CN105590895B - 显示面板的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种显示面板的制备方法，包括：(A)提供一基板；一氧化半导体层，设置于该基板上；以及一栅极电极，设置于该基板上并对应该氧化半导体层；(B)形成一金属层于该氧化半导体层上；(C)形成一光阻于该金属层上并蚀刻该金属层，形成一源极电极与一漏极电极；(D)加热该光阻，使该光阻覆盖该源极电极与该漏极电极的一侧壁；(E)于该基板上施加一碱性液；以及(F)移除该光阻，以显露该源极电极与该漏极电极。

Description

显示面板的制备方法

技术领域

本发明是关于一种显示面板的制备方法，尤其指一种能够制备出具有优异可靠性的显示面板的制备方法。

背景技术

随着显示器技术不断进步，用户对于电子产品的要求越来越高，所有的装置均朝体积小、厚度薄、重量轻等趋势发展，故目前市面上主流的显示器装置已由以往的阴极射线管发展成液晶显示设备(LCD)或有机发光二极管装置(OLED)。

薄膜晶体管已广泛的应用在各种高阶显示器中，由于市场的快速竞争，显示器的尺寸与显示质量需求(例如：显示色彩饱和度)快速增加，同时也增加对产品中薄膜晶体管的电性表现与稳定度的要求。于薄膜晶体管的制备过程中，金属电极的制作方式是通常先于基板上沉积所需金属材料层，接着利用微影蚀刻方式制作出所需光阻图案，而后再蚀刻光阻下方的金属层，即可制作出具有所需图案的金属层。然而，在蚀刻过程中，蚀刻反应的产物可能会破坏半导体层或累积于半导体层上，进而造成组件起始电压负偏、或影响组件操作的可靠性等问题。

有鉴于此，目前亟需发展一种改善上述问题的显示面板的制备方法，改善其所制备的显示面板中薄膜晶体管特性，进而提升显示设备的显示质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种显示面板的制备方法，以制备具有提升可靠性的显示面板。

为实现上述目的，本发明提供的显示面板的制备方法，包括下列步骤：(A)提供一基板；一氧化半导体层，设置于该基板上；以及一栅极电极，设置于该基板上并对应该氧化半导体层；(B)形成一金属层于该氧化半导体层上；(C)形成一光阻于该金属层上并蚀刻该金属层，以形成一源极电极与一漏极电极，且该源极电极与该漏极电极相互隔离；(D)加热该光阻，使该光阻覆盖该源极电极与该漏极电极的一侧壁；(E)于该基板上施加一碱性液；以及(F)移除该光阻，以显露该源极电极与该漏极电极。

于上述步骤(A)中，该栅极电极可设置于该氧化半导体层上；或者，该栅极电极可设置于该基板与该氧化半导体层之间。

于上述步骤(B)中，该金属层的结构可为包含铝的一单层结构或一多层结构，该多层结构可包含至少两种金属选自由：钼(Mo)、铝(Al)、及钛(Ti)或其所组成的群组。

于上述步骤(C)中，使用一蚀刻液蚀刻该金属层，该蚀刻液可为一种以上选自由：硝酸、磷酸、及醋酸所组群组。

于上述步骤(D)中，以该侧壁的总面积为100％为基准，该光阻覆盖该源极电极与该漏极电极的该侧壁的面积为50％以上，该光阻较佳可完全覆盖该源极电极与该漏极电极的该侧壁。此外，加热该光阻可于100度至150度的温度范围内进行2分钟至60分钟，较佳为于110度至140度的温度范围内进行3分钟至30分钟。

于上述步骤(E)中，该碱性液可为一包含氢氧(OH)基的显影液，且该碱性液的酸碱值可大于pH7且小于等于pH14，较佳为介于pH12至pH14之间。

据此，通过本发明的显示面板的制备方法，于步骤(C)中蚀刻该金属层之后，于步骤(D)中加热该光阻，使该光阻覆盖该源极电极与该漏极电极的一侧壁，因此，当于步骤(E)中施加碱性液时，能够保护该源极电极与该漏极电极，减少受到碱性液侵蚀的面积，而后续膜层堆叠于该源极电极与该漏极电极上时，不会因受侵蚀部分而导致薄膜晶体管基板内部形成太大的孔洞，据此，通过本发明的制备方法所制备的显示面板具有高操作可靠性。并且，于步骤(E)中施加碱性液，可中和蚀刻反应的产物，防止蚀刻反应的产物破坏半导体层，进而避免组件起始电压产生负偏情形，有效减少色晕(mura)发生，即可降低产品缺陷率。

并且，本发明另提供一种显示面板，是由上述显示面板的制备方法所制备，该显示面板包括：一第一基板；一氧化半导体层，设置于该基板上；一栅极电极，设置于该基板上并对应该氧化半导体层；一源极电极与一漏极电极，设置于该氧化半导体层上，其中该源极电极与该漏极电极具有一侧壁，该侧壁包含一凹陷部，且该凹陷部占该侧壁的总面积系大于0％且小于等于50％；一第二基板，设置于该第一基板的对侧；以及复数个液晶单元，设置于该第一基板与该第二基板之间。

附图说明

图1A至1G是本发明一较佳实施例的显示面板的制备方法示意图。

图1E’是图1E的另一实施态样的示意图。

图2是本发明另一较佳实施例的薄膜晶体管基板示意图。

图3是本发明再一较佳实施例的薄膜晶体管基板示意图。

图4是本发明又一较佳实施例的薄膜晶体管基板示意图。

图5是本发明一较佳实施例的显示面板示意图。

图6是本发明比较例的薄膜晶体管基板示意图。

附图中符号说明：

100,200薄膜晶体管基板；300液晶单元；400对侧基板；500显示面板；10,20,30基础单元；1基板；2第一绝缘层；3第二绝缘层；4栅极电极；5氧化半导体层；6金属层；61源极电极；62漏极电极；611,612,621,622侧壁；7光阻；8第三绝缘层；81,82,83,84孔洞；85,86,87,88凹陷部；9缓冲层。

具体实施方式

以下是由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明亦可由其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可针对不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

实施例

请参阅图1A至1G，为本发明的显示面板的制备方法示意图。

首先，如图1A所示，提供一基板1、一第一绝缘层2及一第二绝缘层3，依序设置于该基板1上；一栅极电极4，设置于该基板1上且位于该第一绝缘层2与该基板1之间；以及一氧化半导体层5，设置于该基板1上且位于该第一绝缘层2与该第二绝缘层3之间；其中该栅极电极4对应该氧化半导体层5。

接着，如图1B所示，形成一金属层6于该氧化半导体层5上。于此，可利用各种技术沉积单层或多层结构的金属层6，其方法包括电镀、无电电镀、蒸镀、溅镀及其组合。于本发明中，该金属层6的结构可为包含铝(Al)的一单层结构或一多层结构，该多层结构可包含至少两种金属是选自由：钼(Mo)、铝(Al)、及钛(Ti)所组群组，例如：钼(Mo)/铝(Al)/钼(Mo)、钛(Ti)/铝(Al)/钛(Ti)或钛(Ti)/铝(Al)/钼(Mo)的三层结构金属层。

然后，请参见图1C，利用微影蚀刻工艺，形成一光阻7于该金属层6上并使用一蚀刻液蚀刻该金属层6，如图1D所示，经图案化后，形成一源极电极61与一漏极电极62，且源极电极61与漏极电极62互相隔离。其中，该蚀刻液可为一种以上选自由：硝酸、磷酸、醋酸或其所组成的群组，例如：一包含硝酸、磷酸、及醋酸的蚀刻液。此外，于此步骤中可使用各种技术图案化金属层，包括湿蚀刻、电化学蚀刻及其定义该源极电极61与该漏极电极62的蚀刻光罩(图未示)的组合。

然后，请参见图1E，加热该光阻7，使该光阻7覆盖该源极电极61的侧壁611,612与该漏极电极62的侧壁621,622。其中，加热该光阻7可于100度至150度的温度范围内进行2分钟至60分钟，较佳为于110度至140度的温度范围内进行3分钟至30分钟；然而，加热的条件可由本领域技术人员根据使用的光阻种类及加热方式而调整。此外，经加热该光阻7后，以任一侧壁611或612或621或622的总面积为100％为基准，该光阻7覆盖该侧壁611或612或621或622的面积为50％以上，较佳的情况为该光阻7完全覆盖该侧壁611、612、621及622。请参照图1E，其为该光阻7完全覆盖该侧壁611或612或621或622的示意图；另请参照图1E’，其为该光阻7覆盖该侧壁611或612或621或622的面积为约60％的示意图。于本发明中，「完全覆盖」一词表示该光阻7覆盖该侧壁611或612或621或622的全部面积，即该光阻7覆盖该侧壁611或612或621或622的面积为100％。

然后，如图1F所示，于该基板1上施加一碱性液，更明确的说，是于该光阻7/该源极电极61与该漏极电极62/该第二绝缘层3的结构上施加一碱性液。接着，移除该光阻7以显露该源极电极61与该漏极电极62，通常是通氧气或是使用酸液移除该光阻7。最后，可视实际需求设置一第三绝缘层8于该源极电极61与该漏极电极62上，完成一薄膜晶体管基板100。其中，该碱性液可为一含氢氧基(OH)的显影液，且该碱性液的酸碱值可大于pH7小于等于pH14，较佳为介于pH12至pH14之间；然而，该碱性液的酸碱值可由本领域技术人员根据实际蚀刻反应的产物而调整，例如：当使用一包含硝酸、磷酸、及醋酸的蚀刻液蚀刻钼(Mo)/铝(Al)/钼(Mo)的三层结构金属层6时，蚀刻反应后会产生包含氢的酸根，因此，需选用碱性液中和氢的酸根，防止氧化半导体层5因为受到氢的酸根影响而导致该薄膜晶体管基板100的起始电压产生负偏现象进而造成的色晕(mura)问题。

于本实施例中，图1G所示为一下栅极式(bottom gate)薄膜晶体管基板，该源极电极61与该漏极电极62设置于该氧化半导体层5上方，该栅极电极4设置于该基板1与该氧化半导体层5之间，并且为一具有蚀刻阻障层的结构(etching stop layer structure,ESL)。薄膜晶体管基板可采用公知的薄膜晶体管工艺制作，故在此不再赘述。薄膜晶体管基板的结构可由本技术领域的人简单调整，亦可为如图2所示的一背通道蚀刻结构(back channeletching structure,BCE)，或为如图3所示的一上栅极式(top gate)薄膜晶体管基板。

当需制备的薄膜晶体管基板为图2的背通道蚀刻结构时，首先，提供一基板1；一第一绝缘层2，设置于该基板1上；一栅极电极4，设置于该基板1上且位于该第一绝缘层2与该基板1之间；以及一氧化半导体层5，设置于该第一绝缘层2上；其中该栅极电极4对应该氧化半导体层5。在此要说明的是，图2的背通道蚀刻结构(back channel etching structure,BCE)除了没有第二绝缘层3之外，其余的结构与步骤皆与上述类似，不再重复赘述。

当需制备的薄膜晶体管基板为图3的上栅极式薄膜晶体管基板时，首先，提供一基板1；一缓冲层9，设置于该基板1上；一氧化半导体层5，设置于该缓冲层9上；一第一绝缘层2及一第二绝缘层3，依序设置于该氧化半导体层5上；以及一栅极电极4，设置于该基板1上且位于该第一绝缘层2与该第二绝缘层3之间；其中该栅极电极4对应该氧化半导体层5。除此之外，其余步骤皆与上述相似，不再重复赘述。

此外，基板1可使用本领域常用的基板，如玻璃基板、塑料基板、硅基板及陶瓷基板等。再者，金属层6与栅极电极4的材料可分别使用本技术领域常用的导电材料，如金属、合金、金属氧化物、或其他本领域常用的电极材料；且较佳为金属材料，但本发明不仅限于此，若需要，可选用透明电极与半透明电极的复合电极，如：TCO电极与铂薄膜电极的复合电极。至于氧化半导体层5，亦可采用本领域常用的氧化半导体层材料，例如氧化铟镓锌(IGZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、其他金属氧化物半导体等；另外，第一绝缘层2及第二绝缘层3的材料可为本领域常用的如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或其组合的钝化层材料。然而，本发明并不仅限于此。

综上所述，通过本发明的显示面板的制备方法，于蚀刻该金属层6之后，加热该光阻7，使该光阻7流至覆盖该源极电极61与该漏极电极62的侧壁611,612,621,622，因此，当施加碱性液时，能够保护该侧壁611,612,621,622，减少受到碱性液侵蚀的部分，而后续膜层堆叠于该源极电极61与该漏极电极62上时，较不会因受侵蚀部分太大而导致薄膜晶体管基板100产生产品缺陷，且能避免组件起始电压产生负偏情形，有效减少色晕(mura)发生。据此，通过本发明的制备方法所制备的薄膜晶体管基板100具有高操作可靠性。在此需说明的是，当该光阻7覆盖该侧壁611,612,621,622的面积介于50％～100％之间时，虽然仍会在该侧壁611,612,621,622形成一凹陷部，但由于该凹陷部仅占该侧壁611,612,621,622总面积的0.1％～50％，因此仍能使显示面板具有高可靠度，当该凹陷部占该侧壁611,612,621,622总面积的比例为0.1～30％时，产品可具有较佳的可靠度。如图4所示，其为该凹陷部85,86,87,88占该侧壁611,612,621,622总面积的比例约为30％的薄膜晶体管基板100示意图。

通过本发明的制备方法所制备的薄膜晶体管基板可应用于显示面板，例如于该薄膜晶体管基板上设置一显示单元，再于该显示单元上设置一对侧基板。具体说明：如图5所示，当本发明的制备方法所制备的薄膜晶体管基板100应用于一液晶显示设备(LCD)时，还包含设置于薄膜晶体管基板100上方的液晶单元300，该对侧基板400上可设置有彩色滤光片及遮光层(图未示)、以及设置于薄膜晶体管基板下方的背光模块(图未示)，可形成一显示面板500；或者，当本发明的制备方法所制备的薄膜晶体管基板应用于一有机发光二极管装置(OLED)时，还包含设置于薄膜晶体管基板上方的有机发光二极管和封装基板。此外，该显示设备可应用于本领域已知的任何电子装置上，如显示器、手机、笔记本电脑、摄影机、照相机、音乐播放器、行动导航装置、电视等。

因此，利用本发明的显示面板的制备方法，可制造出一种显示面板，其包括：一第一基板；一氧化半导体层，设置于该基板上；一栅极电极，设置于该基板上并对应该氧化半导体层；一源极电极与一漏极电极，设置于该氧化半导体层上，其中该源极电极与该漏极电极具有一侧壁，该侧壁包含一凹陷部，且该凹陷部占该侧壁的总面积大于0％且小于等于50％；一第二基板，设置于该第一基板的对侧；以及复数个液晶单元，设置于该第一基板与该第二基板之间。

比较例

请参阅图6，为此比较例所制备的薄膜晶体管基板200。于比较例中，除了于蚀刻该金属层6之后未加热该光阻7以外，其余步骤皆与实施例相同。简言之，首先提供如实施例相同的一基板1、一第一绝缘层2及一第二绝缘层3，依序设置于该基板1上；一栅极电极4，设置于该基板1上且位于该第一绝缘层2与该基板1之间；以及一氧化半导体层5，设置于该基板1上且位于该第一绝缘层2与该第二绝缘层3之间；形成一金属层6于上述结构上；利用微影蚀刻工艺，形成一光阻7于该金属层6上并使用一蚀刻液蚀刻该金属层6；于基板1上施加一碱性液后，移除该光阻7以显露该源极电极61与该漏极电极62；而后设置一第三绝缘层8于该源极电极61与该漏极电极62上，完成一薄膜晶体管基板200。

如图6所示，于薄膜晶体管基板200中，该源极电极61与该漏极电极62的该侧壁611或612或621或622皆有被碱性液大面积侵蚀的现象，随后设置于该源极电极61与该漏极电极62上的该第三绝缘层8未能完全填补被侵蚀的部分，导致完成的薄膜晶体管基板200中形成孔洞81,82,83,84。因此，该薄膜晶体管基板200操作可靠性差。

上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请的权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (10)

1.一种显示面板的制备方法，依序包括：

(A)提供一基板；一氧化半导体层，设置于该基板上；以及一栅极电极，设置于该基板上并对应该氧化半导体层；

(B)形成一金属层于该氧化半导体层上；

(C)形成一光阻于该金属层上并蚀刻该金属层，以形成一源极电极与一漏极电极；

(D)加热该光阻，使该光阻覆盖该源极电极与该漏极电极的一侧壁；

(E)于该基板上施加一碱性液；以及

(F)使用酸液移除该光阻，以显露该源极电极与该漏极电极。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，于步骤(A)中，该栅极电极是设置于该氧化半导体层上。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，于步骤(A)中，该栅极电极设置于该基板与该氧化半导体层之间。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，于步骤(B)中，该金属层包含铝。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，该金属层为一多层结构，且该多层结构包含至少两种金属选自由：钼、铝及钛所组群组。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，于步骤(D)中，该光阻是完全覆盖该源极电极与该漏极电极的该侧壁。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，于步骤(D)中，加热该光阻是于100度至150度的温度范围内进行2分钟至60分钟。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其中，于步骤(E)中，该碱性液包含氢氧基。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其中，于步骤(E)中，该碱性液的酸碱值为pH12至pH14。

10.一种显示面板，包括：

一第一基板；

一氧化半导体层，设置于该基板上；

一栅极电极，设置于该基板上并对应该氧化半导体层；

一源极电极与一漏极电极，设置于该半导体层上，其中该源极电极与该漏极电极具有一侧壁，该侧壁包含一凹陷部，且该凹陷部占该侧壁的总面积大于0％且小于等于50％；

一第二基板，设置于该第一基板的对侧；以及

复数个液晶单元，设置于该第一基板与该第二基板之间。