[发明专利]具有增强的薄膜半导体层的柔性显示装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种例如使用柔性塑料基板的柔性平板显示装置及其制造方法。

背景技术

早期的平板显示器使用刚性的和脆性的玻璃作为用于薄膜层的主要支承体，该薄膜层位于主要支承体的上面。这种方法的缺点是该显示器一点也不能弯曲并且该显示器不能安全地下落而不用担心摔坏。同时传统的厚的玻璃基板相对比较沉重。考虑到这一点，开发出使用例如主要由塑料构成的柔性基板的柔性平板显示器以便提供一种具有较轻重量、抗冲击性和柔韧性的平板显示器。

柔性平板显示器可包括那些液晶显示器(LCD)类型、有机发光显示器(OLED)类型和电泳粒子类型等等。该柔性平板显示器包括用于提供耐冲击和低生产成本的塑料支承层基板。

然而，这种基板中的塑料材料通常具有较大的热膨胀系数(COTE)并且因此由于制造的过程中的高温而容易膨胀。为了减小膨胀的问题，将层叠在该塑料基板上并用于显示图像的不同薄膜形成在各自的塑料基板上，同时将处理温度限制在不大于180℃或者更低。然而，这种在工艺温度过程上的限制会防碍具有期望纯度或其它与高质量显示装置相关的特性的薄膜的制造。

此处在这个相关技术部分中公开的一些信息是为了对本发明的特性提供更清楚的理解并且对于所属领域的技术人员来说它可能包括不构成现有技术的公开。

发明内容

依照一个实施例的制造方法包括步骤：(a)通过使用RF溅射在柔性的且透明的塑料基板上形成由氧化物构成的薄且柔性的阻挡层，(b)利用例如使用硅烷的分解反应在阻挡层上形成非晶硅层，使形成的非晶硅层的表面经受快速热处理，该热处理可改善由经处理的非晶硅层形成的晶体管的电特性。

该方法可进一步包括在沉积阻挡层之前在塑料基板上形成不透气的缓冲层。

在一个实施例当中，在加工期间将柔性塑料基板支承在基本较厚和较硬的虚设(dummy)玻璃基板上并且随后移除该虚设(牺牲性)玻璃基板以便提供基本柔性平板显示装置。

在一个实施例当中，阻挡层包括氮氧化硅(Si_xO_yN_z)，其中氧对非硅原子的相对浓度y/(y+z)具有大约是0.35至0.85的O/(N+O)值。

该方法可进一步包括在阻挡层形成后，从塑料基板移除虚设玻璃基板，将塑料基板固定至附加的虚设玻璃基板以便使阻挡层附着于附加的虚设玻璃基板，并在塑料基板的另一表面上形成附加阻挡层。预定的薄膜图案可形成在附加阻挡层上。

在一个实施例当中，缓冲层形成在塑料基板和阻挡层之间，并且附加缓冲层进一步形成在塑料基板与附加阻挡层之间。

在一个实施例当中，塑料基板是透明的，由一种或多种有机聚合物构成，并具有约100μm至约300μm的厚度，而每个阻挡层和附加阻挡层具有约10nm至30nm的厚度，并且阻挡层的RF溅射通过使用包含Si₃N₄的溅射靶来执行。

射频(RF)溅射可在约10MHz到约15MHz的射频下执行，可使用氧气(O₂)和氩气(Ar)作为供应的反应/轰击气体来执行，并且可在温度约100℃或以下来执行。

附图说明

图1是依照一个实施例的液晶显示器的截面图；

图2A至图2D是图1所示的液晶显示器在其制造方法的中间步骤中的截面图；

图3是可用于图2A-2D的制造方法中的RF溅射设备的实例的截面图；

图4A至图4C是图1所示的液晶显示器在第二种制造方法的中间步骤中的截面图；

图5是表示在硅烷分解反应SiH₄→Si+2H₂中取决于温度的反应自由能的偏差曲线图；以及

图6是表示在具有所公开的热处理和不具有所公开的热处理下形成的薄膜晶体管的漏极电流对栅极电压的曲线图。

具体实施方式

以下，虽然将液晶显示器作为依照所披露的内容形成的平板显示器的一个实例进行描述，但是应当理解，其它例如有机发光装置(OLED)、等离子体显示板(PDP)等的平板显示器也可以通过使用相同的基本技术形成，并且依照所披露的内容也可以生产其它柔性半导体装置例如使用非晶硅和塑料基板的太阳能电池阵列。