CN112420927B - 有机薄膜晶体管器件制备方法及显示面板 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供的有机薄膜晶体管器件制备方法及显示面板，涉及半导体器件技术领域。通过在掩膜层上形成有机半导体层，再通过移除该掩膜层的方式形成有机半导体沟道层。上述形成有机半导体沟道层的方式相对于光刻形成有机半导体沟道层的方式，因形成过程不会涉及高温烘烤光刻胶层的工艺步骤，所形成的有机半导体沟道层中载流子的迁移率较高，有机薄膜晶体管器件的电学特性相对稳定。同时，上述形成有机半导体沟道层的方式，有效规避了制程环境因素(光、高温)对有机半导体沟道层形成的影响，有机半导体沟道层图形化过程更加简单，图形化效果更好。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种有机薄膜晶体管器件制备方法及显示面板。
背景技术
有机薄膜晶体管(Organic Thin Film Transistor，OTFT)与低温多晶硅(LowTemperature Poly-Silicon，LTPS)薄膜晶体管相比具有机械性能优异、制程温度低及所需掩膜板数量少的特点。因此，有机薄膜晶体管可以被应用到显示基板技术中。
然而，相对于低温多晶硅薄膜晶体管，有机薄膜晶体管的载流子(空穴或电子)的迁移率较低，电学特性(比如，开启电压)相对较差。如何提高有机薄膜晶体管的载流子的迁移率是本领域技术人员急需解决的技术问题。
需要说明的是，公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
为了克服上述技术背景中所提及的技术问题，本申请实施例提供一种有机薄膜晶体管器件制备方法及显示面板，以提高载流子迁移率。
本申请的第一方面，提供一种有机薄膜晶体管器件制备方法，所述方法包括：
提供一基板；
在所述基板的一侧形成掩膜层，其中，所述掩膜层包括开口区域和非开口区域；
在所述掩膜层上形成有机半导体层；
移除所述掩膜层以去除位于所述非开口区域的有机半导体层，在所述基板上形成有机半导体沟道层。
在该方案中，采用非光刻方式制备有机半导体沟道层，可以避免光刻过程中烘烤光刻胶层时的高温降低有机半导体沟道层中载流子的迁移率。相比于通过光刻制备有机半导体沟道层的方式，所制备的有机薄膜晶体管器件的电学特性相对更好。同时，上述形成有机半导体沟道层的方式有效规避了制程环境因素(光、高温)对形成有机半导体沟道层过程的影响，有机半导体沟道层图形化过程更加简单，图形化效果更好。
在本申请的一种可能实施例中，所述基板包括设置在基板一侧的源电极及漏电极，所述在所述基板的一侧形成掩膜层的步骤，包括：
通过所述掩膜层上的对位标记及位于所述基板上的对位标记，将所述掩膜层与所述基板进行对位；
将所述掩膜层覆盖在设置有源电极及漏电极的基板一侧；其中，所述开口区域在所述基板上的正投影与所述源电极和漏电极部分重合。
在本申请的一种可能实施例中，所述在所述掩膜层上形成有机半导体层的步骤，包括：
采用沉积法或旋涂法在所述掩膜层上方涂覆厚度为40～200nm的有机半导体层。
在本申请的一种可能实施例中，所述移除所述掩膜层以去除位于所述非开口区域的有机半导体层，在所述基板上形成有机半导体沟道层的步骤，包括：
从所述掩膜层的一侧或边角位置相对于远离所述基板的方向撕扯所述掩膜层，从而将位于所述非开口区域的有机半导体层去除，留下所述开口区域的有机半导体层作为有机半导体沟道层。
在本申请的一种可能实施例中，所述在所述基板的一侧形成掩膜层的步骤之前，所述方法还包括：
提供一过程膜；
采用激光刻蚀所述过程膜，在所述过程膜上刻蚀出开口区域及对位标记，得到所述掩膜层，其中，所述过程膜层的材料包括PET。
在本申请的一种可能实施例中，所述提供一基板的步骤之前，所述方法还包括：
提供一衬底；
在所述衬底的一侧形成栅电极；
在所述衬底及所述栅电极上形成绝缘层；
在所述绝缘层远离所述衬底的一侧形成源电极及漏电极。
在本申请的一种可能实施例中，所述提供一基板的步骤之前，所述方法还包括：
提供一衬底；
在所述衬底的一侧形成源电极及漏电极。
在本申请的一种可能实施例中，在移除所述掩膜层在所述基板上形成有机半导体沟道层的步骤之后，所述方法还包括：
形成覆盖所述衬底、源电极、漏电极及有机半导体层的绝缘层；
在所述绝缘层远离所述衬底的一侧形成栅电极。
在本申请的一种可能实施例中，所述在所述绝缘层远离所述衬底的一侧形成栅电极的步骤，包括：
在所述绝缘层远离所述衬底一侧覆盖一预先制作的阴影膜层，其中，所述阴影膜层包括非开孔区域和为制备所述栅电极预留的开孔区域；
在所述阴影膜层上形成栅极金属层；
移除所述阴影膜层将位于所述非开孔区域的栅极金属层去除，留下所述开孔区域对应的栅极金属层作为所述栅电极。
本申请的第二方面，还提供一种显示面板，包括第一方面所述有机薄膜晶体管器件制备方法制备而成的多个有机薄膜晶体管器件。
本申请实施例提供的有机薄膜晶体管器件制备方法及显示面板，通过在掩膜层上形成有机半导体层，再通过移除该掩膜层的方式形成有机半导体沟道层。上述形成有机半导体沟道层的方式相对于光刻形成有机半导体沟道层的方式，因形成过程不会涉及高温烘烤光刻胶层的工艺步骤，所形成的有机半导体沟道层中载流子的迁移率较高，有机薄膜晶体管器件的电学特性相对稳定。同时，上述形成有机半导体沟道层的方式，有效规避了制程环境因素(光、高温)对有机半导体沟道层形成的影响，有机半导体沟道层图形化过程更加简单，图形化效果更好。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请第一实施例提供的有机薄膜晶体管器件制备方法的流程示意图；
图2为本申请第二实施例提供的有机薄膜晶体管器件制备方法的流程示意图；
图3-图12为本申请第二实施例提供的有机薄膜晶体管器件的工艺制程图；
图13为本申请第三实施例提供的有机薄膜晶体管器件制备方法的流程示意图；
图14-图24本申请第三实施例提供的有机薄膜晶体管器件的工艺制程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的不同特征之间可以相互结合。
发明人发现，有机半导体材料对环境因素(比如，温度、光照等)比较敏感，而使得采用有机半导体材料制备有机半导体沟道层存在图形化困难的问题。采用光刻工艺制备有机半导体沟道层需要进行特殊处理(比如，采用特殊光刻胶材料，或降低光刻时烘烤光刻胶层的温度)。
同时，发明人还发现，影响有机薄膜晶体管的载流子的迁移率除了有机半导体沟道层的材料因素外，还和有机薄膜晶体管的工艺制程有关。比如，现有技术虽然可以通过特殊材料和/或降低烘烤光刻胶层的温度等方式解决有机半导体沟道层图形化难的问题。但烘烤光刻胶层的温度(比如，200℃)还是会对有机薄膜晶体管的载流子的迁移率有影响。以有机半导体材料钛晶铜制备有机半导体沟道层为例，钛晶铜的载流子迁移率在100℃及适当的光强强度的光照射最高，随着温度增加或光强强度的改变均会使钛晶铜的载流子迁移率下降。对于不同的有机半导体材料其适宜载流子迁移率的温度和光照强度均不相同，这就导致即便采用降低光刻时烘烤光刻胶层的温度或控制采用特殊有机半导体材料制备有机半导体沟道层，还是会降低有机半导体沟道层的载流子迁移率，进而影响有机薄膜晶体管器件的电学特性。另外，采用光刻方式制备有机半导体沟道层的限制条件较多，这也增大了有机半导体沟道层图形化的难度。
为了解决上述技术问题，发明人创新性地设计了以下的技术方案，可以提高载流子迁移率的有机薄膜晶体管器件制备方法及显示面板。下面将结合附图对本申请的具体实现方案进行详细说明。
第一实施例
请参照图1，图1示出了本申请第一实施例提供的有机薄膜晶体管器件制备方法的流程示意图。下面结合图1对本实施例提供的有机薄膜晶体管器件制备方法进行具体的描述。
步骤S11，提供一基板。
在本实施例中，根据制备有机薄膜晶体管器件的类型不同，基板组成不同。比如，在有机薄膜晶体管器件为底栅结构时，基板可以包括衬底、位于衬底上的栅电极、覆盖衬底及栅电极的绝缘层、以及制作在绝缘层上的源电极及漏电极。在有机薄膜晶体管器件为顶栅结构时，基板可以包括衬底，及位于衬底上的源电极及漏电极。
步骤S12，在基板的一侧形成掩膜层，其中，所述掩膜层包括开口区域和非开口区域。
步骤S13，在掩膜层上形成有机半导体层。
在本实施例中，可以采用沉积法或旋涂法在所述掩膜层上方形成有机半导体层，有机半导体层的厚度范围可以为40～200nm。
步骤S14，移除掩膜层以去除位于所述非开口区域的有机半导体层，在基板上形成有机半导体沟道层。
上述有机薄膜晶体管器件制备方式，因形成过程不会涉及高温烘烤光刻胶层的工艺步骤，所形成的有机半导体沟道层中载流子的迁移率较高，有机薄膜晶体管器件的电学特性相对稳定。同时，上述形成有机半导体沟道层的方式，有效规避了制程环境因素(光、高温)对有机半导体沟道层形成的影响，有机半导体沟道层图形化过程更加简单，图形化效果更好。
在本实施例中，步骤S12可以采用以下方式实现。
通过掩膜层上的对位标记及位于基板上的对位标记，将掩膜层与基板进行对位，将掩膜层覆盖在设置有源电极及漏电极的基板一侧。
其中，掩膜层为制作有机半导体沟道层预留的开口区域在基板上的正投影与源电极和漏电极部分重合。
在本实施例中，步骤S14可以采用以下方式实现。
从掩膜层的一侧或边角位置相对于远离基板的方向撕扯掩膜层，从而将位于非开口区域的有机半导体层去除，留下开口区域的有机半导体层作为有机半导体沟道层。
为了更好的描述本申请的技术方案，根据有机薄膜晶体管器件的不同结构，本申请提供第二实施例对底栅结构的有机薄膜晶体管器件制备流程进行详细介绍，并提供第三实施例对顶栅结构的有机薄膜晶体管器件制备流程进行详细介绍，以通过具体结构的有机薄膜晶体管器件的制备过程描述帮助对本申请第一实施例中的技术方案的理解。
第二实施例
请参照图2，图2示出了本申请第二实施例提供的底栅结构的有机薄膜晶体管器件制备方法的流程示意图，下面结合图2所示的流程示意图以及图3至图12的工艺过程图对本实施例提供的制备方法进行详细介绍。
步骤S21，提供一衬底。
请参照图3，衬底101可由透光材料(比如，玻璃或透明塑料等)形成。在需要抵抗水蒸气和/或氧气时，还可以在衬底101上设置阻挡层和/或缓冲层。
步骤S22，在衬底的一侧形成栅电极。
请参照图5，在本实施例中，栅电极1021具有遮光性。栅电极1021可以是由Al、AlNd、Cu、Au、Ni、W、Mo等中任意一种材料形成的单膜层结构，也可以是由上述多种材料形成的多层膜结构。
在本申请实施例中，请一起参照图4及图5，形成栅电极1021的方式可以是：首先，在衬底101的一侧形成栅极金属层102；接着，在该栅极金属层102上涂覆一层光刻胶层(图中未示出)，并烘干该光刻胶层；再接着，对烘干后的光刻胶层进行曝光显影，得到栅电极光刻胶图案；再接着，以栅电极光刻胶图案作为保护层对栅极金属层102进行刻蚀，刻蚀掉未被栅电极光刻胶图案覆盖的栅极金属层102；最后，去除栅电极光刻胶图案得到栅电极1021。
步骤S23，在衬底及栅电极上形成绝缘层。
请参照图6，在本实施例中，绝缘层103可以采用热沉积或者化学气相沉积法制备，绝缘层103也可以采用旋涂法制备。
在采用热沉积或者化学气相沉积法制备时，绝缘层103可以由Ta2O5、TiO2、ZrO2、Al2O3、SiNX及SiO2等的任何一种或者几种材料制备而成。在采用旋涂法制备时，绝缘层103可以由聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚乙烯苯酚、聚氨酯、酚醛树脂及聚偏氟乙烯等中的任何一种或者几种材料制备而成。
步骤S24，在绝缘层远离衬底的一侧形成源电极及漏电极。
请参照图7和图8，在本申请实施例中，源电极1041及漏电极1042的材料可以是Au、Ag、Cu、Mo、Al及Gr等。形成源电极1041及漏电极1042的方式可以是：首先，在绝缘层103的远离衬底101的一侧形成源漏极金属层104；接着，在该源漏极金属层104上涂覆一层光刻胶层(图中未示出)，并烘干该光刻胶层；再接着，对烘干后的光刻胶层进行曝光显影，得到源电极1041和漏电极1042的光刻胶图案；再接着，以源电极1041和漏电极1042的光刻胶图案作为保护层对源漏极金属层104进行刻蚀，刻蚀掉未被源电极1041和漏电极1042的光刻胶图案覆盖的源漏极金属层104；最后，去除源电极1041和漏电极1042的光刻胶图案得到源电极1041和漏电极1042。
在本实施例中，步骤S21-步骤S24用于制备第一实施例中步骤S11提供的基板。
步骤S25，在绝缘层远离衬底的一侧覆盖一预先制作好的掩膜层。
请参照图9，掩膜层105包括非开口区域1051及为制备有机半导体沟道层预留的开口区域1052，掩膜层105的开口区域1052在绝缘层103上的正投影，与源电极1041和漏电极1042在绝缘层103上的正投影部分重合。
在本实施例中，可以通过计算机视觉技术获取掩膜层105上的对位标记(mark)及位于衬底101上的对位标记，并通过移动抓取掩膜层105的设备(比如，偏光片贴合机)将掩膜层105与衬底101进行对位，并在对位成功后，将掩膜层105覆盖在绝缘层103远离衬底101的一侧上。
在本实施例中，步骤S25对应第一实施例中的步骤S12。
进一步地，在步骤S25之前，本实施例提供的有机薄膜晶体管器件制备方法还可以包括制备掩膜层105的步骤。
可选地，提供一个过程膜，通过采用激光刻蚀过程膜，在过程膜上刻蚀出开口区域1052及对位标记，得到掩膜层105，在本实施例中，过程膜可以采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜层，PET膜层具有价格低、易贴合、便于移除的特点。也可以采用其他易于被激光刻蚀的材质，例如PI、氮化硅、氧化硅等。
步骤S26，在掩膜层上形成有机半导体层。
请参照图10，在本实施例中，有机半导体层106的材料可以包括酞菁铜、酞菁氧钒、氟代酞菁铜、聚(3-己基噻吩)P3HT、2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩(C8-BTBT)等材料中的其中至少一种。
在本实施例中，可以采用沉积法或旋涂法在掩膜层105上方涂覆有机半导体层106，有机半导体层106的厚度可以为40～200nm。
在本实施例中，步骤S26对应第一实施例中的步骤S13。
步骤S27，移除掩膜层将位于非开口区域的有机半导体层去除，留下开口区域的有机半导体层作为有机半导体沟道层。
请参照图11及图12，掩膜层105根据需要为制备有机半导体沟道层1061预留有开口区域1052；在覆盖掩膜层105后的绝缘层104上制备有机半导体层106，其中，部分有机半导体层106位于非开口区域1051上，而部分有机半导体层106由于开口区域1051的存在而位于部分源电极1041、部分漏电极1042及源电极1041与漏电极1042之间；去掉掩膜层105后，位于非开口区域1052上的有机半导体层106被去除，留下开口区域1052对应的有机半导体层106，即为有机半导体层沟道层1061。
在本实施例中，移除掩膜层105的方式可以是，从掩膜层105的一侧或边角位置相对于远离衬底101的方向撕扯掩膜层105，从而将位于掩膜层非开口区域1052的有机半导体层去除。可选地，可以通过将位于掩膜层105一侧或边角位置的粘贴标签与一目标设备固定，通过目标设备与承载衬底101的载具之间的相对运动实现掩膜层105的移除。
在本实施例中，步骤S27对应第一实施例中的步骤S14。
上述实施例提供的制备方法将带有开口区域1052的掩膜层105覆盖在待制备有机半导体沟道层1061的膜层上，通过在掩膜层105上涂覆有机半导体层106，并通过除去该掩膜层105的方式将开口区域1052对应的有机半导体层106留下，作为有机半导体沟道层1061。相对于光刻形成有机半导体沟道层1061的方式，因形成过程不会涉及高温烘烤光刻胶层的工艺步骤，所形成的有机半导体沟道层106中载流子的迁移率较高，有机薄膜晶体管器件的电学特性相对稳定。同时，上述形成有机半导体沟道层106的方式，有效规避了制程环境因素(光、高温)对有机半导体沟道层106形成的影响，有机半导体沟道层106图形化过程更加简单，图形化效果更好。
第三实施例
请参照图13，图13示出了本申请第三实施例提供的顶栅机构的有机薄膜晶体管器件制备方法的流程示意图，下面结合图13的流程示意图以及图14-图24的工艺制程图对本实施例提供的制备方法进行详细介绍。
步骤S31，提供一衬底。
请参照图14，在本实施例中，衬底201可以由透光材料(比如，玻璃或透明塑料等)形成。在需要抵抗水蒸气和/或氧气时，还可以在衬底201上设置阻挡层和/或缓冲层。
步骤S32，在衬底的一侧形成源电极及漏电极。
请参照图15及图16，在本申请实施例中，源电极2021及漏电极2022的材料可以是Au、Ag、Cu、Mo、Al及Gr等。制备源电极2021及漏电极2022的方式可以是：首先，衬底201的一侧制备源漏极金属层202；接着，在该源漏极金属层202上涂覆一层光刻胶层(图中未示出)，并烘干该光刻胶层；再接着，对烘干后的光刻胶层进行曝光显影，得到源电极和漏电极的光刻胶图案；再接着，以源电极和漏电极的光刻胶图案作为保护层对源漏极金属层202进行刻蚀，刻蚀掉未被源电极和漏电极的光刻胶图案覆盖的源漏极金属层202；最后，去除源电极和漏电极的光刻胶图案得到源电极2021和漏电极2022。
在本实施例中，步骤S31-步骤S32用于制备第一实施例中步骤S11提供的基板。
步骤S33，在衬底上覆盖预先制作好的掩膜层。
请参照图17，掩膜层203包括非开口区域2031及为制备有机半导体沟道层预留的开口区域2032，掩膜层203的开口区域2032在衬底201上的正投影，与源电极2021和漏电极2022在衬底201上的正投影部分重合。
在本实施例中，可以通过计算机视觉技术获取掩膜层203上的对位标记(mark)及位于衬底201上的对位标记，并通过移动抓取掩膜层203的设备(比如，偏光片贴合机)将掩膜层203与衬底201进行对位，并在对位成功后，将掩膜层203覆盖在衬底201上。
在本实施例中，步骤S33对应第一实施例中的步骤S12。
进一步地，在步骤S33之前，本实施例提供的有机薄膜晶体管器件制备方法还可以包括制备掩膜层203的步骤。
可选地，提供一个过程膜，通过采用激光刻蚀过程层，在过程膜上刻蚀出开口区域2031及对位标记，得到掩膜层203。在本实施例中，过膜层可以采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜层，PET膜层具有价格低、易贴合、便于移除的特点。
步骤S34，在掩膜层上形成有机半导体层。
请参照图18，在本实施例中，有机半导体层204的材料包括酞菁铜、酞菁氧钒、氟代酞菁铜、聚(3-己基噻吩)P3HT、2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩(C8-BTBT)等。
在本实施例中，可以采用沉积法或旋涂法在掩膜层203上方涂覆有机半导体层204，有机半导体层204的厚度可以为40～200nm。
在本实施例中，步骤S34对应第一实施例中的步骤S13。
步骤S35，通过移除掩膜层将位于掩膜层非开口区域的有机半导体层去除。
请参照图19及图20，掩膜层203根据需要为制备有机半导体沟道层2041预留有开口区域2032；在覆盖掩膜层203后的衬底201上制备有机半导体层204，其中，部分有机半导体层204位于非开口区域2031上，而部分有机半导体层204由于开口区域2032的存在而位于部分源电极2021、部分漏电极2022及源电极2021与漏电极2022之间；去掉掩膜层203后，位于非开口区域2031上的有机半导体层204被去除，留下开口区域2032对应的有机半导体层204，即为有机半导体层沟道层2041。
在本实施例中，移除掩膜层203的方式可以是，从掩膜层203的一侧或边角位置相对于远离衬底201的方向撕扯掩膜层203，从而将位于掩膜层非开口区域2031的有机半导体层204去除。可选地，可以通过将位于掩膜层203一侧或边角位置的粘贴标签与一目标设备固定，通过目标设备与承载衬底201的载具之间的相对运动实现掩膜层203的移除。
本实施例中的步骤S25对应第一实施例中的步骤S14。
步骤S36，形成覆盖衬底、源电极、漏电极及有机半导体沟道层的绝缘层。
请参照图21，在本实施例中，绝缘层205可以采用热沉积或者化学气相沉积法或旋涂法制备。
在采用热沉积或者化学气相沉积法制备时，绝缘层205可以由Ta2O5、TiO2、ZrO2、Al2O3、SiNX及SiO2等的任何一种或者几种材料制备而成。在采用旋涂法制备时，绝缘层205可以由聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚乙烯苯酚、聚氨酯、酚醛树脂及聚偏氟乙烯等中的任何一种或者几种材料制备而成。
步骤S37，在绝缘层远离衬底的一侧形成栅电极。
为了避免采用光刻形成栅电极时的高温烘烤对有机半导体沟道层2041中载流子的迁移率的影响，在本实施例中，采用如下方式形成栅电极。
首先，请参照图22，在绝缘层205远离衬底201一侧覆盖阴影膜层207，其中，阴影膜层207包括非开孔区域2061及为制备栅电极2061预留的开孔区域2071。
其次，请参照图23，在阴影膜层207上形成栅极金属层206。
最后，请参照图24，通过移除阴影膜层207将位于阴影膜层非开孔区域2071的栅极金属层去除，留下开孔区域2072的栅极金属层作为栅电极2061。
上述移除阴影膜层的方式可以参照移除掩膜层203的方式，在此不再赘述。
在本实施例中，上述步骤的顺序可以调整，比如在本实施例的其他实施方式中，步骤S32可以调整到步骤S33～步骤S35之后，即可以先形成有机半导体沟道层2041，再形成源电极2021和漏电极2022。同时，形成源电极2021和漏电极2022的方式可以参照本实施例形成栅电极2061的方式，在此就不再赘述。
在上述形成栅电极2061的过程中，不需要涉及高温烘烤工艺流程，可以确保已经形成的有机半导体沟道层2041不会因高温而导致载流子的迁移率受影响，确保有机半导体晶体管具有较好的电学特性。
本申请的实施例还提供一种显示面板，显示面板包括显示基板，显示基板包括上述有机薄膜晶体管器件制备方法制备而成的多个有机薄膜晶体管器件。
本申请实施例提供的有机薄膜晶体管器件制备方法及显示面板，将带有开口区域的掩膜层覆盖在待制备有机半导体沟道层的膜层上，通过在掩膜层上形成有机半导体层，再通过移除该掩膜层的方式形成有机半导体沟道层。上述形成有机半导体沟道层的方式相对于光刻形成有机半导体沟道层的方式，因形成过程不会涉及高温烘烤光刻胶层的工艺步骤，所形成的有机半导体沟道层中载流子的迁移率较高，有机薄膜晶体管器件的电学特性相对稳定。同时，上述形成有机半导体沟道层的方式，有效规避了制程环境因素(光、高温)对有机半导体沟道层形成的影响，有机半导体沟道层图形化过程更加简单，图形化效果更好。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种有机薄膜晶体管器件制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底的一侧形成栅电极；
在所述衬底及所述栅电极上形成绝缘层；
在所述绝缘层远离所述衬底的一侧形成源电极及漏电极，得到基板；
提供一过程膜；
采用激光刻蚀所述过程膜，在所述过程膜上刻蚀出开口区域及对位标记，从而得到掩膜层，其中，所述过程膜的材质包括PET；
在所述绝缘层远离所述衬底的一侧覆盖所述掩膜层；
在所述掩膜层上形成有机半导体层；
移除所述掩膜层以去除位于非开口区域上的有机半导体层，在所述基板上形成有机半导体沟道层。
2.如权利要求1所述的有机薄膜晶体管器件制备方法，其特征在于，所述在所述基板的一侧形成掩膜层的步骤，包括：
通过所述掩膜层上的对位标记及位于所述基板上的对位标记，将所述掩膜层与所述基板进行对位；
将所述掩膜层覆盖在设置有源电极及漏电极的基板一侧；其中，所述开口区域在所述基板上的正投影与所述源电极和漏电极部分重合。
3.如权利要求2所述的有机薄膜晶体管器件制备方法，其特征在于，所述在所述掩膜层上形成有机半导体层的步骤，包括：
采用沉积法或旋涂法在所述掩膜层上方形成厚度范围为40～200nm的有机半导体层。
4.如权利要求3所述的有机薄膜晶体管器件制备方法，其特征在于，所述移除所述掩膜层以去除位于所述非开口区域的有机半导体层，在所述基板上形成有机半导体沟道层的步骤，包括：
从所述掩膜层的一侧或边角位置相对于远离所述基板的方向撕扯所述掩膜层，从而将位于所述非开口区域的有机半导体层去除，留下所述开口区域对应有机半导体层作为有机半导体沟道层。
5.一种有机薄膜晶体管器件制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底的一侧形成源电极及漏电极，得到基板；
提供一过程膜；
采用激光刻蚀所述过程膜，在所述过程膜上刻蚀出开口区域及对位标记，从而得到掩膜层，其中，所述过程膜的材质包括PET；
在所述衬底上覆盖所述掩膜层；
在所述掩膜层上形成有机半导体层；
移除所述掩膜层以去除位于非开口区域上的有机半导体层，在所述基板上形成有机半导体沟道层；
形成覆盖所述衬底、源电极、漏电极及有机半导体层的绝缘层；
在所述绝缘层远离所述衬底一侧覆盖一预先制作的阴影膜层，其中，所述阴影膜层包括非开孔区域和为制备栅电极预留的开孔区域；
在所述阴影膜层上形成栅极金属层；
移除所述阴影膜层将位于所述非开孔区域的栅极金属层去除，留下所述开孔区域对应的栅极金属层作为所述栅电极。
6.一种显示面板，其特征在于，包括采用权利要求1-5中任意一项所述有机薄膜晶体管器件制备方法制备而成的多个有机薄膜晶体管器件。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070040169A1 (en) * | 2005-08-18 | 2007-02-22 | Kim Sung J | Organic thin film transistor and manufacturing method thereof |
| CN101420015A (zh) * | 2007-10-24 | 2009-04-29 | 中国科学院微电子研究所 | 一种有源层图形化的有机薄膜晶体管的制备方法 |
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