專(zhuān)利名稱(chēng)：薄膜晶體管、有機(jī)電致發(fā)光顯示元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光顯示元件及其制造方法，且特別涉及一種無(wú)須制造保護(hù)層之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件及其制造方法。
背景技術(shù)：
信息通訊產(chǎn)業(yè)已成為現(xiàn)今的主流產(chǎn)業(yè)，特別是便攜式的各種通訊顯示產(chǎn)品更是發(fā)展的重點(diǎn)。而由于平面顯示器是人與信息之間的溝通界面，因此其發(fā)展顯得特別重要。其中，有機(jī)電致發(fā)光顯示器(organicelectro-luminescent display，OELD)以其自發(fā)光、廣視角、省電、工藝簡(jiǎn)易、低成本、操作溫度廣泛、高應(yīng)答速度以及全彩化等等的優(yōu)點(diǎn)，使其具有極大的潛力，因此可望成為下一代平面顯示器之主流。
有機(jī)電致發(fā)光顯示器是一種利用有機(jī)發(fā)光材料的自發(fā)光特性來(lái)達(dá)到顯示效果的顯示器，其中依照有機(jī)發(fā)光材料的分子量分為小分子有機(jī)電致發(fā)光顯示器(small molecule OELD，SM-OELD)與高分子電致發(fā)光顯示器(polymer electro-luminescent device，PELD)兩大類(lèi)。兩者之發(fā)光結(jié)構(gòu)皆是由一對(duì)電極以及有機(jī)材料層所構(gòu)成。當(dāng)施加直流電壓時(shí)，空穴從陽(yáng)極(anode)注入有機(jī)發(fā)光材料層，而電子從陰極(cathode)注入有機(jī)發(fā)光材料層，因?yàn)橥饧与妶?chǎng)所造成的電位差，使得空穴與電子兩種載流子(carrier)在有機(jī)發(fā)光材料層中移動(dòng)并產(chǎn)生輻射復(fù)合(radiativerecombination)。部分由電子空穴再結(jié)合所放出之能量會(huì)將有機(jī)發(fā)光材料分子激發(fā)形成單一激態(tài)分子。當(dāng)單一激態(tài)分子釋放能量回到基態(tài)時(shí)，其中一定比例的能量會(huì)以光子的方式放出而發(fā)光，此即為有機(jī)電致發(fā)光顯示器的發(fā)光原理。
圖1為一種公知之主動(dòng)式有機(jī)電致發(fā)光顯示器(Active Matrix OLED)的剖面示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，傳統(tǒng)的有機(jī)電致發(fā)光顯示器之像素結(jié)構(gòu)100適于通過(guò)基板110上之掃描配線(圖中未表示)以及數(shù)據(jù)配線(圖中未表示)所控制。此像素結(jié)構(gòu)100主要包括切換薄膜晶體管(switch TFT)120、驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管(driving TFT)130以及有機(jī)電致發(fā)光單元140。
一般而言，在制造有機(jī)電致發(fā)光顯示器之像素結(jié)構(gòu)100時(shí)，是先于基板110上分別形成柵極121與柵極131。此柵極121與柵極131可例如是由透明導(dǎo)電材料，例如銦錫氧化物(Indium tin oxide，ITO)，所形成。之后，于基板110上形成柵絕緣層112；此柵絕緣層112覆蓋住柵極121與柵極131，且具有接觸窗開(kāi)口(contact hole)112a，以暴露出部分的柵極131。接下來(lái)，于柵絕緣層112上對(duì)應(yīng)于柵極121處形成源極122與漏極123；同樣地，在柵絕緣層112上對(duì)應(yīng)于柵極131處形成源極132與漏極133。切換薄膜晶體管之漏極123是通過(guò)接觸窗開(kāi)口112a與驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管130之柵極131電連接。此外，漏極133向右延伸的部分即可作為有機(jī)電致發(fā)光單元140之陽(yáng)極141。
之后，形成有機(jī)通道層124與134。有機(jī)通道層124覆蓋住部分的源極122與漏極123；而有機(jī)通道層134覆蓋住部分的源極132與漏極133；此外，形成有機(jī)通道層124與134之材料可為五苯(Pentacene)。接著，在切換薄膜晶體管120與驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管130上形成保護(hù)層(passivationlayer)150，以保護(hù)切換薄膜晶體管120與驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管130免于受潮及受損。保護(hù)層150中具有對(duì)應(yīng)于陽(yáng)極141之接觸窗開(kāi)口150a，發(fā)光層142即是形成于此接觸窗開(kāi)口150a中。之后，于保護(hù)層150上全面性地形成金屬層160，以作為有機(jī)電致發(fā)光單元140之陰極143。至此，即完成有機(jī)電致發(fā)光顯示器之像素結(jié)構(gòu)100的制造。
然而，當(dāng)利用有機(jī)材料來(lái)形成上述保護(hù)層150時(shí)，由于有機(jī)材料并無(wú)法利用黃光工藝來(lái)進(jìn)行圖案化工藝，因此，很難將有機(jī)電致發(fā)光單元140的陽(yáng)極141暴露出來(lái)。此外，當(dāng)蝕刻此有機(jī)材料以形成接觸窗開(kāi)口150a時(shí)，容易造成薄膜晶體管元件特性的衰退。
再者，由于一般的有機(jī)材料大都容易因受潮或氧化而改變其材料特性，進(jìn)而影響其發(fā)光機(jī)制。因此，當(dāng)有機(jī)電致發(fā)光顯示器在進(jìn)行封裝時(shí)，通常會(huì)額外加入一層吸濕材料，以防止有機(jī)材料層受潮氧化，然而，此舉將會(huì)增加其封裝工藝的復(fù)雜度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之目的是提供一種薄膜晶體管及其制造方法，以解決傳統(tǒng)的有機(jī)薄膜晶體管制造過(guò)程中，在對(duì)其保護(hù)層進(jìn)行圖案化工藝時(shí)，造成元件特性衰退的問(wèn)題。
本發(fā)明之另一目的是提供一種有機(jī)電致發(fā)光顯示元件及其制造方法，此制造方法通過(guò)絕緣層中的多個(gè)開(kāi)口，以定義出薄膜晶體管之通道層與有機(jī)電致發(fā)光單元之發(fā)光層的位置，之后，再于上述開(kāi)口中形成通道層與發(fā)光層。如此，即可免去保護(hù)層的制造，以避免公知技術(shù)中因保護(hù)層之圖案化工藝而造成元件特性降低的問(wèn)題，進(jìn)而提高此顯示元件之使用壽命。
為達(dá)上述或是其它目的，本發(fā)明提出一種薄膜晶體管的制造方法，其包含下列步驟首先，于基板上形成柵極；之后，于基板上形成柵絕緣層，以覆蓋此柵極；接著，于柵絕緣層上形成源極/漏極層，此源極/漏極層暴露出柵極上方之部分的柵絕緣層；繼之，于源極/漏極層上形成絕緣層，此絕緣層具有開(kāi)口，以暴露出柵極上方之部分的柵絕緣層與部分的源極/漏極層；最后，于絕緣層之開(kāi)口中形成通道層，使通道層與源極/漏極層電連接，且通道層是由上述開(kāi)口中暴露出來(lái)。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，形成上述通道層之方法包括利用蔭罩(shadow mask)進(jìn)行沉積工藝。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，形成上述通道層之方法包括噴印工藝(ink-jetprinting)。
為達(dá)上述或是其它目的，本發(fā)明另提出一種薄膜晶體管，其主要包括基板、柵極、柵絕緣層、源極/漏極層、絕緣層以及通道層。柵極是設(shè)置于基板上。柵絕緣層是設(shè)置于基板上，且覆蓋上述柵極。源極/漏極層是設(shè)置于柵絕緣層上，且源極/漏極層暴露出柵極上方之部分的柵絕緣層。絕緣層是設(shè)置于源極/漏極層上，且絕緣層具有開(kāi)口，以暴露出柵極上方之部分的柵絕緣層及部分的源極/漏極層。通道層是設(shè)置于絕緣層之開(kāi)口中，此外，通道層由上述開(kāi)口中暴露出來(lái)，且與源極/漏極層電連接。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，上述基板包括軟質(zhì)基板或硬質(zhì)基板。其中，軟質(zhì)基板包括塑料基板或是金屬箔片(metal foil)；而硬質(zhì)基板包括玻璃基板、石英基板或是硅基板。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，絕緣層之材料包括有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料或是有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合材料。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，上述有機(jī)材料包括高分子材料。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，上述無(wú)機(jī)材料包括氮化硅、氧化硅或是吸濕劑。而吸濕劑包括堿土族之氧化物。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，通道層之材料包括有機(jī)半導(dǎo)體材料或是無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，上述有機(jī)半導(dǎo)體材料包括五苯(pentacene)。
為達(dá)上述或是其它目的，本發(fā)明再提出一種有機(jī)電致發(fā)光顯示元件的制造方法，其包括下列步驟首先，于基板上形成第一柵極與第二柵極；之后，于基板上形成柵絕緣層，以覆蓋第一柵極與第二柵極，且柵絕緣層具有接觸窗開(kāi)口，以暴露出部分的第二柵極；接著，于柵絕緣層上形成第一源極/漏極層、第二源極/漏極層與陽(yáng)極，其中，部分的第一源極/漏極層填入接觸窗開(kāi)口中，使第一漏極層與第二柵極電連接，且第二漏極層與陽(yáng)極電連接；之后，于柵絕緣層上形成絕緣層，此絕緣層具有第一開(kāi)口、第二開(kāi)口以及第三開(kāi)口，以分別暴露出第一柵極上方之部分的柵絕緣層及部分的第一源極/漏極層、第二柵極上方之部分的柵絕緣層及部分的第二源極/漏極層，以及部分的陽(yáng)極；繼之，于絕緣層之第一開(kāi)口及第二開(kāi)口內(nèi)分別形成第一通道層與第二通道層，其中，第一通道層與第二通道層分別與第一源極/漏極層及第二源極/漏極層電連接；最后，于絕緣層之第三開(kāi)口內(nèi)依次形成發(fā)光層以及陰極，其中，發(fā)光層覆蓋于部分的陽(yáng)極上，且陰極覆蓋于發(fā)光層上。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，形成絕緣層的步驟包括于柵絕緣層上全面性地形成絕緣層；之后，圖案化此絕緣層，以形成上述之第一開(kāi)口、第二開(kāi)口以及第三開(kāi)口。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，圖案化此絕緣層的方法包括濕式蝕刻或干式蝕刻。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，形成第一通道層與第二通道層之方法包括利用蔭罩進(jìn)行沉積工藝。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，形成第一通道層與第二通道層之方法包括噴印工藝。
為達(dá)上述或是其它目的，本發(fā)明更提出一種有機(jī)電致發(fā)光顯示元件，適于設(shè)置于基板上。此顯示元件主要包括驅(qū)動(dòng)電路以及有機(jī)電致發(fā)光單元。驅(qū)動(dòng)電路包括切換薄膜晶體管以及驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管，此切換薄膜晶體管及驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管分別包括柵極、柵絕緣層、源極/漏極層、絕緣層以及通道層。柵極是設(shè)置于基板上。柵絕緣層是設(shè)置于基板上，且覆蓋上述柵極。源極/漏極層是設(shè)置于柵絕緣層上，且源極/漏極層暴露出柵極上方之部分的柵絕緣層。絕緣層是設(shè)置于源極/漏極層上，且絕緣層具有開(kāi)口，以暴露出柵極上方之部分的柵絕緣層及部分的源極/漏極層。通道層是設(shè)置于絕緣層之開(kāi)口中，其中，通道層由開(kāi)口中暴露出來(lái)，且與源極/漏極層電連接。此外，切換薄膜晶體管之源極/漏極層與驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管之柵極電連接。有機(jī)電致發(fā)光單元包括陽(yáng)極、發(fā)光層以及陰極。陽(yáng)極是設(shè)置于基板上，且與驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管之源極/漏極層電連接。發(fā)光層是設(shè)置于陽(yáng)極上。陰極是設(shè)置于發(fā)光層上。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，柵絕緣層延伸至基板與陽(yáng)極之間。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，絕緣層延伸至陽(yáng)極上，且絕緣層具有另一開(kāi)口，以暴露出部分的陽(yáng)極。而發(fā)光層設(shè)置于絕緣層之另一開(kāi)口中。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，柵絕緣層中具有接觸窗開(kāi)口，此接觸窗開(kāi)口暴露出驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管之部分的柵極，而切換薄膜晶體管之部分的源極/漏極層填入接觸窗開(kāi)口中，使切換薄膜晶體管之源極/漏極層通過(guò)接觸窗開(kāi)口與驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管之柵極電連接。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，上述基板包括軟質(zhì)基板或硬質(zhì)基板。其中，軟質(zhì)基板包括塑料基板或是金屬箔片；而硬質(zhì)基板包括玻璃基板、石英基板或是硅基板。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，絕緣層之材料包括有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料或是有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合材料。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，上述有機(jī)材料包括高分子材料。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，上述無(wú)機(jī)材料包括氮化硅、氧化硅或是吸濕劑。此吸濕劑包括堿土族之氧化物。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，上述通道層之材料包括有機(jī)半導(dǎo)體材料或是無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，上述有機(jī)半導(dǎo)體材料包括五苯。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，上述發(fā)光層之材料包括有機(jī)小分子發(fā)光材料、有機(jī)高分子發(fā)光材料或是混合有機(jī)小分子及高分子之發(fā)光材料。
在本發(fā)明之一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管之通道層與有機(jī)電致發(fā)光單元之陰極電絕緣。
綜上所述，本發(fā)明提出一種全新的有機(jī)電致發(fā)光顯示元件的制造方法，在其制造過(guò)程中完全無(wú)須制造保護(hù)層。如此一來(lái)，即可避免傳統(tǒng)的有機(jī)電致發(fā)光顯示元件中因保護(hù)層之制造及圖案化所造成之元件特性衰退的問(wèn)題，進(jìn)而延長(zhǎng)有機(jī)電致發(fā)光顯示元件之使用壽命。
為讓本發(fā)明之上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1為一種公知之主動(dòng)式有機(jī)電致發(fā)光顯示器的剖面示意圖。
圖2A～2E為本發(fā)明較佳實(shí)施例中一種薄膜晶體管的制造流程剖面示意圖。
圖3A～3F為本發(fā)明較佳實(shí)施例中一種有機(jī)電致發(fā)光顯示元件的制造流程剖面示意圖。
圖4為本發(fā)明之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件與一封裝基板組合后的剖面示意圖。
主要元件標(biāo)記說(shuō)明100像素結(jié)構(gòu)110基板112柵絕緣層112a接觸窗開(kāi)口120切換薄膜晶體管121柵極122源極123漏極124通道層130驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管131柵極132源極133漏極134通道層140有機(jī)電致發(fā)光單元141陽(yáng)極142發(fā)光層143陰極150保護(hù)層
150a接觸窗開(kāi)口160金屬層200薄膜晶體管210基板220柵極230柵絕緣層240源極/漏極層250絕緣層250a開(kāi)口260通道層300有機(jī)電致發(fā)光顯示元件310基板320切換薄膜晶體管321第一柵極322第一源極/漏極層323第一通道層330驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管331第二柵極332第二源極/漏極層333第二通道層340有機(jī)電致發(fā)光單元341陽(yáng)極342發(fā)光層343陰極
350柵絕緣層350a接觸窗開(kāi)口360絕緣層360a第一開(kāi)口360b第二開(kāi)口360c第三開(kāi)口400封裝基板具體實(shí)施方式
圖2A～2E為本發(fā)明較佳實(shí)施例中一種薄膜晶體管的制造流程剖面示意圖。首先，請(qǐng)參照?qǐng)D2A，于基板210上形成柵極220。在本發(fā)明之一實(shí)施例中，形成柵極220之方法可先于基板210上沉積上一層導(dǎo)體層(圖中未表示)，之后，再利用光刻掩膜(圖中未表示)配合光刻及蝕刻工藝以圖案化上述之導(dǎo)體層，以于基板210上形成柵極220。上述之光刻及蝕刻步驟為一般的半導(dǎo)體制造工藝，因此，關(guān)于這些步驟的詳細(xì)內(nèi)容為所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所周知，于此不再贅述。而上述基板210可為軟質(zhì)基板或是硬質(zhì)基板。其中，軟質(zhì)基板包括塑料基板或是金屬箔片；而硬質(zhì)基板包括玻璃基板、石英基板或是硅基板。本發(fā)明對(duì)于基板210之材質(zhì)不作任何限制。此外，柵極220可由銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)或銦鋅氧化物(indium zinc oxide，IZO)等透明導(dǎo)電材料所組成。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D2B，于基板210上形成柵絕緣層230，以覆蓋柵極220。形成柵絕緣層230之方法可為物理氣相沉積(physical vapordeposition，PVD)或化學(xué)氣相沉積法(chemical vapor deposition，CVD)。此外，當(dāng)采用硅晶片作為基板210之材料時(shí)，柵絕緣層230之材料可為氮化硅或氧化硅。
之后，請(qǐng)參照?qǐng)D2C，于柵絕緣層230上形成源極/漏極層240，此源極/漏極層240暴露出柵極220上方之部分的柵絕緣層230。形成源極/漏極層240之方法可例如先于柵絕緣層上沉積上一層導(dǎo)體材料層(圖中未表示)，之后，再利用濕蝕刻或干蝕刻工藝圖案化上述導(dǎo)體材料層，以形成圖2C中所示之源極/漏極層240。而源極/漏極層240可由銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)或銦鋅氧化物(indium zinc oxide，IZO)等透明導(dǎo)電材料所組成。
一般而言，在傳統(tǒng)的薄膜晶體管之制造流程中，當(dāng)形成源極/漏極層240之后，會(huì)直接于柵極上方之部分柵絕緣層上形成通道層，之后，再全面性地覆蓋上一層保護(hù)層，如此，即完成薄膜晶體管之制造。然而，本發(fā)明之特點(diǎn)即在于當(dāng)形成源極/漏極層240之后，直接于源極/漏極層240上形成絕緣層，此絕緣層具有開(kāi)口，以定義出通道層之位置，接著，再于絕緣層之開(kāi)口內(nèi)形成通道層。如此一來(lái)，即無(wú)須制造保護(hù)層，以避免傳統(tǒng)的薄膜晶體管中因保護(hù)層之制造及圖案化所造成之元件特性衰退的問(wèn)題。
請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D2D，于源極/漏極層240上形成絕緣層250，此絕緣層250中具有開(kāi)口250a，以暴露出柵極220上方之部分的柵絕緣層230與部分的源極/漏極層240。在本發(fā)明之一實(shí)施例中，絕緣層250可由有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料或是有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合材料所組成。更進(jìn)一步而言，有機(jī)材料包含高分子材料，例如光刻膠；而無(wú)機(jī)材料可為氮化硅、氧化硅或是吸濕劑。在此步驟中，若采用吸濕劑作為絕緣層250之材料，則其不僅具有絕緣的作用，且亦可防止有機(jī)材料層受潮氧化，如此，將有助于延長(zhǎng)薄膜晶體管之使用壽命。一般而言，吸濕劑可由堿土族的氧化物所構(gòu)成，例如氧化鈣、氧化鎂等。
最后，請(qǐng)參照?qǐng)D2E，于絕緣層250之開(kāi)口250a中形成通道層260，使通道層260與源極/漏極層240電連接，且通道層260會(huì)從開(kāi)口250a中暴露出來(lái)。形成此通道層260之方法，可利用蔭罩進(jìn)行沉積工藝，或是利用噴印工藝(ink-jet printing)將通道層260之材料噴印至開(kāi)口250a中，以形成通道層260。至此，即完成薄膜晶體管200之制造。在本發(fā)明之一實(shí)施例中，通道層260之材料可為有機(jī)半導(dǎo)體材料或是無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料，使所形成之薄膜晶體管200為有機(jī)薄膜晶體管或是無(wú)機(jī)薄膜晶體管。此外，有機(jī)薄膜晶體管中常用的有機(jī)半導(dǎo)體材料為五苯(Pentacene)。
以下將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明依據(jù)上述工藝制造而成的薄膜晶體管。
請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D2E，薄膜晶體管200包括基板210、柵極220、柵絕緣層230、源極/漏極層240、絕緣層250以及通道層260。柵極220是設(shè)置于基板210上。而柵絕緣層230是設(shè)置于基板210上，且覆蓋上述柵極220。源極/漏極層240是設(shè)置于柵絕緣層230上，且暴露出柵極220上方之部分的柵絕緣層230。本發(fā)明之特點(diǎn)即是在源極/漏極層240上設(shè)置絕緣層250，此絕緣層250具有開(kāi)口250a，此開(kāi)口250a暴露出柵極220上方之部分的柵絕緣層230及部分的源極/漏極層240，以定義出通道層260之位置。通道層260是設(shè)置于絕緣層250之開(kāi)口250a中，并由開(kāi)口250a中暴露出來(lái)，且通道層260與源極/漏極層240電連接。
由于上述薄膜晶體管之制造方法中可省略掉制造保護(hù)層的步驟，如此，即可避免傳統(tǒng)的薄膜晶體管中因保護(hù)層之制造及圖案化所造成之元件特性衰退的問(wèn)題。而以下將配合

應(yīng)用此薄膜晶體管之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件的制造過(guò)程。
圖3A～3F為本發(fā)明較佳實(shí)施例中一種有機(jī)電致發(fā)光顯示元件的制造流程剖面示意圖。首先，請(qǐng)參照?qǐng)D3A，于基板310上形成第一柵極321與第二柵極331。上述基板310可為軟質(zhì)基板或是硬質(zhì)基板。其中，軟質(zhì)基板包括塑料基板或是金屬箔片；而硬質(zhì)基板包括玻璃基板、石英基板或是硅基板。本發(fā)明對(duì)于基板310之材質(zhì)不作任何限制。而第一柵極321與第二柵極331之制造方式，可先于基板310上沉積一層透明導(dǎo)電層，之后，再利用光刻及蝕刻工藝形成第一柵極321與第二柵極331。在本發(fā)明之一實(shí)施例中，第一柵極321與第二柵極可由銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)或銦鋅氧化物(indium zinc oxide，IZO)等透明導(dǎo)電材料所組成。
之后，請(qǐng)參照?qǐng)D3B，于基板310上形成柵絕緣層350，以覆蓋第一柵極321與第二柵極331，且柵絕緣層350具有接觸窗開(kāi)口350a，以暴露出部分的第二柵極331。在本發(fā)明之一實(shí)施例中，形成柵絕緣層350之方法可先利用物理氣相沉積法或是化學(xué)氣相沉積法于基板310上形成絕緣層，其材料可為氮化硅、氧化硅或其它絕緣材料，之后，再利用光刻及蝕刻工藝于柵絕緣層350中形成接觸窗開(kāi)口350a，以暴露出部分的第二柵極331。
接下來(lái)，請(qǐng)參照?qǐng)D3C，于柵絕緣層350上形成第一源極/漏極層322、第二源極/漏極層332與陽(yáng)極341，其中，部分的第一源極/漏極層322是填入于接觸窗開(kāi)口350a中，使第一源極/漏極層322中的漏極與第二柵極331電連接，且第二源極/漏極層332中的漏極與陽(yáng)極341電連接。在本發(fā)明之一較佳實(shí)施例中，形成第一源極/漏極層322、第二源極/漏極層332及陽(yáng)極341的步驟與上述薄膜晶體管200中所述之形成源極/漏極層240的步驟相同，所以，在此不再重述。
之后，請(qǐng)參照?qǐng)D3D，于柵絕緣層350上形成絕緣層360，此絕緣層360具有第一開(kāi)口360a、第二開(kāi)口360b以及第三開(kāi)口360c，以分別暴露出第一柵極321上方之部分的柵絕緣層350及部分的第一源極/漏極層322、第二柵極331上方之部分的柵絕緣層350及部分的第二源極/漏極層332，以及部分的陽(yáng)極341。在此步驟中，可先于柵絕緣層350上全面性地形成絕緣層，之后，再利用濕式蝕刻或是干式蝕刻進(jìn)行絕緣層之圖案化工藝，以形成上述之第一開(kāi)口360a、第二開(kāi)口360b與第三開(kāi)口360c。此外，絕緣層360可由有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料或是有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合材料所組成。更進(jìn)一步而言，有機(jī)材料包含高分子材料，例如光刻膠；而無(wú)機(jī)材料可為氮化硅、氧化硅或是吸濕劑。在此步驟中，若采用吸濕劑作為絕緣層360之材料，則其不僅具有絕緣的作用，且亦可防止后續(xù)形成之有機(jī)半導(dǎo)體層受潮氧化，如此，將有助于延長(zhǎng)有機(jī)電致發(fā)光顯示元件之使用壽命。一般而言，吸濕劑可由堿土族的氧化物所構(gòu)成，例如氧化鈣、氧化鎂等。
接下來(lái)，請(qǐng)參照?qǐng)D3E，于絕緣層360之第一開(kāi)口360a及第二開(kāi)口360b內(nèi)分別形成第一通道層323與第二通道層333，而此第一通道層323與第二通道層333分別與第一源極/漏極層322及第二源極/漏極層332電連接。而形成第一通道層323與第二通道層333的方法，可利用蔭罩進(jìn)行沉積工藝，或是利用噴印工藝將半導(dǎo)體材料噴印至第一開(kāi)口360a與第二開(kāi)口360b中，以形成第一通道層323與第二通道層333。在本發(fā)明之一實(shí)施例中，第一通道層323與第二通道層333之材料可為有機(jī)半導(dǎo)體材料或是無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料，使所形成之薄膜晶體管為有機(jī)薄膜晶體管或是無(wú)機(jī)薄膜晶體管。而在有機(jī)薄膜晶體管中常用的有機(jī)半導(dǎo)體材料為五苯。
最后，請(qǐng)參照?qǐng)D3F，于絕緣層360之第三開(kāi)口360c內(nèi)依次形成發(fā)光層342以及陰極343。發(fā)光層342覆蓋于部分的陽(yáng)極341上，而陰極343則是覆蓋于發(fā)光層342上。在本發(fā)明之一實(shí)施例中，發(fā)光層342之材料可為有機(jī)小分子發(fā)光材料、有機(jī)高分子發(fā)光材料或是混合有機(jī)小分子及高分子之發(fā)光材料。至此，即完成有機(jī)電致發(fā)光顯示元件300之制造流程。
圖4為依據(jù)上述工藝制造而成之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件與封裝基板組合后之剖面示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D4，本發(fā)明之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件300主要包括驅(qū)動(dòng)電路以及有機(jī)電致發(fā)光單元340；有機(jī)電致發(fā)光單元340是通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路之驅(qū)動(dòng)而發(fā)光。
驅(qū)動(dòng)電路包含切換薄膜晶體管320以及與其電連接之驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管330。切換薄膜晶體管320包括第一柵極321、柵絕緣層350、第一源極/漏極層322、絕緣層360以及第一通道層323。第一柵極321是設(shè)置于基板310上。柵絕緣層350是設(shè)置于基板310上，且覆蓋上述第一柵極321。第一源極/漏極層322是設(shè)置于柵絕緣層350上，且第一源極/漏極層322暴露出第一柵極321上方之部分的柵絕緣層350。絕緣層360是設(shè)置于第一源極/漏極層322上，且絕緣層360具有第一開(kāi)口360a，以暴露出第一柵極321上方之部分的柵絕緣層350及部分的第一源極/漏極層322。第一通道層323是設(shè)置于絕緣層360之第一開(kāi)口360a中，此外，第一通道層323由第一開(kāi)口360a中暴露出來(lái)，且與第一源極/漏極層322電連接。驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管330之結(jié)構(gòu)大致上與切換薄膜晶體管320相同，所以，在此不再重述。而切換薄膜晶體管320之第一源極/漏極層322通過(guò)柵絕緣層350中的接觸窗開(kāi)口350a與驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管330中的第二柵極331電連接。此外，切換薄膜晶體管320與驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管330可為有機(jī)薄膜晶體管或是無(wú)機(jī)薄膜晶體管，本發(fā)明對(duì)此不作任何限制。
有機(jī)電致發(fā)光單元340主要包含陽(yáng)極341、發(fā)光層342以及陰極343。陽(yáng)極341與驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管330之第二柵極331電連接，以通過(guò)驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管330提供驅(qū)動(dòng)有機(jī)電致發(fā)光單元340運(yùn)行所需之電流。發(fā)光層342是形成于絕緣層360之第三開(kāi)口360c中，且位于陽(yáng)極341上。此發(fā)光層342之材料可為有機(jī)小分子發(fā)光材料、有機(jī)高分子發(fā)光材料或是混合有機(jī)小分子及高分子之發(fā)光材料，本發(fā)明對(duì)于發(fā)光層342之材料不作任何限制。值得注意的是，陰極343是位于發(fā)光層342上，且與驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管330之第二通道層333電絕緣。
當(dāng)依據(jù)上述工藝制造完有機(jī)電致發(fā)光顯示元件300之后，可將其與封裝基板400面對(duì)面地結(jié)合，以完成其封裝。
綜上所述，本發(fā)明提出一種全新的有機(jī)電致發(fā)光顯示元件的制造方法，通過(guò)絕緣層定義出薄膜晶體管之通道層與有機(jī)電致發(fā)光單元之發(fā)光層的位置，且在絕緣層上無(wú)須制造保護(hù)層。如此一來(lái)，即可避免傳統(tǒng)的有機(jī)電致發(fā)光顯示元件中因保護(hù)層之制造及圖案化所造成之元件特性衰退的問(wèn)題，進(jìn)而延長(zhǎng)有機(jī)電致發(fā)光顯示元件之使用壽命。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許之更動(dòng)與改進(jìn)，因此本發(fā)明之保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管的制造方法，其特征是包括于基板上形成柵極；于該基板上形成柵絕緣層，以覆蓋該柵極；于該柵絕緣層上形成源極/漏極層，該源極/漏極層暴露出該柵極上方之部分該柵絕緣層；于該源極/漏極層上形成絕緣層，該絕緣層具有開(kāi)口，以暴露出該柵極上方之部分該柵絕緣層與部分該源極/漏極層；以及于該絕緣層之該開(kāi)口中形成通道層，使該通道層與該源極/漏極層電連接，且該通道層由該開(kāi)口中暴露出來(lái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之薄膜晶體管的制造方法，其特征是形成該通道層之方法包括利用蔭罩進(jìn)行沉積工藝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之薄膜晶體管的制造方法，其特征是形成該通道層之方法包括噴印工藝。
4.一種薄膜晶體管，其特征是包括基板；柵極，設(shè)置于該基板上；柵絕緣層，設(shè)置于該基板上，且覆蓋該柵極；源極/漏極層，設(shè)置于該柵絕緣層上，且該源極/漏極層暴露出該柵極上方之部分該柵絕緣層；絕緣層，設(shè)置于該源極/漏極層上，且該絕緣層具有開(kāi)口，以暴露出該柵極上方之部分該柵絕緣層及部分該源極/漏極層；以及通道層，設(shè)置于該絕緣層之該開(kāi)口中，其中該通道層由該開(kāi)口中暴露出來(lái)，且與該源極/漏極層電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述之薄膜晶體管，其特征是該基板包括軟質(zhì)基板或硬質(zhì)基板。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述之薄膜晶體管，其特征是該絕緣層之材料包括有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料或是有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述之薄膜晶體管，其特征是該有機(jī)材料包括高分子材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述之薄膜晶體管，其特征是該無(wú)機(jī)材料包括氮化硅、氧化硅或是吸濕劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述之薄膜晶體管，其特征是該吸濕劑包括堿土族之氧化物。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述之薄膜晶體管，其特征是該通道層之材料包括有機(jī)半導(dǎo)體材料或是無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述之薄膜晶體管，其特征是該有機(jī)半導(dǎo)體材料包括五苯。
12.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示元件的制造方法，其特征是包括于基板上形成第一柵極與第二柵極；于該基板上形成柵絕緣層，以覆蓋該第一柵極與該第二柵極，且該柵絕緣層具有接觸窗開(kāi)口，以暴露出部分該第二柵極；于該柵絕緣層上形成第一源極/漏極層、第二源極/漏極層與陽(yáng)極，其中，部分該第一源極/漏極層填入該接觸窗開(kāi)口中，使該第一漏極層與該第二柵極電連接，且該第二漏極層與該陽(yáng)極電連接；于該柵絕緣層上形成絕緣層，該絕緣層具有第一開(kāi)口、第二開(kāi)口以及第三開(kāi)口，以分別暴露出該第一柵極上方之部分該柵絕緣層及部分該第一源極/漏極層、該第二柵極上方之部分該柵絕緣層及部分該第二源極/漏極層，以及部分該陽(yáng)極；于該絕緣層之該第一開(kāi)口及該第二開(kāi)口內(nèi)分別形成第一通道層與第二通道層，其中，該第一通道層與該第二通道層分別與該第一源極/漏極層及該第二源極/漏極層電連接；以及于該絕緣層之該第三開(kāi)口內(nèi)依次形成發(fā)光層以及陰極，其中，該發(fā)光層覆蓋于部分該陽(yáng)極上，且該陰極覆蓋于該發(fā)光層上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件的制造方法，其特征是形成該絕緣層的步驟包括于該柵絕緣層上全面性地形成絕緣層；以及圖案化該絕緣層，以形成該第一開(kāi)口、該第二開(kāi)口以及該第三開(kāi)口。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件的制造方法，其特征是圖案化該絕緣層的方法包括濕式蝕刻或干式蝕刻。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件的制造方法，其特征是形成該第一通道層與該第二通道層之方法包括利用蔭罩進(jìn)行沉積工藝。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件的制造方法，其特征是形成該第一通道層與該第二通道層之方法包括噴印工藝。
17.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示元件，適于設(shè)置于基板上，其特征是該顯示元件包括驅(qū)動(dòng)電路，包括切換薄膜晶體管以及驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管，該切換薄膜晶體管及該驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管分別包括柵極，設(shè)置于該基板上；柵絕緣層，設(shè)置于該基板上，且覆蓋該柵極；源極/漏極層，設(shè)置于該柵絕緣層上，且該源極/漏極層暴露出該柵極上方之部分該柵絕緣層；絕緣層，設(shè)置于該源極/漏極層上，且該絕緣層具有開(kāi)口，以暴露出該柵極上方之部分該柵絕緣層及部分該源極/漏極層；以及通道層，設(shè)置于該絕緣層之該開(kāi)口中，其中，該通道層由該開(kāi)口中暴露出來(lái)，且與該源極/漏極層電連接；其中，該切換薄膜晶體管之該源極/漏極層與該驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管之該柵極電連接；有機(jī)電致發(fā)光單元，包括陽(yáng)極，設(shè)置于該基板上，且與該驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管之該源極/漏極層電連接；發(fā)光層，設(shè)置于該陽(yáng)極上；以及陰極，設(shè)置于該發(fā)光層上。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件，其特征是該柵絕緣層延伸至該基板與該陽(yáng)極之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件，其特征是該絕緣層延伸至該陽(yáng)極上，且該絕緣層具有另一開(kāi)口，以暴露出部分該陽(yáng)極。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件，其特征是該發(fā)光層設(shè)置于該絕緣層之該另一開(kāi)口中。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件，其特征是該柵絕緣層中具有接觸窗開(kāi)口，該接觸窗開(kāi)口暴露出該驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管之部分該柵極，而該切換薄膜晶體管之部分該源極/漏極層填入該接觸窗開(kāi)口中，使該切換薄膜晶體管之該源極/漏極層通過(guò)該接觸窗開(kāi)口與該驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管之該柵極電連接。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件，其特征是該基板包括軟質(zhì)基板或硬質(zhì)基板。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件，其特征是該絕緣層之材料包括有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料或是有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合材料。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件，其特征是該有機(jī)材料包括高分子材料。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件，其特征是該無(wú)機(jī)材料包括氮化硅、氧化硅或是吸濕劑。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件，其特征是該吸濕劑包括堿土族之氧化物。
27.根據(jù)權(quán)利要求17所述之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件，其特征是該通道層之材料包括有機(jī)半導(dǎo)體材料或是無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件，其特征是該有機(jī)半導(dǎo)體材料包括五苯。
29.根據(jù)權(quán)利要求17所述之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件，其特征是該發(fā)光層之材料包括有機(jī)小分子發(fā)光材料、有機(jī)高分子發(fā)光材料或是混合有機(jī)小分子及高分子之發(fā)光材料。
30.根據(jù)權(quán)利要求17所述之有機(jī)電致發(fā)光顯示元件，其特征是該驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管之該通道層與該有機(jī)電致發(fā)光單元之該陰極電絕緣。
全文摘要
一種薄膜晶體管的制造方法，其包含下列步驟首先，于基板上形成柵極；之后，于基板上形成柵絕緣層，以覆蓋此柵極；接著，于柵絕緣層上形成源極/漏極層，此源極/漏極層暴露出柵極上方之部分的柵絕緣層；繼之，于源極/漏極層上形成絕緣層，此絕緣層具有開(kāi)口，以暴露出柵極上方之部分的柵絕緣層與部分的源極/漏極層；最后，于絕緣層之開(kāi)口中形成通道層，使通道層與源極/漏極層電連接，且通道層由上述開(kāi)口中暴露出來(lái)。
文檔編號(hào)H01L27/32GK101017782SQ20061000307
公開(kāi)日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2006年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月8日
發(fā)明者胡堂祥, 王怡凱, 顏精一, 林宗賢, 何家充 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院