用于薄膜晶体管的阵列基板及其显示装置制造方法及图纸

公开了用于薄膜晶体管的阵列基板及其显示装置。薄膜晶体管阵列基板包括：基板；位于所述基板上的栅极；包括第一有源层和第二有源层的有源层，所述第一有源层与所述栅极相对并且与所述栅极相邻并包括半导体材料和多个碳的同素异形体，所述第二有源层与所述第一有源层接触并包括半导体材料；位于所述栅极和所述有源层之间的栅极绝缘膜；以及分别与所述有源层接触的源极和漏极。

【技术实现步骤摘要】
用于薄膜晶体管的阵列基板及其显示装置
本专利技术涉及一种薄膜晶体管阵列基板及包括薄膜晶体管阵列基板的显示装置。
技术介绍
近来，随着多媒体的发展，平板显示(FPD)装置的重要性日益增大。因此，诸如液晶显示(LCD)装置、等离子体显示面板(PDP)、场发射显示(FED)装置、有机发光显示(OLED)装置之类的各种显示器投入实际使用。用于驱动显示装置的方法包括无源矩阵法和使用薄膜晶体管的有源矩阵法。在无源矩阵法中，阳极和阴极被形成为彼此正交，并且选择一行进行驱动；而在有源矩阵法中，将薄膜晶体管连接至每个像素电极以根据开/关切换来执行驱动。由于薄膜晶体管的诸如电子迁移率和漏电流之类的基本特性、以及能够保持长寿命的耐久性和电可靠性，薄膜晶体管非常重要。特别是，薄膜晶体管的有源层可主要由非晶硅、多晶硅或氧化物半导体形成。尽管非晶硅在膜形成工艺简单以及生产成本低的方面有利，但是在电子迁移率低到0.5cm2/Vs的方面不利。氧化物半导体具有大约108的开/关比以及低漏电流，但是在具有比多晶硅低的10cm2/Vs的电子迁移率的方面不利。多晶硅具有大约100cm2/Vs的高电子迁移率，但是在与氧化物半导体相比具有低的开/关比并且将其应用于大面积将很昂贵的方面不利。因此，正在持续进行研究以改善薄膜晶体管的诸如电子迁移率、漏电流、开/关比等之类的特性。
技术实现思路
本专利技术提供一种薄膜晶体管阵列基板及包括薄膜晶体管阵列基板的显示装置，其能够通过形成包括碳的同素异形体(carbonallotrope)的有源层来改善元件特性。在一个方面，提供了一种薄膜晶体管阵列基板，包括：基板；位于所述基板上的栅极；包括第一有源层和第二有源层的有源层，所述第一有源层与所述栅极相对并且与所述栅极相邻并包括半导体材料和多个碳的同素异形体，所述第二有源层与所述第一有源层接触并包括半导体材料；位于所述栅极和所述有源层之间的栅极绝缘膜；以及分别与所述有源层接触的源极和漏极。在一个或多个实施方式中，所述第二有源层还包括多个碳的同素异形体，其中在所述第一有源层中的碳的同素异形体所占的含量比高于在所述第二有源层中的碳的同素异形体所占的含量比。在一个或多个实施方式中，所述碳的同素异形体分散在所述半导体材料的内部。在一个或多个实施方式中，在所述第一有源层中的碳的同素异形体的含量比随着远离所述栅极而降低。在一个或多个实施方式中，所述第二有源层中的碳的同素异形体的含量比随着远离所述栅极而降低。在一个或多个实施方式中，所述碳的同素异形体具有一维结构或二维结构。在一个或多个实施方式中，所述碳的同素异形体是选自由还原的氧化石墨烯(rGO)、非氧化石墨烯、石墨烯纳米带、以及碳纳米管(CNT)组成的集合中的一种，或其混合物。在一个或多个实施方式中，所述半导体材料是选自由陶瓷半导体、有机半导体、过渡金属硫族化合物和氧化半导体组成的集合中的一种，或其混合物。在一个或多个实施方式中，基于100重量百分比的所述半导体材料的含量，所述第一有源层中的碳的同素异形体的含量是0.05重量百分比至1重量百分比。在一个或多个实施方式中，基于100重量百分比的所述半导体材料的含量，所述第二有源层中的碳的同素异形体的含量是0.001重量百分比至0.01重量百分比。在一个或多个实施方式中，所述第一有源层和所述第二有源层的厚度分别在1nm至10nm的范围内。在另一个方面，提供一种显示装置，包括：基板；位于所述基板上的栅极；包括第一有源层和第二有源层的有源层，所述第一有源层与所述栅极相对并且与所述栅极相邻并包括半导体材料和多个碳的同素异形体，所述第二有源层与所述第一有源层接触并包括半导体材料；位于所述栅极和所述有源层之间的栅极绝缘膜；分别与所述有源层接触的源极和漏极；位于所述源极和所述漏极上的有机绝缘膜；以及位于所述有机绝缘膜上的像素电极。在一个或多个实施方式中，所述第二有源层还包括多个碳的同素异形体，其中在所述第一有源层中的碳的同素异形体所占的含量比高于在所述第二有源层中的碳的同素异形体所占的含量比。在一个或多个实施方式中，所述碳的同素异形体分散在所述半导体材料的内部。在一个或多个实施方式中，在所述第一有源层中的碳的同素异形体的含量比随着远离所述栅极而降低。在一个或多个实施方式中，所述第二有源层中的碳的同素异形体的含量比随着远离所述栅极而降低。在一个或多个实施方式中，所述碳的同素异形体具有一维结构或二维结构。在一个或多个实施方式中，所述碳的同素异形体是选自由还原的氧化石墨烯(rGO)、非氧化石墨烯、石墨烯纳米带、以及碳纳米管(CNT)组成的集合中的一种，或其混合物。在一个或多个实施方式中，所述半导体材料是选自由陶瓷半导体、有机半导体、过渡金属硫族化合物和氧化半导体组成的集合中的一种，或其混合物。在一个或多个实施方式中，基于100重量百分比的所述半导体材料的含量，所述第一有源层中的碳的同素异形体的含量是0.05重量百分比至1重量百分比。在一个或多个实施方式中，基于100重量百分比的所述半导体材料的含量，所述第二有源层中的碳的同素异形体的含量是0.001重量百分比至0.01重量百分比。在一个或多个实施方式中，所述第一有源层和所述第二有源层的厚度分别在1nm至10nm的范围内。在一个或多个实施方式中，所述显示装置还包括：电连接至所述像素电极的有机发光二极管；位于所述有机发光二极管上的封装层；以及位于所述封装层上的盖窗。在一个或多个实施方式中，所述显示装置还包括：公共电极，所述公共电极被设置为与位于相同平面上的像素电极间隔开或者位于所述像素电极的下部；以及设置在所述公共电极上的液晶层。附图说明给本专利技术提供进一步理解并且并入本申请构成本申请一部分的附图图解了本专利技术的实施方式，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。在附图中：图1和2示出用于例示本专利技术的碳的同素异形体-半导体组合物(composition)的制备工艺的示意图。图3示出根据本专利技术示例性实施方式的薄膜晶体管阵列基板的剖视图。图4和5示出用于例示根据本专利技术示例性实施方式的有源层的剖视图。图6至8示出用于例示根据本专利技术示例性实施方式的薄膜晶体管阵列基板的各种结构的剖视图。图9和10示出用于例示根据本专利技术示例性实施方式的显示装置的剖视图。图11示出用于例示仅由半导体材料形成的有源层的拉曼光谱分析结果的曲线图。图12示出用于例示混合有半导体材料和碳的同素异形体的有源层的拉曼光谱分析结果的曲线图。图13示出用于例示根据比较例1、2与实施方式制造的薄膜晶体管的电流-电压曲线的曲线图。图14示出用于例示SQRT-电压(其表示图13的漏极电流的平方根值)的曲线图。具体实施方式下文中，将参照例示附图详细描述本专利技术的示例性实施方式。在向附图的组成元件添加参考标记时，应当注意，在通篇说明书中，相同的组成元件即使被显示在不同的图中也尽可能地由相同的参考符号表示，相似的参考标记基本表示相似的组件。此外，在解释本专利技术的示例性实施方式时，如果确定对本专利技术相关的已知功能或构造的详细描述可能使本专利技术的主旨模糊不清，将省略其详细描述。在解释本专利技术的组成要素时，可使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)之类的术语。这些术语旨在将组成要素彼此区分开，组成要素的性质、等级、次序等不受这些术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管阵列基板，包括：基板；位于所述基板上的栅极；包括第一有源层和第二有源层的有源层，所述第一有源层与所述栅极相对并且与所述栅极相邻并包括半导体材料和多个碳的同素异形体，所述第二有源层与所述第一有源层接触并包括半导体材料；位于所述栅极和所述有源层之间的栅极绝缘膜；以及分别与所述有源层接触的源极和漏极。

【技术特征摘要】
2016.09.30 KR 10-2016-01271141.一种薄膜晶体管阵列基板，包括：基板；位于所述基板上的栅极；包括第一有源层和第二有源层的有源层，所述第一有源层与所述栅极相对并且与所述栅极相邻并包括半导体材料和多个碳的同素异形体，所述第二有源层与所述第一有源层接触并包括半导体材料；位于所述栅极和所述有源层之间的栅极绝缘膜；以及分别与所述有源层接触的源极和漏极。2.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述第二有源层还包括多个碳的同素异形体，其中在所述第一有源层中的碳的同素异形体所占的含量比高于在所述第二有源层中的碳的同素异形体所占的含量比。3.如权利要求1或2所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述碳的同素异形体分散在所述半导体材料的内部。4.如权利要求1或2所述的薄膜晶体管阵列基板，其中在所述第一有源层中的碳的同素异形体的含量比随着远离所述栅极而降低。5.如权利要求2所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述第二有源层中的碳的同素异形体的含量比随着远离所述栅极而降低。6.如权利要求1或2所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述碳的同素异形体具有一维结构或二维结构。7.如权利要求1或2所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述碳的同素异形体是选自由还原的氧化石墨烯(rGO)、非氧化石墨烯、石墨烯纳米带、以及碳纳米管(CNT)组成的集合中的一种，或其混合物。8.如权利要求1或2所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述半导体材料是选自由陶瓷半导体、有机半导体、过渡金属硫族化合物和氧化半导体组成的集合中的一种，或其混合物。9.如权利要求1或2所述的薄膜晶体管阵列基板，其中基于100重量百分比的所述半导体材料的含量，所述第一有源层中的碳的同素异形体的含量是0.05重量百分比至1重量百分比。10.如权利要求2所述的薄膜晶体管阵列基板，其中基于100重量百分比的所述半导体材料的含量，所述第二有源层中的碳的同素异形体的含量是0.001重量百分比至0.01重量百分比。11.如权利要求1或2所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述第一有源层和所述第二有源层的厚度分别在1nm至10nm的范围内。12.一种显示装置，包括：基板；位于所述基板上的栅极；包括第一有源层和第二有源层的有源层，所述第一有源层与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：金昌垠，白贞恩，张勇均，金成真，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR