專利名稱：施主薄片及其制造方法、及制造晶體管和顯示器的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及施主薄片，制造施主薄片的方法，使用施主薄片制造柔性薄膜晶體管(TFT)的方法，在所述施主薄片中活性層用毫微粒子制造，以及使用施主薄片制造平板顯示器的方法，尤其是涉及在其內毫微粒子排列成彼此平行的施主薄片，制造施主薄片的方法，使用施主薄片制造薄膜晶體管(TFT)的方法，以及使用施主薄片制造平板顯示器的方法。
背景技術：
平板顯示器例如液晶顯示器(LCD)、有機發(fā)光二極管(OLED)顯示器或無機光二極管顯示器，按照驅動方法分成使用無源驅動方法的無源矩陣(PM)平板顯示器和使用有源驅動方法的有源矩陣(AM)平板顯示器。
在PM平板顯示器中，陽極和陰極分別排列成多個列和行，并且掃描信號由行驅動電路提供給陰極。在這種情況下，只選擇了多行中的一行。另外，數(shù)據(jù)信號由列驅動電路輸入到每個像素內。AM平板顯示器廣泛用作顯示器，所述AM平板顯示器使用薄膜晶體管(TFT)控制輸入每個像素的信號，并且能處理巨大量的信號以實現(xiàn)活動圖像。
AM平板顯示器的TFT包括半導體活性層、柵極、以及源極/漏極，所述半導體活性層具有摻雜高濃度雜質的源極/漏極區(qū)和形成在源極/漏極區(qū)之間的溝道區(qū)，所述柵極與所述半導體活性層絕緣，并且放置在與所述溝道區(qū)對應的區(qū)域內，所述源極/漏極各自接觸各個源極/漏極區(qū)。
半導體活性層通常由非晶硅或多晶硅構成。在低溫下可以沉積非晶硅。然而，當半導體活性層由非晶硅構成時，降低了電特性及可靠性，并且不能輕易地增大顯示器區(qū)域。近來，多晶硅廣泛用于形成半導體活性層。多晶硅具有幾十至幾百cm2/V·s的高電流運動和低射頻操作特性以及低漏電流值，因此非常適合用于高清晰度和大尺寸平板顯示器。
然而，當半導體活性層由多晶硅構成時，需要執(zhí)行使非晶硅結晶成多晶硅的結晶過程。這包括加熱到300℃高溫或更高。
優(yōu)選地，通過對平板顯示器施加預定壓力，平板顯示器應該能彎曲到某一程度，提供足夠的視角，或者以便顯示器可以用于便攜式產(chǎn)品，例如臂章、背包或筆記本電腦。然而，當使用常規(guī)方法由多晶硅形成TFT時，難以獲得柔性平板顯示器。換句話說，為了加工柔性產(chǎn)品，應該在包括襯底的大部分元件內使用柔性材料，例如丙烯、聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚酯、聚脂薄膜、以及其它塑料材料。這些塑料材料具有低耐熱性，如果目前形成多晶體時，則這些材料將也不能很好地忍受加熱。因此，為了加工用于柔性產(chǎn)品的平板顯示器內的TFT，需要一種在塑料材料能經(jīng)受的溫度下形成結構的方法。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種改進的AM平板顯示器結構。
本發(fā)明的目的也是提供一種用于制造改進的AM平板顯示器結構的方法。
另外的目的是提供一種用于制造AM平板顯示器的方法，所述AM平板顯示器是柔性的并且具有優(yōu)良電特性。
本發(fā)明的目的還是提供一種用于制造柔性平板顯示器的方法。
本發(fā)明的目的又是提供一種用于制造具有優(yōu)良電特性的薄膜晶體管(TFT)的方法，所述方法可以在室溫下實現(xiàn)，并且不需要應用加熱。
通過TFT、具有TFT的平板顯示器可以實現(xiàn)這些及其他目的，其中活性區(qū)使用毫微粒子?？梢詮氖┲鞅∑瑢⒑廖⒘Ｗ討糜谝r底。所述施主薄片包括底膜和轉移層，所述轉移層排列在所述底膜的一個側面上并且可以向另一物體如襯底轉移，所述轉移層具有形成在其上并且彼此平行的毫微粒子。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面， 提供一種制造施主薄片的方法，所述方法包括制備薄膜；形成第一高分子纖維；形成第二高分子纖維，所述第二高分子纖維包括多個被排列成大約彼此平行的毫微粒子；形成機織織物以便所述第一纖維和第二纖維彼此交叉；以及將所述機織織物疊壓在所述薄膜上。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面， 提供一種制造具有半導體活性層的薄膜晶體管的方法，所述方法包括隔開多個毫微粒子線；在機織織物上制備包括轉移層的施主薄片，所述機織織物包括多個被排列成大約彼此平行的毫微粒子；以及通過將所述施主薄片對齊襯底以便所述施主薄片的毫微粒子平行于所述毫微粒子線、并且沿著所述毫微粒子線向所述襯底轉移所述施主薄片的轉移層，而形成活性層。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種制造具有發(fā)射區(qū)和選擇驅動電路的平板顯示器的方法，所述發(fā)射區(qū)內布置多個像素，所述選擇驅動電路包括薄膜晶體管，所述薄膜晶體管具有排列在每個像素內的半導體活性層，所述方法包括隔開多個毫微粒子線；在機織織物上制備包括轉移層的施主薄片，在所述機織織物內多個毫微粒子排列成大約彼此平行；以及通過將所述施主薄片對齊襯底以便所述施主薄片的毫微粒子平行于所述毫微粒子線、并且沿著所述毫微粒子線向所述襯底轉移所述施主薄片的轉移層，而形成活性層。


通過參考下面結合附圖時的詳細描述，本發(fā)明的更完整評價及其許多附帶優(yōu)點由于變得更好理解而將顯而易見，附圖中類似附圖標記表示相同或類似部件，其中圖1是依據(jù)本發(fā)明實施例的平板顯示器的示意平面圖；圖2是圖1中平板顯示器的發(fā)射區(qū)和非發(fā)射區(qū)內的電路的電路圖；圖3是圖2中各種TFT和OLED的發(fā)射區(qū)和非發(fā)射區(qū)的橫剖視圖；圖4是依據(jù)本發(fā)明實施例的平板顯示器的活性層的示意平面圖；圖5是圖解形成用于構成活性層的毫微層的情形的平面圖；圖6A-6C分別是圖解依據(jù)本發(fā)明實施例的激光誘導熱成像(LITI)方法的橫剖視圖，作為形成圖5中所示毫微層的方法實例；圖7是在圖6A-6C所示的方法中使用的施主薄片的橫剖視圖；圖8-12圖解依據(jù)本發(fā)明實施例制造圖7中所示施主薄片的方法。
圖13是通過圖8-12中所示方法制造的施主薄片的平面圖；
圖14是依據(jù)本發(fā)明另一實施例的平板顯示器的活性層的示意平面圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在轉向附圖，圖1是OLED平板顯示器1的發(fā)射區(qū)10和非發(fā)射區(qū)20的示意圖。布置有OLED和選擇驅動電路的多個子像素位于顯示器1的發(fā)射區(qū)10內。用于驅動子像素的水平驅動器(HD)和/或垂直驅動器(VD)位于非發(fā)射區(qū)20內。圖1在非發(fā)射區(qū)20內只示出了VD，但多個電路例如HD或電平移相器等可以位于非發(fā)射區(qū)20內。另外，連接到外部電路的端子部分和密封發(fā)射區(qū)10的密封部分位于非發(fā)射區(qū)20內。
現(xiàn)在轉向圖2，圖2是依據(jù)本發(fā)明實施例的OLED的位于發(fā)射區(qū)10內的單位像素的選擇驅動電路(SC)和位于非發(fā)射區(qū)20內的垂直驅動器(VD)內的CMOS TFT 21的示意電路圖。電路圖不局限于圖2中圖解的電路圖，但后面將要描述的本發(fā)明可以應用于各種電路結構。
在圖2所示的實施例中，P型毫微粒子線Pline(1 20a)和N型毫微粒子線Nline(120b)按照條形排列在襯底上，在多個行內延伸并且被隔開。至少TFT溝道區(qū)的縱向方向平行于毫微粒子線120。P型和N型毫微粒子線120是在襯底上隔開的虛擬線，以便至少布置TFT溝道區(qū)。因此，TFT不需要形成在所有P型和N型毫微粒子線120內，并且可以或可以不沿著毫微粒子線120形成。
在毫微粒子線120上用作半導體活性層溝道的毫微粒子定位成沿著毫微粒子線120。也就是，在制造過程期間可以沿著毫微粒子線120印刷毫微粒子?，F(xiàn)在將對其進行更詳細地描述。
現(xiàn)在轉向圖3，圖3是圖2的橫剖視圖，圖解了驅動TFT 11、開關TFT12和垂直驅動器(VD)的CMOS TFT 21的橫截面。CMOS TFT 21排列成N型TFT 22和P型TFT 23彼此結合。上述VD可以不只包括CMOS TFT 21。各種TFT和電路可以彼此相互連接以構成驅動電路。TFT 11、TFT 12、TFT 22和TFT 23形成在襯底100上，并且排列在上述毫微粒子線之上。
襯底100可以由丙烯、聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚酯、聚脂薄膜或其它塑料材料構成，但不局限于此，以便具有柔性。襯底100可以由玻璃等構成。用于防止雜質離子擴散的緩沖層110在需要時可以有選擇地位于襯底100上。另外，沿著排列在襯底100上的毫微粒子線布置和圖案化已使用物理和化學方法形成的毫微粒子，以便形成每個TFT 11、TFT 12、TFT 22和TFT 23的多個半導體活性層121、122、123和124的各自的至少一個溝道。
如圖3中所示，在多個半導體活性層121、122、123和124上用氧化硅和/或氮化硅形成柵極絕緣層130，每個半導體活性層由毫微粒子構成。通過導電金屬層例如MoW、Al、Cr、Al/Cu、以及Ti/Al/Ti等，每個TFT 11、TFT 12、TFT 22和TFT 23的柵極141、142、143和144形成在柵極絕緣層130上。
由氧化硅和/或氮化硅構成的中間級介電(ILD)層150形成在柵極絕緣層130和柵極141、142、143、144上，并且每個TFT 11、TFT 12、TFT22和TFT 23的源極/漏極161、162、163和164布置在ILD層150上，以便與柵極141、142、143和144絕緣。源極/漏極161、162、163和164由導電金屬層或導電聚合物構成，例如MoW、Al、Cr、Al/Cu、以及Ti/Al/Ti等或導電聚合物。另外，源極/漏極161、162、163和164分別通過接觸孔150a、150b、150c和150d連接到活性層121、122、123和124各自的源極/漏極區(qū)，這樣TFT產(chǎn)生。當形成柵極141、142、143、144和源極/漏極161、162、163、164時，存儲電容器Cst可以同時形成，并且由與用來制造TFT的材料相同的材料構成。
由氧化硅和/或氮化硅等構成的鈍化層170形成在源極/漏極161、162、163、164上，并且由丙烯、BCB或聚酰亞胺構成的平面化層171形成在鈍化層170上。通孔170a貫穿鈍化層170和平面化層171，以便通過通孔170a以電方式暴露驅動TFT 11的源極和漏極161中任何一個。鈍化層170和平面化層171不局限于上述結構，并且可以只組合成一層。
作為OLED下電極層的像素電極180形成在鈍化層171上。像素電極180通過通孔170a連接到源極和漏極161之一。
像素定義層185由如同有機材料例如丙烯、BCB或聚酰亞胺、或者無機材料例如氧化硅或氮化硅的絕緣材料構成。如圖2中所示，像素定義層185覆蓋TFT，例如選擇驅動電路SC的驅動TFT 11和開關TFT 12，并且具有暴露像素電極180預定部分的開孔。
具有發(fā)射層的有機膜190覆蓋暴露像素電極180的開孔。有機膜190可以形成在像素定義層185的整個表面上。在這種情況下，在每個像素內用紅色、綠色和藍色對有機膜190的發(fā)射層圖案化，這樣可以實現(xiàn)全色。
如圖3中所示，像素定義層185可以不形成在垂直和/或水平驅動器位于的非發(fā)射區(qū)20內，但是本發(fā)明決不局限于這樣的結構。
有機膜190形成之后，作為OLED下電極層的公共電極195形成?？梢孕纬晒搽姌O195以覆蓋所有像素，但不局限于這個約束，并且可以形成用圖案。像素電極180和公共電極195可以通過有機膜190彼此絕緣，橫跨有機膜190施加不同極性的電壓，以便可以從有機膜190中發(fā)光。
像素電極180用作陽極，公共電極195用作陰極，然而可能進行顛倒。像素電極180可以是透明電極或反射電極。透明電極可以用ITO(氧化錫銦)、IZO(氧化鋅銦)、ZnO或In2O3制造，Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr及其混合物的反射層形成之后，使用ITO、IZO、ZnO或In2O3的反射電極可以形成在反射層上。
公共電極195也可以是透明電極或反射電極。當透明電極用作公共電極195時，由于公共電極195用作陰極，具有小逸出功的金屬例如Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Mg及其混合物沉積到有機膜190，輔助電極層或總線電極線可以由用于形成透明電極的材料構成，例如ITO、IZO、ZnO或In2O3。通過在OLED整個表面上沉積金屬，例如Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Mg及其混合物，形成反射電極。
有機膜190可以是低分子或高分子有機層。當?shù)头肿佑袡C層用作有機膜190時，通過在單個或復合結構中堆疊空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、發(fā)射層(EML)、電子傳輸層(ETL)、以及電子注入層(EIL)來形成低分子層，并且多種有機材料可以用作低分子有機層，例如酞酸銅(CuPc)、N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯-對苯二銨基聯(lián)苯(NPB)、以及胺三羧甲基氨基甲烷-8-羥基喹啉鋁(Alq3)。通過蒸汽沉積形成這些低分子有機層。
當高分子有機層用作有機膜190時，高分子有機層通?？梢跃哂行纬蒆TL和EML的結構。在這種情況下，PEDOT用作HTL，并且高分子有機材料用作EML，例如聚苯烯次亞乙烯和聚芴。通過絲網(wǎng)印刷或噴墨印刷等形成這些高分子有機層。
位于TFT 11、TFT 12、TFT 22和TFT 23的活性層內的毫微粒子優(yōu)選為縱向延伸的毫微線，所述TFT 11、TFT 12、TFT 22和TFT 23存在于發(fā)射區(qū)10和非發(fā)射區(qū)20的驅動器內。至少一個或多個毫微粒子可以布置在每個TFT的各個活性層內?；钚詫拥臏系涝O計成平行于毫微線的縱向。本發(fā)明決不局限于此。相反，毫微粒子可以是毫微帶、毫微棒或毫微管以及可以形成在縱向上的毫微粒子。
在本發(fā)明中，活性層121、122、123和124由如上所述的毫微粒子構成。如圖4中所示，沿著具有條形縱向的毫微粒子線120排列這些活性層。毫微粒子120包括P型毫微粒子線120a和N型毫微粒子線120b，并且不僅可以是條形而且可以是各種形狀，例如彎曲等。
沿著P型毫微粒子線120a排列驅動TFT 11的活性層121、開關TFT 12的活性層122、以及CMOS TFT 21的P型TFT 23的活性層124，它們都是P型活性層。沿著N型毫微粒子線120b排列CMOS TFT 21的N型TFT 22的活性層123。
P型和N型分類不局限于上述，但可以根據(jù)每個單位像素10a內的選擇驅動電路設計和非發(fā)射區(qū)20內的驅動器電路設計而變化。也就是說，單位像素10a內的選擇驅動電路SD的驅動TFT 11的活性層121和開關TFT12的活性層122中任何一個可以是N型，或者它們都可以是N型。當兩個或多個TFT用作選擇驅動電路SC時，P型和N型活性層都可以出現(xiàn)在單個單位像素10a內。甚至在這種情況下，如圖4中所示，沿著P型毫微粒子線120a和N型毫微粒子線120b排列和安置每個TFT的活性層。
如圖4中所示，P型毫微粒子線120a和N型毫微粒子線120b彼此不重疊。優(yōu)選地，P型毫微粒子線120a和N型毫微粒子線120b交替排列。因此，可以不把沿著毫微粒子線120排列和安置的TFT的活性層121、122、123、124排列和安置在單行上。換句話說，如圖4中所示，可以把驅動TFT 11的P型活性層121、開關TFT 12的P型活性層122、以及CMOS TFT21的P型TFT 23的P型活性層124排列和安置在相同的P型毫微粒子線120a上。然而，P型活性層121、122、124以及N型CMOS TFT 21的N型TFT 22的N型活性層123都排列和安置在P型毫微粒子線120a和N型毫微粒子線120b上，它們彼此分開。
通過這樣排列毫微層，布置在發(fā)射區(qū)10和非發(fā)射區(qū)20內的TFT之中的同類型TFT按照這樣的方式布置，即至少它們的溝道區(qū)縱向彼此平行。也就是說，如圖4中所示，驅動TFT 11的活性層121、開關TFT 12的活性層122、以及CMOS TFT 21的P型TFT 23的活性層124都是P型活性層，它們排列和安置成彼此平行，并且CMOS TFT 23的N型TFT 22的活性層123排列和安置成彼此平行。盡管只有P型TFT 23位于發(fā)射區(qū)10內，即使N型TFT 22位于發(fā)射區(qū)10內，但位于非發(fā)射區(qū)20內的N型TFT及其活性層排列成彼此平行。如圖4中所示，P型TFT和N型TFT彼此平行。
現(xiàn)在轉向圖5，圖5圖解了由P型毫微粒子構成的P型毫微層125以及由N型毫微粒子構成的N型毫微層126，所述P型毫微粒子沿著P型毫微粒子線120a形成在襯底100上，而所述N型毫微粒子沿著N型毫微粒子線120b形成在襯底100上。如圖4中所示，通過依據(jù)毫微層125和126的設計圖案來將毫微層125和126圖案化，可以形成活性層121、122、123、124。如圖5中所示，P型毫微層125和N型毫微層126可以形成為條形。可以通過各種方法形成圖5中所示的毫微層125和126。例如，可以通過激光誘導熱成像(LITI)方法形成毫微層125和126。
現(xiàn)在轉向圖6A-13，圖6A-6C圖解了通過LITI方法形成如圖5中所示的模制毫微層125和126的方法，而圖7圖解了圖6A-6C所示方法中的施主薄片的橫剖面。圖8-12圖解了制造施主薄片的方法實例，而圖13圖解了通過圖8-12中所示方法制造的施主薄片的平面。
首先，在通過LITI方法形成毫微層的方法中，使用圖7中所示的施主薄片300。在薄膜310上排列施主薄片300的毫微線330以便平行于它們的縱向方向，從而形成傳輸層320。
薄膜310包括底膜312和光熱轉換(LTHC)層314。聚烯烴基樹脂可以用作底膜312。通過攪拌丙烯內的碳可以把LTHC層314涂覆在底膜312上，但不局限于此。LTHC層314可以是這樣一種層，其通過把激光轉換成熱并加熱傳輸層320來轉移傳輸層320，通過圖8-12中所示的方法可以制造施主薄片300。
首先，第一纖維340和第二纖維350由高分子材料構成。如圖10和圖11中所示，第一纖維340在形成機織織物時變成緯紗或經(jīng)紗，只由高分子材料構成，并且不包括毫微粒子330。第二纖維350分別變成與第一纖維交叉的經(jīng)紗或緯紗，并且大約垂直于第一纖維340。如圖9中所示，多個毫微粒子330排列在第二纖維350內，并且大約彼此平行。
經(jīng)紗或緯紗是來自編織的術語。在織布機上縱向前進的線或細線稱為經(jīng)紗，橫向線或細線稱為緯線或緯紗?？椢锸墙o予完整的機織織物的名稱?？棽紮C是用于順序、平行并在張力下保持一組線或細線(經(jīng)紗)以便其他細線(緯紗)可以按照直角與它們交錯的設備。在織布機上交錯經(jīng)紗和緯紗的這個過程稱為編織。
通過圖8中所示的電紡紗方法可以制造第一纖維340和第二纖維350，但由于通過各種方法可以制造第一纖維340和第二纖維350，本發(fā)明決不局限于此?，F(xiàn)在將描述使用電紡紗制造第一纖維340和第二纖維350的方法。
圖8中所示的電紡紗裝置400包括噴射器410、電源430和收集器420，噴射器410具有噴嘴411，電源430向噴射器410施加射頻(RF)功率，而收集器420使用從噴嘴411注射的高分子溶液形成毫微尺寸的纖維。預定量的高分子溶液412注入噴射器410，并且當收集器420在RF功率應用于高分子溶液412的情況下旋轉時，高分子溶液412噴射在收集器420上。在收集器420內抽出纖維并且圍繞它進行盤繞。當?shù)谝焕w維340形成時，高分子溶液412內不存在毫微粒子。當?shù)诙w維350形成時，高分子溶液412包含毫微粒子。
毫微粒子是各種材料中任何一種材料的小粒子，例如包括CdS、CdSe和CdTe的IIB-VIA簇化合物、包括GaAs的IIIA-VIA簇化合物、包括Si的IVA簇元素以及它們的混合物、包括Ni、Co、Fe、Pt、Au、Ag及其混合物的金屬。然而，毫微粒子不局限于上述，并且可以由其它材料構成。
可以通過物理和化學方法形成這些毫微粒子，將在下面描述形成毫微粒子的方法。
毫微粒子可以通過化學方法形成并且具有核心，所述核心由包括CdS、CdSe和CdTe的IIB-VIA組化合物、包括GaAs的IIIA-VIA簇化合物、包括Si的IVA簇元素和它們的混合物、包括Ni、Co、Fe、Pt、Au、Ag及其混合物的金屬、以及覆蓋核心的任一化合物構成。作為實例，形成(CdSe)ZnS毫微粒子的第一操作是制造CdSe毫微粒子。眾所周知，毫微粒子的尺寸約為23-55，并且尺寸分布差約為5-10％。通過執(zhí)行高溫膠體生長處理過程和選擇毫微粒子尺寸的沉淀過程，形成這些CdSe毫微粒子。這里，高溫膠體生長處理過程是這樣一個過程，其中有機金屬前體快速注入高溫溶劑并且立刻產(chǎn)生均勻核子。用作Cd源的有機金屬前體包括堿性鎘化合物，例如CdMe2。用作Se源的適當有機金屬化合物是三烴基-磷化氫硒化物，例如(TMS)2Se、TOPSe、TBPSe。隨后，在適當溫度下用在溶劑(例如TOP)內包括Zn和S前體的溶液涂覆CdSe粒子。二苯甲基鋅(Ditylzinc)和hexamethyldisilatine用作Zn和S的前體。
也可以通過各種物理方法形成毫微粒子，例如真空合成、氣相合成、凝相合成、使用電離集束的高速沉積、凝固、高速研磨、混合合金處理、沉積、以及Sol-Gel處理。
然而，形成毫微粒子的方法不局限于上述方法。同樣，毫微粒子可以具有這些形狀，例如毫微線、毫微帶、毫微棒或具有單壁或多壁的毫微管。也可以通過下列方法形成毫微粒子。
(a)P型Si毫微線通過使用單體分布的金膠體粒子(由British Biocell InternationalLtd制造)作為催化劑熱沉積SiH4和B2H6來制造厚度為20-40nm的P型Si毫微線。在這種情況下，溫度在420和480℃之間，并且調節(jié)反應器以便可以在8英寸管式爐內執(zhí)行計算機控制的生長。當總壓力是30托時，硅烷的局部壓力約為2托，并且反應時間是40分鐘?？紤]到摻雜程度，把SiH4對B2H6的比例調節(jié)成6400∶1。在這種情況下，毫微線的摻雜濃度估計約為4×10E+17cm-3。隨著摻雜程度增加，接觸電阻變得更低，而不必執(zhí)行高溫退火過程。參見Nature(自然)425，274-278(2003)。
(b)N型Si毫微線通過激光輔助催化生長(LCG)來制造N型Si毫微線。簡單地說，通過使用Nd:YAG激光器的激光束(532nm，脈沖寬度為8ns，300mJ/脈沖，10Hz)融化金制目標來來制造N型Si毫微線。采用這種簡單方法產(chǎn)生的金制毫微叢催化粒子與SiH4氣體在反應容器內進行反應，并且生長成Si毫微線。在摻雜的情況下，通過把Au-P目標(99.5∶0.5wt％，Alfa Aesar)和附加紅磷(99％，Alfa Aesar)放入反應容器的氣體進口內，產(chǎn)生N型Si毫微線。參見J.Phys.Chem.B.，104，5213-5216(2000)。
(c)N型GaN毫微線使用氨氣(99.99％，Matheson)、鎵金屬(99.9999％，Alfa Aesar)、以及二氮化三鎂(Mg3N2，99.6％，Alfa Aesar)各自作為N、Ga、Mg源，通過金屬催化CVD形成N型GaN毫微線。在這種情況下，優(yōu)選使用c平面藍寶石襯底。Mg3N2熱分解成，產(chǎn)生Mg摻雜劑，并且放在Ga源上游。在950℃形成GaN毫微線，并且使用鎳作為催化劑。GaN毫微線的長度通常為10-40.m。參見Nano Letters，3(3)，343-346(2003)。
(d)N型CdS毫微帶通過真空蒸汽輸送組成CdS毫微帶。具體地，在真空管端部密封少量CdS粉(少于100mg)。當加熱真空管以便CdS粉的溫度為900℃時，真空管另一端的溫度低于50℃。在2小時內，大部分CdS粉轉移到冷位置，并且粘貼在真空管的壁上。這些材料主要是厚度為30-150nm的毫微帶。毫微帶的寬度為0.5-5μm，并且長度為10-200μm。參見Nature(自然)425，274-278(2003)。
(e)Ge毫微線H2(總大氣壓＝1atm)以100sccm的速度流入直徑為2.5cm的爐式反應器內，同時，GeH4(He為10％)的速度是10sccm，并且在275℃執(zhí)行CVD持續(xù)15分鐘，從而形成Ge毫微線。反應襯底是這樣一種襯底，其中Au毫微晶體(平均直徑為20nm)均勻地分散在SiO2襯底表面上。參見Agnew.Chem.Int.Ed.Engls，41，4783-4786(2002)。
(f)InP毫微線通過LCG形成InP毫微線。LCG目標通常由94％的InP、5％的Au催化劑、以及1％的Te或Zn摻雜元素構成。當LCG目標生長時，爐子溫度為800℃(介質)，并且將LCG目標放在爐子上游端上。發(fā)射Nd:YAG激光器的脈沖(波長為1064nm)持續(xù)10分鐘。在這種情況下，毫微線集中在爐子冷位置的下游端上。參見Nature(自然)409，66-69(2001)。
(g)ZnO毫微棒在60℃的125mL甲醇內熔化約29.5g(0.13mol)乙酸鋅二水合物(ZnOCOCH3-2H2O)，然后把熔化14.8g(0.23mol)氫氧化鉀(KOH)的溶液添加到65ml甲醇，從而形成ZnO毫微棒。在60℃下攪拌反應混合物持續(xù)幾天。如果在幾天內沉淀毫微棒，則用甲醇清洗沉淀，并且以5500rpm離心分離持續(xù)30分鐘。使用乙二醇對水之比為2∶1的溶劑稀釋毫微粒子并且變成溶液，所述毫微粒子是通過上述步驟產(chǎn)生的合成材料。通過熟化溶液持續(xù)約三天，形成直徑為15-30nm和長度為200-300nm的毫微棒。另一方面，通過CVD也能形成毫微線。參見Nano Letter，3(8)，1097-1101(2003)。
如圖9中所示，當使用包含毫微粒子的高分子溶液形成第二纖維350時，包含在第二纖維350內的毫微粒子在第二纖維350的抽出方向上對齊。因此，可以形成排列成彼此平行的毫微粒子330。
接著，如圖10和圖11中所示，機織織物360以這樣的方式形成，以便包含彼此交叉的第一纖維340和第二纖維350，第一纖維340不包含毫微粒子330，而第二纖維350包含毫微粒子330。由于毫微粒子330只包含在機織織物360的第二纖維350內，結果，毫微粒子330排列成平行于布置第二纖維350的方向。
因此，如圖12中所示，如果機織織物360疊壓在薄膜310上，如圖13中所示，在薄膜310內形成光熱轉換(LTHC)層314。可以制造施主薄片300，毫微線330在所述施主薄片300內排列成大約彼此平行。在機織織物360緊密地粘附在薄膜310的LTHC層314上的狀態(tài)下，執(zhí)行疊壓操作。
在制造施主薄片300的方法中，由于機織織物360制造成卷狀，因此使用機織織物360可以連續(xù)地形成許多施主薄片300，從而提高生產(chǎn)率。如圖6A中所示，施主薄片300位于形成緩沖層110的襯底100上。如圖6B中所示，施主薄片300和襯底100彼此疊壓并且彼此臨時粘接在一起。如果在這種情形下，激光束發(fā)射到形成圖案的預定部分上，施主薄片300和襯底100彼此分開，如圖6C中所示，預定圖案形成在襯底100上。
因此，如圖5中所示，可以形成P型毫微層125和N型毫微層126之一。如果在對齊另一形狀的毫微線的施主薄片被轉移一行的情形下執(zhí)行激光模制，可以形成另一毫微層。這樣，如圖5中所示，沿著毫微粒子120形成毫微層125和126，形成圖案以形成圖4中所示的活性層圖案，并且通過執(zhí)行后續(xù)程序，例如制造TFT的程序和制造OLED的程序，如圖3中所示，可以制造OLED顯示器。
具有毫微TFT的結構不需要是如圖3中的疊層結構。柵極141、142、143和144首先形成在襯底100的緩沖層110上之后，柵極絕緣層150形成以覆蓋它們，并且如圖5中所示的毫微層125和126可以形成在柵極絕緣層150上。
如上所述，作為實例已經(jīng)描述了激光轉移方法，但本發(fā)明不局限于此，并且不是通過激光而是外部壓力可以轉移施主薄片的轉移層。在這種情況下，普通轉移方法可以應用于本發(fā)明而無需任何變化。
如圖5中所示，沿著毫微線120形成毫微層125和126，并且形成圖案，從而形成圖4中所示的活性層。然而，本發(fā)明不局限于此，并且可以將圖4中所示的活性層形成圖案，而不形成圖5中所示的毫微層125和126。也就是說，通過使用上述方法，如圖13中所示，形成P型或N型施主薄片300，然后臨時粘附在襯底100上，只在形成毫微粒子線120之上的活性層的位置上，轉移施主薄片300的轉移層，因此直接模制毫微層125和126。
如圖4和圖5中所示，P型毫微粒子線120a和N型毫微粒子線120b可以交替排列成彼此平行。另外，如圖14中所示，P型毫微粒子線120a和N型毫微粒子線120b可以排列成彼此交叉。在這種情況下，驅動TFT的活性層121可以是P型，而開關TFT的活性層122可以是N型，但不局限于此，可以根據(jù)單位像素的選擇驅動電路的設計而變化。
如上所述，布置在發(fā)射區(qū)10和非發(fā)射區(qū)20內的TFT中的同類型TFT以這樣的方式布置，即至少它們溝道區(qū)的縱向方向彼此平行。也就是說，如圖4中所示，可以把驅動TFT 11的活性層121和CMOS TFT 21的P型TFT 23的活性層124排列和安置成彼此平行，活性層121和活性層124都是P型TFT，開關TFT 12的活性層122和CMOS TFT 21的N型TFT 22的活性層123排列和安置成彼此平行，活性層123是N型TFT 22的活性層。另外，如圖14中所示，P型和N型可以排列和安置成彼此交叉。
即使當P型毫微粒子線120a和N型毫微粒子線120b排列和安置成彼此交叉時，也可以使用上述方法。也就是，在包括圖6A-6C所示的LITI方法的轉移方法中，只在部分相應活性層內形成毫微層，從而形成活性層。
本發(fā)明不局限于OLED顯示器，而是可以應用于具有TFT的各種平板顯示器，例如液晶顯示器(LCD)、無機發(fā)光二極管、以及LED。
如上所述，本發(fā)明具有下列效果。第一，通過在TFT的溝道內使用毫微粒子，在室溫或低溫下可以制造TFT，包括TFT的平板顯示器，尤其是有機發(fā)光二極管(OLED)顯示器，而無需進行高溫處理。第二，結果，具有低耐熱性的塑料材料可以用在平板顯示器內，尤其是OLED顯示器內。因此，本發(fā)明更有利于制造柔性平板顯示器。第三，使用排列在縱向上的毫微粒子來形成溝道，以便可以進一步提高靈活性。
雖然已經(jīng)參考本發(fā)明的實施例對本發(fā)明進行了具體表示和描述，但本領域普通技術人員將能理解，其中可以進行各種形式和細節(jié)變化而不脫離由下列權利要求所定義的本發(fā)明的本質和范圍。
權利要求
1.一種施主薄片，包括底膜；以及轉移層，所述轉移層排列在所述底膜的一個側面上并且是可轉移的，其中所述轉移層包括多個被排列成大約彼此平行的毫微粒子。
2.如權利要求1所述的施主薄片，其中所述轉移層包括具有多根經(jīng)紗和緯紗的機織織物，所述毫微粒子位于所述經(jīng)紗和緯紗之一內。
3.如權利要求1所述的施主薄片，其中所述毫微粒子是P型或N型半導體。
4.如權利要求1所述的施主薄片，其中所述毫微粒子從由毫微線、毫微棒和毫微帶構成的組中選擇。
5.一種制造施主薄片的方法，包括制備薄膜；形成第一高分子纖維；形成第二高分子纖維，所述第二高分子纖維包括多個被排列成大約彼此平行的毫微粒子；形成機織織物以便所述第一纖維和第二纖維彼此交叉；以及將所述機織織物疊壓在所述薄膜上。
6.如權利要求5所述的方法，其中所述毫微粒子是P型或N型半導體。
7.如權利要求5所述的方法，其中所述毫微粒子從由毫微線、毫微棒和毫微帶構成的組中選擇。
8.一種制造薄膜晶體管的方法，包括隔開多個毫微粒子線；在機織織物上制備包括轉移層的施主薄片，所述機織織物包括多個被排列成大約彼此平行的毫微粒子；以及通過將所述施主薄片對齊襯底以便所述施主薄片的毫微粒子平行于所述毫微粒子線、并且沿著所述毫微粒子線向所述襯底轉移所述施主薄片的轉移層，而形成活性層。
9.如權利要求8所述的方法，其中所述形成活性層包括通過沿著所述毫微粒子線從所述施主薄片轉移所述轉移層，形成毫微層；以及通過將所述毫微層圖案化而形成活性層。
10.如權利要求8所述的方法，其中所述毫微粒子線交替排列以便所述P型毫微粒子線和N型毫微粒子線彼此平行，并且所述毫微層包括所述P型毫微層和N型毫微層，沿著所述P型毫微粒子線和N型毫微粒子線分別形成所述P型毫微層和N型毫微層。
11.如權利要求8所述的方法，其中所述毫微粒子線交替排列以便所述P型毫微粒子線和N型毫微粒子線彼此交叉，并且所述毫微層包括所述P型毫微層和N型毫微層，沿著所述P型毫微粒子線和N型毫微粒子線分別形成所述P型毫微層和N型毫微層。
12.如權利要求8所述的方法，其中所述每個毫微粒子的縱向方向平行于所述每個毫微層的縱向方向。
13.如權利要求8所述的方法，其中所述毫微粒子從由毫微線、毫微棒和毫微帶構成的組中選擇。
14.如權利要求8所述的方法，其中至少所述毫微粒子線之一為條形。
15.如權利要求8所述的方法，其中所述在機織織物上制備包括轉移層的施主薄片包括制備薄膜；形成第一高分子纖維；形成第二高分子纖維，所述第二高分子纖維包括多個被排列成大約彼此平行的毫微粒子；形成機織織物以便所述第一纖維和第二纖維彼此交叉；以及將所述機織織物疊壓在所述薄膜上。
16.一種制造平板顯示器的方法，包括提供包括發(fā)射區(qū)的平板顯示器和包括薄膜晶體管的選擇驅動電路，所述發(fā)射區(qū)內排列多個像素，所述薄膜晶體管包括排列在每個像素內的半導體活性層；隔開多個毫微粒子線；在機織織物上制備包括轉移層的施主薄片，所述機織織物包括多個被排列成大約彼此平行的毫微粒子；以及通過將所述施主薄片對齊襯底以便所述施主薄片的毫微粒子平行于所述毫微粒子線、并且沿著所述毫微粒子線向所述襯底轉移所述施主薄片的轉移層，而形成活性層。
17.如權利要求16所述的方法，其中所述形成活性層包括通過沿著所述毫微粒子線轉移所述施主薄片的轉移層，形成毫微層；以及通過將所述毫微層圖案化而形成活性層。
18.如權利要求16所述的方法，其中所述毫微粒子線交替排列以便所述P型毫微粒子線和N型毫微粒子線彼此平行，并且所述毫微層包括所述P型毫微層和N型毫微層，沿著所述P型毫微粒子線和N型毫微粒子線分別形成所述P型毫微層和N型毫微層。
19.如權利要求16所述的方法，其中所述毫微粒子線交替排列以便所述P型毫微粒子線和N型毫微粒子線彼此交叉，并且所述毫微層包括所述P型毫微層和N型毫微層，沿著所述P型毫微粒子線和N型毫微粒子線分別形成所述P型毫微層和N型毫微層。
20.如權利要求16所述的方法，其中所述每個毫微粒子的縱向方向平行于所述每個毫微層的縱向方向。
21.如權利要求16所述的方法，其中所述毫微粒子從由毫微線、毫微棒和毫微帶構成的組中選擇。
22.如權利要求16所述的方法，其中至少所述毫微粒子線之一為條形。
23.如權利要求16所述的方法，其中所述在機織織物上制備包括轉移層的施主薄片包括制備薄膜；形成第一高分子纖維；形成第二高分子纖維，所述第二高分子纖維包括多個被排列成大約彼此平行的毫微粒子；形成機織織物以便所述第一纖維和第二纖維彼此交叉；以及將所述機織織物疊壓在所述薄膜上。
24.如權利要求16所述的方法，還包括在每個像素內形成有機發(fā)光二極管，每個有機發(fā)光二極管包括電連接到所述選擇驅動電路的電極。
全文摘要
一種柔性平板顯示器，其中毫微粒子用于活性層并且襯底是柔性塑料，一種制造所述柔性平板顯示器的方法，一種使用施主薄片制造薄膜晶體管(TFT)的方法，以及一種使用施主薄片制造平板顯示器的方法。在制造顯示器內的TFT中，施主薄片用來把毫微粒子從薄片轉移到襯底。所述施主薄片可以在室溫下制造。所述施主薄片具有底膜和轉移層，所述轉移層排列在所述底膜的一個側面上并且是可轉移的，其中所述轉移層包括多個被排列成大約彼此平行的毫微粒子。
文檔編號H01L29/04GK1661774SQ20041008192
公開日2005年8月31日 申請日期2004年12月29日 優(yōu)先權日2004年2月26日
發(fā)明者徐旼徹, 楊南喆, 具在本, 李乙浩, 鄭昊均, 金慧東 申請人:三星Sdi株式會社