一种主动矩阵有机发光二极体驱动背板及其制备方法技术

一种主动矩阵有机发光二极体驱动背板及其制备方法，包括：在衬底上沉积并图形化金属导电层作为栅极金属层；在栅极金属层上沉积一绝缘薄膜作为栅极绝缘层；在栅极绝缘层上沉积并图形化金属氧化物薄膜作为有源层；在有源层上沉积另一绝缘薄膜作为刻蚀阻挡层；在刻蚀阻挡层上图形化并定义薄膜晶体管的源漏电极区域、存储电容的有效面积和接触孔；在刻蚀阻挡层上沉积并图形化导电薄膜层作为薄膜晶体管的源漏电极层。其存储电容由栅极金属层作为下电极板、栅极绝缘层作为介电层、有源层作为栅极绝缘层的保护层、通过刻蚀阻挡层定义电容的有效面积，并由导电薄膜层作为电容的上电极板。具有制备工艺简单、成本低廉的特点，具有重要产业应用价值的技术。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，尤其涉及。
技术介绍
薄膜晶体管(TFT,Thin Film Transistor)目前主要应用于驱动液晶显示器(LCD,Liquid Crystal Display)和有机发光二极管(OLED, Organic Light-Emitting Diode)显示器的子像素。 采用薄膜晶体管阵列制成的驱动背板是显示屏实现更高像素密度、开口率及提升亮度的关键部件。目前TFT至IXD普遍采用基于以非晶硅作为有源层的TFT背板。但是由于非晶硅(a-Si)迁移率过低(通常为O. Icm2 V4S4左右)，不能满足OLED显示屏，无法应用于主动矩阵有机发光二极体(AMOLED)驱动背板的制作。而金属氧化物半导体作为薄膜晶体管的有源层材料，由于其高迁移率，低沉积温度以及透明的光学特性被视为下一代的显示背板技术。目前吸引了世界范围内研究者的关注。高迁移率的特点使其能够满足未来显示技术对于高刷新频率、大电流薄膜晶体管的要求。而低于100°c的工艺温度，使得利用金属氧化物制备柔性AMOLED显示器件成为可能。目前已大规模应用于IXD行业的是基于a-Si的TFT背板技术。该技术最少可使用4次光罩技术完成驱动背板的制作。而对于迁移率大于IOcm2 ν 的材料，目前仅有单晶硅、低温多晶硅以及金属氧化物三种选择。其中单晶硅工艺温度高，无法实现大面积显示屏的制作，因此仅用于微显示领域。而低温多晶硅工艺，成熟于20世纪90年代，目前已有大量的高分辨率IXD和AMOLED产品面市。但是，低温多晶硅工艺复杂(9次光罩左右)，设备成本昂贵，这也是阻碍其发展的重要因素。而对于金属氧化物半导体材料，其迁移率较高，完全能够满足AMOLED显示应用的需求，并且在电学均匀性方面大大优于低温多晶硅。但是，现有的金属氧化物半导体材料的制造工艺繁杂，制作成本较高，不利于金属氧化物半导体材料在驱动背板制作中的推广使用。因此，针对现有技术不足，针对金属氧化物半导体材料用于驱动背板技术提供一种制造工艺简单、制作成本低廉的主动矩阵有机发光二极体驱动背板及其制备方法甚为必要。
技术实现思路
本专利技术提供了一种主动矩阵有机发光二极体驱动背板的制备方法，用于高效的使用金属氧化物半导体材料制作主动矩阵有机发光二极体的驱动背板，该制备方法具有制造工艺简单、制作成本低廉的特点。本专利技术的上述目的通过如下技术手段实现。一种主动矩阵有机发光二极体驱动背板的制备方法，依次包括如下步骤在衬底上沉积并图形化金属导电层作为栅极金属层； 在所述栅极金属层上沉积一绝缘薄膜作为栅极绝缘层； 在所述栅极绝缘层上沉积并图形化金属氧化物薄膜作为有源层； 在所述有源层上沉积另一绝缘薄膜作为刻蚀阻挡层； 在所述刻蚀阻挡层上图形化并定义薄膜晶体管的源漏电极区域、存储电容的有效面积和接触孔； 在所述刻蚀阻挡层上沉积并图形化导电薄膜层作为薄膜晶体管的源漏电极层； 所述存储电容由栅极金属层作为下电极板、栅极绝缘层作为介电层、有源层作为栅极绝缘层的保护层、通过刻蚀阻挡层定义电容的有效面积，并由导电薄膜层作为电容的上电极板。上述主动矩阵有机发光二极体驱动背板的制备方法，还包括退火工序，具体是将制备好的主动矩阵有机发光二极体驱动背板放于高温环境中进行保温，退火温度为200°C至500°C,退火气氛为氮气、氧气或者空气中的任意一种,退火时间为10分钟至300分钟。优选的，制备所述栅极金属层所使用的金属为铝、铜、钥、钛、银、金、钽或铬单质中的至少一种或者为铝合金； 所述金属导电层为单层金属薄膜或多层薄膜，所述单层金属薄膜为铝薄膜、铜薄膜、钥薄膜、钛薄膜、银薄膜、金薄膜、钽薄膜、铬薄膜或铝合金薄膜中的任意一种；所述多层薄膜由两层以上的所述单层薄膜构成； 所述金属导电层的厚度为IOOnm至2000 nm ； 所述金属导电层作为电信号导线、薄膜晶体管栅极以及像素电路储存电容下电极的载体层。上述栅极金属层上沉积的绝缘薄膜的厚度为50nm至500 nm ； 所述绝缘薄膜为二氧化硅、氮化硅、氧化铝、五氧化二钽或氧化镱单层绝缘薄膜或由两种以上所述单层绝缘薄膜构成的多层绝缘薄膜。所述刻蚀阻挡层的厚度为50 nm至2000 nm ;所述刻蚀阻挡层为二氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧化镱、聚酰亚胺、酚醛树脂、光刻胶、苯丙环丁烯或聚甲基丙烯酸甲酯构成的单层薄膜，或是由以上绝缘材料构成的多层薄膜。所述沉积所述源漏电极层所使用的金属为 铝、铜、钥或钛单质或铝合金或氧化铟锡透明导电薄膜ITO ； 所述导电薄膜层的厚度为100 nm至2000 nm ； 所述导电薄膜层为单层金属薄膜或由单层金属薄膜组成的多层金属薄膜；所述单层金属薄膜为铝、铜、钥或钛单质薄膜或者铝合金薄膜或氧化铟锡透明导电薄膜； 所述导电薄膜层作为电信号导线、薄膜晶体管的源漏电极以及电容上电极的载体层，并且可通过接触孔与所述金属导电层相连通。优选的，在刻蚀阻挡层上沉积并图形化源漏电极层之后，还包括沉积并图形化平坦层、像素电极层以及像素定义层； 所述平坦层所采用的材料为聚酰亚胺、酚醛树脂、光刻胶、苯丙环丁烯或聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种，所述平坦层的厚度为2000nm至7000 nm ； 所述像素电极层所采用的材料为氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌铝、石墨烯、钥或银中的任意一种，所述像素电极层的厚度为IOnm至200 nm ； 所述像素定义层的材料为二氧化硅、氮化硅、氧化铝、聚酰亚胺、酚醛树脂、光刻胶、苯丙环丁烯或聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种，所述像素定义层的厚度为200 nm至5000 nm。 所述有源层厚度为20 nm至200 nm ； 构成所述有源层的半导体材料是金属氧化物(In2O3)x(MO)y(ZnO)z，其中O彡X彡1，1,0彡z彡I,且x+y+z=l, M为镓、锡、娃、招、镁、错或镧系稀土元素中的一种或一种以上的任意组合。优选的，采用物理气相沉积方法沉积导电薄膜及金属氧化物层； 绝缘材料层采用等离子体增强型化学气相方法、原子层沉积方法、脉冲激光成膜法、物理气相沉积方法或阳极氧化法中的任意一种沉积制备而成； 所平坦层、像素电极层以及像素定义层采用溶液旋涂法或刮涂法将聚酰亚胺、酚醛树月旨、光刻胶、苯丙环丁烯或聚甲基丙烯酸甲酯制备而成。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点本专利技术的技术方案能减少薄膜晶体管驱动背板制作所用的光罩次数，降低了 TFT驱动背板的制作成本以及工艺难度；其次，金属氧化物薄膜在存储电容上作为栅极绝缘层的保护层，能够避免电容位置的绝缘层在制作工艺中受到损伤，减少电容击穿现象，提高良品率。由于本专利技术的工序中，栅极绝缘层沉积和有源层沉积之间没有其他工序步骤，因此栅极绝缘层和有源层具备在高真空下连续沉积的潜力，这样可以最大限度的减少在这两层薄膜沉积，图形化过程中所引入的界面污染问题，进而能够得到性能稳定的薄膜晶体管器件。可见，该主动矩阵有机发光二极体驱动背板的制备方法，制备工艺简单、制备成本低廉，适合产业化生产，具有良好的产业应用价值。 本专利技术同时提供了一种主动矩阵有机发光二极体驱动背板，该驱动背板采用上述方法制备方法，其制备工艺简单、成本低廉。附图说明利用附图对本专利技术作进一步的说明，但附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主动矩阵有机发光二极体驱动背板的制备方法，依次包括如下步骤：在衬底上沉积并图形化金属导电层作为栅极金属层；在所述栅极金属层上沉积一绝缘薄膜作为栅极绝缘层；在所述栅极绝缘层上沉积并图形化金属氧化物薄膜作为有源层；在所述有源层上沉积另一绝缘薄膜作为刻蚀阻挡层；在所述刻蚀阻挡层上图形化并定义薄膜晶体管的源漏电极区域、存储电容的有效面积和接触孔；在所述刻蚀阻挡层上沉积并图形化导电薄膜层作为薄膜晶体管的源漏电极层；其特征在于,所述存储电容由栅极金属层作为下电极板、栅极绝缘层作为介电层、有源层作为栅极绝缘层的保护层、通过刻蚀阻挡层定义电容的有效面积，并由导电薄膜层作为电容的上电极板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐苗，罗东向，庞佳威，王琅，周雷，李民，徐华，彭俊彪，
申请(专利权)人：广州新视界光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：