TWI429084B - 製作有機薄膜電晶體陣列面板 - Google Patents

製作有機薄膜電晶體陣列面板 Download PDF

Info

Publication number
TWI429084B
TWI429084B TW095131904A TW95131904A TWI429084B TW I429084 B TWI429084 B TW I429084B TW 095131904 A TW095131904 A TW 095131904A TW 95131904 A TW95131904 A TW 95131904A TW I429084 B TWI429084 B TW I429084B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
insulating layer
electrode
forming
gate
organic semiconductor
Prior art date
Application number
TW095131904A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200715565A (en
Inventor
Keun-Kyu Song
Tae-Young Choi
Original Assignee
Samsung Display Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Display Co Ltd filed Critical Samsung Display Co Ltd
Publication of TW200715565A publication Critical patent/TW200715565A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI429084B publication Critical patent/TWI429084B/zh

Links

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]
    • H10K10/468—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • 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]
    • H10K10/466—Lateral bottom-gate IGFETs comprising only a single gate
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays

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)

Description

製作有機薄膜電晶體陣列面板
本發明係關於製作有機薄膜電晶體陣列面板之方法。
一般而言，諸如液晶顯示器(LCD)、有機發光二極體(OLED)顯示器及電泳顯示器以及類似顯示器之平板顯示器包括多個場產生電極對及一插入該多個場產生電極對之間的電光主動層。LCD包括一液晶材料層作為該電光主動層，而OLED顯示器包括一有機發光層作為該電光主動層。
場產生電極對中之一對通常連接至一開關元件以接收一電信號，且該電光主動層將該電信號轉換成一光信號以顯示一影像。平板顯示器使用薄膜電晶體(TFT)(其為三端子元件)作為開關元件，使用閘極線傳輸控制TFT之掃描信號，且使用資料線將信號經由TFT傳輸至形成於顯示器上之像素電極。
關於TFT，當前正於使用有機半導體材料代替習知的無機半導體(諸如Si)之有機薄膜電晶體(OTFT)之領域中進行著積極研究。因為OTFT可藉由溶液製程在相對低溫下製成，所以其可有利地應用於大型平板顯示器之製造，否則由於大型平板顯示器之製造中所使用之沈積製程，其將另外被限制。另外，取決於所使用之有機材料之特徵，OTFT可形成為光纖型或薄膜型，且因此，OTFT作為可撓性顯示裝置之核心元件已受到廣泛關注。
製造OTFT陣列面板之方法與用於製作現有TFT陣列面板之彼等方法就其結構及製造方法而言有很大不同，且因此，有必要提供最小化在處理期間製造製程對有機半導體之不利影響，而同時改良OTFT之特徵的製造方法。
根據本文所描述之本發明之例示性實施例，本發明提供一種有機薄膜電晶體(OTFT)陣列面板及其製造方法，該方法最小化在處理期間製造製程對有機半導體之不利影響，且亦改良OTFT之特徵。
在本發明之一個例示性實施例中，一OTFT陣列面板包含：一基板；一資料線，其形成於該基板上；一源電極，其與該資料線連接；一汲電極，其包括一面向該源電極之部分；及一絕緣層，其形成於該源電極及該汲電極上且具有一開口及一接觸孔。一有機半導體置於該開口中以至少部分地接觸該源電極及該汲電極。一閘極絕緣體形成於該有機半導體上，且一停止器形成於該閘極絕緣體上。一交越該資料線且包括一閘電極之閘極線形成於該停止器上，且一像素電極經由該接觸孔與該汲電極連接。
該停止器及該像素電極可包含相同材料，其可包括IZO或ITO且每一者形成於一互不相同之層中。該源電極及該汲電極亦可包含ITO或IZO。該閘電極完全覆蓋該停止器。
該OTFT陣列面板進一步包括一形成於形成該資料線之同一層中的儲存電極。該汲電極包括一重疊該儲存電極之部分。一層間絕緣層形成於該汲電極與該儲存電極之間。
該OTFT陣列面板進一步包括一阻光部件，其位於該有機半導體下面且形成於形成該資料線之同一層中。該絕緣層形成於該基板除該開口及該接觸孔外之整個表面上，且可包含一有機材料或一無機材料。
該OTFT陣列面板可進一步包括一覆蓋該閘電極之保護部件。
在另一態樣中，本發明提供一種製造一OTFT陣列面板之方法，該方法包括：在一基板上形成一資料線；在該資料線上形成一層間絕緣層；在該層間絕緣層上形成一源電極及一汲電極；及在該源電極及汲電極上形成一具有一開口及一接觸孔之絕緣層。一有機半導體接著形成於該開口中，且一閘極絕緣體形成於該有機半導體上。一停止器形成於該閘極絕緣體上且一資料線形成於該停止器及該絕緣層上。一像素電極形成於閘極線上以經由該接觸孔與該汲電極連接。
形成該有機半導體可包括：執行該絕緣層之一表面改質；形成一有機半導體層；及使僅在一部分上留有該有機半導體層，在該部分上該絕緣層未藉由該表面改質形成。在該絕緣層之該表面改質期間，其上分別形成及未形成該絕緣層之部分每一者對水可具有一不同之親和性。其上形成該絕緣層之部分對水之親和性可小於其上未形成該絕緣層的部分對水之親和性。在該絕緣層之該表面改質期間，一含氟氣體可供應於該絕緣層上以使其表面氟化。
形成該閘極絕緣體可包括：形成一閘極絕緣層；及使僅在一部分上留有該閘極絕緣層，在該部分上該絕緣層未藉由該表面改質製程形成。
該用於製造OTFT之例示性方法進一步包括在形成停止器後執行一乾式蝕刻。形成該絕緣層包括形成一有機膜並對其圖案化，且在形成該有機膜期間，使得該膜之厚度大於在該蝕刻後該絕緣層之最終厚度。形成該閘極絕緣體及形成該停止器可包括：形成該閘極絕緣層；形成該停止器；及藉由將該停止器用作一遮罩對該閘極絕緣層進行圖案化。
形成該有機半導體及形成該閘極絕緣體中之至少一者可使用一噴墨印刷法來實現。
該方法可進一步包括在於該基板上形成該像素電極之後在該基板上形成一保護部件，以保護下伏結構。
對該OTFT陣列面板及其製造方法之以上及許多其他特徵及優點的更好理解，可在考慮本發明以下某些例示性實施例之詳細描述後，尤其是在結合所附圖式進行此考慮的情況下獲得，在所附圖式中相同參考數字用於識別說明於其一或多個圖中之相同元件。
在圖1之部分俯視平面圖中說明根據本發明之有機薄膜電晶體(OTFT)陣列面板的例示性實施例，展示其一單一像素區域，且圖2為沿圖1中之線II－II取得的該例示性OTFT面板之部分橫截面圖。
參看圖1及2，複數條資料線171、複數條儲存電極線172及一阻光部件174形成於一由透明材料(諸如玻璃、矽、塑膠或其類似物)製成之絕緣基板110上。圖1中資料線171大體垂直延伸，且每一資料線傳送各自的資料信號。每一資料線171包括：複數個突出物173，其經形成以突出至側部；及一大端部分179，其用於與一不同層或一外部驅動電路連接。一用於產生資料信號之資料驅動電路(未說明)可安裝於一安裝在基板110上之可撓性印刷電路膜(未說明)上，或者，該資料驅動電路可與基板110本身整合，在此情況下，資料線171可伸長以便與資料驅動電路直接連接。
儲存電極線172每一者均接收一選定電壓且大體上與資料線171平行地延伸。每一儲存電極線172位於兩條資料線171之間，且置於更靠近兩條資料線中右邊之一者。儲存電極線172中之每一者均包括一儲存電極177，其朝向一端裂開以形成一圓形形狀。然而，應理解，儲存電極線172可經修改以併入不同於彼等所描述及說明之形狀及安置的各種其他形狀及安置。
阻光部件174與資料線171及儲存電極線172隔開。資料線171、儲存電極線172及阻光部件174每一者均可由含鋁金屬(諸如鋁(Al)或鋁合金)、含銀金屬(諸如銀(Ag)或銀合金)、含金金屬(諸如金(Au)或金合金)、含銅金屬(諸如銅或銅合金)、含鉬金屬(諸如鉬(Mo)或鉬合金)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、鈦(Ti)以及許多其他導電材料製成。
資料線171、儲存電極線172及阻光部件174亦可具有一種多層結構，包括兩個導電層(未展示)，每一導電層具有不同物理性質。舉例而言，該兩個導電層中之一者可由具有低電阻率之含鋁金屬、含銀金屬、含銅金屬或其類似物製成，以便減少在其中之任何信號延遲或電壓降落。相反，另一導電層可由具有與基板110之良好黏著之材料、或具有與ITO(氧化銦錫)及IZO(氧化銦鋅)之特別良好之物理、化學及電接觸特徵的另一材料(諸如含鉬金屬、鉻、鉭、鈦或其類似物)製成。材料之良好組合可包括(例如)下部鉻層及上部鋁(或其合金)層之組合，以及下部鋁(或其合金)層及上部鉬(或其合金)層之組合。資料線171、儲存電極線172及阻光部件174亦可由各種其他金屬或導體製成。較佳，資料線171、儲存電極線172及阻光部件174之側相對於基板110之表面成約30°至80°的角度而傾斜。
一層間絕緣層160形成於資料線171、儲存電極線172及阻光部件174上。該層間絕緣層160可由無機絕緣體(諸如氮化矽(SiNx )或氧化矽(SiO2 )或其類似物)製成，且具有約2000至5000之厚度。層間絕緣層160包括複數個接觸孔163及162，其分別使資料線171之突出物173及端部179暴露。
各自複數個源電極133、汲電極135及接觸輔助件82形成於層間絕緣層160上。源電極133及汲電極135形成直接接觸於有機半導體，因此其係由功函數與有機半導體之功函數類似之導電材料製成，且結果，此被降低肖特基障壁(Schottky barrier)，以促進載流子注入及移動。該材料可包括IZO(氧化銦鋅)或ITO(氧化銦錫)，具有約300至1000之例示性厚度。
源電極133可為島型電極，且經由接觸孔163而與資料線171連接。每一汲電極135包括一在阻光部件174之一上端處且面向一源電極133的部分136(本文中稱為電極部分)，及一至少部分地重疊一關聯儲存電極線172之部分(本文中稱為電容器部分)137。電極部分136連同所面向之源電極133一起形成該TFT之一部分，且電容器部分137連同重疊儲存電極線172一起形成一儲存電容器，其用於加強一與TFT相關聯的電極之電壓持續能力。
每一接觸輔助件82經由接觸孔162而與資料線171之各自端部179連接，且用於補強資料線171之端部179與外部裝置之間的附著並保護該端部。
一絕緣層140形成於包括源電極133、汲電極135及層間絕緣層160之整個表面上。絕緣層140可包含能夠使溶液製程用於其形成之感光有機材料，且具有約5000至4 μm之厚度。絕緣層140具有複數個開口147及複數個接觸孔145。每一開口147使一源電極133、一汲電極135以及在一源電極133與一汲電極135之間的層間絕緣層160暴露，且每一接觸孔145使一汲電極135暴露。複數個有機半導體島154形成於絕緣層140之開口147中。
每一有機半導體島154與一源電極133及一汲電極135接觸，且由於有機半導體島154置於絕緣層140之下，故其完全被用作一障壁之絕緣層140限制。因為有機半導體154完全被絕緣層140限制，所以其側部未暴露，且此配置防止在任何後續處理期間化學溶液滲透至有機半導體島154之測部。
有機半導體島154形成於阻光部件174之上側處。阻光部件174用於阻擋由背光供應的光直接照射至有機半導體島154上，藉此防止在有機半導體島154中形成光伏電流。
有機半導體島154可具有約300至3000之厚度，且包括溶解於水溶液或有機溶劑中具有低分子量之聚合物或化合物。有機半導體島154可包括一包括并四苯或并五苯之取代基的衍生物，或可包括一包括連接在噻吩環之第二及第五位之四至八個噻吩的寡噻吩。
有機半導體島154亦可包括聚伸噻吩基乙烯、聚3－己烷基噻吩、聚噻吩、鈦菁素、金屬化鈦菁素或其鹵化衍生物。有機半導體島154亦可包括苝四甲酸二酐(PTCDA)、萘四甲酸二酐(NTCDA)或其醯亞胺衍生物。有機半導體154可包括苝或六苯并苯(coronene)及包括其取代基之衍生物。
一閘極絕緣體146形成於每一有機半導體島154上。閘極絕緣體146亦置於絕緣層140下面且因此完全被絕緣層140限制，該絕緣層140因此用作一障壁。每一閘極絕緣體146由具有相對較高的介電常數之有機材料或無機材料製成。有機材料可包括(例如)聚醯亞胺、聚乙烯醇、含熒烷化合物或可溶性聚合化合物(諸如聚對苯二甲苯基)，且無機材料可包括(例如)氧化矽，其中一表面經十八烷基三氯矽烷(OTS)處理。
一停止器126形成於每一閘極絕緣體146上。停止器126用於保護閘極絕緣體146及有機半導體島154，且可由IZO或ITO製成。
複數條閘極線121形成於停止器126及絕緣層140上。閘極線121中之每一者傳送各自的閘極信號，且在圖1中在大致水平之方向上延伸，以交越資料線171及儲存電極線172。每一閘極線121包括：複數個向上突出之閘電極124；及一大端部129，其用於與一不同層或一外部驅動電路連接。一閘極驅動電路(未說明)可安裝於一安裝在基板110上之可撓性印刷電路膜(未說明)上，或者，該閘極驅動電路可與基板110整合，在此情況下，閘極線121可延伸以與閘極驅動電路直接連接。
每一閘電極124重疊一有機半導體島154，其中閘極絕緣體146插入其間，且每一閘電極124經適當調整尺寸以在停止器126之上側完全覆蓋停止器126。停止器126加強閘電極124與閘極絕緣體146之間的附著，且藉此防止閘電極124脫離基板。
閘極線121可由與資料線171及儲存電極線172相同之材料製成。閘極線121之側亦朝向基板110之表面傾斜，且傾斜角度較佳在約30°至約80°之範圍內。
一個閘電極124、一個源電極133及一個汲電極135連同一有機半導體島154形成一薄膜電晶體，且TFT之通道形成於源電極133與汲電極135之間的有機半導體島154中。
複數個像素電極191及複數個接觸輔助件81形成於閘極線121及絕緣層140上。像素電極191及接觸輔助件81由諸如IZO或ITO之透明導電材料製成，且可具有約300至800之厚度。每一像素電極191經由一接觸孔145與一汲電極135連接，且像素之孔徑比可藉由配置該像素以重疊一關聯閘極線121及/或一資料線171而增加。
像素電極191每一者接收一來自TFT的資料電壓，連同接收共同電壓之共同電極之另一顯示面板(未說明)形成一確定置於該等電極之間之一層液晶材料(未說明)的分子定向的電場。每一像素電極191及共同電極一起形成一電容器(稱為液晶電容器)，其用於甚至在TFT關閉後亦維持所施加之電壓。
一接觸輔助件81形成於每一閘極線121之端部129上，且用於補強端部129與外部裝置之間的附著並保護該端部。
一選用之保護部件180形成於像素電極191上。保護部件180保護OTFT，且可形成於基板之僅一部分上或形成於基板之整個表面上，或可根據實際具體情況而被完全省略。
以下參看圖3－15詳細描述用於製造圖1及2之OTFT陣列面板之方法的例示性實施例。圖3、5、7、9、12及14為分別說明該方法之順序、中間步驟之部分俯視平面圖，且圖4、6、8及10分別為沿著圖3中之線IV－IV、圖5中之線VI－VI、圖7中之線VIII－VIII及圖9中之線X－X取得的該面板之部分橫截面圖。圖11為圖10之OTFT面板之部分橫截面圖，其展示後續製程之結果，且圖13及15分別為沿著圖12中之線XIII－XIII及圖14中之線XV－XV取得的該面板之部分橫截面圖。
參看圖3及4，首先使用諸如濺鍍之方法在基板110上形成一導電層，接著對該導電層進行光微影及蝕刻以形成包括突出物173及端部179之資料線171、包括儲存電極177之儲存電極線172，以及阻光部件174。
接下來，如圖5及6中所說明，藉由化學氣相沈積(CVD)來沈積氮化矽以形成層間絕緣層160，且在層間絕緣層160上塗佈一感光膜，並對該感光膜進行光微影及蝕刻以形成接觸孔162及163。
接著，如圖7及8中所說明，將ITO或IZO濺鍍至基板上，並對其進行光微影及蝕刻以形成源電極133、汲電極135及接觸輔助件82。
如圖9及10中所說明，接著將一感光有機薄膜塗佈在基板之整個表面上，並對其進行顯影以形成其中具有複數個開口147及接觸孔145之絕緣層140。在所說明之特定例示性實施例中，所形成之絕緣層140之厚度(例如，20,000至30,000)比層中所要之最終厚度要厚。
以下描述可形成有機半導體島154及閘極絕緣體146之三種方法。
在第一例示性實施例中，採用噴墨印刷法將有機半導體溶液注入至每一開口147中，且接著對該溶液進行乾燥以形成有機半導體島154。隨後，將一閘極絕緣溶液印刷於有機半導體島154上以形成具有選定厚度之絕緣體146。
在第二例示性實施例中，採用表面改質方法以改質絕緣層140之表面之選定部分。所採用之表面改質為藉由使用電漿來改變材料表面以具有親水性或疏水性的技術。在所說明之例示性實施例中，絕緣層140之表面在電漿氣氛中被氟化。舉例而言，將諸如CF4 、C2 F6 或SF6 之含氟氣體連同氧氣(O2 )及/或惰性氣體一起供應於乾燥蝕刻腔室中。含氟氣體中之氟(F)接著與由有機材料製成之絕緣層140中之碳(C)鍵結，以使絕緣層140被氟化，且因為經由開口147及接觸孔145而暴露之源電極133、汲電極135及層間絕緣層160係由無機材料製成，所以其不被氟化。由於氟化作用，絕緣層140之表面除開口147及接觸孔145以外被改質而變為疏水性，而經由開口147及接觸孔145暴露之部分保持相對為親水性的。
接下來，如圖11中所說明，有機半導體材料溶解於溶劑中並藉由旋塗或縫塗製程而塗佈在基板之整個表面上，或者，藉由噴墨印刷法將其注入至開口147中。在此實施例中，因為絕緣層140之表面為疏水性的且開口147及接觸孔145相對為親水性的，所以親水性有機半導體溶液僅收集於開口147及接觸孔145中。
接著，在經由乾燥製程將溶劑移除之後，在開口147中形成有機半導體島154，且有機半導體之殘餘物154a仍保留在接觸孔145中。
重複執行以上所描述之過程以形成閘極絕緣體146。亦即，如以上所描述，當將閘極絕緣溶液(未展示)塗佈在基板之整個表面上時，溶液收集在開口147中之有機半導體島154上以形成閘極絕緣體146，且閘極絕緣溶液之殘餘物146a亦保留在接觸孔145中之有機半導體殘餘物154a上。
因此，藉由在基板上經由表面改質製程來界定親水性區及疏水性區，可以極簡單之方式形成有機半導體島154及閘極絕緣體146，且因此與印刷法或使用遮罩之方法相比，可減少陣列處理時間及成本。
接下來，如圖12及13中所說明，將IZO濺鍍在基板上，且對其進行光微影及蝕刻以形成覆蓋閘極絕緣體146之停止器126。隨後，對基板之整個表面進行乾式蝕刻以移除接觸孔145中之有機半導體殘餘物154a及閘極絕緣殘餘物146a。在此實例中，因為有機半導體154及閘極絕緣體146被停止器126所覆蓋，所以其未被蝕刻移除。另外，絕緣層140亦藉由乾式蝕刻而被蝕刻。
在第三例示性實施例中，例如閘極絕緣體146不可藉由使用以上之表面改質方法形成的一個實施例中，藉由使用停止器126作為遮罩來執行圖案化。對絕緣層140進行表面改質，且在開口147中形成有機半導體島154，且在接觸孔145中形成有機半導體殘餘物154a。
接下來，使用旋塗法或縫塗法在基板之整個表面上塗佈閘極絕緣溶液。接著，如上所描述，形成具有適當尺寸之停止器126以覆蓋有機半導體島154，且接著藉由使用停止器126作為遮罩來圖案化閘極絕緣體146。此時，保留在接觸孔145中之有機半導體殘餘物154亦被移除。
因此，可藉由以上所描述之三種方法中之任一種而形成有機半導體島154及閘極絕緣體146。
在已形成有機半導體島154及閘極絕緣體146後，經由濺鍍或類似製程形成導電層，並對其進行光微影及蝕刻，以形成包括閘電極124及端部129之閘極線121，如圖14及15中所說明。
在所說明之特定實施例中，調整閘電極124之尺寸以完全覆蓋停止器126。因為閘電極124完全覆蓋停止器126，所以防止了光微影及蝕刻製程期間所使用之化學溶液流至由具有相對較低的耐化學腐蝕之材料(諸如ITO或IZO)製成之停止器126，且因此，保護了閘極絕緣體146及有機半導體島154而不受任何隨後處理之不利影響。
接著，如圖1及2中所說明，在濺鍍IZO或ITO之後，對其進行光微影及蝕刻以形成像素電極191及接觸輔助件81。停止器126及像素電極191可由諸如IZO或ITO之相同材料製成，但重要地是其應形成在不同層中。具體言之，應在形成閘極線121之前形成停止器126，且應在形成閘極線121之後形成像素電極191。此係因為ITO或IZO對蝕刻具有低耐化學腐蝕性，且因此可易於被隨後製程中所使用之金屬蝕刻溶液損壞。如以上所論述，停止器126可由閘電極124完全覆蓋，因此其受到保護以防止被蝕刻溶液破壞，但像素電極191被暴露且可易於被金屬蝕刻溶液損壞。因此，在形成閘極線121之後形成像素電極191，以便防止其損壞。
在最終步驟中，如圖2中所說明，在OTFT上形成選用之保護部件180。
如以上所描述，藉由在絕緣層中形成有機半導體島並以停止器覆蓋，藉此可最小化在後續製造製程期間對有機半導體之不利影響，且藉由包括具有與有機半導體之良好接觸特徵之源電極及汲電極來改良OTFT的特徵。另外，藉由使用以上所描述之表面改質法，大大簡化了形成有機半導體之製程。
至此，熟習此項技術者應瞭解，可在不脫離本發明之精神及範疇之情況下，對本發明之OTFT陣列面板及其製作方法進行許多修改、替代及變化。有鑒於此，由於本文所說明及描述之特定實施例本質上僅為例示性的，故本發明之範疇不應限於該等所說明特定實施例之範疇，而是本發明之範疇應與下文所附申請專利範圍及其功能均等物之範疇完全相同。
81．．．接觸輔助件
82．．．接觸輔助件
110．．．絕緣基板
121．．．閘極線
124．．．閘電極
126．．．停止器
129．．．閘極線之端部
133．．．源電極
135．．．汲電極
136．．．電極部分
137．．．電容部分
140．．．絕緣層
145．．．接觸孔
146．．．閘極絕緣體
146a．．．閘極絕緣殘餘物
147．．．開口
154．．．有機半導體
154a．．．有機半導體殘餘物
160．．．層間絕緣層
162．．．接觸孔
163．．．接觸孔
171．．．資料線
172．．．儲存電極線
173．．．資料線之突出物
174．．．阻光部件
177．．．儲存電極
179．．．資料線之端部
180．．．保護部件
191．．．像素電極
圖1為根據本發明之有機TFT陣列面板之一例示性實施例的部分俯視平面圖，其展示其一單一像素區域；圖2為沿圖1中之線II－II取得的圖1之例示性OTFT面板之部分橫截面圖；圖3、5、7、9、12及14為分別說明用於製造圖1及2之根據本發明一例示性實施例之OTFT陣列面板的方法之順序、中間步驟的部分俯視平面圖；圖4為沿圖3中之線IV－IV取得的該面板之部分橫截面圖；圖6為沿圖5中之線VI－VI取得的該面板之部分橫截面圖；圖8為沿圖7中之線VIII－VIII取得的該面板之部分橫截面圖；圖10為沿圖9中之線X－X取得的該面板之部分橫截面圖；圖11為圖10之OTFT面板之部分橫截面圖，其展示一後續製程之結果；圖13為沿圖12中之線XIII－XIII取得的該面板之部分橫截面圖；及圖15為沿圖14中之線XV－XV取得的該面板之部分橫截面圖。
81．．．接觸輔助件
82．．．接觸輔助件
110．．．絕緣基板
121．．．閘極線
124．．．閘電極
126．．．停止器
129．．．閘極線之端部
133．．．源電極
135．．．汲電極
136．．．電極部分
137．．．電容部分
140．．．絕緣層
145．．．接觸孔
146．．．閘極絕緣體
147．．．開口
154．．．有機半導體
160．．．層間絕緣層
162．．．接觸孔
163．．．接觸孔
171．．．資料線
172．．．儲存電極線
173．．．資料線之突出物
174．．．光阻部件
179．．．資料線之端部
180．．．保護部件
191．．．像素電極

Claims (26)

  1. 一種有機薄膜電晶體(OTFT)陣列面板，其包含：一基板；一資料線，其形成於該基板上；一源電極，其與該資料線連接；一汲電極，其包含一面向該源電極之部分；一絕緣層，其形成於該源電極及該汲電極上且具有一開口及一接觸孔；一有機半導體，其位於該開口中且至少部分地接觸該源電極及該汲電極；一閘極絕緣體，其形成於該有機半導體上；一停止器，其形成於該閘極絕緣體上；一閘極線，其交越該資料線且包含一形成於該停止器上之閘電極；及一像素電極，其經由該接觸孔與該汲電極連接。
  2. 如請求項1之OTFT陣列面板，其中該停止器及該像素電極包含相同材料。
  3. 如請求項2之OTFT陣列面板，其中該停止器及該像素電極包含IZO或ITO。
  4. 如請求項3之OTFT陣列面板，其中該停止器及該像素電極係形成於不同層中。
  5. 如請求項1之OTFT陣列面板，其中該源電極及該汲電極包含IZO或ITO。
  6. 如請求項1之OTFT陣列面板，其中該閘電極完全覆蓋該停 止器。
  7. 如請求項1之OTFT陣列面板，其進一步包含一形成於與該資料線相同之層中之儲存電極。
  8. 如請求項7之OTFT陣列面板，其中該汲電極包含一至少部分地重疊該儲存電極之部分。
  9. 如請求項8之OTFT陣列面板，其進一步包含一形成於該汲電極與該儲存電極之間的層間絕緣層。
  10. 如請求項1之OTFT陣列面板，其進一步包含一阻光部件，其位於該有機半導體之一下部部分處且形成於與該資料線相同的層中。
  11. 如請求項1之OTFT陣列面板，其中該絕緣層形成於該基板除該開口及該接觸孔外之整個表面上。
  12. 如請求項1之OTFT陣列面板，其中該絕緣層包含一有機材料。
  13. 如請求項1之OTFT陣列面板，其中該閘極絕緣體包含一有機材料。
  14. 如請求項1之OTFT陣列面板，其進一步包含一覆蓋該閘電極之保護部件。
  15. 如請求項1之OTFT陣列面板，其中絕緣層之一表面係疏水性且經由該開口及該接觸孔暴露的部分係親水性。
  16. 一種製造一有機薄膜電晶體(OTFT)陣列面板之方法，該方法包含：在一基板上形成一資料線；在該資料線上形成一層間絕緣層； 在該層間絕緣層上形成一源電極及一汲電極；在該源電極及該汲電極上形成一絕緣層，該絕緣層具有一開口及一接觸孔；在該開口中形成一有機半導體；在該有機半導體上形成一閘極絕緣體；在該閘極絕緣體上形成一停止器；在該停止器及該絕緣層上形成一閘極線；及在該閘極線上形成一像素電極，該像素電極經由該接觸孔與該汲電極連接。
  17. 如請求項16之方法，其中形成該有機半導體包含：改質該絕緣層除該開口以及該接觸孔外之一表面；在該絕緣層上形成一有機半導體層；及自該絕緣層之該表面之該經改質部分移除該有機半導體層，使得該有機半導體材料僅保留在該開口及該接觸孔中。
  18. 如請求項17之方法，其中該絕緣層之該表面之該經改質部分對水之親和性不同於該開口及該接觸孔對水的親和性。
  19. 如請求項18之方法，其中該經改質部分對水之親和性小於該開口及該接觸孔對水之親和性。
  20. 如請求項17之方法，其中改質該絕緣層之該表面包含將一含氟氣體供應至該絕緣層，以使該絕緣層之該表面被氟化。
  21. 如請求項17之方法，其中形成該閘極絕緣體包含： 在該絕緣層上形成一閘極絕緣層；及自該絕緣層之該表面之該經改質部分移除該閘極絕緣層，使該閘極絕緣層僅保留在保留於該開口及該接觸孔中之該有機半導體材料上。
  22. 如請求項16之方法，其進一步包含在該停止器形成之後對該基板進行乾式蝕刻，以移除保留在該接觸孔中之該有機半導體材料及該閘極絕緣層。
  23. 如請求項22之方法，其中：形成該絕緣層包含在該基板上塗佈並圖案化一具有一第一厚度之有機薄膜；及乾式蝕刻包含蝕刻該有機膜以具有一小於該第一厚度之第二厚度。
  24. 如請求項16之方法，其中形成該閘極絕緣體及該停止器包含：形成一閘極絕緣層；在該閘極絕緣層上形成該停止器；及使用該停止器作為一遮罩圖案化該閘極絕緣層。
  25. 如請求項16之方法，其中形成該有機半導體及形成該閘極絕緣體中之至少一者係藉由一噴墨印刷法來執行。
  26. 如請求項16之方法，其進一步包含在形成該像素電極之後在該基板上形成一保護部件。
TW095131904A 2005-09-30 2006-08-30 製作有機薄膜電晶體陣列面板 TWI429084B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050091862A KR101197053B1 (ko) 2005-09-30 2005-09-30 유기 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200715565A TW200715565A (en) 2007-04-16
TWI429084B true TWI429084B (zh) 2014-03-01

Family

ID=37959354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW095131904A TWI429084B (zh) 2005-09-30 2006-08-30 製作有機薄膜電晶體陣列面板

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7569851B2 (zh)
JP (1) JP5497976B2 (zh)
KR (1) KR101197053B1 (zh)
CN (1) CN1941398B (zh)
TW (1) TWI429084B (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008117395A1 (ja) * 2007-03-26 2008-10-02 Pioneer Corporation 有機半導体素子及びその製造方法
JP5657379B2 (ja) * 2007-04-25 2015-01-21 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＭｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｒａｅｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ 電子装置の製造方法
JP5256676B2 (ja) * 2007-09-21 2013-08-07 大日本印刷株式会社 有機半導体素子、有機半導体素子の製造方法、有機トランジスタアレイ、およびディスプレイ
KR20090037725A (ko) * 2007-10-12 2009-04-16 삼성전자주식회사 박막트랜지스터 기판, 그 제조 방법 및 이를 갖는 표시장치
GB0722750D0 (en) * 2007-11-20 2008-01-02 Cambridge Display Technology O Organic thin film transistors active matrix organic optical devices and emthods of making the same
CN102112913B (zh) * 2008-08-27 2013-10-09 夏普株式会社 电极接触构造、具备它的液晶显示装置及电极接触构造制造方法
JP5455010B2 (ja) * 2009-03-13 2014-03-26 富士フイルム株式会社 樹脂成形体の製造方法、インクジェットヘッド、及び電子機器
EP2256814B1 (en) 2009-05-29 2019-01-16 Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. Oxide semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2011035037A (ja) * 2009-07-30 2011-02-17 Sony Corp 回路基板の製造方法および回路基板
KR101073562B1 (ko) * 2009-08-21 2011-10-17 삼성모바일디스플레이주식회사 패드부, 이를 포함하는 유기전계발광표시장치 및 유기전계발광표시장치의 제조방법
KR20150088324A (ko) * 2010-04-23 2015-07-31 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치의 제작 방법
CN103367458B (zh) * 2012-04-03 2017-03-01 元太科技工业股份有限公司 薄膜晶体管及其制造方法
CN102800629B (zh) * 2012-07-23 2014-06-11 京东方科技集团股份有限公司 一种有机薄膜晶体管阵列基板制作方法
CN104576658B (zh) * 2014-12-30 2017-11-14 天马微电子股份有限公司 一种阵列基板及其制作方法及显示器
GB2567897A (en) * 2017-10-31 2019-05-01 Flexenable Ltd Source-drain conductors for organic TFTS

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2735070B2 (ja) * 1996-04-15 1998-04-02 日本電気株式会社 アクティブマトリクス液晶表示パネル
KR100627091B1 (ko) 1997-08-21 2006-09-22 세이코 엡슨 가부시키가이샤 액티브 매트릭스형 표시장치
KR100660384B1 (ko) * 1998-03-17 2006-12-21 세이코 엡슨 가부시키가이샤 표시장치의 제조방법
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
JP2001244467A (ja) 2000-02-28 2001-09-07 Hitachi Ltd コプラナー型半導体装置とそれを用いた表示装置および製法
JP4841751B2 (ja) 2001-06-01 2011-12-21 株式会社半導体エネルギー研究所 有機半導体装置及びその作製方法
JP2005520668A (ja) * 2001-07-09 2005-07-14 プラスティック ロジック リミテッド 溶液に影響される整列
JP4269134B2 (ja) 2001-11-06 2009-05-27 セイコーエプソン株式会社 有機半導体装置
JP4095830B2 (ja) 2002-01-29 2008-06-04 統寶光電股▲ふん▼有限公司 有機ｌｅｄデバイスおよびその製造方法
JP2003249658A (ja) 2002-02-26 2003-09-05 Seiko Epson Corp 有機半導体装置
US6972261B2 (en) * 2002-06-27 2005-12-06 Xerox Corporation Method for fabricating fine features by jet-printing and surface treatment
JP4085420B2 (ja) * 2002-07-02 2008-05-14 ソニー株式会社 電界効果半導体装置及びその製造方法
JP4723787B2 (ja) * 2002-07-09 2011-07-13 シャープ株式会社 電界効果型トランジスタ、その製造方法及び画像表示装置
JP4618990B2 (ja) 2002-08-02 2011-01-26 株式会社半導体エネルギー研究所 有機薄膜トランジスタ及びその作製方法、並びに有機薄膜トランジスタを有する半導体装置
JP4434563B2 (ja) * 2002-09-12 2010-03-17 パイオニア株式会社 有機ｅｌ表示装置の製造方法
JP4713818B2 (ja) * 2003-03-28 2011-06-29 パナソニック株式会社 有機トランジスタの製造方法、及び有機ｅｌ表示装置の製造方法
TWI238449B (en) * 2003-06-06 2005-08-21 Pioneer Corp Organic semiconductor device and method of manufacture of same
JP4228204B2 (ja) * 2003-07-07 2009-02-25 セイコーエプソン株式会社 有機トランジスタの製造方法
JP4969041B2 (ja) * 2004-01-26 2012-07-04 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置の作製方法
CN100504553C (zh) * 2004-02-06 2009-06-24 三星电子株式会社 薄膜晶体管阵列面板及包括该薄膜晶体管阵列面板的液晶显示器
JP4729855B2 (ja) * 2004-03-15 2011-07-20 セイコーエプソン株式会社 薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタ回路、電子デバイスおよび電子機器
KR101090250B1 (ko) * 2004-10-15 2011-12-06 삼성전자주식회사 유기 반도체를 이용한 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조방법
KR101078360B1 (ko) * 2004-11-12 2011-10-31 엘지디스플레이 주식회사 폴리형 액정 표시 패널 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP5497976B2 (ja) 2014-05-21
KR101197053B1 (ko) 2012-11-06
TW200715565A (en) 2007-04-16
CN1941398B (zh) 2010-12-29
US20070158651A1 (en) 2007-07-12
JP2007103931A (ja) 2007-04-19
KR20070036876A (ko) 2007-04-04
CN1941398A (zh) 2007-04-04
US7569851B2 (en) 2009-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI429084B (zh) 製作有機薄膜電晶體陣列面板
US7919778B2 (en) Making organic thin film transistor array panels
KR101187205B1 (ko) 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
KR20070052067A (ko) 유기 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
US20070024766A1 (en) Organic thin film transistor display panel
US20050211975A1 (en) Thin film transistor and semiconductor device using the same
US7993958B2 (en) Organic thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
US20050287719A1 (en) Organic thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
US20070058101A1 (en) Liquid crystal display device
US8399311B2 (en) Thin film transistor array panel and method of manufacture
US7994494B2 (en) Organic thin film transistor array panel and method for manufacturing the same
KR101272328B1 (ko) 잉크젯 프린팅 시스템 및 이를 이용한 박막 트랜지스터표시판의 제조 방법
KR20070063300A (ko) 유기 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
KR20080026957A (ko) 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법
KR101240654B1 (ko) 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
KR101251997B1 (ko) 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
KR101189274B1 (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
KR20070094252A (ko) 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
KR20080051818A (ko) 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
KR20080026236A (ko) 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
KR20080082226A (ko) 유기 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees