薄膜晶体管、薄膜晶体管阵列基板的制作方法及显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种薄膜晶体管的制作方法，包括：在基板的第一表面上制作形成栅电极以及覆盖栅电极的栅极绝缘层；在栅极绝缘层上制作形成负性光刻胶层；在基板的第二表面一侧对负性光刻胶层进行曝光，第二表面与第一表面相对；对曝光后的负性光刻胶层进行显影，以将栅电极之上的负性光刻胶层去除，从而将栅电极上的栅极绝缘层暴露；利用喷墨打印的方式在暴露出的栅极绝缘层上制作形成有源层；将剩余的负性光刻胶去除；在有源层上形成彼此间隔的源极和漏极。本发明专利技术在不增加掩模板的情况下，可以喷墨印刷出不超过栅电极尺寸的有源层图案，缩小有源层印刷线宽和位置精确度，从而提高薄膜晶体管阵列的均一性。

Fabrication Method and Display Device of Thin Film Transistor and Thin Film Transistor Array Substrate

The invention discloses a method for manufacturing thin film transistors, which includes: fabricating a grid electrode on the first surface of the substrate and a grid insulating layer covering the grid electrode; fabricating a negative photoresist layer on the grid insulating layer; exposing the negative photoresist layer on one side of the second surface of the substrate, the second surface and the first surface. Surface relative; develop the negative photoresist layer after exposure to remove the negative photoresist layer above the gate electrode, thereby exposing the grid insulating layer on the grid electrode; make an active layer on the exposed grid insulating layer by inkjet printing; remove the remaining negative photoresist; and on the active layer. The source and drain poles are separated from each other. The invention can print the active layer pattern not exceeding the gate electrode size by inkjet without increasing the mask, reduce the printing line width and position accuracy of the active layer, thereby improving the uniformity of the thin film transistor array.

【技术实现步骤摘要】
薄膜晶体管、薄膜晶体管阵列基板的制作方法及显示装置
本专利技术属于晶体管制作
，具体地讲，涉及一种薄膜晶体管、薄膜晶体管阵列基板的制作方法及显示装置。
技术介绍
薄膜晶体管是LCD(液晶显示器)和AMOLED(有源矩阵有机发光二极管)显示器的核心控制和驱动元件。目前广泛用于显示领域的薄膜晶体管包括非晶硅薄膜晶体管和多晶硅薄膜晶体管，其中前者的迁移率低，而后者的制作工艺温度高且产品均匀性差，均难以满足高分辨显示屏的驱动需求。氧化物半导体薄膜晶体管由于其稳定性好、制备温度低，已经成为新一代的显示面板驱动技术。印刷制备氧化物半导体薄膜，无需光刻工艺和真空镀膜设备，与传统微电子的真空沉积工艺相比，极大节约了成本，是近年来得到广泛研究的薄膜沉积方法。在显示面板驱动中，为了满足越来越高的分辨率，晶体管所占的面积很小。以4K显示面板为例，55寸的显示面板中每个亚像素点尺寸约为100*300μm，而薄膜晶体管在横向、纵向上的尺寸都要小于50μm。喷墨印刷目前精度不足，采用10皮升的喷头印刷的线宽通常会在20μm以上，使用更小喷嘴的喷头可以获得更高的印刷精度，但是喷嘴小的喷头极易发生堵塞，不适用于工业生产。此外，由于墨滴在喷射过程中受不稳定因素影响以及墨滴在承印表面铺展的无规则性，喷墨印刷半导体薄膜获得的实际图形位置与预期存在一定的偏差，这极大地限制了印刷氧化物半导体薄膜晶体管中不同功能层的对准精度。在喷墨打印时若氧化物半导体薄膜出现10μm的错位，其与栅极层的对准精度即发生了20％的偏差，这会极大地影响薄膜晶体管的均一性，进而影响到显示面板的发光均匀性。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种薄膜晶体管、薄膜晶体管阵列基板的制作方法及显示装置。根据本专利技术的一方面，提供了一种薄膜晶体管的制作方法，包括：在基板的第一表面上制作形成栅电极以及覆盖所述栅电极的栅极绝缘层；在所述栅极绝缘层上制作形成负性光刻胶层；在所述基板的第二表面一侧对所述负性光刻胶层进行曝光，所述第二表面与所述第一表面相对；对曝光后的负性光刻胶层进行显影，以将所述栅电极之上的负性光刻胶层去除，从而将所述栅电极上的栅极绝缘层暴露；利用喷墨打印的方式在暴露出的栅极绝缘层上制作形成有源层；将剩余的负性光刻胶去除；在所述有源层上形成彼此间隔的源极和漏极。根据本专利技术的另一方面，提供了一种薄膜晶体管阵列基板的制作方法，包括：在基板的第一表面上制作形成栅电极、与栅电极连接的栅极线以及覆盖所述栅电极和所述栅极线的栅极绝缘层；在所述栅极绝缘层上制作形成负性光刻胶层；在所述基板的第二表面一侧对所述负性光刻胶层进行曝光，所述第二表面与所述第一表面相对；对曝光后的负性光刻胶层进行显影，以将所述栅电极和所述栅极线之上的负性光刻胶层去除，从而将所述栅电极和所述栅极线上的栅极绝缘层暴露；利用喷墨打印的方式在所述栅电极上的暴露出的栅极绝缘层上制作形成有源层；将剩余的负性光刻胶去除；在所述有源层上形成彼此间隔的源极和漏极，同时在所述栅极绝缘层上形成源极线，其中，所述源极延伸到所述栅极绝缘层上且与所述源极线连接。进一步地，形成所述有源层的墨水与所述栅极绝缘层的接触角不大于40°，且形成所述有源层的墨水与所述负性光刻胶层的接触角不小于70°。进一步地，形成所述有源层的墨水为醇相的金属硝酸盐墨水。进一步地，所述金属硝酸盐包括In(NO3)3、Ga(NO3)3、Zn(NO3)2中的至少一种。进一步地，所述栅极绝缘层由具有亲水性的材料制成，所述负性光刻胶层由具有疏水性的材料制成。进一步地，所述栅极绝缘层的制作材料包括氧化硅、氮化硅、氧化铝中的至少一种。进一步地，所述基板是透明的。根据本专利技术的又一方面，提供了一种显示装置，包括由上述制作方法制作形成的薄膜晶体管或者薄膜晶体管阵列基板。进一步地，所述显示装置为液晶显示装置或有机电致发光显示装置。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的薄膜晶体管的制作方法，在栅极绝缘层上制作形成负性光刻胶层，通过对负性光刻胶层进行曝光和显影，暴露出栅电极上的栅极绝缘层，再利用喷墨打印的方式在暴露出的栅极绝缘层上制作形成有源层，在有源层上形成彼此间隔的源极和漏极，从而在不增加掩模板的情况下，可以喷墨印刷出不超过栅电极尺寸的有源层图案，缩小有源层印刷线宽和位置精确度。同时，利用栅极绝缘层的亲水性、负性光刻胶层的疏水性以及栅极绝缘层的接触角小于负性光刻胶层的接触角，可以有效控制墨水喷墨印刷在薄膜晶体管上的沉积位置，进一步提高喷墨印刷有源层与栅电极的对准精度，从而提高薄膜晶体管阵列的均一性。附图说明通过结合附图进行的以下描述，本专利技术的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：图1A至图1G是根据本专利技术的实施例的薄膜晶体管的制程图；图2是根据本专利技术的实施例的栅极绝缘层和负性光刻胶层分别与形成有源层的墨水的接触角的光学图；图3是根据图1A至图1G所示的制作方法制得的薄膜晶体管的归一化转移特性曲线；图4是根据本专利技术的实施例的薄膜晶体管阵列基板的结构示意图。具体实施方式以下，将参照附图来详细描述本专利技术的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本专利技术，并且本专利技术不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本专利技术的原理及其实际应用，从而本领域的其他技术人员能够理解本专利技术的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。相同的标号在整个说明书和附图中可用来表示相同的元件。图1A至图1G是根据本专利技术的实施例的薄膜晶体管的制程图。根据本专利技术的实施例的薄膜晶体管的制作方法包括：步骤一：参照图1A，在基板1的第一表面11上制作形成栅电极2以及覆盖栅电极2的栅极绝缘层3。这里，基板1可以为透明的玻璃基板或者树脂基板。栅电极2可以采用钼或者其他材料形成，具体形成方式为：采用磁控溅射的方式形成150nm的钼薄膜层，之后利用丙酮、乙醇、去离子水分别超声清洗后进行掩膜刻蚀，从而得到栅电极2。栅极绝缘层3可以为氧化铝层、氧化硅层、氮化硅层或者其他的绝缘亲水性材料层。步骤二：参照图1B，在栅极绝缘层3上制作形成负性光刻胶层4。这里，负性光刻胶层4可以为具有疏水性的RNP-1150负性光刻胶或者Ctp100负性光刻胶制成，但本专利技术并不限制于此。步骤三：参照图1C，在基板1的第二表面12一侧对负性光刻胶层4进行曝光，其中，第二表面12与第一表面11相对。在图1C中，平行的箭头表示曝光所采用的光线方向。这里，在曝光过程中，由于栅电极2之上的负性光刻胶层4被栅电极2遮挡，因此无法接受到曝光所采用的光的光照，而其余位置的负性光刻胶层4能够接受到曝光所采用的光的光照。步骤四：参照图1D，对曝光后的负性光刻胶层4进行显影，以将栅电极2之上的负性光刻胶层4去除，从而将栅电极2上的栅极绝缘层3暴露。这里，在显影过程中，未被曝光所采用的光进行光照的负性光刻胶层4被刻蚀去除，而接受到曝光所采用的光的光照的负性光刻胶层4无法被刻蚀去除。步骤五：参照图1E，利用喷墨打印的方式在暴露出的栅极绝缘层3上制作形成有源层5。这里，优选地，形成有源层5的墨水为醇相的金属硝酸盐墨水。进一步地，金属硝酸盐墨水包括In(NO3)3墨水、Ga(NO3)3墨水、Zn(NO3)2墨水中的至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，包括：在基板的第一表面上制作形成栅电极以及覆盖所述栅电极的栅极绝缘层；在所述栅极绝缘层上制作形成负性光刻胶层；在所述基板的第二表面一侧对所述负性光刻胶层进行曝光，所述第二表面与所述第一表面相对；对曝光后的负性光刻胶层进行显影，以将所述栅电极之上的负性光刻胶层去除，从而将所述栅电极上的栅极绝缘层暴露；利用喷墨打印的方式在暴露出的栅极绝缘层上制作形成有源层；将剩余的负性光刻胶去除；在所述有源层上形成彼此间隔的源极和漏极。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，包括：在基板的第一表面上制作形成栅电极以及覆盖所述栅电极的栅极绝缘层；在所述栅极绝缘层上制作形成负性光刻胶层；在所述基板的第二表面一侧对所述负性光刻胶层进行曝光，所述第二表面与所述第一表面相对；对曝光后的负性光刻胶层进行显影，以将所述栅电极之上的负性光刻胶层去除，从而将所述栅电极上的栅极绝缘层暴露；利用喷墨打印的方式在暴露出的栅极绝缘层上制作形成有源层；将剩余的负性光刻胶去除；在所述有源层上形成彼此间隔的源极和漏极。2.一种薄膜晶体管阵列基板的制作方法，其特征在于，包括：在基板的第一表面上制作形成栅电极、与栅电极连接的栅极线以及覆盖所述栅电极和所述栅极线的栅极绝缘层；在所述栅极绝缘层上制作形成负性光刻胶层；在所述基板的第二表面一侧对所述负性光刻胶层进行曝光，所述第二表面与所述第一表面相对；对曝光后的负性光刻胶层进行显影，以将所述栅电极和所述栅极线之上的负性光刻胶层去除，从而将所述栅电极和所述栅极线上的栅极绝缘层暴露；利用喷墨打印的方式在所述栅电极上的暴露出的栅极绝缘层上制作形成有源层；将剩余的负性光刻胶去除；在所述有源层上形成彼此间隔的源极和漏极，同时...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴绍静，张青，邵霜霜，陈征，崔铮，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32