顯示裝置及其制造方法

專利名稱：顯示裝置及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種顯示裝置，且更具體而言，涉及一種包括有機半導體層的顯示裝置及其制造方法。
背景技術：
平顯示裝置由于它們的諸如小型和重量輕的優點而使用日益廣泛。這樣的平顯示裝置包括液晶顯示器(LCD)和有機發光二極管(OLED)顯示器。兩種裝置包括其中設置薄膜晶體管的基板。例如，LCD包括液晶面板，該液晶面板具有其上形成薄膜晶體管的薄膜晶體管基板；其上形成濾色器層的濾色器基板；和夾置于薄膜晶體管基板和濾色器基板之間的液晶層。因為液晶面板是非發光裝置，所以提供光的背光單元可以位于薄膜晶體管基板的背側上。來自背光單元的光通過液晶面板的透射率通過液晶層的排列而調整。
這里，薄膜晶體管(TFT)用作控制和驅動每個像素的操作的開關和驅動裝置。TFT包括通常由非晶硅和多晶硅制成的半導體層。對于半導體層應用有機半導體(OSC)是比較新和有前景的技術。因為OSC可以形成于室溫和大氣壓，OSC提供了幾個優點，比如制造成本的減少以及可以應用易受熱影響的塑料。因此，應用了OSC的TFT顯示了作為大屏幕、大規模生產的顯示器的下一代驅動裝置的潛力。
這樣的OSC可以通過簡單的噴墨方法形成，而不需進行比如旋涂、曝光等的顯像工藝。當OSC通過這樣的噴墨方法來形成時，需要一種圍繞其中設置OSC的部分的岸件(bank)，且然后將有機半導體溶液注入由岸件形成的凹形中。
然而，在硬化之后，注入到岸件中的有機半導體溶液形成為其中心部分在高度上低于圍繞的周邊部分的形狀。該效應是由于有機半導體溶液的蒸發速度不同引起的，蒸發速度在周邊區域比中心區域快，由此使得周邊區域比中心區域更厚。這樣厚度的差異的缺點是具有非均勻電特性的有機薄膜晶體管。

發明內容
本發明的一個方面是提供一種包括具有均勻電特性的薄膜晶體管的顯示裝置。
另外，本發明的另一方面是提供一種制造包括具有均勻電特性的薄膜晶體管的顯示裝置的方法。
本發明的示范性實施例包括一種顯示裝置，其包括絕緣基板；形成于絕緣基板上的有機半導體層；源極；和漏極，其中源極和漏極夾置于絕緣基板和有機半導體層之間。源極和漏極從彼此分開以在其之間界定溝道區。溝道區偏置于其中形成有機半導體層的區域的一側。
根據本發明的示范性實施例，顯示裝置還包括形成于源極和漏極上的岸件。形成界定為岸件內部區域的開口，以暴露溝道區。形成溝道區以偏置于開口的一側，且在開口中形成有機半導體層。
根據本發明的示范性實施例，在形成有機半導體層的區域中，源極和漏極基本彼此平行形成，且在基本垂直于從源極和漏極延伸的延伸線的延伸方向的方向上延伸。
根據本發明的示范性實施例，有機半導體層包括形成與岸件相鄰的周邊部分；和由周邊部分圍繞且高度低于周邊部分的凹形部分，且溝道區形成于周邊部分的至少一個區域內。
根據本發明的示范性實施例，周邊區域的表面可以基本是平的。
根據本發明的示范性實施例，有機半導體層可以或者由噴墨方法或者由蒸鍍方法形成。
根據本發明的示范性實施例，顯示裝置還可以包括光阻擋層，位于絕緣基板和源極之間以及絕緣基板和漏極之間，與有機半導體層對應。該示范性實施例還包括覆蓋光阻擋層的層間絕緣層。
根據本發明的示范性實施例，顯示裝置還包括覆蓋有機半導體層的有機絕緣層和形成于有機絕緣層上的柵極。
根據本發明的示范性實施例，顯示裝置還包括位于絕緣基板和源極之間以及絕緣基板和漏極之間的柵極和覆蓋柵極的柵絕緣層。
本發明的另一示范性實施例包括一種顯示裝置，其包括絕緣基板；形成于絕緣基板上的有機半導體層；夾置于絕緣基板和有機半導體層之間的源極和漏極。在該示范性實施例中，漏極從一個方向延伸以在形成有機半導體層的區域中在寬度上擴展，源極從另一個方向延伸以沿漏極的周邊并從漏極的周邊分開形成；且被界定為形成于源極和漏極之間的間隙的溝道區偏置于其中形成有機半導體層的區域的一側。
根據本發明的示范性實施例，顯示裝置還包括形成于源極和漏極上的岸件。形成界定為岸件內部區域的開口，以暴露溝道區。形成溝道區以偏置于開口的一側，且在開口中形成有機半導體層。
根據本發明的示范性實施例，溝道區位于形成于岸件和漏極之間的空間中。
根據本發明的示范性實施例，有機半導體層包括形成與岸件相鄰的周邊部分；和由周邊部分圍繞且高度低于周邊部分的凹形部分。在至少一部分中的周邊部分中對應于周邊部分形成溝道區。
根據本發明的示范性實施例，周邊區域的表面可以基本是平的。
根據本發明的示范性實施例，顯示裝置還可以包括光阻擋層，位于絕緣基板和源極之間以及絕緣基板和漏極之間，與有機半導體層對應。該示范性實施例還包括覆蓋光阻擋層的層間絕緣層。
根據本發明的示范性實施例，顯示裝置還包括覆蓋有機半導體層的有機絕緣層和形成于有機絕緣層上的柵極。
本發明的另一示范性實施例包括一種顯示裝置，其包括絕緣基板；彼此分開以界定溝道區的源極和漏極；暴露源極的至少一部分和漏極的至少一部分且圍繞溝道區的岸件；以及形成于岸件中的有機半導體層。在該示范性實施例中，對應于溝道區的有機半導體層的表面是平的。
根據本發明的示范性實施例，有機半導體層包括形成與岸件相鄰的周邊部分；和由周邊部分圍繞且高度低于周邊部分的凹形部分。在周邊部分的至少一部分中對應于周邊部分形成溝道區。
根據本發明的示范性實施例，有機半導體層包括形成與岸件相鄰的周邊部分；和由周邊部分圍繞且高度低于周邊部分的凹形部分。在凹形部分的至少一部分中對應于凹形部分形成溝道區。
根據本發明的示范性實施例，漏極在對應于凹形部分的區域中形成，且源極沿漏極的周邊且對應于周邊部分形成。
本發明的前述和/或其他方面可以通過制造顯示裝置的方法的示范性實施例來實現。所述方法包括制備絕緣基板；形成彼此分開來在其之間界定溝道區的源極和漏極；形成暴露源極的至少一部分和漏極的至少一部分且圍繞溝道區的岸件；和在岸件中形成有機半導體層，對應于溝道區的有機半導體層的表面基本是平的。
根據本發明的示范性實施例，有機半導體層包括形成與岸件相鄰的周邊部分；和由周邊部分圍繞且高度低于周邊部分的凹形部分。
根據本發明的示范性實施例，源極和漏極如此形成，從而溝道區位于周邊部分的至少一部分中。
根據本發明的示范性實施例，源極和漏極如此形成，從而溝道區位于凹形部分的至少一部分中。
根據本發明的示范性實施例，漏極在對應于凹形部分的區域中形成，且源極沿漏極的周邊且對應于周邊部分形成。
根據本發明的示范性實施例，有機半導體層可以或者由噴墨方法或者由蒸鍍方法形成。
根據本發明的示范性實施例，制造顯示裝置的方法還包括使用噴墨方法在有機半導體層上形成有機絕緣層，以及在有機絕緣層上形成柵極。
根據本發明的示范性實施例，制造顯示裝置的方法還包括形成光阻擋層，所述光阻擋層位于絕緣基板和源極之間以及絕緣基板和漏極之間，與有機半導體層對應；以及形成覆蓋光阻擋層的層間絕緣層。
根據本發明的示范性實施例，制造顯示裝置的方法還包括在絕緣基板和源極之間以及絕緣基板和漏極之間形成柵極。這樣的示范性實施例還包括形成覆蓋光阻擋層的柵絕緣層。
根據本發明的示范性實施例，制造顯示裝置的方法還包括使用噴墨方法在有機半導體層上形成鈍化層。


結合附圖，從優選實施例的以下描述，本發明的以上和其它目的、特征和優點將變得明顯，在附圖中圖1A和1B是示出在基板上干燥聚合物溶液的剖面圖；圖2是示出根據本發明的顯示裝置的示范性實施例的主要部分的剖面圖；
圖3是圖2中所示的部分“C”的示意俯視圖；圖4是沿圖3的線II-II所取的局部剖面圖，示出了當發生咖啡印(coffeestain)現象時的根據本發明的示范性顯示裝置；圖5A到5G描繪了剖面圖，其順序顯示了當發生咖啡印現象時的根據本發明的示范性顯示裝置的制造方法；圖6是根據本發明的可選示范性實施例的圖2中所示的部分“C”的示意俯視圖；以及圖7是示出根據本發明的顯示裝置的另一示范性實施例的剖面圖。
具體實施例方式
現將參考其中顯示本發明的實施例的附圖在其后更加全面地描述本發明。然而，本發明可以以許多不同的形式實現且不應解釋為限于這里闡釋的實施例。而是，提供這些實施例使得本公開充分和完整，且向那些本領域的技術人員全面地傳達本發明的范圍。通篇相似的附圖標記指示相似的元件。
可以理解當元件被稱為在另一元件“上”時，它可以直接在其他元件上或可以存在中間的元件。相反，當元件被稱為“直接”在其他元件“上”時，則沒有中間元件存在。這里所用的術語“和/或”包括相關列舉項目的一個或更多的任何和所有組合。
可以理解雖然術語第一、第二和第三等可以用于此來描述各種元件、部件、區域、層和/或部分，這些元件、部件、區域、層和/或部分應不受這些術語限制。這些術語只用于區分一個元件、部件、區域、層或部分與其他元件、部件、區域、層或部分。因此，以下討論的第一元件、部件、區域、層或部分可以被稱為第二元件、部件、區域、層或部分，而不背離本發明的教導。
這里所使用的術語是只為了描述特別的實施例的目的且不旨在限制本發明。如這里所用，單數形式也旨在包括復數形式，除非內容清楚地指示另外的意思。可以進一步理解當在此說明書中使用時術語“包括”和/或“包含”說明所述特征、區域、整體、步驟、操作、元件和/或組分的存在，但是不排出存在或添加一個或更多其他特征、區域、整體、步驟、操作、元件、組分和/或其組。
在這里為了描述的方便，可以使用空間相對術語，諸如“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等，來描述一個元件或特征和其他元件或特征如圖中所示的關系。可以理解空間相對術語旨在包含除了在圖中所繪的方向之外的裝置在使用或操作中的不同方向。例如，如果在圖中的裝置被翻轉，被描述為在其他元件或特征的“下方”或“下面”的元件則應取向在所述其他元件或特征的“上方”。因此，示范性術語“下方”可以包含下方和上方兩個方向。裝置也可以有其它取向(旋轉90度或其它取向)且相應地解釋這里所使用的空間相對描述語。
除非另有界定，這里使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有本發明屬于的領域的普通技術人員共同理解的相同的意思。還可以理解諸如那些在共同使用的字典中定義的術語應解釋為一種與在相關技術和本公開的背景中的它們的涵義一致的涵義，而不應解釋為理想化或過度正式的意義，除非在這里明確地如此界定。
參考橫截面圖示在這里描述了本發明的實施例，該圖示是本發明的理想實施例的示意圖。因此，可以預期由于例如制造技術和/或公差引起的圖示的形狀的變化。因此，本發明的實施例不應解釋為限于這里所示的特別的區域形狀，而是包括由于例如由制造引起的形狀的偏離。例如，示出或描述為平的區域可以通常具有粗糙和/或非線性的特征。另外，示出的尖角可以是倒圓的。因此，圖中示出的區域本質上是示意性的且它們的形狀不旨在示出區域的精確的形狀且不旨在限制本發明的范圍。
其后，將參考附圖詳細描述本發明。
首先，現將參考圖1A和1B描述與聚合物溶液的干燥有關的問題。
當使用噴墨方法制造顯示裝置時，通過在溶劑中溶解制備的聚合物溶液來形成有機聚合物層。有機聚合物層包括例如薄膜晶體管的有機半導體層、有機發光二極管(OLED)的空穴注入層和發光層，且可以具有從幾十納米到幾百納米的厚度。
圖1A顯示了滴在絕緣基板100上的聚合物溶液200。圖1B顯示了通過從聚合物溶液200去除溶劑而形成有機聚合物層201。
在圖1A中，聚合物200具有由于表面張力引起的其中心部分的厚度大于其周邊部分的厚度的形狀。聚合物溶液200中的溶劑的蒸氣密度在中心部分比周邊部分大。因為溶劑的干燥速度反比于圍繞周邊溶液200的空氣的蒸氣密度，溶液的干燥在周邊部分比在中心部分更迅速。在圖1B中，聚合物溶液200的聚合物材料移動到溶液的干燥更快速發生的周邊部分。通過該工藝形成的有機聚合物層201具有厚度在其周邊部分“A”中大于其中心部分的形狀。該現象被已知為一種咖啡印現象。
當有機聚合物層201具有如圖1B所示的形狀時，存在的問題在于非均勻的有機半導體層造成了薄膜晶體管的非均勻電特性。本發明改善了源極和漏極的配置以及解決在有機半導體層中發生的前述的問題。
圖2是示出根據本發明的顯示裝置的示范性實施例的主要部分的剖面圖。圖3是圖2中所示的部分“C”的示意俯視圖。圖4是示出了當發生咖啡印現象時的根據本發明的示范性顯示裝置的主要部分的剖面圖。
如圖2所示，根據本發明的顯示裝置1包括絕緣基板10；形成于絕緣基板10上且彼此分開的源極31和漏極32；形成暴露源極31的一部分和漏極32的一部分的開口的岸件41；和形成于岸件41內的有機半導體層53或51和52。
絕緣基板10可以由玻璃或塑料制成。在絕緣基板10由塑料制成的情形，顯示裝置1可以有利地為彈性的，但不利地易受熱的影響。有機半導體層53、或51和52可以在室溫和大氣壓下形成，且因此可以容易地使用由塑料制成的絕緣基板10。塑料可以選自由聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)組成的組。
光阻擋層21形成于絕緣基板10上。層間絕緣層22形成于光阻擋層21的頂部上。第一示范性實施例的薄膜晶體管是頂柵型，其中柵極62設置于有機半導體層53、或51和52上。因此，柵極62不能防止入射到絕緣基板10的下表面的光入射到有機半導體層53、或51和52上。當有機半導體層53、或51和52暴露于光時，其特性被改變，由此造成薄膜晶體管的非均勻性能。在該示范性實施例中，光阻擋層21防止了這樣的非均勻性能。該光阻擋層21可以由比如Cr或MoW的不透明材料制成。在顯示裝置1是液晶顯示器的情形，入射到絕緣基板10的下表面上的光可以為從背光單元發射的光。在本實施例中，光阻擋層21遮擋整個有機半導體層53、或51和52。然而，即使光阻擋層21僅遮擋有機半導體層53、或51和52的一部分，只要其阻擋了溝道區B，其對于薄膜晶體管的特性也具有顯著影響。
設置于光阻擋層21上的層間絕緣層22防止光阻擋層21作為浮置電極且使得光阻擋層21平化。層間絕緣層22應當具有高透光率特性且應到在顯示器的整個制造工藝期間保持穩定。層間絕緣層22可以為由苯并環丁烯(BCB)等、丙稀基光敏層制成的有機層或有機和無機層的雙層。在有機和無機雙層的情形，無機層可以包括具有幾百埃()厚度的氮化硅層，其防止了從層間絕緣層22將雜質引入有機半導體層53、或51和52。優選的是層間絕緣層在半導體工藝中保持穩定且應當由具有高透光率特性的材料制成。
源極31和漏極32形成于層間絕緣層22上。源極和漏極從彼此分開預定的距離，且其之間的間隙形成了溝道區B。在形成有機半導體層53、或51和52的區域中，源極31和漏極32形成得在基本垂直于源極31和漏極32的延伸的延伸方向上延伸。源極31和漏極32可以通過沉積和光刻工藝形成。源極31和漏極32夾置于絕緣基板10和岸件41之間，且如此形成從而溝道區B偏置于由岸件41(將在后描述)形成的開口的一側。即，溝道區B可以形成以偏置于其中形成有機半導體層53、或51和52的區域的一側。
優選的是溝道區B形成以位于有機半導體層53、或51和52(將在后描述)的表面基本是平的區域中。如果有機半導體層53、或51和52的厚度沿溝道區B變化，有機TFT可能由于厚度的不同而顯示非均勻的電特性。源極31和漏極32可以由ITO(氧化銦錫)、IZO(氧化銦鋅)或比如Cu、Mo、Ta、Cr、Ti、Al、Al合金等的金屬制成。
岸件41形成于源極31、漏極32和沒有被兩個電極覆蓋的層間絕緣層22上。通過包圍由岸件41的所有側面上界定的區域，產生岸件41。開口使得溝道區B和源極31的至少一部分和漏極32的至少一部分暴露。岸件41用作形成有機半導體層53、或51和52的框架。當使得有機半導體滴下時，有機半導體的液滴可能過大或沒有落在準確的位置上，且有機半導體的液滴可能大小不同。這樣的情形導致了有機半導體的分散程度的不同，其又造成了有機半導體層53、或51和52的非均勻形成。形成岸件41以避免這樣的問題。即，通過預先準備其上將落下墨滴的位置，可以精確地進行噴墨工藝。
岸件41可以由氟基聚合物形成。對在期望的位置滴墨有利的是，當在岸件41中滴下的墨是親水的時選擇岸件41為憎水的，而當墨是憎水的時選擇岸件41為親水的。氟基聚合物具有憎水和憎油的特征。雖然不限于此，氟基聚合物可以包括PTFE(聚四氟乙烯)、FEP(氟化乙烯丙烯)、PEA(聚氟烷氧，poly fluoro alkoxy)、ETFE(乙烯四氟乙烯)、和PVDF(聚偏二氟乙烯)。
如圖2所示，圍繞溝道區B的岸件41具有其寬度向其上端逐漸變窄的形狀，且可以具有約2.7μm的高度。岸件41提供有形成于其中的接觸孔，其暴露了漏極32。當岸件41是光敏性的時，其可以通過涂布、曝光和顯影工藝形成。如果岸件41不是光敏性的，其則可以在涂布工藝之后使用分開的光敏層通過光刻工藝形成。
有機半導體層53、或51和52位于由岸件41產生的開口中，且覆蓋溝道區B、以及在其中暴露的源極31和漏極32的部分。有機半導體層53、或51和52通過噴墨方法形成，且由可以在水溶液或有機溶劑中溶解的聚合物或低分子量材料制成。聚合物有機半導體特別適用于噴墨工藝，因為其通常在溶劑中溶解良好。然而，也可以使用在有機溶劑中溶解良好的某些低分子量材料。
如圖4所示，通過噴墨方法形成的有機半導體層51和52可以包括形成與岸件41相鄰的周邊部分51；和由周邊部分51圍繞且高度低于周邊部分51的凹形部分52。周邊部分51和凹形部分52比較平，而周邊部分51和凹形部分52之間的有機半導體的中間部分是傾斜的。被已知為咖啡印現象的這種現象由硬化期間有機半導體溶液的表面上蒸發的速度的不同引起。一般而言，當從頂部觀看時，形成溝道區B以位于岸件41中或在有機半導體層51和52的前中心部分。在該情形，溝道區B位于在有機半導體層53、或51和52中產生厚度差異的區域中。在這樣的結構或配置中，存在的問題在于薄膜晶體管具有非均勻的電特性。
在本發明中，為了解決上述的問題，將源極31和漏極32構圖，從而溝道區B位于在有機半導體層53、或51和52中不產生厚度差異的區域中。即，如圖4所示，源極31和漏極32如此形成，從而溝道區B對應于有機半導體層53、或51和52的周邊部分51設置。因此，源極31和漏極32如此形成，從而溝道區B偏置(biased)于開口的一側。
或者，作為另一示范性實施例(未顯示)，源極31和漏極32對應于凹形部分52形成，從而溝道區B位于凹形部分52的至少一部分中。這里，有機半導體層51和52的表面比較平。結果，溝道區B設置于其表面比較平的有機半導體層51和52的下部，且因此薄膜晶體管具有均勻的電特性。
有機半導體層53、或51和52可以由包括并四苯或并五苯的替代物(substituent)、由連接4到8噻吩環的連接位置數2和5而形成的寡聚噻吩的衍生物制成。另外，有機半導體層53、或51和52可以由二萘嵌苯四羧酸雙酐(perylenetetracarboxylic dianhydride，PTCDA)、PTCDA的酰亞胺衍生物、萘四羧酸雙酐(naphalenetetracarboxylic dianhydride，NTCDA)或NTCDA的酰亞胺衍生物制成。
另外，有機半導體層53、或51和52可以由金屬化的pthalocyanine、金屬化的pthalocyanine的鹵化衍生物、二萘嵌苯、六苯并苯、或包括聚合物或六苯并苯的替代物的衍生物，其中在金屬化的pthalocyanine中使用的金屬優選包括銅、鈷、鋅等。另外，有機半導體層53、或51和52可以由噻吩烯和乙烯撐的共低聚物或共聚物制成。
有機半導體層53、或51和52可以由噻吩烯、六苯并苯、包括噻吩烯和六苯并苯的替代物的衍生物、包括在包括噻吩烯和六苯并苯的替代物的衍生物的芳香環或雜芳香環中具有一到三十碳原子的碳氫鏈的一個或多個的衍生物。
有機絕緣層61形成于有機半導體層53、或51和52上。如果有機半導體層53、或51和52與柵極62接觸，或無機絕緣層夾置于其之間，有機半導體層53、或51和52的特性將被惡化。有機絕緣層61防止有機半導體層53、或51和52與柵極62直接接觸，且允許保持有機半導體層53、或51和52的特性。形成有機半導體層53、或51和52的噴墨方法允許其在高度上稍稍低于岸件41。
柵極62位于溝道區B上方和有機絕緣層61上。柵極62可以為由Cu、Mo、Ta、Cr、Ti、Al、Al合金等制成的金屬單層或金屬多層。
第一鈍化層71形成于柵極62上。鈍化層71可以由丙稀基光敏材料或氮化硅層制成。第一鈍化層71從暴露漏極32的接觸孔91去除。第二鈍化層(未顯示)可以形成于第一鈍化層71上。
像素電極81形成于第一鈍化層71上。像素電極81由比如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)的透明導電材料制成，且通過接觸孔91與漏極32接觸。
其后，將參考圖5A到5G描述根據本發明的薄膜晶體管基板的示范性制造方法。圖5A到5G示出當發生咖啡印現象時的示范性實施例，但不限于此。
首先，如圖5A所示，在絕緣基板10上形成光阻擋層21、層間絕緣層22、源極31和漏極32。絕緣基板10可以由玻璃、硅或塑料制成。
光阻擋層21可以通過在通過濺射方法等在絕緣基板10上沉積例如Cr或MoW的金屬層之后，進行光刻工藝而形成。
在層間絕緣層22是有機層的情形，可以通過旋涂或縫涂(slit coating)方法形成。然而，如果層間絕緣層是無機層，其則可以通過化學氣相沉積(CVD)方法或等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)方法形成。
源極31和漏極32可以在通過濺射方法等在絕緣基板10上沉積金屬層之后，通過進行光刻工藝而形成。形成源極31和漏極32以在其之間產生空間，由此形成溝道區B。雖然未顯示，與前面的實施例不同，源極31和漏極32可以由比如ITO、IZO等的透明導電材料制成，且漏極32可以與像素電極81為一體。
接下來，如圖5B所示，形成用于形成岸件41的岸件涂布層40。在岸件涂布層40上形成了光敏層圖案95。岸件涂布層40可以通過在溶劑中溶解有機聚合物并通過縫涂方法和旋涂方法涂布該溶液之后，去除溶劑而形成。位于岸件涂布層40上的光敏層圖案95位于將成為岸件41的岸件涂布層40的部分上。采用這樣的配置，沒有被光敏層圖案95覆蓋的岸件涂布層的部分被蝕刻去除以形成岸件41。
在岸件41的有機聚合物為光敏性的情況下，可以形成岸件41，而不需要使用光敏層圖案95。即，岸件41可以使用掩模通過曝光和顯影岸件涂布層40來形成。另外，暴露漏極32的接觸孔91形成于岸件41中。
接下來，如圖5C所示，將有機半導體溶液50滴在由完成的岸件41圍繞的溝道區B上。依據溶劑，有機半導體溶液50可以是親水的或親油的，且其一部分可以被滴到岸件41的側面上。因為本發明的岸件41由具有憎水和憎油特征的有機聚合物制成，滴到岸件41的側表面上的有機半導體溶液50沿岸件41的側表面流下到溝道區B中。與岸件41的側表面相反，與有機半導體溶液50接觸的層間絕緣層22、源極31和漏極32不具有憎水和憎油特征。因此，在溝道區B和圍繞它的部分中，有機半導體溶液50可以形成得比較平。同時，可以通過蒸鍍方法形成有機半導體層53、或51和52。在這樣的情形，岸件41是不需要的。
接下來，如圖5D所示，從有機半導體溶液50去除溶劑，以形成有機半導體層53、或51和52。在從有機半導體溶液50去除溶劑之后，有機半導體溶液50具有一種形狀，其包括形成與岸件41相鄰的周邊部分51；和由周邊部分51圍繞且低于周邊部分51的凹形部分52，如圖5E所示。
被已知為咖啡印現象的這種現象是一種當將有機半導體溶液50噴射到岸件41中且硬化時，有機半導體溶液50在周邊部分堆疊更多而引起，因為由于有機半導體溶液50的表面的周邊部分的高蒸發速度引起有機半導體溶液50向外或向周邊部分移動。即，咖啡印現象導致了有機半導體層53、或51和52中的厚度差異。如果溝道區B沿產生厚度差異的區域設置，則存在的問題在于薄膜晶體管的電特性不均勻。
因此，在本發明中，如上所述，考慮到咖啡印現象，源極31和漏極32如此形成，從而溝道區B位于周邊部分51或有機半導體層53的凹形部分52中。這里，周邊部分51和凹形部分52的表面是比較平的，且因此薄膜晶體管的電特性是均勻的。
然后，如圖5F所示，在完成的有機半導體層53、或51和52上，通過與形成有機半導體層53、或51和52相似的噴墨方法，灌注有機絕緣溶液。從有機絕緣溶液去除溶劑以形成也是平的有機絕緣層61。有機絕緣層61可以通過去除溶劑而形成為在高度上低于岸件41。有機絕緣層61還可以通過縫涂或旋涂以及使用光敏層的構圖工藝形成。
柵極62形成于完成的有機絕緣層61上。柵極62可以在通過濺射方法等在絕緣基板10上沉積金屬層之后通過光刻工藝形成。柵極62可以為具有單層或多層的金屬。
接下來，如圖5G所示，第一鈍化層71形成于柵極62和岸件41上。從接觸孔91去除第一鈍化層71。在第一鈍化層71為光敏有機層的情形，其可以通過涂布、曝光和顯影形成。然而，如果其為無機層，比如氮化硅，其可以通過沉積和光刻工藝形成。另外，暴露漏極32的接觸孔91形成于第一鈍化層71中。
然后，形成像素電極81，從而通過接觸孔91與漏極32接觸(見圖2)。這里，像素電極81由比如ITO、IZO等的透明導電材料制成。
其后，將參考圖6描述根據本發明的可選示范性實施例的顯示裝置。應當注意以下的描述僅列出了與上述不同的該特定實施例的特征，且在這里不再贅述其他相似的特征。
圖6是根據本發明的可選示范性實施例的圖2中所示的部分“C”的示意俯視圖。漏極32和源極31夾置于絕緣基板10和有機半導體層52之間。漏極32從一側延伸，且在形成有機半導體層的區域中在寬度上擴展。源極31從另一方向延伸，且沿漏極32的周邊并從漏極32的周邊分開形成。結果為源極31被配置基本為大寫字母“C”且具有從C的左側的延伸部，且漏極32形成了幾乎填充“C”的內部的矩形，且具有從矩形的右側的延伸部，如所示。溝道區B被界定為形成于源極31和漏極32之間的間隙，其偏置于形成有機半導體層52的區域的周邊。溝道區B位于岸件41和漏極32之間，如圖6中用虛線所示。在其中發生咖啡印現象的配置中，溝道區B可以形成以位于前述的周邊部分中，其導致了薄膜晶體管的均勻的電特性。或者，漏極32和源極31可以形成于凹形部分(未顯示)中。
其后，將參考圖7描述根據本發明的另一實施例的顯示裝置。應當注意以下的描述僅列出了與上述不同的該特定實施例的特征，且在這里不再贅述其他相似的特征。另外，在咖啡印現象發生的假設下提供了以下的描述，但不限于此。
與圖2的示范性實施例不同，圖7所示的根據本發明的另一實施例的顯示裝置1為一種底柵型，其中柵極62位于有機半導體層53、或51和52之下。因為柵極62阻擋了入射到絕緣基板10的下部分上的光，沒有形成獨立的光阻擋層。柵絕緣層63設置于柵極62和有機半導體層53、或51和52之間。柵絕緣層63可以用有機層、無機層或有機和無機層的雙層形成。
根據本示范性實施例，因為在形成有機半導體層53、或51和52之后僅形成了第一鈍化層71，所以有較少的機會由于化學品或等離子體而惡化有機半導體層53、或51和52的品質。第一鈍化層71可以通過噴墨方法形成于岸件41中，且第二鈍化層72可以形成于第一鈍化層71上。第二鈍化層72可以使用涂布方法采用有機層形成。或者，第二鈍化層72可以通過沉積方法用無機層形成。
根據本發明的薄膜晶體管應用于諸如LCD、OLED等的顯示裝置中。
OLED是使用響應施加于其的電信號而發光的有機材料的自發光裝置。在OLED中，堆疊了負電極層(像素電極)、空穴注入層、空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層和正電極層(相對電極)。根據本發明的薄膜晶體管的漏極電連接到負電極層以對其施加數據信號。
如上所述，根據本發明，提供有一種包括具有均勻電特性的薄膜晶體管的顯示裝置。
另外，提供有一種制造包括具有均勻電特性的薄膜晶體管的顯示裝置的方法。
雖然已經顯示和描述了本發明的幾個示范性實施例，然而本領域的一般技術人員可以理解在不脫離其范圍由權利要求和其等同物所界定的本發明的原理和精神的情況下，可以在這些示范性實施例中進行變化。
本申請要求于2005年9月21日提交的韓國專利申請No.2005-0087520的優先權和所有權益，其全文引入于此以作參考。
權利要求
1.一種顯示裝置，包括絕緣基板；形成于所述絕緣基板上的有機半導體層；源極；和漏極，其中所述源極和所述漏極夾置于所述絕緣基板和所述有機半導體層之間，且彼此分開以在其之間界定溝道區，所述溝道區偏置于其中形成所述有機半導體層的區域的一側。
2.根據權利要求1所述的顯示裝置，還包括形成于所述源極和漏極上的岸件，所述岸件形成暴露所述溝道區的開口，其中形成所述溝道區以偏置于所述開口的一側，且所述有機半導體層形成于所述開口中。
3.根據權利要求1所述的顯示裝置，其中在形成所述有機半導體層的區域中，所述源極和漏極基本彼此平行延伸，且在垂直于從所述源極和漏極延伸的延伸線的延伸方向的方向上延伸。
4.根據權利要求1所述的顯示裝置，其中所述有機半導體層包括形成與岸件相鄰的周邊部分；和由所述周邊部分圍繞且高度低于所述周邊部分的凹形部分，且所述溝道區形成于所述周邊部分內。
5.根據權利要求4所述的顯示裝置，其中所述溝道區上方的所述周邊部分的表面基本是平的。
6.根據權利要求4所述的顯示裝置，其中所述源極和漏極由氧化銦錫或氧化銦鋅制成。
7.根據權利要求4所述的顯示裝置，其中所述有機半導體層或者由噴墨方法或者由蒸鍍方法形成。
8.根據權利要求4所述的顯示裝置，還包括光阻擋層，位于所述絕緣基板和所述源極之間以及所述絕緣基板和所述漏極之間，與所述有機半導體層對應；和覆蓋所述光阻擋層的層間絕緣層。
9.根據權利要求8所述的顯示裝置，還包括覆蓋所述有機半導體層的有機絕緣層；和形成于所述有機絕緣層上的柵極。
10.根據權利要求1所述的顯示裝置，還包括位于所述絕緣基板和所述源極之間以及所述絕緣基板和所述漏極之間的柵極；和覆蓋所述柵極的柵絕緣層。
11.一種顯示裝置，包括絕緣基板；形成于所述絕緣基板上的有機半導體層；以及夾置于所述絕緣基板和所述有機半導體層之間的源極和漏極，其中，所述漏極從一個方向延伸以在形成所述有機半導體層的區域中在寬度上擴展，所述源極從另一個方向延伸且沿所述漏極的周邊并從所述漏極的周邊分開形成；且被界定為形成于所述源極和所述漏極之間的間隙的溝道區偏置于其中形成有機半導體層的區域的內部或者外部。
12.根據權利要求11所述的顯示裝置，還包括形成于所述源極和所述漏極上的岸件，所述岸件形成暴露所述溝道區的開口，其中形成所述溝道區以偏置于所述開口的內部或外部，且所述有機半導體層形成于所述開口中。
13.根據權利要求12所述的顯示裝置，其中所述溝道區位于形成于所述岸件和所述漏極之間的空間的至少一部分中。
14.根據權利要求12所述的顯示裝置，其中所述有機半導體層包括形成與所述岸件相鄰的周邊部分；和由所述周邊部分圍繞且高度低于所述周邊部分的凹形部分，且所述溝道區形成于所述周邊部分的至少一部分中。
15.根據權利要求14所述的顯示裝置，其中所述溝道區上方的所述周邊部分的表面基本是平的。
16.根據權利要求14所述的顯示裝置，其中所述源極和漏極由氧化銦錫或氧化銦鋅制成。
17.根據權利要求14所述的顯示裝置，還包括光阻擋層，位于所述絕緣基板和所述源極之間以及所述絕緣基板和所述漏極之間，與所述有機半導體層對應；和覆蓋所述光阻擋層的層間絕緣層。
18.根據權利要求17所述的顯示裝置，還包括覆蓋所述有機半導體層的有機絕緣層；和形成于所述有機絕緣層上的柵極。
19.一種顯示裝置，包括絕緣基板；彼此分開以界定溝道區的源極和漏極；暴露所述源極的至少一部分和所述漏極的至少一部分且圍繞所述溝道區的岸件；以及形成于所述岸件中的有機半導體層，對應于所述溝道區的有機半導體層的表面是平的。
20.根據權利要求19所述的顯示裝置，其中所述有機半導體層包括形成與所述岸件相鄰的周邊部分；和由所述周邊部分圍繞且高度低于所述周邊部分的凹形部分，且所述溝道區在所述周邊部分的至少一部分中對應于所述周邊部分形成。
21.根據權利要求20所述的顯示裝置，其中所述有機半導體層包括形成與所述岸件相鄰的周邊部分；和由所述周邊部分圍繞且高度低于所述周邊部分的凹形部分，且所述溝道區形成于所述凹形部分的至少一部分中。
22.根據權利要求20所述的顯示裝置，其中所述漏極在對應于所述凹形部分的區域中形成，且所述源極沿所述漏極的周邊且對應于所述周邊部分形成。
23.根據權利要求22所述的顯示裝置，其中所述漏極延伸入所述周邊部分中。
24.根據權利要求22所述的顯示裝置，其中所述源極延伸入所述凹形部分中。
25.一種制造顯示裝置的方法，包括制備絕緣基板；形成彼此分開來在其之間界定溝道區的源極和漏極；形成暴露所述源極的至少一部分和所述漏極的至少一部分且圍繞所述溝道區的岸件；和在所述岸件中形成有機半導體層，對應于所述溝道區的所述有機半導體層的表面基本是平的。
26.根據權利要求25的制造顯示裝置的所述方法，其中所述有機半導體層包括形成與所述岸件相鄰的周邊部分；和由所述周邊部分圍繞且高度低于所述周邊部分的凹形部分。
27.根據權利要求26的制造顯示裝置的所述方法，其中所述源極和漏極如此形成，從而所述溝道區位于所述周邊部分的至少一部分中。
28.根據權利要求26的制造顯示裝置的所述方法，其中所述源極和漏極如此形成，從而所述溝道區位于所述凹形部分的至少一部分中。
29.根據權利要求26的制造顯示裝置的所述方法，其中所述漏極在對應于所述凹形部分的區域中形成，且源極沿所述漏極的周邊且對應于所述周邊部分形成。
30.根據權利要求29的制造顯示裝置的所述方法，其中所述漏極延伸入所述周邊部分中。
31.根據權利要求29的制造顯示裝置的所述方法，其中所述源極延伸入所述凹形部分中。
32.根據權利要求25的制造顯示裝置的所述方法，其中所述有機半導體層或者由噴墨方法或者由蒸鍍方法形成。
33.根據權利要求25的制造顯示裝置的所述方法，還包括使用噴墨方法在所述有機半導體層上形成有機絕緣層；以及在所述有機絕緣層上形成柵極。
34.根據權利要求25的制造顯示裝置的所述方法，還包括形成光阻擋層，所述光阻擋層位于所述絕緣基板和所述源極之間以及所述絕緣基板和所述漏極之間，與所述有機半導體層對應；和形成覆蓋所述光阻擋層的層間絕緣層。
35.根據權利要求25的制造顯示裝置的所述方法，還包括在所述絕緣基板和所述源極之間以及所述絕緣基板和所述漏極之間形成柵極；和形成覆蓋所述光阻擋層的柵絕緣層。
36.根據權利要求35的制造顯示裝置的所述方法，還包括使用噴墨方法在所述有機半導體層上形成鈍化層。
全文摘要
本發明公開了一種顯示裝置及其制造方法。所述顯示裝置包括絕緣基板；形成于所述絕緣基板上的有機半導體層；源極；和漏極，其中所述源極和所述漏極夾置于所述絕緣基板和所述有機半導體層之間，且從彼此分開以在其之間界定溝道區，所述溝道區偏置于其中形成所述有機半導體層的區域的一側。
文檔編號G02F1/1368GK1937276SQ20061013890
公開日2007年3月28日 申請日期2006年9月21日 優先權日2005年9月21日
發明者李容旭, 金洙真, 吳俊鶴 申請人:三星電子株式會社