本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種薄膜晶體管制作方法、陣列基板制作方法及顯示裝置。

背景技術(shù)：

qled(量子點發(fā)光器件)是一種與oled(有機發(fā)光顯示器)原理和結(jié)構(gòu)相似的新型的顯示器件，即量子點和有機/無機半導體在外加直流電場驅(qū)動下，激子復合發(fā)光的一種平板顯示器件。qled的發(fā)光層采用比有機熒光染料具有光譜可調(diào)性更寬、發(fā)光強度更大、色純度更高、熒光壽命更長、環(huán)境穩(wěn)定性更好的量子點，因此相較oled具有更廣闊的發(fā)展前景。

近年來，透明非晶氧化物半導體(taos)薄膜晶體管(tfts)由其在有源矩陣發(fā)光二極管顯示中的潛在應用而受到了廣泛的關(guān)注。傳統(tǒng)的非晶硅tfts由于遷移率較低、閾值電壓漂移較嚴重，無法滿足電流型驅(qū)動方式的oled/qled顯示屏；而多晶硅tfts雖然具有較高的遷移率和較好的穩(wěn)定性，但是其高溫制程及過多的工藝步驟使其生產(chǎn)成本極高，且其晶界的存在使得均勻性較差，從而影響了其在大尺寸顯示屏中的應用。taostfts不但具有極低的漏電流，而且可見光透明、均勻性好、穩(wěn)定性好，特別是可以低溫制備，有望實現(xiàn)低成本的柔性顯示。但氧化物tfts的遷移率較多晶硅低，因此提高氧化物薄膜晶體管的遷移率對完善其性能具有重大的現(xiàn)實意義。

碳納米管(cnts)由于其優(yōu)異和獨特的電學和光學性能，近年來對其在電子器件領(lǐng)域的應用研究越來越深入。半導體單壁碳納米管(swcnts)因優(yōu)良的力學、熱學、電學性能和化學穩(wěn)定性，可以用于高頻器件，提高器件的頻率響應范圍等，被認為是最有應用價值的電學材料之一；另外隨著傳統(tǒng)si半導體器件的尺寸不斷縮小，一些不可避免的制約因素不斷顯現(xiàn)出來，如短溝道效應、小尺寸下?lián)诫s濃度的統(tǒng)計漲落造成器件性質(zhì)不均勻性，而swcnts由于免摻雜可制備出n型或p型晶體管應用于集成電路，有可能取代硅基半導體，swcnts或納米管陣列其遷移率基本都在1000cm2/(v.s)以上，可以滿足晶體管中對高遷移率的要求，因此如何提高薄膜晶體管的遷移率，并通過所述高遷移率的薄膜晶體管驅(qū)動量子點發(fā)光器件來提高顯示的發(fā)光性能，已成為業(yè)界亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種薄膜晶體管制作方法、陣列基板制作方法及顯示裝置，以提高薄膜晶體管的遷移率，并通過所述高遷移率的薄膜晶體管驅(qū)動量子點發(fā)光器件來提高顯示裝置顯示的發(fā)光性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種薄膜晶體管制作方法，包括以下步驟：

提供一基板；

在所述基板上覆蓋隔離層；

在所述隔離層上涂布有源層前驅(qū)體溶液，所述有源層前驅(qū)體溶液由金屬氧化物和碳納米管復合形成；

將所述有源層前驅(qū)體溶液形成有源層薄膜；及

將所述有源層薄膜分割成小模塊有源層。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是：提供一種陣列基板制作方法，包括每一像素單元的薄膜晶體管制作方法以及量子點發(fā)光器件制作方法；

所述薄膜晶體管制作方法由上述任一所述的方法制作而成。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是：提供一種顯示裝置，包括陣列基板、與所述陣列基板相對設(shè)置的彩膜基板及設(shè)置在所述陣列基板與所述彩膜基板之間的液晶，所述陣列基板包括薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括基板、設(shè)置在所述基板上的隔離層及設(shè)置在所述隔離層上的有源層，所述有源層由金屬氧化物和碳納米管復合形成。

本發(fā)明的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明的所述薄膜晶體管制作方法、陣列基板制作方法及顯示裝置通過將單壁碳納米管與金屬氧化物混合作為薄膜晶體管的有源層來提高遷移率，并通過高遷移率的薄膜晶體管來驅(qū)動量子點發(fā)光器件以此提高顯示裝置顯示的發(fā)光性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的薄膜晶體管制作方法的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明前驅(qū)體溶液和有源層示意圖；

圖3是圖1中有源層在薄膜晶體管中的透視示意圖；

圖4是本發(fā)明的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的陣列基板中量子點發(fā)光器件制作方法的流程示意圖；

圖6是本發(fā)明的陣列基板中量子點發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是圖6中量子點發(fā)光器件的橫截面示意圖；

圖8是圖6中量子點發(fā)光器件的驅(qū)動電路示意圖；

圖9是本發(fā)明的顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

請參考圖1及圖4，本發(fā)明的薄膜晶體管制作方法包括以下步驟：

步驟s1：提供一基板11。

具體地，所述基板11可以為玻璃、塑料、石英或者硅片，在其他實施例中所述基板的材料并不限于此。

步驟s2：在所述基板11上覆蓋隔離層12。

其中，在所述基板11上覆蓋隔離層12具體為：用化學氣相沉積法在所述基板11上覆蓋隔離層12。

在其他實施中，所述隔離層12的材料可以為al2o3、hfo2、zro2、sio2、sinx或者有機化合物中的一種或者混合物。

步驟s3：在所述隔離層12上涂布有源層前驅(qū)體溶液，所述有源層前驅(qū)體溶液由金屬氧化物和碳納米管復合形成。

其中，請參閱圖2，所述在所述隔離層上涂布有源層前驅(qū)體溶液具體為：將單壁碳納米管加入到乙二醇單甲醚中，超聲形成分散均勻的甲溶液；將氯化銦、硝酸鎵水合物、氯化鋅和乙醇胺均溶解于乙二醇單甲醚中，其中乙醇胺與銦、鎵、鋅的比例分別為10：1：1：1，空氣環(huán)境中50℃攪拌1小時，放置24小時后形成乙溶液；將甲溶液以不同的單壁碳納米管/金屬氧化物(swcnts/igzo)質(zhì)量比加入到乙溶液中，超聲分散2小時形成混合均勻的有源層前驅(qū)體溶液。

其中，金屬氧化物的材料為zno、izo、igzo、zto、hizo或in2o3中的一種或者幾種的混合物。

步驟s4：將所述有源層前驅(qū)體溶液形成有源層薄膜13。

其中，請參閱圖3，將所述有源層前驅(qū)體溶液形成有源層薄膜具體為：用丙酮、甲醇和異丙醇浸泡覆蓋有隔離層12的基板11；超聲清洗所述基板11后用高純氮氣吹干；將有源層前驅(qū)體溶液旋涂到隔離層12上，空氣中80℃預烘烤5分鐘，隨后加熱到350℃烘烤40分鐘，去除有機溶劑，快速退火，得到有源層13薄膜。

步驟s5：將所述有源層13薄膜分割成小模塊有源層。

其中，將所述有源層13薄膜分割成小模塊有源層具體為：在所述有源層13薄膜上涂布光阻；曝光、顯影、濕蝕刻所述光阻以將所述有源層13薄膜分割成對應每一薄膜晶體管的小模塊有源層。

當所述薄膜晶體管包括源極14和漏極15時，上述薄膜晶體管制作方法還包括制作所述源極和漏極的過程，具體可以為：

在所述隔離層12上形成源極14和漏極15，且所述源極14和漏極15分別位于所述有源層13的兩側(cè)并與所述有源層13連接，具體為在所述隔離層12上以物理氣相沉積金屬層，在所述金屬層上涂布光阻，再曝光、顯影、濕蝕刻形成源極14和漏極15；

所述薄膜晶體管還包括柵極17和柵極絕緣層16，上述的制作方法中還包括制作柵極17和柵極絕緣層16的步驟，在所述有源層13及所述源極14和漏極15上覆蓋柵極絕緣層16，具體為用化學氣相沉積法覆蓋柵極絕緣層16；

在所述柵極絕緣層16上形成柵極17，具體為以物理氣相在所述柵極絕緣層16上沉積金屬層，在所述金屬層上涂布光阻，再曝光、顯影、濕蝕刻形成柵極17，此時形成的薄膜晶體管為頂柵型薄膜晶體管。

其中，所述柵極17、源極14及漏極15材料為mo/ti、mo/cu、mo/au、mo/al、cr/au、cr/cu中的一種或者幾種的混合物。

所述柵極絕緣層16材料為al2o3、hfo2、zro2、sio2、sinx或有機化合物中的一種或者幾種的混合物。

當所述薄膜晶體管為底柵型時，底柵型的薄膜晶體管具體結(jié)構(gòu)是柵極上方為柵極絕緣層，位于柵極絕緣層上方的為有源層，位于有源層上方的源極和漏極。

需要說明的是，所述薄膜晶體管制作方法還包括制作鈍化層和在鈍化層上制作接觸孔(圖未示)的步驟，具體為在所述柵極絕緣層及所述柵極上覆蓋鈍化層，具體為用化學氣相沉積法覆蓋鈍化層，以及在所述鈍化層上涂布光阻，再曝光、顯影、干蝕刻所述鈍化層和所述柵極絕緣層制備出與漏極圖形對應區(qū)域的接觸孔。

其中，所述鈍化層的材料為al2o3、hfo2、zro2、sio2、sinx或有機化合物中的一種或幾種的混合物。

請參閱圖5，是本發(fā)明的陣列基板中量子點發(fā)光器件制作方法的流程示意圖。其中，所述陣列基板與現(xiàn)有技術(shù)類似，包括基板及設(shè)置于所述基板上呈矩陣分布的多個像素單元，所述每一像素單元至少包括一個薄膜晶體管，所述薄膜晶體管為上述實施例提供的薄膜晶體管，所述陣列基板還包括位于每一像素單元的量子點發(fā)光器件。

其中，所述陣列基板中的基板可以為玻璃基板，也可以為柔性基板。當所述基板為柔性基板時，所述柔性基板由聚乙烯醇薄膜、聚酰亞胺薄膜、聚酯薄膜等高分子材料制作而成。

所述陣列基板制作方法包括制作像素單元中薄膜晶體管制作方法以及量子點發(fā)光器件制作方法。其中薄膜晶體管制作方法為上述實施例提供的薄膜晶體管制作方法，以下具體說明量子點發(fā)光器件制作方法。

請參閱圖6及圖7，可在上述實施例提供的薄膜晶體管的基礎(chǔ)上形成量子點發(fā)光器件，所述量子點發(fā)光器件制作方法具體包括以下步驟：

步驟s1：在形成有所述薄膜晶體管的基板上形成陽極圖形10，且所述陽極10與所述薄膜晶體管的漏極相連。

在形成有所述薄膜晶體管的基板上形成陽極圖形具體為：透明導電膜通過濺射在形成有所述薄膜晶體管的基板上成膜，通過光刻、濕刻將每一薄膜晶體管對應的透明導電膜圖形隔離開形成透明像素陽極；再用去離子水、丙酮和異丙醇超聲清洗15分鐘，100℃烘干，用紫外臭氧機處理30分鐘進行清潔和提高透明導電膜表面親水性。

其中，所述陽極10的材料為摻雜石墨烯、金屬薄膜(al、ag、pt、au等)、氧化物(ito、azo、cto等)、復合膜(tio2-ag-tio2、sio2-au-zro2等)、透明導電聚合物(聚苯胺等)的一種或者幾種的混合物。

步驟s2：在形成有所述陽極10圖形的基板上形成空穴注入層20圖形。

在形成有所述陽極10圖形的基板上形成空穴注入層圖形具體為：將聚3，4-乙烯基二氧噻吩與聚苯乙烯磺酸鹽的水性分散體溶液以每分鐘3000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速在形成有陽極10圖形的基板上旋涂60秒，再在手套箱中200℃下加熱10分鐘去除水分和熱交聯(lián)，得到空穴注入層20。

其中，所述空穴注入層20的材料為pedot(pss)、2t-nata或m-mtdata中的一種或者幾種的混合物。

步驟s3：在形成有所述空穴注入層20圖形的基板上形成空穴傳輸層30圖形。

在形成有所述空穴注入層圖形的基板上形成空穴傳輸層圖形具體為：將聚合物三苯基二胺衍生物溶液旋涂在所述空穴注入層20上形成空穴傳輸層30。

其中，所述空穴傳輸層30的材料為tfb、pvk、cbp、npb或poly-tpd中的一種或者幾種的混合物。

步驟s4：在形成有所述空穴傳輸層30圖形的基板上形成發(fā)光層40圖形。

在形成有所述空穴傳輸層圖形的基板上形成發(fā)光層圖形具體為：將溶解于甲苯中的cdse/zns量子點以每分鐘2000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速在所述空穴傳輸層30上旋涂20秒，形成量子點發(fā)光層，放在150℃的真空干燥箱中干燥10分鐘，形成發(fā)光層40圖形。

其中，所述發(fā)光層40的材料為碳量子點、石墨烯量子點、鎘系量子點(cdsn/zns、cdte等)、無鎘系量子點(inp，鈣鈦礦量子點等)或硅量子點中的一種或者幾種的混合物。

步驟s5：在形成有所述發(fā)光層40圖形的基板上形成電子傳輸層50圖形。

在形成有所述發(fā)光層圖形的基板上形成電子傳輸層圖形具體為：將形成有所述發(fā)光層40的基板置于蒸鍍機中，熱蒸鍍一層厚40納米的空穴阻擋層形成電子傳輸層50。

其中，所述電子傳輸層50的材料為tpbi、bbot、bcp、alq3或bnd中的一種或者幾種的混合物。

步驟s6：在形成有所述電子傳輸層50圖形的基板上形成陰極60圖形。

在形成有所述電子傳輸層圖形的基板上形成陰極圖形具體為：使用金屬掩膜版覆蓋，以真空蒸鍍法在形成有電子傳輸層50的基板上蒸鍍鋁得到點陣圖案作為陰極60。陰極60經(jīng)由過孔(圖中未標示)與陰極接地電源相連(圖中未標示)與陽極形成電場，驅(qū)動發(fā)光層發(fā)光。

其中，所述陰極60的材料為摻雜石墨烯、單層金屬(al、ag、mg等)、合金(mg：ag，li：al等)或雙層狀(薄絕緣層+金屬，如lif、mgo、al2o3+al等)中的一種或者幾種的混合物。

需要說明的是，所述量子點發(fā)光器件制作方法還可以包括：在形成所述陰極60上覆蓋整個基板的外圍保護層，例如使用樹脂涂覆技術(shù)涂覆一層樹脂，然后進行構(gòu)圖工藝形成對應區(qū)域的外圍保護層，防止空氣水分等雜質(zhì)對像素電極和/或發(fā)光有機物的破壞。

并且本發(fā)明實施例提供的薄膜晶體管制作方法，主要通過濺射或涂覆、以及構(gòu)圖工藝形成各膜層，工藝流程簡單，對設(shè)備的要求較低，采用制備非晶硅薄膜晶體管的設(shè)備就可以制作具有較高載流子遷移率的薄膜晶體管，可以降低產(chǎn)品的制作成本。

在本發(fā)明中構(gòu)圖工藝，可只包括光刻工藝或包括光刻工藝以及刻蝕步驟，同時還可以包括打印、噴墨等其他用于形成預定圖形的工藝；光刻工藝是指包括成膜、曝光、顯影等工藝過程的利用光刻膠、掩模板、曝光機等形成圖形的工藝?？筛鶕?jù)本發(fā)明中所形成的結(jié)構(gòu)選擇相應的構(gòu)圖工藝。

請參閱圖8，所述量子點發(fā)光器件的驅(qū)動電路包括第一可控開關(guān)t1、第二可控開關(guān)t2及量子點發(fā)光器件。其中，所述第一可控開關(guān)t1的控制端從掃描驅(qū)動電路的掃描線接收掃描信號vscan，所述第一可控開關(guān)t1的第一端從數(shù)據(jù)線接收數(shù)據(jù)信號vdata，所述第一可控開關(guān)t1的第二端連接所述第二可控開關(guān)t2的控制端，所述第二可控開關(guān)t2的第一端連接所述量子點發(fā)光器件的陽極10，所述第二可控開關(guān)t2的第二端接收電壓信號vdd。所述第一可控開關(guān)t1及第二可控開關(guān)t2均為n型薄膜晶體管，所述第一及第二可控開關(guān)的控制端、第一端及第二端分別對應所述n型薄膜晶體管的柵極、漏極及源極。當所述掃描信號vscan為高電平時，所述第一可控開關(guān)t1導通，所述數(shù)據(jù)信號vdata的高電平提供給所述第二可控開關(guān)t2的控制端，所述第二可控開關(guān)t2導通，所述電壓信號vdd提供電壓給所述量子點發(fā)光器件以使其發(fā)光。

請參閱圖9，是本發(fā)明的顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。所述顯示裝置包括上述的陣列基板、與所述陣列基板相對設(shè)置的彩膜基板及設(shè)置在所述陣列基板與所述彩膜基板之間的液晶，所述顯示裝置的其他器件及功能與現(xiàn)有顯示裝置的器件及功能相同，在此不再贅述。

所述薄膜晶體管制作方法及陣列基板制作方法通過將單壁碳納米管與金屬氧化物混合作為薄膜晶體管的有源層來提高遷移率，并通過高遷移率的薄膜晶體管來驅(qū)動量子點發(fā)光器件以此提高顯示的發(fā)光性能。

以上所述僅為本發(fā)明的實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。