阵列基板、显示器及阵列基板的制备方法
【专利摘要】本发明公开一种阵列基板，包括：基板，采用有机材料；隔离层，采用金属材质，所述隔离层形成在所述基板上；及缓冲层，所述缓冲层形成在所述隔离层背离所述基板的一侧。本发明所述阵列基板在高温等离子体增强化学气相沉积过程中，可避免等离子直接轰击由有机材料制成的基板而产生污染问题。本发明还提供一种应用所述阵列基板的显示器以及一种阵列基板的制备方法。
【专利说明】
阵列基板、显示器及阵列基板的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及柔性显示器技术领域，尤其涉及一种阵列基板、一种显示器以及一种阵列基板的制备方法。
【背景技术】
[0002]目前主要的柔性显示器件是基于有机材料基板上制备的，而由于有机材料基板隔水、隔氧、耐热能力较差，且在制作低温多晶娃(Low temperature poly_silicon，LTPS)柔性显示器时需经过准分子锡射结晶(Eximer laser annealing，ELA)等高温制程，因此需要在基板上制备一层较厚的氮化物或氧化物作为缓冲层，避免有机材料基板受到损伤。氮化物或氧化物缓冲层一般是通过等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced ChemicalVapor Deposit1n，PECVD)沉积。通过低温沉积的缓冲层膜层疏松、隔水、隔氧效果较差，而采用较高温度沉积时，沉积过程中等离子直接轰击有机材料基板产生的有机物尘埃会污染设备腔体和管道等。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于提供一种阵列基板，所述阵列基板在高温等离子体增强化学气相沉积过程中，可避免等离子直接轰击由有机材料制成的基板而产生污染问题。
[0004]另外，本发明还提供一种应用所述阵列基板的显示器。
[0005]此外，本发明还提供一种阵列基板的制备方法，以制备所述阵列基板。
[0006]为了实现上述目的，本发明实施方式采用如下技术方案:
[0007]—方面，提供一种阵列基板，包括:
[0008]基板，采用有机材料；
[0009]隔离层，采用金属材质，所述隔离层形成在所述基板上;及
[0010]缓冲层，所述缓冲层形成在所述隔离层背离所述基板的一侧。
[0011]其中，所述阵列基板还包括多个薄膜晶体管，所述多个薄膜晶体管形成在所述缓冲层背离所述隔离层的一侧，所述多个薄膜晶体管包括低温多晶硅层。
[0012]其中，所述隔离层采用钛材料。
[0013]其中，所述隔离层采用铝材料、铜材料或镍材料。
[0014]另一方面，还提供一种显示器，包括有机发光二极管和如上述任一项所述的阵列基板，所述有机发光二极管形成在所述缓冲层背离所述隔离层的一侧。
[0015]再另一方面，还提供一种阵列基板的制备方法，包括:
[0016]提供基板，所述基板米用有机材料；
[0017]在所述基板上形成隔离层，所述隔离层采用金属材质；
[0018]在所述隔离层背离所述基板的一侧上形成缓冲层;及
[0019]在所述缓冲层背离所述隔离层的一侧上形成多个薄膜晶体管。
[0020]其中，所述“在所述基板上形成隔离层”包括:在所述基板上沉积钛材料，以形成所述隔离层。
[0021 ]其中，所述“在所述基板上沉积钛材料”包括:在所述基板上沉积钛材料的工艺温度小于等于250°。
[0022]其中，所述“在所述基板上沉积钛材料”包括:通过磁控溅射在所述基板上沉积钛材料。
[0023]其中，所述“在所述基板上形成隔离层”包括:在所述基板上沉积铝材料、铜材料或镍材料，以形成所述隔离层。
[0024]相较于现有技术，本发明具有以下有益效果:
[0025]由于本发明实施例所述阵列基板的所述基板与所述缓冲层之间设置有隔离层，所述隔离层采用金属材质，故而在所述缓冲层通过高温等离子体增强化学气相沉积(PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposit1n，PECVD)的过程中，所述隔离层可防止等离子体直接轰击所述基板产生的有机物污染设备腔体和管道。同时，在后续的其他高温工艺中，例如准分子镭射结晶过程，所述隔离层也能够降低外部对所述基板的热传导，起到保护所述基板的作用。
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以如这些附图获得其他的附图。
[0027]图1是本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图。
[0028]图2是本发明实施例提供的一种显示器的结构示意图。
[0029]图3是本发明实施例提供的一种有机发光二极管的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031]此外，以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指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。
[0032]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置在……上”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接;可以是机械连接;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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0033]此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。若本说明书中出现“工序”的用语，其不仅是指独立的工序，在与其它工序无法明确区别时，只要能实现该工序所预期的作用则也包括在本用语中。另外，本说明书中用“?”表示的数值范围是指将“?”前后记载的数值分别作为最小值及最大值包括在内的范围。在附图中，结构相似或相同的单元用相同的标号表示。
[0034]请参阅图1，本发明实施例提供了一种阵列基板I，包括依次层叠设置的基板11、隔离层12以及缓冲层13。其中，所述基板11采用有机材料制成。所述隔离层12采用金属材质制成，并且形成在所述基板11上。所述缓冲层13形成在所述隔离层12背离所述基板11的一侧。
[0035]在本实施例中，由于所述阵列基板I的所述基板11与所述缓冲层13之间设置有隔离层12，所述隔离层12采用金属材质，故而在所述缓冲层13通过高温等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposit1n，PECVD)的过程中，所述隔离层 12可防止等离子体直接轰击所述基板11产生的有机物污染设备腔体和管道。同时，在后续的其他高温工艺中，例如准分子镭射结晶过程，所述隔离层12也能够降低外部对所述基板11的热传导，起到保护所述基板11的作用。
[0036]应当理解的，所述“外部”指所述基板11的外部，也即所述隔离层12能够降低热量自所述基板11的外部向所述基板11的内部的传导。
[0037]进一步地，请参阅图1，所述阵列基板I还包括多个薄膜晶体管10(Thin_filmtransisto^TFT)，所述多个薄膜晶体管10形成在所述缓冲层13背离所述隔离层12的一侧。所述多个薄膜晶体管10呈阵列排布在所述缓冲层13上。
[0038]进一步地，请参阅图1，所述多个薄膜晶体管10包括低温多晶硅层14，也即所述多个薄膜晶体管10的有源层采用低温多晶娃(Low temperature poly_silicon，LTPS)工艺制成。所述低温多晶娃工艺包括准分子锡射结晶过程(Eximer laser annealing,ELA)。在准分子镭射结晶过程中，所述隔离层12能够有效降低外部对所述基板11的热传导，起到保护所述基板11的作用。
[0039]进一步地，作为一种优选实施例，所述隔离层12可采用钛(Ti)材料。由于钛材料具有韧性好、耐腐蚀、熔点高、热导系数低、在极冷极热条件下应力小，且能够在低温条件下通过物理气相沉积(Physical Vapor Deposit1n，PVD)得到等特点，故而所述隔离层12能够更好地起到保护所述基板11的作用。特别的，由于钛材料的韧性好，故而所述隔离层12抗等离子体轰击能力强，在所述缓冲层13的形成过程中，所述隔离层12能够很好地保护所述基板U。同时，由于所述钛材料的导热系数低，在准分子镭射结晶过程中，所述隔离层12亦能够有效降低外部对所述基板11的热传导，起到保护所述基板11的作用。
[0040]进一步地，作为另一种优选实施例，所述隔离层12也可采用铝(Al)材料、铜(Cu)材料或者镍(Ni)材料。在准分子镭射结晶过程中，本实施例所述隔离层12能够吸收大量热能，故而能够有效降低外部对所述基板11的热传导，起到保护所述基板11的作用。
[0041]进一步地，请参阅图1，可选的，所述多个薄膜晶体管10还包括栅极绝缘层15、栅极16、介质层17、源区192、漏区191以及平坦层18。具体而言:所述栅极绝缘层15覆盖所述低温多晶娃层14和所述缓冲层13。所述低温多晶娃层14经过P型掺杂(P-type doping)和沟道掺杂，形成依次连接的第一部分141、第二部分142以及第三部分143。所述栅极16形成在所述栅极绝缘层15背离所述低温多晶硅层14的一侧，且所述栅极16正对所述第二部分142。所述介质层17覆盖所述栅极16以及所述栅极绝缘层15，所述栅极绝缘层15与所述介质层17上共同开设有第一孔和第二孔，所述第一孔用于显露部分所述第一部分141，所述第二孔用于暴露所述第二部分143。所述漏区191和所述源区192均形成在所述介质层17背离所述栅极绝缘层15的表面上，所述漏区191通过所述第一孔连接至所述第一部分141，所述源区192通过所述第二孔连接至所述第二部分142。所述平坦层18覆盖所述介质层17、所述源区192以及所述漏区191，所述平坦层18开设有第三孔110，所述第三孔110用于暴露部分所述源区192，使得所述源区192可与其他部件实现连接。
[0042]进一步地，所述缓冲层13包括氧化物(例如氧化硅，S1x)或/和氮化物(例如氮化硅，SiNx)。优选的，所述缓冲层13包括层叠设置的第一子缓冲层及第二子缓冲层。所述第一子缓冲层相较于所述第二子缓冲层邻近所述隔离层12，所述第一子缓冲层为氮化硅(SiNx)材料，所述第二子缓冲层为氧化硅(S1x)材料。所述第一子缓冲层及所述第二子缓冲层的设置能够更好地缓冲所述阵列基板I在制备过程中对所述基板11的损伤。且，所述第一子缓冲层采用氮化硅材料，在制备氮化硅材料的时候能够产生氢(H)元素用于修补所述低温多晶硅层14，提高所述低温多晶硅层14的电性能。所述第二子缓冲层采用氧化硅材料，用于改善所述第二子缓冲层的应力，防止所述第二子缓冲层脱落。
[0043]进一步地，所述有机材料为聚酰亚胺(Polyimide，PI)。当然，所述基板11也可采用其他有机材料(由碳、氢、氧、氮等元素组成的材料统称为有机材料)。优选柔性材料，使得所述基板11为柔性基板。
[0044]请一并参阅图1至图3，本发明实施例还提供一种显示器100，包括有机发光二极管2和如上述任一实施例所述的阵列基板I，也即所述显示器100为有机发光二极管显示器。所述有机发光二极管2形成在所述缓冲层13背离所述隔离层12的一侧。具体而言，所述有机发光二极管2形成在所述多个薄膜晶体管10背离所述缓冲层13的一侧。特别的，当所述阵列基板I的所述基板11采用柔性材料时，所述显示器100为柔性显示器。
[0045]在本实施例中，由于所述显示器100采用的所述阵列基板I包括隔离层12，所述隔离层12设置在所述基板11与所述缓冲层13之间，所述隔离层12采用金属材质，故而在所述缓冲层13通过高温等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposit1n，PECVD)的过程中，所述隔离层12可防止等离子体直接轰击所述基板11产生的有机物污染设备腔体和管道。同时，所述隔离层12也能够降低外部对所述基板11的热传导，起到保护所述基板11的作用。再者，由于所述隔离层12具有一定的导电性，因此也能起到静电屏蔽作用，提高了所述显示器100的抗静电干扰能力。
[0046]优选的，所述隔离层12采用钛材料、铝材料、铜材料或镍材料。
[0047]进一步地，请一并参阅图1至图3，作为一种可选实施例，所述有机发光二极管2包括阳极21、发光层24以及阴极27，所述发光层24位于所述阳极21与所述阴极27之间。所述阳极21采用透明电极，所述阴极27采用透明电极或半透明电极。由于所述隔离层12采用金属材质，例如钛，对光的穿透率低，因此所述隔离层12可作为所述有机发光二极管2的反射层。
[0048]在本实施例中，当所述阴极27采用透明电极时，所述隔离层12反射所述发光层24发出的光线，所述有机发光二极管2实现顶发射。由于所述阳极21以及所述阴极27均采用透明电极，可采用相同材质，因此降低了所述有机发光二极管2的生产成本，也即降低了所述显示器100的成本。
[0049]当所述阴极27采用半透明电极时，所述隔离层12与半透明的所述阴极27形成共振微腔，增加了微腔的总光程，避免微腔调整对所述有机发光二极管2的有机膜层(例如所述发光层24)过度依赖，进而提高所述有机发光二极管2的可调节性能，使得所述有机发光二极管2具有更高的发光效率，使得所述显示器100具有更佳的显示效果、能耗低。
[0050]进一步地，所述透明电极可采用氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)材质，以降低所述有机发光二极管2的成本，也即降低所述显示器100的制作成本。同时，当所述阳极21采用氧化铟锡材质时，可提高空穴注入能力、降低空穴注入能皇。应当理解的是，在其他实施例中，所述阳极21也可以选用其他透明的具有高功函数的导电材料。
[0051]进一步地，所述阴极27可采用采用镁银(Mg/Ag)合金制作半透明电极。其中，镁与银的比例为1:9。应当理解的是，在其他实施例中，所述阴极27也可以选用其他半透明的具有低功函数的导电材料。
[0052]进一步地，作为一种可选实施例，请参阅图3，所述有机发光二极管2还包括空穴注入层(Hole Inject Layer，HIL)22、空穴传输层(Hole Transport Layer，HTL)23、电子传输层(Electron Transport Layer，ETL)25以及电子注入层(Electron Inject Layer,EIL)26，用以增加电子或空穴的传输及平衡，从而提高所述有机发光二极管2的发光效率。其中，所述空穴注入层22形成在所述阳极21朝向所述发光层24的一侧。所述空穴传输层23形成在所述空穴注入层22与所述发光层24之间。所述电子传输层25形成在所述发光层24背离所述空穴传输层23的一侧。所述电子注入层26形成在所述电子传输层25与所述阴极27之间。
[0053]请一并参阅图1至图3，在本实施例中，所述阳极21可通过所述第三孔110连接至所述源区192，用以实现所述有机发光二极管2与所述阵列基板I的电性连接。
[0054]请参阅图1，本发明实施例还提供一种阵列基板I的制备方法，用以制备上述实施例的所述阵列基板I。所述制备方法包括:
[0055]Stepl:提供基板11，所述基板11米用有机材料；
[0056]Step2:在所述基板11上形成隔离层12，所述隔离层12采用金属材质；
[0057]Step3:在所述隔离层12背离所述基板11的一侧上形成缓冲层13;及
[0058]Step4:在所述缓冲层13背离所述隔离层12的一侧上形成多个薄膜晶体管10。
[0059]在本实施例中，由于所述基板11上设置有隔离层12，所述隔离层12采用金属材质，，故而当所述缓冲层13通过高温等离子体增强化学气相沉积(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposit1n，PECVD)工艺形成在所述隔离层12背离所述基板11的一侧时，所述隔离层12可防止等离子体直接轰击所述基板11产生的有机物污染设备腔体和管道。同时，所述隔离层12也能够降低外部对所述基板11的热传导，起到保护所述基板11的作用。
[0060]进一步地，步骤Step2包括:在所述基板上沉积钛材料，以形成所述隔离层12。由于钛材料具有韧性好、耐腐蚀、熔点高、热导系数低、在极冷极热条件下应力小等特点，故而所述隔离层12能够更好地起到保护所述基板11的作用。特别的，由于钛材料的韧性好，故而所述隔离层12抗等离子体轰击能力强，在所述缓冲层13的形成过程中，所述隔离层12能够很好地保护所述基板11。同时，由于所述钛材料的导热系数低，在准分子镭射结晶过程中，所述隔离层12亦能够有效降低外部对所述基板11的热传导，起到保护所述基板11的作用。[0061 ]进一步地，所述“在所述基板上沉积钛材料”包括:在所述基板上沉积钛材料的工艺温度小于等于250°，也即所述钛材料可采用低温沉积方式进行沉积，以形成所述隔离层12，所述隔离层12成形难度较低。
[0062]进一步地，所述“在所述基板上沉积钛材料”包括:通过磁控溅射在所述缓冲层13上沉积钛材料。所述磁控派射是物理气相沉积(PhysicaI Vapor Deposit1n,PVD)的一种。磁控溅射通过在靶阴极表面引入磁场，利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率。在其他实施中，也可以采用其他物理气相沉积方式沉积所述钛材料。
[0063]进一步地，步骤Step2包括:在所述基板上沉积招材料、铜材料或镍材料，以形成所述隔离层12。在准分子镭射结晶过程中，本实施例所述隔离层12能够吸收大量热能，故而能够有效降低外部对所述基板11的热传导，起到保护所述基板11的作用。
[0064]进一步地，请参阅图1，步骤Step4包括:
[0065]Step41:在所述缓冲层13背离所述隔离层12的一侧上形成非晶硅层；
[0066]Step42:通过准分子锡射结晶(Eximer laser annealing，ELA)工艺，将所述非晶娃层转化为多晶娃层；
[0067]Step43:通过光刻工艺图案化所述多晶硅层；
[0068]Step44:经过P型掺杂(P-type doping)和沟道掺杂，使所述多晶娃层形成所述多个薄膜晶体管10的有源层(也即低温多晶硅层14);
[0069]Step45:在所述有源层和所述缓冲层13上，依次形成栅极绝缘层15、栅极16、介质层17、源区192、漏区191以及平坦层18，以形成所述多个薄膜晶体管10。
[0070]本实施例中，在通过准分子镭射结晶过程中，所述隔离层12能够降低外部对所述基板11的热传导，起到保护所述基板11的作用。
[0071]可选的，在步骤Step42进行前，可先对所述非晶硅层进行去氢和准分子镭射结晶的预先清洗。
[0072]以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种阵列基板，其特征在于，包括: 基板，采用有机材料； 隔离层，采用金属材质，所述隔离层形成在所述基板上;及 缓冲层，所述缓冲层形成在所述隔离层背离所述基板的一侧。2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括多个薄膜晶体管，所述多个薄膜晶体管形成在所述缓冲层背离所述隔离层的一侧，所述多个薄膜晶体管包括低温多晶娃层。3.如权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述隔离层采用钛材料。4.如权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述隔离层采用铝材料、铜材料或镍材料。5.—种显示器，其特征在于，包括有机发光二极管和如权利要求1?4任一项所述的阵列基板，所述有机发光二极管形成在所述缓冲层背离所述隔离层的一侧。6.一种阵列基板的制备方法，其特征在于，包括: 提供基板，所述基板采用有机材料； 在所述基板上形成隔离层，所述隔离层采用金属材质； 在所述隔离层背离所述基板的一侧上形成缓冲层;及 在所述缓冲层背离所述隔离层的一侧上形成多个薄膜晶体管。7.如权利要求6所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述“在所述基板上形成隔离层”包括: 在所述基板上沉积钛材料，以形成所述隔离层。8.如权利要求7所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述“在所述基板上沉积钛材料”包括: 在所述基板上沉积钛材料的工艺温度小于等于250°。9.如权利要求7或8所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述“在所述基板上沉积钛材料”包括: 通过磁控溅射在所述基板上沉积钛材料。10.如权利要求6所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述“在所述基板上形成隔离层”包括: 在所述基板上沉积铝材料、铜材料或镍材料，以形成所述隔离层。
【文档编号】H01L27/32GK106024804SQ201610375303
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】秦芳
【申请人】武汉华星光电技术有限公司