專利名稱:有機(jī)薄膜晶體管基板及其制造方法、以及圖像顯示面板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
0001
本發(fā)明涉及一種有機(jī)薄膜晶體管基板及其制造方法,以及圖像顯示面 板及其制造方法。
背景技術(shù):
0002
作為顯示器使用的圖像顯示面板,通常具有配置多個包含發(fā)光元件及 晶體管元件的單位像素的結(jié)構(gòu)。在這樣圖像顯示面板中,在每個像素中利 用晶體管元件控制發(fā)光元件的發(fā)光,由此顯示圖像。0003
過去,在圖像顯示面板中,作為晶體管元件,大多使用采用由a-Si (非晶硅)和P-Si (多晶硅)形成的無機(jī)半導(dǎo)體薄膜的薄膜晶體管(TFT)。 但是,在使用無機(jī)半導(dǎo)體薄膜的TFT晶體管的制造中,通常需要具備大型 的真空處理設(shè)備和高溫處理設(shè)備的裝置,因此有制造成本變高的傾向。特 別是近年來,由于正在推進(jìn)顯示器的大畫面化,制造成本的增大變得顯著。0004
因此,近年來,正在研討對圖像顯示面板,采用代替無機(jī)半導(dǎo)體薄膜 使用有機(jī)半導(dǎo)體薄膜的薄膜晶體管(有機(jī)薄膜晶體管)。有機(jī)薄膜晶體管 由于可通過比較低溫的處理形成有機(jī)半導(dǎo)體薄膜,所以能簡化制造工序, 實(shí)現(xiàn)制造成本的降低。此外,因為通過低溫工藝化能使用耐熱比較弱的樹 脂基板,所以可實(shí)現(xiàn)圖像顯示面板整體的輕型化等。并且,如果使用具有 柔軟性的樹脂基板,則還能得到柔性的面板。此外,有機(jī)半導(dǎo)體薄膜可在 大氣壓下、通過印刷和涂敷這種濕法涂敷(wet coating)來進(jìn)行制造, 此情況下,能夠以非常良好的生產(chǎn)率、低成本地制造圖像顯示面板。0005
6但是,上述這樣圖像顯示面板,通常在形成晶體管元件后通過形成發(fā) 光元件來制造。這種制造方法時,在各像素中,大多在發(fā)光元件的形成區(qū)
域的外周部形成有稱為堤壩(bank)的絕緣層。為了防止發(fā)光元件所具有 的電極間的短路并分隔發(fā)光單元而設(shè)置此堤壩。此外,例如,在形成有機(jī) EL元件作為發(fā)光元件的情況下,通過濕涂法形成由高分子材料構(gòu)成的發(fā)光 層時,此堤壩還具有將材料溶液留存在規(guī)定區(qū)域內(nèi)的隔板的功能。雖然這 種堤壩由聚酰亞胺(polyimide)或光刻膠(photoresist)等構(gòu)成,但由 于會作為堤壩的構(gòu)造物殘留,所以選擇由機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性優(yōu)良的材料構(gòu) 成的物質(zhì)。0006
作為具有堤壩的圖像顯示面板,例如已知在各像素中具有包含薄膜晶 體管的導(dǎo)通控制電路及薄膜發(fā)光元件,用比有機(jī)半導(dǎo)體膜更厚的絕緣膜劃 分薄膜發(fā)光元件的有機(jī)半導(dǎo)體膜的形成區(qū)域,絕緣膜用由無機(jī)材料構(gòu)成的 下層側(cè)絕緣膜和由有機(jī)材料構(gòu)成的上層側(cè)絕緣膜構(gòu)成的有源矩陣(active matrix)型顯示裝置(參照專利文獻(xiàn)l)。在這種顯示裝置中,絕緣膜作為 堤壩起作用。而且,示出了具有上述結(jié)構(gòu)的絕緣膜可形成不損傷薄膜發(fā)光 元件的厚的膜的情形。
專利文獻(xiàn)l:國際公開第98/10862號小冊子
發(fā)明內(nèi)容
0007
但是,在形成上述這種堤壩的情況下,由于另外需要用于形成堤壩的 工序,所以這樣圖像顯示面板的制造工序會變得復(fù)雜。特別是,在形成由 上述現(xiàn)有技術(shù)的這種多層構(gòu)成堤壩(絕緣膜)的情況下,由于用于形成堤 壩的工序增加,存在制造工序越來越復(fù)雜的傾向。為此,即使采用有機(jī)薄 膜晶體管作為晶體管元件實(shí)現(xiàn)制造工序的簡單化'低成本化,因堤壩形成
的工序而不能充分得到此效果的情況也未變少。此外,有機(jī)薄膜晶體管中 使用的有機(jī)半導(dǎo)體薄膜,與無機(jī)半導(dǎo)體薄膜相比,由于在強(qiáng)度和耐熱性等 方面不足,所以基于抑制對有機(jī)半導(dǎo)體薄膜的損害的觀點(diǎn),希望盡可能減 少堤壩形成所需的工序。0008
因此,鑒于這樣的情況而進(jìn)行本發(fā)明,本發(fā)明的目的在于,提供一種 具有作為晶體管元件的有機(jī)薄膜晶體管的有機(jī)薄膜晶體管基板的制造方 法,以提供可用更少的工序進(jìn)行堤壩的形成的制造方法。此外,本發(fā)明目 的在于,提供一種由這樣的制造方法得到的有機(jī)薄膜晶體管基板,使用這 種有機(jī)晶體管基板的圖像顯示面板及其制造方法。
0009
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的有機(jī)薄膜晶體管的制造方法,其中,上 述有機(jī)薄膜晶體管基板在基板上的第1區(qū)域形成有機(jī)薄膜晶體管,具有與 第1區(qū)域鄰接并用于形成發(fā)光元件的第2區(qū)域,在第2區(qū)域的周邊部形成 堤壩部;其特征在于,該制造方法包括第1工序,在基板上的第1區(qū)域 形成有機(jī)薄膜晶體管,其中,上述有機(jī)薄膜晶體管至少包括柵電極、柵 絕緣層、相對于此柵絕緣層的柵電極形成在相反側(cè)的源電極及漏電極、以 及與相對于柵絕緣層的柵電極形成在相反側(cè)的源電極及漏電極雙方相連 的有機(jī)半導(dǎo)體層;并且在該第l工序中, 一直到第2區(qū)域都形成柵絕緣層 及有機(jī)半導(dǎo)體層中的至少一層,并在第2區(qū)域形成由形成在該區(qū)域上的疊 層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的堤壩前驅(qū)體層;和第2工序,有選擇地去除堤壩前驅(qū)體層中 的周邊部以外的區(qū)域,形成由殘存的堤壩前驅(qū)體層構(gòu)成的堤壩部。0010
在上述本發(fā)明的制造方法中,由于在形成有機(jī)薄膜晶體管的同時,一 直到堤壩部的形成區(qū)域形成作為其結(jié)構(gòu)的一部分的柵絕緣層或有機(jī)半導(dǎo) 體層,將這些層應(yīng)用在堤壩部的至少一部分中,所以能省略用于形成堤壩 部的工序的一部分或全部。其結(jié)果,就能簡便地制造有機(jī)薄膜晶體管基板, 還能降低制造成本。有機(jī)薄膜晶體管中的柵絕緣層及有機(jī)半導(dǎo)體層,由于 通常條件下作為絕緣物起作用,所以含這些層的堤壩部可成為具有充分的 絕緣性的物質(zhì)作為發(fā)光區(qū)域的隔板等。0011
此外,在上述本發(fā)明的有機(jī)薄膜晶體管基板的制造方法中,優(yōu)選地, 在第1工序中,在基板上的第1區(qū)域形成柵電極,在基板上的第1區(qū)域及 第2區(qū)域形成覆蓋柵電極的柵絕緣層,在第1區(qū)域的柵絕緣層上形成源電極及漏電極,在第1及第2區(qū)域的柵絕緣層上形成覆蓋源電極及漏電極的
有機(jī)半導(dǎo)體層,在包含第l區(qū)域、和第2區(qū)域中的周邊部的區(qū)域的有機(jī)半 導(dǎo)體層上形成掩模層;在第2工序中,通過進(jìn)行蝕刻有選擇地去除沒有被 掩模層覆蓋的區(qū)域的堤壩前驅(qū)體層。0012
根據(jù)這樣的制造方法,可得到在下側(cè)配置了柵電極的底柵型(bottom gate)的有機(jī)薄膜晶體管。此外,在形成這種有機(jī)薄膜晶體管的同時,還 能形成含柵絕緣層、有機(jī)半導(dǎo)體層及掩模層的非常高的堤壩部。由于此堤 壩部其自身具有充分的特性作為堤壩,所以根據(jù)上述制造方法,不另外需 要用于形成堤壩的工序,能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)制造工序的簡化。此外,通過進(jìn)行 使用掩模的蝕刻,能高精度地形成用于形成發(fā)光元件的區(qū)域。0013
在這種制造方法的情況下,優(yōu)選地,在第l工序中,至少在形成柵絕 緣層之前,在基板上的第2區(qū)域形成發(fā)光元件用的下部電極,在形成柵絕 緣層之后,在該柵絕緣層的一部分上設(shè)置開口,在漏電極形成時或形成后, 通過上述開口使漏電極和下部電極連接;在第2工序中,有選擇地去除在 第2區(qū)域的下部電極上形成的堤壩前驅(qū)體層。0014
如果這樣,就能在制造有機(jī)薄膜晶體管的同時形成發(fā)光元件用的下部 電極,還能進(jìn)行此下部電極和漏電極的連接。其結(jié)果,除有機(jī)薄膜晶體管 外,還能得到具備發(fā)光元件用的下部電極的有機(jī)薄膜晶體管基板。根據(jù)這 樣的有機(jī)薄膜晶體管基板,僅在下部電極上層疊發(fā)光層和稱為上部電極的 發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)就能形成圖像顯示面板,與完全分別形成有機(jī)薄膜晶體管 和發(fā)光元件的情況相比,能簡化制造工序。0015
并且,優(yōu)選地,在上述第l工序中,在有機(jī)半導(dǎo)體層和感光性樹脂層 之間形成保護(hù)層。如果這樣,就能用保護(hù)層保護(hù)有機(jī)半導(dǎo)體層,得到具有 更好的耐久性的有機(jī)薄膜晶體管基板。此外,這種保護(hù)層還構(gòu)成堤壩部的 一部分,利用堤壩部能迸一步提高絕緣性等性能。0016此外,也可以在上述第l工序中,在基板上的第l區(qū)域形成源電極及
漏電極,在基板上的第1區(qū)域及第2區(qū)域形成覆蓋源電極及漏電極的有機(jī) 半導(dǎo)體層,在第1及第2區(qū)域的有機(jī)半導(dǎo)體層上形成柵絕緣層,在第1區(qū) 域的柵絕緣層上形成電極,在包含第l區(qū)域、和第2區(qū)域中的周邊部的區(qū) 域的柵絕緣層上形成覆蓋柵電極的掩模層;在第2工序中,通過進(jìn)行蝕刻 有選擇地去除沒有被掩模層覆蓋的區(qū)域的堤壩前驅(qū)體層。0017
根據(jù)這樣的制造工序,形成在上側(cè)具備柵電極的頂柵型(top gate) 有機(jī)薄膜晶體管。此外,在形成這種有機(jī)薄膜晶體管的同時,還能形成含 有機(jī)半導(dǎo)體層、柵絕緣層及感光性樹脂層的非常高的堤壩部。其結(jié)果與上 述一樣,能省略用于形成堤壩的工序、實(shí)現(xiàn)制造工序的簡化,同時通過使 用掩模層的蝕刻,能高精度地形成堤壩部。0018
即使在這樣的制造方法中,也優(yōu)選地,在第1工序中,至少在形成有 機(jī)半導(dǎo)體層之前,在基板上的第2區(qū)域形成發(fā)光元件用的下部電極,在漏 電極形成時或形成后,使漏電極和下部電極連接;在第2工序中,有選擇 地去除在第2區(qū)域的下部電極上形成的堤壩前驅(qū)體層。如果這樣,就能和 有機(jī)薄膜晶體管一起形成發(fā)光元件用的下部電極,如果使用這樣的有機(jī)薄 膜晶體管基板,就能進(jìn)一步簡化圖像顯示面板的制造工序。0019
在這種制造方法中,優(yōu)選在第l工序中,在柵絕緣層和感光性樹脂層 之間形成保護(hù)層。由此,柵絕緣層的上部被保護(hù)層覆蓋,在得到耐久性更 好的有機(jī)薄膜晶體管的同時,還因包含保護(hù)層而得到特性更好的堤壩部。0020
此外,本發(fā)明的有機(jī)薄膜晶體管基板,其特征在于,能通過上述本發(fā) 明的制造方法良好地獲得,該有機(jī)薄膜晶體管基板在基板上的第1區(qū)域形 成有機(jī)薄膜晶體管,具有與第1區(qū)域鄰接并用于形成發(fā)光元件的第2區(qū)域, 在第2區(qū)域的周邊部形成堤壩部;其中,有機(jī)薄膜晶體管至少包括柵電
極、柵絕緣層、相對于此柵絕緣層的柵電極形成在相反側(cè)的源電極及漏電 極、以及與相對于柵絕緣層的柵電極形成在相反側(cè)的源電極及漏電極雙方堤壩部含有由與柵絕緣層及有機(jī)半導(dǎo)體層中的至少一層相同的材料構(gòu)成的層。
0021
具有這樣結(jié)構(gòu)的有機(jī)薄膜晶體管基板,由于堤壩部含有由與有機(jī)薄膜晶體管所具有的柵絕緣層及有機(jī)半導(dǎo)體層中的至少一層相同的材料構(gòu)成的層,所以能通過同時形成有機(jī)薄膜晶體管及堤壩部中的這些層來形成堤壩部,因此能不管是否具有堤壩部進(jìn)行簡單地制造。此外,由于柵絕緣層及有機(jī)半導(dǎo)體層通常具有充分的絕緣性,所以本發(fā)明的有機(jī)薄膜晶體管基板,具有可充分作為堤壩發(fā)揮作用的堤壩部。0022
在上述本發(fā)明的有機(jī)薄膜晶體管基板中,優(yōu)選堤壩部包含由與柵絕緣層相同的材料構(gòu)成的層,及由與有機(jī)半導(dǎo)體層相同的材料構(gòu)成的層這二者。由于這種堤壩部,其自身作為堤壩具有充分的高度,所以具有這種堤壩部的本發(fā)明的有機(jī)薄膜晶體管不另外需要用于形成堤壩部的工序,能更容易地進(jìn)行制造。0023
并且,在本發(fā)明的有機(jī)薄膜晶體管基板中,優(yōu)選在基板上的第2區(qū)域形成發(fā)光元件用的下部電極。根據(jù)這樣事先具備發(fā)光元件用的下部電極的有機(jī)薄膜晶體管基板,由于僅在下部電極上層疊發(fā)光層和上部電極等的發(fā)光元件用的結(jié)構(gòu)就能得到圖像顯示面板,所以能簡便地進(jìn)行圖像顯示面板的制造。
0024
此外還有,本發(fā)明圖像顯示面板的制造方法,是含上述本發(fā)明的有機(jī)
薄膜晶體管基板的制造方法的方法,其特征在于,該圖像顯示面板具有基板、在此基板上的第1區(qū)域形成的有機(jī)薄膜晶體管、在基板上的與第1
區(qū)域鄰接的第2區(qū)域形成的發(fā)光元件、和在基板上的第2區(qū)域的周邊部以包圍發(fā)光元件的方式形成的堤壩部;該圖像顯示面板的制造方法,包括第1工序,在基板上的第l區(qū)域形成有機(jī)薄膜晶體管,其中,上述有機(jī)薄
膜晶體管至少包括柵電極、柵絕緣層、相對于此柵絕緣層的柵電極形成在相反側(cè)的源電極及漏電極、以及與相對于柵絕緣層的柵電極形成在相反
11側(cè)的源電極及漏電極雙方相連的有機(jī)半導(dǎo)體層;并且在該第l工序中,在基板上的第2區(qū)域形成發(fā)光元件用的下部電極后, 一直到第2區(qū)域都形成柵絕緣層及有機(jī)半導(dǎo)體層中的至少一層,并形成由在第2區(qū)域的下部電極上形成的疊層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的堤壩前驅(qū)體層;第2工序,有選擇地去除堤壩前驅(qū)體層中的上述周邊部以外的區(qū)域,形成由殘存的堤壩前驅(qū)體層構(gòu)成的堤壩部,得到有機(jī)薄膜晶體管基板;和第3工序,在由上述下部電極上的堤壩部所包圍的區(qū)域,至少順序形成發(fā)光層及發(fā)光元件用的上部電極,而形成發(fā)光元件。,0025
此圖像顯示面板的制造方法,包含上述本發(fā)明的有機(jī)薄膜晶體管基板的制造方法。因此,能用與有機(jī)薄膜晶體管相同的工序形成堤壩部,由于通過在由此得到的有機(jī)薄膜晶體管基板上層疊發(fā)光層及上部電極就能得到圖像顯示面板,所以與過去比較,能減少制造工序,能更簡便且低成本地制造圖像顯示面板。0026
并且,本發(fā)明圖像顯示面板,其特征在于,具有基板、在此基板上
的第1區(qū)域形成的有機(jī)薄膜晶體管、在基板上的與第1區(qū)域鄰接的第2區(qū)域形成的發(fā)光元件、和在基板上的第2區(qū)域的周邊部以包圍發(fā)光元件的方式形成的堤壩部;有機(jī)薄膜晶體管至少包括柵電極、柵絕緣層、相對于此柵絕緣層的柵電極形成在相反側(cè)的源電極及漏電極、以及與相對于柵絕緣層的柵電極形成在相反側(cè)的源電極及漏電極雙方相連的有機(jī)半導(dǎo)體層;堤壩部含有由與柵絕緣層及有機(jī)半導(dǎo)體層中的至少一層相同的材料構(gòu)成的層。具有這樣的結(jié)構(gòu)圖像顯示面板,可通過上述本發(fā)明的制造方法良好地進(jìn)行制造,能簡單且低成本地進(jìn)行制造。
發(fā)明效果0027
根據(jù)本發(fā)明,作為具有作為晶體管元件的有機(jī)薄膜晶體管的有機(jī)薄膜晶體管基板的制造方法,可提供用更少的工序進(jìn)行堤壩的形成的制造方法。此外,根據(jù)本發(fā)明,能提供一種通過這樣的制造方法得到的有機(jī)薄膜晶體管基板,通過使用此有機(jī)薄膜晶體管基板使制造工序簡化及低成本化的圖像顯示面板及其制造方法。
0028
圖1是表示第1實(shí)施方式相關(guān)圖像顯示面板的制造工序圖。圖2是表示第1實(shí)施方式相關(guān)圖像顯示面板的制造工序圖。圖3是表示第1實(shí)施方式相關(guān)圖像顯示面板的制造工序圖。圖4是表示第1實(shí)施方式相關(guān)圖像顯示面板的制造工序圖。圖5是表示第2實(shí)施方式相關(guān)圖像顯示面板的制造工序圖。圖6是表示第2實(shí)施方式相關(guān)圖像顯示面板的制造工序圖。圖7是表示第2實(shí)施方式相關(guān)圖像顯示面板的制造工序圖。圖8是表示第2實(shí)施方式相關(guān)圖像顯示面板的制造工序圖。
符號說明0029
1…基板,10…圖像顯示面板,31a…導(dǎo)電膜,4a、 4b、 4c…抗蝕劑膜,20…有機(jī)薄膜晶體管,21…柵電極,21b…端子,22…柵絕緣層,23…有機(jī)半導(dǎo)體層,24a…源電極,24b…漏電極,24c…導(dǎo)電膜,25…鈍化膜,27…接觸孔,28…干法蝕刻掩模,29…堤壩前驅(qū)體層,30…發(fā)光元件,31…陽極,32…空穴(positive hole)注入層,33…發(fā)光層,34…陰極,35…堤壩部,36…堤壩部,39…堤壩前驅(qū)體層,40…圖像顯示面板,50…有機(jī)薄膜晶體管
具體實(shí)施方式
0030
下面,參照附圖,詳細(xì)地說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。在附圖的說明中,對相同的要素付與相同的符號,省略有關(guān)的重復(fù)說明。此外,說明中的上下左右等的位置關(guān)系,任何一個都依據(jù)附圖的位置關(guān)系。(第一實(shí)施方式)0031
圖1 圖4是表示第1實(shí)施方式相關(guān)圖像顯示面板的制造工序圖。在以下的說明中,對形成在基板側(cè)具有柵電極的底柵(bottom gate)型的有機(jī)薄膜晶體管,并且還形成有機(jī)電致發(fā)光(electroluminescence: EL)元件作為發(fā)光元件的例子進(jìn)行說明。0032
首先,制備具有第1區(qū)域S,及第2區(qū)域S2的基板1,在此基板l上的第2區(qū)域S2形成發(fā)光元件30用的陽極(下部電極)31。具體地,例如,在基板l上的第l區(qū)域S,及第2區(qū)域S2層疊用于形成陽極31的導(dǎo)電膜31a后,在第2區(qū)域S2的導(dǎo)電膜31a上形成抗蝕劑膜4a (圖l (a))。接著,以抗蝕劑膜4a為掩模,通過蝕刻等去除未形成此抗蝕劑膜4a的區(qū)域的導(dǎo)電膜31a (圖1 (b))。此后,通過去除抗蝕劑膜4a,在基板1上的第2區(qū)域S2形成發(fā)光元件30用的陽極31 (圖1 (c))。再有,基板l的第l區(qū)域S,及第2區(qū)域S2不是按照特定的邊界明確劃分的區(qū)域,是方便區(qū)分基板
1上的形成有機(jī)薄膜晶體管的區(qū)域和形成發(fā)光元件的區(qū)域的區(qū)域。0033
在此,作為基板l,優(yōu)選玻璃基板或塑料基板。作為塑料基板,例如可列舉由PEN (聚萘二甲酸乙二醇酯)、PC (聚碳酸酯)、TAC (三醋酸纖維素)、PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PES (聚乙烯砜)等公知的材料構(gòu)成的基板。再有,在形成頂發(fā)射型(top emission type)的有機(jī)EL元件作為后述的發(fā)光元件30的情況下,基板1可以為不透光性的基板,例如可以采用不銹基板、單晶性半導(dǎo)體基板等。0034
圖示的基板l雖然是由單一的層構(gòu)成,但不限于此,例如也可以使用在由上述的材料構(gòu)成的基板上進(jìn)一步形成了絕緣性的膜的基板。為了提高基板1和在其上部形成的元件之間的絕緣性,為了在成為基底的基板的表面粗糙度大的情況下使平坦性更好,或為了保護(hù)基板1表面不因工序處理中的藥液和等離子體氣體而變質(zhì),這是有效的。0035
作為這樣的絕緣膜,可優(yōu)選使用由Si02、 Si3N4、 Ta205、 A1203、氮氧化
14硅、氮氧化鋁、聚對二甲苯(poly-para-xylylene)、聚酰亞胺(PI)、 PVP
(poly-4vinylpheno1)、聚乙烯醇(PVA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、苯并環(huán)丁烯(BCB)、氰乙基茁酶多糖(^ A , >)、TE0S、S0G(Spin-onGlass)等構(gòu)成的膜。0036
作為在基板上形成絕緣膜的方法,可選擇應(yīng)用等離子體CVD法、濺射法、對置靶濺射法(facing targets sputtering)、旋涂法、隙縫涂敷法(slit coat)、 Cat-CVD法、LPCVD法等公知的方法。在基板是金屬基板的情況下,可以通過使基板表面氧化或氮化來形成絕緣膜。并且,也可以在基板上暫時形成金屬膜或單元素半導(dǎo)體膜后,通過使膜表面氧化或氮化來形成絕緣膜。氧化或氮化的方法,可例示將基板暴露在含O元素或N元素的等離子體氣體氣氛中,或在含0元素或N元素的氣氛中對其進(jìn)行熱處理的方法。再有,絕緣膜不必是單層膜,也可以是由不同種膜構(gòu)成的多層疊層膜。
0037
陽極31例如由電導(dǎo)率(electric conductivity)高的金屬氧化物、金屬硫化物或金屬的薄膜構(gòu)成。在所有的當(dāng)中,優(yōu)選光透過率高的物質(zhì)。具體地,可使用氧化銦、氧化鋅、氧化錫、IT0、 IZ0、或金、鉑、銀、銅等,特別優(yōu)選IT0、氧化鋅、IZ0。作為這樣的陽極31的成膜方法,可采用電阻加熱蒸鍍法、EB蒸鍍法、濺射法、離子鍍法(ionplating)、電鍍法、CVD法等公知的方法。此外,作為陽極31還可以使用聚苯胺(polyaniline)或其衍生物、聚噻吩(polythi叩henes:求y于才7工乂)或其衍生物等有機(jī)的透明導(dǎo)電膜。雖然可考慮光的透過性和電導(dǎo)率適當(dāng)選擇陽極31的膜厚,但例如優(yōu)選10nm lum,更優(yōu)選50nm 500nm。0038
在基板1上的第2區(qū)域形成陽極31時,利用公知的光刻法(photolithography)形成抗蝕劑膜4a,利用公知的蝕刻等構(gòu)圖導(dǎo)電膜31a。例如,在陽極31是IT0的情況下,在由IT0構(gòu)成的導(dǎo)電膜31a上形成由光刻膠構(gòu)成的抗蝕劑膜4a后,在主成分為鹽酸和氯化鐵的混合溶液中進(jìn)行蝕刻后,剝離抗蝕劑膜4a即可。0039
接著,在圖像顯示面板10的制造中,在基板1上的第1區(qū)域S,及第 2區(qū)域S2形成成為柵電極21的導(dǎo)電膜21a后,在此導(dǎo)電膜21a上的所希 望的區(qū)域形成抗蝕劑膜4b(圖l (d))。接著,以抗蝕劑膜4b為掩模通過 蝕刻等去除導(dǎo)電膜21a (圖1 (e))。此后,通過去除抗蝕劑膜4b,在基板 1上的第1區(qū)域形成柵電極21,并且還形成用于進(jìn)行陽極31和后述的漏 電極24b的連接的端子21b (圖1 (f))。此端子21b形成在第1區(qū)域和第 2區(qū)域的邊界附近,并使其至少一個端部與陽極31重合。0040
作為柵電極21及端子21b,可列舉由電導(dǎo)率高的金屬、金屬氧化物、 金屬硫化物等的薄膜構(gòu)成。具體地,優(yōu)選由Cr、 Mo、 Al、 Cu、 Au、 Pt、 Ag、 Ti、 Ta、 Ni、 W、 Si、 In、 Ga的金屬或以它們?yōu)橹鞒煞值暮辖鸬葮?gòu)成的物 質(zhì)。此外,IT0、 IZ0、氧化鋅、氧化錫也能適用。作為用于形成它們的導(dǎo) 電膜21a的成膜方法,可采用真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法、電鍍法、 CVD法等公知的方法。此外,柵電極21及端子21b,還可以由聚苯胺或其
衍生物、聚噻吩或其衍生物等有機(jī)的透明導(dǎo)電膜構(gòu)成。可考慮使有機(jī)薄膜 晶體管工作后所需的電導(dǎo)率適當(dāng)選擇柵電極21及端子21b的膜厚。例如 優(yōu)選10nm 1 li m,更優(yōu)選50nm 500nm。0041
柵電極21及端子21b的形成工序,可利用公知的光刻法 (lithography)及蝕刻法來進(jìn)行。例如,在形成Cr膜作為柵電極21的 情況下,在由Cr構(gòu)成的導(dǎo)電膜21a上形成由光刻膠構(gòu)成的抗蝕劑膜4b后, 在含有硝酸鈰銨(eerie ammonium nitrate)和高氯酸鹽酸(過塩素塩酸) 的混合溶液中進(jìn)行蝕刻,此后剝離抗蝕劑膜4b。0042
接著,在基板1上的第1區(qū)域S,及第2區(qū)域S2形成柵絕緣層22,以 覆蓋柵電極21、端子21b及陽極31 (圖2 (a))。柵絕緣層22例如由Si02、 Si:iN4 、 Ta205 、 A1203 、氮氧化硅、氮氧化鋁、聚對二甲苯
(poly-para-xylylene)、聚酰亞胺(PI)、 PVP (poly-4vinylpheno1)、 聚乙烯醇(PVA)、聚甲基丙烯酸甲酯(P麗A)、苯并環(huán)丁烯(BCB)、氰乙基茁酶多糖(cyanoethyl pullulan)、 TE0S、 S0G (Spin-onGlass)等構(gòu) 成。
0043
作為這樣的柵絕緣層22的成膜方法,可從等離子體CVD法、濺射法、 對置靶濺射法、旋涂法、隙縫涂敷法、Cat-CVD法、LPCVD法等公知的方 法中選擇。此外,柵絕緣層22不必是單層膜,也可以是含不同種膜的多 層疊層膜。柵絕緣層22的膜厚例如是50nm 1000nm,優(yōu)選為100nm 500nm。此外,優(yōu)選柵絕緣層22的介質(zhì)擊穿電場(dielectric breakdown electric filed)為0. 5MV/cm以上,更優(yōu)選1.0 MV/cm以上。根據(jù)具有 這樣的介質(zhì)擊穿電場的柵絕緣層22,能不短路地、對后述的有機(jī)半導(dǎo)體層 23施加強(qiáng)的電場,在有機(jī)薄膜晶體管20中獲得優(yōu)良的遷移率(rate of flow)。
0044
接著,通過對柵絕緣層22的一部分開口使端子21b露出來形成接觸 孔27 (圖2 (b))。再有,在1個像素內(nèi)形成多個有機(jī)薄膜晶體管的情況 下(未圖示),為了電連接這些有機(jī)薄膜晶體管彼此,也可以在柵絕緣層 22中形成多個接觸孔27。0045
例如利用光刻法構(gòu)圖形成光刻膠,通過蝕刻去除接觸孔27部分的絕 緣膜后,通過剝離光刻膠就能形成接觸孔27。作為蝕刻方法,可適當(dāng)選擇 應(yīng)用濕法蝕刻法及干法蝕刻法二者。此外,可以利用激光燒蝕法(laser ablation)在柵絕緣層22中設(shè)置開口 。并且,例如也可以在柵絕緣層22 形成時,通過進(jìn)行通過金屬掩模的成膜,使一部分具有開口 (接觸孔27)。0046
接著,在第1區(qū)域S,的柵絕緣層22上形成源電極24a及漏電極24b。 在此源電極24a及漏電極24b的形成中,例如首先,在第1區(qū)域S,及第2 區(qū)域S2的柵絕緣層22上形成用于形成這些電極的導(dǎo)電膜24c (圖2 (c))。 接著,在第1區(qū)域S,的需要形成源電極24a及漏電極24b的區(qū)域形成抗蝕 劑膜4c (圖2 (d))。此后,以此抗蝕劑膜4c為掩模蝕刻導(dǎo)電膜24c (圖 2 (e)),去除抗蝕劑膜4c (圖2 (f))。此時,漏電極24b—直形成到上述接觸孔27的內(nèi)部,由此使漏電極24b和端子21b連接。0047
源電極24a及漏電極24b由電導(dǎo)率高的金屬、金屬氧化物、金屬硫化 物等的薄膜等構(gòu)成。具體地,在源電極24a及漏電極24b中,可釆用Cr、 Mo、 Al、 Cu、 Au、 Pt、 Ag、 Ti、 Ta、 Ni、 W、 Si、工n、 Ga的金屬或以它們 為主成分的合金。此外,IT0、 IZ0、氧化鋅、氧化錫也適合。作為導(dǎo)電膜 24c的成膜方法,可采用電阻加熱蒸鍍法、EB蒸鍍法、濺射法、離子鍍法、 電鍍法、CVD法等公知的方法。此外,源電極24a及漏電極24b,還可以 由聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物等有機(jī)的透明導(dǎo)電膜構(gòu)成??煽?慮使有機(jī)薄膜晶體管29工作后所需的電導(dǎo)率適當(dāng)選擇源電極24a及漏電 極24b的膜厚。例如優(yōu)選10nm lum,更優(yōu)選50nm 500nm。0048
抗蝕劑膜4c的形成及導(dǎo)電膜24c的蝕刻,可使用公知的光刻法及蝕 刻法來進(jìn)行。例如,在形成由Au構(gòu)成的源電極24a及漏電極24b的情況 下,在形成由Au構(gòu)成的導(dǎo)電膜24c后,形成通過光刻膠構(gòu)圖的抗蝕劑膜 4c,接著,在含碘化鉀和碘的混合溶液中進(jìn)行蝕刻。0049
再有,還能通過利用激光燒蝕法進(jìn)行構(gòu)圖來形成源電極24a及漏電極 24b。此外,通過在成膜時進(jìn)行通過金屬掩模的構(gòu)圖形成等,也可以在柵 絕緣層22上直接形成源電極24a及漏電極24b。但是,由于源電極24a 及漏電極24b相對于柵電極21進(jìn)行微細(xì)地位置對準(zhǔn),由此決定晶體管的 溝道長及溝道寬,所以需要高精度地進(jìn)行構(gòu)圖。因此,在源電極24a及漏 電極24b的形成中,優(yōu)選使用能以更高精度進(jìn)行構(gòu)圖的光刻法。0050
在圖像顯示裝置的制造中,接著,在第1區(qū)域S,及第2區(qū)域S2的柵絕 緣層22上形成有機(jī)半導(dǎo)體層23,以覆蓋源電極24a及漏電極24b (圖3 (a))。作為有機(jī)半導(dǎo)體層23,可無特別限制地使用由低分子有機(jī)半導(dǎo)體
材料或高分子有機(jī)半導(dǎo)體材料構(gòu)成的材料。例如,在使用并五苯 (pentacene)等低分子有機(jī)半導(dǎo)體材料的情況下,能利用電阻加熱蒸鍍 法進(jìn)行成膜,由此形成有機(jī)半導(dǎo)體層23。此情況下,為了形成遷移率高的有機(jī)半導(dǎo)體層23,優(yōu)選對有機(jī)半導(dǎo)體材料進(jìn)行取向。例如,通過事先用硅
烷耦聯(lián)劑(silane coupler)等對柵絕緣層22的表面進(jìn)行表面處理,就 能使并五苯等低分子有機(jī)半導(dǎo)體材料進(jìn)行自取向。0051
另一方面,在使用聚3-己基噻吩(P3HT)和荷二噻吩(fluorene dithi叩hene: F8T2)等高分子有機(jī)半導(dǎo)體材料的情況下,通過將它們?nèi)?解在溶劑中,進(jìn)行旋涂法、澆鑄法、微凹印涂敷法(micro gravure coat)、 凹印涂敷法(gravure coat)、棒涂法、輥涂法、環(huán)棒涂敷法、浸漬涂敷 法、噴涂法、絲網(wǎng)印刷法、苯胺印刷法、平版印刷法、或噴墨打印法等涂 敷法,就能形成有機(jī)半導(dǎo)體層23。基于容易進(jìn)行圖形形成的觀點(diǎn),優(yōu)選絲 網(wǎng)印刷法、苯胺印刷法、平版印刷法、或噴墨打印法。再有,即使是低分 子有機(jī)半導(dǎo)體材料,若能溶解在溶劑中也可以采用這些涂敷法。0052
此后,在第1區(qū)域S,及第2區(qū)域S2的有機(jī)半導(dǎo)體層23上形成鈍化膜 (保護(hù)層)25 (圖3 (b))。由此,在基板1上的第1區(qū)域S,形成有機(jī)薄 膜晶體管20,并且還在第2區(qū)域S2的陽極31上形成層疊了柵絕緣層22、 有機(jī)半導(dǎo)體層23及鈍化膜25的堤壩前驅(qū)體層29。0053
鈍化膜25由絕緣材料構(gòu)成。例如,由Si02、 Si3N4、 Ta205、 A1203、氮 氧化硅、氮氧化鋁、聚對二甲苯(poly-para-xylylene)、聚酰亞胺(PI)、 PVP (poly-4vinylpheno1)、聚乙烯醇(PVA)、聚甲基丙烯酸甲酯(P醒A)、 苯并環(huán)丁烯(BCB)、氰乙基茁酶多糖、TE0S、 S0G (Spin-onGlass)構(gòu)成 的物質(zhì)是適合的。0054
鈍化膜25,例如可通過利用等離子體CVD法、濺射法、對置靶濺射法、 旋涂法、隙縫涂敷法、Cat-CVD法、LPCVD法等公知的方法層疊上述的材 料來形成。優(yōu)選該鈍化膜25的膜厚是10 5000nm,更優(yōu)選為200 2000nm。0055
此鈍化膜25不必是單層膜,也可以是層疊了不同種膜的多層膜。例 如,交替層疊了有機(jī)膜和無機(jī)膜的多層膜是適合的。在交替層疊有機(jī)膜和
19無機(jī)膜的情況下,首先,向成膜室內(nèi)的噴嘴提供加熱了的單體(monomer), 在配置在室上部的基板上蒸鍍單體后,通過對基板照射UV光,使單體變 化成聚合體。由此,填埋膜中的氣泡,提高氣密性。接著,利用濺射法等 對Si02、 Si隊進(jìn)行成膜。由此,強(qiáng)化膜強(qiáng)度。通過重復(fù)進(jìn)行這樣的工序, 就能形成由氣密性及膜強(qiáng)度優(yōu)良的有機(jī) 無機(jī)多層膜構(gòu)成的鈍化膜25。0056
如此這樣形成鈍化膜25后,在其上的規(guī)定區(qū)域形成干法蝕刻掩模(掩 模層)28 (圖3 (c))。干法蝕刻掩模28形成在第1區(qū)域S,、和除第2區(qū) 域S2中的用于形成發(fā)光元件30的區(qū)域以外的周邊部。由此,就成為用干 法蝕刻掩模28覆蓋有機(jī)薄膜晶體管20的上部及堤壩部35的形成區(qū)域。 通過利用公知的光刻法構(gòu)圖感光性樹脂膜就能形成干法蝕刻掩模28。0057
接著,使用干法蝕刻掩模28作為保護(hù)膜進(jìn)行干法蝕刻,去除未用干 法蝕刻掩模28覆蓋的區(qū)域的堤壩前驅(qū)體層29 (圖3 (d))。此干法蝕刻一 直進(jìn)行到使形成在第2區(qū)域S2的陽極31露出為止。由此,去除形成在陽 極31上的由疊層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的堤壩前驅(qū)體層29,在第2區(qū)域S2形成用于形 成發(fā)光元件30的區(qū)域,并且還由蝕刻后殘存的周邊部的堤壩前驅(qū)體層29 形成堤壩部35。其結(jié)果,在基板1上形成有機(jī)薄膜晶體管10及堤壩部35, 并且還得到具有用于形成發(fā)光元件30的區(qū)域的有機(jī)薄膜晶體管基板2。0058
干法蝕刻可通過公知的ICP等離子體蝕刻法、RIE蝕刻法、ECR蝕刻 法、常壓等離子體蝕刻法等來進(jìn)行。例如,在蝕刻由有機(jī)物構(gòu)成的層的情 況下,適合在含有氧的蝕刻氣體氣氛中進(jìn)行蝕刻。此外,在蝕刻由無機(jī)物 構(gòu)成的層的情況下,優(yōu)選根據(jù)層的構(gòu)成材料來改變蝕刻氣體條件。例如, Si02膜的時候優(yōu)選CF4氣體和CHF3氣體,在A1A膜的時候,優(yōu)選含CC14 氣體和BCL氣體的蝕刻氣體。此外,在堤壩前驅(qū)體層29是含這兩者的多 層膜的情況下,可以一面轉(zhuǎn)換蝕刻氣體和蝕刻條件, 一面連續(xù)地進(jìn)行蝕刻。0059
再有,在此干法蝕刻中,雖然未圖示,但為了能使有機(jī)薄膜晶體管20 的各電極(柵電極21、源電極24a及漏電極24b)和外部的布線相接觸,也可以進(jìn)行形成在這些接觸區(qū)域上的各層的去除。0060在有機(jī)薄膜晶體管基板2中,堤壩部35具有柵絕緣層22、有機(jī)半導(dǎo) 體層23、鈍化膜25及干法蝕刻掩模28的4層結(jié)構(gòu)。即,堤壩部35具有 與有機(jī)薄膜晶體管20中所含的4個層相同的層。再有,干法蝕刻掩模28 也可不必在堤壩部35的最上層保留,可在干法蝕刻后去除。0061在具有上述結(jié)構(gòu)的堤壩部35中,柵絕緣層22、鈍化膜25及干法燭刻 掩模28其自身具有優(yōu)良的絕緣性,此外,有機(jī)半導(dǎo)體層23由于不施加電 壓所以能維持良好的絕緣性。由此,堤壩部35能充分保障與鄰接的像素 等的絕緣,具有作為堤壩的優(yōu)良特性。此外,由于堤壩部35具有上述這 樣的疊層結(jié)構(gòu),所以即使在一部分的層中形成針孔(Pin hole),或在一 部分層間混入異物,整體上也能維持充分的絕緣性。根據(jù)這種堤壩部35, 能極大地減少與鄰接的像素等間的泄漏電流(leak current)的產(chǎn)生等。0062像這樣在制造有機(jī)薄膜晶體管基板2后,在該基板2中的用于形成發(fā) 光元件的區(qū)域形成發(fā)光元件30。具體地,首先,在形成在有機(jī)薄膜晶體管 基板2的基板1上的陽極31之上形成空穴注入層32 (圖3 (e))。在此, 空穴注入層32是具有可提高來自陽極31的空穴的注入效率的特性的層。0063作為這樣的空穴注入層32,能無特別限制地使用有機(jī)EL元件中具有 相同功能的層。例如,可列舉由銅酞菁等酞菁復(fù)合物,4、 4'、 4''-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺等芳族胺衍生物,腙衍生物、咔唑衍生物、三 唑衍生物、咪唑衍生物、具有氨基的噁二唑衍生物、聚噻吩、PEDOT/PSS 等構(gòu)成的層。0064在用固體原料成膜空穴注入層32的情況下,適合電阻加熱蒸鍍、ED 蒸鍍法、MOCVD法,在構(gòu)圖形成空穴注入層32的情況下,可采用通過金屬 掩模的開口部直通蒸鍍(through evaporation)構(gòu)圖的方法。此外,在 由溶液原料成膜空穴注入層32時,作為其方法,可使用旋涂法、澆鑄法、微凹印涂敷法、凹印涂敷法、棒涂法、輥涂法、環(huán)棒涂敷法、浸漬涂敷法、 噴涂法、絲網(wǎng)印刷法、苯胺印刷法、平版印刷法、或噴墨打印法等涂敷法。0065優(yōu)選空穴注入層32的厚度為5 300 nm左右。如果此厚度過薄,則 擔(dān)心成膜有困難。此外,如果過厚,則存在施加給發(fā)光層33的電壓變得 過大的情形。0066再有,在本實(shí)施方式中,雖然僅形成一層空穴注入層32,但也可以例 如代替此空穴注入層32形成空穴輸送層,還可以與空穴注入層32組合形 成空穴輸送層。在此,空穴輸送層是有利于空穴從陽極或空穴注入層32 向發(fā)光層33輸送、具有進(jìn)一步改善空穴的注入的特性的層。在設(shè)置空穴 注入層和空穴輸送層雙方的情況下,優(yōu)選鄰接陽極的層為空穴注入層,此 之外的層為空穴輸送層。0067作為空穴輸送層,雖然沒有特別地限定,但可使用例如由N, N' -二 苯基-N, N' -二間(3-甲基苯基)4, 4' -二氨基聯(lián)苯(TPD)、 4, 4' -bis[N-(1-naphthy1)-N-phenylamino]biphenyl (NPB)等芳族胺衍生物 等構(gòu)成的物質(zhì)??昭ㄝ斔蛯拥倪m合的成膜方法和適合的厚度,與空穴注入 層32相同。0068接著,在空穴注入層32上形成發(fā)光層33 (圖4 (a))。發(fā)光層33是 作為有機(jī)EL元件的發(fā)光層應(yīng)用的公知的層,是通過在陽極31及陰極34 間施加電壓或使電流流過而產(chǎn)生發(fā)光的層。作為發(fā)光層33的構(gòu)成材料, 如果是具有這樣的特性的材料,則可無特別限制地應(yīng)用。例如,可列舉二 苯乙烯聯(lián)苯類材料、二米基硼(dimesitylboryl)類材料、芪(stilbene) 類材料、聯(lián)吡啶鄰苯二甲腈(-匕° 'J " & ^ -> 7 /《 > 七> :dipyrilyl dicyanobenzene)材料、苯并噁唑類材料、二苯乙烯(distyryl)類材料、 咔唑類材料、二苯并屈(2-benzochrysene)類材料,芳香胺(arylamine) 類材料,芘(pyrene)置換低聚噻吩(pyrene-substituted oligothiophene) 類材料、PPV低聚物類材料、咔唑類材料、聚芴類材料等。0069在由溶液原料成膜發(fā)光層33的情況下,作為其方法,可使用旋涂法、 澆鑄法、微凹印涂敷法、凹印涂敷法、棒涂法、輥涂法、環(huán)棒涂敷法、浸 漬涂敷法、噴涂法、絲網(wǎng)印刷法、苯胺印刷法、平版印刷法、或噴墨打印 法等涂敷法。在所有的當(dāng)中,在容易進(jìn)行圖形形成和多色分涂這點(diǎn)上,優(yōu) 選絲網(wǎng)印刷法、苯胺印刷法、平版印刷法、或噴墨打印法。在如此由溶液 原料進(jìn)行成膜的方法中,涂敷溶液后,通過進(jìn)行干燥僅去除溶劑即可,此 外,即使是在發(fā)光層33中混合有電荷輸送材料的情況下,由于也能釆用 同樣的方法,所以非常有利于制造。發(fā)光層33也能由固體原料進(jìn)行成膜, 此時,可使用電阻加熱蒸鍍法、EB蒸鍍法、M0CVD法。在進(jìn)行圖形形成和 多色分涂的情況下,優(yōu)選通過金屬掩模的開口部進(jìn)行直通蒸鍍構(gòu)圖。0070不特別限定發(fā)光層33的厚度,能按照設(shè)計目的適當(dāng)進(jìn)行變更。例如 優(yōu)選為10 200 im左右。如果發(fā)光層33的厚度過薄,則沒有充分地引起 電子和空穴的再結(jié)合,擔(dān)心不能充分地獲得亮度,除此之外還擔(dān)心發(fā)生成 膜困難等不適合。另一方面,如果過厚,則施加的電壓會變得過高,處于 效率惡化的趨勢。0071接著,形成陰極34以便覆蓋第1區(qū)域S,及第2區(qū)域S2的整個區(qū)域, 由此完成圖像顯示面板IO。通過如此形成陰極34,就成了在發(fā)光層33上 配置陰極34,在第2區(qū)域S2中,形成從基板1側(cè)具備陽極31、空穴注入 層32、發(fā)光層33及陰極34的發(fā)光元件30。0072作為陰極34優(yōu)選由功函數(shù)(work function)小的材料構(gòu)成的層。作 為這種材料,例如可列舉例如鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈹、鎂、鈣、鍶、 鋇、鋁、鈧、釩、鋅、釔、銦、鈰、釤、銪、鋱、鐿等金屬和含它們當(dāng)中 2種以上的合金,或者它們當(dāng)中的l種以上與金、銀、鉑、銅、錳、鈦、 鈷、鎳、鴇、錫中l(wèi)種以上的合金,或石墨和石墨層間化合物等。作為構(gòu) 成陰極34的合金的例子,可列舉鎂-銀合金、鎂-銦合金、鎂-鋁合金、銦 -銀合金、鋰-鋁合金、鋰-鎂合金、鋰-銦合金、鈣-鋁合金等。20073
可考慮電導(dǎo)率和耐久性適當(dāng)選擇陰極34的膜厚。例如,優(yōu)選為10nm 10um,更優(yōu)選20 nm lum,進(jìn)一步優(yōu)選為50 nm 500 nm。通過利用電 阻加熱蒸鍍法、EB蒸鍍法、濺射法等成膜上述的材料就能形成陰極34。 再有,陰極34也可以具有2層以上的疊層結(jié)構(gòu)。0074
再有,在發(fā)光元件30中,也可以在發(fā)光層33和陰極層34之間適當(dāng) 形成電子注入層(未圖示)。電子注入層是具有可提高從陰極34向發(fā)光層 33的電子注入效果的特性的層。作為電子注入層的構(gòu)成材料,例如可列舉 Ba、 Ca、 CaF、 LiF、 Li、 NaF等。此外,優(yōu)選電子注入層的厚度為3 50 nm 左右。此厚度過薄時,處于難以控制膜厚、穩(wěn)定地進(jìn)行制造有困難的趨勢。 另一方面,如果過厚,則處于施加給發(fā)光層33的電壓變得過大的趨勢。0075
利用這樣的制造方法,得到在基板1上的第1區(qū)域S,形成了有機(jī)薄膜 晶體管20、在第2區(qū)域S2形成了四周被堤壩部35包圍的發(fā)光元件30的 圖像顯示面板10。優(yōu)選此圖像顯示面板10具有覆蓋基板1上的各元件而 密封的結(jié)構(gòu)(未圖示)。此情況下,優(yōu)選在陰極34形成之后立即進(jìn)行密封。0076
作為密封的方法,可使用公知的方法。例如,在使用金屬蓋基板和玻 璃蓋基板作為背面蓋基板的方法中,在基板1的元件側(cè)面涂敷密封粘合材 料,粘貼這些基板后,通過UV照射或加熱使密封粘合材料硬化。再有, 在背面蓋基板中,為了在內(nèi)部配置吸濕材料,也有時使用空心結(jié)構(gòu)的加工 品。作為其加工法,可列舉加工成型法、噴砂法、濕法蝕刻法等。0077
在陰極34的形成中使用蒸鍍裝置的情況下,希望通過將進(jìn)行密封工 序的密封裝置與蒸鍍裝置一體化,來進(jìn)行不將基板1上的各元件暴露在大 氣下的密封。此外,作為密封方法,還可列舉在基板1上的各元件的上部 形成薄膜進(jìn)行密封的方法。此薄膜的密封方法,可列舉在元件上部成膜有 機(jī)膜、SiOx或SiNx等無機(jī)多層膜、有機(jī)膜和無機(jī)膜的多層疊層膜等,形成 氣體阻擋層的方法。0078
以上雖然說明了第1實(shí)施方式的圖像顯示面板的制造方法,但上述工 序可在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)變更。例如,雖然在上述的制造方法中, 在形成陽極31后,形成柵電極21及端子21b,但不限于此,也可以在形 成柵電極21及端子21b后形成陽極31。優(yōu)選相對于在后形成的電極等的 蝕刻,使在前形成的電極等具有充分的耐性來選擇此順序。
0079
此外,雖然在上述中,陽極31和柵電極21雙方都通過光刻法和濕法 蝕刻法的組合進(jìn)行圖形形成,但不限于此,可以使用公知的圖形形成方法。 例如,既可以為光刻法和干法蝕刻法的組合,也可以為通過激光燒蝕法進(jìn) 行圖形形成。并且,還可以通過在它們成膜時進(jìn)行通過金屬掩模的圖形形 成等,來形成具有規(guī)定圖形的層。0080
此外,柵電極21和陽極31也可為相同的構(gòu)成材料和相同的膜厚。此 情況下,由于能用同一工序形成柵電極21和陽極31,所以能進(jìn)一步削減 工序數(shù)。并且,在能直接連接漏電極24b和陽極31的情況下,也可以不 必形成和柵電極21 —起形成的端子21b。0081
此外還有,雖然在上述實(shí)施方式中形成了鈍化膜25和干法蝕刻掩模 28 二者,但也可以例如通過由感光性丙烯酸樹脂等可光刻的材料構(gòu)成鈍化 膜25,使鈍化膜25兼有干法蝕刻掩模28的功能。0082
而且,也可以在有機(jī)薄膜晶體管基板2的制造中,在上述鈍化膜25 和干法蝕刻掩模28之間形成金屬層或金屬氧化物層。此情況下,例如, 在第1及第2區(qū)域S,、 S2的鈍化膜25上成膜金屬或金屬氧化物后,在其 上構(gòu)圖形成干法蝕刻掩模28,將其作為掩模通過公知的濕法蝕刻法等構(gòu)圖 金屬層或金屬氧化物層。如此這樣形成的金屬層或金屬氧化物層,能與干 法蝕刻掩模28 —起作為用于堤壩形成的干法蝕刻掩模的一部分使用。0083
由感光性樹脂等形成的干法蝕刻掩模28,雖然因蝕刻條件而有可能受損傷,但通過如此形成金屬層及金屬氧化物層,就能夠更確實(shí)地保護(hù)蝕刻
的有機(jī)薄膜晶體管20和堤壩形成區(qū)域。此外,在大氣中的水分、氧、光 等透過鈍化膜25到達(dá)有機(jī)薄膜晶體管20的情況下,雖然這也能成為導(dǎo)致 有機(jī)半導(dǎo)體層23等劣化、引起特性下降的原因,但通過形成上述的金屬 層或金屬氧化物層,就能防止上述水分等的透過。如此,通過形成金屬層 或金屬氧化物層,就能制造可靠性更高的有機(jī)薄膜晶體管基板2及圖像顯 示面板10。0084
作為金屬層和金屬氧化物層的構(gòu)成材料,例如可列舉Ni、 Au、 Cr、 Cu、 Mo、 W、 Ti、 Ta、 Al、 IT0、 IZ0、氧化鋅、氧化錫等。此外,作為金屬層 和金屬氧化物層的成膜方法,可使用電阻加熱蒸鍍法、EB蒸鍍法、濺射法、 離子鍍法、電鍍法、CVD法等方法。0085
圖5 圖8是表示第2實(shí)施方式相關(guān)圖像顯示面板的制造工序圖。在 以下的說明中,對形成在上部具有柵電極的頂柵型的有機(jī)薄膜晶體管,并 且還形成有機(jī)EL元件作為發(fā)光元件的例子進(jìn)行說明。再有,關(guān)于與上述 第l實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu),由于能使用相同的材料和制造方法,所以以下 省略說明。0086
首先,與第l實(shí)施方式相同,在具有第1區(qū)域S,及第2區(qū)域S2的基板 1上的第2區(qū)域S2形成發(fā)光元件30用的陽極31 (圖5 (a) (c))。0087
接著,在基板1上的第1區(qū)域S,及第2區(qū)域S2成膜成為源電極24a 及漏電極24b的導(dǎo)電膜24c后,在需要形成此源電極24a及漏電極24b的 區(qū)域上形成抗蝕劑膜4c (圖5 (d))。這之后,以抗蝕劑膜4c為掩模通過 蝕刻等去除導(dǎo)電膜24c (圖5 (e))。此后,通過去除抗蝕劑膜4c,在基板 l上的第l區(qū)域S,形成源電極24a及漏電極24b (圖5 (f))。此時,形成 漏電極24b使其一端部與陽極31重合,由此,使漏電極24b和陽極31電連接。
0088
接著,與上述第1實(shí)施方式相同,在基板1上的第1區(qū)域S,及第2區(qū) 域S2形成有機(jī)半導(dǎo)體層23,以覆蓋源電極24a、漏電極24b及陽極31 (圖 6 (a))。接著,在此有機(jī)半導(dǎo)體膜23上形成柵絕緣層22 (圖6 (b))。0089
如此,在形成柵絕緣層22后,在第1區(qū)域S,的柵絕緣層22上形成柵 電極21。在此柵電極21的形成中,首先,在含第l區(qū)域S,及第2區(qū)域S2 的區(qū)域的柵絕緣層22上形成成為柵電極21的導(dǎo)電膜21a后,在需要形成 柵電極21的區(qū)域形成抗蝕劑膜4b (圖6 (c))。接著,以抗蝕劑膜4b為 掩模通過蝕刻等去除導(dǎo)電膜21a(圖6(d))。此后,通過去除抗蝕劑膜4b, 在第1區(qū)域的柵絕緣層22上形成柵電極21 (圖6 (e))。0090
這之后,在第1區(qū)域S,及第2區(qū)域S2的柵絕緣層22上形成鈍化膜25 以覆蓋柵電極21 (圖7 (a))。由此,在基板1上的第1區(qū)域S,形成有機(jī) 薄膜晶體管50,并且還在第2區(qū)域S2的陽極31上形成層疊了柵絕緣層22、 有機(jī)半導(dǎo)體層23及鈍化膜25的堤壩前驅(qū)體層39。0091
接著,在此鈍化膜25上的規(guī)定區(qū)域形成干法蝕刻掩模28 (圖7 (b))。 與上述第1實(shí)施方式相同,形成干法蝕刻掩模28,以覆蓋第1區(qū)域S,、及 第2區(qū)域S2中的除用于形成發(fā)光元件30的區(qū)域以外的周邊部。0092
此后,使用干法蝕刻掩模28作為保護(hù)膜進(jìn)行干法蝕刻,去除未被干 法蝕刻掩模28覆蓋的區(qū)域的堤壩前驅(qū)體層39 (圖7 (c))。此干法蝕刻一 直進(jìn)行到露出形成在第2區(qū)域S2的陽極31為止。由此,去除由形成在陽 極31上的疊層構(gòu)造構(gòu)成的堤壩前驅(qū)體層39,在第2區(qū)域S2形成用于形成 發(fā)光元件30的區(qū)域,并且還由蝕刻后殘存的周邊部的堤壩前驅(qū)體層29形 成堤壩部36。其結(jié)果,在基板1上形成有機(jī)薄膜晶體管50及堤壩部36, 并且獲得具有用于形成發(fā)光元件30的區(qū)域的有機(jī)薄膜晶體管基板42。0093
27在此有機(jī)薄膜晶體管基板42中,堤壩部36成為具有有機(jī)半導(dǎo)體層23、柵絕緣層22、鈍化膜25及干法蝕刻掩模28的4層結(jié)構(gòu)。即,堤壩部36具有與有機(jī)薄膜晶體管50中所含的4個層相同的層。而且,具有這樣結(jié)構(gòu)的堤壩部36,由于與上述第l實(shí)施相同,可發(fā)揮優(yōu)良的絕緣性,所以具有充分的特性作為堤壩。0094
在有機(jī)薄膜晶體管基板42形成后,在該基板42中的第2區(qū)域&的陽極31上順序形成空穴注入層32 (圖7 (d))及發(fā)光層33 (圖8 (a))后,形成陰極34以覆蓋第1區(qū)域S,及第2區(qū)域S2的整個區(qū)域(圖8 (b))。由此,在第2區(qū)域S2中,形成從基板1側(cè)起按順序具備陽極31、空穴注入層32、發(fā)光層33及陰極34的發(fā)光元件30。其結(jié)果,獲得在基板1上的第1區(qū)域S,形成了有機(jī)薄膜晶體管50,并在第2區(qū)域S2形成了四周被堤壩部36包圍的發(fā)光元件30的圖像顯示面板40。這樣的圖像顯示面板40,也與第1實(shí)施方式的圖像顯示面板10相同,優(yōu)選按照覆蓋各元件的方式來進(jìn)行密封。0095
上述第2實(shí)施方式圖像顯示面板40的制造方法中的各工序也和上述的第l實(shí)施方式相同,可在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行變更。例如,可以更先于陽極31形成源電極24a及漏電極24b,在由相同的材料構(gòu)成它們的情況下,也可以用同一工序形成。此外通過由感光性丙烯酸樹脂等可光刻的材料構(gòu)成鈍化膜25,就能使其兼有干法蝕刻掩模28的功能。0096
以上,以第1及第2實(shí)施方式為例舉例說明了本發(fā)明優(yōu)選圖像顯示面板(有機(jī)薄膜晶體管基板)的制造方法,根據(jù)這樣的制造方法,由于在制造有機(jī)薄膜晶體管的同時還能形成堤壩部,所以與現(xiàn)有的這種另外形成堤壩部的情形相比,能簡便且低成本地形成圖像顯示面板和有機(jī)薄膜晶體管基板。而且,由于如此這樣形成的堤壩部具有充分的絕緣性,所以其具有充分的特性作為堤壩。此外,在堤壩部如上述實(shí)施方式那樣由多個層構(gòu)成的情況下,即使在一部分的層中有針孔產(chǎn)生和異物混入,整體上也能維持充分的絕緣性等,也能起到具有優(yōu)良的耐久性的作用。0097
再有,本發(fā)明圖像顯示面板和有機(jī)薄膜晶體管基板的制造方法不限于上述的第1及第2實(shí)施方式,在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)能進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏?。例如,在上述的?shí)施方式中,雖然形成有機(jī)EL元件作為發(fā)光元件,但不限于此,可以不特別限定地使用可與有機(jī)薄膜晶體管一起使用的其它的發(fā)光元件。此外,在上述中,雖然分別說明了底柵型及頂柵型的有機(jī)薄膜晶體管的例子,但也可以應(yīng)用具有它們之外的形式的有機(jī)薄膜晶體管。
0098
并且,在上述實(shí)施方式中,雖然對圖像顯示面板中的一個像素區(qū)域中的制造工序進(jìn)行了說明,但通常圖像顯示面板結(jié)構(gòu)為配置大量像素。因此,在實(shí)際圖像顯示面板的制造中,也可以在基板上的多個部位平行地進(jìn)行上述一像素區(qū)域中的工序。而且,為此,在圖像顯示面板的制造中,例如,除上述的實(shí)施方式的工序外,還能進(jìn)行像素的相互連接等、用于在像素間設(shè)置特定的結(jié)構(gòu)的工序。
權(quán)利要求
1、一種有機(jī)薄膜晶體管基板的制造方法,其中,上述有機(jī)薄膜晶體管基板在基板上的第1區(qū)域形成有機(jī)薄膜晶體管,具有與上述第1區(qū)域鄰接并用于形成發(fā)光元件的第2區(qū)域,在上述第2區(qū)域的周邊部形成堤壩部;該制造方法包括第1工序,在上述基板上的上述第1區(qū)域形成有機(jī)薄膜晶體管,其中,上述有機(jī)薄膜晶體管至少包括柵電極、柵絕緣層、相對于該柵絕緣層的上述柵電極形成在相反側(cè)的源電極及漏電極、以及與相對于上述柵絕緣層的上述柵電極形成在相反側(cè)的上述源電極及上述漏電極雙方相連的有機(jī)半導(dǎo)體層;并且在該第1工序中,一直到上述第2區(qū)域都形成上述柵絕緣層及上述有機(jī)半導(dǎo)體層中的至少一層,并在上述第2區(qū)域形成由形成在該區(qū)域上的疊層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的堤壩前驅(qū)體層;以及第2工序,有選擇地去除上述堤壩前驅(qū)體層中的上述周邊部以外的區(qū)域,形成由殘存的上述堤壩前驅(qū)體層構(gòu)成的上述堤壩部。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管基板的制造方法,其特征 在于,在上述第l工序中,在上述基板上的上述第1區(qū)域形成柵電極,在上述基板上的上述第1區(qū)域及上述第2區(qū)域形成覆蓋上述柵電極的 柵絕緣層,在上述第1區(qū)域的上述柵絕緣層上形成源電極及漏電極, 在上述第1及第2區(qū)域的上述柵絕緣層上形成覆蓋上述源電極及上述 漏電極的有機(jī)半導(dǎo)體層,在包含上述第1區(qū)域、和上述第2區(qū)域中的上述周邊部的區(qū)域的上述有機(jī)半導(dǎo)體層上形成掩模層; 在上述第2工序中,通過進(jìn)行蝕刻,有選擇地去除沒有被上述掩模層覆蓋的區(qū)域的上述堤 壩前驅(qū)體層。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機(jī)薄膜晶體管基板的制造方法,其特征在于,在上述第l工序中,至少在形成上述柵絕緣層之前,在上述基板上的上述第2區(qū)域形成上 述發(fā)光元件用的下部電極,在形成上述柵絕緣層之后,在該柵絕緣層的一部分上設(shè)置開口, 在上述漏電極形成時或形成后,通過上述開口使上述漏電極和上述下部電極連接;在上述第2工序中,有選擇地去除在上述第2區(qū)域的上述下部電極上形成的上述堤壩前驅(qū) 體層。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的有機(jī)薄膜晶體管的制造方法,其特征 在于,在上述第1工序中,在上述有機(jī)半導(dǎo)體層和上述掩模層之間形成保護(hù)層。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管基板的制造方法,其特征 在于,在上述第l工序中,在上述基板上的上述第1區(qū)域形成上述源電極及上述漏電極, 在上述基板上的上述第1及第2區(qū)域形成覆蓋上述源電極及上述漏電極的上述有機(jī)半導(dǎo)體層,在上述第1及第2區(qū)域的上述有機(jī)半導(dǎo)體層上形成上述柵絕緣層,在上述第1區(qū)域的上述柵絕緣層上形成上述柵電極,在包含上述第1區(qū)域、和上述第2區(qū)域中的上述周邊部的區(qū)域的上述柵絕緣層上形成覆蓋上述柵電極的掩模層; 在上述第2工序中,通過進(jìn)行蝕刻有選擇地去除沒有被上述掩模層覆蓋的區(qū)域的上述堤 壩前驅(qū)體層。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)薄膜晶體管基板的制造方法,其特征 在于,在上述第l工序中,至少在形成上述有機(jī)半導(dǎo)體層之前,在上述基板上的上述第2區(qū)域形成上述發(fā)光元件用的下部電極,在上述漏電極形成時或形成后,使上述漏電極和上述下部電極連接; 在上述第2工序中,有選擇地去除在上述第2區(qū)域的上述下部電極上形成的上述堤壩前驅(qū) 體層。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的有機(jī)薄膜晶體管基板的制造方法,其 特征在于,在上述第1工序中,在上述柵絕緣層和上述掩模層之間形成保護(hù)層。
8、 一種有機(jī)薄膜晶體管基板,其中,在基板上的第1區(qū)域形成有機(jī) 薄膜晶體管,具有與上述第1區(qū)域鄰接并用于形成發(fā)光元件的第2區(qū)域, 在上述第2區(qū)域的周邊部形成堤壩部,上述有機(jī)薄膜晶體管至少包括柵電極、柵絕緣層、相對于該柵絕緣 層的上述柵電極形成在相反側(cè)的源電極及漏電極、以及與相對于上述柵絕 緣層的上述柵電極形成在相反側(cè)的上述源電極及上述漏電極雙方相連的 有機(jī)半導(dǎo)體層,上述堤壩部含有由與上述柵絕緣層及上述有機(jī)半導(dǎo)體層中的至少一 層相同的材料構(gòu)成的層。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)薄膜晶體管基板,其特征在于, 上述堤壩部包含由與上述柵絕緣層相同的材料構(gòu)成的層,以及由與上述有機(jī)半導(dǎo)體層相同的材料構(gòu)成的層這兩方。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的有機(jī)薄膜晶體管基板,其特征在于, 在上述基板上的上述第2區(qū)域形成上述發(fā)光元件用的下部電極。
11、 一種圖像顯示面板的制造方法,其中,該圖像顯示面板包括基板、在上述基板上的第1區(qū)域形成的 有機(jī)薄膜晶體管、在上述基板上的與上述第1區(qū)域鄰接的第2區(qū)域形成的 發(fā)光元件、和在上述基板上的上述第2區(qū)域的周邊部以包圍上述發(fā)光元件 的方式形成的堤壩部,該圖像顯示面板的制造方法包括第1工序,在上述基板上的上述第1區(qū)域形成有機(jī)薄膜晶體管,其中,上述有機(jī)薄膜晶體管至少包括柵電極、柵絕緣層、相對于該柵絕緣層的 上述柵電極形成在相反側(cè)的源電極及漏電極、以及與相對于上述柵絕緣層 的上述柵電極形成在相反側(cè)的上述源電極及上述漏電極雙方相連的有機(jī)半導(dǎo)體層;并且在該第l工序中,在上述基板上的上述第2區(qū)域形成上述 發(fā)光元件用的下部電極后, 一直到上述第2區(qū)域都形成上述柵絕緣層及上 述有機(jī)半導(dǎo)體層中的至少一層,并形成由在上述第2區(qū)域的上述下部電極 上形成的疊層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的堤壩前驅(qū)體層;第2工序,有選擇地去除上述堤壩前驅(qū)體層中的上述周邊部以外的區(qū) 域,形成由殘存的上述堤壩前驅(qū)體層構(gòu)成的上述堤壩部,得到有機(jī)薄膜晶 體管基板;以及第3工序,在由上述下部電極上的上述堤壩部所包圍的區(qū)域,至少順 序形成發(fā)光層及上述發(fā)光元件用的上部電極,而形成上述發(fā)光元件。
12、 一種圖像顯示面板,具有基板、在該基板上的第1區(qū)域形成的 有機(jī)薄膜晶體管、在上述基板上的與上述第1區(qū)域鄰接的第2區(qū)域形成的 發(fā)光元件、以及在上述基板上的上述第2區(qū)域的周邊部以包圍上述發(fā)光元 件的方式形成的堤壩部,上述有機(jī)薄膜晶體管至少包括柵電極、柵絕緣層、相對于該柵絕緣 層的上述柵電極形成在相反側(cè)的源電極及漏電極、以及與相對于上述柵絕 緣層的上述柵電極形成在相反側(cè)的上述源電極及上述漏電極雙方相連的 有機(jī)半導(dǎo)體層,上述堤壩部含有由與上述柵絕緣層及上述有機(jī)半導(dǎo)體層中的至少一 層相同的材料構(gòu)成的層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有作為晶體管元件的有機(jī)薄膜晶體管的有機(jī)薄膜晶體管基板的制造方法,以提供可用更少工序形成堤壩的制造方法為目的。根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)薄膜晶體管基板的制造方法,其中該有機(jī)薄膜晶體管基板在基板上的第1區(qū)域形成有機(jī)薄膜晶體管,具有與第1區(qū)域鄰接并用于形成發(fā)光元件的第2區(qū)域,在第2區(qū)域的周邊部形成了堤壩部,該制造方法包括第1工序,在基板上的第1區(qū)域形成有機(jī)薄膜晶體管,同時一直到第2區(qū)域都形成此有機(jī)薄膜晶體管所具有的柵絕緣層及有機(jī)半導(dǎo)體層中的至少一層,在第2區(qū)域上形成由形成在該區(qū)域上的疊層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的堤壩前驅(qū)體層;以及第2工序,去除堤壩前驅(qū)體層中的周邊部以外的區(qū)域,形成由殘存的堤壩前驅(qū)體層構(gòu)成的堤壩部。
文檔編號H05B33/10GK101647320SQ20088001012
公開日2010年2月10日 申請日期2008年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月27日
發(fā)明者笠原健司 申請人:住友化學(xué)株式會社