CN104091886B - 一种有机薄膜晶体管、阵列基板及制备方法、显示装置 - Google Patents

一种有机薄膜晶体管、阵列基板及制备方法、显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种有机薄膜晶体管及制备方法、阵列基板及制备方法、显示装置，涉及显示技术领域，可在封装和保护有机半导体有源层的同时，形成厚度较薄成膜均匀的有机绝缘层，降低形成过孔的工艺难度，提高工艺可靠性。该方法包括形成包括源极、漏极的源漏金属层，以及有机半导体有源层；所述有机半导体有源层与所述源极、所述漏极接触；在形成有包括所述源极、所述漏极的源漏金属层以及所述有机半导体有源层上形成有机绝缘薄膜，采用刻蚀减薄工艺减薄所述有机绝缘薄膜的厚度，并采用固化工艺固化减薄后的所述有机绝缘薄膜，形成有机绝缘层；其中，所述方法还包括形成栅极。用于有机薄膜晶体管及包括该有机薄膜晶体管的阵列基板的制备。

Description

一种有机薄膜晶体管、阵列基板及制备方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种有机薄膜晶体管及制备方法、阵列基板及制备方法、显示装置。
背景技术
有机薄膜晶体管(Organic Thin Film Transistor，简称为OTFT)自20世纪80年代中期出现后，因其具有质轻、价廉、柔韧性好的优点，在各种显示装置以及存储器，尤其是电子纸、柔性显示领域显示了优异的应用前景，因此受到了研究人员的极大重视，并得以迅速发展。
OTFT的核心结构为采用有机半导体材料制备而成的有机半导体有源层，由于有机半导体材料活性较强，且绝大多数是在低温条件下(小于200℃)制备而成，因此，需要选择合适的绝缘层材料覆盖在有机半导体有源层的上方，以使有机半导体有源层得到良好的封装和保护，从而保证有机半导体有源层各项性能的稳定性不受其他制备工艺的影响。
然而，在实现上述OTFT的制备过程中，现有技术主要面临如下难点：
其一，采用无机材料制备而成的绝缘层，如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)等，在成膜过程中通常需要较高的制备温度(如200℃-400℃)，且需要使用到含有腐蚀性的气体，高温和腐蚀性的气体均会破坏有机半导体材料的活性；因此，由无机材料制备而成的绝缘层难以适用于OTFT。
其二，采用聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol，简称为PVA)或聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinyl pyrrolidone，简称为PVP)等有机材料制备而成的绝缘层，其厚度通常为微米级别(1μm-2μm)；而通过绝缘层对有机半导体有源层进行封装后，在OTFT应用于阵列基板时，需要在绝缘层上形成过孔以使OTFT的漏极与像素电极电连接，由于绝缘层相对于OTFT的源漏极的厚度尺寸级别相差较大，导致形成过孔的工艺难度增加，容易产生过孔断层，降低了OTFT应用于阵列基板时的工艺可靠性。
针对上述第二个问题，发明人发现，如果在有机半导体有源层的上方直接形成厚度较薄的有机材料的绝缘层，将难以保证绝缘层薄膜的成膜均匀性与连续性，从而导致绝缘层对有机半导体有源层的覆盖性下降或者在源极与漏极之间的间隙边缘出现覆盖不足现象，影响绝缘层对有机半导体有源层的封装和保护效率；此外，如果直接形成厚度较薄的有机材料的绝缘层，还会出现诸如薄膜表面粗糙度过大的问题，使得绝缘层的平坦性下降，影响后续的其他成膜工艺。
因此，如何解决有效封装和保护有机半导体有源层的同时，形成厚度较薄成膜均匀的有机绝缘层，从而降低形成有机绝缘层过孔的工艺难度，成为了本领域人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的实施例提供一种有机薄膜晶体管及制备方法、阵列基板及制备方法、显示装置，通过该制备方法可在有效封装和保护有机半导体有源层的同时，形成厚度较薄成膜均匀的有机绝缘层，降低形成有机绝缘层过孔的工艺难度，提高工艺可靠性。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一方面、本发明实施例提供了一种有机薄膜晶体管的制备方法，所述制备方法包括：形成包括源极、漏极的源漏金属层，以及有机半导体有源层；所述有机半导体有源层与所述源极、所述漏极接触；在形成有包括所述源极、所述漏极的源漏金属层以及所述有机半导体有源层上形成有机绝缘薄膜，采用刻蚀减薄工艺减薄所述有机绝缘薄膜的厚度，并采用固化工艺固化减薄后的所述有机绝缘薄膜，形成有机绝缘层；其中，所述方法还包括形成栅极。
可选的，在形成所述有机绝缘薄膜之前，所述方法还包括形成有机刻蚀阻挡层；其中，所述有机刻蚀阻挡层位于所述有机半导体有源层的上方、且所述有机刻蚀阻挡层与所述源极、所述漏极之间的间隙相对应。
优选的，形成包括源极、漏极的源漏金属层，有机半导体有源层以及有机刻蚀阻挡层，具体包括：在形成有包括所述源极、所述漏极的源漏金属层的基板上依次形成有机半导体薄膜和有机光敏薄膜；采用普通掩模板对形成有所述有机光敏薄膜的基板进行曝光、显影后，形成有机光敏薄膜完全保留部分和有机光敏薄膜完全去除部分；其中，所述有机光敏薄膜完全保留部分对应待形成的有机半导体有源层的区域，所述有机光敏薄膜完全去除部分对应其他区域；采用刻蚀工艺去除所述有机光敏薄膜完全去除部分露出的所述有机半导体薄膜，形成所述有机半导体有源层；其中，形成的所述有机半导体有源层露出所述漏极的一部分和所述源极的一部分；采用固化工艺固化形成于所述有机半导体有源层之上的所述有机光敏薄膜完全保留部分，形成所述有机刻蚀阻挡层。
优选的，形成包括源极、漏极的源漏金属层，有机半导体有源层以及有机刻蚀阻挡层，具体包括：依次形成有机半导体薄膜和有机光敏薄膜；采用半色调或灰色调掩模板对形成有所述有机光敏薄膜的基板进行曝光、显影后，形成有机光敏薄膜完全保留部分、有机光敏薄膜完全去除部分、以及有机光敏薄膜半保留部分；其中，所述有机光敏薄膜完全保留部分对应待形成的有机刻蚀阻挡层的区域，所述有机光敏薄膜半保留部分对应待形成的有机半导体有源层没有被所述有机刻蚀阻挡层覆盖的区域，所述有机光敏薄膜完全去除部分对应其他区域；采用刻蚀工艺去除所述有机光敏薄膜完全去除部分露出的所述有机半导体薄膜，形成所述有机半导体有源层；采用灰化工艺去除所述有机光敏薄膜半保留部分的所述有机光敏薄膜，露出所述有机半导体有源层对应于所述有机光敏薄膜半保留部分的区域；采用固化工艺固化形成于所述有机半导体有源层之上的所述有机光敏薄膜完全保留部分，形成所述有机刻蚀阻挡层；在形成有包括所述有机半导体有源层和所述有机刻蚀阻挡层的基板上形成包括源极、漏极的源漏金属层。
在上述基础上优选的，所述采用固化工艺固化形成于所述有机半导体有源层之上的所述有机光敏薄膜完全保留部分，形成所述有机刻蚀阻挡层，具体包括：采用固化工艺固化形成于所述有机半导体有源层之上的所述有机光敏薄膜完全保留部分；采用刻蚀减薄工艺减薄固化的所述有机光敏薄膜完全保留部分的厚度，形成所述有机刻蚀阻挡层。
优选的，形成于所述有机半导体有源层之上的所述有机光敏薄膜完全保留部分的厚度为500nm-1000nm；采用刻蚀减薄工艺减薄固化的所述有机光敏薄膜完全保留部分的厚度为300nm-500nm。
优选的，所述有机光敏薄膜采用溶液镀膜法形成。
可选的，所述在形成有包括所述源极、所述漏极的源漏金属层以及所述有机半导体有源层上形成有机绝缘薄膜，采用刻蚀减薄工艺减薄所述有机绝缘薄膜的厚度，并采用固化工艺固化减薄后的所述有机绝缘薄膜，形成有机绝缘层，具体包括：在形成有包括所述源极、所述漏极的源漏金属层以及所述有机半导体有源层上形成有机绝缘薄膜；对形成的所述有机绝缘薄膜进行第一温度的预烘烤处理，所述第一温度为110℃-150℃；采用第一刻蚀减薄工艺，减薄完成所述第一温度的预烘烤处理的所述有机绝缘薄膜的厚度；对减薄后的所述有机绝缘薄膜进行第二温度的预烘烤处理，所述第二温度为150℃-200℃；采用第一固化工艺，固化完成所述第二温度的预烘烤处理的所述有机绝缘薄膜中的第一区域；其中所述第一区域为所述有机绝缘薄膜中除位于所述源极的上方、所述漏极的上方、以及所述源极和所述漏极之间的间隙的上方其余的区域；采用第二刻蚀减薄工艺，减薄完成所述第一固化工艺的所述有机绝缘薄膜中的第二区域；其中，所述第二区域为所述有机绝缘薄膜中位于所述源极的上方、所述漏极的上方、以及所述源极和所述漏极之间的间隙的上方的区域；采用第二固化工艺，固化完成所述第二刻蚀减薄工艺的所述有机绝缘薄膜中的第二区域，形成有机绝缘层。
优选的，形成的所述有机绝缘薄膜的厚度为500nm-1000nm；形成的所述有机绝缘层的厚度为300nm-500nm。
优选的，所述有机绝缘薄膜采用溶液镀膜法形成。
另一方面、本发明实施例还提供了一种阵列基板的制备方法，所述制备方法包括，形成有机薄膜晶体管，所述有机薄膜晶体管采用上述任一项所述的制备方法制备；在所述有机薄膜晶体管的有机绝缘层上形成平坦层，并至少形成贯通所述平坦层和所述有机绝缘层的过孔，所述过孔露出所述有机薄膜晶体管的漏极；在所述平坦层上形成像素电极，所述像素电极通过所述过孔与所述漏极电连接。
再一方面、本发明实施例还提供了一种采用上述任一项所述的制备方法制备的有机薄膜晶体管；其中，所述有机薄膜晶体管包括位于有机半导体有源层上方的有机绝缘层，所述有机绝缘层的厚度为300nm-500nm。
在此基础上，本发明实施例还提供了一种阵列基板，该阵列基板包括上述的有机薄膜晶体管、位于所述有机薄膜晶体管的有机绝缘层上的平坦层、以及位于所述平坦层上的像素电极；其中，所述像素电极至少通过贯通所述平坦层和所述有机绝缘层的过孔与漏极电连接。
再一方面，本发明实施例又提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述的所述阵列基板。
采用本发明实施例提供的所述有机薄膜晶体管的制备方法，由于首先形成膜层厚度较大的有机绝缘薄膜，可以保证形成的所述有机绝缘薄膜具有良好的成膜均匀性与连续性，避免出现由于膜层厚度较小而产生的对所述有机半导体有源层的覆盖性下降或者在所述源极与所述漏极的间隙边缘出现有机绝缘薄膜覆盖不足的现象。之后，对已经沉积完成的所述有机绝缘薄膜进行所述刻蚀减薄工艺，因此可以得到膜层厚度较小的所述有机绝缘层。
基于此，上述制备方法克服了现有技术中直接形成膜层厚度较小的有机绝缘层容易出现的难以形成均匀连续薄膜的缺点，实现了在有效封装和保护所述有机半导体有源层的同时，形成厚度较薄且成膜均匀的有机绝缘层；当所述有机薄膜晶体管应用于阵列基板时，由于像素电极须与所述有机薄膜晶体管的所述漏极电连接，而位于像素电极与所述漏极之间的有机绝缘层的膜层厚度较小，故降低了在所述有机绝缘层上形成过孔的工艺难度，提高了工艺可靠性，具有重要的实际应用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种有机薄膜晶体管的制备流程示意图；
图2(a)为本发明实施例提供的底栅底接触型结构示意图；
图2(b)为本发明实施例提供的底栅顶接触型结构示意图；
图3(a)为本发明实施例提供的顶栅底接触型结构示意图；
图3(b)为本发明实施例提供的顶栅顶接触型结构示意图；
图4(a)和图4(b)依次为在形成有源极和漏极的基板上形成有机半导体薄膜和有机光敏薄膜的示意图一和示意图二；
图5(a)为在图4(a)基础上形成有机光敏薄膜完全保留部分、完全去除部分的示意图；
图5(b)为在图4(b)基础上形成有机光敏薄膜完全保留部分、完全去除部分的示意图；
图6(a)为在图5(a)基础上形成有机半导体有源层的示意图；
图6(b)为在图5(b)基础上形成有机半导体有源层的示意图；
图7(a)为在6(a)基础上形成有机刻蚀阻挡层的示意图；
图7(b)为在6(b)基础上形成有机刻蚀阻挡层的示意图；
图8(a)和图8(b)依次为形成有机半导体薄膜和有机光敏薄膜的示意图一和示意图二；
图9(a)为在图8(a)基础上形成有机光敏薄膜完全保留部分、完全去除部分、以及半保留部分的示意图；
图9(b)为在图8(b)基础上形成有机光敏薄膜完全保留部分、完全去除部分、以及半保留部分的示意图；
图10(a)为在图9(a)基础上形成有机半导体有源层的示意图；
图10(b)为在图9(b)基础上形成有机半导体有源层的示意图；
图11(a)为在图10(a)基础上去除有机光敏薄膜半保留部分，露出有机半导体有源层的示意图；
图11(b)为在图10(b)基础上去除有机光敏薄膜半保留部分，露出有机半导体有源层的示意图；
图12(a)为在图11(a)基础上形成有机刻蚀阻挡层的示意图；
图12(b)为在图11(b)基础上形成有机刻蚀阻挡层的示意图；
图13(a)为在图12(a)基础上形成源极和漏极的示意图；
图13(b)为在图12(b)基础上形成源极和漏极的示意图；
图14(a)为在图7(a)基础上形成有机绝缘薄膜的示意图；
图14(b)为在图7(b)基础上形成有机绝缘薄膜的示意图；
图14(c)为在图13(a)基础上形成有机绝缘薄膜的示意图；
图14(d)为在图13(b)基础上形成有机绝缘薄膜的示意图；
图15(a)为在图14(a)基础上采用第一刻蚀减薄工艺减薄有机绝缘薄膜的厚度示意图；
图15(b)为在图14(b)基础上采用第一刻蚀减薄工艺减薄有机绝缘薄膜的厚度示意图；
图15(c)为在图14(c)基础上采用第一刻蚀减薄工艺减薄有机绝缘薄膜的厚度示意图；
图15(d)为在图14(d)基础上采用第一刻蚀减薄工艺减薄有机绝缘薄膜的厚度示意图；
图16(a)为在图15(a)基础上固化完成步骤S34的第一区域的示意图；
图16(b)为在图15(b)基础上固化完成步骤S34的第一区域的示意图；
图16(c)为在图15(c)基础上固化完成步骤S34的第一区域的示意图；
图16(d)为在图15(d)基础上固化完成步骤S34的第一区域的示意图；
图17(a)为在图16(a)基础上减薄第二区域的示意图；
图17(b)为在图16(b)基础上减薄第二区域的示意图；
图17(c)为在图16(c)基础上减薄第二区域的示意图；
图17(d)为在图16(d)基础上减薄第二区域的示意图；
图18(a)为在图17(a)基础上形成有机绝缘层的示意图；
图18(b)为在图17(b)基础上形成有机绝缘层的示意图；
图18(c)为在图17(c)基础上形成有机绝缘层的示意图；
图18(d)为在图17(d)基础上形成有机绝缘层的示意图；
图19(a)、图19(b)、图19(c)以及图19(d)依次为本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图一、示意图二、示意图三、以及示意图四。
附图标记：
01-有机薄膜晶体管；10-衬底基板；11-栅极；12a-源极；12b-漏极；13-有机半导体有源层；130-有机半导体薄膜；14-有机绝缘层；140-有机绝缘薄膜；15-栅绝缘层；16-有机刻蚀阻挡层；160-有机光敏薄膜；160a-有机光敏薄膜完全保留部分；160b-有机光敏薄膜完全去除部分；160c-有机光敏薄膜半保留部分；02-阵列基板；20-平坦层；21-过孔；22-像素电极。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种有机薄膜晶体管01的制备方法，如图1所示，所述制备方法包括以下主要步骤：
S01、形成包括源极12a、漏极12b的源漏金属层，以及有机半导体有源层13；所述有机半导体有源层13与所述源极12a、所述漏极12b接触。
S02、在形成有包括所述源极12a、所述漏极12b的源漏金属层，以及所述有机半导体有源层13上形成有机绝缘薄膜140，采用刻蚀减薄工艺减薄所述有机绝缘薄膜140的厚度，并采用固化工艺，固化减薄后的所述有机绝缘薄膜140，形成有机绝缘层14。
其中，所述制备方法还包括形成栅极11。
需要说明的是，第一、有机薄膜晶体管01根据划分标准的不同，可分为不同的类型；其中，根据有机薄膜晶体管01中源极12a、漏极12b与栅极11的沉积顺序的不同，可将有机薄膜晶体管01分为底栅型和顶栅型，例如：
如图2(a)和图2(b)所示，针对待形成的有机薄膜晶体管01为底栅型的情况，所述形成包括源极12a、漏极12b的源漏金属层，以及有机半导体有源层13形成于包括有栅极11和栅绝缘层15的衬底基板10上。
如图3(a)和图3(b)所示，针对待形成的有机薄膜晶体管01为顶栅型的情况，所述形成包括源极12a、漏极12b的源漏金属层，以及有机半导体有源层13形成于衬底基板10上；在此情况下，栅极11形成于包括有所述有机绝缘层14的基板上。
此外，根据有机薄膜晶体管01中源极12a、漏极12b与有机半导体有源层13的沉积顺序的不同，也可将有机薄膜晶体管01分为底接触型和顶接触型；其中，源极12a和漏极12b位于有机半导体有源层13的下方称为底接触型；反之，源极12a和漏极12b位于有机半导体有源层13的上方称为顶接触型。
本发明实施例提供的所述制备方法可适用于多种类型的有机薄膜晶体管，即：参考图2(a)所示的底栅底接触型、参考图2(b)所示的底栅顶接触型、参考图3(a)所示的顶栅底接触型、以及参考图3(b)所示的顶栅顶接触型。
第二、在上述步骤S01中，针对所述有机薄膜晶体管01为底接触型的情况，参考图2(a)和图3(a)所示，所述有机半导体有源层13与所述源极12a、所述漏极12b接触时，可露出所述漏极12b的一部分，即当所述有机薄膜晶体管01应用于阵列基板时，所述漏极12b通过过孔与所述像素电极电连接时，在形成贯通所述有机绝缘层14的过孔时，无需贯通所述有机半导体有源层13，避免了刻蚀工艺对所述有机半导体有源层13的破坏。
第三、在上述步骤S02中，所述采用刻蚀减薄工艺，减薄所述有机绝缘薄膜140的厚度，例如可以采用一次减薄的方式直接减薄至相应的厚度，也可以采用多次逐级减薄的方式，最终将所述有机绝缘薄膜140减薄至相应的厚度；可根据形成的所述有机绝缘薄膜140的厚度和材料灵活调整工艺，本发明实施例对此不作限定。
第四、同样在上述步骤S02中，所述刻蚀减薄工艺例如可以为湿法刻蚀工艺，也可为等离子体干法刻蚀工艺(如采用O2等离子体)；所述固化工艺例如可以为通过烘烤等方式的热固化工艺，也可以为紫外光固化工艺，或者为前述两种方式的组合固化工艺；可根据形成的所述有机绝缘薄膜140的厚度和材料选择合适的刻蚀减薄工艺和固化工艺，本发明实施例对此均不作限定。
第五、参考图3(a)和图3(b)所示，针对所述有机薄膜晶体管01为顶栅型的情况，所述有机绝缘层14作为封装和保护所述有机半导体有源层13、所述源极12a、以及所述漏极12b的同时，还起到将所述栅极11与所述有机半导体有源层13、所述源极12a、以及所述漏极12b相绝缘的作用。
本发明实施例提供了一种有机薄膜晶体管01的制备方法，所述制备方法包括：形成包括源极12a、漏极12b的源漏金属层，以及有机半导体有源层13；所述有机半导体有源层13与所述源极12a、所述漏极12b接触；在形成有包括所述源极12a、所述漏极12b的源漏金属层，以及所述有机半导体有源层13上形成有机绝缘薄膜140，采用刻蚀减薄工艺减薄所述有机绝缘薄膜140的厚度，并采用固化工艺，固化减薄后的所述有机绝缘薄膜140，形成有机绝缘层14；其中，所述制备方法还包括形成栅极11。
采用本发明实施例提供的所述制备方法，由于首先形成膜层厚度较大的有机绝缘薄膜140，可以保证形成的所述有机绝缘薄膜140具有良好的成膜均匀性与连续性，避免出现由于膜层厚度较小而产生的对所述有机半导体有源层13的覆盖性下降或者在所述源极12a与所述漏极12b的间隙边缘出现有机绝缘薄膜覆盖不足的现象。之后，对已经沉积完成的所述有机绝缘薄膜140进行所述刻蚀减薄工艺，因此可以得到膜层厚度较小的所述有机绝缘层14。
基于此，上述制备方法克服了现有技术中直接形成膜层厚度较小的有机绝缘层容易出现的难以形成均匀连续薄膜的缺点，实现了在有效封装和保护所述有机半导体有源层13的同时，形成厚度较薄且成膜均匀的有机绝缘层14；当所述有机薄膜晶体管01应用于阵列基板时，由于像素电极须与所述有机薄膜晶体管01的所述漏极12b电连接，而位于像素电极与所述漏极12b之间的有机绝缘层14的膜层厚度较小，故降低了在所述有机绝缘层14上形成过孔的工艺难度，提高了工艺可靠性，具有重要的实际应用价值。
进一步的，在形成所述有机绝缘薄膜140之前，上述步骤S01还包括，形成有机刻蚀阻挡层16；其中，所述有机刻蚀阻挡层16位于所述有机半导体有源层13的上方、且所述有机刻蚀阻挡层16与所述源极12a和所述漏极12b之间的间隙相对应。
此处，所述有机半导体有源层13的上方是指所述有机半导体有源层13远离所述衬底基板10的一侧，所述有机刻蚀阻挡层16的作用是用于保护所述有机半导体有源层13对应于所述源极12a和所述漏极12b之间的间隙的区域处的表面。
在此基础上，根据有机薄膜晶体管中所述源极12a、所述漏极12b与所述有机半导体有源层13沉积顺序的不同，上述步骤S01具体可以分为例如以下两种情况：
其一、对于底接触型有机薄膜晶体管，上述步骤S01具体可包括以下4个子步骤：
S11、如图4(a)或图4(b)所示，在形成有包括所述源极12a、所述漏极12b的源漏金属层的基板上依次形成有机半导体薄膜130和有机光敏薄膜160。
需要说明的是，第一、参考图4(a)所示，针对待形成的所述有机薄膜晶体管01为底栅底接触型的情况，形成有包括所述源极12a、所述漏极12b的源漏金属层的基板为包括有栅极11和栅绝缘层15的衬底基板10。其中，所述栅绝缘层15可以采用金属氧化物、或金属氮化物、或有机材料等绝缘材料制成，其厚度例如可以为30nm-1000nm。
参考图4(b)所示，针对待形成的所述有机薄膜晶体管01为顶栅底接触型的情况，包括所述源极12a、所述漏极12b的源漏金属层形成于衬底基板10上。
其中，所述栅极11例如可以采用金属材料、或氧化铟锡(ITO)材料、或掺杂硅材料、或有机导电物材料制成，其厚度例如可以为20nm-200nm；所述源极12a、所述漏极12b例如可以采用金属材料(如Au、Ag、Mo、Al、Cu等)、或ITO制成，其厚度例如可以为20nm-300nm。
第二、所述有机半导体薄膜130例如可以由并五苯、或金属酞菁类化合物、或噻吩基聚合物、或多环芳香聚合物等有机半导体材料制成，沉积方式可沿用现有技术，在此不作限定。
第三、所述有机光敏薄膜例如可以由光刻胶材料制成，也可是由其他受到光照发生光化学反应(如光交联或光降解)的光敏高分子材料制成。
S12、如图5(a)或图5(b)所示，采用普通掩模板对形成有所述有机光敏薄膜160的基板进行曝光、显影后，形成有机光敏薄膜完全保留部分160a和有机光敏薄膜完全去除部分160b。
其中，所述有机光敏薄膜完全保留部分160a对应待形成的有机半导体有源层13的区域，所述有机光敏薄膜完全去除部分160b对应其他区域。
S13、如图6(a)或图6(b)所示，采用刻蚀工艺去除所述有机光敏薄膜完全去除部分160b(图中均未标示出)露出的所述有机半导体薄膜130(图中均未标示出)，形成所述有机半导体有源层13。
其中，形成的所述有机半导体有源层13露出所述漏极12b的一部分和所述源极12a的一部分。
S14、如图7(a)或图7(b)所示，采用固化工艺固化形成于所述有机半导体有源层13之上的所述有机光敏薄膜完全保留部分160a(图中均未标示出)，形成所述有机刻蚀阻挡层16。
需要说明的是，在现有技术中，形成具有一定图案的有机半导体有源层需要通过构图工艺，典型的构图工艺是指应用一次掩模板，通过光刻胶曝光、显影、刻蚀、去除光刻胶的工艺，由于有机半导体有源层厚度(通常为10nm-200nm)的数量级相对于光刻胶厚度(通常为500nm-1000nm)的数量级较小，在通过灰化工艺(如干法刻蚀)或剥落(如湿法刻蚀)去除残留在有机半导体有源层表面的剩余光刻胶时，有可能使有机半导体有源层一起被剥离掉，或者在去除的过程中会对有机半导体有源层与源极、漏极之间的间隙处对应的表面产生破坏，影响有机薄膜晶体管的性能。
因此，利用上述步骤S14不但可以省去去除残留在有机半导体有源层表面的剩余光刻胶的步骤，而且，固化后的所述有机刻蚀阻挡层16还能保护所述有机半导体有源层13的表面不被破坏。
其二、对于顶接触型有机薄膜晶体管，上述步骤S01具体可包括以下6个子步骤：
S21、如图8(a)或图8(b)所示，依次形成有机半导体薄膜130和有机光敏薄膜160。
需要说明的是，第一、参考图8(a)所示，针对待形成的所述有机薄膜晶体管01为底栅顶接触型的情况，所述有机半导体薄膜130和所述有机光敏薄膜160依次形成于包括有栅极11和栅绝缘层15的衬底基板上。
参考图8(b)所示，针对待形成的所述有机薄膜晶体管01为顶栅顶接触型的情况，所述有机半导体薄膜130和所述有机光敏薄膜160依次形成于衬底基板上。
第二、所述有机半导体薄膜130和所述有机光敏薄膜160的材料可参见上述步骤S11，在此不再赘述。
S22、如图9(a)或图9(b)所示，采用半色调或灰色调掩模板对形成有所述有机光敏薄膜160的基板进行曝光、显影后，形成有机光敏薄膜完全保留部分160a、有机光敏薄膜完全去除部分160b、以及有机光敏薄膜半保留部分160c。
其中，所述有机光敏薄膜完全保留部分160a对应待形成的有机刻蚀阻挡层16的区域，所述有机光敏薄膜半保留部分160c对应待形成的有机半导体有源层13没有被所述有机刻蚀阻挡层16覆盖的区域，所述有机光敏薄膜完全去除部分160b对应其他区域。
S23、如图10(a)或图10(b)所示，采用刻蚀工艺去除所述有机光敏薄膜完全去除部分160b(图中均未标示出)露出的所述有机半导体薄膜130，形成所述有机半导体有源层13。
S24、如图11(a)或图11(b)所示，采用灰化工艺去除所述有机光敏薄膜半保留部分160c(图中均未标示出)的所述有机光敏薄膜160，露出所述有机半导体有源层13对应于所述有机光敏薄膜半保留部分160c的区域。
S25、如图12(a)或图12(b)所示，采用固化工艺固化形成于所述有机半导体有源层13之上的所述有机光敏薄膜完全保留部分160a(图中均未标示出)，形成所述有机刻蚀阻挡层16。
S26、如图13(a)或图13(b)所示，在形成有包括所述有机半导体有源层13和所述有机刻蚀阻挡层16的基板上形成包括源极12a、漏极12b的源漏金属层。
在上述基础上，上述步骤S14和步骤S25均可由以下2个子步骤构成，即：首先，采用固化工艺固化形成于所述有机半导体有源层13之上的所述有机光敏薄膜完全保留部分160a；其次，采用刻蚀减薄工艺减薄固化的所述有机光敏薄膜完全保留部分160a的厚度，形成所述有机刻蚀阻挡层16。
通过上述刻蚀减薄工艺降低了形成的所述有机刻蚀阻挡层16的厚度，可为后续的成膜工艺提供更为平坦的衬底，避免出现成膜不均现象。
这里，考虑到湿法刻蚀工艺对形成具有较小特征尺寸的图案的控制较差，因此，所述刻蚀减薄工艺优选为等离子体刻蚀工艺，如氧气等离子，以便更为精确地控制刻蚀的速率。
此处，例如可以采用烘烤的方式固化形成于所述有机半导体有源层13之上的所述有机光敏薄膜完全保留部分160a。
这里，综合考虑有机光敏薄膜的制备成本以及最终形成的所述有机刻蚀阻挡层16应具有合适的厚度，优选的，形成于所述有机半导体有源层13之上的所述有机光敏薄膜完全保留部分160a的厚度为500nm-1000nm；在此之后，采用刻蚀减薄工艺减薄固化的所述有机光敏薄膜完全保留部分160a的厚度为300nm-500nm。
进一步的，考虑到液态的有机光敏材料具有更强的表面覆盖能力，可更好地与所述有机半导体薄膜130相接触，优选的，上述步骤S11和步骤S21中，所述有机光敏薄膜160均采用溶液镀膜法形成。
这里，所述溶液镀膜法是指在溶液中利用化学反应或电化学反应等化学方法在基片表面沉积薄膜的技术。例如可以为化学镀膜法、溶胶-凝胶法、电镀法、涂覆法、甩膜法、以及Langmuir-Blodgett(LB)法等。溶液镀膜法不需要真空条件，设备仪器简单，可在各种基体表面成膜，原料易得，应用前景更为广泛。
在上述基础上，上述步骤S02具体可包括以下7个子步骤：
S31、如图14(a)、或图14(b)、或图14(c)、再或图14(d)所示，在形成有包括所述源极12a、所述漏极12b的源漏金属层，所述有机半导体有源层13、以及有机刻蚀阻挡层16的基板上形成有机绝缘薄膜140。
所述有机绝缘薄膜140例如可以为光敏高分子化合物(如UV固化胶)、或聚氯乙烯(PVC)、或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、或聚酰亚胺(PI)、或聚氯乙烯(PVC)、或聚四氟乙烯(PTFE)等。
S32、对形成的所述有机绝缘薄膜140进行第一温度的预烘烤处理，所述第一温度为110℃-150℃。
S33、如图15(a)、或图15(b)、或图15(c)、再或图15(d)所示，采用第一刻蚀减薄工艺，减薄完成所述第一温度的预烘烤处理的所述有机绝缘薄膜140的厚度。
S34、对减薄后的所述有机绝缘薄膜140进行第二温度的预烘烤处理，所述第二温度为150℃-200℃。
S35、如图16(a)、或图16(b)、或图16(c)、再或图16(d)所示，采用第一固化工艺，固化完成所述第二温度的预烘烤处理的所述有机绝缘薄膜140中的第一区域(图中均标记为S1)。
其中所述第一区域S1为所述有机绝缘薄膜140中除位于所述源极12a的上方、所述漏极12b的上方、以及所述源极12a和所述漏极12b之间的间隙的上方其余的区域。
S36、如图17(a)、或图17(b)、或图17(c)、再或图17(d)所示，采用第二刻蚀减薄工艺，减薄完成所述第一固化工艺的所述有机绝缘薄膜140中的第二区域(图中均标记为S2)。
其中，所述第二区域S2为所述有机绝缘薄膜140中位于所述源极12a的上方、所述漏极12b的上方、以及所述源极12a和所述漏极12b之间的间隙的上方的区域。
S37、如图18(a)、或图18(b)、或图18(c)、再或图18(d)所示，采用第二固化工艺，固化完成所述第二刻蚀减薄工艺的所述有机绝缘薄膜140中的第二区域S2，形成有机绝缘层14。
通过上述步骤S32-S37的逐级固化和逐级减薄，能更灵活地控制减薄的工艺参数，还可避免由于减薄后直接固化有机材料，使有机材料受热过快而产生变形开裂现象。
这里，综合考虑有机绝缘薄膜的制备成本以及最终形成的所述有机绝缘层14应具有合适的厚度，优选的，形成的所述有机绝缘薄膜140的厚度为500nm-1000nm；减薄后的所述有机绝缘层14的厚度为300nm-500nm。
在上述基础上，考虑到液态的有机绝缘材料具有更强的表面覆盖能力，可更好地保护形成的所述有机半导体有源层13的垂直于衬底基板10的侧面，优选的，所述有机绝缘薄膜140采用溶液镀膜法形成。
进一步的，参考图16(a)、或图16(b)、或图16(c)、再或图16(d)所示，上述步骤S35可具体包括以下步骤，即：采用紫外光固化工艺，使紫外光从所述衬底基板10远离所述源极12a、所述漏极12b、以及所述栅极11或所述有机半导体有源层13的一侧，即所述衬底基板10的背面照射到完成所述第二温度的预烘烤处理的所述有机绝缘薄膜140中的第一区域S1，以使所述有机绝缘薄膜140中的所述第一区域S1固化。
这里，由于利用了所述源极12a、所述漏极12b、以及所述栅极11或所述有机半导体有源层13作为遮挡紫外光的结构，省去了采用掩模板的工序，进一步简化了上述制备过程。
进一步的，参考图18(a)、或图18(b)、或图18(c)、再或图18(d)所示，上述步骤S37可具体包括以下步骤，即：采用紫外光固化工艺，使紫外光从所述衬底基板10靠近所述源极12a、所述漏极12b、以及所述栅极11或所述有机半导体有源层13的一侧，即所述衬底基板10沉积有各膜层的正面照射到完成所述第二刻蚀减薄工艺的所述有机绝缘薄膜140中的第二区域S2，以使所述有机绝缘薄膜140中的所述第二区域固化S2，形成所述有机绝缘层14。
在上述基础上，所述刻蚀减薄工艺优选为等离子体刻蚀工艺。
基于此，本发明实施例提供了一种采用上述制备方法制备的所述有机薄膜晶体管01；其中，所述有机薄膜晶体管01包括位于有机半导体有源层13上方的有机绝缘层14；所述有机绝缘层14的厚度较薄且成膜均匀，其厚度范围为300nm-500nm。
本发明实施例还提供了一种如图19(a)、或图19(b)、或图19(c)、再或图19(d)所示的阵列基板02的制备方法，所述制备方法包括：
S41、形成有机薄膜晶体管，所述有机薄膜晶体管01采用上述制备方法进行制备。
S42、在所述有机薄膜晶体管的有机绝缘层14上形成平坦层20，并至少形成贯通所述平坦层20和所述有机绝缘层14的过孔21，所述过孔21露出所述有机薄膜晶体管的漏极12b。
当所述有机薄膜晶体管的有机半导体有源层13覆盖住所述漏极12b时，所述过孔21还贯穿于所述有机半导体有源层，以使所述漏极12b露出。
这里，所述平坦层20例如可以采用光刻胶材料、PI(聚酰亚胺)材料制成，其厚度例如可以为500nm-2000nm。
S43、在所述平坦层20上形成像素电极22，所述像素电极22通过所述过孔21与所述漏极12b电连接。
其中，图19(a)中所述有机薄膜晶体管的类型为底栅底接触型、图19(b)中所述有机薄膜晶体管的类型为顶栅底接触型、图19(c)中所述有机薄膜晶体管的类型为底栅顶接触型、图19(d)中所述有机薄膜晶体管的类型为顶栅顶接触型。
由于所述像素电极22与所述漏极12b之间的有机绝缘层14的膜层厚度较小，故降低了在所述有机绝缘层14上形成过孔的工艺难度，提高了工艺可靠性，具有重要的实际应用价值。
在上述基础上，所述阵列基板02的制备方法还包括形成公共电极。
基于此，本发明实施例提供了一种采用上述制备方法制备的阵列基板02；其中，所述阵列基板02包括上述的所述有机薄膜晶体管01、位于所述有机薄膜晶体管的有机绝缘层14上的平坦层20、以及位于所述平坦层20上的像素电极22；所述像素电极22至少通过贯通所述平坦层20和所述有机绝缘层14的过孔21与漏极12b电连接。
进一步的，本发明实施例又提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述的阵列基板02。
上述显示装置例如可以为液晶面板、液晶显示器、液晶电视、有机电致发光显示OLED面板、OLED显示器、OLED电视或电子纸等显示装置。
需要说明的是，本发明所有附图是上述有机薄膜晶体管及阵列基板的简略的示意图，只为清楚描述本方案体现了与发明点相关的结构，对于其他的与发明点无关的结构是现有结构，在附图中并未体现或只体现部分。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种有机薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，包括：
形成包括源极、漏极的源漏金属层，以及有机半导体有源层；所述有机半导体有源层与所述源极、所述漏极接触；
在形成有包括所述源极、所述漏极的源漏金属层以及所述有机半导体有源层上形成有机绝缘薄膜，采用刻蚀减薄工艺减薄所述有机绝缘薄膜的厚度，并采用固化工艺固化减薄后的所述有机绝缘薄膜，形成有机绝缘层；
所述制备方法还包括形成栅极；
其中，所述有机绝缘层的形成具体包括：
在形成有包括所述源极、所述漏极的源漏金属层以及所述有机半导体有源层上形成有机绝缘薄膜；
对形成的所述有机绝缘薄膜进行第一温度的预烘烤处理，所述第一温度为110℃-150℃；
采用第一刻蚀减薄工艺，减薄完成所述第一温度的预烘烤处理的所述有机绝缘薄膜的厚度；
对减薄后的所述有机绝缘薄膜进行第二温度的预烘烤处理，所述第二温度为150℃-200℃；
采用第一固化工艺，固化完成所述第二温度的预烘烤处理的所述有机绝缘薄膜中的第一区域；其中所述第一区域为所述有机绝缘薄膜中除位于所述源极的上方、所述漏极的上方、以及所述源极和所述漏极之间的间隙的上方其余的区域；
采用第二刻蚀减薄工艺，减薄完成所述第一固化工艺的所述有机绝缘薄膜中的第二区域；其中，所述第二区域为所述有机绝缘薄膜中位于所述源极的上方、所述漏极的上方、以及所述源极和所述漏极之间的间隙的上方的区域；
采用第二固化工艺，固化完成所述第二刻蚀减薄工艺的所述有机绝缘薄膜中的第二区域，形成有机绝缘层。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在形成所述有机绝缘薄膜之前，所述方法还包括形成有机刻蚀阻挡层；
其中，所述有机刻蚀阻挡层位于所述有机半导体有源层的上方、且所述有机刻蚀阻挡层与所述源极、所述漏极之间的间隙相对应。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，形成包括源极、漏极的源漏金属层，有机半导体有源层以及有机刻蚀阻挡层，具体包括：
在形成有包括所述源极、所述漏极的源漏金属层的基板上依次形成有机半导体薄膜和有机光敏薄膜；
采用普通掩模板对形成有所述有机光敏薄膜的基板进行曝光、显影后，形成有机光敏薄膜完全保留部分和有机光敏薄膜完全去除部分；其中，所述有机光敏薄膜完全保留部分对应待形成的有机半导体有源层的区域，所述有机光敏薄膜完全去除部分对应其他区域；
采用刻蚀工艺去除所述有机光敏薄膜完全去除部分露出的所述有机半导体薄膜，形成所述有机半导体有源层；其中，形成的所述有机半导体有源层露出所述漏极的一部分和所述源极的一部分；
采用固化工艺固化形成于所述有机半导体有源层之上的所述有机光敏薄膜完全保留部分，形成所述有机刻蚀阻挡层。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，形成包括源极、漏极的源漏金属层，有机半导体有源层以及有机刻蚀阻挡层，具体包括：
依次形成有机半导体薄膜和有机光敏薄膜；
采用半色调或灰色调掩模板对形成有所述有机光敏薄膜的基板进行曝光、显影后，形成有机光敏薄膜完全保留部分、有机光敏薄膜完全去除部分、以及有机光敏薄膜半保留部分；其中，所述有机光敏薄膜完全保留部分对应待形成的有机刻蚀阻挡层的区域，所述有机光敏薄膜半保留部分对应待形成的有机半导体有源层没有被所述有机刻蚀阻挡层覆盖的区域，所述有机光敏薄膜完全去除部分对应其他区域；
采用刻蚀工艺去除所述有机光敏薄膜完全去除部分露出的所述有机半导体薄膜，形成所述有机半导体有源层；
采用灰化工艺去除所述有机光敏薄膜半保留部分的所述有机光敏薄膜，露出所述有机半导体有源层对应于所述有机光敏薄膜半保留部分的区域；
采用固化工艺固化形成于所述有机半导体有源层之上的所述有机光敏薄膜完全保留部分，形成所述有机刻蚀阻挡层；
在形成有包括所述有机半导体有源层和所述有机刻蚀阻挡层的基板上形成包括源极、漏极的源漏金属层。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述采用固化工艺固化形成于所述有机半导体有源层之上的所述有机光敏薄膜完全保留部分，形成所述有机刻蚀阻挡层，具体包括：
采用固化工艺固化形成于所述有机半导体有源层之上的所述有机光敏薄膜完全保留部分；
采用刻蚀减薄工艺减薄固化的所述有机光敏薄膜完全保留部分的厚度，形成所述有机刻蚀阻挡层。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，形成于所述有机半导体有源层之上的所述有机光敏薄膜完全保留部分的厚度为500nm-1000nm；
采用刻蚀减薄工艺减薄固化的所述有机光敏薄膜完全保留部分的厚度为300nm-500nm。
7.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述有机光敏薄膜采用溶液镀膜法形成。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，形成的所述有机绝缘薄膜的厚度为500nm-1000nm；
形成的所述有机绝缘层的厚度为300nm-500nm。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机绝缘薄膜采用溶液镀膜法形成。
10.一种阵列基板的制备方法，其特征在于，包括，
形成有机薄膜晶体管，所述有机薄膜晶体管采用上述权利要求1至9任一项所述的制备方法制备；
在所述有机薄膜晶体管的有机绝缘层上形成平坦层，并至少形成贯通所述平坦层和所述有机绝缘层的过孔，所述过孔露出所述有机薄膜晶体管的漏极；
在所述平坦层上形成像素电极，所述像素电极通过所述过孔与所述漏极电连接。
11.一种有机薄膜晶体管，其特征在于，所述有机薄膜晶体管采用上述权利要求1至9任一项所述的制备方法制备；
其中，所述有机薄膜晶体管包括位于有机半导体有源层上方的有机绝缘层，所述有机绝缘层的厚度为300nm-500nm。
12.一种阵列基板，其特征在于，包括权利要求11所述的有机薄膜晶体管、位于所述有机薄膜晶体管的有机绝缘层上的平坦层、以及位于所述平坦层上的像素电极；
其中，所述像素电极至少通过贯通所述平坦层和所述有机绝缘层的过孔与漏极电连接。
13.一种显示装置，其特征在于，包括上述权利要求12所述的阵列基板。
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