JP2006332661A - 有機薄膜トランジスタ及びその製造方法と有機薄膜トランジスタを備えた有機電界発光表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】有機半導体層の表面損傷を防止し、オフ電流を低減させることができる有機薄膜トランジスタ及びその製造方法と有機薄膜トランジスタを備えた平板表示装置とを提供する。
【解決手段】基板と、基板上に形成されたソース及びドレイン電極と、ソース及びドレイン電極とコンタクトされるように形成され、チャネル層を備えた半導体層と、半導体層上に形成された保護膜と、基板上に形成されたゲートと、ゲートとソース／ドレイン電極との間に形成されたゲート絶縁膜と、半導体層と保護膜とにかけて形成されて、半導体層のチャネル層に対応する部分を画定する分離パターンと、を備える薄膜トランジスタ。
【選択図】図３

Description

本発明は、平板表示装置用薄膜トランジスタに係り、より具体的には、有機半導体層の表面損傷を防止できる有機薄膜トランジスタ及びその製造方法と有機薄膜トランジスタを備えた平板表示装置に関する。

有機薄膜トランジスタ（ＯＴＦＴ、Ｏｒｇａｎｉｃ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）は、次世代ディスプレイ装置の駆動素子として活発な研究が進みつつある。ＯＴＦＴは、半導体層としてシリコン膜の代わりに有機膜を使用するものであって、有機膜の材料によって、オリゴチエフェン、ペンタセンのような低分子有機物薄膜トランジスタと、ポリチオフェン系列のような高分子有機物薄膜トランジスタとに分類される。

このようなＯＴＦＴをスイッチング素子として使用する有機電界発光表示装置は、少なくとも２個のＯＴＦＴ、例えば、一つのスイッチングＯＴＦＴ及び一つの駆動ＯＴＦＴと一つのキャパシタ、そして上・下部電極間に有機膜層が介在された有機電界発光素子を備える。

通常的に、フレキシブル有機電界発光表示装置は、基板としてフレキシブル基板を使用し、前記フレキシブル基板はプラスチック基板を含む。プラスチック基板は、熱安定性が非常に脆弱で、低温工程を利用して有機電界発光表示装置を製造することが要求されている。

これにより、半導体層として有機膜を使用するＯＴＦＴは低温工程が可能であるので、フレキシブル有機電界発光表示装置のスイッチング素子として脚光を浴びている。

特許文献１には、薄膜蒸着時間を短縮でき、正孔移動度を向上させることができるペンタセン薄膜トランジスタを開示した。特許文献２には、トランジスタの電気的性能を向上させることができるＯＴＦＴの素子構造及びその製造方法に関する。また、特許文献３には、チャネル領域がラジカルを持つ有機化合物で構成されて、キャリア移動度及びオン／オフ電流比を向上させることができる薄膜トランジスタを開示した。

図１は、従来のＯＴＦＴの断面図を示すものである。図１を参照すれば、従来のＯＴＦＴは、基板１１上に形成されたゲート電極１２と、前記ゲート電極１２を備える基板上に形成されたゲート絶縁膜１３と、前記ゲート絶縁膜１３上に形成されたソース／ドレイン電極１４、１５と、前記ソース／ドレイン電極１４、１５及びゲート絶縁膜１３上に形成された有機半導体層１６と、を備える。

前記のような構造を持つ従来のＯＴＦＴは、半導体１６が有機半導体層を備え、前記半導体層１６がパターニングされずに基板上に全面的に形成される。したがって、半導体層と有機薄膜層との間にキャリア、例えば、正孔が蓄積されて望ましくない漏れ電流が流れるという問題点があった。これを解決するために、半導体層をレーザーアブレーション法でパターニングする場合には、図２に示すようにパターニングされた半導体層のエッジ部分２１でレーザーによる熱変性やリキャスティングされるという問題点があった。
韓国特許出願公開２００４−００２８０１０号明細書 韓国特許出願公開２００４−００８４４２７号明細書 特開２００３−９２４１０号公報

本発明は、前記のような従来技術の問題点を解決するためのものであって、有機半導体層の表面損傷なしに有機半導体層をパターニングできるＯＴＦＴの製造方法及びこれを利用して製造されたＯＴＦＴを提供するところにその目的がある。

また、本発明は、半導体層がパターニングされたＯＴＦＴを備えた有機電界発光表示装置を提供するところにその目的がある。

前記目的を達成するために、本発明は、基板と、基板上に形成されたソース及びドレイン電極と、前記ソース及びドレイン電極とコンタクトされるように形成され、チャネル層を備えた半導体層と、前記半導体層上に形成され、前記半導体層と同じパターンを持つ保護膜と、基板上に形成されたゲートと、前記ゲートとソース／ドレイン電極との間に形成されたゲート絶縁膜と、前記半導体層と前記保護膜とにかけて形成されて、前記半導体層のチャネル層に対応する部分を画定する分離パターンと、を備える薄膜トランジスタを提供することを特徴とする。

前記半導体層は有機半導体層であり、前記ゲート絶縁膜は有機、無機または有機・無機ハイブリッド膜の単一または多層膜である。前記保護膜は有機絶縁膜、無機絶縁膜、または有機・無機ハイブリッド膜であり、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、ＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）、ＰＶＣ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリイミド、パリレン、ＰＶＰ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｐｈｅｎｏｌ）、ＰＩ／Ａｌ_２Ｏ_３及び感光性物質から選択される。前記保護膜は前記半導体層よりも薄く、１０Åないし１０００Åの厚さを持つ。

また、本発明は、基板と、基板上に形成されたソース／ドレイン電極と、前記ソース／ドレイン電極とコンタクトされ、前記ソース／ドレイン電極とこれらの間に対応してパターニングされた有機半導体層と、前記半導体層上に形成され、前記有機半導体層と同じパターンを持つ保護膜と、基板上に形成されたゲートと、前記ゲートとソース／ドレイン電極との間に形成されたゲート絶縁膜と、を備える薄膜トランジスタを提供することを特徴とする。

また本発明は、ゲート、ソース／ドレイン電極及び半導体層を備える薄膜トランジスタを製造する方法において、基板上に半導体層を形成する工程と、前記半導体層上に保護膜を形成する工程と、前記半導体層及び保護膜をパターニングして半導体層のチャネル層に対応する部分を画定する工程と、を含む薄膜トランジスタの製造方法を提供することを特徴とする。

また本発明は、基板上に形成され、ゲート、ソース／ドレイン電極及びチャネル層を備えた半導体層を備える薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに連結される画素電極を備える表示素子と、前記薄膜トランジスタの前記ソース及びドレイン電極とゲートとの間に形成された絶縁膜と、前記半導体層上に形成されて、前記チャネル層に対応する部分を画定するように前記半導体層と同一パターンを持つ保護膜と、を備える平板表示装置を提供することを特徴とする。

前記平板表示装置は、互いに交差するように配列されるゲートライン及びデータラインと、前記ゲートライン及びデータラインにより画定される画素領域をさらに備え、各画素領域には前記薄膜トランジスタと表示素子とがそれぞれ配列され、前記半導体層及び保護膜は、閉曲線形態の溝または前記ゲートラインまたはデータラインに沿って延びる少なくとも１対の平行線形態の溝状の前記分離パターンを備えるか、または前記半導体層及び保護膜は、ソース／ドレイン電極とこれらの間の部分に少なくとも対応するボックス状、列または行方向に延びるライン状、そして列及び行方向に延びるメッシュ状のうち一つにパターニングされる。

本発明は、スイッチング素子としてＯＴＦＴを備える有機電界発光表示装置について説明したが、ＯＴＦＴをスイッチング素子として使用する液晶表示装置のような平板表示装置に適用して、薄膜トランジスタのオフ電流を低減させると同時に有機半導体層の表面損傷を防止できる。

本発明の実施形態によるＯＴＦＴ及びその製造方法によれば、保護膜を利用して半導体層をパターニングすることによって、半導体層の表面損傷を防止できるだけでなくキャリア蓄積による漏れ電流を防止して、薄膜トランジスタのオフ電流を低減できる。

以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
図３は、本発明の一実施形態によるＯＴＦＴの断面図を示すものである。図３に示すＯＴＦＴ １００はトップゲート構造を持つ。図３を参照すれば、基板１１０上にソース／ドレイン電極１２１、１２５が形成される。前記ソース／ドレイン電極１２１、１２５とコンタクトされるように基板１１０上に半導体層１３０が形成され、前記半導体層１３０上に保護膜１４０が形成される。保護膜１４０上にゲート絶縁膜１５０が形成され、前記ソース／ドレイン電極１２１、１２５の間に位置した半導体層１３０のチャネル領域１３５に対応して、ゲート１５５がゲート絶縁膜１５０上に形成される。

前記基板１１０は、ガラス基板、プラスチック基板及び金属基板から選択される。金属基板としては、望ましくは、ＳＵＳ（Ｓｐｅｃｉａｌ Ｕｓｅ Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ）を使用する。プラスチック基板としては、望ましくは、ポリエーテルスルホン（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｐｈｏｎｅ：ＰＥＳ）、ポリアクリレート（ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ：ＰＡＲ）、ポリエーテルイミド（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ：ＰＥＩ）、ポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｅｌｅｎａｐｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｅｌｅｎｅｔｅｒｅｐｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｓｕｌｆｉｄｅ：ＰＰＳ）、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ：ＰＣ）、セルローストリアセテート（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｔｒｉ−ａｃｅｔａｔｅ：ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｃｅｔａｔｅ ｐｒｏｐｉｎｏｎａｔｅ：ＣＡＰ）からなるグループから選択されるプラスチックフィルムを含む。

前記半導体層１３０は、有機半導体層を含み、前記半導体層１３０は、ペンタセン、テトラセン、アントラセン、ナフタレン、α−６−チオフェン、ペリレン及びその誘導体、ルブレン及びその誘導体、コロネン及びその誘導体、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド及びその誘導体、ペリレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリパラフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリプロレン及びその誘導体、ポリチオフェンビニレン及びその誘導体、ポリパラフェニレン及びその誘導体、ポリチオフェン−ヘテロ環芳香族共重合体及びその誘導体、ナフタレンのオリゴアセン及びこれらの誘導体、α−５−チオフェンのオリゴチエフェン及びこれらの誘導体、含金属または非含金属のフタロシアニン及びこれらの誘導体、ピロメリット酸二無水物及びその誘導体、ピロメリット酸ジイミド及びこれらの誘導体、ぺリレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド及びこれらの誘導体、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物及びこれらの誘導体から選択される少なくとも一つの有機膜を含む。

前記ゲート絶縁膜１５０は、有機絶縁膜または無機絶縁膜の単一膜または多層膜で構成されるか、または有機・無機ハイブリッド膜で構成される。前記絶縁膜は、ＳｉＯ_２、ＳｉＮｘ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、ＢＳＴ、ＰＺＴからなるグループから選択される一つ以上の無機絶縁膜を含む。また、前記ゲート絶縁膜１５０は、ＰＳ（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、フェノール系高分子、アクリル系高分子、ポリイミドのようなイミド系高分子、アリールエーテル系高分子、アミド系高分子、フッ素系高分子、ｐ−キシレン系高分子、ビニルアルコール系高分子、パリレンを含むグループから選択される一つ以上の有機絶縁膜を含む。

前記保護膜１４０は、有機絶縁膜または無機絶縁膜を含むか、または有機・無機ハイブリッド膜を含む。有機絶縁膜としては、ゲート絶縁膜として使われる物質のうち芳香族物質を含む吸光性物質を使用することが望ましい。前記保護膜１４０は、前記半導体層１３０より薄いことが望ましく、例えば、前記保護膜１４０は、１０００Å以下の厚さを持つことが望ましい。望ましくは、前記保護膜１４０は、１０Åないし１０００Åの厚さを持つ。望ましくは、前記保護膜１４０は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、ＰＶＡ、ＰＶＣ、ＰＭＭＡ、ポリイミド、パリレン、ＰＶＰ、ＰＩ／Ａｌ_２Ｏ_３及び感光性物質から選択される。

一方、前記保護膜１４０は、前記半導体層１３０に影響をあまり及ぼさない物質としてフッ素系高分子物質を使用してもよい。この時、前記フッ素系高分子物質は誘電率が低いので、ゲート絶縁膜１５０は誘電率の高い物質を使用することが望ましい。前記ゲート絶縁膜１５０は、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＢＳＴ、ＰＺＴ及びＢＺＴのような高誘電率の無機絶縁膜を含むことができる。

前記ＯＴＦＴ １００は、前記半導体層１３０及び保護膜１４０にかけて形成される分離パターン１４５を備える。前記半導体層１３０のうちソース／ドレイン電極１２１、１２５の間にかけて形成され、前記分離パターン１４５により分離される部分１３５は、薄膜トランジスタのチャネル層として作用する。前記分離パターン１４５は、前記チャネル層１３５を隣接した薄膜トランジスタのチャネル層と分離させるためのものであり、溝状である。

図５Ａないし図５Ｄは、本発明の一実施形態によるＯＴＦＴにおいて、半導体層１３０のチャネル層１３５を分離させるための分離パターン１４５の一例を示す平面図を示すものである。図５Ａないし図５Ｄは、有機電界発光表示装置の一つの画素を構成する薄膜トランジスタのうち、ゲートライン１０１及びデータライン１０３に連結される薄膜トランジスタに限定して図示したものである。本発明の実施形態は、画素の薄膜トランジスタに適用されるものと例示したが、これに必ずしも限定されるものではなく、有機電界発光表示装置に使われる薄膜トランジスタにはいずれも適用可能である。

図５Ａを参照すれば、前記分離パターン１４５は、前記チャネル層１３５を取り囲む閉曲線状の溝を備え、ゲートライン１０１及びデータライン１０３により画定される画素領域１０５内に配列される。前記分離パターン１４５は、前記チャネル層１３５を隣接した画素領域１０５ａに配列される薄膜トランジスタ（図示せず）と分離させる。図面符号１３５ａ及び１３５ｂは、それぞれ半導体層１３０のチャネル層１３５とソース／ドレイン電極１２１、１２５とがコンタクトされる部分を表す。この時、一つの画素領域に複数の薄膜トランジスタが配列される場合、前記分離パターンは、それぞれの画素領域別に形成されるか、または一つの画素領域に配列されるそれぞれの薄膜トランジスタ別に形成されることも可能である。他の例として、前記分離パターン１４５は、該当する画素領域１０５を外れて前記ゲートライン１０１またはデータライン１０３に重畳して形成されてもよく、または隣接した画素領域１０５ａにかけて形成されてもよい。

図５Ｂを参照すれば、前記分離パターン１４５は、ゲートライン１０１に沿って延設される１対の平行線状の溝を備え、画素領域１０５内で前記チャネル層１３５が１対の平行線状の溝１４５の間に位置して、隣接した画素領域１０５ａに配列された薄膜トランジスタ（図示せず）と分離されるように形成される。この時、一つの画素領域に複数の薄膜トランジスタが配列される場合、前記分離パターンは、それぞれの画素領域別に形成されてもよく、または一つの画素領域に配列されるそれぞれの薄膜トランジスタ別に形成されてもよい。他の例として、前記分離パターン１４５である１対の平行線状の溝が該当する画素領域１０５を外れて隣接した画素領域１０５ａにかけてゲートライン１０１に沿って延設されて、前記チャネル層１３５を前記画素領域１０５ａに配列される薄膜トランジスタと分離させてもよい。

図５Ｃを参照すれば、前記分離パターン１４５は、データライン１０３に沿って延設される１対の平行線状の溝を備え、画素領域１０５内で前記チャネル層１３５が１対の平行線状の溝間に位置して隣接した画素領域１０５ａに配列された薄膜トランジスタ（図示せず）と分離されるように形成される。この時、一つの画素領域に複数の薄膜トランジスタが配列される場合、前記分離パターンはそれぞれの画素領域別に形成されてもよく、または一つの画素領域に配列されるそれぞれの薄膜トランジスタ別に形成されてもよい。他の例として、前記分離パターン１４５は、１対の平行線状の溝が該当する画素領域１０５を外れて隣接した画素領域１０５ａにかけてデータライン１０３に沿って延設されて、前記チャネル層１３５を前記画素領域１０５ａに配列される薄膜トランジスタと分離させてもよい。

図５Ｄを参照すれば、前記分離パターン１４５はゲートライン１０１及びデータライン１０３に沿って延設される、互いに交差する２対の平行線状の溝を備える。前記分離パターン１４５は、画素領域１０５内で前記チャネル層１３５が２対の平行線状の溝間に位置して、隣接した画素領域１０５ａに配列された薄膜トランジスタ（図示せず）と分離されるように形成される。この時、一つの画素領域に複数の薄膜トランジスタが配列される場合、前記分離パターンはそれぞれの画素領域別に形成されてもよく、または一つの画素領域に配列されるそれぞれの薄膜トランジスタ別に形成されてもよい。他の例として、前記分離パターン１４５は、２対の平行線状の溝が該当する画素領域１０５を外れて隣接した画素領域１０５ａにかけてゲートライン１０１及びデータライン１０３に沿って延設され、前記チャネル層１３５を前記画素領域１０５ａに配列される薄膜トランジスタと分離させてもよい。

本発明の実施形態では、前記分離パターン１４５は、前記ソース／ドレイン電極１２１、１２５の一部分を露出させるように半導体層１３０及び保護膜１４０が完全にエッチングされた溝状を持つと例示したが、これに必ずしも限定されるものではなく、半導体層１３０が一定厚さのみエッチングされる溝状を持ってもよい。図５Ａないし図５Ｄに示した分離パターン１４５は、隣接した画素領域１０５、１０５ａにそれぞれ配列される薄膜トランジスタのチャネル層を互いに分離させると例示したが、これに必ずしも限定されるものではなく、前記分離パターン１４５は、一つの画素領域に配列される複数の薄膜トランジスタのチャネル層を互いに分離させる構造にも適用できる。

図４Ａないし図４Ｄは、本発明の一実施形態によるＯＴＦＴの製造方法を説明するための断面図を示すものである。一実施形態によるＯＴＦＴの製造方法は、半導体層をパターニングするためにレーザーアブレーション工程を利用する。図４Ａを参照すれば、基板１１０上にソース／ドレイン電極１２１、１２５を形成する。前記基板１１０は、望ましくは、ガラス基板、金属基板またはプラスチック基板などを含む。

図４Ｂを参照すれば、基板上に半導体層１３０を形成し、前記半導体層１３０上に保護膜１４０を形成する。前記半導体層１３０は有機半導体層を備え、前記保護膜１４０は、有機絶縁膜または無機絶縁膜を備えるか、または有機・無機ハイブリッド膜を備える。前記保護膜１４０は、後続工程でレイヤーアブレーション工程を利用して半導体層１３０をパターニングする時、半導体層１３０の表面損傷を防止する役割を行う。

図４Ｃを参照すれば、前記保護膜１４０及び半導体層１３０をレーザーアブレーション工程を通じてエッチングして、半導体層１３０のチャネル層１３５を分離させるための分離パターン１４５を形成する。この時、前記分離パターン１４５は、図５Ａないし図５Ｄに示すような溝状を持つ。前記保護膜１４０により前記半導体層１３０がキャッピングされた状態でレーザーアブレーション工程が行われるので、前記保護膜１４０及び半導体層１３０は同じパターンを持つ。

前記保護膜１４０は、前記半導体層１３０よりも薄く形成し、１０００Å以下の厚さで形成する。望ましくは、１０Åないし１０００Åの厚さに形成する。半導体層１３０の厚さより保護膜１４０を厚く形成すれば、例えば、半導体層１３０を５００Åないし１５００Åの厚さに形成し、保護膜１４０を１μｍないし２μｍ厚さに形成すれば、レーザーアブレーション工程を利用した半導体層１３０のパターニング時、多量のパーティクルが発生するためである。

前記保護膜１４０は、有機絶縁膜または無機絶縁膜を含むか、または有機・無機ハイブリッド膜を含む。この時、前記保護膜１４０は、レーザーアブレーション工程を利用して分離パターン１４５が形成されるので、吸光性物質を使用することが望ましい。例えば、前記保護膜１４０は酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、ＰＶＡ、ＰＶＣ、ＰＭＭＡ、ポリイミド、パリレン、ＰＶＰ、ＰＩ／Ａｌ_２Ｏ_３から選択される絶縁膜を含む。また、保護膜１４０は、ネガティブ感光性物質またはポジティブ感光性物質を含むことができる。

図４Ｄを参照すれば、前記分離パターン１４５が形成された保護膜１４０上にゲート絶縁膜１５０を形成する。次いで、前記ゲート絶縁膜１５０上にゲート１５５を形成して一実施形態によるＯＴＦＴ １００を製造する。

前記ゲート絶縁膜１５０は、有機絶縁膜または無機絶縁膜を含むか、または有機・無機ハイブリッド膜を含み、単一膜または多層膜で構成される。前記絶縁膜は、ＳｉＯ_２、ＳｉＮｘ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、ＢＳＴ、ＰＺＴからなるグループから選択される一つ以上の無機絶縁膜を含む。また、前記ゲート絶縁膜１５０は、ＰＳ、フェノール系高分子、アクリル系高分子、ポリイミドのようなイミド系高分子、アリールエーテル系高分子、アミド系高分子、フッ素系高分子、ｐ−キシレン系高分子、ビニルアルコール系高分子、パリレンを含むグループから選択される一つ以上の有機絶縁膜を含む。

本発明の実施形態で、ゲート絶縁膜１５０や保護膜１４０が有機物質を含む場合、半導体層１３０のチャネル層１３５を分離させるための分離パターン１４５が半導体層１３０及び保護膜１４０にかけて形成されるので、前記保護膜１４０は、芳香族物質を含む光吸収の可能な有機物質を使用せねばならない。一方、ゲート絶縁膜１５０は分離パターン１４５を形成した後に形成されるので、光吸収の可能な有機物や光吸収の不可能な有機物をいずれも使用可能である。また、前記保護膜１４０は、誘電率の低いフッ素系高分子物質を含む場合、前記ゲート絶縁膜１５０は、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＢＳＴ、ＰＺＴ及びＢＺＴのような高誘電率の無機絶縁膜を含むことが望ましい。

図６は、本発明の他の実施形態によるフレキシブル有機電界発光表示装置に使われるＯＴＦＴの断面図を示すことである。他の実施形態によるＯＴＦＴ ２００はボトムゲート構造を持つ。図６を参照すれば、基板２１０上にゲート２１５が形成され、その上にゲート絶縁膜２２０が形成され、ゲート絶縁膜２２０上にソース／ドレイン電極２３１、２３５が形成される。前記ソース／ドレイン電極２３１、２３５とコンタクトされる半導体層２４０が形成され、前記半導体層２４０上に保護膜２５０が形成される。

一実施形態と同じく、前記基板２１０は、ガラス基板、プラスチック基板または金属基板などを含み、前記半導体層２３０は有機半導体層を含む。前記ゲート絶縁膜２２０は、有機絶縁膜または無機絶縁膜を含むか、または有機・無機ハイブリッド膜を含み、単一層またはマルチ層で構成される。前記保護膜２５０は光吸収の可能な物質であって、有機絶縁膜または無機絶縁膜を含むか、または有機・無機ハイブリッド膜を含む。前記保護膜２５０は、半導体層２４０よりも薄く、１０００Å以下の厚さを持つ。望ましくは、１０Åないし１０００Åの厚さを持つことが望ましい。

前記ＯＴＦＴ ２００は、前記半導体層２４０及び保護膜２５０にかけて形成される分離パターン２５５を備える。前記半導体層２４０のうちソース／ドレイン電極２３１、２３５の間にかけて形成される部分２４５は、薄膜トランジスタのチャネル層として作用する。前記分離パターン２５５は、前記チャネル層２４５を隣接した薄膜トランジスタ（図示せず）のチャネル層と分離させるためのものであって、図５Ａないし図５Ｄに示すような多様な形態の溝を備える。

本発明の他の実施形態によるＯＴＦＴ ２００の製造方法は、一実施形態によるＯＴＦＴ １００の製造方法と同一である。すなわち、基板２１０上にゲート２１５、ゲート絶縁膜２２０及びソース／ドレイン電極２３１、２３５を形成する。次いで、基板上に半導体層２４０及び保護膜２５０を形成した後、レーザーアブレーション工程を利用して分離パターン２５５を形成して半導体層２４０をパターニングする。本発明の図６の実施形態によれば、半導体層上に保護膜を形成した後、レーザーアブレーション法を通じて前記半導体層をパターニングすることによって、有機半導体層の表面損傷を最小化できるだけでなくキャリアの蓄積を防止してトランジスタのオフ電流を低減させることができる。

図７は、本発明のさらに他の実施形態によるＯＴＦＴの断面図を示すものである。他の実施形態によるＯＴＦＴ ３００は、トップゲート構造を持つ。図７を参照すれば、基板３１０上にソース／ドレイン電極３２１、３２５が形成されて、前記ソース／ドレイン電極３２１、３２５とコンタクトされるように半導体層３３５が形成される。前記半導体層３３５は前記ソース／ドレイン電極３２１、３２５とこれらの間に対応するように形成されて、前記半導体層３３５上に保護膜３４５が形成される。基板上にゲート絶縁膜３５０が形成されて、前記ゲート絶縁膜３５０上にゲート３５５が形成される。

前記基板３１０は、ガラス基板、プラスチック基板及び金属基板から選択される。金属基板としては、望ましくは、ＳＵＳを使用する。プラスチック基板としては、望ましくは、ＰＥＳ、ＰＡＲ、ＰＥＩ、ＰＥＮ、ＰＥＴ、ＰＰＳ、ポリアクリレート、ポリイミド、ＰＣ、ＴＡＣ、ＣＡＰからなるグループから選択されるプラスチックフィルムを含む。

前記半導体層３３５は、有機半導体層を含み、前記半導体層３３５は、ペンタセン、テトラセン、アントラセン、ナフタレン、α−６−チオフェン、ペリレン及びその誘導体、ルブレン及びその誘導体、コロネン及びその誘導体、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド及びその誘導体、ペリレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリパラフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリプロレン及びその誘導体、ポリチオフェンビニレン及びその誘導体、ポリパラフェニレン及びその誘導体、ポリチオフェン−ヘテロ環芳香族共重合体及びその誘導体、ナフタレンのオリゴアセン及びこれらの誘導体、α−５−チオフェンのオリゴチエフェン及びこれらの誘導体、含金属または非含金属のフタロシアニン及びこれらの誘導体、ピロメリット酸二無水物及びその誘導体、ピロメリット酸ジイミド及びこれらの誘導体、ぺリレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド及びこれらの誘導体、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物及びこれらの誘導体から選択される少なくとも一つの有機膜を含む。

前記ゲート絶縁膜３５０は、有機絶縁膜または無機絶縁膜を含むか、または有機・無機ハイブリッド膜を含み、単一膜または多層膜で構成される。前記ゲート絶縁膜３５０は、ＳｉＯ_２、ＳｉＮｘ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、ＢＳＴ、ＰＺＴからなるグループから選択される一つ以上の無機絶縁膜を含む。また、前記ゲート絶縁膜３５０はＰＳ、フェノール系高分子、アクリル系高分子、ポリイミドのようなイミド系高分子、アリールエーテル系高分子、アミド系高分子、フッ素系高分子、ｐ−キシレン系高分子、ビニルアルコール系高分子、パリレンを含むグループから選択される一つ以上の有機絶縁膜を含む。

前記保護膜３４５は、ネガティブまたはポジティブ感光性物質を含む。前記保護膜３４５は、前記半導体層３３５の厚さよりも薄く、１０００Å以下の厚さを持つことが望ましい。例えば、前記保護膜３４５は、１０Åないし１０００Åの厚さを持つことが望ましい。

他の実施形態によるＯＴＦＴにおいて、前記半導体層３３５は、ゲート３５５に対応するようにパターニングされる。図９Ａないし図９Ｄは、他の実施形態によるＯＴＦＴにおいて、半導体層３３５のパターンの一例を示す平面図である。図９Ａないし図９Ｄは、有機電界発光表示装置の一つの画素を構成する薄膜トランジスタのうちゲートライン３０１及びデータライン３０３に連結される薄膜トランジスタに限定して図示したものである。本発明の実施形態は、画素の薄膜トランジスタに適用されると例示したが、これに必ずしも限定されるものではなく、有機電界発光表示装置に使われる薄膜トランジスタにはいずれも適用可能である。

図９Ａを参照すれば、前記半導体層３３５は、ゲートライン３０１とデータライン３０３及び電源供給ライン（図示せず）により画定される画素領域３０５ごとに個別的に配列され、ソース／ドレイン電極３２１、３２５及びこれら間に少なくとも対応するボックス状のパターンを持つ。この時、前記半導体層３３５は、各画素領域ごとに配列されるが、各画素領域ごとに配列される複数の薄膜トランジスタにそれぞれ対応して形成されるパターンを持つか、または各画素領域に配列される複数の薄膜トランジスタに対応して形成されるパターンを持つことができる。他の例として、前記半導体層３３５は、該当する画素領域３０５を外れて前記ゲートライン３０１またはデータライン３０３に重畳されてボックス状に形成されるか、または隣接した画素領域３０５ａに配列される薄膜トランジスタとは分離されるように、隣接した画素領域３０５ａにかけて形成されることも可能である。

図９Ｂを参照すれば、前記半導体層３３５は、ゲートライン３０１及びデータライン３０３により画定される複数の画素領域のうち列方向に配列される画素領域に対応して延びるライン状を持つ。この時、前記半導体層３３５は、複数の画素領域のうち隣接した列に配列される画素領域３０５ａに配列される薄膜トランジスタとは分離されるように形成される。この時、画素領域に複数の薄膜トランジスタが配列される場合、前記半導体層３３５は、複数の薄膜トランジスタにそれぞれ対応するライン状のパターンを持つか、または複数の薄膜トランジスタに対応するライン状のパターンを持つことができる。他の例として、前記半導体層３３５は、画素領域３０５を外れてゲートライン３０１に重畳されてライン状に形成されるか、または隣接した画素領域３０５ａにかけてゲートライン３０１に沿って延設されるラインパターンを持つ。

図９Ｃを参照すれば、前記半導体層３３５は、ゲートライン３０１及びデータライン３０３により画定される複数の画素領域のうち行方向に配列される画素領域に対応して延びるライン状を持つ。この時、前記半導体層３３５は、複数の画素領域のうち隣接した行に配列される画素領域３０５ａに配列される薄膜トランジスタとは分離されるように形成される。この時、画素領域に複数の薄膜トランジスタが配列される場合、前記半導体層は、複数の薄膜トランジスタにそれぞれ対応するライン状のパターンを持つか、または複数の薄膜トランジスタに対応するライン状のパターンを持つことができる。他の例として、前記半導体層３３５は、画素領域３０５を外れてデータライン３３０と重畳するように形成されるか、または隣接した画素領域３０５ａにかけてデータライン３０３に沿って延設されるラインパターンを持つ。

図９Ｄを参照すれば、前記半導体層３３５は、ゲートライン３０１及びデータライン３０３により画定される複数の画素領域のうち列及び行方向に配列される画素領域３０５ａに対応して延びるメッシュ状を持つ。この時、前記半導体層３３５は、複数の画素領域に対応する部分にデータライン及びゲートラインに沿って形成される。この時、列方向に配列される画素領域に複数の薄膜トランジスタが配列される場合、複数の薄膜トランジスタにそれぞれ対応するパターンを持つか、または複数の薄膜トランジスタに対応するパターンを持つことができる。他の例として、前記半導体層３３５は、画素領域３０５を外れてゲートライン３０１及び／またはデータライン３０３と重畳するように形成されるか、または隣接した画素領域３０５ａにかけてゲートライン３０１及びデータライン３０３に沿って延設されるメッシュ状のパターンを持つ。

図８Ａないし図８Ｄは、本発明のさらに他の実施形態によるトップゲート構造を持つＯＴＦＴの製造方法を説明するための工程断面図を示すものである。図８Ａを参照すれば、基板３１０上にソース／ドレイン電極３２１、３２５を形成し、基板全面に有機半導体物質３３５を形成し、さらに保護膜のための感光性物質３４０を形成する。前記基板３１０は、ガラス基板、プラスチック基板または金属基板などを含む。

図８Ｂを参照すれば、前記感光性物質３４０を露光及び現像して、前記半導体物質３３５のうちソース／ドレイン電極３２１、３２５とこれらの間に対応する部分にのみ残るようにパターニングする。前記残っている感光性物質３４５は保護膜として作用する。図８Ｃを参照すれば、前記保護膜３４５を利用して、前記有機半導体物質３３５の露出された部分をドライエッチング工程を通じてエッチングして半導体層３３５を形成する。前記半導体層３３５は、図９Ａないし図９Ｄに示すような多様な形態のパターンを持つようにパターニングされる。

図８Ｄを参照すれば、基板上にゲート絶縁膜３５０を形成し、ゲート絶縁膜３５０上にゲート３５５を形成して図７に示すようなＯＴＦＴ ３００を製造する。
図１０は、本発明のさらに他の実施形態によるＯＴＦＴの断面図を示すものである。該実施形態によるＯＴＦＴ ４００は、ボトムゲート構造を持つ。図１０を参照すれば、基板４１０上にゲート４２０が形成され、ゲート４２０上にゲート絶縁膜４２５が形成される。前記ゲート絶縁膜４２５上にソース／ドレイン電極４３１、４３５が形成され、前記ソース／ドレイン電極４３１、４３５とコンタクトされる半導体層４４５上に保護膜４５５が形成される。図７に示す薄膜トランジスタと同様に、前記基板４１０はガラス基板、プラスチック基板または金属基板を含む。前記ゲート絶縁膜４２５は単一層または多層膜で形成され、有機絶縁膜または無機絶縁膜を備えるか、または有機・無機複合ハイブリッド膜を備える。また、前記半導体層４４５は、有機半導体層を備える。

一方、前記保護膜４５５は、ポジティブまたはネガティブ感光膜を備える。保護膜４５５を利用した半導体層のパターニング方法を利用して該実施形態によるＯＴＦＴ ４００を製造する方法は、図８Ａないし図８Ｄに示すＯＴＦＴ ３００を製造する方法と同一である。すなわち、基板４１０上にゲート４２０、ゲート絶縁膜４２５及びソース／ドレイン電極４３１、４３５を形成した後、基板上に有機半導体物質及び感光性物質を形成し、前記感光性物質を露光及び現像して所定の部分にのみ残す。次いで、前記残っている感光膜を保護膜として、前記有機半導体物質をパターニングして半導体層４４５を形成する。

本発明の該実施形態によれば、保護膜を利用したドライエッチング工程を通じて半導体層を図９Ａないし図９Ｄに示すようにパターニングすることによって、有機半導体層の表面損傷を防止できるだけでなくキャリアの蓄積を防止してトランジスタのオフ電流を低減させることができる。

図１１は、本発明の一実施形態によるトップゲート構造を持つＯＴＦＴを適用した有機電界発光表示装置の断面構造を示すものであって、一つの画素についての断面図を示すものである。図１１に示す有機発光表示装置５００は、一つの画素のうち有機発光素子及びこれを駆動させるための駆動薄膜トランジスタに限定して図示したものである。図１１を参照すれば、基板５１０上にソース／ドレイン電極５２１、５２５が形成され、前記ソース／ドレイン電極５２１、５２５とコンタクトされる半導体層５３０及び保護膜５４０が形成される。前記半導体層５３０及び保護膜５４０には、チャネル層５３５を画定するための分離パターン５４５が形成されて、隣接した薄膜トランジスタ（図示せず）のチャネル層と互いに分離させる。基板上にゲート絶縁膜５５０が形成され、さらにゲート５５５が形成される。

前記基板５１０はプラスチック基板、ガラス基板または金属基板を含み、前記半導体層５３０は有機半導体層を含み、前記ゲート絶縁膜５５０は、有機絶縁膜、無機絶縁膜または有機・無機ハイブリッド膜を含み、一つ以上の絶縁膜を備える。一方、前記保護膜５４０は、半導体層５３０をパターニングしてチャネル層５３５を画定するための分離パターン５４５の形成時、チャネル層５３５の表面を保護する役割を行う。この時、前記半導体層５３０は、図５Ａないし図５Ｄに示すようなパターンを持つ。

前記保護膜５４０は、有機絶縁膜、無機絶縁膜または有機・無機ハイブリッド膜を含み、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、ＰＶＡ、ＰＶＣ、ＰＭＭＡ、ポリイミド、パリレン、ＰＶＰ、ＰＩ／Ａｌ_２Ｏ_３から選択される絶縁膜を含む。また、保護膜５４０は、ネガティブ感光物質またはポジティブ感光物質を含むことができる。前記保護膜５４０は、前記半導体層５３０より薄く、望ましくは１０００Åの厚さを持つ。前記保護膜５４０は、１０ないし１０００Åの厚さを持つ。

一方、前記保護膜５４０は、前記半導体層５３０に影響をあまり及ぼさない物質としてフッ素系高分子物質を使用することもある。この時、前記フッ素系高分子物質は誘電率が低いので、ゲート絶縁膜５５０は、誘電率の高い物質を使用することが望ましい。前記ゲート絶縁膜５５０は、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＢＳＴ、ＰＺＴ及びＢＺＴのような高誘電率の無機絶縁膜を含むことができる。

基板上にパッシベーション膜５６０が形成され、前記パッシベーション膜５６０上に有機発光素子の下部電極５７０が形成され、前記下部電極５７０の一部分を露出させる開口部５８５を備えた画素分離膜５８０が形成される。前記下部電極５７０はビアホール５６５を通じて前記ドレイン電極５２５と電気的に連結される。前記開口部５８５内の下部電極５７０上に有機膜層５９０が形成され、基板上に上部電極５９５が形成される。前記有機膜層５９０は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層、電子輸送層及び正孔抑制層から選択される一層以上の有機膜層を含む。

図１２は、本発明の他の実施形態によるトップゲート構造を持つＯＴＦＴを適用した有機電界発光表示装置の断面構造を示すものであって、一つの画素についての断面図を示すものである。図１２に示す有機発光表示装置６００は、一つの画素のうち有機発光素子及びこれを駆動させるための駆動薄膜トランジスタに限定して図示したものである。図１２を参照すれば、基板６１０上にソース／ドレイン電極６２１、６２５が形成され、前記ソース／ドレイン電極６２１、６２５とコンタクトされる半導体層６３５及び保護膜６４５が形成される。前記半導体層６３５及び保護膜６４５は、隣接した薄膜トランジスタ（図示せず）のチャネル層と互いに分離されるようにパターニングされる。基板上にゲート絶縁膜６５０が形成され、ゲート絶縁膜６５０上にゲート６５５が形成される。

一実施形態による有機電界発光表示装置と同じく、前記基板６１０は、プラスチック基板、ガラス基板または金属基板を含み、前記半導体層６３５は、有機半導体層を含み、前記ゲート絶縁膜６５０は、有機絶縁膜、無機絶縁膜または有機・無機ハイブリッド膜を含み、一つ以上の絶縁膜を備える。

前記保護膜６４５は、半導体層６３５のパターニング時に半導体層６３５の表面を保護する役割を行う。この時、前記半導体層６３５は、図９Ａないし図９Ｄに示すようなパターンを持つ。前記保護膜６４５は、ネガティブ感光物質またはポジティブ感光物質を含み、前記半導体層６３５よりも薄く、望ましくは１０００Åの厚さを持つ。望ましくは、前記保護膜６４５は１０Åないし１０００Åの厚さを持つ。

基板上にパッシベーション膜６６０が形成され、前記パッシベーション膜６６０上に有機発光素子の下部電極６７０、有機膜層６９０及び上部電極６９５が形成される。前記下部電極６７０はビアホール６６５を通じて前記ドレイン電極６２５と電気的に連結される。画素分離膜６８０は、前記下部電極６７０の一部分を露出させる開口部６８５を備える。

本発明の実施形態による有機電界発光表示装置は、図３及び図７に示すトップゲート構造を持つ薄膜トランジスタを備えるもののみ例示したが、図６及び図１０に示すようなボトムゲート構造を持つ薄膜トランジスタを備える有機電界発光表示装置にも適用可能である。

前記では、本発明の望ましい実施形態を参照して説明したが、当業者は、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができるということを理解できるであろう。

本発明の実施形態によるＯＴＦＴ及びこれを備えた有機電界発光表示装置は、ディスプレイ関連の技術分野に適用可能である。

従来のＯＴＦＴの断面図である。 従来の薄膜トランジスタにおいて、レーザーアブレーション法で有機半導体層をパターニングした場合に、有機半導体層の表面損傷を示す図面である。 本発明の一実施形態によるＯＴＦＴの断面図である。 図３に示した一実施形態によるＯＴＦＴの製造方法を説明するための断面図である。 図３に示した一実施形態によるＯＴＦＴの製造方法を説明するための断面図である。 図３に示した一実施形態によるＯＴＦＴの製造方法を説明するための断面図である。 図３に示した一実施形態によるＯＴＦＴの製造方法を説明するための断面図である。 本発明の一実施形態によるＯＴＦＴにおいて、有機半導体層の分離パターンを示す平面図である。 本発明の一実施形態によるＯＴＦＴにおいて、有機半導体層の分離パターンを示す平面図である。 本発明の一実施形態によるＯＴＦＴにおいて、有機半導体層の分離パターンを示す平面図である。 本発明の一実施形態によるＯＴＦＴにおいて、有機半導体層の分離パターンを示す平面図である。 本発明の他の実施形態によるＯＴＦＴの断面図である。 本発明のさらに他の実施形態によるＯＴＦＴの断面図である。 図７に示した他の実施形態によるＯＴＦＴの製造方法を説明するための断面図である。 図７に示した他の実施形態によるＯＴＦＴの製造方法を説明するための断面図である。 図７に示した他の実施形態によるＯＴＦＴの製造方法を説明するための断面図である。 図７に示した他の実施形態によるＯＴＦＴの製造方法を説明するための断面図である。 本発明の他の実施形態によるＯＴＦＴにおいて、有機半導体層のパターンを示す平面図である。 本発明の他の実施形態によるＯＴＦＴにおいて、有機半導体層のパターンを示す平面図である。 本発明の他の実施形態によるＯＴＦＴにおいて、有機半導体層のパターンを示す平面図である。 本発明の他の実施形態によるＯＴＦＴにおいて、有機半導体層のパターンを示す平面図である。 本発明のさらに他の実施形態によるＯＴＦＴの断面図である。 本発明の一実施形態によるＯＴＦＴを備えた有機電界発光表示装置の断面図である。 本発明の他の実施形態によるＯＴＦＴを備えた有機電界発光表示装置の断面図である。

符号の説明

１００ ＯＴＦＴ
１１０ 基板
１２１、１２５ ソース／ドレイン電極
１３０ 半導体層
１３５ チャネル領域
１４０ 保護膜
１４５ 分離パターン
１５０ ゲート絶縁膜
１５５ ゲート

Claims (20)

1. 基板と、
   基板上に形成されたソース及びドレイン電極と、
   前記ソース及びドレイン電極とコンタクトされるように形成され、チャネル層を備えた半導体層と、
   前記半導体層上に形成され、前記半導体層と同じパターンを持ち、レーザー吸収の可能な保護膜と、
   基板上に形成されたゲートと、
   前記ゲートとソース／ドレイン電極との間に形成されたゲート絶縁膜と、
   前記半導体層と前記保護膜とにかけて形成されて、前記半導体層のチャネル層に対応する部分を画定する分離パターンと、を備える薄膜トランジスタ。
2. 前記半導体層は有機半導体層であり、前記ゲート絶縁膜は有機、無機または有機・無機ハイブリッド膜の単一または多層膜であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
3. 前記保護膜は前記半導体層よりも薄く、１０Åないし１０００Åの厚さを持つことを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
4. 前記保護膜は、芳香族物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
5. 前記保護膜は、フッ素系高分子物質を含むことを特徴とする請求項４に記載の薄膜トランジスタ。
6. 前記ゲート絶縁膜は、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＢＳＴ、ＰＺＴまたはＢＺＴの高誘電膜を含むことを特徴とする請求項５に記載の薄膜トランジスタ。
7. 前記保護膜は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、ＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）、ＰＶＣ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリイミド、パリレン、ＰＶＰ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｐｈｅｎｏｌ）、ＰＩ／Ａｌ_２Ｏ_３及び感光性物質から選択される絶縁膜を備えることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
8. ゲート、ソース／ドレイン電極及び半導体層を備える薄膜トランジスタを製造する方法において、
   基板上に半導体層を形成する工程と、
   前記半導体層上に保護膜を形成する工程と、
   前記半導体層及び保護膜をレーザーアブレーション法を通じてパターニングして半導体層のチャネル層に対応する部分を画定する工程と、を含むことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
9. 前記保護膜は前記半導体層よりも薄く、１０Åないし１０００Åの厚さを持つことを特徴とする請求項８に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
10. 前記保護膜はフッ素系高分子を含み、前記ゲート絶縁膜はＴａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＢＳＴ、ＰＺＴまたはＢＺＴの高誘電膜を含むことを特徴とする請求項８に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
11. 前記半導体層を形成する前にゲート、ゲート絶縁膜及びソース／ドレイン電極を形成するか、または前記半導体層を形成する前にソース／ドレイン電極を形成して半導体層をパターニングした後、ゲート絶縁膜及びゲートを形成することを特徴とする請求項８に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
12. 前記半導体層及び保護膜をライン状またはボックス状にパターニングして半導体層のチャネル領域を画定することを特徴とする請求項８に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
13. 基板上に形成され、ゲート、ソース／ドレイン電極及びチャネル層を備えた半導体層を備える薄膜トランジスタと、
    前記薄膜トランジスタに連結される画素電極を備える表示素子と、
    前記薄膜トランジスタの前記ソース及びドレイン電極とゲートとの間に形成された絶縁膜と、
    前記半導体層上に形成されて、前記チャネル層に対応する部分を画定するように前記半導体層と同一パターンを持ち、レーザー吸収の可能な物質からなる保護膜と、を備える平板表示装置。
14. 前記保護膜は前記半導体層よりも薄く、１０Åないし１０００Åの厚さを持つことを特徴とする請求項１３に記載の平板表示装置。
15. 前記保護膜は、芳香族物質を含むことを特徴とする請求項１３に記載の平板表示装置。
16. 前記保護膜は、フッ素系高分子物質を含むことを特徴とする請求項１５に記載の平板表示装置。
17. 前記ゲート絶縁膜は、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＢＳＴ、ＰＺＴまたはＢＺＴの高誘電膜を含むことを特徴とする請求項１６に記載の平板表示装置。
18. 前記半導体層及び保護膜は、チャネル層に対応する部分を画定するための溝状の分離パターンを備えるか、またはライン状、ボックス状またはメッシュ状にパターニングされたことを特徴とする請求項１３に記載の平板表示装置。
19. 互いに交差するように配列されるゲートライン及びデータラインと、前記ゲートライン及びデータラインにより画定される画素領域をさらに備え、各画素領域には前記薄膜トランジスタと表示素子とがそれぞれ配列され、
    前記半導体層及び保護膜は、閉曲線形態の溝または前記ゲートラインまたはデータラインに沿って延びる少なくとも１対の平行線形態の溝状の前記分離パターンを備えるか、または前記半導体層及び保護膜は、ソース／ドレイン電極とこれらの間の部分に少なくとも対応するボックス状、ゲートラインまたはデータライン方向に延びるライン状、そしてゲートラインまたはデータライン方向に延びるメッシュ状のうち一つにパターニングされたことを特徴とする請求項１８に記載の平板表示装置。
20. 前記保護膜は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、ＰＶＡ、ＰＶＣ、ＰＭＭＡ、ポリイミド、パリレン、ＰＶＰ、ＰＩ／Ａｌ_２Ｏ_３及び感光性物質から選択される絶縁膜を含むことを特徴とする請求項１３に記載の平板表示装置。