[發明專利]薄膜晶體管裝置、圖像顯示裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 200710196847.1
• 申請日: 2007-12-11
• 公開（公告）號: CN101202296A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發明（設計）人: 芝健夫;安藤正彥;川崎昌宏;藤森正成
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H01L27/28
• 分類號: H01L27/28;H01L23/522;H01L21/84;H01L21/768
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所
• 代理人: 季向岡

技術領域

本發明涉及薄膜晶體管裝置、圖像顯示裝置及其制造方法，尤其涉及晶體管集成電路基板和應用該基板的有源矩陣圖像顯示裝置，且尤其涉及薄型輕質性、耐沖擊性、撓性優異、可降低制造成本的薄膜晶體管基板、圖像顯示裝置及其制造方法。

背景技術

作為第一現有技術，有使用了有機半導體的薄膜晶體管(ThinFilm?Transistor，以下稱為TFT)和應用了該薄膜晶體管的有源矩陣型圖像顯示裝置，例如被日本特開2004-1?34694號公報、美國專利第6905906號公報所公開。在這些公知例中，在TFT的制造中使用了涂敷印刷技術，能夠在具有撓性的塑料基板那樣的基板上低溫、低成本地制造TFT。

另外，作為第二現有技術，有使用了低溫多晶Si-TFT的有源矩陣型圖像顯示裝置，例如在日本特開昭64-2088號公報、日本特開平11-85065號公報、日本特開2000-243970號公報等中被詳細記載。在這些公知例中，多晶Si-TFT的性能強，因此在圖像顯示裝置那樣的大面積上也能集成高性能晶體管電路，能夠利用多晶Si-TFT電路將顯示部分和外圍集成電路的任意一者內置在同一基板上。

專利文獻1：日本特開2004-134694號公報

專利文獻2：美國專利第6905906號公報

專利文獻3：日本特開昭64-2088號公報

專利文獻4：日本特開平11-85065號公報

專利文獻5：日本特開2000-243970號公報

發明內容

今后期待著實現薄型輕質性、耐沖擊性、可移動性、收納性等優異的顯示裝置、在曲面上進行安裝的圖像顯示裝置、彎曲使用的矩陣傳感器、在曲面上進行安裝的具有集成電路的標簽等，即所謂的撓性電子設備裝置。另外，這些設備是從對角數厘米開始到對角數十厘米以上的具有較大面積的設備，因此，需要降低單位面積的制造成本。作為用于實現這些設備的晶體管基板技術，有作為上述第一現有技術的有機TFT，但這些有機TFT的電路驅動性能大幅度低于單晶Si晶體管，因此難以構成外圍集成電路。因此，外圍集成電路由一般被稱為LSI的Si集成電路構成，但存在安裝可靠性的問題和因LSI本身彎曲而碎裂的問題。因此，耐沖擊性差，難以曲面利用。

另外，作為上述第二現有技術的多晶Si-TFT的制造溫度為400℃以上，難以在如塑料基板那樣的具有撓性的整個基板面制造TFT。因此，需要在耐熱性高的玻璃支承基板上制造多晶Si-TFT集成電路后，薄膜化或除去支承基板而再次設置在撓性基板上，即所謂的轉印技術。因此，難以解決制造成本增加的問題，難以進行對角數十厘米那樣的大面積的器件的轉印。

(1)以下列舉本發明的主旨的一個例子。

一種薄膜晶體管(TFT(Thin?Film?Transistor)裝置，包括具有多個電路塊的矩陣陣列部和配置在上述陣列部周邊的由多個電路塊構成的外圍集成電路部，其特征在于：

上述矩陣圖像顯示陣列部的電路元件使用有機半導體TFT元件構成，上述外圍集成電路元件使用Si晶體管元件或多晶Si-TFT元件中的至少一者構成，

上述電路元件和上述Si晶體管元件或多晶Si-TFT元件中的至少一者設置在同一基板上，

上述有機半導體TFT的電極和上述Si晶體管元件或多晶Si-TFT元件中的至少一者的電極之間通過設于基板上的布線層連接。

本發明的薄膜晶體管裝置在中央部分設有矩陣圖像顯示陣列部，在其周邊部也設有顯示裝置的緩沖放大電路、移位寄存電路、DA轉換電路、譯碼電路、電平移位電路、幀存儲器電路、電源電路、控制電路等多晶Si-TFT電路和LSI等。這些電路元件都設置在基板上。

上述陣列部的電路元件呈矩陣狀設置有機半導體TFT元件。

上述外圍集成電路元件包括Si晶體管元件或多晶Si-TFT元件的任意一者。

這些電路元件和上述Si晶體管元件或多晶Si-TFT元件的任意一者設置在同一基板上。

上述有機半導體TFT元件的電極和上述Si晶體管元件或多晶Si-TFT元件的任意一者的電極之間通過設置在基板上的布線層連接。

將構成有機TFT電路的晶體管、二極管、電容、電阻的電極部分作為起點，使從那里延長的布線與周邊的構成Si晶體管電路的晶體管、二極管、電容、電阻體的電極連接。該布線例如使用通過印刷形成的布線層。