CN103647028A - 阵列基板及其制作方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阵列基板制作方法，包括：在基板上形成包括数据线、源极及漏极的图形；形成包括有源层的图形；形成包括栅绝缘层的图形，且露出所述漏极与待形成的阳极连接的区域；形成包括栅线、栅极及阳极的图形；形成包括像素定义层、有机材料层及透明阴极的图形。还公开了一种阵列基板及显示装置。本发明的方法减少了mask的次数，从而节省了制作工艺流程和制作成本。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种阵列基板及其制作方法、显示装置。
背景技术
传统的顶发射的AMOLED显示装置如图1所示，包括：形成在基板1上的第一栅极2、第二栅极2＇及栅线（图中未示出），形成在第一栅极2、第二栅极2＇及栅线之上的栅绝缘层3，形成在栅绝缘层3上的第一有源层4和第二有源层4＇，形成在第一有源层4和第二有源层4＇之上的刻蚀阻挡层5，形成在刻蚀阻挡层5上的第一源漏层6（包括第一源极和第一漏极）和第二源漏层6＇（包括第二源极和第二漏极），形成在第一源漏层6和第二源漏层6＇之上的钝化层7。其中，第一栅极2、栅绝缘层3、第一有源层4、刻蚀阻挡层5及第一源漏层6形成开关薄膜晶体管（开关TFT），第二栅极2＇、栅绝缘层3、第二有源层4＇、刻蚀阻挡层5及第二源漏层6＇形成驱动薄膜晶体管（驱动TFT）。
钝化层7形成在第一源漏层6和第二源漏层6＇之上，其上还形成有用于阳极8（不透明）连接第二源漏层6＇的过孔，阳极8形成在钝化层7之上。阳极8上还形成有像素定义层11及有机发光层9，有机发光层9之上形成透明阴极10。
其中，有源层通常是氧化物半导体材料，即形成的TFT为OxideTFT，因此还需要额外的一层刻蚀阻挡层5以防在刻蚀源漏层时氧化物半导体材料受到损坏，影响TFT的性能。因此，制作上述AMOLED显示装置通常需要7次掩膜工艺（mask）形成（栅极、栅绝缘层上的过孔、有源层、刻蚀阻挡层上的过孔、源漏层、钝化层上的过孔、像素定义层各一次mask），工艺复杂，成本高。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何降低显示装置的制作工艺和成本。
（二）技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供了一种阵列基板制作方法，包括：
在基板上形成包括数据线、源极及漏极的图形；
形成包括有源层的图形；
形成包括栅绝缘层的图形，且露出所述漏极与待形成的阳极连接的区域；
形成包括栅线、栅极及阳极的图形；
形成包括像素定义层、有机材料层及透明阴极的图形。
其中，所述形成包括有源层的图形的步骤具体包括：
在形成有数据线、源极及漏极的基板上形成光刻胶；
对所述光刻胶进行曝光显影，去除对应所述有源层的图形区域的光刻胶；
依次形成有源层材料薄膜，在对应所述有源层的图形区域，有源层材料薄膜连接所述源极和漏极；
剥离剩余的光刻胶及形成在所述剩余光刻胶上的有源层材料薄膜，以形成所述有源层的图形。
其中，所述有源层材料薄膜为氧化物半导体薄膜。
其中，所述形成包括栅线、栅极及阳极的图形的步骤具体包括：
在形成有栅绝缘层的基板上形成栅极材料薄膜；
通过构图工艺形成包括栅线、栅极及阳极的图形，所述阳极连接所述漏极。
其中，所述栅极材料薄膜的厚度为：
其中，栅极材料为具有反光特性的金属或导电的金属化合物。
其中，所述具有反光特性的金属包括：Ag、Au、Al、Ti或Cr；所述导电的金属化合物包括：AlX、MoX或CuX。
本发明还提供了一种阵列基板，包括形成在基板上的栅线和数据线，以及由所述栅线和数据线限定的多个像素单元，每个所述像素单元划分为薄膜晶体管区域和发光区域；
所述薄膜晶体管区域形成有至少一个薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括依次形成在所述基板之上的源漏电极层、有源层、栅绝缘层和栅极；
在所述发光区域的基板上方形成有阳极，所述阳极连接所述源漏电极层的漏极，所述阳极与栅极为相同材料且在一次工艺中形成，阳极上方依次形成有有机发光层和阴极，且所述阳极及阳极对应区域的有机发光层和阴极共同形成有机发光二极管；
所述薄膜晶体管之上还形成有像素定义层。
其中，所述有机发光层和阴极覆盖整个基板区域，所述像素定义层形成在薄膜晶体管和所述有机发光层之间。
其中，所述像素定义层还覆盖所述栅线和数据线对应区域。
其中，所述栅极和阳极的材料为具有反光特性的金属或导电的金属化合物。
其中，所述具有反光特性的金属包括：Ag、Au、Al、Ti或Cr；所述导电的金属化合物包括：AlX、MoX或CuX。
其中，所述栅极和阳极的厚度为：
本发明还提供了一种显示装置，包括上述任一项所述的阵列基板。
（三）有益效果
采用本发明的阵列基板的制作方法减少了mask的次数，从而节省了制作工艺流程和制作成本。
附图说明
图1现有的顶发射的OLED显示装置的阵列基板结构示意图；
图2是本发明的阵列基板制作方法中在基板上形成源漏电极层的结构示意图；
图3是在图2的基础上形成光刻胶图形的结构示意图；
图4是在图3的基础上形成有源层和刻蚀阻挡层材料薄膜的结构示意图；
图5是在图4的基础上形成有源层和刻蚀阻挡层图形的结构示意图；
图6是在图5的基础上形成栅绝缘层的结构示意图；
图7是在图6的基础上在栅绝缘层上形成过孔的结构示意图；
图8是在图7的基础上形成栅极材料薄膜的结构示意图；
图9是在图8的基础上形成栅极和阳极的结构示意图；
图10是在图9的基础上形成像素定义层的结构示意图；
图11是本发明的方法最终形成的阵列基板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明实施例的阵列基板制作方法包括如下步骤：
步骤一，在基板101（透明基板，如玻璃基板或石英基板）上形成数据线、源漏电极层的图形。该步骤具体可以是在基板101上形成（可以是溅射、蒸镀或化学气相沉积CVD的方式形成）源漏金属薄膜，然后通过构图工艺（通常包括光刻胶涂敷、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等工艺）形成源极102a和漏极102b的图形，如图2所示。
步骤二，在图1的基板上形成有源层的图形。具体包括：
在图1的基板101上涂敷光刻胶，如图3所示，对光刻胶进行曝光显影，去除有源层和刻蚀阻挡层区域A的光刻胶，剩余光刻胶103。
如图4所示，依次形成有源层材料薄膜104＇，除有源层区域A的有源层材料薄膜104＇覆盖在基板101上之外，其它区域的有源层材料薄膜104＇均覆盖在光刻胶103上。图4中，在源层材料薄膜104＇还可以形成了一层刻蚀阻挡层材料薄膜105＇。
如图5所示，剥离剩余光刻胶103，形成有源层104的图形。本实施例中，有源层材料为氧化物半导体，如IGZO。图5中还可以形成刻蚀阻挡层105的图形（刻蚀阻挡层105可有可无）。
步骤三，形成包括栅绝缘层的图形，且露出漏极与待形成的阳极连接的区域。该步骤具体包括：
如图6所示，在步骤二之后的基板上形成栅绝缘层106。
如图7所示，本实施例中，通过构图工艺在漏极102b与待形成的阳极连接的区域形成穿过栅绝缘层106的过孔107。当然还可以通过构图工艺直接刻蚀掉阳极区域以及漏极与待形成的阳极连接的区域的栅绝缘层薄膜，以最终形成栅绝缘层106。
步骤四，形成包括栅线、栅极及阳极的图形。该步骤具体包括：
如图8所示，在步骤三之后的基板上形成栅极材料薄膜108。
如图9所示，通过构图工艺在栅极区域C形成栅极109的图形，阳极区域D形成阳极110的图形。栅极109形成后即形成了顶栅结构的薄膜晶体管（包括源极102a、漏极102b、有源层104、刻蚀阻挡层105、栅绝缘层106及栅极109）。
本实施例中，由于阳极110要反射有机发光材料发出的光线，因此，栅极109和阳极110的材料为具有反光特性的金属或导电的金属化合物，可以是Ag、Au、AlX、MoX、CuX、Al、Ti或Cr，其中AlX、MoX或CuX是导电的金属化合物。栅极109和阳极110的厚度为：
步骤五，形成包括像素定义层、有机材料层及透明阴极的图形。具体包括：
如图10所示，在步骤四之后的基板上的区域E（即薄膜晶体管区域）通过构图工艺形成像素定义层111，未形成像素定义层111的区域F则为像素区域，即有机发光层的发光区域，通常像素定义层111主要用于挡住TFT、栅线和数据线对应的区域，以避免薄膜晶体管中的氧化物半导体的有源层104被光照，从而保证薄膜晶体管的性能。
在图中10的基础上依次形成有机发光层112和阴极113，如图11所示，区域F对应的阳极110、有机发光层112和阴极113共同形成有机发光二极管，从而形成OLED显示装置的阵列基板。
本实施例的阵列基板制作方法在步骤一至步骤五中各用了一次mask（即构图工艺），共5次mask。相对于现有的阵列基板的7次mask工艺，减少了mask次数，节省了工艺流程和成本。
本发明实施例还提供了有上述方法制作的阵列基板，包括形成在基板上的栅线和数据线，以及由所述栅线和数据线限定的多个像素单元。每个所述像素单元如图11所示，划分为薄膜晶体管区域E和发光区域F；
薄膜晶体管区域E形成有至少一个薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括依次形成在所述基板101之上的源漏电极层（包括源极102a和漏极102b）、有源层104、刻蚀阻挡层105（也可以没有刻蚀阻挡层105）、栅绝缘层106和栅极109。
在发光区域F的基板101上方形成有阳极110，阳极110连接所述源漏电极层的漏极102b。阳极110与栅极109为相同材料且在一次工艺中形成。阳极上方依次形成有有机发光层112和阴极113，且阳极110及阳极110对应区域（即区域F）的有机发光层112和阴极113共同形成有机发光二极管。该薄膜晶体管用于驱动有机发光二极管。
所述薄膜晶体管之上还形成有像素定义层111。由于在制作时有机发光层112和阴极113覆盖整个基板101的区域，为了避免薄膜晶体管对应区域E的有机发光层112发光及发光区域F发出的光而影响到薄膜晶体管的性能，像素定义层111形成在薄膜晶体管和有机发光层112之间。像素定义层111还覆盖栅线和数据线对应区域。
本实施例的阵列基板为顶发射OLED显示装置的阵列基板，因此栅极109和阳极110的材料为具有反光特性的金属或导电的金属化合物，如：Ag、Au、AlX、MoX、CuX、Al、Ti或Cr等，其中AlX、MoX或CuX是导电的金属化合物。栅极109和阳极110的厚度为：
本发明还提供了一种显示装置，包括上述的阵列基板。该显示装置可以为：OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (14)
1.一种阵列基板制作方法，其特征在于，包括：
在基板上形成包括数据线、源极及漏极的图形；
形成包括有源层的图形；
形成包括栅绝缘层的图形，且露出所述漏极与待形成的阳极连接的区域；
形成包括栅线、栅极及阳极的图形；
形成包括像素定义层、有机材料层及透明阴极的图形。
2.如权利要求1所述的阵列基板制作方法，其特征在于，所述形成包括有源层的图形的步骤具体包括：
在形成有数据线、源极及漏极的基板上形成光刻胶；
对所述光刻胶进行曝光显影，去除对应所述有源层的图形区域的光刻胶；
依次形成有源层材料薄膜，在对应所述有源层的图形区域，有源层材料薄膜连接所述源极和漏极；
剥离剩余的光刻胶及形成在所述剩余光刻胶上的有源层材料薄膜，以形成所述有源层的图形。
3.如权利要求2所述的阵列基板制作方法，其特征在于，所述有源层材料薄膜为氧化物半导体薄膜。
4.如权利要求1所述的阵列基板制作方法，其特征在于，所述形成包括栅线、栅极及阳极的图形的步骤具体包括：
在形成有栅绝缘层的基板上形成栅极材料薄膜；
通过构图工艺形成包括栅线、栅极及阳极的图形，所述阳极连接所述漏极。
5.如权利要求4所述的阵列基板制作方法，其特征在于，所述栅极材料薄膜的厚度为：
6.如权利要求4所述的阵列基板制作方法，其特征在于，栅极材料为具有反光特性的金属或导电的金属化合物。
7.如权利要求6所述的阵列基板制作方法，其特征在于，所述具有反光特性的金属包括：Ag、Au、Al、Ti或Cr；所述导电的金属化合物包括：AlX、MoX或CuX。
8.一种阵列基板，包括形成在基板上的栅线和数据线，以及由所述栅线和数据线限定的多个像素单元，其特征在于，每个所述像素单元划分为薄膜晶体管区域和发光区域；
所述薄膜晶体管区域形成有至少一个薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括依次形成在所述基板之上的源漏电极层、有源层、栅绝缘层和栅极；
在所述发光区域的基板上方形成有阳极，所述阳极连接所述源漏电极层的漏极，所述阳极与栅极为相同材料且在一次工艺中形成，阳极上方依次形成有有机发光层和阴极，且所述阳极及阳极对应区域的有机发光层和阴极共同形成有机发光二极管；
所述薄膜晶体管之上还形成有像素定义层。
9.如权利要求8所述的阵列基板，其特征在于，所述有机发光层和阴极覆盖整个基板区域，所述像素定义层形成在薄膜晶体管和所述有机发光层之间。
10.如权利要求9所述的阵列基板，其特征在于，所述像素定义层还覆盖所述栅线和数据线对应区域。
11.如权利要求8～10中任一项所述的阵列基板，其特征在于，所述栅极和阳极的材料为具有反光特性的金属或导电的金属化合物。
12.如权利要求11所述的阵列基板，其特征在于，所述具有反光特性的金属包括：Ag、Au、Al、Ti或Cr；所述导电的金属化合物包括：AlX、MoX或CuX。
13.如权利要求8～10中任一项所述的阵列基板，其特征在于，所述栅极和阳极的厚度为：
14.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求8～13中任一项所述的阵列基板。
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