專利名稱：主動(dòng)元件及具有此主動(dòng)元件的電泳顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種主動(dòng)元件，且特別是有關(guān)于一種具有富硅氧化物保護(hù)層的主動(dòng)元件。
背景技術(shù)：
近年來，由于各種顯示技術(shù)不斷地蓬勃發(fā)展，在經(jīng)過持續(xù)地研究開發(fā)之后，如電泳顯示器、液晶顯示器、等離子顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管顯示器等產(chǎn)品，已逐漸地商業(yè)化并應(yīng)用于各種尺寸以及各種面積的顯示裝置。隨著可攜式電子產(chǎn)品的日益普及，可撓性顯示器 (如電子紙(e-paper)、電子書(e-book)等)已逐漸受到市場的關(guān)注。一般而言，電子紙 (e-paper)以及電子書(e-book)采用電泳顯示技術(shù)來達(dá)到顯示的目的。以僅能顯示黑白的電子書為例，其電泳顯示薄膜(EPD film)主要是由黑色電泳液以及摻雜于黑色電泳液中的白色帶電粒子所構(gòu)成，通過施加電壓的方式可以驅(qū)動(dòng)白色帶電粒子移動(dòng)，以使電泳顯示薄膜顯示出黑色、白色或是不同階調(diào)的灰色。此外，在彩色的電子書中，為了顯示紅、綠、藍(lán)三原色，需將摻雜有白色帶電粒子的紅色電泳液、綠色電泳液以及藍(lán)色電泳液形成于不同的微杯(micro-cups)中，公知的做法主要有兩種，其中一種是通過用噴墨印刷的方式將不同顏色的電泳液形成于微杯中，另一種則是通過多道曝光顯影工藝將不同顏色的電泳液密封于微杯中。由于電泳顯示器屬于反射式的顯示器，因此不論是黑白還是彩色的電子書，都需要環(huán)境光的照射才能顯示畫面。值得注意的是，由于電泳顯示器中所使用的電泳顯示薄膜無法完全遮蔽環(huán)境光，因此當(dāng)電泳顯示器被環(huán)境光照射時(shí)，用以驅(qū)動(dòng)電泳顯示薄膜的薄膜晶體管陣列會(huì)產(chǎn)生光漏電流(photo leakage current)，進(jìn)而導(dǎo)致電泳顯示薄膜的顯示異
堂
巾ο為了上述的改善光漏電流的問題，已有公知技術(shù)在薄膜晶體管上額外制作遮光金屬，此遮光金屬的制作會(huì)使工藝所需使用的掩膜的數(shù)量增加，進(jìn)而造成成本上的負(fù)擔(dān)以及產(chǎn)能的降低。此外，亦有公知技術(shù)直接采用金屬材質(zhì)(例如鉬/鋁/鉬)來制作像素電極， 以使像素電極具有遮光的效果，但此做法會(huì)面臨金屬腐蝕(corrosion)等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種主動(dòng)元件與具有此主動(dòng)元件的電泳顯示器。本發(fā)明提供一種主動(dòng)元件，其包括一柵極、一通道層、一柵絕緣層、一源極、一漏極以及一富硅氧化物保護(hù)層。柵絕緣層配置于柵極與信道層之間，源極與漏極分別與信道層接觸，且信道層的部分區(qū)域未被源極與漏極所覆蓋。通道層位于富硅氧化物保護(hù)層與柵極之間，而富硅氧化物保護(hù)層至少遮蔽未被源極與漏極所覆蓋的信道層的部分區(qū)域，且富硅氧化物保護(hù)層的穿透率低于或等于70%。本發(fā)明另提供一種電泳顯示器，其包括一主動(dòng)元件陣列基板以及一電泳顯示薄膜。主動(dòng)元件陣列基板具有多個(gè)前述的主動(dòng)元件以及多個(gè)像素電極，其中各個(gè)主動(dòng)元件分別與其中一像素電極電性連接，電泳顯示薄膜則配置于主動(dòng)元件陣列基板上。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，前述的主動(dòng)元件可進(jìn)一步包括一無機(jī)保護(hù)層，此無機(jī)保護(hù)層配置于富硅氧化物保護(hù)層與通道層之間。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，前述的主動(dòng)元件可進(jìn)一步包括一無機(jī)保護(hù)層與一有機(jī)保護(hù)層，無機(jī)保護(hù)層配置于富硅氧化物保護(hù)層與通道層之間，且有機(jī)保護(hù)層配置于富硅氧化物保護(hù)層上。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，前述的主動(dòng)元件可進(jìn)一步包括一有機(jī)保護(hù)層，此有機(jī)保護(hù)層配置于富硅氧化物保護(hù)層上。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，前述的富硅氧化物保護(hù)層的厚度例如介于1000埃至 6000埃之間。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，前述的富硅氧化物保護(hù)層僅分布于未被源極與漏極所覆蓋的信道層的部分區(qū)域上方。由于本發(fā)明的主動(dòng)元件具有穿透率低于或等于70%的富硅氧化物保護(hù)層，因此本發(fā)明的主動(dòng)元件具有較佳的電氣特性。為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例， 并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的電泳顯示器的剖面示意圖；圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的電泳顯示器的剖面示意圖；圖3為本發(fā)明第三實(shí)施例的電泳顯示器的剖面示意圖；圖4為本發(fā)明第四實(shí)施例的電泳顯示器的剖面示意圖；圖5A為富硅氧化物保護(hù)層的波長-穿透率關(guān)系圖；圖5B中的二關(guān)系曲線分別為具有富硅氧化物保護(hù)層的電泳顯示器與不具有富硅氧化物保護(hù)層的電泳顯示器的波長-穿透率關(guān)系曲線。其中，附圖標(biāo)記100、100a、100b、100c電泳顯示器 112、112a、112b、112c主動(dòng)元件 112C通道層 112D漏極 120電泳顯示薄膜 124介電層 126電泳顯示介質(zhì) 126b帶電荷粒子 PVK PV1'富硅氧化物保護(hù)層 PV3有機(jī)保護(hù)層 X部分區(qū)域
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的電泳顯示器的剖面示意圖。請參照圖1，本實(shí)施例的電泳顯示器100包括一主動(dòng)元件陣列基板110以及一電泳顯示薄膜120，其中電泳顯示薄膜 120配置于主動(dòng)元件陣列基板110上。詳言之，主動(dòng)元件陣列基板110具有多個(gè)主動(dòng)元件 112以及多個(gè)像素電極114，其中各個(gè)主動(dòng)元件112分別與其中一像素電極114電性連接。 如圖1所示，主動(dòng)元件112包括一柵極112G、一通道層112C、一柵絕緣層GI、一源極112S、一漏極112D以及一富硅氧化物保護(hù)層PVl，其中柵絕緣層GI配置于柵極112G與通道層112C 之間，源極112S與漏極112D分別與通道層112C接觸，且通道層112C的部分區(qū)域X未被源極112S與漏極112D所覆蓋。通道層112C位于富硅氧化物保護(hù)層PVl與柵極112G之間， 而富硅氧化物保護(hù)層PVl至少遮蔽未被源極112S與漏極112D所覆蓋的通道層112C的部分區(qū)域X，且富硅氧化物保護(hù)層PVl的穿透率低于或等于70%。如圖1所示，主動(dòng)元件112可選擇性地包括一有機(jī)保護(hù)層PV3，此有機(jī)保護(hù)層PV3 配置于富硅氧化物保護(hù)層PVl上，且像素電極114配置于有機(jī)保護(hù)層PV3上。為了使主動(dòng)元件112的漏極112D與像素電極114電性連接，有機(jī)保護(hù)層PV3與富硅氧化物保護(hù)層PVl中例如形成有接觸窗Wl，而像素電極114通過接觸窗Wl與主動(dòng)元件112的漏極112D電性連接。在本實(shí)施例中，有機(jī)保護(hù)層PV3的材質(zhì)例如為高分子聚合物、含感光材質(zhì)的有機(jī)物、苯并環(huán)丁烯(Benzocyclobutene ；BCB)、全氟環(huán)丁烷(Perfluorocyclobutane ；PFCB)、氟化的對二甲苯(fluorinated para-xylene)、丙烯酸酯樹脂(acrylic resin)及有色樹脂(color resin)等。在本實(shí)施例中，富硅氧化物保護(hù)層PVl的厚度例如介于1000埃至6000埃之間。富硅氧化物保護(hù)層PVI例如采用化學(xué)氣相沉積的方式形成，而形成富硅氧化物保護(hù)層PVl的工藝配方(recipe)例如是以硅甲烷(SiH4)與一氧化二氮(N2O)作為反應(yīng)氣體，其中硅甲烷 (SiH4)與一氧化二氮(N2O)的氣體流量比例如是大于或等于1.8。當(dāng)硅甲烷(SiH4)與一氧化二氮(N2O)的氣體流量比大于或等于1. 8時(shí)，富硅氧化物保護(hù)層PVl的穿透率可被控制在
110主動(dòng)元件陣列基板
112G柵極
112S源極
114像素電極
122導(dǎo)電層
124a微杯
126a電泳液
GI柵絕緣層
PV2、PV2'無機(jī)保護(hù)層
Wl、W2、W3、W4接觸窗70%以下。舉例而言，硅甲烷(SiH4)的氣體流量為497sCCm，一氧化二氮(N2O)的氣體流量為276sccm或以下。值得注意的是，本實(shí)施例的富硅氧化物保護(hù)層PVl的穿透率可通過工藝配方調(diào)整 (即硅甲烷(SiH4)與一氧化二氮(N2O)的流量比)。此外，富硅氧化物保護(hù)層PVl的穿透率亦可通過富硅氧化物保護(hù)層PVl的厚度進(jìn)行調(diào)整。在本實(shí)施例中，電泳顯示薄膜120包括一導(dǎo)電層122、一介電層124以及多個(gè)電泳顯示介質(zhì)126。如圖1所示，介電層IM配置于導(dǎo)電層122的一表面上，介電層IM具有多個(gè)呈陣列排列且位于其下表面的微杯IMa，而介電層IM位于導(dǎo)電層122與主動(dòng)元件陣列基板110之間。此外，電泳顯示介質(zhì)1 配置于微杯12 內(nèi)。電泳顯示介質(zhì)1 包含電泳液126a與帶電荷粒子126b。本實(shí)施例的各個(gè)微杯12 可為一多邊形柱體空間(如六角柱體空間)、橢圓柱體空間，或是圓柱體空間。圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的電泳顯示器的剖面示意圖。請參照圖1與圖2，本實(shí)施例的電泳顯示器IOOa與第一實(shí)施例的電泳顯示器100類似，二者差異之處在于本實(shí)施例的主動(dòng)元件11 進(jìn)一步包括一無機(jī)保護(hù)層PV2，且無機(jī)保護(hù)層PV2配置于富硅氧化物保護(hù)層PVl與通道層112C之間。在本實(shí)施例中，無機(jī)保護(hù)層PV2的材質(zhì)例如為氮化硅、氧化硅、
氮氧化硅。從圖2可知，為了使主動(dòng)元件11 的漏極112D與像素電極114電性連接，富硅氧化物保護(hù)層PV1、無機(jī)保護(hù)層PV2與有機(jī)保護(hù)層PV3中例如形成有接觸窗W2，而像素電極 114通過接觸窗W2與主動(dòng)元件112的漏極112D電性連接。值得注意的是，在其它可行的實(shí)施例中，前述的主動(dòng)元件11 亦可僅具有無機(jī)保護(hù)層PV2，但不具有配置于富硅氧化物保護(hù)層PVl上的有機(jī)保護(hù)層PV3。換言之，在形成前述的主動(dòng)元件11 的工藝中，可以省略有機(jī)保護(hù)層PV3的制作。圖3為本發(fā)明第三實(shí)施例的電泳顯示器的剖面示意圖。請參照圖3，本實(shí)施例的電泳顯示器IOOb與第一實(shí)施例的電泳顯示器100類似，二者差異之處在于本實(shí)施例的主動(dòng)元件112b中的富硅氧化物保護(hù)層PV1，僅分布于未被源極112S與漏極112D所覆蓋的通道層112C的部分區(qū)域X上方。此外，像素電極114通過形成于有機(jī)保護(hù)層PV3中的接觸窗 W3與主動(dòng)元件112b的漏極112D電性連接。圖4為本發(fā)明第四實(shí)施例的電泳顯示器的剖面示意圖。請參照圖4，本實(shí)施例的電泳顯示器IOOc與第一實(shí)施例的電泳顯示器IOOa類似，二者差異之處在于本實(shí)施例的主動(dòng)元件112c中的富硅氧化物保護(hù)層PV1’與無機(jī)保護(hù)層PV2’僅分布于未被源極112S與漏極112D所覆蓋的通道層112C的部分區(qū)域X上方。此外，像素電極114通過形成于有機(jī)保護(hù)層PV3中的接觸窗W4與主動(dòng)元件112c的漏極112D電性連接。由于本發(fā)明的主動(dòng)元件112、llh、112b、112c具有穿透率低于或等于70%的富硅氧化物保護(hù)層PV1，因此本發(fā)明的主動(dòng)元件112具有較佳的電氣特性(即較低的光漏電流)。實(shí)驗(yàn)例圖5A為富硅氧化物保護(hù)層的波長-穿透率關(guān)系圖，而圖5B中的二關(guān)系曲線分別為具有富硅氧化物保護(hù)層的電泳顯示器與不具有富硅氧化物保護(hù)層的電泳顯示器的波長-穿透率關(guān)系曲線。首先請參照圖5A，富硅氧化物保護(hù)層在波長范圍介于300納米至700納米之間的光線穿透率皆低于70%，富硅氧化物保護(hù)層的厚度為1500埃，其工藝配方為 以硅甲烷(SiH4)與一氧化二氮(N2O)作為反應(yīng)氣體，其中硅甲烷(SiH4)與一氧化二氮(N2O) 的氣體流量比例如是大于或等于1.8。當(dāng)硅甲烷(SiH4)與一氧化二氮(N2O)的氣體流量比大于或等于1. 8時(shí)，富硅氧化物保護(hù)層PVl的穿透率可被控制在70%以下。舉例而言，硅甲烷(SiH4)的氣體流量為497SCCm，一氧化二氮(N2O)的氣體流量為276sCCm或以下。接著請參照圖5B，關(guān)系曲線A代表具有富硅氧化物保護(hù)層的電泳顯示器(如圖2 所繪示)的波長-穿透率關(guān)系曲線，而關(guān)系曲線B代表不具有富硅氧化物保護(hù)層的電泳顯示器的波長-穿透率關(guān)系曲線。從關(guān)系曲線A、B可知，富硅氧化物保護(hù)層可以將主動(dòng)元件陣列基板110的穿透率大幅降低。詳言之，主動(dòng)元件陣列基板110的平均穿透率從4. 4%左右降至左右。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種主動(dòng)元件，其特征在于，包括一柵極；一通道層；一柵絕緣層，配置于該柵極與該通道層之間；一源極；一漏極，該源極與該漏極分別與該通道層接觸，且該信道層的部分區(qū)域未被該源極與該漏極所覆蓋；以及一富硅氧化物保護(hù)層，其中該通道層位于該富硅氧化物保護(hù)層與該柵極之間，而該富硅氧化物保護(hù)層至少遮蔽未被該源極與該漏極所覆蓋的該信道層的部分區(qū)域，且該富硅氧化物保護(hù)層的穿透率低于或等于70%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)元件，其特征在于，還包括一無機(jī)保護(hù)層，配置于該富硅氧化物保護(hù)層與該通道層之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的主動(dòng)元件，其特征在于，還包括一有機(jī)保護(hù)層，配置于該富硅氧化物保護(hù)層上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)元件，其特征在于，還包括一有機(jī)保護(hù)層，配置于該富硅氧化物保護(hù)層上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)元件，其特征在于，其中該富硅氧化物保護(hù)層的厚度介于1000埃至6000埃之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)元件，其特征在于，其中該富硅氧化物保護(hù)層僅分布于未被該源極與該漏極所覆蓋的該信道層的部分區(qū)域上方。
7.—種電泳顯示器，其特征在于，包括一主動(dòng)元件陣列基板，具有多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)元件以及多個(gè)像素電極， 其中各該主動(dòng)元件分別與這些像素電極其中之一電性連接；以及一電泳顯示薄膜，配置于該主動(dòng)元件陣列基板上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電泳顯示器，其特征在于，其中該主動(dòng)元件還包括一無機(jī)保護(hù)層，配置于該富硅氧化物保護(hù)層與該通道層之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電泳顯示器，其特征在于，其中該主動(dòng)元件還包括一有機(jī)保護(hù)層，配置于該富硅氧化物保護(hù)層上。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電泳顯示器，其特征在于，其中該主動(dòng)元件還包括一有機(jī)保護(hù)層，配置于該富硅氧化物保護(hù)層上。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電泳顯示器，其特征在于，其中該富硅氧化物保護(hù)層的厚度介于1000埃至6000埃之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電泳顯示器，其特征在于，其中該富硅氧化物保護(hù)層僅分布于未被該源極與該漏極所覆蓋的該信道層的部分區(qū)域上方。
全文摘要
本發(fā)明公開一種主動(dòng)元件，其包括一柵極、一通道層、一柵絕緣層、一源極、一漏極以及一富硅氧化物保護(hù)層。柵絕緣層配置于柵極與信道層之間，源極與漏極分別與信道層接觸，且信道層的部分區(qū)域未被源極與漏極所覆蓋。通道層位于富硅氧化物保護(hù)層與柵極之間，而富硅氧化物保護(hù)層至少遮蔽未被源極與漏極所覆蓋的信道層的部分區(qū)域，且富硅氧化物保護(hù)層的穿透率低于或等于70％。本發(fā)明另提供一種電泳顯示器，其具有上述的主動(dòng)元件。
文檔編號G02F1/167GK102263135SQ20111021542
公開日2011年11月30日 申請日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
發(fā)明者丘兆仟, 彭佳添, 李明賢 申請人:友達(dá)光電股份有限公司