CN106711088B - Oled显示装置的双层栅极结构的制作方法 - Google Patents

Oled显示装置的双层栅极结构的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法，提供包括第一曝光区、设于第一曝光区外侧并与其相邻的第二曝光区、及剩余的第三曝光区的半色调掩膜板，利用该半色调掩膜板在第一金属层上形成包括分别对应第一、及第二曝光区的第一、及第二光阻区的第一光阻图案，且第一光阻图案在第一光阻区的厚度大于在第二光阻区的厚度，接着去除第二光阻区的第一光阻图案，以剩余的第一光阻图案为遮挡蚀刻第一金属层形成第一栅极，在后续制程中通过同一道半色调掩膜板在第二金属层上形成位于第一栅极上方且尺寸与第一光阻图案相同的第二光阻图案，并以第二光阻图案为遮挡蚀刻第二金属层，形成位于第一栅极上方的第二栅极，操作简单，生产成本低。

Description

OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示器，也称为有机电致发光显示器，是一种新兴的平板显示装置，由于其具有制备工艺简单、成本低、功耗低、发光亮度高、工作温度适应范围广、体积轻薄、响应速度快，而且易于实现彩色显示和大屏幕显示、易于实现和集成电路驱动器相匹配、易于实现柔性显示等优点，因而具有广阔的应用前景。
OLED按照驱动方式可以分为无源矩阵型OLED(Passive Matrix OLED，PMOLED)和有源矩阵型OLED(Active Matrix OLED，AMOLED)两大类，即直接寻址和薄膜晶体管(ThinFilm Transistor，TFT)矩阵寻址两类。其中，AMOLED具有呈阵列式排布的像素，属于主动显示类型，发光效能高，通常用作高清晰度的大尺寸显示装置。
AMOLED是电流驱动器件，当有电流流经有机发光二极管时，有机发光二极管发光，且发光亮度由流经有机发光二极管自身的电流决定。大部分已有的集成电路(IntegratedCircuit，IC)都只传输电压信号，故AMOLED的像素驱动电路需要完成将电压信号转换为电流信号的任务。现有技术中，AMOLED的每个像素均配备具有开关功能的开关TFT、栅极接入电压信号并向OLED输出相应电流信号的驱动TFT、及用于存储电压信号的存储电容，将输入像素驱动电路的电压信号转换为电流信号，以驱动OLED发光。
在现有的OLED技术中，常常采用双层栅极设计，主要作用为传递栅极信号与形成存储电容。其中承担传递栅极信号作用与作为存储电容的一个电极板的第一栅极为线(Line)式设计，而作为存储电容另一个电极板的第二栅极为板(Pad)式设计，在第一栅极与第二栅极之间重叠的区域形成OLED像素驱动电路中的存储电容。为了避免第一栅极与第二栅极之间的对位偏差较大，一般需要设计第二栅极的尺寸大于第一栅极的尺寸，这使得需要使用两道不同的掩膜板分别形成第一栅极与第二栅极，制作成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法，只需一道半色调掩膜板即可完成第一栅极、及尺寸大于第一栅极的第二栅极的制作，操作简单，生产成本低。
为实现上述目的，本发明提供一种OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法，包括如下步骤：
步骤1、提供一基板，在所述基板上沉积金属材料，形成第一金属层；
步骤2、提供一半色调掩膜板；
所述半色调掩膜板包括第一曝光区、位于所述第一曝光区外侧与第一曝光区相邻的第二曝光区、及除第一曝光区及第二曝光区以外剩余的第三曝光区；
步骤3、在第一金属层上涂布光阻材料，形成第一光阻层，利用所述半色调掩膜板对第一光阻层进行曝光显影，得到第一光阻图案；
所述第一光阻图案包括对应第一曝光区的第一光阻区、及对应第二曝光区的第二光阻区；
所述第一光阻图案在第一光阻区的厚度大于在第二光阻区的厚度；
步骤4、对第一光阻图案进行灰化，去除第二光阻区的第一光阻图案，减薄第一光阻区的第一光阻图案，以剩余的第一光阻图案为遮挡对第一金属层进行蚀刻，形成第一栅极，去除剩余的第一光阻图案；
步骤5、在所述第一栅极、及基板上形成栅极绝缘层；
步骤6、在所述栅极绝缘层上沉积金属材料，形成第二金属层，在第二金属层上涂布光阻材料，形成第二光阻层，利用所述半色调掩膜板对第二光阻层进行曝光显影，得到位于所述第一栅极上方的与第一光阻图案尺寸相同的第二光阻图案；
步骤7、以第二光阻图案为遮挡对第二金属层进行蚀刻，形成第二栅极。
所述第一曝光区的透光率大于第二曝光区的透光率，所述第二曝光区的透光率大于第三曝光区的透光率；
所述光阻材料为负性光阻材料。
所述第一曝光区的透光率小于第二曝光区的透光率，所述第二曝光区的透光率小于第三曝光区的透光率；
所述光阻材料为正性光阻材料。
所述第二光阻图案包括对应所述第一曝光区的第三光阻区、及对应所述第二曝光区的第四光阻区；
所述第二光阻图案在第三光阻区的厚度大于在第四光阻区的厚度。
所述第一曝光区的边缘形状与第二曝光区的边缘形状相同。
所述步骤1中通过物理气相沉积的方法在基板上沉积金属材料，形成第一金属层；
所述步骤6中通过物理气相沉积的方法在栅极绝缘层上沉积金属材料，形成第二金属层。
所述步骤5中通过化学气相沉积的方法在所述第一栅极、及基板上形成栅极绝缘层。
所述基板为玻璃基板或柔性基板。
所述步骤7还包括去除第二栅极上的第二光阻图案的步骤。
本发明的有益效果：本发明提供的一种OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法，提供包括第一曝光区、设于第一曝光区外侧并与其相邻的第二曝光区、及剩余的第三曝光区的半色调掩膜板，利用该半色调掩膜板在第一金属层上形成包括分别对应第一、及第二曝光区的第一、及第二光阻区的第一光阻图案，且第一光阻图案在第一光阻区的厚度大于在第二光阻区的厚度，接着去除第二光阻区的第一光阻图案，以剩余的第一光阻图案为遮挡蚀刻第一金属层形成第一栅极，在后续制程中通过同一道半色调掩膜板在第二金属层上形成位于第一栅极上方且尺寸与第一光阻图案相同的第二光阻图案，并以第二光阻图案为遮挡蚀刻第二金属层，形成位于第一栅极上方的第二栅极，操作简单，生产成本低。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为本发明的OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法的流程图；
图2为本发明的OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法的步骤3的示意图；
图3-5为本发明的OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法的步骤4的示意图；
图6为本发明的OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法的步骤6的示意图；
图7-8为本发明的OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法的步骤7的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1，本发明提供一种OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法，包括如下步骤：
步骤1、提供一基板100，在所述基板100上沉积金属材料，形成第一金属层200’。
具体地，所述基板100为玻璃基板或柔性基板。
具体地，所述步骤1中通过物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)的方法在基板100上沉积金属材料，形成第一金属层200’。
步骤2、提供一半色调掩膜板900；
所述半色调掩膜板900包括第一曝光区910、位于所述第一曝光区910外侧与第一曝光区910相邻的第二曝光区920、及除第一曝光区910及第二曝光区920以外剩余的第三曝光区930。
具体地，所述半色调掩膜板900中的第一曝光区910用于在后续制程中对应形成双层栅极结构中位于底层的第一栅极，而第一曝光区910与第二曝光区920共同用于在后续制程中对应形成双层栅极结构中位于顶层的第二栅极，第一曝光区910的尺寸及边缘形状可根据实际的产品设计中第一栅极的设计需求进行选择，第一曝光区910与第二曝光区920组成的区域的尺寸及第二曝光区920的边缘形状可根据实际的产品设计中第二栅极的设计需求进行选择。
优选地，所述第一曝光区910的边缘形状与第二曝光区920的边缘形状相同。
可选地，所述第一曝光区910的透光率大于第二曝光区920的透光率，所述第二曝光区920的透光率大于第三曝光区930的透光率。
可选地，所述第一曝光区910的透光率小于第二曝光区920的透光率，所述第二曝光区920的透光率小于第三曝光区930的透光率。
步骤3、请参阅图2，在第一金属层200’上涂布光阻材料，形成第一光阻层，利用所述半色调掩膜板900对第一光阻层进行曝光显影，得到第一光阻图案300；
所述第一光阻图案300包括对应第一曝光区910的第一光阻区310、及对应第二曝光区920的第二光阻区320；
所述第一光阻图案300在第一光阻区310的厚度大于在第二光阻区320的厚度。
具体地，如果上述步骤2中设置所述第一曝光区910的透光率大于第二曝光区920的透光率，所述第二曝光区920的透光率大于第三曝光区930的透光率，则所述步骤3中的光阻材料选择负性光阻材料。
具体地，如果上述步骤2中设置所述第一曝光区910的透光率小于第二曝光区920的透光率，所述第二曝光区920的透光率小于第三曝光区930的透光率，则所述步骤3中的光阻材料选择正性光阻材料。
步骤4、请参阅图3，对第一光阻图案300进行灰化，去除第二光阻区320的第一光阻图案300，减薄第一光阻区310的第一光阻图案300，请参阅图4，以剩余的第一光阻图案300为遮挡对第一金属层200’进行蚀刻，形成第一栅极200，请参阅图5，去除剩余的第一光阻图案300。
步骤5、在所述第一栅极200、及基板100上形成栅极绝缘层400。
具体地，所述步骤5中通过化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)的方法在所述第一栅极200、及基板100上形成栅极绝缘层400。
步骤6、请参阅图6，在所述栅极绝缘层400上沉积金属材料，形成第二金属层500’，在第二金属层500’上涂布光阻材料，形成第二光阻层，利用所述半色调掩膜板900对第二光阻层进行曝光显影，得到位于所述第一栅极200上方的与第一光阻图案300尺寸相同的第二光阻图案600。
具体地，所述第二光阻图案600包括对应所述第一曝光区910的第三光阻区610、及对应所述第二曝光区920的第四光阻区620；
所述第二光阻图案600在第三光阻区610的厚度大于在第四光阻区620的厚度。
具体地，所述步骤6中通过物理气相沉积的方法在栅极绝缘层400上沉积金属材料，形成第二金属层500’。
具体地，所述步骤6中涂布的光阻材料与步骤3中的光阻材料相同。
步骤7、请参阅图7，以第二光阻图案600为遮挡对第二金属层500’进行蚀刻，形成第二栅极500。
需要说明的是，所述步骤7形成的第二栅极500对应形成于第一栅极200的上方，且第二栅极500的尺寸大于第一栅极200，对位偏差较小，使得第二栅极500与第一栅极200重叠区域构成的存储电容特性良好。
具体地，请参阅图8，所述步骤7还包括去除第二栅极500上的第二光阻图案600的步骤。
上述OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法，提供一半色调掩膜板900，该半色调掩膜板900包括第一曝光区910、设于第一曝光区910外侧并与其相邻的第二曝光区920、及剩余的第三曝光区930，并在第一金属层200’上形成第一光阻层，利用该半色调掩膜板900对第一光阻层进行曝光显影，制得第一光阻图案300，该第一光阻图案300包括对应第一曝光区910的第一光阻区310、及对应第二曝光区920的第二光阻区320，且第一光阻图案300在第一光阻区310的厚度大于在第二光阻区320的厚度，接着对第一光阻图案300进行灰化处理去除第二光阻区320的第一光阻图案300，并减薄第一光阻区320的第一光阻图案300，并以剩余的第一光阻图案300为遮挡蚀刻第一金属层200’，得到尺寸与第一曝光区910的尺寸对应的第一栅极200，之后再在第二金属层500’上形成第二光阻层，利用同一道半色调掩膜板900对第二光阻层进行曝光显影，制得位于第一栅极200上方的尺寸与第一光阻图案300的尺寸相同的第二光阻图案600，以第二光阻图案600为遮挡蚀刻第二金属层500’，得到尺寸与第一曝光区910与第二曝光区920组成的区域的尺寸对应的第二栅极500，该第二栅极500的尺寸大于第一栅极200的尺寸，能够消除因第一栅极200与第二栅极500之间对位偏差而产生的存储电容的特性的变化，提升产品的品质，同时由于使用同一道半色调掩膜板900制作第一栅极200与第二栅极500，与现有技术相比，无需更换掩膜板，也即省去一道掩膜板，使该OLED显示装置的双栅极结构的制作方法操作简单，同时节省了一道掩膜板的成本，降低整体的生产成本。
综上所述，本发明的OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法，提供包括第一曝光区、设于第一曝光区外侧并与其相邻的第二曝光区、及剩余的第三曝光区的半色调掩膜板，利用该半色调掩膜板在第一金属层上形成包括分别对应第一、及第二曝光区的第一、及第二光阻区的第一光阻图案，且第一光阻图案在第一光阻区的厚度大于在第二光阻区的厚度，接着去除第二光阻区的第一光阻图案，以剩余的第一光阻图案为遮挡蚀刻第一金属层形成第一栅极，在后续制程中通过同一道半色调掩膜板在第二金属层上形成位于第一栅极上方且尺寸与第一光阻图案相同的第二光阻图案，并以第二光阻图案为遮挡蚀刻第二金属层，形成位于第一栅极上方的第二栅极，操作简单，生产成本低。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、提供一基板(100)，在所述基板(100)上沉积金属材料，形成第一金属层(200’)；
步骤2、提供一半色调掩膜板(900)；
所述半色调掩膜板(900)包括第一曝光区(910)、位于所述第一曝光区(910)外侧与第一曝光区(910)相邻的第二曝光区(920)、及除第一曝光区(910)及第二曝光区(920)以外剩余的第三曝光区(930)；
步骤3、在第一金属层(200’)上涂布光阻材料，形成第一光阻层，利用所述半色调掩膜板(900)对第一光阻层进行曝光显影，得到第一光阻图案(300)；
所述第一光阻图案(300)包括对应第一曝光区(910)的第一光阻区(310)、及对应第二曝光区(920)的第二光阻区(320)；
所述第一光阻图案(300)在第一光阻区(310)的厚度大于在第二光阻区(320)的厚度；
步骤4、对第一光阻图案(300)进行灰化，去除第二光阻区(320)的第一光阻图案(300)，减薄第一光阻区(310)的第一光阻图案(300)，以剩余的第一光阻图案(300)为遮挡对第一金属层(200’)进行蚀刻，形成第一栅极(200)，去除剩余的第一光阻图案(300)；
步骤5、在所述第一栅极(200)、及基板(100)上形成栅极绝缘层(400)；
步骤6、在所述栅极绝缘层(400)上沉积金属材料，形成第二金属层(500’)，在第二金属层(500’)上涂布光阻材料，形成第二光阻层，利用所述半色调掩膜板(900)对第二光阻层进行曝光显影，得到位于所述第一栅极(200)上方的与第一光阻图案(300)尺寸相同的第二光阻图案(600)；
步骤7、以第二光阻图案(600)为遮挡对第二金属层(500’)进行蚀刻，形成第二栅极(500)。
2.如权利要求1所述的OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法，其特征在于，所述第一曝光区(910)的透光率大于第二曝光区(920)的透光率，所述第二曝光区(920)的透光率大于第三曝光区(930)的透光率；
所述光阻材料为负性光阻材料。
3.如权利要求1所述的OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法，其特征在于，所述第一曝光区(910)的透光率小于第二曝光区(920)的透光率，所述第二曝光区(920)的透光率小于第三曝光区(930)的透光率；
所述光阻材料为正性光阻材料。
4.如权利要求1所述的OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法，其特征在于，所述第二光阻图案(600)包括对应所述第一曝光区(910)的第三光阻区(610)、及对应所述第二曝光区(920)的第四光阻区(620)；所述第二光阻图案(600)在第三光阻区(610)的厚度大于在第四光阻区(620)的厚度。
5.如权利要求1所述的OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法，其特征在于，所述第一曝光区(910)的边缘形状与第二曝光区(920)的边缘形状相同。
6.如权利要求1所述的OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法，其特征在于，所述步骤1中通过物理气相沉积的方法在基板(100)上沉积金属材料，形成第一金属层(200’)；
所述步骤6中通过物理气相沉积的方法在栅极绝缘层(400)上沉积金属材料，形成第二金属层(500’)。
7.如权利要求1所述的OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法，其特征在于，所述步骤5中通过化学气相沉积的方法在所述第一栅极(200)、及基板(100)上形成栅极绝缘层(400)。
8.如权利要求1所述的OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法，其特征在于，所述基板(100)为玻璃基板。
9.如权利要求1所述的OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法，其特征在于，所述步骤7还包括去除第二栅极(500)上的第二光阻图案(600)的步骤。
10.如权利要求1所述的OLED显示装置的双层栅极结构的制作方法，其特征在于，所述基板(100)为柔性基板。
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