CN209357702U - 显示装置的制造装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型应对因母板内的退火温度的偏差而引起的TFT的阈值电压(Vth)的偏差。一种显示装置的制造方法以及其装置,其包括如下的工序:在基板形成氧化物半导体,将所述氧化物半导体退火,此后对氧化物半导体进行图案化,该显示装置的制造装置的特征在于,在所述退火的升温时,由多个第一销(5201)支承所述基板(400),多个第一销(5201)配置为具有第一间隔,在所述退火的降温时,由多个第二销(520)支承所述基板(400),多个第二销(520)配置为具有第二间隔,在俯视观察的情况下,所述第二销位于与所述多个第一销的中点相距所述多个第一销之间距离的10%以内。
Description
技术领域
本实用新型涉及利用基于氧化物半导体的薄膜晶体管的显示装置的制造装置。
背景技术
有机EL显示装置针对每一个像素配置作为开关元件的第一TFT(薄膜晶体管(ThinFilm Transistor),以下称为TFT)来控制数据信号的获取,并由作为驱动元件的第二TFT对流过发光元件的电流进行控制。另外,有时也由TFT构成驱动电路。
在液晶显示装置中,针对每一个像素配置TFT来作为开关元件,并控制数据信号的获取。另外,有时也由TFT构成驱动电路。
由于氧化物半导体能够通过300℃~350℃程度的比较低温的工艺而形成,所以能够使用聚酰亚胺等的树脂基板来形成。就有机EL显示装置或液晶显示装置而言,若一个一个地制造则效率很低,在较大的母板上配置并形成大量的单元(Cell),单元在完成之后从母板分离。
母板由玻璃基板形成,在母板的上方形成有很多层,经过很多次的烘烤工艺。因此,母板的烘烤工艺成为显示装置的特性变动的主要原因。在专利文献1中记载有玻璃基板的加热方法。
专利文献1:日本特开平10-287436号公报
构成TFT的氧化物半导体在通过溅射而形成于基板上之后,在大气中,在例如300℃~350℃下进行退火,使特性稳定。若退火条件不同,则TFT的特性会变化。例如,阈值电压Vth或迁移率会受到影响。
特别是,在有机EL显示装置中,驱动TFT的阈值电压很重要,若阈值电压发生偏差,则图像很难再现。另外,若氧化物半导体的迁移率发生偏差,则TFT的响应速度发生偏差,因此会对图像的再现性产生影响。
实用新型内容
本实用新型的课题在于,实现一种减轻因母板在烘烤时的温度分布的影响而产生的TFT特性的偏差,从而能够在母板上形成TFT特性均匀的显示装置的制造方法。
TFT的特性不仅受到烘烤条件的影响,而且还受到因刻蚀条件引起的TFT的尺寸的偏差等的影响。当工艺固定时,会在母板上的固定的部位产生这种变动。
本实用新型的另一课题在于,实现一种能够根据退火条件对因烘烤以外的主要原因导致的TFT特性的变动进行修正的制造方法。
本实用新型是为了克服上述课题而提出的,主要的具体手段如下。
(1)一种显示装置的制造装置,其包括对形成了氧化物半导体的基板进行将所述氧化物半导体退火的工序,所述显示装置的制造装置特征在于,在所述退火的升温时,由多个第一销支承所述基板,所述多个第一销配置为在第一方向上具有第一间隔且在第二方向上具有第二间隔,在所述退火的降温时,由多个第二销支承所述基板,所述多个第二销配置为在所述第一方向上具有第三间隔且在所述第二方向上具有第四间隔,在俯视观察的情况下,所述第二销位于与根据在所述第一方向上排列的相邻多个所述第一销的中点以及在所述第二方向上排列的相邻多个所述第一销的中点而规定的坐标位置相距规定距离,所述规定距离在相邻的多个所述坐标位置之间的距离的10%以内。
(2)一种显示装置的制造装置,其包括对形成了氧化物半导体的基板进行将所述氧化物半导体退火的工序,所述显示装置的制造装置的特征在于,在所述退火中,所述基板由多个销支承,所述多个销由金属形成,在将所述多个销各自的直径设置为的情况下,在俯视观察的情况下,所述多个销的间距是以下。
(3)一种显示装置的制造装置,其包括对形成了氧化物半导体的基板进行用于将所述氧化物半导体退火的工序,所述显示装置的制造装置的特征在于,在所述退火中,能够进行基板内的温度的区域控制,在所述退火中,所述基板由多个销支承,所述多个销由金属形成,在将所述多个销的各自的直径设置为的情况下,在俯视观察的情况下,所述多个销的间距是
附图说明
图1是有机EL显示装置的俯视图。
图2是有机EL显示装置的显示区域的剖视图。
图3是有机EL显示装置的像素部的等效电路。
图4是TFT的传输特性的例子。
图5是示出母板的例子的俯视图。
图6是退火的温度曲线的例子。
图7是示出升温时的退火炉的例子的剖视图。
图8是示出图7的问题点的俯视图。
图9是示出降温时的退火炉的例子的剖视图。
图10是示出实施例1的降温时的退火炉的剖视图。
图11是示出实施例1的降温时的基板中的销的位置的俯视图。
图12是实施例2的退火炉的剖视图。
图13是实施例2的销的剖视图。
图14是实施例2的另一方式的销的剖视图。
图15是示出实施例2中的销的配置的例子的俯视图。
图16是实施例2的另一方式的退火炉的剖视图。
图17是实施例2的又一方式的退火炉的剖视图。
图18是实施例2的再一方式的退火炉的剖视图。
图19是实施例3的退火炉的剖视图。
图20是示出实施例3中的喷嘴配置俯视图。
图21是示出实施例4的退火炉的剖视图。
图22是示出实施例5的退火炉的剖视图。
图23是示出实施例5的销配置的例子的立体图。
图24是示出实施例5的销配置的例子的俯视图。
图25是图24的A-A剖视图。
图26是图24的B-B剖视图。
图27是示出实施例5的销配置的另一例的俯视图。
图28是示出实施例5的销配置的又一例的俯视图。
附图标记说明:
1…显示面板单元,10…显示区域,11…扫描线,12…影像信号线,13…电源线,14…像素,15…阴极线,20…扫描线驱动电路,21…电流供给区域,30…端子区域,31…驱动IC,32…柔性布线基板,40…密封材料,100…TFT基板,101…基底膜,102…半导体层,103…栅极绝缘膜,104…栅极电极,105…层间绝缘膜,106…漏极电极,107…源极电极,108…有机钝化膜,109…反射电极,110…阳极,111…隔堤,112…有机EL层,113…阴极,114…保护膜,115…粘合材料,116…圆偏振片,121…通孔,122…通孔,123…通孔,130…通孔,400…母板,410…高温度区域,420…Vth不同的区域,500…退火炉,501…下炉壁,502…上炉壁,503…侧炉壁,505…闸门,510…加热器,511…辐射热,520…销,521…陶瓷,522…金属,525…销顶端,530…电源,540…喷嘴,541…高温气体,542…喷射孔,600…红外线加热器,610…悬挂构件,700…弹簧、汽缸,T1…开关TFT,T2…驱动TFT,Cs…积累电容,EL…有机EL元件
具体实施方式
针对具有使用了氧化物半导体的TFT的有机EL显示装置的制造方法来说明本实用新型,但本实用新型也能够应用于液晶显示装置。
实施例1
图1是应用本实用新型的有机EL显示装置的俯视图。在图1的有机EL显示装置中存在显示区域10和端子区域30。在显示区域10中,扫描线11沿横向(x方向)延伸并沿纵向(y方向)排列。另外,影像信号线12沿纵向延伸并沿横向排列。而且,电源线13沿纵向延伸并沿横向排列。在由扫描线11和影像信号线12、或者由扫描线11和电源线13围成的区域中形成有像素14。
在图1中,在显示区域10以外的部分形成有端子区域30,在端子区域30中安装有驱动IC31。驱动IC31布置影像信号并将影像信号供给至显示区域10。另外,在端子区域30上连接有用于向有机EL显示装置供给电源、信号的柔性布线基板32。
在图1中,在显示区域10的两侧形成有扫描线驱动电路20。另外,在显示区域10的上侧(y方向上侧)形成有电流供给区域21。电流从与端子区域30连接的柔性布线基板31被供给至电流总线,电流总线布置在显示区域10的上侧(y方向的上侧)的电流供给区域21。而且,电流从电流供给区域21通过电源线13而被供给至各像素14。这是为了避免布线集中在显示区域10的下侧。
图2是有机EL显示装置的显示区域的剖视图。在图2中,TFT基板100在有些情况下由玻璃形成,而在有些情况下由聚酰亚胺等树脂形成。即使在采用树脂基板的情况下,首先,也要在玻璃基板上形成树脂的TFT基板,在该TFT基板上形成TFT或有机EL层。然后,在有机EL显示装置完成之后,通过激光烧蚀等将玻璃基板从由树脂形成的TFT基板分离。因此,在制造工艺中,无论在哪种情况下都要在玻璃基板上形成各要素。
在树脂基板的情况下,由于能够使TFT基板100的厚度成为10μm~20μm,所以能够使其成为柔性显示装置。另外,在玻璃基板的情况下,若使厚度达到0.2mm以下,则也能够使其柔性地弯曲。
在TFT基板100的上方形成有基底膜101。基底膜101由氧化硅(以下称为SiO)膜和氮化硅(以下称为SiN)膜等的层叠膜形成,防止来自TFT基板100的杂质污染半导体层102。此外,在有些情况下,为了使对于水分等的屏障特性更加可靠,还会进一步地形成AlOx膜作为基底膜。
基底膜的最上层与氧化物半导体相接,但是氧化物半导体若与SiN膜相接则被还原,特性变得不稳定,因此,最上层由SiO膜形成。形成在基底膜101的上方的半导体层102由氧化物半导体形成。氧化物半导体102能够在聚酰亚胺的耐热温度即350℃左右的温度下形成。
将氧化物半导体中的光学透明且非晶体的氧化物半导体称为TAOS(TransparentAmorphous Oxide Semiconductor,透明非晶氧化物半导体)。在TAOS中有IGZO(IndiumGallium Zinc Oxide,氧化铟镓锌)、ITZO(Indium Tin Zinc Oxide,氧化铟锡锌)、ZnON(Zinc Oxide Nitride,氮氧锌),IGO(Indium Gallium Oxide,氧化铟镓)等。在本实用新型中,以使用IGZO作为氧化物半导体102的例子来进行说明。
氧化物半导体102通过溅射而形成。在对氧化物半导体102进行图案化之前,在300℃~350℃下进行退火,使氧化物半导体102的特性变得稳定。在此时的退火中,若在母板内发生温度偏差,则在使用了氧化物半导体102的TFT中的阈值电压Vh发生偏差,另外,氧化物半导体的迁移率等也发生偏差。其结果是,有机EL显示装置的显示特性发生偏差。本实用新型通过控制该氧化物半导体102的退火中的温度分布,在母板内形成特性均匀的有机EL显示装置。
在将氧化物半导体102退火之后,进行图案化。如后文说明的那样,在半导体层102中通过离子掺杂等形成有漏极1021和源极1022。覆盖半导体层102而形成有栅极绝缘膜103,在栅极绝缘膜103的上方形成栅极电极104。栅极电极104由例如MoW等形成,但是在想要将电阻设置得较小的情况下,使用由Ti等夹着Al的三明治结构。然后,以栅极电极104作为掩模来进行Ar原子等的离子注入,在半导体层102中形成漏极区域1021和源极区域1022。在半导体层102的内部,在栅极电极104的正下方形成沟道。
栅极绝缘膜103具有向氧化物半导体102供给氧的作用,栅极绝缘膜103由SiO形成。覆盖栅极电极104而形成层间绝缘膜105。在层间绝缘膜105的上方形成漏极电极121和源极电极122。在层间绝缘膜105以及栅极绝缘膜103上,形成有通孔121来连接漏极电极121与漏极区域1021,形成有通孔122来连接源极电极122与源极区域1022。
覆盖漏极电极121、源极电极122、层间绝缘膜105而形成有机钝化膜108。有机钝化膜108由丙烯酸树脂等的透明树脂形成。由于有机钝化膜108兼作平坦化膜,所以形成较厚,达到2μm~4μm。
在有机钝化膜108的上方层叠地形成反射膜109和阳极110。将反射膜109和阳极110的层叠体称为下部电极。反射膜109例如由反射率较高的银形成,阳极110由ITO(IndiumTin Oxide,氧化铟锡)形成。此外,在有机钝化膜108上形成通孔130来连接源极电极122与反射电极109。
覆盖下部电极地形成有隔堤111。隔堤111由丙烯酸树脂等的透明树脂形成。隔堤111的作用是防止在下部电极的上方形成的有机EL层112因下部电极的端部而产生断开、以及划分各像素。
在隔堤111所形成的空穴上形成有机EL层112。有机EL层112由空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层、电子注入层等多个层形成,各层为几nm~100nm左右的非常薄的膜。
覆盖有机EL层112而形成上部电极(阴极)113。阴极113在显示区域整面上共同形成。阴极113除了由作为透明导电膜的IZO(Indium Zinc Oxide,氧化铟锌)、ITO(IndiumTin Oxide,氧化铟锡)等形成以外,有时也会由银等金属的薄膜形成。
然后,为了防止来自阴极113侧的水分的侵入,用CVD(Chemical VaporDeposition,化学气相沉积)法由SiN覆盖阴极113而形成保护膜114。由于有机EL层112耐热能力弱,所以用于形成保护膜114的CVD通过100℃左右的低温CVD而形成。除此以外,为了机械性的保护,经常在保护膜114上层叠丙烯酸树脂等透明树脂膜。
顶部发光(Top Emission)型的有机EL显示装置由于具有反射电极109,其画面反射外光。为了防止这种情况,在表面配置偏振片116来防止外光的反射。偏振片116在一个面上具有粘合材料115,通过压接于保护膜114来与有机EL显示装置粘结。粘合材料114的厚度是10μm左右,偏振片115的厚度是100μm左右。
如此在玻璃基板上形成柔性显示装置之后,在TFT基板100由聚酰亚胺等树脂形成的情况下,向树脂的TFT基板100与玻璃基板的界面照射激光来从TFT基板100去除玻璃基板。通过这样,具有树脂基板的柔性显示装置完成。
图3是示出像素的结构的等效电路。在图3中,在由扫描线11、影像信号线12、电源线13围成的区域形成有像素14。在图3中,阴极线15沿横向延伸,但这是等效电路的表现方式,在实际的产品中,阴极在显示区域整面上以平面状存在。在像素内,由有机EL层形成的有机EL元件EL与用于驱动该有机EL元件EL的驱动TFT(T2)串联连接。在驱动TFT(T2)的栅极与漏极之间配置有积累电容Cs。根据积累电容Cs的电位,从驱动TFT(T2)向有机EL元件(EL)供给电流。
在图3中,选择TFT(T1)的栅极与扫描线11连接,T1根据扫描线11的导通(ON)、关断(OFF)信号而开关。当T1导通时,从影像信号线12供给影像信号,根据影像信号而在积累电容Cs中积累电荷,驱动TFT(T2)根据积累电容Cs的电位而被驱动,电流流过有机EL元件(EL)。
在图3中,若驱动TFT(T2)的阈值电压Vth变化,则即使相同的电荷在积累电容中积累,从驱动TFT(T2)流过有机EL元件EL的电流也会变化,图像的再现性受损。图4是使用了氧化物半导体的TFT的传输特性的例子。在图4中,横轴是栅极电压(Vg),纵轴是漏极电流Id。电流和电压的定义如图4的曲线图的下方的等效电路所示。漏极电流根据漏极电压Vd而变化,但是在图4中,以漏极电压是0.1V的情况为例进行比较。
阈值电压Vth是用于评价在漏极电压固定的情况下,栅极电压达到何种程度时漏极电流会流通的电压。在理想情况下,从Vg超过零时起漏极Id流出即可,但实际上考虑到工艺条件,在0V~1.0V的范围内,更加优选地,固定在0V~0.5V的范围内即可。
但是,阈值电压根据工艺条件的不同而产生偏差。进一步地,即使在基板内,根据部位的不同,工艺条件不同,因此,阈值电压Vth在基板内也会变化。将该阈值电压Vth的偏差定义为ΔVth。图4中ΔVth是指该阈值电压的偏差。
在现实的母板中,在相同基板内,阈值在例如0.4V~1.6V的范围内发生偏差。即,在将阈值电压设定为1.0V的情况下,ΔVth在±0.6V左右。该偏差对流过有机EL元件的电流产生很大的影响、即对图像特性产生较大的影响。
另外,有机EL显示装置采用如下的制造方法,即,在较大的母板400上形成大量的显示装置单元1,在显示装置单元1完成之后,将一个一个的单元1从母板400分离。图5是母板400的例子。图5是在母板400上形成有240个单元1的例子。母板400的大小如横径XX为例如1500mm,纵径YY为1850mm这样,非常大。
由于在母板400内形成大量的单元1,所以在单元之间,TFT的特性容易出现差异。特别是,阈值电压Vth的差异会产生深刻的问题。将一个一个的单元组装成有机EL显示装置,此时进行图像的调整。但是,若在有机EL显示装置之间阈值电压Vth的差异较大,则会发生无法调整有机EL显示装置的画质的情况。
通过溅射等方法,将氧化物半导体102形成于在母板400上形成的基底膜101的上方之后,进行图案化之前,为了使氧化物半导体102的特性稳定,在300℃~350℃下进行退火。由于母板400的尺寸较大,所以在进行该烘烤时,根据母板400的部位不同,容易产生温度差。
发明人发现,该烘烤时的温度差对于使用了氧化物半导体102的TFT的阈值电压Vth会产生较大的影响,通过针对这一点思考对策,找出了能够抑制母板400内的单元之间的阈值电压Vth的偏差的办法。也就是说,氧化物半导体102在退火时处于高温的时间越长,则氧化进行得越彻底,阈值电压Vth越是上升。而且,由于根据母板400的部位不同,氧化物半导体102处于高温的时间也不同,所以根据部位不同,阈值电压Vth也不同。
此外,作为使用了氧化物半导体102的其他重要的特性,可以举出氧化物半导体102中的迁移率。在氧化物半导体102的退火过程中,氧化物半导体102处于高温的时间越长,氧化物半导体102的迁移率越下降。也就是说,根据母板400的部位不同,每一个单元1的迁移率不同。因此,能够在应对阈值电压Vth的偏差的同时,也应对迁移率的偏差。
图6是氧化物半导体的退火条件的例子。退火能够在含氧的环境气体中,即,在大气中进行。退火分为升温期间tr、保持期间th、降温时间td这3个期间。图6是将到350℃为止的升温时间设置为30分,将保持在350℃的时间设置为30分,将降温时间设置为30分的例子。图6仅是例子,退火的条件能够根据氧化物半导体的特性的要求而进行各种变化。例如,350℃的保持时间根据需要,可以是30分~180分左右。另外,无论升温时间还是降温时间都能够根据需要而变化。进一步地,退火温度也能够在300℃~400℃左右的范围内变化。此外,若是TFT基板为玻璃的情况,则即使将退火温度设置为440℃也没有问题。
像这样,退火条件能够根据氧化物半导体的需要而变化,但是问题是,在同一母板400内根据部位不同,退火时的温度条件会变化。若氧化物半导体102的退火条件不同,则氧化物半导体102的特性不同。即,根据母板400的部位不同,所制造的有机EL显示装置的TFT中的阈值电压Vth或迁移率不同。于是,根据有机EL显示装置的不同,即使使用相同驱动IC等,也会发生无法进行图像调整的事态。因此,特别是,在形成氧化物半导体102之后的退火需要尽量使母板400内的温度变得均匀。
图7是示出在退火炉500中母板400被加热的状态的示意剖视图。母板400由配置于退火炉500的下侧的销520支承。销520的间距例如是300mm左右,销的直径例如是销520的顶端例如是半径为5mm的球形。而且,使用例如作为陶瓷的氧化锆形成销。
在退火炉500的炉壁内嵌入加热器510,通过加热退火炉500的内壁,利用来自炉壁的辐射热511以及炉内的空气来对母板400进行加热。在炉500的侧壁上形成有用于当降温时吹入冷却用空气的孔,但是该孔在加热时被闸门505关闭。
在图7中,支承母板400的销由作为陶瓷的氧化锆形成。氧化锆的热传导率是4W/mK,非常小。因此,能够抑制热量从被加热的母板400通过销520逃散。另一方面,当销520的温度更高的情况下,热量从销移动。即,氧化锆的比热是0.46(J/gK),密度是6(g/cm3),所以热容量比较大。另外,氧化锆的反射率也取决于表面的粗糙度,但是当表面粗糙度在JIS规格下为Ra=0.8左右时,对于波长在240nm~2600nm的范围内的光,反射率为30%~70%。即来自炉壁的上壁502的放射热511被氧化锆反射,这是加热玻璃基板400的主要原因。
像这样,在玻璃基板400中,销520所在的部分与其他的部分比较,温度条件不同。综合以上说明了的主要原因,在图7的炉中,当加热玻璃基板400时,销520所接触的部分的附近410与其他的部分相比,温度上升得更快。
图8是示出当温度上升时,销520所接触的玻璃基板400的部分的附近的区域410的温度变高的示意图。在图8中,销520的直径是10mm,销的间距px是300mm,py是300mm。也就是说,在玻璃基板400的用围绕销520的虚线示出的区域410中,温度上升得快。
图9是在同样的炉中使玻璃基板400降温的情况的示意剖视图。图9的炉是与升温时的炉即图7同样的结构,但不一定与升温时使用同一个炉。嵌入炉壁502、503的加热器510不是用于加热母板400,而是用于缓慢冷却。或者,在有些情况下,不使用加热器510。因此,在图9中,来自炉壁的辐射可以忽略。在图9中进行自然冷却的情况下,热容量的差异成为问题。因为玻璃的比热是0.67(J/gK),密度是2.5(g/cm3),氧化锆的比热是0.46(J/gK),密度是6(g/cm3),所以氧化锆的热容量大于玻璃的热容量。即,若自然冷却,则销520附近的玻璃基板400与其他的部位相比,温度更加难以下降。换言之,销520附近的玻璃基板400与其他的区域的玻璃相比,维持在高温的时间更长。
进一步地,如图9所示,在比如从炉壁503上形成的洞穴吹入冷却风506,加快降温速度的情况下,在销520附近,销520的影子所在的部分难以受到冷却风的影响。因此,在玻璃基板上,图9中的虚线的部分的区域410与其他的部分相比,温度更难以下降。
也就是说,如图8所示的销520附近的玻璃基板400无论升温时还是降温时与其他的部分相比,都处于比较高的温度。也就是说,该部分与其他的部分相比,具有退火时间更长的效果。若退火时间更长,则阈值Vth上升,迁移率降低。即,在相同母板400内,配置于销520附近的单元1的TFT的特性与配置于除了该销520附近以外的位置的单元1的TFT的特性不同。本实用新型要应对该母板400内的偏差。
本实用新型的第一实施例是,使支承玻璃基板400的销520的位置在升温时和降温时不同,且将降温时的销520的位置配置于升温时的销的位置的大致中间。例如,当将使母板400升温时的销520的位置设置为如图8所示的位置。即,当升温时,在图8的虚线所示的部分与其他的部分相比,温度较高的时间更长。
另一方面,在降温时,使销520的位置与升温时的位置错开。具体而言,将降温时的销520配置于升温时的销520与销520的位置的中间。销520所接触的附近的母板400的温度难以下降。因此,当升温时温度难以上升的部分在降温时变得温度难以下降,所以作为整个退火工艺,能够在母板400的整个区域内将退火的温度条件设置得均匀。
图11是本实施例中支承降温时的玻璃基板的销的位置。在图11中,如虚线所示的降温时的销520的位置附近是温度难以下降的部分。也就是说,由虚线表示的部分410在降温时与其他的部分相比,温度较高的时间变长。
在图11中,由虚线表示的圆是在升温时的销520的位置。即,降温时的销520的位置位于升温时的销520的位置的中间。因此,与升温时和降温时的销位置相同的以往的例子相比,根据本实施例,在升温时和降温时温度较高的区域不同,因此升温时的影响和降温时的影响出现在不同的部位,所以能够将退火温度的偏差的影响减半。此外,降温时的销520的位置位于升温时的销的位置的中间是指,将降温时的销520的位置配置在与升温时的销之间的中点相距升温时的销之间距离的10%以内的位置。
进一步地,根据图11,在升温时最不容易受到销520的影响的部分在降温时,变成最容易受到销520的影响的部分,因此在取整个退火期间的情况下,形成于母板400的氧化物半导体102所受到的温度的影响变得更加均匀。
在图11中,降温时的销520与销520的间隔px、py与升温时的销520与销520的间隔px、py同样是300mm。一般而言,在本实施例中,升温时的销520与销520的间隔px、py是销直径的10倍以上,降温时的销520与销520之间隔px、py是销直径的10倍以上。
实施例2
实施例2的特征在于,积极地利用支承母板400的销520作为用于加热母板400的手段。图12是本实用新型的实施例2的退火炉500的剖视图。图12与图7明显不同的点是支承母板400的销520的数量。图12中的销520的数量远多于图7中的销520的数量。销520被位于炉壁内的加热器510加热,该热量通过销520被供给至母板400。
图13是图12中的销520的剖视图。销520的直径是顶端具有较大的曲率半径R。曲率半径R优选为以上,更加优选地为以上。通过将销520的顶端设置为具有较大的曲率半径,由此热量更容易从销520传导至母板400。
在图13中,销520的间距pt最好是销520的直径的2倍以下。通过这样,能够使销520对母板400的加热更加均匀地进行。在本实施例中,通过销520将来自嵌入炉壁501的加热器510的热量传导至母板400,因此销520的热传导度越高越好。因此,销520由铜等金属形成。
在金属直接与玻璃接触的情况下,在有些情况下会因较大的温度变化的影响而导致发生缺陷。在该情况下,仅销520的尖端521由陶瓷例如氧化锆等形成,其他的部分由铜等金属形成即可。在该情况下的尖端的曲率半径R也如在图13中说明的那样,是以上,更加优选地是以上。
回到图12,在炉壁501内中,在销520与销520之间嵌入加热器510。由该加热器510产生的热量通过金属销520被传入母板400,从而加热母板400。销520的数量越多越能够均匀地加热母板400。另外,将销520配置为在俯视观察时均匀分布,由此能够更加均匀地加热母板400。
图15是示出销520的配置的俯视图。在图15中,以密集填充的方式配置销520,各销520配置于正三角形的顶点。图15的θ是60度。利用如这样的配置,能够更加均匀地加热母板400,并且也容易确保用于在销520与销520之间配置加热器510的空间。
如图15所示,即使将销配置为在俯视观察时密集填充,有时在母板400内也会发生温度分布不均匀的情况。在该情况下,例如,通过控制与母板400中的温度较高的区域接触的销520对应的加热器510的功率,能够使基板温度均匀。
另一方面,在本实施例的图12的结构中,也兼用来自炉壁502等的辐射热511进行的加热。但是,图12的结构通过销520进行的加热的比例远大于以往。在加热母板400的热量中,经过销520的热量越是比来自炉壁的辐射热511大,则越是能够发挥本实用新型的效果。
图16是示出实施例2的第二方式的退火炉500的剖视图。图16与图12的不同点在于,在配置于销520与销520之间的加热器510中,将销520当作导线的一部分来使用的例子。若销520与销520之间的空间较小,则难以确保用于配置加热器510的空间。在本实施例中,销520由金属等导体形成,因此能够作为用于加热的导线来使用。根据本实施方式,能够将销520的配置密度设置得更大。
在如图16所示的结构中,如图15所示,即使将销配置为在俯视观察时密集填充,有时在母板400内也会发生温度分布不均匀的情况。在该情况下,例如,通过控制与温度较高的区域接触的销520对应的加热器510的功率,能够使基板温度均匀。
图17是示出实施例2的第三方式的退火炉的剖视图。图17与图12的不同点在于,销520的间距在母板400的中央部与周边部之间发生变化。即,将母板400的中心部的销520的间距pc设置得比母板400的周边部分的销520的间距pp大。
如本实施例的第一方式所示,在利用销520来加热母板400时,若将销520以均匀的间距高密度地配置,则在母板400的中央部的基板的温度较高。在图17中,将母板400的中央部的销520的间距设置得比母板400的周边大,由此能够更均匀地加热母板400。
图18是示出实施例2的第四方式的退火炉的剖视图。图18与图17的不同点在于,在母板400的上侧配置有红外线加热器600。在图18中,使用了3个红外线加热器600。此外,在俯视观察炉500的情况下,红外线加热器600的数量更多。
基于红外线加热器600的加热容易控制加热温度。另外,加热器600的平面形状的大小也能够根据需要来应对。因此,通过使用红外线加热器600作为母板400的加热的辅助,能够更加均匀地加热母板400。在图18中,红外线加热器600利用上炉壁502内的悬挂构件610而配置于上炉壁502与母板400之间。该悬挂构件610具有使红外线加热器600相对于母板400分别在水平方向和垂直方向上移动的功能。上炉壁502内的加热器510根据需要来使用即可。例如,上炉壁502内的加热器510能够用来加热炉内的空气。
实施例3
图19是示出实施例3的退火炉500的剖视图。实施例3与实施例1及2的不同点在于,母板不是被销支承,而是被从配置于退火炉500的下炉壁510上的空气喷射喷嘴540喷射出的高温空气541所支承。在图19中,从喷嘴540喷射的空气541被例如嵌入在炉壁501内的加热器510所加热。或者,也可以从将加热的空气炉壁外输入喷嘴540。
在图19中,利用来自嵌入炉壁501的加热器510的辐射热来加热母板400,同时也利用从喷嘴540喷射出的高温空气541来进行加热。在图19的例子中,由于搅拌了炉500内的高温空气,因此能够更加均匀地加热母板400。
在图19的结构中,为了稳定地支承母板400,喷嘴540的数量越多越好。另外,在俯视下越均匀地配置越好。图20是示出图19中的喷嘴540的配置的俯视图。基本上,采用在实施例2中说明了的密集填充配置。
在图20中,在喷嘴540的尖端形成有喷射孔542。喷嘴540的直径是喷射孔542的直径是在图20中,喷射孔542配置于三角形的顶点。在图20中,喷嘴540的间距nt是但是,喷嘴540与实施例2不同,母板的加热并非第一目的,因此,喷嘴540的间距也可以大于只要能够稳定地保持母板400的间距即可。
实施例4
氧化物半导体的阈值电压Vth、迁移率等并非仅受退火条件的影响。例如,也会受到为了在母板400中构成TFT的、氧化物半导体102的图案化、栅极电极104的图案化、栅极绝缘膜103和基底膜101的成膜条件等的影响。像这样,若在因退火以外的工艺条件而导致阈值电压Vth或者迁移率等发生偏差的位置在母板400上是固定的,则通过控制退火条件,能够对因退火以外的工艺而发生的对阈值电压Vth、迁移率的影响进行补偿。
图21是示出被设置为能够得到这种效果的本实用新型的实施例4的构成的剖视图。在图21中,在母板400中,区域420是根据除了退火以外的工艺条件,阈值Vth形成得比其他的区域高的区域。在图21中,将与该区域420对应的销520设置为与母板400仅相距规定的距离d,不从该部分的销520向母板400供给热量。
通过这样,母板400的区域420在退火时比其他的区域温度低。若退火温度较低,则阈值Vth较低,能够使区域420的阈值电压Vth接近其他区域的阈值电压Vth。
图21中的销520在俯视下的配置与本实用新型的实施例2的结构相同。另外,销520的截面形状也与在实施例2中进行了说明的形状相同。在俯视观察的情况下,销520的间距较小,因此能够精密地应对阈值电压Vth因母板400的部位不同而发生的变动。本实施例的效果是利用辐射热或环境气体的对流进行的加热所无法产生的。只有利用来自销520的热传导对母板400进行加热的本实用新型的结构才能够产生本实施例的效果。
在根据除了退火以外的工艺条件的不同,在母板400中出现了阈值Vth形成得比其他的区域更高的区域420的情况下,也能够利用例如图12及图16所示的结构来实现对这种情况进行补偿的结构。即,在图12、图16中,加热器510与各销520对应地配置。因此,在退火时,控制对与想要使退火温度变化的区域对应的加热器的输入功率,由此能够控制每一个区域的退火条件。
实施例5
图22是本实用新型的实施例5的退火炉的剖视图。图22与实施例2的图12等的不同点在于,在俯视观察时,销520被配置为没有间隙,在该销的上方配置有母板400。通过来自销520的热传导来加热母板400。由于将销520配置为没有间隙,所以加热销520的加热器510配置于各销520的内部。各销520由弹簧状的构件700支承,能够容易地上下移动,因此母板400能够与全部销接触。也能够在炉壁内配置加热器510,从而利用辐射热来加热。
图23是示出销520的配置的立体图。在图23中,在俯视观察时,销520的截面为正方形,销520能够相互没有间隙地进行排列。与母板400接触的销的尖端525形成为曲率半径较大的球面,在与母板400接触时不会损伤玻璃。
本实施例中的销520也具有将来自加热器510的热量传到至母板400的作用,因此由铜等金属形成。但是,为了防止金属与玻璃基板直接接触,也能够由氧化锆等陶瓷形成销的尖端525。在上述情况下的销的基本形状与实施例2中的图13或者图14相同。
图24是示出销520的配置的俯视图。在图24中,将截面呈正方形的销520配置为没有间隙。在销520的尖端525形成有曲率半径较大的球面。图25是图24的A-A剖视图。在图25中,销顶端525的曲率半径R的球面部分是连续地形成的。
图26是图24的B-B剖视图。由于在截面B-B的方向上不是密集填充,所以在球面与球面之间存在平坦区域db。因此,在该方向上,来自销的热传导比图24的A-A方向上的热传导小。在本实施例的以上方式中,以销的平面形状为正方形的情况进行了说明,但是在销的形状是包含长方形等的矩形的情况下,也基本上相同。
图27是示出在将销520的平面形状设置为正六边形的情况下的销的配置的俯视图。在图27中,无论是在截面C-C的情况还是截面D-D的情况下均呈图25所示的形状。也就是说,在任一方向上均是密集填充。因此,与图24的情况下的配置相比,能够提高向母板400的热传导效率。
图28是在销520的平面形状为圆的情况下进行密集填充的情况的俯视图。在图28中,销520与销520之间存在间隙。但是,截面E-E与图28的截面C-C相同,截面F-F与图27的截面D-D相同。也就是说,如图27所示,向玻璃基板的热传导与将销520配置为没有间隙的情况相同。图28的优点在于,由于销的平面是圆形的,所以易于进行销的加工。
在本实施例的情况下,也能够如在实施例4中说明的那样,即,通过使退火温度条件因各个部位而变化,由此应对除了退火工序以外发生的TFT的阈值电压Vth的偏差或者氧化物半导体的迁移率的偏差。在该情况下,只要用汽缸等替换图22或者图23中的弹簧条构件700,更准确地进行控制即可。
在本实施例中,在销520内配置加热器510。因此,能够控制各个销的温度。根据本实施例,能够更加有效地实现如在实施例4中说明的那样的结构,即,通过使退火温度条件按照各个部位而变化,来应对除了退火工序以外发生的TFT的阈值电压Vth的偏差或者氧化物半导体的迁移率的偏差。也就是说,通过对输入至位于销520内的加热器510的功率进行控制,来控制各销520的温度,其结果是,能够直接控制从销520传导至玻璃基板400的热量。
此外,就以上说明了的通过使退火温度条件按照各个部位而变化,来应对除了退火工序以外发生的TFT的阈值电压Vth的偏差或者氧化物半导体的迁移率的偏差的结构而言,有时升高TFT的阈值电压Vth或者降低氧化物半导体的迁移率,有时降低TFT的阈值电压Vth或者升高氧化物半导体的迁移率。
以上的实施例针对有机EL显示装置的制造方法来对本实用新型进行了说明。本实用新型也能够应用于液晶显示装置。在液晶显示装置中,对各像素设置开关TFT,并能够由氧化物半导体形成该TFT。另外,在使用氧化物半导体来形成扫描线驱动电路等的外围电路的情况下也能够应用本实用新型。
Claims (19)
1.一种显示装置的制造装置,其包括对形成了氧化物半导体的基板进行将所述氧化物半导体退火的工序,所述显示装置的制造装置的特征在于,
在所述退火的升温时,由多个第一销支承所述基板,所述多个第一销配置为在第一方向上具有第一间隔且在第二方向上具有第二间隔,
在所述退火的降温时,由多个第二销支承所述基板,所述多个第二销配置为在所述第一方向上具有第三间隔且在所述第二方向上具有第四间隔,
在俯视观察的情况下,所述第二销位于与根据在所述第一方向上排列的相邻多个所述第一销的中点以及在所述第二方向上排列的相邻多个所述第一销的中点而规定的坐标位置相距规定距离,所述规定距离在相邻的多个所述坐标位置之间的距离的10%以内。
2.如权利要求1所述的显示装置的制造装置,其特征在于,
所述第一销、所述第二销由陶瓷形成。
3.一种显示装置的制造装置,其包括对形成了氧化物半导体的基板进行将所述氧化物半导体退火的工序,所述显示装置的制造装置的特征在于,
在所述退火中,所述基板由多个销支承,
所述多个销由金属形成,
在将所述多个销各自的直径设置为的情况下,在俯视观察的情况下,所述多个销的间距是以下。
4.如权利要求3所述的显示装置的制造装置,其特征在于,
在俯视观察时,所述销的中心位于正三角形的顶点。
5.如权利要求3所述的显示装置的制造装置,其特征在于,
所述销由弹簧状的结构支承,所述销能够沿着所述基板的形状而上下移动。
6.如权利要求3所述的显示装置的制造装置,其特征在于,
所述销由汽缸状的结构支承,所述销能够沿着所述基板的形状而上下移动。
7.如权利要求3所述的显示装置的制造装置,其特征在于,
在俯视观察时所述销彼此接触,所述销在俯视观察时呈矩形。
8.如权利要求3所述的显示装置的制造装置,其特征在于,
在俯视观察时所述销彼此接触,所述销在俯视观察时呈圆形。
9.如权利要求3所述的显示装置的制造装置,其特征在于,
在俯视观察时所述销彼此接触,所述销在俯视观察时呈六边形。
10.如权利要求3所述的显示装置的制造装置,其特征在于,
所述销的与所述基板接触的顶端由陶瓷形成。
11.如权利要求3所述的显示装置的制造装置,其特征在于,
在所述退火中,同时使用来自炉壁的辐射热来加热基板。
12.如权利要求3所述的显示装置的制造装置,其特征在于,
在所述退火中,同时使用基于红外线的加热。
13.一种显示装置的制造装置,其包括对形成了氧化物半导体的基板进行将所述氧化物半导体退火的工序,所述显示装置的制造装置的特征在于,
在所述退火中,能够进行基板内的温度的区域控制,
在所述退火中,所述基板由多个销支承,
所述多个销由金属形成,
在将所述多个销的各自的直径设置为的情况下,在俯视观察的情况下,所述多个销的间距是
14.如权利要求13所述的显示装置的制造装置,其特征在于,
在所述退火中,使所述多个销中的特定的销离开所述基板,由此进行基板温度的区域控制。
15.如权利要求13所述的显示装置的制造装置,其特征在于,
所述多个销各自与加热器对应,使与所述多个销分别对应的加热器的功率不同。
16.如权利要求13所述的显示装置的制造装置,其特征在于,
在俯视观察时,所述多个销接触,所述多个销各自的内部存在加热器,对所述多个加热器各自赋予的功率各不相同。
17.如权利要求13所述的显示装置的制造装置,其特征在于,
在俯视观察时,所述多个销接触,以使所述多个销中的一部分不与所述基板接触的方式进行退火的区域控制。
18.如权利要求13所述的显示装置的制造装置,其特征在于,所述退火的所述区域控制是指,在所述显示装置的制造工序中,以使在除了所述退火以外的工序中发生的、所述区域中的使用了所述氧化物半导体的TFT的阈值电压上升或者所述氧化物半导体的迁移率下降的方式,进行温度的区域控制。
19.如权利要求13所述的显示装置的制造装置,其特征在于,所述退火的所述区域控制是指,在所述显示装置的制造工序中,以使在除了所述退火以外的工序中发生的、所述区域中的使用了所述氧化物半导体形成的TFT的阈值电压下降或者使所述氧化物半导体的迁移率上升的方式,进行温度的区域控制。
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