CN105529337B - 柔性阵列基板结构及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种柔性阵列基板结构及其制造方法，其是通过以其中的彩膜层的开口中的内侧壁充当岸堤(Bank)的作用，使有机半导体层完成图案化，以致节省一道光罩；并且，通过改进后的器件结构，使整个器件制程得到简化，以致本发明的柔性阵列基板结构只需要四次光罩即可完成制作。

Description

柔性阵列基板结构及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种显示技术领域，特别是涉及一种柔性阵列基板结构及其制造方法。
背景技术
柔性显示器是指利用如纸张一样薄且柔软的基板，可对其无损伤地实现折弯、折叠及卷曲的显示器。与平板显示器相同地，为形成柔性显示器的现有技术通过细分成液晶显示器(Liquid crystal display,LCD)、有机发光二极管(Organic light-emittingdiode,OLED)及电子纸(Electronic paper,E-paper)显示器等进行研究开发。
当前，柔性显示器使用塑胶原料、薄膜等作为基板，因此，具有重量轻、厚度薄、以及受到冲击也不会碎的优点。现考虑将柔性显示器作为移动设备用显示器来使用，并且还可变形成弯曲形状的显示器，因此，所述柔性显示器的用途已扩大至生活用品或汽车领域等，并且将会成为需求暴增的未来有前景的产业。
关于LCD，其中的阵列基板的有缘层或主动层通常是以无机材料为主，如非晶硅、多晶硅、金属氧化物等，因此无法实现柔性显示。除此以外，LCD中的彩色滤光片基板与阵列基板在弯曲时会发生错位而使液晶发生漏光或显示异常等问题。这些问题都限制了柔性LCD显示器的发展。
因此，有必要提供一种新的柔性阵列基板结构及其制造方法，来解决现有技术所存在的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种柔性阵列基板结构及其制造方法。通过以其中的彩膜层的开口中的内侧壁充当岸堤(Bank)的作用，使有机半导体层完成图案化，以致节省一道光罩；并且，通过改进后的器件结构，使整个器件制程得到简化，以致本发明的柔性阵列基板结构只需要四次光罩即可完成制作。
为实现本发明的前述目的，本发明提供一种柔性阵列基板结构，其包含：一基板，包括一源电极区、一漏电极区、一共电极区和一位于所述源电极区与所述漏电极区之间的沟道区；
一源电极层，设置在所述基板的源电极区上；
一漏电极层，设置在所述基板的漏电极区上；
一共电极层，设置在所述基板的共电极区上；
一彩膜层，覆盖所述源电极层、所述漏电极层和所述共电极层，所述彩膜层具有一过孔和一暴露所述基板的沟道区的开口；以及
一第一透明导电层，设置在所述彩膜层上，所述第一透明导电层通过所述过孔与所述漏电极层电性连接，
其中所述开口中具有一有机半导体层、一有机绝缘层、一第二透明导电层和一栅电极层，所述有机半导体层是设置在所述基板的沟道区上且接触所述源电极层和所述漏电极层，所述有机绝缘层是设置在所述有机半导体层上，所述第二透明导电层是设置在所述有机绝缘层上，所述栅电极层是设置在所述第二透明导电层上。
在本发明的一实施例中，所述栅电极层上还设置有一保护层。
在本发明的一实施例中，所述第一透明导电层和所述共电极层形成一存储电容。
在本发明的一实施例中，所述彩膜层和所述有机半导体层的表面具有疏水性。
在本发明的一实施例中，所述源电极层、所述漏电极层和所述共电极层的材料包含金、银和铜。
在本发明的一实施例中，所述栅电极层的材料包含铜或其合金、铝或其合金和钼或其合金。
再者，本发明另提供一种柔性阵列基板结构的制造方法，其包括以下步骤：
提供一基板，且在所述基板上定义一源电极区、一漏电极区、一共电极区和一位于所述源电极区与所述漏电极区之间的沟道区；
在所述基板上沉积一电极层，再对所述电极层进行图案化，而相应地在所述源电极区、所述漏电极区和所述共电极区上形成一源电极层、一漏电极层和一共电极层；
在所述基板上形成一彩膜层从而覆盖所述源电极层、所述漏电极层和所述共电极层；
在所述彩膜层上设置一过孔和一暴露所述基板的沟道区的开口；
在所述开口中的所述基板的沟道区上形成一有机半导体层，所述有机半导体层接触所述源电极层和所述漏电极层；
在所述有机半导体层上形成一有机绝缘层；
在所述彩膜层上形成一第一透明导电层，所述第一透明导电层通过所述过孔与所述漏电极层电性连接；
在所述有机绝缘层上形成一第二透明导电层；以及
在所述第二透明导电层上形成一栅电极层。
在本发明的一实施例中，所述方法还包括以下步骤：在所述栅电极层上形成一保护层。
在本发明的一实施例中，所述第一透明导电层和所述共电极层形成一存储电容。
在本发明的一实施例中，所述方法还包括以下步骤：对所述彩膜层的表面进行表面处理，使所述彩膜层的表面具有疏水性。
在本发明的一实施例中，所述方法还包括以下步骤：对所述有机半导体层的表面进行表面处理，使所述有机半导体层的表面具有疏水性。
在本发明的一实施例中，所述有机半导体层是通过旋转涂布法(spin coating)、狭缝式模压涂布法(slot-die coating)或喷墨印刷法(ink-jet printing)而形成的。
在本发明的一实施例中，所述电极层的材料包含金、银和铜。
在本发明的一实施例中，所述栅电极层的材料包含铜或其合金、铝或其合金和钼或其合金。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益的效果。通过上述技术方案，本发明柔性阵列基板结构及其制造方法至少具有下列优点及有益效果：通过以所述开口中的内侧壁充当岸堤(Bank)的作用，使所述有机半导体层完成图案化，以致节省一道光罩；并且，通过改进后的器件结构，使整个器件制程得到简化，以致本发明的柔性阵列基板结构只需要四次光罩即可完成制作。
附图说明
图1是本发明一实施例中柔性阵列基板结构的制造方法的步骤流程图。
图2a-2e是本发明一实施例中柔性阵列基板结构的制造方法的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预订发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的柔性阵列基板结构及其制造方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参照图1和图2a-2e，图1为本发明一实施例中柔性阵列基板结构1的制造方法的步骤流程图，所述制造方法包括下述步骤S11至S20；图2a-2e为本发明一实施例中柔性阵列基板结构1的制造方法的示意图。
在步骤S11中，提供一基板10，且在所述基板10上定义一源电极区10a、一漏电极区10b、一共电极区10c和一位于所述源电极区10a与所述漏电极区10b之间的沟道区10d。所述基板10是一柔性基板。
在步骤S12中，在所述基板10上沉积一电极层，再对所述电极层进行图案化，而相应地在所述源电极区10a、所述漏电极区10b和所述共电极区10c上形成一源电极层201、一漏电极层202和一共电极层203。所述电极层的材料可以包含金、银和铜，但本发明不限于此。在此，例如可通过物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)和黄光制程(第一道光罩)来完成本步骤。
在步骤S13中，在所述基板10上形成一彩膜层204从而覆盖所述源电极层201、所述漏电极层202和所述共电极层203。所述彩膜层204是由红色色阻材料、绿色色阻材料或蓝色色阻材料所构成。
在步骤S14中，在所述彩膜层204上设置一过孔2041和一暴露所述基板10的沟道区10d的开口2042。在本步骤中，是通过第二道光罩和显影来完成图案化的。在此，在设置所述开口2042后，可以对所述彩膜层204的表面进行表面处理(如CF4等离子处理)，使所述彩膜层204的表面具有疏水性，以致于更容易将下述步骤S15的有机半导体层206限制于所述开口2042中。
在步骤S15中，在所述开口2042中的所述基板10的沟道区10d上形成一有机半导体层206，所述有机半导体层206接触所述源电极层201和所述漏电极层202。所述有机半导体层206可以通过旋转涂布法、狭缝式模压涂布法或喷墨印刷法而形成的，但本发明不限于此。在本步骤中，由于所述开口2042中的内侧壁可作为岸堤(Bank)的用途，因此将形成所述有机半导体层206的有机半导体材料填充至所述开口2042中后，可以实现图案化，以致能够节省一道光罩。在此，在形成所述有机半导体层206后，可以对所述有机半导体层206的表面进行表面处理(如CF4等离子处理)，使所述有机半导体层206的表面具有疏水性，以致于更容易将下述步骤S16的有机绝缘层207限制于所述开口2042中。
在步骤S16中，在所述有机半导体层206上形成一有机绝缘层207。
在步骤S17中，在所述彩膜层204上形成一第一透明导电层205(作为像素电极)，所述第一透明导电层205通过所述过孔2041与所述漏电极层202电性连接。所述第一透明导电层205可以是由氧化铟锡所构成，但本发明不限于此。所述第一透明导电层205和所述共电极层203形成了一存储电容。
在步骤S18中，在所述有机绝缘层207上形成一第二透明导电层208。所述第二透明导电层208可以是由氧化铟锡所构成，但本发明不限于此。
在步骤S19中，在所述第二透明导电层208上形成一栅电极层209。所述栅电极层209的材料可以包含铜或其合金、铝或其合金和钼或其合金，但本发明不限于此。在步骤S17至步骤S19后，使用一道半色调(Half-Tone)光罩(第三道光罩)使得所述有机绝缘层207上方既有所述第二透明导电层208又有所述栅电极层209，并同时形成所述第一透明导电层205。
在步骤S20中，在所述栅电极层209上形成一保护层210，以隔绝水气及溶液污染。在本步骤中，是通过第四道光罩和显影来完成图案化的。
以上，对于各膜层的图案化是通过如曝光、显影、刻蚀等的现有工序而完成的。
通过执行上述步骤S11至S20，即可制作出本发明的柔性阵列基板结构1。
如上所述，本发明的柔性阵列基板结构及其制造方法是通过以所述开口2042中的内侧壁充当岸堤(Bank)的作用，使所述有机半导体层206完成图案化，以致节省一道光罩；并且，通过改进后的器件结构，使整个器件制程得到简化，以致本发明的柔性阵列基板结构1只需要四次光罩即可完成制作。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种柔性彩膜整合晶体管阵列基板结构，其特征在于，包括：
一基板，包括一源电极区、一漏电极区、一共电极区和一位于所述源电极区与所述漏电极区之间的沟道区；
一源电极层，设置在所述基板的源电极区上；
一漏电极层，设置在所述基板的漏电极区上；
一共电极层，设置在所述基板的共电极区上；
一彩膜层，覆盖所述源电极层、所述漏电极层和所述共电极层，所述彩膜层具有一过孔和一暴露所述基板的沟道区的开口；以及
一第一透明导电层，设置在所述彩膜层上，所述第一透明导电层通过所述过孔与所述漏电极层电性连接，
其中所述开口中具有一有机半导体层、一有机绝缘层、一第二透明导电层和一栅电极层，所述有机半导体层是设置在所述基板的沟道区上且接触所述源电极层和所述漏电极层，所述有机绝缘层是设置在所述有机半导体层上，所述第二透明导电层是设置在所述有机绝缘层上，所述栅电极层是设置在所述第二透明导电层上；及
其中所述彩膜层和所述有机半导体层的表面具有通过进行表面处理的疏水性。
2.根据权利要求1所述的柔性彩膜整合晶体管阵列基板结构，其特征在于，所述栅电极层上还设置有一保护层。
3.根据权利要求1所述的柔性彩膜整合晶体管阵列基板结构，其特征在于，所述第一透明导电层和所述共电极层形成一存储电容。
4.一种柔性彩膜整合晶体管阵列基板结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一基板，且在所述基板上定义一源电极区、一漏电极区、一共电极区和一位于所述源电极区与所述漏电极区之间的沟道区；
在所述基板上沉积一电极层，再对所述电极层进行图案化，而相应地在所述源电极区、所述漏电极区和所述共电极区上形成一源电极层、一漏电极层和一共电极层；
在所述基板上形成一彩膜层从而覆盖所述源电极层、所述漏电极层和所述共电极层；
在所述彩膜层上设置一过孔和一暴露所述基板的沟道区的开口；
对所述彩膜层的表面进行表面处理，使所述彩膜层的表面具有疏水性；
在所述开口中的所述基板的沟道区上形成一有机半导体层，所述有机半导体层接触所述源电极层和所述漏电极层；
在所述有机半导体层上形成一有机绝缘层；
在所述彩膜层上形成一第一透明导电层，所述第一透明导电层通过所述过孔与所述漏电极层电性连接；
在所述有机绝缘层上形成一第二透明导电层；以及
在所述第二透明导电层上形成一栅电极层。
5.根据权利要求4所述的柔性彩膜整合晶体管阵列基板结构的制造方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：在所述栅电极层上形成一保护层。
6.根据权利要求4所述的柔性彩膜整合晶体管阵列基板结构的制造方法，其特征在于，所述第一透明导电层和所述共电极层形成一存储电容。
7.根据权利要求4所述的柔性彩膜整合晶体管阵列基板结构的制造方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：对所述有机半导体层的表面进行表面处理，使所述有机半导体层的表面具有疏水性。
8.根据权利要求4所述的柔性彩膜整合晶体管阵列基板结构的制造方法，其特征在于，所述有机半导体层是通过旋转涂布法、狭缝式模压涂布法或喷墨印刷法而形成的。
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