[發明專利]薄膜晶體管面板

有效

• 申請號: 200810067639.6
• 申請日: 2008-06-04
• 公開（公告）號: CN101599495A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 姜開利;李群慶;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業(深圳)有限公司
• 主分類號: H01L27/12
• 分類號: H01L27/12;H01L29/786;H01L29/06;G02F1/1362
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技術領域

本發明涉及一種薄膜晶體管面板，尤其涉及一種基于碳納米管的薄膜晶 體管面板。

背景技術

在液晶顯示器中，一般采用薄膜晶體管面板對形成于其上的液晶層進行 控制。上述薄膜晶體管面板主要包括絕緣基底以及設置于絕緣基底上的多個 柵極線，多個與柵極線交叉并將絕緣基底劃分為多個網格區域的源極線，多 個設置于網格區域中并與柵極線及源極線電連接的薄膜晶體管以及多個與 薄膜晶體管電連接的像素電極。上述薄膜晶體管主要包括柵極、絕緣層、半 導體層、源極和漏極。其中，源極和漏極間隔設置并與半導體層電連接，柵 極通過絕緣層與半導體層及源極和漏極間隔絕緣設置。上述薄膜晶體管中， 源極與源極線電連接，柵極與柵極線電連接，漏極與像素電極電連接。薄膜 晶體管中的柵極、源極、漏極均為導電材料構成，該導電材料一般為金屬或 合金。當通過柵極線在柵極上施加電壓時，與柵極通過絕緣層間隔設置的半 導體層中會積累載流子，當載流子積累到一定程度，與半導體層電連接的源 極漏極之間將導通，從而有電流從源極流向漏極及與漏極連接的像素電極。

現有技術中，薄膜晶體管中形成半導體層的材料為非晶硅、多晶硅或有 機半導體聚合物等(R.E.I.Schropp,B.Stannowski,J.K.Rath,New?challenges? in?thin?film?transistor?research,Journal?of?Non-Crystalline?Solids,299-302, 1304-1310(2002))。以非晶硅作為半導體層的非晶硅薄膜晶體管的制造技術 較為成熟，但在非晶硅薄膜晶體管中，由于半導體層中通常含有大量的懸掛 鍵，使得載流子的遷移率很低（一般小于1cm²V^-1s^-1），從而導致薄膜晶體管 的響應速度較慢。以多晶硅作為半導體層的薄膜晶體管相對于以非晶硅作為 半導體層的薄膜晶體管，具有較高的載流子遷移率（一般約為10cm²V^-1s^-1）， 因此響應速度也較快。但多晶硅薄膜晶體管低溫制造成本較高，方法較復雜， 大面積制造困難，且多晶硅薄膜晶體管的關態電流較大，并且，無機薄膜晶 體管缺乏柔韌性，不易彎折。相較于上述傳統的無機薄膜晶體管，采用有機 半導體聚合物做半導體層的有機薄膜晶體管具有成本低、制造溫度低的優 點，且有機薄膜晶體管具有較高的柔韌性。但由于有機半導體在常溫下多為 跳躍式傳導，表現出較高的電阻率、較低的載流子遷移率，使得有機薄膜晶 體管的響應速度較慢。因此，以上述無機薄膜晶體管制造的薄膜晶體管面板 缺乏柔韌性，不適用于新型的柔性液晶顯示器中，以上述有機薄膜晶體管制 造的薄膜晶體管面板響應速率低，性能較差。

綜上所述，確有必要提供一種薄膜晶體管面板，該薄膜晶體管面板具有 較高的響應速度，以及較好的柔韌性。

發明內容

一種薄膜晶體管面板，包括一絕緣基板、及設置于其上的多個源極線、 多個柵極線、多個像素電極及多個薄膜晶體管，該多個源極線按行相互平行 設置，該多個柵極線按列相互平行設置，該多個柵極線與該多個源極線交叉 并絕緣設置，從而將該絕緣基板表面劃分成多個網格區域，該每一網格區域 中設置一像素電極及一薄膜晶體管，該薄膜晶體管包括一源極、一與該源極 間隔設置的漏極、一半導體層、以及一柵極，該源極與一源極線電連接，該 漏極與一像素電極電連接，該半導體層與該源極和漏極電連接，該柵極通過 一絕緣層與該半導體層、源極及漏極絕緣設置并與一柵極線電連接，其中， 該薄膜晶體管中的半導體層為半導體性碳納米管層，該碳納米管層由多個碳 納米管組成，該多個碳納米管沿源極至漏極方向擇優取向排列，所述半導體 性碳納米管層包括一個碳納米管薄膜或重疊設置的多個碳納米管薄膜，所述 碳納米管薄膜中的碳納米管平行于碳納米管薄膜的表面。