專利名稱：有機(jī)薄膜晶體管陣列及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)薄膜晶體管陣列板及其制造方法。
背景技術(shù)：
使用有機(jī)半導(dǎo)體的電學(xué)場(chǎng)效應(yīng)晶體管已經(jīng)作為下一代顯示器的驅(qū)動(dòng)器件而被研究。
有機(jī)半導(dǎo)體材料可以分為低分子化合物和高分子化合物。低分子化合物包括低聚噻吩(oligothiophene)、并五苯(pentacene)、酞青(phthalocyanine)和C6O。高分子化合物包括聚噻吩(polythiophene)和聚乙烯基噻吩(polythienylenevinylene)。
一般來(lái)說(shuō)，基于低分子有機(jī)半導(dǎo)體材料的有機(jī)薄膜晶體管顯示出在0.05-1.5cm2/Vs范圍內(nèi)的高的遷移率和高的開(kāi)/關(guān)電流比。然而，由于采用了真空淀積工藝，使得低分子半導(dǎo)體層的形成工藝略為復(fù)雜。并且因此使低分子半導(dǎo)體在大規(guī)模生產(chǎn)方面存在缺點(diǎn)。
相反地，基于高分子半導(dǎo)體材料有機(jī)薄膜晶體管盡管由于其溶液可加工性(solution processibility)，例如鍍膜和噴墨印刷工藝，使其具有適合大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，但卻顯示出在0.001-0.1cm2/Vs范圍內(nèi)的低遷移率。
最近，一些有機(jī)半導(dǎo)體材料顯示出好的可加工性或溶液可加工性，和好的TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶體管)特性例如高的遷移率和開(kāi)關(guān)電流比。且盡管很多具有好的可加工性和好的電學(xué)特性的半導(dǎo)體材料被發(fā)展用于底部柵極結(jié)構(gòu)，也有一些被發(fā)展用于頂部柵極結(jié)構(gòu)。
當(dāng)有機(jī)薄膜晶體管被暴露于光中時(shí)會(huì)顯示出光漏電流，所以盡管具有頂部柵極結(jié)構(gòu)的有機(jī)薄膜晶體管有好的特性，但不能用于LCD(Liquid CrystalDisplay，液晶顯示器)顯示器，因?yàn)長(zhǎng)CD中使用了背照明單元。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種有機(jī)薄膜晶體管陣列板，其包括一襯底；一安置在襯底上包括一源極的數(shù)據(jù)線；一形成在襯底上且與數(shù)據(jù)線分隔開(kāi)的漏極；一安置在源極和漏極上的有機(jī)半導(dǎo)體；一形成在有機(jī)半導(dǎo)體上的柵絕緣體；形成在柵絕緣體上包括一柵極的柵線；一形成在柵線上且在漏極上有第一接觸孔的鈍化層；和一通過(guò)第一接觸孔連接到漏極上的像素電極。所述有機(jī)薄膜晶體管陣列板還包括一安置在有機(jī)半導(dǎo)體下面的不透明的光阻隔元件。
所述有機(jī)薄膜晶體管陣列板可以還包括一具有用于限制有機(jī)半導(dǎo)體的開(kāi)口的隔板。該隔板可以具有一第二接觸孔，與第一接觸孔一起暴露出漏極。柵絕緣體可以被限制在開(kāi)口中。
在一個(gè)實(shí)施例中，不透明的光阻隔元件在襯底上形成，與有機(jī)半導(dǎo)體對(duì)準(zhǔn)。
所述有機(jī)薄膜晶體管陣列板可以還包括一安置在有機(jī)半導(dǎo)體和光阻隔元件中間的絕緣層。
柵絕緣體可以包括從由下面構(gòu)成的組中選擇的至少一個(gè)氧化硅、氮化硅、馬來(lái)酰亞胺-苯乙烯、聚乙烯基酚(PVP)和改進(jìn)的氰乙基支鏈淀粉(m-CEP)；柵絕緣體可以包括一有機(jī)材料。
所述有機(jī)半導(dǎo)體可以包括從由下面構(gòu)成的組中選擇的至少一個(gè)并四苯、并五苯及其具有取代基的衍生物；具有四到八個(gè)以噻吩環(huán)的2位和5位相連的噻吩的低聚噻吩；苝四羧酸二酐(PTCDA)、萘四羧酸二酐(NTCDA)，及其酰亞胺衍生物；金屬化的酞菁及其鹵化衍生物；亞噻吩基和亞乙烯基的低共聚物和共聚物；區(qū)域有規(guī)聚噻吩；苝、蒄，及其具有取代基的衍生物；和具有至少一個(gè)烴鏈的上述材料的芳香環(huán)和雜芳香環(huán)，所述烴鏈具有一到三十個(gè)碳原子。
柵極可以基本上完全覆蓋柵絕緣體。
所述有機(jī)薄膜晶體管陣列板可以還包括一形成在數(shù)據(jù)線和漏極下面的絕緣層；一形成在該絕緣層下面的彩色濾色片；且光阻隔元件形成在該彩色濾色片下面并與有機(jī)半導(dǎo)體對(duì)準(zhǔn)。
所述薄膜晶體管陣列板可以還包括一形成在鈍化層下面的彩色濾色片。
提供了一種有機(jī)薄膜晶體管陣列板的制造方法，其包括在襯底上形成一光阻隔元件；且在光阻隔元件上形成第一絕緣層，在第一絕緣層上形成一包括一源極和一漏極的數(shù)據(jù)線；形成一隔板，該隔板具有一部分暴露出源極和漏極的開(kāi)口和一暴露出漏極的接觸孔；在開(kāi)口中形成一有機(jī)半導(dǎo)體，該有機(jī)半導(dǎo)體與所述光阻隔元件對(duì)準(zhǔn)；在有機(jī)半導(dǎo)體上形成一柵絕緣體；在柵線上形成一鈍化層；并在鈍化層上形成一像素電極。
有機(jī)半導(dǎo)體的形成和柵絕緣體的形成可以包括噴墨印刷。
隔板可以包括有機(jī)絕緣材料。
所述方法可以還包括在第一絕緣層上形成第二絕緣層，第一絕緣層是有機(jī)絕緣材料且第二絕緣層是無(wú)機(jī)絕緣材料。
所述方法還包括在數(shù)據(jù)線和漏極下面或者鈍化層下面形成彩色濾色片。


通過(guò)參考附圖詳細(xì)描述實(shí)施例，可以使本發(fā)明更為明顯，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)TFT陣列板的布局圖；圖2是圖1中所示的有機(jī)TFT陣列板沿II-II’線的剖面圖；圖3、圖5、圖7、圖9、圖11和圖13是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例、圖1和圖2中所示的有機(jī)TFT陣列板制造方法的中間步驟的布局圖；圖4是圖3中所示的TFT陣列板沿IV-IV’線的剖面圖；圖6是圖5中所示的TFT陣列板沿VI-VI’線的剖面圖；圖8是圖7中所示的TFT陣列板沿VIII-VIII’線的剖面圖；圖10是圖9中所示的TFT陣列板沿X-X’線的剖面圖；圖12是圖11中所示的TFT陣列板沿XII-XII’線的剖面圖；圖14是圖13中所示的TFT陣列板沿XIV-XIV’線的剖面圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)TFT陣列板的布局圖；圖16是圖15中所示的TFT陣列板沿XVI-XVI’線的剖面圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的TFT陣列板的布局圖；且圖18是圖17中所示的有機(jī)TFT陣列板沿XVIII-XVIII’線的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖更充分地描述本發(fā)明，其中將示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以具體實(shí)施為不同的形式，且不應(yīng)該局限于此處給出的在附圖中，為了清楚起見(jiàn)，放大了層和區(qū)域的厚度。相同的數(shù)字始終代表相同的元件。應(yīng)該明白，當(dāng)一個(gè)元件例如一個(gè)層、區(qū)域或是襯底被提到是在另一個(gè)元件“上面”，它可以是直接位于另一個(gè)元件上，也可能存在中間元件。與之不同的是，當(dāng)一個(gè)元件被提到是“直接”在另一個(gè)元件上，就不存在中間元件。
將參考圖1和圖2詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)TFT陣列板。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)有機(jī)TFT陣列板的布局圖，且圖2是圖1所示的有機(jī)TFT陣列板沿II-II’線的剖面圖。
在襯底110例如透明玻璃、硅或塑料上形成多個(gè)光阻隔島120。該光阻隔島120優(yōu)選由不透明材料如鉻、鉬或其合金制成，使得從安置在襯底110下面或在襯底110側(cè)面處的背照明單元(未示出)發(fā)射的光被光阻隔島120阻隔。光阻隔島120可以具有多層結(jié)構(gòu)。
在光阻隔島120和襯底110上形成一個(gè)絕緣層111。該絕緣層111優(yōu)選具有平坦表面以補(bǔ)償由光阻隔島120引起的高度差異，且絕緣層111具有低的介電常數(shù)以減小光阻隔島120與其他導(dǎo)體之間的寄生電容。此外，優(yōu)選地，絕緣層111與有機(jī)半導(dǎo)體之間具有好的接觸特性、保護(hù)有機(jī)半導(dǎo)體的特性、且具有高透光率。絕緣層111優(yōu)選由有機(jī)絕緣體例如聚丙烯有機(jī)化合物或苯基環(huán)丁烯(BCB)或者由無(wú)機(jī)絕緣體例如氧化硅或氮化硅制成。
在絕緣層111上形成多條數(shù)據(jù)線171和多個(gè)漏極175。
數(shù)據(jù)線171傳送數(shù)據(jù)信號(hào)并在基本縱向上延伸與柵線121交叉。數(shù)據(jù)線171中的每一條都包括多個(gè)向柵極124突出的源極173，和一個(gè)具有一個(gè)用于與另一層或一個(gè)外部驅(qū)動(dòng)電路接觸的大的區(qū)域的端部179?？梢栽谝粋€(gè)撓性印制電路(FPC)膜上安置用于產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路(未示出)，該膜可以附屬于襯底110、直接安置在襯底110上，或者集成在襯底110上?？梢詫⒁或?qū)動(dòng)電路集成在襯底110上，數(shù)據(jù)線171可以延伸以被連接到該驅(qū)動(dòng)電路。
將漏極175與數(shù)據(jù)線171隔開(kāi)，且安置在源極173關(guān)于柵極124相對(duì)的一側(cè)。
數(shù)據(jù)線171和漏極175優(yōu)選由包含鋁的金屬例如鋁和鋁合金、包含銀的金屬例如銀和銀合金、包含銅的金屬例如銅和銅合金、包含金的金屬例如金和金合金、包含鉬的金屬例如鉬和鉬合金、鎳、鉻、鈦、鉭或銦錫氧化物(ITO)制成。然而，它們可以具有一個(gè)包括物理性質(zhì)不同的兩個(gè)導(dǎo)電膜(未示出)的多層結(jié)構(gòu)。兩個(gè)膜中的一個(gè)優(yōu)選由低電阻率的材料制成以減小信號(hào)延遲或電壓降，且另一個(gè)薄膜優(yōu)選由與其他材料例如有機(jī)半導(dǎo)體、ITO或銦鋅氧化物(IZO)之間具有好的物理、化學(xué)和電學(xué)接觸特性的材料制成。然而，數(shù)據(jù)線171和漏極175可以由各種金屬或?qū)w制成。
數(shù)據(jù)線171和漏極175具有傾斜的邊緣輪廓，且其傾角約在30-80度的范圍內(nèi)。
在絕緣層111、數(shù)據(jù)線171和漏極175上形成隔板160。
隔板160具有多個(gè)開(kāi)口164和多個(gè)接觸孔162和165。開(kāi)口164設(shè)置在在光阻隔島120上，并且暴露源極173的一部分、漏極175的一部分和安置在源極173和漏極175之間的絕緣層111的一部分。接觸孔165和162分別暴露出漏極175和數(shù)據(jù)線171的端部179，且它們具有傾斜的側(cè)壁。
隔板160優(yōu)選由聚丙烯光敏有機(jī)絕緣材料制成且具有2-5微米范圍的厚度。
隔板160可以被省略。
在隔板160的開(kāi)口164中形成多個(gè)有機(jī)半導(dǎo)體島154。該有機(jī)半導(dǎo)體島154接觸源極173和漏極175，且它們被光阻隔島120完全覆蓋。
有機(jī)半導(dǎo)體島154可以包括在水溶液或有機(jī)溶劑中可溶的高分子化合物或低分子化合物，且在這種情況下，有機(jī)半導(dǎo)體島154可以通過(guò)(噴墨)印刷形成。然而，有機(jī)半導(dǎo)體島154可以通過(guò)包括旋涂(spin coating)的淀積法和通過(guò)包括或不包括刻蝕的光刻(lithography with or without etch)法形成，且在這種情況下，隔板160可以被省略。
有機(jī)半導(dǎo)體島154可以由并四苯或并五苯或其具有取代基的衍生物制成。作為另外一種選擇，有機(jī)半導(dǎo)體島154可以由包含四到八個(gè)以噻吩環(huán)的2位和5位相連的噻吩的低聚噻吩制成。
有機(jī)半導(dǎo)體島154可以由苝四羧酸二酐(PTCDA)、萘四羧酸二酐(NTCDA)及其酰亞胺衍生物制成。
有機(jī)半導(dǎo)體島154可以由金屬化的酞青或其鹵化衍生物制成。金屬化的酞青可以包括銅、鈷、鋅等。
有機(jī)半導(dǎo)體島154可以由亞噻吩基或亞乙烯基的低共低聚物或共聚物制成。此外，有機(jī)半導(dǎo)體島154可以由區(qū)域有規(guī)聚噻吩制成。
有機(jī)半導(dǎo)體島154可以由苝、蒄，或其具有取代基的衍生物制成。
有機(jī)半導(dǎo)體島154可以由具有至少一個(gè)烴鏈的上述材料的芳香環(huán)和雜芳香環(huán)制成，所述烴鏈具有一到三十個(gè)碳原子。
在絕緣層111與有機(jī)半導(dǎo)體島154之間可以安置一個(gè)無(wú)機(jī)絕緣層(未示出)，其優(yōu)選由氮化硅制成，用以阻止有機(jī)絕緣層111中的有機(jī)雜質(zhì)進(jìn)入有機(jī)半導(dǎo)體島154中。
在有機(jī)半導(dǎo)體島154上形成多個(gè)柵絕緣體140。該柵絕緣體140被限制在隔板160的開(kāi)口164中，且完全覆蓋所述有機(jī)半導(dǎo)體島154。
柵絕緣體140還可以包括在水溶液或有機(jī)溶劑中可溶的高分子化合物或低分子化合物，且因此，柵絕緣體140可以通過(guò)(噴墨)印刷形成。此時(shí)，優(yōu)選柵極絕緣體140與有機(jī)半導(dǎo)體島154之間具有弱的親合性，使得柵絕緣體140和所述有機(jī)半導(dǎo)體島154中的一個(gè)在柵絕緣體140和所述有機(jī)半導(dǎo)體島154中的另一個(gè)的溶劑里是可溶的。柵絕緣體140還可以通過(guò)包括自旋涂的淀積法和通過(guò)包括或不包括刻蝕的光刻法形成。在這種情況下，隔板160可以被省略，且柵絕緣體140可以彼此連接。
柵絕緣體140可以由無(wú)機(jī)或有機(jī)絕緣體制成。無(wú)機(jī)絕緣體的例子包括可具有一個(gè)用十八基三氯硅烷(OTS)處理過(guò)的表面的氮化硅(SiNx)和二氧化硅。有機(jī)絕緣體的例子包括馬來(lái)酰亞胺-苯乙烯、聚乙烯基酚(PVP)和改進(jìn)的氰乙基支鏈淀粉(m-CEP)。
在柵絕緣體140和隔板160上形成多條柵線121。
柵線121傳送柵信號(hào)且沿基本橫向的方向延伸與數(shù)據(jù)線171交叉。每一條柵線121都包括多個(gè)向上突起的柵極124，和一個(gè)具有一個(gè)用于與另一層或一個(gè)外部驅(qū)動(dòng)電路接觸的大的區(qū)域的端部129。柵極124完全覆蓋柵絕緣體140和有機(jī)半導(dǎo)體島154。
可以在FPC膜上安置一個(gè)用于產(chǎn)生柵信號(hào)的柵驅(qū)動(dòng)電路(未示出)，該FPC膜可以附屬于襯底110、直接安置在襯底110上、或者集成在襯底110上?？梢詫⒁或?qū)動(dòng)電路集成在襯底110上，柵線121可以延伸以被連接到該驅(qū)動(dòng)電路。
一個(gè)柵極124、一個(gè)源極173、和一個(gè)漏極175連同一個(gè)有機(jī)半導(dǎo)體島154形成一個(gè)有機(jī)TFT，其具有一個(gè)形成在安置于源極173和漏極175之間的有機(jī)半導(dǎo)體島154上的溝道。由于有機(jī)半導(dǎo)體島154被柵極124和光阻隔島120完全覆蓋，從而有機(jī)半導(dǎo)體島154都被從外部光中基本上完全地遮蔽起來(lái)，因此由外部光引起的TFT的漏電流可以被阻止，以保護(hù)TFT的穩(wěn)定特性。
柵線121優(yōu)選由包含鋁的金屬如鋁及鋁合金、包含銀的金屬如銀及銀合金、包含金的金屬如金及金合金、包含銅的金屬如銅及銅合金、包含鉬的金屬如鉬及鉬合金、鉻、鈦或鉭制成。然而，它們可以具有一個(gè)包括物理性質(zhì)不同的兩個(gè)導(dǎo)電薄膜(未示出)的多層結(jié)構(gòu)。兩個(gè)薄膜中的一個(gè)優(yōu)選由低電阻率的材料制成以減小信號(hào)延遲或電壓降，且另一個(gè)薄膜優(yōu)選由與其他材料例如ITO或IZO之間具有好的物理、化學(xué)和電學(xué)接觸特性的材料制成。然而，柵線121可以由各種金屬或半導(dǎo)體制成。
柵線121的側(cè)面相對(duì)于襯底表面是傾斜的，且其傾角約在30-80度的范圍。
在柵線121和隔板160上形成一個(gè)鈍化層180。該鈍化層180優(yōu)選由無(wú)機(jī)絕緣體例如氮化硅或氧化硅、有機(jī)絕緣體或低介電的絕緣體制成。該有機(jī)絕緣體和低介電絕緣體優(yōu)選具有小于約4.0的介電常數(shù)，且所述的介電絕緣體包括一個(gè)由等離子增強(qiáng)的化學(xué)氣相淀積(PECVD)形成的Si:C:O和Si:O:F。用于鈍化層180的有機(jī)絕緣體可以具有光敏性且鈍化層180具有一平坦表面。
鈍化層180具有多個(gè)分別暴露出隔板160的接觸孔162和165的接觸孔182和185，以及多個(gè)暴露出柵線121的端部129的接觸孔181。
在鈍化層180上形成多個(gè)像素電極190和多個(gè)接觸支持部分81和82。它們優(yōu)選由透明導(dǎo)體例如ITO或IZO或反光導(dǎo)體例如銀或鋁制成。
像素電極190與漏極175通過(guò)接觸孔185物理地且電學(xué)地相連，使得像素電極190從漏極175接收數(shù)據(jù)電壓。被供給數(shù)據(jù)電壓的所述像素電極190與被供給公共電壓的相對(duì)顯示板(未示出)的公共電極(未示出)之間產(chǎn)生電場(chǎng)，該電場(chǎng)決定放入所述兩電極之間的液晶層(未示出)中液晶分子(未示出)的取向。一個(gè)像素電極190和公共電極形成一個(gè)電容器稱為“液晶電容器”，其在TFT被關(guān)閉之后存儲(chǔ)外加電壓。
像素電極190與柵線121和數(shù)據(jù)線171交疊以提高開(kāi)口率(aperture ratio)。
接觸支持部分81和82通過(guò)接觸孔181和182分別被連接到柵線121的端部129和數(shù)據(jù)線171的端部179。接觸支持部分81和82保護(hù)端部129和179，并提高端部129和179與外部器件之間的附著力。
同時(shí)，上述面對(duì)TFT陣列板的相對(duì)板包括一個(gè)提到過(guò)的作為黑矩陣以阻隔像素電極190與多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)彩色顯示的彩色濾色片(未示出)之間的光泄漏的光阻隔元件(未示出)，和上述公共電極。
下面將詳細(xì)描述上述有機(jī)TFT的操作(operation)。
當(dāng)沒(méi)有電壓加在柵極124上且源極173與漏極175之間沒(méi)有電壓差時(shí)，有機(jī)半導(dǎo)體島154中的載流子即空穴或電子是均勻分布的。當(dāng)在源極173和漏極175之間施加一電壓后，在有機(jī)半導(dǎo)體島154中產(chǎn)生電流，且當(dāng)施加的電壓較小時(shí)，電流總量與所加電壓成比例。當(dāng)在柵極124上施加一電壓(下文中稱為“柵極電壓”)后，載流子會(huì)對(duì)柵極電壓產(chǎn)生的電場(chǎng)發(fā)生響應(yīng)而移動(dòng)。根據(jù)柵極電壓的極性，載流子將離開(kāi)或流向柵極124以在有機(jī)半導(dǎo)體島154中靠近柵絕緣體140處形成一個(gè)不包括載流子的損耗層或者一個(gè)充滿載流子的積聚層。因此，可以通過(guò)控制柵極電壓的大小和極性來(lái)控制在有機(jī)半導(dǎo)體島154中流動(dòng)的電流。
下面將參考圖3到圖14描述圖1和圖2中所示的、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的TFT陣列板的制造方法。
圖3、圖5、圖7、圖9、圖11和圖13是圖1和圖2所示的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)TFT陣列板的制造方法的中間步驟布局圖，圖4是圖3中所示的TFT陣列板沿IV-IV’線的剖面，圖6是圖5中所示的TFT陣列板沿VI-VI’線的剖面圖，圖8是圖7中所示的TFT陣列板沿VIII-VIII，線的剖面圖，圖10是圖9中所示的TFT陣列板沿X-X’線的剖面圖，圖12是圖11中所示的TFT陣列板沿XII-XII’線的剖面圖，且圖14是圖13中所示的TFT陣列板沿XIV-XIV’線的剖面圖；參考圖3和圖4，在絕緣襯底110上通過(guò)淀積、光刻和刻蝕形成多個(gè)光阻隔島120。此后，在襯底110上覆蓋一個(gè)絕緣層111。
參考圖5和圖6，在絕緣層111上通過(guò)淀積、光刻和刻蝕形成多個(gè)包括源極173和端部179的數(shù)據(jù)線171以及多個(gè)漏極175。
參考圖7和圖8，在絕緣層111上通過(guò)旋涂等方法覆蓋一個(gè)光敏有機(jī)薄膜，且該有機(jī)薄膜通過(guò)光刻法形成圖案以形成隔板160，其具有安置在光阻隔島120上的多個(gè)開(kāi)口164，和暴露出數(shù)據(jù)線171的端部179及漏極175的多個(gè)接觸孔162和165。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，隔板160可以被省略。
參考圖9和圖10，通過(guò)噴墨印刷的方法在隔板160的開(kāi)口164中落下(drop)有機(jī)半導(dǎo)體以形成多個(gè)有機(jī)半導(dǎo)體島154。沒(méi)有隔板160時(shí)，可以通過(guò)淀積例如旋涂、光刻和刻蝕形成有機(jī)半導(dǎo)體島154。
隨后，通過(guò)噴墨印刷的方法在有機(jī)半導(dǎo)體島154上、隔板160的開(kāi)口164中滴入液體有機(jī)絕緣體以形成多個(gè)柵絕緣體140。沒(méi)有隔板160時(shí)，可以通過(guò)淀積例如旋涂、光刻和刻蝕形成柵絕緣體140。
參考圖11和圖12，通過(guò)淀積、光刻和刻蝕，在柵絕緣體140和隔板160上形成多個(gè)包括柵極124和端部129的柵線121。
參考圖13和圖14，淀積鈍化層180并通過(guò)光刻和刻蝕形成圖樣，以形成多個(gè)分別暴露出柵線121的端部129、數(shù)據(jù)線171的端部179和漏極175的接觸孔181、182和185。
最后，通過(guò)淀積、光刻和刻蝕在鈍化層180上形成如圖1和圖2所示的多個(gè)像素電極190和多個(gè)接觸支持部分81和82。
下面將參考圖15和圖16詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)TFT。
圖15是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)TFT陣列板的布局圖，且圖16是圖15中所示的TFT陣列板沿XVI-XVI’線的剖面圖。
如圖15和圖16中所示，根據(jù)此實(shí)施例的有機(jī)TFT陣列板的層狀結(jié)構(gòu)與圖1和圖2中所示的幾乎相同。
也就是說(shuō)，在襯底110上形成一個(gè)低絕緣層111。在此較低的絕緣層111上形成多條包括源極173和端部179的數(shù)據(jù)線171以及多個(gè)漏極175，在其上形成一個(gè)具有多個(gè)開(kāi)口164的隔板160。在隔板160的開(kāi)口164中依次形成多個(gè)有機(jī)半導(dǎo)體島154和多個(gè)柵絕緣體140，并在其上形成多個(gè)包括柵極124和端部129的柵線121。在柵線121和隔板160上形成一個(gè)鈍化層180。該鈍化層180具有多個(gè)接觸孔181，且鈍化層180和隔板160具有多個(gè)接觸孔182和185。在鈍化層180上形成多個(gè)像素電極190和多個(gè)接觸支持部分81和82。
與圖1和圖2中所示的有機(jī)TFT陣列板不同，一個(gè)具有多個(gè)面對(duì)所述像素電極190的開(kāi)口的光阻隔元件220代替了多個(gè)光阻隔島120。
在襯底110上和光阻隔元件220的開(kāi)口中形成多個(gè)彩色濾色片230。該彩色濾色片230可以代表基礎(chǔ)色例如紅、綠和藍(lán)。
此外，在下絕緣層111上形成一個(gè)上絕緣層112，其優(yōu)選由無(wú)機(jī)絕緣材料例如氮化硅制成。上絕緣層112阻止可能由光敏有機(jī)材料制成的下絕緣層111中的有機(jī)雜質(zhì)進(jìn)入所述有機(jī)半導(dǎo)體島154。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的如圖15和圖16所示的有機(jī)TFT的制造方法與圖3到圖14所述的幾乎相同。
通過(guò)淀積和構(gòu)圖不透明材料例如鉻，在絕緣襯底110上形成一個(gè)光阻隔元件220。此后，對(duì)包括彩色顏料例如紅色、綠色或藍(lán)色顏料的絕緣薄膜分別重復(fù)進(jìn)行淀積和構(gòu)圖，以形成多個(gè)彩色濾色片230。然后，如圖3到圖14所示，形成剩余元件。
圖1到圖14所示的有機(jī)TFT陣列板及其制造方法的許多上述特點(diǎn)對(duì)圖15和圖16中所示的有機(jī)TFT陣列板及其制造方法可能也是適合的。
下面將參考圖17和圖18詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)TFT陣列板。
圖17是根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的TFT陣列板的布局圖，且圖18是圖17中所示的有機(jī)TFT陣列板沿XVIII-XVIII’線的剖面圖。
如圖17和18所示，根據(jù)此實(shí)施例的有機(jī)TFT陣列板的層狀結(jié)構(gòu)與圖1和圖2中所示的幾乎相同。
也就是說(shuō)，在襯底110上形成多個(gè)光阻隔島120，且其上形成一個(gè)絕緣層111。在該絕緣層111上形成多個(gè)包括源極173和端部179的數(shù)據(jù)線171以及多個(gè)漏極175，且其上形成一個(gè)具有多個(gè)開(kāi)口164的隔板160。在隔板160的開(kāi)口164處依次形成多個(gè)有機(jī)半導(dǎo)體島154和多個(gè)柵導(dǎo)體140，且其上形成多條包括柵極124和端部129的柵線121。在柵線121和隔板160上形成鈍化層180。該鈍化層180具有多個(gè)接觸孔182，且鈍化層180和隔板160具有多個(gè)接觸孔182和185。在鈍化層180上形成多個(gè)像素電極190和多個(gè)接觸支持部分81和82。
與圖1和圖2中所示的有機(jī)TFT陣列板不同，在隔板160和柵線121上形成多個(gè)彩色濾色片230，所述彩色濾色片230具有多個(gè)開(kāi)口，暴露出由隔板160劃分出的、接觸孔185的較低部分，且在柵線121的端部129和數(shù)據(jù)線171的端部179所在的周邊區(qū)域，沒(méi)有彩色濾色片230。彩色濾色片230可以在數(shù)據(jù)線171上彼此交疊，以阻隔所述像素電極190之間的光泄漏。
圖1到圖14所示的有機(jī)TFT陣列板及其制造方法的許多上述特點(diǎn)對(duì)圖17和圖18中所示的有機(jī)TFT陣列板及其制造方法可能也是適合的。
在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，所述光阻隔島120或光阻隔元件220被安置在有機(jī)半導(dǎo)體島154下面，且柵極124被安置在有機(jī)半導(dǎo)體島154上，使得有機(jī)半導(dǎo)體島154上的入射光被光阻隔島120、光阻隔元件220和柵極124基本上完全地阻隔，因此保護(hù)有機(jī)TFT的穩(wěn)定特性。此外，有機(jī)半導(dǎo)體島154被隔板160劃分，使得制造工藝可以簡(jiǎn)化。此外，由于隔板、絕緣層和鈍化層可以由有機(jī)材料制成，可以通過(guò)非刻蝕的光刻形成，使制造工藝可以簡(jiǎn)化。
雖然上文中詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)此處描述的基本發(fā)明概念的許多變化和/或修改仍然屬于權(quán)利要求書中所定義的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)薄膜晶體管陣列板，包括一襯底；一形成在襯底上且包括一源極的數(shù)據(jù)線；一形成在襯底上且與所述數(shù)據(jù)線分隔開(kāi)的漏極；一安置在所述源極和漏極上的有機(jī)半導(dǎo)體；一形成在所述有機(jī)半導(dǎo)體上的柵絕緣體；一安置在柵絕緣體上包括柵極的柵線；一鈍化層，其形成在柵線上且在漏極上具有第一接觸孔；一通過(guò)所述第一接觸孔連接到所述漏極的像素電極；和一安置在所述有機(jī)半導(dǎo)體下面的不透明的光阻隔元件。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管陣列板，還包括一具有用于限制所述有機(jī)半導(dǎo)體的開(kāi)口的隔板。
3.如權(quán)利要求2所述的有機(jī)薄膜晶體管陣列板，其中所述隔板具有一第二接觸孔，與所述第一接觸孔一起暴露出所述漏極。
4.如權(quán)利要求2所述的有機(jī)薄膜晶體管陣列板，其中所述柵絕緣體被限制在開(kāi)口中。
5.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管陣列板，其中所述不透明光阻隔元件在襯底上與所述有機(jī)半導(dǎo)體對(duì)準(zhǔn)形成。
6.如權(quán)利要求5所述的有機(jī)薄膜晶體管陣列板，還包括一安置在所述有機(jī)半導(dǎo)體與所述光阻隔元件之間的絕緣層。
7.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管陣列板，其中所述柵絕緣體包括從由下面構(gòu)成的組中選擇的至少一個(gè)氧化硅、氮化硅、馬來(lái)酰亞胺-苯乙烯、聚乙烯基酚和改進(jìn)的氰乙基支鏈淀粉。
8.如權(quán)利要求7所述的有機(jī)薄膜晶體管陣列板，其中所述柵絕緣體包括一有機(jī)材料。
9.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管陣列板，其中所述有機(jī)半導(dǎo)體包括從由下面構(gòu)成的組中選擇的至少一個(gè)并四苯、并五苯及其具有取代基的衍生物；具有四到八個(gè)以噻吩環(huán)的2位和5位相連的噻吩的低聚噻吩；苝四羧酸二酐、萘四羧酸二酐，及其酰亞胺衍生物；金屬化的酞菁及其鹵化衍生物；亞噻吩基和亞乙烯基的低共聚物和共聚物；區(qū)域有規(guī)聚噻吩；苝、蒄，及其具有取代基的衍生物；和具有至少一個(gè)烴鏈的上述材料的芳香環(huán)和雜芳香環(huán)，所述烴鏈具有一到三十個(gè)碳原子。
10.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管陣列板，其中所述柵極基本上完全覆蓋柵絕緣體。
11.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管陣列板，還包括一形成在所述數(shù)據(jù)線和漏極下面的絕緣層；一形成在所述絕緣層下面的彩色濾色片；和形成在所述彩色濾色片下面且與所述有機(jī)半導(dǎo)體對(duì)準(zhǔn)的光阻隔元件。
12.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管陣列板，還包括一形成在所述鈍化層下面的彩色濾色片。
13.一種制造有機(jī)薄膜晶體管陣列板的方法，該方法包括在襯底上形成一光阻隔元件；在光阻隔元件上形成一第一絕緣層；在第一絕緣層上形成一包括一源極和一漏極的數(shù)據(jù)線；形成一隔板，該隔板具有部分暴露出源極和漏極的開(kāi)口和暴露出漏極的接觸孔；在所述開(kāi)口中形成一有機(jī)半導(dǎo)體，該有機(jī)半導(dǎo)體與所述光阻隔元件對(duì)準(zhǔn)；在所述有機(jī)半導(dǎo)體上形成一柵絕緣體；在柵絕緣體上形成一包括一柵極的柵線；在柵線上形成一鈍化層；且在鈍化層上形成一像素電極。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述有機(jī)半導(dǎo)體的形成包括噴墨印刷。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述柵絕緣體的形成包括噴墨印刷。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述隔板包括有機(jī)絕緣材料。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括在第一絕緣層上形成第二絕緣層，所述第一絕緣層是有機(jī)絕緣材料且所述第二絕緣層是無(wú)機(jī)絕緣材料。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括在所述數(shù)據(jù)線和漏極下面形成一彩色濾色片。
19.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括在所述鈍化層下面形成一彩色濾色片。
全文摘要
提供了一種有機(jī)薄膜晶體管陣列板，其包括一襯底；一形成在襯底上且包括一源極的數(shù)據(jù)線；一形成在襯底上且與所述數(shù)據(jù)線分隔開(kāi)的漏極；一安置在所述源極和漏極上的有機(jī)半導(dǎo)體；一形成在所述有機(jī)半導(dǎo)體上的柵絕緣體；一安置在所述柵絕緣體上包括一柵極的柵線；一形成在所述柵線上且在所述漏極上具有一第一接觸孔的鈍化層；一通過(guò)所述第一接觸孔連接到所述漏極的像素電極；和一安置在所述有機(jī)半導(dǎo)體下面的不透明的光阻隔元件。
文檔編號(hào)H01L51/40GK1761067SQ20051008756
公開(kāi)日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2005年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月15日
發(fā)明者李容旭, 金保成, 柳旻成, 洪雯杓 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社