CN105580120A - 薄膜晶体管阵列及图像显示装置 - Google Patents

薄膜晶体管阵列及图像显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105580120A
CN105580120A CN201480053246.3A CN201480053246A CN105580120A CN 105580120 A CN105580120 A CN 105580120A CN 201480053246 A CN201480053246 A CN 201480053246A CN 105580120 A CN105580120 A CN 105580120A
Authority
CN
China
Prior art keywords
drain electrode
thin film
film transistor
electrode
tft
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
CN201480053246.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105580120B (zh
Inventor
熊谷稔
池田典昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing 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 Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Publication of CN105580120A publication Critical patent/CN105580120A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105580120B publication Critical patent/CN105580120B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • H10K10/80—Constructional details
    • H10K10/88—Passivation; Containers; Encapsulations
    • 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
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
    • 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
    • H01L27/1248—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 with a particular composition or shape of the interlayer dielectric specially adapted to the circuit arrangement
    • 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
    • H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
    • H01L27/1292—Multistep manufacturing methods using liquid deposition, e.g. printing
    • 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
    • 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
    • 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
    • H10K59/123—Connection of the pixel electrodes to the thin film transistors [TFT]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • H10K71/13—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K77/00—Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
    • H10K77/10—Substrates, e.g. flexible substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/40—Organosilicon compounds, e.g. TIPS pentacene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/623—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing five rings, e.g. pentacene
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

本发明提供在层间绝缘膜的形成中不使用光刻法、层间绝缘膜中缺陷少的薄膜晶体管阵列。薄膜晶体管阵列至少具备绝缘基板(10)、栅电极(11)、栅极绝缘膜(12)、源电极(13B)、漏电极(14)、半导体层(15)、覆盖半导体层(15)的保护层(16)、像素电极(18)、以及形成在漏电极(14)与像素电极(18)之间的层间绝缘膜(17)。层间绝缘膜(17)是有机膜或有机与无机的混合膜，层间绝缘膜(17)在形成有漏电极(14)的位置的一部分具有通孔(40)以使像素电极(18)连接于漏电极(14)，漏电极(14)具有位于通孔(40)内且在电极材料上形成有开口的开口部，在通孔(40)内的漏电极(14)上存在硫醇基或二硫化物基。

Description

薄膜晶体管阵列及图像显示装置
技术领域
本发明涉及薄膜晶体管阵列及图像显示装置。
背景技术
近年来，从挠性化、轻量化、低成本化等观点出发，使用了能够利用印刷法制造的有机半导体的薄膜晶体管的研究盛行，期待其在有机EL或电子纸等的驱动电路或者电子标签等中的应用。
薄膜晶体管是层叠导电体、绝缘体及半导体等而成的。薄膜晶体管阵列根据结构或用途而设有层间绝缘膜，介由设置于层间绝缘膜的通孔将上部的导电体与下部的导电体之间电连接。
为了制成层间绝缘膜，广泛使用下述方法：使用等离子体CVD对无机膜的氮化硅或氧化硅进行成膜，利用光致抗蚀剂形成所希望的开口部之后，利用干式刻蚀形成通孔。另外还有使用感光性树脂进行形成的方法。这些方法中，由于在通孔形成中使用光刻法，因此对于通过以低成本为目标的印刷法制造薄膜晶体管阵列的尝试，生产量或成本成为问题。
与此相对，专利文献1中记载了利用印刷法形成层间绝缘膜的方法。该方法中，在栅极绝缘膜的成膜之后利用喷墨法在要形成通孔的部分上涂布溶剂以将绝缘膜溶解，从而形成通孔。利用喷墨法将疏液油墨涂布于在通孔部中露出的导电体表面上来进行疏液化。进而，利用喷墨法在基板整面上印刷前体树脂并进行固化，从而形成层间绝缘膜。
另外，在专利文献2所记载的方法中，在对栅极绝缘膜进行成膜之后，利用喷墨法在要形成通孔的部分上涂布溶剂以将绝缘膜溶解，从而形成通孔。在通孔部中露出的导电体由于面积比开口部小，因此利用喷墨法在导电体表面上涂布疏液油墨来进行疏液化。进而，利用喷墨法在基板整面上印刷前体树脂并进行固化，从而形成层间绝缘膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-64844号公报
专利文献2：日本特开2012-204657号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，专利文献1所记载的方法中由于在第一层间绝缘膜的成膜后涂布溶剂、进行通孔的开孔，因此在通孔部上易于残留第一层间绝缘膜的残渣、具有像素电极与漏电极的导通不充分的问题。
另外，专利文献2所记载的方法中虽然预先将通孔部的漏电极以小于第一层间绝缘膜的通孔尺寸的方式形成，但由于是利用真空成膜和光刻法进行的加工，因此与印刷法相比，在生产量和成本方面问题很大。
因此，本发明鉴于上述问题而作出，其目的在于提供在层间绝缘膜的形成中不使用光刻法且层间绝缘膜的缺陷少的薄膜晶体管阵列及图像显示装置。
本发明对于鉴于上述问题的通孔的结构提供下述的结构和制造方法：在层间绝缘膜的漏电极部分预先开个开口，利用喷墨法向其中涂布疏液处理油墨，从而仅使漏电极的通孔部为疏液性，由此可以利用印刷法形成层间绝缘膜。
用于解决技术问题的方法
本发明一个方式的薄膜晶体管阵列是至少具备绝缘基板、栅电极、栅极绝缘膜、源电极、漏电极、半导体层、覆盖半导体层的保护层、像素电极、以及形成在漏电极与像素电极之间的层间绝缘膜的薄膜晶体管阵列，其中，层间绝缘膜是有机膜或有机与无机的混合膜，层间绝缘膜在形成有漏电极的位置的一部分具有通孔以使像素电极连接于漏电极，漏电极具有位于通孔内且在电极材料上形成有开口的开口部，在通孔内的漏电极上存在硫醇基或二硫化物基。
另外，上述薄膜晶体管阵列中，通孔的开口端还可以存在于漏电极的端部或漏电极上。
另外，上述薄膜晶体管阵列中，层间绝缘膜的厚度可以为0.5μm以上且5μm以下。
另外，上述薄膜晶体管阵列中，层间绝缘膜还可利用喷墨印刷法、丝网印刷法或凹版胶印法形成。
另外，上述薄膜晶体管阵列中，半导体层还可以是有机半导体层。
另外，上述薄膜晶体管阵列中，绝缘基板还可以是塑料基板。
另外，本发明一个方式的图像显示装置是由上述薄膜晶体管阵列和图像显示介质构成的图像显示装置。
另外，上述图像显示装置中，上述图像显示介质可以是利用电泳方式的介质。
发明效果
根据本发明，可以提供在层间绝缘膜的形成中不使用光刻法、层间绝缘膜中缺陷少的薄膜晶体管阵列及图像显示装置。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的薄膜晶体管阵列的结构的俯视图及截面图。
图2是表示实施例1的薄膜晶体管阵列的结构的俯视图及截面图。
图3是表示实施例1的漏电极的俯视图及截面图。
图4是表示实施例1的薄膜晶体管阵列的制造方法中从疏液处理到层间绝缘膜的形成为止的工序的截面图。
图5是表示比较例1的薄膜晶体管阵列的结构的俯视图及截面图。
具体实施方式
参照附图说明本发明的实施方式。以下参照的附图为了易于判断说明、并未准确地描述比例尺。另外，实施方式中对相同构成要素带有相同符号。
本实施方式的薄膜晶体管阵列50、51至少具备绝缘基板10、栅电极11、栅极绝缘膜12、源电极13B、漏电极14、半导体层15、覆盖半导体层15的保护层16、像素电极18、以及形成在漏电极14与像素电极18之间的层间绝缘膜17。栅电极11被栅极绝缘膜12覆盖。层间绝缘膜17为有机膜或有机与无机的混合膜。层间绝缘膜17在形成有漏电极14的位置的一部分具有通孔40以使像素电极18连接于漏电极14。在通孔40中埋设有导电材料。漏电极14具有位于通孔40内且在电极材料上形成有开口的开口部，在通孔40内的漏电极14上存在硫醇基或二硫化物基。例如，通孔40的开口端存在于漏电极14的端部或漏电极14上。例如，层间绝缘膜17的厚度为0.5μm以上且5μm以下。例如，层间绝缘膜17利用喷墨印刷法、丝网印刷法或凹版胶印法形成。例如，半导体层15为有机半导体层。例如，绝缘基板10为塑料基板。
另外，本实施方式的图像显示装置具备本实施方式的薄膜晶体管阵列50、51和图像显示介质(例如图像显示面板)。例如，图像显示介质是利用电泳方式的介质。
另外，制造薄膜晶体管阵列50、51时，在漏电极14中的通孔形成预定部上预先开有开口，利用喷墨法在其上涂布疏液处理油墨。将疏液处理油墨仅成膜在通孔形成预定部的漏电极14上。由此，仅漏电极14上的所希望的区域变为疏液性，使用印刷法成膜的层间绝缘膜17选择性地不涂布在通孔形成预定部的漏电极14上。由此，可以使用印刷法在层间绝缘膜17上形成通孔40。
具体地说，图1表示本发明实施方式的薄膜晶体管阵列50的构成之一例。图1中上侧记载俯视图、下侧记载截面图。这点在图2和图5中也一样。
薄膜晶体管阵列50在塑料基板10(绝缘基板)上具备栅电极11、电容器电极19、栅极绝缘膜12、源电极13B、漏电极14、半导体层15、保护层16、层间绝缘膜17及像素电极18(上部像素电极)。源电极13B及漏电极14形成在栅极绝缘膜12上并连接于半导体层15。薄膜晶体管阵列50中，保护层16由有机绝缘材料构成，按照将各半导体层15覆盖的方式形成为条纹状。进而，为了将像素电极18与漏电极14导通而开在层间绝缘膜17中的通孔40在漏电极14的端部或漏电极14上配置开口边缘(图1下侧图中通孔40的下端)。
本发明实施方式的塑料基板10的材料可以使用聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚环硫乙烷、聚醚砜、聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、环烯烃聚合物、聚醚砜、三醋酸纤维素、聚氟乙烯膜、乙烯-四氟乙烯共聚树脂、耐候性聚对苯二甲酸乙二醇酯、耐候性聚丙烯、玻璃纤维强化丙烯酸树脂膜、玻璃纤维强化聚碳酸酯、透明性聚酰亚胺、氟系树脂、环状聚烯烃树脂等，但本发明并非限定于这些。这些材料可以单独使用，还可制成层叠了2种以上的复合基板进行使用。另外，还可以使用在玻璃或塑料基板上具有滤光器那样的树脂层的基板。
本发明实施方式的栅电极11、源极配线13A、源电极13B、漏电极14、像素电极18及电容器电极19的材料可优选地使用Au、Ag、Cu、Cr、Al、Mg、Li等低电阻金属材料或氧化物材料。具体地可以使用氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)、氧化镉(CdO)、氧化铟镉(CdIn2O4)、氧化镉锡(Cd2SnO4)、氧化锌锡(Zn2SnO4)、氧化铟锌(InZnO)等。另外，还可优选使用在该氧化物材料中掺杂有杂质的物质。例如可以使用在氧化铟中掺杂有钼或钛者、在氧化锡中掺杂有锑或氟者，在氧化锌中掺杂有铟、铝、稼者等。其中，在氧化铟中掺杂有锡的氧化铟锡(ITO)显示特别低的电阻率。另外，还可优选使用PEDOT(聚乙撑二氧噻吩)等有机导电性材料，此时可以以有机导电性材料单体进行使用，也可将有机导电性材料和导电性氧化物材料层叠成多层进行使用。栅电极11、源极配线13A、源电极13B及漏电极14、像素电极18、电容器电极19可以全部由相同的材料形成，还可以由不同的材料形成。但是，为了减少工序，优选源极配线13A、源电极13B及漏电极14使用相同的材料。这些电极可利用真空蒸镀法、离子镀法、溅射法、激光烧蚀法、等离子体CVD法、光CVD法、热丝式CVD法等形成。另外，这些电极还可通过利用丝网印刷、挠性印刷、喷墨法等涂布使上述导电性材料变为油墨状、糊状的材料并进行烧成来形成。但是，本发明中这些电极的形成方法并不限定于这些方法。
本发明实施方式的栅极绝缘膜12的材料可以使用氧化硅、氮化硅、氧化氮化硅、氧化铝、氧化钽、氧化钇、氧化铪、铝酸铪、氧化锆、氧化钛等无机材料或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等聚丙烯酸酯、PVA(聚乙烯醇)、PVP(聚乙烯基苯酚)等。为了更简单地形成栅极绝缘膜12以及凹部，可优选使用具有感光性的涂布型绝缘材料，但本发明并非限定于这些。另外，为了抑制栅极漏电流，绝缘材料的优选电阻率为1011Ωcm以上、更优选为1014Ωcm以上。
对于本发明实施方式的半导体层15，作为有机半导体材料，可以使用聚噻吩、聚烯丙基胺、芴联二噻吩共聚物和它们的衍生物等高分子有机半导体材料，以及并五苯、并四苯、铜酞菁、苝、6,13-双(三异丙基甲硅烷基乙炔基)并五苯(TIPS-并五苯)及它们的衍生物等低分子有机半导体材料，或者将可通过加热处理等转换成有机半导体的前体制成半导体材料油墨来使用。另外，碳纳米管或富勒烯等碳化合物或者半导体纳米粒子分散液等也可作为半导体层的材料使用。使用半导体材料油墨时，作为溶剂可以使用甲苯或二甲苯、二氢化茚、四氢化萘、丙二醇甲基醚醋酸酯等，但并非限定于这些。
本发明实施方式的保护层16的材料可优选使用聚乙烯基苯酚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、聚乙烯醇、环氧树脂、氟树脂等高分子溶液、分散有氧化铝或氧化硅凝胶等粒子的溶液。另外，作为保护层16的形成方法，可以优选使用利用丝网印刷、挠性印刷或喷墨法等湿式法直接形成图案的方法。
本发明实施方式中使用的疏液处理油墨中所含的化合物可举出硫醇化合物或二硫化物或者硅烷偶联剂、或膦酸化合物等，但并非限定于这些。作为这些化合物，可以使用乙硫醇、丙硫醇、丁硫醇、戊硫醇、己硫醇、庚硫醇、辛硫醇、癸硫醇、十八烷硫醇等烷烃硫醇类，苯硫醇、氟苯硫醇、五氟苯硫醇等芳香族硫醇类，二苯基二硫化物等二硫化物，甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、辛基三氯硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三氯硅烷等硅烷偶联剂，十八烷基膦酸等磷酸化合物等，但并非限定于这些。另外，溶剂可使用醇系溶剂，可以使用1-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、2-甲基-2-丁醇、异戊醇、3-甲基-2-丁醇、4-甲基-2-戊醇、烯丙基醇、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚等，但并非限定于这些。
本发明实施方式的层间绝缘膜17的材料可以使用聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚乙烯基苯酚、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚氨酯、聚砜、聚偏氟乙烯、氰乙基普鲁兰多糖、环氧树脂、酚醛树脂、苯并环丁烯树脂、丙烯酸树脂、聚苯乙烯、聚碳酸酯、环状聚烯烃、氟树脂、有机硅树脂或这些树脂的聚合物合金或共聚物，另外还可以使用含有有机无机的填料等的复合材料，但并非限定于这些。
作为使用本发明的图案形成方法形成的薄膜晶体管的结构，并无特别限定，可以是顶栅型、底栅型的任一种结构。
作为栅电极11的配置以外的结构差异，可以是半导体层15的位置不同的底触型、顶触型，作为半导体层15使用有机半导体材料时优选底触型。这是因为，底触型与顶触型相比可以缩短通道长度、能够获得更大的漏电流。
＜实施例1＞
图2表示示出由实施例1的底栅底触型的挠性薄膜晶体管阵列构成的薄膜晶体管阵列51的概略构成的图案布局俯视图以及截面结构。以下参照图2说明制造方法。本薄膜晶体管阵列51的1个元件尺寸为300μm×300μm、该元件有240×320个。
作为塑料基板10使用聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜。在PEN膜上利用溅射法成膜铝100nm之后，使用正型抗蚀剂进行光刻法及刻蚀，之后将抗蚀剂剥离，从而形成栅电极11及电容器电极19。
接着，利用旋涂法将作为栅极绝缘材料的涂布型感光性绝缘材料(AH系列，日立化成制)涂布之后，虽未图示，但利用光刻法在栅极配线的端子部形成开口。之后，在180℃下干燥，获得栅极绝缘膜12。
接着，利用蒸镀法成膜金50nm，使用正型抗蚀剂进行光刻法及刻蚀，之后将抗蚀剂剥离，从而形成源电极13B及漏电极14。
作为半导体层形成用材料，使用混合有四氢化萘和6,13-双(三异丙基甲硅烷基乙炔基)并五苯(TIPS-并五苯)的溶液。半导体层的形成使用挠性印刷法。挠性印刷中使用感光性树脂挠性版和150线的网纹辊，形成宽度为100μm的条纹形状的半导体层。印刷后，在100℃下干燥60分钟，形成半导体层15。
接着，形成保护层16。具体地说，作为保护层形成材料使用氟系树脂。保护层形成中使用挠性印刷。作为挠性版使用感光性树脂挠性版，使用150线网纹辊。使用条纹形状的挠性版，按照将半导体层15覆盖的方式来印刷线宽为150μm的条纹形状的保护层16，在100℃下干燥90分钟，形成保护层16。
对要形成通孔40的漏电极部分进行疏液处理。图3示出之后工序中形成通孔40的部分(通孔形成预定部)的漏电极14的形状及截面。漏电极14在通孔形成预定部的位置上具有在中心设有开口的开口部。图4示从通孔形成预定部的漏电极14的疏液处理至层间绝缘膜17的形成为止的截面形状。
如图4的(a)所示，利用喷墨印刷将自喷墨头21喷吐的疏液处理油墨22涂布在通孔形成预定部的漏电极14上。疏液处理油墨22含有硫醇化合物或二硫化物。溶剂可以优选使用高沸点的醇溶剂。硫醇化合物或二硫化物的硫原子迅速地与漏电极14的金属原子化合，因此可以容易地使通孔形成预定部的漏电极14为疏液性。硫醇化合物或二硫化物含有氟代烷基链时，疏液性增加。
图4的(b)表示由喷墨头21喷吐的疏液处理油墨22着墨于通孔形成预定部的漏电极14内侧的状态。由感光性树脂形成的栅极绝缘膜12的表面具有疏液性，着墨的疏液处理油墨22先暂时地滞留在漏电极14的开口内，但很快如图4的(c)所示润展至润湿性比栅极绝缘膜12相对更为良好的漏电极14。通过调整漏电极14的开口直径和疏液处理油墨22的涂布量，可以将疏液处理油墨22仅印刷在通孔形成预定部的漏电极14上。
接着，形成层间绝缘膜17。作为层间绝缘膜形成材料使用环氧树脂。使用丝网印刷进行形成，在90℃下干燥1小时，制成层间绝缘膜17。层间绝缘膜17按照将薄膜晶体管阵列51整体覆盖的方式来印刷，但如图4的(d)所示，相比较于通孔形成预定部的漏电极14进一步扩大开口地进行印刷。
当在基板上印刷层间绝缘膜形成材料的油墨时，油墨会流动，但由于通孔形成预定部的漏电极14表面变为疏液性，因此如图4的(e)所示，在漏电极14的边缘部分处，层间绝缘膜材的流动停止，可以将通孔40设置在通孔形成预定部的漏电极14的外周形状上。
之后，形成像素电极18。作为像素电极材料使用银糊剂。像素电极18的形成使用丝网印刷，将银糊剂完全地填充在通孔40内。在图案形成后，在90℃下干燥1小时，从而制成像素电极18。
之后，在对向电极之间夹持电泳介质20，将本实施例的显示器驱动。尽管是利用印刷法形成层间绝缘膜17，但也可使像素电极18与漏电极14之间的导通变得良好，可以进行良好的图像显示。
＜比较例1＞
作为比较例1，示出图5所示形态的底栅底触型挠性薄膜晶体管阵列52的制造方法。本晶体管阵列的1个元件尺寸为300μm×300μm、该元件有240×320个。
作为塑料基板10使用聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜，与实施例1同样地形成栅电极11、电容器电极19、栅极绝缘膜12、源电极13、漏电极14、半导体层15及保护层16。
使层间绝缘膜17为第一层间绝缘膜31和第二层间绝缘膜32的2层结构，任一个层间绝缘膜31、32均使用与实施例1相同的材料和印刷方法。但是，第一层间绝缘膜31是在基板整面上以膜厚0.5μm厚形成。在通孔部中使用喷墨印刷滴加3次的25pL左右的γ-丁内酯的液滴。接着，为了使通孔部的漏电极14为疏液性，与实施例1同样地使用喷墨印刷涂布疏液处理油墨22。接着，以膜厚2.5μm厚形成第二层间绝缘膜32。
与实施例1同样地形成像素电极18，在对向电极之间夹持电泳介质20，对比较例1的显示器进行驱动，结果在层间绝缘膜17的通孔部中开孔不充分的位置上，像素电极18与漏电极14的导通受到阻碍，灭点多，未能进行良好的显示。
如以上所说明的，根据本发明，可以提供在层间绝缘膜的形成中不使用光刻法、层间绝缘膜的缺陷少的薄膜晶体管阵列及图像显示装置。
产业上的可利用性
本发明的挠性薄膜晶体管可以作为挠性电子纸或挠性有机EL显示器等的开关元件等进行利用。进而，对于其制造方法，通过使用本发明，可以对生产率的提高作出贡献。具体地说，由于可以使用印刷法形成层间绝缘膜，因此可以形成大面积但生产间隔时间短的薄膜晶体管阵列。另外，由于在通孔部的漏电极上未涂布形成层间绝缘膜的树脂，因此可充分地确保漏电极与像素电极的导通。由此，可以低成本且高品质地制作能够应用于挠性显示器或IC卡、IC标签等广范围的挠性薄膜晶体管。
符号说明
10塑料基板
11栅电极
12栅极绝缘膜
13A源电极
13B源电极
14漏电极
15半导体层
16保护层
17层间绝缘膜
18像素电极
19电容器电极
20电泳介质
21喷墨头
22疏液处理油墨
31第一层间绝缘膜
32第二层间绝缘膜
40通孔
50薄膜晶体管阵列
51薄膜晶体管阵列
52薄膜晶体管阵列

Claims (8)

1.一种薄膜晶体管阵列，其是至少具备绝缘基板、栅电极、栅极绝缘膜、源电极、漏电极、半导体层、覆盖所述半导体层的保护层、像素电极、以及形成在所述漏电极与所述像素电极之间的层间绝缘膜的薄膜晶体管阵列，其中，
所述层间绝缘膜是有机膜或有机与无机的混合膜，
所述层间绝缘膜在形成有所述漏电极的位置的一部分具有通孔以使所述像素电极连接于所述漏电极，
所述漏电极具有位于所述通孔内且在电极材料上形成有开口的开口部，
在所述通孔内的所述漏电极上存在硫醇基或二硫化物基。
2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列，其中，所述通孔的开口端存在于所述漏电极的端部或所述漏电极上。
3.根据权利要求1或2所述的薄膜晶体管阵列，其中，所述层间绝缘膜的厚度为0.5μm以上且5μm以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的薄膜晶体管阵列，其中，所述层间绝缘膜利用喷墨印刷法、丝网印刷法或凹版胶印法形成。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的薄膜晶体管阵列，其中，所述半导体层是有机半导体层。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的薄膜晶体管阵列，其中，所述绝缘基板是塑料基板。
7.一种图像显示装置，其具备权利要求1～6中任一项所述的薄膜晶体管阵列和图像显示介质。
8.根据权利要求7所述的图像显示装置，其中，所述图像显示介质是利用电泳方式的介质。
CN201480053246.3A 2013-09-25 2014-09-11 薄膜晶体管阵列及图像显示装置 Active CN105580120B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013198155 2013-09-25
JP2013-198155 2013-09-25
PCT/JP2014/004704 WO2015045317A1 (ja) 2013-09-25 2014-09-11 薄膜トランジスタアレイ、及び画像表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105580120A true CN105580120A (zh) 2016-05-11
CN105580120B CN105580120B (zh) 2018-11-06

Family

ID=52742490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480053246.3A Active CN105580120B (zh) 2013-09-25 2014-09-11 薄膜晶体管阵列及图像显示装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10243157B2 (zh)
EP (1) EP3051579B1 (zh)
JP (1) JP6394605B2 (zh)
CN (1) CN105580120B (zh)
TW (1) TWI655678B (zh)
WO (1) WO2015045317A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107994129A (zh) * 2017-11-20 2018-05-04 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 柔性oled显示面板的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100090220A1 (en) * 2004-03-26 2010-04-15 Hitachi, Ltd. Thin film transistor and semiconductor device using the same
JP2012204658A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Seiko Epson Corp 回路基板の製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002299442A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法
JP5194468B2 (ja) * 2006-03-07 2013-05-08 コニカミノルタホールディングス株式会社 有機薄膜トランジスタの製造方法及び有機薄膜トランジスタ
JP2007243081A (ja) 2006-03-13 2007-09-20 Hitachi Ltd 薄膜トランジスタ基板及び薄膜トランジスタ基板の生成方法
TWI301307B (en) * 2006-05-23 2008-09-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd Method for forming contact hole
JP2007324510A (ja) * 2006-06-05 2007-12-13 Sony Corp 半導体装置の製造方法
JP2008042062A (ja) * 2006-08-09 2008-02-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd 接続用開口部の形成方法
JP4466763B2 (ja) * 2008-05-14 2010-05-26 ソニー株式会社 パターン形成方法、半導体装置の製造方法、および表示装置の製造方法
JP2010003723A (ja) * 2008-06-18 2010-01-07 Toppan Printing Co Ltd 薄膜トランジスタ及び薄膜トランジスタアレイ並びに画像表示装置
JP2011023445A (ja) * 2009-07-14 2011-02-03 Seiko Epson Corp 多層配線基板の製造方法及び多層配線基板
JP5685855B2 (ja) * 2009-09-08 2015-03-18 株式会社リコー 表示装置および表示装置の製造方法
WO2011122205A1 (ja) 2010-03-30 2011-10-06 凸版印刷株式会社 薄膜トランジスタの製造方法並びに薄膜トランジスタ及び画像表示装置
JP2012064844A (ja) * 2010-09-17 2012-03-29 Seiko Epson Corp 回路基板の製造方法
JP5811560B2 (ja) * 2011-03-25 2015-11-11 セイコーエプソン株式会社 回路基板の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100090220A1 (en) * 2004-03-26 2010-04-15 Hitachi, Ltd. Thin film transistor and semiconductor device using the same
JP2012204658A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Seiko Epson Corp 回路基板の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107994129A (zh) * 2017-11-20 2018-05-04 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 柔性oled显示面板的制备方法
US10622417B2 (en) 2017-11-20 2020-04-14 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Manufacturing method of a flexible OLED display panel

Also Published As

Publication number Publication date
EP3051579B1 (en) 2018-03-21
JPWO2015045317A1 (ja) 2017-03-09
TW201528348A (zh) 2015-07-16
CN105580120B (zh) 2018-11-06
TWI655678B (zh) 2019-04-01
JP6394605B2 (ja) 2018-09-26
US10243157B2 (en) 2019-03-26
US20160285019A1 (en) 2016-09-29
EP3051579A1 (en) 2016-08-03
EP3051579A4 (en) 2017-05-03
WO2015045317A1 (ja) 2015-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8963141B2 (en) Thin-film transistor, fabrication method thereof, and image display device
CN101542735A (zh) 有机电致发光器件和其制造方法
CN107079543A (zh) 有机el显示单元及其制造方法以及电子设备
TWI677104B (zh) 薄膜電晶體、薄膜電晶體之製造方法及使用薄膜電晶體之影像顯示裝置
CN107078164A (zh) 薄膜晶体管及其制造方法
US10374025B2 (en) Thin film transistor array
US7632705B2 (en) Method of high precision printing for manufacturing organic thin film transistor
US9735381B2 (en) Thin film transistor array and manufacturing method of the same
US8241934B2 (en) Display substrate and method of manufacturing the same
CN105580120A (zh) 薄膜晶体管阵列及图像显示装置
JP6221243B2 (ja) 薄膜トランジスタアレイ及び画像表示装置
CN104425624A (zh) 电子器件、图像显示装置和用于构成图像显示装置的基板
EP3282488A1 (en) Thin-film transistor array formation substrate, image display device substrate, and thin-film transistor array formation substrate manufacturing method
WO2014049970A1 (ja) 薄膜トランジスタアレイおよび画像表示装置
JP6123413B2 (ja) 薄膜トランジスタアレイおよび画像表示装置
JP2016163029A (ja) 薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタアレイの製造方法及び画素表示装置
JP2020088225A (ja) 薄膜トランジスタ、画像表示装置、センサー装置および薄膜トランジスタの製造方法
JP6209920B2 (ja) 薄膜トランジスタアレイおよび画像表示装置
JP6064356B2 (ja) 薄膜トランジスタアレイおよび画像表示装置
JP6197306B2 (ja) 薄膜トランジスタの製造方法
JP2020031100A (ja) 有機薄膜トランジスタとその製造方法および電子装置
JP2020088026A (ja) 有機半導体薄膜トランジスタ素子
JP2020088096A (ja) 薄膜トランジスタ及び画像表示装置
JP2017059702A (ja) 薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタアレイの製造方法及び画像表示装置
JP2016076624A (ja) 薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタアレイの製造方法、及び画像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant