CN1819299A - 薄膜晶体管、包括薄膜晶体管的平板显示器以及制造薄膜晶体管和平板显示器的方法 - Google Patents

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Abstract

披露一种提供与半导体层形成图案相同的结果的具有转变区域的薄膜晶体管、一种具有薄膜晶体管的平板显示器和一种用于制造薄膜晶体管和平板显示器的方法。薄膜结构包括门电极；源电极和漏电极，每个电极与门电极隔离；以及连接到源电极和漏电极上的有机半导体层。有机半导体层包括具有不同于沟道区周围的晶体结构的晶体结构的转变区域。

Description

薄膜晶体管、包括薄膜晶体管的平板显示器 以及制造薄膜晶体管和平板显示器的方法
技术领域
本发明涉及一种薄膜晶体管(TFT)、具有TFT的平板显示器以及用于制造TFT和平板显示器的方法，并且更特别是本发明涉及一种薄膜晶体管(TFT)，该薄膜晶体管在有机半导体层内具有转变区域，这提供与有机半导体层形成图案的方法相同的结果，本发明还涉及具有TFT的平板显示器和制造TFT和平板显示器的方法。
背景技术
薄膜晶体管(TFT)在平板显示器中用作控制每个像素的操作的转换元件或者用作操作像素的驱动元件。TFT包括液晶显示元件、有机电致发光元件以及无机发光显示元件。
TFT包括有源层，有源层具有源区和充满高浓度杂质的漏区以及形成在源区和漏区之间的沟道区。TFT还包括形成在面向沟道区的衬底预定区域上的门电极，并且门电极与有源层隔离。TFT还包括连接到源区上的源电极和连接到漏区上的漏电极。
平板显示器变得更薄，并且需要具有柔性。
为了制造具有柔性的更薄的平板显示器，塑料衬底代替玻璃衬底用作平板显示器的衬底。在使用塑料衬底时，不能在平板显示器的制造中进行高温热加工。因此，在使用传统多晶硅薄膜晶体管制造平板显示器中存在困难。
为了克服所述问题，已经采用有机半导体。有机半导体可在制造相对便宜的薄膜晶体管(TFT)的低温热加工中形成。
但是，对于有机半导体层形成图案来说不能使用光刻方法。换言之，图案形成在形成有源沟道的有机半导体层上。如果对于在有机半导体层上形成图案来说使用湿式和干式蚀刻方法的组合方法，将损坏有机半导体。
因此，需要一种新型的有机半导体形成图案的方法。
发明内容
一个实施例涉及一种薄膜晶体管，包括：
门电极；
源电极和漏电极，每个电极与门电极隔离；以及
与门电极隔离并连接到源电极和漏电极的有机半导体层；
其中有机半导体层包括围绕至少沟道区的转变区域，转变区域具有不同于其它区域的晶体结构。
在一个方面，转变区域的晶体尺寸小于其它区域的晶体尺寸。
在另一方面，转变区域具有低于其它区域的电流流动性。
在又一方面，转变区域通过在形成转变区域的预定区域上照射光来形成。
在再一方面，转变区域通过在形成转变区域的预定区域上进行热处理来形成。
在另一方面，转变区域包括围绕至少沟道区的闭合曲线形状的边界。
在另一方面，转变区域包括形成在至少一对大致平行的线上的边界，其中至少沟道区定位在大致平行线之间。
在另一方面，转变区域包括大致平行于连接源区、沟道区和漏区的线的边界。
在另一方面，形成覆盖门电极的隔离层，并且有机半导体层形成在隔离层上。
另一实施例涉及一种覆盖门电极的隔离层，其中源电极和漏电极各自形成在隔离层上；
覆盖隔离层、源电极和漏电极的无源层，其中无源层在源电极或漏电极之上具有开口，其中有机半导体层形成在无源层上。
在另一方面，源电极和漏电极各自形成在衬底上，并且有机半导体层形成在衬底上，以便覆盖源电极和漏电极。
在又一方面，有机半导体层形成在衬底上，并且源电极和漏电极各自形成在有机半导体层上。
在再一方面，有机半导体层包括至少一种戊省、丁省、蒽、荼、α-6-噻吩、α-4-噻吩、二萘嵌苯及其衍生物、红荧烯及其衍生物、晕苯及其衍生物、二萘嵌苯四羧酸二酰亚胺及其衍生物、芘四羧酸酐及其衍生物、α-5-噻吩的寡噻吩及其衍生物、包括金属的酞花青及其衍生物、不包括金属的酞花青及其衍生物、萘四羟基二酰亚胺及其衍生物、萘四羟基二酐及其衍生物、均苯四酸二酐及其衍生物、均苯四酸二酰亚胺及其衍生物、含有噻吩的共轭聚合物及其衍生物以及含有芴的聚合物及其衍生物。
另一实施例涉及一种平板显示器，包括：
衬底；
至少一个薄膜晶体管，每个薄膜晶体管形成在衬底上，并且包括门电极、源电极和漏电极，每个电极与门电极隔离，以及连接到源电极和漏电极上并且与门电极隔离的有机半导体；以及
电连接到薄膜晶体管的至少一个源电极和漏电极上的像素电极，
其中有机半导体层包括围绕有机半导体的至少沟道区的转变区域，其中转变区域具有不同于有机半导体层的其它区域的晶体结构。
在一个方面，转变区域的晶体尺寸小于其它区域的晶体尺寸。
在另一方面，转变区域具有低于其它区域的电流流动性。
在又一方面，转变区域通过在形成转变区域的运动区域照射光来形成。
在再一方面，转变区域通过在形成转变区域的预定区域上进行热处理。
在另一方面，转变区域包括围绕至少沟道区的闭合曲线形状的边界。
在另一方面，转变区域包括形成在至少一对大致平行的线上的边界，其中沟道区定位在大致平行的线之间。
在另一方面，转变区域包括大致平行于连接源区、沟道区和漏区的线的边界。
在另一方面，形成覆盖门电极的隔离层，并且有机半导体形成在隔离层上。
另一实施例涉及一种覆盖门电极的隔离层，其中，源电极和漏电极各自形成在隔离层上；
覆盖隔离层、源电极和漏电极的无源层，其中无源层在源电极或漏电极之上具有开口，其中有机半导体层形成在无源层上。
在另一方面，源电极和漏电极各自形成在衬底上，并且有机半导体层形成在衬底上，以便覆盖源电极和漏电极。
在又一方面，有机半导体层形成在衬底上，并且源电极和漏电极各自形成在有机半导体层上。
在再一方面，有机半导体层包括至少一种戊省、丁省、蒽、荼、α-6-噻吩、α-4-噻吩、二萘嵌苯及其衍生物、红荧烯及其衍生物、晕苯及其衍生物、二萘嵌苯四羧酸二酰亚胺及其衍生物、芘四羧酸酐及其衍生物、α-5-噻吩的寡噻吩及其衍生物、包括金属的酞花青及其衍生物、不包括金属的酞花青及其衍生物、萘四羟基二酰亚胺及其衍生物、萘四羟基二酐及其衍生物、均苯四酸二酐及其衍生物、均苯四酸二酰亚胺及其衍生物、含有噻吩的共轭聚合物及其衍生物以及含有芴的聚合物及其衍生物。
另一实施例涉及一种制造薄膜晶体管的方法，薄膜晶体管包括门电极、源电极和漏电极，每个电极与门电极隔离，以及与门电极隔离并且连接到源电极和漏电极上的有机半导体层。
该方法包括用光照射围绕有机半导体层的至少沟道区的区域，其中有机半导体层的传导性减小。
在一个方面，有机半导体层用激光照射。
在另一方面，有机半导体层用紫外线照射。
在又一方面，有机半导体层包括至少一种戊省、丁省、蒽、荼、α-6-噻吩、α-4-噻吩、二萘嵌苯及其衍生物、红荧烯及其衍生物、晕苯及其衍生物、二萘嵌苯四羧酸二酰亚胺及其衍生物、芘四羧酸酐及其衍生物、α-5-噻吩的寡噻吩及其衍生物、包括金属的酞花青及其衍生物、不包括金属的酞花青及其衍生物、萘四羟基二酰亚胺及其衍生物、萘四羟基二酐及其衍生物、均苯四酸二酐及其衍生物、均苯四酸二酰亚胺及其衍生物、含有噻吩的共轭聚合物及其衍生物以及含有芴的聚合物及其衍生物。
另一实施例涉及一种制造薄膜晶体管的方法，薄膜晶体管包括门电极、源电极和漏电极，每个电极与门电极隔离，以及与门电极隔离并且连接到源电极和漏电极上的有机半导体层；
该方法包括在形成有机半导体层之后，在至少靠近有机半导体的沟道区的有机半导体层上进行热处理，其中有机半导体的传导性减小。
在一个方面，有机半导体层包括至少一种戊省、丁省、蒽、荼、α-6-噻吩、α-4-噻吩、二萘嵌苯及其衍生物、红荧烯及其衍生物、晕苯及其衍生物、二萘嵌苯四羧酸二酰亚胺及其衍生物、芘四羧酸酐及其衍生物、α-5-噻吩的寡噻吩及其衍生物、包括金属的酞花青及其衍生物、不包括金属的酞花青及其衍生物、萘四羟基二酰亚胺及其衍生物、萘四羟基二酐及其衍生物、均苯四酸二酐及其衍生物、均苯四酸二酰亚胺及其衍生物、含有噻吩的共轭聚合物及其衍生物以及含有芴的聚合物及其衍生物。
另一实施例涉及一种制造平板显示器的方法，包括：
形成薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括形成在衬底上的门电极；源电极和漏电极，每个电极与门电极隔离；以及与门电极隔离并连接到源电极和漏电极上的有机半导体层；以及
形成电连接到薄膜晶体管的一个源电极和漏电极上的像素电极，
该方法包括用光照射有机半导体层的至少沟道区周围的区域，其中有机半导体层的传导性减小。
在一个方面，有机半导体层用激光照射。
在另一方面，有机半导体层用紫外线照射。
在又一方面，有机半导体层包括至少一种戊省、丁省、蒽、荼、α-6-噻吩、α-4-噻吩、二萘嵌苯及其衍生物、红荧烯及其衍生物、晕苯及其衍生物、二萘嵌苯四羧酸二酰亚胺及其衍生物、芘四羧酸酐及其衍生物、α-5-噻吩的寡噻吩及其衍生物、包括金属的酞花青及其衍生物、不包括金属的酞花青及其衍生物、萘四羟基二酰亚胺及其衍生物、萘四羟基二酐及其衍生物、均苯四酸二酐及其衍生物、均苯四酸二酰亚胺及其衍生物、含有噻吩的共轭聚合物及其衍生物以及含有芴的聚合物及其衍生物。
另一实施例涉及一种制造平板显示器的方法，包括：
形成薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括形成在衬底上的门电极；源电极和漏电极，每个电极与门电极隔离，以及与门电极隔离并且连接到源电极和漏电极上的有机半导体层；以及
形成电连接到薄膜晶体管的一个源电极和漏电极上的像素电极，
该方法包括在形成有机半导体层之后，在至少靠近有机半导体层的沟道区的有机半导体层上进行热处理，其中有机半导体的传导性减小。
在一个方面中，有机半导体层包括至少一种戊省、丁省、蒽、荼、α-6-噻吩、α-4-噻吩、二萘嵌苯及其衍生物、红荧烯及其衍生物、晕苯及其衍生物、二萘嵌苯四羧酸二酰亚胺及其衍生物、芘四羧酸酐及其衍生物、α-5-噻吩的寡噻吩及其衍生物、包括金属的酞花青及其衍生物、不包括金属的酞花青及其衍生物、萘四羟基二酰亚胺及其衍生物、萘四羟基二酐及其衍生物、均苯四酸二酐及其衍生物、均苯四酸二酰亚胺及其衍生物、含有噻吩的共轭聚合物及其衍生物以及含有芴的聚合物及其衍生物。
附图说明
参考附图，通过详细描述示例性实施例，将更加清楚本发明的所述和其它特征和优点，附图中：
图1是按照一个实施例的薄膜晶体管截面图；
图2是图1的薄膜晶体管的截面图，表示按照一个实施例制造的薄膜晶体管的方法；
图3是图1的薄膜晶体管的截面图，表示按照另一实施例制造的薄膜晶体管的方法；
图4-17是表示转变区域的不同图案的视图；
图18-21是按照本发明具有不同层压结构的薄膜晶体管的截面图；以及
图22是具有图1的薄膜晶体管的有机发光显示器的截面图。
具体实施方式
现在更加完整地参考其中表示示例性实施例的附图，描述本发明。
图1是按照一个实施例的薄膜晶体管(TFT)的截面图。如图1所示，TFT10和10’形成在衬底11上。柔性衬底可用作衬底11。即，塑料衬底可用作衬底11。但是，当前实施例不局限于塑料衬底的使用。任何衬底可用作衬底11，例如由玻璃和金属材料制成的具有预定厚度的柔性衬底。
如图1所示，TFT10和10’形成在衬底11上，并且彼此临近。同样，TFT10和10’具有大致相同的结构。此后，说明TFT10的结构。
具有预定图案的门电极12形成在衬底11上，并且门电极隔离层13形成为覆盖门电极12。源电极和漏电极14各自形成在门电极隔离层13上。如图1所示，源电极和漏电极14可形成为与门电极12的预定部分重叠。但是，当前实施例不局限于具有与门电极12重叠的源电极和漏电极14。有机半导体层15形成在源电极和漏电极14上，以便覆盖TFT10的整个表面。
有机半导体层15包括源区和漏区15b以及连接源区和漏区15b的沟道区15a。n型有机半导体或p型有机半导体可用作有机半导体层15。同样，n式杂质或p式杂质可掺入源区和漏区15b。
有机半导体层15通过使用有机半导体材料来形成，该材料包括戊省、丁省、蒽、荼、α-6-噻吩、α-4-噻吩、二萘嵌苯及其衍生物、红荧烯及其衍生物、晕苯及其衍生物、二萘嵌苯四羧酸二酰亚胺及其衍生物、芘四羧酸酐及其衍生物、α-5-噻吩的寡噻吩及其衍生物、包括金属(例如Cu、Pt等)的酞花青及其衍生物、不包括金属(例如Cu、Pt等)的酞花青及其衍生物、萘四羟基二酰亚胺及其衍生物、萘四羟基二酐及其衍生物、均苯四酸二酐及其衍生物、均苯四酸二酰亚胺及其衍生物、含有噻吩的共轭聚合物及其衍生物以及含有芴的聚合物及其衍生物。
如图1所示，有机半导体层15在TFT10和10’上完全发，以便覆盖TFT10和TFT10’的整个表面。因此，如果不对有机半导体层15形成图案，可以在TFT10和10’之间形成串扰。
为了防止TFT10和10’之间形成串扰，在当前实施例中，转变区域15c形成在TFT10和10’之间。转变区域15c是进行转变以便具有不同于有机半导体层15的其它区域的晶体结构的有机半导体层15的预定区域。
考虑到单个TFT10，转变区域15c围绕至少沟道区15a形成。转变区域15c提供等同于有机半导体层15形成图案的结果。
半导体层15的预定区域进行分解、相变或光氧化，以便形成转变区域15c。即，通过分解、相变或光氧化，预定区域的晶体结构变化。在一个实施例中，有机半导体层15的预定区域通过光照射，以便改变有机半导体层15的预定区域的晶体结构，如图2和3所示。
图2是用于表示通过用激光照射有机半导体层15的预定区域来形成转变区域15c的方法的薄膜晶体管的截面图，并且图3是用于表示通过用紫外线(UV)照射有机半导体层15的预定区域来形成转变区域15c的方法的薄膜晶体管的截面图。
如图2所示，如果用激光照射有机半导体层15的预定区域，预定区域的晶体结构通过激光局部产生的热烈改变。即，由激光产生的热烈使得预定区域的晶体结构分解、光氧化或相变，以不同于有机半导体层15的其它区域(例如具有更小的晶体尺寸)。
如图3所示，具有屏蔽部分41和开口部分42的掩模40在预定空腔内布置在TFT10和10’之上，并且用光照射掩模40。开口部分42将照射的UV线透过到有机半导体层15的预定区域，并且屏蔽部分41阻挡UV线照射到有机半导体层15。有机半导体层15的预定区域暴露于UV线，并且预定区域的晶体结构通过分解、相变或光氧化来改变。预定区域的晶体结构变得不同于有机半导体层15的其它区域的晶体结构。
由所述方法形成的转变区域15c的一个特征变得不同于半导体层15的其它区域。即，转变区域15c的晶体尺寸变得小于其它区域的晶体。
转变区域15c形成在有机半导体层15上，以便阻挡TFT10和10’之间的串扰。
有机半导体层15内有机材料的分解造成电阻增加。即，当有机半导体层15内的有机材料的晶体尺寸变得更小时，分解的有机材料的电阻增加。因此，分解的有机材料变为传送载体的阻抗。因此，分解的有机材料提供与有机半导体层形成图案相同的结果，以便在相邻的TFT之间阻挡载体传递。
在激光指向有机半导体层15的预定区域之后，预定区域的载体流动性显著减小。这在Applied Phusics Letters，第85卷，1377-1379页，2004中由J.Ficker披露(此后称为“Fisher”)。
在一个实施例中，Ficker的方法用于获得与有机半导体层15形成图案相同的结果。即，激光局部指向有机半导体层15的预定区域，以便形成转变层15c。转变层15c阻挡相邻TFT之间载体传递。转变层15c提供与有机半导体层15形成图案相同的结果。
转变层15c可通过Ficker方法以外的其它方法来形成。
公知的是如果热量施加到以正常温度蒸发的戊省层时，当温度变成大约60℃时，戊省层的可结晶性最大，并且晶粒的尺寸变得较小，并且当温度增加到80℃以上时，戊省层的表面粗糙度增加(Rongbin，Ye，Jpn.J.App1.Phys.Vol.42(2003)，PP4473-4475)。
另外，已经披露的是由于在90℃下退火阿尔法-6噻嗯(a-6T)调整形态，元件的特性变得退化。(F.Dinelli Synthetic Metals146，pp 373-376，2004)。此外，如果在高温下退火聚3-已基噻吩，聚3-已基噻吩容易氧化，并且工件中元件特性变得退化(Brains A.Mattieset.Al，Mat，Res，Soc，Symp.Proc.Vol.771(2003)，L10.35.1)。
根据所述事实，转变区域15c可通过在有机半导体层的预定区域上局部进行热处理来形成。即，如果与有机半导体层15的转变层15c相对应的区域进行局部热处理，有机半导体层15的区域转变，使得转变区域15c具有退化的特性，即具有较低的载体流动性。
局部热处理可通过用例如UV线的光照射有机半导体层15的预定区域来进行。但是，对于热处理来说，当前实施例不局限于用光照射转变层15c。局部热处理可以通过将加热线图案布置在衬底11之下以便加热有机半导体层15c的预定区域来进行。
转变区域可形成为使其形成不同图案。
图4-17表示按照当前实施例转变区域的不同图案。
在图4-17中，12a表示传递门电极信号的门电极12的门电极线，并且数据线14a连接到源电极/漏电极14之一上。
图4-7表示具有围绕沟道区15a的边界的闭合曲线形状的转变区域15c。如图4和6所示，边界的闭合曲线形状可形成为具有预定厚度。同样，转变区域15c形成为具有内部边界的闭合曲线形状，以便在沟道区15a的外部形成转变区域15c，如图5和7所示。
转变区域15c的边界可与门电极12的预定部分重叠，如图4和5所示。同样，转变区域15c的边界可形成在门电极12的外部区域上，如图6和7所示。转变区域15c的边界可布置在门电极线12a的内侧，如图4和5所示，并且转变区域15c的边界布置在门电极线12a的外部，如图6和7所示。
如图8-15所示，转变区域15c的边界可形成在一对大致平行的线上，并且沟道区15a位于大致平行的线之间。
如图8、10、12和14所示，转变区域15c可形成为具有预定厚度的线形。另外，转变区域15c可形成在沟道区15a外部的整个区域上，并且两个转变区域15c的内部边界大致相互平行，如图9、11、13-15所示。
一对大致平行的线可大致平行于门电极线12a，如图8-11所示。另外，一对大致平行的线可大致平行于源电极/漏电极14的多个线之一，如图12-15所示。
转变区域15c可横过门电极12形成在门电极线12a内侧，如图8和9所示。同样，转变区域15c可形成在门电极线12a的外侧，并且在门电极12的外侧，如图10和11所示。
另外，转变区域12可形成为具有横过源电极/漏电极14的内部边界，如图12和13所示，并且转变区域15c形成在源电极/漏电极14的外侧，如图14和15所示。
如图16和17所示，转变区域15c可形成在两对大致平行的线上。沟道区15a位于形成在两对大致平行的线上的转变区域15c之间。两对大致平行的线之一可大致平行于门电极线12a，并两对大致平行的线的另一个大致平行于源电极/漏电极14的一个14a线。如图16所示，转变区域15c可横过门电极12和源电极/漏电极14形成。同样，转变区域15c可形成在门电极15和源电极/漏电极14外侧上，如图17所示。
如图4-17所示，转变区域15c还包括大致平行连接源区/漏区15b和沟道区15a的线的线。因此，沟道区15a的宽度可以通过转变区域15c来改变，以便更加接近设计宽度，或者所需宽度。
薄膜晶体管(TFT)可具有图1所示的层压结构以外的不同的层压结构。
图18是按照一个实施例具有层压结构的薄膜晶体管的视图。如图18所示，门电极隔离层13形成在衬底11上，并且有机半导体层15形成在门电极隔离层13上。在形成有机半导体层15之后，源电极/漏电极14形成在有机半导体层15上。用光照射有机半导体层15的预定区域，以便在源电极/漏电极形成在有机半导体层15之前形成转变区域15c。
图19是表示具有另一层压结构的薄膜晶体管的视图。如图19所示，无源层17另外形成在有机半导体层15上。无源层17覆盖源电极/漏电极14和14’。无源层17包括开口单元17a和17a’。沟道区15a和15a’形成在开口单元17和17a’上。
对于形成无源层17来说，可以使用有机材料、无机材料或两种材料。无机材料包括例如SiO2、SiNx、Al2O3、TiO2、Ta2O5、HfO2、ZrO2、BST((Ba，Sr)TiO3)以及PZT((Pb，Zr)TiO3)。同样，有机材料可包括例如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)以及PS(聚苯乙烯)的常用聚合物、具有苯酚族的聚合物衍生物、丙烯酸聚合物、酰亚胺聚合物、芳基乙醚聚合物、酰胺聚合物、氟化聚合物、p-二甲苯聚合物、乙烯基醇聚合物或者任何这些物质的混合物。同样，可以使用无机-有机层压层。
可以在靠近无源层17的有机半导体层15的最上面层上实施例如OTS(八癸基三甲氧基硅烷)和HMDS(六甲基二硅氮烷)的SAM方法(用于形成自组装单层的传统方法)并且通过使用氟化聚合物薄膜或常用聚合物薄膜在最上面层上实施涂覆方法。
图20是按照另一实施例具有交错结构的薄膜晶体管(TFT)的视图。
如图20所示，源电极/漏电极14和14’形成在衬底11上，并且有机半导体层15形成在源电极/漏电极14和14，上。有机半导体层15覆盖源电极/漏电极14和14’。门电极隔离层13形成在有机半导体层5上，并且门电极12和12’形成在面向沟道区15a和15a’的地方。
转变区域15c形成在有机半导体层15的TFT10和10’之间的预定区域上。
因此，在衬底11上形成源电极/漏电极14和14’有机形成用于覆盖源电极/漏电极14和14’的有机半导体层15之后，实施用光照射或者热处理，以便形成转变区域15c。
但是，源电极/漏电极14和14’可在衬底11上形成有机半导体层15之后形成，如图21所示。在这种情况下，在衬底11上形成有机半导体层15之后并在形成源电极/漏电极14和14，之前，实施用光照射或热处理。
在靠近图20和21的薄膜晶体管的有机半导体层15的最上面层上实施包括OTS和HMD的SAM方法。同样，图20和21的薄膜晶体管的最上面层可涂覆氟化聚合物薄膜或常用聚合物薄膜。
所述的转变区域15c可用于薄膜晶体管的不同结构。
所述的薄膜晶体管(TFT)可包括在例如有机发光显示器和液晶显示器(LCD)的平板显示器内。
图22是具有按照实施例的薄膜晶体管的有机覆盖显示器的视图。
图23表示包括在有机发光显示器内的子像素之一。子像素包括作为自发光元件的有机发光二极管(OLED)、至少一中薄膜晶体管和另外的电容器(未示出)。
按照从有机发光二极管(OLED)发出的颜色，有机发光显示器具有不同像素图案。在一个实施例中，有机发光显示器包括用于红色、绿色和蓝色的像素。
如图22所示，红色、绿色和蓝色的每个子像素包括TFT和OLED。TFT可以是所述的TFT之一。但是，当前实施例不局限于所述TFT。子像素可具有薄膜晶体管的不同结构。
如图22所示，薄膜晶体管(TFT)20形成在隔离衬底21上。
TFT20包括在衬底21上具有预定图案的门电极22、形成在门电极隔离层23上的源电极/漏电极24，并且有机半导体层25形成在源电极/漏电极24上。
有机半导体层25包括源/漏区25b、连接源/漏区25b的沟道区25a和转变区域25c。转变区域25c与图1-21所示的转变区域15c相同，因此省略转变区域25c的详细描述。
在形成有机半导体层25之后，形成无源层28，以便覆盖TFT20。无源层28可通过使用有机材料(例如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PS(聚苯乙烯)、具有一个或多个苯酚族的聚合物衍生物、丙烯酸聚合物、酰亚胺聚合物、芳基乙醚聚合物、酰胺聚合物、氟化聚合物、p-二甲苯聚合物或者乙烯基醇聚合物)、无机材料(例如SiO2、SiNx、Al2O3、TiO2、Ta2O5、HfO2、ZrO2、BST或PZT)或者有机和无机材料的混合物形成为单层或者多层。
像素电极31形成在无源层28上，并且像素限定层29形成在像素电极31上。像素电极31是OLED30的电极之一。预定开口单元29a形成在像素限定层29上，并且接着形成OLED30的有机发光层32。
OLED30通过按照电流发射红色、绿色和蓝色来显示预定图形信息。OLED30包括连接到TFT20的源电极/漏电极24、形成为覆盖整个像素和有机发光层32的计数电极33之一上的像素电极31。
像素电极34和计数电极33通过有机发光层32隔离。在使用小分子有机层的情况下，有机发光层32可形成为单个结构或者包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EML)、电阻传输层(ETL)以及电子注入层(EIL)的复杂结构。酞花青铜(CuPc)，N，N’-Di(荼-1-y1)-N，N’-二苯基-对二氨基联苯(NPB)以及tris-8-羟基醌铝(Alq3)可用作有机材料。小分子有机层通过真空蒸发方法形成。
在使用聚合物有机层的情况下，有机发光层32包括HTL和EML。PEDOT(聚乙烯二羟噻吩)用于HTL，并且包括聚-亚苯基乙烯撑(PPV)或者聚芴的聚合物有机材料用于EML。屏幕印刷或喷墨印刷方法可用于形成有机发光层32。
但是有机层不局限于通过所述方法和材料形成。可采用不同的实施例来形成有机层。
像素电极31用作阳极电极并且计数电极33用作阴极电极。但是，多个像素电极31和计数电极33可以转换。
但是，当前实施例不局限于具有所述的结构。有机发光显示器的不同结构可用于本发明。
在液晶显示器(LCD)的情况下，底部对准层(未示出)形成为覆盖像素电极31，从而制造LCD的底部衬底。
当前实施例的TFT可各自装备一个或多个子像素，如图22所示。同样，当前实施例的TFT可装备驱动器电路(未示出)或不复制图像的其它电路。
柔性塑料衬底最好用作用于有机电致发光显示器的衬底21。
如上所述，通过当前实施例的转换区域，TFT不同于相邻的TFT。在当前实施例中，具有不同晶体尺寸的转换区域形成在TFT之间的有机半导体层上。这给出与有机半导体层形成图案相同的结果。因此，对于制造当前实施例的TFT来说不进行复杂的形成图案方法。
同样，对于制造当前实施例的TFT来说不需要干式蚀刻方法或湿式蚀刻方法。因此，减小有源沟道的性能退化。
同样，由于不需要蚀刻，减小TFT的加工时间，并且改善TFT的加工效率。
此外，通过将沟道区与相邻TFT隔离，减小泄漏电流。
虽然参考示例性实施例特别表示和描述了当前实施例，本领域普通技术人员将理解到可以在形式和细节上进行不同变化，而不偏离由以下权利要求限定的当前实施例的精神和范围。

Claims (38)

1.一种薄膜晶体管，包括：
门电极；
源电极和漏电极，每个电极与门电极隔离；以及
与门电极隔离并连接到源电极和漏电极上的有机半导体层；
其中有机半导体层包括围绕至少沟道区的转变区域，转变区域具有不同于其它区域的晶体结构。
2.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，转变区域的晶体尺寸小于其它区域的晶体尺寸。
3.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，转变区域具有低于其它区域的电流流动性。
4.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，转变区域通过在形成转变区域的预定区域上照射光来形成。
5.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，转变区域通过在形成转变区域的预定区域上进行热处理来形成。
6.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，转变区域包括围绕至少沟道区的闭合曲线形状的边界。
7.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，转变区域包括形成在至少一对大致平行的线上的边界，其中至少沟道区定位在大致平行线之间。
8.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，转变区域包括大致平行于连接源区、沟道区和漏区的线的边界。
9.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，形成覆盖门电极的隔离层，并且有机半导体层形成在隔离层上。
10.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，还包括：
覆盖门电极的隔离层，其中源电极和漏电极各自形成在隔离层上；
覆盖隔离层、源电极和漏电极的无源层，其中无源层在源电极或漏电极之上具有开口，其中有机半导体层形成在无源层上。
11.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，源电极和漏电极各自形成在衬底上，并且有机半导体层形成在衬底上，以便覆盖源电极和漏电极。
12.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，有机半导体层形成在衬底上，并且源电极和漏电极各自形成在有机半导体层上。
13.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，有机半导体层包括至少一种戊省、丁省、蒽、荼、α-6-噻吩、α-4-噻吩、二萘嵌苯及其衍生物、红荧烯及其衍生物、晕苯及其衍生物、二萘嵌苯四羧酸二酰亚胺及其衍生物、芘四羧酸酐及其衍生物、α-5-噻吩的寡噻吩及其衍生物、包括金属的酞花青及其衍生物、不包括金属的酞花青及其衍生物、萘四羟基二酰亚胺及其衍生物、萘四羟基二酐及其衍生物、均苯四酸二酐及其衍生物、均苯四酸二酰亚胺及其衍生物、含有噻吩的共轭聚合物及其衍生物以及含有芴的聚合物及其衍生物。
14.一种平板显示器，包括：
衬底；
至少一个薄膜晶体管，每个薄膜晶体管形成在衬底上，并且包括门电极、源电极和漏电极，每个电极与门电极隔离，以及连接到源电极和漏电极上并且与门电极隔离的有机半导体；以及
电连接到薄膜晶体管的至少一个源电极和漏电极上的像素电极，
其中有机半导体层包括围绕有机半导体的至少沟道区的转变区域，其中转变区域具有不同于有机半导体层的其它区域的晶体结构。
15.如权利要求14所述的平板显示器，其特征在于，转变区域的晶体尺寸小于其它区域的晶体尺寸。
16.如权利要求14所述的平板显示器，其特征在于，转变区域具有低于其它区域的电流流动性。
17.如权利要求14所述的平板显示器，其特征在于，转变区域通过在形成转变区域的运动区域照射光来形成。
18.如权利要求14所述的平板显示器，其特征在于，转变区域通过在形成转变区域的预定区域上进行热处理。
19.如权利要求14所述的平板显示器，其特征在于，转变区域包括围绕至少沟道区的闭合曲线形状的边界。
20.如权利要求14所述的平板显示器，其特征在于，转变区域包括形成在至少一对大致平行的线上的边界，其中沟道区定位在大致平行的线之间。
21.如权利要求14所述的平板显示器，其特征在于，转变区域包括大致平行于连接源区、沟道区和漏区的线的边界。
22.如权利要求14所述的平板显示器，其特征在于，形成覆盖门电极的隔离层，并且有机半导体形成在隔离层上。
23.如权利要求14所述的平板显示器，其特征在于，还包括：
覆盖门电极的隔离层，其中，源电极和漏电极各自形成在隔离层上；
覆盖隔离层、源电极和漏电极的无源层，其中无源层在源电极或漏电极之上具有开口，
其中有机半导体层形成在无源层上。
24.如权利要求14所述的平板显示器，其特征在于，源电极和漏电极各自形成在衬底上，并且有机半导体层形成在衬底上，以便覆盖源电极和漏电极。
25.如权利要求14所述的平板显示器，其特征在于，有机半导体层形成在衬底上，并且源电极和漏电极各自形成在有机半导体层上。
26.如权利要求14所述的平板显示器，其特征在于，有机半导体层包括至少一种戊省、丁省、蒽、荼、α-6-噻吩、α-4-噻吩、二萘嵌苯及其衍生物、红荧烯及其衍生物、晕苯及其衍生物、二萘嵌苯四羧酸二酰亚胺及其衍生物、芘四羧酸酐及其衍生物、α-5-噻吩的寡噻吩及其衍生物、包括金属的酞花青及其衍生物、不包括金属的酞花青及其衍生物、萘四羟基二酰亚胺及其衍生物、萘四羟基二酐及其衍生物、均苯四酸二酐及其衍生物、均苯四酸二酰亚胺及其衍生物、含有噻吩的共轭聚合物及其衍生物以及含有芴的聚合物及其衍生物。
27.一种制造薄膜晶体管的方法，薄膜晶体管包括门电极；源电极和漏电极，每个电极与门电极隔离；以及与门电极隔离并且连接到源电极和漏电极上的有机半导体层。
该方法包括用光照射围绕有机半导体层的至少沟道区的区域，其中有机半导体层的传导性减小。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，有机半导体层用激光照射。
29.如权利要求27所述的方法，其特征在于，有机半导体层用紫外线照射。
30.如权利要求27所述的方法，其特征在于，有机半导体层包括至少一种戊省、丁省、蒽、荼、α-6-噻吩、α-4-噻吩、二萘嵌苯及其衍生物、红荧烯及其衍生物、晕苯及其衍生物、二萘嵌苯四羧酸二酰亚胺及其衍生物、芘四羧酸酐及其衍生物、α-5-噻吩的寡噻吩及其衍生物、包括金属的酞花青及其衍生物、不包括金属的酞花青及其衍生物、萘四羟基二酰亚胺及其衍生物、萘四羟基二酐及其衍生物、均苯四酸二酐及其衍生物、均苯四酸二酰亚胺及其衍生物、含有噻吩的共轭聚合物及其衍生物以及含有芴的聚合物及其衍生物。
31.一种制造薄膜晶体管的方法，薄膜晶体管包括门电极；源电极和漏电极，每个电极与门电极隔离，以及与门电极隔离并且连接到源电极和漏电极上的有机半导体层；
该方法包括在形成有机半导体层之后，在至少靠近有机半导体的沟道区的有机半导体层上进行热处理，其中有机半导体的传导性减小。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，有机半导体层包括至少一种戊省、丁省、蒽、荼、α-6-噻吩、α-4-噻吩、二萘嵌苯及其衍生物、红荧烯及其衍生物、晕苯及其衍生物、二萘嵌苯四羧酸二酰亚胺及其衍生物、芘四羧酸酐及其衍生物、α-5-噻吩的寡噻吩及其衍生物、包括金属的酞花青及其衍生物、不包括金属的酞花青及其衍生物、萘四羟基二酰亚胺及其衍生物、萘四羟基二酐及其衍生物、均苯四酸二酐及其衍生物、均苯四酸二酰亚胺及其衍生物、含有噻吩的共轭聚合物及其衍生物以及含有芴的聚合物及其衍生物。
33.一种制造平板显示器的方法，包括：
形成薄膜晶体管，薄膜晶体管包括形成在衬底上的门电极；源电极和漏电极，每个电极与门电极隔离；以及与门电极隔离并连接到源电极和漏电极上的有机半导体层；以及
形成电连接到薄膜晶体管的一个源电极和漏电极上的像素电极，
该方法包括用光照射有机半导体层的至少沟道区周围的区域，其中有机半导体层的传导性减小。
34.如权利要求33所述的方法，其特征在于，有机半导体层用激光照射。
35.如权利要求33所述的方法，其特征在于，有机半导体层用紫外线照射。
36.如权利要求33所述的方法，其特征在于，有机半导体层包括至少一种戊省、丁省、蒽、荼、α-6-噻吩、α-4-噻吩、二萘嵌苯及其衍生物、红荧烯及其衍生物、晕苯及其衍生物、二萘嵌苯四羧酸二酰亚胺及其衍生物、芘四羧酸酐及其衍生物、α-5-噻吩的寡噻吩及其衍生物、包括金属的酞花青及其衍生物、不包括金属的酞花青及其衍生物、萘四羟基二酰亚胺及其衍生物、萘四羟基二酐及其衍生物、均苯四酸二酐及其衍生物、均苯四酸二酰亚胺及其衍生物、含有噻吩的共轭聚合物及其衍生物以及含有芴的聚合物及其衍生物。
37.一种制造平板显示器的方法，包括：
形成薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括形成在衬底上的门电极；源电极和漏电极，每个电极与门电极隔离；以及与门电极隔离并且连接到源电极和漏电极上的有机半导体层；以及
形成电连接到薄膜晶体管的一个源电极和漏电极上的像素电极，
该方法包括在形成有机半导体层之后，在至少靠近有机半导体层的沟道区的有机半导体层上进行热处理，其中有机半导体的传导性减小。
38.如权利要求37所述的方法，其特征在于，有机半导体层包括至少一种戊省、丁省、蒽、荼、α-6-噻吩、α-4-噻吩、二萘嵌苯及其衍生物、红荧烯及其衍生物、晕苯及其衍生物、二萘嵌苯四羧酸二酰亚胺及其衍生物、芘四羧酸酐及其衍生物、α-5-噻吩的寡噻吩及其衍生物、包括金属的酞花青及其衍生物、不包括金属的酞花青及其衍生物、萘四羟基二酰亚胺及其衍生物、萘四羟基二酐及其衍生物、均苯四酸二酐及其衍生物、均苯四酸二酰亚胺及其衍生物、含有噻吩的共轭聚合物及其衍生物以及含有芴的聚合物及其衍生物。
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