KR20070072766A - Method of manufacturing organic thin film transistor, organic thin film transistor manufactured by the method, and a flat panel display comprising the same - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
- H10K10/40—Organic transistors
- H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
- H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
- H10K10/468—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics
- H10K10/474—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics the gate dielectric comprising a multilayered structure
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/20—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning
- H10K71/231—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning by etching of existing layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
Description
도 1은 레이저를 이용하여 물체의 표면을 식각하는 과정을 개략적으로 도시한 단면도이고,1 is a cross-sectional view schematically showing a process of etching a surface of an object using a laser,
도 2는 본 발명에 따른 제조방법에 의해서 제조된 유기 박막 트랜지스터에 대한 단면도이고,2 is a cross-sectional view of an organic thin film transistor manufactured by a manufacturing method according to the present invention;
도 3 및 4는 종래기술에 따른 유기 박막 트랜지스터의 패터닝 공정 및 패터닝 후 결과물로서 제조된 박막 트랜지스터에 대한 전자사진을 도시한 도면이고,3 and 4 are electrophotographs of a thin film transistor manufactured as a result of the patterning process and after patterning of the organic thin film transistor according to the prior art,
도 5 및 6은 본 발명에 따른 유기 박막 트랜지스터의 패터닝 공정 및 패터닝 후 결과물로서 제조된 박막 트랜지스터에 대한 전자사진을 도시한 도면이고,5 and 6 are electrophotographs of the thin film transistor prepared as a result of the patterning process and after patterning of the organic thin film transistor according to the present invention,
도 7은 본 발명의 일 구현예에 따라서 제조된 평판 표시 장치에 대한 단면도이다.7 is a cross-sectional view of a flat panel display device manufactured according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
11 : 기판 12 : 게이트 전극11
13 : 제1 절연층 14a, 14b : 소스 및 드레인 전극13: first
15 : 유기 반도체층 16: 제2 절연층15: organic semiconductor layer 16: second insulating layer
본 발명은 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법, 이로부터 제조된 유기 박막 트랜지스터 및 이를 포함하는 평판 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유기 박막 트랜지스터의 절연층 상에 레이저 빔을 조사하여 상기 절연층 하부의 유기 반도체층에 그루브를 형성하는 단계를 포함하는 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법에 있어서, 유기 반도체층과 절연층 사이의 접착 불량으로 인해 발생할 수 있는 가장자리 영역의 들뜸 현상을 효과적으로 제거할 수 있는 유기 박막 트랜지스터의 제조방법, 이로부터 제조된 유기 박막 트랜지스터 및 이를 포함하는 평판 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an organic thin film transistor, an organic thin film transistor manufactured therefrom, and a flat panel display device including the same, and more particularly, by irradiating a laser beam on an insulating layer of an organic thin film transistor, In the method of manufacturing an organic thin film transistor comprising the step of forming a groove in the organic semiconductor layer, the organic thin film transistor that can effectively remove the lifting of the edge region that may occur due to poor adhesion between the organic semiconductor layer and the insulating layer. A manufacturing method of the present invention, an organic thin film transistor manufactured therefrom, and a flat panel display device including the same.
액정 표시 장치나 유기 발광 표시 장치 또는 무기 발광 표시 장치 등 평판 표시 장치에 사용되는 박막 트랜지스터 (Thin Film Transistor: 이하, TFT라 함)는 각 픽셀의 동작을 제어하는 스위칭 소자 및 픽셀을 구동시키는 구동 소자로 사용된다.Thin film transistors (hereinafter referred to as TFTs) used in flat panel display devices such as liquid crystal display devices, organic light emitting display devices, or inorganic light emitting display devices (hereinafter referred to as TFTs) are switching devices for controlling the operation of each pixel and driving devices for driving the pixels. Used as
이러한 TFT는 고농도의 불순물로 도핑된 소스 및 드레인 영역과, 소스 및 드레인 영역의 사이에 형성된 채널 영역을 갖는 반도체층을 가지며, 반도체층과 절연되어 상기 채널 영역에 대응되는 영역에 위치하는 게이트 전극과, 상기 소스 및 드레인 영역에 각각 접촉되는 소스 및 드레인 전극을 갖는다.The TFT has a source layer and a drain region doped with a high concentration of impurities, a semiconductor layer having a channel region formed between the source and drain regions, the gate electrode insulated from the semiconductor layer and located in a region corresponding to the channel region. And source and drain electrodes in contact with the source and drain regions, respectively.
종래에는, 박막 트랜지스터의 제조를 위한 패터닝에 있어서, 소정의 패턴으로 물체의 표면을 식각하거나 요홈부를 형성하는 포토리소그래피법이 주로 이용되었다. 그러나, 이러한 포토리소그래피법에는 상술한 바와 같이 복잡한 단계들을 거쳐야 하는 등의 문제점이 있었다.Background Art Conventionally, in patterning for manufacturing thin film transistors, a photolithography method is mainly used to etch the surface of an object or to form recesses in a predetermined pattern. However, such a photolithography method has a problem of going through complicated steps as described above.
따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 레이저 어블레이션 기술을 이용하여 물체 (1)의 표면에 요홈부(7)를 형성하는 방법이 알려져 있으며, 도 1을 참조하면, 요홈부를 형성하고자 하는 물체 (1)의 상부에 레이저 (3)를 위치시키고, 상기 레이저 (3)에서 방출된 레이저빔 (5)이 상기 물체 (1)의 표면에 도달하도록 하여, 그 표면을 식각한다. 이와 같은 상황 하에서 상기 레이저 (3)를 소정의 위치로 움직임으로써, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 물체 (1)의 표면에 요홈부 (7)가 형성되도록 하는 것이다.Therefore, as shown in FIG. 1, a method of forming the
그러나, 레이저 어블레이션 기술 (Laser ablation technic: LAT)을 이용하여 절연층 상에 레이저 빔을 조사함으로써, 절연층 하부의 유기 반도체층에 그루브를 형성하는 기술에 있어서, 그루브가 형성된 부분, 즉 레이저 빔이 조사되는 부분에서는 절연층과 유기 반도체층 사이가 가장자리 영역에서 들뜨게 되는 현상이 발생하는 문제점이 있었다.However, in the technique of forming a groove in the organic semiconductor layer under the insulating layer by irradiating a laser beam on the insulating layer using a laser ablation technic (LAT), the groove is formed, that is, the laser beam In this irradiated part, there existed a problem that the phenomenon which arises in the edge area between an insulating layer and an organic-semiconductor layer arises.
따라서, 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 레이저 어블레이션 기술 (Laser ablation technic: LAT)을 이용하여 절연층 상에 레이저 빔을 조사함으로써, 상기 절연층 하부의 유기 반도체층에 그루브를 형성하는 기술에 있 어서, 유기 반도체층과 절연층 사이의 접착 불량으로 인해 발생할 수 있는 가장자리 영역의 들뜸 현상을 효과적으로 제거할 수 있는 유기 박막 트랜지스터의 제조방법, 이로부터 제조된 유기 박막 트랜지스터 및 이를 포함하는 평판 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, in order to solve the problems of the prior art, the present invention provides a groove to the organic semiconductor layer under the insulating layer by irradiating a laser beam on the insulating layer using a laser ablation technic (LAT). In the forming technology, a method of manufacturing an organic thin film transistor that can effectively remove the lifting of the edge region that may occur due to poor adhesion between the organic semiconductor layer and the insulating layer, and an organic thin film transistor manufactured therefrom and the same It is an object to provide a flat panel display device.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 그 일 태양에서,The present invention to achieve the above object, in one aspect,
기판 상부에 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계;Forming a source and a drain electrode over the substrate;
상기 소스 및 드레인 전극을 덮도록 유기 반도체층을 형성하는 단계;Forming an organic semiconductor layer to cover the source and drain electrodes;
상기 유기 반도체층을 덮도록 제1 절연층을 형성하는 단계;Forming a first insulating layer to cover the organic semiconductor layer;
상기 제1 절연층 상에 제2 절연층을 형성하는 단계;Forming a second insulating layer on the first insulating layer;
레이저 빔을 조사하여 상기 제1 절연층 하부의 상기 유기 반도체층에 그루브를 형성하는 단계; 및Irradiating a laser beam to form grooves in the organic semiconductor layer under the first insulating layer; And
상기 소스 및 드레인 전극에 대응되도록 게이트 전극을 형성하는 단계를 포함하는 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법을 제공한다.It provides a method of manufacturing an organic thin film transistor comprising forming a gate electrode so as to correspond to the source and drain electrodes.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 그 다른 태양에서,The present invention, in another aspect to achieve the above object,
상기 방법에 의해서 제조된 유기 박막 트랜지스터를 제공한다.An organic thin film transistor manufactured by the above method is provided.
또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 또 다른 태양에서,In addition, the present invention to achieve the above object, in another aspect,
상기 유기 박막 트랜지스터를 포함하는 평판 표시 장치를 제공한다.A flat panel display device including the organic thin film transistor is provided.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 더욱 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
본 발명은 유기 박막 트랜지스터의 절연층 상에 레이저 빔을 조사하여 상기 절연층 하부의 유기 반도체층에 그루브를 형성하는 단계를 포함하는 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법에 있어서, 유기 반도체층과 절연층 사이의 접착 불량으로 인해 발생할 수 있는 가장자리 영역의 들뜸 현상을 효과적으로 제거하는 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a method of manufacturing an organic thin film transistor comprising irradiating a laser beam on an insulating layer of an organic thin film transistor to form a groove in an organic semiconductor layer under the insulating layer. The present invention provides a method of manufacturing an organic thin film transistor, which effectively removes lifting of edge regions that may occur due to poor adhesion.
본 발명의 유기 박막 트랜지스터 제조방법에 대한 일 태양에 따르면, 기판 상부에 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계; 상기 소스 및 드레인 전극을 덮도록 유기 반도체층을 형성하는 단계; 상기 유기 반도체층을 덮도록 제1 절연층을 형성하는 단계; 상기 제1 절연층 상에 제2 절연층을 형성하는 단계; 레이저 빔을 조사하여 상기 제1 절연층 하부의 상기 유기 반도체층에 그루브를 형성하는 단계; 및 상기 소스 및 드레인 전극에 대응되도록 게이트 전극을 형성하는 단계를 포함하는 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법이 제공된다.According to one aspect of the method of manufacturing an organic thin film transistor of the present invention, forming a source and drain electrode on the substrate; Forming an organic semiconductor layer to cover the source and drain electrodes; Forming a first insulating layer to cover the organic semiconductor layer; Forming a second insulating layer on the first insulating layer; Irradiating a laser beam to form grooves in the organic semiconductor layer under the first insulating layer; And forming a gate electrode so as to correspond to the source and drain electrodes.
도 2는 상기 방법에 따라서 제조된 유기 박막 트랜지스터 (10)를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing an organic
도 2 중, 기판 (11)으로서 유리 기판, 플라스틱 기판 또는 메탈 기판이 사용될 수 있다.In FIG. 2, a glass substrate, a plastic substrate, or a metal substrate may be used as the
상기 유리 기판은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등으로 이루어질 수 있다. 상기 플라스틱 기판은 절연성 유기물로 이루어질 수 있는데, 예를 들면, 폴리에테르술폰 (PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트 (PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드 (PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드 (PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드 (polyphenylene sulfide: PPS), 폴리알릴레이트 (polyallylate), 폴리이미드 (polyimide), 폴리카보네이트 (PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트 (TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetate propinonate: CAP)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 유기물로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 금속 기판은 탄소, 철, 크롬, 망간, 니켈, 티타늄, 몰리브덴, 스테인레스 스틸 (SUS), Invar 합금, ZInconel 합금 및 Kovar 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 금속 기판은 금속 포일일 수 있다. 이 중, 유연성 특성을 얻기 위하여, 플라스틱 기판 또는 금속 기판을 사용할 수 있다.The glass substrate may be made of silicon oxide, silicon nitride, or the like. The plastic substrate may be made of an insulating organic material, for example, polyethersulphone (PES), polyacrylate (PAR, polyacrylate), polyetherimide (PEI, polyetherimide), polyethylene naphthalate (PEN, polyethyelenen) napthalate), polyethylene terephthalate (PET, polyethyeleneterepthalate), polyphenylene sulfide (PPS), polyallylate, polyimide, polycarbonate (PC), cellulose triacetate (TAC), cellulose It may be composed of an organic material selected from the group consisting of cellulose acetate propinonate (CAP), but is not limited thereto. The metal substrate may include one or more selected from the group consisting of carbon, iron, chromium, manganese, nickel, titanium, molybdenum, stainless steel (SUS), Invar alloy, ZInconel alloy, and Kovar alloy, but is not limited thereto. . The metal substrate may be a metal foil. Among these, a plastic substrate or a metal substrate can be used in order to acquire flexibility characteristics.
기판 (11)의 일면 또는 양면에는 버퍼층이나, 배리어층, 또는 불순 원소의 확산방지층 등이 형성될 수 있다. 특히, 상기 기판 (11)이 금속 기판을 포함하는 경우, 상기 기판 상부에 절연층 (미도시)이 더 구비될 수 있다.A buffer layer, a barrier layer, a diffusion barrier layer of impurity elements, or the like may be formed on one or both surfaces of the
상기 기판 (11) 상에는 소스 및 드레인 전극 (14a, 14b)이 각각 형성되어 있다. 상기 소스 및 드레인 전극 (14a, 14b)으로는 통상적으로 유기 반도체층 (15)을 이루는 물질과의 일함수를 고려하여 5.0eV 이상의 일함수를 갖는 귀금속 (noble metal) 등을 사용할 수 있다. 이를 고려하여, 상기 소스 및 드레인 전극을 이루는 물질의 비제한적인 예로서, Au, Pd, Pt, Ni, Rh, Ru, Ir, Os 외에도, Al, Mo, Al:Nd 합금, MoW 합금 등과 같은 2 종 이상의 금속으로 이루어진 합금을 사용할 수 있으며, 금속의 산화물로서는 ITO, IZO, NiO, Ag2O, In2O3-Ag2O, CuAlO2, SrCu2O2 및 Zr으로 도핑된 ZnO 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 전술한 바와 같은 금속 또는 금속 산화물 중 2 이상을 조합하여 사용할 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 소스 및 드레인 전극 (14a, 14b)은 일정 부분 게이트 전극 (12)과 중첩되도록 할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Source and
한편, 상기 소스 및 드레인 전극 (14a, 14b)의 상부로는 유기 반도체층 (15)이 형성된다. 상기 유기 반도체층 (15)을 형성하는 유기반도체 물질로는, 펜타센 (pentacene), 테트라센 (tetracene), 안트라센 (anthracene), 나프탈렌 (naphthalene), 알파-6-티오펜, 알파-4-티오펜, 페릴렌 (perylene) 및 그 유도체, 루브렌 (rubrene) 및 그 유도체, 코로넨 (coronene) 및 그 유도체, 페릴렌테트라카르복실릭디이미드 (perylene tetracarboxylic diimide) 및 그 유도체, 페릴렌테트라카르복실릭디안하이드라이드 (perylene tetracarboxylic dianhydride) 및 그 유도체, 폴리티오펜 및 그 유도체, 폴리파라페닐렌비닐렌 및 그 유도체, 폴리파라페닐렌 및 그 유도체, 폴리플로렌 및 그 유도체, 폴리티오펜비닐렌 및 그 유도체, 폴리티오펜-헤테로고리방향족 공중합체 및 그 유도체, 나프탈렌의 올리고아센 및 이들의 유도체, 알파-5-티오펜의 올리고티오펜 및 이들의 유도체, 금속을 함유하거나 함유하지 않은 프탈로시아닌 및 이들의 유도체, 파이로멜리틱 디안하이드라이드 및 그 유도체, 파이로멜리틱 디이미드 및 이들의 유도체 등이 사용될 수 있다.On the other hand, the
이어서, 상기 유기 반도체층 (15)의 상부로는 소스 및 드레인 전극 (14a, 14b)을 덮도록 제1 절연층 (13)이 구비되어 있다. 상기 제1 절연층 (13)은 금속 산화물 또는 금속 질화물과 같은 무기물로 이루어지거나, 절연성 유기 고분자와 같은 유기물로 이루어질 수 있다.Subsequently, a first
상기 제1 절연층 (13)이 유기물로 이루어진 경우, 스티렌계 고분자, 페놀계 고분자, 아크릴계 고분자, 아미드계 고분자, 이미드계 고분자, 알킬 에테르계 고분자, 아릴 에테르계 고분자, 비닐알콜계 고분자, 비닐계 고분자, 파릴렌계 고분자, 셀룰로오스계 고분자, 폴리케톤류, 폴리에스테르류, 폴리노보르넨류 및 불소계 고분자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유기물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.When the first
보다 구체적으로, 상기 제1 절연층 (13)이 유기물로 이루어진 경우, 폴리스티렌, 스티렌-부타디엔 공중합체, 폴리비닐페놀, 폴리페놀, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 지방족 폴리아미드, 지방족-방향족 폴리아미드, 방향족 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리이미드, 폴리아세탈, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 에폭시 수지, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리비닐알콜, 폴리비닐리덴, 벤조사이클로부텐, 파릴렌, 시아노셀룰로오스, 폴리(에테르 에테르)케톤, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리디히드록시메틸시클로헥실 테레프탈레이트, 셀룰로오스 에스테르, 폴리카보네이트, 폴리테트라플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌/퍼플루오로(알킬 비닐에테르)공중합체, 테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌 공중합체, 퍼플루오로페닐렌, 퍼플루오로비페닐렌 및 퍼플루오로나프타닐렌으로 이루어진 군으로부터 선택 된 하나 이상의 유기물을 포함할 수 있다.More specifically, when the first
종래 통상적인 레이저 어블레이션 방법에서는 상기와 같이 제1 절연층 (13)을 형성한 후, 상기 제1 절연층 (13) 상에 레이저 빔을 조사함으로써, 상기 제1 절연층 (13) 하부의 유기 반도체층 (15)에 그루브를 형성하였다. 유기 반도체층 (15)에는 게이트 전극 (12)에 인가된 신호에 따라 채널이 형성되며, 이 채널을 통해 소스 전극 및 드레인 전극 (14a, 14b) 사이에 전기적 신호가 소통된다. 이 경우 인접한 박막 트랜지스터들 간에 크로스 토크가 발생할 수 있으며, 따라서 이를 방지하기 위한 수단이 필요한데, 이를 위해 유기 반도체층 (15)에 그루브를 형성시키는 것이다. 이러한 그루브는 게이트 전극 (12)에 신호가 인가되어 반도체층 (15)에 채널이 형성될 시, 적어도 그 채널을 인근 박막 트랜지스터와 구별시키는 패터닝 효과를 가져오는 역할을 한다.In the conventional conventional laser ablation method, after forming the first
그러나, 이러한 방법에 의해서 그루브를 형성하는 경우 어블레이션 후에 가장자리 영역에서 절연층과 유기 반도체층의 접착력이 불량하여 경계면이 들뜨는 현상이 발생되는 문제점이 있었다.However, when the groove is formed by this method, there is a problem in that the interface is lifted due to poor adhesion between the insulating layer and the organic semiconductor layer in the edge region after ablation.
예를 들어, 도 3을 참조하면, 종래기술에 따른 패터닝 공정이 개략적으로 도시되어 있으며, 도 4에는 패터닝 후 결과물로서 제조된 박막 트랜지스터에 대한 전자사진이 도시되어 있다. 도 4의 사진으로부터 종래기술에 따라서 제조된 유기 박막 트랜지스터는 절연층과 유기 반도체층의 가장자리 영역에서 들뜸 현상이 발생하는 것을 알 수 있다.For example, referring to FIG. 3, a patterning process according to the prior art is schematically illustrated, and FIG. 4 is an electrophotograph of a thin film transistor fabricated as a result after patterning. From the photograph of FIG. 4, it can be seen that the organic thin film transistor manufactured according to the related art occurs in the edge region of the insulating layer and the organic semiconductor layer.
본 발명에서는, 이러한 종래기술의 문제점을 해결하고자, 상기 제1 절연층 (13) 상에 또 다른 제2 절연층 (16)을 형성한 후, 레이저 빔을 이용한 어블레이션을 수행한다.In the present invention, in order to solve this problem of the prior art, after forming another second insulating layer 16 on the first insulating
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 패터닝 공정이 개략적으로 도시되어 있으며, 도 6에는 패터닝 후 결과물로서 제조된 박막 트랜지스터에 대한 전자사진이 도시되어 있다. 도 6의 사진을 도 4의 사진과 비교하여 보면, 본 발명에 따른 방법에 의해서 제조된 박막 트랜지스터는 종래기술에 따라서 제조된 박막 트랜지스터와 비교할 때에 절연층과 유기 반도체층의 가장자리 영역에서 들뜸 현상이 월등하게 개선된 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 5, a patterning process according to the present invention is schematically illustrated, and FIG. 6 shows an electrophotograph of a thin film transistor manufactured as a result after patterning. Comparing the photograph of FIG. 6 with the photograph of FIG. 4, the thin film transistor manufactured by the method according to the present invention has a lifting phenomenon in the edge region of the insulating layer and the organic semiconductor layer when compared with the thin film transistor manufactured according to the prior art. It can be seen that the improvement is excellent.
상기와 같이 유기 반도체층 (15) 상에 그루브를 형성한 뒤에는, 소정 패턴의 게이트 전극 (12)을 형성한다. 상기 게이트 전극 (12)은 예를 들면, Au, Ag, Cu, Ni, Pt, Pd, Al, Mo, 또는 Al:Nd, Mo:W 합금 등과 같은 금속 또는 금속의 합금으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.After the groove is formed on the
전술한 바와 같은 구조의 유기 박막 트랜지스터는 LCD 또는 유기 발광 표시 장치와 같은 평판 표시 장치에 구비될 수 있다. 도 7은 평판 표시 장치의 일 구현예인 유기 발광 표시 장치에 본 발명에 따른 박막 트랜지스터를 적용한 것을 나타낸 것이다. The organic thin film transistor having the structure described above may be provided in a flat panel display such as an LCD or an organic light emitting display. FIG. 7 illustrates that the thin film transistor according to the present invention is applied to an organic light emitting diode display which is an embodiment of a flat panel display.
도 7은 유기 전계 발광 표시 장치의 하나의 부화소를 도시한 것으로, 이러한 각 부화소에는 자발광 소자로서 유기 발광 소자 (Organic Light Emitting Device : OLED)가 구비되어 있고, 박막 트랜지스터가 적어도 하나 이상 구비되어 있다. 이러한 유기 발광 표시장치는 EL소자 (OLED)의 발광 색상에 따라 다양한 화소패턴을 갖는 데, 바람직하게는 적, 녹, 청색의 화소를 구비한다.FIG. 7 illustrates one subpixel of an organic light emitting display device. Each subpixel includes an organic light emitting device (OLED) as a self-luminous element, and includes at least one thin film transistor. It is. The organic light emitting diode display has various pixel patterns according to the color of light emitted by the EL element OLED, and preferably includes red, green, and blue pixels.
도 7에 도시된 바와 같이, 기판 (21) 상에는 소정 패턴의 게이트 전극 (22)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 전극 (22)을 덮도록 제1 절연층 (23) 및 제2 절연층 (26)이 형성되어 있다. 상기 제1 및 제2 절연층 상부에는 소스 및 드레인 전극 (24a, 24b) 및 유기 반도체층 (25)이 각각 형성된다. 상기 기판 (21), 게이트 전극 (22), 제1 절연층 (23), 제2 절연층 (26) 소스 및 드레인 전극 (24a, 24b) 및 유기 반도체층 (25)을 이루는 물질은 전술한 바를 참조한다.As shown in FIG. 7, a
유기 반도체층 (25)이 형성된 후에는 상기 박막 트랜지스터 (20)를 덮도록 패시베이션층 (27)을 형성한다. 상기 패시베이션층 (27)은 단층 또는 복수층의 구조로 형성되어 있고, 유기물, 무기물, 또는 유/무기 복합물로 형성될 수 있다. 상기 패시베이션층 (27)의 상부에는 화소정의막 (28)에 따라, 유기 발광 소자 (30)의 유기 발광막 (32)을 형성한다.After the
상기 유기 발광 소자 (30)는 전류의 흐름에 따라 적, 녹, 청색의 빛을 발광하여 소정의 화상 정보를 표시하는 것으로, 박막 트랜지스터 (20)의 소스 및 드레인 전극 (24a, 24b) 중 어느 한 전극에 연결된 화소 전극 (31)과, 전체 화소를 덮도록 구비된 대향 전극 (33), 및 이들 화소 전극 (31)과 대향 전극 (33)의 사이에 배치되어 발광하는 유기 발광막 (32)으로 구성된다. 본 발명은 반드시 상기와 같은 구조로 한정되는 것은 아니며, 다양한 유기 발광 표시 장치의 구조가 그대로 적용될 수 있음은 물론이다.The organic
상기 유기 발광막 (32)은 저분자 또는 고분자 유기막이 사용될 수 있는 데, 저분자 유기막을 사용할 경우 홀 주입층 (HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층 (HTL: Hole Transport Layer), 발광층 (EML: Emission Layer), 전자 수송층 (ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층 (EIL: Electron Injection Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있으며, 사용 가능한 유기 재료도 구리 프탈로시아닌 (CuPc: copper phthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘 (N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine: NPB) , 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄 (tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯해 다양하게 적용 가능하다. 이들 저분자 유기막은 진공증착의 방법으로 형성된다.The organic
고분자 유기막의 경우에는 대개 홀 수송층 (HTL) 및 발광층 (EML)으로 구비된 구조를 가질 수 있으며, 이 때, 상기 홀 수송층으로 PEDOT를 사용하고, 발광층으로 PPV (Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌 (Polyfluorene)계 등 고분자 유기물질을 사용하며, 이를 스크린 인쇄나 잉크젯 인쇄방법 등으로 형성할 수 있다. 상기와 같은 유기막은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 실시예들이 적용될 수 있음은 물론이다. In the case of the polymer organic film, the structure may include a hole transporting layer (HTL) and a light emitting layer (EML). In this case, PEDOT is used as the hole transporting layer, and PPV (Poly-Phenylenevinylene) and polyfluorene are used as the light emitting layer. Polymer organic materials such as (Polyfluorene) are used and can be formed by screen printing or inkjet printing. The organic layer as described above is not necessarily limited thereto, and various embodiments may be applied.
상기 화소 전극 (31)은 애노드 전극의 기능을 하고, 상기 대향 전극 (33)은 캐소드 전극의 기능을 하는 데, 물론, 이들 화소 전극 (31)과 대향 전극 (33)의 극성은 반대로 되어도 무방하다. 액정 표시 장치의 경우, 이와는 달리, 상기 화소전극 (31)을 덮는 하부배향막 (미도시)을 형성함으로써, 액정 표시 장치의 하부기판의 제조를 완성한다.The
이렇게 본 발명에 따른 박막 트랜지스터는 도 7에서와 같이 각 부화소에 탑재될 수도 있고, 화상이 구현되지 않는 드라이버 회로 (미도시)에도 탑재 가능하다. 그리고, 유기 발광 표시장치는, 기판 (21)으로서 유연성 플라스틱 기판을 사용하기에 적합하다.As described above, the thin film transistor according to the present invention may be mounted in each subpixel as shown in FIG. 7, or may be mounted in a driver circuit (not shown) in which an image is not implemented. The organic light emitting diode display is suitable for using a flexible plastic substrate as the
이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail using examples.
실시예Example
기판 상에 MoW를 100nm의 두께로 증착하고, 소스 및 드레인 전극을 형성한 다음, 펜타센(70nm)을 증착하여 유기 반도체층을 형성하였다. 이어서, 폴리비닐 알콜로 (200nm의 두께) 이루어진 제1 절연층을 형성한 다음, 그 위에 파릴렌을 제2 절연층으로 형성하였다. 이후, 레이저 빔을 조사하여 상기 유기 반도체층 상부에 그루브를 형성한 다음, 상기 제2 절연층 상에 MoW (100nm의 두께)로 이루어진 게이트 전극을 형성함으로써, 본 발명에 따른 유기 박막 트랜지스터를 제조하였다.MoW was deposited to a thickness of 100 nm on the substrate, source and drain electrodes were formed, and pentacene (70 nm) was deposited to form an organic semiconductor layer. Next, a first insulating layer made of polyvinyl alcohol (thickness of 200 nm) was formed, and then parylene was formed as a second insulating layer thereon. Thereafter, a groove was formed on the organic semiconductor layer by irradiating a laser beam, and then a gate electrode made of MoW (100 nm thick) was formed on the second insulating layer, thereby manufacturing an organic thin film transistor according to the present invention. .
본 발명에 따르면, 레이저 빔을 사용하여 유기 반도체층 상에 그루브를 형성하는 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법에 있어서, 유기 반도체층과 절연층 사이의 접착 불량으로 인해 발생할 수 있는 가장자리 영역의 들뜸 현상을 효과적으로 제거하는 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, in the method of manufacturing an organic thin film transistor in which a groove is formed on an organic semiconductor layer by using a laser beam, it is possible to effectively lift the edge region that may be caused by poor adhesion between the organic semiconductor layer and the insulating layer. The manufacturing method of the organic thin film transistor to remove can be provided.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정 한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
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