一種有機(jī)薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板及顯示裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及薄膜晶體管制備【技術(shù)領(lǐng)域】，公開(kāi)了一種有機(jī)薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板及顯示裝置。所述有機(jī)薄膜晶體管的有機(jī)半導(dǎo)體層形成在各向異性的絕緣層上，保證了有機(jī)半導(dǎo)體層具有高有序度的晶化方向，并使得有機(jī)半導(dǎo)體層具有特定的取向，能夠提高載流子遷移率，提升有機(jī)薄膜晶體管的性能。而且制備所述絕緣層的工藝具備工藝簡(jiǎn)單、可大面積化、成本低廉等優(yōu)勢(shì)，制得的各向異性絕緣層厚度較薄，由于沒(méi)有機(jī)械摩擦，也不存在摩擦產(chǎn)生的顆粒導(dǎo)致的不良。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種有機(jī)薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板及顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及薄膜制備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種有機(jī)薄膜晶體管及其制備方法、 陣列基板及顯示裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)薄膜晶體管（Organic Thin Film Transistor,簡(jiǎn)稱(chēng)0TFT)是采用有機(jī)半導(dǎo) 體材料作為有源層，其包括：基板、柵電極、柵絕緣層、有機(jī)半導(dǎo)體層、源電極和漏電極。0TFT 一般可分為底柵底接觸、底柵頂接觸、頂柵底接觸、頂柵頂接觸四種結(jié)構(gòu)，其中，底柵結(jié)構(gòu)是 指柵電極位于有機(jī)半導(dǎo)體層下方，頂柵結(jié)構(gòu)是指柵電極位于有機(jī)半導(dǎo)體上方，底接觸結(jié)構(gòu) 是指有機(jī)半導(dǎo)體層位于源電極和漏電極上方，頂接觸結(jié)構(gòu)是指有機(jī)半導(dǎo)體層位于源電極和 漏電極下方。例如：底柵頂接觸結(jié)構(gòu)就是在柵電極和有機(jī)半導(dǎo)體層之間形成柵絕緣層，而源 電極和漏電極完全沉積在有機(jī)半導(dǎo)體層上面，如圖1所示；底柵底接觸結(jié)構(gòu)就是在柵電極 與源電極和漏電極之間形成柵絕緣層，有機(jī)半導(dǎo)體層沉積在源電極和漏電極，以及柵絕緣 層上面，如圖2所示。
[0003] 用同種材料形成時(shí)，底接觸結(jié)構(gòu)0TFT比頂接觸結(jié)構(gòu)0TFT的歐姆接觸電阻小，場(chǎng)效 應(yīng)遷移率高，在一般的0TFT器件中都采用底接觸結(jié)構(gòu)0TFT。相對(duì)于頂接觸結(jié)構(gòu)0TFT，底接 觸結(jié)構(gòu)0TFT更容易制造出高分辨率的顯示裝置，在高分辨率0TFT顯示裝置中多采用底接 觸結(jié)構(gòu)0TFT。同時(shí)，底接觸結(jié)構(gòu)0TFT與目前量產(chǎn)的a-Si TFT非常相似，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的再利 用率也很高，已成為0TFT研究和應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)重點(diǎn)發(fā)展結(jié)構(gòu)。
[0004] 影響0TFT器件性能的因素很多，柵絕緣層與有機(jī)半導(dǎo)體層之間形成的界面特性 是影響0TFT器件性能的主要因素之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種有機(jī)薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板及顯示裝置，用以解決 在絕緣層上形成有機(jī)半導(dǎo)體層時(shí)，絕緣層與有機(jī)半導(dǎo)體層之間形成的界面特性不佳對(duì)有機(jī) 薄膜晶體管性能的影響。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種有機(jī)薄膜晶體管的制備方法，包括：
[0007] 形成絕緣層；
[0008] 在所述絕緣層上形成有機(jī)半導(dǎo)體層圖形，其特征在于，形成所述絕緣層的步驟包 括：
[0009] 形成第一薄膜，所述第一薄膜包括離子液體薄膜和液態(tài)的可聚合材料薄膜，所述 可聚合材料薄膜位于離子液體薄膜下方；
[0010] 分離所述離子液體薄膜中的正負(fù)離子，對(duì)所述可聚合材料薄膜的表面進(jìn)行取向；
[0011] 保持所述正負(fù)離子的分離，對(duì)所述可聚合材料薄膜進(jìn)行聚合，形成表面具有取向 的第二薄膜；
[0012] 去除所述離子液體薄膜；
[0013] 在所述第二薄膜上形成液晶分子薄膜，并對(duì)所述液晶分子薄膜進(jìn)行聚合形成有機(jī) 薄膜，所述有機(jī)薄膜與所述第二薄膜接觸的界面形成與所述第二薄膜的表面配合的取向， 形成各向異性的有機(jī)薄膜。
[0014] 如上所述的制備方法，優(yōu)選的是，所述有機(jī)半導(dǎo)體層與所述有機(jī)薄膜具有相同的 取向。
[0015] 如上所述的制備方法，優(yōu)選的是，所述取向平行于源電極和漏電極的連線(xiàn)延伸方 向。
[0016] 如上所述的制備方法，優(yōu)選的是，所述離子液體包括一側(cè)鏈基團(tuán)，所述側(cè)鏈基團(tuán)與 空氣界面的作用力大于所述可聚合材料與空氣界面的作用力；
[0017] 形成所述第一薄膜的步驟具體包括：
[0018] 制備包括離子液體和可聚合材料的均相混合溶液；
[0019] 空氣環(huán)境下，形成由所述混合溶液組成的薄膜，在所述側(cè)鏈基團(tuán)的作用下使得離 子液體位于可聚合材料的上方。
[0020] 如上所述的制備方法，優(yōu)選的是，所述側(cè)鏈基團(tuán)為氟化基團(tuán)。
[0021] 如上所述的制備方法，優(yōu)選的是，所述離子液體為液晶相離子液體；
[0022] 具體通過(guò)施加電場(chǎng)的方式來(lái)分離所述離子液體薄膜中的正負(fù)離子。
[0023] 如上所述的制備方法，優(yōu)選的是，所述可聚合材料為光聚合型材料。
[0024] 如上所述的制備方法，優(yōu)選的是，在形成所述絕緣層之前，還包括形成有機(jī)薄膜晶 體管的柵電極；
[0025] 在所述絕緣層上形成有機(jī)半導(dǎo)體層圖形的步驟之前，還包括在所述絕緣層上形成 源電極和漏電極；
[0026] 然后在所述絕緣層、源電極和漏電極上形成所述有機(jī)半導(dǎo)體層圖形。
[0027] 本發(fā)明還提供一種有機(jī)薄膜晶體管，包括：
[0028] 絕緣層；
[0029] 位于所述絕緣層上的有機(jī)半導(dǎo)體層圖形，其特征在于，所述絕緣層包括：
[0030] 表面具有取向的第二薄膜；
[0031] 位于所述第二薄膜上的有機(jī)薄膜，所述有機(jī)薄膜與所述第二薄膜接觸的界面具有 與所述第二薄膜的表面配合的取向，形成各向異性的有機(jī)薄膜，所述有機(jī)薄膜為液晶高分 子薄膜。
[0032] 如上所述的有機(jī)薄膜晶體管，優(yōu)選的是，所述有機(jī)半導(dǎo)體層與所述有機(jī)薄膜具有 相同的取向。
[0033] 如上所述的有機(jī)薄膜晶體管，優(yōu)選的是，所述取向平行于源電極和漏電極的連線(xiàn) 延伸方向。
[0034] 如上所述的有機(jī)薄膜晶體管，優(yōu)選的是，所述有機(jī)薄膜晶體管還包括：
[0035] 柵電極，所述絕緣層位于所述柵電極上；
[0036] 位于所述絕緣層上的源電極和漏電極；
[0037] 所述有機(jī)半導(dǎo)體層圖形位于所述絕緣層、源電極和漏電極上。
[0038] 本發(fā)明還提供一種陣列基板，其包括如上所述的有機(jī)薄膜晶體管。
[0039] 本發(fā)明還提供一種顯示裝置，其包括如上所述的陣列基板。
[0040] 本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：
[0041] 上述技術(shù)方案中，有機(jī)薄膜晶體管的有機(jī)半導(dǎo)體層形成在各向異性的絕緣層上， 以保證有機(jī)半導(dǎo)體層具有高有序度的晶化方向，并使得有機(jī)半導(dǎo)體層具有特定的取向，能 夠提高載流子遷移率，提升有機(jī)薄膜晶體管的性能。而且制備所述絕緣層的工藝具備工藝 簡(jiǎn)單、可大面積化、成本低廉等優(yōu)勢(shì)，制得的各向異性絕緣層厚度較薄，由于沒(méi)有機(jī)械摩擦， 也不存在摩擦產(chǎn)生的顆粒導(dǎo)致的不良。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0042] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0043] 圖1表示底柵頂接觸0TFT的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044] 圖2表示底柵底接觸0TFT的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045] 圖3表示本發(fā)明實(shí)施例中各向異性有機(jī)薄膜的制備方法流程圖；
[0046] 圖4表示本發(fā)明實(shí)施例中各向異性有機(jī)薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047] 圖5表示本發(fā)明實(shí)施例中有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048] 圖6-圖12表示本發(fā)明實(shí)施例中有機(jī)薄膜晶體管的制備過(guò)程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0049] 本發(fā)明提供一種有機(jī)薄膜晶體管的制備方法，制得的各向異性絕緣層具有固定的 取向，且厚度較薄，也不存在摩擦產(chǎn)生的顆粒導(dǎo)致的不良。從而在所述絕緣層上形成有機(jī)半 導(dǎo)體層圖形時(shí)，可以保證有機(jī)半導(dǎo)體層具有高有序度的晶化方向，并使得有機(jī)半導(dǎo)體層具 有特定的取向，能夠提1?載流子遷移率，提升有機(jī)薄I吳晶體管的性能。
[0050] 所述制備方法利用液晶分子（有機(jī)化合物）能夠按一定方向取向的特點(diǎn)，通過(guò)液 晶分子來(lái)制備各向異性絕緣層。其中，形成絕緣層的步驟包括：在液態(tài)的可聚合材料薄膜表 面上形成離子液體薄膜，通過(guò)分離離子液體薄膜中的正負(fù)離子，可以對(duì)可聚合材料薄膜的 表面進(jìn)行取向，并保持正負(fù)離子的分離，對(duì)可聚合材料薄膜進(jìn)行聚合，形成表面具有取向的 第二薄膜，從而固定住所述取向。然后去除離子液體薄膜，在所述第二薄膜上形成液晶分子 薄膜，并對(duì)所述液晶分子薄膜進(jìn)行聚合形成有機(jī)薄膜，所述有機(jī)薄膜與所述第二薄膜接觸 的界面形成與所述第二薄膜的表面配合的取向，形成各向異性的有機(jī)薄膜，所述第二薄膜 和有機(jī)薄膜組成所需的各向異性絕緣層。上述步驟具備工藝簡(jiǎn)單、可大面積化、成本低廉等 優(yōu)勢(shì)，制得的各向異性絕緣層厚度較薄，由于沒(méi)有機(jī)械摩擦，也不存在摩擦產(chǎn)生的顆粒導(dǎo)致 的不良。
[0051 ] 需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中的各向異性是指物理性質(zhì)隨方向而不同的現(xiàn)象。
[0052] 在對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述之前，先對(duì)本發(fā)明涉及的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行解 釋。
[0053] 離子液體：由帶正電的離子（正離子）和帶負(fù)電的離子（負(fù)離子）組成，對(duì)有機(jī)和 無(wú)機(jī)物都有良好的溶解性能，具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，易與其它物質(zhì)分離，可以 循環(huán)利用。1996年Bonhote P.和Dias A.采用固定陰離子，即改變咪唑分子上不同的取代 基的方法，系統(tǒng)的合成了一系列離子液體。
[0054] 液晶：是相態(tài)的一種。液晶相要具有特殊形狀分子組合才會(huì)產(chǎn)生，它們可以流動(dòng)， 又擁有結(jié)晶的光學(xué)性質(zhì)，而且對(duì)電磁場(chǎng)敏感。液晶的組成物質(zhì)是一種有機(jī)化合物，也就是以 碳為中心所構(gòu)成的化合物。
[0055] 下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí) 施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0056] 本發(fā)明提供一種有機(jī)薄膜晶體管的制備方法，包括：
[0057] 形成絕緣層；
[0058] 在所述絕緣層上形成有機(jī)半導(dǎo)體層圖形，其中，如圖3所示，形成所述絕緣層的步 驟包括：
[0059] 步驟S1、形成第一薄膜，所述第一薄膜包括離子液體薄膜和液態(tài)的可聚合材料薄 膜，所述可聚合材料薄膜位于離子液體薄膜下方；
[0060] 步驟S2、分離所述離子液體薄膜中的正負(fù)離子，對(duì)所述可聚合材料薄膜的表面進(jìn) 行取向；
[0061] 步驟S3、保持所述正負(fù)離子的分離，對(duì)所述可聚合材料薄膜進(jìn)行聚合，形成表面具 有取向的第二薄膜；
[0062] 步驟S4、去除所述離子液體薄膜；
[0063] 步驟S5、在所述第二薄膜上形成液晶分子薄膜，并對(duì)所述液晶分子薄膜進(jìn)行聚合 形成有機(jī)薄膜，所述有機(jī)薄膜與所述第二薄膜接觸的界面形成與所述第二薄膜的表面配合 的取向，形成各向異性的有機(jī)薄膜。
[0064] 優(yōu)選地，所述有機(jī)半導(dǎo)體層與所述有機(jī)薄膜具有相同的取向。
[0065] 0TFT在工作狀態(tài)下，載流子從源電極傳輸?shù)铰╇姌O，或從漏電極傳輸?shù)皆措姌O，優(yōu) 選的，本發(fā)明實(shí)施例設(shè)置有機(jī)半導(dǎo)體層的取向平行于源電極和漏電極的連線(xiàn)延伸方向，當(dāng) 然，本發(fā)明所述的平行并非絕對(duì)的平行，只要二者大致平行即可，有機(jī)半導(dǎo)體層的取向與源 電極和漏電極的連線(xiàn)延伸方向在一定角度范圍內(nèi)波動(dòng)，優(yōu)選的，角度范圍為±5°也為本發(fā) 明保護(hù)范圍，以提升0TFT的電學(xué)特性。
[0066] 通過(guò)上述步驟形成的絕緣層具有固定取向，可以保證形成在其上的有機(jī)半導(dǎo)體層 具有1?有序度的晶化方向，并使得有機(jī)半導(dǎo)體層具有特定的取向，能夠提1?載流子遷移率， 提升有機(jī)薄膜晶體管的性能。
[0067] 相應(yīng)的，結(jié)合圖4所示，通過(guò)上述步驟形成的有機(jī)薄膜晶體管包括形成各向異性 絕緣層和位于所述絕緣層上的有機(jī)半導(dǎo)體層圖形6。其中，所述絕緣層包括第二薄膜103和 位于第二薄膜103上的有機(jī)薄膜105,有機(jī)薄膜105為液晶高分子薄膜。第二薄膜103為高 分子薄膜，表面具有取向，使得形成在其上的液晶分子也發(fā)生取向，從而液晶分子聚合形成 的有機(jī)薄膜105與第二薄膜103接觸的界面具有與第二薄膜103的表面配合的取向，形成 各向異性的有機(jī)薄膜105,即有機(jī)薄膜105具有固定的取向。所述各向異性絕緣層由第二薄 膜103和有機(jī)薄膜105組成。
[0068] 對(duì)于底柵底接觸0TFT，所述各向異性絕緣層具體為柵絕緣層。
[0069] 下面以底柵底接觸0TFT為例，來(lái)具體介紹本發(fā)明實(shí)施例中有機(jī)薄膜晶體管的制 備方法。
[0070] 結(jié)合圖5所示，底柵底接觸0TFT的制備方法包括：
[0071 ] 在一襯底基板100上形成柵電極3 ;
[0072] 在柵電極3上形成柵絕緣層；
[0073] 在所述柵絕緣層上形成源電極4和漏電極5 ;
[0074] 在所述柵絕緣層、源電極4和漏電極5上形成有機(jī)半導(dǎo)體層圖形6。
[0075] 其中，在所述柵電極上形成柵絕緣層的步驟包括：
[0076] 步驟a、在所述柵電極上形成第一薄膜，所述第一薄膜包括離子液體薄膜和液態(tài)的 可聚合材料薄膜，所述可聚合材料薄膜位于所述柵電極和離子液體薄膜之間；
[0077] 所述可聚合材料具體可以為光聚合型材料，如：感光樹(shù)脂或感光單體。
[0078] 步驟b、分離所述離子液體薄膜中的正負(fù)離子，對(duì)所述可聚合材料薄膜的表面進(jìn)行 取向；
[0079] 步驟c、保持所述正負(fù)離子的分離，對(duì)所述可聚合材料薄膜進(jìn)行聚合，形成表面具 有取向的第二薄膜；
[0080] 其中，第二薄膜為高分子薄膜。
[0081] 步驟d、去除所述離子液體薄膜；
[0082] 步驟e、在所述第二薄膜上形成液晶分子薄膜，并對(duì)所述液晶分子薄膜進(jìn)行聚合形 成有機(jī)薄膜，所述有機(jī)薄膜與所述第二薄膜接觸的界面形成與所述第二薄膜的表面配合的 取向，形成各向異性的有機(jī)薄膜，所述有機(jī)薄膜為液晶高分子薄膜。
[0083] 通過(guò)上述步驟制得的柵絕緣層具有特定的取向，且厚度較薄，由于沒(méi)有機(jī)械摩擦， 也不存在摩擦產(chǎn)生的顆粒導(dǎo)致的不良。而且具備制作工藝簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)大面積化各向異性柵 絕緣層的制備、成本低廉等優(yōu)勢(shì)。在所述柵絕緣層上形成有機(jī)半導(dǎo)體層時(shí)，可以保證有機(jī)半 導(dǎo)體層具有1?有序度的晶化方向，并使得有機(jī)半導(dǎo)體層具有特定的取向，能夠提1?載流子 遷移率，提升0TFT的性能。
[0084] 如圖5所示，通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例中的制備方法制得的底柵底接觸有機(jī)薄膜晶體管 包括依次形成在襯底基板100上的柵電極3、各向異性柵絕緣層、源電極4和漏電極5,以及 有機(jī)半導(dǎo)體層圖形6。所述柵絕緣層包括位于柵電極3上的第二薄膜103和位于第二薄膜 103上的有機(jī)薄膜105。有機(jī)薄膜105為液晶高分子薄膜。第二薄膜103為高分子薄膜，表 面具有取向，使得形成在其上的液晶分子也發(fā)生取向，從而液晶分子聚合形成的有機(jī)薄膜 105與第二薄膜103接觸的界面具有與第二薄膜103的表面配合的取向，形成各向異性的有 機(jī)薄膜105,即有機(jī)薄膜105具有高的有序度。所述各向異性柵絕緣層由第二薄膜103與有 機(jī)薄膜105組成。而形成在所述柵絕緣層上的有機(jī)半導(dǎo)體層6與有機(jī)薄膜105具有相同的 取向，其中，所述取向平行于源電極4和漏電極5的連線(xiàn)延伸方向，當(dāng)0TFT在工作狀態(tài)下， 載流子從源電極4傳輸?shù)铰╇姌O5,或從漏電極5傳輸?shù)皆措姌O4,有機(jī)半導(dǎo)體層6的取向 可以增加載流子的遷移率，提升0TFT的電學(xué)特性。
[0085] 由于底柵底接觸0TFT更容易制造出高分辨率的顯示裝置，通常用于高分辨率 0TFT顯示裝置中。
[0086] 在一個(gè)具體的實(shí)施方式中，制備各向異性絕緣層的第一薄膜使用的離子液體包括 一側(cè)鏈基團(tuán)，如氟化基團(tuán)，所述側(cè)鏈基團(tuán)與空氣界面的作用力大于可聚合材料與空氣界面 的作用力。
[0087] 則形成第一薄膜的步驟具體包括：
[0088] 制備包括離子液體和可聚合材料的均相混合溶液；
[0089] 空氣環(huán)境下，形成由所述混合溶液組成的薄膜，在所述側(cè)鏈基團(tuán)的作用下使得離 子液體位于可聚合材料的上方。
[0090] 為了有利于所述混合溶液的成膜，還可以在所述混合溶液中添加成膜劑。
[0091] 上述步驟通過(guò)一次成膜工藝直接形成所需的第一薄膜，即，第一薄膜的可聚合材 料薄膜位于離子液體薄膜下方，簡(jiǎn)化了第一薄膜的制作工藝。
[0092] 當(dāng)然，也可以先通過(guò)旋涂、印刷、轉(zhuǎn)印等成膜工藝形成可聚合材料薄膜，然后再通 過(guò)旋涂、印刷、轉(zhuǎn)印等成膜工藝在可聚合材料薄膜上形成離子液體薄膜，來(lái)形成所需的第一 薄膜。
[0093] 在形成第一薄膜后，通過(guò)分離離子液體薄膜中的正負(fù)離子來(lái)對(duì)可聚合材料薄膜的 表面進(jìn)行取向。優(yōu)選的，所述離子液體可以為液晶相離子液體，由于液晶對(duì)電磁場(chǎng)敏感，則 可以通過(guò)施加電場(chǎng)的方式來(lái)分離所述離子液體薄膜中的正負(fù)離子，易于實(shí)現(xiàn)正負(fù)離子的分 離。
[0094] 相應(yīng)地，可以保持所述電場(chǎng)，進(jìn)而保持可聚合材料表面的取向，并對(duì)可聚合材料薄 膜進(jìn)行聚合，形成表面具有取向的第二薄膜，從而固定住所述取向。其中，所述第二薄膜為 高分子薄膜。
[0095] 下面以底柵底接觸0TFT的制備過(guò)程為例，來(lái)具體說(shuō)明本發(fā)明中有機(jī)薄膜晶體管 的制備方法。
[0096] 結(jié)合圖5-圖12所示，底柵底接觸0TFT的制備過(guò)程包括：
[0097] 步驟200、如圖6所示，制備包括離子液體和可聚合材料的均相混合溶液，所述離 子液體為液晶相尚子液體，包括正尚子1和負(fù)尚子2。所述可聚合材料為感光樹(shù)脂。所述尚 子液體還具有氟化基團(tuán)，所述氟化基團(tuán)與空氣界面的作用力大于所述可聚合材料與空氣界 面的作用力；
[0098] 步驟201、空氣環(huán)境下，在形成有柵電極3的襯底基板100上形成所述混合溶液的 薄膜，在所述氟化基團(tuán)的作用下使得離子液體位于可聚合材料的上方，形成第一薄膜。所述 第一薄膜包括離子液體薄膜102,和位于離子液體薄膜102下方的可聚合材料薄膜101，如 圖7所示；
[0099] 其中，形成柵電極3的步驟包括：
[0100] 提供一襯底基板100,在襯底基板100上形成由柵金屬層組成的柵電極3的圖形。 其中，襯底基板1〇〇可為玻璃基板、石英基板或有機(jī)樹(shù)脂基板。
[0101] 具體地，可以采用濺射或熱蒸發(fā)的方法在襯底基板100上沉積一層厚度為 2500-16000A 的柵金屬層，柵金屬層可以是 CU，A1，Ag，Mo, Cr，Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W 等金 屬以及這些金屬的合金，柵金屬層可以為單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)，多層結(jié)構(gòu)比如Cu\Mo，Ti\ Cu\Ti，M 〇\Al\M〇等。在柵金屬層上涂覆一層光刻膠，采用掩膜板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光，顯影， 使光刻膠形成光刻膠不保留區(qū)域和光刻膠保留區(qū)域，其中，光刻膠保留區(qū)域?qū)?yīng)于柵電極3 的所在區(qū)域，光刻膠不保留區(qū)域?qū)?yīng)于其他區(qū)域；通過(guò)刻蝕工藝完全刻蝕掉光刻膠不保留 區(qū)域的柵金屬薄膜，剝離剩余的光刻膠，形成柵電極3。
[0102] 形成柵電極3后，通過(guò)旋涂、印刷或轉(zhuǎn)印等成膜工藝在襯底基板100上形成均相混 合溶液的薄膜，所述混合溶液包括離子液體、可聚合材料和成膜劑。所述離子液體具有氟化 基團(tuán)，在所述氟化基團(tuán)的作用下使得離子液體位于可聚合材料的上方，形成第一薄膜。所述 第一薄膜包括離子液體薄膜102和位于離子液體薄膜102和柵電極3之間的可聚合材料薄 膜 101。
[0103] 步驟202、施加一定方向的電場(chǎng)，分離離子液體薄膜102中的正離子1和負(fù)離子2， 對(duì)可聚合材料薄膜101表面進(jìn)行取向，如圖8所示，所述取向平行于源電極和漏電極的連線(xiàn) 延伸方向；
[0104] 步驟203、保持所述電場(chǎng)，用紫外線(xiàn)照射可聚合材料薄膜101，對(duì)可聚合材料進(jìn)行 聚合，形成第二薄膜103,結(jié)合圖9和圖10所示，第二薄膜103為高分子薄膜；
[0105] 步驟204、通過(guò)溶劑去除離子液體薄膜102,結(jié)合圖9和圖10所示。
[0106] 本步驟比較關(guān)鍵，對(duì)于某些用于絕緣功能的有機(jī)薄膜，離子液體的殘留將使得絕 緣性能劣化。
[0107] 洗下來(lái)的離子液體去除溶劑后，原理上還可重復(fù)利用。
[0108] 步驟205、在第二薄膜103上形成液晶分子薄膜104,并用紫外線(xiàn)照射液晶分子薄 膜104,對(duì)液晶分子薄膜104進(jìn)行聚合，形成有機(jī)薄膜105,結(jié)合圖11和圖12所示。其中， 有機(jī)薄膜105與第二薄膜103接觸的界面形成與第二薄膜103的表面配合的取向，形成各 向異性的有機(jī)薄膜105。有機(jī)薄膜105為液晶高分子薄膜。
[0109] 該步驟的具體原理為：
[0110] 制備有機(jī)薄膜105的液晶分子形成在表面具有取向的第二薄膜103上時(shí)，也會(huì)發(fā) 生取向，所述液晶分子聚合形成的有機(jī)薄膜105與第二薄膜103接觸的界面形成與第二薄 膜103的表面配合的取向。
[0111] 步驟206、結(jié)合圖5所示，在有機(jī)薄膜105上形成源電極4和漏電極5。
[0112] 具體地，可以在經(jīng)過(guò)步驟205的襯底基板100上采用磁控濺射、熱蒸發(fā)或其它成膜 方法沉積一層厚度約為2000-6000A的源漏金屬層，源漏金屬層可以是Cu，Al，Ag，Mo，Cr， Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W等金屬以及這些金屬的合金。源漏金屬層可以是單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié) 構(gòu)，多層結(jié)構(gòu)比如 Cu\Mo, Ti\Cu\Ti，Mo\Al\Mo 等。
[0113] 在源漏金屬層上涂覆一層光刻膠，采用掩膜板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光，顯影，使光刻膠 形成光刻膠不保留區(qū)域和光刻膠保留區(qū)域，其中，光刻膠保留區(qū)域?qū)?yīng)于源電極4和漏電 極5的所在區(qū)域，光刻膠不保留區(qū)域?qū)?yīng)于其他區(qū)域；通過(guò)刻蝕工藝完全刻蝕掉光刻膠不 保留區(qū)域的源漏金屬薄膜，剝離剩余的光刻膠，形成源電極4和漏電極5。
[0114] 步驟207、如圖5所示，在有機(jī)薄膜105、源電極4和漏電極5上形成有機(jī)半導(dǎo)體層 圖形6。
[0115] 其中，由于位于有機(jī)半導(dǎo)體層下方的絕緣層取向的誘導(dǎo)作用，使得位于有機(jī)薄膜 105上的有機(jī)半導(dǎo)體層6與有機(jī)薄膜105具有相同的取向，所述取向平行于源電極4和漏電 極5的連線(xiàn)延伸方向，當(dāng)0TFT在工作狀態(tài)下，載流子從源電極4傳輸?shù)铰╇姌O5,或從漏電 極5傳輸?shù)皆措姌O4,有機(jī)半導(dǎo)體層6的取向可以增加載流子的遷移率，提升0TFT的電學(xué)特 性。
[0116] 具體地，可以在經(jīng)過(guò)步驟206的襯底基板100上采用磁控濺射、熱蒸發(fā)或其它成膜 方法沉積一層厚度約為300-1500人的有機(jī)半導(dǎo)體層，其中，有機(jī)半導(dǎo)體層的材料可以為并 五苯、三苯基胺等有機(jī)小分子，也可以為聚乙炔型、聚芳型等有機(jī)高分子。
[0117] 在有機(jī)半導(dǎo)體層上涂覆一層光刻膠，采用掩膜板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光，顯影，使光刻 膠形成光刻膠不保留區(qū)域和光刻膠保留區(qū)域，其中，光刻膠保留區(qū)域?qū)?yīng)于有機(jī)半導(dǎo)體層 圖形6的所在區(qū)域，光刻膠不保留區(qū)域?qū)?yīng)于其他區(qū)域；通過(guò)刻蝕工藝完全刻蝕掉光刻膠 不保留區(qū)域的源漏金屬薄膜，剝離剩余的光刻膠，形成有機(jī)半導(dǎo)體層圖形6。由于有機(jī)薄膜 105具有固定的取向，保證了形成在有機(jī)薄膜105上的有機(jī)半導(dǎo)體層圖形6具有高有序度的 晶化方向，提高了 0TFT的性能。
[0118] 通過(guò)上述步驟即可制備性能良好的有機(jī)薄膜晶體管。
[0119] 具體可以采用光學(xué)二向色性（UV/IR/可見(jiàn)光）對(duì)本發(fā)明制備的柵絕緣層的各向異 性進(jìn)行驗(yàn)證，具體如下：
[0120] 對(duì)本發(fā)明制備的各向異性絕緣層，通過(guò)其UV吸收光譜強(qiáng)度作為量化指標(biāo)，獲取柵 絕緣層在平行和垂直于其取向方向上UV吸收光譜強(qiáng)度比，該比值典型地在1. 0?1. 2之 間，具有較好的各向異性特性。
[0121] 對(duì)于底柵底接觸0TFT，其工作狀態(tài)下，載流子在溝道的傳導(dǎo)區(qū)域集中于柵極絕緣 層與源漏電極接觸的十幾到幾十個(gè)分子層寬度內(nèi)。因此，各向異性柵絕緣層的質(zhì)量好壞直 接影響了有機(jī)薄膜晶體管的性能。通過(guò)將本發(fā)明的技術(shù)方案制備底柵底接觸0TFT，能夠提 高載流子的遷移率，使有機(jī)薄膜晶體管的工作電流增大1?2個(gè)數(shù)量級(jí)。
[0122] 當(dāng)然，上述技術(shù)方案也適用于其他類(lèi)型的薄膜晶體管，如：頂柵頂接觸薄膜晶體 管、頂柵底接觸、底柵頂接觸，用以保證形成在絕緣層上的有機(jī)半導(dǎo)體層具有特定的取向 (平行于源電極和漏電極的連線(xiàn)延伸方向），提高載流子的遷移率，提升薄膜晶體管的電性 特性，其都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0123] 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種陣列基板，其包括上述的有機(jī)薄膜晶體管。對(duì)于采用該 陣列基板的顯示裝置，由于提高了 0TFT的性能，從而可以提高顯示裝置的顯示品質(zhì)。
[0124] 其中，所述有機(jī)薄膜晶體管最好為底柵底接觸0TFT，能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率的顯示裝 置。
[0125] 本發(fā)明的技術(shù)方案中，有機(jī)薄膜晶體管的有機(jī)半導(dǎo)體層形成在各向異性的絕緣層 上，保證了有機(jī)半導(dǎo)體層具有1?有序度的晶化方向，提1?了有機(jī)薄I旲晶體管的性能。而且制 備各向異性絕緣層的工藝具備工藝簡(jiǎn)單、可大面積化、成本低廉等優(yōu)勢(shì)，制得的各向異性絕 緣層厚度較薄，由于沒(méi)有機(jī)械摩擦，也不存在摩擦產(chǎn)生的顆粒導(dǎo)致的不良。
[0126] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種有機(jī)薄膜晶體管的制備方法，包括： 形成絕緣層； 在所述絕緣層上形成有機(jī)半導(dǎo)體層圖形，其特征在于，形成所述絕緣層的步驟包括： 形成第一薄膜，所述第一薄膜包括離子液體薄膜和液態(tài)的可聚合材料薄膜，所述可聚 合材料薄膜位于離子液體薄膜下方； 分離所述離子液體薄膜中的正負(fù)離子，對(duì)所述可聚合材料薄膜的表面進(jìn)行取向； 保持所述正負(fù)離子的分離，對(duì)所述可聚合材料薄膜進(jìn)行聚合，形成表面具有取向的第 二薄膜； 去除所述離子液體薄膜； 在所述第二薄膜上形成液晶分子薄膜，并對(duì)所述液晶分子薄膜進(jìn)行聚合形成有機(jī)薄 膜，所述有機(jī)薄膜與所述第二薄膜接觸的界面形成與所述第二薄膜的表面配合的取向，形 成各向異性的有機(jī)薄膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)半導(dǎo)體層與所述有機(jī)薄膜 具有相同的取向。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述取向方向平行于源電極和漏電 極的連線(xiàn)延伸方向。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的制備方法，其特征在于，所述離子液體包括一側(cè)鏈基 團(tuán)，所述側(cè)鏈基團(tuán)與空氣界面的作用力大于所述可聚合材料與空氣界面的作用力； 形成所述第一薄膜的步驟具體包括： 制備包括離子液體和可聚合材料的均相混合溶液； 空氣環(huán)境下，形成由所述混合溶液組成的薄膜，在所述側(cè)鏈基團(tuán)的作用下使得離子液 體位于可聚合材料的上方。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述側(cè)鏈基團(tuán)為氟化基團(tuán)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的制備方法，其特征在于，所述離子液體為液晶相離子 液體； 具體通過(guò)施加電場(chǎng)的方式來(lái)分離所述離子液體薄膜中的正負(fù)離子。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的制備方法，其特征在于，所述可聚合材料為光聚合型 材料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的制備方法，其特征在于： 在形成所述絕緣層之前，還包括形成有機(jī)薄膜晶體管的柵電極； 在所述絕緣層上形成有機(jī)半導(dǎo)體層圖形的步驟之前，還包括在所述絕緣層上形成源電 極和漏電極； 然后在所述絕緣層、源電極和漏電極上形成所述有機(jī)半導(dǎo)體層圖形。
9. 一種有機(jī)薄膜晶體管，包括： 絕緣層； 位于所述絕緣層上的有機(jī)半導(dǎo)體層圖形，其特征在于，所述絕緣層包括： 表面具有取向的第二薄膜； 位于所述第二薄膜上的有機(jī)薄膜，所述有機(jī)薄膜與所述第二薄膜接觸的界面具有與所 述第二薄膜的表面配合的取向，形成各向異性的有機(jī)薄膜，所述有機(jī)薄膜為液晶高分子薄 膜。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，所述有機(jī)半導(dǎo)體層與所述有 機(jī)薄膜具有相同的取向。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，所述取向平行于源電極和 漏電極的連線(xiàn)延伸方向。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，所述有機(jī)薄膜晶體管還包 括： 柵電極，所述絕緣層位于所述柵電極上； 位于所述絕緣層上的源電極和漏電極； 所述有機(jī)半導(dǎo)體層圖形位于所述絕緣層、源電極和漏電極上。
13. -種陣列基板，其特征在于，包括權(quán)利要求9-12任一項(xiàng)所述的有機(jī)薄膜晶體管。
14. 一種顯示裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求13所述的陣列基板。
【文檔編號(hào)】H01L51/40GK104377303SQ201410505119
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】黃維 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司