專利名稱：采用小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料的液晶顯示器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示(LCD)器件，具體涉及一種LCD器件的陣列基板及其制作方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示(LCD)器件一般是利用液晶分子的光學(xué)各向異性和雙折射特性來顯示圖像。LCD器件通常具有彼此分開并且面對的第一和第二基板，以及介于二者之間的液晶層。第一和第二基板各自具有電極，以在電極之間形成一個電場。也就是，如果對LCD器件的電極施加電壓，就會在電極之間形成電場，電場改變液晶分子的取向。改變的的液晶分子取向控制通過液晶層的光透射率率，控制通過液晶層的光透射率就能顯示出圖像。
在常用的各種類型LCD器件當(dāng)中，有源矩陣LCD(AM-LCD)器件得以發(fā)展是因?yàn)槠湓陲@示運(yùn)動圖像時具有高分辨率和優(yōu)勢。AM-LCD器件包括各個象素區(qū)內(nèi)作為開關(guān)器件的薄膜晶體管(TFT)，各個象素區(qū)內(nèi)的象素電極，以及公共電極。
圖1是按照現(xiàn)有技術(shù)的一種LCD器件的分解透視圖。如圖1所示的LCD器件20有一上基板22，它具有黑矩陣25、濾色片層26、和在濾色片26上的公共電極28。LCD器件還包括一下基板12，它具有薄膜晶體管(TFT)T和連接到TFT T的象素電極18。濾色片層26包括紅、綠、藍(lán)濾色片26a、26b和26c。
液晶層30設(shè)置在上、下基板22和12之間。下基板12被稱作陣列基板是因?yàn)樵谏厦嬖O(shè)有包括柵線14和數(shù)據(jù)線16的陣列線。柵線14和數(shù)據(jù)線16彼此交叉，作為開關(guān)元件的TFT T被設(shè)在矩陣中并且連接到柵線14和數(shù)據(jù)線16。柵線14和數(shù)據(jù)線16彼此交叉限定一象素區(qū)P。TFT T形成在柵線14和數(shù)據(jù)線16的交叉部位附近。象素區(qū)P內(nèi)的象素電極18是用透明導(dǎo)電材料形成的。上基板22被稱為濾色片基板是因?yàn)樵谏厦嬖O(shè)有濾色片層26。
通過液晶單元工序用密封圖案(未示出)使上、下基板22和12粘結(jié)。密封圖案保持LCD器件20的盒間隙均勻并能防止上基板22和下基板12之間的空間內(nèi)的液晶材料發(fā)生泄漏。盡管圖中沒有表示，在液晶層30與上、下基板22和12之間的邊界上還要分別形成上、下定向?qū)?，其中，上、下定向?qū)幽軌蚋纳埔壕?0取向的可靠性。LCD器件20還包括至少一偏振器(未示出)，其在LCD器件20外表面的上方或下方，并且在LCD器件20的下方可以設(shè)置作為光源的背光單元(未示出)。
由數(shù)據(jù)線16傳輸?shù)膱D像信號通過向柵線14順序掃描TFTT的開/關(guān)信號被施加給預(yù)定的象素電極18。由此用垂直電場驅(qū)動液晶層30，并且根據(jù)其光透射率的改變顯示出圖像。
LCD器件的母基板通常是用透明玻璃材料制成的。近來，為了諸如筆記本和個人數(shù)字助理(PDA)等小型便攜式顯示裝置，建議用比玻璃基板更輕且更柔韌的塑料基板作為LCD器件的母基板。
然而，由于塑料基板與玻璃基板相比對熱和化學(xué)處理更加敏感，LCD器件難以采用塑料基板作為母基板，這是因?yàn)殛嚵谢宓闹谱鞴に囃ǔＪ窃?00攝氏度以上的高溫下完成的。另外，在制作陣列基板時通常需要若干高溫工藝。因此，為了解決這一問題，沒有陣列元件的濾色片基板可以是用塑料基板制成，但是陣列基板仍然通常是用玻璃基板制成。
另一種方案是采用小分子有機(jī)材料，并且采用200攝氏度以下的低溫工藝，這樣可以用柔韌的塑料基板制作陣列基板。
以下要描述在200攝氏度以下的低溫下用柔韌的塑料基板制作LCD器件的陣列基板的一種方法。應(yīng)該注意到，在低溫工藝中，盡管金屬層、絕緣層和鈍化層不會影響薄膜晶體管的特性，但是當(dāng)包括薄膜晶體管的溝道區(qū)的半導(dǎo)體層是用一般半導(dǎo)體材料制成時，在低溫處理中，薄膜晶體管的電性能會受到影響，這是因?yàn)榘雽?dǎo)體層在低溫處理下具有脆弱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，與在通常的高溫處理下的半導(dǎo)體層相比，這種半導(dǎo)體層的導(dǎo)電性會降低。
為了解決這一問題，用有機(jī)半導(dǎo)體材料制成半導(dǎo)體層，其中，有機(jī)半導(dǎo)體材料包括小分子材料和聚合物材料。這里，小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料具有比聚合物有機(jī)半導(dǎo)體材料更高的導(dǎo)電性。
圖2是按照現(xiàn)有技術(shù)用于采用柔韌塑料基板的LCD器件的一種陣列基板的示意性橫截面圖，該陣列基板包括小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料的半導(dǎo)體層。在圖2中，柵線(未示出)和柵極53是通過在塑料基板50上沉積金屬材料并且對其構(gòu)圖而形成的。然后在包括柵線和柵極53的基板50的整個表面上涂敷有機(jī)絕緣材料形成柵絕緣層57。
在柵極53上面通過蒸發(fā)諸如并五苯(Pentacene，C22H14)的小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料形成半導(dǎo)體層60。由于諸如并五苯的小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料是粉末形式的，并且難以制成溶劑形式，用化學(xué)蒸氣沉積(CVD)工藝難以沉積并五苯，也難以用光刻法工藝對并五苯構(gòu)圖，在該光刻法工藝中并五苯會接觸到含濕氣的光刻膠材料、顯影液和剝離液。為此要采用具有開口部分(未示出)的蔭罩70來蒸發(fā)半導(dǎo)體層60。然而，這種工藝對半導(dǎo)體層60的寬度W1和半導(dǎo)體層60之間的距離W2有一定的限制。
更具體地說，蔭罩70是用金屬材料制成的，對應(yīng)著半導(dǎo)體層60寬度的開口部分寬度至少應(yīng)該約大于40微米。也就是說，開口部分的寬度至少應(yīng)該約大于40微米，而開口部分之間對應(yīng)著半導(dǎo)體層60之間距離W2的距離應(yīng)該約大于120微米。這是因?yàn)樵谡舭l(fā)工藝中需要考慮到材料的擴(kuò)散。
因此，半導(dǎo)體層60的寬度W1至少應(yīng)該大于40微米，其中規(guī)則半導(dǎo)體層60的溝道長度小于約10微米。縮小除溝道區(qū)之外的半導(dǎo)體層60的尺寸有助于增大孔徑比。象素區(qū)增加越多，清晰度就增大越多，而象素區(qū)尺寸減小越少。因此，象素區(qū)內(nèi)薄膜晶體管的尺寸減小越少，溝道的尺寸減小也就越少。因此，采用蔭罩70的小分子有機(jī)半導(dǎo)體層60不適合高分辨率陣列基板，因?yàn)榘雽?dǎo)體層60的寬度W1要至少約大于40微米。
另外，如果在此后用顯影液和剝離液按照光刻法工藝形成源極和漏極，那些溶液會損傷源極和漏極下面的半導(dǎo)體層60。因此，在高分辨率LCD的陣列基板中難以采用小分子有機(jī)半導(dǎo)體層。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明提出了一種陣列基板及其制作方法，其能夠基本上消除因現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點(diǎn)造成的問題。
本發(fā)明的一個目的是提供一種LCD器件的陣列基板，它具有幾微米內(nèi)的溝道區(qū)，并且能通過蒸發(fā)對濕氣敏感的小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料來制造該陣列基板。
本發(fā)明的再一目的是提供一種制作LCD器件陣列基板的方法，它具有幾微米內(nèi)的溝道區(qū)，并且能通過蒸發(fā)對濕氣敏感的小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料來制造該陣列基板。
為了按照本發(fā)明的意圖實(shí)現(xiàn)上述目的和其他優(yōu)點(diǎn)，以下要具體和廣泛地說明，一種液晶顯示器結(jié)構(gòu)包括象素區(qū)；基板上的薄膜晶體管，薄膜晶體管的位置毗鄰象素區(qū)，薄膜晶體管包括柵極；具有頂面的柵絕緣層；柵絕緣層頂面上的源極和漏極；設(shè)置在柵絕緣層頂面上的半導(dǎo)體層，源極和漏極之間的半導(dǎo)體層限定溝道區(qū)，半導(dǎo)體層包括小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料；以及覆蓋溝道區(qū)的第一鈍化層，第一鈍化層的頂面與源極和漏極各自的頂面吻合或是處在源極和漏極各自的頂面下方。
按照另一方面，液晶顯示器結(jié)構(gòu)的一種制作方法包括以下步驟在基板上形成柵極；形成柵絕緣層；在柵絕緣層上方形成源極、漏極、以及源極和漏極之間的溝道區(qū)；在溝道區(qū)內(nèi)通過蒸發(fā)小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料形成半導(dǎo)體層；并且形成覆蓋半導(dǎo)體層的第一鈍化層，使得第一鈍化層的頂面與源極和漏極各自的頂面吻合或是處在源極和漏極各自的頂面下方。
根據(jù)以下的說明就能理解本發(fā)明的應(yīng)用范圍。然而應(yīng)該理解具體的說明和特殊實(shí)施例僅僅是作為本發(fā)明的最佳實(shí)施例提出的，在說明書的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員就能實(shí)現(xiàn)屬于本發(fā)明原理和范圍之內(nèi)的各種修改和變更。


根據(jù)以下結(jié)合附圖舉例的說明就能充分理解本發(fā)明，附圖并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
圖1是按照現(xiàn)有技術(shù)的一種LCD器件的分解透視圖；圖2是按照現(xiàn)有技術(shù)用于采用柔韌塑料基板的LCD器件的一種陣列基板的示意性橫截面圖，所述陣列基板包括小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料的半導(dǎo)體層；
圖3A-3C、4A-4C、5A-5C、6A-6C、7A-7C、8A-8C和9A-9C為表示按照本發(fā)明第一實(shí)施例的LCD器件陣列基板的制作步驟的示意性橫截面圖；以及圖10A-10C、11A-11C、12A-12C、13A-13C和14A-14C為表示按照本發(fā)明第二實(shí)施例的LCD器件陣列基板的制作步驟的示意性橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
以下要具體描述本發(fā)明的最佳實(shí)施例，在附圖中表示了這些例子。在所有附圖中盡可能用相同的標(biāo)號代表相同或類似的部分。
圖3A-3C、4A-4C、5A-5C、6A-6C、7A-7C、8A-8C和9A-9C為表示按照本發(fā)明第一實(shí)施例的LCD器件陣列基板的制作步驟的示意性橫截面圖。其中的圖3A、4A、5A、6A、7A、8A和9A表示包括薄膜晶體管區(qū)Tr的象素區(qū)P；圖3B、4B、5B、6B、7B、8B和9B表示柵焊盤區(qū)GP；而圖3C、4C、5C、6C、7C、8C和9C表示數(shù)據(jù)焊盤區(qū)DP。
盡管圖中沒有表示，如果要處理的母基板是一個塑料基板，通過加載步驟，塑料基板能夠由于柔韌性而嚴(yán)重彎折。因此可以將一個諸如玻璃的剛性基板與該母基板粘結(jié)在一起。
在圖3A-3C中，在諸如約200攝氏度以下的低溫下通過濺射在作為母基板的基板101上沉積第一金屬層(未示出)。接著在第一金屬層上涂敷光刻膠材料，并在光刻膠材料的上方設(shè)置具有開口部分的掩模(未示出)。通過用掩模對光刻膠材料進(jìn)行曝光和顯影形成光刻膠圖案(未示出)。在此時通過光刻膠圖案暴露出部分第一金屬層。然后通過蝕刻暴露出的第一金屬層形成柵線(未示出)、柵極105和柵焊盤電極107。盡管圖中沒有表示，柵線連接到柵極105，而柵焊盤電極107連接到柵線的端部。接著利用灰化或剝離去掉與柵線，柵極105和柵焊盤電極17重疊的光刻膠圖案。
在圖4A-4C中，通過涂敷一種諸如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和苯并環(huán)丁烯(BCB)的有機(jī)材料，在包括柵線，柵極105和柵焊盤電極107的基板101上方形成柵絕緣層110。在本實(shí)施例中，用有機(jī)絕緣材料制成的柵絕緣層110具有一水平頂面，在包括諸如柵線，柵極105和柵焊盤電極107的柵圖案的部分與不包括柵圖案的另一部分之間沒有階梯。然而如下文所述，柵絕緣層110并不一定要求具有水平頂面。
接著在柵極絕緣層110上通過在諸如200攝氏度以下的低溫下沉積金屬材料而形成第二金屬層。盡管現(xiàn)有技術(shù)的第二金屬層厚度范圍在1500埃到2000埃，考慮到后續(xù)要進(jìn)行的掀離(lift-off)工序，本發(fā)明第一實(shí)施例的第二金屬層的厚度t1至少要達(dá)到3000埃以上。
在第二金屬層的整個表面上涂敷一種光刻膠材料，并在光刻膠材料上面設(shè)置具有開口部分的掩模。將光刻膠材料曝光并顯影形成光刻膠圖案120，其中光刻膠圖案120形成在用于數(shù)據(jù)線(未示出)、源極113、漏極115和數(shù)據(jù)焊盤電極117的區(qū)域內(nèi)。可以用與第一金屬層相同的金屬材料制成第二金屬層。
盡管圖中沒有表示，通過蝕刻對應(yīng)著光刻膠圖案120的開口部分的暴露的金屬層而形成與柵線交叉以限定象素區(qū)P的數(shù)據(jù)線、源極113、和與源極113以一定距離分開的漏極115，以及數(shù)據(jù)焊盤電極117，其中源極113連接到數(shù)據(jù)線，而數(shù)據(jù)焊盤電極117連接到數(shù)據(jù)線的端部。
在本實(shí)施例中，在形成數(shù)據(jù)線、源極113、漏極115和數(shù)據(jù)焊盤電極117之后保留與數(shù)據(jù)線、源極113、漏極115和數(shù)據(jù)焊盤電極117重疊的光刻膠圖案120，不采用灰化或剝離的工序。這樣，源極113和漏極117之間的間隔區(qū)域?qū)?yīng)著溝道區(qū)，對于高分辨率LCD器件，該區(qū)域具有約10微米的距離d1。而對于一般分辨率模式，該距離d1可以小于40微米的最小限制。
在圖5A-5C中，在基板101的整個表面上通過蒸發(fā)小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料形成半導(dǎo)體層123，所述基板101具有數(shù)據(jù)線，源極113，漏極115和與數(shù)據(jù)線、源極113、和漏極115重疊的光刻膠圖案120。例如，小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料的透射率約大于85％，并且這種小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料包括并五苯。
例如，半導(dǎo)體層123的厚度大約是500埃。應(yīng)該注意到數(shù)據(jù)線、源極113，漏極115和數(shù)據(jù)焊盤電極117包括頂面和側(cè)部，其中由于蒸發(fā)步驟的特性，通過半導(dǎo)體層123暴露出側(cè)部。利用蒸發(fā)形成的半導(dǎo)體層123在具有階梯的側(cè)面通常具有較差的沉積特性，因此很少會沉積在源極和漏極113和115的側(cè)面。
如上所述，包括光刻膠圖案120的另外厚度在內(nèi)的源極和漏極113和115各自的厚度t1至少有3000埃，因此便于從源極和漏極113和115的側(cè)面切割半導(dǎo)體層123。另外，由于沒有去掉象素區(qū)P內(nèi)的半導(dǎo)體層123，半導(dǎo)體層123應(yīng)該具有高的光透射率。例如，本實(shí)施例的半導(dǎo)體層123就是由透射率大約為85％的小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料制成的。
在圖6A-6C中，在半導(dǎo)體層123上沉積一種諸如氧化硅(SiOx)的無機(jī)材料形成第一鈍化層127。此處的第一鈍化層127沒有沉積在源極和漏極113和115的側(cè)面。在本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)線、源極113、漏極115和數(shù)據(jù)焊盤電極117各自的厚度t1等于或大于半導(dǎo)體層123和第一鈍化層127組合的總厚度t2。另外，第一鈍化層127在光刻膠圖案120上面的部分比第一鈍化層127在象素區(qū)P內(nèi)的其它部分要高。
接著參見圖7A-7C，通過用剝離液浸漬以去掉光刻膠圖案120。具體地說，由于源極和漏極113和115的側(cè)面是通過半導(dǎo)體層123和第一鈍化層127暴露的，在浸漬步驟中剝離液容易接觸并且與接近源極和漏極113和115側(cè)面的光刻膠圖案120的暴露部分發(fā)生反應(yīng)。此時，半導(dǎo)體層123和第一鈍化層127與光刻膠圖案120重疊的部位和光刻膠圖案120被同時去掉。該步驟可以被稱為掀離步驟。在本實(shí)施例中，光刻膠圖案120的頂面不會接觸到剝離液，但是，由于半導(dǎo)體層123和第一鈍化層127在源極和漏極113和115側(cè)面的開口部分，光刻膠圖案120的側(cè)面會接觸到剝離液，使光刻膠圖案120與基板101分離。
如上所述，在第一實(shí)施例中，有機(jī)絕緣材料制成的柵絕緣層110具有一個沒有階梯的水平頂面，并且數(shù)據(jù)線、源極113、漏極115和數(shù)據(jù)焊盤電極117各自的厚度t1等于或大于半導(dǎo)體層123和第一鈍化層127組合的總厚度t2。然而，柵絕緣層110可以具有帶階梯結(jié)構(gòu)的頂面。如果柵絕緣層110具有帶階梯結(jié)構(gòu)的頂面，第一鈍化層127的頂面可以與源極113和漏極115各自的頂面吻合或是低于其頂面，以便于掀離工序。換句話說，通過控制第一鈍化層127的頂面使其與源極113和漏極115各自的頂面吻合或是低于其頂面，光刻膠圖案120的側(cè)面就不會被第一鈍化層127覆蓋。這樣就能有效地去掉光刻膠圖案120，在掀離工序中去掉與光刻膠圖案120重疊的半導(dǎo)體層123和第一鈍化層127。這樣就不必要求柵絕緣層110是水平頂板并且源極113和漏極115的厚度t1等于或大于半導(dǎo)體層123和第一鈍化層127組合的厚度t2。如果第一鈍化層127的頂面與源極113和漏極115各自的頂面吻合或是低于其頂面，就能有效地去掉光刻膠圖案120，因?yàn)楣饪棠z圖案120的整個側(cè)壁在進(jìn)行掀離工序時是暴露的。
盡管半導(dǎo)體層123是用對剝離液敏感的材料制成的，因?yàn)榈谝烩g化層127覆蓋了半導(dǎo)體層123，仍然保護(hù)半導(dǎo)體層123免受剝離液的傷害。由于半導(dǎo)體層123形成在源極113和漏極115之間，可以按照理想值控制半導(dǎo)體層123的寬度d1，例如是約小于40微米。
在圖8A-8C中，在第一鈍化層127、數(shù)據(jù)線、源極113和漏極115上涂覆一種諸如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和苯并環(huán)丁烯(BCB)有機(jī)材料來形成第二鈍化層140。在本實(shí)施例中，第二鈍化層140具有一水平面，這是因?yàn)樗怯捎袡C(jī)材料制成的。接著通過對第二鈍化層140構(gòu)圖形成分別暴露出第二鈍化層140中的部分漏極電極115、部分柵焊盤電極107和部分?jǐn)?shù)據(jù)焊盤電極117的第一、第二和第三接觸孔142、144和146。
在圖9A-9C中，通過沉積一種諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)的透明材料并對其構(gòu)圖形成象素電極150，其中象素電極150通過第一接觸孔142連接到漏極115。柵輔助焊盤電極152通過第二接觸孔144連接到柵焊盤電極107，而數(shù)據(jù)輔助焊盤電極154通過第三接觸孔146連接到數(shù)據(jù)焊盤電極117。
這樣就能將小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料的半導(dǎo)體層123控制在幾微米。然而，按照第一實(shí)施例，第一實(shí)施例的半導(dǎo)體層123是形成在象素區(qū)P和薄膜晶體管區(qū)Tr內(nèi)。因此，半導(dǎo)體層123應(yīng)該用透射率約為85％的材料制成。因此，在第一實(shí)施例中對半導(dǎo)體層123的材料選擇有限制。另外，盡管半導(dǎo)體層123是選自具有良好透射率的材料，仍然會影響象素區(qū)P的亮度。
為了增加對半導(dǎo)體層材料的選擇，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中形成的半導(dǎo)體層123不占用象素區(qū)P。為了簡便，由于按照本發(fā)明的第一實(shí)施例形成半導(dǎo)體層123之前的步驟可以適用于第二實(shí)施例，此處不再重復(fù)對第二實(shí)施例的相應(yīng)說明。
圖10A-10C、11A-11C、12A-12C、13A-13C和14A-14C為表示按照本發(fā)明第二實(shí)施例的LCD器件陣列基板的制作步驟的示意性橫截面圖。其中的圖10A、11A、12A和13A表示包括薄膜晶體管區(qū)Tr的象素區(qū)P；圖10B、11B、12B和13B表示柵焊盤區(qū)GP；而圖10C、11C、12C和13C表示數(shù)據(jù)焊盤區(qū)DP。
在圖10A-10C中，數(shù)據(jù)線(未示出)、源極213、漏極215和數(shù)據(jù)焊盤電極217形成在柵絕緣層210上，并且保留用于對數(shù)據(jù)線、源極213、漏極215和數(shù)據(jù)焊盤電極217構(gòu)圖的光刻膠圖案220。在光刻膠圖案220上面設(shè)置具有開口部分OA的蔭罩260，其中開口部分OA對應(yīng)著源極213、漏極215和源極與漏極213和215之間的間隔，即溝道區(qū)。通過蔭罩260在包括光刻膠圖案220的基板201上蒸發(fā)半導(dǎo)體層的材料來形成半導(dǎo)體層223，其中半導(dǎo)體層223可以是用小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料制成，與第一實(shí)施例中的半導(dǎo)體層123(見圖5a)相比不必考慮透射率。這是因?yàn)榘雽?dǎo)體層223沒有形成在象素區(qū)P內(nèi)，而半導(dǎo)體層223的透射率不再成為問題。
在圖11A-11C中，在包括半導(dǎo)體層223的基板201的整個表面上通過沉積一種諸如氧化硅(SiOx)的無機(jī)材料形成第一鈍化層227。第一鈍化層227同樣在象素區(qū)內(nèi)直接接觸到柵絕緣層210。在具有明顯高階梯的數(shù)據(jù)線、源極213、漏極215和數(shù)據(jù)焊盤電極217的側(cè)面沒有形成第一鈍化層227。在本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)線、源極213，漏極215和數(shù)據(jù)焊盤電極217各自的厚度t1等于或大于半導(dǎo)體層223和第一鈍化層227組合的總厚度t2。
在圖12A-12C中，通過浸漬剝離液從基板201上去掉光刻膠圖案220。該步驟可以被稱為掀離工序。另外，光刻膠圖案220上的半導(dǎo)體層223和第一鈍化層227被同時去掉，并且對被第一鈍化層227覆蓋的源極和漏極213和215之間的半導(dǎo)體層223構(gòu)圖。因此，由于半導(dǎo)體層223的寬度對應(yīng)著源極和漏極213和215之間的距離d1，所以易于控制半導(dǎo)體層223的寬度。應(yīng)該注意到，盡管本實(shí)施例中的柵絕緣層210具有水平頂面，本發(fā)明的范圍不僅限于本實(shí)施例。如果柵絕緣層210具有水平的頂面，為了便利掀離工序，第一鈍化層227的頂面可以與源極213和漏極215各自的頂面吻合或是低于其頂面。
在圖13A-13C中，在包括半導(dǎo)體層223的基板201的整個表面上涂覆一種諸如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和苯并環(huán)丁烯(BCB)的有機(jī)材料來形成第二鈍化層240。接著通過對第二鈍化層240構(gòu)圖形成分別暴露出第二鈍化層240中的部分漏極215、部分柵焊盤電極207和部分?jǐn)?shù)據(jù)焊盤電極217的第一、第二和第三接觸孔242、244和246。
在圖14A-14C中，沉積一種諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)透明材料并且對其構(gòu)圖形成象素電極250，其中象素電極250通過第一接觸孔242連接到漏極215。柵輔助焊盤電極252通過第二接觸孔244連接到柵焊盤電極207，而數(shù)據(jù)輔助焊盤電極254通過第三接觸孔246連接到數(shù)據(jù)焊盤電極217。
這樣，按照本發(fā)明的LCD器件陣列基板不用蔭罩就能提供一種精密圖案，或是提供采用陰罩隨后可以進(jìn)行構(gòu)圖的半導(dǎo)體層，如此就能改善孔徑比和亮度。
另外，盡管小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料對濕氣和化學(xué)反應(yīng)敏感，本發(fā)明所提供的陣列基板及其制作方法能夠使小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料免受濕氣和化學(xué)反應(yīng)影響。這樣就能提供一種具有小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料的柔韌的、高分辨率的LCD器件。
以上所述的本發(fā)明顯然還有許多可能的變更途徑。這些變更都不會脫離本發(fā)明的原理和范圍，而對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的所有這些變更都應(yīng)該屬于權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器結(jié)構(gòu)，包括象素區(qū)；和在基板上的薄膜晶體管，所述薄膜晶體管的位置毗鄰所述象素區(qū)，所述薄膜晶體管包括柵極；具有一頂面的柵絕緣層；在所述柵絕緣層頂面上的源極和漏極；設(shè)置在所述柵絕緣層頂面上的半導(dǎo)體層，其位于所述源極和漏極之間以限定一溝道區(qū)，所述半導(dǎo)體層包括小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料；以及覆蓋所述溝道區(qū)的第一鈍化層，所述第一鈍化層的頂面與所述源極和漏極各自的頂面吻合或是處在所述源極和漏極各自的頂面下方。
2.按照權(quán)利要求1的液晶顯示器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述柵絕緣層的頂面是水平頂面。
3.按照權(quán)利要求2的液晶顯示器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述源極和漏極的厚度等于或大于所述半導(dǎo)體層和第一鈍化層的厚度之和。
4.按照權(quán)利要求1的液晶顯示器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述柵絕緣層還設(shè)置在象素區(qū)內(nèi)，所述第一鈍化層在所述象素區(qū)內(nèi)直接接觸到所述柵絕緣層的頂面。
5.按照權(quán)利要求1的液晶顯示器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述半導(dǎo)體層還設(shè)置在所述象素區(qū)內(nèi)。
6.按照權(quán)利要求1的液晶顯示器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料是透明材料。
7.按照權(quán)利要求6的液晶顯示器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料具有約85％以上的光透射率。
8.按照權(quán)利要求6的液晶顯示器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料包括并五苯。
9.按照權(quán)利要求1的液晶顯示器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述源極和漏極具有3000埃以上的厚度。
10.按照權(quán)利要求1的液晶顯示器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述溝道區(qū)具有小于40μm的寬度。
11.按照權(quán)利要求1的液晶顯示器結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括在所述第一鈍化層上方形成的第二鈍化層，所述第二鈍化層直接接觸到所述源極和漏極各自的頂面。
12.按照權(quán)利要求1的液晶顯示器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基板是塑料基板。
13.一種液晶顯示器結(jié)構(gòu)的制造方法，包括以下步驟在基板上形成柵極；形成柵絕緣層；在柵絕緣層上方形成源極、漏極，以及所述源極和漏極之間的溝道區(qū)；通過在溝道區(qū)內(nèi)蒸發(fā)小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料形成半導(dǎo)體層；以及形成覆蓋半導(dǎo)體層的第一鈍化層，使得第一鈍化層的頂面與源極和漏極各自的頂面吻合或是處在源極和漏極各自的頂面下方。
14.按照權(quán)利要求13的方法，其特征在于，所述形成柵絕緣層的步驟包括形成具有水平頂面的柵絕緣層。
15.按照權(quán)利要求14的方法，其特征在于，所述形成半導(dǎo)體層和第一鈍化層的步驟包括形成半導(dǎo)體層和第一鈍化層，使得半導(dǎo)體層的厚度與第一鈍化層的厚度之和等于或小于源極和漏極的厚度。
16.按照權(quán)利要求13的方法，其特征在于，還包括在第一鈍化層上方形成第二鈍化層；以及第二鈍化層直接接觸源極和漏極各自的頂面。
17.按照權(quán)利要求13的方法，其特征在于，所述形成源極、漏極和溝道區(qū)的步驟包括在柵絕緣層上形成金屬層；以及用構(gòu)圖的金屬掩模層對金屬層進(jìn)行構(gòu)圖，以形成源極、漏極和溝道區(qū)，構(gòu)圖的掩模層位于源極和漏極的頂面上。
18.按照權(quán)利要求13的方法，其特征在于，所述形成半導(dǎo)體層的步驟還包括在構(gòu)圖的掩模層的頂面上蒸發(fā)小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料。
19.按照權(quán)利要求18的方法，其特征在于，所述形成第一鈍化層的步驟還包括在構(gòu)圖的掩模層的頂面上形成第一鈍化層。
20.按照權(quán)利要求19的方法，其特征在于，還包括通過去掉構(gòu)圖的掩模層，以去掉在構(gòu)圖的掩模層頂面上的半導(dǎo)體層和在構(gòu)圖的掩模層頂面上的第一鈍化層。
21.按照權(quán)利要求13的方法，其特征在于，所述形成半導(dǎo)體層的步驟還包括在象素區(qū)內(nèi)蒸發(fā)小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料。
22.按照權(quán)利要求13的方法，其特征在于，所述形成柵絕緣層的步驟包括在象素區(qū)內(nèi)形成柵絕緣層。
23.按照權(quán)利要求22的方法，其特征在于，所述形成半導(dǎo)體層的步驟包括在象素區(qū)內(nèi)蒸發(fā)小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料；以及象素區(qū)內(nèi)的小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料直接接觸象素區(qū)內(nèi)的柵絕緣層頂面。
24.按照權(quán)利要求13的方法，其特征在于，所述在溝道區(qū)內(nèi)形成半導(dǎo)體層的步驟包括采用具有對應(yīng)著溝道區(qū)、源極和漏極的開口的蔭罩；以及在溝道區(qū)內(nèi)蒸發(fā)小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料。
25.按照權(quán)利要求24的方法，其特征在于，所述形成柵絕緣層的步驟包括在象素區(qū)內(nèi)形成柵絕緣層。
26.按照權(quán)利要求25的方法，其特征在于，還包括在象素區(qū)內(nèi)形成第一鈍化層；以及象素區(qū)內(nèi)的第一鈍化層直接接觸到象素區(qū)內(nèi)的柵絕緣層頂面。
27.按照權(quán)利要求13的方法，其特征在于，所述形成柵極的步驟還包括在塑料基板上形成柵極。
28.按照權(quán)利要求27的方法，其特征在于，各個所述步驟是在約200攝氏度以下的溫度下進(jìn)行的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示器結(jié)構(gòu)。所述液晶顯示器結(jié)構(gòu)包括象素區(qū)和基板上的薄膜晶體管。薄膜晶體管毗鄰象素區(qū)并且包括柵極；具有一頂面的柵絕緣層；柵絕緣層頂面上的源極和漏極；設(shè)置在柵絕緣層頂面上的半導(dǎo)體層，源極和漏極之間的半導(dǎo)體層限定一溝道區(qū)，半導(dǎo)體層包括小分子有機(jī)半導(dǎo)體材料；以及覆蓋溝道區(qū)的第一鈍化層，第一鈍化層的頂面與源極和漏極各自的頂面吻合或是處在源極和漏極各自的頂面下方。
文檔編號H01L21/02GK1752825SQ200510079768
公開日2006年3月29日 申請日期2005年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月22日
發(fā)明者徐鉉植, 白承漢, 崔洛奉 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社