KR100749421B1 - 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 표시 장치 - Google Patents
박막 트랜지스터 및 이를 구비한 표시 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100749421B1 KR100749421B1 KR1020060020924A KR20060020924A KR100749421B1 KR 100749421 B1 KR100749421 B1 KR 100749421B1 KR 1020060020924 A KR1020060020924 A KR 1020060020924A KR 20060020924 A KR20060020924 A KR 20060020924A KR 100749421 B1 KR100749421 B1 KR 100749421B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- laser
- amorphous silicon
- layer
- thickness
- display device
- Prior art date
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 41
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 12
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 5
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 5
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 abstract description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 33
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920008347 Cellulose acetate propionate Polymers 0.000 description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- FRASJONUBLZVQX-UHFFFAOYSA-N 1,4-naphthoquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C=CC(=O)C2=C1 FRASJONUBLZVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001637 1-naphthyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C(*)=C([H])C([H])=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 1
- MBPCKEZNJVJYTC-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(n-phenylanilino)phenyl]aniline Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1C1=CC=C(N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)C=C1 MBPCKEZNJVJYTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 description 1
- 229910019015 Mg-Ag Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016048 MoW Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 1
- 229920012266 Poly(ether sulfone) PES Polymers 0.000 description 1
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N [(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-diacetyloxy-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-triacetyloxy-6-(acetyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxy-2-(acetyloxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](COC(C)=O)O1)OC(C)=O)COC(=O)C)[C@@H]1[C@@H](COC(C)=O)O[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- HKQOBOMRSSHSTC-UHFFFAOYSA-N cellulose acetate Chemical compound OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(CO)OC(O)C(O)C1O.CC(=O)OCC1OC(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C1OC1C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(COC(C)=O)O1.CCC(=O)OCC1OC(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C1OC1C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(COC(=O)CC)O1 HKQOBOMRSSHSTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000005499 laser crystallization Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920001230 polyarylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920002098 polyfluorene Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/30—Filter housing constructions
- B01D35/306—Filter mounting adapter
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/14—Safety devices specially adapted for filtration; Devices for indicating clogging
- B01D35/157—Flow control valves: Damping or calibrated passages
- B01D35/1573—Flow control valves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D37/00—Processes of filtration
- B01D37/04—Controlling the filtration
- B01D37/046—Controlling the filtration by pressure measuring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
- B01D39/2055—Carbonaceous material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
- B01D2201/16—Valves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
- B01D2201/29—Filter cartridge constructions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Geology (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
본 발명은 레이저 어닐링에 사용되는 레이저의 파장에 따라 비정질 실리콘(a-Si)막이 최적의 두께를 갖도록 하여 우수한 결정화 특성 및 소자 특성을 가지는 폴리실리콘(p-Si) 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 표시 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 박막 트랜지스터는 기판, 게이트 절연막을 사이에 두고 기판 위에 형성되는 액티브층 및 게이트 전극, 및 액티브층와 전기적으로 연결되는 소오스 전극 및 드레인 전극을 포함하고, 액티브층은 비정질 실리콘막이 레이저 어닐링에 의해 결정화된 폴리실리콘막으로 이루어지고, 비정질 실리콘막의 두께(δ)가 레이저 어닐링 시 사용되는 레이저의 파장(λ)이 클수록 증가하며, 바람직하게 비정질 실리콘막의 두께(δ)는 하기의 식에 의해 결정되며,
여기서, μ는 상기 비정질 실리콘의 투자율이고, σ는 상기 비정질 실리콘의 도전율이며, c는 상기 레이저 어닐링 시 사용되는 레이저의 광속도를 나타낸다.
박막트랜지스터, 비정질실리콘, 폴리실리콘, LPTS, 레이저어닐링, 유기발광 표시장치
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터에 적용되는 비정질 실리콘막의 두께와 레이저 파장 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 3은 비정질 실리콘막이 어닐링 시 사용되는 레이저 파장에 대하여 최적의 두께 범위를 벗어나는 경우 어닐링 후 형성되는 폴리실리콘막의 표면을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터를 구비한 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
본 발명은 박막 트랜지스터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액티브층으로 폴리실리콘막을 이용하는 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치 및 액정 표시 장치와 같은 표시 장치는 큰 부피와 고전 압을 필요로 하는 음극선관과 달리 두께가 얇고 저전압으로 동작하는 장점이 있어 차세대 표시 장치로서 널리 이용되고 있다.
특히, 유기 발광 표시 장치는 유기 물질에 양극(anode)과 음극(cathode)을 통하여 주입된 전자와 정공이 재결합(recombination)하여 여기자(exciton)을 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생하는 현상을 이용한 자체 발광형 표시 장치이다. 따라서, 유기 발광 표시 장치는 백라이트와 같은 별도의 광원이 요구되지 않아 액정 표시 장치에 비해 소비 전력이 낮을 뿐만 아니라 광시야각 및 빠른 응답속도 확보가 용이하다는 장점이 있어 차세대 표시 장치로서 주목받고 있다.
상기 유기 발광 표시 장치는 구동 방식에 따라 수동 구동형(passive matrix type)과 능동 구동형(active matrix type)으로 구분되는데, 최근에는 낮은 소비 전력, 고정세, 빠른 응답 속도, 광시야각 및 박형화 구현이 가능한 능동 구동형이 주로 적용되고 있다.
여기서, 능동 구동형 유기 발광 표시 장치는 화상 표현의 기본 단위인 화소(pixel)를 행렬 방식으로 배열하고 각 화소마다 스위칭 소자로 박막 트랜지스터(thin film transistor; TFT, 이하 TFT라 칭함)를 배치하여 독립적으로 화소를 제어한다.
그리고, 유기 발광 표시 장치에서 화소가 형성되는 기판은 주로 유리나 플라스틱과 같은 절연 재질로 이루어지기 때문에 TFT의 제조 시 기판의 변형이 발생되지 않는 온도 범위를 설정하는 것이 중요하다.
따라서, 유기 발광 표시 장치에서는 비정질 실리콘(amorphous silicon; a-Si, 이하 a-Si 이라 칭함)을 저온에서 결정화하여 폴리실리콘을 제작하는, 이른 바 저온 폴리실리콘(low temperature polycrystalline silicon; LTPS, 이하 LTPS라 칭함) 기술에 의한 폴리실리콘(polycrystalline silicon; p-Si) TFT를 주로 적용하고 있다.
이러한 LTPS 기술에 의한 p-Si TFT는 통상의 a-Si TFT에 비해 전자(electron)나 정공(hole)의 이동도가 높으면서 a-Si TFT와 유사한 600℃ 이하의 낮은 온도에서 제작이 가능하여 유기 발광 표시 장치의 기판이 유리나 플라스틱과 같은 절연 재질로 이루어지더라도 기판의 변형을 유발하지 않는 장점이 있다.
LTPS 기술로는 제조 가격이 낮고 효율성이 높은 레이저 어닐링이 주로 적용되고 있으며, 레이저 어닐링에 사용되는 레이저도 점차 다양화되면서 레이저 파장 범위도 다양하게 나오고 있다.
그런데, 레이저는 파장에 따라 막 표면으로 침투되는 깊이, 즉 스킨 깊이(skin depth)가 달라 파장에 따라 흡수 영역이 달라지기 때문에 LTPS 기술을 적용하여 p-Si TFT를 제조할 경우 레이저의 파장에 따른 최적의 a-Si 두께를 설정할 필요가 있다.
본 발명의 목적은 레이저 어닐링에 사용되는 레이저의 파장에 따라 a-Si이 최적의 두께를 갖도록 하여 우수한 결정화 특성 및 소자 특성을 가지는 p-Si TFT를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 TFT를 구비한 표시 장치를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판, 게이트 절연막을 사이에 두고 기판 위에 형성되는 액티브층 및 게이트 전극, 및 액티브층와 전기적으로 연결되는 소오스 전극 및 드레인 전극을 포함하고, 액티브층은 비정질 실리콘막이 레이저 어닐링에 의해 결정화된 폴리실리콘막으로 이루어지고, 비정질 실리콘막의 두께(δ)가 레이저 어닐링 시 사용되는 레이저의 파장(λ)이 클수록 증가하는 박막 트랜지스터를 제공한다.
바람직하게, 비정질 실리콘막의 두께(δ)는 하기의 식에 의해 결정되며,
여기서, μ는 상기 비정질 실리콘의 투자율이고, σ는 상기 비정질 실리콘의 도전율이며, c는 상기 레이저 어닐링 시 사용되는 레이저의 광속도를 나타낸다.
일례로, 레이저 어닐링에 사용되는 레이저가 KrF(λ= 249㎚)인 경우 비정질 실리콘막의 두께가 400 내지 500Å이고, 레이저가 XeCl(λ= 308㎚)인 경우 비정질 실리콘막의 두께가 450 내지 550Å이며, 레이저가 XeF(λ= 351㎚)인 경우 비정질 실리콘막의 두께가 480 내지 580Å일 수 있다.
또한, 레이저 어닐링에 사용되는 레이저가 NdYLF(2번째 하모닉스(Harmonics, λ= 526㎚)인 경우 상기 비정질 실리콘막의 두께가 600 내지 700Å이고, 레이저가 NdYAG(2번째 하모닉스, λ= 532㎚)인 경우 600 내지 700Å일 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상술한 박막 트랜지스터를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
또한, 표시 장치는 박막 트랜지스터에 전기적으로 연결되고, 제1 전극, 유기 물질층 및 제2 전극이 순차적으로 적층된 구조로 이루어지는 발광 소자를 더욱 포함할 수 있으며, 기판은 유리나 플라스틱을 포함하는 절연 재질 또는 스테인레스 스틸을 포함하는 금속 재질로 이루어질 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 TFT를 설명한다.
도 1을 참조하면, TFT(T)는 기판(110) 위에 소오스 영역 및 드레인 영역(121, 122)과 이들 사이의 채널 영역(123)으로 이루어지는 액티브층(120)과 게이트 전극(140)이 게이트 절연막(130)을 사이에 두고 순차적으로 형성되고, 게이트 전극(140) 위로 층간 절연막(150)을 사이에 두고 소오스 전극 및 드레인 전극(161, 162)이 형성되며, 소오스 전극 및 드레인 전극(161, 162)이 게이트 절연막(140) 및 층간 절연막(150)에 구비된 각각의 콘택홀(131, 151)(132, 152)을 통하여 소오스 영역(211) 및 드레인 영역(212)과 전기적으로 연결되는 구성을 갖는다.
여기서, 액티브층(120)은 기판(11) 상에 a-Si막을 증착하고 이를 LTPS 기술, 일례로 레이저 어닐링에 의해 결정화하여 형성된 p-Si막으로 이루어질 수 있다.
이때, a-Si막은 레이저 어닐링 시 사용되는 레이저의 파장(λ)이 클수록 두께(δ)가 증가하며, 바람직하게는 하기의 [수학식 1]에 따라 결정될 수 있다.
여기서, μ는 a-Si의 투자율이고, σ는 a-Si의 도전율이며, c는 사용되는 레이저의 광속도를 나타낸다.
일례로, 레이저 어닐링에 사용되는 레이저가 KrF(λ= 249㎚)인 경우 최적의 a-Si막 두께는 400 내지 500Å, 바람직하게는 450Å이고, XeCl(λ= 308㎚)인 경우 450 내지 550Å, 바람직하게는 500Å이고, XeF(λ= 351㎚)인 경우 480 내지 580Å, 바람직하게는 534Å이고, NdYLF(2번째 하모닉스(Harmonics, λ= 526㎚)인 경우 600 내지 700Å, 바람직하게는 653Å이며, NdYAG(2번째 하모닉스, λ= 532㎚)인 경우 600 내지 700Å, 바람직하게는 657Å이다.
또한, [수학식 1]에 의해 레이저 어닐링에 사용되는 레이저의 파장에 따른 최적의 a-Si막 두께는 도 2 및 하기의 [표 1]과 같이 설정될 수 있다.
이와 같이, 레이저 어닐링에 사용되는 레이저에 따라 최적의 두께로 a-Si막을 증착하고 상기 레이저에 의해 결정화를 수행하여 p-Si막의 액티브층(120)을 형성하면, p-Si막의 우수한 결정 특성에 의해 TFT의 전기적 특성 및 신뢰성이 개선될 수 있다.
도 3은 a-Si막이 어닐링 시 사용되는 레이저 파장에 대하여 최적의 두께 범위를 벗어나는 경우, 일례로 500Å 두께의 a-Si막을 Nd-YAG(λ=532㎚) 레이저에 의해 어닐링한 후 형성되는 p-Si막의 표면을 나타낸 도면으로서, 이 경우 p-Si막 표면에 회절 무늬(사선 모양의 무늬)가 나타나며, 이러한 현상은 TFT 특성뿐만 아니라 이를 적용한 유기 발광 표시 장치의 특성에도 악영향을 미치게 된다.
반면, 본 발명에서와 같이 Nd-YAG(λ=532㎚) 레이저에 대한 최적의 두께, 즉 600 내지 700Å 정도로 a-Si막을 증착하거나, Nd-YAG(λ=532㎚) 레이저 대신 XeCl(λ=308㎚) 레이저를 적용하게 되면, p-Si 막 표면에 도 3과 같은 회절 무늬가 발생되지 않게 된다.
한편, 게이트 전극(140)은 채널 영역(123)에 대응하여 형성되고, 일례로 MoW, Al, Cr, Al/Cr과 같은 금속으로 이루어질 수 있다.
소오스 전극 및 드레인 전극(161, 162)은 Ti/Al, Ti/Al/Ti와 같은 금속으로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는 TFT(T)가 액티브층(120) 위로 게이트 전극(140)과 소오스 전극 및 드레인 전극(161, 162)이 배치되는 구조로 이루어진 경우를 나타내었지만, 이들의 배치 구조는 이에 한정되지 않는다.
다음으로, 도 4를 참조하여 상술한 TFT를 구비한 표시 장치를 설명한다. 본 실시예에서는 표시 장치의 일례로 유기 발광 표시 장치에 대하여 설명하며, 도 4에서 도 1에서와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 기판(110) 위에 구동 소자로서 도 1의 TFT(T)가 형성되고, 그 위로 평탄화막(170)을 사이에 두고 발광 소자(L)가 형성되어 화소를 구성한다.
기판(110)은 유리나 플라스틱과 같은 절연 재질 또는 스테인레스 스틸(stainless steel; SUS)과 같은 금속 재질로 이루어질 수 있고, 플라스틱의 경우 폴리에틸렌 테리프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate; PEN), 폴리에테르 술폰(polyether sulfone;PES), 폴리에테르 이미드 (polyether imide), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide; PPS), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate; PC), 폴리아크릴레이트(polyacrylate; PAR), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulose triacetate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate; CAP) 중 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
발광 소자(L)는 제1 전극(310), 유기 물질층(330) 및 제2 전극(340)이 순차적으로 적층된 구조로 이루어지고, 평탄화막(170)에 구비된 비아홀(171)을 통하여 TFT(T)의 일부, 일례로 드레인 전극(162)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(310)은 화소 정의막(320)에 의해 인접 화소의 제1 전극(미도시)과 전기적으로 분리되며, 화소 정의막(320)에 구비된 개구부(321)를 통하여 유기 물질층(330)과 접촉한다.
제1 전극(310) 및 제2 전극(340)은 각각 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), Al, Mg-Ag, Ca, Ca/Ag, Ba 중의 하나 또는 그 이상의 물질로 이루어질 수 있다,
유기 물질층(330)은 코퍼 프탈로시아닌(copper phthalocyanine; CuPc), N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페틸-벤지딘(N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N' -diphenyl-benzidine; NPB), 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등과 같은 저분자 유기물로 이루어지거나 고분자 유기물로 이루어지는 발광층(Emitting Layer; EML)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 발광층(EML)이 저분자 유기물로 이루어지는 경우, 유기 물질층(330)은 홀 주입층(Hole Injection layer; HIL), 홀 수송층(Hole Transport Layer; HTL), 발광층(EML) 및 전자 수송층(Electron Transport Layer; ETL)을 포함한 다층형으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 발광층(EML)이 고분자 유기물로 이루어지는 경우, 유기 물질층(330)은 홀 수송층(HTL) 및 발광층(EML)으로 이루어질 수 있으며, 이때 홀 수송층(HTL)은 PEDOT 물질로 이루어지고 발광층(EML)은 폴리-페닐렌비닐렌(Poly-Phenylenevinylene; PPV)계 또는 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 물질로 이루어질 수 있다.
한편, 도시되지는 않았지만 상기 화소는 기판(110) 위에 매트릭스 형태로 배열되어 실제 발광 및 표시가 이루어지는 표시부를 구성하며, 이러한 표시부는 봉지 기판에 의해 봉지되어 보호될 수 있다.
본 실시예에서는 도 1의 TFT(T)가 유기 발광 표시 장치의 구동 소자로 적용되는 경우에 대해서만 설명하였지만, 액정 표시 장치 등의 다른 표시 장치의 구동 소자로도 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
상술한 바와 같이 본 발명에서는 TFT의 액티브층을 레이저 어닐링에 사용되는 레이저에 따라 최적의 두께로 a-Si막을 증착하고 상기 레이저에 의해 결정화를 수행하여 p-Si막으로 형성하므로, p-Si막의 우수한 결정 특성을 확보할 수 있고 그 결과 TFT의 전기적 특성 및 신뢰성을 개선할 수 있다.
또한, 상기 TFT를 유기 발광 표시 장치 등의 표시 장치에 적용할 경우 표시 품질 개선 효과를 기대할 수 있다.
Claims (7)
- 기판;게이트 절연막을 사이에 두고 상기 기판 위에 형성되는 액티브층 및 게이트 전극; 및상기 액티브층와 전기적으로 연결되는 소오스 전극 및 드레인 전극을 포함하고,상기 액티브층이 비정질 실리콘막이 레이저 어닐링에 의해 결정화된 폴리실리콘막으로 이루어지고,상기 비정질 실리콘막의 두께(δ)가 상기 레이저 어닐링 시 사용되는 레이저의 파장(λ)이 클수록 증가하는 박막 트랜지스터.
- 제1 항에 있어서,상기 비정질 실리콘막의 두께(δ)가 하기의 식에 의해 결정되며,
여기서, μ는 상기 비정질 실리콘의 투자율이고, σ는 상기 비정질 실리콘의 도전율이며, c는 상기 레이저 어닐링 시 사용되는 레이저의 광속도를 나타내는 박막 트랜지스터. - 제1 항에 있어서,상기 레이저 어닐링에 사용되는 레이저가 KrF(λ= 249㎚)인 경우 상기 비정질 실리콘막의 두께가 400 내지 500Å이고,상기 레이저가 XeCl(λ= 308㎚)인 경우 상기 비정질 실리콘막의 두께가 450 내지 550Å이며,상기 레이저가 XeF(λ= 351㎚)인 경우 상기 비정질 실리콘막의 두께가 480 내지 580Å인 박막 트랜지스터.
- 제1 항에 있어서,상기 레이저 어닐링에 사용되는 레이저가 NdYLF(2번째 하모닉스(Harmonics, λ= 526㎚)인 경우 상기 비정질 실리콘막의 두께가 600 내지 700Å이고,상기 레이저가 NdYAG(2번째 하모닉스, λ= 532㎚)인 경우 600 내지 700Å인 박막 트랜지스터.
- 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 기재된 박막 트랜지스터를 포함하는 표시 장치.
- 제5 항에 있어서,상기 박막 트랜지스터에 전기적으로 연결되고,제1 전극, 유기 물질층 및 제2 전극이 순차적으로 적층된 구조로 이루어지는 발광 소자를 더욱 포함하는 표시 장치.
- 제5 항에 있어서,상기 기판이 유리나 플라스틱을 포함하는 절연 재질 또는 스테인레스 스틸을 포함하는 금속 재질로 이루어지는 표시 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060020924A KR100749421B1 (ko) | 2006-03-06 | 2006-03-06 | 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 표시 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060020924A KR100749421B1 (ko) | 2006-03-06 | 2006-03-06 | 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 표시 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR100749421B1 true KR100749421B1 (ko) | 2007-08-14 |
Family
ID=38602926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020060020924A KR100749421B1 (ko) | 2006-03-06 | 2006-03-06 | 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 표시 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100749421B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000016941A (ko) * | 1998-07-15 | 2000-03-25 | 니시무로 타이죠 | 반도체장치의제조방법및제조장치 |
| KR20010014887A (ko) * | 1999-05-10 | 2001-02-26 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 박막 트랜지스터의 제조방법 및 박막 트랜지스터 |
| KR20010038176A (ko) * | 1999-10-22 | 2001-05-15 | 이계철 | 트렌치 구조 및 덮개층을 이용한 박막 트랜지스터 제조방법 |
| KR20060092152A (ko) * | 2005-02-17 | 2006-08-22 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 반도체 장치 및 그의 제조 방법 |
-
2006
- 2006-03-06 KR KR1020060020924A patent/KR100749421B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000016941A (ko) * | 1998-07-15 | 2000-03-25 | 니시무로 타이죠 | 반도체장치의제조방법및제조장치 |
| KR20010014887A (ko) * | 1999-05-10 | 2001-02-26 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 박막 트랜지스터의 제조방법 및 박막 트랜지스터 |
| KR20010038176A (ko) * | 1999-10-22 | 2001-05-15 | 이계철 | 트렌치 구조 및 덮개층을 이용한 박막 트랜지스터 제조방법 |
| KR20060092152A (ko) * | 2005-02-17 | 2006-08-22 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 반도체 장치 및 그의 제조 방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101984736B1 (ko) | 플렉서블 디스플레이 장치용 어레이 기판 | |
| KR100858821B1 (ko) | 박막 트랜지스터와 그 제조 방법 및 상기 박막트랜지스터를 포함하는 유기 발광 표시 장치와 그 제조방법 | |
| KR101074809B1 (ko) | 유기 발광 표시 장치 | |
| CN102376745B (zh) | 有机发光显示装置及其制造方法 | |
| JP5020276B2 (ja) | 薄膜トランジスタ及びそれを備える平板表示装置 | |
| US9425214B2 (en) | Thin film transistor substrate, method of manufacturing the same, and organic light emitting diode display using the same | |
| KR100647599B1 (ko) | 유기 전계 발광 표시장치 및 그 제조 방법 | |
| US10923555B2 (en) | Organic light-emitting display apparatus | |
| US7714324B2 (en) | Organic thin film transistor and method of manufacturing the same | |
| KR101894089B1 (ko) | 연성 표시장치의 제조방법 | |
| KR20050051140A (ko) | 커패시터 및 이를 구비한 평판표시장치 | |
| CN1983662B (zh) | 有机薄膜晶体管及制造方法和包含其的有机发光显示器件 | |
| KR20080014328A (ko) | 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법 | |
| KR100846599B1 (ko) | 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법 | |
| KR100932937B1 (ko) | 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법 | |
| KR20080078409A (ko) | 평판 디스플레이 장치 및 그 제조 방법 | |
| KR100787439B1 (ko) | 유기 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 유기 발광디스플레이 장치 | |
| KR100719555B1 (ko) | 박막 트랜지스터, 그 박막 트랜지스터를 포함한 유기 발광표시장치 및 그 박막 트랜지스터에 이용되는 다결정 반도체결정화 방법 | |
| KR101097323B1 (ko) | 결정화 방법, 박막 트랜지스터 제조 방법 및 표시 장치 제조 방법 | |
| KR100749421B1 (ko) | 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 표시 장치 | |
| US9349978B2 (en) | Organic light emitting display device and method of manufacturing the same | |
| KR100626087B1 (ko) | 유기 발광 표시 장치 | |
| KR100563060B1 (ko) | 박막 트랜지스터를 구비한 평판표시장치 | |
| KR100659124B1 (ko) | 유기 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 유기 발광디스플레이 장치 | |
| KR100647606B1 (ko) | 전계 발광 디스플레이 장치의 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120730 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130731 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160801 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180802 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190801 Year of fee payment: 13 |