JP2007140520A - 有機薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法 - Google Patents
有機薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007140520A JP2007140520A JP2006307737A JP2006307737A JP2007140520A JP 2007140520 A JP2007140520 A JP 2007140520A JP 2006307737 A JP2006307737 A JP 2006307737A JP 2006307737 A JP2006307737 A JP 2006307737A JP 2007140520 A JP2007140520 A JP 2007140520A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- film transistor
- electrode
- organic thin
- transistor array
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 70
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 81
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 48
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 49
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 26
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 9
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 7
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 6
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 3
- 238000003682 fluorination reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 238000002715 modification method Methods 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 3
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical class N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- VPUGDVKSAQVFFS-UHFFFAOYSA-N coronene Chemical compound C1=C(C2=C34)C=CC3=CC=C(C=C3)C4=C4C3=CC=C(C=C3)C4=C2C3=C1 VPUGDVKSAQVFFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- YTVNOVQHSGMMOV-UHFFFAOYSA-N naphthalenetetracarboxylic dianhydride Chemical compound C1=CC(C(=O)OC2=O)=C3C2=CC=C2C(=O)OC(=O)C1=C32 YTVNOVQHSGMMOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- CLYVDMAATCIVBF-UHFFFAOYSA-N pigment red 224 Chemical compound C=12C3=CC=C(C(OC4=O)=O)C2=C4C=CC=1C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C4=CC=C3C1=C42 CLYVDMAATCIVBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- PYJJCSYBSYXGQQ-UHFFFAOYSA-N trichloro(octadecyl)silane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[Si](Cl)(Cl)Cl PYJJCSYBSYXGQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005019 vapor deposition process Methods 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001020 Au alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XBDYBAVJXHJMNQ-UHFFFAOYSA-N Tetrahydroanthracene Natural products C1=CC=C2C=C(CCCC3)C3=CC2=C1 XBDYBAVJXHJMNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical group C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 125000005678 ethenylene group Chemical group [H]C([*:1])=C([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003353 gold alloy Substances 0.000 description 1
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- -1 molybdenum metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N pentacene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC5=CC=CC=C5C=C4C=C3C=C21 SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000301 poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000052 poly(p-xylylene) 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
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N tetracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC=CC=C4C=C3C=C21 IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 1
- 150000003577 thiophenes Chemical class 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
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic element specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, covered by group H10K10/00
- H10K19/10—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic element specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, covered by group H10K10/00 comprising field-effect transistors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
- H10K10/40—Organic transistors
- H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
- H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
- H10K10/464—Lateral top-gate IGFETs comprising only a single gate
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
【課題】本発明により、工程のうちの有機半導体に与える影響を最少化すると同時に工程を単純化する。
【解決手段】
本発明は基板、前記基板上に形成されているデータ線、前記データ線と連結されているソース電極、前記ソース電極と対向する部分を含むドレーン電極、前記ソース電極及び前記ドレーン電極と一部重畳する第1有機半導体、前記第1有機半導体上に形成されている第1ゲート絶縁部材、前記第1ゲート絶縁部材上に形成されている遮断部材、前記遮断部材と同一層に形成されて前記ドレーン電極と連結されている画素電極、そして前記データ線と交差して前記遮断部材上に形成されているゲート電極を含むゲート線を含む有機薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法を提供する。
【選択図】図2
【解決手段】
本発明は基板、前記基板上に形成されているデータ線、前記データ線と連結されているソース電極、前記ソース電極と対向する部分を含むドレーン電極、前記ソース電極及び前記ドレーン電極と一部重畳する第1有機半導体、前記第1有機半導体上に形成されている第1ゲート絶縁部材、前記第1ゲート絶縁部材上に形成されている遮断部材、前記遮断部材と同一層に形成されて前記ドレーン電極と連結されている画素電極、そして前記データ線と交差して前記遮断部材上に形成されているゲート電極を含むゲート線を含む有機薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法を提供する。
【選択図】図2
Description
本発明は有機薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法に関する。
一般に液晶表示装置(LCD)、有機発光表示装置(OLED)、電気泳動表示装置(electrophoretic display)などの平板表示装置は、複数対の電場生成電極とその間に入っている電気光学活性層を含む。液晶表示装置の場合、電気光学活性層に液晶層を含み、有機発光表示装置の場合電気光学活性層として有機発光層を含む。
一対をなす電場生成電極のうちの一つは、通常、スイッチング素子に連結されて電気信号の印加を受け、電気光学活性層はこの電気信号を光学信号に変換することによって映像を表示する。
平板表示装置では、スイッチング素子として三端子素子である薄膜トランジスタ(TFT)を用いて、この薄膜トランジスタを制御するための走査信号を伝達するゲート線と画素電極に印加される信号を伝達するデータ線が平板表示装置に備える。
平板表示装置では、スイッチング素子として三端子素子である薄膜トランジスタ(TFT)を用いて、この薄膜トランジスタを制御するための走査信号を伝達するゲート線と画素電極に印加される信号を伝達するデータ線が平板表示装置に備える。
このような薄膜トランジスタの中で、ケイ素(Si)のような無機半導体の代わりに有機半導体を含む有機薄膜トランジスタ(OTFT)に関する研究が活発に行われている。
有機薄膜トランジスタは、低温で溶液工程で製作することができて、蒸着工程のみでは限界がある大面積平板表示装置にも容易に適用することができる。また、有機物質の特性上繊維またはフィルムのような形態に形成することができて、可撓性表示装置(flexible display device)の核心素子として注目されている。
有機薄膜トランジスタは、低温で溶液工程で製作することができて、蒸着工程のみでは限界がある大面積平板表示装置にも容易に適用することができる。また、有機物質の特性上繊維またはフィルムのような形態に形成することができて、可撓性表示装置(flexible display device)の核心素子として注目されている。
このような有機薄膜トランジスタがマトリックス状に配列されている有機薄膜トランジスタ表示板は、既存の薄膜トランジスタと比べて構造及び製造方法において多くの差がある。
特に、工程のうちの有機半導体に与える影響を最少化して、有機薄膜トランジスタの特性を改善することができる新たな方案が要求されている。
特開2003−258256号公報
特に、工程のうちの有機半導体に与える影響を最少化して、有機薄膜トランジスタの特性を改善することができる新たな方案が要求されている。
本発明の目的は、工程中に有機半導体に与える影響を最少化すると同時に工程を単純化することである。
本発明1の一つの実施例による有機薄膜トランジスタ表示板は、基板、前記基板上に形成されているデータ線、前記データ線と連結されているソース電極、前記ソース電極と対向する部分を含むドレーン電極、前記ソース電極及び前記ドレーン電極と一部重畳する第1有機半導体、前記第1有機半導体上に形成されている第1ゲート絶縁部材、前記第1ゲート絶縁部材上に形成されている遮断部材、前記遮断部材と同一層に形成されていて前記ドレーン電極と連結されている画素電極、そして前記データ線と交差して前記遮断部材上に形成されているゲート電極を含むゲート線を含む。
遮断部材は、ゲート電極をゲート線と第1ゲート絶縁部材との間の接着性を強化してゲート電極が浮き上がることを防止できる。第1有機半導体を遮断部材で覆うことによって、後続工程中に有機半導体に与える影響を最少化することができる。
発明2は、発明1において、前記遮断部材及び前記画素電極はITOを含むことができる。
発明2は、発明1において、前記遮断部材及び前記画素電極はITOを含むことができる。
発明3は、発明1において、前記データ線と前記ソース電極は異なる物質で構成できる。
発明4は、発明1において、前記ソース電極及び前記ドレーン電極はITOまたはIZOを含むことができる。ソース電極及びドレーン電極は、有機半導体と直接接触するために有機半導体と仕事関数の差の大きくない導電物質で形成され、そのために有機半導体と電極の間にショットキーバリアを低くしてキャリア注入及び移動を容易にすることができる。このような物質としては、ITOまたはIZOがある。
発明4は、発明1において、前記ソース電極及び前記ドレーン電極はITOまたはIZOを含むことができる。ソース電極及びドレーン電極は、有機半導体と直接接触するために有機半導体と仕事関数の差の大きくない導電物質で形成され、そのために有機半導体と電極の間にショットキーバリアを低くしてキャリア注入及び移動を容易にすることができる。このような物質としては、ITOまたはIZOがある。
発明5は、発明1において、前記ソース電極及び前記ドレーン電極の一部を露出させる開口部と前記ドレーン電極の一部を露出させる第1接触孔を有する隔壁をさらに含むことができる。有機半導体は、隔壁で完全に閉じ込められるようになる。このように有機半導体が隔壁によって完全に閉じ込められて側面が露出されていないため、後続工程で有機半導体の側面で化学液などが浸透することを防止できる。後続工程中に有機半導体に与える影響を最少化することができる。
発明6は、発明5において、前記第1接触孔には第2有機半導体、第2ゲート絶縁部材及び前記画素電極を含む積層構造が形成されており、前記積層構造は前記第1接触孔より小さい第2接触孔を有することができる。
発明7は、発明6において、前記第2接触孔を通して前記画素電極と前記ドレーン電極を連結する連結部材をさらに含むことができる。
発明7は、発明6において、前記第2接触孔を通して前記画素電極と前記ドレーン電極を連結する連結部材をさらに含むことができる。
発明8は、発明7において、前記連結部材は、前記ゲート線と同一層に形成されることができる。
発明9は、発明1において、前記ゲート電極は前記遮断部材を完全に覆うことができる。
発明10は、発明1において、前記データ線と同一層に形成されている維持電極をさらに含むことができる。
発明9は、発明1において、前記ゲート電極は前記遮断部材を完全に覆うことができる。
発明10は、発明1において、前記データ線と同一層に形成されている維持電極をさらに含むことができる。
発明11は、発明10において、前記ドレーン電極は、前記維持電極と少なくとも一部重畳する部分を含むことができる。
発明12は、発明11において、前記ドレーン電極と前記維持電極の間に層間絶縁膜を形成することができる。
発明13は、発明1において、前記有機半導体下部に位置して前記データ線と同一層に形成されている光遮断膜をさらに含むことができる。つまり、有機半導体は、光遮断膜上部に形成されている。光遮断膜は、バックライトから供給される光が有機半導体に直接照射されることを遮断して、有機半導体で光漏洩電流が急激に増加することを防止する。
発明12は、発明11において、前記ドレーン電極と前記維持電極の間に層間絶縁膜を形成することができる。
発明13は、発明1において、前記有機半導体下部に位置して前記データ線と同一層に形成されている光遮断膜をさらに含むことができる。つまり、有機半導体は、光遮断膜上部に形成されている。光遮断膜は、バックライトから供給される光が有機半導体に直接照射されることを遮断して、有機半導体で光漏洩電流が急激に増加することを防止する。
発明14は、発明1において、前記ゲート絶縁部材は有機物質を含むことができる。
発明15は、発明1において、前記ゲート電極を覆う第1保護部材をさらに含むことができる。
発明16は、発明15において、前記ゲート線の端部を覆う第2保護部材をさらに含むことができる。
発明15は、発明1において、前記ゲート電極を覆う第1保護部材をさらに含むことができる。
発明16は、発明15において、前記ゲート線の端部を覆う第2保護部材をさらに含むことができる。
本発明17の一つの実施例による有機薄膜トランジスタ表示板の製造方法は、基板上にデータ線を形成する段階、前記データ線上に層間絶縁膜を形成する段階、前記層間絶縁膜上に前記データ線と連結されるソース電極及び前記ソース電極と対向するドレーン電極を形成する段階、前記ソース電極及び前記ドレーン電極上に開口部及び接触孔を有する隔壁を形成する段階、前記開口部及び前記接触孔に有機半導体を形成する段階、前記有機半導体上にゲート絶縁膜を形成する段階、前記ゲート絶縁膜上に遮断部材及び画素電極を形成する段階、前記遮断部材及び前記画素電極をマスクとして前記ゲート絶縁膜及び前記有機半導体をエッチングする段階、前記遮断部材、前記隔壁及び前記画素電極上にゲート線及び連結部材を含むゲート導電体を形成する段階を含む。
発明18は、発明17において、前記有機半導体を形成する段階は、前記隔壁を表面改質する段階、有機半導体層を塗布する段階、前記表面改質によって前記隔壁が形成されていない部分にだけ有機半導体を残す段階を含むことができる。
例えば、隔壁の表面は疏水性に改質し、隔壁の無い部分は相対的に親水性とすることで、隔壁の無い部分にだけ有機半導体を残すことができる。
例えば、隔壁の表面は疏水性に改質し、隔壁の無い部分は相対的に親水性とすることで、隔壁の無い部分にだけ有機半導体を残すことができる。
発明19は、発明18において、前記隔壁を表面改質する段階は、前記隔壁が形成された部分と前記隔壁が形成されていない部分での水に対する親和度を異ならせることができる。例えば、例えば、隔壁の表面は疏水性とし、隔壁の無い部分は相対的に親水性とする。
発明20は、発明19において、前記隔壁が形成された部分は、前記隔壁が形成されていない部分より水に対する親和度が小さいことがある。
発明20は、発明19において、前記隔壁が形成された部分は、前記隔壁が形成されていない部分より水に対する親和度が小さいことがある。
発明21は、発明18において、前記隔壁を表面改質する段階は、前記隔壁上にフッ素含有ガスを供給して前記隔壁表面にフッ素化処理をすることができる。
発明22は、発明17において、前記ゲート導電体を形成する段階後に、前記ゲート電極を覆う保護部材を形成する段階をさらに含むことができる。
発明22は、発明17において、前記ゲート導電体を形成する段階後に、前記ゲート電極を覆う保護部材を形成する段階をさらに含むことができる。
本発明によれば、工程中に有機半導体に与える影響を最少化すると同時に工程を単純化することができる。
以下、添付図を参照して本発明の実施例について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様な形態に実現できてここで説明する実施例に限定されない。
図面から多様な層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体にわたって類似する部分については同一図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるとする時、これは他の部分の“直上”にある場合だけでなくその中間に他の部分がある場合も含む。また、ある部分が他の部分の“直上”にあるとする時には中間に他の部分がないことを意味する。
図面から多様な層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体にわたって類似する部分については同一図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるとする時、これは他の部分の“直上”にある場合だけでなくその中間に他の部分がある場合も含む。また、ある部分が他の部分の“直上”にあるとする時には中間に他の部分がないことを意味する。
図1及び図2を参照して本発明の一つの実施例による有機薄膜トランジスタ表示板について詳細に説明する。
図1は、本発明の一つの実施例による有機薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図2は、図1の薄膜トランジスタ表示板をII-II線に沿って切断した断面図である。
透明なガラス、シリコンまたはプラスチックなどで形成された絶縁基板110上に複数のデータ線171、複数の維持電極線172及び光遮断膜174が形成されている。
図1は、本発明の一つの実施例による有機薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図2は、図1の薄膜トランジスタ表示板をII-II線に沿って切断した断面図である。
透明なガラス、シリコンまたはプラスチックなどで形成された絶縁基板110上に複数のデータ線171、複数の維持電極線172及び光遮断膜174が形成されている。
データ線171は、データ信号を伝達して、図1中、主に縦方向に延びている。各データ線171は横に突出した複数の突出部173と他の層または外部駆動回路との接続のための広い端部179を含む。データ信号を生成するデータ駆動回路(図示せず)は、基板110上に付着される可撓性印刷回路膜(図示せず)上に装着されたり、基板110上に直接装着されたり、基板110に集積できる。データ駆動回路が基板110上に集積されている場合、データ線171が延びてこれと直接連結される。
維持電極線172は、所定の電圧の印加を受けてデータ線171と略並んで延びる。各維持電極線172は、1画素領域内の二つのデータ線171の間に位置し、二つのデータ線171のうち右側に近い。維持電極線172は、横に分かれて環状をなす維持電極177を含む。しかし、維持電極線172のパターン及び配置は多様に変更することができる。
光遮断膜174は、データ線171及び維持電極線172と分離されている。
データ線171、維持電極線172及び光遮断膜174は、アルミニウム(Al)またはアルミニウム合金などアルミニウム系金属、銀(Ag)や銀合金など銀系金属、金(Ag)や金合金など金系金属、銅(Cu)や銅合金など銅系金属、モリブデン(Mo)やモリブデン合金などモリブデン系金属、クロム(Cr)、タンタル(Ta)及びチタン(Ti)などで形成することができる。しかし、これらは物理的性質が異なる二つの導電膜(図示せず)を含む多重膜構造を有することもできる。このうちの一つの導電膜は信号遅延や電圧降下を減らすことができるように比抵抗が低い金属、例えば、アルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などで形成される。これとは異なって、他の導電膜は基板110との接着性が優れている他の物質、特にITO(インジウム錫酸化物)やIZO(インジウム亜鉛酸化物)との物理的、化学的、電気的接触特性が類似する物質、または例えばモリブデン系金属、クロム、タンタル、チタンなどで形成される。このような組み合わせの例としては、クロム下部膜とアルミニウム(合金)上部膜及びアルミニウム(合金)下部膜とモリブデン(合金)上部膜がある。しかし、データ線171及び維持電極線172はその他にも多様な金属または導電体で形成することができる。例えば、データ線とソース電極は異なる物質で構成できる。
データ線171、維持電極線172及び光遮断膜174は、アルミニウム(Al)またはアルミニウム合金などアルミニウム系金属、銀(Ag)や銀合金など銀系金属、金(Ag)や金合金など金系金属、銅(Cu)や銅合金など銅系金属、モリブデン(Mo)やモリブデン合金などモリブデン系金属、クロム(Cr)、タンタル(Ta)及びチタン(Ti)などで形成することができる。しかし、これらは物理的性質が異なる二つの導電膜(図示せず)を含む多重膜構造を有することもできる。このうちの一つの導電膜は信号遅延や電圧降下を減らすことができるように比抵抗が低い金属、例えば、アルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などで形成される。これとは異なって、他の導電膜は基板110との接着性が優れている他の物質、特にITO(インジウム錫酸化物)やIZO(インジウム亜鉛酸化物)との物理的、化学的、電気的接触特性が類似する物質、または例えばモリブデン系金属、クロム、タンタル、チタンなどで形成される。このような組み合わせの例としては、クロム下部膜とアルミニウム(合金)上部膜及びアルミニウム(合金)下部膜とモリブデン(合金)上部膜がある。しかし、データ線171及び維持電極線172はその他にも多様な金属または導電体で形成することができる。例えば、データ線とソース電極は異なる物質で構成できる。
データ線171、維持電極線172及び光遮断膜174は、その側面が基板110面に対し30乃至80度程度の傾斜角に傾いていることが好ましい。傾斜していると、その上部層の切断を抑制することができる。
データ線171、維持電極線172及び光遮断膜174上には層間絶縁膜160が形成されている。層間絶縁膜160は窒化ケイ素(SiNx)または酸化ケイ素(SiO2)などの無機絶縁物で形成することができて、その厚さは約2、000乃至5、000Åにできる。
データ線171、維持電極線172及び光遮断膜174上には層間絶縁膜160が形成されている。層間絶縁膜160は窒化ケイ素(SiNx)または酸化ケイ素(SiO2)などの無機絶縁物で形成することができて、その厚さは約2、000乃至5、000Åにできる。
層間絶縁膜160は、データ線171の突出部173及び端部179を各々露出する複数の接触孔163、162を有する。
層間絶縁膜160上には複数のソース電極133、複数のドレーン電極135及び複数の接触補助部材82が形成されている。
ソース電極133は島型であることができて、接触孔163を通してデータ線171と連結されている。
層間絶縁膜160上には複数のソース電極133、複数のドレーン電極135及び複数の接触補助部材82が形成されている。
ソース電極133は島型であることができて、接触孔163を通してデータ線171と連結されている。
ドレーン電極135は、光遮断膜174上で前記にソース電極133と対向する部分(以下、´電極部´)136及び、維持電極線172と少なくとも一部重畳する部分(以下、´容量部´)137を含む。電極部136は、ソース電極133と対向して薄膜トランジスタ(TFT)の一部をなし、容量部137は維持電極線172と重畳して電圧維持能力を強化するための維持蓄電器を形成する。
接触補助部材82は、接触孔162を通してデータ線171の端部179と連結されており、データ線171の端部179と外部装置との接着性を補完してこれらを保護する。
ソース電極133及びドレーン電極135は、有機半導体と直接接触するために有機半導体と仕事関数(work function)差の大きくない導電物質で形成され、そのために有機半導体と電極の間にショットキーバリア(schottky barrier)を低くしてキャリア注入及び移動を容易にすることができる。このような物質としては、ITOまたはIZOがある。これらの厚さは約300乃至1、000Åでありうる。
ソース電極133及びドレーン電極135は、有機半導体と直接接触するために有機半導体と仕事関数(work function)差の大きくない導電物質で形成され、そのために有機半導体と電極の間にショットキーバリア(schottky barrier)を低くしてキャリア注入及び移動を容易にすることができる。このような物質としては、ITOまたはIZOがある。これらの厚さは約300乃至1、000Åでありうる。
ソース電極133、ドレーン電極135及び層間絶縁膜160を含んだ基板全面には、隔壁140が形成されている。隔壁140は溶液工程が可能な感光性有機物質で形成することができて、その厚さは約5、000Å乃至4μmでありうる。
隔壁140は、複数の開口部147及び複数の接触孔145を有する。開口部147は、ソース電極133及びドレーン電極135とこれらの間の層間絶縁膜160を露出させ、接触孔145はドレーン電極135を露出させる。
隔壁140は、複数の開口部147及び複数の接触孔145を有する。開口部147は、ソース電極133及びドレーン電極135とこれらの間の層間絶縁膜160を露出させ、接触孔145はドレーン電極135を露出させる。
隔壁140の開口部147及び接触孔145には、複数の島型有機半導体154、154aが形成されている。
開口部147に形成されている有機半導体154は、ソース電極133及びドレーン電極135と接して、その高さが隔壁140より低くて隔壁140で完全に閉じ込められている。このように有機半導体154が隔壁140によって完全に閉じ込められて側面が露出されていないため、後続工程で有機半導体154の側面で化学液などが浸透することを防止できる。
開口部147に形成されている有機半導体154は、ソース電極133及びドレーン電極135と接して、その高さが隔壁140より低くて隔壁140で完全に閉じ込められている。このように有機半導体154が隔壁140によって完全に閉じ込められて側面が露出されていないため、後続工程で有機半導体154の側面で化学液などが浸透することを防止できる。
開口部147に形成されている有機半導体154は、光遮断膜174上部に形成されている。光遮断膜174は、バックライトから供給される光が有機半導体154に直接照射されることを遮断して、有機半導体154で光漏洩電流が急激に増加することを防止する。
接触孔145に形成されている有機半導体154aは、接触孔145より小さい他の接触孔を有する。
接触孔145に形成されている有機半導体154aは、接触孔145より小さい他の接触孔を有する。
有機半導体154、154aは、水溶液や有機溶媒に溶解される親水性の高分子化合物や低分子化合物を含むことができる。
有機半導体154、154aは、テトラセン(tetracene)またはペンタセン(pentacene)の置換基を含む誘導体を含むことができる。有機半導体154、154aは、また、チオフェン環(thiophene ring)の2、5位置で連結された4乃至8個のチオフェンを含むオリゴチオフェン(oligothiophene)を含むことができる。
有機半導体154、154aは、テトラセン(tetracene)またはペンタセン(pentacene)の置換基を含む誘導体を含むことができる。有機半導体154、154aは、また、チオフェン環(thiophene ring)の2、5位置で連結された4乃至8個のチオフェンを含むオリゴチオフェン(oligothiophene)を含むことができる。
有機半導体154、154aは、ポリチェニレンビニレン(polythienylene vinylene)、ポリ-3-ヘキシルチオフェン(poly3-hexylthiophene)、ポリチオフェン(polythiophene)、フタロシアニン(phthalocyanine)、金属化フタロシアニン(metallized phthalocyanine)またはそのハロゲン化誘導体を含むことができる。有機半導体154はまた、 ペリレンテトラカルボン酸二無水物 (perylenetetracarboxylic dianhydride、PTCDA)、 ナフタレンテトラカルボン酸二無水物 (naphthalenetetracarboxylic dianhydride、NTCDA)またはこれらのイミド(imide)誘導体を含むことができる。有機半導体154はペリレン(perylene)またはコロネン(coronene)とこれらの置換基を含む誘導体を含むこともできる。
有機半導体154、154aの厚さは、約300乃至3、000Åでありうる。
有機半導体154、154a上にはゲート絶縁部材146が形成されている。
ゲート絶縁部材146は、開口部147及び接触孔145より大きく形成されている。
有機半導体154a上に形成されているゲート絶縁部材146は、有機半導体154aに形成されている接触孔と実質的に同一な大きさの接触孔を有する。
有機半導体154、154a上にはゲート絶縁部材146が形成されている。
ゲート絶縁部材146は、開口部147及び接触孔145より大きく形成されている。
有機半導体154a上に形成されているゲート絶縁部材146は、有機半導体154aに形成されている接触孔と実質的に同一な大きさの接触孔を有する。
ゲート絶縁部材146は、比較的に高い誘電常数を有する有機物質または無機物質で形成される。このような有機物質の例としては、ポリイミド(polyimide)系化合物、ポリビニルアルコール(polyvinylalcohol)系化合物、ポリフルオレン(polyfluorane)系化合物、パーリレン(parylene)などの溶解性高分子化合物があって、無機物質の例としてはオクタデシルトリクロロシラン(octadecyl trichloro silane、OTS)で表面処理された酸化ケイ素などがある。
ゲート絶縁部材146上には、遮断部材193及び画素電極191が形成されている。
遮断部材193はゲート絶縁部材146及び有機半導体154を保護して、ゲート絶縁部材146と実質的に同じ傾斜角で傾いている。
画素電極191は、接触孔145内に接触孔145より小さい他の接触孔197を有し、接触孔197を通してドレーン電極135が露出される。
遮断部材193はゲート絶縁部材146及び有機半導体154を保護して、ゲート絶縁部材146と実質的に同じ傾斜角で傾いている。
画素電極191は、接触孔145内に接触孔145より小さい他の接触孔197を有し、接触孔197を通してドレーン電極135が露出される。
画素電極191は、ゲート線121及び/またはデータ線171と重畳して開口率を高めることができる。
画素電極191は、薄膜トランジスタからデータ電圧を受信して、共通電圧を受信する他の表示板(図示せず)の共通電極(図示せず)と一緒になって(協働して)電場を生成することによって、二つの電極の間の液晶層(図示せず)の液晶分子の方向を決定する。画素電極191と共通電極は、蓄電器(以下、"液晶蓄電器という)を構成して薄膜トランジスタが遮断された後までも印加された電圧を維持する。
画素電極191は、薄膜トランジスタからデータ電圧を受信して、共通電圧を受信する他の表示板(図示せず)の共通電極(図示せず)と一緒になって(協働して)電場を生成することによって、二つの電極の間の液晶層(図示せず)の液晶分子の方向を決定する。画素電極191と共通電極は、蓄電器(以下、"液晶蓄電器という)を構成して薄膜トランジスタが遮断された後までも印加された電圧を維持する。
遮断部材193及び画素電極191上には、複数のゲート線121及び連結部材128が形成されている。
ゲート線121は、ゲート信号を伝達して主に横方向に伸びてデータ線171及び維持電極線172と交差する。各ゲート線121は上に突出した複数のゲート電極124と他の層または外部駆動回路との接続のための広い端部129を含む。ゲート信号を生成するゲート駆動回路(図示せず)は基板110上に付着される可撓性印刷回路膜(図示せず)上に装着されたり、基板110上に直接装着されたり、基板110に集積できる。ゲート駆動回路が基板110上に集積されている場合、ゲート線121が延長されてゲート駆動回路と直接連結できる。
ゲート線121は、ゲート信号を伝達して主に横方向に伸びてデータ線171及び維持電極線172と交差する。各ゲート線121は上に突出した複数のゲート電極124と他の層または外部駆動回路との接続のための広い端部129を含む。ゲート信号を生成するゲート駆動回路(図示せず)は基板110上に付着される可撓性印刷回路膜(図示せず)上に装着されたり、基板110上に直接装着されたり、基板110に集積できる。ゲート駆動回路が基板110上に集積されている場合、ゲート線121が延長されてゲート駆動回路と直接連結できる。
ゲート電極124は、ゲート絶縁部材146を間に置いて有機半導体154と重なっていて、遮断部材193を完全に覆う大きさで形成されている。遮断部材193は、ゲート電極124とゲート絶縁部材146の間の接着性を強化してゲート電極124が浮き上がることを防止できる。
連結部材128は、接触孔145を十分覆う大きさで形成されており、接触孔145を通して画素電極191及びドレーン電極135と接触する。
連結部材128は、接触孔145を十分覆う大きさで形成されており、接触孔145を通して画素電極191及びドレーン電極135と接触する。
ゲート線121及び連結部材128は、データ線171及び維持電極線172と同じ材料で形成できる。
ゲート線121及び連結部材128の側面も、基板110面に対して傾いており、その傾斜角は約30乃至約80度であるのが好ましい。
一つのゲート電極124、一つのソース電極133及び一つのドレーン電極135は、有機半導体154と協働して一つの薄膜トランジスタをなし、薄膜トランジスタのチャンネルはソース電極133とドレーン電極135の間の有機半導体154に形成される。
ゲート線121及び連結部材128の側面も、基板110面に対して傾いており、その傾斜角は約30乃至約80度であるのが好ましい。
一つのゲート電極124、一つのソース電極133及び一つのドレーン電極135は、有機半導体154と協働して一つの薄膜トランジスタをなし、薄膜トランジスタのチャンネルはソース電極133とドレーン電極135の間の有機半導体154に形成される。
ゲート線121及び連結部材128上には保護部材180、81が形成されている。
保護部材180は、有機薄膜トランジスタを保護するためのものであって、基板の一部分または全面に形成されることができて、場合によって省略することもできる。
保護部材81は、ゲート線121の端部129上に形成されていて外部回路を連結するための接触孔181を有する。保護部材81は、ゲート線121の端部129が隣接したゲート線の端部と短絡されることを防止する。
保護部材180は、有機薄膜トランジスタを保護するためのものであって、基板の一部分または全面に形成されることができて、場合によって省略することもできる。
保護部材81は、ゲート線121の端部129上に形成されていて外部回路を連結するための接触孔181を有する。保護部材81は、ゲート線121の端部129が隣接したゲート線の端部と短絡されることを防止する。
図1及び図2に示した有機薄膜トランジスタを製造する方法について、図3乃至図16を参照して詳細に説明する。
図3、図5、図7、図9、図12及び図15は、図1及び図2の有機薄膜トランジスタ表示板を本発明の一つの実施例によって製造する方法の中間段階での配置図であり、図4は、図3の有機薄膜トランジスタ表示板をIV-IV線に沿って切断した断面図であり、図6は、図5の有機薄膜トランジスタ表示板をVI-VI線に沿って切断した断面図であり、図8は、図7の有機薄膜トランジスタ表示板をVIII-VIII線に沿って切断した断面図であり、図10は、図9の有機薄膜トランジスタ表示板をX-X線に沿って切断した断面図であり、図11は、図10の有機薄膜トランジスタ表示板の次の工程を示した断面図であり、図13は、図12の有機薄膜トランジスタ表示板をXIII-XIII線に沿って切断した断面図であり、図14は、図13の有機薄膜トランジスタ表示板の次の工程を示した断面図であり、図16は、図15の有機薄膜トランジスタ表示板をXVI-XVI線に沿って切断した断面図である。
図3、図5、図7、図9、図12及び図15は、図1及び図2の有機薄膜トランジスタ表示板を本発明の一つの実施例によって製造する方法の中間段階での配置図であり、図4は、図3の有機薄膜トランジスタ表示板をIV-IV線に沿って切断した断面図であり、図6は、図5の有機薄膜トランジスタ表示板をVI-VI線に沿って切断した断面図であり、図8は、図7の有機薄膜トランジスタ表示板をVIII-VIII線に沿って切断した断面図であり、図10は、図9の有機薄膜トランジスタ表示板をX-X線に沿って切断した断面図であり、図11は、図10の有機薄膜トランジスタ表示板の次の工程を示した断面図であり、図13は、図12の有機薄膜トランジスタ表示板をXIII-XIII線に沿って切断した断面図であり、図14は、図13の有機薄膜トランジスタ表示板の次の工程を示した断面図であり、図16は、図15の有機薄膜トランジスタ表示板をXVI-XVI線に沿って切断した断面図である。
まず、基板110上にスパッタリングなどの方法で金属層を積層してこれを写真エッチングして、図3及び図4に図示したように、突出部173及び端部179を含むデータ線171、維持電極177を含む維持電極線172及び光遮断膜174を形成する。
次に、図5及び図6に図示したように、窒化ケイ素を化学気相蒸着(CVD)して層間絶縁膜160を形成し、層間絶縁膜160上に感光膜を塗布して写真エッチングして接触孔162、163を形成する。
次に、図5及び図6に図示したように、窒化ケイ素を化学気相蒸着(CVD)して層間絶縁膜160を形成し、層間絶縁膜160上に感光膜を塗布して写真エッチングして接触孔162、163を形成する。
次に、図7及び図8に図示したように、ITOまたはIZOをスパッタリングした後、写真エッチングしてソース電極133、ドレーン電極135及び接触補助部材82を形成する。
次に、図9及び図10に図示したように、基板前面に感光性有機膜を塗布して現像して、複数の開口部147及び複数の接触孔145を有する隔壁140を形成する。
次に、図9及び図10に図示したように、基板前面に感光性有機膜を塗布して現像して、複数の開口部147及び複数の接触孔145を有する隔壁140を形成する。
次に、隔壁140上に有機半導体154を形成する。
有機半導体154は、表面改質方法で選択的に形成することができる。ここで言う表面改質方法とは、プラズマを利用して物質表面を当該表面状況に応じて自己位置合わせ的に、親水性または疏水性に変える方法である。
まず、隔壁140を表面改質する。本実施例では隔壁140の表面物質である有機半導体154をプラズマ雰囲気でフッ素化処理して疏水性にする。例えば、乾式エッチングチャンバーでCF4、C2F6またはSF6のようなフッ素含有ガスを酸素ガス(O2)及び/または不活性ガスと共に供給する。この場合、有機物質で覆われた隔壁140は、表面で炭素(C)-フッ素(F)結合(所謂フッ素化処理)が行われるが、開口部147及び接触孔145を通して露出されているソース電極133、ドレーン電極135及び層間絶縁膜160は無機物質で形成されるため、フッ素化処理されず、フッ素化有機物に比して、相対的に親水性を保つ。このようにフッ素化処理することによって、隔壁140表面は疏水性に改質され、開口部147及び接触孔145を通して露出した部分は相対的に親水性を有する。
有機半導体154は、表面改質方法で選択的に形成することができる。ここで言う表面改質方法とは、プラズマを利用して物質表面を当該表面状況に応じて自己位置合わせ的に、親水性または疏水性に変える方法である。
まず、隔壁140を表面改質する。本実施例では隔壁140の表面物質である有機半導体154をプラズマ雰囲気でフッ素化処理して疏水性にする。例えば、乾式エッチングチャンバーでCF4、C2F6またはSF6のようなフッ素含有ガスを酸素ガス(O2)及び/または不活性ガスと共に供給する。この場合、有機物質で覆われた隔壁140は、表面で炭素(C)-フッ素(F)結合(所謂フッ素化処理)が行われるが、開口部147及び接触孔145を通して露出されているソース電極133、ドレーン電極135及び層間絶縁膜160は無機物質で形成されるため、フッ素化処理されず、フッ素化有機物に比して、相対的に親水性を保つ。このようにフッ素化処理することによって、隔壁140表面は疏水性に改質され、開口部147及び接触孔145を通して露出した部分は相対的に親水性を有する。
次に、有機半導体物質を溶媒に溶解してスピンコーティングまたはスリットコーティングなどの方法で基板前面に塗布する。この場合、前述したように、隔壁140表面は疏水性を有し開口部147及び接触孔145は親水性を有するため、開口部147及び接触孔145にだけ有機半導体溶液が集まる。
次に、乾燥過程などを通して溶媒を除去すると、開口部147内に島型の有機半導体154が形成されて接触孔145にも有機半導体残留物154aが残る。
次に、乾燥過程などを通して溶媒を除去すると、開口部147内に島型の有機半導体154が形成されて接触孔145にも有機半導体残留物154aが残る。
このように表面改質を通して基板上に親水性領域及び疏水性領域を定義し、これを利用して有機半導体154をパターニング(模様化)することによって、印刷方法やシャドーマスク(shadow mask)を用いてパターニングする時より、工程が簡単になり、作業時間及び費用を節減できる。
しかし、有機半導体154は表面改質方法の他にインクジェット印刷方法で形成することもできる。
しかし、有機半導体154は表面改質方法の他にインクジェット印刷方法で形成することもできる。
次に、図11に示したように、基板前面にゲート絶縁膜146を形成する。
更に、図12及び図13に示したように、ITOをスパッタリングした後、写真エッチングして遮断部材193及び画素電極191を形成する。画素電極191は接触孔145内に接触孔145より寸法が小さい接触孔197を有するように写真エッチングする。このようにITOで形成された遮断部材193と画素電極191は、後続工程で使用するエッチング液によって損傷されないので、同時に形成することができる。従って、遮断部材193を別途に形成する時に要するマスク数を減らすことができる。
更に、図12及び図13に示したように、ITOをスパッタリングした後、写真エッチングして遮断部材193及び画素電極191を形成する。画素電極191は接触孔145内に接触孔145より寸法が小さい接触孔197を有するように写真エッチングする。このようにITOで形成された遮断部材193と画素電極191は、後続工程で使用するエッチング液によって損傷されないので、同時に形成することができる。従って、遮断部材193を別途に形成する時に要するマスク数を減らすことができる。
次に、図14に示したように、遮断部材193及び画素電極191をマスクとして接触孔197に残っているゲート絶縁膜146及び有機半導体残留物154aをエッチングする。
次に、スパッタリングなどの方法で金属層を積層してこれを写真エッチングし、図14及び図15に示したように、ゲート電極124及び端部129を含むゲート線121と連結部材128を形成する。この時ゲート電極124は遮断部材193を完全に覆うことができる大きさに形成する。
次に、スパッタリングなどの方法で金属層を積層してこれを写真エッチングし、図14及び図15に示したように、ゲート電極124及び端部129を含むゲート線121と連結部材128を形成する。この時ゲート電極124は遮断部材193を完全に覆うことができる大きさに形成する。
最後に、図1及び図2に示したように、有機薄膜トランジスタ及びゲート線121の端部129を各々覆う保護部材180、81を形成して露光及び現像して保護部材81に接触孔181を形成する。
本発明により、有機半導体を隔壁内に形成して遮断部材で覆うことによって、後続工程中に有機半導体に与える影響を最少化することができる。また、有機半導体との接触特性が良好なソース電極及びドレーン電極を含んで有機薄膜トランジスタの特性を改善できる。また、遮断部材は、画素電極と同じ工程で形成して、マスク数及び工程数を減らすことができ、有機半導体を表面改質方法などを使用して簡単に形成することによって、工程を単純化することができる。
本発明により、有機半導体を隔壁内に形成して遮断部材で覆うことによって、後続工程中に有機半導体に与える影響を最少化することができる。また、有機半導体との接触特性が良好なソース電極及びドレーン電極を含んで有機薄膜トランジスタの特性を改善できる。また、遮断部材は、画素電極と同じ工程で形成して、マスク数及び工程数を減らすことができ、有機半導体を表面改質方法などを使用して簡単に形成することによって、工程を単純化することができる。
なお、有機薄膜トランジスタは、低温で溶液工程で製作することができて、蒸着工程のみでは限界がある大面積平板表示装置にも容易に適用することができる。また、有機物質の特性上繊維またはフィルムのような形態に形成することができる。
以上で本発明の好ましい実施例について詳細に説明しましたが、本発明の権利範囲はこれに限定されることはなく、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者のいろいろな変形及び改良形態も、本発明の権利範囲に属するものである。
以上で本発明の好ましい実施例について詳細に説明しましたが、本発明の権利範囲はこれに限定されることはなく、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者のいろいろな変形及び改良形態も、本発明の権利範囲に属するものである。
110 絶縁基板
121 ゲート線
124 ゲート電極
193 遮断部材
128 連結部材
129 ゲート線の端部
133 ソース電極
135 ドレーン電極
136 電極部
137 容量部
145、162、163、197 接触孔
146 ゲート絶縁部材
147 開口部
154 有機半導体
160 層間絶縁膜
171 データ線
172 維持電極線
173 データ線の突出部
174 光遮断膜
177 維持電極
179 データ線の端部
81、82 接触補助部材
191 画素電極
121 ゲート線
124 ゲート電極
193 遮断部材
128 連結部材
129 ゲート線の端部
133 ソース電極
135 ドレーン電極
136 電極部
137 容量部
145、162、163、197 接触孔
146 ゲート絶縁部材
147 開口部
154 有機半導体
160 層間絶縁膜
171 データ線
172 維持電極線
173 データ線の突出部
174 光遮断膜
177 維持電極
179 データ線の端部
81、82 接触補助部材
191 画素電極
Claims (22)
- 基板、
前記基板上に形成されているデータ線、
前記データ線と連結されているソース電極、
前記ソース電極と対向する部分を含むドレーン電極、
前記ソース電極及び前記ドレーン電極と一部重畳する第1有機半導体、
前記第1有機半導体上に形成されている第1ゲート絶縁部材、
前記第1ゲート絶縁部材上に形成されている遮断部材、
前記遮断部材と同一層に形成されていて前記ドレーン電極と連結されている画素電極、そして
前記データ線と交差して前記遮断部材上に形成されているゲート電極を含むゲート線
を含むことを特徴とする有機薄膜トランジスタ表示板。 - 前記遮断部材及び前記画素電極は、ITOを含むことを特徴とする請求項1に記載の有機薄膜トランジスタ表示板。
- 前記データ線と前記ソース電極は、異なる物質で構成されることを特徴とする請求項1に記載の有機薄膜トランジスタ表示板。
- 前記ソース電極及び前記ドレーン電極は、ITOまたはIZOを含むことを特徴とする請求項1に記載の有機薄膜トランジスタ表示板。
- 前記ソース電極及び前記ドレーン電極の一部を露出させる開口部と前記ドレーン電極の一部を露出させる第1接触孔を有する隔壁をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の有機薄膜トランジスタ表示板。
- 前記第1接触孔には第2有機半導体、第2ゲート絶縁部材及び前記画素電極を含む積層構造が形成されており、
前記積層構造は、前記第1接触孔より小さい第2接触孔を有することを特徴とする請求項5に記載の有機薄膜トランジスタ表示板。 - 前記第2接触孔を通して前記画素電極と前記ドレーン電極を連結する連結部材をさらに含むことを特徴とする請求項6に記載の有機薄膜トランジスタ表示板。
- 前記連結部材は、前記ゲート線と同一層に形成されていることを特徴とする請求項7に記載の有機薄膜トランジスタ表示板。
- 前記ゲート電極は、前記遮断部材を完全に覆うことを特徴とする請求項1に記載の有機薄膜トランジスタ表示板。
- 前記データ線と同一層に形成されている維持電極をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の有機薄膜トランジスタ表示板。
- 前記ドレーン電極は、前記維持電極と少なくとも一部重畳する部分を含むことを特徴とする請求項10に記載の有機薄膜トランジスタ表示板。
- 前記ドレーン電極と前記維持電極の間に層間絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求項11に記載の有機薄膜トランジスタ表示板。
- 前記有機半導体下部に位置して前記データ線と同一層に形成される光遮断膜をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の有機薄膜トランジスタ表示板。
- 前記ゲート絶縁部材は、有機物質を含むことを特徴とする請求項1に記載の有機薄膜トランジスタ表示板。
- 前記ゲート電極を覆う第1保護部材をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の有機薄膜トランジスタ表示板。
- 前記ゲート線の端部を覆う第2保護部材をさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の有機薄膜トランジスタ表示板。
- 基板上にデータ線を形成する段階、
前記データ線上に層間絶縁膜を形成する段階、
前記層間絶縁膜上に前記データ線と連結されるソース電極及び前記ソース電極と対向するドレーン電極を形成する段階、
前記ソース電極及び前記ドレーン電極上に開口部及び接触孔を有する隔壁を形成する段階、
前記開口部及び前記接触孔に有機半導体を形成する段階、
前記有機半導体上にゲート絶縁膜を形成する段階、
前記ゲート絶縁膜上に遮断部材及び画素電極を形成する段階、
前記遮断部材及び前記画素電極をマスクとして前記ゲート絶縁膜及び前記有機半導体をエッチングする段階、
前記遮断部材、前記隔壁及び前記画素電極上にゲート線及び連結部材を含むゲート導電体を形成する段階
を含む有機薄膜トランジスタ表示板の製造方法。 - 前記有機半導体を形成する段階は
前記隔壁を表面改質する段階、
有機半導体層を塗布する段階、
前記表面改質によって前記隔壁が形成されない部分にだけ有機半導体を残す段階
を含むことを特徴とする請求項17に記載の有機薄膜トランジスタ表示板の製造方法。 - 前記隔壁を表面改質する段階は、前記隔壁が形成された部分と前記隔壁が形成されない部分での水に対する親和度が異なるようにすることを特徴とする請求項18に記載の有機薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
- 前記隔壁が形成された部分は、前記隔壁が形成されない部分より水に対する親和度が小さいことを特徴とする請求項19に記載の有機薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
- 前記隔壁を表面改質する段階は、前記隔壁上にフッ素含有ガスを供給して前記隔壁表面にフッ素化処理をすることを特徴とする請求項18に記載の有機薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
- 前記ゲート導電体形成段階の後に、前記ゲート電極を覆う保護部材を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項17に記載の有機薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050109659A KR20070052067A (ko) | 2005-11-16 | 2005-11-16 | 유기 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007140520A true JP2007140520A (ja) | 2007-06-07 |
Family
ID=38040391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006307737A Pending JP2007140520A (ja) | 2005-11-16 | 2006-11-14 | 有機薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20070109457A1 (ja) |
JP (1) | JP2007140520A (ja) |
KR (1) | KR20070052067A (ja) |
CN (1) | CN101017840A (ja) |
TW (1) | TW200727492A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009011220A1 (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-22 | Sony Corporation | 半導体装置およびその製造方法、ならびに表示装置およびその製造方法 |
JP2010039097A (ja) * | 2008-08-04 | 2010-02-18 | Konica Minolta Holdings Inc | Tftアレイ基板の製造方法 |
JP2014175502A (ja) * | 2013-03-08 | 2014-09-22 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 薄膜トランジスタ素子の製造方法及び塗布型半導体層のパターニング方法 |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100242438B1 (ko) * | 1996-08-30 | 2000-02-01 | 윤종용 | 능동 행렬형 액정 표시 장치 |
KR101279296B1 (ko) * | 2006-04-17 | 2013-06-26 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기 반도체 구조물, 이의 제조 방법, 이를 이용한 유기박막 트랜지스터 및 이의 제조 방법 및 이를 이용한표시장치 |
JP2008047893A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Samsung Electronics Co Ltd | 薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法 |
JP4408903B2 (ja) * | 2007-01-24 | 2010-02-03 | セイコーエプソン株式会社 | トランジスタ、トランジスタ回路、電気光学装置および電子機器 |
US9520563B2 (en) * | 2007-11-21 | 2016-12-13 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Patterning of organic semiconductor materials |
KR101646100B1 (ko) * | 2008-12-02 | 2016-08-08 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법 |
JP5806309B2 (ja) * | 2011-06-21 | 2015-11-10 | パナソニック株式会社 | 薄膜トランジスタ素子とその製造方法、有機el表示素子とその製造方法、および有機el表示装置 |
CN103503153B (zh) | 2011-06-21 | 2016-09-21 | 松下电器产业株式会社 | 薄膜晶体管元件及其制造方法、有机el显示元件和有机el显示装置 |
WO2013073087A1 (ja) * | 2011-11-14 | 2013-05-23 | パナソニック株式会社 | 薄膜トランジスタ素子とその製造方法、有機el表示素子、および有機el表示装置 |
WO2013073090A1 (ja) | 2011-11-14 | 2013-05-23 | パナソニック株式会社 | 薄膜トランジスタ装置とその製造方法、有機el表示素子、および有機el表示装置 |
WO2013073089A1 (ja) | 2011-11-14 | 2013-05-23 | パナソニック株式会社 | 薄膜トランジスタ装置とその製造方法、有機el表示素子、および有機el表示装置 |
WO2013073088A1 (ja) | 2011-11-14 | 2013-05-23 | パナソニック株式会社 | 薄膜トランジスタ装置とその製造方法、有機el表示素子、および有機el表示装置 |
CN103384911B (zh) | 2011-11-14 | 2016-09-28 | 松下电器产业株式会社 | 薄膜晶体管器件及其制造方法、有机el显示元件和有机el显示装置 |
KR102006273B1 (ko) * | 2012-11-19 | 2019-08-02 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 기판 및 이의 제조 방법 |
KR20140088810A (ko) * | 2013-01-03 | 2014-07-11 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법 |
CN105304644A (zh) * | 2015-10-15 | 2016-02-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板及其制备方法、显示装置 |
GB2567897A (en) * | 2017-10-31 | 2019-05-01 | Flexenable Ltd | Source-drain conductors for organic TFTS |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000269504A (ja) * | 1999-03-16 | 2000-09-29 | Hitachi Ltd | 半導体装置、その製造方法及び液晶表示装置 |
JP4615197B2 (ja) * | 2002-08-30 | 2011-01-19 | シャープ株式会社 | Tftアレイ基板の製造方法および液晶表示装置の製造方法 |
TW200413803A (en) * | 2003-01-30 | 2004-08-01 | Ind Tech Res Inst | Organic transistor array substrate and its manufacturing method, and LCD including the organic transistor array substrate |
US7659138B2 (en) * | 2003-12-26 | 2010-02-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing an organic semiconductor element |
-
2005
- 2005-11-16 KR KR1020050109659A patent/KR20070052067A/ko not_active Application Discontinuation
-
2006
- 2006-11-14 JP JP2006307737A patent/JP2007140520A/ja active Pending
- 2006-11-14 US US11/599,907 patent/US20070109457A1/en not_active Abandoned
- 2006-11-16 TW TW095142470A patent/TW200727492A/zh unknown
- 2006-11-16 CN CNA200610064368XA patent/CN101017840A/zh active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009011220A1 (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-22 | Sony Corporation | 半導体装置およびその製造方法、ならびに表示装置およびその製造方法 |
JP2009021477A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Sony Corp | 半導体装置およびその製造方法、ならびに表示装置およびその製造方法 |
US8168983B2 (en) | 2007-07-13 | 2012-05-01 | Sony Corporation | Semiconductor device, method for manufacturing semiconductor device, display device, and method for manufacturing display device |
JP2010039097A (ja) * | 2008-08-04 | 2010-02-18 | Konica Minolta Holdings Inc | Tftアレイ基板の製造方法 |
JP2014175502A (ja) * | 2013-03-08 | 2014-09-22 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 薄膜トランジスタ素子の製造方法及び塗布型半導体層のパターニング方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW200727492A (en) | 2007-07-16 |
CN101017840A (zh) | 2007-08-15 |
KR20070052067A (ko) | 2007-05-21 |
US20070109457A1 (en) | 2007-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5497976B2 (ja) | 有機薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法 | |
JP2007140520A (ja) | 有機薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法 | |
US7919778B2 (en) | Making organic thin film transistor array panels | |
JP5288706B2 (ja) | 薄膜トランジスタ表示板 | |
KR101187205B1 (ko) | 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법 | |
US20070024766A1 (en) | Organic thin film transistor display panel | |
US7915074B2 (en) | Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof | |
JP2007184604A5 (ja) | ||
JP4999440B2 (ja) | 有機薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法 | |
JP5148086B2 (ja) | 有機薄膜トランジスタ表示板 | |
US8399311B2 (en) | Thin film transistor array panel and method of manufacture | |
JP2008047893A (ja) | 薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法 | |
KR20080013297A (ko) | 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법 | |
KR20080026957A (ko) | 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법 | |
KR101251997B1 (ko) | 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법 | |
KR101189274B1 (ko) | 유기 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법 | |
KR20080042441A (ko) | 유기 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법 | |
KR101272331B1 (ko) | 유기 박막 트랜지스터 표시판 및 그의 제조 방법 | |
KR20070096609A (ko) | 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법 | |
KR20080082226A (ko) | 유기 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법 | |
KR20080026236A (ko) | 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법 | |
KR20070105446A (ko) | 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법 |