CN102655154A - 一种otft阵列基板、显示装置及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种OTFT阵列基板、显示装置及其制作方法，涉及显示技术领域，用以提高沟道的质量。所述OTFT阵列基板，包括：透明基板，在所述透明基板上形成的栅线和数据线，以及所述栅线和数据线交叉限定的像素单元；所述像素单元包括：有机薄膜晶体管OTFT和像素电极；在所述OTFT的有源层的沟道区域上设置有第一钝化层单元。本发明的方案适用于显示面板及显示装置的生产制造。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种OTFT阵列基板、显示装置及其制作方法。
背景技术
有机薄膜晶体管(OTFT)是采用有机半导体为有源层的逻辑单元器件，与无机晶体管相比，OTFT具有下述主要优点：(1)有机薄膜的成膜技术更多，如Langmuir-Blodgett(LB)技术、分子自组装技术、真空蒸镀、喷墨打印等技术，从而使制作工艺简单、多样、成本低；(2)有机物易于获得；(3)OTFT的制作工艺更为简单，并不要求严格的控制气氛条件和苛刻的纯度要求，因而能有效地降低器件的成本，具有适合大面积加工、适用于柔性基板、工艺成本低。由于上述优点，OTFT在平板显示领域显现出应用前景。
但是，根据目前的OTFT制作工艺，在有源层上制作导电薄膜，并利用光刻工艺将导电薄膜图案化的过程(即在有源层上制作第一接触层单元、第二接触层单元以及源漏电极的过程)中，会对有源层中作为沟道的部分造成一定程度的损坏；而沟道的质量直接影响到OTFT的质量，进而影响到显示面板的质量。
发明内容
本发明的实施例提供一种OTFT阵列基板、显示装置及其制作方法，用以提高沟道的质量。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种OTFT阵列基板，包括：透明基板，在所述透明基板上形成的栅线和数据线，以及所述栅线和数据线交叉限定的像素单元；所述像素单元包括：有机薄膜晶体管OTFT和像素电极；在所述OTFT的有源层的沟道区域上设置有第一钝化层单元。
一种显示装置，包括上述OTFT阵列基板。
一种OTFT阵列基板的制作方法，包括：在透明基板上依次沉积栅金属薄膜、栅绝缘层薄膜、有机半导体薄膜，通过第一次构图工艺 形成栅线图形以及形状一致的OTFT的栅极、栅绝缘层和有源层图形；在完成上述第一次构图工艺的透明基板上制备钝化层薄膜，通过第二次构图工艺形成第一钝化层单元和第二钝化层单元图形；在完成上述第二次构图工艺的透明基板上依次沉积透明导电薄膜、源漏金属薄膜，通过第三次构图工艺将源漏金属薄膜形成OTFT的源漏极以及数据线的图形，并将透明导电薄膜形成OTFT的源极下方的第一接触层单元、OTFT的漏极下方的第二接触层单元、数据线下方的第三接触层单元和与所述第二接触层单元直接连接的像素电极的图形。
本发明实施例提供了一种OTFT阵列基板、显示装置及其制作方法，通过在OTFT的有源层的沟道区域上设置有第一钝化层单元，第一钝化层单元在制作导电薄膜并将导电薄膜图案化的过程中对有源层的沟道区域起到了保护作用，不会对沟道区域造成损坏，而且，第一钝化层单元能够精确控制沟道区域的大小，从而提高沟道的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种OTFT阵列基板结构示意图；
图2为本发明实施例提供的图1所示的OTFT阵列基板制作过程示意图之一；
图3为本发明实施例提供的图1所示的OTFT阵列基板制作过程示意图之二；
图4为本发明实施例提供的图1所示的OTFT阵列基板制作过程示意图之三；
图5为本发明实施例提供的图1所示的OTFT阵列基板制作示过程示意图之四；
图6为本发明实施例提供的图1所示的OTFT阵列基板制作过程示意图之五；
图7为本发明实施例提供的图1所示的OTFT阵列基板制作过程示意图之六；
图8为本发明实施例提供的图1所示的OTFT阵列基板制作过程示意图之七；
图9为本发明实施例提供的图1所示的OTFT阵列基板制作过程示意图之八；
图10为本发明实施例提供的图1所示的OTFT阵列基板制作过程示意图之九；
图11为本发明实施例提供的图1所示的OTFT阵列基板制作过程示意图之十；
图12为本发明实施例提供的图1所示的OTFT阵列基板制作过程示意图之十一；
图13为本发明实施例提供的图1所示的OTFT阵列基板制作过程示意图之十二；
附图标示：
1-透明基板，2-栅极，3-栅绝缘层，4-有源层，51-第一钝化层单元，52-第二钝化层单元，61-第一接触层单元，62-像素电极，63-第二接触层单元，7-漏极，8-光刻胶，9-源极。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种OTFT阵列基板，如图1所示，所述OTFT阵列基板包括：透明基板1，在透明基板1上形成的栅线和数据线，以及栅线和数据线交叉限定的像素单元；像素单元包括：有机薄膜晶体管OTFT和像素电极62；在OTFT的有源层4的沟道区域上设置有第一钝化层单元51。
上述OTFT阵列基板，在OTFT的有源层4的沟道区域上面设置了第一钝化层单元51，这样可以在导电薄膜图案化的过程中保护有源层4的沟道部分不受损坏，同时，沟道区域的大小可由第一钝化层的大小来决定，提高了沟道区域的精度；从而能够提高沟道的质量。
进一步的，如图1所示，在上述OTFT阵列基板中，OTFT的栅极2，栅绝缘层3，有源层4的形状一致；且OTFT阵列基板还包括：第二钝化层单元52；第二钝化层单元52至少覆盖了形状一致的OTFT的栅极2、栅绝缘层3、有源层4的边缘。
其中，栅极2，栅绝缘层3，有源层4是在一次构图工艺中实现图案化，形状一致；其中一次构图工艺是指使用一块掩模板完成构图的工艺。由于第二钝化层单元52至少覆盖了OTFT的栅极2、栅绝缘层3、有源层4的边缘，避免了栅极2与第一接触层单元61之间电连接。优选的，第二钝化层单元52覆盖了公共电极线，使得像素电极与公共电极之间没有电连接。并且第一钝化层单元51覆盖有源层4的沟道区域，这样就使得第一接触层单元61和第二接触层单元63的形状为U字形。优选的，第一钝化层单元51和第二钝化层单元52为同一层薄膜所形成的不同图案。
对于第一钝化层单元51和第二钝化层单元52的材料可以采用现有技术中常用的材料，例如氮化硅。在本发明实施例中，优选的，所述第一钝化层单元51和/或第二钝化层单元52的材料为有机光敏材料；在一次构图工艺中，所述第一钝化层单元51和第二钝化层单元52图案化时，只需曝光显影即可。
进一步的，在所述OTFT阵列基板中，在OTFT的有源层的非沟道区域OTFT的源极9通过其下方的第一接触层单元61与有源层4相连，OTFT的漏极7通过其下方的第二接触层单元63与有源层4相连，并且在数据线的下方形成有第三接触层单元。优选的，第一接触层单元61、第二接触层单元63、第三接触层单元与像素电极62为同一层薄膜所形成的不同图案，且像素电极62与第二接触层单元63直接相连，如图1所示。
其中，所述下方为图1中X轴的方向。第一接触层单元61、第二接触层单元63、第三接触层单元与像素电极62为同一层薄膜所形成的不同图案，这样在只需要一次构图工艺即可将像素电极62与漏 极7相连，减少了构图工艺的次数。由于与OTFT漏极7直接覆盖在第二接触层单元63上，故而像素电极62通过第二接触层单元63连接OTFT漏极7。
进一步的，OTFT的源极9下方的第一接触层单元61的图案比源极9的图案大或两者图案一致。OTFT的漏极7下方的第二接触层单元63的图案比漏极7的图案大或两者图案一致。OTFT的数据线下方的第三接触层单元的图案比数据线的图案大或两者图案一致。
需要说明的是，在形成源漏电极时，也形成数据线。由于在本发明实施例中并未对数据线的形状进行改动，并且第三接触层单元的形状与数据线的形状一致，或者比数据线的形状略大，本领域技术人员不难想象本发明实施例中的数据线的形状，和第三接触层单元的形状。所以在图中并未标识出数据线和第三接触层单元。
优选的，如图1所示，在OTFT阵列基板中，OTFT的栅绝缘层3的厚度为200～400nm，第一钝化层单元51的厚度为250～650nm。
OTFT的栅绝缘层3的厚度在200～400nm的范围之内，栅绝缘层3的厚度越小，越有利于增加开态电流，使得有源层4与栅极2之间的电容充电时间越短。第一钝化层51的厚度在250～650nm的范围之内，第一钝化层51的厚度越大，栅线与数据线之间的电容越小，栅线与数据线之间的干扰越小，越能提高器件的性能。
本发明更进一步地提供一种显示装置，包括如上所述的OTFT阵列基板。所述显示装置可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件。
本发明实施例提供的显示装置，通过在OTFT的有源层的沟道区域上设置有第一钝化层单元，对有源层的沟道区域起到了保护作用，并且，通过第一钝化层单元能够精确控制沟道区域的大小，从而提高沟道的质量。
本发明实施例提供了一种OTFT阵列基板的制作方法，包括：
A1、在透明基板1上依次沉积栅金属薄膜、栅绝缘层薄膜、有机半导体薄膜，通过第一次构图工艺形成栅线图形以及形状一致的OTFT的栅极2、栅绝缘层3和有源层4图形；
其中，首先在透明基板1上利用溅射的方法依次沉积栅金属薄膜、栅绝缘层薄膜、有机半导体薄膜，所得到的OTFT阵列基板如图2所示。优选的，沉积栅绝缘层薄膜的厚度为200～400nm。
接着旋涂一层光刻胶8，采用灰色掩模板对光刻胶8进行曝光显影，所得到的OTFT阵列基板如图3所示；其中，在图3中，区域A为光刻胶8去除区域，区域B为光刻胶完全保留区域，区域C为光刻胶部分保留区域；光刻胶8完全保留区域对应于形成栅极2以及有源层4图形区域，光刻胶8部分保留区域对应于形成栅线以及公共电极图形区域。
然后对于图3所示的OTFT阵列基板进行第一次刻蚀，刻蚀掉光刻胶8完全去除区域栅金属薄膜，所得到的OTFT阵列基板如图4所示；接着对图4所示的OTFT阵列基板上的光刻胶8进行灰化处理，光刻胶8部分保留区域的光刻胶8被去除，所得到的OTFT阵列基板如图5所示；然后对图5所示的OTFT阵列基板继续第二次刻蚀，可是掉光刻胶8部分保留区域的有机半导体薄膜，栅绝缘层薄膜，栅线和公共电极图形化，所得到的OTFT阵列基板如图6所示；然后对图6所示的OTFT阵列基板中光刻胶8完全保留区域的光刻胶8进行剥离，得到本发明实施例第一次构图工艺中的OTFT阵列基板，如图7所示；通过第一次构图工艺形成栅线图形和形状一致的OTFT的栅极、栅绝缘层和有源层图形。
A2、在完成上述第一次构图工艺的透明基板1上制备钝化层薄膜，通过第二次构图工艺形成第一钝化层单元51和第二钝化层单元52图形；优选的，所述钝化层薄膜的厚度为250～650nm。
其中，在完成上述第一次构图工艺的透明基板1上利用旋涂工艺制备钝化层薄膜，接着多钝化层薄膜进行曝光显影，形成第一钝化层单元51和第二钝化层单元52图形，所得到的OTFT阵列基板如图8所示。
A3、在完成上述第二次构图工艺的透明基板1上依次沉积透明导电薄膜、源漏金属薄膜，通过第三次构图工艺将源漏金属薄膜形成OTFT的源极9、漏极7以及数据线的图形，并将透明导电薄膜形成OTFT的源极9下方的第一接触层单元61、OTFT的漏极7下方的第二接触层单元63、数据线下方的第三接触层单元和与第二接触层单 元63直接连接的像素电极62的图形。
其中，在完成上述第二次构图工艺的透明基板1上依次沉积透明导电薄膜、源漏金属薄膜，所得到的OTFT阵列基板如图9所示；接着旋涂一层光刻胶8，采用灰色掩模板对光刻胶8进行曝光显影，曝光显影之后的OTFT阵列基板如图10所示；
其中，在图10中，区域A为光刻胶8去除区域，区域B为光刻胶8完全保留区域，区域C为光刻胶8部分保留区域；光刻胶8完全保留区域对应于形成源极9，漏极7，第一接触层单元61，第二接触层单元63，第三接触层单元以及数据线图形区域，光刻胶8部分保留区域对应于形成像素电极62区域。
然后，对于图10所示的OTFT阵列基板进行第一次刻蚀，刻蚀掉光刻胶8完全去除区域的源漏金属薄膜与透明导电薄膜，所得到的OTFT阵列基板如图11所示；接着对图11所示的OTFT阵列基板上的光刻胶8进行灰化处理，光刻胶8部分保留区域的光刻胶8被去掉，所得到的OTFT阵列基板如图12所示；然后对图12所示的OTFT阵列基板进行第二次刻蚀，刻蚀掉光刻胶8部分保留区域的源漏极金属薄膜，所得到的OTFT阵列基板如图13所示；最后对图13所示的OTFT阵列基板中光刻胶8完全保留区域的光刻胶8进行剥离处理，剥离后的OTFT阵列基板如图1所示；通过第三次构图工艺将源漏金属薄膜形成OTFT的源极9、漏极7以及数据线的图形，并将透明导电薄膜形成OTFT的源极9下方的第一接触层单元61、OTFT的漏极7下方的第二接触层单元63、数据线下方的第三接触层单元和与第二接触层单元63直接连接的像素电极62的图形。
本发明实施例提供了一种OTFT阵列基板的制作方法，将栅极、栅绝缘层以及有源层同时沉淀，在一次构图工艺中实现图形化；通过上述制作方法制作的OTFT阵列基板具有第一钝化层单元，第一钝化层单元在OTFT的有源层的沟道区域之上，在制作导电薄膜并将导电薄膜图案化的过程中，第一钝化层单元对有源层的沟道区域起到了保护作用，而且，第一钝化层单元能够精确控制沟道区域的大小，从而提高沟道的质量。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并 不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种OTFT阵列基板，包括：透明基板，在所述透明基板上形成的栅线和数据线，以及所述栅线和数据线交叉限定的像素单元；所述像素单元包括：有机薄膜晶体管OTFT和像素电极；其特征在于，在所述OTFT的有源层的沟道区域上设置有第一钝化层单元。
2.根据权利要求1所述的OTFT阵列基板，其特征在于，所述OTFT的栅极、栅绝缘层、有源层的形状一致；且所述OTFT阵列基板还包括：第二钝化层单元，所述第二钝化层单元至少覆盖所述形状一致的OTFT的栅极、栅绝缘层、有源层的边缘。
3.根据权利要求2所述的OTFT阵列基板，其特征在于，所述第一钝化层单元和所述第二钝化层单元为同一层薄膜所形成的不同图案。
4.根据权利要求3所述的OTFT阵列基板，其特征在于，所述第一钝化层单元、第二钝化层单元的材料为有机光敏材料。
5.根据权利要求1～4任一项所述的OTFT阵列基板，其特征在于，在所述OTFT的有源层的非沟道区域所述OTFT的源极通过其下方的第一接触层单元与所述有源层相连，所述OTFT的漏极通过其下方的第二接触层单元与所述有源层相连，所述数据线下方形成有第三接触层单元；其中，所述第一接触层单元、第二接触层单元、第三接触层单元与所述像素电极为同一层薄膜所形成的不同图案，且所述像素电极与所述第二接触层单元直接相连。
6.根据权利要求5所述的OTFT阵列基板，其特征在于，
所述OTFT的源极下方的第一接触层单元的图案比所述源极的图案大或两者图案一致；
所述OTFT的漏极下方的第二接触层单元的图案比所述漏极的图案大或两者图案一致；
所述OTFT的数据线下方的第三接触层单元的图案比所述数据线的图案大或两者图案一致。
7.根据权利要求2所述的OTFT阵列基板，其特征在于，所述栅绝缘层的厚度为200～400nm。
8.根据权利要求1～3任一项所述的OTFT阵列基板，其特征在于，所述第一钝化层单元的厚度为250～650nm。
9.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1～8任一项所述的OTFT阵列基板。
10.一种OTFT阵列基板的制作方法，其特征在于，包括：
在透明基板上依次沉积栅金属薄膜、栅绝缘层薄膜、有机半导体薄膜，通过第一次构图工艺形成包括栅线以及形状一致的OTFT的栅极、栅绝缘层和有源层的图形；
在完成上述第一次构图工艺的透明基板上制备钝化层薄膜，通过第二次构图工艺形成第一钝化层单元和第二钝化层单元图形；
在完成上述第二次构图工艺的透明基板上依次沉积透明导电薄膜、源漏金属薄膜，通过第三次构图工艺将源漏金属薄膜形成OTFT的源漏极以及数据线的图形，并将透明导电薄膜形成OTFT的源极下方的第一接触层单元、OTFT的漏极下方的第二接触层单元、数据线下方的第三接触层单元和与所述第二接触层单元直接连接的像素电极的图形。
11.根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，所述栅绝缘层薄膜的厚度200～400nm。
12.根据权利要求10或11所述的制作方法，其特征在于，所述钝化层薄膜的厚度为250～650nm。
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