專利名稱：主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種有機(jī)發(fā)光二極管元件(OLED)的制造方法，且特別是有關(guān)于一種主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管元件(Active MatrixOLED)的制造方法。
背景技術(shù)：
有機(jī)發(fā)光二極管是一種可將電能轉(zhuǎn)換成光能且具有高轉(zhuǎn)換效率的半導(dǎo)體元件，常見(jiàn)的用途為指示燈、顯示面板以及光學(xué)讀寫頭的發(fā)光元件等等。由于有機(jī)發(fā)光二極管元件具備一些特性，如無(wú)視角、工藝簡(jiǎn)易、低成本、高應(yīng)答速度、使用溫度范圍廣泛與全彩化等，符合多媒體時(shí)代顯示器特性的要求，近年來(lái)已成為研究的熱潮。
現(xiàn)今一種主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管元件已在積極的發(fā)展中，其是在形成有薄膜晶體管陣列的一基板上形成一有機(jī)發(fā)光層以及一陰極層，而構(gòu)成一主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管。因此主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管是利用薄膜晶體管以驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管元件。關(guān)于公知主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制造方法如下所述。
圖1A至圖1C所示，其為一種主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制造流程剖面示意圖。
請(qǐng)參照?qǐng)D1A，公知主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制造方法首先在一基板100上形成一柵極102以及與柵極102連接的一掃描配線(未繪示)。之后在基板100上形成一柵介電層104，覆蓋柵極102以及掃描配線。接著，于柵極102上方的柵介電層104上形成一非晶硅通道層106，并且在非晶硅通道層106上形成一歐姆接觸層108。繼之，在部分柵介電層104上形成一透明陽(yáng)極層110，并且在歐姆接觸層108上形成一源極/漏極112a/112b，其中漏極112b與陽(yáng)極層110電性連接，且柵極102、通道層106與源極/漏極112a/112b構(gòu)成一薄膜晶體管。然后，于在基板100上方形成一保護(hù)層114，覆蓋住薄膜晶體管，并使陽(yáng)極層110暴露出來(lái)。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D1B，進(jìn)行一紫外線-臭氧活化工藝116，以活化陽(yáng)極層110的表面。由于此紫外線-臭氧活化工藝116可以將陽(yáng)極層110表面的微粒或污染物去除，因此在執(zhí)行紫外線-臭氧活化工藝116之后，陽(yáng)極層110表面的特性可以獲得改善，如此一來(lái)，元件的驅(qū)動(dòng)電壓可以降低，而且還可以提升元件的整體表現(xiàn)。
之后，請(qǐng)參照?qǐng)D1C，在基板100上方形成一發(fā)光層118，覆蓋住保護(hù)層116以及陽(yáng)極層110。接著，于發(fā)光層118上形成一陰極層120，以完成一主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制作。
而在公知主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制造方法中，于形成發(fā)光層的步驟之前，會(huì)先進(jìn)行一紫外線-臭氧活化工藝，用以改善陽(yáng)極層表面的特性。然而，紫外線-臭氧活化工藝的紫外線卻會(huì)對(duì)薄膜晶體管產(chǎn)生不良的影響，而造成電性飄移。其主要的原因是來(lái)自薄膜晶體管的非晶硅通道層對(duì)于紫外線非常敏感，因此非晶硅通道層在歷經(jīng)紫外線的照射之后，其原先的性質(zhì)將會(huì)改變而造成電性飄移，因而使得元件的整體表現(xiàn)受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的就是在提供一種主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制造方法，以解決公知方法中于執(zhí)行紫外線-臭氧活化工藝之后會(huì)使元件的電性產(chǎn)生飄移的問(wèn)題。
本發(fā)明提出一種主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制造方法，此方法首先在一基板上形成一柵極以及與柵極連接的一掃描配線。接著，在基板上形成一柵介電層，覆蓋柵極與掃描配線。之后，在柵極上方的柵介電層上形成一微晶硅通道層，其中形成微晶硅通道層的方法例如是直接利用一化學(xué)氣相沉積法以于柵介電層上形成一微晶硅層之后，再圖案化此微晶硅層而形成微晶硅通道層?；蛘呤窍瘸练e一非晶硅層之后，再對(duì)非晶硅層進(jìn)行一激光回火工藝，以使非晶硅層再結(jié)晶而轉(zhuǎn)變成微晶硅層，之后再圖案化微晶硅層以形成微晶硅通道層。繼之，在部分柵介電層上形成一陽(yáng)極層，在微晶硅通道層上形成一源極/漏極，并且同時(shí)在部分柵介電層上形成與源極連接的一數(shù)據(jù)配線，其中漏極與陽(yáng)極層電性連接，且柵極、通道層以及源極/漏極構(gòu)成一薄膜晶體管。接著，在基板的上方形成一保護(hù)層，覆蓋薄膜晶體管并暴露出陽(yáng)極層，之后再進(jìn)行一紫外線-臭氧活化工藝以活化陽(yáng)極層，借以改善陽(yáng)極層表面的性質(zhì)。接續(xù)，于基板的上方形成一發(fā)光層，覆蓋保護(hù)層以及陽(yáng)極層，然后于發(fā)光層上形成一陰極層，以構(gòu)成一主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管。
本發(fā)明提出一種像素結(jié)構(gòu)的制造方法，此方法首先在一基板上形成一柵極以及與柵極連接的一掃描配線。接著，在基板上形成一柵介電層，覆蓋柵極與掃描配線。之后，在柵極上方的柵介電層上形成一微晶硅通道層，其中形成微晶硅通道層的方法例如是直接利用一化學(xué)氣相沉積法以在柵介電層上形成一微晶硅層之后，再圖案化此微晶硅通道層而形成微晶硅通道層?；蛘呤窍仍跂沤殡妼由铣练e一非晶硅層之后，再對(duì)非晶硅層進(jìn)行一激光回火工藝，以使非晶硅層再結(jié)晶而轉(zhuǎn)變成微晶硅層，之后再圖案化微晶硅層以形成微晶硅通道層。繼之，在部分柵介電層上形成一像素電極，在微晶硅通道層上形成一源極/漏極并且同時(shí)在部分柵介電層上形成與源極連接的一數(shù)據(jù)配線，其中漏極與陽(yáng)極層電性連接，且柵極、通道層以及源極/漏極構(gòu)成一薄膜晶體管。接著，在基板的上方形成一保護(hù)層，覆蓋薄膜晶體管并暴露出像素電極，之后再進(jìn)行一紫外線-臭氧活化工藝，以活化像素電極，借以改善像素電極表面的性質(zhì)，如此即完成一像素結(jié)構(gòu)的制作。
本發(fā)明的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制造方法，由于其薄膜晶體管的通道層為微晶硅材質(zhì)的通道層，因微晶硅材質(zhì)對(duì)于紫外線較不敏感之故，因此后續(xù)于進(jìn)行紫外線-臭氧活化工藝時(shí)可避免通道層受到紫外線的影響，因此元件的電性以及元件的整體表現(xiàn)就不會(huì)受到影響。
本發(fā)明的微晶硅通道層亦可以應(yīng)用在其它像素結(jié)構(gòu)的制造方法中，而并非限定只能用于本發(fā)明所揭示的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管中。


圖1A至圖1C為一種主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制造流程剖面示意圖；圖2A至圖2D是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制造流程剖面示意圖；圖3是圖2A至圖2B的俯視示意圖；圖4是公知具有非晶硅通道層的薄膜晶體管，其電性量測(cè)的結(jié)果；以及圖5是本發(fā)明具有微晶硅通道層的薄膜晶體管，其電性量測(cè)的結(jié)果。
100基板102柵極104柵介電層106、202通道層108歐姆接觸層110陽(yáng)極層112a/112b源極/漏極114保護(hù)層116紫外線-臭氧活化工藝118發(fā)光層120陰極層
具體實(shí)施例方式
圖2A至圖2D，其為依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制造流程剖面示意圖，圖3所示，其為圖2A至圖2B的俯視示意圖。
請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2A與圖3，首先提供一基板100，其中基板100例如是一透明玻璃基板或是一透明塑料基板。接著，在基板100上形成一柵極102以及與柵極102連接的一掃描配線101。其中，柵極102與掃描配線101的材質(zhì)例如是一金屬材質(zhì)，且柵極102與掃描配線101是同時(shí)定義出來(lái)的。之后，在基板100上形成一柵介電層104，覆蓋柵極102以及掃描配線101，其中柵介電層104的材質(zhì)例如是氮化硅。
之后，在柵極102上方的柵介電層104上形成一微晶硅通道層202。在本發(fā)明中，形成微晶硅通道層202的方法例如是直接利用一化學(xué)氣相沉積工藝(CVD)以在柵介電層104上形成一微晶硅層(未繪示)，之后再圖案化此微晶硅層而形成微晶硅通道層202。在此，化學(xué)氣相沉積工藝?yán)缡峭ㄈ牒泄柰?SiH4)及氫氣(H2)的反應(yīng)氣體，并且同時(shí)在一含有氫氣等離子體的環(huán)境中進(jìn)行，其中氫氣等離子體的壓力低于3000mtorr。在此化學(xué)氣相沉積工藝中，由于在沉積此薄膜的同時(shí)，氫氣等離子體對(duì)所沉積的非晶硅及微晶硅亦會(huì)進(jìn)行蝕刻，其中氫氣等離子體對(duì)非晶硅的蝕刻速率較快，而對(duì)微晶硅的蝕刻速率相對(duì)較慢，所以利用該蝕刻速率不同的特性，使得此化學(xué)氣相沉積工藝可以讓微晶硅被保留下來(lái)，換言之，在執(zhí)行完此化學(xué)氣相沉積工藝之后所形成的薄膜為一微晶硅薄膜。
除此之外，本發(fā)明的微晶硅通道層202還可以利用另一種方法形成。此方法首先在柵介電層104上沉積一非晶硅層(未繪示)，接著進(jìn)行一激光回火工藝，以使非晶硅層吸收激光回火工藝的能量之后產(chǎn)生再結(jié)晶的作用，而轉(zhuǎn)變成微晶硅層。之后再圖案化此微晶硅層而形成微晶硅通道層202。在此，激光回火工藝的溫度例如是大于1900℃。
之后，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2B與圖3，在部分柵介電層104上形成一陽(yáng)極層110。其中，陽(yáng)極層110的材質(zhì)例如是銦錫氧化物(ITO)等透明的導(dǎo)電材質(zhì)。續(xù)之，在微晶硅通道層202上形成一歐姆接觸層108。然后，在歐姆接觸層108上形成一源極/漏極112a/112b并且同時(shí)于部分柵介電層104上形成與源極112a連接的一數(shù)據(jù)配線111。其中，漏極112b與陽(yáng)極層110電性連接，而柵極102、微晶硅通道層202以及源極/漏極112a/112b構(gòu)成一薄膜晶體管。
接著，在基板100的上方形成一保護(hù)層114，覆蓋薄膜晶體管以及數(shù)據(jù)配線111，并且使陽(yáng)極層110暴露出來(lái)。
然后，請(qǐng)參照?qǐng)D2C，進(jìn)行一紫外線-臭氧活化工藝116，以活化陽(yáng)極層110的表面。由于此紫外線-臭氧活化工藝116可以將陽(yáng)極層110表面的微粒或污染物去除，因此在執(zhí)行紫外線-臭氧活化工藝116之后，陽(yáng)極層110表面的特性可以獲得改善，如此一來(lái)，有機(jī)發(fā)光二極管元件的驅(qū)動(dòng)電壓可以降低，而且可以提升元件的整體表現(xiàn)。在此，進(jìn)行紫外線-臭氧活化工藝116例如是將元件暴露在紫外線中，并且同時(shí)通入壓力小于0.2atm的臭氧。
特別值得一提的是，本發(fā)明的薄膜晶體管的通道層202為微晶硅材質(zhì)，而并非公知的非晶硅材質(zhì)，由于微晶硅材質(zhì)對(duì)于紫外線較不敏感，因此本發(fā)明的薄膜晶體管在紫外線-臭氧活化工藝116的過(guò)程中，紫外線并不會(huì)對(duì)微晶硅通道層202產(chǎn)生不良之影響。
繼之，請(qǐng)參照?qǐng)D2D，在基板100的上方形成一發(fā)光層118，覆蓋保護(hù)層116以及陽(yáng)極層110，其中發(fā)光層118例如是一具有發(fā)光特性的有機(jī)分子材料或是一具有發(fā)光特性的高分子材料。然后，于發(fā)光層118上形成一陰極層120，其中陰極層120例如是一金屬陰極層。如此，即完成一主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制作。
圖4所示，其為公知具有非晶硅通道層的薄膜晶體管，其電性量測(cè)的結(jié)果；圖5所示，其為本發(fā)明的具有微晶硅通道層的薄膜晶體管，其電性量測(cè)的結(jié)果。
請(qǐng)參照?qǐng)D4與圖5，圖中的縱軸為電流值，橫軸為電壓值。在圖4中明顯可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)公知具有非晶硅通道層的薄膜晶體管于執(zhí)行完紫外線-臭氧活化工藝之后，元件的電性產(chǎn)生了明顯的飄移現(xiàn)象。然而，在圖5中，當(dāng)本發(fā)明的具有微晶硅通道層的薄膜晶體管于執(zhí)行完紫外線-臭氧活化工藝之后，元件的電性并不會(huì)有飄移的現(xiàn)象。
本發(fā)明的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制造方法，由于其薄膜晶體管的通道層為微晶硅材質(zhì)的通道層，因微晶硅材質(zhì)對(duì)于紫外線較不敏感之故，因此后續(xù)于進(jìn)行紫外線-臭氧活化工藝時(shí)，通道層就不會(huì)受到紫外線的影響，因此元件的電性以及元件的整體表現(xiàn)就不會(huì)受到影響。
本發(fā)明的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管元件中，其薄膜晶體管的微晶硅通道層的技術(shù)亦可以應(yīng)用在其它像素結(jié)構(gòu)中，而并非限定只能用于本發(fā)明所揭露的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管中，例如本發(fā)明還可以應(yīng)用于薄膜晶體管液晶顯示器中的ITO在中間形式(ITO in middle)的像素結(jié)構(gòu)或是ITO在頂部形式(ITO on top)的像素結(jié)構(gòu)等等。
權(quán)利要求
1.一種主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制造方法，其特征是，該方法包括在一基板上形成一柵極以及與該柵極連接的一掃描配線；在該基板上形成一柵介電層，覆蓋該柵極與該掃描配線；在該柵極上方的該柵介電層上形成一微晶硅通道層；在部分該柵介電層上形成一陽(yáng)極層；在該微晶硅通道層上形成一源極/漏極，并且同時(shí)形成與該源極連接的一數(shù)據(jù)配線，其中該漏極是與該陽(yáng)極層電性連接，且該柵極、該通道層以及該源極/漏極構(gòu)成一薄膜晶體管；在該基板的上方形成一保護(hù)層，覆蓋該薄膜晶體管并暴露出該陽(yáng)極層；進(jìn)行一紫外線-臭氧活化工藝，以活化該陽(yáng)極層；在該基板的上方形成一發(fā)光層，覆蓋該保護(hù)層以及該陽(yáng)極層；以及在該發(fā)光層上形成一陰極層。
2.如權(quán)利要求1所述的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制造方法，其特征是，形成該微晶硅通道層的方法包括利用一化學(xué)氣相沉積法以在該柵介電層上沉積一微晶層；以及圖案化該微晶硅層，以形成該微晶硅通道層。
3.如權(quán)利要求2所述的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制造方法，其特征是，該化學(xué)氣相沉積法通入含有硅烷及氫氣的反應(yīng)氣體，并同時(shí)在一含有氫氣等離子體的環(huán)境中進(jìn)行。
4.如權(quán)利要求3所述的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制造方法，其特征是，該氫氣等離子體的壓力低于3000mtorr。
5.如權(quán)利要求1所述的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制造方法，其特征是，形成該微晶硅通道層的方法包括在該柵介電層上沉積一非晶硅層；進(jìn)行一激光回火工藝，以使該非晶硅層轉(zhuǎn)變成一微晶硅層；以及圖案化該微晶硅層，以形成該微晶硅通道層。
6.如權(quán)利要求1所述的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制造方法，其特征是，該紫外線-臭氧活化工藝包括于照射紫外線的同時(shí)，更通入一壓力小于0.2atm的臭氧。
7.如權(quán)利要求1所述的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制造方法，其特征是，在該通道層以及該源極/漏極之間更包括形成一歐姆接觸層。
8.一種像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，該方法包括在一基板上形成一柵極以及與該柵極連接的一掃描配線；在該基板上形成一柵介電層，覆蓋該柵極與該掃描配線；在該柵極上方的該柵介電層上形成一微晶硅通道層；在部分該柵介電層上形成一像素電極；在該微晶硅通道層上形成一源極/漏極以及與該源極連接的一數(shù)據(jù)配線，其中該漏極與該像素電極電性連接，且該柵極、該通道層以及該源極/漏極構(gòu)成一薄膜晶體管；在該基板的上方形成一保護(hù)層，覆蓋該薄膜晶體管并暴露出該像素電極；以及進(jìn)行一紫外線-臭氧活化工藝，以活化該像素電極。
9.如權(quán)利要求8所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，形成該微晶硅通道層的方法包括利用一化學(xué)氣相沉積法以在該柵介電層上沉積一微晶層；以及圖案化該微晶硅層，以形成該微晶硅通道層。
10.如權(quán)利要求9所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，該化學(xué)氣相沉積法通入含有硅烷及氫氣的反應(yīng)氣體，并同時(shí)在一含有氫氣等離子體的環(huán)境中進(jìn)行。
11.如權(quán)利要求10所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，該氫氣等離子體的壓力低于3000mtorr。
12.如權(quán)利要求8所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，形成該微晶硅通道層的方法包括在該柵介電層上沉積一非晶硅層；進(jìn)行一激光回火工藝，以使該非晶硅層轉(zhuǎn)變成一微晶硅層；以及圖案化該微晶硅層，以形成該微晶硅通道層。
13.如權(quán)利要求8所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，該紫外線-臭氧活化工藝包括于照射紫外線的同時(shí)，更通入一壓力小于0.2atm的臭氧。
14.如權(quán)利要求8所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，在該通道層以及該源極/漏極之間更包括形成一歐姆接觸層。
15.一種薄膜晶體管的制造方法，其特征是，該方法包括在一基板上形成一柵極；在該基板的上方形成一柵介電層，覆蓋該柵極；在該柵極上方的該柵介電層上形成一微晶硅通道層；以及在該微晶硅通道層上形成一源極/漏極。
16.如權(quán)利要求15所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征是，形成該微晶硅通道層的方法包括利用一化學(xué)氣相沉積法以在該柵介電層上沉積一微晶層；以及圖案化該微晶硅層，以形成該微晶硅通道層。
17.如權(quán)利要求16所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征是，該化學(xué)氣相沉積法通入含有硅烷及氫氣的反應(yīng)氣體，并同時(shí)在一含有氫氣等離子體的環(huán)境中進(jìn)行。
18.如權(quán)利要求17所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征是，該氫氣等離子體的壓力低于3000mtorr。
19.如權(quán)利要求15所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征是，形成該微晶硅通道層的方法包括在該柵介電層上沉積一非晶硅層；進(jìn)行一激光回火工藝，以使該非晶硅層轉(zhuǎn)變成一微晶硅層；以及圖案化該微晶硅層，以形成該微晶硅通道層。
20.如權(quán)利要求15所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征是，在該通道層以及該源極/漏極之間更包括形成一歐姆接觸層。
全文摘要
一種主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管的制造方法，此方法首先在一基板上形成一柵極以及與柵極連接的一掃描配線。接著，在基板上形成一柵介電層。之后，在柵極上方的柵介電層上形成一微晶硅通道層。繼之，在柵介電層上形成一陽(yáng)極層，在微晶硅通道層上形成一源極/漏極，并且同時(shí)形成與源極連接的一數(shù)據(jù)配線，而構(gòu)成一薄膜晶體管。接著，在基板的上方形成一保護(hù)層，覆蓋薄膜晶體管上并暴露出陽(yáng)極層，之后進(jìn)行一紫外線－臭氧活化工藝，以活化陽(yáng)極層。接續(xù)，于基板的上方依序形成一發(fā)光層與一陰極層。
文檔編號(hào)H01L33/00GK1501516SQ02148758
公開日2004年6月2日 申請(qǐng)日期2002年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月15日
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