专利名称：一种透反式有源矩阵液晶显示装置及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种透反式有源矩阵液晶显示装置(以下简称透反式OTFT AM-LCD)，具体地说是采用有机薄膜晶体管(以下称为OTFT)作为象素开关元件的透反式有源矩阵液晶显示装置。
本发明还涉及上述显示装置中有机薄膜晶体管的制作方法。
本发明的另一目的在于提供这种显示装置中有机薄膜晶体管的制作方法。
为实现上述目的，本发明提供的显示装置采用有机薄膜晶体管为驱动像素的开关元件。
本发明采用的有机薄膜晶体管，室温下场致载流子迁移率在10-3平方厘米每伏每秒以上，开关电流比在105以上，阈值电压绝对值20伏以下。
本发明所述的显示装置，采用TN液晶。
本发明所述的显示装置，采用玻璃基板或柔性塑料基板。
本发明所述的显示装置，透射率大于5％。
本发明所述的显示装置，开口率大于50％。
本发明制作显示装置中有机薄膜晶体管的方法，其主要步骤为1)在基板上形成栅电极；2)在基板和栅电极上形成栅绝缘层；3)在栅绝缘层上形成透明式电极；4)在栅绝缘层上形成第一半导体层；5)在栅绝缘层、第一半导体层和反射电极上形成源/漏电极；6)在源/漏电极和第一半导体层上形成第二半导体层；7)旋涂并固化PI保护层。该层兼有液晶取向诱导作用。
8)在保护层上形成反射层。
然后封装矩阵基板与对电极基板形成液晶盒。
图2为单元像素结构多层示意图；图中a-栅电极的存储电容，b-半导体有源导，c-像素透明电极和源/漏电极。
图3为单元像素结构整体示意4为阵列基板电路简图；图中，A-扫描驱动器，B-信号驱动器。
图5为显示装置采用夹心型有机晶体管的剖面示意图；图中，1-基板，2-栅极，3-透明电极，4-栅绝缘层，5-第一半导体层，6-源/漏电极，7-第二半导体层，8-保护层，9-对电极基板，10-对电极，11-液晶，12和13-偏振片，14-反射层。
本实施例采用的OTFT沟道长度为18μm，沟道宽度为180μm，栅电极与源/漏电极的交叠为6μm；栅引线及信号引线的宽度分别为15μm和12μm，存贮电容引线宽度为30μm；半导体有源层的长度与宽度分别为40μm和190μm。
单元像素多层结构的示意图如图2所示，栅电极和存储电容示意图如图2(a)、半导体有源层示意图如图2(b)、像素透明电极和源/漏电极示意图如图2(c)。其单元像素结构整体示意图如图3所示。上述单元像素单元重复排列200行和160列，构成了160×200像素阵列的显示区。栅引线宽度为95μm，间隔(pitch值)为65μm；信号引线宽度为182μm，间隔为91μm。阵列基板电路简图如图4所示。
本发明采用含有透明电极和偏振片的玻璃或塑料基板为对电极基板，封装矩阵板与对电极基板形成液晶盒，灌装现有技术采用的TN液晶。下面给出的具体例子是在塑料基板上制备OTFT矩阵板。
请参照图5，为显示装置的剖面示意图。
本发明提供的制备上述液晶显示装置中有机薄膜晶体管阵列基板的主要步骤为第一步，在基板1上形成栅电极2；第二步，在基板1和栅电极2上形成栅绝缘层4；第三步，在栅绝缘层4上形成透明式电极3；第四步，在栅绝缘层4上形成第一半导体层5；第五步，在栅绝缘层4、第一半导体层5和反射电极上形成源/漏电极6；第六步，在源/漏电极6和第一半导体层5上形成第二半导体层7；第七步，旋涂并固化PI保护层8，该层兼有液晶取向诱导作用。
第八步，在保护层8上形成反射层14。
完成上述步骤后，封装矩阵基板与对电极基板形成液晶盒。这部分属于成熟技术，不在此详述。
上述各步骤中所涉及到的形成方法，可以采用如中国发明专利公告号CN1372336A(下称“含黑膜有机晶体管”)、公告号CN1398004A(下称“夹心型有机晶体管”)、公告号CN1409417A(下称“双绝缘栅有机晶体管”)和申请号03105024.7(下称“含包含层有机晶体管”)发明专利所叙述的加工方法，也可以采用其他OTFT的加工方法。
本发明不限于单色显示，也可以采用含有彩色虑光膜的对电极基板实现彩色显示。
权利要求
1.一种透反式有源矩阵液晶显示装置，其特征在于，驱动像素的开关元件为有机薄膜晶体管。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述有机薄膜晶体管室温下场致载流子迁移率在10-3平方厘米每伏每秒以上，开关电流比在105以上，阈值电压绝对值20伏以下。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述有机薄膜晶体管采用夹心型有机晶体管。
4.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述有机薄膜晶体管采用含黑膜有机晶体管。
5.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述有机薄膜晶体管采用含保护层有机晶体管。
6.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述有机薄膜晶体管采用双绝缘栅有机晶体管。
7.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述有机薄膜晶体管矩阵板采用玻璃基板或柔性塑料基板。
8.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，透射率大于5％。
9.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，开口率大于50％。
10.一种制备如权利要求1所述显示装置的方法，主要步骤为1)、在玻璃和塑料基板上制备OTFT矩阵板，第一步，在基板上形成栅电极；第二步，在基板和栅电极上形成栅绝缘层；第三步，在栅绝缘层上形成透明式电极；第四步，在栅绝缘层上形成第一半导体层；第五步，在栅绝缘层、第一半导体层和反射电极上形成源/漏电极；第六步，在源/漏电极和第一半导体层上形成第二半导体层；第七步，旋涂并固化PI保护层，该层兼有液晶取向诱导作用；第八步，在保护层上形成反射层。2)、完成上述步骤后，封装矩阵板与对电极基板形成液晶盒。
全文摘要
本发明公开了一类透反式有源矩阵液晶显示装置及其制作方法，其象素矩阵的开关是有机薄膜晶体管。液晶是现有TFT－LCD技术中采用的TN液晶。本发明装置的优点是兼容柔性基板。
文档编号H01L29/66GK1470926SQ03145049
公开日2004年1月28日 申请日期2003年6月17日 优先权日2003年6月17日
发明者阎东航, 严铉俊, 王军 申请人:中国科学院长春应用化学研究所