專利名稱：具有改進的白平衡的平板顯示器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全色平板顯示器，特別是通過使用MIC/MILC工藝使在 每個R、 G和B單位像素中的驅(qū)動晶體管的溝道層具有不同的電流遷移率 (current mobilities)從而能夠?qū)崿F(xiàn)白平衡的平板顯示器和制造該平板顯示器的方法。
背景技術(shù)：
通常，如圖1所示， 一平板顯示器的有機發(fā)光二極管(OLED)包括布 置成矩陣形式的多個像素100。每個像素100由三個單位像素(unit pixel)組 成，即， 一個表現(xiàn)紅色(R)的單位像素11 OR, —個表現(xiàn)綠色(G)的單位 像素120G， 一個表現(xiàn)藍色(B)的單位像素130B。
所述R單位像素110R包括 一個紅色電致發(fā)光(electroluminescence, EL ) 裝置115，該裝置包括一紅色(R)發(fā)光層； 一個用于向所述紅色EL裝置 115供應(yīng)電流的驅(qū)動晶體管113;和一個用于開關(guān)從所述驅(qū)動晶體管113供 應(yīng)到所述紅色EL裝置115的電流的開關(guān)晶體管111。
所述G單位像素120G包括 一個綠色EL裝置125，該裝置包括一綠 色(G)發(fā)光層； 一個用于向所述綠色EL裝置125供應(yīng)電流的驅(qū)動晶體管 123;和一個用于開關(guān)從所述驅(qū)動晶體管123供應(yīng)到所述綠色EL裝置125 的電流的開關(guān)晶體管121。
所述B單位像素130B包括 一個藍色EL裝置135,該裝置包括一藍 色(B)發(fā)光層； 一個用于向所述藍色EL裝置135供應(yīng)電流的驅(qū)動晶體管 133;和一個用于開關(guān)從所述驅(qū)動晶體管133供應(yīng)到所述藍色EL裝置、35 的電流的開關(guān)晶體管131。常規(guī)地，一 OLED裝置的R、 G和B單位像素IIOR、 120G和130B的 所述驅(qū)動晶體管113、 123和133具有相同尺寸，也就是具有相同的溝道層 的寬度W與長度L的比率W/L，并且按照它們發(fā)光效率的順序，所述EL 裝置的順序為B、 R和G單位像素。在所述常規(guī)的OLED中，由于R、 G和 B單位像素110R、 120G和130B的所述驅(qū)動晶體管113、 123和133的溝道 層的尺寸相同，而所述R、 G和B的EL裝置115、 125和135的發(fā)光效率 彼此不同，所以很難實現(xiàn)白平衡。
為了實現(xiàn)所述白平衡，對于具有高發(fā)光效率的EL裝置例如綠色EL裝 置，應(yīng)該供應(yīng)一個相對小量的電流，且對于具有較低發(fā)光效率的紅色和藍色 EL裝置，應(yīng)該供應(yīng)一個相對大量的電流。
這里，當(dāng)所述驅(qū)動晶體管處于飽和狀態(tài)時，由于通過所述驅(qū)動晶體管流 到所述EL裝置的電流Id開始流動，所述電流表達如下
(1) 似=Ow: //『(Kg — W/z )2 /2丄
因此，為了實現(xiàn)白平衡而控制流到所述EL裝置的電流的一種方法是使 得R、 G和B單位像素的驅(qū)動晶體管的尺寸(也就是，所述溝道層的寬度W 和長度L的比率W/L)不同，并且因此控制流到所述R、 G和B單位像素的 EL裝置的電流量。根據(jù)所述晶體管的尺寸控制流到所述EL裝置的電流量的 方法公開在日本特開專利公告第2001 - 109399中。在該日本專利中，根據(jù) 每個R、 G和B單位像素中的EL裝置的發(fā)光效率，將所述R、 G和B單位 像素的驅(qū)動晶體管的尺寸形成為不相同。也就是，通過使具有高發(fā)光效率的 表現(xiàn)綠色(G)的單位像素的驅(qū)動晶體管的尺寸小于具有相對低發(fā)光效率的 表現(xiàn)紅色(R)或藍色(B)的單位像素的驅(qū)動晶體管的尺寸，來控制流到 所述R、 G和B單位像素的EL裝置的電流量。
實現(xiàn)所述白平衡的另 一種方法是使所述R、 G和B單位像素的發(fā)光層的 大小不同，這公開在日本特開專利公告第2001 -290441號上。在該日本專 利中，根據(jù)所述R、 G和B單位像素的EL裝置的發(fā)光效率，通過使發(fā)光面 積不同而使從所述R、 G和B單位像素上產(chǎn)生相同的發(fā)光。也就是，通過使 具有低發(fā)光效率的R或B單位像素的發(fā)光面積大于具有相對高發(fā)光效率的G 單位像素的發(fā)光面積從而在所述R、 G和B單位像素上產(chǎn)生相同的發(fā)光。但是，在上述實現(xiàn)白平衡的常規(guī)方法中，所述R、 G和B單位像素中的 具有低發(fā)光效率的單位像素的發(fā)光面積變大，或者增加所述R、 G和B單位 像素中具有低發(fā)光效率的單位像素的晶體管的尺寸。這會造成每個單位像素 的充電面積增加的問題，且因此不易將本發(fā)明應(yīng)用在高分辨率的顯示中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面在于提供一種平板顯示器及其制造方法，其中可以實 現(xiàn)白平衡而不增加像素的面積。
本發(fā)明的另一個方面在于提供一種平板顯示器及其制造方法，其中通過 使R、 G和B單位像素中驅(qū)動晶體管的溝道層具有不同的電流遷移率，可以 實現(xiàn)白平4軒。
本發(fā)明的又一個方面在于提供一種平板顯示器及其制造方法，其中通過 使R、 G和B單位像素中驅(qū)動晶體管的溝道層具有不同方向的結(jié)晶化，可以 實現(xiàn)白平衡。
本發(fā)明的再一個方面在于提供一種平板顯示器及其制造方法，其中可通 過使R、 G和B單位像素中驅(qū)動晶體管的溝道層的電阻值不同來實現(xiàn)白平衡。
本發(fā)明的還有一個方面在于提供一種平板顯示器及其制造方法，其中通 過使包括在每個R、 G和B單位像素的驅(qū)動晶體管的溝道層內(nèi)的一非結(jié)晶硅 膜的長度不同，可以實現(xiàn)白平衡。
根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例，提供一種平板顯示器，包括多個像素， 其中每個像素包括R、 G和B單位像素以分別表現(xiàn)紅色(R)、綠色(G)和 藍色(B)，并且每個單位像素包括至少一個晶體管，其中在R、 G和B單 位像素中的至少兩個單位像素的晶體管包括電流遷移率不同的溝道層。
在R、 G和B單位像素中的至少一個晶體管包括一溝道層，該溝道層 在每個像素上具有相同的尺寸。所述R、 G和B單位像素分別包括光發(fā)射 裝置?？刂乒?yīng)到每個單位像素的光發(fā)射裝置的電流的晶體管包括在每個像 素上尺寸都相同的溝道層，并且用于驅(qū)動具有所述單位像素的光發(fā)射裝置中 最高發(fā)光效率的光發(fā)射裝置的晶體管的電流遷移率小于用于驅(qū)動具有相對 低發(fā)光效率的光發(fā)射裝置的晶體管的電流遷移率。
所述R、 G和B單位像素的晶體管的溝道層可以由彼此具有不同，晶 化方向的多晶硅膜制成。用于驅(qū)動具有所述光發(fā)射裝置中最高發(fā)光效率的光發(fā)射裝置的晶體管的溝道層可以由金屬誘導(dǎo)結(jié)晶化(metal induced crystallization, MIC )多晶硅膜制成，并且用于驅(qū)動具有相對低發(fā)光效率的光 發(fā)射裝置的晶體管的溝道層可以由金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶化(metal induced lateral crystallization, MILC )多晶硅膜制成。
所述R、 G和B單位像素還可分別包括由所述晶體管驅(qū)動的光發(fā)射裝 置，并且所述R、 G和B單位像素包括一個用于驅(qū)動光發(fā)射裝置的驅(qū)動晶 體管和用于開啟或關(guān)斷所述驅(qū)動晶體管的開關(guān)晶體管。
所述R、 G和B單位像素的所述開關(guān)晶體管的溝道層可以由MIC多晶 硅膜制成。具有所述R、 G和B單位像素中最高發(fā)光效率的單位像素的驅(qū) 動晶體管具有一個由MIC多晶硅膜制成的溝道層，并且具有相對低發(fā)光效 率的單位像素的驅(qū)動晶體管具有一個由MILC多晶硅膜制成的溝道層。
所述R、 G和B單位像素的所述開關(guān)晶體管的溝道層可以由MILC多 晶硅膜制成，以及具有所述R、 G和B單位像素中最高發(fā)光效率的驅(qū)動晶 體管可以具有一個由MIC多晶硅膜制成的溝道層，而具有相對低發(fā)光效率 的單位像素的驅(qū)動晶體管可以具有一個由MILC多晶硅膜制成的溝道層。
具有所述R、 G和B單位像素中最高發(fā)光效率的單位像素的開關(guān)晶體 管和驅(qū)動晶體管可以具有由MIC多晶硅膜制成的溝道層，并且具有相對低 發(fā)光效率的單位像素的驅(qū)動晶體管和開關(guān)晶體管可具有一個由MILC多晶硅 膜制成的溝道層。
同樣，在一個包括多個像素的平板顯示器中，其中每個所述像素包括R、 G和B單位像素，并且每個所述單位像素包括至少一個晶體管，提供了一 種制造該平板顯示器的方法，包括在一個絕緣襯底上形成一非結(jié)晶化的硅膜 和在所述非結(jié)晶硅膜上形成一第一和一第二MILC掩^C所述方法還包括 在所述襯底上淀積MILC用金屬膜;使所述非結(jié)晶硅膜結(jié)晶成為一多晶硅膜， 以使一個相應(yīng)于所述第 一和第二掩模的部分通過MILC方法結(jié)晶并且剩余部 分通過MIC方法結(jié)晶；移去所述第一和第二掩模和金屬膜；并且對所述多 晶硅膜構(gòu)圖，而使得具有所述R、 G和B單位像素中最高發(fā)光效率的一個 單位像素的晶體管的半導(dǎo)體層由使用MIC方法結(jié)晶化的多晶硅膜制成，且 具有相對低發(fā)光效率的單位像素的晶體管的半導(dǎo)體層由使用MILC方法結(jié)晶 化的多晶硅膜制成。
一一
同樣，提供一種平板顯示器，包括多個像素，每個所述像素包括"R、 G和B單位像素以分別表現(xiàn)紅色(R)、綠色(G)和藍色(B),每個所述單位像 素包括一個晶體管，其中在R、 G和B單位像素中的至少一個單位像素的 晶體管包括一個由具有不同膜性能的硅層制成的溝道區(qū)。
在R、 G和B單位像素中的至少兩個單位像素的晶體管包括由至少一 種不同膜性能的硅層制成的溝道區(qū)，并且在所述溝道區(qū)中的具有低電流遷移 率的硅層的長度不同。
所述R、 G和B單位像素分別包括光發(fā)射裝置，并且對應(yīng)于在所述R、 G和B單位像素的光發(fā)射裝置中具有最低發(fā)光效率的光發(fā)射裝置的晶體管 的溝道區(qū)不包括具有低電流遷移率的硅層，或包括具有低電流遷移率的硅層 且其長度小于對應(yīng)于具有相對高發(fā)光效率的光發(fā)射裝置的晶體管的溝道區(qū) 的長度。
所述溝道區(qū)由多晶硅層和非結(jié)晶化硅層制成，并且在溝道區(qū)中具有低電 流遷移率的硅層由非結(jié)晶化硅層制成。
同樣，在一個包括多個像素的平板顯示器中，每個所述像素包括R、 G和 B單位像素以分別表現(xiàn)紅色(R)、綠色(G)和藍色(B),每個所述單位像 素包括一個晶體管，單位像素，并且每個單位像素包括一個晶體管。提供一 種制造所述平板顯示器的方法，包括在一絕緣襯底上形成一非結(jié)晶化硅膜， 在所述非結(jié)晶化硅膜上形成用于MILC的第一到第三掩模，并且在襯底上淀 積用于MILC的金屬膜。所述方法進一步包括將所述非結(jié)晶化硅膜結(jié)晶化成 為一多晶硅膜，以使所述非結(jié)晶化硅膜僅部分地保持在所述第一到第三掩模 下，去掉用于MILC的第一到第三掩模和用于MILC的金屬膜，并且對所述 多晶硅膜構(gòu)圖，以使存在于所述多晶硅膜之間的所述非結(jié)晶化硅膜形成所述 R、 G和B單位像素的晶體管上的半導(dǎo)體層，其中所述R、 G和B單位像 素的晶體管的溝道區(qū)的電阻值由在所述多晶硅膜之間存在的所述非結(jié)晶化 硅膜的長度來決定。


通過對實施例的詳細描述并參考附圖，使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員更明白本 發(fā)明的上述的和其它特征及優(yōu)點。
圖1為一常規(guī)平板顯示器的R、 G和B單位像素的分布圖2A、 2B、 2C和2D為制造根據(jù)本發(fā)明實施例的R、 G和B單位像素的驅(qū)動晶體管的方法的視圖3示出根據(jù)MIC/MILC結(jié)晶方法時柵電壓和漏電壓之間的關(guān)系； 圖4A、 4B、 4C和4D為制造根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的R、 G和B單 位像素的驅(qū)動晶體管的方法的剖面圖。
具體實施例方式
下面將參考表示本發(fā)明實施例的附圖對本發(fā)明進行詳細地描述。但是， 本發(fā)明可以用不同的形式實施并且不應(yīng)被限制在這里敘述的實施例內(nèi)。相 反，這些被提供的實施例是為了使本公開完全和充分，并且向本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員充分表達本發(fā)明的范圍。在附圖中，為了清楚起見，層的厚度和區(qū)域 都被放大。在整個說明書中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。
圖2A、 2B、 2C和2D為制造根據(jù)本發(fā)明實施例的R、 G和B單位像素 的驅(qū)動晶體管的方法的視圖。圖2A、 2B、 2C和2D的剖面結(jié)構(gòu)表示有機發(fā) 光二極管中每個像素的所述R、 G和B單位像素中的驅(qū)動晶體管。
參考圖2A,在一個絕緣襯底200上形成一個圖中未顯示的緩沖層，并 且在所述緩沖層上形成一非結(jié)晶化硅膜210。在所述非結(jié)晶化硅膜210上形 成用于MILC的多個掩模221和225,并且在整個襯底表面上形成一個金屬 膜230。
所述用于MILC的掩模221和225形成在對應(yīng)于待形成所述R和B單 位像素的區(qū)域201和205上。由于用于MILC的掩模沒有在待形成G單位像 素的區(qū)域203上形成，所述金屬膜230被形成為與所述非結(jié)晶化硅膜210直 接接觸。雖然在本發(fā)明中使用氧化膜作為MILC用掩模221和225，如感光 膜的其它膜也可以代替所述氧化膜。
參考圖2B,通過進行一個結(jié)晶化工藝，所述非結(jié)晶化石圭膜210結(jié)晶化 成為一多晶硅膜240。這里，通過所述MIC和MILC方法形成所述多晶硅膜 240,其中對應(yīng)于掩模221的多晶硅膜240的部分241經(jīng)由MILC方法結(jié)晶， 且對應(yīng)于掩模225的部分245也用MILC方法結(jié)晶。直接與所述金屬膜230 接觸的部分243,也就是包括待形成所述G單位像素的區(qū)域203的剩余部分 243經(jīng)由MIC方法完全結(jié)晶。 ，
參考圖2C，在去掉用于MILC的掩模221和225及所述金屬膜230后， 通過使用一個用于形成所述驅(qū)動晶體管的半導(dǎo)體層的掩模(圖中未顯示)對所述多晶硅膜240構(gòu)圖，以形成所述R、 G和B單位像素的驅(qū)動晶體管的 半導(dǎo)體層251、 253和255。這里，所述單位像素的驅(qū)動晶體管的半導(dǎo)體層 251、 253和255的尺寸全部相同。
在所述R、 G和B單位像素中，R單位像素的驅(qū)動晶體管的半導(dǎo)體層 251由通過MILC方法結(jié)晶化的所述多晶硅膜241構(gòu)成。G單位像素的驅(qū)動 晶體管的半導(dǎo)體層253由通過MIC方法結(jié)晶化的所述多晶硅膜243構(gòu)成。B 單位像素的驅(qū)動晶體管的半導(dǎo)體層255由通過MILC方法結(jié)晶化的所述多晶 珪膜245構(gòu)成。
參考圖2D,在所述襯底上包括所述半導(dǎo)體層251、 253和255上形成一 柵絕緣膜260，在所述柵絕緣膜260上形成每個單位像素的驅(qū)動晶體管的柵 極271、 273和275。分別使用柵極271、 273和275作為掩模，通過執(zhí)行將 所希望導(dǎo)電類型的雜質(zhì)摻入到所述半導(dǎo)體層251、 253和255的離子注入， 形成每個驅(qū)動晶體管的源/漏區(qū)281、 283和285。
盡管在附圖中未顯示，在整個襯底表面上可以形成一個層間絕緣膜?？?以通過刻蝕所述層間絕緣膜和柵絕緣層260形成用于露出所述源/漏區(qū)281 、 283和285的接觸孔，并且可以形成穿過所述接觸孔與所述源/漏區(qū)281、 283 和285電連接的源/漏區(qū)，因此制造出所述驅(qū)動晶體管。
在使用上述方法制造的本發(fā)明的平板顯示器中，所述R、 G和B單位像 素的所述驅(qū)動晶體管可以包括具有同樣長度Lrc、 Lgc和Lbc的溝道層。所 述R和B單位像素的驅(qū)動晶體管可以分別包括由以MILC方法結(jié)晶的多晶 硅膜241和245制成的溝道層,并且所述G單位像素的驅(qū)動晶體管可以包括 由以MIC方法結(jié)晶的多晶硅膜243制成的溝道層。因此，所述R、 G和B 單位像素的驅(qū)動晶體管可以具有相同尺寸的溝道層。而且，所述溝道層的電 流遷移率可以根據(jù)所述R、 G和B單位像素的驅(qū)動晶體管的所述溝道層的結(jié) 晶化方向而改變。
具有低發(fā)光效率的所述R和B單位像素的驅(qū)動晶體管的所述溝道層可 以由具有高電流遷移率的、以MILC方法結(jié)晶的多晶硅膜241和245制成， 而具有較高發(fā)光效率的所述G單位像素的驅(qū)動晶體管的所述溝道層可以由 具有低電流遷移率的、以MIC方法結(jié)晶的多晶硅膜243制成。 《
因此，根據(jù)本發(fā)明的實施例，通過根據(jù)所述R、 G和B單位像素的EL 裝置的發(fā)光效率改變所述溝道層的結(jié)晶化方向，可以確定所述溝道層的電阻值，具有相對低發(fā)光效率的所述R和B單位像素的驅(qū)動晶體管的所述溝道 層由按照MILC方法結(jié)晶的多晶硅膜制成，其具有與溝道長度同 一 方向上的 結(jié)晶化方向，也就是水平方向，并且因此具有相當(dāng)?shù)偷碾娮柚?。同樣，具?相對高發(fā)光效率的所述G單位像素的驅(qū)動晶體管的所述溝道層由按照MIC 方法結(jié)晶的多晶硅膜制成，其具有垂直于溝道長度方向的結(jié)晶化方向，也就 是垂直方向，并且因此具有相當(dāng)高的電阻值。
因此，通過使所述R、 G和B單位像素的溝道層的尺寸相同并且使它 們的結(jié)晶化方向不同，并且因此使電流遷移率彼此不相同，可以實現(xiàn)本發(fā)明 的白平4軒。
圖3為包括通過MIC和MILC方法結(jié)晶的半導(dǎo)體層的薄膜晶體管的柵 電壓和漏電壓之間關(guān)系的視圖。圖3表示即使在所述薄膜晶體管具有相同的 尺寸(W/L)和溝道方向的情況下，才艮據(jù)所述溝道層的多晶硅膜的微細結(jié)構(gòu)， 電流量也可以不同。
參考圖3,應(yīng)該注意到MILC多晶硅薄膜晶體管中所述漏極電流相對 于柵電壓的特征曲線優(yōu)于MIC多晶硅薄膜晶體管中所述漏極電流相對于柵 電壓的特征曲線。因此所述由以MILC方法結(jié)晶的多晶硅膜制成的薄膜晶體 管的電流遷移率高于由以MIC方法結(jié)晶的多晶硅膜制成的薄膜晶體管的電 流遷移率。
因此，在本發(fā)明的一個實施例中，具有相對較高發(fā)光效率的所述綠色單 位像素的驅(qū)動晶體管的溝道層由MIC多晶硅膜制成，并且具有相對較低發(fā) 光效率的所述紅色和藍色單位像素的驅(qū)動晶體管的溝道層由MILC多晶硅膜 制成。通過使流過所述紅色或藍色單位像素的驅(qū)動晶體管的電流高于流過所 述綠色單位像素的驅(qū)動晶體管的電流可以實現(xiàn)白平衡。
在本發(fā)明的一個實施例中，即使根據(jù)所述R、 G和B的EL裝置的發(fā)光 效率使驅(qū)動晶體管的溝道層由通過MIC和/或MILC方法結(jié)晶的多晶硅膜形 成，所述MIC和/或MILC方法也可以應(yīng)用于所述R、 G和B單位像素的開 關(guān)晶體管。例如，所有所述R、 G和B單位像素的開關(guān)晶體管的溝道層可 以由通過所述MIC方法和/或MILC方法結(jié)晶的多晶硅膜構(gòu)成。或者，具有 較高發(fā)光效率的所述G單位像素的開關(guān)晶體管可以具有由通過所述MIC方 法結(jié)晶的多晶硅膜構(gòu)成的溝道層，而具有較低發(fā)光效率的所述R或B單位 像素的開關(guān)晶體管可以具有由用MILC方法結(jié)晶的多晶硅膜構(gòu)成的溝道層。所述R、 G和B單位像素的所述驅(qū)動晶體管和所述開關(guān)晶體管的半導(dǎo)體層 可以具有與溝道方向相同或不同的結(jié)晶化方向。
即使本發(fā)明的一個實施例的所述溝道層一皮描述為通過所述MIC/MILC 方法結(jié)晶，但所述R、 G和B單位像素的驅(qū)動晶體管的溝道層可以具有彼 此不同的結(jié)晶方法，以使本發(fā)明中可以使用彼此具有不同電流遷移率的所有 結(jié)晶化方法。
圖4A、 4B、 4C和4D為根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的制造R、 G和B單 位像素的驅(qū)動晶體管的方法的工序剖視圖。圖4A、 4B、 4C和4D的剖視結(jié) 構(gòu)表示在有機發(fā)光二極管中每個像素的所述R、 G和B單位像素的驅(qū)動晶 體管。
參考圖4A,盡管在附圖中未顯示，在一個絕緣襯底400上形成一個緩 沖層，并且在所述襯底上形成一個非結(jié)晶硅層410。在所述非結(jié)晶化硅層410 上形成多個用于MILC的掩模421、 423和425及在整個襯底表面上形成一 個金屬層430。
將所述用于MILC的掩模421、 423和425形成為纟皮此具有不同的寬度， 其中所述掩模寬度從高到低的順序為第二掩模423、第一掩模421和第三掩 才莫425。所述第一掩才莫421被形成在相應(yīng)地要形成所述R、 G和B單位像素 中的R單位像素的驅(qū)動晶體管(圖1中的113)的區(qū)域，所述第二掩模423 被形成在要形成所述G單位像素的驅(qū)動晶體管(圖1中的123)的區(qū)域。所 述第三掩模425被形成在要形成所述B單位像素的驅(qū)動晶體管(圖1中的 133)的區(qū)域。
參考圖4B,執(zhí)行結(jié)晶化工藝，以將所述非結(jié)晶硅膜410結(jié)晶為多晶硅 膜440，其中相應(yīng)于所述非結(jié)晶硅膜410中的掩模421、 423和425的部分通 過MILC方法結(jié)晶化成為多晶硅膜441 、 443和445。在所述掩模421 、 423 和425之間的、直接與所述金屬層430接觸的部分使用MIC方法結(jié)晶化形 成多晶硅膜447。
由于用于MILC的所述第一到第三掩模421、 423和425彼此具有不同 的寬度，對應(yīng)于具有一相對較窄寬度的所述第三掩才莫425的多晶硅膜440的 部分由MILC方法結(jié)晶化，并且對應(yīng)于具有一相對較寬寬度的所述第一和第 二掩模421和423的部分分別由MILC方法部分地結(jié)晶，留下未改菱的所述 非結(jié)晶硅膜411和413。也就是，在對應(yīng)于所述第一掩模421的多晶硅膜440之中，所述非結(jié)晶 硅膜411存在于以MILC方法結(jié)晶的部分441之間。而且，在對應(yīng)于所述第 二掩模的多晶硅膜440之中，所述非結(jié)晶硅膜413存在于以MILC方法結(jié)晶 化的部分443之間。由于所述第一掩模421的寬度相對小于所述第二掩模423 的寬度，對應(yīng)于所述第二掩模423的所述非結(jié)晶硅膜413的長度大于對應(yīng)于 所述第一掩模421的所述非結(jié)晶硅膜411的長度。
參考圖4C，在去掉用于MILC方法的掩模421、 423和425及所述金屬 層430后，通過使用形成半導(dǎo)體層用的掩模(圖中未顯示)對所述多晶硅膜 440構(gòu)圖，形成用于所述R、 G和B單位像素的驅(qū)動晶體管的半導(dǎo)體層451、 453和455。在所述多晶硅膜440中通過所述MILC方法結(jié)晶化的部分441 及存在于所述部分441之間的所述非結(jié)晶硅膜411形成了用于所述R、 G和 B單位像素中的所述R單位像素的驅(qū)動晶體管的所述半導(dǎo)體層451 。在所述 多晶硅膜440中通過所述MILC方法結(jié)晶化的部分443及存在于所述部分 443之間的所述非結(jié)晶硅膜413形成了用于所述G單位像素的驅(qū)動晶體管的 所述半導(dǎo)體層453。另一方面，在所述多晶硅膜中^f又通過所述MILC方法結(jié) 晶化的所述多晶硅膜445形成了用于所述B單位像素的驅(qū)動晶體管的所述半 導(dǎo)體層455。
參考圖4D,在整個所述襯底包括所述半導(dǎo)體層451、 453和455的表面 上淀積一個柵絕緣膜460。在所述膜460上淀積一導(dǎo)電材料如一金屬膜，并 且然后使用用于形成所述柵極的掩才莫(圖中未顯示)對所述導(dǎo)電材料構(gòu)圖， 形成每個所述R、 G和B單位4象素的驅(qū)動晶體管的4冊4及471、 473和475。 然后，使用所述柵極471、 473和475作為掩模將所期望導(dǎo)電類型的高濃度 雜質(zhì)離子注入到所述半導(dǎo)體層451、 453和455內(nèi)，形成所述驅(qū)動晶體管的 源/漏區(qū)481、 483和485。
即使在附圖中未顯示出，所述驅(qū)動晶體管可以通過下述步驟制造在整 個所述襯底表面上形成一個層間絕緣膜，通過刻蝕所述層間絕緣膜和所述柵 絕緣膜460形成露出所述源/漏區(qū)481、 483和485的4妄觸孔，并且形成穿過 所述"l妄觸孔與所述源/漏區(qū)481、 483和485電連^^的源/漏電才及。
在通過上述方法制造的根據(jù)本發(fā)明的平板顯示器中，所述R單位像素的 驅(qū)動晶體管的溝道層482可以由用MILC方法結(jié)晶化的多晶硅膜441和非結(jié) 晶硅膜411制成。溝道層的長度Lrc為所述多晶硅膜441的長度Lrl和Lr2及所述非結(jié)晶硅膜411的長度Lra的總和，也就是，Lrc = Lrl + Lra + Lr2。 所述G單位像素的驅(qū)動晶體管的溝道層484由用MILC方法結(jié)晶化的多晶硅 膜443和非結(jié)晶硅膜413制成。溝道層總長度Lgc為所述多晶硅膜443的長 度Lgl和Lg2及所述非結(jié)晶硅膜413的長度Lga的總和，也就是，Lgc = Lgl 十Lga + Lg2。所述B單位像素的驅(qū)動晶體管的溝道層486由僅用MILC方 法結(jié)晶化的多晶硅膜445制成，溝道層總長度Lbc等于所述多晶硅膜445的 長度Lb。
在所述R、 G和B單位像素的驅(qū)動晶體管中，由于溝道層482、 484和 486的長度相同，為Lrc = Lgc = Lbc，所述驅(qū)動晶體管的溝道層的電阻值根 據(jù)包括在每個溝道層中的所述非結(jié)晶硅膜的長度而變化。而本發(fā)明的實施例 可以構(gòu)造成根據(jù)所述R、 G和B單位像素的EL裝置的發(fā)光效率來決定所述 溝道層的電阻值，因為具有相對最低發(fā)光效率的所述B單位像素的溝道層 486由以MILC方法結(jié)晶化的多晶硅膜制成，其溝道層的電阻值相對較低。
同樣，具有相對較高發(fā)光效率的所述R或G單位像素的溝道層482或 484包括在所述多晶硅膜之間的一個非結(jié)晶硅膜，使所述溝道層的電阻值相 對增加。由于所述R單位像素的EL裝置具有比所述G單位像素的EL裝置 更低的發(fā)光效率，在所述R單位像素的溝道層482中存在的所述非結(jié)晶硅膜 411的長度Lra被形成為相對短于在所述G單位像素的溝道層484中存在的 所述非結(jié)晶硅膜413的長度Lga。
因此，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明另一個實施例中的所述R、 G和B單位像素的驅(qū) 動晶體管的溝道層的長度被形成為相等時，在所述R、 G和B單位像素的 驅(qū)動晶體管的溝道層中存在的所述非結(jié)晶硅膜被形成為彼此具有不同的長
度。因此，通過使所述驅(qū)動晶體管的溝道層的電阻值彼此不同而能夠?qū)崿F(xiàn)白 平衡。
根據(jù)本發(fā)明的另 一個實施例，通過進行結(jié)晶化處理以使通過所述MILC 處理在所述溝道層中存在所述非結(jié)晶硅膜， 〃(人而改變所述R、 G和B單位 像素的驅(qū)動晶體管的所述溝道層的電阻值。但是，通過使用其它的結(jié)晶化處 理代替所述MILC工藝，使所述溝道層包括彼此長度不同的非結(jié)晶硅膜，來 改變所述R、 G和B單位像素的驅(qū)動晶體管的電阻值，該方法也可以用在 本發(fā)明中。盡管在所述B單位像素的驅(qū)動晶體管的溝道層中可能不存在非結(jié) 晶硅膜，但本發(fā)明不限于上述的結(jié)構(gòu)。而是，本發(fā)明甚至可以形成為一種結(jié)構(gòu)，其中包括具有一電阻值的非結(jié)晶硅膜，該電阻值處于能夠使所述R或G
單位像素的溝道層實現(xiàn)白平衡的水平。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，在進行MILC結(jié)晶化時通過控制結(jié)晶化溫 度或結(jié)晶化時間，可以進行一結(jié)晶化處理使得在每個溝道層中存在一非結(jié)晶 硅膜。可以用所述MILC多晶硅膜形成所述單位像素的開關(guān)晶體管的全部溝 道區(qū)。所述R和G單位像素的驅(qū)動晶體管具有在所述多晶硅膜之間的一非 結(jié)晶硅膜，且所述B單位像素的驅(qū)動晶體管可以具有一由多晶硅膜制成的溝 道區(qū)。
在本發(fā)明的上述描述中，沒有通過增加所述像素面積實現(xiàn)所述白平衡， 而是通過改變所述R、 G和B單位像素的溝道層的電流遷移率或電阻值來實 現(xiàn)所述白平衡。
同樣，通過使用MIC/MILC結(jié)晶化方法將非結(jié)晶硅膜結(jié)晶化成為所述多 晶硅膜，并且于是形成具有不同電流遷移率的所述R、 G和B單位像素的 驅(qū)動晶體管的半導(dǎo)體層，本發(fā)明可以減低工藝成本并且筒化工藝。
術(shù)人員應(yīng)該明白，在不背離在所附權(quán)利要求中公開的本發(fā)明的范圍和精神的 條件下可以作出各種修改、添加和替代。
權(quán)利要求
1.一種平板顯示器，包括多個像素，每個所述像素包括R、G和B單位像素以分別表現(xiàn)紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)，并且每個所述單位像素包括一晶體管，其中所述R、G和B單位像素之中至少一個單位像素的晶體管包括由具有不同膜性能的硅層制成的溝道區(qū)。
2. 如權(quán)利要求1所述平板顯示器，其中所述R、 G和B單位像素中至 少兩個單位像素的所述晶體管包括由具有至少 一種不同膜性能的硅層制成 的溝道區(qū)，并且其中所述具有低的溝道區(qū)電流遷移率的硅層的長度不同。
3. 如權(quán)利要求1所述平板顯示器，其中所述R、 G和B單位像素的晶 體管包括具有相同長度的溝道層。
4. 如權(quán)利要求1所述平板顯示器，其中每個所述R、 G和B單位像素 還分別包括一光發(fā)射裝置，并且控制向所述單位像素的光發(fā)射裝置供應(yīng)電流 的晶體管包括具有相同長度的溝道層。
5. 如權(quán)利要求4所述平板顯示器，其中對應(yīng)于在所述R、 G和B單位 像素的光發(fā)射裝置之中具有最低發(fā)光效率的光發(fā)射裝置的晶體管的溝道區(qū) 不包括具有低電流遷移率的硅層，或包括具有低電流遷移率的、其長度比對 應(yīng)于具有相對高發(fā)光效率的光發(fā)射裝置的晶體管的溝道區(qū)的長度更小的所 述硅層。
6. 如權(quán)利要求3所述平板顯示器，其中所述溝道區(qū)由一多晶硅層和一非 結(jié)晶化硅層制成。
7. 如權(quán)利要求3所述平板顯示器，其中在所述溝道區(qū)中具有低電流遷移 率的所述硅層由所述非結(jié)晶化硅層制成。
8. —種制造平板顯示器的方法，所述平板顯示器包括多個像素，每個像 素包括R、 G和B單位像素以分別表現(xiàn)紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)， 并且每個所述單位像素包括一晶體管，所述方法包括在一絕緣襯底上形成一 非結(jié)晶硅膜，在所述非結(jié)晶硅膜上形成用于金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶化的第一掩模到第三 在所述襯底上淀積用于金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶化的金屬膜；將所述非結(jié)晶硅膜結(jié)晶化成為一多晶硅膜，以使所述非結(jié)晶硅膜僅部分地剩余在所述第 一到第三掩模下；去掉所述第一到第三掩模和所述金屬膜；及對所述多晶硅膜進行構(gòu)圖，以使在所述多晶硅膜之間存在非結(jié)晶硅膜以 形成所述R、 G和B單位像素的晶體管的半導(dǎo)體層。其中所述R、 G和B單位像素的晶體管的溝道區(qū)具有由在所述多晶硅膜 之間存在的非結(jié)晶硅膜的長度決定的電阻值。
全文摘要
本發(fā)明公開一種平板顯示器，包括多個像素，每個所述像素包括R、G和B單位像素以分別表現(xiàn)紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)，并且每個所述單位像素包括一晶體管，其中所述R、G和B單位像素之中至少一個單位像素的晶體管包括由具有不同膜性能的硅層制成的溝道區(qū)。本發(fā)明還涉及制造平板顯示器的方法。
文檔編號H05B33/00GK101308866SQ20081011024
公開日2008年11月19日 申請日期2004年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月17日
發(fā)明者具在本, 樸商一, 樸志容, 金得鐘 申請人:三星Sdi株式會社