[發明專利]有機晶體管、陣列基板、顯示裝置及相關制備方法

有效

• 申請號: 201810012058.6
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108183165B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 張驥;胡威威;陳亮;高錦成;惠官寶
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司;合肥京東方顯示技術有限公司
• 主分類號: H01L51/05
• 分類號: H01L51/05
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 朱親林

本發明公開了一種有機晶體管、陣列基板、顯示裝置及相關制備方法，屬于顯示器相關技術領域，所述有機晶體管的制備方法包括：在有機絕緣層上制備光刻膠并顯影形成用于容納有機單晶的限制阱；在所述限制阱中依次加入有機半導體溶液和正交溶劑；通過退火使得所述正交溶劑揮發，誘導有機單晶在所述限制阱中定向生長；清除所述光刻膠并將得到的有機單晶層作為有源層。本申請所述有機晶體管、陣列基板、顯示裝置及相關制備方法不僅能夠提供一種高效可靠的有機單晶層制備方法，而且能夠在柔性顯示設備中低溫制備有機單晶并作為有源層，得到遷移率和穩定性更高的有機晶體管。

技術領域

本發明涉及顯示器相關技術領域，特別是指一種有機晶體管、陣列基板、顯示裝置及相關制備方法。

背景技術

在傳統平板顯示領域，玻璃基板是基礎原材料，然而超薄玻璃易碎且成本高昂，不利于制造大面積柔性顯示器，采用有機柔性基底是一個很好的替代方案，然而有機基底往往不能承受高溫(200℃)，這就使得硅基的等離子化學氣相蒸鍍法(PECVD，溫度范圍接近300℃)不能在有機基底上進行，因此傳統的a-Si、LTPS、SiNx等很難在有機基底上得到高質量薄膜。同時，以非結晶氧化物半導體(IGZO：In-Ga-Zn-O)為代表的氧化物半導體材料雖然磁控濺射工藝不需要高溫，但要得到高質量薄膜，必不可少的退火工序也需要300℃以上的高溫。

如果要實現完全的柔性顯示，得到諸如電子紙、電子皮膚、可打印顯示器等功能器件，那么就必須拋棄傳統的硅基工藝，采用柔性且可低溫沉積的有機材料來構筑器件，目前有機絕緣層和封裝層使用有機材料來制作難度已經不大，核心問題在于半導體層的構筑，傳統的有機薄膜晶體管雖然已經研究超過30年(1986年首次報道)，但較低的遷移率和不穩定的閾值電壓仍然是難以克服的問題，有機單晶成為了一種替代方案，雖然單晶制備起來較為復雜，但控制好工藝條件也并非不能做到，而且單晶先天具有很低的載流子陷阱和晶格缺陷，使得構筑的TFT器件性能要優秀很多。

如今，有機薄膜晶體管在電子紙中已經有高分辨率產品問世，并取得不錯的效果，但該產品由于采用有機聚合物半導體制作晶體管，半導體遷移率低使得響應時間太長，故只能用于電子紙閱讀。目前，有機單晶尚未有相關的工藝產品，雖然有人提出了制備單晶的方案，但是實際生產的效率還是較低，無法滿足大批量制備。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種有機晶體管、陣列基板、顯示裝置及相關制備方法，不僅能夠提供一種高效可靠的有機單晶層的制備方法，而且能夠在柔性顯示設備中低溫制備有機單晶層并作為有源層，得到遷移率和穩定性更高的有機晶體管。

基于上述目的，在本申請的第一方面，提供了一種有機單晶層的制備方法，包括：在預設形狀的限制阱中依次加入有機半導體溶液和正交溶劑；

通過退火使得所述正交溶劑揮發，誘導有機單晶在所述限制阱中定向生長并得到有機單晶層。

在本申請的第二方面，提供了一種有機晶體管的制備方法，包括：

在有機絕緣層上制備光刻膠并顯影形成用于容納有機單晶的限制阱；

在所述光刻膠形成的所述限制阱中，依次加入有機半導體溶液和正交溶劑；

通過退火使得所述正交溶劑揮發，誘導有機單晶在所述限制阱中定向生長；

清除所述光刻膠并將得到的有機單晶層作為有源層。

可選的，所述制備光刻膠之前還包括在所述有機絕緣層上制備有機聚合物。

可選的，所述在所述有機絕緣層上制備有機聚合物的步驟還包括：

依次對所述有機聚合物表面進行親水處理和疏水處理。

可選的，在所述顯影形成用于容納有機單晶的限制阱之后且在所述加入有機半導體溶液之前還包括：