本发明专利技术的目的在于提供一种可以通过简单的操作进行制造、且具有优异的晶体管特性及高度可靠性的有源矩阵基板及其制造方法。为此,本发明专利技术涉及一种有源矩阵基板,该基板具有基体材料和在该基体材料上形成的具有无定形硅膜的薄膜晶体管,其中,在所述无定形硅膜上具有硅氧化物层,并且,在硅氧化物层上层压有有机保护膜。另外,本发明专利技术涉及一种制造上述有源矩阵基板的方法,其中,该制造方法具有下述步骤:(1)对形成于基体材料上的薄膜晶体管的无定形硅膜A的表面进行氧化,从而在无定形硅膜α上形成硅氧化物层的步骤;以及(2)在硅氧化物层上由辐射敏感性树脂组合物形成有机保护膜的步骤。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及有源矩阵基板(active matrix substrate)及其制造方法、以及平面显示装置。具体而言,本专利技术涉及可以通过筒单的操作进行制造、且具有优异的晶体管特性及高度可靠性的有源矩阵基板及其制造方法、以及平面显示装置。
技术介绍
所谓有源矩阵基板,是在基板上相互垂直而设的多条门信号线和源信号线的交点处通过薄膜晶体管(TFT)设置有像素电极的基板。所述基板被用于有源矩阵型平面显示装置。由于在有源矩阵型平面显示装置中,各显示像素由TFT(开关元件)分别独立地控制,因而与被动式矩阵型平面显示装置相比,不易产生干扰,适于高精细化及大容量化。图7是传统的有源矩阵基板上的电路的一例的说明图。在基板上垂直而设的门信号线12和源信号线13的交点处,设置了作为开关元件的TFT14。当向门电才及15施加电压时,由源电4及16流向漏电才及17的电流量会发生变化,该变化经由接触孔传达到像素电极18。传统的有源矩阵基板多具有下述结构利用溅射法、蒸镀法、或CVD法在形成有TFT的阵列基板表面形成由硅氮化物等制成的钝化膜,再通过层间绝缘膜实现表面平坦化,在层间绝缘膜上,设置有经接触孔与TFT的漏电极相连的像素电极。例如,专利文献1中公开了下述有源矩阵基板该有源矩阵基板具有由SiNx或Si02形成的保护层(钝化膜)和由苯并环丁烯制成的平坦化层(层间绝缘层)。此外,专利文献2中公开了下述有源矩阵基板在像素电极和布线之间形成由硅氧烷树脂构成的第1有机层间绝缘膜和由丙烯酸类树脂构成的第2有机层间绝缘膜,其中,所述硅氧烷树脂将源电极、源布线、漏电极及背沟道直接覆盖;而下层的有机层间绝缘膜直接连接在TFT的沟道部位。专利文献1:日本特开平10-96963号公报专利文献2:日本特开平11-307778号7>才艮
技术实现思路
专利技术要解决的问题上述有源矩阵基板被认为具有耐实用的晶体管特性及可靠性,但就它们的结构而言,在专利文献1的有源矩阵基板中,钝化膜必须要在真空中形成;而在专利文献2的有源矩阵基板中,有机层间绝缘膜的形成步骤需要进行2次,总体而言,其制造过程中的操作较为繁瑣。本专利技术的目的在于提供可利用简单操作而制造,且具有优异的晶体管特性及高度可靠性的有源矩阵基板及其制造方法、以及具有该有源矩阵基板的平面显示装置。解决问题的方法
本专利技术人等为达到上述目的而进行了深入研究,结果发现在对形成于基体材料上的TFT的无定形硅膜表面进行氧化之后,其上形成有机保护膜而得到有源矩阵基板,该有源矩阵基板的漏电流小,且源电极/漏电极间的电流随着门电极的电压增加而直线升高,另外,即使在高温高湿环境下长时间放置,它们的晶体管特性以及为实现电流流通所需的必要临界电压也基本不发生变化。并基于上述发现而完成了本专利技术。即,本专利技术提供下述技术方案 一种有源矩阵基板,该基板具有基体材料和形成于该基体材料上的具有无定形硅膜的薄膜晶体管,其中,在所述无定形硅膜上具有硅氧化物层,并且,在硅氧化物层上层压有有机保护膜。根据上述所述的有源矩阵基板,其中,硅氧化物层的厚度在5nm以下。根据上述或所述的有源矩阵基板,其中,硅氧化物层是经过了曱硅烷基化作用的硅氧化物层。根据上述 中任一项所述的有源矩阵基板,其中,有机保护膜是由具有极性基团的环状烯烃类聚合物的交联体制成的膜。 —种制造上述所述的有源矩阵基板的方法,该制造方法具有下述步骤(1) 对形成于基体材料上的薄膜晶体管的无定形硅膜A的表面进行氧 化,从而在无定形硅膜oc上形成硅氧化物层的步骤;以及(2) 通过辐射敏感性树脂组合物在硅氧化物层的表面上形成有机保护 膜的步骤。根据上述所述的制造有源矩阵基板的方法,其中,通过选自下组 中的至少1种方法进行步骤(l)中对无定形硅膜A表面的氧化与臭氧水接 触、在氧化性气体氛围中进行紫外线照射、在氧化性气体氛围中进行加热、 以及暴露在含有氧化性气体的等离子体中。根据上述或所述的制造有源矩阵基板的方法,其中,利用湿 法进行步骤(2)。根据上述 中任一项所述的有源矩阵基板的制造方法,其中, 辐射敏感性树脂组合物含有具有极性基团的环状烯烃类聚合物、交联剂、 辐射敏感性化合物及溶剂。 一种平面显示装置,其具有上述 中任一项所述的有源矩阵基板。专利技术的效果本专利技术的有源矩阵基板的漏电流d 、,且其源电极/漏电极间的电流随着 门电极的电压增加而直线升高,另外,即使在高温高湿环境下长时间放置, 它们的晶体管特性及临界电压也基本不发生变化。按照该基板,可以得到 寿命长、耗电低、对比度高的优异的有源矩阵型平面显示装置。另外,按照本专利技术的有源矩阵基板的制造方法,可以通过简单的操作 高效地制造具有高可靠性的有源矩阵基板。附图说明图1是在本专利技术的有源矩阵基板的一实施方式中,1个像素单元的平面 示意图(la)及含有TFT部位的部分截面图(lb)。图2是使用本专利技术的有源矩阵基板制备而成的有源矩阵型液晶显示装 置的一实施方式的平面图。图3是图2的有源矩阵型液晶显示装置的X-Y截面图。图4示出了本专利技术的有机EL显示装置中有机EL元件的典型结构的实 例。图5是对有源矩阵型有机EL显示装置中使用的本专利技术的有源矩阵基板上电路的一例的说明图。图6是示出实施例1和比较例1中有源矩阵基板中门电极电压和源电极/漏电极间的电流之间的关系的坐标图。图7是对传统的有源矩阵基板上的电路的一例的说明图。符号说明a无定形硅膜0 门绝缘膜1 基体材料2 门信号线3 源信号线4薄膜晶体管(TFT)5 门电极6 源电极7 漏电极8 硅氧化物层9有机保护膜10 4妄触孔11像素电极12门信号线13源信号线14薄膜晶体管(TFT)15门电极16源电极17漏电极18像素电极101有源矩阵基板102滤色片基板103密封材料104有片几保护膜105电极图案108 l命入端子110液晶层111取向膜201薄膜晶体管(TFT)202像素电极203门信号线204源信号线206对置电极207滤色片层208黑矩阵301有源矩阵基板302发光材料层303顶部电极层(阴极)304密封膜401扫描电极402薄膜晶体管(TFT)403数据电极404电容器405薄膜晶体管(TFT)406有机EL元件专利技术的具体实施例方式本专利技术的有源矩阵基板在形成于基板上的TFT的无定形硅膜a上具有 硅氧化物层,进一步还具有层压在硅氧化物层上的有机保护膜。图1是在本专利技术的有源矩阵基板的一实施方式中1个像素单元的平面 模式图(la)及含有TFT部位的部分截面图(lb)。在本实施方式中,在基体材 料1的表面垂直设置有门信号线2和源信号线3,在二者交点处设置有 TFT4。 TFT4具有门电极5、源电极6及漏电极7。在形成于基体材料1上 的TFT4的无定形硅膜a上形成有硅氧化物层8,在硅氧化物层8上设置有 由有机高分子形成的有机保护膜9,漏电极7和像素电极11通过有机保护 膜9的接触孔IO相互连接。需要说明的是,在本实施方式中,每l个像素200880006200.0 单元对应1个TFT,但也可以视需要而形成2个以上TFT。本专利技术的有源矩阵基板中各个组成元件,即基体材料、门信号线、源信号线、TFT、像素电极等与例如上述专利文献1或2中记载的传统的有源矩阵基板相同,因而可以使用记载于这些公知文本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种有源矩阵基板,该基板具有基体材料和形成在该基体材料上的具有无定形硅膜的薄膜晶体管,其中,在所述无定形硅膜上具有硅氧化物层,并且,在硅氧化物层上层压有有机保护膜。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员:加藤丈佳,
申请(专利权)人:日本瑞翁株式会社,
类型:发明
国别省市:JP[日本]
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