[发明专利]薄膜晶体管有源层墨水及一种薄膜晶体管的制备方法

说明书

本发明公开薄膜晶体管有源层墨水及一种薄膜晶体管的制备方法，所述薄膜晶体管有源层墨水包括金属氧化物前驱体盐，醇醚类有机溶剂和粘度调节剂。利用高粘度醇类溶剂调节墨水的整体粘度，较高粘度的墨水能够阻碍干燥时溶质从中间向边缘的移动，从而减弱“咖啡环”现象，最终得到均匀的薄膜。醇类溶剂的沸点低于300℃，可以在高温退火的工艺中将其完全除去，从而不影响氧化物薄膜的性能。

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管领域，尤其涉及一种薄膜晶体管有源层墨水及一种薄膜晶体管的制备方法。

背景技术

薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)是目前平板显示器件中的核心，TFT主要由衬底、有源层、绝缘层、栅极、源极、和漏极等几个重要组成部分。其中有源层对器件性能以及制造工艺有至关重要的影响。与传统的非晶硅薄膜晶体管相比，以金属氧化物作为有源层的氧化物薄膜晶体管具有载流子迁移率高、大面积均匀性好、关态泄漏电流低、亚阈值摆幅陡等优势，更适合应用在高分辨率、高速、大尺寸显示中。

氧化物薄膜晶体管采用的有源层材料主要有氧化锌、氧化铟锌、氧化铟镓锌、氧化锡、氧化锌锡，等透明金属氧化物。在传统制备工艺中，通常使用溅射等工艺来制备氧化物薄膜，这些工艺需要在高真空环境下进行，要有维持高真空的设备，具有成本高，能耗大，材料利用率低等缺点。

近年来喷墨打印(Inkjet Printing)技术在电子功能器件制造领域得到快速的发展，特别是在平板显示领域引起了极大的关注，例如在OLED和QLED显示器制造中，喷墨打印技术具有材料利用率高、无需使用精细金属掩膜板(FMM)、可大面积制备等传统真空镀膜技术所不具备的优势，产业界争相布局喷墨打印技术。虽然产业界暂未涉及TFT的喷墨打印制备，但在学术界已是一个热门的研究方向。

喷墨打印技术对墨水的要求较高，墨水的沸点、粘度、表面张力等性质不仅影响墨水的可打印性，而且影响墨水沉积在基板上后的干燥过程。在墨水干燥过程中，“咖啡环”现象是一个主要的问题，这主要是由于墨滴在干燥过程中，边缘溶剂挥发较快而中间溶剂挥发慢，当中间溶剂向边缘补充时，带动了溶质向边缘的移动，使得大部分的溶质沉积在薄膜边缘，最终造成边缘厚中间薄的不均匀的“咖啡环”现象，从而影响器件的性能。因此，如何抑制“咖啡环”得到较为均匀的薄膜显得尤为重要。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的旨在提供一种用于溶液法制备薄膜晶体管有源层的墨水及一种薄膜晶体管，解决采用溶液法制备薄膜晶体管有源层时存在的“咖啡环”现象的问题。

本发明的技术方案如下：

一种薄膜晶体管有源层墨水，其中，所述薄膜晶体管有源层墨水包括金属氧化物前驱体盐，醇醚类有机溶剂和粘度调节剂。

一种薄膜晶体管的制备方法，其中，包括如下步骤：

提供基板，所述基板包括衬底、设置在所述衬底上的栅极以及设置在所述栅极表面的绝缘层；

提供薄膜晶体管有源层墨水，所述薄膜晶体管有源层墨水包括金属氧化物前驱体盐，醇醚类有机溶剂和粘度调节剂；

在所述绝缘层表面沉积所述薄膜晶体管有源层墨水，经干燥后退火，制得所述薄膜晶体管的有源层。

有益效果：利用高粘度醇类溶剂调节墨水的整体粘度，较高粘度的墨水能够阻碍干燥时溶质从中间向边缘的移动，从而减弱“咖啡环”现象，最终得到均匀的薄膜。醇类溶剂的沸点低于300℃，可以在高温退火的工艺中将其完全除去，从而不影响氧化物薄膜的性能。

附图说明

图1是本发明实施方式形成作为栅极的示意图；

图2是本发明实施方式在栅极上形成绝缘层的示意图；

图3是本发明实施方式形成有源层的示意图；