專利名稱：一類反射式有源矩陣液晶顯示裝置及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一類反射式有源矩陣液晶顯示裝置(以下簡(jiǎn)稱反射式OTFT AM-LCD)，特別是象素開關(guān)元件采用有機(jī)薄膜晶體管(以下稱為OTFT)。
本發(fā)明還涉及這種顯示裝置的加工方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)反射式液晶顯示裝置中的象素開關(guān)元件一般是以非晶硅(a-Si)和多晶硅(p-Si)材料作為薄膜晶體管的有源半導(dǎo)體層。非晶硅(a-Si)和多晶硅(p-Si)薄膜晶體管的不足是加工溫度和制備成本高，不適宜廉價(jià)或柔性的顯示。而OTFT是采用有機(jī)高分子材料作為有源層的薄膜晶體管。其特點(diǎn)是材料來(lái)源廣泛，加工溫度低，對(duì)襯底的選擇范圍寬(如塑料等柔性襯底)。在器件性能方面(如場(chǎng)效應(yīng)遷移率、開關(guān)電流比、閾值電壓)已經(jīng)達(dá)到a-Si薄膜晶體管的水平，完全可以替代傳統(tǒng)液晶顯示陣列中的a-Si薄膜晶體管并實(shí)現(xiàn)液晶顯示的柔性化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一類反射式有源矩陣液晶顯示裝置及其制作方法，特別是采用OTFT為象素開關(guān)元件的顯示裝置及其制作方法。本發(fā)明裝置具有兼容柔性基板的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明還提供了這種顯示裝置的制備方法。
本發(fā)明提供的制備上述液晶顯示裝置的主要步驟為1、在玻璃和塑料基板上制備OTFT矩陣板。含象素反射電極。
第一步，在基板上形成柵電極；第二步，在基板和柵電極上形成柵絕緣層；第三步，在柵絕緣層上形成反射電極；第四步，在柵絕緣層上形成第一半導(dǎo)體層；第五步，在柵絕緣層、第一半導(dǎo)體層和反射電極上形成源/漏電極；第六步，在源/漏電極和第一半導(dǎo)體層上形成第二半導(dǎo)體層；第七步，旋涂并固化PI保護(hù)層。該層兼有液晶取向誘導(dǎo)作用。
2、封裝矩陣基板與對(duì)電極基板形成液晶盒。
上述各步驟中所涉及到的形成方法，可以采用如中國(guó)發(fā)明專利公告號(hào)CN1372336A(下稱“含黑膜有機(jī)晶體管”)、公告號(hào)CN1398004A(下稱“夾心型有機(jī)晶體管”)、公告號(hào)CN1409417A(下稱“雙絕緣柵有機(jī)晶體管”)和申請(qǐng)?zhí)?3105024.7(下稱“含包含層有機(jī)晶體管”)發(fā)明專利所敘述的加工方法，也可以采用其他OTFT的加工方法。
本發(fā)明不限于單色顯示，也可以采用含有彩色慮光膜的對(duì)電極基板實(shí)現(xiàn)彩色顯示。
本發(fā)明中的OTFT在室溫下工作特征是在室溫下場(chǎng)致載流子遷移率在10-3平方厘米每伏每秒(cm2/Vs)以上，開關(guān)電流比在105以上，閾值電壓絕對(duì)值20伏以下。
本發(fā)明中液晶可以是現(xiàn)有技術(shù)中的TN型液晶，也可以是聚合物包裹型液晶(Polymer Cell-Wall Type Liquid Crystal，PCW-LC，TadahiroAsada，Science and Technology of Polymers and Advanced Materials，Edited by P.N.Prasad et al，Plenum Press，New York，1998.)或光致層化液晶(PES-LC，Roel Penterman et al，Nature 417，55(2002).)。采用聚合物包裹型液晶可以不需要對(duì)電極基板上的偏振片，同時(shí)在顯示屏彎曲情況下能夠保持顯示效果。在對(duì)電極基板上需要偏振片。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1采用p類型有機(jī)半導(dǎo)體材料酞菁銅/酞菁鋅作為開關(guān)元件的有緣層，O-TFT器件I-V轉(zhuǎn)移特性曲線如圖1所示。場(chǎng)致遷移率達(dá)到0.043cm2/Vs，開關(guān)電流比接近105和閾值電壓為-5V。根據(jù)上述O-TFT的典型特性和3英寸視頻顯示區(qū)含160×200像素的要求，選擇開關(guān)元件O-TFT結(jié)構(gòu)參數(shù)。溝道長(zhǎng)度為18μm，溝道寬度為180μm，柵電極與源/漏電極的交疊為6μm；柵引線及信號(hào)引線的寬度分別為15μm和12μm，存貯電容引線寬度為30μm；半導(dǎo)體有源層的長(zhǎng)度與寬度分別為40μm和190μm。
單元像素多層結(jié)構(gòu)的示意圖如圖2所示柵電極和存儲(chǔ)電容示意圖如圖2(a)、半導(dǎo)體有源層示意圖如圖2(b)、像素反射電極和源/漏電極示意圖如圖2(c)。其單元像素結(jié)構(gòu)整體示意圖如圖3所示。上述單元像素單元重復(fù)排列200行和160列，構(gòu)成了160×200像素陣列的顯示區(qū)。柵引線寬度為95μm，間隔(pitch值)為65μm；信號(hào)引線寬度為182μm，間隔為91μm。陣列基板電路簡(jiǎn)圖如圖4所示。
采用含有透明電極的玻璃或塑料基板為對(duì)電極基板，封裝矩陣板與對(duì)電極基板形成液晶盒，灌裝現(xiàn)有技術(shù)采用的TN液晶，顯示裝置的剖面示意圖見圖5(a)。采用含有透明電極和偏振片的玻璃或塑料基板為對(duì)電極基板，封裝矩陣板與對(duì)電極基板形成液晶盒，灌裝現(xiàn)有技術(shù)采用的TN液晶，顯示裝置的剖面示意圖見圖5(b)。
實(shí)施例2OTFT陣列基板同實(shí)施例1。
采用含有透明電極的玻璃或塑料基板為對(duì)電極基板，封裝矩陣板與對(duì)電極基板形成液晶盒，灌裝預(yù)聚物與液晶的混合物，經(jīng)過(guò)紫外光處理后形成聚合物包裹型液晶。
本發(fā)明不限于單色顯示，也可以采用含有彩色慮光膜的對(duì)電極基板實(shí)現(xiàn)彩色顯示。


附圖1、酞菁銅/酞菁鋅夾心型OTFT的轉(zhuǎn)移特性曲線。
附圖2、單元像素結(jié)構(gòu)多層示意圖。
附圖3、單元像素結(jié)構(gòu)整體示意圖附圖4、陣列基板電路簡(jiǎn)圖。其中，11-掃描驅(qū)動(dòng)器，12-信號(hào)驅(qū)動(dòng)器。
附圖5、顯示裝置的剖面示意圖。其中，1-基板，2-柵極，3-反射電極，4-柵絕緣層，5-第一半導(dǎo)體層，6-源/漏電極，7-第二半導(dǎo)體層，8-保護(hù)層，9-對(duì)電極基板，10-對(duì)電極，11-液晶，12-偏振片。
權(quán)利要求
1.一類反射式有源矩陣液晶顯示裝置，其特征是驅(qū)動(dòng)像素的開關(guān)元件為有機(jī)薄膜晶體管。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述有機(jī)薄膜晶體管室溫下場(chǎng)致載流子遷移率在10-3平方厘米每伏每秒以上，開關(guān)電流比在105以上，閾值電壓絕對(duì)值20伏以下。
3.如權(quán)利要求1和2所述的顯示裝置，其特征在于，所述有機(jī)薄膜晶體管采用夾心型有機(jī)晶體管。
4.如權(quán)利要求1和2所述的顯示裝置，其特征在于，所述有機(jī)薄膜晶體管采用含黑膜有機(jī)晶體管。
5.如權(quán)利要求1和2所述的顯示裝置，其特征在于，所述有機(jī)薄膜晶體管采用含保護(hù)層有機(jī)晶體管。
6.如權(quán)利要求1和2所述的顯示裝置，其特征在于，所述有機(jī)薄膜晶體管采用雙絕緣柵有機(jī)晶體管。
7.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，液晶采用有源矩陣液晶顯示技術(shù)使用的向列液晶。
8.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，液晶采用聚合物包裹型液晶。
9.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，液晶采用光致層化液晶。
10.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，采用玻璃基板或柔性塑料基板。
11.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，開口率大于50％。
12.如權(quán)利要求11所述的反射式有機(jī)薄膜晶體管有源矩陣液晶顯示裝置，其加工方法主要由下列步驟組成1)、在玻璃和塑料基板上制備有機(jī)薄膜晶體管矩陣板。第一步，在基板上形成柵電極；第二步，在基板和柵電極上形成柵絕緣層；第三步，在柵絕緣層上形成反射電極；第四步，在柵絕緣層上形成第一半導(dǎo)體層；第五步，在柵絕緣層、第一半導(dǎo)體層和反射電極上形成源/漏電極；第六步，在源/漏電極和第一半導(dǎo)體層上形成第二半導(dǎo)體層；第七步，制備保護(hù)層。該層兼有液晶取向誘導(dǎo)作用。2)、封裝矩陣板與對(duì)電極基板形成液晶盒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一類反射式有源矩陣液晶顯示裝置及其制作方法，其象素矩陣的開關(guān)是有機(jī)薄膜晶體管。液晶可以是現(xiàn)有TFT－LCD技術(shù)中采用的TN液晶，也可以是光致層化液晶或聚合物包裹型液晶。本發(fā)明裝置的優(yōu)點(diǎn)是兼容柔性基板。
文檔編號(hào)H01L29/786GK1460884SQ0314859
公開日2003年12月10日 申請(qǐng)日期2003年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月7日
發(fā)明者閻東航, 王剛, 張堅(jiān) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所