CN111987137A - 柔性面板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性面板及其制备方法。柔性面板依次包括基板、薄膜晶体管层、以及有机发光二极管层。薄膜晶体管层包括薄膜晶体管，薄膜晶体管中源极、漏极和栅极为共平面结构。有机发光二极管层包括有机发光二极管。柔性面板的制备方法包括：在基板上方形成薄膜晶体管层，其中，薄膜晶体管层包括薄膜晶体管，薄膜晶体管中源极、漏极和栅极为共平面结构；在薄膜晶体管层上方形成有机发光二极管层，其中，有机发光二极管层包括有机发光二极管。柔性面板中，TFT采用源漏栅共平面结构，节省一道金属光罩，可减少一道金属M1层和M2层间隔绝层ILD CVD制程，节约成本；阻挡膜采用SiNx、SiOX和Al2O3叠层减少应力，改善翘曲。
Description
技术领域
本发明涉及半导体电子器件领域，更为具体来说，本发明涉及一种柔性面板及其制备方法。
背景技术
对于柔性顶栅铟镓锌氧化物(IGZO：Indium Gallium Zinc Oxide)薄膜晶体管(TFT：Thin Film Transistor)驱动的顶发射有机发光二极管OLED产品，其CVD SiO2膜层多。图1为一个示例提供的一种现有的柔性顶栅IGZO TFT面板的结构示意图。现有技术是先做金属M1层150(栅极G)再做隔绝(ILD)层130(源极S和漏极D)再做金属M2层160。如图1所示，在缓冲(buffer)层110、栅极绝缘(GI)层120、ILD层130和钝化(PV)层140中都有用CVD方式沉积的SiO2膜层，而SiO2为压应力，多层叠加时容易出现翘曲，翘曲太大时，影响机台对位，且影响后段蒸镀和LLO等制程进行贴合，因此，需要调试制程，减少应力，改善翘曲。且顶栅IGZO TFT流程膜层多，光罩多，花费大。
通常SiNx膜层防水汽能力较好，且表现为张应力，与SiO2应力方向相反，增加SiNx膜层的厚度，有利于改善翘曲。
针对现有技术中存在的顶栅IGZO TFT光罩多、膜层多、花费大的问题还未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明创新地提供了一种柔性面板及其制备方法，柔性面板中TFT采用源漏栅(GSD)共平面结构，节省一道金属光罩。
为实现上述的技术目的，一方面，本发明公开了一种柔性面板。所述柔性面板依次包括基板、薄膜晶体管层、以及有机发光二极管层，其中，所述薄膜晶体管层包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管中源极、漏极和栅极为共平面结构，所述有机发光二极管层包括有机发光二极管。
进一步地，所述柔性面板还包括位于所述基板和所述薄膜晶体管层之间的阻挡膜，所述阻挡膜依次包括SiNx层、SiOx层、SiNx层和Al2O3层。
进一步地，对于所述柔性面板，所述薄膜晶体管层包括遮光层、包裹所述遮光层的缓冲层、有源层、栅极绝缘层、以及位于所述栅极绝缘层上方的源极、漏极和栅极层、以及包裹所述有源层、所述栅极绝缘层、以及所述源极、漏极和栅极层的钝化层。
进一步地，对于所述柔性面板，所述缓冲层包括SiNx层和SiOx层。
进一步地，对于所述柔性面板，所述有机发光二极管层包括平坦层和在所述平坦层上方的像素定义层、位于所述平坦层和所述像素定义层之间的所述有机发光二极管的第一电极、以及位于所述像素定义层上方的所述有机发光二极管的第二电极，其中，所述第一电极通过所述平坦层中的过孔和所述钝化层上部的洞与所述源极相连，通过所述像素定义层中的开口露出。
为实现上述的技术目的，另一方面，本发明公开了一种柔性面板的制备方法。所述柔性面板的制备方法包括：在基板上方形成薄膜晶体管层，其中，所述薄膜晶体管层包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管中源极、漏极和栅极为共平面结构；在所述薄膜晶体管层上方形成有机发光二极管层，其中，所述有机发光二极管层包括有机发光二极管。
进一步地，对于所述柔性面板的制备方法，在基板上方形成薄膜晶体管层之前，还包括：在所述基板上沉积阻挡膜，其中，在所述基板上沉积阻挡膜包括：在所述基板上沉积SiNx层，再沉积SiOx层，然后依次沉积SiNx层和Al2O3层。
进一步地，对于所述柔性面板的制备方法，在基板上方形成薄膜晶体管层包括：沉积遮光层；沉积缓冲层；沉积有源层，并用黄光和蚀刻定义出图形；沉积栅极绝缘层，用光罩定义出图形；进行整面刻蚀和等离子处理；沉积源极、漏极和栅极层，用光罩定义出图形；自对准刻蚀，使得所述栅极绝缘层的开孔区域未被处理的所述有源层进行导体化；沉积钝化层，然后开洞，用来连接所述薄膜晶体管的所述源极和所述有机发光二极管的第一电极。
进一步地，对于所述柔性面板的制备方法，在所述薄膜晶体管层上方形成有机发光二极管层包括：涂布色阻，并用黄光定义出图形；涂布平坦层，然后开过孔；依次沉积掺锡氧化铟、银和掺锡氧化铟三层膜,并用黄光定义出图形；涂布像素定义层，然后开口。
进一步地，对于所述柔性面板的制备方法，在所述薄膜晶体管层上方形成有机发光二极管层还包括：完成所述有机发光二极管的所述第一电极的制备之后,蒸镀所述有机发光二极管的发光材料和第二电极。
本发明的有益效果为：
(1)柔性面板中，薄膜晶体管(TFT)采用源漏栅(GSD)共平面结构，节省一道金属光罩，可减少一道金属M1层和M2层间隔绝层ILD CVD制程，节约成本；同时阻挡膜采用SiNx、SiOX和Al2O3叠层能够减少应力，改善翘曲。
(2)阻挡膜采用SiNx+SIOX叠层，SiNx置于底层，厚度较厚，增加张应力，改善翘曲，同时增强防水汽能力；缓冲层也采用SiNx+SiOX叠层，SiNx同样改善翘曲，但厚度相对较薄；阻挡膜中SiOX与氧化物(oxide)接触，且相对较厚，阻止SiNx中的氢(H)进入沟道，影响器件特性。
附图说明
图中，
图1为一个示例提供的一种现有的柔性顶栅IGZO TFT面板的结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的柔性面板的结构示意图；
图3为本发明实施例2提供的柔性面板的制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明提供的柔性面板及其制备方法进行详细的解释和说明。
图2为本发明实施例1提供的柔性面板的结构示意图。如图2所示，该实施例提供的柔性面板依次包括基板、薄膜晶体管(TFT：Thin Film Transistor)层、以及有机发光二极管(OLED)层。其中，薄膜晶体管层包括薄膜晶体管(TFT)，薄膜晶体管中源极S、漏极D和栅极G为共平面结构。有机发光二极管层包括有机发光二极管(OLED)。GSD共平面结构指的是金属M1层(栅极G)和金属M2层(源极S和漏极D)是一道光罩做的，在同一个平面。针对现有技术先做金属M1层再做隔绝层ILD再做金属M2层的方案，实施例1的GSD共平面结构是把ILD层省掉，而且金属M1层和金属M2层一次完成。
该实施例的柔性面板还可以包括位于基板和薄膜晶体管层之间的阻挡膜(barrier film)，阻挡膜可以依次包括SiNx层210、SiOx层220、SiNx层和Al2O3层230。其中，SiOx例如为SiO2。
薄膜晶体管层可以包括遮光(LS:Light shield)层241、包裹遮光层241的缓冲层(buffer layer)240、有源层251、栅极绝缘(GI)层252、位于栅极绝缘层252上方的源极(S)、漏极(D)和栅极(G)层253、以及包裹有源层251、栅极绝缘(GI)层252、以及源极(S)、漏极(D)和栅极(G)层253的钝化(PV)层250。其中，缓冲层240可以包括SiNx层和SiOx层。其中，有源层251可以包括铟镓锌氧化物(IGZO)。
有机发光二极管层包括平坦(PLN)层260和像素定义(PDL)层270、位于平坦(PLN)层260和像素定义(PDL)层270之间的有机发光二极管的第一电极(Anode)280、以及位于像素定义(PDL)层270上方的有机发光二极管的第二电极(Cathode)290。其中，第一电极(Anode)280通过平坦(PLN)层260中的过孔和钝化(PV)层250上部的洞与源极(S)相连，通过像素定义(PDL)层270中的开口露出。
图3为本发明实施例2提供的柔性面板的制备方法的流程图。
如图3所示，在步骤S310，在基板上方形成薄膜晶体管(TFT)层。其中，薄膜晶体管层包括薄膜晶体管，薄膜晶体管(TFT)中源极(S)、漏极(D)和栅极(G)为共平面结构。
在步骤S320，在薄膜晶体管(TFT)层上方形成有机发光二极管(OLED)层。其中，有机发光二极管层包括有机发光二极管(OLED)。
作为一种可选实施方式，在步骤S310之前，该实施例的柔性面板的制备方法还可以包括：在基板上沉积阻挡膜(barrier film)。具体来说，在基板上沉积阻挡膜可以包括如下步骤：在基板上沉积SiNx层210，再沉积SiOx层220，然后依次沉积SiNx层和Al2O3层230。其中，SiOx例如为SiO2。
具体来说，在基板上方形成薄膜晶体管(TFT)层可以包括如下步骤：沉积遮光层241；沉积缓冲层240；沉积有源层251，并用黄光和蚀刻定义出图形；沉积栅极绝缘(GI)层252，用光罩定义出图形；进行整面刻蚀和等离子(plasma)处理；沉积源极(S)、漏极(D)和栅极(G)层253，用光罩定义出图形；自对准刻蚀，使得栅极绝缘(GI)层252开孔区域未被处理的有源层251进行导体化；沉积钝化(PV)层250，然后进行开洞，用来连接薄膜晶体管(TFT)的源极(S)和有机发光二极管(OLED)的第一电极(Anode)280。
在薄膜晶体管TFT上方形成有机发光二极管(OLED)层可以包括如下步骤：涂布色阻比如R色阻，并用黄光定义出图形，其大小比后续形成的有机发光二极管的第一电极(Anode)280大；涂布平坦(PLN)层260，然后开过孔；依次沉积掺锡氧化铟(ITO：IndiumTinOxide)、银(Ag)和ITO三层膜,并用黄光定义出图形,确保能够覆盖柔性面板整个显示区域内各个像素的薄膜晶体管(TFT)；接着涂布像素定义(PDL)层270，然后开口。
作为一种可选实施方式，在薄膜晶体管(TFT)层上方形成有机发光二极管(OLED)层还可以包括：完成有机发光二极管(OLED)的第一电极(Anode)280的制备之后,蒸镀有机发光二极管(OLED)的发光材料和第二电极(Cathode)290。
作为一种可选实施方式，在步骤S310之前，实施例2的柔性面板的制备方法还可以包括：在基板上涂布PI。聚酰亚胺(PI：Polyimide)膜是目前性能最好的薄膜类绝缘材料。近些年，随着柔性OLED技术的越发成熟并迈向商用阶段，PI膜作为衬底将迎来新的需求增长点。OLED在生产制造过程中，由于需要在柔性基板上溅射上电极或TFT材料，所以基材一般为耐高温的聚合物，而PI薄膜具有优良的耐高低温性、电气绝缘性、粘结性、以及耐辐射性等特殊属性，因此现在使用最多的基材为耐高温PI材料。
下面，对本发明实施例3提供的柔性面板的制备方法进行描述。实施例3提供的柔性面板的制备方法没有在附图中示出。
第一步，对基板进行清洗和预烘烤。其中，基板可以由玻璃制成。
第二步，在基板上涂布PI。PI可以是黄色PI或者其他PI材料。
第三步，沉积阻挡膜(barrier film)。可以先沉积SiNx层,其厚度可以为4000-8000A；再沉积SiOx层，厚度可以为1000-2000A；依次沉积SiNx和Al2O3膜层，厚度可以为200-800A，用于阻隔水汽。
第四步，沉积遮光(LS:Light shield)层。遮光层可以采用黑色金属Mo,厚度可以为1000-1500A。
第五步，沉积缓冲层(buffer layer)。缓冲层可以为SiOx膜层，厚度可以为3000-4000A。
第六步，沉积有源层。有源层可以用PVD方式沉积掺锡氧化铟(IGZO)，并用黄光和蚀刻定义出图形，厚度可以为400-1000A。
第七步，沉积栅极绝缘(GI)层。栅极绝缘(GI)层可以为SiOx薄膜，厚度可以为1000-2000A；用光罩定义出图形，并蚀刻。
第八步，第一次进行整面刻蚀/plasma处理，使得栅极绝缘(GI)层开孔区域的有源层IGZO被处理以后电阻明显降低，形成IGZO导体化区域。
第九步，沉积源极(S)、漏极(D)和栅极(G)金属层，金属可以是Mo、Al、Cu、以及Ti等等中至少一种金属，厚度可以为2000-8000A，用光罩定义出图形，此时源极(S)、漏极(D)和栅极(G)金属均形成。
第十步，自对准刻蚀，并进行第二次导体化，使得栅极绝缘(GI)层的开孔区域未被处理的有源层IGZO进行导体化，以降低电阻。
第十一步，沉积钝化(PV)层，然后进行开洞，用来连接薄膜晶体管(TFT)的源极(S)和有机发光二极管的阳极。钝化(PV)层可以包括SiOx薄膜，厚度可以为1000-5000A。
第十二步，涂布色阻比如R色阻,并用黄光定义出图形，其大小比后续形成的有机发光二极管的阳极ITO/Ag/ITO大。
第十三步，接着涂布平坦(PLN)层，然后开过孔。平坦层的厚度可以为10000-30000A。
第十四步，沉积ITO、Ag和ITO三层膜,并用黄光定义出图形,确保能够覆盖柔性面板整个显示区域内各个像素的薄膜晶体管(TFT)。
第十五步，接着涂布像素定义(PDL)层，然后进行开口。像素定义(PDL)层的厚度可以为10000-30000A。
第十六步，通过第十二步至第十五步完成有机发光二极管OLED的阳极的制备,接着蒸镀有机发光二极管(OLED)的发光材料及阴极。
柔性面板中，薄膜晶体管(TFT)采用源漏栅(GSD)共平面结构，节省一道金属光罩，可减少一道金属M1层和M2层间隔绝层ILD CVD制程，节约成本；同时阻挡膜采用SiNx、SiOX和Al2O3叠层能够减少应力，改善翘曲。
阻挡膜采用SiNx+SIOX叠层，SiNx置于底层，厚度较厚，增加张应力，改善翘曲，同时增强防水汽能力；缓冲层也采用SiNx+SiOX叠层，SiNx同样改善翘曲，但厚度相对较薄；阻挡膜中SiOX与氧化物(oxide)接触，且相对较厚，阻止SiNx中的氢(H)进入沟道，影响器件特性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任至少一个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种柔性面板，其特征在于，依次包括基板、薄膜晶体管层、以及有机发光二极管层，其中，
所述薄膜晶体管层包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管中源极、漏极和栅极为共平面结构，所述有机发光二极管层包括有机发光二极管。
2.根据权利要求1所述的柔性面板，其特征在于，还包括位于所述基板和所述薄膜晶体管层之间的阻挡膜，所述阻挡膜依次包括SiNx层、SiOx层、SiNx层和Al2O3层。
3.根据权利要求1所述的柔性面板，其特征在于，所述薄膜晶体管层包括遮光层、包裹所述遮光层的缓冲层、有源层、栅极绝缘层、以及位于所述栅极绝缘层上方的源极、漏极和栅极层、以及包裹所述有源层、所述栅极绝缘层、以及所述源极、漏极和栅极层的钝化层。
4.根据权利要求3所述的柔性面板，其特征在于，所述缓冲层包括SiNx层和SiOx层。
5.根据权利要求3或4所述的柔性面板，其特征在于，所述有机发光二极管层包括平坦层和在所述平坦层上方的像素定义层、位于所述平坦层和所述像素定义层之间的所述有机发光二极管的第一电极、以及位于所述像素定义层上方的所述有机发光二极管的第二电极，其中，
所述第一电极通过所述平坦层中的过孔和所述钝化层上部的洞与所述源极相连，通过所述像素定义层中的开口露出。
6.一种柔性面板的制备方法，其特征在于，包括：
在基板上方形成薄膜晶体管层，其中，所述薄膜晶体管层包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管中源极、漏极和栅极为共平面结构；
在所述薄膜晶体管层上方形成有机发光二极管层，其中，所述有机发光二极管层包括有机发光二极管。
7.根据权利要求6所述的柔性面板的制备方法，其特征在于，在基板上方形成薄膜晶体管层之前，还包括：在所述基板上沉积阻挡膜，其中，在所述基板上沉积阻挡膜包括：
在所述基板上沉积SiNx层，再沉积SiOx层，然后依次沉积SiNx层和Al2O3层。
8.根据权利要求6所述的柔性面板的制备方法，其特征在于，在基板上方形成薄膜晶体管层包括：
沉积遮光层；
沉积缓冲层；
沉积有源层，并用黄光和蚀刻定义出图形；
沉积栅极绝缘层，用光罩定义出图形；
进行整面刻蚀和等离子处理；
沉积源极、漏极和栅极层，用光罩定义出图形；
自对准刻蚀，使得所述栅极绝缘层的开孔区域未被处理的所述有源层进行导体化；
沉积钝化层，然后开洞，用来连接所述薄膜晶体管的所述源极和所述有机发光二极管的第一电极。
9.根据权利要求6所述的柔性面板的制备方法，其特征在于，在所述薄膜晶体管层上方形成有机发光二极管层包括：
涂布色阻，并用黄光定义出图形；
涂布平坦层，然后开过孔；
依次沉积掺锡氧化铟、银和掺锡氧化铟三层膜,并用黄光定义出图形；
涂布像素定义层，然后开口。
10.根据权利要求9所述的柔性面板的制备方法，其特征在于，在所述薄膜晶体管层上方形成有机发光二极管层还包括：
完成所述有机发光二极管的所述第一电极的制备之后,蒸镀所述有机发光二极管的发光材料和第二电极。
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