JP7015321B2 - Toc型oledディスプレイの製造方法及びtoc型oledディスプレイ - Google Patents

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Description

本発明はOLED表示装置製造プロセスの分野に関し、特にTOC型OLEDディスプレイの製造方法及びTOC型OLEDディスプレイに関する。
表示技術分野では、液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display、LCD)と有機発光ダイオードディスプレイ(Organic Light Emitting Diode、OLED)等の平板型表示装置は徐々に陰極線管ディスプレイ(Cathode Ray Tube)を代替ている。
OLEDディスプレイは自己発光、低駆動電圧、高発光効率、短い応答時間、高解像度、高コントラスト、略180°の視野角、広い使用温度範囲や、柔軟性のある表示及び大画面フルカラー表示を実現できること等、多くの利点を有し、業界では最も有望な表示装置として認められている。
表示技術の発展に伴って、薄膜トランジスタ(Thin-Film Transistor、TFT)駆動回路をカラーフィルター層(Color Filter、CF)の上に設置したTOC(Transistor On Color Filter)型OLEDディスプレイが登場した。TOC型OLEDディスプレイは偏光片(Polarizer)を省くことができ、OLED表示装置のさらなる軽量化及び薄型化を実現でき、製造コストがさらに低くなる。
TOC型OLEDディスプレイの製造フローは、まず、ベース基板の上にCFを製造するステップと、次に、カラーフィルター層の上にTFTを製造するステップと、を含む。
先にCFが製造されるため、後続のTFTの製造は230℃未満の温度制約条件下で行わざるを得ない。
一方、従来のTOC型OLEDディスプレイは通常、インジウム(In)、ガリウム(Ga)等の高価なレアメタルを含有する材料を用いてTFTのチャネル層を製造するが、TFTの電気的性能を向上させることができるものの、生産コストをさらに削減することが期待される。
本発明の目的は、230℃未満の温度制約条件下でTFTを製造でき、チャネル層の材料コスト及びTFTの装置コストを効果的に削減させ、経済的で環境にやさしいTOC型OLEDディスプレイの製造方法を提供することである。
本発明の別の目的は、内部のTFTの電気的性能が比較的良く、生産コストが比較的低いTOC型OLEDディスプレイを提供することである。
上記目的を実現するために、本発明はまずTOC型OLEDディスプレイの製造方法を提供し、以下のステップを含む。
ステップS1、ベース基板を提供し、ベース基板に洗浄及びプリベークを行う。
ステップS2、黒色遮光薄膜を堆積し、黒色遮光薄膜をパターニング処理し、黒色マトリクスを形成する。
ステップS3、前記黒色マトリクス内に順に異なる色の色抵抗を堆積し、カラーフィルター層を形成する。
ステップS4、前記カラーフィルター層の上に平坦層を堆積して形成する。
ステップS5、前記平坦層の上に第1金属層を堆積し、第1金属層をパターニング処理し、ゲートを形成する。
ステップS6、前記ゲートと平坦層の上にゲート絶縁層を堆積して被覆する。
ステップS7、リチウムドープ酸化亜鉛溶液を配置し、配置したリチウムドープ酸化亜鉛溶液をゲート絶縁層の上にスピンコーティングしてリチウムドープ酸化亜鉛コーティング層を形成し、次にリチウムドープ酸化亜鉛コーティング層をアニール処理し、さらにリチウムドープ酸化亜鉛コーティング層をパターニング処理し、チャネル層を形成する。
ステップS8、エッチングバリア層を堆積し、且つエッチングバリア層をパターニング処理し、それぞれチャネル層の両側を露出させる第1ビア及び第2ビアを形成する。
ステップS9、前記エッチングバリア層の上に第2金属層を堆積し、且つ第2金属層をパターニング処理し、ソース及びドレインを形成し、前記ソース、ドレインはそれぞれ第1ビア、第2ビアを経由してチャネル層の両側に接触する。
ステップS10、前記エッチングバリア層、ソース、及びドレインの上に順に保護層、陽極、画素定義層、OLED発光層、及び陰極を製造する。
前記ステップS1では、前記ベース基板はガラス基板である。
前記ステップS3では、前記異なる色の色抵抗は赤色抵抗、緑色抵抗、及び青色抵抗を含む。
前記平坦層、ゲート絶縁層、エッチングバリア層、及び保護層の材料はいずれも酸化ケイ素、窒化ケイ素、又は両方の組み合わせである。
前記第1金属層と第2金属層の材料はいずれもモリブデン、チタン、アルミニウム、銅のうちの1種又は複数種のスタック組み合わせである。
前記ステップS7では、水酸化リチウムと水酸化亜鉛を原料としてリチウムドープ酸化亜鉛溶液を配置する。
前記陽極の材料は酸化インジウム錫である。
本発明はTOC型OLEDディスプレイをさらに提供し、上記TOC型OLEDディスプレイの製造方法によって製造され、その内部のチャネル層の材料はリチウムドープ酸化亜鉛である。
本発明はTOC型OLEDディスプレイの製造方法をさらに提供し、以下のステップを含む。
ステップS1、ベース基板を提供し、ベース基板に洗浄及びプリベークを行う。
ステップS2、黒色遮光薄膜を堆積し、黒色遮光薄膜をパターニング処理し、黒色マトリクスを形成する。
ステップS3、前記黒色マトリクス内に順に異なる色の色抵抗を堆積し、カラーフィルター層を形成する。
ステップS4、前記カラーフィルター層の上に平坦層を堆積して形成する。
ステップS5、前記平坦層の上に第1金属層を堆積し、第1金属層をパターニング処理し、ゲートを形成する。
ステップS6、前記ゲートと平坦層の上にゲート絶縁層を堆積して被覆する。
ステップS7、リチウムドープ酸化亜鉛溶液を配置し、配置したリチウムドープ酸化亜鉛溶液をゲート絶縁層の上にスピンコーティングしてリチウムドープ酸化亜鉛コーティング層を形成し、次にリチウムドープ酸化亜鉛コーティング層をアニール処理し、さらにリチウムドープ酸化亜鉛コーティング層をパターニング処理し、チャネル層を形成する。
ステップS8、エッチングバリア層を堆積し、且つエッチングバリア層をパターニング処理し、それぞれチャネル層の両側を露出させる第1ビア及び第2ビアを形成する。
ステップS9、前記エッチングバリア層の上に第2金属層を堆積し、且つ第2金属層をパターニング処理し、ソース及びドレインを形成し、前記ソース、ドレインはそれぞれ第1ビア、第2ビアを経由してチャネル層の両側に接触する。
ステップS10、前記エッチングバリア層、ソース、及びドレインの上に順に保護層、陽極、画素定義層、OLED発光層、及び陰極を製造する。
前記ステップS1では、前記ベース基板はガラス基板であり、
前記平坦層、ゲート絶縁層、エッチングバリア層、及び保護層の材料はいずれも酸化ケイ素、窒化ケイ素、又は両方の組み合わせであり、
前記第1金属層と第2金属層の材料はいずれもモリブデン、チタン、アルミニウム、銅のうちの1種又は複数種のスタック組み合わせであり、
前記ステップS7では、水酸化リチウムと水酸化亜鉛を原料としてリチウムドープ酸化亜鉛溶液を配置する。
本発明の有益な効果は、以下のとおりである。本発明により提供されるTOC型OLEDディスプレイの製造方法は、カラーフィルター層を製造した後、リチウムドープ酸化亜鉛溶液をスピンコーティングしてリチウムドープ酸化亜鉛コーティング層を形成し、さらにリチウムドープ酸化亜鉛コーティング層をアニール処理する方式によってTFTのチャネル層を製造し、製造プロセス温度を200℃まで低くすることができ、TOC型OLEDディスプレイ製造の温度制約条件を満たし、且つ操作がシンプルであり、高価な真空装置を使用する必要がなく、インジウム、ガリウム等の高価レアメタルのかわりにリチウムをチャネル層にドープすることで、TFTの電気的性能を向上させ、且つ材料コストが低く、さらに経済的で環境にやさしい。本発明により提供されるTOC型OLEDディスプレイは、その内部のチャネル層の材料がリチウムドープ酸化亜鉛であり、それによりTFTの電気的性能が比較的良く、生産コストが比較的低い。
本発明の特徴及び技術内容をさらに理解するために、以下の本発明に関する詳細説明及び図面を参照できるが、図面は参考及び説明用のものに過ぎず、本発明を制限するためのものではない。
図1は、本発明のTOC型OLEDディスプレイの製造方法のフローチャートである。 図2は、本発明のTOC型OLEDディスプレイの断面構造模式図である。
本発明が採用する技術手段及びその効果をさらに説明するために、以下、本発明の好適な実施例及びその図面と組み合わせて詳細に説明する。
図1を図2と組み合わせて参照すると、本発明はまずTOC型OLEDディスプレイの製造方法を提供し、ステップS1~S10を含む。
ステップS1、ベース基板1を提供し、ベース基板1に洗浄及びプリベークを行う。
具体的には、前記ベース基板1は好適にはガラス基板である。
ステップS2、黒色遮光薄膜を堆積し、フォトマスクを用いて黒色遮光薄膜をパターニング処理し、黒色マトリクス2を形成する。
ステップS3、前記黒色マトリクス2内に異なる色の色抵抗を順に堆積し、カラーフィルター層3を形成する。
具体的には、前記異なる色の色抵抗は少なくとも赤色抵抗R、緑色抵抗G、及び青色抵抗Bを含む。
ステップS4、前記カラーフィルター層3の上に平坦層4を堆積して形成する。
具体的には、前記平坦層4の材料は酸化ケイ素(SiOx)、窒化ケイ素(SiNx)、又は両方の組み合わせである。
ステップS5、前記平坦層4の上に第1金属層を堆積し、フォトマスクを用いて第1金属層をパターニング処理し、ゲート5を形成する。
具体的には、前記第1金属層の材料はモリブデン(Mo)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)のうちの1種又は複数種のスタック組み合わせである。
ステップS6、前記ゲート5と平坦層4の上にゲート絶縁層6を堆積して被覆する。
具体的には、前記ゲート絶縁層6の材料はSiOx、SiNx、又は両方の組み合わせである。
ステップS7、リチウム(Li)ドープ酸化亜鉛(ZnO)溶液を配置し、配置したリチウムドープ酸化亜鉛(Li- ZnO)溶液をゲート絶縁層6の上にスピンコーティングしてリチウムドープ酸化亜鉛コーティング層を形成し、次にリチウムドープ酸化亜鉛コーティング層をアニール処理し、さらにフォトマスクを用いてリチウムドープ酸化亜鉛コーティング層をパターニング処理し、チャネル層7を形成する。
具体的には、該ステップS7では、水酸化リチウム(LiOH)と水酸化亜鉛(Zn(OH))を原料としてリチウムドープ酸化亜鉛溶液を配置する。
ステップS8、エッチングバリア層8を堆積し、且つフォトマスクを用いてエッチングバリア層8をパターニング処理し、それぞれチャネル層7の両側を露出させる第1ビア81及び第2ビア82を形成する。
具体的には、前記エッチングバリア層8の材料はSiOx、SiNx、又は両方の組み合わせである。
ステップS9、前記エッチングバリア層8の上に第2金属層を堆積し、且つフォトマスクを用いて第2金属層をパターニング処理し、ソース91及びドレイン92を形成する。
具体的には、前記第2金属層の材料もMo、Ti、Al、Cuのうちの1種又は複数種のスタック組み合わせである。
前記ソース91、ドレイン92はそれぞれ第1ビア81、第2ビア82を経由してチャネル層7の両側に接触する。
前記ゲート5、ゲート絶縁層6、チャネル層7、ソース91、及びドレイン92からTFTが構成される。
ステップS10、前記エッチングバリア層8、ソース91、及びドレイン92の上に保護層10、陽極11、画素定義層12、OLED発光層13、及び陰極14を順に製造する。
具体的には、前記保護層10の材料もSiOx、SiNx、又は両方の組み合わせであり、前記陽極11の材料は酸化インジウム錫(Indium Tin Oxide、ITO)であり、前記画素定義層12の材料は有機フォトレジストであり、前記保護層10はパターニング処理によって、ドレイン92の表面の一部を露出させる第3ビア101を有し、前記画素定義層12はパターニング処理によって、陽極11の表面の一部を露出させる第4ビア121を有し、前記陽極11は第3ビア101を経由してドレイン92に接触し、前記OLED発光層13と陰極14は順に第4ビア121内に位置する。
上記TOC型OLEDディスプレイの製造方法は、カラーフィルター層3を製造した後、リチウムドープ酸化亜鉛溶液をスピンコーティングしてリチウムドープ酸化亜鉛コーティング層を形成し、さらにリチウムドープ酸化亜鉛コーティング層をアニール処理する方式によってTFTのチャネル層7を製造し、製造プロセス温度を200℃まで低くすることができ、TOC型OLEDディスプレイ製造の温度制約条件を満たし、且つ操作がシンプルであり、高価な真空装置を使用する必要がなく、インジウム、ガリウム等の高価なレアメタルのかわりにリチウムをチャネル層7にドープすることで、TFTの電気的性能を向上させることができるだけでなく、且つ材料コストが低く、さらに経済的で環境にやさしい。
同一の発明思想に基づき、本発明は上記TOC型OLEDディスプレイの製造方法によって製造されたTOC型OLEDディスプレイであって、図2に示すように、ベース基板1と、前記ベース基板1の上に設置される黒色マトリクス2と、前記黒色マトリクス2内に充填されるカラーフィルター層3と、前記カラーフィルター層3に被覆される平坦層4と、前記平坦層4の上に設置されるゲート5と、前記ゲート5及び平坦層4に被覆されるゲート絶縁層6と、前記ゲート5の上方においてゲート絶縁層6の上に設置されるチャネル層7と、前記チャネル層7及びゲート絶縁層6に被覆されるエッチングバリア層8と、前記エッチングバリア層8の上に設置されるソース91及びドレイン92と、前記ソース91、ドレイン92、及びエッチングバリア層8に被覆される保護層10と、前記保護層10の上に設置される陽極11と、前記陽極11の上に設置される画素定義層12と、前記画素定義層12内において陽極11の上に順に積層されるOLED発光層13及び陰極14と、を含むTOC型OLEDディスプレイをさらに提供する。
前記エッチングバリア層8はそれぞれチャネル層7の両側を露出させる第1ビア81、及び第2ビア82を有し、前記保護層10はドレイン92の表面の一部を露出させる第3ビア101を有し、前記画素定義層12は陽極11の表面の一部を露出させる第4ビア121を有し、前記ソース91、ドレイン92はそれぞれ第1ビア81、第2ビア82を経由してチャネル層7の両側に接触し、前記陽極11は第3ビア101を経由してドレイン92に接触し、前記OLED発光層13と陰極14は順に第4ビア121内に位置し、前記チャネル層7の材料はリチウムドープ酸化亜鉛であり、それによりTFTの電気的性能を向上させ、生産コストを削減させることができる。
上記のように、本発明のTOC型OLEDディスプレイの製造方法は、カラーフィルター層を製造した後、リチウムドープ酸化亜鉛溶液をスピンコーティングしてリチウムドープ酸化亜鉛コーティング層を形成し、さらにリチウムドープ酸化亜鉛コーティング層をアニール処理する方式によってTFTのチャネル層を製造し、製造プロセス温度を200℃まで低くすることができ、TOC型OLEDディスプレイ製造の温度制約条件を満たし、且つ操作がシンプルであり、高価な真空装置を使用する必要がなく、インジウム、ガリウム等の高価レアメタルのかわりにリチウムをチャネル層にドープすることで、TFTの電気的性能を向上させ、且つ材料コストが低く、さらに経済的で環境にやさしい。本発明のTOC型OLEDディスプレイは、その内部のチャネル層の材料がリチウムドープ酸化亜鉛であり、それによりTFTの電気的性能が比較的良く、生産コストが比較的低い。
上記について、当業者であれば、本発明の技術的手段及び技術的思想に基づきほかの各種の相応な変更や変形を行うことができ、これらの変更や変形はすべて本発明の、添付する特許請求の範囲の保護範囲に属する。
1 ベース基板
2 黒色マトリクス
3 カラーフィルター層
4 平坦層
5 ゲート
6 ゲート絶縁層
7 チャネル層
8 エッチングバリア層
10 保護層
11 陽極
12 画素定義層
13 OLED発光層
14 陰極
81 第1ビア
82 第2ビア
91 ソース
92 ドレイン
101 第3ビア
121 第4ビア

Claims (10)

  1. TOC型OLEDディスプレイの製造方法であって、
    ベース基板を提供し、ベース基板に洗浄及びプリベークを行うステップS1と、
    黒色遮光薄膜を堆積し、黒色遮光薄膜をパターニング処理し、黒色マトリクスを形成するステップS2と、
    前記黒色マトリクス内に順に異なる色の色抵抗を堆積し、カラーフィルター層を形成するステップS3と、
    前記カラーフィルター層の上に平坦層を堆積して形成するステップS4と、
    前記平坦層の上に第1金属層を堆積し、第1金属層をパターニング処理し、ゲートを形成するステップS5と、
    前記ゲートと平坦層の上にゲート絶縁層を堆積して被覆するステップS6と、
    リチウムドープ酸化亜鉛溶液を配置し、配置したリチウムドープ酸化亜鉛溶液をゲート絶縁層の上にスピンコーティングしてリチウムドープ酸化亜鉛コーティング層を形成し、
    次にリチウムドープ酸化亜鉛コーティング層をアニール処理し、さらにリチウムドープ酸化亜鉛コーティング層をパターニング処理し、チャネル層を形成するステップS7と、
    エッチングバリア層を堆積し、且つエッチングバリア層をパターニング処理し、それぞれチャネル層の両側を露出させる第1ビア及び第2ビアを形成するステップS8と、
    前記エッチングバリア層の上に第2金属層を堆積し、且つ第2金属層をパターニング処理し、ソース及びドレインを形成し、前記ソース、ドレインはそれぞれ第1ビア、第2ビアを経由してチャネル層の両側に接触するステップS9と、
    前記エッチングバリア層、ソース、及びドレインの上に順に保護層、陽極、画素定義層、OLED発光層、及び陰極を製造するステップS10と、を含み、
    前記ステップS1~前記ステップS10における温度条件が230℃未満である、TOC型OLEDディスプレイの製造方法。
  2. 前記ステップS1では、前記ベース基板はガラス基板である請求項1に記載のTOC型OLEDディスプレイの製造方法。
  3. 前記ステップS3では、前記異なる色の色抵抗は赤色抵抗、緑色抵抗、及び青色抵抗を含む請求項1に記載のTOC型OLEDディスプレイの製造方法。
  4. 前記平坦層、ゲート絶縁層、エッチングバリア層、及び保護層の材料はいずれも酸化ケイ素、窒化ケイ素、又は両方の組み合わせである請求項1に記載のTOC型OLEDディスプレイの製造方法。
  5. 前記第1金属層と第2金属層の材料はいずれもモリブデン、チタン、アルミニウム、銅のうちの1種又は複数種のスタック組み合わせである請求項1に記載のTOC型OLEDディスプレイの製造方法。
  6. 前記ステップS7では、水酸化リチウムと水酸化亜鉛を原料としてリチウムドープ酸化亜鉛溶液を配置する請求項1に記載のTOC型OLEDディスプレイの製造方法。
  7. 前記陽極の材料は酸化インジウム錫である請求項1に記載のTOC型OLEDディスプレイの製造方法。
  8. TOC型OLEDディスプレイの製造方法であって、
    ベース基板を提供し、ベース基板に洗浄及びプリベークを行うステップS1と、
    黒色遮光薄膜を堆積し、黒色遮光薄膜をパターニング処理し、黒色マトリクスを形成するステップS2と、
    前記黒色マトリクス内に順に異なる色の色抵抗を堆積し、カラーフィルター層を形成するステップS3と、
    前記カラーフィルター層の上に平坦層を堆積して形成するステップS4と、
    前記平坦層の上に第1金属層を堆積し、第1金属層をパターニング処理し、ゲートを形成するステップS5と、
    前記ゲートと平坦層の上にゲート絶縁層を堆積して被覆するステップS6と、
    リチウムドープ酸化亜鉛溶液を配置し、配置したリチウムドープ酸化亜鉛溶液をゲート絶縁層の上にスピンコーティングしてリチウムドープ酸化亜鉛コーティング層を形成し、次にリチウムドープ酸化亜鉛コーティング層をアニール処理し、さらにリチウムドープ酸化亜鉛コーティング層をパターニング処理し、チャネル層を形成するステップS7と、
    エッチングバリア層を堆積し、且つエッチングバリア層をパターニング処理し、それぞれチャネル層の両側を露出させる第1ビア及び第2ビアを形成するステップS8と、
    前記エッチングバリア層の上に第2金属層を堆積し、且つ第2金属層をパターニング処理し、ソース及びドレインを形成し、前記ソース、ドレインはそれぞれ第1ビア、第2ビアを経由してチャネル層の両側に接触するステップS9と、
    前記エッチングバリア層、ソース、及びドレインの上に順に保護層、陽極、画素定義層、OLED発光層、及び陰極を製造するステップS10と、を含み、
    前記ステップS1~前記ステップS10における温度条件が230℃未満であり、
    前記ステップS1では、前記ベース基板はガラス基板であり、
    前記平坦層、ゲート絶縁層、エッチングバリア層、及び保護層の材料はいずれも酸化ケイ素、窒化ケイ素、又は両方の組み合わせであり、
    前記第1金属層と第2金属層の材料はいずれもモリブデン、チタン、アルミニウム、銅のうちの1種又は複数種のスタック組み合わせであり、
    前記ステップS7では、水酸化リチウムと水酸化亜鉛を原料としてリチウムドープ酸化亜鉛溶液を配置するTOC型OLEDディスプレイの製造方法。
  9. 前記ステップS3では、前記異なる色の色抵抗は赤色抵抗、緑色抵抗、及び青色抵抗を含む請求項に記載のTOC型OLEDディスプレイの製造方法。
  10. 前記陽極の材料は酸化インジウム錫である請求項に記載のTOC型OLEDディスプレイの製造方法。
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