CN105914229A - 一种 amoled 显示基板及其制作方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示技术领域，公开了一种AMOLED显示基板及其制作方法、显示装置。AMOLED显示基板包括两个并联的两个存储电容，并通过一次构图工艺形成TFT的有源层和新增的存储电容的一个电极，且所述电极由导电材料制得，不需要进行导体化等额外的处理，简化了制作工艺，降低了成本。

Description

一种AMOLED显示基板及其制作方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种AMOLED显示基板及其制作方法、显示装置。
背景技术
近年来，有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED)成为国内外非常热门的新兴平面显示器产品，这是因为OLED显示器具有自发光、广视角、短反应时间、高发光效率、广色域、低工作电压、面板薄、可制作大尺寸与可挠曲的面板及制程简单等特性，而且它还具有低成本的潜力。
OLED按照驱动类型可分为无源OLED(PMOLED)和有源OLED(AMOLED)。其中，AMOLED的驱动通常采用氧化物薄膜晶体管(Thin-FilmTransistor，简称TFT)背板或低温多晶硅TFT。氧化物TFT背板相比较非晶硅TFT而言，具有相对较高的迁移率，且ESL结构(刻蚀阻挡结构)的TFT相对于低温多晶硅TFT而言，工艺制成简单，掩膜版使用数目少，容易实现量产工艺。
对于现阶段的ESL结构TFT，TFT的寄生电容Cgs比较大，需要足够大的存储电容Cst，才能使显示功能正常。为了增加存储电容Cst的电容量，会形成两个并联的存储电容，并利用制作TFT有源层的半导体材料形成电极，作为其中一个存储电容的Cst的一个电极。但是半导体材料作为Cst的一个电极，需要对其进行导体化工艺处理，但是半导体材料的导体化工艺不容易掌握。
发明内容
本发明提供一种AMOLED显示基板及其制作方法、显示装置，用以提供一种简单的工艺为每一像素单元增加一个存储电容。
为解决上述技术问题，本发明实施例中提供一种AMOLED显示基板的制作方法，包括：
形成多个像素单元，形成每一像素单元的步骤包括：
形成第一存储电容、薄膜晶体管和发光二极管，兵通过一次构图工艺形成所述薄膜晶体管的有源层和所述第一存储电容的第一电极，所述第一电极由导电材料制得。
本发明实施例中还提供一种AMOLED显示基板，采用如上所述的制作方法制得。
本发明实施例中还提供一种显示装置，包括如上所述的AMOLED显示基板。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述技术方案中，AMOLED显示基板包括两个并联的两个存储电容，并通过一次构图工艺形成TFT的有源层和新增的存储电容的一个电极，且所述电极由导电材料制得，不需要进行导体化等额外的处理，简化了制作工艺，降低了成本。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1表示本发明实施例中每一像素单元的存储电容的结构示意图；
图2-图7表示本发明实施例中AMOLED显示基板的制作过程示意图一；
图8-图14表示本发明实施例中AMOLED显示基板的制作过程示意图二；
图15表示本发明实施例中AMOLED显示基板的每一像素单元的局部结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种AMOLED显示基板及其制作方法，所述显示基板包括多个像素单元，每一像素单元包括薄膜晶体管和发光二极管，所述发光二极管包括底电极、顶电极及位于底电极和顶电极之间的发光层。所述底电极与所述薄膜晶体管的漏电极电性连接，数据信号通过薄膜晶体管传输至底电极，驱动所述发光二极管发光。每一像素单元还包括存储电容，用于在一帧画面的显示时间内维持所述底电极上的电压，实现画面显示。
为了克服寄生电容的干扰，需要增加存储电容的电容量，本发明设置所述存储电容包括并联的第一存储电容和第二存储电容，则所述存储电容的电容量为第一存储电容和第二存储电容的电容量之和。
其中，所述第二存储电容由所述薄膜晶体管的漏电极、所述发光二极管的顶电极以及位于漏电极和顶电极之间的第一介质层形成。在所述第二存储电容的基础上增加一第一电极，所述第一电极、所述漏电极以及位于所述第一电极和漏电极之间的第二介质层形成所述第一存储电容，使得第一存储电容和第二存储电容并联，提供更大的电容量，在一帧画面的显示时间内维持所述底电极上的电压。
所述顶电极上施加的电压为公共电压，所述第一电极可以与所述顶电极电性连接。
下面将结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例一
本实施例中AMOLED显示基板的制作方法包括：
形成多个像素单元，形成每一像素单元的步骤包括：
形成薄膜晶体管、发光二极管和第一存储电容，并通过一次构图工艺形成所述薄膜晶体管的有源层和所述第一存储电容的第一电极，所述第一电极由导电材料制得。
上述制作方法通过一次构图工艺形成所述薄膜晶体管的有源层和所述第一存储电容的第一电极，不需要增加单独的制作工艺来形成所述第一存储电容的第一电极，且第一电极的材料为导体材料，不需要进行导体化等额外的处理，简化了制作工艺，降低了成本。
所述薄膜晶体管的有源层可以由硅半导体材料，如：非晶硅、多晶硅，也可以由金属氧化物半导体材料制得，如：ZnO、IZO、IGZO、ITZO。
其中，通过一次构图工艺形成所述有源层和第一电极的步骤包括：
依次形成半导体膜层和导电膜层，对所述半导体膜层和导电膜层进行一次构图工艺，形成所述有源层和第一电极，其中，所述有源层由所述半导体膜层形成，所述第一电极由所述导电膜层形成。
进一步地，结合图2-图7所示，通过一次构图工艺形成所述有源层和第一电极的步骤具体包括：
依次形成半导体膜层11和导电膜层12，结合图2和图3所示；
在导电膜层12上涂覆第一光刻胶20，如图4所示；
利用半色调或灰色调掩膜板30对第一光刻胶20进行曝光，显影后，形成第一光刻胶完全保留区域21、第一光刻胶半保留区域22和第一光刻胶不保留区域，第一光刻胶完全保留区域21对应所述第一电极所在的区域，第一光刻胶半保留区域22对应所述有源层所在的区域，所述第一光刻胶不保留区域对应其他区域，结合图4和图5；
去除所述第一光刻胶不保留区域的导电膜层和半导体膜层；
通过灰化工艺去除第一光刻胶半保留区域22的第一光刻胶，如图6所示；
去除第一光刻胶半保留区域22的导电膜层；
剥离剩余的光刻胶，形成有源层1和第一电极3，如图7所示。
上述步骤利用半色调或灰色调掩膜板进行光刻工艺，同时形成薄膜晶体管的有源层1和第一存储电容的第一电极3。制得的第一电极3下方具有与第一电极3的图形一致的半导体层2的图形。
当然，在实际应用过程中，也可以通过以下步骤形成薄膜晶体管的有源层和第一存储电容的第一电极，结合图8-图14、图7所示，具体为：
形成半导体膜层11，如图8所示；
在半导体膜层11上形成第二光刻胶40，如图9所示；
利用第一掩膜板30对第二光刻胶40进行曝光，显影后，形成第二光刻胶保留区域41和第二光刻胶不保留区域，第二光刻胶保留区域41对应薄膜晶体管的有源层和第一存储电容的第一电极所在的区域，第二光刻胶不保留区域对应其他区域，如图11所示；
去除第二光刻胶不保留区域的半导体膜层，剥离剩余的光刻胶，形成薄膜晶体管的有源层1和半导体层2的图形，如图12所示；
在有源层1上形成导电膜层12，在导电膜层12上涂覆第三光刻胶50，利用第三掩膜板60对第三光刻胶50进行曝光，如图13所示；
显影后，形成第三光刻胶保留区域51和第三光刻胶不保留区域，第三光刻胶保留区域51对应第一存储电容的第一电极所在的区域，第三光刻胶不保留区域对应其他区域，去除第三光刻胶不保留区域的半导体膜层，如图14所示；
剥离剩余的光刻胶，形成薄膜晶体管的第一存储电容的第一电极3，参见图7所示。
具体采用干法刻蚀去除半导体膜层，湿法刻蚀去除导电膜层。
通过上述步骤制得的第一存储电容的第一电极3由导电膜层制得，其材料为导体材料，不需要进行导体化等额外的处理，并通过一次构图工艺同时形成第一电极3和有源层1，能够简化制作工艺，降低成本。且制得的第一电极1下方具有与第一电极3的图形一致的半导体层2的图形。半导体层2与有源层1由同一膜层制得。
前面的内容中主要介绍了如何制作第一存储电容的第一电极3，至于第一存储电容的第二电极，其可以为薄膜晶体管的漏电极，金属电极能够提供更大的电容量。
本实施例中的薄膜晶体管可以但并不局限为刻蚀阻挡结构的薄膜晶体管，下面以刻蚀阻挡结构的薄膜晶体管为例，来具体介绍本发明的技术方案。
对于刻蚀阻挡结构的薄膜晶体管，所述制作方法还包括：
形成覆盖有源层1和第一电极3的刻蚀阻挡层13，刻蚀阻挡层13中包括过孔；
在刻蚀阻挡层13上形成所述薄膜晶体管的源电极4和漏电极5，源电极4和漏电极5通过所述过孔与有源层1电性接触；
其中，漏电极5在基底10上的投影和第一电极3在基底10上的投影存在交叠区域，所述第一存储电容的第二电极为漏电极5。
通过上述步骤完成第一存储电容的介质层(刻蚀阻挡层)和第二电极5的制作。
图15中示意的刻蚀阻挡结构的薄膜晶体管为底栅型，形成薄膜晶体管的步骤包括：
在基底10上形成栅电极6；
形成覆盖栅电极6的栅绝缘层14；
在栅绝缘层14上形成有源层1；
形成覆盖有源层1的刻蚀阻挡层13；
在刻蚀阻挡层13中形成过孔；
在刻蚀阻挡层13上形成源电极4和漏电极5，源电极4和漏电极5通过所述过孔与有源层1电性接触。
对于显示基板的制作工艺，上述步骤中在形成有源层1的同时，形成第一存储电容的第一电极3，具体的工艺过程已在上面内容中介绍，在此不再详述。第一电极3和漏电极5以及位于第一电极3和漏电极5的刻蚀阻挡层13形成第一存储电容。
本发明的技术方案不仅适用于刻蚀阻挡结构的薄膜晶体管，也适用于其他结构的薄膜晶体管。所述薄膜晶体管可以为底栅型、顶栅线或共面型，只需在形成有源层1的同时形成第一电极3，并在第一电极3和漏电极5之间形成绝缘层，以形成第一存储电容即可。
为了克服寄生电容的干扰，需要增加存储电容的电容量，本实施例中形成每一像素单元的步骤还包括：
形成与第一存储电容Cst1并联的第二存储电容Cst2，如图1所示，则每一像素单元的存储电容的电容量为第一存储电容Cst1和第二存储电容Cst2的电容量之和，能够提供足够大的电容量。
其中，薄膜晶体管的漏电极5同时作为第一存储电容Cst1和第二存储电容Cst2的一个电极，实现第一存储电容Cst1和第二存储电容Cst2的并联。
至于第二存储电容Cst2的另一个电极可以为发光二极管的顶电极7，顶电极7上施加公共电压，发光二极管的底电极与薄膜晶体管的漏电极5连接，所需数据信号电压通过薄膜晶体管传输至底电极，驱动发光二极管的发光层发光。进一步地，将第一电极3与顶电极7电性连接，如图1所示。
本实施例中的发光二极管可以为底发射型，也可以为顶发射型或双面发射型，并根据具体的类型选择基底10、底电极和顶电极的材料，例如：对于底发射型，基底10为透明基底，如：石英基底、玻璃基底，顶电极选择反射材料，如Ag。
实施例二
基于同一发明构思，本实施例中提供一种AMOLED显示基板，采用实施例一中的制作方法制得，具体为通过一次构图工艺形成所述薄膜晶体管的有源层和所述第一存储电容的第一电极，所述第一电极由导电材料制得，不需要增加单独的制作工艺来形成所述第一存储电容的第一电极，且不需要对所述第一电极进行导体化等额外的处理，简化了制作工艺，降低了生产成本。
本实施例中，如图15所示，第一电极3的下方具有与第一电极3的图形一致的半导体层2的图形，半导体层2与有源层1由同一膜层制得，从而能够利用半色调或灰色调掩膜板进行一次光刻工艺，同时形成有源层1和第一电极3。
其中，第一电极3在所述显示基板所在平面上的正投影与所述薄膜晶体管的漏电极5在所述显示基板所在平面上的正投影存在交叠区域，且所述第一电极和所述漏电极之间具有刻蚀阻挡层，形成第一存储电容。
为了克服寄生电容的干扰，需要增加存储电容的电容量，本实施例中的每一像素单元还包括与第一存储电容并联的第二存储电容。具体的，所述发光二极管包括底电极和顶电极，所述顶电极上施加公共电压所述底电极与所述漏电极电性连接。如图1所示，顶电极7与第一电极3电性连接，顶电极7在所述显示基板所在平面上的正投影与漏电极5在述显示基板所在平面上的正投影存在交叠区域，且顶电极7和漏电极5之间具有绝缘层，形成第二存储电容Cst2。其中，漏电极5同时作为第一存储电容Cst1和第二存储电容Cst2的一个电极，实现第一存储电容Cst1和第二存储电容Cst2的并联，增加每一像素单元的存储电容的电容量。
本实施例中还通过一种显示装置，包括上述显示基板，以简化制作工艺，降低成本，并保证显示质量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种AMOLED显示基板的制作方法，包括：
形成多个像素单元，形成每一像素单元的步骤包括：
形成第一存储电容、薄膜晶体管和发光二极管，其特征在于，通过一次构图工艺形成所述薄膜晶体管的有源层和所述第一存储电容的第一电极，所述第一电极由导电材料制得。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，通过一次构图工艺形成所述有源层和第一电极的步骤包括：
依次形成半导体膜层和导电膜层，对所述半导体膜层和导电膜层进行一次构图工艺，形成所述有源层和第一电极，其中，所述有源层由所述半导体膜层形成，所述第一电极由所述导电膜层形成。
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，对所述半导体膜层和导电膜层进行一次构图工艺，形成所述有源层和第一电极的步骤包括：
在所述导电膜层上涂覆光刻胶；
利用半色调或灰色调掩膜板对所述光刻胶进行曝光，显影后，形成光刻胶完全保留区域、光刻胶半保留区域和光刻胶不保留区域，所述光刻胶完全保留区域对应所述第一电极所在的区域，所述光刻胶半保留区域对应所述有源层所在的区域，所述光刻胶不保留区域对应其他区域；
去除所述光刻胶不保留区域的导电膜层和半导体膜层；
通过灰化工艺去除所述光刻胶半保留区域的光刻胶；
去除所述光刻胶半保留区域的导电膜层；
剥离剩余的光刻胶，形成所述有源层和第一电极。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括：
形成覆盖所述有源层和第一电极的刻蚀阻挡层，所述刻蚀阻挡层中包括过孔；
在所述刻蚀阻挡层上形成所述薄膜晶体管的源电极和漏电极，所述源电极和漏电极通过所述过孔与所述有源层电性接触；
所述漏电极在所述显示基板所在平面上的正投影与所述第一电极在所述显示基板所在平面上的正投影存在交叠区域，所述第一存储电容的第二电极为所述漏电极。
5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述像素单元还包括第二存储电容，所述第二存储电容的一个电极为所述漏电极。
6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括：
形成发光二极管的底电极和顶电极，所述底电极与所述漏电极电性连接，所述顶电极与所述第一电极电性连接，所述第二存储电容的另一个电极为所述顶电极。
7.一种AMOLED显示基板，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的制作方法制得。
8.根据权利要求7所述的AMOLED显示基板，其特征在于，所述第一电极的下方具有与所述第一电极的图形一致的半导体层的图形，所述半导体层与所述有源层由同一膜层制得。
9.根据权利要求8所述的AMOLED显示基板，其特征在于，所述第一电极在所述显示基板所在平面上的正投影与所述薄膜晶体管的漏电极在所述显示基板所在平面上的正投影存在交叠区域，且所述第一电极和所述漏电极之间具有刻蚀阻挡层，形成第一存储电容。
10.根据权利要求9所述的AMOLED显示基板，其特征在于，所述发光二极管包括底电极和顶电极，所述底电极与所述漏电极电性连接，所述顶电极与所述第一电极电性连接，所述顶电极在所述显示基板所在平面上的正投影与所述漏电极在述显示基板所在平面上的正投影存在交叠区域，且所述顶电极和所述漏电极之间具有绝缘层，形成第二存储电容。
11.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求7-10中任一项所述的AMOLED显示基板。
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