CN1937276A - 显示装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示装置及其制造方法。所述显示装置包括：绝缘基板；形成于所述绝缘基板上的有机半导体层；源极；和漏极，其中所述源极和所述漏极夹置于所述绝缘基板和所述有机半导体层之间，且从彼此分开以在其之间界定沟道区，所述沟道区偏置于其中形成所述有机半导体层的区域的一侧。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示装置，且更具体而言，涉及一种包括有机半导体层的显示装置及其制造方法。
背景技术
平显示装置由于它们的诸如小型和重量轻的优点而使用日益广泛。这样的平显示装置包括液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器。两种装置包括其中设置薄膜晶体管的基板。例如，LCD包括液晶面板，该液晶面板具有其上形成薄膜晶体管的薄膜晶体管基板；其上形成滤色器层的滤色器基板；和夹置于薄膜晶体管基板和滤色器基板之间的液晶层。因为液晶面板是非发光装置，所以提供光的背光单元可以位于薄膜晶体管基板的背侧上。来自背光单元的光通过液晶面板的透射率通过液晶层的排列而调整。
这里，薄膜晶体管(TFT)用作控制和驱动每个像素的操作的开关和驱动装置。TFT包括通常由非晶硅和多晶硅制成的半导体层。对于半导体层应用有机半导体(OSC)是比较新和有前景的技术。因为OSC可以形成于室温和大气压，OSC提供了几个优点，比如制造成本的减少以及可以应用易受热影响的塑料。因此，应用了OSC的TFT显示了作为大屏幕、大规模生产的显示器的下一代驱动装置的潜力。
这样的OSC可以通过简单的喷墨方法形成，而不需进行比如旋涂、曝光等的显像工艺。当OSC通过这样的喷墨方法来形成时，需要一种围绕其中设置OSC的部分的岸件(bank)，且然后将有机半导体溶液注入由岸件形成的凹形中。
然而，在硬化之后，注入到岸件中的有机半导体溶液形成为其中心部分在高度上低于围绕的周边部分的形状。该效应是由于有机半导体溶液的蒸发速度不同引起的，蒸发速度在周边区域比中心区域快，由此使得周边区域比中心区域更厚。这样厚度的差异的缺点是具有非均匀电特性的有机薄膜晶体管。
发明内容
本发明的一个方面是提供一种包括具有均匀电特性的薄膜晶体管的显示装置。
另外，本发明的另一方面是提供一种制造包括具有均匀电特性的薄膜晶体管的显示装置的方法。
本发明的示范性实施例包括一种显示装置，其包括：绝缘基板；形成于绝缘基板上的有机半导体层；源极；和漏极，其中源极和漏极夹置于绝缘基板和有机半导体层之间。源极和漏极从彼此分开以在其之间界定沟道区。沟道区偏置于其中形成有机半导体层的区域的一侧。
根据本发明的示范性实施例，显示装置还包括形成于源极和漏极上的岸件。形成界定为岸件内部区域的开口，以暴露沟道区。形成沟道区以偏置于开口的一侧，且在开口中形成有机半导体层。
根据本发明的示范性实施例，在形成有机半导体层的区域中，源极和漏极基本彼此平行形成，且在基本垂直于从源极和漏极延伸的延伸线的延伸方向的方向上延伸。
根据本发明的示范性实施例，有机半导体层包括形成与岸件相邻的周边部分；和由周边部分围绕且高度低于周边部分的凹形部分，且沟道区形成于周边部分的至少一个区域内。
根据本发明的示范性实施例，周边区域的表面可以基本是平的。
根据本发明的示范性实施例，有机半导体层可以或者由喷墨方法或者由蒸镀方法形成。
根据本发明的示范性实施例，显示装置还可以包括光阻挡层，位于绝缘基板和源极之间以及绝缘基板和漏极之间，与有机半导体层对应。该示范性实施例还包括覆盖光阻挡层的层间绝缘层。
根据本发明的示范性实施例，显示装置还包括覆盖有机半导体层的有机绝缘层和形成于有机绝缘层上的栅极。
根据本发明的示范性实施例，显示装置还包括位于绝缘基板和源极之间以及绝缘基板和漏极之间的栅极和覆盖栅极的栅绝缘层。
本发明的另一示范性实施例包括一种显示装置，其包括：绝缘基板；形成于绝缘基板上的有机半导体层；夹置于绝缘基板和有机半导体层之间的源极和漏极。在该示范性实施例中，漏极从一个方向延伸以在形成有机半导体层的区域中在宽度上扩展，源极从另一个方向延伸以沿漏极的周边并从漏极的周边分开形成；且被界定为形成于源极和漏极之间的间隙的沟道区偏置于其中形成有机半导体层的区域的一侧。
根据本发明的示范性实施例，显示装置还包括形成于源极和漏极上的岸件。形成界定为岸件内部区域的开口，以暴露沟道区。形成沟道区以偏置于开口的一侧，且在开口中形成有机半导体层。
根据本发明的示范性实施例，沟道区位于形成于岸件和漏极之间的空间中。
根据本发明的示范性实施例，有机半导体层包括形成与岸件相邻的周边部分；和由周边部分围绕且高度低于周边部分的凹形部分。在至少一部分中的周边部分中对应于周边部分形成沟道区。
根据本发明的示范性实施例，周边区域的表面可以基本是平的。
根据本发明的示范性实施例，显示装置还可以包括光阻挡层，位于绝缘基板和源极之间以及绝缘基板和漏极之间，与有机半导体层对应。该示范性实施例还包括覆盖光阻挡层的层间绝缘层。
根据本发明的示范性实施例，显示装置还包括覆盖有机半导体层的有机绝缘层和形成于有机绝缘层上的栅极。
本发明的另一示范性实施例包括一种显示装置，其包括：绝缘基板；彼此分开以界定沟道区的源极和漏极；暴露源极的至少一部分和漏极的至少一部分且围绕沟道区的岸件；以及形成于岸件中的有机半导体层。在该示范性实施例中，对应于沟道区的有机半导体层的表面是平的。
根据本发明的示范性实施例，有机半导体层包括形成与岸件相邻的周边部分；和由周边部分围绕且高度低于周边部分的凹形部分。在周边部分的至少一部分中对应于周边部分形成沟道区。
根据本发明的示范性实施例，有机半导体层包括形成与岸件相邻的周边部分；和由周边部分围绕且高度低于周边部分的凹形部分。在凹形部分的至少一部分中对应于凹形部分形成沟道区。
根据本发明的示范性实施例，漏极在对应于凹形部分的区域中形成，且源极沿漏极的周边且对应于周边部分形成。
本发明的前述和/或其他方面可以通过制造显示装置的方法的示范性实施例来实现。所述方法包括：制备绝缘基板；形成彼此分开来在其之间界定沟道区的源极和漏极；形成暴露源极的至少一部分和漏极的至少一部分且围绕沟道区的岸件；和在岸件中形成有机半导体层，对应于沟道区的有机半导体层的表面基本是平的。
根据本发明的示范性实施例，有机半导体层包括形成与岸件相邻的周边部分；和由周边部分围绕且高度低于周边部分的凹形部分。
根据本发明的示范性实施例，源极和漏极如此形成，从而沟道区位于周边部分的至少一部分中。
根据本发明的示范性实施例，源极和漏极如此形成，从而沟道区位于凹形部分的至少一部分中。
根据本发明的示范性实施例，漏极在对应于凹形部分的区域中形成，且源极沿漏极的周边且对应于周边部分形成。
根据本发明的示范性实施例，有机半导体层可以或者由喷墨方法或者由蒸镀方法形成。
根据本发明的示范性实施例，制造显示装置的方法还包括使用喷墨方法在有机半导体层上形成有机绝缘层，以及在有机绝缘层上形成栅极。
根据本发明的示范性实施例，制造显示装置的方法还包括形成光阻挡层，所述光阻挡层位于绝缘基板和源极之间以及绝缘基板和漏极之间，与有机半导体层对应；以及形成覆盖光阻挡层的层间绝缘层。
根据本发明的示范性实施例，制造显示装置的方法还包括在绝缘基板和源极之间以及绝缘基板和漏极之间形成栅极。这样的示范性实施例还包括形成覆盖光阻挡层的栅绝缘层。
根据本发明的示范性实施例，制造显示装置的方法还包括使用喷墨方法在有机半导体层上形成钝化层。
附图说明
结合附图，从优选实施例的以下描述，本发明的以上和其它目的、特征和优点将变得明显，在附图中：
图1A和1B是示出在基板上干燥聚合物溶液的剖面图；
图2是示出根据本发明的显示装置的示范性实施例的主要部分的剖面图；
图3是图2中所示的部分“C”的示意俯视图；
图4是沿图3的线II-II所取的局部剖面图，示出了当发生咖啡印(coffeestain)现象时的根据本发明的示范性显示装置；
图5A到5G描绘了剖面图，其顺序显示了当发生咖啡印现象时的根据本发明的示范性显示装置的制造方法；
图6是根据本发明的可选示范性实施例的图2中所示的部分“C”的示意俯视图；以及
图7是示出根据本发明的显示装置的另一示范性实施例的剖面图。
具体实施方式
现将参考其中显示本发明的实施例的附图在其后更加全面地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式实现且不应解释为限于这里阐释的实施例。而是，提供这些实施例使得本公开充分和完整，且向那些本领域的技术人员全面地传达本发明的范围。通篇相似的附图标记指示相似的元件。
可以理解当元件被称为在另一元件“上”时，它可以直接在其他元件上或可以存在中间的元件。相反，当元件被称为“直接”在其他元件“上”时，则没有中间元件存在。这里所用的术语“和/或”包括相关列举项目的一个或更多的任何和所有组合。
可以理解虽然术语第一、第二和第三等可以用于此来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，这些元件、部件、区域、层和/或部分应不受这些术语限制。这些术语只用于区分一个元件、部件、区域、层或部分与其他元件、部件、区域、层或部分。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分，而不背离本发明的教导。
这里所使用的术语是只为了描述特别的实施例的目的且不旨在限制本发明。如这里所用，单数形式也旨在包括复数形式，除非内容清楚地指示另外的意思。可以进一步理解当在此说明书中使用时术语“包括”和/或“包含”说明所述特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组分的存在，但是不排出存在或添加一个或更多其他特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组分和/或其组。
在这里为了描述的方便，可以使用空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等，来描述一个元件或特征和其他元件或特征如图中所示的关系。可以理解空间相对术语旨在包含除了在图中所绘的方向之外的装置在使用或操作中的不同方向。例如，如果在图中的装置被翻转，被描述为在其他元件或特征的“下方”或“下面”的元件则应取向在所述其他元件或特征的“上方”。因此，示范性术语“下方”可以包含下方和上方两个方向。装置也可以有其它取向(旋转90度或其它取向)且相应地解释这里所使用的空间相对描述语。
除非另有界定，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本发明属于的领域的普通技术人员共同理解的相同的意思。还可以理解诸如那些在共同使用的字典中定义的术语应解释为一种与在相关技术和本公开的背景中的它们的涵义一致的涵义，而不应解释为理想化或过度正式的意义，除非在这里明确地如此界定。
参考横截面图示在这里描述了本发明的实施例，该图示是本发明的理想实施例的示意图。因此，可以预期由于例如制造技术和/或公差引起的图示的形状的变化。因此，本发明的实施例不应解释为限于这里所示的特别的区域形状，而是包括由于例如由制造引起的形状的偏离。例如，示出或描述为平的区域可以通常具有粗糙和/或非线性的特征。另外，示出的尖角可以是倒圆的。因此，图中示出的区域本质上是示意性的且它们的形状不旨在示出区域的精确的形状且不旨在限制本发明的范围。
其后，将参考附图详细描述本发明。
首先，现将参考图1A和1B描述与聚合物溶液的干燥有关的问题。
当使用喷墨方法制造显示装置时，通过在溶剂中溶解制备的聚合物溶液来形成有机聚合物层。有机聚合物层包括例如薄膜晶体管的有机半导体层、有机发光二极管(OLED)的空穴注入层和发光层，且可以具有从几十纳米到几百纳米的厚度。
图1A显示了滴在绝缘基板100上的聚合物溶液200。图1B显示了通过从聚合物溶液200去除溶剂而形成有机聚合物层201。
在图1A中，聚合物200具有由于表面张力引起的其中心部分的厚度大于其周边部分的厚度的形状。聚合物溶液200中的溶剂的蒸气密度在中心部分比周边部分大。因为溶剂的干燥速度反比于围绕周边溶液200的空气的蒸气密度，溶液的干燥在周边部分比在中心部分更迅速。在图1B中，聚合物溶液200的聚合物材料移动到溶液的干燥更快速发生的周边部分。通过该工艺形成的有机聚合物层201具有厚度在其周边部分“A”中大于其中心部分的形状。该现象被已知为一种咖啡印现象。
当有机聚合物层201具有如图1B所示的形状时，存在的问题在于非均匀的有机半导体层造成了薄膜晶体管的非均匀电特性。本发明改善了源极和漏极的配置以及解决在有机半导体层中发生的前述的问题。
图2是示出根据本发明的显示装置的示范性实施例的主要部分的剖面图。图3是图2中所示的部分“C”的示意俯视图。图4是示出了当发生咖啡印现象时的根据本发明的示范性显示装置的主要部分的剖面图。
如图2所示，根据本发明的显示装置1包括：绝缘基板10；形成于绝缘基板10上且彼此分开的源极31和漏极32；形成暴露源极31的一部分和漏极32的一部分的开口的岸件41；和形成于岸件41内的有机半导体层53或51和52。
绝缘基板10可以由玻璃或塑料制成。在绝缘基板10由塑料制成的情形，显示装置1可以有利地为弹性的，但不利地易受热的影响。有机半导体层53、或51和52可以在室温和大气压下形成，且因此可以容易地使用由塑料制成的绝缘基板10。塑料可以选自由聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)组成的组。
光阻挡层21形成于绝缘基板10上。层间绝缘层22形成于光阻挡层21的顶部上。第一示范性实施例的薄膜晶体管是顶栅型，其中栅极62设置于有机半导体层53、或51和52上。因此，栅极62不能防止入射到绝缘基板10的下表面的光入射到有机半导体层53、或51和52上。当有机半导体层53、或51和52暴露于光时，其特性被改变，由此造成薄膜晶体管的非均匀性能。在该示范性实施例中，光阻挡层21防止了这样的非均匀性能。该光阻挡层21可以由比如Cr或MoW的不透明材料制成。在显示装置1是液晶显示器的情形，入射到绝缘基板10的下表面上的光可以为从背光单元发射的光。在本实施例中，光阻挡层21遮挡整个有机半导体层53、或51和52。然而，即使光阻挡层21仅遮挡有机半导体层53、或51和52的一部分，只要其阻挡了沟道区B，其对于薄膜晶体管的特性也具有显著影响。
设置于光阻挡层21上的层间绝缘层22防止光阻挡层21作为浮置电极且使得光阻挡层21平化。层间绝缘层22应当具有高透光率特性且应到在显示器的整个制造工艺期间保持稳定。层间绝缘层22可以为由苯并环丁烯(BCB)等、丙稀基光敏层制成的有机层或有机和无机层的双层。在有机和无机双层的情形，无机层可以包括具有几百埃()厚度的氮化硅层，其防止了从层间绝缘层22将杂质引入有机半导体层53、或51和52。优选的是层间绝缘层在半导体工艺中保持稳定且应当由具有高透光率特性的材料制成。
源极31和漏极32形成于层间绝缘层22上。源极和漏极从彼此分开预定的距离，且其之间的间隙形成了沟道区B。在形成有机半导体层53、或51和52的区域中，源极31和漏极32形成得在基本垂直于源极31和漏极32的延伸的延伸方向上延伸。源极31和漏极32可以通过沉积和光刻工艺形成。源极31和漏极32夹置于绝缘基板10和岸件41之间，且如此形成从而沟道区B偏置于由岸件41(将在后描述)形成的开口的一侧。即，沟道区B可以形成以偏置于其中形成有机半导体层53、或51和52的区域的一侧。
优选的是沟道区B形成以位于有机半导体层53、或51和52(将在后描述)的表面基本是平的区域中。如果有机半导体层53、或51和52的厚度沿沟道区B变化，有机TFT可能由于厚度的不同而显示非均匀的电特性。源极31和漏极32可以由ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)或比如Cu、Mo、Ta、Cr、Ti、Al、Al合金等的金属制成。
岸件41形成于源极31、漏极32和没有被两个电极覆盖的层间绝缘层22上。通过包围由岸件41的所有侧面上界定的区域，产生岸件41。开口使得沟道区B和源极31的至少一部分和漏极32的至少一部分暴露。岸件41用作形成有机半导体层53、或51和52的框架。当使得有机半导体滴下时，有机半导体的液滴可能过大或没有落在准确的位置上，且有机半导体的液滴可能大小不同。这样的情形导致了有机半导体的分散程度的不同，其又造成了有机半导体层53、或51和52的非均匀形成。形成岸件41以避免这样的问题。即，通过预先准备其上将落下墨滴的位置，可以精确地进行喷墨工艺。
岸件41可以由氟基聚合物形成。对在期望的位置滴墨有利的是，当在岸件41中滴下的墨是亲水的时选择岸件41为憎水的，而当墨是憎水的时选择岸件41为亲水的。氟基聚合物具有憎水和憎油的特征。虽然不限于此，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)。
如图2所示，围绕沟道区B的岸件41具有其宽度向其上端逐渐变窄的形状，且可以具有约2.7μm的高度。岸件41提供有形成于其中的接触孔，其暴露了漏极32。当岸件41是光敏性的时，其可以通过涂布、曝光和显影工艺形成。如果岸件41不是光敏性的，其则可以在涂布工艺之后使用分开的光敏层通过光刻工艺形成。
有机半导体层53、或51和52位于由岸件41产生的开口中，且覆盖沟道区B、以及在其中暴露的源极31和漏极32的部分。有机半导体层53、或51和52通过喷墨方法形成，且由可以在水溶液或有机溶剂中溶解的聚合物或低分子量材料制成。聚合物有机半导体特别适用于喷墨工艺，因为其通常在溶剂中溶解良好。然而，也可以使用在有机溶剂中溶解良好的某些低分子量材料。
如图4所示，通过喷墨方法形成的有机半导体层51和52可以包括形成与岸件41相邻的周边部分51；和由周边部分51围绕且高度低于周边部分51的凹形部分52。周边部分51和凹形部分52比较平，而周边部分51和凹形部分52之间的有机半导体的中间部分是倾斜的。被已知为咖啡印现象的这种现象由硬化期间有机半导体溶液的表面上蒸发的速度的不同引起。一般而言，当从顶部观看时，形成沟道区B以位于岸件41中或在有机半导体层51和52的前中心部分。在该情形，沟道区B位于在有机半导体层53、或51和52中产生厚度差异的区域中。在这样的结构或配置中，存在的问题在于薄膜晶体管具有非均匀的电特性。
在本发明中，为了解决上述的问题，将源极31和漏极32构图，从而沟道区B位于在有机半导体层53、或51和52中不产生厚度差异的区域中。即，如图4所示，源极31和漏极32如此形成，从而沟道区B对应于有机半导体层53、或51和52的周边部分51设置。因此，源极31和漏极32如此形成，从而沟道区B偏置(biased)于开口的一侧。
或者，作为另一示范性实施例(未显示)，源极31和漏极32对应于凹形部分52形成，从而沟道区B位于凹形部分52的至少一部分中。这里，有机半导体层51和52的表面比较平。结果，沟道区B设置于其表面比较平的有机半导体层51和52的下部，且因此薄膜晶体管具有均匀的电特性。
有机半导体层53、或51和52可以由包括并四苯或并五苯的替代物(substituent)、由连接4到8噻吩环的连接位置数2和5而形成的寡聚噻吩的衍生物制成。另外，有机半导体层53、或51和52可以由二萘嵌苯四羧酸双酐(perylenetetracarboxylic dianhydride，PTCDA)、PTCDA的酰亚胺衍生物、萘四羧酸双酐(naphalenetetracarboxylic dianhydride，NTCDA)或NTCDA的酰亚胺衍生物制成。
另外，有机半导体层53、或51和52可以由金属化的pthalocyanine、金属化的pthalocyanine的卤化衍生物、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，其中在金属化的pthalocyanine中使用的金属优选包括铜、钴、锌等。另外，有机半导体层53、或51和52可以由噻吩烯和乙烯撑的共低聚物或共聚物制成。
有机半导体层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环或杂芳香环中具有一到三十碳原子的碳氢链的一个或多个的衍生物。
有机绝缘层61形成于有机半导体层53、或51和52上。如果有机半导体层53、或51和52与栅极62接触，或无机绝缘层夹置于其之间，有机半导体层53、或51和52的特性将被恶化。有机绝缘层61防止有机半导体层53、或51和52与栅极62直接接触，且允许保持有机半导体层53、或51和52的特性。形成有机半导体层53、或51和52的喷墨方法允许其在高度上稍稍低于岸件41。
栅极62位于沟道区B上方和有机绝缘层61上。栅极62可以为由Cu、Mo、Ta、Cr、Ti、Al、Al合金等制成的金属单层或金属多层。
第一钝化层71形成于栅极62上。钝化层71可以由丙稀基光敏材料或氮化硅层制成。第一钝化层71从暴露漏极32的接触孔91去除。第二钝化层(未显示)可以形成于第一钝化层71上。
像素电极81形成于第一钝化层71上。像素电极81由比如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)的透明导电材料制成，且通过接触孔91与漏极32接触。
其后，将参考图5A到5G描述根据本发明的薄膜晶体管基板的示范性制造方法。图5A到5G示出当发生咖啡印现象时的示范性实施例，但不限于此。
首先，如图5A所示，在绝缘基板10上形成光阻挡层21、层间绝缘层22、源极31和漏极32。绝缘基板10可以由玻璃、硅或塑料制成。
光阻挡层21可以通过在通过溅射方法等在绝缘基板10上沉积例如Cr或MoW的金属层之后，进行光刻工艺而形成。
在层间绝缘层22是有机层的情形，可以通过旋涂或缝涂(slit coating)方法形成。然而，如果层间绝缘层是无机层，其则可以通过化学气相沉积(CVD)方法或等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法形成。
源极31和漏极32可以在通过溅射方法等在绝缘基板10上沉积金属层之后，通过进行光刻工艺而形成。形成源极31和漏极32以在其之间产生空间，由此形成沟道区B。虽然未显示，与前面的实施例不同，源极31和漏极32可以由比如ITO、IZO等的透明导电材料制成，且漏极32可以与像素电极81为一体。
接下来，如图5B所示，形成用于形成岸件41的岸件涂布层40。在岸件涂布层40上形成了光敏层图案95。岸件涂布层40可以通过在溶剂中溶解有机聚合物并通过缝涂方法和旋涂方法涂布该溶液之后，去除溶剂而形成。位于岸件涂布层40上的光敏层图案95位于将成为岸件41的岸件涂布层40的部分上。采用这样的配置，没有被光敏层图案95覆盖的岸件涂布层的部分被蚀刻去除以形成岸件41。
在岸件41的有机聚合物为光敏性的情况下，可以形成岸件41，而不需要使用光敏层图案95。即，岸件41可以使用掩模通过曝光和显影岸件涂布层40来形成。另外，暴露漏极32的接触孔91形成于岸件41中。
接下来，如图5C所示，将有机半导体溶液50滴在由完成的岸件41围绕的沟道区B上。依据溶剂，有机半导体溶液50可以是亲水的或亲油的，且其一部分可以被滴到岸件41的侧面上。因为本发明的岸件41由具有憎水和憎油特征的有机聚合物制成，滴到岸件41的侧表面上的有机半导体溶液50沿岸件41的侧表面流下到沟道区B中。与岸件41的侧表面相反，与有机半导体溶液50接触的层间绝缘层22、源极31和漏极32不具有憎水和憎油特征。因此，在沟道区B和围绕它的部分中，有机半导体溶液50可以形成得比较平。同时，可以通过蒸镀方法形成有机半导体层53、或51和52。在这样的情形，岸件41是不需要的。
接下来，如图5D所示，从有机半导体溶液50去除溶剂，以形成有机半导体层53、或51和52。在从有机半导体溶液50去除溶剂之后，有机半导体溶液50具有一种形状，其包括形成与岸件41相邻的周边部分51；和由周边部分51围绕且低于周边部分51的凹形部分52，如图5E所示。
被已知为咖啡印现象的这种现象是一种当将有机半导体溶液50喷射到岸件41中且硬化时，有机半导体溶液50在周边部分堆叠更多而引起，因为由于有机半导体溶液50的表面的周边部分的高蒸发速度引起有机半导体溶液50向外或向周边部分移动。即，咖啡印现象导致了有机半导体层53、或51和52中的厚度差异。如果沟道区B沿产生厚度差异的区域设置，则存在的问题在于薄膜晶体管的电特性不均匀。
因此，在本发明中，如上所述，考虑到咖啡印现象，源极31和漏极32如此形成，从而沟道区B位于周边部分51或有机半导体层53的凹形部分52中。这里，周边部分51和凹形部分52的表面是比较平的，且因此薄膜晶体管的电特性是均匀的。
然后，如图5F所示，在完成的有机半导体层53、或51和52上，通过与形成有机半导体层53、或51和52相似的喷墨方法，灌注有机绝缘溶液。从有机绝缘溶液去除溶剂以形成也是平的有机绝缘层61。有机绝缘层61可以通过去除溶剂而形成为在高度上低于岸件41。有机绝缘层61还可以通过缝涂或旋涂以及使用光敏层的构图工艺形成。
栅极62形成于完成的有机绝缘层61上。栅极62可以在通过溅射方法等在绝缘基板10上沉积金属层之后通过光刻工艺形成。栅极62可以为具有单层或多层的金属。
接下来，如图5G所示，第一钝化层71形成于栅极62和岸件41上。从接触孔91去除第一钝化层71。在第一钝化层71为光敏有机层的情形，其可以通过涂布、曝光和显影形成。然而，如果其为无机层，比如氮化硅，其可以通过沉积和光刻工艺形成。另外，暴露漏极32的接触孔91形成于第一钝化层71中。
然后，形成像素电极81，从而通过接触孔91与漏极32接触(见图2)。这里，像素电极81由比如ITO、IZO等的透明导电材料制成。
其后，将参考图6描述根据本发明的可选示范性实施例的显示装置。应当注意以下的描述仅列出了与上述不同的该特定实施例的特征，且在这里不再赘述其他相似的特征。
图6是根据本发明的可选示范性实施例的图2中所示的部分“C”的示意俯视图。漏极32和源极31夹置于绝缘基板10和有机半导体层52之间。漏极32从一侧延伸，且在形成有机半导体层的区域中在宽度上扩展。源极31从另一方向延伸，且沿漏极32的周边并从漏极32的周边分开形成。结果为源极31被配置基本为大写字母“C”且具有从C的左侧的延伸部，且漏极32形成了几乎填充“C”的内部的矩形，且具有从矩形的右侧的延伸部，如所示。沟道区B被界定为形成于源极31和漏极32之间的间隙，其偏置于形成有机半导体层52的区域的周边。沟道区B位于岸件41和漏极32之间，如图6中用虚线所示。在其中发生咖啡印现象的配置中，沟道区B可以形成以位于前述的周边部分中，其导致了薄膜晶体管的均匀的电特性。或者，漏极32和源极31可以形成于凹形部分(未显示)中。
其后，将参考图7描述根据本发明的另一实施例的显示装置。应当注意以下的描述仅列出了与上述不同的该特定实施例的特征，且在这里不再赘述其他相似的特征。另外，在咖啡印现象发生的假设下提供了以下的描述，但不限于此。
与图2的示范性实施例不同，图7所示的根据本发明的另一实施例的显示装置1为一种底栅型，其中栅极62位于有机半导体层53、或51和52之下。因为栅极62阻挡了入射到绝缘基板10的下部分上的光，没有形成独立的光阻挡层。栅绝缘层63设置于栅极62和有机半导体层53、或51和52之间。栅绝缘层63可以用有机层、无机层或有机和无机层的双层形成。
根据本示范性实施例，因为在形成有机半导体层53、或51和52之后仅形成了第一钝化层71，所以有较少的机会由于化学品或等离子体而恶化有机半导体层53、或51和52的品质。第一钝化层71可以通过喷墨方法形成于岸件41中，且第二钝化层72可以形成于第一钝化层71上。第二钝化层72可以使用涂布方法采用有机层形成。或者，第二钝化层72可以通过沉积方法用无机层形成。
根据本发明的薄膜晶体管应用于诸如LCD、OLED等的显示装置中。
OLED是使用响应施加于其的电信号而发光的有机材料的自发光装置。在OLED中，堆叠了负电极层(像素电极)、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和正电极层(相对电极)。根据本发明的薄膜晶体管的漏极电连接到负电极层以对其施加数据信号。
如上所述，根据本发明，提供有一种包括具有均匀电特性的薄膜晶体管的显示装置。
另外，提供有一种制造包括具有均匀电特性的薄膜晶体管的显示装置的方法。
虽然已经显示和描述了本发明的几个示范性实施例，然而本领域的一般技术人员可以理解在不脱离其范围由权利要求和其等同物所界定的本发明的原理和精神的情况下，可以在这些示范性实施例中进行变化。
本申请要求于2005年9月21日提交的韩国专利申请No.2005-0087520的优先权和所有权益，其全文引入于此以作参考。
Claims (36)
1、一种显示装置，包括：
绝缘基板；
形成于所述绝缘基板上的有机半导体层；
源极；和
漏极，
其中所述源极和所述漏极夹置于所述绝缘基板和所述有机半导体层之间，且彼此分开以在其之间界定沟道区，所述沟道区偏置于其中形成所述有机半导体层的区域的一侧。
2、根据权利要求1所述的显示装置，还包括形成于所述源极和漏极上的岸件，所述岸件形成暴露所述沟道区的开口，其中形成所述沟道区以偏置于所述开口的一侧，且所述有机半导体层形成于所述开口中。
3、根据权利要求1所述的显示装置，其中在形成所述有机半导体层的区域中，所述源极和漏极基本彼此平行延伸，且在垂直于从所述源极和漏极延伸的延伸线的延伸方向的方向上延伸。
4、根据权利要求1所述的显示装置，其中所述有机半导体层包括形成与岸件相邻的周边部分；和由所述周边部分围绕且高度低于所述周边部分的凹形部分，且所述沟道区形成于所述周边部分内。
5、根据权利要求4所述的显示装置，其中所述沟道区上方的所述周边部分的表面基本是平的。
6、根据权利要求4所述的显示装置，其中所述源极和漏极由氧化铟锡或氧化铟锌制成。
7、根据权利要求4所述的显示装置，其中所述有机半导体层或者由喷墨方法或者由蒸镀方法形成。
8、根据权利要求4所述的显示装置，还包括：
光阻挡层，位于所述绝缘基板和所述源极之间以及所述绝缘基板和所述漏极之间，与所述有机半导体层对应；和
覆盖所述光阻挡层的层间绝缘层。
9、根据权利要求8所述的显示装置，还包括：
覆盖所述有机半导体层的有机绝缘层；和
形成于所述有机绝缘层上的栅极。
10、根据权利要求1所述的显示装置，还包括：
位于所述绝缘基板和所述源极之间以及所述绝缘基板和所述漏极之间的栅极；和
覆盖所述栅极的栅绝缘层。
11、一种显示装置，包括：
绝缘基板；
形成于所述绝缘基板上的有机半导体层；以及
夹置于所述绝缘基板和所述有机半导体层之间的源极和漏极，
其中，所述漏极从一个方向延伸以在形成所述有机半导体层的区域中在宽度上扩展，所述源极从另一个方向延伸且沿所述漏极的周边并从所述漏极的周边分开形成；且被界定为形成于所述源极和所述漏极之间的间隙的沟道区偏置于其中形成有机半导体层的区域的内部或者外部。
12、根据权利要求11所述的显示装置，还包括形成于所述源极和所述漏极上的岸件，所述岸件形成暴露所述沟道区的开口，其中形成所述沟道区以偏置于所述开口的内部或外部，且所述有机半导体层形成于所述开口中。
13、根据权利要求12所述的显示装置，其中所述沟道区位于形成于所述岸件和所述漏极之间的空间的至少一部分中。
14、根据权利要求12所述的显示装置，其中所述有机半导体层包括形成与所述岸件相邻的周边部分；和由所述周边部分围绕且高度低于所述周边部分的凹形部分，且所述沟道区形成于所述周边部分的至少一部分中。
15、根据权利要求14所述的显示装置，其中所述沟道区上方的所述周边部分的表面基本是平的。
16、根据权利要求14所述的显示装置，其中所述源极和漏极由氧化铟锡或氧化铟锌制成。
17、根据权利要求14所述的显示装置，还包括：
光阻挡层，位于所述绝缘基板和所述源极之间以及所述绝缘基板和所述漏极之间，与所述有机半导体层对应；和
覆盖所述光阻挡层的层间绝缘层。
18、根据权利要求17所述的显示装置，还包括：
覆盖所述有机半导体层的有机绝缘层；和
形成于所述有机绝缘层上的栅极。
19、一种显示装置，包括：
绝缘基板；
彼此分开以界定沟道区的源极和漏极；
暴露所述源极的至少一部分和所述漏极的至少一部分且围绕所述沟道区的岸件；以及
形成于所述岸件中的有机半导体层，对应于所述沟道区的有机半导体层的表面是平的。
20、根据权利要求19所述的显示装置，其中所述有机半导体层包括形成与所述岸件相邻的周边部分；和由所述周边部分围绕且高度低于所述周边部分的凹形部分，且所述沟道区在所述周边部分的至少一部分中对应于所述周边部分形成。
21、根据权利要求20所述的显示装置，其中所述有机半导体层包括形成与所述岸件相邻的周边部分；和由所述周边部分围绕且高度低于所述周边部分的凹形部分，且所述沟道区形成于所述凹形部分的至少一部分中。
22、根据权利要求20所述的显示装置，其中所述漏极在对应于所述凹形部分的区域中形成，且所述源极沿所述漏极的周边且对应于所述周边部分形成。
23、根据权利要求22所述的显示装置，其中所述漏极延伸入所述周边部分中。
24、根据权利要求22所述的显示装置，其中所述源极延伸入所述凹形部分中。
25、一种制造显示装置的方法，包括：
制备绝缘基板；
形成彼此分开来在其之间界定沟道区的源极和漏极；
形成暴露所述源极的至少一部分和所述漏极的至少一部分且围绕所述沟道区的岸件；和
在所述岸件中形成有机半导体层，对应于所述沟道区的所述有机半导体层的表面基本是平的。
26、根据权利要求25的制造显示装置的所述方法，其中所述有机半导体层包括形成与所述岸件相邻的周边部分；和由所述周边部分围绕且高度低于所述周边部分的凹形部分。
27、根据权利要求26的制造显示装置的所述方法，其中所述源极和漏极如此形成，从而所述沟道区位于所述周边部分的至少一部分中。
28、根据权利要求26的制造显示装置的所述方法，其中所述源极和漏极如此形成，从而所述沟道区位于所述凹形部分的至少一部分中。
29、根据权利要求26的制造显示装置的所述方法，其中所述漏极在对应于所述凹形部分的区域中形成，且源极沿所述漏极的周边且对应于所述周边部分形成。
30、根据权利要求29的制造显示装置的所述方法，其中所述漏极延伸入所述周边部分中。
31、根据权利要求29的制造显示装置的所述方法，其中所述源极延伸入所述凹形部分中。
32、根据权利要求25的制造显示装置的所述方法，其中所述有机半导体层或者由喷墨方法或者由蒸镀方法形成。
33、根据权利要求25的制造显示装置的所述方法，还包括：
使用喷墨方法在所述有机半导体层上形成有机绝缘层；以及
在所述有机绝缘层上形成栅极。
34、根据权利要求25的制造显示装置的所述方法，还包括：
形成光阻挡层，所述光阻挡层位于所述绝缘基板和所述源极之间以及所述绝缘基板和所述漏极之间，与所述有机半导体层对应；和
形成覆盖所述光阻挡层的层间绝缘层。
35、根据权利要求25的制造显示装置的所述方法，还包括：
在所述绝缘基板和所述源极之间以及所述绝缘基板和所述漏极之间形成栅极；和
形成覆盖所述光阻挡层的栅绝缘层。
36、根据权利要求35的制造显示装置的所述方法，还包括使用喷墨方法在所述有机半导体层上形成钝化层。
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