(57)【要約】【課題】従来の技術による諸問題を解決するためのＡＭＯＬＥＤの製作方法を提供する。【解決手段】ＡＭＯＬＥＤの製作方法は、基板を設け、少なくとも一つの薄膜トランジスターを基板に形成し、層間誘電体を薄膜トランジスター及び基板の上に形成し、層間誘電体に薄膜トランジスターのソース及びドレインに達する複数のビアホールを形成し、ビアホールに金属層をソースとドレインとに電気的に接するように形成し、ドレインに電気的に接する金属層の上に透明電極を形成し、画素規定層を透明電極と層間誘電体とに形成し、ＬＥＤを透明電極に形成するステップを含む。【選択図】図６
2007096242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＭＯＬＥＤ（アクティブマトリックス式有機発光ダイオード）の製作方法であって、
基板を設け、
少なくとも一つの薄膜トランジスターを前記基板上に形成し、
層間誘電体を前記薄膜トランジスター及び前記基板の上に形成し、
前記層間誘電体に前記薄膜トランジスターのソース及びドレインに達する複数のビアホールを形成し、
夫々のビアホールに金属層を前記ソース及び前記ドレインに電気的に接するように形成し、
前記ドレインに電気的に接する前記金属層の上に透明電極を形成し、
画素規定層を前記透明電極及び前記層間誘電体に形成し、
ＬＥＤ（発光ダイオード）を前記透明電極に形成するステップを含むことを特徴とするＡＭＯＬＥＤの製作方法。
【請求項２】
前記基板は、透明ガラス基板、フレキシブルプラスチック基板、金属箔のうちいずれかであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記薄膜トランジスターはＬＴＰＳ（低温ポリシリコン）薄膜トランジスターであり、該ＬＴＰＳ薄膜トランジスターを形成する方法は、
前記基板上にバッファー絶縁層を形成し、
該バッファー絶縁層の上にアクティブ層を形成し、
ゲート絶縁層を前記アクティブ層及び前記バッファー絶縁層の上に形成し、
前記アクティブ層の中央部に形成された前記ゲート絶縁層の上にゲート金属を形成し、
前記アクティブ層に対してイオン注入工程を行い、前記ゲート金属の対応する側に前記ソース及び前記ドレインを形成するように前記ゲート金属を用いて自己整合工程を行うステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記アクティブ層を形成する方法は更に、
前記バッファー絶縁層の上にアモルファスシリコン膜を形成し、
該アモルファスシリコン膜に対して再結晶工程を行って多結晶シリコンを形成し、
該多結晶シリコンで第一フォトエッチング工程を行って前記アクティブ層を形成するステップを含むことを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記ゲート金属を形成する方法は更に、
前記ゲート絶縁層の上に第一金属膜を形成し、
該第一金属膜で第二フォトエッチング工程を行って前記ゲート金属を形成するステップを含むことを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項６】
前記層間誘電体のビアホールが第三フォトエッチング工程によって形成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記層間誘電体が二酸化珪素回転塗布工程によって形成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記層間誘電体が感光性材料からなることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記金属層を形成する方法は更に、
前記層間誘電体の上に第二金属膜を形成し、
該第二金属膜で第四フォトエッチング工程を行って、前記ソース及び前記ドレインに電気的に接する前記金属層を形成するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記透明電極及び前記画素規定層を形成する方法は更に、
前記層間誘電体及び金属層の上に透明電極膜を形成し、
該透明電極膜で第五フォトエッチング工程を行って前記透明電極を形成し、
エッチング工程及び第六フォトエッチング工程で前記画素規定層を形成するステップを含むことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記透明電極の被覆範囲が前記ドレインに電気的に接する前記金属層より広く、前記ＡＭＯＬＥＤが底部放射型ＬＥＤまたは上下放射型ＬＥＤであることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記画素規定層がＳＯＧ工程によって形成されることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
ＡＭＯＬＥＤの製作方法であって、
基板を設け、
少なくとも一つの薄膜トランジスターを前記基板上に形成し、
層間誘電体を前記薄膜トランジスター及び前記基板の上に形成し、
前記層間誘電体に前記薄膜トランジスターのソース及びドレインに達する複数のビアホールを形成し、
夫々のビアホールの上に同じパターンを有する金属層及び透明電極層を前記ソース及び前記ドレインに電気的に接するように形成し、
画素規定層を前記透明電極層前記層間誘電体の上に形成し、
ＬＥＤを前記透明電極層に形成するステップを含むことを特徴とするＡＭＯＬＥＤの製作方法。
【請求項１４】
前記薄膜トランジスターはＬＴＰＳ薄膜トランジスターであり、該ＬＴＰＳ薄膜トランジスターを形成する方法は、
前記基板の上にバッファー絶縁層を形成し、
該バッファー絶縁層の上にアクティブ層を形成し、
ゲート絶縁層を前記アクティブ層及び前記バッファー絶縁層の上に形成し、
前記アクティブ層の中央部に形成された前記ゲート絶縁層の上にゲート金属を形成し、
前記アクティブ層に対してイオン注入工程を行い、前記ゲート金属の対応する側に前記ソース及び前記ドレインを形成するように前記ゲート金属を用いて自己整合工程を行うステップを含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記アクティブ層を形成する方法は更に、
前記バッファー絶縁層の上にアモルファスシリコン膜を形成し、
該アモルファスシリコン膜に対して再結晶工程を行って多結晶シリコンを形成し、
該多結晶シリコンで第一フォトエッチング工程を行って前記アクティブ層を形成するステップを含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記ゲート金属を形成する方法は更に、
前記ゲート絶縁層の上に第一金属膜を形成し、
該第一金属膜で第二フォトエッチング工程を行って前記ゲート金属を形成するステップを含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
前記層間誘電体のビアホールが第三フォトエッチング工程によって形成されることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１８】
前記層間誘電体が二酸化珪素回転塗布工程によって形成されることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１９】
前記層間誘電体が感光性材料からなることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項２０】
同じパターンを有する前記金属層及び前記透明電極層を形成するステップは更に、
前記層間誘電体の上に第二金属膜及び透明電極膜を形成し、
該第二金属膜で第四フォトエッチング工程を行うステップを含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項２１】
前記画素規定層がエッチング工程及び第五フォトエッチング工程によって形成されることを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記画素規定層が二酸化珪素回転塗布工程によって形成されることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記ＡＭＯＬＥＤパネルが表面放射型ＬＥＤパネルであることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はフラットパネルディスプレイの製作方法に関し、特に低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）薄膜トランジスターを備える有機ＬＥＤ（発光ダイオード）パネルの製作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＴＰＳ薄膜トランジスターアレイを製作する工程は６〜９回のフォトマスクによるフォトエッチング工程（ＰＥＰ）を必要とし、５回のフォトエッチング工程を必要とするα−Ｓｉ：Ｈ（水素化アモルファスシリコン）薄膜トランジスターよりも複雑である。更にＡＭＯＬＥＤ（アクティブマトリックス有機発光ダイオード）パネルを製作するには、そのピクセル回路構造の複雑さによってＬＴＰＳ薄膜トランジスターを使用しなければならないのみならず、更にピクセル電極発光領域を定める層（ＰＤＬ）をも必要とするので、所要のフォトエッチング工程は７〜１０回となる。
【０００３】
図１を参照する。図１は従来の有機ＬＥＤパネルの薄膜トランジスターの構造を表す説明図である。従来の技術によれば、有機ＬＥＤパネル１００を製作する際、まずガラス基板１０２を設け、その上にバッファー絶縁層１０４と、アモルファスシリコン膜（非表示）とを堆積し、更にエキシマーレーザーアニーリング（ＥＬＡ）工程を行ってアモルファスシリコン膜を多結晶シリコンに再結晶させる。続いて多結晶シリコンにアクティブ層１０６パターンをエッチングしてから、またゲート絶縁層１０８を堆積してアクティブ層１０６とバッファー絶縁層１０４の表面を覆わせる。
【０００４】
それに続いて金属エッチング工程と第二マスクと第二フォトエッチング工程とによってゲート金属１１０をエッチングし、更にそれを自己整合用のマスクとして、アクティブ層１０６に対してホウ素などのイオン注入工程を行い、ゲート金属１１０の両側にあるアクティブ層１０６にソース１０３とドレイン１０５を形成する。従来の技術によれば、上述した第一フォトエッチング工程及び第二フォトエッチング工程を利用してポリシリコン下極板１０７、ゲート絶縁層１０８及び金属上極板１１１の上に保存コンデンサー（Ｃｓｔ）１１３を形成する。それに続いてガラス基板１０２に第一層間誘電体（ＩＬＤ）１１２を堆積してゲート金属１１０と、金属上極板１１１と、ゲート絶縁層１０８とを覆わせ、更に第三フォトマスク及び第三フォトエッチング工程を行い、ソース１０３及びドレイン１０５の上方の層間誘電体１１２及びゲート絶縁層１０８を除去して、対応するビアホール１１５を定める。次に第四フォトマスクを利用して金属形成工程を行い、データライン及びドレイン金属をソース１０３とドレイン１０５とに電気的に接するように金属層１１４のビアホール１１５の表面をエッチングする。続いて平坦化したパシベーション層１１６を第五フォトマスク及び第五フォトエッチング工程を利用して金属層１１４及び層間誘電体１１２に形成し、ドレイン１０５に電気的に接する金属層１１４の上方にあるパシベーション層１１６を除去し、更にパシベーション膜１１６に酸化インジウムすず（ＩＴＯ）からなる透明電極膜（非表示）を形成して、第六フォトマスク及び第六フォトエッチング工程を行って適切な形状の透明電極１１８を定める。次に、第七フォトマスク及び第七フォトエッチング工程を行って画素規定層（ＰＤＬ）１２０を堆積してエッチングする。最後に透明電極１１８の上にＬＥＤ（非表示）を形成して、従来の有機ＬＥＤパネル１００が完成する。
【０００５】
従来の技術は前記のように７回のフォトエッチング工程を必要とするので、その製作工程が複雑であるのみならず、多数のマスクを使用することもコスト高と整列のずれにつながりがちであり、同時に生産能率と製品の歩留まりを引き下げる欠点が存在する。したがって、有機ＬＥＤの製作においてフォトマスクの回数を減らすことは重大な課題である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は前述の問題を解決するためのＡＭＯＬＥＤの製作方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明はＡＭＯＬＥＤの製作方法を提供する。該方法は、基板を設け、少なくとも一つの薄膜トランジスターを基板に形成し、層間誘電体を薄膜トランジスター及び基板の上に形成し、層間誘電体に薄膜トランジスターのソース及びドレインに達する複数のビアホールを形成し、ビアホールに金属層をソース及びドレインに電気的に接するように形成し、ドレインに電気的に接する金属層の上に透明電極を形成し、画素規定層を透明電極及び層間誘電体に形成し、ＬＥＤを透明電極に形成するステップを含む。
【０００８】
この発明はその他のＡＭＯＬＥＤの製作方法も提供する。該方法は、基板を設け、少なくとも一つの薄膜トランジスターを基板に形成し、層間誘電体を薄膜トランジスター及び基板の上に形成し、層間誘電体に薄膜トランジスターのソース及びドレインに達する複数のビアホールを形成し、ビアホールに同じパターンを有する金属層と透明電極層とをソース及びドレインに電気的に接するように形成し、画素規定層を透明電極及び層間誘電体に形成し、ＬＥＤをドレインに電気的に接する透明電極層に形成するステップを含む。
【発明の効果】
【０００９】
この発明はパシベーション層の製作を省略し、透明電極を金属層と層間誘電体とに直接に堆積するため、マスクによる工程の回数を６回に縮減することができる。更に、金属層と透明電極とを同じフォトエッチング構成で製作すれば、所要のマスク工程の回数はたった５回となる。したがって、この発明はコストを低減して製作工程を簡素化することができる。更に、この発明はＬＴＰＳ薄膜トランジスターアレイの液晶表示パネルの製作工程にも適用されうる。この場合、５回から６回のマスク工程しか必要としないだけでなく、金属層と透明電極との相対位置を調整することによって、反射型、透過型または半透過型の液晶表示パネルを製作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
かかる方法の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図示を参照にして以下に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図２から図６を参照する。図２から図６はこの発明によるＡＭＯＬＥＤパネルの製作方法を表す説明図である。図２に示されるように、まずガラス基板２０２を下基板として設け、その上にバッファー絶縁層２０４及びアモルファスシリコン膜（非表示）を堆積し、更にレーザー照射及びアニールによってアモルファスシリコン膜（非表示）を多結晶シリコンに再結晶させる。続いて第一フォトマスク及び第一フォトエッチング工程を行い、アクティブ層２０６に所望のパターンをエッチングする。なお、第一フォトエッチング工程の結果として各ピクセル領域がポリシリコン下極板２０７を形成する。
【００１２】
図３を参照する。続いてアクティブ層２０６及びバッファー絶縁層２０４の上にゲート絶縁層２０８を堆積してから、第二フォトマスクを用いて第一金属膜（非表示）をゲート絶縁層２０８に堆積し、更に第二フォトエッチング工程を行い、スキャンライン（非表示）、ゲート金属２１０、及び金属上極板２１１の金属パターンを形成する。そのうち、ポリシリコン下極板２０７、ゲート絶縁層２０８、及び金属上極板２１１は保存コンデンサー２１３を構成する。続いてゲート金属２１０を自己整合用のマスクとして、アクティブ層２０６に対してホウ素などのイオン注入工程を行い、ゲート金属２１０の両側にあるアクティブ層２０６にソース２０３とドレイン２０５を形成する。更にＳＯＧ工程を行い、二酸化珪素または感光性材料をゲート金属２１０と、金属上極板２１１と、ゲート絶縁層２０８に均一に塗布し、平坦化した層間誘電体（ＩＬＤ）２１２を形成する。このＳＯＧ工によりし、下基板の駆動アレイの平坦化はより一層向上し、有機材料の堆積もより一層向上する。
【００１３】
図４を参照する。続いて第三フォトマスク及び第三フォトエッチング工程を行い、ソース２０３とドレイン２０５の上にある層間誘電体２１２とゲート絶縁層２０８とを除去し、ソース２０３とドレイン２０５の上方にビアホール２１５を形成する。図５を参照する。続いて第四フォトマスク及び第四フォトエッチング工程を行って第二金属膜エッチング工程を行って、ビアホール２１５の表面にデータライン及びドレイン金属などの金属層２１４をソース２０３とドレイン２０５とに電気的に接するようにエッチングする。続いて酸化インジウムすず（ＩＴＯ）又は酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）を透明電極層（非表示）として金属層２１４と層間誘電体２１２とに形成し、更に第五フォトマスク及び第五フォトエッチング工程を行い、適切な形状の透明電極２１８を定める。
【００１４】
図６を参照する。ＳＯＧ工程を行って、回転塗布法で二酸化珪素からなる画素規定層（ＰＤＬ）２２０を金属層２１４と、透明電極２１８と、層間誘電体２１２とに塗布し、更に第六フォトマスク及び第六フォトエッチング工程を行い、適切な形状の画素規定層２２０を形成する。最後に透明電極２１８の上に有機ＬＥＤ２２２を形成して、この発明による有機ＬＥＤパネル６００が完成する。注意すべきなのは、この実施例において透明電極２１８の被覆範囲はドレイン２０５に電気的に接続する金属層２１４より広いことである。したがって、有機ＬＥＤ２２２の光は上下両方向から同時に発散され、この発明による有機ＬＥＤパネルは底面放射型または上下放射型となる。
【実施例２】
【００１５】
図７を参照する。図７はこの発明の実施例２による同一のフォトマスクで透明電極と金属層を形成する方法を表す説明図である。図２から図６に示される実施例１と異なり、実施例２ではビアホール２１５を形成した後、金属層７１４と透明電極７１８を形成し、更に第四フォトマスク及び第四フォトエッチング工程を行い、データラインと同じパターンを有する金属層７１４と透明電極７１８とをソース２０３とドレイン２０５とに電気的に接するようにエッチングする。金属層７１４と面積が同じである透明電極７１８が反射性の高い金属層７１４を覆っているので、金属層７１４はＬＥＤによる光を反射し、実施例２は表面放射型（top emission）ＬＥＤパネルとなる。最後に前記の製作工程を行って、画素規定層とＬＥＤを形成する。したがって、実施例２は５回のマスク工程のみ必要とする。
【００１６】
以上はこの発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
この発明はＬＴＰＳ薄膜トランジスターアレイの液晶表示パネルの製作工程にも適用されうる。この場合、５回から６回のマスク工程しか必要としないだけでなく、金属層と透明電極との相対位置を調整することによって、反射型、透過型または半透過型の液晶表示パネルを製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来の有機ＬＥＤパネルの薄膜トランジスターの構造を表す説明図である。
【図２】この発明によるＡＭＯＬＥＤパネルの製作方法を表す第一説明図である。
【図３】この発明によるＡＭＯＬＥＤパネルの製作方法を表す第二説明図である。
【図４】この発明によるＡＭＯＬＥＤパネルの製作方法を表す第三説明図である。
【図５】この発明によるＡＭＯＬＥＤパネルの製作方法を表す第四説明図である。
【図６】この発明によるＡＭＯＬＥＤパネルの製作方法を表す第五説明図である。
【図７】この発明の実施例２による同一のマスクで透明電極と金属層を形成する方法を表す説明図である。
【符号の説明】
【００１９】
１００、６００           パネル
１０２、２０２           ガラス基板
１０３、２０３           ソース
１０４、２０４           絶縁層
１０５、２０５           ドレイン
１０６、２０６           アクティブ層
１０７、２０７           ポリシリコン下極板
１０８、２０８           ゲート絶縁層
１１０、２１０           ゲート金属
１１１、２１１           金属上極板
１１２、２１２           層間誘電体
１１３、２１３           保存コンデンサー
１１４、２１４、７１８   金属層
１１５、２１５           ビアホール
１１６                   パシベーション層
１１８、２１８、７１４   透明電極
１２０、２２０           画素規定層
２２２                   ＬＥＤ
【図１】
2007096242.tif 000003
【図２】
2007096242.tif 000004
【図３】
2007096242.tif 000005
【図４】
2007096242.tif 000006
【図５】
2007096242.tif 000007
【図６】
2007096242.tif 000008
【図７】
2007096242.tif 000009