用于柔性顯示背電極的柔性tft及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于柔性顯示背電極的柔性TFT及其制備工藝，在柔性基板上制作由柵極、源極和漏極組成且填充金屬的若干單元并制作與源極和漏極相接觸的碳納米管；接著制作完全覆蓋碳納米管而不完全覆蓋源極、漏極和柵極的絕緣層圖形，再制備柵極跳線及其上帶通孔的絕緣層薄膜；用導(dǎo)電墨水制作填充通孔且與漏極相接觸并固化的導(dǎo)電薄膜；沿單元切割導(dǎo)電薄膜形成若干像素電極單元。本發(fā)明可以替代復(fù)雜昂貴耗時(shí)的傳統(tǒng)柔性基板制備工藝，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本；碳納米管層通過噴印制備，不要求高溫工作環(huán)境，不會(huì)造成柔性基材受熱收縮彎曲。
【專利說明】用于柔性顯示背電極的柔性TFT及其制備工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種柔性TFT背板及其制作方法，特別是涉及一種用于柔性顯示背電極的柔性TFT及其制備工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]最普通的液晶顯示屏就像計(jì)算器的顯示面版，其圖像元素是由電壓直接驅(qū)動(dòng)，當(dāng)控制一個(gè)單元時(shí)不會(huì)影響到其他單元，當(dāng)像素?cái)?shù)量增加到極大如以百萬計(jì)時(shí)，這種方式就顯得不切實(shí)際了。如果將像素排成行與列則可將連接線數(shù)量減至數(shù)以千計(jì)，這樣問題看起來確實(shí)可以得到解決:一列中的所有像素都由一個(gè)正電位驅(qū)動(dòng)，而一行中的所有像素都由一個(gè)負(fù)電位驅(qū)動(dòng)，則行與列的交叉點(diǎn)像素會(huì)有最大的電壓而被切換狀態(tài)。然而此法仍有缺陷，即是同一行或同一列的其他像素雖然受到的電壓僅為部分值，但這種部份切換仍會(huì)使像素變暗。
[0003]目前來說最好的解決方法是每個(gè)像素都添加一個(gè)配屬于它的晶體管開關(guān)，使得每個(gè)像素都可被獨(dú)立控制。晶體管所擁有的低漏電流特征所代表的意義乃是當(dāng)畫面更新之前，施加在像素的電壓不會(huì)任意喪失。此種電路布置方式很類似于動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，只不過整個(gè)架構(gòu)不是建在娃晶圓上，而是建構(gòu)在玻璃之類的基板上(Thin-Film Transistor，TFT) ο
[0004]基本上所有的TFT基板都不耐高溫，所以TFT的工藝制程必須在相對(duì)低溫下進(jìn)行，所用到的硅層是利用硅化物氣體制造出的非晶硅或多晶硅層，當(dāng)代顯示技術(shù)的發(fā)展需要更高性能的TFT以驅(qū)動(dòng)IXD像素及AMOLED像素，非晶硅TFT具有制備工藝簡(jiǎn)單，均一性好的優(yōu)點(diǎn)，但其迀移率較低，無法滿足對(duì)驅(qū)動(dòng)的要求；低溫多晶硅雖然迀移較高，但其需要激光輔助退火而制造成本過高，且多晶硅量產(chǎn)均一性差，無法滿足大面積高分辨率的顯示器生產(chǎn)的需求。
[0005]柔性顯示具有輕薄、可彎曲的特點(diǎn)，可用于制造電子書、手機(jī)等顯示設(shè)備的顯示屏。這類顯示器柔軟可便攜，耐沖擊性強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)卷曲顯示；但是當(dāng)前的塑料基底，表面平整性差，表面微米量級(jí)的凸起會(huì)引起器件損壞，可靠性差；同時(shí)晶體管制備過程中由于不同膜層的熱膨脹系數(shù)不同，薄膜的生長(zhǎng)、熱處理等都會(huì)對(duì)其造成彎曲收縮等影響，不利于光刻圖形對(duì)準(zhǔn)，也不利于面板制作。
[0006]碳納米管(Carbon Nanotube，CNT)是一種管狀的碳分子，按照管子的層數(shù)不同，分為單壁和多壁碳納米管，管子的半徑方向非常細(xì)，只有納米尺度，而在軸向則可長(zhǎng)達(dá)數(shù)十到數(shù)百微米。由于其特殊的結(jié)構(gòu)，碳納米管具有一些特別的電學(xué)性質(zhì)，可以通過改變制造工藝調(diào)整碳納米管內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而在特定方向上表現(xiàn)出單一的絕緣性、半導(dǎo)體或者金屬性，電導(dǎo)率可控且最高可達(dá)銅的一萬倍。CNT材料力學(xué)性質(zhì)優(yōu)異，硬度與金剛石相當(dāng)，防水，耐敲擊刮擦；韌性強(qiáng)，可以在拉伸彎曲之后立即恢復(fù)原狀。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種用于柔性顯示背電極的柔性TFT及其制備工藝，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)有技術(shù)中制作碳納米管陣列圖形而使得工藝復(fù)雜繁瑣的問題，且解決了現(xiàn)有技術(shù)中高精密低容錯(cuò)率的問題。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種用于柔性顯示背電極的柔性TFT制備工藝，所述制備工藝至少包括:(I)提供一設(shè)有微結(jié)構(gòu)壓印圖形的柔性基板；所述微結(jié)構(gòu)壓印圖形包括由柵極、源極和漏極組成的若干單元；所述單元按矩陣分布且該矩陣中每列相鄰單元共用一個(gè)柵極，每行相鄰單元共用一個(gè)源極，該源極位于組成該兩個(gè)相鄰單元的柵極、漏極之間并延伸出所述柵極之外；并在所述壓印圖形所形成的溝槽內(nèi)填充金屬，形成導(dǎo)電線路；(2)在所述壓印圖形之上制作與所述每個(gè)單元的源極和漏極及其之間的溝道區(qū)相接觸但不完全覆蓋該單元源極和漏極的碳納米管；(3)在所述碳納米管上制作絕緣層圖形；所述絕緣層圖形完全覆蓋碳納米管；所述絕緣層圖形與所述每個(gè)單元的源極、漏極和柵極相接觸但不完全覆蓋該單元的源極、漏極和柵極；(4)制備橫置的T型金屬結(jié)構(gòu)作為柵極跳線；所述T型金屬結(jié)構(gòu)的雙臂位于所述絕緣層圖形上且與每列中相鄰兩個(gè)單元的柵極相接觸；所述T型金屬結(jié)構(gòu)的主體部分在該柔性基板上的投影與每個(gè)單元的源極和漏極有重疊且其寬度不超出所述絕緣層圖形的寬度；(5)在所述柵極跳線上制作一層覆蓋所述若干單元且?guī)в腥舾赏椎慕^緣層薄膜，所述若干通孔位于所述每個(gè)單元的漏極之上；(6)在所述步驟(5)中帶有通孔的絕緣層薄膜上利用導(dǎo)電墨水制作一層導(dǎo)電薄膜；導(dǎo)電墨水填充入所述通孔與所述漏極相接觸并固化；(7)沿所述單元切割所述導(dǎo)電薄膜形成若干像素電極單元。
[0009]優(yōu)選地，所述步驟(I)中的微結(jié)構(gòu)壓印圖形形成的方法是在所述柔性基板上涂覆UV膠，再利用特制模板與固化設(shè)備在所述UV膠水上壓印出微結(jié)構(gòu)圖形。
[0010]優(yōu)選地，所述步驟(I)中在所述壓印圖形所形成的溝槽內(nèi)填充金屬的方法為利用電鍍、刮印或噴印的方法；所填充的金屬為銅或銀。
[0011]優(yōu)選地，所述步驟(2)中制作所述碳納米管的方法為噴印、轉(zhuǎn)移或?yàn)R射中的任意一種。
[0012]優(yōu)選地，所述步驟(2)中的所述碳納米管的材料呈半導(dǎo)體特性。
[0013]優(yōu)選地，所述步驟(3)中制作所述絕緣層圖形的方法是利用噴印技術(shù)在所述碳納米管之上制作聚合物絕緣層而得到。
[0014]優(yōu)選地，所述步驟(4)中制作所述柵極跳線的工藝為噴印技術(shù)。
[0015]優(yōu)選地，所述步驟(5)中所述每個(gè)單元的漏極上有一個(gè)來自所述絕緣層薄膜的所述通孔。
[0016]優(yōu)選地，所述步驟￠)中制作所述導(dǎo)電薄膜的方法為絲網(wǎng)印刷技術(shù)或噴墨印刷技術(shù)。
[0017]優(yōu)選地，所述步驟(7)中切割所述導(dǎo)電薄膜的方法為鐳射切割技術(shù)。
[0018]本發(fā)明還提供一種用于柔性顯示背電極的柔性TFT，所述柔性TFT至少包括:設(shè)有微結(jié)構(gòu)壓印圖形的柔性基板；所述微結(jié)構(gòu)壓印圖形包括由柵極、源極和漏極組成的若干單元；位于所述壓印圖形上且與所述每個(gè)單元的源極和漏極及其間的溝道區(qū)相接觸的碳納米管；完全覆蓋于所述碳納米管的絕緣層圖形；所述絕緣層圖形與所述每個(gè)單元的源極、漏極和柵極相接觸；雙臂位于所述絕緣層圖形上且與相鄰兩個(gè)單元的柵極相接觸的T型金屬結(jié)構(gòu)，該T型金屬結(jié)構(gòu)的主體部分在該柔性基板上的投影與每個(gè)單元的源極和漏極有重疊；位于所述T型金屬結(jié)構(gòu)之上、覆蓋于所述若干單元且?guī)в腥舾赏椎慕^緣層薄膜；所述通孔位于所述每個(gè)單元的漏極之上；填充于所述通孔與所述漏極相接觸并固化的導(dǎo)電薄膜；所述導(dǎo)電薄膜覆蓋于所述絕緣層薄膜之上且沿每個(gè)所述單元彼此分離。
[0019]優(yōu)選地，所述壓印圖形所形成的溝槽內(nèi)填充有金屬。
[0020]優(yōu)選地，所述單元按矩陣分布且該矩陣中每列相鄰單元共用一個(gè)柵極，每行相鄰單元共用一個(gè)源極。
[0021]優(yōu)選地，該源極位于組成該兩個(gè)相鄰單元的柵極、漏極之間并延伸出所述柵極之外。
[0022]優(yōu)選地，所述碳納米管覆蓋于所述每個(gè)單元源極和漏極及其間的溝道區(qū)的部分區(qū)域。
[0023]優(yōu)選地，絕緣層圖形覆蓋于所述每個(gè)單元的源極、漏極和柵極的部分區(qū)域。
[0024]優(yōu)選地，所述T型金屬結(jié)構(gòu)的雙臂與每列單元中相鄰兩個(gè)單元的柵極相接觸。
[0025]優(yōu)選地，所述T型金屬結(jié)構(gòu)作為柵極跳線。
[0026]優(yōu)選地，T型金屬結(jié)構(gòu)中主體部分的寬度不超出所述絕緣層圖形的寬度。
[0027]優(yōu)選地，所述每個(gè)單元的漏極上有一個(gè)來自所述絕緣層薄膜的所述通孔。
[0028]如上所述，本發(fā)明的用于柔性顯示背電極的柔性TFT及其制備工藝，具有以下有益效果:壓印技術(shù)可以利用高精細(xì)度模板在UV膠(紫外壓印)和熱固膠(熱壓印)等柔性基材上制備微米級(jí)乃至納米級(jí)的微結(jié)構(gòu)，結(jié)合導(dǎo)電墨水刮印技術(shù)或者精細(xì)電鍍技術(shù)，可以在微結(jié)構(gòu)中填充導(dǎo)電金屬制備超精細(xì)導(dǎo)電線路，而卷對(duì)卷壓印技術(shù)的引入使產(chǎn)品的大規(guī)模批量化低成本生產(chǎn)成為可能；噴印、絲印作為傳統(tǒng)制造工藝發(fā)展成熟，工序完善，設(shè)備健全，將其引入柔性TFT制備工藝沒有多余的研發(fā)成本，而且可以替代復(fù)雜昂貴耗時(shí)的傳統(tǒng)TFT制備工藝，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本；碳納米管本身優(yōu)異的電學(xué)特性與力學(xué)特性。通過改變碳納米管(CNT)本身的結(jié)構(gòu)構(gòu)造改變其導(dǎo)電特性使其成為半導(dǎo)體，迀移率高于非晶硅與多晶硅。CNT本身硬度高，韌性強(qiáng)，可以在各類基材上進(jìn)行工藝處理，不限于玻璃等傳統(tǒng)基材。本專利中CNT薄膜層通過噴印制備，不需要高溫工作環(huán)境，不會(huì)造成柔性基材受熱收縮彎曲。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1顯示為本發(fā)明中帶有微結(jié)構(gòu)壓印圖形的柔性基板的平面示意圖。
[0030]圖2顯示為本發(fā)明中壓印圖形上制作的與源極和漏極及其間的溝道區(qū)相接觸的碳納米管的平面示意圖。
[0031]圖3顯示為本發(fā)明中在碳納米管上制作絕緣層圖形的平面示意圖。
[0032]圖4顯示為本發(fā)明中制備T型柵極跳線的平面示意圖。
[0033]圖5顯示為本發(fā)明中在柵極跳線上制作帶通孔的絕緣層薄膜的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖6顯示為本發(fā)明中在絕緣層薄膜上制作導(dǎo)電薄膜的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖7顯示為本發(fā)明中沿單元切割所述導(dǎo)電薄膜形成若干像素電極單元的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]元件標(biāo)號(hào)說明
[0037]10柔性基板
[0038]101柵極
[0039]102源極
[0040]103漏極
[0041]11碳納米管
[0042]12絕緣層圖形
[0043]13柵極跳線
[0044]14絕緣層薄膜
[0045]15導(dǎo)電薄膜

【具體實(shí)施方式】
[0046]以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0047]請(qǐng)參閱圖1至圖7。需要說明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0048]本發(fā)明的用于柔性顯示背電極的柔性TFT制備工藝包括以下步驟:
[0049]步驟一:如圖1所示，圖1表示的是帶有微結(jié)構(gòu)壓印圖形的柔性基板的平面示意圖。提供一設(shè)有微結(jié)構(gòu)壓印圖形的柔性基板10，所述微結(jié)構(gòu)的壓印圖形的形成方法優(yōu)選為:在所述柔性基板上涂覆UV膠，再利用特制模板與固化設(shè)備在所述UV膠水上壓印出微結(jié)構(gòu)圖形。本發(fā)明中的所述微結(jié)構(gòu)圖形的尺度為微納米級(jí)別。所述微結(jié)構(gòu)壓印圖形包括由柵極101、源極102和漏極103組成的若干單元；所述單元按矩陣分布且該矩陣中每列相鄰單元共用一個(gè)柵極，每行相鄰單元共用一個(gè)源極。該源極位于組成該兩個(gè)相鄰單元的柵極之間并延伸出所述矩陣之外；如圖1所示，圖1給出的是三行兩列的分布；其中柵極101將漏極103間隔開，而源極102橫跨在相鄰兩行漏極103和柵極101之間，其中相鄰兩行的漏極103和柵極101彼此共用源極102 ;其中相鄰的一個(gè)柵極、一個(gè)源極和一個(gè)漏極構(gòu)成一個(gè)所述單元；也就是說構(gòu)成的單元中彼此共用源極；由于最終制備的源極需要裸露在外，因此，所述源極在圖1左右方向延伸出柵極之外。該步驟中在制作好的壓印圖形所形成的溝槽內(nèi)填充金屬，形成導(dǎo)電線路，其中填充金屬的方法優(yōu)選為電鍍、刮印或噴印的方法；本實(shí)施例中所填充的金屬為銅或銀，本發(fā)明所填充的金屬還包括除銅或銀之外的其他金屬。
[0050]步驟二:如圖2所示，圖2表示的是壓印圖形上制作的與源極和漏極相接觸的碳納米管的平面示意圖。在所述壓印圖形之上制作與所述每個(gè)單元的源極和漏極及其間的溝道區(qū)相接觸但不完全覆蓋該單元源極和漏極的碳納米管11，也就是說所述碳納米管11與所述每個(gè)單元的源極和漏極有重疊區(qū)域，每個(gè)單元的源極和漏極上各有一個(gè)所述碳納米管11 ;如圖2所示，所述每個(gè)單元上的碳納米管與該單元的漏極并不完全重疊。優(yōu)選地，本發(fā)明中覆蓋所述碳納米管的方法包括噴印、轉(zhuǎn)移或?yàn)R射中的任意一種。碳納米管(CarbonNanotube, CNT)是一種管狀的碳分子，按照管子的層數(shù)不同，分為單壁和多壁碳納米管，管子的半徑方向非常細(xì)，只有納米尺度，而在軸向則可長(zhǎng)達(dá)數(shù)十到數(shù)百微米。由于其特殊的結(jié)構(gòu)，碳納米管具有一些特別的電學(xué)性質(zhì)，可以通過改變制造工藝調(diào)整碳納米管內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而在特定方向上表現(xiàn)出單一的絕緣性、半導(dǎo)體或者金屬性，電導(dǎo)率可控且最高可達(dá)銅的一萬倍。CNT材料力學(xué)性質(zhì)優(yōu)異，硬度與金剛石相當(dāng)，防水，耐敲擊刮擦；韌性強(qiáng)，可以在拉伸彎曲之后立即恢復(fù)原狀。優(yōu)選地，本發(fā)明中所述碳納米管11呈現(xiàn)半導(dǎo)體特性。
[0051]步驟三:如圖3所示，圖3表示的是本發(fā)明中在碳納米管上制作絕緣層圖形的平面示意圖。該步驟是在所述碳納米管上制作絕緣層圖形12 ;所述絕緣層圖形完全覆蓋碳納米管；所述絕緣層圖形與所述每個(gè)單元的源極、漏極和柵極相接觸但不完全覆蓋該單元的源極、漏極和柵極；并且所述絕緣層圖形與每個(gè)單元的源極、漏極和柵極之間的溝道區(qū)相接觸。如圖3中的黑色粗線框表示為絕緣層圖形12，圖3中的絕緣層圖形12只示意性地覆蓋了其中左邊和中間的兩列所述單元的源極、漏極和柵極。本實(shí)施例中，優(yōu)選地，制作所述絕緣層圖形的方法是利用噴印技術(shù)制作聚合物絕緣層而得到。
[0052]步驟四:如圖4所示，圖4顯示為本發(fā)明中制備T型柵極跳線的平面示意圖。該步驟是制備橫置的T型金屬結(jié)構(gòu)作為柵極跳線13 ;所述T型金屬結(jié)構(gòu)的雙臂位于所述絕緣層圖形12上且與每列中相鄰兩個(gè)單元的柵極相接觸；所述T型金屬結(jié)構(gòu)的主體部分在該柔性基板上的投影與每個(gè)單元的源極和漏極有重疊且其寬度不超出所述絕緣層圖形的寬度。所述橫置的T型金屬結(jié)構(gòu)指的是該柵極跳線13在所述柔性基板上呈橫置，亦即T型金屬結(jié)構(gòu)的雙臂放置于一側(cè)，其豎直部分(主體部分)放置于雙臂的另一側(cè)。如圖4所示，所述T型金屬結(jié)構(gòu)的雙臂位于所述絕緣層圖形12上且與每列中相鄰兩個(gè)單元的柵極101相接觸；所述T型金屬結(jié)構(gòu)的主體部分(豎直部分)在該柔性基板上的投影與每個(gè)單元的源極和漏極有重疊且其寬度不超出所述絕緣層圖形12的寬度。亦即置于每個(gè)單元之上的所述T型金屬結(jié)構(gòu)的主體部分(豎直部分)與該單元中的源極和漏極有重疊。該單元中源極與漏極之間的距離為溝道的寬度，而所述的T型金屬結(jié)構(gòu)的主體部分橫跨在所述溝道上。優(yōu)選地，該步驟中制作所述柵極跳線的工藝為噴印技術(shù)。
[0053]步驟五:如圖5所示，圖5表示的是在柵極跳線上制作帶通孔的絕緣層薄膜的平面結(jié)構(gòu)示意圖。該步驟是在所述柵極跳線上制作一層覆蓋所述若干單元且?guī)в腥舾赏椎慕^緣層薄膜14，所述若干通孔位于所述每個(gè)單元的漏極之上。優(yōu)選地，每個(gè)單元的漏極之上有一個(gè)來自所述絕緣層薄膜的所述通孔。也就是說所述絕緣層薄膜14上的每個(gè)通孔對(duì)準(zhǔn)一個(gè)單元的所述漏極。而整個(gè)絕緣層薄膜為一個(gè)整體覆蓋在所述若干單元之上。
[0054]步驟六:如圖6所示，圖6表示的是本發(fā)明中在絕緣層薄膜上制作導(dǎo)電薄膜的平面結(jié)構(gòu)示意圖。該步驟是在所述步驟五中帶有通孔的絕緣層薄膜上利用導(dǎo)電墨水制作一層導(dǎo)電薄膜15 ;導(dǎo)電墨水填充入所述通孔與所述漏極相接觸并固化；圖6中只顯示出導(dǎo)電薄膜覆蓋在所述絕緣層薄膜之上，而在所述導(dǎo)電薄膜以下的結(jié)構(gòu)都未被顯示。優(yōu)選地，制作所述導(dǎo)電薄膜的方法為絲網(wǎng)印刷技術(shù)。由于絕緣層薄膜中若干小孔的存在，絲印時(shí)導(dǎo)電墨水填充小孔與底部裸露漏極接觸，該導(dǎo)電墨水固化后底部裸露漏極與外部導(dǎo)通。
[0055]步驟七:如圖7所示，圖7顯示的是沿所述單元切割所述導(dǎo)電薄膜形成若干像素電極單元的平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖7中的整個(gè)導(dǎo)電薄膜被沿著所述單元切割后形成若干像素電極單元。圖7只顯示出被所述導(dǎo)電薄膜覆蓋的若干像素電極單元，而該若干像素電極單元的導(dǎo)電薄膜以下的結(jié)構(gòu)未被顯示。優(yōu)選地，該步驟中，切割所述導(dǎo)電薄膜的方法為鐳射切割技術(shù)。
[0056]本發(fā)明還提供一種用于柔性顯示背電極的柔性TFT，所述柔性TFT形成的各個(gè)階段的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1至圖7所示。所述柔性背板至少包括:設(shè)有微結(jié)構(gòu)壓印圖形的柔性基板；所述微結(jié)構(gòu)壓印圖形包括由柵極、源極和漏極組成的若干單元；優(yōu)選地，所述壓印圖形所形成的溝槽內(nèi)填充有金屬。所述金屬為銅或銀。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述單元按矩陣分布且該矩陣中每列相鄰單元共用一個(gè)柵極，每行相鄰單元共用一個(gè)源極。也就是說，每列中的所有被源極相互間隔開的柵極最終會(huì)相互連接在一起，而每行中的每個(gè)漏極之下的源極構(gòu)成該行晶體管的共用源極。且該源極位于組成該兩個(gè)相鄰單元的柵極、漏極之間并延伸出所述柵極之外。位于所述壓印圖形上且與所述每個(gè)單元的源極和漏極相接觸的碳納米管；優(yōu)選地，所述碳納米管覆蓋于所述每個(gè)單元源極和漏極及其之間的溝道區(qū)的部分區(qū)域。也就是說所述碳納米管不完全覆蓋所述每個(gè)單元源極和漏極。完全覆蓋于所述碳納米管的絕緣層圖形；所述絕緣層圖形與所述每個(gè)單元的源極、漏極和柵極相接觸；優(yōu)選地，所述絕緣層圖形覆蓋于所述每個(gè)單元的源極、漏極和柵極的部分區(qū)域。亦即所述絕緣層圖形不完全覆蓋所述每個(gè)單元的源極、漏極和柵極。雙臂位于所述絕緣層圖形上且與相鄰兩個(gè)單元的柵極相接觸的T型金屬結(jié)構(gòu)，該T型金屬結(jié)構(gòu)的主體部分在該柔性基板上的投影與每個(gè)單元的源極和漏極有重疊；優(yōu)選地，所述T型金屬結(jié)構(gòu)中主體部分的寬度不超出所述絕緣層圖形的寬度。位于所述T型金屬結(jié)構(gòu)之上、覆蓋于所述若干單元且?guī)в腥舾赏椎慕^緣層薄膜；所述通孔位于所述每個(gè)單元的漏極之上；優(yōu)選地，所述每個(gè)單元的漏極上有一個(gè)來自所述絕緣層薄膜的所述通孔。填充于所述通孔與所述漏極相接觸并固化的導(dǎo)電薄膜；所述導(dǎo)電薄膜覆蓋于所述絕緣層薄膜之上且沿每個(gè)所述單元彼此分離。
[0057]本發(fā)明利用微納米壓印技術(shù)，通過刮印固化導(dǎo)電墨水制備源極、漏極、柵極；壓印(Imprinting)、噴印(Ink-jetting)、絲印(Screen Printing)的結(jié)合應(yīng)用，繞過了傳統(tǒng)工藝中必須的高精密低容錯(cuò)率工藝；碳納米管(CNT)材料的應(yīng)用，由于其本身特殊的可調(diào)的導(dǎo)電特性與較低的制造難度，可以在特定產(chǎn)品的制備中取代非晶硅與多晶硅等呈半導(dǎo)體特性的材料。
[0058]綜上所述，本發(fā)明壓印(Imprinting)技術(shù)可以利用高精細(xì)度模板在UV膠(紫外壓印)和熱固膠(熱壓印)等柔性基材上制備微米級(jí)乃至納米級(jí)的微結(jié)構(gòu)，結(jié)合導(dǎo)電墨水刮印技術(shù)或精細(xì)電鍍技術(shù)，可以在微結(jié)構(gòu)中填充導(dǎo)電金屬制備超精細(xì)導(dǎo)電線路，而卷對(duì)卷壓印(R2R Imprinting)技術(shù)的引入使產(chǎn)品的大規(guī)模批量化低成本生產(chǎn)成為可能；噴印(Ink-jetting)、絲印(Screen Printing)作為傳統(tǒng)制造工藝發(fā)展成熟，工序完善，設(shè)備健全，將其引入柔性TFT制備工藝沒有多余的研發(fā)成本，而且可以替代復(fù)雜昂貴耗時(shí)的傳統(tǒng)TFT制備工藝，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本；碳納米管本身優(yōu)異的電學(xué)特性與力學(xué)特性。通過改變CNT本身的結(jié)構(gòu)構(gòu)造改變其導(dǎo)電特性使其成為半導(dǎo)體，迀移率高于非晶硅與多晶硅。CNT本身硬度高，韌性強(qiáng)，可以在各類基材上進(jìn)行工藝處理，不限于玻璃等傳統(tǒng)基材。本專利中CNT薄膜層通過噴印制備，不要求高溫工作環(huán)境，不會(huì)造成柔性基材受熱收縮彎曲。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0059]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種用于柔性顯示背電極的柔性TFT制備工藝，其特征在于，所述制備工藝至少包括: (1)提供一設(shè)有微結(jié)構(gòu)壓印圖形的柔性基板；所述微結(jié)構(gòu)壓印圖形包括由柵極、源極和漏極組成的若干單元；所述單元按矩陣分布且該矩陣中每列相鄰單元共用一個(gè)柵極，每行相鄰單元共用一個(gè)源極，該源極位于組成該兩個(gè)相鄰單元的柵極、漏極之間并延伸出所述柵極之外；并在所述壓印圖形所形成的溝槽內(nèi)填充金屬，形成導(dǎo)電線路； (2)在所述壓印圖形之上制作與所述每個(gè)單元的源極和漏極及其之間的溝道區(qū)相接觸但不完全覆蓋該單元源極和漏極的碳納米管； (3)在所述碳納米管上制作絕緣層圖形；所述絕緣層圖形完全覆蓋碳納米管；所述絕緣層圖形與所述每個(gè)單元的源極、漏極和柵極及其間的溝道區(qū)相接觸但不完全覆蓋該單元的源極、漏極和柵極； (4)制備橫置的T型金屬結(jié)構(gòu)作為柵極跳線；所述T型金屬結(jié)構(gòu)的雙臂位于所述絕緣層圖形上且與每列中相鄰兩個(gè)單元的柵極相接觸；所述T型金屬結(jié)構(gòu)的主體部分在該柔性基板上的投影與每個(gè)單元的源極和漏極有重疊且其寬度不超出所述絕緣層圖形的寬度； (5)在所述柵極跳線上制作一層覆蓋所述若干單元且?guī)в腥舾赏椎慕^緣層薄膜，所述若干通孔位于所述每個(gè)單元的漏極之上； (6)在所述步驟(5)中帶有通孔的絕緣層薄膜上利用導(dǎo)電墨水制作一層導(dǎo)電薄膜；導(dǎo)電墨水填充入所述通孔與所述漏極相接觸并固化； (7)沿所述單元切割所述導(dǎo)電薄膜形成若干像素電極單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于柔性顯示背電極的柔性TFT制備工藝，其特征在于:所述步驟(I)中的微結(jié)構(gòu)壓印圖形形成的方法是在所述柔性基板上涂覆UV膠，再利用特制模板與固化設(shè)備在所述UV膠水上壓印出微結(jié)構(gòu)圖形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于柔性顯示背電極的柔性TFT制備工藝，其特征在于:所述步驟(I)中在所述壓印圖形所形成的溝槽內(nèi)填充金屬的方法為利用電鍍、刮印或噴印的方法；所填充的金屬為銅或銀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于柔性顯示背電極的柔性TFT制備工藝，其特征在于:所述步驟(2)中制作所述碳納米管的方法為噴印、轉(zhuǎn)移或?yàn)R射中的任意一種。
5.一種用于柔性顯示背電極的柔性TFT，其特征在于:所述柔性TFT至少包括: 設(shè)有微結(jié)構(gòu)壓印圖形的柔性基板；所述微結(jié)構(gòu)壓印圖形包括由柵極、源極和漏極組成的若干單元； 位于所述壓印圖形上且與所述每個(gè)單元的源極和漏極及其之間的溝道區(qū)相接觸的碳納米管；完全覆蓋于所述碳納米管的絕緣層圖形；所述絕緣層圖形與所述每個(gè)單元的源極、漏極和柵極及其間的溝道區(qū)相接觸； 雙臂位于所述絕緣層圖形上且與相鄰兩個(gè)單元的柵極相接觸的T型金屬結(jié)構(gòu)，該T型金屬結(jié)構(gòu)的主體部分在該柔性基板上的投影與每個(gè)單元的源極和漏極有重疊； 位于所述T型金屬結(jié)構(gòu)之上、覆蓋于所述若干單元且?guī)в腥舾赏椎慕^緣層薄膜；所述通孔位于所述每個(gè)單元的漏極之上；填充于所述通孔與所述柵極相接觸并固化的導(dǎo)電薄膜；所述導(dǎo)電薄膜覆蓋于所述絕緣層薄膜之上且沿每個(gè)所述單元彼此分離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于柔性顯示背電極的柔性TFT，其特征在于:所述壓印圖形所形成的溝槽內(nèi)填充有金屬。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于柔性顯示背電極的柔性TFT，其特征在于:所述單元按矩陣分布且該矩陣中每列相鄰單元共用一個(gè)柵極，每行相鄰單元共用一個(gè)源極。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于柔性顯示背電極的柔性TFT，其特征在于:所述源極位于組成該兩個(gè)相鄰單元的柵極、漏極之間并延伸出所述柵極之外。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于柔性顯示背電極的柔性TFT，其特征在于:所述碳納米管覆蓋于所述每個(gè)單元源極和漏極及其之間的溝道區(qū)的部分區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于柔性顯示背電極的柔性TFT，其特征在于:所述絕緣層圖形覆蓋于所述每個(gè)單元的源極、漏極和柵極及其間的溝道區(qū)的部分區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于柔性顯示背電極的柔性TFT，其特征在于:所述T型金屬結(jié)構(gòu)的雙臂與每列單元中相鄰兩個(gè)單元的柵極相接觸。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于柔性顯示背電極的柔性TFT，其特征在于:所述T型金屬結(jié)構(gòu)作為柵極跳線。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于柔性顯示背電極的柔性TFT，其特征在于:所述T型金屬結(jié)構(gòu)中主體部分的寬度不超出所述絕緣層圖形的寬度。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于柔性顯示背電極的柔性TFT，其特征在于:所述每個(gè)單元的漏極上有一個(gè)來自所述絕緣層薄膜的所述通孔。
【文檔編號(hào)】H01L23/522GK104505369SQ201410723682
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】林曉輝, 徐厚嘉, 平財(cái)明, 方建聰, 劉春雷, 馮加友 申請(qǐng)人:上海藍(lán)沛新材料科技股份有限公司