DE102010063382A1

DE102010063382A1 - Polymersubstrat und Verfahren zu dessen Ausbildung und Anzeigevorrichtung, die das Polymersubstrat aufweist

Info

Publication number: DE102010063382A1
Application number: DE102010063382A
Authority: DE
Inventors: Sung-Guk An; Dong-un Jin; Tae-Woong Kim; Kie Hyun Nam; Sang-Joon SEO; Jae-Seob LEE
Original assignee: Samsung Mobile Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2012-03-15
Also published as: US20110156041A1; TWI516532B; TW201144365A; KR101125567B1; CN102136551B; JP2014196495A; CN102136551A; JP5778824B2; KR20110074254A; JP2011132526A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Palymersubstrat für eine Flachtafelanzeigevorrichtung, die bei einer Temperatur im Bereich von 420°C bis 600°C einen Gewichtsverlust von unter 1%, bezogen auf ein Ausgangsgewicht, aufweist, ein entsprechendes Verfahren zur Ausbildung des Polymersubstrats und eine Anzeigevorrichtung, die das Polymersubstrat aufweist.

Description

Die Offenbarung betrifft ein Polymersubstrat und ein Verfahren zu dessen Ausbildung sowie eine Anzeigevorrichtung, die das Polymersubstrat aufweist.
Beschreibung des Standes der Technik
Eine Flachtafelanzeigevorrichtung, wie eine organische lichtemittierende Diodenanzeige(OLED)-Vorrichtung, weist eine elektronische Vorrichtung wie einen Dünnfilmtransistor und ein organisches lichtemittierendes Element auf. Die elektronische Vorrichtung ist auf einem Substrat ausgebildet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Polymersubstrat für eine Anzeigevorrichtung bereitgestellt, das eine geringe Wärmeausdehnungsrate aufweist und zur Reduktion der Entgasung bei einer hohen Temperatur ausgebildet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Ausbildung des Polymersubstrats bereitgestellt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Anzeigevorrichtung bereitgestellt, die das Polymersubstrat aufweist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung der Anzeigevorrichtung bereitgestellt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Polymersubstrat für eine Flachtafelanzeigevorrichtung bereitgestellt, das bei einer Temperatur im Bereich von 420°C bis 600°C einen Gewichtsverlust von unter 1%, bezogen auf ein Ausgangsgewicht, aufweist. Der Gewichtsverlust kann im Bereich von 0,00000:1% bis 0,95%, bezogen auf das Ausgangsgewicht, liegen. Das Polymersubstrat kann einen Wärmeausdehnungskoeffizient im Bereich von 1 ppm/°C bis 50 ppm/°C aufweisen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Polymersubstrats bereitgestellt, das die Herstellung einer Polymerschicht mittels eines Palymermaterials, das bei einer Temperatur im Bereich von 420°C bis 600°C einen Gewichtsverlust von unter 1%, bezogen auf ein Ausgangsgewicht, aufweist, sowie das Erhitzen der Polymerschicht bei einer Temperatur über 350°C aufweist. Das Erhitzen der Polymerschicht kann bei einer Temperatur im Bereich von 350°C bis 500°C durchgeführt werden. Die Polymerschicht kann einen Wärmeausdehnungskoeffizient im Bereich von 1 ppm/°C bis 50 ppm/°C aufweisen. Das Verfahren kann weiterhin die Ausbildung einer Substratschutzschicht auf der Polymerschicht nach dem Erhitzen der Polymerschicht aufweisen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Anzeigevorrichtung bereitgestellt, die ein oben genanntes Polymersubstrat und eine auf dem Polymersubstrat angeordnete elektronische Vorrichtung aufweist. Die elektronische Vorrichtung kann einen Dünnfilmtransistor und/oder ein organisches lichtemittierendes Element aufweisen. Der Dünnfilmtransistor kann eine Steuerelektrode, einen die Steuerelektrode überlappenden Halbleiter, eine Gate-Isolierschicht, die zwischen der Steuerelektrode und dem Halbleiter angeordnet ist, sowie eine Eingangselektrode und eine Ausgangselektrode, die mit dem Halbleiter elektrisch verbunden sind, aufweisen, wobei die Gate-Isolierschicht Tetraethylorthosilicat (TEOS) aufweist.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Eine umfassendere Würdigung der Erfindung und ihrer vielen Vorteile ergibt sich durch das bessere Verständnis der Erfindung aufgrund der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Bauelemente bezeichnen, wobei:
1 bis 3 Querschnittdarstellungen sind, in denen ein Verfahren zur Ausbildung eines Polymersubstrats dargestellt ist;
4 ein Graph ist, in dem ein Gewichtsverlust aufgrund der Temperatur eines Polymersubstrats gemäß einer Ausführungsform dargestellt ist;
5 ein Graph ist, in dem ein Gewichtsverlust aufgrund der Temperatur eines Polymersubstrats gemäß einem Vergleichsbeispiel dargestellt ist;
6 eine Querschnittdarstellung ist, in der eine organische lichtemittierende Dioden(OLED)-Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform dargestellt ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachfolgend soll die vorliegende Offenbarung anhand der beigefügten Figuren, in denen Ausführungsbeispiele dieser Offenbarung dargestellt sind, ausführlicher beschrieben werden.
In den Figuren sind die Dicke von Schichten, Filmen, Paneelen, Regionen, usw. um der Klarheit willen übertrieben dargestellt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in der gesamten Patentschrift gleiche Elemente. Wird ein Element, wie eine Schicht, ein Film, eine Region oder ein Substrat als „auf” einem anderen Element befindlich bezeichnet, kann er bzw. sie bzw. es sich unmittelbar auf dem anderen Element befinden oder es kann dazwischen befindliche Elemente geben. Wird ein Element dagegen als „unmittelbar auf einem anderen Element bezeichnet, so gibt es keine dazwischen befindlichen Elemente.
Eine Flachtafelanzeigevorrichtung, wie eine organische lichtemittierende Diodenanzeige(OLED)-Vorrichtung, weist eine elektronische Vorrichtung wie einen Dünnfilmtransistor und ein organisches lichtemittierendes Element auf. Die elektronische Vorrichtung ist auf einem Substrat ausgebildet.
Für das Substrat wird üblicherweise ein Glassubstrat verwendet. Das Glassubstrat unterliegt Beschränkungen bei der Realisierung einer Großbildanzeige und bei der Transportfähigkeit, da es schwer und zerbrechlich ist. Da das Glassubstrat durch Einwirkung von außen beschädigt werden kann, kann es darüber hinaus nicht für eine flexible Anzeigevorrichtung verwendet werden.
In jüngster Zeit bemühen sich Forscher um die Entwicklung einer Flachtafelanzeigevorrichtung, in der ein Polymersubstrat verwendet wird, das nicht nur leicht und stabil hinsichtlich Einwirkungen von außen, sondern auch flexibel ist. Da das Polymersubstrat aus einem flexiblen Kunststoffmaterial ausgebildet ist, weist es im Vergleich zu einem Glassubstrat viele Vorteile auf, wie Transportfähigkeit, Sicherheit und Leichtigkeit. Da das Polymersubstrat weiterhin durch ein Abscheidungs- oder Druckverfahren ausgebildet werden kann, lassen sich die Herstellungskosten reduzieren. Zudem lässt sich eine Anzeigevorrichtung, anders als durch ein plattenbasiertes Verfahren, durch ein Rolle-zu-Rolle-Verfahren herstellen.
Ein Polymersubstrat weist indes aufgrund der Eigenschaften eines Kunststoffmaterials bei einer hohen Temperatur eine hohe Entgasung auf. Die Entgasung kann einen auf dem Polymersubstrat ausgebildeten Dünnfilm beeinflussen, so dass sich die Eigenschaften einer Vorrichtung verschlechtern. Es kann vorkommen, dass der Rückstand der Entgasung in einer Kammer verbleibt und die Kammer während eines Verfahrens verunreinigt. Daher gibt es bei der Ausbildung einer Vorrichtung auf einem Polymersubstrat eine Temperaturbegrenzung, wobei sich jedoch die Eigenschaften einer Vorrichtung verschlechtern können, wenn die Vorrichtung bei einer Temperatur hergestellt wird, die nicht hoch genug ist.
Zuerst soll ein Polymersubstrat für eine Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform beschrieben werden. Das Polymer für das Polymersubstrat weist bei einer Temperatur im Bereich von 420°C bis 600°C einen Gewichtsverlust von unter 1%, bezogen auf ein Ausgangsgewicht, auf. Der Gewichtsverlust entspricht dabei einem Prozentsatz eines Gewichtsunterschieds zwischen einem Polymersubstrat vor dem Erhitzen und einem Polymersubstrat nach dem Erhitzen, bezogen auf das Ausgangsgewicht des Polymersubstrats vor dem Erhitzen.
Dass der Gewichtsverlust unter 1% beträgt, bedeutet, dass die durch die Entgasung verlorene Menge weniger als 1% des Ausgangsgewichts beträgt. Kurz gesagt heißt das, dass die Menge der Entgasung gering ist.
Das Polymersubstrat kann im Voraus bei einer Temperatur über 350°C erhitzt werden, um die Menge der Entladung vom Polymersubstrat zu reduzieren. Das Erhitzen kann bei einer Temperatur im Bereich von etwa 350°C bis etwa 500°C durchgeführt werden.
Das vorherige Erhitzen des Polymersubstrats ermöglicht eine Reduktion der Menge der Entgasung vorn Polymersubstrat in einem anschließenden Verfahren zur Ausbildung eines Dünnfilms auf dem Polymersubstrat bei einer hohen Temperatur.
Nachfolgend soll ein Verfahren zur Ausbildung eines Polymersubstrats für eine Anzeigevorrichtung anhand der beigefügten Figuren beschrieben werden.
1 bis 3 sind Querschnittdarstellungen, in denen ein Verfahren zur Ausbildung eines Polymersubstrats dargestellt ist. Zuerst wird eine Polymerschicht 110a auf einer Glasplatte 50 ausgebildet. Die Polymerschicht 110a kann aus einem Polymermaterial aus Polyimid, Polyacrylat, Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, Polycarbonat, Polyarylat, Polyetherimid, Polyethersulfon, Triacetatsäurecellulose, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylidenfluorid, Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer oder einer Kombination derselben bestehen. Die Polymerschicht 110a kann durch die Beschichtung der Glasplatte 50 mit einer Polymerharzlösung hergestellt werden.
Gemäß 2 wird das Polymersubstrat 110 durch Erhitzen der Polymerschicht 110a bei einer Temperatur über 350°C ausgebildet. Gemäß einer Ausführungsform wird das Polymersubstrat 110a durch Erhitzen der Polymerschicht 110a bei einer Temperatur von 350°C bis 500°C ausgebildet. Dabei kann das Erhitzen bei einer gleichmäßigen Temperatur im oben genannten Temperaturbereich durchgeführt werden oder es kann durchgeführt werden, während die Temperatur im Verlauf der Zeit im oben genannten Temperaturbereich variiert. Zum Beispiel kann das Erhitzen etwa 1 Minute bis etwa fünf Stunden lang bei einer Temperatur von etwa 380°C durchgeführt werden oder es kann durchgeführt werden, indem die Temperatur 1 Minute bis 5 Stunden lang zwischen etwa 350°C, etwa 380°C, etwa 400°C und etwa 420°C variiert.
Gemäß 3 wird die Glasplatte 50 vom Polymersubstrat 110 entfernt. Wenn eine Vorrichtung, die einen Dünnfilm aufweist, auf dem Polymersubstrat 110 ausgebildet wird, kann die Glasplatte 50 allerdings auch als Auflage verwendet werden, um zu verhindern, dass das Polymersubstrat während eines Verfahrens beschädigt wird. In diesem Fall kann die Glasplatte 50 nach Abschluss des Verfahrens zur Herstellung der Vorrichtung von dem Polymersubstrat entfernt werden.
Das erhitzte Polymersubstrat 110 weist einen relativ geringen Wärmeausdehnungskoeffizient von etwa 1 ppm/°C bis etwa 50 ppm/°C auf. Da das erhitzte Polymersubstrat 110 in einem anschließenden Verfahren eine leichte wärmebedingte Verformung erleidet, wird das Polymersubstrat 110 durch Wärme nicht stark verformt, obwohl das Polymersubstrat 110 beim anschließenden Verfahren einer hohen Temperatur ausgesetzt wird.
Der Gewichtsverlust des erhitzten Polymersubstrats 110 beträgt bei einer Temperatur im Bereich von 420°C bis 600°C unter 1%. Dadurch lässt sich die Wirkung der Entgasung des Polymersubstrats 110 während des anschließenden Verfahrens reduzieren.
Die vorliegende Erfindung soll nachfolgend unter Bezug auf 4 und 5 beschrieben werden. 4 ist ein Graph, in dem ein Gewichtsverlust aufgrund der Temperatur eines Polymersubstrats gemäß einer Ausführungsform dargestellt ist, während 5 ein Graph ist, in dem ein Gewichtsverlust aufgrund der Temperatur eines Polymersubstrats gemäß einem Vergleichsbeispiel dargestellt ist.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Polymersubstrat durch Beschichten einer Glasplatte mit einer Polymerlösung und durch das allmähliche Erhitzen von einer Raumtemperatur (etwa 25°C) bis auf etwa 620°C ausgebildet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine mit einer Polymerlösung beschichtete Glasplatte mit einer Geschwindigkeit von etwa 5°C/min von einer Raumtemperatur (etwa 25°C) auf etwa 150°C erhitzt und etwa 30 Minuten lang bei etwa 150°C erhitzt. Anschließend wird die mit der Polymerlösung beschichtete Glasplatte auf etwa 350°C erhitzt und etwa 30 Minuten lang bei etwa 350° erhitzt und dann auf etwa 380°C erhitzt und etwa 30 Minuten lang bei etwa 380°C erhitzt. Die Menge des durch die Entgasung bedingten Verlusts, d. h., des Gewichtsverlusts des Polymersubstrats, wird gemessen, während das erhitzte Polymersubstrat von einer Raumtemperatur (etwa 25°C) auf etwa 620°C erhitzt wird.
Gemäß 4 zeigt das gemäß einer Ausführungsform erhitzte Polymersubstrat kaum Gewichtsverlust, bis das erhitzte Polymersubstrat auf etwa 550°C erhitzt wird, und zeigt bis zu einer Temperatur von etwa 600°C einen Gewichtsverlust von unter 1%.
Gemäß 5 wird andererseits gemäß dem Vergleichsbeispiel die Menge des durch die Entgasung bedingten Gewichtsverlusts, d. h., des Gewichtsverlusts des Polymersubstrats, gemessen, während ein Polymersubstrat, das nicht erhitzt wurde, von einer Raumlemperatur (etwa 25°C) bis auf etwa 620°C erhitzt wird.
In 5 gibt B1 den Gewichtsverlust aufgrund der Temperatur an, während B2 eine Gewichtsverlustvariationsrate aufgrund der Zeit angibt. Gemäß 5 wird gemäß dem Vergleichsbeispiel ein Polymersubstrat gemessen, das nicht erhitzt wird, wobei es laut den Messungen einen Gewichtsverlust von etwa 4,822%, 5,931% und 6,709% bei jeweils etwa 350°C, 400°C und 500°C aufweist.
Wie oben beschrieben, wird das Polymersubstrat wärmestabilisiert, wenn es bei einer Temperatur über etwa 350°C erhitzt wird. Dadurch reduziert sich die Menge der Entgasung vom Polymersubstrat während eines anschließenden Verfahrens, das bei einer hohen Temperatur durchgeführt wird.
Nachfolgend soll eine gemäß einer weiteren Ausführungsform hergestellte Anzeigevorrichtung anhand der beigefügten Figur beschrieben werden. Dabei wird eine organische lichtemittierende Dioden(OLED)-Anzeigevorrichtung als beispielhafte Anzeigevorrichtung betrachtet; die vorliegende Erfindung ist jedoch auf alle Anzeigevorrichtungen anwendbar, die zur Aufnahme eines Polymersubstrats ausgebildet sind.
6 ist eine Querschnittdarstellung, in der eine organische lichtemittierende Dioden(OLED)-Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform dargestellt ist. Die organische lichtemittierende Dioden(OLED)-Anzeigevorrichtung weist eine Vielzahl von Signalleitungen und eine Vielzahl von Pixeln auf, die mit der Vielzahl der Signalleitungen elektrisch verbunden und in Form einer Matrix angeordnet sind.
Die Signalleitungen weisen eine Vielzahl von Gate-Leitungen zur Übertragung von Gate-Signalen (oder Ansteuersignalen), eine Vielzahl von Datenleitungen zur Übertragung von Datensignalen und eine Vielzahl von Ansteuerspannungsleitungen zur Übertragung von Ansteuerspannungen auf.
Jeder Pixel weist einen Schalttransistor (TRs), einen Ansteuertransistor (TRD) und ein organisches lichtemittierendes Element LD auf. Der Schalttransistor (TRs) weist einen Steueranschluss, einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss auf. Der Steueranschluss ist mit einer Gate-Leitung elektrisch verbunden und der Eingangsanschluss ist mit einer Datenleitung verbunden, während der Ausgangsanschluss mit einem Ansteuertransistor (TRD) verbunden ist. Der Schalttransistor (TRs) überträgt in Reaktion auf ein an der Gate-Leitung anliegendes Ansteuersignal ein an der Datenleitung anliegendes Datensignal zum Ansteuertransistor (TRD).
Der Ansteuertransistor (TRD) weist ebenfalls einen Steueranschluss, einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss auf. Der Steueranschluss ist mit dem Schalttransistor (TRs) verbunden und der Eingangsanschluss ist mit einer Ansteuerspannungsleitung verbunden, während der Ausgangsanschluss mit dem organischen lichtemittierenden Element LD verbunden ist. Der Ansteuertransistor (TRD) gibt einen Ausgangsstrom aus, dessen Stärke entsprechend der Spannung zwischen dem Steueranschluss und dem Ausgangsanschluss unterschiedlich ist.
Das organische lichtemittierende Element LD weist eine Anode, die mit dem Ausgangsanschluss des Ansteuertransistors (TRD) verbunden ist, und eine Kathode, die mit einer gemeinsamen Spannung verbunden ist, auf. Das organische lichtemittierende Element LD zeigt ein Bild an, indem es auf der Basis des Ausgangsstroms des Ansteuertransistors (TRD) Licht von unterschiedlicher Stärke emittiert.
Nachfolgend soll mit Bezug auf 6 eine Struktur einer organischen lichtemittierenden Dioden(OLED)-Anzeigevorrichtung beschrieben werden. Eine Substratschutzschicht 111 ist auf einem Polymersubstrat 110 ausgebildet.
Wie weiter oben beschrieben, wurde das Polymersubstrat 110 im Voraus bei einer Temperatur über etwa 350°C erhitzt. Das erhitzte Polymersubstrat 110 weist bei einer Temperatur über etwa 350°C eine geringe Entgasungsmenge auf. Gemäß einer Ausführungsform kann der Gewichtsverlust bei etwa 350°C bis etwa 500°C weniger als 1%, bezogen auf ein Ausgangsgewicht, betragen. Das erhitzte Polymersubstrat 110 kann einen Wärmeausdehnungskoeffizient von etwa 1 ppm/oC bis etwa 50 ppm/oC aufweisen.
Die Substratschutzschicht 111 kann ein anorganisches Material, ein organisches Material oder eine Kombination derselben aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform kann die Substratschutzschicht 111 Siliziumoxid (SiO₂), Siliziumnitrid (SiNx) oder eine Kombination derselben aufweisen.
Auf der Substratschutzschicht 111 ist ein Gate-Leiter ausgebildet, der eine (nicht gezeigte) Gate-Leitung aufweist, die eine erste Steuerelektrode 124a und eine zweite Steuerelektrode 124b aufweist.
Eine Gate-Isolierschicht 140 ist auf dem Gate-Leiter ausgebildet. Die Gate-Isolierschicht 140 kann aus einem Isoliermaterial auf der Basis von Silizium bestehen.
Auf der Gate-Isolierschicht 140 sind ein erster Halbleiter 154a, der aus hydriertem amorphen Silizium oder aus Polysilizium besteht, und ein zweiter Halbleiter 154b ausgebildet. Der erste Halbleiter 154a und der zweite Halbleiter 154b sind jeweils auf der ersten Steuerelektrode 124a und der zweiten Steuerelektrode 124b ausgebildet.
Auf dem ersten Halbleiter 154a ist ein Paar erster ohmscher Kontakte 163a und 165a ausgebildet, während ein Paar zweiter ohmscher Kontakte 163b und 165b auf dem zweiten Halbleiter 154b ausgebildet ist.
Auf den ohmschen Kontakten 163a, 163b, 165a, 165b und der Gate-Isolierschicht 140 ist ein Datenleiter, der eine Vielzahl erster und zweiter Eingangselektroden 173 und 173b sowie erster und zweiter Ausgangselektroden 175a und 175b aufweist, ausgebildet. Die erste Eingangselektrode 173a ist mit der Datenleitung verbunden, während die zweite Eingangselektrode 173b mit der Ansteuerspannungsleitung verbunden ist.
Eine Schutzschicht 180 ist auf dem Datenleiter ausgebildet. Die Schutzschicht 180 weist eine Vielzahl von Kontaktlöchern 183, 184 und 185 auf.
Auf der Schutzschicht 180 sind eine Pixelelektrode 191 und ein Verbindungselement 85 ausgebildet. Die Pixelelektrode 191 ist über das Kontaktloch 185 mit der zweiten Ausgangselektrode 175b elektrisch verbunden, und das Verbindungselement 85 verbindet die zweite Steuerelektrode 124b und die erste Ausgangselektrode 175a über die Kontaktlöcher 183 und 184 miteinander.
Barriererippen 361 sind über der Schutzschicht 180, der Pixelelektrode 191 und dem Verbindungselement 85 ausgebildet, wobei die Barriererippen 361 eine Öffnung 365 ausbilden, indem sie den Umfangsrand der Pixelelektrode 191 umgeben.
Eine organische Emissionsschicht 370 ist auf der Öffnung 365 ausgebildet. Zumindest eine (nicht gezeigte) Hilfsschicht kann im oberen und/oder unteren Abschnitt der organischen Emissionsschicht 370 ausgebildet sein.
Eine gemeinsame Elektrode 270 kann auf der organischen Emissionsschicht 370 ausgebildet sein. Von der Pixelelektrode 191 und der gemeinsamen Elektrode 270 kann eine eine Anode und die andere eine Kathode sein.
Nachfolgend soll mit Bezug auf 1 bis 3 und 6 ein Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen organischen lichtemittierenden Diode(DLED)-Anzeigevorrichtung beschrieben werden.
Eine Polymerschicht 110a wird auf einer Glasplatte 50 ausgebildet. Die Polymerschicht 110a kann aus Polyimid, Polyacrylat, Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, Polycarbonat, Polyarylat, Polyetherimid, Polyethersulfon, Triacetatsäurecellulose, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylidenfluorid, einem Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer oder einer Kombination derselben bestehen. Die Polymerschicht 110a kann durch die Beschichtung der Glasplatte 50 mit einer Polymerharzlösung hergestellt werden.
Anschließend wird die Polymerschicht 110a allmählich erhitzt, wobei bei einer Raumtemperatur begannen wird, und wobei das Erhitzen bei einer Temperatur über 350°C erfolgt. Das Erhitzen kann zum Beispiel bei einer Temperatur im Bereich von etwa 350°C bis etwa 500°C durchgeführt werden, so dass auf diese Weise ein Polymersubstrat 110 ausgebildet wird. Dabei kann das Erhitzen bei einer gleichmäßigen Temperatur durchgeführt werden oder es kann durchgeführt werden, während die Temperatur im Verlauf der Zeit im oben genannten Temperaturbereich variiert. Zum Beispiel kann das Erhitzen etwa 1 Minute bis etwa fünf Stunden lang bei einer Temperatur von etwa 380°C durchgeführt werden, oder es kann durchgeführt werden, während die Temperatur etwa 1 Minute bis etwa 5 Stunden lang zwischen etwa 350°C, etwa 380°C, etwa 400°C und etwa 420°C variiert.
Anschließend wird eine Substratschutzschicht 111 auf dem erhitzten Polymersubstrat 110 ausgebildet. Die Substratschutzschicht 111 kann durch eine chemische Gasphasenabscheidung (CVD) oder durch Sputtern aufgebracht werden, oder sie kann durch ein Lösungsverfahren wie Spin-Coating aufgebracht werden.
Ein Leiter wird auf der Substratschutzschicht 111 abgeschieden und strukturiert, so dass die erste und zweite Steuerelektrode 124a und 124b ausgebildet werden.
Anschließend wird eine Gate-Isolierschicht 140 auf der ersten und zweiten Steuerelektrode 124a und 124b sowie auf der Substratschutzschicht 111 ausgebildet. Die Gate-Isolierschicht 140 kann aus einem Isoliermaterial auf der Basis von Silizium bestehen, wobei Tetraethylorthosilicat (TEOS) als Präkursor für das Isoliermaterial auf der Basis von Silizium verwendet werden kann. Im Vergleich zur Verwendung von Silan als Präkursor kann Tetraethylorthosilicat als Präkursor des Isoliermaterials auf der Basis von Silizium die Eigenschaften eines Dünnfilmtransistors und auch die Stabilität verbessern.
Tetraethylorthosilicat kann bei einer relativ hohen Temperatur über etwa 350°C abgeschieden werden. Gemäß einer Ausführungsform kann Tetraethylorthosilicat bei einer Temperatur im Bereich von etwa 350°C bis etwa 550°C abgeschieden werden. Das weiter oben beschriebene erhitzte Polymersubstrat 110 weist bei einer hohen Temperatur über etwa 350°C eine geringe Entgasungsmenge und eine geringe Wärmeausdehnungsrate auf. Dadurch kann Tetraethylorthosilicat, für das ein Hochtemperaturverfahren notwendig ist, als Quellengas der Gate-Isolierschicht enthalten sein. Auf diese Weise lässt sich verhindern, dass sich das Polymersubstrat verformt, während sich die Eigenschaften einer Vorrichtung durch Verwendung der Gate-Isolierschicht verbessern. Zudem lässt sich durch die Reduktion der Entgasungsmenge die Stabilität einer Vorrichtung gewährleisten.
Anschließend werden der erste und zweite Halbleiter 154a und 154b und die ersten und zweiten ohmschen Kontakte 163a, 165a, 163b und 165b durch Abscheidung von amorphem Silizium oder von Polysilizium auf der Gate-Isolierschicht 140 ausgebildet. Dann wird eine Schutzschicht 180 aufgeschichtet und strukturiert, so dass eine Vielzahl von Kontaktlöchern 183, 184 und 185 ausgebildet werden. Danach wird eine Pixelelektrode 191 auf der Schutzschicht 180 ausgebildet und Barriererippen 361 werden auf der Pixelelektrode 191 aufgeschichtet. Anschließend wird eine organische Emissionsschicht 370 in der von den Barriererippen 361 definierten Öffnung 365 ausgebildet und wird eine gemeinsame Elektrode 270 auf den Barriererippen 361 und auf der organischen Emissionsschicht 370 ausgebildet.

Claims

Polymersubstrat (110) für eine Flachtafelazeigevorrichtung, das bei einer Temperatur im Bereich von 420°C bis 600°C einen Gewichtsverlust von unter 1%, bezogen auf ein Ausgangsgewicht, aufweist.
Polymersubstrat nach Anspruch 1, wobei der Gewichtsverlust in einem Bereich von 0,000001% bis 0,95%, bezogen auf das Ausgangsgewicht, liegt.
Polymersubstrat nach Anspruch 1, wobei das Polymersubstrat einen Wärmeausdehnungskoeffizient im Bereich von 1 ppm/°C bis 50 ppm/°C aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Polymersubstrats für eine Flachtafelanzeigevorrichtung, aufweisend: Herstellung einer Polymerschicht (110a) mittels eines Polymermaterials, das bei einer Temperatur im Bereich von 420°C bis 600°C einen Gewichtsverlust von unter 1%, bezogen auf ein Ausgangsgewicht, aufweist; und Erhitzen der Polymerschicht bei einer Temperatur über 350°C.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Erhitzen der Polymerschicht bei einer Temperatur im Bereich von 350°C bis 500°C durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Polymerschicht einen Wärmeausdehnungskoeffizient im Bereich von 1 ppm/°C bis 50 ppm/°C aufweist.
Verfahren nach Anspruch 4, weiterhin aufweisend die Ausbildung einer Substratschutzschicht (111) auf der Polymerschicht nach dem Erhitzen der Polymerschicht.
Flachtafelanzeigevorrichtung, aufweisend: ein Polymersubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 3; und eine elektronische Vorrichtung, die auf dem Polymersubstrat angeordnet ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, wobei die elektronische Vorrichtung einen Dünnfilmtransistor und/oder ein organisches lichtemittierendes Element aufweist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Dünnfilmtransistor aufweist: eine Steuerelektrode; einen Halbleiter, der die Steuerelektrode überlappt; eine Gate-Isolierschicht, die zwischen der Steuerelektrode und dem Halbleiter angeordnet ist; und eine Eingangselektrode und eine Ausgangselektrode, die mit dem Halbleiter elektrisch verbunden sind, wobei die Gate-Isolierschicht (140) Tetraethylorthosilicat (TEOS) aufweist.
Flachtafelanzeigevorrichtung, aufweisend: ein Polymersubstrat, das einen Wärmeausdehnungskoeffizient im Bereich von 1 ppm/°C bis 50 ppm/°C aufweist, einen Dünnfilmtransistor, der auf dem Polymersubstrat ausgebildet ist; und ein organisches lichtemittierendes Element, das mit dem Dünnfilmtransistor elektrisch verbunden ist.
Flachtafelanzeigevorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Dünnfilmtransistor aufweist: eine Steuerelektrode; einen Halbleiter, der die Steuerelektrode überlappt; eine Gate-Isolierschicht, die zwischen der Steuerelektrode und dem Halbleiter angeordnet ist; und eine Eingangselektrode und eine Ausgangselektrode, die mit dem Halbleiter elektrisch verbunden sind.
Flachtafelnzeigevorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Gate-Isolierschicht Tetraethylorthosilicat (TEOS) aufweist.