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CN104952884A - Amoled背板结构及其制作方法 - Google Patents

Amoled背板结构及其制作方法 Download PDF

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CN104952884A CN201510243764.8A CN201510243764A CN104952884A CN 104952884 A CN104952884 A CN 104952884A CN 201510243764 A CN201510243764 A CN 201510243764A CN 104952884 A CN104952884 A CN 104952884A
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Abstract

本发明提供了一种AMOLED背板结构及其制作方法。在一个子像素内，TFT基板(TS)对应于像素定义层(7)开口(71)的区域设置凹凸结构(4)，所述凹凸结构(4)包括数个凸起部(41)、及设于每相邻两个凸起部(41)之间的凹陷部(42)；对应位于所述凹凸结构(4)上方的部分平坦层(5)的上表面及像素电极(6)具有与该凹凸结构(4)相应的曲面形状。该AMOLED背板结构能够在保证平坦层(5)光顺无突变拐点的前提下，使像素电极(6)呈曲面形状，增大有效显示面积，延长OLED寿命，降低制程难度，提升解析度。

Description

AMOLED背板结构及其制作方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种AMOLED背板结构及其制作方法。
背景技术
有机电致发光显示(Organic Light Emitting Display，OLED)是一种极具发展前景的显示技术。OLED显示装置不仅具有十分优异的显示性能，还具有自发光、结构简单、超轻薄、响应速度快、宽视角、低功耗及可实现柔性显示等特性，被誉为“梦幻显示器”，得到了各大显示器厂家的青睐，已成为显示技术领域中第三代显示器件的主力军。
OLED显示装置按照驱动方式可以分为无源矩阵型OLED(Passive MatrixOLED，PMOLED)和有源矩阵型OLED(Active Matrix OLED，AMOLED)两大类，即直接寻址和薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)矩阵寻址两类。其中，AMOLED属于主动显示类型，发光效能高，通常用作高清晰度的大尺寸显示装置。
现有的AMOLED背板通常具有多个呈阵列式排布的像素，每一像素又包括红、绿、蓝三个子像素。如图1所示，现有的AMOLED背板在对应于一个子像素的区域内设有第一薄膜晶体管T10、电容C10、与第二薄膜晶体管T20，像素电极600设于平坦层500的上平面上。在一个子像素区域内，由于所述第一薄膜晶体管T10、电容C10、第二薄膜晶体管T20以及相关走线对子像素面积的占用，真正留给像素电极600进行有效显示的面积(开口率)较小，即发光面积较小，若单位面积需达到较大的发光亮度，则需要较高的电流密度，这会导致OLED材料更快老化。另外，比较红、绿、蓝三种子像素，一般蓝色子像素的发光效率较低，因此需要把蓝色子像素的面积做大，以保证蓝色子像素的发光及寿命，相对的，红色、绿色子像素只能占较小的面积，又会导致设计难度增大，解析度降低的问题。
为了提高有效显示面积，中国专利申请CN201410155846.2公开了一种OLED显示装置，如图2所示，该公开的OLED显示装置具有基板302，在基板302上设置有平坦化层304，平坦化层304上设置有具有多个彼此间隔开的弯曲部304a，弯曲部304a具有多重凹凸表面，弯曲部304a的一截面整体上具有弧形轮廓。平坦化层304上设置有多个发光单元306，每个发光单元306都位于弯曲部304a上且具有与弯曲部304a相应的形状。发光单元306包括第一电极306a、发光结构306b和第二电极306c。通过设置带有弯曲部304a的平坦化层304，进而形成曲面形状的发光单元306，有助于提升发光单元306的发光面积，从而提高发光亮度。然而，上述专利申请中，平坦化层304与弯曲部304a同时制作，有在突变拐点处GD产生缺陷的风险，影响OLED寿命；此外，制作弯曲部304a需用到灰阶光罩，增加了制程难度，导致良率下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种AMOLED背板结构，能够在保证平坦层光顺无突变拐点的前提下，使像素电极呈曲面形状，增大有效显示面积，延长OLED寿命，降低制程难度，提升解析度。
本发明的目的还在于提供一种AMOLED背板的制作方法，该方法制作平坦层无需灰阶光罩，制程难度降低，能够在保证平坦层光顺无突变拐点的前提下，使像素电极呈曲面形状，增大有效显示面积，延长OLED寿命，提升解析度，提高制程良率。
为实现上述目的，本发明提供了一种AMOLED背板，具有多个呈阵列式排布的子像素；在一个子像素内，该AMOLED背板包括：TFT基板、设于所述TFT基板上的平坦层、设于所述平坦层上的像素电极、设于所述像素电极上的像素定义层、及设于所述像素定义层上的光阻间隙物；
所述TFT基板内设有开关TFT、驱动TFT、及电容；
所述像素定义层具有一开口，以暴露出部分像素电极；
所述TFT基板对应于像素定义层开口的区域设置凹凸结构，所述凹凸结构包括数个凸起部、及设于每相邻两个凸起部之间的凹陷部，所述凸起部与凹陷部的高度相等；
对应位于所述凹凸结构上方的部分平坦层的上表面及像素电极具有与该凹凸结构相应的曲面形状。
在一个子像素内，所述TFT基板具体包括基板、间隔设于所述基板上的第一、第二栅极、设于所述第一、第二栅极及基板上的栅极绝缘层、分别于第一、第二栅极上方设于所述栅极绝缘层上的第一、第二半导体层、设于所述第一、二半导体层及栅极绝缘层上的蚀刻阻挡层、设于所述蚀刻阻挡层上并接触所述第一半导体层的第一源极、设于所述蚀刻阻挡层上并接触所述第一半导体层及第二栅极的第一漏极、设于所述蚀刻阻挡层上并接触所述第二半导体层的第二源极、设于所述蚀刻阻挡层上并接触所述第二半导体层的第二漏极、及设于所述蚀刻阻挡层、第一源、漏极、与第二源、漏极上的保护层；
所述第一栅极、第一半导体层、第一源极、与第一漏极构成开关TFT，所述第二栅极、第二半导体层、第二源极、与第二漏极构成驱动TFT，所述第二栅极与第二源极同时构成电容；所述像素电极接触所述第二漏极。
所述凹凸结构形成于所述TFT基板的保护层。
所述凹凸结构形成于所述TFT基板的保护层与蚀刻阻挡层。
在一个子像素内，所述TFT基板对应于像素定义层开口的区域还包括设于所述保护层与蚀刻阻挡层之间的金属夹层，所述金属夹层与第一源、漏极、及第二源、漏极同时制作；
所述凹凸结构形成于所述金属夹层。
所述保护层与蚀刻阻挡层的材料为氧化硅、氮化硅、或二者的组合；所述第一、第二栅极、第一源、漏极、及第二源、漏极的材料为钼、钛、铝、铜中的一种或几种的组合。
所述像素电极的材料为ITO。
所述凹凸结构设于部分或全部子像素中。
本发明还提供一种AMOLED背板的制作方法，包括如下步骤：
步骤1、制作TFT基板，在TFT基板制程过程中同时制作凹凸结构，所述凹凸结构包括数个凸起部、及设于每相邻两个凸起部之间的凹陷部；
步骤2、在具有凹凸结构的TFT基板上涂布有机光阻，形成平坦层，使得对应位于所述凹凸结构上方的部分平坦层的上表面具有与该凹凸结构相应的曲面形状；
步骤3、在所述平坦层上制作像素电极，使得像素电极呈曲面形状；
步骤4、在像素电极与平坦层上依次制作像素定义层、与光阻间隙物；
所述像素定义层具有一开口，以暴露出呈曲面形状的像素电极。
所述凹凸结构通过蚀刻工艺制作。
本发明的有益效果：本发明提供的一种AMOLED背板结构，其TFT基板在对应于像素定义层开口的区域设置凹凸结构，对应位于所述凹凸结构上方的部分平坦层的上表面及像素电极具有与该凹凸结构相应的曲面形状，能够在保证平坦层光顺无突变拐点的前提下，增大有效显示面积，延长OLED寿命，降低制程难度，提升解析度。本发明提供的一种AMOLED背板的制作方法，在TFT基板制程过程中同时制作凹凸结构，再直接涂布有机光阻形成平坦层，无需灰阶光罩，制程难度降低，之后在平坦层上制作像素电极，能够在保证平坦层光顺无突变拐点的前提下，使像素电极呈曲面形状，增大有效显示面积，延长OLED寿命，提升解析度，提高制程良率。
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。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为现有的AMOLED背板结构的剖面示意图；
图2为一种公开的OLED显示装置的示意图；
图3为本发明的AMOLED背板结构第一实施例的剖面示意图；
图4为本发明的AMOLED背板结构第二实施例的剖面示意图；
图5为本发明的AMOLED背板结构第三实施例的剖面示意图；
图6为本发明的AMOLED背板的制作方法的流程图；
图7为本发明的AMOLED背板的制作方法的步骤1的示意图；
图8为本发明的AMOLED背板的制作方法的步骤2的示意图。
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。
本发明首先提供一种AMOLED背板结构。请参阅图3，为本发明AMOLED背板结构的第一实施例，其具有多个呈阵列式排布的子像素，在一个子像素内，该AMOLED背板包括：TFT基板TS、设于所述TFT基板TS上的平坦层5、设于所述平坦层5上的像素电极6、设于所述像素电极6上的像素定义层7、及设于所述像素定义层7上的光阻间隙物8。
所述TFT基板TS内设有开关TFT T1、驱动TFT T2、及电容C。
所述像素定义层7具有一开口71，以暴露出部分像素电极6。
所述TFT基板TS对应于像素定义层7开口71的区域设置凹凸结构4，所述凹凸结构4包括数个凸起部41、及设于每相邻两个凸起部41之间的凹陷部42，所述凸起部41与凹陷部42的高度相等。进一步地，所述凸起部41的横截面呈梯形，所述凹陷部42的横截面呈倒置的梯形。
对应位于所述凹凸结构4上方的部分平坦层5的上表面及像素电极6具有与该凹凸结构4相应的曲面形状。
在一个子像素内，所述TFT基板TS包括基板1、间隔设于所述基板1上的第一、第二栅极G1、G2、设于所述第一、第二栅极G1、G2及基板1上的栅极绝缘层3、分别于第一、第二栅极G1、G2上方设于所述栅极绝缘层3上的第一、第二半导体层A1、A2、设于所述第一、二半导体层A1、A2及栅极绝缘层3上的蚀刻阻挡层ESL、设于所述蚀刻阻挡层ESL上并接触所述第一半导体层A1的第一源极S1、设于所述蚀刻阻挡层ESL上并接触所述第一半导体层A1及第二栅极G2的第一漏极D1、设于所述蚀刻阻挡层ESL上并接触所述第二半导体层A2的第二源极S2、设于所述蚀刻阻挡层ESL上并接触所述第二半导体层A2的第二漏极D2、及设于所述蚀刻阻挡层ESL、第一源、漏极S1、D1、与第二源、漏极S2、D2上的保护层PV。所述第一栅极G1、第一半导体层A1、第一源极S1、与第一漏极D1构成开关TFT T1；所述第二栅极G2、第二半导体层A2、第二源极S2、与第二漏极D2构成驱动TFT T2，所述第二栅极G2与第二源极S2同时构成电容C；所述像素电极6接触所述第二漏极D2。
具体地，所述保护层PV与蚀刻阻挡层ESL的材料为氧化硅、氮化硅、或二者的组合；所述第一、第二栅极G1、G2、第一源、漏极S1、D1、及第二源、漏极S2、D2的材料为钼、钛、铝、铜中的一种或几种的组合。所述像素电极6的材料为ITO。
需要重点说明的是，所述凹凸结构4可形成于所述TFT基板TS内的单个构成层，也可形成于所述TFT基板TS内的多个构成层；可形成于所述TFT基板TS内以绝缘材料为材料的构成层，也可形成于所述TFT基板TS内以金属材料为材料的构成层。如图3所示的本发明AMOLED背板结构的第一实施例中，所述凹凸结构4形成于所述TFT基板TS的保护层PV。
图4所示为本发明AMOLED背板结构的第二实施例，其与第一实施例的区别仅在于，所述凹凸结构4形成于所述TFT基板TS的保护层PV与蚀刻阻挡层ESL。
图5所示为本发明AMOLED背板结构的第三实施例，其与第一实施例的区别在于，在一个子像素内，所述TFT基板TS对应于像素定义层7开口71的区域还包括设于所述保护层PV与蚀刻阻挡层ESL之间的金属夹层M，所述金属夹层M与第一源、漏极S1、D1、及第二源、漏极S2、D2同时制作；所述凹凸结构4形成于所述金属夹层M。
在以上三个实施例中，所述平坦层5对应位于所述凹凸结构4上方的部分具有与该凹凸结构4相应的曲面形状，保证平坦层5光顺无突变拐点，相应位于平坦层5上的像素电极6亦呈曲面形状，相较于平面型的像素电极能够增大有效显示面积，并能延长OLED寿命，降低制程难度。值得一提的是，所述凹凸结构4可设于部分子像素中，如设于蓝色子像素中，能够在不增加蓝色子像素面积的情况下，仍保证蓝色子像素的发光及寿命，提高解析度；当然，也可将所述凹凸结构4设于全部子像素。
请参阅图5，结合图3、或图4、或图5，本发明还提供一种AMOLED背板的制作方法，以制作出上述三个实施例的AMOLED背板结构。该方法包括如下步骤：
步骤1、制作TFT基板TS，在TFT基板TS制程过程中同时制作凹凸结构4，所述凹凸结构4包括数个凸起部41、及设于每相邻两个凸起部41之间的凹陷部42。
图5以图3所示AMOLED背板结构的第一实施例为例，示意出了该步骤1中，在制作保护层PV的同时，通过对所述保护层PV进行干蚀刻制作出所述凹凸结构4。
对应于图4所示的AMOLED背板结构的第二实施例，该步骤1中，在制作保护层PV的同时，通过对所述保护层PV与蚀刻阻挡层ESL进行干蚀刻制作出所述凹凸结构4。
对应于图5所示的AMOLED背板结构的第三实施例，该步骤1，在制作第一源、漏极S1、D1、及第二源、漏极S2、D2的同时，通过对所述金属夹层M进行干蚀刻制作出所述凹凸结构4。
步骤2、如图6所示，以图3所示AMOLED背板结构的第一实施例为例，在具有凹凸结构4的TFT基板TS上涂布有机光阻，形成平坦层5，使得对应位于所述凹凸结构4上方的部分平坦层5的上表面具有与该凹凸结构4相应的曲面形状，保证了平坦层光顺无突变拐点。
该步骤2直接涂布有机光阻，形成平坦层5，不需要使用灰阶光罩，制程难度降低。
步骤3、在所述平坦层5上制作像素电极6，使得像素电极6呈曲面形状。
相较于平面型的像素电极，所述像素电极6呈曲面形状能够增大有效显示面积。
步骤4、在像素电极6与平坦层5上依次制作像素定义层7、与光阻间隙物8。
所述像素定义层7具有一开口71，以暴露出呈曲面形状的像素电极6。
综上所述，本发明的AMOLED背板结构，其TFT基板在对应于像素定义层开口的区域设置凹凸结构，对应位于所述凹凸结构上方的部分平坦层的上表面及像素电极具有与该凹凸结构相应的曲面形状，能够在保证平坦层光顺无突变拐点的前提下，增大有效显示面积，延长OLED寿命，降低制程难度，提升解析度。本发明的AMOLED背板的制作方法，在TFT基板制程过程中同时制作凹凸结构，再直接涂布有机光阻形成平坦层，无需灰阶光罩，制程难度降低，之后在平坦层上制作像素电极，能够在保证平坦层光顺无突变拐点的前提下，使像素电极呈曲面形状，增大有效显示面积，延长OLED寿命，提升解析度，提高制程良率。
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。

Claims (10)

1.一种AMOLED背板结构，其特征在于，具有多个呈阵列式排布的子像素；在一个子像素内，该AMOLED背板包括：TFT基板(TS)、设于所述TFT基板(TS)上的平坦层(5)、设于所述平坦层(5)上的像素电极(6)、设于所述像素电极(6)上的像素定义层(7)、及设于所述像素定义层(7)上的光阻间隙物(8)；
所述TFT基板(TS)内设有开关TFT(T1)、驱动TFT(T2)、及电容(C)；
所述像素定义层(7)具有一开口(71)，以暴露出部分像素电极(6)；
所述TFT基板(TS)对应于像素定义层(7)开口(71)的区域设置凹凸结构(4)，所述凹凸结构(4)包括数个凸起部(41)、及设于每相邻两个凸起部(41)之间的凹陷部(42)，所述凸起部(41)与凹陷部(42)的高度相等；
对应位于所述凹凸结构(4)上方的部分平坦层(5)的上表面及像素电极(6)具有与该凹凸结构(4)相应的曲面形状。
2.如权利要求1所述的AMOLED背板结构，其特征在于，在一个子像素内，所述TFT基板(TS)具体包括基板(1)、间隔设于所述基板(1)上的第一、第二栅极(G1、G2)、设于所述第一、第二栅极(G1、G2)及基板(1)上的栅极绝缘层(3)、分别于第一、第二栅极(G1、G2)上方设于所述栅极绝缘层(3)上的第一、第二半导体层(A1、A2)、设于所述第一、二半导体层(A1、A2)及栅极绝缘层(3)上的蚀刻阻挡层(ESL)、设于所述蚀刻阻挡层(ESL)上并接触所述第一半导体层(A1)的第一源极(S1)、设于所述蚀刻阻挡层(ESL)上并接触所述第一半导体层(A1)及第二栅极(G2)的第一漏极(D1)、设于所述蚀刻阻挡层(ESL)上并接触所述第二半导体层(A2)的第二源极(S2)、设于所述蚀刻阻挡层(ESL)上并接触所述第二半导体层(A2)的第二漏极(D2)、及设于所述蚀刻阻挡层(ESL)、第一源、漏极(S1、D1)、与第二源、漏极(S2、D2)上的保护层(PV)；
所述第一栅极(G1)、第一半导体层(A1)、第一源极(S1)、与第一漏极(D1)构成开关TFT(T1)，所述第二栅极(G2)、第二半导体层(A2)、第二源极(S2)、与第二漏极(D2)构成驱动TFT(T2)，所述第二栅极(G2)与第二源极(S2)同时构成电容(C)；所述像素电极(6)接触所述第二漏极(D2)。
3.如权利要求2所述的AMOLED背板结构，所述凹凸结构(4)形成于所述TFT基板(TS)的保护层(PV)。
4.如权利要求2所述的AMOLED背板结构，其特征在于，所述凹凸结构(4)形成于所述TFT基板(TS)的保护层(PV)与蚀刻阻挡层(ESL)。
5.如权利要求2所述的AMOLED背板结构，其特征在于，在一个子像素内，所述TFT基板(TS)对应于像素定义层(7)开口(71)的区域还包括设于所述保护层(PV)与蚀刻阻挡层(ESL)之间的金属夹层(M)，所述金属夹层(M)与第一源、漏极(S1、D1)、及第二源、漏极(S2、D2)同时制作；
所述凹凸结构(4)形成于所述金属夹层(M)。
6.如权利要求2所述的AMOLED背板结构，其特征在于，所述保护层(PV)与蚀刻阻挡层(ESL)的材料为氧化硅、氮化硅、或二者的组合；所述第一、第二栅极(G1、G2)、第一源、漏极(S1、D1)、及第二源、漏极(S2、D2)的材料为钼、钛、铝、铜中的一种或几种的组合。
7.如权利要求2所述的AMOLED背板结构，其特征在于，所述像素电极(6)的材料为ITO。
8.如权利要求1所述的AMOLED背板结构，其特征在于，所述凹凸结构(4)设于部分或全部子像素中。
9.一种AMOLED背板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、制作TFT基板(TS)，在TFT基板(TS)制程过程中同时制作凹凸结构(4)，所述凹凸结构(4)包括数个凸起部(41)、及设于每相邻两个凸起部(41)之间的凹陷部(42)；
步骤2、在具有凹凸结构(4)的TFT基板(TS)上涂布有机光阻，形成平坦层(5)，使得对应位于所述凹凸结构(4)上方的部分平坦层(5)的上表面具有与该凹凸结构(4)相应的曲面形状；
步骤3、在所述平坦层(5)上制作像素电极(6)，使得像素电极(6)呈曲面形状；
步骤4、在像素电极(6)与平坦层(5)上依次制作像素定义层(7)、与光阻间隙物(8)；
所述像素定义层(7)具有一开口(71)，以暴露出呈曲面形状的像素电极(6)。
10.如权利要求9所述的AMOLED背板的制作方法，其特征在于，所述凹凸结构(4)通过蚀刻工艺制作。
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