显示基板及其制作方法和显示装置的制造方法_2

文档序号:9328756阅读:来源:国知局
示基板制作方法,包括:
[0074]SI,形成基底I;
[0075]S2,在基底I上形成薄膜晶体管,
[0076]其中,薄膜晶体管包括栅极21、源极22、漏极23和有源层24,在栅极21和有源层24之间形成有第二绝缘层4,在基底I上形成有第一绝缘层3,有源层24形成在第一绝缘层3中;
[0077]S3,在薄膜晶体管之上形成第三绝缘层5 ;
[0078]S4,在第三绝缘层5之上形成像素电极6 ;
[0079]S5,在像素电极6之上形成第四绝缘层7,
[0080]其中,基底1、第一绝缘层3、第二绝缘层4、第三绝缘层5和第四绝缘层7中的至少一层的材料为有机材料,至少一层的材料为无机材料。
[0081]通过有机材料和无机材料分别形成薄膜晶体管中的各绝缘层和基底,可以使得薄膜晶体管既具备有机材料的优点,即制作工艺简单,可以整体成型作为绝缘层,无需逐层堆叠,并且能够保证基板柔软可弯曲;同时还具备无机材料的优点,即介电常数较高,可以降低薄膜晶体管中的漏电流,并且能够保证基板具有较高的韧性,耐弯折。从而一方面简化了薄膜晶体管的制作工艺,另一方面提高了薄膜晶体管的电学性能,以及薄膜晶体管所在显示基板的物理性能。
[0082]如图2所示,优选地,形成基底1(即步骤SI)包括:
[0083]SI I,在衬底基板8上形成与源极22和漏极23的图形对应的第一凸起81,如图7所示;
[0084]S12,在衬底基板8上形成羟基功能化的第一聚二甲基硅烷层,以在第一聚二甲基硅烷层与第一凸起81对应的面形成与源极22和漏极23的图形对应的第一凹槽11,如图8所示;
[0085]S13,将第一聚—■甲基娃烧层从衬底基板8上脱尚,以作为基底I,如图9所不。
[0086]聚二甲基娃烧即PDMS (Polydimethylsiloxane)。通过与第一凸起81互补的方式可以在PDMS表面形成第一凹槽11作为源极22和漏极23的图形,相对通过蚀刻在PDMS表面形成源极22和漏极23的图形,可以使形成的图形的形状更加规则,从而保证形成在第一凹槽中的源极22和漏极23的形状更加规则,进而保证源极22和漏极23具有良好的电学性能。
[0087]另外,还可以将衬底基板8的材料设置为娃,由于轻基功能化的PDMS与娃基板的接触面有羟基集团,使得PDMS可以容易地从硅基板上剥离,不会对PDMS造成损伤,从而保证形成基底I表面的平整。
[0088]如图3所示,优选地,形成源极22和漏极23包括:
[0089]S201,在玻璃基板9上涂覆十八烷基三氯硅烷91 ;
[0090]S202,将玻璃基板9涂覆十八烷基三氯硅烷91的面与基底I形成有第一凹槽11的面相接触,如图10所示;
[0091]S203,移除玻璃基板9,在基底I上涂覆包含导电材料的亲水性溶液,以在第一凹槽11中形成源极22和漏极23,如图11所示。
[0092]十八烧基三氯娃烧即OTS(Octadecyltrichlorosilane)。通过将涂覆OTS的玻璃基板9与基底I接触,可以使得基底I的表面与OTS相接触,OTS使得基底I的表面的表面张力(表面能)下降,而第一凹槽11不会与OTS相接触,仍保持PDMS本身较高的表面张力。
[0093]然后在将包含导电材料(例如铝、铜、钼等金属或合金)的亲水性溶液(例如乙醇)涂覆在基底I上时,基底I的表面不会吸附亲水性溶液,而第一凹槽11则会吸附亲水性溶液,进一步将亲水性溶液蒸发后,亲水性溶液中的金属就保留在第一凹槽11内形成源极22和漏极23。通过本实施例的方式形成源极22和漏极23,可以将源极22和漏极23形成在基底I内部,保证薄膜晶体管与基底I结构牢固。
[0094]如图4所示,优选地,形成第一绝缘层3包括:
[0095]S204,在基底I上形成第二聚二甲基硅烷层,以作为第一绝缘层3,如图12所示;
[0096]S205,对第一绝缘层3的上表面进行光照或氧化处理,以在第一绝缘层的上表面形成第一二氧化硅层31,如图13所示;
[0097]S206,对第一绝缘层3进行蚀刻,以形成与有源层24的图形对应的通孔32,如图14所示;
[0098]S207,在第一绝缘层3进上涂覆包含半导体材料的亲水性溶液,以在通孔32中形成有源层24,如图15所示。
[0099]在所述第一绝缘层3的上表面形成第一二氧化硅层31,一方面由于二氧化硅是无机材料,可以使得薄膜晶体管中的绝缘层具备无机材料的优点,另一方面二氧化硅的表面张力较低,当在第一绝缘层3上涂覆包含半导体材料的亲水性溶液时,第一二氧化硅层31的表面不会吸附亲水性溶液,而通孔32会吸附亲水性溶液.进一步将亲水性溶液蒸发后,亲水性溶液中的半导体材料(例如金属氧化物半导体)就保留在通孔中形成了有源层24。
[0100]如图5所示,优选地,形成第二绝缘层4包括:
[0101]S208,在第一绝缘层3上形成第三聚二甲基硅烷层,以作为第二绝缘层4,如图16所示;
[0102]S209,对第二绝缘层4进行蚀刻,以形成与栅极21图形对应的第二凹槽31,如图17所示;
[0103]S210,在玻璃基板9上涂覆十八烷基三氯硅烷91 ;
[0104]S211,将玻璃基板9涂覆十八烷基三氯硅烷91的面与第二绝缘层4形成有第二凹槽41的面相接触,如图18所示;
[0105]S212,移除玻璃基板9,在第二绝缘层4上涂覆包含导电材料的亲水性溶液,以在第二凹槽41中形成栅极21,如图19所示。
[0106]通过将涂覆OTS的玻璃基板9与第二绝缘层4接触,可以使得第二绝缘层4的表面与OTS相接触,OTS使得第二绝缘层4的表面的表面张力(表面能)下降,而第二凹槽41不会与OTS相接触,仍保持PDMS本身较高的表面张力。
[0107]在将包含导电材料的亲水性溶液(例如乙醇)涂覆在第二绝缘层4上时,第二绝缘层4的表面不会吸附亲水性溶液,而第二凹槽41则会吸附亲水性溶液,进一步将亲水性溶液蒸发后,亲水性溶液中的金属就保留在第二凹槽41内形成栅极21。
[0108]通过上述方式形成源极、漏极、有源层和栅极,可以使得源极、漏极、有源层和栅极与其分别所在的层结构更加稳定且紧凑,更有利于保证薄膜晶体管实现良好的电学功能。通过本实施例的方式形成栅极21,可以将栅极21形成在第二绝缘层4内部,保证薄膜晶体管与中各层结构牢固。
[0109]如图6所示,优选地,形成第三绝缘层5 (即步骤S3)包括:
[0110]S31,在第二绝缘层4上形成第四聚二甲基硅烷层,以作为第三绝缘层5,如图20 ;
[0111]S32,对第三绝缘层5的上表面进行光照或氧化处理,以在第三绝缘层的上表面形成第二二氧化硅层51,如图21。
[0112]在所述第三绝缘层5的上表面形成第二二氧化硅层51,由于二氧化硅是无机材料,可以使得薄膜晶体管中的绝缘层具备无机材料的优点。
[0113]并且PDMS中包含硅元素,可以直接通过光照或者氧化来在PDMS表面直接形成二氧化硅层,形成的二氧化硅层与PDMS保持一体结构,使得各层结构之间更加紧密。
[0114]优选地,形成第四绝缘层7包括:
[0115]采用聚二甲基硅烷、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种材料在像素电极6上形成第四绝缘层7。
[0116]通过上述工艺,可以使得薄膜晶体管形成有机材料层(基底I和第一绝缘层3)、无机材料层(第一二氧化硅层31)、有机材料层(第二绝缘层4和第三绝缘层5)、无机材料层(第二二氧化硅层51)和有机材料层(第四绝缘层7)的间隔分布,使得薄膜晶体管同时具备有机材料层的优点和无机材料层的优点。
[0117]需要说明的是,上述流程所采用的形成工艺例如可包括:沉积、溅射等成膜工艺和刻蚀等构图工艺。上述工艺中所涉及的光照操作可以通过紫外光进行照射,所涉及的氧化操作可以通过臭氧进行氧化。
[0118]上述采用十八烷基三氯硅烷的工艺也可以替换为采用六甲基硅氧烷。
[0119]上述通过PDMS形成基底I或绝缘层的工艺还包括对PDMS进行低温固化成型(例如在60°C固化4小时)。
[0120]上述工艺仅以形成顶栅型薄膜晶体管进行了示例性说明,实际上可以视需要来根据上述工艺形成底栅型薄膜晶体管。
[0121]如图22所示,本发明还提出了一种根据上述制作方法制作的显示基板,包括:
[0122]基底I ;
[0123]薄膜晶体管,设置在基底I之上,
[0124]其中,薄膜晶体管包括栅极2
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