(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と；
前記基板上に形成された半導体層とストレージ電極と；
前記半導体層とストレージ電極上に形成されたソース及びドレーンコンタクトホールを有するゲート絶縁膜と；
前記半導体層上部の前記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と；
前記ゲート電極上に形成された第１絶縁層であって、ソース及びドレーンコンタクトホールを前記ゲート絶縁膜と共通に有する第１絶縁層と；
前記第１絶縁層上に形成され、前記ストレージ電極を覆うパワー電極と；
前記第１絶縁層上に形成された第１電極と；
前記第１電極上に位置して、該第１電極を露出する露出部、電極コンタクトホール及びストレージコンタクトホールを有し、及び前記ソース及びドレーンコンタクトホールを前記ゲート絶縁膜と第１絶縁層と共通的に有する第２絶縁層と；
互いに離間して前記第２絶縁層上に形成されたソースとドレーン電極であって、該ソース電極はソースコンタクトホールを通して前記半導体層と連結されそして前記ストレージコンタクトホールを通して前記パワー電極と連結され、該ドレーン電極は前記ドレーンコンタクトホールを通して前記半導体層と連結されそして前記電極コンタクトホールを通して前記第１電極と連結されているソースとドレーン電極；
前記ソースとドレーン電極上に位置し、前記露出部を前記第２絶縁層と共通に有する第３絶縁層と；
前記露出部を通して前記第１電極と連結され、前記第３絶縁層上に形成された有機電界発光層と；
前記有機電界発光層上に形成された第２電極とを含むことを特徴とするアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項２】
前記第１、２及び３絶縁層は、無機絶縁物質であることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項３】
前記無機絶縁物質は、シリコン酸化膜（Ｓｉ０２）、シリコン窒化膜（Ｓｉ３Ｎ４）中いずれか一つであることを特徴とする請求項２に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項４】
前記半導体層と前記ストレージ電極は、同時に形成されることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項５】
前記半導体層とストレージ電極は同じ層内にあることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項６】
前記半導体層の両端部は、イオンドーピングされることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項７】
前記第１の電極は透明導電材料からなることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項８】
前記第１電極をなす透明導電性物質は、ＩＴＯであることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項９】
前記第２電極をなす不透明金属は、仕事関数が４ｅＶより低い金属であることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項１０】
前記不透明金属は、アルカリ金属であることを特徴とする請求項９に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項１１】
前記不透明金属は、マグネシウム／銀合金（Ｍｇ：Ａｇ）、アルミニウム／リチウム合金（Ａｌ：Ｌｉ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）とアルミニウムでなされる複合層中いずれか一つであることを特徴とする請求項９に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項１２】
前記ゲート電極を含む第１方向の走査線と；前記ソース電極を含む第２方向の信号線と；前記信号線と一定間隔離隔されるように形成され、前記パワー電極を含む第２方向の電力供給線をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項１３】
前記有機電界発光層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層を有することを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項１４】
前記有機電界発光層は、真空蒸着法によって形成されたことを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項１５】
前記半導体層は、多結晶シリコンでなされることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項１６】
絶縁基板上に半導体層及びストレージ電極を形成する段階と；
前記半導体層とストレージ電極上にゲート絶縁膜を形成する段階と；
前記半導体層上部の前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する段階と；
前記ゲート電極上に第１絶縁層を形成する段階と；
前記第１絶縁層上に、前記ストレージ電極を覆うパワー電極を形成する段階と；
前記第１絶縁層上に第１電極を形成する段階と；
前記第１電極上に第２絶縁層を形成する段階と；
前記ゲート絶縁膜、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層に共通のソース及びドレーンコンタクトホールを形成する段階と；
前記第２絶縁層に電極コンタクトホール及びストレージコンタクトホールを形成する段階と；
互いに離間して前記第２絶縁層上に形成されるソースとドレーン電極であって、前記ソースコンタクトホールを通して前記半導体層と連結され、前記ストレージコンタクトホールを通して前記パワー電極と連結されるソース電極及び、前記ドレーンコンタクトホールを通して前記半導体層と接続され、前記電極コンタクトホールを通して前記第１電極と連結されるドレーン電極を形成する段階と；
前記ソース及びドレーン電極の上に第３絶縁層を形成する段階と；
前記第２絶縁層及び前記第３絶縁層に、前記第１電極を露出するための共通の露出部を形成する段階と；
前記第３絶縁層上に、前記露出部を通して前記第１電極と接触した有機電界発光層を形成する段階と；
前記有機電界発光層上に、第２電極を形成する段階とを含むことを特徴とするアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１７】
前記電極コンタクトホール、ストレージコンタクトホール、ソースコンタクトホール及びドレーンコンタクトホールは、同時に形成されることを特徴とする請求項１６に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１８】
前記半導体層と前記ストレージ電極は、同時に形成されることを特徴とする請求項１６に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１９】
前記第１ないし３絶縁層は、無機絶縁物質であることを特徴とする請求項１６に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２０】
前記半導体層の両端部をイオンドーピングする段階をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２１】
前記第１電極は透明導電物質からつくられていることを特徴とする請求項１６に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２２】
前記透明導電性物質は、ＩＴＯであることを特徴とする請求項１６に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２３】
前記第２電極は不透明物質からつくられ、該不透明物質は、仕事関数が４ｅＶより小さいことを特徴とする請求項１６に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２４】
前記ゲート電極を含む第１方向の走査線と；前記ソース電極を含む第２方向の信号線と；前記信号線と一定間隔離隔されるように形成され、前記パワー電極を含む第２方向の電力供給線を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２５】
前記有機電界発光層は、前記第１電極及び第２電極間に順序どおり正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層でなされた多層膜であることを特徴とする請求項１６に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２６】
前記有機電界発光層は、真空蒸着法によって形成されるものであることを特徴とする請求項１６に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２７】
前記半導体層は、多結晶シリコンでなされることを特徴とする請求項１６に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２８】
基板と；
前記基板上の半導体層と；
前記半導体層上に形成され、ソース及びドレーンコンタクトホールを有するゲート絶縁膜と；
前記半導体層上部の前記ゲート絶縁膜上形成されたにゲート電極及びストレージ電極と；
前記ゲート電極及びストレージ電極上に形成され、前記ソース及びドレーンコンタクトホールを前記ゲート絶縁膜と共通に有する第１絶縁層と；
前記ストレージ電極上部の前記第１絶縁層上に形成されたパワー電極及び第１電極と；
前記パワー電極及び第１電極上に形成され、該第１電極を露出する露出部、電極コンタクトホールとストレージコンタクトホールを有し、ソース及びドレーンコンタクトホールをゲート絶縁膜及び第１絶縁層と共通に有する第２絶縁層と；
互いに離間して、前記第２絶縁層上部に形成されたソースとドレーン電極であって、該ソース電極がソースコンタクトホールを通して前記半導体層と連結され、そして前記ストレージコンタクトホールを通して前記パワー電極と連結され、該ドレーン電極が前記ドレーンコンタクトホールを通して前記半導体層と連結されてそして、前記電極陽極コンタクトホールを通して前記第１電極と連結されているソースとドレーン電極と；
前記ソースとドレーン電極の上に形成され、前記露出部を前記第２絶縁層と共通に有する第３絶縁層と；
前記第３絶縁層上に形成され、前記露出部を通して前記第１電極と接触した有機電界発光層と；
前記有機電界発光層上に形成された第２電極とを含むことを特徴とするアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項２９】
前記半導体層は、多結晶シリコンでなされることを特徴とする請求項２８に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項３０】
前記ゲート電極とストレージ電極とは同時に形成されたものであることを特徴とする請求項２８に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項３１】
前記パワー電極と第１の電極とは同時に形成されたものであることを特徴とする請求項２８に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項３２】
前記第１電極は透明導電物質からつくられていることを特徴とする請求項２８に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項３３】
下部発光方式であることを特徴とする請求項２８に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項３４】
前記透明導電性物質は、ＩＴＯであることを特徴とする請求項３２に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項３５】
前記第２電極は、透明導電性物質でつくられていることを特徴とする請求項２８に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項３６】
上部発光方式であることを特徴とする請求項２８に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項３７】
ゲート絶縁膜は、基板全面にかけて形成されることを特徴とする請求項２５に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項３８】
前記ゲート電極を含む第１方向の走査線と；前記ソース電極を含む第２方向の信号線と；前記信号線と一定間隔離隔されるように形成され、前記パワー電極を含む第２方向の電力供給線をさらに含むことを特徴とする請求項２８に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子。
【請求項３９】
第１マスク工程によって基板上に半導体層を形成する段階と；
前記半導体層上部にゲート絶縁膜を形成する段階と；
第２マスク工程によって前記ゲート絶縁膜上に、前記半導体層上部のゲート電極及びストレージ電極を同時に形成する段階と；
前記半導体層にイオンをドーピングする段階と；
前記ゲート電極及びストレージ電極上に第１絶縁層を形成する段階と；
第３マスク工程によって前記第１絶縁層上に前記ストレージ電極を覆うパワー電極及び第１電極を同時に形成する段階と；
前記パワー電極及び第１電極上に第２絶縁層を形成する段階と；
第４マスク工程によって前記第２絶縁層に、前記第１電極を露出する電極コンタクトホール、前記パワー電極を露出するストレージコンタクトホール、前記半導体層を露出するソース及びドレーンコンタクトホールを同時に形成する段階と；
第５マスク工程によって、前記第２絶縁層上に前記ソースコンタクトホールを通して前記半導体層と連結されそして、前記ストレージコンタクトホールを通して前記パワー電極と連結されるソース電極、及び前記ソース電極と一定間隔離隔され前記ドレーンコンタクトホールを通して前記半導体層と連結されそして、前記電極コンタクトホールを通して前記第１電極と連結されるドレーン電極を形成する段階と；
前記ソース及びドレーン電極上に第３絶縁層を形成する段階と；
第６マスク工程によって前記第３絶縁層に第１電極を露出する露出を形成する段階と；
前記第３絶縁層上に、前記露出部を通して第１電極と接触する有機電界発光層を形成する段階と；
前記有機電界発光層上に第２電極を形成する段階とを含むことを特徴とするアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造方法。
【請求項４０】
前記半導体層は、多結晶シリコンでなされることを特徴とする請求項３９に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造方法。
【請求項４１】
前記ソース及びドレーンコンタクトホールは、前記ゲート絶縁膜、第１及び２絶縁層を順にエッチングして形成することを特徴とする請求項３９に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造方法。
【請求項４２】
前記ソース及びドレーンコンタクトホールは、前記第２絶縁層、第１絶縁層及びゲート絶縁層を同時にエッチングして形成されることを特徴とする請求項３９に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造方法。
【請求項４３】
前記ストレージ及び電極コンタクトホールは前記第２絶縁層をエッチングすることにより同時に形成されることを特徴とする請求項３９に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造方法。
【請求項４４】
前記パワー電極を含む第１電力供給線を形成する段階と、前記ソース電極を含んで前記第１電力供給線に接続される第２電力供給線を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項３９に記載のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有機電界発光素子（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）に関するものであり、特にアクティブマトリックス有機電界発光素子（Ａｃｔｉｖｅ−Ｍａｔｒｉｘ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近情報化時代の到来によって小型、軽量、低消費電力の平板表示装置が主要研究対象になってきた。平板表示装置は光を発生させているか或いは光を受け入れているか可否によって２種に分類される。一つは光を発生させて画像を表示する発光形表示装置であってまた他の一つは外部の光源を利用して画像を表示する受光型表示装置である。プラズマディスプレーパネル（ＰＤＰ；Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、フィールドエミッションディスプレー（ＦＥＤ；Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）装置、電界発光（ＥＬ；Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）装置が発光形表示装置の例であって、液晶表示（ＬＣＤ；Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）装置が受光型表示装置の例である。
【０００３】
最近の液晶表示装置（ＬＣＤ；Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ）は、軽くて電力消耗が少ない長所があって、平板ディスプレー（ＦＰＤ；Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）として現在最も多く用いられている。
【０００４】
しかし、液晶表示装置は、自体発光素子でなく受光素子であり明るさ、対照比（ｃｏｎｔｒａｓｔ  ｒａｔｉｏ）、視野角、そして大面積化等に技術的限界があるためにこのような短所を克服できる新しい平板ディスプレーを開発する努力が活発に展開されている。
【０００５】
新しい平板ディスプレー中の一つである有機電界発光素子は、自体発光形であるために液晶表示装置に比べて視野角、対照比などが優秀でバックライトが要らないために軽量薄形が可能であって、消費電力側面でも有利である。そして直流低電圧駆動が可能であって応答速度が速くて全部固体であるために外部衝撃に強くて使用温度範囲も広くて特に製造費用側面でも低廉な長所を有している。
【０００６】
特に、前記有機電界発光素子は、液晶表示装置やＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）と違って工程が非常に単純なために蒸着及び封止（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）装備が全部と言える。
【０００７】
一方、このような有機電界発光素子の駆動方式では別途の薄膜トランジスタを備えないパッシブマトリックス方式（ｐａｓｓｉｖｅ  ｍａｔｒｉｘ  ｔｙｐｅ）が主に利用されていた。
【０００８】
しかし、パッシブマトリックス方式は、解像度や消費電力、寿命等に多くの制限的な要素を有しているために、高解像度や大画面を要求する次世代ディスプレー製造のためのアクティブマトリックス型有機電界発光素子が研究／開発されている。
【０００９】
前記パッシブマトリックス方式では走査線（ｓｃａｎ  ｌｉｎｅ）と信号線（ｓｉｇｎａｌ  ｌｉｎｅ）が交差しながらマトリックス状で素子を構成する反面、アクティブマトリックス方式では、各画素（ｐｉｘｅｌ）を開閉する薄膜トランジスタ（Ｔhｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が画素毎に位置して、この薄膜トランジスタがスイッチ役割をして、この薄膜トランジスタと連結された第１電極は画素単位でオン／オフ（ｏｎ／ｏｆｆ）をさせて、この第１電極と対向する第２電極は共通電極で用いる。
【００１０】
そして、前記パッシブマトリックス方式は、各々の画素を駆動するために走査線を時間によって順次に駆動するので、要求される平均輝度を示すためには平均輝度にライン数を積したほどの瞬間輝度を出さなければならない。
【００１１】
したがって、ラインが多ければ多いほど、さらに高い電圧とさらに多くの電流を瞬間的に印加しなければならないので、素子の劣化を加速させて消費電力が高まって高解像度、大面積ディスプレーには望ましくない。
【００１２】
しかし、アクティブマトリックス方式では画素に印加された電圧がストレージキャパシタ（ＣST；ｓｔｏｒａｇｅ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ）に充電されていて、その次のフレーム（ｆｒａｍｅ）信号が印加される時まで電源を印加するようにすることによって、走査線数に関係なく１画面のあいだ引続き駆動する。
【００１３】
したがって、アクティブマトリックス方式では、低い電流を印加しても同一な輝度を示すので低消費電力、高精細、大型化が可能な長所を有する。
【００１４】
以下、このようなアクティブマトリックス型有機電界発光素子の基本的な構造及び動作特性に対して図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は、従来のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の基本画素構造を示す概略的な等価回路図である。
【００１６】
図示したように、第１方向に走査線が形成されていて、この第１方向と交差する第２方向に形成され、相互一定間隔離隔された信号線及び電力供給線（ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ  ｌｉｎｅ）が形成されていて、一つの画素領域（ｐｉｘｅｌ  ａｒｅａ）を定義する。
【００１７】
前記走査線と信号線の交差地点にはアドレッシングエレメント（ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔ）であるスイッチング薄膜トランジスタ（ｓｗｉｔｃhｉｎｇ  ＴＦＴ）が形成されていて、このスイッチング薄膜トランジスタ及び電力供給線と連結されてストレージキャパシタが形成されており、このストレージキャパシタＣST及び電力供給線と連結されて電流源エレメント（ｃｕｒｒｅｎｔ  ｓｏｕｒｃｅ  ｅｌｅｍｅｎｔ）である駆動薄膜トランジスタが形成されていて、この駆動薄膜トランジスタと連結されて有機電界発光ダイオード（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｏｄｅ）が形成されている。
【００１８】
この有機電界発光ダイオードは、有機発光物質に順方向で電流を供給すると、正孔提供層である陽極（ａｎｏｄｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）と電子提供層である陰極（ｃａｔhｏｄｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）間のＰ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）−Ｎ（ｎｅｇａｔｉｖｅ）接合（Ｊｕｎｃｔｉｏｎ）部分を通して電子と正孔が移動しながら相互再結合して、前記電子と正孔が離れている際より小さなエネルギーを有するようになるので、この際発生するエネルギー差によって光を放出する原理を利用する。
【００１９】
前記スイッチング薄膜トランジスタは、電圧を制御して、電流源を貯蔵する役割をする。
【００２０】
以下、前記アクティブマトリックス型有機電界発光素子の駆動原理に対して説明する。
【００２１】
前記アクティブマトリックス方式では選択信号によって該電極に信号を印加すると、スイッチング薄膜トランジスタのゲートがオン状態になって、データ信号がこのスイッチング薄膜トランジスタを通過して、駆動薄膜トランジスタとストレージキャパシタに印加され、この駆動薄膜トランジスタのゲートがオン状態になると、電力供給線から電流が駆動薄膜トランジスタを通して有機電界発光層に印加されて発光するようになる。
【００２２】
この際、前記データ信号の大きさによって、駆動薄膜トランジスタのゲートの開閉程度が変わって、この駆動薄膜トランジスタを通して流れる電流量を調節して階調表示をできるようになる。
【００２３】
そして、非選択区間にはストレージキャパシタに充電されたデータが駆動薄膜トランジスタに継続印加されて、次の画面の信号が印加される時まで持続的に有機電界発光素子を発光させることができる。
【００２４】
このような原理によって、アクティブマトリックス型有機電界発光素子は、パッシブマトリックス方式に比べて低い電圧と瞬間的に低い電流を印加してもかまわなくて、選択ライン数に関係なく１画面時間のあいだ継続有機電界発光素子の駆動が可能であって低消費電力、高解像度、大面積化に有利である。一方、薄膜トランジスタを経て電流を流す構造であるので既存の非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）薄膜トランジスタは非晶質シリコンの無結晶状態のシリコン粒子によって電界効果移動度（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｆｉｅｌｄ  ｅｆｆｅｃｔ  ｍｏｂｉｌｉｔｙ）が低くて採用が難しくて、均一な結晶粒を有して電界効果移動度がさらに優秀なポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）薄膜トランジスタが要求される。
【００２５】
前記ポリシリコン薄膜トランジスタは、電界効果移動度が大きいために基板上に駆動回路を作ることができて、このポリシリコン薄膜トランジスタで基板に直接駆動回路を作ると駆動ＩＣ費用も減らすことができて実装も簡単になる。
【００２６】
このポリシリコンを製造する方法では、非晶質シリコンを利用してレーザーアニーリングを通して低温結晶化する方法が主に利用されている。
【００２７】
図２は、従来のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の概略的な断面図であって、前記図１で有機電界発光ダイオード及びストレージキャパシタと連結された駆動薄膜トランジスタ部を一例として説明して、発光された光を下部電極である陽極を透過して放出する下部発光方式有機電界発光素子に関する。
【００２８】
図示したように、絶縁基板１上に半導体層３２、ゲート電極３８、ソース及びドレーン電極５０、５２を含む薄膜トランジスタＴが形成されていて、この薄膜トランジスタＴはストレージキャパシタＣST及び有機電界発光ダイオードＤELと各々連結されている。
【００２９】
前記ストレージキャパシタＣSTは絶縁体が介在された状態で相互対向されたパワー電極４２及びストレージ電極３４で構成されて、前記有機電界発光ダイオードＤELは有機電界発光層６４が介在された状態で相互対向された陽極５８及び陰極６６で構成される。
【００３０】
さらに詳細に説明すると、薄膜トランジスタＴのソース電極５０はパワー電極４２と連結されていて、ドレーン電極５２は有機電界発光ダイオードＤELの下部電極である陽極５８と連結されている。
【００３１】
一般的に、前記例による下部発光方式の陽極５８は有機電界発光層６４で発光された光が透過されるように光透過性物質でなされて、陰極６６は有機電界発光層６４に電子注入を円滑にできるように仕事関数（ｗｏｒｋ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）値が低い金属でなされる。
【００３２】
しかし、上部発光方式で駆動される有機電界発光素子では、有機電界発光層で発光された光が陰極を透過して上部方向に放出されるので、陰極が光透過性物質でなされる。
【００３３】
一方、前記有機電界発光素子に含まれる絶縁層の積層構造を説明すると、前記絶縁基板１と半導体層３２間で緩衝作用をするバッファ層３０と、前記ストレージキャパシタＣST用絶縁体になる第１絶縁層４０と、前記ソース電極５０とパワー電極４２間の第２絶縁層４４と、前記陽極５８とドレーン電極５２間の第３絶縁層５４と、前記陽極５８と有機電界発光層６４間の絶縁層６０が順序どおり積層された構造を有するが、前記第１ないし３絶縁層４０、４４、５４及び絶縁層６０には各層間の電気的連結のためのコンタクトホールを含む。
【００３４】
以下、３Ａないし３Ｉは、前記図２のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図であって、前記製造工程での各パターンは別途のマスクに描かれたパターンを薄膜が蒸着された基板上に転写させて形成する一連の工程を経て形成され、このような工程はフォトレジスト塗布（Ｐhｏｔｏ  Ｒｅｓｓｉｓｔ  Ｃｏａｔｉｎｇ）、整列及び露光（Ａｌｉｇｎ  ＆  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）、現像（Ｄｅｖｅｌｏｐ）を主要工程にするフォトエッチング（ｐhｏｔｏｌｉｔhｏｇｒａｐhｙ）工程を意味する。
【００３５】
以下、段階別マスク製作数を基準に説明するために、前記フォトエッチング工程をマスク工程として称して説明する。
【００３６】
図３Ａでは、絶縁基板１０上に第１絶縁物質を利用してバッファ層３０を基板全面にかけて形成して、このバッファ層３０上部にポリシリコンを利用して、第１マスク工程によってアクティブ層（３２ａ；ａｃｔｉｖｅ  ｌａｙｅｒ）及びストレージ電極３４を形成する。
【００３７】
次に、図３Ｂでは、前記図３Ａ段階を経た基板上に、第２絶縁物質及び第１金属物質を連続で蒸着した後、第２マスク工程によって前記アクティブ層３２ａの中央部に各々ゲート絶縁膜３６及びゲート電極３８を形成する。
【００３８】
図３Ｃでは、前記図３Ｂ段階を経た基板上に、第３絶縁物質でなされた第１絶縁層４０で形成して、この第１絶縁層４０上部に第２金属を蒸着した後、第３マスク工程によって前記ストレージ電極３４を覆う位置にパワー電極４２を形成する。
【００３９】
そして、図３Ｄでは、前記図３Ｃ段階を経た基板上に、第３絶縁物質を蒸着した後、第４マスク工程によって、前記アクティブ層３２ａの両端部及びパワー電極４２の一部を露出するソース、ドレーンコンタクトホール４６ａ、４６ｂ及びストレージコンタクトホール４８を有する第２絶縁層４４を形成する。
【００４０】
前記アクティブ層３２ａの両端部は、後続工程で形成されるソース及びドレーン電極と連結されるように、左側部はドレーン領域Ｉａをなして、右側部はソース領域Ｉｂをなす。
【００４１】
次に、前記アクティブ層３２ａの露出された両端部をイオンドーピング処理して、このイオンドーピング処理された部分を不純物が含まれたオーミックコンタクト層（３２ｂ；ｏhｍｉｃｃｏｎｔａｃｔ  ｌａｙｅｒ）で形成して、このアクティブ層３２ａとオーミックコンタクト層３２ｂで構成される半導体層３２を完成する。
【００４２】
次に、図３Ｅ段階では、第３金属物質を蒸着した後、第５マスク工程によって前記ストレージコンタクトホール（図３Ｄの４８）及びソースコンタクトホール（図３Ｄの４６ａ）を通して、パワー電極４２及びソース領域Ｉｂのオーミックコンタクト層３２ａと連結されるソース電極５０と、このソース電極５０と一定間隔離隔され、ドレーンコンタクトホール（図３Ｄの４６ｂ）を通してドレーン領域Ｉａのオーミックコンタクト層３２ｂと連結されるドレーン電極５２を形成する。
【００４３】
この段階で、前記半導体層３２、ゲート電極３８、ソース及びドレーン電極５０、５２を含む薄膜トランジスタＴが完成される。
【００４４】
前記パワー電極４２とストレージ電極３４間の対応領域はストレージキャパシタＣSTをなす。
【００４５】
図面に提示しなかったが、前記ストレージ電極３４はゲート電極３８と連結されていて、パワー電極４２は信号線と平行した方向に位置する電力供給線と一体で形成される。
【００４６】
図３Ｆでは、前記図３Ｅ段階を経た基板上に、第４絶縁物質を蒸着した後、第６マスク工程によってドレーンコンタクトホール５６を有する第３絶縁層５４を形成する。
【００４７】
その次に、図３Ｇ段階では、前記ドレーンコンタクトホール（図３Ｆの５６）を通してドレーン電極５２と連結されるように透明導電性物質を利用して、第７マスク工程によって、発光領域Ｉに陽極５８を形成する。
【００４８】
図３Ｈでは、前記３Ｇ段階を経た基板上に第５絶縁物質を蒸着した後、第８マスク工程によって陽極５８の一部領域を露出させる露出部６２を有する保護層６０を形成する。
【００４９】
この保護層６０は、薄膜トランジスタＴを水分及び異物質から保護する役割をする。
【００５０】
こういうわけで、フォトエッチング工程が伴うマスク工程はまとまって、続いて図３Ｉ段階では前記陽極露出部（図３Ｈの６２）を通して陽極５８と一緒に有機電界発光ダイオードＤELを構成する有機電界発光層６４及び陰極６６を形成する。
【００５１】
前述したように、従来のアクティブマトリックス型有機電界発光素子では少なくとも８マスク工程が要求される。
このようなマスク工程には高温の蒸着工程と、比較的高価のフォトレジストの所要及びエッチング工程のように基板上に物理的または化学的処理を加える工程が要求されるので、マスク数が増加されるほど製品収率は低下する問題点がある。
【００５２】
【発明が解決しようとする課題】
このような課題を解決するために、本発明ではマスク工程数を減らして製造費用及び生産収率が向上されたアクティブマトリックス型有機電界発光素子を提供することを目的にする。
【００５３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を解決するために、本発明の一つの特徴では発光領域が定義された絶縁基板と；前記絶縁基板上に形成された半導体層と；前記半導体層上部に形成されたゲート絶縁膜と；前記ゲート絶縁膜上部に第１金属物質で形成されたゲート電極及びストレージ電極と；前記ゲート電極及び第１ストレージ電極と絶縁された上部に位置し、相互同一物質でなされた第２ストレージ電極及び前記発光領域に形成された第１電極と；前記第１電極及び第２ストレージ電極と絶縁されて一体で構成されて前記半導体層及び第２ストレージ電極と各々連結されるソース電極及びパワー電極と；前記ソース電極と一定間隔離隔されて位置し、前記半導体層及び第１電極と連結されたドレーン電極と；前記ソース電極及びパワー電極そして、ドレーン電極上部に位置し、前記第１電極露出部を有する保護層と；前記第１電極露出部を通して第１電極と連接された上部に形成された有機電界発光層（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  ｌａｙｅｒ）と；前記有機電界発光層上部に形成された第２電極を含むアクティブマトリックス型有機電界発光素子を提供する。
【００５４】
前記半導体層は、ｐ型半導体層であり、前記第１、２電極は各々陽極（ａｎｏｄｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）、陰極であることを特徴とし、前記有機電界発光素子は前記第１電極の材質が光透過性物質から選択される下部発光方式有機電界発光素子であることを特徴とする。
【００５５】
そして、前記有機電界発光素子は、前記第２電極の材質が光透過性物質から選択され、前記光透過性物質は透明導電性物質であり、望ましくはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）である。
【００５６】
前記ゲート絶縁膜は、基板全面にかけて形成されたことを特徴として、前記第１絶縁層が介在された第１、２ストレージ電極はストレージキャパシタをなす。
【００５７】
前記ソース及びパワー電極は、電力供給線に一体で含まれ、前記第２ストレージ電極は前記電力供給線と対応されるように延長形成されたことを特徴とする。
【００５８】
本発明のもう一つの特徴では、発光領域が定義された絶縁基板を備える段階と；前記絶縁基板上に、露光、現像、エッチング工程を含む第１マスク工程によってアクティブ層を形成する段階と；前記アクティブ層が形成された基板をイオンドーピングして半導体層を完成する段階と；第２マスク工程によってゲート電極及び第１ストレージ電極を形成する段階と；第３マスク工程によって前記第１ストレージ電極と対向する位置に第２ストレージ電極を形成して、前記発光領域に第１電極を形成する段階と；第４マスク工程によって前記半導体層、第２ストレージ電極、第１電極を一部露出させる段階と；第５マスク工程によって、前記第１電極と連結されるドレーン電極と、前記ドレーン電極と一定間隔離隔され、前記半導体層と連結されるソース電極と前記ソース電極と一体で構成され、前記第２ストレージ電極と連結されるパワー電極を形成する段階と；第６マスク工程によって第１電極露出部を有する保護層を形成する段階と；前記第１電極露出部を通して第１電極と連結される有機電界発光層を形成する段階と；前記有機電界発光層上部に第２電極を形成する段階を含むアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造方法を提供する。
【００５９】
前記半導体層は、ｐ型イオンでドーピング処理されたｐ型半導体層で、前記第１、２電極は各々陽極及び陰極で形成することを特徴とする。
【００６０】
そして、前記半導体層上部にゲート絶縁膜を形成する段階と、前記ゲート電極及び第１ストレージ電極上部に第１絶縁層を形成する段階と、前記第２ストレージ電極及び第１電極上部に第２絶縁層を形成する段階と、前記ソース電極、パワー電極、ドレーン電極上部に保護層を形成する段階をさらに含む。
【００６１】
前記半導体層、第２ストレージ電極、第１電極を一部露出させる段階は、各々第１、２オーミックコンタクトホール、キャパシタコンタクトホール、第１電極コンタクトホールを形成する段階であって、前記ゲート絶縁膜、第１、２絶縁層を同時エッチングして第１、２オーミックコンタクトホールを形成して、前記第２絶縁層をエッチングして第１電極コンタクトホールを形成する段階である。
【００６２】
そして、前記第２ストレージ電極を形成する段階では、前記第２ストレージ電極と一体でリダンダンシー（ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ）用電力供給線を延長形成する工程がさらに含まれて、前記ソース及びパワー電極を形成する段階では、前記ソース及びパワー電極を一体で含み、前記リダンダンシー用電力供給線と対応する位置に電力供給線を形成する段階をさらに含むことを特徴とする。
【００６３】
本発明では、前記図１の基本画素構造を適用することができるが、以外にも走査線と信号線が交差する地点に一つの薄膜トランジスタを形成して、この薄膜トランジスタと連結されて有機電界発光素子を構成する方式や、輝度均一度を向上させるために、補償用薄膜トランジスタを追加して四つの薄膜トランジスタを構成する方式も適用することができる。
【００６４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による望ましい実施例を図面を参照して詳細に説明する。
図４は、本発明の一つの実施例によるアクティブマトリックス型有機電界発光素子の概略的な断面図であって、ポリシリコンを利用して半導体層を構成するので、半導体層上部にゲート電極を構成するトップゲート型薄膜トランジスタ構造を一例として説明する。
【００６５】
本発明では、前記図１の基本画素構造を適用することができるが、以外にも走査線と信号線が交差する地点に一つの薄膜トランジスタを形成して、この薄膜トランジスタと連結されて有機電界発光素子を構成する方式や、輝度均一度を向上させるために、補償用薄膜トランジスタを追加して四つの薄膜トランジスタを構成する方式も適用することができる。
【００６６】
図示したように、透光性絶縁基板１００上にバッファ層１０２が形成されていて、このバッファ層１０２上部には半導体層１０４及びストレージ電極１０６が各々独立的に形成されていて、この半導体層１０４の中央部にはゲート絶縁膜１０７、ゲート電極１０８が順序どおりに形成されていて、この半導体層１０４の両端部と連結されてソース及びドレーン電極１２４、１２６が形成されている。
【００６７】
前記ソース電極１２４と連結され、前記ストレージ電極１０６を覆う位置には第１保護層１１０によって絶縁された状態でパワー電極１１２が形成されている。
【００６８】
前記第１絶縁層１１０が介在された状態のパワー電極１１２及びストレージ電極１０６はストレージキャパシタＣSTを構成する。
【００６９】
そして、前記ドレーン電極１２６と連結されて、画素単位で構成される有機電界発光部ＤELに陽極１１４が形成されている。
【００７０】
この陽極１１４上部には第２絶縁層１１８によって薄膜トランジスタＴと絶縁された状態で、この第２保護層１１８に形成された陽極露出部１３０を通して陽極１１４と連結されて有機電界発光層１３２が形成されている。
【００７１】
そして、この有機電界発光層１３２と連接する上部には共通電極役割をする陰極１３４が形成されている。
【００７２】
前記有機電界発光部ＤELの積層構造を説明すると、前記バッファ層１０２上部にゲート絶縁膜１０７が形成されていて、前記ゲート絶縁膜１０７上部には第１絶縁層１１０が形成されていて、この第１絶縁層１１０上部に陽極１１４が形成されていて、この陽極１１４上部に露出部１３０を共通的に有する第２、３絶縁層１１８、１２８が順序どおりに形成されていて、この露出部１３０を通して陽極１１４と連結されて有機電界発光層１３２、陰極１３４が形成されている。
【００７３】
この際、この陽極１１４は、露出部１３０を通して前記薄膜トランジスタＴのドレーン電極１２６と連結されていて、有機電界発光層１３２は第３絶縁層１２８によって薄膜トランジスタＴと絶縁された状態で、前記露出部１３０を通して陽極１１４と連結されている。
【００７４】
すなわち、本発明によるアクティブマトリックス型有機電界発光素子では陽極１１４を第１絶縁層１１０上部に形成して、この陽極１１４の上部でドレーン電極１２６が接触するようにして、陽極１１４とドレーン電極１２６の接触に所要されるコンタクトホール工程を他のコンタクトホール（例えば、ソース、ドレーンコンタクトホール、ストレージコンタクトホール）工程で同時に進めることによって、別途のコンタクトホール工程を省略できてマスク工程数を減らすことができることを特徴とする。
【００７５】
以下、本発明によるアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造方法に対して図面を参照して詳細に説明する。
【００７６】
図５Ａないし５Ｈは、前記図４のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図である。
【００７７】
本発明による有機電界発光素子で用いられるすべての物質は真空蒸着が可能でなければならない。またガラス転移温度と熱分解温度で高い熱安全性を有することを前提とする。
【００７８】
図５Ａでは、透光性絶縁基板１００上に第１絶縁物質でなされたバッファ層１０２を形成して、このバッファ層１０２上部にポリシリコンを利用して、第１マスク工程によってアクティブ層１０４ａ及びストレージ電極１０６を各々形成する。
【００７９】
前記透光性絶縁基板１００は、ガラス基板やプラスチック基板またはフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）基板中いずれか一つとすることが望ましい。
【００８０】
前記ポリシリコンを利用してアクティブ層１０４ａを形成する工程では、バッファ層１０２上部に非晶質シリコンを蒸着した後、この非晶質シリコン層の脱水素過程を経て熱処理によってポリシリコンに結晶化する工程をさらに含む。
【００８１】
しかし、前記結晶化工程は、第１マスク工程前、後どの段階で進めても関係ない。
【００８２】
この際、前記バッファ層１０２は、ポリシリコンの結晶化工程中絶縁基板１００上にダメージ（ｄａｍａｇｅ）が加えられることを防止する役割をするものであって、このバッファ層１０２をなす第１絶縁物質では接触特性や蒸着工程が容易な無機絶縁物質とすることが望ましく、そのうちでもシリコン酸化膜（Ｓｉ０2）、シリコン窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4）とすることがさらに望ましい。
【００８３】
図５Ｂでは、前記図５Ａ段階を経た基板上に、第２絶縁物質及び第１金属層を順序どおり蒸着した後、第２マスク工程によって、前記アクティブ層１０４ａの中央部に、前記第２絶縁物質をゲート絶縁膜１０７で形成して、このゲート絶縁膜１０７を下部層にして、前記第１金属層をゲート電極１０８で形成する。
【００８４】
前記第２絶縁物質は、前記図３Ａ段階での第１絶縁物質と同一物質を適用することができ、望ましくはシリコン酸化膜（Ｓｉ０2）、シリコン窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4）中いずれか一つとすることである。
【００８５】
そして、前記第１金属層は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を下部層にして、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）のように化学的な耐蝕性が強い金属を上部層にする二重金属層にすることが望ましく、さらに望ましくはアルミニウムネオジム（ＡｌＮｄ）／モリブデン（Ｍｏ）を各々下部及び上部層にする二重金属層を利用することである。
【００８６】
この段階では、図面に提示しなかったが、前記ゲート電極１０８を含む走査線を形成する工程が含まれる。
【００８７】
図５Ｃでは、前記図５Ｂ段階を経た基板上に、第３絶縁物質で第１絶縁層１１０を形成して、この第１絶縁層１１０上部に第２金属層を蒸着した後、第３マスク工程に前記ストレージ電極１０６を覆う位置にパワー電極１１２を形成する。
【００８８】
前記第１絶縁層１１０が介在された状態で相互対応するパワー電極１１２及びストレージ電極１０６はストレージキャパシタＣSTを構成する。
【００８９】
前記第３絶縁物質は、前記図５Ｂで利用された第２絶縁物質と同一物質を適用することができるが、前記ストレージキャパシタＣSTを構成する絶縁体役割をするので誘電率値が小さな絶縁物質を利用することがさらに望ましい。
【００９０】
前記第２金属層は、低抵抗金属物質とすることが望ましく、さらに望ましくはアルミニウムを含む金属物質またはアルミニウムを含む金属物質を下部金属層にする二重金属層にすることである。
【００９１】
この段階では、図面に提示しなかったが、前記パワー電極１１２を含んで、前述した走査線と交差する第２方向に電力供給ラインを形成する工程が含まれる。
【００９２】
図５Ｄでは、前記図５Ｃ段階を経た基板上に第３金属を蒸着した後、第４マスク工程によって陽極１１４を形成する。
【００９３】
この陽極１１４は、前記図５Ｃで説明した走査線と電力供給ラインが交差する領域に定義することができる画素領域で、図示しなかった有機電界発光層での光を透過させることができる有機電界発光部ＤELに形成されるようにする。
【００９４】
前記第３金属は、透明導電性物質とすることが望ましく、さらに望ましくはＩＴＯとすることである。
【００９５】
図５Ｅでは、前記図５Ｄ段階を経た基板上に第３絶縁物質を利用して、第５マスク工程によって、陽極１１４、アクティブ層１０４ａの両端部、パワー電極１１２の一部を各々露出させる第１陽極露出部１１６、ソース、ドレーンコンタクトホール１２０ａ、１２０ｂ、ストレージコンタクトホール１２２を有する第２絶縁層１１８を形成する。
【００９６】
この段階では、前記第２絶縁層１１８が形成された基板上に、イオンドーピング処理をして、前記露出されたアクティブ層１０４ａの両端部を不純物が注入されたオーミックコンタクト層１０４ｂ、１０４ｃで形成して、このアクティブ層１０４ａとオーミックコンタクト層１０４ｂ、１０４ｃで構成される半導体層１０４を完成する。
【００９７】
前記イオンドーピング過程では、注入されるイオン（ｎ+、ｐ+）にしたがって、ｎ型またはｐ型に分類されることができるが、本発明ではどの方式でも関係ない。
【００９８】
前記イオンドーピングを経た次に形成されるオーミックコンタクト層１０４ｂ、１０４ｃは後続工程でソース及びドレーン電極と接触される部分を各々ソース及びドレーン領域ＩＩａ、ＩＩｂにする。
【００９９】
前記各コンタクトホール形成のためのマスク工程は、一定条件を備えたチャンバで乾式エッチング（ｄｒｙ  ｅｔｃhｉｎｇ）で形成することが望ましい。
【０１００】
図５Ｆでは、前記図５Ｅ段階を経た基板上に、第４金属を蒸着した後、第６マスク工程によってソース及びドレーン電極１２４、１２６を形成する。
【０１０１】
この際、このソース電極１２４は、ソースコンタクトホール（図５Ｅの１２０ａ）及びストレージコンタクトホール（図５Ｅの１２２）を通してソース領域ＩＩａのオーミックコンタクト層１０４ｂ及びパワー電極１１２と連結されて形成されて、前記ドレーン電極１２６はドレーンコンタクトホール（図５Ｅの１２０ｂ）及び陽極コンタクトホール１２７を通してドレーン領域ＩＩｂのオーミックコンタクト層１０４ｂ及び陽極１１４と連結されて形成される。
【０１０２】
そして、図面に提示しなかったが、この段階では前述した電力供給ラインと一定間隔離隔され、平行した方向にスイッチング薄膜トランジスタ（図１）のソース電極を含む信号線を形成する工程をさらに含む。
【０１０３】
前記第４金属では前記ゲート電極をなす金属物質のように、アルミニウムネオジム／モリブデンで構成される二重金属層にしたりまたはモリブデン、ニッケル、タングステン中いずれか一つとすることが望ましい。
【０１０４】
この段階では、前記半導体層１０４、ゲート電極１０８、ソース及びドレーン電極１２４、１２６でなされる薄膜トランジスタＴを完成するようになる。
【０１０５】
図面に提示しなかったが、この段階では前記薄膜トランジスタＴ以外にも少なくとも一つ以上の薄膜トランジスタＴを形成する工程が含まれることができる。
【０１０６】
図５Ｇでは、前記図５Ｆ段階を経た基板上に、第４絶縁物質を蒸着した後、第７マスク工程によって前記第１陽極露出部（図５Ｆの１１６）と対応する位置に第２陽極露出部１３０を有する第３絶縁層１２８を形成する。
【０１０７】
前記第３絶縁層１２８は、前記薄膜トランジスタＴ素子保護及び追って形成される有機電界発光層と薄膜トランジスタＴを絶縁させる目的で形成される。
【０１０８】
この第４絶縁物質は、無機絶縁物質とすることが望ましく、さらに望ましくはシリコン窒化膜またはシリコン酸化膜中いずれか一つとすることである。
【０１０９】
このように、本発明によるアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程では７回のマスク工程が進められるので、既存よりマスク工程数を減らすことができる。
【０１１０】
すなわち、本発明では陽極１１４をソース及びドレーン電極１２４、１２６より先行して、前記ソース、ドレーンコンタクトホール（図５Ｅの１２０ａ、１２０ｂ）及びストレージコンタクトホール（図５Ｅの１２２）を形成する段階で、露出部（図５Ｅの１１６）も同時に形成するので、既存のドレーンコンタクトホール（図３Ｆの５６）に該当する工程を省略できるようになって、結論的にはマスク工程数が減ったことである。
【０１１１】
次に、つづく図５Ｈでは、前記図５Ｇ段階を経た基板上に、前記露出部（図５Ｇの１３０）を通して陽極１１４と連結され、前記陽極と対応する位置に有機電界発光層１３２を形成して、この有機電界発光層１３２上部に第５金属を利用して陰極１３４を形成する。
【０１１２】
前記第５金属は、仕事関数が４ｅＶより低い不透明金属物質とすることが望ましく、例えば、アルカリ金属（ａｌｋａｌｉ  ｍｅｔａｌｓ）を挙げることができ、さらに望ましくはマグネシウム／銀合金（Ｍｇ：Ａｇ）、アルミニウム／リチウム合金（Ａｌ：Ｌｉ）またはフッ化リチウム（ＬｉＦ）とアルミニウムでなされる複合層中いずれか一つとすることである。
【０１１３】
一方、前記有機電界発光層１３２をなす有機物は水分に非常に弱いために、この有機電界発光層１３２を形成した以後の工程では前述したマスク工程を用いるのが難しいために、この有機電界発光層１３２上部に別途のマスク工程を経ない陰極１３４を形成する。
【０１１４】
以上に、前記陰極を形成した後には有機電界発光素子を外部の水分から遮断するための封止工程を経るようになる。
【０１１５】
また他の実施例では、パワー電極と陽極を一つのマスク工程で形成することによって全体マスク工程数を六に減らすことができる。
【０１１６】
図６は、本発明のまた他の実施例によるアクティブマトリックス型有機電界発光素子の概略的な断面図であって、下部発光方式有機電界発光素子を一例として説明する。
【０１１７】
図示したように、透光性絶縁基板１００上にバッファ層１０２が形成されていて、このバッファ層１０２上部には半導体層１０４が形成されていて、この半導体層１０４の中央部にはゲート絶縁膜１０７、ゲート電極１０８が順序どおりに形成されていて、前記ゲート絶縁膜１０７上部にストレージ電極１０６が形成されている。前記ストレージ電極１０６はゲート電極１０８と同じ層で形成される。
【０１１８】
前記半導体層１０４の両端部と連結されてソース及びドレーン電極１２４、１２６が形成されている。
【０１１９】
前記ソース電極１２４と連結され、前記ストレージ電極１０６を覆う位置には第１絶縁層１１０によって絶縁された状態でパワー電極１１２が形成されている。
【０１２０】
前記第１絶縁層１１０が介在された状態のパワー電極１１２及びストレージ電極１０６はストレージキャパシタＣSTを構成する。
【０１２１】
そして、前記ドレーン電極１２６と連結されて、画素単位で構成される有機電界発光部ＤELに陽極１１４が形成されているが、この陽極１１４は前記パワー電極１１２と同一な層で形成される。
【０１２２】
この陽極１１４上部には第２絶縁層１１８によって薄膜トランジスタＴと絶縁された状態で、この第２保護層１１８に形成された露出部１３０を通して陽極１１４と連結されて有機電界発光層１３２が形成されている。
【０１２３】
そして、この有機電界発光層１３２と連接する上部には共通電極役割をする陰極１３４が形成されている。
【０１２４】
前記有機電界発光部ＤELの積層構造を説明すると、前記バッファ層１０２上部にゲート絶縁膜１０７が形成されていて、前記ゲート絶縁膜１０７上部には第１絶縁層１１０が形成されていて、この第１絶縁層１１０上部に陽極１１４が形成されていて、この陽極１１４上部に露出部１３０を共通的に有する第２、３絶縁層１１８、１２８が順序どおりに形成されていて、この露出部１３０を通して陽極１１４と連結されて有機電界発光層１３２、陰極１３４が形成されている。
【０１２５】
この際、この陽極１１４は、陽極コンタクトホール１２７を通して前記薄膜トランジスタＴのドレーン電極１２６と連結されていて、有機電界発光層１３２は第３絶縁層１２８によって薄膜トランジスタＴと絶縁された状態で、前記露出部１３０を通して陽極１１４と連結されている。
【０１２６】
前記陽極は、透明導電性物質でなされることが望ましく、さらに望ましくはＩＴＯとすることである。
【０１２７】
前記陰極１３４をなす物質は、反射性が優れたアルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム合金（Ａｌ  ａｌｌｏｙ）から選択されることが望ましい。
【０１２８】
しかし、本発明による有機電界発光素子を上部発光方式に適用する時には、前記陽極、陰極１１４、１３４をなす材質は変更できる。
【０１２９】
また、前記薄膜トランジスタで供給されるキャリアの特性によって前記陽極、陰極１１４、１３４は相互変わることができる。
【０１３０】
前記半導体層１０４は、アクティブ層１０４ａと、不純物処理されたアクティブ層１０４ａの両端部１０４ｂ、１０４ｃで構成される。
【０１３１】
図面に提示しなかったが、前記ソース電極１２４は電力供給線に含まれ、前記パワー電極１１２は電力供給線と対応する面積に延長形成されて、一種の電力供給線のリダンダンシー（ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ）配線役割を兼ねることを特徴とする。
【０１３２】
本発明によるアクティブマトリックス型有機電界発光素子では陽極１１４を第１絶縁層１１０上部に形成して、この陽極１１４の上部でドレーン電極１２６が接触するようにして、陽極１１４とドレーン電極１２６の接触に所要される陽極コンタクトホール工程を他のコンタクトホール（例えば、ソース、ドレーンコンタクトホール、ストレージコンタクトホール）工程で同時に進めることによって、別途のコンタクトホール工程を省略できてマスク工程数を減らすことができることを特徴とする。
【０１３３】
以下、本発明によるアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造方法に対して図面を参照して詳細に説明する。
【０１３４】
図７Ａないし７Ｇは、前記図６のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図である。
【０１３５】
図７Ａでは、絶縁基板１００上に第１絶縁物質でなされたバッファ層１０２を形成して、このバッファ層１０２上部にポリシリコンを蒸着した後、第１マスク工程によってアクティブ層１０４ａを形成する。
【０１３６】
前記絶縁基板１００は、ガラス基板やプラスチック基板またはフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）基板中いずれか一つから選択されることが望ましい。
【０１３７】
前記ポリシリコンを利用してアクティブ層１０４ａを形成する工程では、バッファ層１０２上部に非晶質シリコンを蒸着した後、この非晶質シリコン層の脱水素過程を経て熱処理によってポリシリコンに結晶化する工程をさらに含む。
【０１３８】
しかし、前記結晶化工程は、第１マスク工程前、後どの段階で進めても関係ない。
【０１３９】
この際、前記バッファ層１０２は、ポリシリコンの結晶化工程中絶縁基板１００が損傷されることを防止する役割をするものであって、このバッファ層１０２をなす第１絶縁物質では接触特性や蒸着工程が容易な無機絶縁物質とすることが望ましく、そのうちでもシリコン酸化膜（Ｓｉ０X）、シリコン窒化膜（ＳｉＮX）から選択されることがさらに望ましい。
【０１４０】
図７Ｂでは、前記図７Ａ段階を経た基板上に、第２絶縁物質でなされたゲート絶縁膜１０７を形成して、第１金属物質を蒸着した後、第２マスク工程によって第１ストレージ電極１１０及びゲート電極１０８を形成して、イオンドーピングによって半導体層１０４を完成する段階である。
【０１４１】
第２絶縁物質で、前記第１絶縁物質と同一な物質を適用することができる。
前記第１金属物質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を下部層にして、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）のように化学的な耐蝕性が強い金属を上部層にする二重金属層から選択されることが望ましく、さらに望ましくはアルミニウムネオジム（ＡｌＮｄ）／モリブデン（Ｍｏ）を各々下部及び上部層にする二重金属層にすることである。
【０１４２】
その次に、イオンドーピング処理を通して前記アクティブ層１０４ａの両端部を不純物処理してアクティブ層１０４ａ、不純物処理されたアクティブ層１０４ａの両端部１０４ｂ、１０４ｃで構成される半導体層１０４を完成する段階である。
【０１４３】
この際、半導体層１０４はドーピングイオン種によって、電子をキャリアとするｎ型または正孔をキャリアとするｐ型に区分できて、ｎ型半導体を含む薄膜トランジスタには第１、２電極を各々陽極、陰極で構成して、ｐ型はｎ型と反対される位置に陽極と陰極が配置される。
【０１４４】
一方、本発明ではイオンドーピング前後として、前記ゲート絶縁膜１０７を別途のパターンで形成しなくて、基板全面にかけて残すことを特徴とする。
【０１４５】
このような工程の特性上、本発明ではストレージ電極１０６をゲート電極１０８と同一工程で同一金属で形成して、ストレージキャパシタンス容量が低下されることを防止するようにする。
【０１４６】
図７Ｃでは、前記図７Ｂ段階を経た基板上に、第３絶縁物質でなされた第１絶縁層１１０を形成して、透明導電性物質を蒸着した後、第３マスク工程によってパワー電極１１２及び有機電界発光ダイオード用陽極１１４を形成する段階である。
【０１４７】
第３絶縁物質で前記第１絶縁物質と同一な物質を適用することができる。
前記透明導電性物質ではＩＴＯを利用することが望ましい。
【０１４８】
既存には有機電界発光ダイオード用下部電極とストレージキャパシタをなす上部電極を相異なる物質で別途のマスクの工程で形成したが、本発明では前記二電極を同一工程で同一物質で形成することによって、マスク工程を減らすことができる。
【０１４９】
図７Ｄでは、前記図７Ｃ段階を経た基板上に第４絶縁物質で第２絶縁層１１８を形成して、第４マスク工程によって前記陽極１１４、不純物処理されたアクティブ層１０４ａの両端部１０４ｂ、１０４ｃ、パワー電極１１２を各々一部露出させるコンタクトホールを形成する段階である。
【０１５０】
第４絶縁物質で、前記第１絶縁物質と同一な物質を適用することができる。
さらに詳細に説明すると、前記ゲート絶縁膜１０６に不純物処理されたアクティブ層１０４ａの両端部１０４ｂ、１０４ｃを一部露出させるソース、ドレーンコンタクトホール１２０ａ、１２０ｂを形成して、第２絶縁層１１８に陽極１１４及びパワー電極１１２を一部露出させる陽極コンタクトホール１２３、ストレージコンタクトホール１２２を形成する。
【０１５１】
この際、ソース、ドレーンコンタクトホール１２０ａ、１２０ｂはゲート絶縁膜１０７、第２絶縁層１１８を同時エッチングして形成することによって、全体コンタクトホール工程数を減少させることができる。
【０１５２】
前記エッチング工程ではコンタクト特性を高めるために乾式エッチング法と湿式エッチング法を一緒に利用することができる。
【０１５３】
本発明では、このようにソース及びドレーン電極形成段階前に陽極１１４とパワー電極１１２を形成することによって、これらに該当するコンタクトホール工程を一つのマスク工程で進めることができて、コンタクトホール形成に所要されるマスク工程を減らすことができる。
【０１５４】
図７Ｅでは、前記図７Ｄ段階を経た基板上に、第２金属物質の蒸着後、第５マスク工程によってソース電極１２４、ソース電極１２４と一定間隔離隔されるドレーン電極１２６を形成する段階である。
【０１５５】
さらに詳細に説明すると、ソース電極１２４は、ソースコンタクトホール（図７Ｄの１２０ａ）を通して不純物処理されたアクティブ層１０４ａの両端部１０４ｂと連結されて、ストレージコンタクトホール（図７Ｄの１２２）を通してパワー電極１１２と連結される。反面、ドレーン電極１２６はドレーンコンタクトホール（図７Ｄの１２０ｂ）を通して不純物処理されたアクティブ層１０４ａの両端部１０４ｂと連結されて、陽極コンタクトホール（図図７Ｄの１２３）を通して陽極１１４と連結される。
【０１５６】
図面に提示しなかったが、前記ソース電極１２４は電力供給線に含まれ、パワー電極１１２は電力供給線と対応されるように延長形成されて電力供給線のリダンダンシー配線役割を兼ねることを特徴とする。
【０１５７】
前記第２金属物質は、前記図７Ｂの第１金属物質と同一な物質を適用することができる。
【０１５８】
図７Ｆでは、前記図７Ｅ段階を経た基板上に、第５絶縁物質で第３絶縁層１２８を形成して、第６マスク工程を通して前記第３絶縁層１２８に陽極１１４の一部領域を露出させる露出部１３０を形成する段階である。
【０１５９】
第５絶縁物質で、前記第１絶縁物質と同一な物質を適用することができる。
図７Ｇでは、前記露出部（図７Ｆの１３０）が形成された基板上に、有機電界発光層１３２及び第３金属物質を利用して陰極１３４を形成して、有機電界発光層１３２が介在された陽極１１４及び陰極１３４で構成される有機電界発光ダイオードＤELを完成する段階である。
【０１６０】
前記有機電界発光層１３２をなす有機物は水分に非常に弱いために、この有機電界発光層１３２を形成した以後の工程では前述したマスク工程を用いるのが難しいために、この有機電界発光層１３２上部に別途のマスク工程なく陰極１３４を形成する。
【０１６１】
以上で、前記陰極を形成した後には有機電界発光素子を外部の水分から遮断するための封止工程を経て有機電界発光素子が完成される。
【０１６２】
しかし、本発明は前記実施例に限らず、本発明の趣旨に外れない限度内で多様に変更して実施できる。
【０１６３】
例えば、本発明では薄膜トランジスタから提供されるキャリア特性によって陽極と陰極の位置を変更でき、発光方式によって有機電界発光ダイオード用電極をなす材質を多様に変更して実施できる。
【０１６４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、マスク工程数を減少させることができるので製造費用及び工程時間を減らすことができるので、生産収率が向上されたアクティブマトリックス型有機電界発光素子を提供できる長所を有する。
【０１６５】
また、電力供給線用リダンダンシー配線を別途のマスク工程追加なしに形成することができるので、配線短絡による製品不良発生率を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の基本画素構造を示す概略的な等価回路図。
【図２】従来のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の概略的な断面図。
【図３Ａ】前記図２のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図３Ｂ】前記図２のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図３Ｃ】前記図２のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図３Ｄ】前記図２のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図３Ｅ】前記図２のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図３Ｆ】前記図２のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図３Ｇ】前記図２のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図３Ｈ】前記図２のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図３Ｉ】前記図２のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図４】本発明の一つの実施例によるアクティブマトリックス型有機電界発光素子の概略的な断面図。
【図５Ａ】前記図４のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図５Ｂ】前記図４のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図５Ｃ】前記図４のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図５Ｄ】前記図４のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図５Ｅ】前記図４のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図５Ｆ】前記図４のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図５Ｇ】前記図４のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図５Ｈ】前記図４のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図６】本発明のまた他の実施例によるアクティブマトリックス型有機電界発光素子の概略的な断面図。
【図７Ａ】前記図６のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図７Ｂ】前記図６のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図７Ｃ】前記図６のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図７Ｄ】前記図６のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図７Ｅ】前記図６のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図７Ｆ】前記図６のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【図７Ｇ】前記図６のアクティブマトリックス型有機電界発光素子の製造工程を示す概略的な断面図。
【符号の説明】
１００：絶縁基板
１０２：バッファ層
１０４：半導体層
１０７：ゲート絶縁膜
１０８：ゲート電極
１０６：ストレージ電極
１１０：第１絶縁層
１１４：陽極
１１２：パワー電極
１１８：第２絶縁層
１２４：ソース電極
１２６：ドレーン電極
１２８：第３絶縁層
１３２：有機電界発光層
１３４：陰極
ＤEL：有機電界発光ダイオード
Ｔ：薄膜トランジスタ
ＣST：ストレージキャパシタ
【図１】
0004236150.tif 000002
【図２】
0004236150.tif 000003
【図３Ａ】
0004236150.tif 000004
【図３Ｂ】
0004236150.tif 000005
【図３Ｃ】
0004236150.tif 000006
【図３Ｄ】
0004236150.tif 000007
【図３Ｅ】
0004236150.tif 000008
【図３Ｆ】
0004236150.tif 000009
【図３Ｇ】
0004236150.tif 000010
【図３Ｈ】
0004236150.tif 000011
【図３Ｉ】
0004236150.tif 000012
【図４】
0004236150.tif 000013
【図５Ａ】
0004236150.tif 000014
【図５Ｂ】
0004236150.tif 000015
【図５Ｃ】
0004236150.tif 000016
【図５Ｄ】
0004236150.tif 000017
【図５Ｅ】
0004236150.tif 000018
【図５Ｆ】
0004236150.tif 000019
【図５Ｇ】
0004236150.tif 000020
【図５Ｈ】
0004236150.tif 000021
【図６】
0004236150.tif 000022
【図７Ａ】
0004236150.tif 000023
【図７Ｂ】
0004236150.tif 000024
【図７Ｃ】
0004236150.tif 000025
【図７Ｄ】
0004236150.tif 000026
【図７Ｅ】
0004236150.tif 000027
【図７Ｆ】
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【図７Ｇ】
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