專利名稱：有機(jī)薄膜晶體管基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)薄膜晶體管基板及其制造方法，更特別的，涉及一種改
進(jìn)的有機(jī)薄膜晶體管("TFT")基板及其制造方法。
背景技術(shù)：
通常，液晶顯示器("LCD")通過(guò)使用電場(chǎng)調(diào)整介電各向異性的液晶 的透光率顯示圖像。LCD包括LCD面板和把TFT作為用于向每個(gè)液晶單元 獨(dú)立提供像素信號(hào)的開(kāi)關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路。非晶硅("amorphous-Si")或 者多晶硅("poly-Si")被用作TFT的有源層。
amorphous-Si或者poly-Si有源層通過(guò)需要薄膜淀積(鍍層)、光刻和 蝕刻這些增加制造成本的復(fù)雜的、耗費(fèi)時(shí)間的工藝來(lái)形成圖案。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，液晶顯示器使用具有表現(xiàn)出改進(jìn)的開(kāi)/關(guān)特性的 TFT的有機(jī)TFT基板。
根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)TFT基板包括基板上的柵極線，與柵極線在同一平 面的像素電極，與柵極線絕緣的數(shù)據(jù)線，包括連接到柵極線的柵極電極、與 柵極線絕緣的連接到數(shù)據(jù)線的源極電極、與柵極電極絕緣的連接到像素電極 的漏極電極和與源極和漏極電極的每一個(gè)相接觸的有機(jī)半導(dǎo)體層的有枳j TFT ，和在柵極線與柵極電極上的柵極絕緣層。
更好地，柵極線和柵極電極配置成具有包括第一導(dǎo)電層和堆疊在第一導(dǎo) 電層上的第二導(dǎo)電層的雙層結(jié)構(gòu)。第一導(dǎo)電層可以方便地由透明導(dǎo)電層構(gòu)成 并且第二導(dǎo)電層由不透明金屬層構(gòu)成。像素電極可以由與柵極線同樣的物質(zhì) 形成。
更好地，柵極絕緣層形成在覆蓋有機(jī)TFT的漏極電極的像素電極上并且 像素電極和漏極電極可通過(guò)形成在4冊(cè)極絕緣層中的接觸孔互相連接。
更好地，柵極絕緣層由無(wú)機(jī)物例如氮化硅(SiNx)形成?；蛘?，柵極絕 緣層可以由有機(jī)物形成。
更好地，數(shù)據(jù)線被配置成具有至少兩層的包括透明導(dǎo)電層的多層結(jié)構(gòu)。 例如，數(shù)據(jù)線可以包括由透明導(dǎo)電層構(gòu)成的第三導(dǎo)電層和在第三導(dǎo)電層上由
不透明金屬形成的第四導(dǎo)電層，以使有機(jī)TFT的源極和漏極電極由與數(shù)據(jù)線 的第三導(dǎo)電層的同樣物質(zhì)形成。
更好地，柵極絕緣層由有機(jī)物形成，其可從由聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、 聚乙酸乙烯酯(PVA)、苯酚基聚合物、丙烯基聚合物、酰亞胺基聚合物、 烯丙醚基聚合物、酰胺基聚合物、氟基聚合物和乙烯醇基聚合物組成的組中 選擇。
在本發(fā)明的另一方面，有機(jī)TFT基板的制造方法包括在基板上形成柵 極線、柵極電極和像素電極，形成在柵極線和柵極電極上的柵極絕緣層，在 柵極絕緣層上形成數(shù)據(jù)線、連接到柵極線的源極電極和連接到像素電極的漏 極電極，和形成源極和漏極電極之.間的有機(jī)半導(dǎo)體層。
更好地，柵極線和柵極電極形成在基板上以具有雙層結(jié)構(gòu)，雙層結(jié)構(gòu)包 括第一導(dǎo)電層和堆疊在第 一導(dǎo)電層上的第二導(dǎo)電層，和柵極絕緣層包括有機(jī) 物例如氮化珪(SiNx)。
更好地，柵極絕緣層的形成包括在像素電極上形成接觸孔。
更好地，該方法還包括在形成有機(jī)半導(dǎo)體層之前形成設(shè)置有將用有機(jī)半 導(dǎo)體層充滿的孔的堤岸絕緣層，并且在充滿有機(jī)半導(dǎo)體層的孔中形成有機(jī)鈍 化層。


在圖中
圖1和圖2分別是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例有機(jī)TFT基板的布線圖和截面
圖3A和圖3B分別是使用有機(jī)和無(wú)極絕緣層作為柵極絕緣層的有機(jī) TFTs之間的比較特性的圖4和圖5分別是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例有機(jī)TFT基板的布線圖和截面
圖6和圖7分別是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的有機(jī)TFT基板制造方法中解200710149418.9
說(shuō)明書(shū)第3/ll頁(yè)
釋形成金屬柵極圖案步驟的布線圖和截面圖8和圖9分別是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的有機(jī)TFT基板的制造方法中 解釋形成柵極絕緣層步驟的布線圖和截面圖IO和圖ll分別是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的有機(jī)TFT基板的制造方法 中解釋形成數(shù)據(jù)線、源極電極和漏極電極步驟的布線圖和截面圖12A至12F是解釋圖10和圖11中所示的形成凌t據(jù)線、源極電極和漏 極電極步驟細(xì)節(jié)的截面圖13和圖14分別是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的有機(jī)TFT基板的制造方法 中解釋形成:t是岸絕緣層、有機(jī)半導(dǎo)體層和鈍化層步驟的布線圖和截面圖15A - 15D是解釋圖13和圖14中所示的形成堤岸絕緣層、有機(jī)半導(dǎo) 體層和鈍化層步驟細(xì)節(jié)的截面圖16和圖17分別是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的有機(jī)TFT基板制造方法中 解釋形成金屬柵極圖案步驟的布線圖和截面圖18和圖19分別是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的有機(jī)TFT基板制造方法中 解釋形成柵極絕緣層步驟的布線圖和截面圖20和圖21分別是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的有機(jī)TFT基板制造方法中 解釋形成數(shù)據(jù)線、源極電極和漏極電極步驟的布線圖和截面圖；以及
圖22和圖23分別是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的有機(jī)TFT基板制造方法中 解釋形成堤岸絕緣層、有機(jī)半導(dǎo)體層和鈍化層步驟的布線圖和截面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例作出詳細(xì)說(shuō)明，其例子在附圖中示出。無(wú) 論什么可能的情況，在全部附圖中將使用的相同的參考數(shù)字來(lái)指示相同或相 似的部分。
圖l和圖2分別是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例有機(jī)TFT基板的布線圖和截面圖。
參考圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的有機(jī)TFT基板包括在基板101 上有4冊(cè)極絕緣層106位于其間的互相交叉的4冊(cè)極線和數(shù)據(jù)線100和110。有 機(jī)TFT 160連接到柵極線110和數(shù)據(jù)線110。有機(jī)TFT基板包括設(shè)置在子像 素區(qū)域中的像素電極118。子像素區(qū)域可以由互相交叉的4冊(cè)極線和數(shù)據(jù)線100 和110確定。
柵極線被提供來(lái)自柵極驅(qū)動(dòng)器(在圖中沒(méi)有顯示出)的掃描信號(hào)。柵極
線100具有在基板101上配置有第一導(dǎo)電層102和堆疊在第一導(dǎo)電層102上 的第二導(dǎo)電層104的雙層結(jié)構(gòu)。例如，柵極線100的第一導(dǎo)電層102包括透 明導(dǎo)電層并且第二導(dǎo)電層104包括不透明金屬層。第一導(dǎo)電層102由ITO(銦 錫氧化物)、TO (氧化錫)、IZO (銦鋅氧化物)、ITZO (銦錫鋅氧化物)或 相似的物質(zhì)形成。第二導(dǎo)電層104由銅、鉬、鋁、銅合金、鉬合金、鋁合金 或相似的物質(zhì)形成。柵極絕緣層106通過(guò)光刻來(lái)形成圖案以暴露柵極墊。
數(shù)據(jù)線110被數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器(在圖中沒(méi)有顯示出)提供像素信號(hào)。數(shù)據(jù)線 110具有在柵極絕緣層106上配置有至少兩層的包括透明導(dǎo)電層的多層結(jié) 構(gòu)。第三導(dǎo)電層105由透明材料形成并且第四導(dǎo)電層107由堆疊在第三導(dǎo)電 層105上的不透明金屬形成。第三導(dǎo)電層105由ITO、 TO、 IZO、 ITZO或 類似的物質(zhì)形成并且第四導(dǎo)電層107由銅、鉬、鋁、銅合金、鉬合金、鋁合 金或類似的物質(zhì)形成。
^^極絕^^層106用來(lái)提高有4幾TFT關(guān)于導(dǎo)通電流Ion和截止電流Ioff的 開(kāi)關(guān)特性。柵極絕緣層106有利地包括由無(wú)機(jī)物形成的無(wú)機(jī)絕緣層。更好地， 無(wú)機(jī)絕緣層由氮化硅(SiNx)形成。
或者，柵極絕緣層106能使用由有機(jī)物形成的有機(jī)絕緣層形成，有機(jī)物 從由聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙酸乙烯酯(PVA)、苯酚基聚合物、丙烯 基聚合物、酰亞胺基聚合物、烯丙醚基聚合物、酰胺基聚合物、氟基聚合物 和乙烯醇基聚合物組成的組中選擇。
柵極絕緣層106設(shè)置在柵極線100和數(shù)據(jù)線110之間并且在柵極電極 103與源極電極108和漏極電極109之間。
有機(jī)TFT 160使像素電極118被充電并維持施加到凄t據(jù)線110的像素信 號(hào)。有機(jī)TFT 160包括柵極電極103、連接到數(shù)據(jù)線110的源極電極108、 和連接到像素電極118的與源極電極108相對(duì)的漏極電極109。有機(jī)TFT 160 還包括覆蓋柵極電極103并且通過(guò)柵極絕緣層106與其分離以在源極和漏極 電極108和110之間建立溝道的有機(jī)半導(dǎo)體層114。
柵極電極103與柵極線100有相同的結(jié)構(gòu)并且由相同的物質(zhì)制成。柵極 103包括透明導(dǎo)電層的第一導(dǎo)電層102和不透明金屬層的第二導(dǎo)電層104。 源招^和漏4及電極108和109的每一個(gè)都包括由ITO、 TO、 IZO、 ITZO或類 似的物質(zhì)形成的數(shù)據(jù)線114的第三導(dǎo)電層105。有機(jī)半導(dǎo)體層114形成在覆
蓋柵極電極103的區(qū)域中的孔113內(nèi)，孑L 113由源極和漏極電極108和109 和堤岸絕緣層112提供。
有機(jī)半導(dǎo)體層114由有機(jī)半導(dǎo)體形成，例如并五苯、并四苯、蒽、萘、 a-6T、 a-4T、 二萘嵌苯及其衍生物、紅焚烯及其衍生物、六苯并苯及其衍 生物、二萘嵌苯四羧酸二酰亞胺(perylene tetmcarboxylic diimide )及其書(shū)亍生 4勿、二萘嵌苯四象&復(fù)二酐(perylenetetracarboxylic dianhydride )及其書(shū)亍生4勿、 酞菁及其衍生物、萘四羧酸二酰亞胺(naphthalene tetracarboxylic diimide) 及其書(shū)f生對(duì)勿、萘四羧酉臾二酐(naphthalene tetracarboxylic dianhydride )及其書(shū)亍 生物、包含取代參吩或非取代瘞吩的二烯烴聚合物衍生物、包含取代氟的二 烯烴聚合物衍生物等等。
有機(jī)半導(dǎo)體層114通過(guò)自組裝單層(SAM)工藝與源極和漏極電極108 和109的每一個(gè)取得歐姆接觸。有機(jī)半導(dǎo)體層114與源極和漏極電極108和 109中每一個(gè)之間的功函數(shù)差異被SAM工藝降低。這樣，孔從源極或漏極 電極108或109插入到有機(jī)半導(dǎo)體層114中變得容易并且有機(jī)半導(dǎo)體層114 與源極和漏極電極108和109中每一個(gè)之間的接觸電阻降低。
有機(jī)鈍化層116保護(hù)有機(jī)TFT 160。并且，有才幾鈍化層116形成在由堤 岸絕緣層112提供的孔113中。
堤岸絕緣層112配置成提供孔113。由堤岸絕緣層112提供的孔113暴 露源極和漏極電極108和109。通過(guò)提岸絕緣層112暴露的源極和漏極電極 108和109的一部分覆蓋有機(jī)半導(dǎo)體層116。
像素電極118像柵極電極103 —樣被配置成包括第一和第二導(dǎo)電層102 和104以使像素電極118連接到漏極電極109的延伸部。第二導(dǎo)電層104形 成在子像素區(qū)域中的漏極電極109之下，然而第一導(dǎo)電層102形成在漏極電 極109之下并且在整個(gè)子像素區(qū)域中。
像素電極118的第二層104包括不透明金屬層以提高用作漏極電極109 的第三導(dǎo)電層105的透明層與用作像素電極118的第一導(dǎo)電層102的透明導(dǎo) 電層之間的導(dǎo)電性。像素電極118提供電壓給設(shè)置在有機(jī)TFT基板和彩色濾 光片基板(圖中沒(méi)有畫(huà)顯示出)之間的液晶。
圖3A和圖3B分別是使用有機(jī)和無(wú)機(jī)絕緣層作為柵極絕緣層的有機(jī) TFTs的比較特性的圖。
圖3A和圖3B中所示的圖示出了有機(jī)TFT的柵極導(dǎo)通/截止電壓
(Von/Voff)對(duì)導(dǎo)通/截止電流(Ion/Ioff)的變化。x軸代表柵極導(dǎo)通/截止電 壓(Von/Voff)并且y軸代表有機(jī)TFT的導(dǎo)通/截止電流(Ion/Ioff )。
參考圖3A,當(dāng)柵極導(dǎo)通電壓Von40V施加到有機(jī)TFT時(shí)，有機(jī)TFT導(dǎo) 通并且源極電流Is穩(wěn)定流動(dòng)。然而，當(dāng)柵極截止電壓Voff、 - 40V施加到有 機(jī)TFT時(shí)，源極電流Is流動(dòng)不穩(wěn)定，有機(jī)TFT截止并且僅僅低源極電流Is 流動(dòng)。然而，如果柵極截止電壓保持施加到有機(jī)TFT，源極電流Is增加以提 高電壓并且這樣有機(jī)TFT導(dǎo)通。
參考圖3B,如果柵極導(dǎo)通電壓Von 40V施加到使用無(wú)機(jī)柵極絕緣層例 如氮化硅(SiNx)柵極絕緣的有機(jī)TFT時(shí)，有機(jī)TFT導(dǎo)通以使源極電流Is 穩(wěn)定流動(dòng)。如果例如-40V的柵極截止電壓施加到有機(jī)TFT，有機(jī)TFT截止， 并且源極電流Is幾乎不流動(dòng)。在相對(duì)高的源極電流Is流經(jīng)由4冊(cè)極導(dǎo)通電壓 導(dǎo)通的有機(jī)TFT的源極電極之后，如果施加?xùn)艠O截止電壓Voff，源極電流突 然降低并且?guī)缀醪涣鲃?dòng)。因此，因?yàn)榫哂袩o(wú)機(jī)柵極絕緣層的有機(jī)TFT能被相 對(duì)低的柵極截止電壓Voff截止，所以能量消耗降低。當(dāng)4冊(cè)極導(dǎo)通電壓施加到 使用無(wú)機(jī)絕緣層的有機(jī)TFT時(shí)，導(dǎo)通的有機(jī)TFT的導(dǎo)通電流Ion開(kāi)始流動(dòng)。 當(dāng)施加?xùn)艠O截止電壓時(shí)截止的有機(jī)TFT的截止電流Ioff幾乎不流動(dòng)并且這樣 柵極截止電壓能精確地進(jìn)行切換有機(jī)TFT的截止和導(dǎo)通操作。因此，使用無(wú) 機(jī)絕緣層作為柵極絕緣層能使柵極導(dǎo)通/截止電壓Von/Voff精確地區(qū)分流經(jīng) 有機(jī)TFT源極電極的導(dǎo)通/截止電流。
當(dāng)使用有機(jī)材料作為有機(jī)TFT的柵極絕緣層時(shí)，截止電流Ioff對(duì)TFT 的截止操作來(lái)說(shuō)可能不穩(wěn)定。然而，使用無(wú)機(jī)柵極絕緣層，截止電流Ioff變 得相對(duì)低和穩(wěn)定。因此，使用無(wú)機(jī)絕緣層作為柵極絕緣層比使用有機(jī)絕緣層 更好。然而，任選地，在指定的環(huán)境下柵極絕緣層能由有機(jī)絕緣材料形成。
圖4和圖5分別是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例有機(jī)TFT基板的布線圖和截面圖。
圖4和圖5中所示的有機(jī)TFT基板包括與圖1和圖2中所示的在前有 機(jī)TFT基板同樣的元件，除了接觸孔230設(shè)置在柵極絕緣層206中。因此， 在下面的描述中同樣的元件的細(xì)節(jié)將#1忽略。
參考圖4和圖5,根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的有機(jī)TFT基板包括在基板201 之上的柵極線200、像素電極218、數(shù)據(jù)線210、有機(jī)TFT 260和有機(jī)鈍化層 216。
柵極線200與數(shù)據(jù)線210交叉。柵極線200具有包括在基板210上的第 一導(dǎo)電層202和堆疊在第一導(dǎo)電層202上的第二導(dǎo)電層204的雙層結(jié)構(gòu)。柵 極線200的第一導(dǎo)電層202最好包括透明導(dǎo)電層并且第二導(dǎo)電層204最好包 括不透明金屬層。數(shù)據(jù)線210具有配置有至少兩個(gè)堆疊層的包括透明導(dǎo)電層 的多層結(jié)構(gòu)并且可以包括透明導(dǎo)電材料的第三導(dǎo)電層205和堆疊在第三導(dǎo)電 層205上的不透明金屬材料的第四導(dǎo)電層207。
像素電極218與有機(jī)TFT 260的柵極線200或柵才及電極203形成在同一 平面。與柵極線200相似，像素電極218具有包括第一導(dǎo)電層202和第二導(dǎo) 電層204的雙層結(jié)構(gòu)。第二導(dǎo)電層204設(shè)置在子像素區(qū)域中的漏極電極209 之下，然而第一導(dǎo)電層202形成在整個(gè)子像素區(qū)域。像素電極218通過(guò)接觸 孔230連接到漏極電極209。
柵極絕緣層206佳_柵極線200、 4冊(cè)極電才及203和<象素電極218與包括凄史 據(jù)線210、源極電極208和漏極電極209的數(shù)據(jù)圖案相絕緣。柵極絕緣層206 包括有機(jī)絕緣層和無(wú)機(jī)絕緣層以^是高有機(jī)TFT 260的導(dǎo)通電流Ion和截止電 流Ioff特性。
柵極絕緣層206形成在包括第一和第二導(dǎo)電層202和204的像素電極 218上。如果柵極絕緣層206形成在像素電極218上，它防止像素電極218 的第二導(dǎo)電層204在蝕刻有機(jī)TFT 260的漏極電極209時(shí)被同時(shí)蝕刻。柵極 絕緣層206設(shè)置有接觸孔230以使像素電極218通過(guò)4妄觸孔230連接到有機(jī) TFT的漏極電極209。
有機(jī)TFT 260包括連接到柵極線200的柵極電極203、連接到數(shù)據(jù)線210 的源極電極208和連接到像素電極218的與源極電極208相對(duì)的漏極電極 209。有機(jī)TFT260還包括覆蓋柵極電極203的有機(jī)半導(dǎo)體層214，通過(guò)在其 間留下柵極絕緣層206而在源極和漏極電極208和209之間建立溝道。有機(jī) 半導(dǎo)體層214形成在覆蓋柵極電極203的區(qū)域中的孔213中，孔213由源極 和漏極電極208和209和堤岸絕緣層212配置形成。
有機(jī)鈍化層216保護(hù)有機(jī)TFT 260并且設(shè)置在有纟幾半導(dǎo)體層214上和在 由堤岸絕緣層212形成的孔213之中。
堤岸絕緣層212被提供以配置暴露源極和漏極電極208和209的孔213; 被堤岸絕緣層212暴露的源極和漏極電極中每一個(gè)的一部分連接到有機(jī)半導(dǎo) 體層214。
下面參考圖6至15D對(duì)根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的有機(jī)TFT基板的制造 方法進(jìn)行詳細(xì)解釋。
圖6和圖7分別是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的制造有機(jī)TFT基板中解釋形 成金屬柵極圖案的布線圖和截面圖。
參考圖6和圖7，包括柵極線100、柵極電極103和像素電極118的金 屬柵極圖案以第 一掩模工藝按順序在基板101上堆疊第一導(dǎo)電層102和第二 導(dǎo)電層104形成。
第一導(dǎo)電層102和第二導(dǎo)電層104通過(guò)濺射順序在基板101上淀積。在 第一和第二導(dǎo)電層102和104已經(jīng)被堆疊后，通過(guò)光刻形成第二和第一導(dǎo)電 層104和102的圖案，形成包括柵極線100、柵極電極103和像素電極118 的第一掩模圖案。第一導(dǎo)電層102由無(wú)定形ITO形成并且第二導(dǎo)電層104由 鋁、鉬、41"、銅或類似物質(zhì)形成以配置雙層結(jié)構(gòu)。
圖8和圖9分別是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的制造有機(jī)TFT基板的方法中 解釋形成柵極絕緣層步驟的布線圖和截面圖。
參考圖8和圖9，柵極絕緣層106形成在包括金屬柵極圖案的基板101 上。有機(jī)絕緣物質(zhì)淀積在包括金屬柵極圖案的基板101上以形成柵極絕緣層 106。柵極絕緣層106由無(wú)機(jī)絕緣物質(zhì)例如氮化硅(SiNx)通過(guò)淀積例如等 離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積("PECVD")和類似方法而形成?；蛘?，柵極絕緣層 106能由無(wú)機(jī)絕緣物質(zhì)例如PVP和類似物質(zhì)通過(guò)涂敷例如旋涂來(lái)形成。在連 接到柵極線100的柵極墊上的柵極絕緣層106通過(guò)光刻來(lái)形成圖案，以暴露 該柵極墊和在形成像素電極118的區(qū)域中的基板101。
圖IO和圖ll分別是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的有機(jī)TFT基板的制造方法 中解釋形成數(shù)據(jù)線、源極電極和漏極電極步驟的布線圖和截面圖，并且圖 12A至12F是解釋圖10和圖11中所示的形成數(shù)據(jù)線、源極電極和漏極電極 步驟細(xì)節(jié)的截面圖。
參考圖12A，第三導(dǎo)電層105和第四導(dǎo)電層107通過(guò)濺射或相似方法堆 疊在柵極絕緣層106上。第三導(dǎo)電層105由ITO、 TO、 IZO、 ITZO或相似 物質(zhì)形成并且第四導(dǎo)電層107由銅、鉬、鋁、銅合金、鉬合金、鋁合金或相 似物質(zhì)形成。隨后，在光刻膠被涂在第四導(dǎo)電層107上之后，相互之間厚度 不同的第一和第二光刻膠圖案212a和212b，如圖12B所示，通過(guò)使用半透 明或者狹縫掩模140進(jìn)行光刻而形成。
狹縫掩模140包括在石英基板142上具有遮蔽層144的遮蔽區(qū)域Sll、 在石英基板142上設(shè)置有多個(gè)狹縫146的狹縫區(qū)域S12和僅僅具有石英基板 142的透射區(qū)域S13。遮蔽區(qū)域Sll是提供用于形成數(shù)據(jù)線110的區(qū)域并且 在曝光期間切斷UV射線以剩下第一光刻膠圖案212a,如圖12B所示，僅 在顯影完成之后。狹縫區(qū)域S12是提供用于形成源極和漏極電極108和109 的區(qū)域并且在曝光期間衍射UV射線以剩下第二光刻膠圖案212b，如圖12B 所示，在顯影完成之后比第一光刻膠圖案212a薄。如圖12B所示，透射區(qū) 域S13使UV射線能完全通過(guò)以除去光刻膠。
如圖12C所示，第四導(dǎo)電層107通過(guò)使用第一和第二光刻膠圖案212a 和212b作為掩模的第一蝕刻工藝形成圖案，以暴露第三導(dǎo)電層。接著使用 氧氣等離子體進(jìn)行灰化，由此第一光刻膠圖案212a的厚度，如圖12D所示， 減小并且由此第二光刻膠圖案212b被除去。而且，如圖12E所示，第三導(dǎo) 電層105通過(guò)使用灰化的第一光刻膠圖案212a作為掩模的第二蝕刻工藝被 除去。這樣，包括第三和第四導(dǎo)電層105和107的數(shù)據(jù)線和源極電極108、 漏極電4及109形成了。
參考圖12F，暴露的第四導(dǎo)電層107和第二導(dǎo)電層104通過(guò)使用第一光 刻膠圖案212a作為掩模的第三蝕刻工藝被除去。換句話說(shuō)，像素電極118 的第二導(dǎo)電層104除了它的連接到漏極電極109的部分外都被除去。接著， 源極和漏極電極108和109被設(shè)置在第四導(dǎo)電層107被除去區(qū)域以彼此相對(duì)。 形成在第四導(dǎo)電層107上的第一光刻膠圖案212a通過(guò)剝離工藝被除去。因 此，有機(jī)TFT基板的數(shù)據(jù)線110與源極和漏極電極108和109形成在基板 101和4冊(cè)一及絕緣層106上。
圖13和圖14是解釋形成堤岸絕緣層、有機(jī)半導(dǎo)體層和鈍化層步驟的布 線圖和截面圖，并且圖15A-15D是解釋圖13和圖14中所示的形成堤岸絕 緣層、有機(jī)半導(dǎo)體層和鈍化層步驟細(xì)節(jié)的截面圖。
參考圖15A，光刻膠有機(jī)絕緣物質(zhì)120通過(guò)旋轉(zhuǎn)或者不旋轉(zhuǎn)涂敷方法涂 在包括源極和漏極電極108和109、數(shù)據(jù)線110和像素電極118的基板101 上。接著，掩模150在基板101之上對(duì)準(zhǔn)。掩模150包括在石英基板152上 具有遮蔽層154的遮蔽區(qū)域S21和僅僅包括石英基板152的透射區(qū)域S22。 如圖15B所示，遮蔽區(qū)域S21在暴露期間切斷紫外線以在顯影完成之后在基 板101上形成相應(yīng)于遮蔽區(qū)域S2]的堤岸絕緣層112。透射區(qū)域S22在暴露
期間完全透過(guò)紫外線以在顯影完成之后在基板101之上形成相應(yīng)于透射區(qū)域
S22的孔113?？?13暴露才冊(cè)極絕纟彖層106與源極和漏才及電才及108和109。接 著，使用噴墨注射器(沒(méi)有顯示出)將液態(tài)有機(jī)半導(dǎo)體噴射到由堤岸絕緣層 112提供的孔113中。隨著液態(tài)有機(jī)半導(dǎo)體層的硬化，如圖15C所示，形成 固態(tài)有機(jī)半導(dǎo)體層114。在形成有^/L半導(dǎo)體層114后，在有機(jī)半導(dǎo)體層114 上執(zhí)行SAM。有機(jī)半導(dǎo)體層114與源極和漏極電極108和109中的每一個(gè) 取得歐姆接觸。接著，使用噴墨注射器將有機(jī)絕緣液體例如聚乙酸乙烯酯 (PVA)注射到由堤岸絕緣層112提供的孔113中然后硬化。如圖15D所示， 接著有機(jī)鈍化層116形成在由堤岸絕緣層112提供的孔113中。因此，如圖 13和14所示，有機(jī)TFT基板包括在數(shù)據(jù)線110、源極和漏極電極108和109 上的堤岸絕緣層112、有機(jī)半導(dǎo)體層114和有機(jī)鈍化層116。
下面參考圖16至23對(duì)根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的有機(jī)TFT基板的制造方 法進(jìn)行詳細(xì)解釋。
在圖16至23中有機(jī)TFT基板的制造方法除了接觸孔230形成在柵極絕 緣層206中外與圖6至15D相同。在下面的描述中忽略該制造方法相同步驟 的細(xì)節(jié)。
圖16和圖17分別是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的解釋形成金屬柵極圖案步 驟的布線圖和截面圖。
參考圖16和17，包括柵極線200、柵極電極203和像素電極218的金 屬柵極圖案通過(guò)第一掩模工藝在基板201上順序堆疊第一導(dǎo)電層202和第二 導(dǎo)電層204而形成。第一導(dǎo)電層202和第二導(dǎo)電層204通過(guò)濺射順序淀積在 基板201上并且接著通過(guò)光刻構(gòu)圖以形成金屬柵極圖案。
圖18和圖19分別是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的有機(jī)TFT基板制造方法中 解釋形成柵極絕緣層步驟的布線圖和截面圖。
參考圖18和圖19,柵極絕緣層206通過(guò)第二掩模工藝形成在包括金屬 才冊(cè)極圖案的基板201上。由氮化硅或相似物質(zhì)形成的無(wú)枳3冊(cè)極絕緣層通過(guò)淀 積例如PECVD和類似方法形成在包括金屬柵極圖案的基板201上?；蛘?， 柵極絕緣層206能由有機(jī)絕緣物質(zhì)例如PVP和類似物質(zhì)通過(guò)涂敷例如旋涂 來(lái)形成。柵極絕緣層206形成在像素電極218上以防止j象素電極218在蝕刻 漏極電極期間被蝕刻。此外，柵極絕緣層206包括接觸孔230以使像素電極 218能連接到漏極電才及209。
圖20和圖21分別是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的有機(jī)TFT基板制造方法中 解釋形成數(shù)據(jù)線、源極電極和漏極電極步驟的布線圖和截面圖。
參考圖20和圖21，包括第三導(dǎo)電層205和堆疊在第三導(dǎo)電層205上的 第四導(dǎo)電層207的數(shù)據(jù)線210與包括第三導(dǎo)電層205的源極和漏極電極208 和209通過(guò)第三掩模工藝形成在柵極絕緣層206上。第三和第四導(dǎo)電層205 和207通過(guò)淀積例如濺射堆疊在柵極絕緣層206上，和然后通過(guò)光刻形成圖 案來(lái)形成數(shù)據(jù)線210與源極和漏極電極208和209。
圖22和圖23分別是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的解釋形成堤岸絕緣層、有 機(jī)半導(dǎo)體層和4屯化層步驟的布線圖和截面圖。
參考圖22和23,堤岸絕緣層212、有機(jī)半導(dǎo)體層214和有機(jī)鈍化層216 通過(guò)第四掩才莫工藝形成在包括源極和漏極電才及208和209、數(shù)據(jù)線210和像 素電極218的基板201之上。在有機(jī)絕緣物質(zhì)形成在包括源極和漏極電極208 和209、數(shù)據(jù)線210和像素電極218的基板210之上后，暴露源極和漏極電 極208和209的孔213通過(guò)光刻形成。使用噴墨注射器將有機(jī)半導(dǎo)體注射到 孔213中以形成有機(jī)半導(dǎo)體層214。接著有機(jī)鈍化層216形成在有機(jī)半導(dǎo)體 層214上。
因此，本發(fā)明提供了下面的效果或優(yōu)點(diǎn)。
像素電極與柵極線和電極形成在同一平面以減少制造有機(jī)TFT基板中 使用掩模的數(shù)量，從而可減少制造成本和時(shí)間。以及，也能取得抵抗化學(xué)和 等離子暴露的穩(wěn)定性。
第二，本發(fā)明提供的有機(jī)TFT基板有助于有機(jī)TFT的導(dǎo)通操作。
雖然描述了作為應(yīng)用到LCD裝置的有機(jī)TFT,有機(jī)TFT也可以應(yīng)用到 其它使用TFT作為開(kāi)關(guān)元件的顯示裝置，例如有機(jī)發(fā)光二極管顯示 ("OLED")裝置、電泳顯示裝置("EPD")。
對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是，在不背離本發(fā)明的精 神和范圍的條件下可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變化。因而，確定本發(fā)明覆 蓋了附加的權(quán)利要求書(shū)和其等效物的范圍內(nèi)所提供的本發(fā)明的修改和變化。
本申請(qǐng)要求于2006年7月12日提出的韓國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)朜o. 2006-65343 的優(yōu)先權(quán)和在35U.S.C. § 119下從中產(chǎn)生的所有利益，在此引入全文的內(nèi)容 作為參考。
權(quán)利要求
1、一種有機(jī)薄膜晶體管基板，包括基板上的柵極線；在柵極線同一平面中的像素電極；與柵極線絕緣的數(shù)據(jù)線；包括連接到柵極線的柵極電極、與柵極線絕緣的連接到數(shù)據(jù)線的源極電極、與柵極電極絕緣的連接到像素電極的漏極電極、和與源極和漏極電極的每一個(gè)相接觸的有機(jī)半導(dǎo)體層的有機(jī)薄膜晶體管；以及在柵極線與柵極電極上的柵極絕緣層。
2、 權(quán)利要求l的有機(jī)薄膜晶體管基板，其中柵極線和柵極電極中的每一 個(gè)配置成具有包括第一導(dǎo)電層和堆疊在第一導(dǎo)電層上的第二導(dǎo)電層的雙層結(jié)構(gòu)。
3、 權(quán)利要求2的有機(jī)薄膜晶體管基板，其中第一導(dǎo)電層包括透明導(dǎo)電層 并且其中第二導(dǎo)電層包括不透明金屬層。
4、 權(quán)利要求3的有機(jī)薄膜晶體管基板，其中像素電極由柵極線相同的物 質(zhì)形成。
5、 權(quán)利要求l的有機(jī)薄膜晶體管基板，其中柵極絕緣層形成在與有機(jī)薄 膜晶體管的漏極電極重疊的像素電極上。
6、 權(quán)利要求5的有機(jī)薄膜晶體管，其中像素電極和漏極電極通過(guò)形成在 柵極絕緣層上的接觸孔互相連接。
7、 權(quán)利要求l的有機(jī)薄膜晶體管基板，其中柵極絕緣層由無(wú)機(jī)物形成。
8、 權(quán)利要求7的有機(jī)薄膜晶體管基板，其中柵極絕緣層由氮化硅形成。
9、 權(quán)利要求l的有機(jī)薄膜晶體管基板，其中柵極絕緣層由有機(jī)物形成。
10、 權(quán)利要求l的有機(jī)薄膜晶體管基板，其中數(shù)據(jù)線配置成具有至少兩 層的包括透明導(dǎo)電層的多層結(jié)構(gòu)。
11、 權(quán)利要求10的有機(jī)薄膜晶體管基板，其中數(shù)據(jù)線包括 包括透明導(dǎo)電材料的第三導(dǎo)電層；和 在第三導(dǎo)電層上由不透明金屬形成的第四導(dǎo)電層。
12、 權(quán)利要求ll的有機(jī)薄膜晶體管基板，其中有機(jī)薄膜晶體管的源極和 漏極電極與數(shù)據(jù)線的第三導(dǎo)電層由相同物質(zhì)形成。
13、 權(quán)利要求9的有機(jī)薄膜晶體管基板，其中柵極絕緣層由有機(jī)物形成,有機(jī)物從由聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、苯酚基聚合物、丙烯基聚合 物、酰亞胺基聚合物、烯丙醚基聚合物、酰胺基聚合物、氟基聚合物和乙烯 醇基聚合物組成的組中選擇。
14、 一種有機(jī)薄膜晶體管基板的制造方法，包括步驟 在基板上形成柵極線、柵極電極和像素電極； 在柵極線和柵極電極上形成柵極絕緣層；在柵極絕緣層的一部分上形成數(shù)據(jù)線、連接到數(shù)據(jù)線的源極電極和連接 到像素電極的漏極電極；和在源極電極和漏極電極之間形成有機(jī)半導(dǎo)體層。
15、 權(quán)利要求14的方法，其中柵極線和柵極電極具有由第一導(dǎo)電層和堆 疊在第一導(dǎo)電層上的第二導(dǎo)電層構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)。
16、 權(quán)利要求15的方法，其中柵極絕緣層由無(wú)^L物形成。
17、 權(quán)利要求16的方法，其中形成柵極絕緣層包括形成氮化硅的柵極絕緣層。
18、 權(quán)利要求14的方法，其中形成柵極絕緣層由有機(jī)物形成。
19、 權(quán)利要求14的方法，其中斥冊(cè)極絕緣層在像素電極上設(shè)置有接觸孔。
20、 權(quán)利要求14的方法，還包括在形成有機(jī)半導(dǎo)體層之前形成設(shè)置有將充滿有機(jī)半導(dǎo)體層的孔的堤岸 絕緣層；和在充滿有機(jī)半導(dǎo)體層的孔中形成有機(jī)鈍化層。
全文摘要
一種便于控制TFT的開(kāi)關(guān)動(dòng)作的有機(jī)薄膜晶體管(“TFT”)基板。有機(jī)TFT基板包括基板上的柵極線，與柵極線在同一平面的像素電極，與柵極線絕緣的數(shù)據(jù)線，包括連接到柵極線的柵極電極、連接到數(shù)據(jù)線并與柵極線絕緣的源極電極、連接到像素電極并且與柵極電極絕緣的漏極電極和與源極和漏極電極的每一個(gè)相接觸的有機(jī)半導(dǎo)體層的有機(jī)TFT，和在柵極線與柵極電極上的柵極絕緣層。本發(fā)明還涉及有機(jī)薄膜晶體管的制造方法。
文檔編號(hào)G02F1/1362GK101114667SQ200710149418
公開(kāi)日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月12日
發(fā)明者宋根圭, 慎重漢, 趙承奐, 金保成, 金泳敏 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社