本發(fā)明屬于顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，涉及一種石墨烯發(fā)光晶體管及其制作方法、主動(dòng)石墨烯發(fā)光顯示器。

背景技術(shù)：

石墨烯因其具有質(zhì)地堅(jiān)硬、透明度高(其穿透率約為97.7％)、導(dǎo)熱系數(shù)高(達(dá)5300W/m·K)、電子遷移率高(超過(guò)15000cm²/V·s)等優(yōu)良特點(diǎn)，近年來(lái)逐漸被應(yīng)用于顯示器上，尤其是在觸摸屏上的應(yīng)用(其通常作為替代傳統(tǒng)透明的氧化銦錫(ITO)導(dǎo)電薄膜)和在發(fā)光二極管(LED)方面的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明將石墨烯應(yīng)用于晶體管中，以構(gòu)造出石墨烯發(fā)光晶體管，并且利用構(gòu)造出的石墨烯發(fā)光晶體管實(shí)現(xiàn)主動(dòng)石墨烯發(fā)光顯示器。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種石墨烯發(fā)光晶體管，其包括：在基板上的柵極；在所述基板和所述柵極上的柵極絕緣層；在所述柵極絕緣層上的源極和漏極，所述源極和所述漏極采用石墨烯制成；在所述柵極絕緣層上且位于所述源極和所述漏極之間的氧化石墨烯層；在所述源極、所述漏極和所述氧化石墨烯層上的石墨烯量子點(diǎn)層；以及在所述石墨烯量子點(diǎn)層上的阻水阻氧層。

可選地，所述石墨烯發(fā)光晶體管還包括：在所述阻水阻氧層上的保護(hù)層。

可選地，所述柵極為復(fù)合金屬層結(jié)構(gòu)，且所述柵極的反射率不低于80％。

可選地，通過(guò)控制提供給所述柵極的電壓的大小，以控制所述石墨烯發(fā)光晶體管發(fā)出光線的顏色。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種石墨烯發(fā)光晶體管的制作方法，其包括：在基板上制作柵極；在所述基板和所述柵極上制作柵極絕緣層；在所述柵極絕緣層上制作氧化石墨烯層；對(duì)所述氧化石墨烯層的兩端分別進(jìn)行還原，以形成由石墨烯制作的源極和漏極；在未被還原的氧化石墨烯層、所述源極和所述漏極上制作石墨烯量子點(diǎn)層；在所述石墨烯量子點(diǎn)層上制作阻水阻氧層。

可選地，所述制作方法還包括：在所述阻水阻氧層上制作保護(hù)層。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，又提供了一種主動(dòng)石墨烯發(fā)光顯示器，其包括：柵極線、數(shù)據(jù)線、色彩控制電壓線、電源電壓線、驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管、開關(guān)薄膜晶體管、石墨烯發(fā)光晶體管以及存儲(chǔ)電容器，所述石墨烯發(fā)光晶體管為上述的石墨烯發(fā)光晶體管或者所述石墨烯發(fā)光晶體管為采用上述的制作方法制作而成的石墨烯發(fā)光晶體管；所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線彼此絕緣且交叉設(shè)置；所述色彩控制電壓線與所述柵極線并行并用于傳送色彩控制電壓；所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的柵極和源極分別連接到所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線，所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的漏極連接到所述開關(guān)薄膜晶體管的柵極；所述開關(guān)薄膜晶體管的源極連接到所述電源電壓線，所述開關(guān)薄膜晶體管的漏極連接到所述石墨烯發(fā)光晶體管的源極；所述石墨烯發(fā)光晶體管的柵極連接到所述色彩控制電壓線，所述石墨烯發(fā)光晶體管的漏極電性接地；所述存儲(chǔ)電容器的一端連接到所述開關(guān)薄膜晶體管的柵極，所述存儲(chǔ)電容器的另一端連接到所述電源電壓線。

可選地，通過(guò)控制所述色彩控制電壓線傳送的色彩控制電壓的大小，以控制所述石墨烯發(fā)光晶體管發(fā)出光線的顏色。

可選地，當(dāng)所述色彩控制電壓介于第一預(yù)定電壓和第二預(yù)定電壓之間時(shí)，所述石墨烯發(fā)光晶體管發(fā)出紅色光線；當(dāng)所述色彩控制電壓介于第三預(yù)定電壓和第四預(yù)定電壓之間時(shí)，所述石墨烯發(fā)光晶體管發(fā)出綠色光線；當(dāng)所述色彩控制電壓介于第五預(yù)定電壓和第六預(yù)定電壓之間時(shí)，所述石墨烯發(fā)光晶體管發(fā)出藍(lán)色光線；其中，所述第一預(yù)定電壓至所述第六預(yù)定電壓依次增大。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明構(gòu)造了一種石墨烯發(fā)光晶體管，并利用該石墨烯發(fā)光晶體管實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)石墨烯發(fā)光顯示器。

附圖說(shuō)明

通過(guò)結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述，本發(fā)明的實(shí)施例的上述和其它方面、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的石墨烯發(fā)光晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2A至圖2H是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的石墨烯發(fā)光晶體管的制作流程圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的主動(dòng)石墨烯發(fā)光顯示器的像素的電路圖。

具體實(shí)施方式

以下，將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)施本發(fā)明，并且本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為限制于這里闡述的具體實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例是為了解釋本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明的各種實(shí)施例和適合于特定預(yù)期應(yīng)用的各種修改。

在附圖中，為了清楚器件，夸大了層和區(qū)域的厚度。相同的標(biāo)號(hào)在整個(gè)說(shuō)明書和附圖中表示相同的元器件。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的石墨烯發(fā)光晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。

參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的石墨烯發(fā)光晶體管包括：基板10、柵極20、柵極絕緣層30、源極40、漏極50、氧化石墨烯層60、石墨烯量子點(diǎn)層70、阻水阻氧層80。

基板10可例如是透明的玻璃基板或者透明的樹脂基板。

柵極20形成在基板10上。柵極20應(yīng)當(dāng)具有較高的反射率。優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，柵極20具有的反射率不低于80％。作為一種實(shí)施方式，柵極20可采用復(fù)合金屬層(諸如鉬鋁合金、鋁銀合金、銅鉬鋁合金等)，但本發(fā)明并不限制于此。

柵極絕緣層30設(shè)置在基板10上，并覆蓋柵極20。柵極絕緣層30可例如由絕緣材料(諸如氧化硅、氮化硅等)形成。

源極40和漏極50間隔設(shè)置在柵極絕緣層30上。在本實(shí)施例中，源極40和漏極50由石墨烯制成。進(jìn)一步地，可通過(guò)還原氧化石墨烯形成石墨烯，從而形成源極40和漏極50。

氧化石墨烯層60設(shè)置在柵極絕緣層30上并位于源極40和漏極50之間。進(jìn)一步地，氧化石墨烯層60與源極40和漏極50都接觸。

石墨烯量子點(diǎn)層70設(shè)置在氧化石墨烯層60、源極40和漏極50上。阻水阻氧層80設(shè)置在石墨烯量子點(diǎn)層70上，用于防止環(huán)境中的水氧進(jìn)入器件中。

進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的石墨烯發(fā)光晶體管還可以包括：保護(hù)層90。保護(hù)層90設(shè)置在阻水阻氧層80，用于對(duì)阻水阻氧層80進(jìn)行保護(hù)。

在本實(shí)施例中，通過(guò)控制提供給柵極20的電壓的大小，以控制根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的石墨烯發(fā)光晶體管發(fā)出光線的顏色。具體將在下面描述。

以下對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的石墨烯發(fā)光晶體管的制作方法進(jìn)行描述。圖2A至圖2H是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的石墨烯發(fā)光晶體管的制作流程圖。

參照?qǐng)D2A，提供一基板10?；?0可例如是透明的玻璃基板或者透明的樹脂基板。

參照?qǐng)D2B，在基板10上制作形成柵極20。柵極20應(yīng)當(dāng)具有較高的反射率。優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，柵極20具有的反射率不低于80％。作為一種實(shí)施方式，柵極20可采用復(fù)合金屬層(諸如鉬鋁合金、鋁銀合金、銅鉬鋁合金等)，但本發(fā)明并不限制于此。

參照?qǐng)D2C，在基板10上制作覆蓋柵極20的柵極絕緣層30。柵極絕緣層30可例如由絕緣材料(諸如氧化硅、氮化硅等)形成。

參照?qǐng)D2D，在柵極絕緣層30上制作氧化石墨烯層60。

參照?qǐng)D2E，對(duì)氧化石墨烯層60的兩端分別進(jìn)行還原，以形成由石墨烯制成的源極40和漏極50。

參照?qǐng)D2F，在未被還原的氧化石墨烯層60、源極40和漏極50上制作石墨烯量子點(diǎn)層70。

參照?qǐng)D2G，在石墨烯量子點(diǎn)層70上制作形成阻水阻氧層80，該阻水阻氧層80用于防止環(huán)境中的水氧進(jìn)入器件中。

參照?qǐng)D2H，在阻水阻氧層80上制作形成保護(hù)層90，該保護(hù)層90用于對(duì)阻水阻氧層80進(jìn)行保護(hù)。

應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的石墨烯發(fā)光晶體管的制作方法不包括圖2H所示的步驟也可以。

以下將對(duì)采用本實(shí)施例的石墨烯發(fā)光晶體管的主動(dòng)石墨烯發(fā)光顯示器進(jìn)行詳細(xì)描述。圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的主動(dòng)石墨烯發(fā)光顯示器的像素的電路圖。在圖3中，僅示出了一個(gè)像素，然而應(yīng)當(dāng)理解的是，主動(dòng)石墨烯發(fā)光顯示器中的其他像素與圖3示出的像素相同。

參照?qǐng)D3，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的主動(dòng)石墨烯發(fā)光顯示器包括：柵極線100、數(shù)據(jù)線200、色彩控制電壓線300、電源電壓線400、驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管500、開關(guān)薄膜晶體管600、石墨烯發(fā)光晶體管700以及存儲(chǔ)電容器800；其中，石墨烯發(fā)光晶體管700為圖1所示的石墨烯發(fā)光晶體管，或者石墨烯發(fā)光晶體管700為采用圖2A至圖2H所示的制作方法制作而成的石墨烯發(fā)光晶體管。

具體而言，柵極線100和數(shù)據(jù)線200彼此絕緣且交叉設(shè)置；色彩控制電壓線300與柵極線100并行并用于傳送色彩控制電壓；驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管500的柵極和源極分別連接到柵極線100和數(shù)據(jù)線200，驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管500的漏極連接到開關(guān)薄膜晶體管600的柵極；開關(guān)薄膜晶體管600的源極連接到電源電壓線400，開關(guān)薄膜晶體管600的漏極連接到石墨烯發(fā)光晶體管700的源極；石墨烯發(fā)光晶體管700的柵極連接到色彩控制電壓線300，石墨烯發(fā)光晶體管700的漏極電性接地；存儲(chǔ)電容器800的一端連接到開關(guān)薄膜晶體管600的柵極，存儲(chǔ)電容器800的另一端連接到電源電壓線400。這里，電源電壓線400用于提供正電壓。

進(jìn)一步地，通過(guò)控制色彩控制電壓線300傳送的色彩控制電壓的大小，以控制石墨烯發(fā)光晶體管700發(fā)出光線的顏色。具體地，當(dāng)所述色彩控制電壓介于第一預(yù)定電壓和第二預(yù)定電壓之間時(shí)，石墨烯發(fā)光晶體管700發(fā)出紅色光線；當(dāng)所述色彩控制電壓介于第三預(yù)定電壓和第四預(yù)定電壓之間時(shí)，石墨烯發(fā)光晶體管700發(fā)出綠色光線；當(dāng)所述色彩控制電壓介于第五預(yù)定電壓和第六預(yù)定電壓之間時(shí)，石墨烯發(fā)光晶體管700發(fā)出藍(lán)色光線；其中，所述第一預(yù)定電壓至所述第六預(yù)定電壓依次增大。

作為本發(fā)明的一實(shí)施方式，第一預(yù)定電壓可以為0V，第二預(yù)定電壓可以為12V，第三預(yù)定電壓可以為20V，第四預(yù)定電壓可以為35V，第五預(yù)定電壓可以為40V，第六預(yù)定電壓可以為50V，但本發(fā)明并不限制于此。需要說(shuō)明的是，“介于”可以包含邊界值也可以不包含邊界值，例如當(dāng)某一預(yù)定電壓是0V時(shí)，“介于”不包含0V。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，構(gòu)造了一種石墨烯發(fā)光晶體管，并利用該石墨烯發(fā)光晶體管實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)石墨烯發(fā)光顯示器。

雖然已經(jīng)參照特定實(shí)施例示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解：在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可在此進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種變化。