JP5671911B2 - 薄膜トランジスタアレイ及び画像表示装置並びに薄膜トランジスタアレイの製造方法 - Google Patents
薄膜トランジスタアレイ及び画像表示装置並びに薄膜トランジスタアレイの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5671911B2 JP5671911B2 JP2010215061A JP2010215061A JP5671911B2 JP 5671911 B2 JP5671911 B2 JP 5671911B2 JP 2010215061 A JP2010215061 A JP 2010215061A JP 2010215061 A JP2010215061 A JP 2010215061A JP 5671911 B2 JP5671911 B2 JP 5671911B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- film transistor
- transistor array
- semiconductor layer
- pixels
- 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.)
- Active
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims description 118
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 109
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 47
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 35
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 32
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000004706 metal oxides Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 66
- 239000010408 film Substances 0.000 description 36
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 12
- CXWXQJXEFPUFDZ-UHFFFAOYSA-N tetralin Chemical compound C1=CC=C2CCCCC2=C1 CXWXQJXEFPUFDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000007644 letterpress printing Methods 0.000 description 7
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 6
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 5
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001665 Poly-4-vinylphenol Polymers 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 238000007645 offset printing Methods 0.000 description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000007607 die coating method Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 229920000301 poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 3
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- FMZQNTNMBORAJM-UHFFFAOYSA-N tri(propan-2-yl)-[2-[13-[2-tri(propan-2-yl)silylethynyl]pentacen-6-yl]ethynyl]silane Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C#C[Si](C(C)C)(C(C)C)C(C)C)=C(C=C4C(C=CC=C4)=C4)C4=C(C#C[Si](C(C)C)(C(C)C)C(C)C)C3=CC2=C1 FMZQNTNMBORAJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 3
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N [(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-diacetyloxy-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-triacetyloxy-6-(acetyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxy-2-(acetyloxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](COC(C)=O)O1)OC(C)=O)COC(=O)C)[C@@H]1[C@@H](COC(C)=O)O[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N 0.000 description 2
- 238000007774 anilox coating Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000003851 corona treatment Methods 0.000 description 2
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 2
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 2
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000007756 gravure coating Methods 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 2
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 2
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 2
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 2
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 2
- 229920001088 polycarbazole Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 238000010023 transfer printing Methods 0.000 description 2
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 229920012266 Poly(ether sulfone) PES Polymers 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 125000002573 ethenylidene group Chemical group [*]=C=C([H])[H] 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 150000002220 fluorenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004050 hot filament vapor deposition Methods 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002475 indoles Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 1
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 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
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 description 1
- 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 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000083 poly(allylamine) Polymers 0.000 description 1
- 229920000553 poly(phenylenevinylene) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 229920000734 polysilsesquioxane polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- FHCPAXDKURNIOZ-UHFFFAOYSA-N tetrathiafulvalene Chemical class S1C=CSC1=C1SC=CS1 FHCPAXDKURNIOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 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
Landscapes
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Description
また、低温プロセスやロールトゥーロールプロセスを採用する際に、高生産性、低コスト化を期待して印刷技術が活用され始めている。例えば、溶液から印刷法を用いて半導体層を形成するには、インクジェット法(特許文献1、2)、凸版印刷法(特許文献3、4)などの方法が挙げられ、通常100℃以下の低温でプロセスが完了されている。
従来における半導体のパターン印刷結果は図7(a),(b)に示すようになる。
従来の薄膜トランジスタアレイを構成する画素80は、図8に示すように、絶縁基板上に互いに隣接してマトリクス状に配列され、各画素80の1つの隅部には表示スイッチング用の薄膜トランジスタが設けられている。薄膜トランジスタは、各画素毎に、ゲート絶縁膜81と、半導体層84と、半導体層84に設けられたソース電極82及びドレイン電極82と、ソース電極82が接続されたソース配線86と、ドレイン電極83が接続された画素電極85とを有している。
また、凸版印刷で素子分離をするためには、独立パターンを印刷する必要がある。しかし、アニロックスから有機半導体溶液を印刷版に転写する際に、印刷版の凸部がアニロックスの凹部に入る場合と土手の部分にかかる場合とで転写される液量が異なり、特に印刷サイズが小さい場合に成膜された膜の厚さに大きなばらつきが生じる。半導体膜厚のばらつきは、薄膜トランジスタの特性のばらつきとなる。
本実施の形態の図1に示す表示スイッチング用の薄膜トランジスタは、ボトムコンタクト構造の薄膜トランジスタであって、基板10と、この基板10上に設けられたゲート電極20と、このゲート電極20の外表面及びゲート電極20が形成されない基板10の上面箇所に形成されたゲート絶縁層30と、このゲート絶縁層30の上面に設けられた半導体層60と、この半導体層60を挟んでゲート絶縁層30の上面に設けられたソース電極40及びドレイン電極50とを有している。
なお、上記図1乃至図3に示す薄膜トランジスタは、何れの構造の薄膜トランジスタアレイにも適用できる。
本実施の形態における半導体のパターン印刷結果は図4(a),(b)に示すようになる。
本実施の形態に示す薄膜トランジスタアレイを構成する画素100は、図5に示すように、図示省略の絶縁基板上に互いに隣接して格子状に複数配列されている。
この画素のうち互いに隣接する4つの画素100を一単位とし、この一単位全体の中心部分Aには、各画素100の薄膜トランジスタ1001が集中して配置されている。
各画素100の薄膜トランジスタ1001は、ゲート絶縁膜30と、半導体層60と、半導体層60に設けられたソース電極40及びドレイン電極50と、ソース電極40が接続されたソース配線45と、ドレイン電極50が接続された画素電極55とを有している。
この実施の形態において、薄膜トランジスタ1001が集中して配置された際の半導体層60の形状は、図5に示すように口の字形状を呈している。
この画素のうち互いに隣接する4つの画素100を一単位とし、この一単位全体の中心部分Aには、各画素100の薄膜トランジスタ1001が集中して配置されている。
各画素100の薄膜トランジスタ1001は、ゲート絶縁膜30と、半導体層60と、半導体層60に設けられたソース電極40及びドレイン電極50と、ソース電極40が接続されたソース配線45と、ドレイン電極50が接続された画素電極55とを有している。
この実施の形態において、薄膜トランジスタ1001が集中して配置された際の半導体層60の形状は、図6に示すようにリング形状を呈している。
以上のゲート絶縁層は、コロナ処理、プラズマ処理、UV/オゾン処理等の表面処理を施しても良いが、処理による表面粗さが粗くならないように注意する必要がある。ゲート絶縁層の表面は比較的平滑でピンホールや突起、起伏が無いことが好ましい。
以下、具体的な実施例によって本発明を詳細に説明するが、これらの実施例は説明を目的としたもので、本発明はこれに限定されるものではない。
幅40μmの口の字型の版を用意し、凸版印刷法により半導体60として6,13−ビス(トリエチルシリルエチニル)アントラジチオフェン(TES−ADT)のテトラリン溶液をガラス上に塗工し、90℃で乾燥した。得られた半導体薄膜の観察結果を図5に示した。印刷された半導体層の口の字型のパターンは全面に渡り均一な形状を有しており、結晶粒径は大きく、連続した薄膜であった。
幅100μm、長さ200μmの矩形ドット型の版を用意し、凸版印刷法により半導体60として6,13−ビス(トリエチルシリルエチニル)アントラジチオフェン(TES−ADT)のテトラリン溶液をガラス上に塗工し、90℃で乾燥した。得られた半導体薄膜の観察結果を図5に示した。印刷された矩形ドット型のパターンは場所により不均一な形状を有しており、結晶粒径は大小様々で、不連続の薄膜が多く観察された。
矩形ドットパターンであるため、版上におけるインク転写の不均一性が印刷結果の不均一性に結びついたものと考えられる。版のパターンを口の字型にすることで結晶粒系が均一で連続な半導体薄膜が得られることが明らかとなった。
薄膜トランジスタアレイの画素を構成するゲート絶縁膜30、ソース電極40、ソース配線45、ドレイン電極50、画素電極55、半導体60が、上方から捉えた時、図5に示すような構造を有する薄膜トランジスタアレイを作製した。薄膜トランジスタアレイは、画素数640×480で、図7のような構造を有する4画素を一単位とする場合、この4画素が160単位×120単位配列したアレイである。また、薄膜トランジスタアレイ中の各トランジスタは図1のようなボトムゲート・ボトムコンタクト構造とした。
基板10として125μm厚のPEN(ポリエチレンナフタレート)を用意し、UV/オゾン照射、洗浄液を用いた超音波により洗浄した。尚、洗浄に用いた水は全て超純水を使用した。上記PEN基材の片面に膜厚200nmでポリイミド樹脂の下地層を形成した後、ゲート電極20として銀を、オフセット印刷法により銀ナノ粒子を100nmの膜厚でパターン状に印刷した後、180℃で焼成することで形成した。ゲート電極と同時にゲート電極と接続するゲート配線、キャパシタ電極と接続するキャパシタ配線を形成した。キャパシタ電極は、画素電極55に対し、ゲート絶縁膜30を介して位置し、画素電極55の電圧を保持するための保持容量を作用させる為に形成する。
さらに、半導体層上には封止膜としてサイトップ(旭硝子(株)製)を凸版印刷法により膜厚2μmで形成し、100℃で乾燥することにより薄膜トランジスタアレイを作製した。
640×480画素の薄膜トランジスタアレイ内のトランジスタ素子において、移動度及び閾値電圧のばらつきは小さく、トランジスタ特性は優れた面内均一性を有していた。
得られた薄膜トランジスタアレイに電子ペーパー前面版をラミネートし、電子ペーパーを駆動表示したところ、全面に渡りコントラスト良く良好な表示をすることができた。
薄膜トランジスタアレイの画素を構成するゲート絶縁膜30、ソース電極40、ソース配線45、ドレイン電極50、画素電極55、半導体60が、上方から捉えた時、図6のような構造を有する薄膜トランジスタアレイを作製した。薄膜トランジスタアレイは、画素数640×480で、図6に示すような構造を有する4画素を一単位とする場合、この4画素が160単位×120単位配列したアレイである。また、薄膜トランジスタアレイ中の各トランジスタは図2のようなボトムゲート・トップコンタクト構造とした。
基板10として125μm厚のPEN(ポリエチレンナフタレート)を用意し、UV/オゾン照射、洗浄液を用いた超音波により洗浄した。尚、洗浄に用いた水は全て超純水を使用した。上記PEN基材の片面に膜厚200nmでポリイミド樹脂の下地層を形成した後、ゲート電極20としてアルミニウムを、真空蒸着法により膜厚100nmで形成し、フォトリソグラフィーによりパターン形成した。ゲート電極と同時にゲート電極と接続するゲート配線、キャパシタ電極と接続するキャパシタ配線を形成した。
続いて、半導体上には封止膜としてサイトップ(旭硝子(株)製)を凸版印刷法により膜厚2μmで形成し、100℃で乾燥することにより薄膜トランジスタアレイを作製した。
640×480画素の薄膜トランジスタアレイ内のトランジスタ素子において、移動度及び閾値電圧のばらつきは小さく、トランジスタ特性は優れた面内均一性を有していた。
得られた薄膜トランジスタアレイに電子ペーパー前面版をラミネートし、電子ペーパーを駆動表示したところ、全面に渡りコントラスト良く良好な表示をすることができた。
薄膜トランジスタアレイの画素を構成するゲート絶縁膜30、ソース電極40、ソース配線45、ドレイン電極50、画素電極55、半導体60が、上方から捉えた時、図8のような構造を有する薄膜トランジスタアレイを作製した。薄膜トランジスタアレイは、画素数640×480で、薄膜トランジスタアレイ中の各トランジスタは図1のようなボトムゲート・ボトムコンタクト構造とした。
半導体のパターンが図8のような矩形ドット型であり、半導体が画素間にまたがっていない構造を持つ以外は、実施例2と同様に薄膜トランジスタアレイを作製した。
640×480画素の薄膜トランジスタアレイ内のトランジスタ素子において、移動度及び閾値電圧のばらつきは大きく、実施例2に比べ面内均一性が非常に低下していた。
得られた薄膜トランジスタアレイに電子ペーパー前面版をラミネートし、電子ペーパーを駆動表示したところ、多くのコントラスト不良が観察された。
特開2008−235861号公報(特許文献4)に示されたストライプ形状の半導体パターンを有する薄膜トランジスタの構造の一部を図9に示した。本実施の形態に示す図5、図6と比べても明らかなように画素電極の大きさが制限され、画素面積と画素電極面積により決定される開口率が小さいことが明らかである。
Claims (9)
- 半導体層と、前記半導体層に離間して設けられたソース電極及びドレイン電極と、前記ドレイン電極と接続された画素電極と、ゲート絶縁層を介して前記半導体層に離間して配置されたゲート電極とを有する表示スイッチング用の薄膜トランジスタを備えた画素が絶縁基板上に複数形成された薄膜トランジスタアレイにおいて、
前記複数の画素は互いに隣接して格子状に配置され、
前記画素のうち互いに隣接する4つの画素を一単位とし、前記一単位を構成する各画素の輪郭は一つの交点で交わるように設けられ、
前記各単位毎に、前記交点の周りの前記4つの画素の部分にトランジスタ形成領域が設けられ、
前記薄膜トランジスタは、前記トランジスタ形成領域に、前記4つの画素のそれぞれに設けられる前記薄膜トランジスタの前記ソース電極及びドレイン電極が別々に形成されることで構成され、
前記半導体層は、前記交点を中心として前記4つの画素にまたがって形成され、中央部が開口されたリング形状、口の字形状またはループ形状を呈している、
ことを特徴とする薄膜トランジスタアレイ。 - 前記薄膜トランジスタが電界効果型トランジスタであることを特徴とする請求項1記載の薄膜トランジスタアレイ。
- 前記半導体層が有機半導体であることを特徴とする請求項1または2記載の薄膜トランジスタアレイ。
- 前記半導体層が金属酸化物半導体であることを特徴とする請求項1または2記載の薄膜トランジスタアレイ。
- 前記絶縁基板が可撓性基板であることを特徴とする請求項1乃至4に何れか1項記載の薄膜トランジスタアレイ。
- 前記可撓性基板が紙またはプラスチックを主成分とする基板であることを特徴とする請求項5記載の薄膜トランジスタアレイ。
- 請求項1乃至6に記載の何れかの薄膜トランジスタアレイを製造する際に、
前記薄膜トランジスタが有する半導体層を印刷法で形成する、
ことを特徴とする薄膜トランジスタアレイの製造方法。 - 画像表示体を有し、前記画像表示体が請求項1乃至6記載の何れかの薄膜トランジスタアレイを用いて構成される、
ことを特徴とする画像表示装置。 - 前記画像表示体が液晶表示装置、有機EL及び電子ペーパーの何れかであることを特徴とする請求項8記載の画像表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010215061A JP5671911B2 (ja) | 2010-09-27 | 2010-09-27 | 薄膜トランジスタアレイ及び画像表示装置並びに薄膜トランジスタアレイの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010215061A JP5671911B2 (ja) | 2010-09-27 | 2010-09-27 | 薄膜トランジスタアレイ及び画像表示装置並びに薄膜トランジスタアレイの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012068573A JP2012068573A (ja) | 2012-04-05 |
JP5671911B2 true JP5671911B2 (ja) | 2015-02-18 |
Family
ID=46165902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010215061A Active JP5671911B2 (ja) | 2010-09-27 | 2010-09-27 | 薄膜トランジスタアレイ及び画像表示装置並びに薄膜トランジスタアレイの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5671911B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6087668B2 (ja) * | 2013-03-06 | 2017-03-01 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
JP6326798B2 (ja) * | 2013-12-11 | 2018-05-23 | 凸版印刷株式会社 | 静電気保護素子及びそれを用いた静電気保護回路の製造方法 |
JP6150752B2 (ja) * | 2014-03-14 | 2017-06-21 | 株式会社日本製鋼所 | 酸化物系半導体材料および半導体素子 |
CN110164927A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-08-23 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种显示面板 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0333724A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-14 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置 |
JPH05119344A (ja) * | 1991-10-25 | 1993-05-18 | Nec Corp | 液晶表示デバイス |
JP5521270B2 (ja) * | 2007-02-21 | 2014-06-11 | 凸版印刷株式会社 | 薄膜トランジスタアレイ、薄膜トランジスタアレイの製造方法、および薄膜トランジスタアレイを用いたアクティブマトリクス型ディスプレイ |
JP5194494B2 (ja) * | 2007-03-12 | 2013-05-08 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 画素アレイ |
-
2010
- 2010-09-27 JP JP2010215061A patent/JP5671911B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012068573A (ja) | 2012-04-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4247377B2 (ja) | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 | |
KR101432733B1 (ko) | 박막 트랜지스터의 제조 방법 및 박막 트랜지스터 및디스플레이 장치 | |
JP5200443B2 (ja) | 有機トランジスタ及びアクティブマトリックス基板 | |
JP4844767B2 (ja) | 薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタの製造方法、および電子機器 | |
JP5565038B2 (ja) | 電界効果型トランジスタ及びその製造方法並びに画像表示装置 | |
TW200843118A (en) | Ambipolar transistor design | |
JP4408903B2 (ja) | 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 | |
US20170222168A1 (en) | Thin-film transistor and method of fabricating the same | |
JP5671911B2 (ja) | 薄膜トランジスタアレイ及び画像表示装置並びに薄膜トランジスタアレイの製造方法 | |
JP2009246342A (ja) | 電界効果型トランジスタ及びその製造方法並びに画像表示装置 | |
JP2010079225A (ja) | 電界効果型トランジスタ及びその製造方法並びに画像表示装置 | |
JP2010080896A (ja) | 電界効果型トランジスタ及びその製造方法並びに画像表示装置 | |
JP5447996B2 (ja) | 薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタの製造方法、および電子機器 | |
JP5790075B2 (ja) | 電界効果トランジスタの製造方法及びそれに用いる製造装置 | |
JP5098159B2 (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法 | |
WO2014049970A1 (ja) | 薄膜トランジスタアレイおよび画像表示装置 | |
JP2016163029A (ja) | 薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタアレイの製造方法及び画素表示装置 | |
WO2017208923A1 (ja) | 有機薄膜トランジスタおよび画像表示装置 | |
JP2013074191A (ja) | 薄膜トランジスタアレイ、薄膜トランジスタアレイの製造方法、画像表示装置 | |
JP6064356B2 (ja) | 薄膜トランジスタアレイおよび画像表示装置 | |
JP6209920B2 (ja) | 薄膜トランジスタアレイおよび画像表示装置 | |
JP6123413B2 (ja) | 薄膜トランジスタアレイおよび画像表示装置 | |
JP5359032B2 (ja) | 薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタアレイ及び画像表示装置 | |
JP5532655B2 (ja) | 有機薄膜トランジスタ、その製造方法及び画像表示装置 | |
JP2007234974A (ja) | 有機薄膜トランジスタ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130823 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140401 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140526 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141125 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141208 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5671911 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |