CN102623399B - 有源矩阵有机发光显示器阵列基板制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有源矩阵有机发光显示器阵列基板制作方法，包括如下步骤：提供一基板；在基板上形成第一半导体图形和第二半导体图形；继续形成栅绝缘层和第一金属层，采用光刻形成栅极；接着沉积层间绝缘层，采用刻蚀的方法形成四个接触孔；继续形成第二金属层、源极、漏极和存储电容电极；接着继续形成钝化绝缘层和透明电极层；最后在整个表面形成保护膜层和蒸镀材料层，利用多灰阶掩膜板进行曝光形成台阶式保护膜层。本发明提供的有源矩阵有机发光显示器阵列基板制作方法，利用多灰阶掩膜板进行曝光形成台阶式保护膜层，从而有效减小保护膜层的台阶差，降低AMOLED点缺陷显示不良的发生几率，进而提高AMOLED的显示品质。

Description

有源矩阵有机发光显示器阵列基板制作方法

技术领域

本发明涉及一种阵列基板制作方法，尤其涉及一种有源矩阵有机发光显示器阵列基板制作方法。

背景技术

有机发光显示器(OLED)具有自发光、广视角、高对比度，薄型化，低功耗等优点，是目前平板显示技术中受到关注最多的技术之一，有望成为继现在的主流显示技术——薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)之后的下一代平板显示技术。通常OLED显示器为层叠式结构，采用如小分子材料、聚合物或其他发光材料的有机发光化合物，作为有机发光层，放置于阴极和阳极之间。根据驱动方式不同，OLED显示器可分为有源矩阵型(Active Matrix)和无源矩阵型。

有源矩阵有机发光显示器(以下简称AMOLED)通过像素区中的驱动薄膜晶体管(TFT)，以电流方式驱动有机发光层发光。目前，在有源矩阵有机发光显示器制作工艺中，通常在透明电极层形成之后，且蒸镀工艺开始之前，采用阵列掩模板制作一保护膜层，厚度达到几个微米，以避免蒸镀掩模板在蒸镀有机膜层时发生损伤，但是如果制作的保护膜的膜面台阶差较大，则容易造成后续蒸镀的电极材料在台阶处发生断裂，从而影响显示品质。因此，有必要提供一种可降低AMOLED阵列基板上保护膜层台阶差，提高产品良率的阵列基板制作方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有源矩阵有机发光显示器阵列基板制作方法，可有效减小保护膜层的台阶差，降低AMOLED点缺陷显示不良的发生几率，进而提高AMOLED的显示品质。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种有源矩阵有机发光显示器阵列基板制作方法，包括如下步骤：提供一基板；在基板上形成缓冲层和半导体层，采用光刻形成第一半导体图形和第二半导体图形；在上述基板上继续形成栅绝缘层和第一金属层，采用光刻形成栅极；接着在上述基板上沉积层间绝缘层，采用刻蚀的方法在层间绝缘层上形成第一接触孔、第二接触孔、第三接触孔和第四接触孔；在上述基板上继续形成第二金属层，采用光刻形成源极、漏极和存储电容电极，所述源极通过第一接触孔和第一半导体图形相连，所述漏极通过第二接触孔和第一半导体图形相连，所述存储电容电极通过第三接触孔和第二半导体图形相连；接着在上述基板上方继续形成钝化绝缘层覆盖源极和漏极；在钝化绝缘层上蚀刻形成连通第四接触孔的第五接触孔；接下来在基板上方形成透明电极膜层，采用光刻形成透明电极层，所述透明电极层通过贯通的第四接触孔、第五接触孔和第一金属层相连；最后，在基板的整个表面形成保护膜层和蒸镀材料层，利用多灰阶掩膜板进行曝光；第一半导体图形和第二半导体图所在位置为半曝光，透明电极层所在位置为全曝光，其余区域为不曝光；形成台阶式保护膜层。

上述的有源矩阵有机发光显示器阵列基板制作方法，其中，所述多灰阶掩膜板为狭缝式三灰阶掩膜板或者半透光式三灰阶掩膜板。

上述的有源矩阵有机发光显示器阵列基板制作方法，其中，所述半导体层为非晶硅层。

上述的有源矩阵有机发光显示器阵列基板制作方法，其中，所述台阶式保护膜层厚度为2微米，各台阶的高度差为0.5微米。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的有源矩阵有机发光显示器阵列基板制作方法，通过在基板的整个表面形成保护膜层和蒸镀材料层，利用多灰阶掩膜板进行曝光形成台阶式保护膜层，从而有效减小保护膜层的台阶差，降低AMOLED点缺陷显示不良的发生几率，进而提高AMOLED的显示品质。

附图说明

图1为一种有源矩阵有机发光显示器的像素结构示意图；

图2为图1中A-A′截面处各膜层制作工艺示意图；

图2A为形成多晶硅半导体层的示意图；

图2B为沉积栅绝缘层的示意图；

图2C为形成栅极及第一金属层的示意图；

图2D为沉积层间绝缘层的示意图；

图2E为形成接触孔图案的示意图；

图2F为形成源、漏极和第二金属层的示意图；

图2G为沉积钝化层的示意图；

图2H为形成接触孔图案的示意图；

图2I为形成透明电极层的示意图；

图3为一种有源矩阵有机发光显示器的阵列基板保护膜层制作示意图；

图4为本发明的有源矩阵有机发光显示器的阵列基板保护膜层制作示意图。

图中：

20基板           31栅绝缘层          32层间绝缘层

33钝化绝缘层     101扫描线           102数据线

103驱动电压线    104开关薄膜晶体管   105驱动薄膜晶体管

106储存电容电极  107像素显示区       201第一半导体图形

202第二半导体图形   211栅极          212第一金属层

221源极             222源极          223第二金属层

231透明电极层       310、410黄光光源 311掩膜板

312、412蒸镀材料层  313、413保护膜层 314、414透明电极膜层

321第一接触孔       322第二接触孔    323第三接触孔

324第四接触孔       331第五接触孔    411多灰阶掩膜板

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

在AMOLED的阵列基板制作过程中，通常使用光刻掩模工艺来形成特定形状的图层。这些特定形状的图层则构成了AMOLED各关键器件和电路结构。

图1为一种有源矩阵有机发光显示器的像素结构示意图。

请参见图1，有源矩阵有机发光显示器的像素结构包括：一扫描线101，一数据线102，一驱动电压线103，一开关薄膜晶体管104，一驱动薄膜晶体管105，一储存电容电极106和一像素显示区107。

图2为图1中A-A′截面处各膜层制作工艺示意图。

如图2A所示，首先在阵列基板20(如玻璃基板)上依次沉积一缓冲层(图未示)，接着继续沉积一半导体层，一般为非晶硅层。然后采用光刻的方法，形成半导体岛状图形201和202，再采用准分子激光退火(ELA)或固相晶化(SPC)等方法，形成多晶硅层。然后，采用化学气相沉积(CVD)方法，在多晶硅层上继续沉积栅绝缘层31，如图2B所示。在栅绝缘层31上溅射第一金属层，采用光刻掩膜方法形成栅极211和第一金属层212，如图2C所示。接着，如图2D所示，采用CVD方法形成绝缘层32。采用光刻掩膜的方法，在层间绝缘层32上形成接触孔图案，采用刻蚀的方法，在绝缘层上形成第一接触孔321，第二接触孔322，第三接触孔323和第四接触孔324，位置如图2E所示。然后，如图2F所示，在层间绝缘层32上沉积第二金属层223，并采用光刻掩膜方法，形成开关TFT的源极221和漏极222，以及储存电容电极。其中，漏极222又通过第四接触孔324与第一金属层212相连接，作为驱动TFT的栅极，同时也作为存储电容的电极；第二金属层223和第二半导体图形202通过第三接触孔323相连接，形成储存电容的电极(如图1中的储存电容电极106)。接着，如图2G所示，采用CVD的方法，继续沉积钝化绝缘层33，并如图2H所示，利用刻蚀技术，形成接触孔331。然后，形成一氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌等透明电极层，如图2I采用溅射的方法，并采用光刻掩膜的方法，形成透明电极层231。

在以上工艺完成之后，为了保护上述阵列背板上已形成的各膜层，避免这些膜层在蒸镀过程中发生损伤，在透明电极膜层314上形成蒸镀材料层312和保护膜层313，采用黄光光源310和普通掩模板311制作一保护膜层，如图3所示。

图4为本发明所提的有源矩阵有机发光显示器的阵列基板上保护膜层制作示意图。

采用普通掩模板311制作的保护膜，膜面台阶差较大，易造成后续蒸镀的电极材料在台阶处发生断裂，从而影响显示品质。在阵列基板上制作完成透明电极膜层414之后，采用多灰阶掩膜板411和黄光光源410制作保护膜层413，如图4所示。多灰阶光掩膜板，可分为Gray-tone mask和Half tone mask 2种。Gray-tone mask是制作出曝光机解析度以下的微缝，再藉由此微缝部位遮住一部份的光源，以达成半曝光的效果；Half tonemask利用「半透过」的膜，来进行半曝光。因为以上两种方式皆是在1次的曝光过程后即可呈现出「曝光部分」「半曝光部分」及「未曝光部分」的3种的曝光层次，故在显影后能够形成2种厚度的光刻胶。利用HTM或GTM掩模板具有多种透光率的特点，可在对应区域的形成不同厚度的保护膜413，从而降低了保护膜层413的台阶差。接着，采用蒸镀工艺制作后续膜层时，在保护膜层的台阶处，蒸镀材料膜层412与下层保护膜层413之间相对台阶差减小，降低了膜层断裂的发生几率。保护膜层413是一种类似光刻胶的感光材料，是由旋涂到玻璃基板上，然后曝光而形成；蒸镀材料层412是采用蒸镀沉积的方式，包括多种有机材料层。本发明所需灰阶越多越好，这样可以降低台阶差；根据目前的工艺条件，保护膜厚度为2微米左右，各台阶的高度差最好控制在0.5微米左右，这样共需5个台阶，考虑到现有的工艺条件，多灰阶掩膜板411优选为狭缝式三灰阶掩膜板或者半透光式三灰阶掩膜板，第一半导体图形201和第二半导体图202所在位置为半曝光，透明电极层231所在位置为全曝光，其余区域为不曝光；从而形成台阶式保护膜层。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (2)

1.一种有源矩阵有机发光显示器阵列基板制作方法，其特征在于，包括如下步骤： 

提供一基板（20）； 

在基板（20）上形成缓冲层和半导体层，采用光刻形成第一半导体图形（201）和第二半导体图形（202）； 

在上述基板（20）上继续形成栅绝缘层(31)和第一金属层（212），采用光刻形成栅极(211)； 

接着在上述基板（20）上沉积层间绝缘层(32)，采用刻蚀的方法在层间绝缘层(32)上形成第一接触孔（321）、第二接触孔（322）、第三接触孔（323）和第四接触孔（324）； 

在上述基板（20）上继续形成第二金属层（223），采用光刻形成源极（221)、漏极（222）和存储电容电极，所述源极（221)通过第一接触孔（321）和第一半导体图形（201）相连，所述漏极（222）通过第二接触孔（322）和第一半导体图形（201）相连，所述存储电容电极通过第三接触孔（323）和第二半导体图形（202）相连； 

接着在上述基板（20）上方继续形成钝化绝缘层（33）覆盖源极（221)和漏极（222）；在钝化绝缘层（33）上蚀刻形成连通第四接触孔（324）的第五接触孔（331）； 

接下来在基板（20）上方形成透明电极膜层（414），采用光刻形成透明电极层（231)，所述透明电极层（231)通过贯通的第四接触孔（324）、第五接触孔（331）和第一金属层（212）相连； 

最后，在基板（20）的整个表面形成保护膜层（413）和蒸镀材料层（412），所述保护膜层（413）位于透明电极层（231）和蒸镀材料层（412）之间，利用多灰阶掩膜板（411）进行曝光，所述多灰阶掩膜板（411）为狭缝式三灰阶掩膜板或者半透光式三灰阶掩膜板；第一半导体图形（201）和第二半导体图形（202）所在位置为半曝光，透明电极层（231)所在位置为全曝光，其余区域为不曝光；形成台阶式保护膜层，所述台阶式保护膜层厚度为2微米，各台阶的高度差为0.5微米。 

2.如权利要求1所述的有源矩阵有机发光显示器阵列基板制作方法，其特征 在于，所述半导体层为非晶硅层。