上发光型有机发光二极管像素的制造方法及其结构技术

一种上发光型有机发光二极管像素的制造方法和结构，其制造方法步骤包括：在基板上限定出至少两个多晶硅岛并限定出掺杂植入区域；依次淀积栅极绝缘层和栅极金属层，并限定出栅极；进行离子植入，形成掺杂区域；淀积层间介电层，并挖开接触孔；淀积源极／漏极金属层，限定出源极／漏极图案，并且该源极／漏极图案延伸至上发光型有机发光二极管的像素区，以作为该上发光型有机发光二极管的下电极。其结构上的特征在于，该上发光型有机发光二极管的下电极由该薄膜晶体管的源极／漏极金属层延伸至该上发光型有机发光二极管的像素区形成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有机发光二极管像素的制造方法及其结构，特别是涉及一种可以大幅简化掩模制造方法以降低制造成本的上发光型有机发光二极管像素的制造方法及其结构。
技术介绍
对于电脑周围装置而言，显示器是一重要的输出装置，尤其是在近年来要求其周边装置的外型轻薄短小的情况下，薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)随之被广泛应用。然而，近年来，有机发光二极管(OLED)是一种新型的显示技术，其利用不同种类的有机分子之间具有不同的能量带，当不同能量带的电子与空穴相结合时，会有不同的能量发射出来，即成为不同颜色的发光源，而不需要一般TFT-LCD显示器中所使用的背光(Back Light)，因此可以降低显示器的整体外观厚度并减少制造成本，成为市场上的明日之星。然而，目前较新的有机发光二极管技术，同样具有自发光的优点，也不需要背光模块(Backlight module)，并且不需要滤色片(Color Filter)，更具有与薄膜晶体管液晶显示器至少相当的许多优点，例如高对比度(100∶1)，暗视和亮视画质都很好、可全彩化且具有可挠性，可采用塑胶底材；除此之外，还具有优于薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)之处，例如结构简单、耐用性高、成本低、驱动电压(仅3-9V)低且省电、超过160度的宽视角、亮度高(100cd/m2)、反应速度快(10μs)等。由此看来，对于前景看好的显示器产业，有机发光二极管显示技术的确是很具潜力并值得主要发展的技术。图1示出了典型有机发光二极管像素的结构示意图。其基本原理为施加一外加偏压V，使电子空穴分别经过空穴传输层2000a(Hole Transport Layer)和电子传输层3000a(Electron Transport Layer)后，进入一具有发光特性的有机发光层4000，并在其内结合时，形成一“激发光子”(exciton)后，将能量释放出来而回到基态，部分用来当作有机发光二极管的发光源，其余的75％是以磷光或热的形式回归到基态。由于所选择的发光材料能阶(band gap)的不同，可使这部分的能量以不同颜色的光的形式释放出来，而形成有机发光二极管的由阳极2000ITO(indium tin oxide)经玻璃基板1000透出的向下发光现象。然而，有机发光二极管为了实现高精细的画质以及更多的发光利用率，其设计多已转变为上发光(top-emitting)型。图2示出了改进的上发光型有机发光二极管像素的结构示意图。在上发光型有机发光二极管中，其下电极1300由可透光的ITO(铟锡氧化物)变为可反射的金属层，加上有机发光层1400及上电极1200，经由玻璃基板1100上发光。图3示出了按照九道掩模完成的驱动有机发光二极管像素的互补金属氧化物半导体(CMOS)结构示意图，其为Toshiba公司公开的有关CMOS-TFT制造方法的美国专利US 6,037,195，该专利公开的驱动有机发光二极管像素的互补金属氧化物半导体需采用九道掩模才能完成。另外，图4示出了按照五道掩模完成的驱动有机发光二极管像素的P型薄膜晶体管结构示意图，其为LG公开的PMOS-TFT制造方法的美国专利US6,338,977，该专利公开的驱动有机发光二极管像素的P型薄膜晶体管采用五道掩模才能完成。以上的现有技术不论是有机发光二极管像素的P型薄膜晶体管或互补金属氧化物半导体都需要大量的掩模制造方法。然而，熟悉半导体技术的业界人士都知道，减少掩模数目是制造方法上的一大创举，即使节省一道掩模，成本都可以显著降低。因此，这些现有技术明显地浪费生产成本，严重削减产业竞争力。因此，本专利技术在于提供一种上发光型有机发光二极管像素制造方法，该制造方法比传统薄膜晶体管制造方法减少至少两道掩模，与传统的薄膜晶体管制造方法相比，可大幅度降低制造方法成本。本专利技术的另一目的在于提供一种上发光型有机发光二极管像素制造方法，其结合薄膜晶体管的第二金属层和上发光型有机发光二极管，应用于发光型有机发光二极管显示器。本专利技术的再一目的在于提供一种上发光型有机发光二极管像素的结构，其可以去除用于输入空穴和向下透光的ITO层，而且，也可以去除连接第二金属层与ITO之间的绝缘层及其所需的接触孔。根据上述目的，本专利技术提供一种上发光型有机发光二极管像素制造方法，其中以互补金属氧化物半导体(CMOS)作为驱动，包括以下步骤(a)在一基板上限定出至少两个多晶硅岛并限定出N+植入区域；(b)依次淀积栅极绝缘层和栅极金属层，并限定出栅极；(c)进行N-植入，以形成轻掺杂漏极区域；(d)用光阻只遮住N型元件的预定区，并暴露P型元件的预定区，以进行P+掺杂；(e)淀积一层间介电层，并对其处理以形成接触孔；以及(f)淀积一源极/漏极金属层，限定出源极/漏极图案，并且该源极/漏极金属延伸至上发光型有机发光二极管的像素区，以用作该上发光型有机发光二极管的下电极。本专利技术还提供一种上发光型有机发光二极管像素制造方法，其中以P型薄膜晶体管作为驱动，包括以下步骤(a)在一基板上限定出至少一个多晶硅岛且依次淀积栅极绝缘层和栅极金属层，并限定出栅极；(b)进行P+掺杂；(c)淀积一层间介电层，并对其处理以形成接触孔；(d)淀积一源极/漏极金属层，限定出源极/漏极图案，并且该源极/漏极金属延伸至上发光型有机发光二极管的像素区，以用作该上发光型有机发光二极管的下电极。本专利技术还提出了一种上发光型有机发光二极管像素的结构，其包括有薄膜晶体管，该晶体管用来驱动上发光型有机发光二极管，所述晶体管包括限定完成至少一源极/漏极图案之一的源极/漏极金属层；上发光型有机发光二极管，其包括有上电极、有机发光层和下电极；其特征在于该上发光型有机发光二极管的下电极通过该薄膜晶体管的源极/漏极金属层延伸至该上发光型有机发光二极管的像素区形成。附图说明图1示出了一典型的有机发光二极管像素的结构示意图；图2示出了改进的上发光型有机发光二极管像素的结构示意图；图3示出了现有技术以九道掩模完成的驱动有机发光二极管像素的互补金属氧化物半导体结构示意图；图4示出了现有技术以五道掩模完成的驱动有机发光二极管像素的P型薄膜晶体管的结构示意图；图5A至5H示出了按照本专利技术第一实施例的以P型薄膜晶体管驱动上发光型有机发光二极管像素的制造方法与结构示意图；图6A至6H示出了按照本专利技术第二实施例的以互补金属氧化物半导体驱动上发光型有机发光二极管像素的制造方法与结构示意图；图7A和7B示出了现有技术的典型的有机发光二极管像素与本专利技术上述实施例的视图的比较。其中附图标记为1000，1100-玻璃基板2000-阳极2000a-空穴注入层2000b-空穴传输层3000-阴极3000a-电子传输层4000，1400-有机发光层1200-上电极1300-下电极1，299-玻璃基板2-无源层5，301-第一绝缘层6-第一导电层8-P+多晶硅区10-N+多晶硅区11-N-多晶硅区12，310-第二绝缘层13-第二导电层 14-保护层15-像素电极15a-接触窗300s-源电极300d-漏电极303D-漏极303S-源极100，200-基板102，202-多晶硅岛103，204-栅极绝缘层104，205-栅极金属层104a，205a-栅极102a，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种上发光型有机发光二极管的像素制造方法，其中以互补金属氧化物半导体ＣＭＯＳ作为驱动，其特征在于，该方法包括如下步骤：（ａ）提供一基板，在该基板上限定出至少两个多晶硅岛；（ｂ）在该基板上限定出Ｎ↑［＋］植入区域；（ｃ ）依次淀积栅极绝缘层和栅极金属层，并限定出栅极；（ｄ）进行Ｎ↑［－］植入，以形成轻掺杂漏极ＬＤＤ区域；（ｅ）用光阻遮住Ｎ型元件的预定区，并暴露Ｐ型元件的预定区，以进行Ｐ↑［＋］掺杂；（ｆ）淀积层间介电层，并挖开接触孔 ；以及（ｇ）淀积源极／漏极金属层，限定出源极／漏极图案，并且该源极／漏极金属延伸至上发光型有机发光二极管的像素区，以作为该上发光型有机发光二极管的下电极。

【技术特征摘要】
1.一种上发光型有机发光二极管的像素制造方法，其中以互补金属氧化物半导体CMOS作为驱动，其特征在于，该方法包括如下步骤(a)提供一基板，在该基板上限定出至少两个多晶硅岛；(b)在该基板上限定出N+植入区域；(c)依次淀积栅极绝缘层和栅极金属层，并限定出栅极；(d)进行N-植入，以形成轻掺杂漏极LDD区域；(e)用光阻遮住N型元件的预定区，并暴露P型元件的预定区，以进行P+掺杂；(f)淀积层间介电层，并挖开接触孔；以及(g)淀积源极/漏极金属层，限定出源极/漏极图案，并且该源极/漏极金属延伸至上发光型有机发光二极管的像素区，以作为该上发光型有机发光二极管的下电极。2.按照权利要求1所述的上发光型有机发光二极管的像素制造方法，其特征在于，在步骤(g)之后还可进一步包括一步骤(h)在该作为上发光型有机发光二极管下电极的源极/漏极金属层上，依次形成有机发光层和上电极。3.按照权利要求1所述的上发光型有机发光二极管的像素制造方法，其特征在于，在步骤(g)之后还可包括一步骤(g1)在该部分层间介电层上形成无源保护层。4.按照权利要求1所述的上发光型有机发光二极管的像素制造方法，其特征在于，在步骤(d)所述的执行N-植入形成轻掺杂漏极区域通过自我对准式的N-植入完成。5.按照权利要求1所述的上发光型有机发光二极管的像素制造方法，其特征在于，在步骤(e)中，在光阻遮住N型元件预定区域的其它区域为自我对准植入。6.按照权利要求1所述的上发光型有机发光二极管的像素制造方法，其特征在于，所述基板由玻璃、塑胶、石英或硅晶中的一种制成。7.按照权利要求1所述的上发光型有机发光二极管的像素制造方法，其特征在于，所述栅极金属层由铝、铬、钼、铜等至少其中一种金属制成。8.按照权利要求1所述的上发光型有机发光二极管的像素制造方法，其特征在于，所述源极/漏极金属由铝、铬、钼、铜等至少其中一种金属制成。9.一种上发光型有机发光二极管的像素制造方法，其中以P型薄膜晶体管作为驱动，其特征在于，该方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴永富，郑君丞，叶永辉，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]