TWI374545B - Manufacturing method of thin film transistor and thin film transistor, and display - Google Patents

Description

1374545.·,. 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於薄膜電晶體之製造方法、薄膜電晶體以及 顯示器。更烊細地說，本發明係關於使用有機半導體層作 為通道層的頂部閘極類型之薄膜電晶體之製造方法、&膜 電晶體以及使用相同薄膜電晶體之顯示器。 、 【先前技術】 一薄膜電晶體（TFT)在電路中（尤其係—主動矩陣類型之 平板顯示器中）廣泛地用作一像素電晶體。 目前，大多數薄膜電晶體係使用非晶矽或多晶矽作為_ 半導體層的-Si為主之無機半導體電晶體。由於相同薄膜 電晶體之製造採用需要諸如化學汽相沈積（cvd)之類的一、 f空處理室用於形成-半導體層的製造，故處理成本較 二熱：且’由於需要一高溫的熱處理’故需要-基板具有 換言之，在使用—有機半導體之―薄膜電晶體中， 佈與製造-有機半導體層’其於低溫變成一通❹ :因’此不僅有利於實現低成本，還可實現在具二二 性之一撓性基板（例如塑膠）上的形成。 …、 間極電極的-背側基板之-侧，因此，產生可以使 如Ϊ二之中，：於前述薄膜電晶體，作為顯示器裝置(例 氏）中的—主動矩陣類型之驅動裝置來研究一頂部 型之薄膜電晶體。在該頂部間極結構之情況下，盥 _ β間極結構之情況相比較，—通道層係置放於相對於 像 Π 财02.doc -6- < 素電極之電位對該通道層的影響較小的優點◊在前一情 况下’作為該閘極電極之一形成方法，通常採用一金屬 (例如金）經由（例如）汽相沈積之一陰影遮罩經歷圖案形成 的範例。（參見’例如，Advanced Function Materials ’（美 國）2003，第 13卷，第 199頁；及 Αρ_ Le贈s， (美國）2002 ’第81卷，第1735頁.(非專利文件a?))。 【發明内容】 然而，在經由一陰影遮罩孓汽相沈積中，難以在一較大 品域内形成不超過1〇〇 μίη之一精細圖案，並且涉及到不僅 畺生產之產昼老差而且成本亦容易地變高的問題。 針對相關技術之前述問題，需要提供適用於大量生產並 能夠以低成本進行製造的薄膜電晶體之-製造方法、薄膜 電晶體以及使用相同薄膜電晶體之顯示器。 依據本發明之-具體實施例，提供由在—基板上依此順 序的一有機半導體層、一閘極絕緣膜及-閘極電極之一堆 疊製成的薄膜電晶體之一製造方法，其中連續地實施以下 步驟。首先，實施藉由印刷在該閘極絕緣膜上圖案塗佈一 閘極電極材料的步驟。接下來，實施-熱處理以形成由針 對該圖案塗佈之閉極電極材料之凝固的乾燥而產生 電極。 而且，依據本發明之-具體實施例，提供由在一基板上 依此順序的-有機半導體層、—閉極絕緣膜及一閉極電極 之-堆疊製成的-薄膜電晶體，其中該閘極電極係藉由孰 處理已猎由印刷而圖案塗佈之一間極電極材料來形成。’ I18802.doc 13745.45 ,

依據溥膜電晶體之製造方法與上述之薄膜電晶體，由於 該=極電極材料係、藉由印刷而圖案塗佈，故與藉由採用一 通常的微影技術來㈣形成—閛極電極的情況相比較，’成 本較低’且其適用於大量生產。此外，如稍後在"實施方 式之部分中的詳細說明，已確認具有由針對該圖案塗佈 之閘極電極材料的凝固的乾燥而產生之—閘極電極的薄膜 電晶體不僅在—次臨界值特徵上得到改良，而且與具有藉 由使用料遮罩之汽相沈積而形成之-閘極電極的一薄 膜電晶體相比較還增加一開啟/關閉比。 而且，依據本發明之一具體實施例，提供一顯示器，其 包括由在-基板上依此順序的—有機半導體層、—間極絕 緣膜及-閘極電極之—堆疊製成的—薄膜電晶體；以及連 接至置放與形成於一基板上之此薄膜電晶體的一顯示器裝 置’、中該閘極電極係藉由熱處理已藉由印刷而圖案塗佈 之一閘極電極材料來形成。 依據此一顯示器，藉由提供前述薄膜電晶體，不僅該薄 膜電晶體之-次臨界值特徵得到改良，而且還增加—開啟/ 關閉比。 如刖所述，纟於依據本發明之具體實施例的薄膜電晶體 之製造方法與薄膜電晶體不僅成本較低而且還適用於大量 生產’故其月⑽改良生產力。而i，由於不僅改良該薄膜 電曰B體之火臨界值特徵’而且還增加一開啟/關閉比， 故可獲得具有極佳電性特徵的薄膜電晶體。 而且ώ於依據本發明之—具體實施例的顯示器不僅在 118802.doc 13745.45 -人臨界值待徵上得到改良而且還增加一開啟/關閉比， ♦ 故可攻汁以實現較低電消耗。 , 【實施方式】 . 下文將參考附圖來詳細說明依據本發明的具體 實施例》 <溥膜電晶體之製造方法與薄膜電晶體> « >考如圖1A至1D之各圖式所解說的製造步驟之一斷面 圖來說明依據本發明之一具體實施例的薄膜電晶體之一製 φ 方法的一範例。依據本發明之一具體實施例的薄膜電晶 體係一頂部閘極類型（交錯類型）之薄膜電晶體。在本具體 實施例中，以製造步驟之順序來說明.一頂部閘極/底部接 觸類型之薄膜電晶體的一組態。 首先，如圖1A所解說，在一基板n上圖案形成一源極電 極12與一汲極電極13。在該情況下，例如，藉由旋轉塗佈 與150°C之熱處理在由聚醚砜（PES)製成的塑膠製基板丨丨上 塗佈一銀墨，從而製造一厚度為3〇 nm的由銀製成之一導 φ 電膜（未解說）。接下來，在該導電膜上形成一光阻圖案， 其中藉由微影蝕刻來提供該源極電極12與該汲極電極13之 圖案。隨後，藉由使用一銀蝕刻溶液之濕式蝕刻來圖案形 成該源極電極12與該汲極電極1 3。 儘f本文t將PES用作該基板丨！，但還可以將具有高耐 熱性之玻璃與塑膠（例如聚對萘二τ酸乙二酯（pEN)、聚醯 亞胺（PI)、聚碳酸酯（PC)及聚丙烯酸（PAR))用作該基板 11 ° 而且，除銀以外，還可以將.與型半導體具有較佳歐 118802.doc 1374545 . 姆接觸之金屬（例如金 '㉝及…與由聚（3,4•乙稀基二氧嗟 令V聚（4-苯乙烯續酸鹽咖撕㈣]及聚苯胺（pA叫製成 之導電有機材料用作該源極電極12與該没極電極13。 而且’在該源極電極12與該極電極13之形成步驟中， 可以採用噴墨、網版印刷及雷射緣圖作為用於姓刻之遮罩 的-光阻圖案的-形成方法。此外，還可以採用藉由嘴 墨、網版印刷或微接觸印刷之直接圖案化。然而，在後一 /驟中，以其覆盍該源極電極丨2與該汲極電極U之—狀態 在該基板11上形成-有機半導體層，並在該有機半導體層 上形成-閉極絕緣膜。因此，基於在該有機半導體層與該 間極絕緣膜之間形成-較佳介面之㈣，較佳的係該源極 電極12與該；:及極電極13之各電極皆具有一平自並具有一不 超過⑽⑽的盡可能薄的厚度。為形成具有一不超過1〇〇 nm之厚度的平坦化源極電極12與汲極電極13之各電極較 佳的係採用前述旋轉塗佈。此外，還可以採用凹版塗佈、 滾筒k佈滾塗、刀塗佈、剛模塗佈、狹縫塗佈及刮刀塗 佈。 接下來，如圖1B所解說，以其覆蓋該源極電極12與該汲 極電極13之一狀態在該基板丨丨上形成一有機半導體層μ。 =處’例如藉由旋轉塗佈來塗佈一按重量計為1%的一五 本何生物之甲苯溶液，㈣於i〇〇°c蒸發該溶劑，從而形 成50 nm之有機半導體層14。 此處’除前述五笨衍生物以外，可以將高分子量材料 (例如聚°塞吩、努奮吩共聚物及聚丙稀胺）與低分子量材料 / jr 118802.doc •10- 13745,45 體如、㈣低聚物及細苯料物）用作該有機半 :且，除前述旋轉塗佈以外，還可以藉由諸如噴墨 '分 :::方法、柔版印刷、凹版印刷及平版印刷之類的印刷： =該有機半導體14β順便提及，儘管本文中說明在一固 導2下形成該有機半導體層14的形成範例，但該有機半 s 1何以藉由各種印刷方法針對每―裝置來,經歷圖案 ’或該有機半導體層14可以藉由使用_陰影遮罩的真* 沈積來經歷圖案形成。 ’工 'Μ 接下來，如圖lc所解說，在該有機半導體層14上形成一 ]極、邑緣膜15。此處，較佳的係接觸㈣有機半導體層μ 的閉極絕緣膜15之一表面由一拒水材料構成m 由後—步驟中的印刷與熱處理在該閉極絕緣膜15上圖案塗 佈一閉極電極材料時，乾燥該間極電極材料以使其凝固， 從而在-閘極電極形成期間改良該有機半導體層14與該閉 極絕緣膜15之間的介面特徵。作為拒水材料，可以使用氟 碳樹脂及包含-拒水表面處理劑（包含—全氟煙基、 ㈣β此處’例如’藉由旋轉塗佈在$ 有機半導體層14上塗佈-非晶全氣碳樹脂，其係—氟碳相 脂（例如 Asahi Glass Co τ η 制、屯 u ^ L〇.，Ltd·製造的 CYT〇p 8〇9Μ)，並方 wot：蒸發該溶劑’從而形成厚度為4㈣的間極絕㈣ 15。然後，藉由使由-拒水材料製成的閘極絕緣㈣之一 表面經歷氧灰化來修改該表面狀態，改良其對欲在一上部 層中形成之一閘極電極的黏合度。 118802.doc 13745.45 . 順便提及，儘管本文中說明藉由一拒水材料製成之一單 層膜來組態該閉極絕緣膜15的範例’但可以組態兩個或更 多種絕緣膜之堆疊膜。例如，更佳的係在由前述拒水材料 製成的第一絕緣層上堆疊由一交聯高分子量材料（例如聚 乙烯酚（PVP))製成的第二絕緣層來形成該閘極絕緣膜b。 在該情m該第-絕緣層之_表面經歷氧灰化以形成 該第二絕緣層。因而’由於該閘極絕緣膜15變成藉由交聯 冋幺子i材枓覆盍其如稍後說明的閘極電極側之一狀離， 故可確實地防止電流的洩漏。前述可以使用的交聯高^子 量材料之範例包括（除前述P V P以外）聚甲基丙烯酸^脂 (PMMA)、聚醯亞胺、聚乙烯醇（pVA)、聚偏二氟乙烯 (PVDF)、聚異丁稀（PIB)、聚苯乙稀（ps)、聚氣乙婦 (PVC)、聚對苯二甲酸乙二酯（PET)、聚碳酸酯及苯環 丁烯（BCB)。 义 接下來，如圖1D所解說，在該閘極絕緣膜15上形成一閘 極電極16。在該情況下’例如，藉由網版印刷在該閉極絕 緣膜1 5上圖案塗佈由一銀膠製成的閘極電極材料。接下 來，藉由執行一熱處理，乾燥前述銀膠以使其凝固，從而 形成由銀製成的閘極電極16。此處，較佳的係以一溫度實 轭則述熱處理，該溫度在高於包含於該閘極電極材料中的 金屬氧化物得到減低與金屬化之一溫度與前述有機半導體 層14不受劣化之一溫度的範圍内，例如在1〇〇。〇或更高與 低於150 C之一溫度範圍内。此處，以12〇。〇來實施熱處 理。因而，不僅包含於該銀膠中的金屬氧化物得到減低與 H8802.doc 12 13745,45 金屬化從而可以形成具有一低電阻率值的間極電㈣，還 • 肖止該有機半導體層14之劣化。而且，如前所述，在藉由 • ㈣圖案塗佈該閘極電極材料之後，實施該熱處理以形成 . 該閘極電極16，從而改良該有機半導體層14與該間極絕緣 . 膜15之間的介面特徵。 順便提及，儘管本文中該閉極電極16由銀構成，但除銀 - 以外，還可以使用金屬（例如金、始及纪）與由聚（3,4_乙烤 φ 基一氧噻吩聚苯乙烯磺酸鹽）[PED〇T/PSS]及聚苯胺 (PANI)製成的導電有機材料。 而且，儘管本文中說明藉由採肖網版印刷來圖案塗佈該 閘極電極材料之範例，但在依據本發明的一具體實施例中 可採用任何印刷方法。例如，可以採用喷墨、柔版印刷、 平板印刷及移印。然而，藉由網版印刷來形成一閉極電極 較佳’因A即使在基板具有一較大區域_，仍可以較佳可 重製性來圖案塗佈該閘極電極材料^ Φ 因而在°玄基板11上完成一頂部閘極類型之薄膜電晶體 10。 此處，圖2顯示相對於前述具體實施例之薄膜電晶體10 而藉由測量閑極電座（Vg)對汲極電流（Id)所獲得的結果。 此處，一曲線（1)顯示藉由測量該薄膜電晶體10所獲得 的結果，其中藉由網版印刷與熱處理以與參考圖以至1D 所說明的前述具體實施例相同的方式在由_非晶全氟碳樹 脂製成的閘極絕緣膜15上形成由銀製成的閛極電極16。而 且，一曲.線（2)顯示藉由測量一薄膜電晶體所獲得的結果，

II8802.doc < S 13745.45 其中藉由網版印刷與熱處理在一閘極絕緣膜（其中依此順 序堆疊由一非晶全氟碳樹脂·製成的第一絕緣膜與由pvp製 成的第二絕緣膜）上形成由銀製成的閘極電極16。此外， 一曲線（3)顯示藉由測量一薄膜電晶體所 藉由汽相沈積經由-陰影遮罩在由一非晶全氣=脂^ 的閘極絕緣膜上形成由金製成的閘極電極。 順便提及’設定該等薄膜電晶體之各薄膜電晶體使得當 施加-負閘極錢（大致為·4〇 v)時其變成—，，開啟”狀離。 在測量-沒極電流值中，當在一負方向與一正方向上連續 偏移該閘極電壓時，實施監控。 因此，可確認在未施加依據本發明的一具體實施例的曲 線(3)所不之薄膜電晶體中，一開啟電壓為37 ν，而在施加 依據本發明的-具體實施例的曲線⑴與⑺所示之薄膜電 晶體中’開啟電屢分別為16 乂與6 ν並在—低電塵側中偏 移，從而改良一次臨界值特徵。而且，在曲線⑴與⑺中 所示的薄膜電晶體中，認一關閉狀態電流減小並且一 開啟/關閉比增加。特定言之，在如曲線⑽示的且有一 閉極絕緣膜（其中堆疊由一非晶全氣碳樹脂製成的第-絕 緣膜與由PVP製成的第二絕緣膜)的薄膜電晶體之情況下， 可確認不僅該次臨界值特徵得到顯著改良，即使與曲線⑴ 所示的薄膜電晶體之結果相比較該開啟/關閉比亦增加。 順便提及，儘管本文中省略解說，相對於藉由網版印刷 與熱處理形成-閘極電極的_底部閘極類型之薄膜電晶 體，由於在該閘極電極之一矣；扣丨丄 电《疋表面側中形成不規則性並且還 118802.doc •14· 13745.45 在連續地形成於該閘極電極之一上部層中的一閘極絕緣膜 _ 與—有機半導體層之間的介面上形成不規則性，故可確認 - 未獲得如此充分的性能以使得其可用作一薄膜電晶體。 . <顯示器> •‘ “接下I，參考如_範例在—背側基板上置放並形成前述 薄膜電晶體的一主動矩陣類型之結晶顯示器，說明施加前 . 述本具體實施例之薄膜電晶體的顯示器。順便提及，在說 • 日月―顯示器之組態中’薄膜電晶體之組態元件係給出與圖 1A至1D相同的符號並進行說明。 此處，圖3解說一顯示器中提供於一背側基板1〇1上的— 主動矩陣類型之一電路圖。如此圖式中所解說，複數個信 號線102與掃描線103係以一矩陣狀態置放於一顯示器區域 i〇iA中，其係定位於由一塑膠製基板製成的背側基板ι〇ι 之一中心部分中。在該掃描線1〇3與該信號線1〇2之間的每 一交又處中，將一頂部閘極類型之薄膜電晶體1〇提供為— • 像素電晶體。將一輔助電容裝置S與一顯示器裝置〇連接至 此薄膜電晶體10，並平行於前述掃描線1〇3置放一輔助電 容線1 04。 而且，將與該等個別信號線1()2連接之_信號電極驅動 電路1〇5及與該等個別掃描線1Q3連接之—掃描電極驅動電 路106置放於該背側基板101中的顯示器區域i〇ia之一周邊 區域。而且，將該等個別輔助電容線1〇4連接至一共同電 極202,其係如稍後說明置放於—顯示器側基板。 接下來，基於圖4A之一平面圖與圖仙之一斷面圖來說 118802.doc •15* 13745.45 明該第一基板101中的顯示器區域1(HA之一更詳細組態。 此處，圖4A係一輪廓平面圖，其中該顯示器區域1〇] A(參 見圖3)中的彳s號線1〇2與掃描線1〇3包圍之一像素區域ιοιΒ 係放大’·而圖4B係圖4A中之一 A-A'線斷面圖。 在僅在圖4B中解說的背側基板1〇1上圖案形成由銀製成 的k號線102與該沒極電極13。以在一方向上提供延伸之 一狀態來置放該乜號線1 〇2，而且該源極電極丨2由該信號 線102之一部分組態而成。而且，以在不接觸該信號線1〇2 之一範圍内覆蓋整個像素區域101；8之一狀態來置放該汲極 電極1 3。順便提及，儘管已在本文中說明了以其覆蓋整個 像素區域101B之一狀態而置放的汲極電極13的範例，但以 其最低重疊如稍後說明之一通道與一輔助電容電極之一狀 態來提供該汲極電極13係足夠。 在該源極電極12與該汲極電極13之間的背側基板1〇1上 圖案形成由（例如）一五苯衍生物製成的有機半導體層14， 其變成一通道層。而且，以其覆蓋此有機半導體層14之一 狀態在包括該源極電極12之一頂部與該汲極電極丨3之一頂 部的背側基板101上提供由一非晶全氟碳樹脂製成的閘極 絕緣膜1 5。 以其在垂直於前述信號線1〇2之一方向上提供延伸之一 狀態在前述閘極絕緣膜15上置放由銀製成的掃描線1〇3， 並且平行於前述掃描線丨〇 3來置放由銀製成的輔助電容線 104。以其覆盍該有機半導體層〗4之一頂部之一狀態來置 放由前述掃描線1〇3組態而成的閘極電極16 ;並且以其覆 118802.doc 16 13745.45 蓋前述汲極電極13之—頂邱〜 、 ^頂#的一部分之一狀態來置放由該 辅助電容線104之-部分組態而成的輔助電容電極藉 由在該 >及極電極13與該輔助電容電極17之間插入該問㈣ 緣膜15 ’組態成該輔助電容裝置3(參見前述圖3)。即，該

閘極絕緣膜15還運作為一辅助電容絕緣膜。 此外，以其覆蓋該掃描線1〇3與該輔助電容.線1〇4之—狀 態在該閘極絕緣膜15上置放一層間絕緣膜丨〇7。而且，在 前述閘極絕緣膜15與前述層間絕緣膜⑽中提供達到前述 汲極電極13之一通孔10乃。以其覆蓋整個像素區域……之 一狀態在該層間絕緣膜丨〇7上以一矩陣狀態置放一像素電 極109，其係經由提供於該通孔1〇7a内的一通道1〇8而連接 至該汲極電極13。 另一方面，以其與前述背側基板1〇1對置之一狀態而置 放的顯示器側基板201係由（例如）透光PES製成的一塑膠製 基板組態而成。在面對一液晶層的顯示器側基板2〇丨之一 表面上置放一共同電極202，並將置放於該閘極絕緣膜j 5 上的輔助電容線1 〇4連接至此共同電極202。 以該像素電極1 09與該共同電極202彼此相對之一狀態在 刖述背側基板1 〇 1與前述顯示器側基板2 0 1之間插入一液晶 層301。對於此液晶層3〇ι，例如，可使用一聚合物分散液 晶（PDLC)。 採用以下方式製造此一顯示器》首先，例如，藉由旋轉 塗佈在該背側基板101上形成由銀製成之一導電膜，並藉 由採用一通常的微影技術來圖案形成包括該源極電極i2與 118802.doc 13745.45 «亥及極電極13的乜號線102。接下來，例如，藉由噴墨來 圖案形成由一五苯衍生物製成的有機半導體層】接下 . 來，以其覆蓋前述有機半導體層14之一狀態藉由（例如）旋 • 轉塗佈在包括该乜號線之一頂部與該沒極電極13之一 •頂部的背側基板101上形成由一非晶全氟碳樹脂製成的閘 極絕緣膜1 5 ^ . 接下來，藉由網版印刷與120eC之熱處理在該閘極絕緣 φ 膜15上圖案塗佈由一銀膠製成之一閘極電極材料，從而形 成由銀製成的掃描線1〇3(閘極電極16)與該輔助電容線 1〇4(輔助電容電極17卜隨後，以其覆蓋該掃描線1〇3之一 狀態藉由（例如）剛模塗佈在該閘極絕緣膜15上形成由聚醯 亞胺製成的層間絕緣膜1〇7。然後，藉由一通常的微影技 術在δ亥層間絕緣膜1 〇 7與該閘極絕緣膜15中的閘極電極1 6 與輔助電容電極17之間的一區域中形成具有其達到該汲極 電極1 3之一狀態的通孔！ 07a。 • 接下來，以其嵌入此通孔l〇7a之一狀態來網版印刷一銀 膠並乾燥以使其凝固’從而不僅在該通孔l〇7a内形成連接 至該汲極電極13之通道108 ’還以一矩陣狀態在該層間絕 緣膜107上置放連接至此通道1〇8之像素電極丨〇9。 另一方面，例如，藉由濺鍍在該顯示器側基板2〇1上形 成由ITO(氧化銦錫）製成的共同電極202。 接下來，以前述像素電極1〇9與前述共同電極202彼此相 對之一狀態來彼此相對地置放該背側基板1 0 1與該顯示器 側基板20 1 ’從而使用提供於該背側基板1 〇丨與該顯示器側 < -5 118802.doc -18 - ^ 周圍之一密封材料（未解說）來接合兩者。隨後，在 :月側基板1 0 1與該顯示器側基板2 〇】之間填充一液晶材 Γ•從而形成該液晶層301。如此完成之液晶顯示 態以使：在-項部間極類型之薄膜電晶體10中置放並形成 。顯不窃裝置D(參見前述圖3)，纟中該液晶層301係插入 該像素電極1G9與該共同電極202之間。 根據_L述說明’依據本具體實施例的薄膜電晶體之製造 方法與該薄膜f晶體’由於藉由印刷來圖案塗佈該閉極電 極材料’故與藉由採用一通常的微影技術來圖案形成該閘 極電極1 6之情況相比較，此情況成本較低並適合於大量生 因此可改良生產力。此外，在具有由乾燥以使圖案 塗佈之閘極電極材料凝固而產生的閘極電極16的薄膜電晶 體丨〇之情況下，如先前參考圖2所說明，不僅一次臨界值 特徵得収良，而且與具有藉由使用—陰影遮罩的汽相沈 積而形成的一閘極電極的一薄膜電晶體之情況相比較，一 開啟/關閉比亦增加。因而’可獲得具有極佳電性特徵之 —薄膜電晶體。 而且，由於依據本發明的顯示器不僅在該薄膜電晶體1〇 之一次臨界值特徵上得到改良而且還增加一開啟/關閉 比，故可設計以實現較低電消耗。此外，依據本具體實施 例之顯示器，當以其覆蓋該像素區域1〇13之一狀態在該層 間名緣膜1 〇7上形成連接至該汲極電極丨3之一狀態的像素 電極109時，可以較寬地做一孔徑使得可以改良一亮度。 (修改範例1) 118802.doc -19- 丄〕/45.45 順便提及’在前述具體實施例中，儘管已說明在相同層 . 中形成該掃描線103與該輔助電容線1〇4之.一範例，但還可 以在彼此不同的層中形成該掃描線1〇3與該辅助電容線 .104。在該情況下，提供於該背側基板101的驅動電路之一 , 輪廓組態與該具體實施例t參考圖3說明的輪I组態相 jg纟本修改例中’與前述具體實施例中之組態相同的 組態係給出相同符號並加以說明。 % 此處，圖5A係一輪廓平面圖，其中該顯示器區域 101A(參見圖3)中的一信號線1〇2與一掃描線1〇3包圍之一 像素區域101B係放大；而圖5B係圖5A中之一 B_B,線斷面 圖。 此處，以其在一方向上提供延伸之一狀態在僅在圖5^中 解說之一背側基板101上圖案形成由（例如）銀製成之一輔助 電容線104，其之一部分變成一輔助電容電極17。平行於 稍後說明之一掃描線來置放此輔助電容線丨〇4。順便提 鲁及’儘管本文中說明平行於該掃描線來置放該輔助電容線 1 04之一範例’但並不特別限制該輔助電容線1 〇4之置放形 狀’例如可以平行於稍後說明之一信號線來置放該輔助電 容線104。 順便提及’儘管本文中該輔助電容線104由銀構成，但 還可以使用金屬（例如金、鉑及鈀）與由聚（354-乙烯基二氧 。塞吩）/聚（4-笨乙烯磺酸鹽）[pEE)()T/PSS]及聚苯胺 成的導電有機材料。 而且以其覆蓋前述輔助電容線1〇4之一狀態在該背側基 / jr H8802.doc •20- 1374545

板101上置放一輔助電容絕緣膜11〇。此處，較佳的係此輔 助電容絕緣膜110由具有一從大致4至20的相對較大介電常 數之一材料製成並以薄於稍後說明之一閘極絕緣膜的厚度 之一厚度加以形成。例如，可以將PVP用作此辅助電容絕 緣膜11 〇。因而，如稍後詳細說明，可設計與一閘極電極 對源極電極電谷（cgs)相當大的一輔助電容（Cs) ^ 而且，在該辅助電容絕緣膜〗10上圖案形成該信號線 102，其之—部分變成一源極電極12與一汲極電極13。此 #唬線102係以垂直於前述辅助電容線1〇4之一狀態提供延 伸，而該汲極電極13係在不接觸該信號線1〇2之一範圍内 以其覆蓋該像素區域101B之整個區域之一狀態進行置放。 此處，以在相同層中將其連接至此汲極電極13之一狀態來 組態-顯示器裝置之—像素電極。為此原目，在本具體實 施例之顯示器+ ’可以不形成用於從該沒極電極Η至該像 素電極之擷取的-通道’從而省略一通道之气成步驟。此 係較佳，因為不僅可以不實施用於形成—通孔之—複雜微 影步驟，還可以不在藉由塗佈而形成的一閑極絕緣膜或一 層間絕緣膜令形成、__ a a , . 成通孔，其中很難採取對一光阻材料之 钱J選擇比藉由在該汲極電極13與該輔助電容電極17 之間插入該辅助電容絕緣膜11〇，可組態一輔助電容裝置 S(參見前述圖3)。 而且 在該源極電極12與該汲極電極13之間的辅助電容 絕緣膜11G上圖案形成由（例如）—五苯衍生物製成之一有機 半導體層14’其變成—通道層。而且，以其覆蓋此有機半 118802.doc -21 · 1374545 . 導體層14之-狀態在包括該源極電極12之一頂部與該汲極 • 電極13之一頂部的辅助電容絕緣膜11 〇上提供一閘極絕緣 膜 15 〇 . 以其在垂直於前述信號線102並平行於前述輔助電容線 方向上提供延伸之一狀態在前述閘極絕緣膜1 $上 . 置放該掃描線103。而且，以其覆蓋該有機半導體層14之 一頂部之一狀態來置放由前述掃描線10 3之一部分組態而 φ 成的一閘極電極16。此外，以其覆蓋此掃描線103之一狀 態在該閘極絕緣膜15上置放一層間絕緣膜1〇7。 另方面，如該具體實施例，在以其與前述背側基板 101對置之一狀態而置放的顯示器侧基板2〇1中，製造一共 同電極202，並以其電極形成表面側彼此相對之一狀態在 該背側基板101與-顯示器側基板2〇1之間插入一液晶層 301 〇 曰 採用以下方式製造此一顯示器。首先，例如，藉由旋轉 • 塗佈與150。(：之熱處理在該背側基板1〇1上塗佈一銀墨，從 而製造一厚度為30 n_由銀製成之一導電膜（未解說）。 接下來，藉由採用一通常的微影技術來圖案形成由銀製成 的輔助電容線1〇4。 處在則述輔助電容線104之形成步驟中，可以採用 噴墨、網版印刷及雷射繚圖作為用於姓刻之一遮罩的—光 阻圖案的一形成方法。此外，還可以採用藉由喷墨、網版 印刷或微接觸印刷之直接圖案化。然、而，在後—步驟中， 由於以其覆蓋該輔助電容線1()4之—狀態在該背側基板ι〇ι

H8802.doc •22· 13745.45 ==疊；輔助電容絕緣膜與--極電極(像素電極)， !基實現在一輔助電容部分中較少茂漏電流的-較佳電 何之保持的目的，較佳的 該辅助電容線104之表面係- 千面並具有盡可能薄的不超 不超過100⑽之-厚度。為形成具

有一平坦化面並具有不翻讲1ΛΛ 有不超過⑽⑽之—厚度的辅助電容線 104,較佳的係採用前述旋 ％今琛 咴轉塗佈，因為可重製性較高。 此外，還可以採用凹板塗佈、滾筒塗佈、;衰塗、刀塗佈、 剛模塗佈、狹縫塗佈及到刀塗佈。 接下來’以其覆蓋該輔助電容線1G4之—狀態藉由（例 :)剛模塗佈在該背側基板101上形成由Pvp製成的辅助電 谷絕緣膜.接下來，例如，藉由旋轉塗佈在該輔助電 谷絕緣膜UG上形成由銀製成之—導電膜，並藉由採用一 通常的微影技術來圖案形成包括該源極電㈣與該沒極電 極13的信號線1〇2。 接下來’例如’藉由喷墨在該源極電極12與該沒極電極 之間的輔助電容絕緣膜叫上圖案形成由—五苯衍生物 製成之—有機半導體層14。接下來，以其覆蓋前述有機半 導體層14之一狀態藉由(例如)旋轉塗佈在包括該信號線⑺2 之一頂部與職極電極13之-頂部的輔助電容絕緣膜ιι〇 上形成該閘極絕緣膜15。 接下來’藉由網版印刷與。吖之熱處理在該閘極絕緣 膜15上圖案塗佈由—銀膠製成之—閘極電極材料，從而形 成由銀製成的掃描線1〇3(閘極電極16)。隨後，以其覆蓋哕 掃描線1 0 3之一狀態藉由（例如）剛模塗佈在該閘極絕緣膜^ $ 118802.doc •23、 < s 13745.45 上形成由聚醯亞胺製成的層間絕緣膜丨〇7 β 以與該具體實施例相同之方式來實施隨後步驟。即，在 该顯示器側基板20 1上形成該共同電極202 ;以及以其電極 形成表面彼此相對之一狀態來彼此相對地置放該背側基板 1 0 1與該顯示器側基板20 1，從而使用提供於該背側基板 iOl與該顯示器側基板2〇1周圍之一密封材料（未解說）來接 合兩者。隨後，在該背側基板丨0 i與該顯示器側基板2〇丨之 間填充一液晶材料’從而形成該液晶層30i。 如此完成之液晶顯示器2係組態以使得在一頂部閘極類 型之薄膜電晶體10中置放並形成一顯示器裝置D(參見前述 圖3) ’其中該液晶層301係插入由該汲極電極13製成的像 素電極與該共同電極202之間。 此處’圖ό中解說前述顯示器裝置d之一像素等效電路 圖。如此圖式中所解說，該顯示器裝置〇與該輔助電容裝 置D係連接至該薄膜電晶體1〇，其中依此順序堆疊該源極 電極12、該汲極電極13 '該有機半導體層14及該閘極電極 16 〇 在此等效電路圖中，當在該薄膜電晶體1〇處於一開啟狀 態[(閘極電壓vg)=vHIGH]時充電之像素電極變成一關閉狀 態[(閘極電壓vg)=vL0W]，其受到該閘極電壓之轉換的影 響，從而該電位係降低。此電壓之降低係稱為一場穿電壓 (△V)並由以下表達式（1)來表示。 AV=^+cs+cs： h)…⑴ < s 118802.doc -24- 13745.45 cgs ·閘極電極對源極電極電容 Cdisplay ·顔示器部分之電容 Cs :輔助電容 儘官可以藉由調整該共同電極2〇2之一 電壓來校正 此場穿電壓之一偏移，但需要其係設計成盡可能小。即， 為使Δν較小，必須進行設計使得該閘極電極對源極電極 電容（cgs)較小，而該辅助電容（Cs)較大。藉由該絕緣膜之 介電常數與厚度來調節該電容c，如以下表達式（2)所表 示β C =〒…(2) ε〇:真空下的介電常數 :絕緣膜之介電常數 t :絕緣膜之厚度 在該具體實施例中，如先前參考圖4A與4B所說明，在 該婦描線1 〇 3與該輔助電容線1 〇 4係形成於相同層之情況 下’由於該閘極絕緣膜15還運作為一輔助電容絕緣膜：故 藉由該閘極電極16與該輔助電容電極17之—面積比來 該閉極電極對源極電極電容（Cgs)與該輔助電容（D之—比 然而’如本修改範例，在該掃描線1〇3與該輔助電容〗 係形成於彼此不同的層中之情況下，由於不僅可幻 由針對該辅助電容絕緣膜110使用具有-高介電常數之_ 材料還可以糈由以薄於該閉極絕緣膜15之厚度的—厚 形成該輔助電容絕缝胺 ^ λ 緣膜110來使遠輔助電容（Cs)對該閉極 n8802.doc •25· 13745.45 故該場穿電壓（△▽) 極對源極電極電容（Cgs)之—比率變大 減低。 如无珂所說 日曰翔不况么，田於 該掃描線103係藉由埶處珥ρ山w ^ ' …、處理已由印刷而圖案形成之閘極電 極材料而形成，故可以帶央命a 节求與刖述具體實施例相同的效 杲。 此外，依據本修改範例之顯示器，由於該輔助電容線 104與該掃描線103係形成於彼此不同的層中，故可以如先 前所述使該場穿電壓_較小。而且，依據前述顯示器， 由於該汲極電極13還運作為一像素電極，故可以省略—通 道之形成步驟，並因此簡化製造步驟。 順便提及，儘管在前述具體實施例與修改範例丨中，已 說明一頂部閘極/底部接觸類型之一薄膜電晶體之一範 例，但還可以將依據本發明的一具體實施例施加至一頂部 閉極/頂部接觸類型之一薄膜電晶體。而且，儘管在前述 具體實施例與修改範例i中，已說明具有一液晶顯示器裝 置作為該顯示器裝置D的一顯示器之一範例，但不應視為 依據本發明的一具體實施例受限於此，而可以提供其他顯 不器裝置’例如一有機場致發光裝置（有機EL裝置）及一電 泳類型之顯示器裝置（E-ink(電子墨水））。 熟習此項技術者應明白可根據設計要求及其他因素來進 行各種修改、組合、次組合及變更，只要其落在隨附申請 專利範圍或其等效物之範疇内即可》 【圖式簡單說明】 D8S02.doc • 26- j3745^5 . ^ ,狀％又一具懸奋 例的一薄膜電晶體之一製造方法的製造步騍之一斷Λ

圖2係顯示一薄膜電晶體卜間極電屡與一源極=或 —汲極電流之間的關係之一曲線圖； 机S 圖3係提供於依據本發明之—具體實施例的—顯示器之 背側基板上的一電路圓，· 。 圖4A係用於說明依據本發明之—具體實施例的—顯示器

的單像素部分之一平面圖；以及圖4B係其一 A_A，線斷 面圖； 圖5 A係用於說明佑播士版πη 依·據本發明之一具體實施例的一顯示器 之修改範例1的一單_徨本如、 早像素部分之一平面圖；以及圖5Β係 其一 Β-Β·線斷面圖；以及

圖6係依據本發明 例1中的一顯示器裝置之 【主要元件符號說明】 之一具體實施例的一 顯示器之修改範 等效電路圖。 1 液晶顯示器 2 液晶顯示器 10 薄膜電晶體 11 基板 12 源極電極 13 沒極電極 14 有機半導體層 15 閘極絕緣膜 16 閘極電極 118802.doc -27. 13745.45

17 辅助電容電極 101 背侧基板 101A 顯示器區域 101B 像素區域 102 信號線 103 掃描線 104 辅助電容線 105 信號電極驅動電路 106 掃描電極驅動電路 107 層間絕緣膜 107a 通孔 108 通道 109 像素電極 110 輔助電容絕緣膜 201 顯示器側基板 202 共同電極 301 液晶層 D 顯示器裝置 S 輔助電容裝置 118802.doc -28-

Claims (1)

1374545 第096115603號專利申請案 、申請專利範圍： 中文 -種薄膜電晶體之製造方法，該薄膜電晶體包^ 一基、 板上的一有機半導體層，該方法包含： 在該有機半導體層上形成一閘極絕緣膜，該閘極絕緣 膜係一拒水材料之一單一層； 之後使該閘極絕緣膜之一表面經歷氧灰化；

使用印刷處理在已經經歷該氧灰化之該閘極絕緣膜 之該表面上圖案塗佈一閘極電極材料；以及 以-從攝氏1 0 0度至i 5 0度之溫度熱處理該閉極電極材 料以形成一閘極電極。 2. 如請求項1之薄膜電晶體之製造方法，其中 該印刷處理係一網版印刷處理。 3. 如請求項1之薄膜電晶體之製造方法，進一步包含： 在形成該閘極絕緣膜之前在該基板或該有機半導體層 上形成一源極電極或一汲極電極。

118802-1010204.doc