CN104576705A - 一种阵列基板及制作方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阵列基板及制作方法、显示装置，用以在不增加现有工艺难度的条件下，降低阵列基板显示区和非显示区之间的电压降，提高显示质量。所述阵列基板，包括衬底基板，衬底基板划分为显示区和非显示区，衬底基板上设置有薄膜晶体管，薄膜晶体管上设置有平坦层，平坦层上设置有有机发光层，阵列基板还包括设置在有机发光层上的上电极，其中至少部分位于非显示区的上电极的厚度大于位于显示区的上电极的厚度。

Description

一种阵列基板及制作方法、显示装置

技术领域

本发明涉及有机发光显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及制作方法、显示装置。

背景技术

现有技术作为以薄膜晶体管为控制元件，有机发光二极管(Organic LightEmitting Diode，OLED)为光发射介质的显示技术具有高清晰度、广视角、易实现弯曲柔性化显示等优势得到广泛的应用。

发明内容

本发明实施例提供了一种阵列基板及制作方法、显示装置，用以在不增加现有工艺难度的条件下，降低阵列基板显示区和非显示区之间的电压降，提高显示质量。

本发明实施例提供的一种阵列基板，包括衬底基板，所述衬底基板包括显示区和非显示区，所述衬底基板上设置有薄膜晶体管、有机发光层及设置于所述有机发光层之上的上电极，其中至少部分位于所述非显示区的所述上电极的厚度大于位于所述显示区的所述上电极的厚度。

由本发明实施例提供的阵列基板，由于阵列基板包括设置在有机发光层上的上电极，其中至少部分位于所述非显示区的所述上电极的厚度大于位于所述显示区的所述上电极的厚度，即本发明实施例采用分区设置上电极层的厚度，在保证显示区的透光率的情况下，有效地降低非显示区的上电极的电阻率，减小电学接触区接触不良情况的产生，从而能够提高显示的均匀度与产品的制作良率。

较佳地，所述薄膜晶体管包括：依次位于所述衬底基板上的半导体有源层、栅极绝缘层、栅极、绝缘层、源极和漏极；或，

所述薄膜晶体管包括：依次位于所述衬底基板上的栅极、栅极绝缘层、半导体有源层、源极和漏极。

这样，薄膜晶体管可以采用顶栅型结构，也可以采用底栅型结构，在实际生产中更加灵活、方便。

较佳地，所述衬底基板和所述薄膜晶体管之间设置有缓冲层。

这样，缓冲层的设置能够起到平坦衬底基板的作用，同时能够防止衬底基板中的杂质原子扩散到薄膜晶体管中。

较佳地，还包括设置在衬底基板上的平坦层和像素电极，所述平坦层位于所述薄膜晶体管和有机发光层之间，所述像素电极位于所述平坦层上，且通过在平坦层上的过孔与薄膜晶体管暴露出的源极或漏极连接，所述有机发光层位于所述像素电极上。

较佳地，还包括辅助电极，所述辅助电极位于衬底基板的非显示区，与所述像素电极位于同一层，所述上电极位于所述辅助电极上并与所述辅助电极电连接，位于所述辅助电极上的上电极的厚度大于位于所述像素电极上方的上电极的厚度。

这样，辅助电极的设置能够进一步降低上电极的电阻率。

较佳地，上电极为阳极，或所述上电极为阴极。

这样，既可以对上电极施加正的电压，也可以对上电极施加负的电压，在实际工艺过程中更加方便、简单。

较佳地，所述上电极的材料为氧化铟锡或氧化铟锌的单层膜，或为氧化铟锡和氧化铟锌的复合膜。

这样，上电极的材料选择更加方便、简单。

本发明实施例还提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述的阵列基板。

由于本发明实施例的显示装置包括上述的阵列基板，因此本发明实施例的显示装置的显示均匀度较好。

本发明实施例还提供了一种阵列基板的制作方法，包括薄膜晶体管的制作、有机发光层的制作及上电极的制作，在所述上电极的制作中，通过构图工艺使至少部分位于阵列基板非显示区的所述上电极的厚度大于位于阵列基板显示区的所述上电极的厚度。

由本发明实施例提供的阵列基板的制作方法，由于该制作方法制作得到的上电极至少部分位于阵列基板非显示区的厚度大于位于阵列基板显示区的厚度，因此本发明实施例制作得到的上电极在保证显示区的透光率的情况下，能够有效地降低非显示区的上电极的电阻率，减小电学接触区接触不良情况的产生，从而能够提高阵列基板显示的均匀度与产品的制作良率。

较佳地，所述构图工艺采用半色调掩膜板或灰色调掩膜板制作所述上电极，具体包括：

在有机发光层上形成透明导电薄膜；

在所述透明导电薄膜上形成光刻胶，通过半色调掩膜板或灰色调掩膜板进行曝光、显影，形成光刻胶完全覆盖区、光刻胶部分覆盖区和无光刻胶覆盖区，其中，所述光刻胶完全覆盖区对应阵列基板的非显示区，光刻胶部分覆盖区对应阵列基板的显示区；

通过刻蚀，去除无光刻胶覆盖区的所述透明导电薄膜，并去除光刻胶部分覆盖区的光刻胶，暴露出光刻胶部分覆盖区的透明导电薄膜；

通过刻蚀，去除暴露出的部分厚度的所述透明导电薄膜，形成位于阵列基板显示区的上电极；

去除剩余光刻胶，形成位于阵列基板非显示区的上电极，位于所述非显示区的上电极的厚度大于位于所述显示区的上电极的厚度。

这样，采用半色调掩膜板或灰色调掩膜板制作上电极，在实际制作过程中更加方便、简单。

附图说明

图1为一种阵列基板的截面结构示意图；

图2为另一种降低上电极电阻率的阵列基板的截面结构示意图；

图3为又一种降低上电极电阻率的阵列基板的截面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种阵列基板的截面结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种阵列基板的截面结构示意图；

图6为本发明实施例提供的设置有辅助电极的阵列基板的截面结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种阵列基板制作上电极的方法流程图；

图8为本发明实施例提供的一种阵列基板沉积透明导电薄膜后的截面结构示意图；

图9为本发明实施例提供的对图8沉积的透明导电薄膜进行光刻处理工艺时的截面结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，阵列基板的主要结构包括：衬底基板10，设置在衬底基板10上的缓冲层11，设置在缓冲层11上的半导体有源层12，设置在半导体有源层12上的栅极绝缘层13，设置在栅极绝缘层13上的栅极14，设置在栅极14上的绝缘层15，设置在绝缘层15上的源极16和漏极17，设置在源极16和漏极17上的平坦层18，设置在平坦层18上的像素电极19，设置在像素电极19上的有机发光限定层110，设置在有机发光限定层110上的有机发光层111，设置在有机发光层111上的上电极112。

现有技术为了提高有机发光层111的光利用率，上电极112通常采用透明导电材料，而透明导电材料一般比单一导电金属材料具有更高的电阻率；此外，为了提高射出显示屏的显示亮度，还需要增加透明导电材料的透光率，透光率的增加则通常采用减薄透明导电层的方式来实现。透明导电层厚度的减小进一步增大了其电阻率，在大尺寸的显示屏中，显示区和非显示区之间会发生较大的电压降，影响发光层的发射电流注入，造成显示质量劣化。

如图2所示，为了降低阵列基板的显示区和非显示区之间的电压降，在非显示区增加一层金属走线层20，金属走线层20与上电极112电连接，达到减小电阻，进而降低显示区和非显示区之间的电压降的目的。另外，如图3所示，采用导电油墨30与上电极112相连接的方式减小电阻，进而降低显示区和非显示区之间的电压降。

综上所述，阵列基板显示区和非显示区之间会发生较大的电压降，影响发光层的发光，造成显示质量劣化；目前，降低显示区和非显示区之间的电压时，需要新增加导电金属走线层和导电油墨，增加了制作工艺步骤，提高了制作工艺难度，同时，由于新增加的导电金属走线层会占据显示区域，降低了显示的开口率，不利于高质量显示屏的制作。

本发明实施例提供了一种阵列基板及制作方法、显示装置，用以在不增加现有工艺难度的条件下，降低阵列基板显示区和非显示区之间的电压降，提高显示质量。

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图详细介绍本发明具体实施例提供的阵列基板。

如图4所示，本发明具体实施例提供了一种阵列基板，包括衬底基板10，衬底基板10划分为显示区41和非显示区42，衬底基板10上设置有薄膜晶体管43，薄膜晶体管43上设置有有机发光限定层110，有机发光限定层110上设置有有机发光层111，该阵列基板还包括设置在有机发光层111上的上电极112，其中至少部分位于非显示区42的上电极112的厚度大于位于显示区41的上电极112的厚度。本发明具体实施例中的上电极可以作为有机发光二极管的阳极，也可以作为有机发光二极管的阴极，即在实际工艺过程中既可以对上电极施加正的电压，也可以对上电极施加负的电压。优选地，本发明具体实施例中上电极的材料为氧化铟锡或氧化铟锌的单层膜，或为氧化铟锡和氧化铟锌的复合膜。

优选地，本发明具体实施例在衬底基板和薄膜晶体管之间设置有缓冲层，缓冲层的设置能够起到平坦衬底基板的作用，同时能够防止衬底基板中的杂质原子扩散到薄膜晶体管中。

本发明具体实施例中的薄膜晶体管可以为顶栅结构的薄膜晶体管，也可以为底栅结构的薄膜晶体管，当然还可以为其它结构的薄膜晶体管，本发明具体实施例并不对薄膜晶体管的具体结构作限定。

优选地，本发明具体实施例中的薄膜晶体管包括：依次位于衬底基板上的半导体有源层、栅极绝缘层、栅极、绝缘层、源极和漏极；或，本发明具体实施例中的薄膜晶体管包括：依次位于衬底基板上的栅极、栅极绝缘层、半导体有源层、源极和漏极。

具体地，如图4所示，本发明具体实施例中的薄膜晶体管43包括位于衬底基板10上的半导体有源层12，位于半导体有源层12上的栅极绝缘层13，位于栅极绝缘层13上的栅极14，位于栅极14上的绝缘层15，位于绝缘层15上的源极16和漏极17。本发明具体实施例在与有机发光层111底面接触的层作为阴极的情况下，如果源极16材料的功函数较小，可以直接作为阴极层，有机发光层111与源极16直接连接，这时不需要制作像素电极，使得制作工艺更加简单。本发明具体实施例中的有机发光限定层110起限定有机发光层111位置的作用。

具体地，如图5所示，本发明具体实施例中的阵列基板还包括设置在平坦层18上的像素电极19，像素电极19通过在平坦层18上刻蚀出的过孔与薄膜晶体管暴露出的源极16连接，有机发光层111位于像素电极19上。通过施加在像素电极19和上电极112上的电信号诱发有机发光层111发光，本发明具体实施例中当上电极112作为有机发光二极管的阳极时，像素电极19作为有机发光二极管的阴极，当上电极112作为有机发光二极管的阴极时，像素电极19作为有机发光二极管的阳极，通过阵列基板上的薄膜晶体管等电路结构来控制像素电极19和上电极112之间的电压，从而控制有机发光层111的发光效果。本发明具体实施例中上电极的材料为氧化铟锡或氧化铟锌的单层膜，或为氧化铟锡和氧化铟锌的复合膜，本发明具体实施例中位于非显示区42的上电极112的厚度大于位于显示区41的上电极112的厚度。因此，本发明具体实施例通过将上电极112分区设置，在与有机发光层111接触的显示透光区的上电极112的膜层厚度较薄，以提高光的透过率；在非显示区的上电极112的膜层厚度较厚，以降低上电极的电阻率，在不增加现有工艺难度的条件下，提高显示质量与产品良率。

如图6所示，本发明具体实施例中的阵列基板还包括辅助电极60，辅助电极60与像素电极19位于同一层，辅助电极60位于衬底基板10的非显示区42，上电极112位于辅助电极60上与辅助电极60电连接，位于辅助电极60上的上电极112的厚度大于位于像素电极19上方的上电极112的厚度。辅助电极60的设置能够进一步降低非显示区的上电极112的电阻率，由于非显示区的上电极112的膜层厚度较厚，因此上电极112与辅助电极60电连接时，不容易出现因接触孔较深、上电极112较薄所造成的上电极断裂情况，从而降低电性能接触不良，提升产品良率。当然，本发明具体实施例中的辅助电极60也可以采用图2中与金属走线层20相同的设计方式，同样地，由于非显示区的上电极112的膜层厚度较厚，上电极112沉积在较厚的辅助电极上方时，不容易在辅助电极的边缘区出现断裂情况，从而降低电性能接触不良。

本发明具体实施例还提供了一种包括上述阵列基板的显示装置，所述显示装置可以为OLED显示器件等。

本发明具体实施例还提供了一种阵列基板的制作方法，包括薄膜晶体管的制作、平坦层的制作、有机发光层的制作，上电极的制作，其中至少部分位于阵列基板非显示区的所述上电极的厚度大于位于阵列基板显示区的所述上电极的厚度。

优选地，如图7所示，本发明具体实施例采用半色调掩膜板或灰色调掩膜板制作上电极，具体包括：

S701、在有机发光层上形成(例如采用沉积的方式)透明导电薄膜；

S702、在所述透明导电薄膜上形成(例如采用涂覆的方式)光刻胶，通过掩膜板(例如半色调掩膜板或灰色调掩膜板)进行曝光、显影，形成光刻胶完全覆盖区、光刻胶部分覆盖区和无光刻胶覆盖区，其中，所述光刻胶完全覆盖区对应阵列基板的非显示区，光刻胶部分覆盖区对应阵列基板的显示区；

S703、通过刻蚀，去除无光刻胶覆盖区的所述透明导电薄膜，并去除光刻胶部分覆盖区的光刻胶，暴露出光刻胶部分覆盖区的透明导电薄膜；

S704、通过刻蚀，去除暴露出的部分厚度的所述透明导电薄膜，形成位于阵列基板显示区的上电极；

S705、去除剩余光刻胶，形成位于阵列基板非显示区的上电极，位于所述非显示区的上电极的厚度大于位于所述显示区的上电极的厚度。

下面结合附图详细介绍本发明具体实施例提供的阵列基板的制作方法。

如图8所示，本发明具体实施例首先在衬底基板10上制作缓冲层11，衬底基板10可以是玻璃基板，也可以是柔性基板，缓冲层11的具体制作过程与现有技术相同，这里不再赘述。接着在缓冲层11上制作半导体有源层12，半导体有源层12可以是非晶硅膜，也可以是对非晶硅膜进行结晶制成的多晶硅膜，半导体有源层12的具体制作过程与现有技术相同，这里不再赘述。接着在半导体有源层12上制作栅极绝缘层13，栅极绝缘层13可以是二氧化硅膜(SiO2)、氮化硅膜(SiNx)、氮氧化硅膜(SiO2Nx)，栅极绝缘层13的具体制作过程与现有技术相同，这里不再赘述。接着在栅极绝缘层13上制作栅极14，栅极14为金属钼(Mo)、金属铝(Al)、金属镍(Ni)等金属的单层膜，或为多种金属组成的复合膜，栅极14的具体制作过程与现有技术相同，这里不再赘述。接着在栅极14上制作绝缘层15，绝缘层15可以是二氧化硅膜(SiO2)、氮化硅膜(SiNx)、氮氧化硅膜(SiO2Nx)，绝缘层15的具体制作过程与现有技术相同，这里不再赘述。接着在绝缘层15上制作源极16和漏极17，源极16和漏极17的具体制作过程与现有技术相同，这里不再赘述。接着在源极16和漏极17上制作平坦层18，平坦层18的具体制作过程与现有技术相同，这里不再赘述。接着在平坦层18上制作像素电极19，像素电极19的具体制作过程与现有技术相同，这里不再赘述。接着在像素电极19上制作有机发光限定层110，有机发光限定层110的具体制作过程与现有技术相同，这里不再赘述。接着在有机发光限定层110上制作有机发光层111，有机发光层111的具体制作过程与现有技术相同，这里不再赘述。接着在有机发光层111上沉积一层透明导电薄膜80，通过对透明导电薄膜80进行构图工艺后形成本发明具体实施例的上电极。

本发明具体实施例为了降低上电极的电阻率，需要制作膜层厚度较厚的上电极，为了提高上电极的透光率，需要制作膜层厚度较薄的上电极，本发明具体实施例为了在不影响透光率的条件下降低上电极的电阻率，将上电极分区设置，在与有机发光层接触的显示透光区，将上电极的膜层的厚度制作的较薄，以提高光的透过率；在非显示区，将上电极的膜层的厚度制作的较厚，以降低上电极的电阻率。

具体地，如图9所示，本发明具体实施例采用半色调掩膜板或采用灰色调掩膜板制作上电极，如本发明具体实施例采用半色调掩膜板91制作上电极，半色调掩膜板91包括半透光区911、遮光区912和全透光区(图中未示出)。具体实施时，在透明导电薄膜80上涂覆光刻胶90，通过半色调掩膜板91进行曝光、显影，形成光刻胶完全覆盖区、光刻胶部分覆盖区和无光刻胶覆盖区(图中未示出)，其中，光刻胶完全覆盖区对应阵列基板的非显示区42，光刻胶部分覆盖区对应阵列基板的显示区41，无光刻胶覆盖区对应阵列基板不需要保留上电极的区域。本发明具体实施例的光刻胶90以正性光刻胶为例，显示区41对应的光刻胶经过半色调掩膜板91的半透光区911进行光照射，非显示区42对应的光刻胶经过半色调掩膜板91的遮光区912进行光照射，当然，本发明具体实施例中的光刻胶90也可以为负性光刻胶，若为负性光刻胶时，非显示区42对应半色调掩膜板91的全透光区。

接着通过刻蚀，去除无光刻胶覆盖区的透明导电薄膜，并去除光刻胶部分覆盖区的光刻胶，暴露出光刻胶部分覆盖区的透明导电薄膜；接着再通过刻蚀，去除暴露出的部分厚度的透明导电薄膜，形成位于阵列基板显示区的上电极，由于显示区的透明导电薄膜被刻蚀掉一部分，故位于显示区的透明导电薄膜的厚度较薄；最后去除剩余光刻胶，形成位于阵列基板非显示区的上电极，由于非显示区的透明导电薄膜没有被刻蚀，故位于非显示区的透明导电薄膜的厚度较厚，即本发明具体实施例制作得到的上电极位于非显示区的厚度大于位于显示区的厚度，本发明具体实施例最后形成的上电极112如图5所示。

综上所述，本发明具体实施例提供的一种阵列基板及制作方法，将阵列基板中面向显示出光面的上电极进行分区设置，以形成不同厚度的上电极区域，在与有机发光层接触的显示透光区的上电极的膜层厚度较薄，以提高光的透过率，在非显示区的上电极的膜层厚度较厚，以降低其电阻率，同时还可以减小与辅助电极走线接触区的接触不良情况，在不增加现有工艺难度的条件下，提高显示质量与产品良率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种阵列基板，包括衬底基板，所述衬底基板包括显示区和非显示区，所述衬底基板上设置有薄膜晶体管、有机发光层及设置于所述有机发光层之上的上电极，其特征在于，其中至少部分位于所述非显示区的所述上电极的厚度大于位于所述显示区的所述上电极的厚度。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述薄膜晶体管包括：依次位于所述衬底基板上的半导体有源层、栅极绝缘层、栅极、绝缘层、源极和漏极；或，

所述薄膜晶体管包括：依次位于所述衬底基板上的栅极、栅极绝缘层、半导体有源层、源极和漏极。

3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述衬底基板和所述薄膜晶体管之间设置有缓冲层。

4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，还包括设置在衬底基板上的平坦层和像素电极，所述平坦层位于所述薄膜晶体管和有机发光层之间，所述像素电极位于所述平坦层上，且通过在平坦层上的过孔与薄膜晶体管暴露出的源极或漏极连接，所述有机发光层位于所述像素电极上。

5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，还包括辅助电极，所述辅助电极位于衬底基板的非显示区，与所述像素电极位于同一层，所述上电极位于所述辅助电极上并与所述辅助电极电连接，位于所述辅助电极上的上电极的厚度大于位于所述像素电极上方的上电极的厚度。

6.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述上电极为阳极，或所述上电极为阴极。

7.根据权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述上电极的材料为氧化铟锡或氧化铟锌的单层膜，或为氧化铟锡和氧化铟锌的复合膜。

8.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1-7任一权项所述的阵列基板。

9.一种阵列基板的制作方法，包括薄膜晶体管的制作、有机发光层的制作及上电极的制作，其特征在于，在所述上电极的制作中，通过构图工艺使至少部分位于阵列基板非显示区的所述上电极的厚度大于位于阵列基板显示区的所述上电极的厚度。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述构图工艺采用半色调掩膜板或灰色调掩膜板制作所述上电极，具体包括：

在有机发光层上形成透明导电薄膜；

在所述透明导电薄膜上形成光刻胶，通过半色调掩膜板或灰色调掩膜板进行曝光、显影，形成光刻胶完全覆盖区、光刻胶部分覆盖区和无光刻胶覆盖区，其中，所述光刻胶完全覆盖区对应阵列基板的非显示区，光刻胶部分覆盖区对应阵列基板的显示区；

通过刻蚀，去除无光刻胶覆盖区的所述透明导电薄膜，并去除光刻胶部分覆盖区的光刻胶，暴露出光刻胶部分覆盖区的透明导电薄膜；

通过刻蚀，去除暴露出的部分厚度的所述透明导电薄膜，形成位于阵列基板显示区的上电极；

去除剩余光刻胶，形成位于阵列基板非显示区的上电极，位于所述非显示区的上电极的厚度大于位于所述显示区的上电极的厚度。