互补型TFT器件的制作方法及OLED显示面板的制作方法与流程

文档序号:11656101阅读:265来源:国知局
互补型TFT器件的制作方法及OLED显示面板的制作方法与流程

本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种互补型tft器件的制作方法及oled显示面板的制作方法。



背景技术:

平面显示器件具有机身薄、省电、无辐射等众多优点,得到了广泛的应用。现有的平面显示器件主要包括液晶显示器件(liquidcrystaldisplay,lcd)及有机发光二极管显示器件(organiclightemittingdisplay,oled)。

有机发光二极管显示器件由于同时具备自发光,不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异特性,被认为是下一代平面显示器的新兴应用技术。

oled显示装置通常包括:基板、设于基板上的阳极、设于阳极上的有机发光层,设于有机发光层上的电子传输层、及设于电子传输层上的阴极。工作时向有机发光层发射来自阳极的空穴和来自阴极的电子,将这些电子和空穴组合产生激发性电子-空穴对,并将激发性电子-空穴对从受激态转换为基态实现发光。

溶液法制备电子薄膜、电子器件及电子电路,具有工艺简单、成本低及可大面积实现等优点。近年来,溶液法制备电子薄膜的工艺及基于溶液法的电子器件的研究能取得了长足的进步,多个方面的性能可以比拟甚至超越传统利用真空制程得到的电子薄膜及对应的电子器件。

互补型薄膜晶体管(thinfilmtransistor,tft)器件由p型沟通薄膜晶体管以及n型沟道沟通薄膜晶体管共同构成,互补型tft器件是平板显示器中常用的一种电路结构。目前的互补型tft器件中tft有源层的材料通常是金属氧化物半导体,其制作过程复杂,需要使用大量的真空设备和高温设备,制作成本高。

有机半导体薄膜晶体管(organicthinfilmtransistor,otft)是一种用有机半导体材料作为有源层的薄膜晶体管器件。溶液法是制备有机半导体薄膜晶体管的常用方法,具有工艺简单、成本低及可大面积实现等优点。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种互补型tft器件的制作方法,能够降低产品制作成本,提升产品竞争力。

本发明的目的还在于提供一种oled显示面板的制作方法,能够降低产品制作成本,提升产品竞争力。

为实现上述目的,本发明提供了一种互补型tft器件的制作方法,包括如下步骤:

步骤1、提供一基板,在所述基板上形成间隔分布的第一栅极、第一电极以及第二电极;

步骤2、在所述第一电极以及第二电极之间的间隔区域、以及第一电极和第二电极邻近所述间隔区域的部分上形成依次层叠的第二有源层、第二栅极介电层、以及第二栅极;

步骤3、在所述基板、第一栅极、第一电极、第二电极、第二栅极上覆盖第一栅极介电层,对所述第一栅极介电层进行图案化形成位于所述第一电极上方的过孔,暴露出所述第一电极的一部分;

步骤4、在所述第一栅极上方的第一栅极介电层上形成第一有源层;

步骤5、在所述第一栅极介电层上形成分别与所述第一有源层接触且相互间隔的第三电极和第四电极,所述第四电极通过所述过孔与第一电极接触;

其中,所述第一有源层与第二有源层中的一个为n型沟道的有源层,另一个为p型沟道的有源层;所述第一有源层与第二有源层中的一个为金属氧化物半导体有源层,另一个为有机半导体有源层;

所述金属氧化物半导体有源层的制作过程包括:在待形成区域设置金属氧化物半导体前驱体溶液形成金属氧化物半导体前驱体薄膜,对所述金属氧化物半导体前驱体薄膜进行退火形成金属氧化物半导体薄膜,对所述金属氧化物半导体薄膜进行图案化形成金属氧化物半导体有源层;

所述有机半导体有源层的制作过程包括:在待形成区域设置有机半导体溶液,对所述有机半导体溶液经过烘烤后固化得到有机半导体薄膜,对所述有机半导体薄膜进行图案化得到有机半导体有源层。

所述第一有源层为n型沟道的金属氧化物半导体有源层,所述第二有源层为p型沟道的有机半导体有源层。

所述步骤2具体包括:依次通过溶液涂布和烘烤工艺制作得到覆盖所述基板、第一栅极、第一电极以及第二电极的p型有机半导体薄膜、以及层叠于所述p型有机半导体薄膜上的有机介电材料薄膜,在所述有机介电材料薄膜上通过蒸镀工艺或溅射工艺形成覆盖有机介电材料薄膜的金属薄膜,对所述金属薄膜进行图案化,得到第二栅极,以第二栅极为掩膜板对所述p型有机半导体薄膜和有机介电材料薄膜同时进行干蚀刻,得到第二有源层和第二栅极介电层。

所述步骤4具体包括:在所述第一栅极介电层上涂布n型金属氧化物半导体前驱体溶液形成n型金属氧化物半导体前驱体薄膜,对所述n型金属氧化物半导体前驱体薄膜进行退火,得到n型金属氧化物半导体薄膜,对所述n型金属氧化物半导体薄膜进行图案化得到第一有源层。

所述n型金属氧化物半导体前驱体溶液为溶解在已腈溶剂中的金属卤化物溶液,并且在涂布n型金属氧化物半导体前驱体溶液时还通过乙二醇溶剂控制形成的n型金属氧化物半导体前驱体薄膜的厚度均一性。

本发明还提供一种oled显示面板的制作方法,包括如下步骤:

步骤1’、提供一基板,在所述基板上形成间隔分布的第一栅极、第一电极、第二电极、以及电容下电极板;

步骤2’、在所述第一电极以及第二电极之间的间隔区域、以及第一电极和第二电极邻近所述间隔区域的部分上形成依次层叠的第二有源层、第二栅极介电层、以及第二栅极;

步骤3’、在所述基板、第一栅极、第一电极、第二电极、第二栅极上覆盖第一栅极介电层,对所述第一栅极介电层进行图案化形成位于所述第一电极上方的第一过孔以及位于所述第二栅极上方的第二过孔,所述第一过孔和第二过孔分别暴露出所述第一电极和第二栅极的一部分;

步骤4’、在所述第一栅极上方的第一栅极介电层上形成第一有源层;

步骤5’、在所述第一栅极介电层上形成分别与所述第一有源层接触且相互间隔的第三电极和第四电极以及位于所述电容下电极板上方的电容上电极板,所述第四电极通过所述第一过孔与第一电极接触,所述电容上电极板通过第二过孔与所述第二栅极接触;

步骤6’、在所述第三电极、第四电极、电容上电极板、第一有源层、以及第一栅极介电层上形成平坦层,在所述平坦层上依次形成像素电极、像素定义层、以及有机发光层;

其中,所述第一有源层与第二有源层中的一个为n型沟道的有源层,另一个为p型沟道的有源层;所述第一有源层与第二有源层中的一个为金属氧化物半导体有源层,另一个为有机半导体有源层;

所述金属氧化物半导体有源层的制作过程包括:在待形成区域设置金属氧化物半导体前驱体溶液形成金属氧化物半导体前驱体薄膜,对所述金属氧化物半导体前驱体薄膜进行退火形成金属氧化物半导体薄膜,对所述金属氧化物半导体薄膜进行图案化形成金属氧化物半导体有源层;

所述有机半导体有源层的制作过程包括:在待形成区域设置有机半导体溶液,对所述有机半导体溶液经过烘烤后固化得到有机半导体薄膜,对所述有机半导体薄膜进行图案化得到有机半导体有源层。

所述第一有源层为n型沟道的金属氧化物半导体有源层,所述第二有源层为p型沟道的有机半导体有源层。

所述步骤2’具体包括:依次通过溶液涂布和烘烤工艺制作得到覆盖所述基板、第一栅极、第一电极以及第二电极的p型有机半导体薄膜、以及层叠于所述p型有机半导体薄膜上的有机介电材料薄膜,在所述有机介电材料薄膜上通过蒸镀工艺或溅射工艺形成覆盖有机介电材料薄膜的金属薄膜,对所述金属薄膜进行图案化,得到第二栅极,以第二栅极为掩膜板对所述p型有机半导体薄膜和有机介电材料薄膜同时进行干蚀刻,得到第二有源层和第二栅极介电层。

所述步骤4’具体包括:在所述第一栅极介电层上涂布n型金属氧化物半导体前驱体溶液形成n型金属氧化物半导体前驱体薄膜,对所述n型金属氧化物半导体前驱体薄膜进行退火,得到n型金属氧化物半导体薄膜,对所述n型金属氧化物半导体薄膜进行图案化得到第一有源层。

所述n型金属氧化物半导体前驱体溶液为溶解在已腈溶剂中的金属卤化物溶液,并且在涂布n型金属氧化物半导体前驱体溶液时还通过乙二醇溶剂控制形成的n型金属氧化物半导体前驱体薄膜的厚度均一性。

本发明的有益效果:本发明提供一种互补型tft器件的制作方法,该互补型tft器件的制作方法通过溶液法连续制作一金属氧化物半导体薄膜晶体管和一有机半导体薄膜晶体管,所述金属氧化物半导体薄膜晶体管和有机半导体薄膜晶体管电性连接,且该金属氧化物半导体薄膜晶体管和有机半导体薄膜晶体管中的一个为n型沟道的薄膜晶体管,另一个为p型沟道的薄膜晶体管,能够减少真空设备和高温设备的使用,充分利用溶液法的可大面积实现和低成本的优势,降低产品制作成本,提升产品竞争力。本发明还提供一种oled显示面板的制作方法,能够降低产品制作成本,提升产品竞争力。本发明还提供一种oled显示面板的制作方法,能够降低产品制作成本,提升产品竞争力。

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为本发明的互补型tft器件的制作方法的步骤1的示意图;

图2为本发明的互补型tft器件的制作方法的步骤2的示意图;

图3为本发明的互补型tft器件的制作方法的步骤3的示意图;

图4为本发明的互补型tft器件的制作方法的步骤4的示意图;

图5为本发明的互补型tft器件的制作方法的步骤5的示意图;

图6为本发明的oled显示面板的制作方法的步骤1’的示意图;

图7为本发明的oled显示面板的制作方法的步骤2’的示意图;

图8为本发明的oled显示面板的制作方法的步骤3’的示意图;

图9为本发明的oled显示面板的制作方法的步骤4’的示意图;

图10为本发明的oled显示面板的制作方法的步骤5’的示意图;

图11为本发明的oled显示面板的制作方法的步骤6’的示意图;

图12为本发明的互补型tft器件的制作方法的流程图;

图13为本发明的oled显示面板的制作方法的流程图。

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12,本发明提供一种互补型tft器件的制作方法,包括如下步骤:

步骤1、请参阅图1,提供一基板1,在所述基板1上形成间隔分布的第一栅极11、第一电极21以及第二电极22。

具体地,所述步骤1中先在所述基板1上通过蒸镀或溅射形成一金属薄膜,随后对所述金属薄膜进行图案化,得到所述第一栅极11、第一电极21以及第二电极22,所述金属薄膜的材料优选为铝、钼以及铜等金属中的一种或多种组合。

步骤2、请参阅图2,在所述第一电极21以及第二电极22之间的间隔区域、以及第一电极21和第二电极22邻近所述间隔区域的部分上形成依次层叠的第二有源层23、第二栅极介电层24、以及第二栅极25。

步骤3、请参阅图3,在所述基板1、第一栅极11、第一电极21、第二电极22、第二栅极25上覆盖第一栅极介电层12,对所述第一栅极介电层12进行图案化形成位于所述第一电极21上方的过孔26,暴露出所述第一电极21的一部分;

步骤4、请参阅图4,在所述第一栅极11上方的第一栅极介电层12上形成第一有源层13。

步骤5、请参阅图5,在所述第一栅极介电层12上形成分别与所述第一有源层13的两端接触且相互间隔的第三电极14和第四电极15,所述第四电极15通过所述过孔26与第一电极21接触。

具体地,所述第一栅极11、第一有源层13、第三电极14和第四电极15构成第一薄膜晶体管,可选地,所述第三电极14和第四电极15分别为所述第一薄膜晶体管的源极和漏极;所述第二栅极25、第二有源层23、第一电极21和第二电极22构成第二薄膜晶体管,可选地,所述第一电极21和第二电极22分别为所述第二薄膜晶体管的源极和漏极。

需要说明的是,在本发明提供的互补型tft器件的制作方法中所述第一有源层13与第二有源层23中的一个为n型沟道的有源层,另一个为p型沟道的有源层;所述第一有源层13与第二有源层23中的一个为金属氧化物半导体有源层,另一个为有机半导体有源层。

重点的是,所述金属氧化物半导体有源层和有机半导体有源层均采用溶液法制作。具体为所述金属氧化物半导体有源层的制作过程包括:在待形成区域设置金属氧化物半导体前驱体溶液形成金属氧化物半导体前驱体薄膜,对所述金属氧化物半导体前驱体薄膜进行退火形成金属氧化物半导体薄膜,对所述金属氧化物半导体薄膜进行图案化形成金属氧化物半导体有源层。优选地,上述过程中采用涂布或旋涂的方法在金属氧化物半导体有源层设置金属氧化物半导体前驱体溶液。

所述有机半导体有源层的制作过程包括:在待形成区域设置有机半导体溶液,对所述有机半导体溶液经过烘烤后固化得到有机半导体薄膜,对所述有机半导体薄膜进行图案化得到有机半导体有源层。优选地,上述过程中采用涂布或旋涂的方法在有机半导体有源层的待形成区域设置有机半导体溶液。

在本发明的优选实施例中,所述第一有源层13为n型沟道的金属氧化物半导体有源层,所述第二有源层23为p型沟道的有机半导体有源层。

此时,所述步骤2具体包括:依次通过溶液涂布和烘烤工艺制作得到覆盖所述基板1、第一栅极11、第一电极21以及第二电极22的p型有机半导体薄膜、以及层叠于所述p型有机半导体薄膜上的有机介电材料薄膜,接着在所述有机介电材料薄膜上通过蒸镀工艺或溅射工艺形成覆盖有机介电材料薄膜的金属薄膜,随后对所述金属薄膜进行图案化,得到第二栅极25,最后以第二栅极25为掩膜板对所述p型有机半导体薄膜和有机介电材料薄膜同时进行干蚀刻,得到第二有源层23和第二栅极介电层24。详细地,所述有机半导体薄膜和有机介电材料薄膜均通过溶液涂布和烘烤固化工艺制得。

相应的,所述步骤4具体包括:在所述第一栅极介电层12上涂布n型金属氧化物半导体前驱体溶液形成n型金属氧化物半导体前驱体薄膜,接着对所述n型金属氧化物半导体前驱体薄膜进行退火,得到n型金属氧化物半导体薄膜,最后对所述n型金属氧化物半导体薄膜进行图案化得到第一有源层13。

进一步地,所述n型金属氧化物半导体前驱体溶液为溶解在已腈等有机溶剂中的金属卤化物溶液,并且在涂布n型金属氧化物半导体前驱体溶液时还通过乙二醇溶剂控制形成的n型金属氧化物半导体前驱体薄膜的厚度均一性,更详细地,所述金属卤化物可以为三氯化铟(incl3),所述金属氧化物半导体可以为包含铟(in)、镓(ga)、锌(zn)或锡(sn)等金属元素的金属氧化物半导体。对所述n型金属氧化物半导体薄膜进行图案化的过程包括曝光、显影以及蚀刻。

可以理解的是,除了上述实施例中的采用的所述第一有源层13为n型沟道的金属氧化物半导体有源层,所述第二有源层23为p型沟道的有机半导体有源层的技术方案,本发明同样适用于所述第一有源层13为p型沟道的金属氧化物半导体有源层和所述第二有源层23为n型沟道的有机半导体有源层、所述第二有源层23为p型沟道的金属氧化物半导体有源层和所述第一有源层13为n型沟道的有机半导体有源层、所述第二有源层23为n型沟道的金属氧化物半导体有源层和所述第一有源层13为p型沟道的有机半导体有源层的技术方案。

请参阅图13,本发明还提供一种oled显示面板的制作方法,所述oled显示面板包括上述的互补型tft器件,制作过程具体包括如下步骤:

步骤1’、请参阅图6,提供一基板10,在所述基板10上形成间隔分布的第一栅极110、第一电极210、第二电极220、以及电容下电极板310。

具体地,所述步骤1’中先在所述基板10上通过蒸镀或溅射形成一金属薄膜,随后对所述金属薄膜进行图案化,得到所述第一栅极110、第一电极210、第二电极220、以及电容下电极板310,所述金属薄膜的材料优选为铝、钼以及铜等金属中的一种或多种组合。

优选地,所述oled显示面板为柔性oled显示面板,所述基板10包括:玻璃基板101、以及设于所述玻璃基板101上的柔性基板102。

步骤2’、请参阅图7,在所述第一电极210以及第二电极220之间的间隔区域、以及第一电极210和第二电极220邻近所述间隔区域的部分上形成依次层叠的第二有源层230、第二栅极介电层240、以及第二栅极250。

步骤3’、请参阅图8,在所述基板10、第一栅极110、第一电极210、第二电极220、第二栅极250上覆盖第一栅极介电层120,对所述第一栅极介电层120进行图案化形成位于所述第一电极210上方的第一过孔260以及位于所述第二栅极250上方的第二过孔270,所述第一过孔260和第二过孔270分别暴露出所述第一电极210和第二栅极250的一部分。

步骤4’、请参阅图9,在所述第一栅极110上方的第一栅极介电层120上形成第一有源层130。

步骤5’、请参阅图10,在所述第一栅极介电层120上形成分别与所述第一有源层130的两端接触且相互间隔的第三电极140和第四电极150以及位于所述电容下电极板310上方的电容上电极板320,所述第四电极150通过所述第一过孔260与第一电极210接触,所述电容上电极板320通过第二过孔270与所述第二栅极250接触。

步骤6’、请参阅图11,在所述第三电极140、第四电极150、电容上电极板320、第一有源层130、以及第一栅极介电层120上形成平坦层400,在所述平坦层400上依次形成像素电极500、像素定义层600、以及有机发光层700。

具体地,所述平坦层400具体包括:层叠设置的无机钝化层及有机平坦层,像素电极500通过贯穿所述平坦层400的一过孔与所述第三电极140接触,所述像素定义层600对应所述像素电极500的区域形成有暴露出像素电极500的凹槽,所述有机发光层700形成于所述凹槽内并与所述像素电极500接触,所述有机发光层700上还形成有封装层(未图示)。

具体地,所述第一栅极11、第一有源层13、第三电极14和第四电极15构成第一薄膜晶体管,可选地,所述第三电极14和第四电极15分别为所述第一薄膜晶体管的源极和漏极;所述第二栅极25、第二有源层23、第一电极21和第二电极22构成第二薄膜晶体管,可选地,所述第一电极21和第二电极22分别为所述第二薄膜晶体管的源极和漏极;所述电容上电极板320和电容下电极板310构成一存储电容。

需要说明的是,所述第一有源层130与第二有源层230中的一个为n型沟道的有源层,另一个为p型沟道的有源层;所述第一有源层130与第二有源层230中的一个为金属氧化物半导体有源层,另一个为有机半导体有源层。

重点的是,所述金属氧化物半导体有源层和有机半导体有源层均采用溶液法制作。具体为所述金属氧化物半导体有源层的制作过程包括:在待形成区域设置金属氧化物半导体前驱体溶液形成金属氧化物半导体前驱体薄膜,对所述金属氧化物半导体前驱体薄膜进行退火形成金属氧化物半导体薄膜,对所述金属氧化物半导体薄膜进行图案化形成金属氧化物半导体有源层。优选地,上述过程中采用涂布或旋涂的方法在金属氧化物半导体有源层设置金属氧化物半导体前驱体溶液。

所述有机半导体有源层的制作过程包括:在待形成区域设置有机半导体溶液,对所述有机半导体溶液经过烘烤后固化得到有机半导体薄膜,对所述有机半导体薄膜进行图案化得到有机半导体有源层。优选地,上述过程中采用涂布或旋涂的方法在有机半导体有源层的待形成区域设置有机半导体溶液。

在本发明的优选实施例中,所述第一有源层130为n型沟道的金属氧化物半导体有源层,所述第二有源层230为p型沟道的有机半导体有源层。

此时,所述步骤2’具体包括:依次通过溶液涂布和烘烤工艺制作得到覆盖所述基板10、第一栅极110、第一电极210以及第二电极220的p型有机半导体薄膜、以及层叠于所述p型有机半导体薄膜上的有机介电材料薄膜,接着在所述有机介电材料薄膜上通过蒸镀工艺或溅射工艺形成覆盖有机介电材料薄膜的金属薄膜,随后对所述金属薄膜进行图案化,得到第二栅极250,最后以第二栅极250为掩膜板对所述p型有机半导体薄膜和有机介电材料薄膜同时进行干蚀刻,得到第二有源层230和第二栅极介电层240。详细地,所述有机半导体薄膜和有机介电材料薄膜均通过溶液涂布和烘烤固化工艺制得。

所述步骤4’具体包括:在所述第一栅极介电层120上涂布n型金属氧化物半导体前驱体溶液形成n型金属氧化物半导体前驱体薄膜,接着对所述n型金属氧化物半导体前驱体薄膜进行退火,得到n型金属氧化物半导体薄膜,最后对所述n型金属氧化物半导体薄膜进行图案化得到第一有源层130。

进一步地,所述n型金属氧化物半导体前驱体溶液为溶解在已腈等有机溶剂中的金属卤化物溶液,并且在涂布n型金属氧化物半导体前驱体溶液时还通过乙二醇溶剂控制形成的n型金属氧化物半导体前驱体薄膜的厚度均一性,更详细地,所述金属卤化物可以为三氯化铟(incl3),所述金属氧化物半导体可以为包含铟(in)、镓(ga)、锌(zn)或锡(sn)等金属元素的金属氧化物半导体。对所述n型金属氧化物半导体薄膜进行图案化的过程包括曝光、显影以及蚀刻。

可以理解的是,除了上述实施例中的采用的所述第一有源层130为n型沟道的金属氧化物半导体有源层,所述第二有源层230为p型沟道的有机半导体有源层的技术方案,本发明同样适用于所述第一有源层130为p型沟道的金属氧化物半导体有源层和所述第二有源层230为n型沟道的有机半导体有源层、所述第二有源层230为p型沟道的金属氧化物半导体有源层和所述第一有源层130为n型沟道的有机半导体有源层、所述第二有源层230为n型沟道的金属氧化物半导体有源层和所述第一有源层13为p型沟道的有机半导体有源层的技术方案。

综上所述,本发明提供一种互补型tft器件的制作方法,该互补型tft器件的制作方法通过溶液法连续制作一金属氧化物半导体薄膜晶体管和一有机半导体薄膜晶体管,所述金属氧化物半导体薄膜晶体管和有机半导体薄膜晶体管电性连接,且该金属氧化物半导体薄膜晶体管和有机半导体薄膜晶体管中的一个为n型沟道的薄膜晶体管,另一个为p型沟道的薄膜晶体管,能够减少真空设备和高温设备的使用,充分利用溶液法的可大面积实现和低成本的优势,降低产品制作成本,提升产品竞争力。本发明还提供一种oled显示面板的制作方法,能够降低产品制作成本,提升产品竞争力。本发明还提供一种oled显示面板的制作方法,能够降低产品制作成本,提升产品竞争力。

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权利要求的保护范围。

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