TWI631741B - 驅動基板 - Google Patents

Abstract

一種驅動基板，包括一基材、多個主動元件、一導熱圖案層以及一緩衝層。主動元件分散配置於基材上。每一主動元件包括一閘極、一通道層、一閘絕緣層以及一源極與一汲極。源極與汲極之間暴露出部分通道層而定義出一通道區。導熱圖案層配置於基材上且包括至少一導熱主體以及連接導熱主體的至少一導熱圖案。導熱圖案對應於通道區、通道層、閘極、源極與汲極或主動元件至少其中一個的位置處。緩衝層配置在基材上覆蓋導熱圖案層，且位於導熱圖案與每一主動元件之間。

Description

驅動基板

本發明是有關於一種基板，且特別是有關於一種驅動基板。

目前有機半導體材料應用於有機電晶體元件時，會利用薄膜結晶的方式來形成有機半導體通道層。一般來說，使用有機溶液的溶液製程所形成的薄膜結晶，大都是透過加熱的方式生成結晶。然而，有機半導體通道層的結晶均勻性對溫度的變化極為要求，因此影響有機半導體通道層結晶狀況的主要因素為結晶時的加熱均勻性。

習知的有機半導體結晶的加熱方式為使用平板加熱器從底部基板加熱，並由熱傳導方式將熱傳至有機半導體通道層使其結晶。然而，塑料基板接觸平板加熱器時，塑料基板於短時間內無法將熱能均勻地傳導至基板的整體，致使基板上分散設置的多個有機半導體通道層的加熱速率不同，進而導致結晶速度不同。也就是說，這種方法無法有效控制每個通道層結晶結構的一致性，會增加電晶體元件電性異常的機率。

本發明提供一種驅動基板，其可減少主動元件電性異常的機率。

本發明的驅動基板，包括一基材、多個主動元件、一導熱圖案層以及一緩衝層。主動元件分散配置於基材上，且每一主動元件包括一閘極、一通道層、一閘絕緣層以及一源極與一汲極。閘絕緣層配置於閘極與通道層之間。源極與汲極配置於與通道層的同一平面上，其中源極與汲極之間暴露出部分通道層而定義出一通道區。導熱圖案層配置於基材上，且包括至少一導熱主體以及連接導熱主體的至少一導熱圖案。導熱圖案對應於通道區、通道層、閘極、源極與汲極至少其中一個的位置處。緩衝層配置在基材上覆蓋導熱圖案層，且位於導熱圖案與每一主動元件之間。

在本發明的一實施例中，上述的導熱主體於基材上的正投影不重疊於每一主動元件於基材上的正投影。

在本發明的一實施例中，上述的導熱圖案與緩衝層位於基材上，且源極與汲極位於閘絕緣層與緩衝層之間，且通道層位於閘極與緩衝層之間。

在本發明的一實施例中，上述的導熱圖案於基材上的正投影與通道層的通道區於基材上的正投影重疊，且通道區於基材上的正投影面積大於或等於導熱圖案於基材上的正投影面積。

在本發明的一實施例中，上述的導熱圖案於基材上的正投影與通道層於基材上的正投影重疊，且通道層於基材上的正投影面積大於或等於導熱圖案於基材上的正投影面積。

在本發明的一實施例中，上述的導熱圖案於基材上的正投影與源極與汲極於基材上的正投影重疊。

在本發明的一實施例中，上述的導熱圖案於基材上的正投影與每一主動元件於基材上的正投影重疊。

在本發明的一實施例中，上述的導熱圖案與緩衝層位於基材上，且閘極位於閘絕緣層與緩衝層之間，且源極與汲極以及通道層位於閘絕緣層上。

在本發明的一實施例中，上述的導熱圖案於基材上的正投影與閘極於基材上的正投影重疊。

在本發明的一實施例中，上述的導熱圖案於基材上的正投影與通道層於基材上的正投影重疊。

在本發明的一實施例中，上述的導熱圖案於基材上的正投影與每一主動元件於基材上的正投影重疊。

在本發明的一實施例中，上述的基材為一可撓性基材，而通道層的材質為一有機半導體材料，且緩衝層的材質為一有機絕緣材料。

在本發明的一實施例中，上述的閘極、源極與汲極的材質至少其中的一個為一有機導電材料。

在本發明的一實施例中，上述的導熱圖案層的材質包括石墨烯、銀或銅。

本發明的驅動基板，包括一基材、多個主動元件、一導熱圖案層以及一緩衝層。主動元件分散配置於基材上，且每一主動元件包括一閘極、一通道層、一閘絕緣層以及一源極與一汲極。閘絕緣層配置於閘極與通道層之間。源極與汲極配置於與通道層的同一平面上，其中源極與汲極之間暴露出部分通道層而定義出一通道區。導熱圖案層配置於基材上，且包括至少一導熱主體以及連接導熱主體的至少一導熱圖案。導熱主體於基材上的正投影不重疊於各主動元件於基材上的正投影。緩衝層配置在基材上覆蓋導熱圖案層，且位於導熱圖案與每一主動元件之間。

在本發明的一實施例中，上述的導熱圖案對應於主動元件的位置。

基於上述，在本發明的驅動基板的設計中，導熱圖案層的導熱圖案是對應於通道區、通道層、閘極、源極與汲極或主動元件至少其中一個的位置處，藉由導熱圖案的配置可將熱能快速且均勻地傳導到所對應之處。因此，本發明的驅動基板的主動元件的元件特性可更為一致，且可有效地降低主動元件電性異常的機率而具有良好的品質。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A繪示為本發明的一實施例的一種驅動基板的局部俯視示意圖。圖1B繪示為圖1A的驅動基板的局部剖面示意圖。為了方便且清楚說明起見，圖1A省略繪示部分元件，如閘極。請同時參考圖1A與圖1B，在本實施例中，驅動基板100a包括一基材110、多個主動元件120a、一導熱圖案層130a以及一緩衝層140。主動元件120a分散配置於基材110上，且每一主動元件120a包括一閘極122a、一通道層124a、一閘絕緣層126a以及一源極128a與一汲極129a。閘絕緣層126a配置於閘極122a與通道層124a之間，源極128a與汲極129a配置於通道層124a的同一平面上，其中源極128a與汲極129a之間暴露出部分通道層124a而定義出一通道區125a。導熱圖案層130a配置於基材110上且包括至少一導熱主體132以及連接導熱主體132的至少一導熱圖案134a。導熱圖案134a對應於通道區125a、通道層124a、閘極122a、源極128a與汲極129a或主動元件120a至少其中一個的位置處。緩衝層140配置在基材110上覆蓋導熱圖案層130a，且位於導熱圖案134a與主動元件120a之間。

詳細來說，本實施例的基材110具體化為一可撓性基材，其材質例如是塑膠，但並不以此為限。如圖1A所示，本實施例的主動元件120a分散配置於基材110上，且位於導熱主體132的相對兩側，其中主動元件120a分別依序地交錯排列於每一導熱主體132的相對兩側，且每一主動元件120a對應一個導熱圖案134a。換言之，本實施例的導熱主體132於基材110上的正投影不重疊於主動元件120a於基材110上的正投影。當然，於其他未繪示的實施例中，主動元件120a亦可對稱地配置於導熱主體132的相對兩側，或者是，主動元件120a僅配置於導熱主體132的其中一側，此外，導熱主體132的形狀配置亦不限於此實施例中所繪示，本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

如圖1B所示，本實施例的導熱圖案134a與緩衝層140位於基材110上，且源極128a與汲極129a位於閘絕緣層126a與緩衝層140之間，且通道層124a位於閘極122a與緩衝層140之間。此處，通道層124a的材質具體化為一有機半導體材料，意即本實施例的主動元件120a具體化為一頂閘極有機薄膜電晶體(Top gate OTFT)。此外，本實施例的閘極122a、源極128a與汲極129a的材質可例如是一金屬材料或一有機導電材料，於此並不加以限制。

特別是，本實施例的導熱圖案134a對應於通道區125a，其中導熱圖案134a於基材110上的正投影與通道層124a的通道區125a於基材110上的正投影重疊，且通道區125a於基材110上的正投影面積大於或等於導熱圖案134a於基材110上的正投影面積。此處，導熱圖案層130a的材質，較佳地，例如是石墨烯（導熱係數5300W/mk）、銀（導熱係數420W/mk）或銅（導熱係數401W/mk）。相較於基材110的材質（如塑膠（導熱係數0.1W/mk~0.5W/mk））或主動元件120a的有機材料（導熱係數1W/mk~10W/mk），上述導熱圖案層130a的導熱能力高出至少10倍以上且具有較佳的可撓特性。緩衝層140的材質例如是有機絕緣材料，其可有效電性隔離導熱圖案134a與源極128a以及汲極129a 。

由於本實施例的導熱圖案134a是對應通道區125a的位置設置，因此，當加熱基材110時，導熱圖案層130a可將熱能傳遞至基材110上，其中，導熱圖案134a的配置更可將熱能快速且均勻地傳導到所對應之處，可有效提升對應之處的結晶均勻性。再者，導熱圖案134a亦可配合所連接的導熱主體132將熱能傳遞至整體基材110上，導熱主體132可具有可撓性, 但不以此為限。因此，本實施例的驅動基板100a的主動元件120a的通道區125a的加熱均勻性較為一致，且可有效地降低主動元件120a電性異常的機率而具有良好的品質。

在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，關於省略了相同技術內容的部分說明可參考前述實施例，下述實施例中不再重複贅述。

圖2A繪示為本發明的另一實施例的一種驅動基板的局部俯視示意圖。圖2B繪示為圖2A的驅動基板的局部剖面示意圖。為了方便且清楚說明起見，圖2A省略繪示部分元件，如閘極。請同時參考圖1A、圖1B、圖2A與圖2B，本實施例的驅動基板100b與圖1A與圖1B中的驅動基板100a相似，惟二者主要差異之處在於：本實施例的導熱圖案層130b的導熱圖案134b是對應通道層124a的位置設置，其中驅動基板100b的導熱圖案134b於基材110上的正投影與通道層124a於基材110上的正投影重疊，且通道層124a於基材110上的正投影面積大於或等於導熱圖案134b於基材110上的正投影面積，而通道區125a於基材110上的正投影面積小於導熱圖案134b於基材110上的正投影面積。此處，導熱圖案134b是對應通道層124a的位置設置，因此導熱圖案134b可針對通道層124a增加導熱速率，藉此提升主動元件120a於通道層124a的加熱均勻性。

圖3A繪示為本發明的另一實施例的一種驅動基板的局部俯視示意圖。圖3B繪示為圖3A的驅動基板的局部剖面示意圖。為了方便且清楚說明起見，圖3A省略繪示部分元件，如閘極。請同時參考圖1A、圖1B、圖3A與圖3B，本實施例的驅動基板100c與圖1A與圖1B中的驅動基板100a相似，惟二者主要差異之處在於：本實施例的源極128a與汲極129a的材質具體化為一有機導電材料。在本實施例中，導熱圖案層130c的導熱圖案134c是對應源極128a與汲極129a的位置設置，其中驅動基板100c的導熱圖案134c於基材110上的正投影與源極128a與汲極129a於基材110上的正投影重疊。在一實施例中源極128a與汲極129a於基材110上的正投影面積大於或等於導熱圖案134c於基材110上的正投影面積，但在另一實施例中源極128a與汲極129a於基材110上的正投影面積亦可小於導熱圖案134c於基材110上的正投影面積。此處，導熱圖案134c是對應源極128a與汲極129a的位置設置，因此導熱圖案134c可針對源極128a與汲極129a增加導熱速率，藉此提升主動元件120a於源極128a與汲極129a的加熱均勻性。

圖4A繪示為本發明的另一實施例的一種驅動基板的局部俯視示意圖。圖4B繪示為圖4A的驅動基板的局部剖面示意圖。為了方便且清楚說明起見，圖4A省略繪示部分元件，如閘極。請同時參考圖1A、圖1B、圖4A與圖4B，本實施例的驅動基板100d與圖1A與圖1B中的驅動基板100a相似，惟二者主要差異之處在於：本實施例的主動元件120a的閘極122a、源極128a與汲極129a的材質具體化為一有機導電材料。在本實施例中，導熱圖案層130d的導熱圖案134d是對應每一主動元件120a的位置設置，其中驅動基板100d的導熱圖案134d於基材110上的正投影與每一主動元件120a於基材110上的正投影重疊。在一實施例中每一主動元件120a於基材110上的正投影面積大於或等於導熱圖案134d於基材110上的正投影面積，於另一實施例中主動元件120a於基材110上的正投影面積亦可小於導熱圖案134d於基材110上的正投影面積。此處，導熱圖案134d是對應主動元件120a的位置設置，因此導熱圖案134d可針對主動元件120a增加導熱速率，藉此提升主動元件120a整體的加熱均勻性。

圖5A繪示為本發明的另一實施例的一種驅動基板的局部俯視示意圖。圖5B繪示為圖5A的驅動基板的局部剖面示意圖。為了方便且清楚說明起見，圖5A省略繪示部分元件，如閘極。請同時參考圖1A、圖1B、圖5A與圖5B，本實施例的驅動基板100e與圖1A與圖1B中的驅動基板100a相似，惟二者主要差異之處在於：本實施例的主動元件120b的通道層124b的材質具體化為一有機半導體材料，而主動元件120b具體化為一底閘極有機薄膜電晶體(Bottom gate OTFT)，其中導熱圖案層130e的導熱圖案134e與緩衝層140位於基材110上，且閘極122b位於緩衝層140上且位於閘絕緣層126b與緩衝層140之間，源極128b與汲極129b以及通道層124b位於閘絕緣層126b上。較佳地，本實施例的閘極122b的材質具體化為一有機導電材料。

如圖5B所示，本實施例的導熱圖案層130e的導熱圖案134e是對應閘極122b的位置設置，其中驅動基板100e的導熱圖案134e於基材110上的正投影與閘極122b於基材110上的正投影重疊，且閘極122b於基材110上的正投影面積大於或等於導熱圖案134e於基材110上的正投影面積。此處，導熱圖案134e是對應閘極122b的位置設置，因此導熱圖案134e可針對閘極122b增加導熱速率，藉此提升主動元件120b於閘極122b的加熱均勻性。

圖6繪示為本發明的另一實施例的驅動基板的局部剖面示意圖。本實施例的驅動基板100f與圖5A與圖5B中的驅動基板100e差異之處在於：本實施例的導熱圖案134f是對應通道層124b的位置設置，其中驅動基板100f的導熱圖案134f於基材110上的正投影與通道層124b於基材110上的正投影重疊，且通道層124b於基材110上的正投影面積大於或等於導熱圖案134f於基材110上的正投影面積，而通道區125b於基材110上的正投影面積小於導熱圖案134f於基材110上的正投影面積。

圖7繪示為本發明的另一實施例的驅動基板的局部剖面示意圖。本實施例的驅動基板100g與圖5A與圖5B中的驅動基板100e差異之處在於：本實施例的主動元件120b的閘極122b、源極128b與汲極129b的材質具體化為一有機導電材料。在本實施例中，導熱圖案134g是對應每一主動元件120b的位置設置，其中驅動基板100g的導熱圖案134g於基材110上的正投影與每一主動元件120b於基材110上的正投影重疊。於一實施例中每一主動元件120b於基材110上的正投影面積大於或等於導熱圖案134g於基材110上的正投影面積，於另一實施例中主動元件120b於基材110上的正投影面積亦可小於導熱圖案134g於基材110上的正投影面積。此處，導熱圖案134g是對應主動元件120b的位置設置，因此導熱圖案134g可針對主動元件120b增加導熱速率，藉此提升主動元件120b整體的加熱均勻性。

綜上所述，由於本發明的導熱圖案層具有導熱主體以及連接導熱主體的導熱圖案，且導熱圖案是對應通道區、通道層、閘極、源極與汲極或主動元件至少其中一個的位置處，藉由導熱圖案的配置可將熱能快速且均勻地傳導到所對應之處。因此，導熱圖案層可有效提升對應之處的加熱均勻性。再者，導熱圖案可配合所連接的導熱主體將熱能傳遞至整體基材上。因此，本發明的驅動基板的每一主動元件的加熱均勻性較為一致，使主動元件的元件特性更為一致，可有效地降低主動元件電性異常的機率而具有良好的品質。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g‧‧‧驅動基板

110‧‧‧基材

120a、120b‧‧‧主動元件

122a、122b‧‧‧閘極

124a、124b‧‧‧通道層

125a、125b‧‧‧通道區

126a、126b‧‧‧閘絕緣層

128a、128b‧‧‧源極

129a、129b‧‧‧汲極

130a、130b、130c、130d、130e‧‧‧導熱圖案層

132‧‧‧導熱主體

134a、134b、134c、134d、134e、134f、134g‧‧‧導熱圖案

140‧‧‧緩衝層

圖1A繪示為本發明的一實施例的一種驅動基板的局部俯視示意圖。 圖1B繪示為圖1A的驅動基板的局部剖面示意圖。 圖2A繪示為本發明的另一實施例的一種驅動基板的局部俯視示意圖。 圖2B繪示為圖2A的驅動基板的局部剖面示意圖。 圖3A繪示為本發明的另一實施例的一種驅動基板的局部俯視示意圖。 圖3B繪示為圖3A的驅動基板的局部剖面示意圖。 圖4A繪示為本發明的另一實施例的一種驅動基板的局部俯視示意圖。 圖4B繪示為圖4A的驅動基板的局部剖面示意圖。 圖5A繪示為本發明的另一實施例的一種驅動基板的局部俯視示意圖。 圖5B繪示為圖5A的驅動基板的局部剖面示意圖。 圖6繪示為本發明的另一實施例的驅動基板的局部剖面示意圖。 圖7繪示為本發明的另一實施例的驅動基板的局部剖面示意圖。

Claims (14)

1. 一種驅動基板，包括：一基材；多個主動元件，分散配置於該基材上，且各該主動元件包括：一閘極；一通道層；一閘絕緣層，配置於該閘極與該通道層之間；以及一源極與一汲極，配置於與該通道層的同一平面上，其中該源極與該汲極之間暴露出部分該通道層而定義出一通道區；一導熱圖案層，配置於該基材上且包括至少一導熱主體以及連接該導熱主體的至少一導熱圖案，其中該導熱圖案對應於該通道區、該通道層、該閘極、該源極與該汲極至少其中一個的位置處；以及一緩衝層，配置在該基材上覆蓋該導熱圖案層，且位於該導熱圖案與各該主動元件之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述的驅動基板，其中該導熱主體於該基材上的正投影不重疊於各該主動元件於該基材上的正投影。
3. 如申請專利範圍第1項所述的驅動基板，其中該導熱圖案與該緩衝層位於該基材上，且該源極與該汲極位於該閘絕緣層與該緩衝層之間，且該通道層位於該閘極與該緩衝層之間。
4. 如申請專利範圍第3項所述的驅動基板，其中該導熱圖案於該基材上的正投影與該通道層的該通道區於該基材上的正投影重疊，且該通道區於該基材上的正投影面積大於或等於該導熱圖案於該基材上的正投影面積。
5. 如申請專利範圍第3項所述的驅動基板，其中該導熱圖案於該基材上的正投影與該通道層於該基材上的正投影重疊，且該通道層於該基材上的正投影面積大於或等於該導熱圖案於該基材上的正投影面積。
6. 如申請專利範圍第3項所述的驅動基板，其中該導熱圖案於該基材上的正投影與該源極與該汲極於該基材上的正投影重疊。
7. 如申請專利範圍第3項所述的驅動基板，其中該導熱圖案於該基材上的正投影與各該主動元件於該基材上的正投影重疊。
8. 如申請專利範圍第1項所述的驅動基板，其中該導熱圖案與該緩衝層位於該基材上，且該閘極位於該閘絕緣層與該緩衝層之間，且該源極與該汲極以及該通道層位於該閘絕緣層上。
9. 如申請專利範圍第8項所述的驅動基板，其中該導熱圖案於該基材上的正投影與該閘極於該基材上的正投影重疊。
10. 如申請專利範圍第8項所述的驅動基板，其中該導熱圖案於該基材上的正投影與該通道層於該基材上的正投影重疊。
11. 如申請專利範圍第8項所述的驅動基板，其中該導熱圖案於該基材上的正投影與各該主動元件於該基材上的正投影重疊。
12. 如申請專利範圍第1項所述的驅動基板，其中該基材為一可撓性基材，而該通道層的材質為一有機半導體材料，且該緩衝層的材質為一有機絕緣材料。
13. 如申請專利範圍第12項所述的驅動基板，其中該閘極、該源極與該汲極的材質至少其中的一個為一有機導電材料。
14. 如申請專利範圍第1項所述的驅動基板，其中該導熱圖案層的材質包括石墨烯、銀或銅。