本发明专利技术涉及具有增强的薄膜半导体层的柔性显示装置及其制造方法，包括通过ＲＦ溅射在柔性塑料基板上形成阻挡层，在塑料基板上形成非晶硅层，以及使非晶硅层经受快速热处理从而改善非晶硅层的电特性和／或均一性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术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。
技术介绍
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沖 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18(TC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，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专利技术的特性提 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。
技术实现思路
依照一个实施例的制造方法包括步骤U)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緩 沖层。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虛设(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(SixOyNz),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0/(N+0)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虛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，緩冲层形成在塑料基板和阻挡层之间，并且附加緩 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100jum至约300 jum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賊射通过使用包含Si3H;的賊射輩巴 来执行。射频(RF)濺射可在约10MHz到约15MHz的射频下执行，可使用氧 气(02)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。C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5是表示在硅烷分解反应SiH4Si+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埋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。具体实施例方式以下，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。在图中，为了清楚起见不同层、膜、面板、区域等的厚度可以是放大的 并且因此不是全部按比例。整个说明书中相同的参考数字通常表示相同的元 件。应当理解当将例如层、膜、区域或基板的元件称为位于另一元件之上的 时候，它可以直接位于另一元件之上或者也可出现插入元件。相反的，当将 一个元件称为直接位于另 一元件之上时，不出现插入元件。以下，将包括柔性塑料基板的柔性液晶显示器作为依照所披露的内容制 造的柔性平板显示器的一个实例来描述。图1是依照一个实施例的柔性液晶显示器10的主体的截面图。参考图1,柔性液晶显示器10包括一包括第一柔性塑料基板110的薄膜 晶体管阵列支承面板、 一面向该薄膜晶体管阵列支承面板并包括第二柔性塑料基板210的公共电极支承面板、以及插入在该两个面板之间的一液晶材料 层300。基于所使用的技术(LCD或者其它)，导电材料的预定图案可形成在柔 性塑料基板上用于显示图像。该预定的图案可包括互连布线(wiring)、薄膜场 效应晶体管以及后面所描述的电极。柔性且通常透明的塑料基板110和210中的每个包括聚碳酸酯 (polycarbon )、聚酰亚胺(polyimide )、聚醚砜(polyether sulfone ) ( PES )、 多芳基化合物(polyarylate) ( PAR )、聚乙烯萘酸酯(polyethylene naphthalate ) (PEN)、聚乙烯对苯二酸酯(polyethylene terephthalate ) (PET)和/或其它这 样的材料中的一种或多种。第一塑料基板110的厚度dl可以在大约100 jum到大约300jum之间。第一阻挡层115置于第一塑料基板110的顶部，在它们之间插入可选的 緩冲层117。该阻挡层115可包括例如Si3N4的不透气材料并且可用于防止从 塑料基板IIO透过的气体或湿气进一步渗透而腐蚀形成在第一塑料基板110 上方的一个或多个薄膜层。在一个实施例当中，阻挡层115由氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮 氧化硅(SixOyNz)、氧化铝(AL203 )和或其它较透明的材料中的一种或多 种制成并且该阻挡层115的厚度d2可以在约lOnm到约30 nm之间。如果阻 挡层115由氮氧化硅(SiON)制成，那么在一个实施例中非硅元素的浓度比 0/(N+0)可以约为0.35到0.85。该阻挡层115可以通过可利用^f氐温工艺(例 如，在180。C或以下)执行的射频(RF)溅射过程形成在塑料基板IIO上。 可利用化学气相淀积(CVD)或溅射来沉积由氮氧化硅(SiON)制成的阻 挡层115。该溅射可以是直流(DC)溅射工艺、射频(RF)溅射工艺、磁 控溅射或者化学反应溅射。在射频溅射的情况下，低氩气(Ar)压力下等离 子体得以维持。在一个实施例当中，将缓冲层117设置于塑料基板110和阻挡层115之 间。该缓沖层117被用于消除(cure)阻挡层115的缺陷(例如，小孔开口)。 该緩沖层117可包括例如丙烯基树脂(acryl-basedresin)、氨基曱酸乙酯基树 月旨(urethane-based resin )、聚酉旨基才对月旨(polyester-based resin)等可用于适当 地密封阻挡层115中的小孔或者其它类似缺陷的树脂。如果在高于预定安全处理温度的温度下本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制造方法，包括： 通过化学气相沉积工艺在塑料基板之上沉积非晶硅层；以及 使至少非晶硅层的区域经受快速热处理从而加强大部分剩余的氢和／或其它不希望有的元素的移除，同时不实质上不利地影响塑料基板。
【技术特征摘要】
KR 2006-2-21 16623/061、一种制造方法，包括通过化学气相沉积工艺在塑料基板之上沉积非晶硅层；以及使至少非晶硅层的区域经受快速热处理从而加强大部分剩余的氢和/或其它不希望有的元素的移除，同时不实质上不利地影响塑料基板。2、 如权利要求l所述的方法，进一步包括-.在沉积所述非晶硅层之前在所述塑料基板上形成阻挡层，其中所述阻挡 层基本不能渗透预定一种或更多种气体或蒸汽。3、 如权利要求2所述的方法，其中该阻挡层包括氮氧化硅SixOyNz, x、 y和z是预定的数。4、 如权利要求1所述的方法，其中所述化学气相沉积在不高于180。C下 执行。5、 如权利要求1所述的方法，其中通过在从室温到约18(TC至约300°C 高温的温度范围下，用烘箱加热约1分钟至约5分钟来执行所述快速热处理。6、 如权利要求l所述的方法，其中通过约0.5。C/秒至约2(TC/秒的升温 以及约0.5。C/分至约10。C/分的降温来执行所述快速热处理。7、 如权利要求6所述的方法，其中通过约1.5。C/秒至约3。C/秒的升温 以及约1.5。C/秒至约3。C/秒的降温来批行所述快速热处理。8、 如权利要求1所述的方法，其中在使用氙灯或卣素灯预先加热到约 500'C至约80(TC的任何空间中，执行所述快速热处理几秒至几十秒。9、 如权利要求8所述的方法，其中通过使具有所述非晶硅层的所述塑 料基板经过使用氙灯或卣素灯预先加热到约500。C至约80(TC的任何空间几 秒至几十秒来执行所述快速热处理。.10、 如权利要求l所述的方法，其中通过使具有所述非晶硅层的所述塑 料基板经受具有约280nm至约320nm的波长和大约190mJ/cn^至约 240mJ/cm2的能量密度的激光束来执行所述快速热处理。11、 如权利要求3所述的方法，其中该阻挡层具有约0.35至约0.85...
【专利技术属性】
技术研发人员：金秉濬，梁成勋，崔在镐，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。