一种多晶硅层及显示基板的制备方法、显示基板的制作方法

文档序号:7050710阅读:130来源:国知局
一种多晶硅层及显示基板的制备方法、显示基板的制作方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种多晶硅层及显示基板的制备方法、显示基板,涉及显示【技术领域】,可以同时综合不同薄膜晶体管对迁移率的要求,从而保证产品性能。该多晶硅层应用于每个子像素单元均包括至少2个薄膜晶体管的显示基板,至少2个薄膜晶体管中包含有至少1个第一薄膜晶体管和至少1个第二薄膜晶体管;多晶硅层的制备方法包括:在基板上通过构图工艺形成非晶硅层,非晶硅层包括非晶硅底和位于非晶硅底上的多个第一凸起结构和多个第二凸起结构;其中,第一凸起结构位于第一薄膜晶体管区域,第二凸起结构位于第二薄膜晶体管区域,且第一凸起结构的间距小于第二凸起结构的间距;对非晶硅层进行准分子激光晶化,得到多晶硅层。
【专利说明】一种多晶硅层及显示基板的制备方法、显示基板
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示【技术领域】,尤其涉及一种多晶硅层的制备方法、显示基板的制备方法及显示基板。
【背景技术】
[0002]薄膜晶体管(Thin Film Transistor,简称TFT)按照娃薄膜性质通常可以分为非晶硅(a-si)与多晶硅(poly-si)两种,与非晶硅薄膜晶体管相比,多晶硅薄膜晶体管具有更高的电子迁移率、较低的关态漏电流,因此,利用多晶硅薄膜晶体管制作的显示器会有较高的分辨率以及较快的反应速度。
[0003]目前,非晶娃晶化技术主要有固相晶化(Solid Phase Crystallizat1n,简称SPC)、金属诱导横向晶化(Metal-1nduced Lateral Crystallizat1n,简称MILC)、准分子激光晶化(Excimer Laser Crystallizat1n,简称ELC)等技术。其中,ELC技术以其产品较高的迁移率及产率,被普遍用于非晶硅的晶化。
[0004]对于显示器的显示基板而言,迁移率是薄膜晶体管的一个非常重要的参数,然而,即使采用ELC制备多晶硅薄膜也有相应的缺点存在,这是因为当该多晶硅薄膜应用于显示基板的薄膜晶体管时,对于某些薄膜晶体管例如开关薄膜晶体管而言,其希望迁移率相对较小以降低关态漏电流,对于其他薄膜晶体管例如驱动薄膜晶体管,则希望迁移率相对较大,这就使得在实际应用过程中很难综合上述两方面的原因,从而可能影响该产品的性能。

【发明内容】

[0005]本发明的实施例提供一种多晶硅层的制备方法及显示基板的制备方法、及显示基板,可以同时综合不同薄膜晶体管对迁移率的要求,从而保证产品性能。
[0006]为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
[0007]一方面,提供一种多晶硅层的制备方法,所述多晶硅层应用于每个子像素单元均包括至少2个薄膜晶体管的显示基板,所述至少2个薄膜晶体管中包含有至少I个第一薄膜晶体管和至少I个第二薄膜晶体管;所述方法包括:在基板上通过构图工艺形成非晶硅层,所述非晶硅层包括非晶硅底和位于所述非晶硅底上的多个第一凸起结构和多个第二凸起结构;其中,所述第一凸起结构位于第一薄膜晶体管区域,所述第二凸起结构位于第二薄膜晶体管区域,且所述第一凸起结构的间距小于所述第二凸起结构的间距;对所述非晶硅层进行准分子激光晶化,得到所述多晶硅层。
[0008]优选的,所述第一薄膜晶体管包括开关薄膜晶体管,所述第二薄膜晶体管包括驱动薄膜晶体管。
[0009]进一步优选的,所述第一凸起结构的间距为1000_2000nm,所述第二凸起结构的间距为 1500-2500nm。
[0010]优选的,位于所述第一薄膜晶体管区域的第一凸起结构等间距分布,位于第二薄膜晶体管区域的所述第二凸起结构等间距分布。[0011]基于上述,优选的,所述在基板上通过构图工艺形成非晶硅层,具体包括:
[0012]在基板上形成非晶硅薄膜,并在所述非晶硅薄膜上形成光刻胶;
[0013]采用半阶掩模板或灰阶掩膜板对形成有所述光刻胶的基板进行曝光,显影后形成光刻胶完全保留部分和光刻胶半保留部分;其中,所述光刻胶完全保留部分至少对应待形成的所述第一凸起结构和所述第二凸起结构的区域,所述光刻胶半保留部分对应其余区域;
[0014]采用灰化工艺去除所述光刻胶半保留部分的光刻胶,并刻蚀露出的所述非晶硅薄膜,形成所述第一凸起结构、所述第二凸起结构、以及所述非晶硅底;
[0015]采用剥离工艺去除所述光刻胶完全保留部分的光刻胶。
[0016]另一方面,提供一种显不基板的制备方法,所述方法包括:在衬底基板的第一薄膜晶体管区域和第二薄膜晶体管区域均形成有源层、位于所述有源层上方的栅绝缘层、栅电极、源电极和漏电极,并形成电极结构;所述有源层包括源极区、漏极区、位于所述源极区和所述漏极区之间的沟道区;其中,位于第一薄膜晶体管区域和第二薄膜晶体管区域的所述有源层是通过对上述任一项所述的多晶硅层的与所述源极区和所述漏极区相对应的区域进行掺杂工艺得到的。
[0017]可选的,所述电极结构包括阳极和阴极;所述方法还包括:形成位于所述阳极和所述阴极之间的有机材料功能层。
[0018]进一步的,所述第一薄膜晶体管包括开关薄膜晶体管,所述第二薄膜晶体管包括驱动薄膜晶体管;
[0019]所述在衬底基板的第一薄膜晶体管区域和第二薄膜晶体管区域形成有源层,包括:在每个子像素单元的开关薄膜晶体管区域和驱动薄膜晶体管区域形成所述有源层。
[0020]基于上述,优选的,所述方法还包括:在所述衬底基板表面形成缓冲层。
[0021]再一方面,提供一种显示基板,所述显示基板由上述任一项所述的方法制备而成
[0022]本发明实施例提供了一种多晶硅层及显示基板的制备方法、显示基板,所述多晶硅层应用于每个子像素单元均包括至少2个薄膜晶体管的显示基板,所述至少2个薄膜晶体管中包含有至少I个第一薄膜晶体管和至少I个第二薄膜晶体管;所述方法包括:在基板上通过构图工艺形成非晶硅层,所述非晶硅层包括非晶硅底和位于所述非晶硅底上的多个第一凸起结构和多个第二凸起结构;其中,所述第一凸起结构位于第一薄膜晶体管区域,所述第二凸起结构位于第二薄膜晶体管区域,且所述第一凸起结构的间距小于所述第二凸起结构的间距;对所述非晶硅层进行准分子激光晶化,得到所述多晶硅层。
[0023]一方面,通过将所述非晶硅层刻蚀成非晶硅底和位于非晶硅底上所述第一凸起结构和第二凸起结构,可以在所述非晶硅层晶化过程中均匀形核,从而保证了各薄膜晶体管区域的多晶硅晶粒的均匀分布,从而制备得到均匀性较好的多晶硅层;另一方面,由于多晶硅层的晶粒尺寸与迁移率成正比,当位于第一薄膜晶体管区域的第一凸起结构的间距小于位于第二薄膜晶体管区域的第二凸起结构的间距时,可以使形成于第一薄膜晶体管区域的多晶硅层的晶粒尺寸相对较小,使形成于第二薄膜晶体管区域的多晶硅层的晶粒尺寸相对较大,这样可以同时综合不同薄膜晶体管对迁移率的要求,从而保证产品性能。
【专利附图】

【附图说明】[0024]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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本发明实施例提供的一种非晶硅层的结构示意图;
[0026]图2为本发明实施例提供的一种多晶硅层的晶粒尺寸示意图;
[0027]图3、图4a、图5为本发明实施例提供的一种制备非晶硅层的过程示意图;
[0028]图4b、图6a、图6b、图6c为本发明实施例提供的一种制备图案化的非晶硅层的过程不意图;
[0029]图7为本发明实施例提供的一种OLED的背板的结构示意图一;
[0030]图8为本发明实施例提供的一种OLED的背板的结构示意图二 ;
[0031]图9为本发明实施例提供的一种OLED的子像素单元中开关薄膜晶体管和驱动薄膜晶体管的连接关系等效电路图。
[0032]附图标记:
[0033]10-非晶硅层;10a_非晶硅薄膜;101_非晶硅底;102_第一凸起结构;103_第二凸起结构;20_光刻胶;201_光刻胶完全保留部分;202_光刻胶半保留部分;203_光刻胶完全去除部分;30_半阶掩模板;301_完全不透明部分;302_半透明部分;303_完全透明部分;40-衬底基板;50_有源层;501_源极区;502_漏极区;503_沟道区;60_栅绝缘层;70_栅电极;801_源电极;802_漏电极;901-阳极;902-阴极;903_有机材料功能层;200_缓冲层。
【具体实施方式】
[0034]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做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。
[0035]本发明实施例提供了一种多晶硅层的制备方法,所述多晶硅层应用于每个子像素单元均包括至少2个薄膜晶体管的显示基板,所述至少2个薄膜晶体管中包含有至少I个第一薄膜晶体管和至少I个第二薄膜晶体管;所述方法包括如下步骤:
[0036]S10、在基板上通过构图工艺形成如图1所示的非晶硅层10,所述非晶硅层10包括非晶硅底101和位于所述非晶硅底101上的多个第一凸起结构102和多个第二凸起结构103 ;其中,所述第一凸起结构102位于第一薄膜晶体管区域,所述第二凸起结构103位于第二薄膜晶体管区域,且所述第一凸起结构102的间距小于所述第二凸起结构103的间距。
[0037]这里,所述基板可以是没有形成任何膜层的衬底基板,例如透明玻璃衬底基板,也可以是在衬底基板上形成有膜层的基板。
[0038]S20、对所述非晶硅层10进行准分子激光晶化,得到所述多晶硅层。
[0039]在对所述非晶硅层10进行准分子激光晶化过程中,由于所述非晶硅层10的厚度呈现起伏状,而厚度不等的非晶硅层的临界完全熔融能量密度必然不同,在较低厚度区域(即:未形成凸起结构的非晶硅底101部分)的临界熔融能量密度之上必然存在一个能量密度区间,使得较高厚度区域(即:形成凸起结构的非晶硅层10部分)的凸起结构处于不完全熔融状态,从而使这些凸起结构在晶化过程中能够均匀形核,保证了各薄膜晶体管区域的多晶硅晶粒的均匀分布,并增大了晶粒的尺寸。
[0040]即:本发明实施例中,所述第一凸起结构102和所述第二凸起结构103在晶化过程中作为形核中心,能够均匀形核,从而保证了各薄膜晶体管区域的多晶硅晶粒的均匀分布。
[0041]这里,由于位于第一薄膜晶体管区域的第一凸起结构102的间距小于第二薄膜晶体管区域的第二凸起结构103的间距,因此,在晶化后形成的所述多晶硅层中,如图2所示,在第一薄膜晶体管区域的晶粒尺寸相对较小,在第二薄膜晶体管区域其晶粒尺寸相对较大。
[0042]需要说明的是,第一,不对所述第一凸起结构102和第二凸起结构103的形状进行限定。
[0043]此外,对于所述第一凸起结构102的间距,以及第二凸起结构103的间距根据实际情况进行设定,以能同时综合不同薄膜晶体管对迁移率的要求,从而保证产品性能为准。
[0044]第二,所述非晶硅层10包括非晶硅底101和位于所述非晶硅底101上的多个第一凸起结构102和多个第二凸起结构103,即为:在第一薄膜晶体管区域,包括非晶硅底101和位于所述非晶硅底101上的多个第一凸起结构102 ;在第二薄膜晶体管区域,包括非晶硅底101和位于所述非晶硅底101上的多个第二凸起结构103。
[0045]第三,本发明实施例中,优选所有薄膜晶体管区域的非晶硅底101的厚度相等,所有的第一凸起结构102和第二凸起结构103的厚度相等,但不对所述非晶硅底101、第一凸起结构102和第二凸起结构103的具体厚度进行限定。
[0046]第四,在对所述非晶硅层10进行准分子激光晶化时,可根据非晶硅层的厚度、材质等特性,选择对非晶硅层10进行一次、两次或更多次的准分子激光退火,以形成多晶硅层。
[0047]本发明实施例提供了一种多晶硅层的制备方法,所述多晶硅层应用于每个子像素单元均包括至少2个薄膜晶体管的显示基板,所述至少2个薄膜晶体管中包含有至少I个第一薄膜晶体管和至少I个第二薄膜晶体管;所述方法包括:在基板上通过构图工艺形成非晶硅层10,所述非晶硅层10包括非晶硅底101和位于所述非晶硅底101上的多个第一凸起结构102和多个第二凸起结构103 ;其中,所述第一凸起结构102位于第一薄膜晶体管区域,所述第二凸起结构103位于第二薄膜晶体管区域,且所述第一凸起结构102的间距小于所述第二凸起结构103的间距;对所述非晶硅层10进行准分子激光晶化,得到所述多晶硅层。
[0048]—方面,通过将所述非晶娃层10刻蚀成非晶娃底101和位于非晶娃底101上所述第一凸起结构102和第二凸起结构103,可以在所述非晶硅层10晶化过程中均匀形核,从而保证了各薄膜晶体管区域的多晶硅晶粒的均匀分布,从而制备得到均匀性较好的多晶硅层;另一方面,由于多晶硅层的晶粒尺寸与迁移率成正比,当位于第一薄膜晶体管区域的第一凸起结构102的间距小于位于第二薄膜晶体管区域的第二凸起结构103的间距时,可以使形成于第一薄膜晶体管区域的多晶硅层的晶粒尺寸相对较小,使形成于第二薄膜晶体管区域的多晶硅层的晶粒尺寸相对较大,这样可以同时综合不同薄膜晶体管对迁移率的要求,从而保证产品性能。[0049]优选的,所述第一薄膜晶体管包括开关薄膜晶体管,所述第二薄膜晶体管包括驱动薄膜晶体管。
[0050]这样,通过使形成于开关薄膜晶体管区域的多晶硅层的晶粒尺寸相对较小,使形成于驱动薄膜晶体管区域的多晶硅层的晶粒尺寸相对较大,来控制所述开关薄膜晶体管区域的迁移率相对较小以降低关态漏电流,并同时保证驱动薄膜晶体管区域的迁移率相对较大。
[0051]需要说明的是,本领域技术人员应该知道,位于开关薄膜晶体管区域的非晶硅底101和第一凸起结构102晶化后是要用作开关薄膜晶体管的有源层,位于驱动薄膜晶体管区域的非晶硅底101和第二凸起结构103晶化后是要用作驱动薄膜晶体管的有源层。
[0052]当然,多晶硅层不能直接用作薄膜晶体管的有源层,还需在形成的多晶硅层的基础上进行相应的离子注入工艺才能作为薄膜晶体管的有源层。
[0053]进一步优选的,所述第一凸起结构102的间距为1000-2000nm,所述第二凸起结构103 的间距为 1500-2500nm。
[0054]这样,既可以保证适当的开关薄膜晶体管的迁移率,又将开关薄膜晶体管的关态漏电流限制在合理的范围之内,并且可以使其他薄膜晶体管的迁移率相对较高。
[0055]优选的,位于所述第一薄膜晶体管区域的第一凸起结构102等间距分布,位于第二薄膜晶体管区域的所述第二凸起结构103等间距分布。
[0056]这样,在晶化后,可以进一步保证位于各薄膜晶体管区域的多晶硅晶粒的均匀分布,从而使形成的于各薄膜晶体管区域的多晶硅层均匀性更好。
[0057]在上述基础上,在基板上通过构图工艺形成非晶硅层10,可以具体通过如下步骤实现:
[0058]S101、如图3所示,在基板上形成非晶硅薄膜10a,并在所述非晶硅薄膜1a上形成光刻胶20。
[0059]在本步骤中,例如可以采用等离子体增强化学气相沉积(Plasma EnhanceChemical Vapor Deposit1n,简称 PECVD)方法,在 2000mtor 压力下,腔室温度 390°C,射频功率100W,使SiH4与H2发生反应,沉积非晶硅薄膜10a。
[0060]所述非晶硅薄膜1a的厚度例如可以为400-800A。当然,所述非晶硅薄膜1a的厚度也可根据实际需要进行设置,在此不做限定。
[0061]S102、如图4a所示,采用半阶掩模板30或灰阶掩膜板对形成有所述光刻胶20的基板进行曝光,显影后形成光刻胶完全保留部分201和光刻胶半保留部分202 ;其中,所述光刻胶完全保留部分201至少对应待形成的所述第一凸起结构102和所述第二凸起结构103的区域,所述光刻胶半保留部分202对应其余区域。
[0062]参考图4a所示,所述半阶掩膜板30可以包括完全不透明部分301、半透明部分
302;即:半阶掩膜板30是指在透明衬底材料上在某些区域形成不透光的遮光金属层,在另外一些区域形成半透光的遮光金属层;其中,所述半透光的遮光金属层的厚度小于所述完全不透光的遮光金属层的厚度;此外,可以通过调节所述半透光的遮光金属层的厚度来改变所述半透光的遮光金属层对紫外光的透过率。
[0063]基于此,所述半阶掩膜板30工作原理说明如下:通过控制所述半阶掩膜板30上不同区域处遮光金属层的厚度,使曝光在不同区域的透过光的强度有所不同,从而使光刻胶20进行有选择性的曝光、显影后,形成与所述半阶掩膜板30的完全不透明部分301、半透明部分302分别对应的光刻胶完全保留部分201、光刻胶半保留部分202。
[0064]所述灰阶掩膜板的原理与所述半阶掩膜板90的原理类似。
[0065]其中,本发明所有实施例中所指的所述光刻胶20均为正性胶。
[0066]S104、如图5所示,采用灰化工艺去除所述光刻胶半保留部分202的光刻胶,并刻蚀露出的所述非晶硅薄膜10a,形成所述第一凸起结构102、所述第二凸起结构103、以及所述非晶硅底101。
[0067]这里,当所述非晶硅薄膜1a的厚度为400-800A时,可以使刻蚀之后形成的非晶硅底101的厚度为200-600A。
[0068]所述第一凸起结构102和所述第二凸起结构103的形状可以为立方体、圆柱体等形状。
[0069]S105、采用剥离工艺去除所述光刻胶完全保留部分201的光刻胶,形成参考图1所示的所述非晶硅层10。
[0070]在上述步骤S101-S105的基础上,当将该非晶硅层10晶化后得到的多晶硅层应用于有源层时,可以通过构图工艺将非薄膜晶体管区域的多晶硅层去除,然后通过相应的离子注入工艺得到作为薄膜晶体管的有源层。
[0071]或者,在上述步骤SlOl的基础上,还可以通过如下步骤直接形成仅位于薄膜晶体管区域的图案化的所述非晶硅层,从而在此基础上可直接通过晶化、相应的离子注入工艺得到作为薄膜晶体管的有源层。具体如下:
[0072]S106、如图4b所示,采用半阶掩模板30或灰阶掩膜板对形成有所述光刻胶20的基板进行曝光,显影后形成光刻胶完全保留部分201、光刻胶半保留部分202和光刻胶完全去除部分203 ;其中,所述光刻胶完全保留部分201至少对应待形成的所述第一凸起结构102和所述第二凸起结构103的区域,所述光刻胶半保留部分202对应待形成所述第一凸起结构102之间和所述第二凸起结构103之间的所述非晶硅底101,所述光刻胶完全去除部分203对应其他区域。
[0073]所述半阶掩膜板30可以包括完全不透明部分301、半透明部分302完全透明部分
303;即:半阶掩膜板30是指在透明衬底材料上在某些区域形成不透光的遮光金属层,在另外一些区域形成半透光的遮光金属层,其他区域不形成任何遮光金属层;其中,所述半透光的遮光金属层的厚度小于所述完全不透光的遮光金属层的厚度;此外,可以通过调节所述半透光的遮光金属层的厚度来改变所述半透光的遮光金属层对紫外光的透过率。
[0074]基于此,所述半阶掩膜板30工作原理说明如下:通过控制所述半阶掩膜板30上不同区域处遮光金属层的厚度,使曝光在不同区域的透过光的强度有所不同,从而使光刻胶20进行有选择性的曝光、显影后,形成与所述半阶掩膜板30的完全不透明部分301、半透明部分302、完全透明部分303分别对应的光刻胶完全保留部分201、光刻胶半保留部分202、光刻胶完全去除部分203。
[0075]所述灰阶掩膜板的原理与所述半阶掩膜板90的原理类似。
[0076]S107、如图6a所示,采用刻蚀工艺去除所述光刻胶完全去除部分203的所述非晶硅薄膜10a。[0077]S108、如图6b所示,采用灰化工艺去除所述光刻胶半保留部分202的光刻胶,并刻蚀露出的所述非晶硅薄膜10a,形成所述第一凸起结构102、所述第二凸起结构103、以及所述非晶硅底101。
[0078]S109、采用剥离工艺去除所述光刻胶完全保留部分201的光刻胶,形成如图6c所示的图案化的非晶硅层。
[0079]在上述步骤S101-S105或S106-S109的基础上,为了避免在采用准分子激光晶化方法对所述非晶硅层10进行晶化处理时,产生爆氢的问题。本发明实施例中优选在采用准分子激光晶化对所述非晶硅层10进行晶化之前,对所述非晶硅层10进行脱氢工艺处理,例如可以通过传统退火炉在450°C下保温1.5小时来去除非晶硅层中的氢。
[0080]此外,考虑到玻璃衬底基板中包含有害物质,如碱金属离子,可对非晶硅层10的性能造成影响,因此,本发明实施优选为,在基板上形成缓冲层;所述缓冲层可以为单层的氧化硅、氮化硅或者二者的叠层。
[0081]在上述形成的多晶硅层的基础上,本发明实施例还提供了一种显示基板的制备方法,如图7所示,该方法包括:在衬底基板40的第一薄膜晶体管区域和第二薄膜晶体管区域均形成有源层50、位于所述有源层50上方的栅绝缘层60、栅电极70、源电极801和漏电极802,并形成电极结构;所述有源层50包括源极区501、漏极区502、位于所述源极区501和所述漏极区502之间的沟道区503 ;其中,位于第一薄膜晶体管区域和第二薄膜晶体管区域的所述有源层50是通过对上述的多晶硅层的与所述源极区501和所述漏极区502相对应的区域进行掺杂工艺得到的。
[0082]需要说明的是,图7中仅示意性的绘示出两个薄膜晶体管以及相应的电极结构的情况,并未绘示出两个薄膜晶体管之间的连接情况,但是本领域技术人员应该清楚根据显示基板的类型的不同,在任一个子像素单元中,不管是两个薄膜晶体管还是两个以上的薄膜晶体管均是有相应的连接关系存在的,具体根据实际情况而定,在此不再赘述。
[0083]—方面,通过将所述非晶娃层10刻蚀成非晶娃底101和位于非晶娃底101上所述第一凸起结构102和第二凸起结构103,可以在所述非晶硅层10晶化过程中均匀形核,从而保证了各薄膜晶体管区域的多晶硅晶粒的均匀分布,从而制备得到均匀性较好的多晶硅层;另一方面,由于多晶硅层的晶粒尺寸与迁移率成正比,当位于第一开关薄膜晶体管区域的第一凸起结构102的间距小于位于第二薄膜晶体管区域的第二凸起结构103的间距时,可以使形成于第一薄膜晶体管区域的多晶硅层的晶粒尺寸相对较小,使形成于第二薄膜晶体管区域的多晶硅层的晶粒尺寸相对较大,这样可以同时综合不同薄膜晶体管对迁移率的要求,从而保证产品性能。
[0084]优选的,如图8所示,考虑到玻璃衬底基板中包含有害物质,如碱金属离子,可对在形成多晶硅层之前的非晶硅层10的性能造成影响,因此,本发明实施优选为,在衬底基板40上形成缓冲层200 ;所述缓冲层200可以为单层的氧化硅、氮化硅或者二者的叠层。
[0085]可选的,所述显示基板可以是有机电致发光二极管(OrganicLight-EmittingD1de,简称0LED)的背板,在此情况下,如图7所示,所述电极结构包括阳极901和阴极902 ;所述方法还包括:形成位于所述阳极901和所述阴极902之间的有机材料功能层903。
[0086]其中,所述有机材料功能层903可以包括电子传输层、发光层和空穴传输层;为了能够提高所述电子和所述空穴注入发光层的效率,所述有机材料功能层903还可以包括设置在所述阴极与所述电子传输层之间的电子注入层,以及在所述阳极与所述空穴传输层之间的空穴注入层。
[0087]考虑到有机材料功能层材料903的特殊性,在制作完上述有机电致发光二极管的背板后,还必须形成用于封装有机材料的封装层以阻隔水氧,从而形成有机电致发光二极
管显示装置。
[0088]这里,根据所述阳极901和所述阴极902的材料的不同,可以分为单面发光型显示装置和双面发光型显示装置。即:当所述阳极901和所述阴极902中其中一个电极的材料为不透明材料时,所述显示装置为单面发光型;当所述阳极901和所述阴极902的材料为透明或半透明材料时,所述显示装置为双面发光型。
[0089]对于单面发光型显示装置,根据所述阳极901和所述阴极902的材料的不同,又可以分为上发光型和下发光型。具体的,当所述阳极901靠近所述衬底基板40设置,所述阴极902远离所述衬底基板40设置,且所述阳极901的材料为透明导电材料,所述阴极902的材料为不透明导电材料时,由于光从阳极901、再经衬底基板40 —侧出射,因此,可以称为下发光型;当所述阳极901的材料为不透明导电材料,所述阴极902的材料为透明或半透明导电材料时,由于光从阴极902、再经与衬底基板40相对设置的封装层出射,因此,可以称为上发光型。
[0090]对于双面发光型显示装置,当所述阳极901靠近所述衬底基板40设置,所述阴极902远离所述衬底基板40设置,或当所述阳极901远离所述衬底基板40设置,所述阴极902靠近所述衬底基板40设置,且所述阳极904和所述阴极902的材料为透明或半透明导电材料时,由于光一方面从阳极901、再经衬底基板40 —侧出射,另一方面从阴极902、再经与衬底基板40相对设置的封装层出射,因此可以称为双面发光型。
[0091]进一步的,所述第一薄膜晶体管包括开关薄膜晶体管,所述第二薄膜晶体管包括驱动薄膜晶体管;在此基础上,参考图7所示,所述在衬底基板40的第一薄膜晶体管区域和第二薄膜晶体管区域形成有源层50,具体为:在每个子像素单元的开关薄膜晶体管区域和驱动薄膜晶体管区域形成所述有源层50。
[0092]具体的,如图9所示,为I个开关薄膜晶体管和I个驱动薄膜晶体管的连接关系等效电路图,其中,开关薄膜晶体管的栅电极70与栅线电连接,开关薄膜晶体管的源电极801与数据线电连接,开关薄膜晶体管的漏电极802与驱动薄膜晶体管的栅电极70电连接,驱动薄膜晶体管的源电极801与OLED的电源线电连接,驱动薄膜晶体管的漏电极802与OLED的阳极901电连接。
[0093]参考图8所示,下面提供一具体的实施例以详细描述该OLED的背板的制备方法,该方法包括如下步骤:
[0094]S201、在衬底基板40上形成缓冲层200。
[0095]其中,该缓冲层200可以为单层的氧化硅、氮化硅或者二者的叠层。所述缓冲层200的厚度可以为2000-4000A。
[0096]S202、在完成S201的基础上,通过构图工艺在所述缓冲层200上形成非晶硅层10。
[0097]其中,所述非晶硅层10包括非晶硅底101和位于所述非晶硅底101上的多个第一凸起结构102和多个第二凸起结构103 ;所述第一凸起结构102位于每个子像素单元的开关薄膜晶体管区域,所述第二凸起结构103位于每个子像素单元的驱动薄膜晶体管区域,且所述第一凸起结构102的间距为1000-2000nm,所述第二凸起结构103的间距为1500_2500nm。
[0098]所述非晶硅底ιο?的厚度可以为200-600 A,所述第一凸起结构102和所述第二凸起结构103的厚度可以为100-200 A。
[0099]S203、在完成S202的基础上,将形成有非晶硅层10的基板置于退火炉中进行脱氢处理。
[0100]例如,可以通过传统退火炉在450°C下保温1.5小时来去除非晶硅层中的氢。
[0101]S204、在完成S203的基础上,对所述非晶硅层10进行准分子激光晶化,得到所述
多晶娃层。
[0102]S205、在完成S204的基础上,形成栅绝缘层60和栅电极70。
[0103]其中,该栅绝缘层40可以为单层的氧化硅、氮化硅或者二者的叠层。栅绝缘层40
的厚度可以为500A ~ 2000A。
[0104]栅电极50可以由金属、金属合金如钥、钥合金等导电材料构成。厚度可以为 1000A ~ 8000A。
[0105]S206、在完成S205的基础上,对多晶硅层的与源极区501和所述漏极区502相对应的区域进行离子注入工艺,形成所述有源层50。所述有源层50包括源极区501、漏极区502、位于所述源极区501和所述漏极区502之间的沟道区503。
[0106]S207、在完成S206的基础上,形成层间绝缘层,并在所述层间绝缘层上形成源电极801和漏电极802。其中,所述源电极801和漏电极802分别通过形成在所述层间绝缘层和所述栅绝缘层60上的过孔与所述源极区501和漏极区502接触。
[0107]其中,该层间绝缘层可以为单层的氧化硅、或者氧化硅和氮化硅的叠层。层间绝缘
层的厚度可以为3000 A~9000 A。
[0108]源电极801和漏电极802可以由金属、金属合金如钥、钥合金、铝、铝合金、钛等导电材料构成。厚度可以为丨000人~ 8000A。
[0109]至此,开关薄膜晶体管和驱动薄膜晶体管已形成,其中,开关薄膜晶体管的漏电极802需与驱动薄膜晶体管的栅电极70电连接。
[0110]S208、在完成S207的基础上,形成平坦化层,并在所述平坦化层上形成与驱动薄膜晶体管的所述漏电极802电连接的阳极901、以及有机材料功能层903和阴极902。
[0111]至此,所述OLED的背板已制备形成,考虑到有机材料功能层材料903的特殊性,在制作完上述OLED的背板后,还必须形成用于封装有机材料的封装层以阻隔水氧,从而形成
有机电致发光二极管显示装置。
[0112]本发明实施例还提供了一种显示基板,该显示基板通过上述的显示基板的制备方法而得到。
[0113]该显示基板可以为任意每个子像素单元包括2个以上薄膜晶体管且该2个以上薄膜晶体管对迁移率有不同要求的显示基板,例如OLED的背板等。
[0114]以上所述,仅为本发明的【具体实施方式】,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种多晶硅层的制备方法,所述多晶硅层应用于每个子像素单元均包括至少2个薄膜晶体管的显示基板,所述至少2个薄膜晶体管中包含有至少I个第一薄膜晶体管和至少I个第二薄膜晶体管;其特征在于,所述方法包括: 在基板上通过构图工艺形成非晶硅层,所述非晶硅层包括非晶硅底和位于所述非晶硅底上的多个第一凸起结构和多个第二凸起结构;其中,所述第一凸起结构位于第一薄膜晶体管区域,所述第二凸起结构位于第二薄膜晶体管区域,且所述第一凸起结构的间距小于所述第二凸起结构的间距; 对所述非晶硅层进行准分子激光晶化,得到所述多晶硅层。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一薄膜晶体管包括开关薄膜晶体管,所述第二薄膜晶体管包括驱动薄膜晶体管。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一凸起结构的间距为1000-2000nm,所述第二凸起结构的间距为1500_2500nm。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,位于所述第一薄膜晶体管区域的第一凸起结构等间距分布,位于第二薄膜晶体管区域的所述第二凸起结构等间距分布。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法,其特征在于,所述在基板上通过构图工艺形成非晶硅层,具体包括: 在基板上形成非 晶硅薄膜,并在所述非晶硅薄膜上形成光刻胶; 采用半阶掩模板或灰阶掩膜板对形成有所述光刻胶的基板进行曝光,显影后形成光刻胶完全保留部分和光刻胶半保留部分;其中,所述光刻胶完全保留部分至少对应待形成的所述第一凸起结构和所述第二凸起结构的区域,所述光刻胶半保留部分对应其余区域; 采用灰化工艺去除所述光刻胶半保留部分的光刻胶,并刻蚀露出的所述非晶硅薄膜,形成所述第一凸起结构、所述第二凸起结构、以及所述非晶硅底; 采用剥离工艺去除所述光刻胶完全保留部分的光刻胶。
6.一种显示基板的制备方法,其特征在于,所述方法包括: 在衬底基板的第一薄膜晶体管区域和第二薄膜晶体管区域均形成有源层、位于所述有源层上方的栅绝缘层、栅电极、源电极和漏电极,并形成电极结构;所述有源层包括源极区、漏极区、位于所述源极区和所述漏极区之间的沟道区; 其中,位于第一薄膜晶体管区域和第二薄膜晶体管区域的所述有源层是通过对权利要求I至5任一项所述的多晶硅层的与所述源极区和所述漏极区相对应的区域进行掺杂工艺得到的。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述电极结构包括阳极和阴极; 所述方法还包括:形成位于所述阳极和所述阴极之间的有机材料功能层。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于, 所述第一薄膜晶体管包括开关薄膜晶体管,所述第二薄膜晶体管包括驱动薄膜晶体管; 所述在衬底基板的第一薄膜晶体管区域和第二薄膜晶体管区域形成有源层,包括:在每个子像素单元的开关薄膜晶体管区域和驱动薄膜晶体管区域形成所述有源层。
9.根据权利要求6至8任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在所述衬底基板表面形成缓冲层。
10.一种显示基板,其特征 在于,所述显示基板由权利要求6至9任一项所述的方法制备而成。
【文档编号】H01L21/77GK104037127SQ201410258999
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月11日 优先权日:2014年6月11日
【发明者】张慧娟, 亢澎涛 申请人:京东方科技集团股份有限公司
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