专利名称：主动元件及具有此主动元件的电泳显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种主动元件，且特别是有关于一种具有富硅氧化物保护层的主动元件。
背景技术：
近年来，由于各种显示技术不断地蓬勃发展，在经过持续地研究开发之后，如电泳显示器、液晶显示器、等离子显示器、有机发光二极管显示器等产品，已逐渐地商业化并应用于各种尺寸以及各种面积的显示装置。随着可携式电子产品的日益普及，可挠性显示器 (如电子纸(e-paper)、电子书(e-book)等)已逐渐受到市场的关注。一般而言，电子纸 (e-paper)以及电子书(e-book)采用电泳显示技术来达到显示的目的。以仅能显示黑白的电子书为例，其电泳显示薄膜(EPD film)主要是由黑色电泳液以及掺杂于黑色电泳液中的白色带电粒子所构成，通过施加电压的方式可以驱动白色带电粒子移动，以使电泳显示薄膜显示出黑色、白色或是不同阶调的灰色。此外，在彩色的电子书中，为了显示红、绿、蓝三原色，需将掺杂有白色带电粒子的红色电泳液、绿色电泳液以及蓝色电泳液形成于不同的微杯(micro-cups)中，公知的做法主要有两种，其中一种是通过用喷墨印刷的方式将不同颜色的电泳液形成于微杯中，另一种则是通过多道曝光显影工艺将不同颜色的电泳液密封于微杯中。由于电泳显示器属于反射式的显示器，因此不论是黑白还是彩色的电子书，都需要环境光的照射才能显示画面。值得注意的是，由于电泳显示器中所使用的电泳显示薄膜无法完全遮蔽环境光，因此当电泳显示器被环境光照射时，用以驱动电泳显示薄膜的薄膜晶体管阵列会产生光漏电流(photo leakage current)，进而导致电泳显示薄膜的显示异
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巾ο为了上述的改善光漏电流的问题，已有公知技术在薄膜晶体管上额外制作遮光金属，此遮光金属的制作会使工艺所需使用的掩膜的数量增加，进而造成成本上的负担以及产能的降低。此外，亦有公知技术直接采用金属材质(例如钼/铝/钼)来制作像素电极， 以使像素电极具有遮光的效果，但此做法会面临金属腐蚀(corrosion)等问题。
发明内容
本发明提供一种主动元件与具有此主动元件的电泳显示器。本发明提供一种主动元件，其包括一栅极、一通道层、一栅绝缘层、一源极、一漏极以及一富硅氧化物保护层。栅绝缘层配置于栅极与信道层之间，源极与漏极分别与信道层接触，且信道层的部分区域未被源极与漏极所覆盖。通道层位于富硅氧化物保护层与栅极之间，而富硅氧化物保护层至少遮蔽未被源极与漏极所覆盖的信道层的部分区域，且富硅氧化物保护层的穿透率低于或等于70%。本发明另提供一种电泳显示器，其包括一主动元件阵列基板以及一电泳显示薄膜。主动元件阵列基板具有多个前述的主动元件以及多个像素电极，其中各个主动元件分别与其中一像素电极电性连接，电泳显示薄膜则配置于主动元件阵列基板上。在本发明的一实施例中，前述的主动元件可进一步包括一无机保护层，此无机保护层配置于富硅氧化物保护层与通道层之间。在本发明的一实施例中，前述的主动元件可进一步包括一无机保护层与一有机保护层，无机保护层配置于富硅氧化物保护层与通道层之间，且有机保护层配置于富硅氧化物保护层上。在本发明的一实施例中，前述的主动元件可进一步包括一有机保护层，此有机保护层配置于富硅氧化物保护层上。在本发明的一实施例中，前述的富硅氧化物保护层的厚度例如介于1000埃至 6000埃之间。在本发明的一实施例中，前述的富硅氧化物保护层仅分布于未被源极与漏极所覆盖的信道层的部分区域上方。由于本发明的主动元件具有穿透率低于或等于70%的富硅氧化物保护层，因此本发明的主动元件具有较佳的电气特性。为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例， 并配合所附附图，作详细说明如下。
图1为本发明第一实施例的电泳显示器的剖面示意图；图2为本发明第二实施例的电泳显示器的剖面示意图；图3为本发明第三实施例的电泳显示器的剖面示意图；图4为本发明第四实施例的电泳显示器的剖面示意图；图5A为富硅氧化物保护层的波长-穿透率关系图；图5B中的二关系曲线分别为具有富硅氧化物保护层的电泳显示器与不具有富硅氧化物保护层的电泳显示器的波长-穿透率关系曲线。其中，附图标记100、100a、100b、100c电泳显示器 112、112a、112b、112c主动元件 112C通道层 112D漏极 120电泳显示薄膜 124介电层 126电泳显示介质 126b带电荷粒子 PVK PV1'富硅氧化物保护层 PV3有机保护层 X部分区域
具体实施例方式图1为本发明第一实施例的电泳显示器的剖面示意图。请参照图1，本实施例的电泳显示器100包括一主动元件阵列基板110以及一电泳显示薄膜120，其中电泳显示薄膜 120配置于主动元件阵列基板110上。详言之，主动元件阵列基板110具有多个主动元件 112以及多个像素电极114，其中各个主动元件112分别与其中一像素电极114电性连接。 如图1所示，主动元件112包括一栅极112G、一通道层112C、一栅绝缘层GI、一源极112S、一漏极112D以及一富硅氧化物保护层PVl，其中栅绝缘层GI配置于栅极112G与通道层112C 之间，源极112S与漏极112D分别与通道层112C接触，且通道层112C的部分区域X未被源极112S与漏极112D所覆盖。通道层112C位于富硅氧化物保护层PVl与栅极112G之间， 而富硅氧化物保护层PVl至少遮蔽未被源极112S与漏极112D所覆盖的通道层112C的部分区域X，且富硅氧化物保护层PVl的穿透率低于或等于70%。如图1所示，主动元件112可选择性地包括一有机保护层PV3，此有机保护层PV3 配置于富硅氧化物保护层PVl上，且像素电极114配置于有机保护层PV3上。为了使主动元件112的漏极112D与像素电极114电性连接，有机保护层PV3与富硅氧化物保护层PVl中例如形成有接触窗Wl，而像素电极114通过接触窗Wl与主动元件112的漏极112D电性连接。在本实施例中，有机保护层PV3的材质例如为高分子聚合物、含感光材质的有机物、苯并环丁烯(Benzocyclobutene ；BCB)、全氟环丁烷(Perfluorocyclobutane ；PFCB)、氟化的对二甲苯(fluorinated para-xylene)、丙烯酸酯树脂(acrylic resin)及有色树脂(color resin)等。在本实施例中，富硅氧化物保护层PVl的厚度例如介于1000埃至6000埃之间。富硅氧化物保护层PVI例如采用化学气相沉积的方式形成，而形成富硅氧化物保护层PVl的工艺配方(recipe)例如是以硅甲烷(SiH4)与一氧化二氮(N2O)作为反应气体，其中硅甲烷 (SiH4)与一氧化二氮(N2O)的气体流量比例如是大于或等于1.8。当硅甲烷(SiH4)与一氧化二氮(N2O)的气体流量比大于或等于1. 8时，富硅氧化物保护层PVl的穿透率可被控制在
110主动元件阵列基板
112G栅极
112S源极
114像素电极
122导电层
124a微杯
126a电泳液
GI栅绝缘层
PV2、PV2'无机保护层
Wl、W2、W3、W4接触窗70%以下。举例而言，硅甲烷(SiH4)的气体流量为497sCCm，一氧化二氮(N2O)的气体流量为276sccm或以下。值得注意的是，本实施例的富硅氧化物保护层PVl的穿透率可通过工艺配方调整 (即硅甲烷(SiH4)与一氧化二氮(N2O)的流量比)。此外，富硅氧化物保护层PVl的穿透率亦可通过富硅氧化物保护层PVl的厚度进行调整。在本实施例中，电泳显示薄膜120包括一导电层122、一介电层124以及多个电泳显示介质126。如图1所示，介电层IM配置于导电层122的一表面上，介电层IM具有多个呈阵列排列且位于其下表面的微杯IMa，而介电层IM位于导电层122与主动元件阵列基板110之间。此外，电泳显示介质1 配置于微杯12 内。电泳显示介质1 包含电泳液126a与带电荷粒子126b。本实施例的各个微杯12 可为一多边形柱体空间(如六角柱体空间)、椭圆柱体空间，或是圆柱体空间。图2为本发明第二实施例的电泳显示器的剖面示意图。请参照图1与图2，本实施例的电泳显示器IOOa与第一实施例的电泳显示器100类似，二者差异之处在于本实施例的主动元件11 进一步包括一无机保护层PV2，且无机保护层PV2配置于富硅氧化物保护层PVl与通道层112C之间。在本实施例中，无机保护层PV2的材质例如为氮化硅、氧化硅、
氮氧化硅。从图2可知，为了使主动元件11 的漏极112D与像素电极114电性连接，富硅氧化物保护层PV1、无机保护层PV2与有机保护层PV3中例如形成有接触窗W2，而像素电极 114通过接触窗W2与主动元件112的漏极112D电性连接。值得注意的是，在其它可行的实施例中，前述的主动元件11 亦可仅具有无机保护层PV2，但不具有配置于富硅氧化物保护层PVl上的有机保护层PV3。换言之，在形成前述的主动元件11 的工艺中，可以省略有机保护层PV3的制作。图3为本发明第三实施例的电泳显示器的剖面示意图。请参照图3，本实施例的电泳显示器IOOb与第一实施例的电泳显示器100类似，二者差异之处在于本实施例的主动元件112b中的富硅氧化物保护层PV1，仅分布于未被源极112S与漏极112D所覆盖的通道层112C的部分区域X上方。此外，像素电极114通过形成于有机保护层PV3中的接触窗 W3与主动元件112b的漏极112D电性连接。图4为本发明第四实施例的电泳显示器的剖面示意图。请参照图4，本实施例的电泳显示器IOOc与第一实施例的电泳显示器IOOa类似，二者差异之处在于本实施例的主动元件112c中的富硅氧化物保护层PV1’与无机保护层PV2’仅分布于未被源极112S与漏极112D所覆盖的通道层112C的部分区域X上方。此外，像素电极114通过形成于有机保护层PV3中的接触窗W4与主动元件112c的漏极112D电性连接。由于本发明的主动元件112、llh、112b、112c具有穿透率低于或等于70%的富硅氧化物保护层PV1，因此本发明的主动元件112具有较佳的电气特性(即较低的光漏电流)。实验例图5A为富硅氧化物保护层的波长-穿透率关系图，而图5B中的二关系曲线分别为具有富硅氧化物保护层的电泳显示器与不具有富硅氧化物保护层的电泳显示器的波长-穿透率关系曲线。首先请参照图5A，富硅氧化物保护层在波长范围介于300纳米至700纳米之间的光线穿透率皆低于70%，富硅氧化物保护层的厚度为1500埃，其工艺配方为 以硅甲烷(SiH4)与一氧化二氮(N2O)作为反应气体，其中硅甲烷(SiH4)与一氧化二氮(N2O) 的气体流量比例如是大于或等于1.8。当硅甲烷(SiH4)与一氧化二氮(N2O)的气体流量比大于或等于1. 8时，富硅氧化物保护层PVl的穿透率可被控制在70%以下。举例而言，硅甲烷(SiH4)的气体流量为497SCCm，一氧化二氮(N2O)的气体流量为276sCCm或以下。接着请参照图5B，关系曲线A代表具有富硅氧化物保护层的电泳显示器(如图2 所绘示)的波长-穿透率关系曲线，而关系曲线B代表不具有富硅氧化物保护层的电泳显示器的波长-穿透率关系曲线。从关系曲线A、B可知，富硅氧化物保护层可以将主动元件阵列基板110的穿透率大幅降低。详言之，主动元件阵列基板110的平均穿透率从4. 4%左右降至左右。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种主动元件，其特征在于，包括一栅极；一通道层；一栅绝缘层，配置于该栅极与该通道层之间；一源极；一漏极，该源极与该漏极分别与该通道层接触，且该信道层的部分区域未被该源极与该漏极所覆盖；以及一富硅氧化物保护层，其中该通道层位于该富硅氧化物保护层与该栅极之间，而该富硅氧化物保护层至少遮蔽未被该源极与该漏极所覆盖的该信道层的部分区域，且该富硅氧化物保护层的穿透率低于或等于70%。
2.根据权利要求1所述的主动元件，其特征在于，还包括一无机保护层，配置于该富硅氧化物保护层与该通道层之间。
3.根据权利要求2所述的主动元件，其特征在于，还包括一有机保护层，配置于该富硅氧化物保护层上。
4.根据权利要求1所述的主动元件，其特征在于，还包括一有机保护层，配置于该富硅氧化物保护层上。
5.根据权利要求1所述的主动元件，其特征在于，其中该富硅氧化物保护层的厚度介于1000埃至6000埃之间。
6.根据权利要求1所述的主动元件，其特征在于，其中该富硅氧化物保护层仅分布于未被该源极与该漏极所覆盖的该信道层的部分区域上方。
7.—种电泳显示器，其特征在于，包括一主动元件阵列基板，具有多个根据权利要求1所述的主动元件以及多个像素电极， 其中各该主动元件分别与这些像素电极其中之一电性连接；以及一电泳显示薄膜，配置于该主动元件阵列基板上。
8.根据权利要求7所述的电泳显示器，其特征在于，其中该主动元件还包括一无机保护层，配置于该富硅氧化物保护层与该通道层之间。
9.根据权利要求8所述的电泳显示器，其特征在于，其中该主动元件还包括一有机保护层，配置于该富硅氧化物保护层上。
10.根据权利要求7所述的电泳显示器，其特征在于，其中该主动元件还包括一有机保护层，配置于该富硅氧化物保护层上。
11.根据权利要求7所述的电泳显示器，其特征在于，其中该富硅氧化物保护层的厚度介于1000埃至6000埃之间。
12.根据权利要求7所述的电泳显示器，其特征在于，其中该富硅氧化物保护层仅分布于未被该源极与该漏极所覆盖的该信道层的部分区域上方。
全文摘要
本发明公开一种主动元件，其包括一栅极、一通道层、一栅绝缘层、一源极、一漏极以及一富硅氧化物保护层。栅绝缘层配置于栅极与信道层之间，源极与漏极分别与信道层接触，且信道层的部分区域未被源极与漏极所覆盖。通道层位于富硅氧化物保护层与栅极之间，而富硅氧化物保护层至少遮蔽未被源极与漏极所覆盖的信道层的部分区域，且富硅氧化物保护层的穿透率低于或等于70％。本发明另提供一种电泳显示器，其具有上述的主动元件。
文档编号G02F1/167GK102263135SQ20111021542
公开日2011年11月30日 申请日期2011年7月25日 优先权日2011年6月13日
发明者丘兆仟, 彭佳添, 李明贤 申请人:友达光电股份有限公司