[發明專利]有源層、包括其的薄膜晶體管陣列基板以及顯示裝置

有效

• 申請號: 201611242743.5
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN107039462B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 姜知延;金昌垠;白貞恩;金成真
• 申請（專利權）人: 樂金顯示有限公司
• 主分類號: H01L27/12
• 分類號: H01L27/12;H01L29/12;H01L29/786
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;譚天

公開了一種有源層、包括其的薄膜晶體管陣列基板以及顯示裝置。該薄膜晶體管陣列基板包括：基板；在基板上的柵電極；在柵電極上的柵極絕緣膜；有源層，其位于柵極絕緣膜上并且包括半導體材料和多個碳同素異形體；以及與有源層接觸的源電極和漏電極。

技術領域

本公開涉及一種顯示裝置，更具體地，涉及一種有源層、包括該有源層的薄膜晶體管陣列基板以及顯示裝置。盡管本公開適用于寬范圍的應用，但是其特別適合于通過實施包括碳同素異形體的有源層來改進顯示裝置的器件特性。

背景技術

隨著多媒體的發展，平板顯示器(FDP)如今變得越來越重要。與此相伴，各種平板顯示器(例如，液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示面板(PDP)、場發射顯示器(FED)、有機發光顯示器(OLED)等正在投入實際使用。

利用無源矩陣尋址方案或使用薄膜晶體管的有源矩陣尋址方案來對顯示裝置進行尋址。在無源矩陣尋址方案中，陽極和陰極彼此相交，并且選定的線被尋址。相比之下，在有源矩陣尋址方案中，每個像素電極附接到薄膜晶體管并且被接通或關斷。

對于薄膜晶體管，基本特性(例如，電子遷移率和漏電流等)以及確保長壽命所需的耐久性和電可靠性是非常重要的。薄膜晶體管的有源層是非晶硅、多晶硅和氧化物半導體中的一種。非晶硅的主要優點是簡化的沉積工藝和低的制造成本，但是其具有0.5cm²/Vs的低電子遷移率。氧化物半導體具有約10⁸的導通/關斷比和低的漏電流，但是具有比多晶硅低的10cm²/Vs的電子遷移率。多晶硅具有約100cm²/Vs的高電子遷移率，但是與氧化物半導體相比具有更低的導通/關斷比，并且在大面積電子器件中應用多晶硅成本高。在這方面，正在進行研究以改進薄膜晶體管的特性，包括電子遷移率、漏電流和導通/關斷比等。

發明內容

本公開的一方面提供一種可以通過包括碳同素異形體來改進器件特性的有源層，包括該有源層的薄膜晶體管陣列基板、以及包括該薄膜晶體管陣列基板的顯示裝置。

在一個方面，提供了包括半導體材料和多個碳同素異形體的有源層。

有源層包括包含多個碳同素異形體的至少一個碳同素異形體部和包括半導體材料的至少一個半導體材料部。碳同素異形體部和半導體材料部可以以多種方式實現。在一些實施方式中，碳同素異形體部接觸半導體材料部。在一些實施方式中，碳同素異形體部和半導體材料部可以形成為一個部件在另一個部件上的層狀結構。在一些實施方式中，碳同素異形體部和半導體材料部可以形成為并置結構，在所述并置結構中碳同素異形體部和半導體材料部沿水平方向彼此交替地布置。在一些實施方式中，所述碳同素異形體部和所述半導體材料部各自具有塊狀形式。在一個具體的實施方式中，碳同素異形體部為鄰近半導體材料部的單塊。

碳同素異形體部包括通過碳同素異形體中的碳原子之間的化學鍵合形成的多個疇。

碳同素異形體具有一維或二維結構。

碳同素異形體是還原的石墨烯氧化物(rGO)、未氧化的石墨烯、石墨烯納米帶、碳納米管及其混合物中的一種。

半導體材料是陶瓷半導體、有機半導體材料、過渡金屬硫族化合物材料及其混合物中的一種。

至少一個半導體材料部位于至少溝道中。

至少一個碳同素異形體部位于至少溝道中。

至少一個半導體材料部位于至少兩個碳同素異形體部之間。

至少一個碳同素異形體部位于至少兩個半導體材料部之間。

在一個方面，提供了一種薄膜晶體管陣列基板，其包括：基板；在基板上的柵電極；在柵電極上的柵極絕緣膜；有源層，其位于柵極絕緣膜上并且包括至少一個半導體材料部和至少一個碳同素異形體部，以及接觸有源層的源電極和漏電極。