５４から延長されたデータパッド下部電極１８４ａと、データパッド下部電極１８４ａを覆うように形成されたデータパッド上部電極１８４ｂとを含む。
【００４９】
以下、図８Ａ〜図８Ｆを参照しながら、本発明の実施の形態１に係る有機ＴＦＴアレイ基板の製造方法について詳細に説明する。
【００５０】
まず、図８Ａにおいて、基板１５１上にスパッタリングまたはＰＥＣＶＤ等の蒸着方法によりソース／ドレイン金属層を形成した後、第１マスクを用いたフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を施すことにより、ソース電極１６０及びドレイン電極１６２と、データパッド下部電極１８４ａ及びデータライン（図示せず）を含むソース／ドレイン金属パターンを形成する。ソース／ドレイン金属としては、金（Ａｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタニウム、タンタリウム、モリブデン合金（Ｍｏ  ａｌｌｏｙ）、銅（Ｇｕ）及びアルミニウム（Ａｌ）系金属等が用いられる。
【００５１】
その後、ソース／ドレイン金属パターンが形成された基板１５１上に、スパッタリングまたはＰＥＣＶＤ等の蒸着方法により透明導電物質を形成した後、第２マスクを用いたフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を施すことにより、図８Ｂに示すように、ドレイン電極１６２に接続された画素電極１７６と、データパッド下部電極１８４ａを覆うデータパッド上部電極１８４ｂを含む透明導電パターンを形成する。この際、データパッド下部電極１８４ａと、データパッド下部電極１８４ａを覆うデータパッド上部電極１８４ｂとから成るデータパッド１８４が完成する。透明導電物質としては、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）等が用いられる。
【００５２】
続いて、透明導電パターンが形成された基板１５１上に、スピンコーティングまたはスピンレスコーティング等の方法により、有機半導体物質及び有機絶縁物質を順次前面塗布した後、約８０℃以上かつ１２０℃以下の温度で、１分〜５分の期間にわたって硬化することにより、図８Ｃに示すように、有機半導体物質層１６４ａ及び有機絶縁物質層１７４ａを基板１５１上の全面に形成する。有機半導体物質としては、ペンタセン（ｐｅｎｔａｃｅｎｅ）系列、ポリチオフェン（ｐｏｌｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）系列、ポリアリルアミン（ｐｏｌｙａｒｙｌａｍｉｎｅ）系列の物質等が用いられ、有機絶縁物質としては、ＢＣＢまたはＰＦＣＢのようなアクリル（ａｃｒｙｌ）系有機化合物が用いられる。
【００５３】
その後、有機半導体物質層１６４ａ及び有機絶縁物質層１７４ａ上に、スパッタリング等の蒸着方法によりゲート金属層及びフォトレジスト膜を形成した後、第３マスクを用いたフォトリソグラフィ工程によりゲートフォトレジストパターン１７５を形成し、ゲートフォトレジストパターン１７５をマスクとしてエッチング工程を施すことにより、図８Ｄに示すように、ゲート電極１５８、ゲートライン１５２及びゲートパッド１８０を含むゲート電極パターンを形成する。ゲートフォトレジストパターン１７５はフォトアクリルを含む。
【００５４】
続いて、ゲートフォトレジストパターン１７５及びゲート電極パターンをマスクとして用いたドライエッチング工程で、有機半導体物質１６４ａ及び有機ゲート絶縁物質１７４ａをパターニングすることにより、図８Ｅに示すように、有機ＴＦＴ１５６のチャネルを形成する有機半導体層１６４と、有機ゲート絶縁膜１７４とを含む有機物質パターンを形成する。ダミー有機半導体層１６５は、有機半導体層１６４が形成された領域を除いて、ゲート電極パターンが形成された全領域下で形成される。以上の本発明の有機ＴＦＴアレイ基板の製造方法では、有機物質パターンが形成されるが、ゲート電極パターン上のゲートフォトレジストパターン１７５がストリップ工程で除去されることはない。ゲート金属としては、モリブデン（Ｍｏ）及びモリブデン合金（Ｍｏ  ａｌｌｏｙ）等を含むモリブデン系金属が用いられる。
【００５５】
最後に、有機物質パターンが形成された基板１５１上に、スピンコーティングまたはスピンレスコーティング等の方法により、フォトアクリル（ｐｈｏｔｏａｃｒｙｌ）または他の物質を全面塗布した後、約８０℃以上かつ１２０℃以下の温度で、１分〜５分の期間にわたって硬化した後、第４マスクを用いたフォトリソグラフィ工程でパターニングすることにより、図８Ｆに示すように、セル領域から画素電極１７６を露出させると共に、ゲートパッド１８０を露出させるゲートパッドホール１８２と、データパッド上部電極１８４ｂを露出させるデータパッドホール１８４と、を含む保護膜１７８を形成する。保護膜１７８は、形成後に、約１２０℃以上かつ１７０℃以下の温度で、３０分〜２時間の期間にわたって硬化させることによって完成する。
【００５６】
以上のように、本発明の実施の形態１に係る有機ＴＦＴアレイ基板及びその製造方法によれば、有機半導体層１６４を比較的単純なスピンコーティングまたはスピンレスコーティング等の方式で形成することができる。従って、無機ＴＦＴ（図１内のＴＦＴ６参照）を用いた無機ＴＦＴアレイ基板に比べて製造工程が単純化され、スパッタリングまたはＰＥＣＶＤ等を施すための高価の蒸着装備の使用を減らすことができるので、ＴＦＴの製造費用を節減することが可能になる。
【００５７】
また、ゲート電極パターンを形成した後、ゲート電極パターンを形成するためのゲートフォトレジストパターン１７５が除去されないので、有機半導体層１６４の形成後のストリップ工程を削除することができる。従って、ゲートフォトレジストパターン１７５を除去するためのストリップ液によって有機半導体層１６４が損傷されることを防ぐことができる。
【００５８】
更に、ゲートフォトレジストパターン１７５及びゲート電極パターンをマスクとして用いたドライエッチング工程で有機半導体層１６４をパターニングすることにより、フォトリソグラフィ工程を用いることなく有機半導体層１６４を形成することができる。従って、有機半導体層１６４を形成するためのフォトリソグラフィ工程での腐食液や、フォトレジストのストリップ工程でのストリップ液による有機半導体層１６４の損傷を受けることなく、有機ＴＦＴ１５６のチャネルにパターニングすることができる。
【００５９】
実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２に係る有機ＴＦＴアレイ基板を示す断面図であり、前述の製造工程において、第２マスク工程（図８Ｂ参照）を第１マスク工程（図８Ａ参照）よりも先に施した場合の基板構成を示している。図９においては、画素電極１７６をソース／ドレイン金属パターン（ドレイン電極１６２）の下部に形成することができる。この際、データパッド１８４は、図６及び図７に示す有機ＴＦＴアレイ基板のデータパッド１８４とは異なり、データパッド上部電極１８４ｂがデータライン（図示せず）から延長される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】一般的なＴＦＴを示す断面図である。
【図２】従来の有機ＴＦＴを示す断面図である。
【図３Ａ】図２に示す有機ＴＦＴの製造工程の第１段階を示す断面図である。
【図３Ｂ】図２に示す有機ＴＦＴの製造工程の第２段階を示す断面図である。
【図３Ｃ】図２に示す有機ＴＦＴの製造工程の第３段階を示す断面図である。
【図３Ｄ】図２に示す有機ＴＦＴの製造工程の第４段階を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る有機ＴＦＴアレイ基板の有機ＴＦＴを示す断面図である。
【図５Ａ】図４に示す有機ＴＦＴの製造工程の第１段階を示す断面図である。
【図５Ｂ】図４に示す有機ＴＦＴの製造工程の第２段階を示す断面図である。
【図５Ｃ】図４に示す有機ＴＦＴの製造工程の第３段階を示す断面図である。
【図５Ｄ】図４に示す有機ＴＦＴの製造工程の第４段階を示す断面図である。
【図６】図４に示す有機ＴＦＴを適用した本発明の実施の形態１に係る有機ＴＦＴアレイ基板を示す平面図である。
【図７】図６内のＩ−Ｉ’線に沿って切り取った場合の本発明の実施の形態１に係る有機ＴＦＴアレイ基板を示す断面図である。
【図８Ａ】図６及び図７に示す有機ＴＦＴアレイ基板の製造工程の第１段階を示す断面図である。
【図８Ｂ】図６及び図７に示す有機ＴＦＴアレイ基板の製造工程の第２段階を示す断面図である。
【図８Ｃ】図６及び図７に示す有機ＴＦＴアレイ基板の製造工程の第３段階を示す断面図である。
【図８Ｄ】図６及び図７に示す有機ＴＦＴアレイ基板の製造工程の第４段階を示す断面図である。
【図８Ｅ】図６及び図７に示す有機ＴＦＴアレイ基板の製造工程の第５段階を示す断面図である。
【図８Ｆ】図６及び図７に示す有機ＴＦＴアレイ基板の製造工程の第６段階を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る有機ＴＦＴアレイ基板を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１５１  基板、１５６  ＴＦＴ、１５８  ゲート電極、１６０  ソース電極、１６２  ドレイン電極、１７４  ゲート絶縁膜、１６４  半導体層、１５２  ゲートライン、１５４  データライン、１６４  有機半導体層、１６５  ダミー半導体層、１７０  ストレージキャパシタ、１７４  有機ゲート絶縁膜、１７５  ゲートフォトレジストパターン、１７６  画素電極、１７８  保護膜、１８０  ゲートパッド、１８２  ゲートパッドホール、１８４  データパッド、１８６  データパッドホール。
【図１】
0004523577.tif 000002
【図２】
0004523577.tif 000003
【図３Ａ】
0004523577.tif 000004
【図３Ｂ】
0004523577.tif 000005
【図３Ｃ】
0004523577.tif 000006
【図３Ｄ】
0004523577.tif 000007
【図４】
0004523577.tif 000008
【図５Ａ】
0004523577.tif 000009
【図５Ｂ】
0004523577.tif 000010
【図５Ｃ】
0004523577.tif 000011
【図５Ｄ】
0004523577.tif 000012
【図６】
0004523577.tif 000013
【図７】
0004523577.tif 000014
【図８Ａ】
0004523577.tif 000015
【図８Ｂ】
0004523577.tif 000016
【図８Ｃ】
0004523577.tif 000017
【図８Ｄ】
0004523577.tif 000018
【図８Ｅ】
0004523577.tif 000019
【図８Ｆ】
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【図９】
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