一种柔性的薄膜晶体管结构及制作方法技术

本发明专利技术公开了一种柔性的薄膜晶体管结构及制作方法，涉及薄膜晶体管技术领域。所述结构从下到上依次包括：玻璃基板、PI薄膜、保护隔离层、金属栅极层、栅极绝缘层、有源层、蚀刻阻挡层、金属源极和金属漏极、隔绝层、遮光层、平坦层以及像素电极层；其中，所述遮光层的上表面为锯齿状或者阶梯状结构，材料为有机无机的共混复合的材料，通过有机胶和无机颗粒经过分散搅拌，分散，脱泡形成，具备无机的遮光性和有机的柔韧性。本发明专利技术提供的一种柔性的薄膜晶体管结构及制作方法，缓冲器件内部由于金属薄膜沉积而产生的内应力，减少器件内部的应力集中，提高柔性薄膜晶体管的可弯折性和可折叠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性的薄膜晶体管结构及制作方法


[0001]本专利技术涉及薄膜晶体管
，特别涉及一种柔性的薄膜晶体管结构及制作方法。

技术介绍

[0002]目前随着显示技术的发展，OLED显示器具备自发光特性、低功耗、宽视角、响应速度、超轻期薄、抗震性好等优点，可实现柔性显示与大面积全色显示等优势，被业界公认为是最有发展潜力的显示装置。薄膜晶体管(thin filmtransistor，TFT)作为显示装置以及有源矩阵驱动式有机电致发光显示装置中的主要开关元件，其性能的好坏直接关系到显示装置的发展。
[0003]薄膜晶体管结构具有多种不同结构，其中传统的刻蚀阻挡型金属氧化物TFT有刻蚀阻挡层(ESL)的保护，因而呈现出较好的稳定性，已实现量产。在制作柔性的薄膜晶体管时常采用柔性PI作为衬底以缓解应力集中导致器件的内部龟裂，但是制作薄膜晶体管的导线及遮光层采用金属薄膜材料，金属薄膜容易应力集中而发生翘曲，影响器件器件整体的可折叠次数，甚至器件龟裂而失效。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种柔性的薄膜晶体管结构及制作方法，缓冲器件内部由于金属薄膜沉积而产生的内应力，减少器件内部的应力集中，提高柔性薄膜晶体管的可弯折性和可折叠性。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种柔性的薄膜晶体管结构，从下到上依次包括：玻璃基板、PI薄膜、保护隔离层、金属栅极层、栅极绝缘层、有源层、蚀刻阻挡层、金属源极和金属漏极、隔绝层、遮光层、平坦层以及像素电极层；其中，所述遮光层的上表面为锯齿状或者阶梯状结构，材料为有机无机的共混复合的材料，通过有机胶和无机颗粒经过分散搅拌，分散，脱泡形成，具备无机的遮光性和有机的柔韧性。
[0006]进一步地，所述有机胶包括聚萘二甲酸乙二醇酯或者聚酰亚胺。
[0007]进一步地，所述无机颗粒包括氮化钛颗粒或者炭黑纳米颗粒。
[0008]第二方面，本专利技术实施例提供了一种柔性的薄膜晶体管制作方法，包括如下步骤：
[0009]步骤一、在玻璃基板上涂布一层PI薄膜，PI薄膜固化干燥之后，沉积一层保护隔离层，然后溅射一层金属栅极层，金属层经过曝光和蚀刻形成金属栅极的图案，然后在栅极上沉积一层栅极绝缘层；
[0010]步骤二、在栅极绝缘层上沉积一层金属氧化物，金属氧化物经过曝光和蚀刻形成有源层，然后再在有源层上沉积一层蚀刻阻挡层，蚀刻阻挡层经过曝光和蚀刻形成开孔图案，然后溅射一层金属层，金属自对准与下层导体化的有源层形成肖特基欧姆搭接，金属层经过曝光和蚀刻形成金属源极和金属漏极；
[0011]步骤三、在步骤二的基础上沉积一层隔绝层，然后再形成一层遮光层；所述遮光层
的上表面为锯齿状或者阶梯状结构，材料为有机无机的共混复合的材料，通过有机胶和无机颗粒经过分散搅拌，分散，脱泡形成；再在遮光层上沉积一层平坦层，平坦层经过曝光和蚀刻形成开孔图案，最后镀上一层像素电极层，像素电极层与下层的金属漏极形成搭接，像素电极层经过曝光显影蚀刻脱膜形成图案。
[0012]进一步地，所述有机胶包括聚萘二甲酸乙二醇酯或者聚酰亚胺。
[0013]进一步地，所述无机颗粒包括氮化钛颗粒或者炭黑纳米颗粒。
[0014]进一步地，所述遮光层通过涂布机或者IJP喷墨打印形成。
[0015]进一步地，所述遮光层的厚度范围为0.1um～0.3um。
[0016]本专利技术具有如下优点：
[0017]通过对薄膜晶体管的遮光层进行优化设计，摒弃传统的金属遮光，改用有机无机杂化复合材料，兼顾遮光性和柔韧性，中和薄膜堆叠产生的应力，并且采用锯齿状或者阶梯状，有利于光在凹坑漫反射而完全被吸收，消除器件在弯折时的应力，减少器件内部的应力集中，提高柔性薄膜晶体管的可弯折性，可折叠性。
附图说明
[0018]下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0019]图1为现有技术中柔性薄膜晶体管结构示意图；
[0020]图2为本专利技术实施例实验测得氮化钛和炭黑遮光性的结果；
[0021]图3为本专利技术实施例一的结构示意图；
[0022]图4为本专利技术实施例二步骤一的结构示意图；
[0023]图5为本专利技术实施例二步骤二的结构示意图。
具体实施方式
[0024]本专利技术实施例提供一种柔性的薄膜晶体管结构及制作方法，通过缓冲器件内部由于金属薄膜沉积而产生的内应力，减少器件内部的应力集中，提高柔性薄膜晶体管的可弯折性和可折叠性。
[0025]本专利技术实施例中的技术方案，总体思路如下：
[0026]现有技术下制作的柔性薄膜晶体管结构中如图1，其结构包含玻璃基板1，PI(聚酰亚胺)薄膜2，保护隔离层3，金属栅极4，栅极绝缘层5，有源层6，蚀刻阻挡层7，金属源极8和金属漏极9，隔绝层10，遮光层11，平坦层12以及像素电极层13。
[0027]本专利技术实施例的遮光层11采用锯齿状或者阶梯状结构，其材料摒弃传统的金属薄膜，采用有机无机的复合材料，通过氮化钛或者炭黑纳米颗粒填充在PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)或者PI(聚酰亚胺)胶，经过分散搅拌，分散，脱泡形成有机无机的共混复合材料，该复合材料具备了无机的遮光性和有机的柔韧性，实现消除金属薄膜的应力集中的缺陷，器件由于薄膜翘曲而龟裂，导致密封失效。
[0028]专利技术人在生产实验过程中，发现氮化钛具有可见光着色力，这可以作为更薄更黑的薄膜填料。通常情况炭黑是被认为具有最强可见光遮盖力，专利技术人通过对比实验得出氮化钛和炭黑的遮光性，图2(a)为氮化钛和炭黑对于不同波长的可见光的遮光性，图2(b)为氮化钛和炭黑对于不同波长的可见光的透过性。由实验结果可以得到氮化钛对可见光的遮
挡不逊于炭黑，在相同的掩盖力的情况下，氮化钛的使用量只有炭黑的80％。原因是氮化钛的纳米在可见光区域具有更强的等离子体共振吸收，这种强吸收可以极大地阻隔可见光的透过率，表现出可见光的遮光性。因此，将氮化钛或者炭黑纳米颗粒填充在PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)或者PI(聚酰亚胺)薄膜内，经过分散搅拌，分散，脱泡形成有机无机的共混复合材料，该复合材料即可以同时具备无机的遮光性和有机的柔韧性，在柔性OLED器件中具有很好的运用。
[0029]实施例一
[0030]本实施例提供了一种柔性的薄膜晶体管结构，如图3所示，从下到上依次包括：玻璃基板1、PI薄膜2、保护隔离层3、金属栅极层4、栅极绝缘层5、有源层6、蚀刻阻挡层7、金属源极8和金属漏极9、隔绝层10、遮光层11、平坦层12以及像素电极层13；其中，所述遮光层11的上表面为锯齿状或者阶梯状结构，其材料摒弃传统的金属薄膜，采用有机无机的共混复合的材料，通过有机胶和无机颗粒经过分散搅拌，分散，脱泡形成，该复合材料具备无机的遮光性和有机的柔韧性，实现消除金属薄膜的应力集中的缺陷，器件由于薄膜翘曲而龟裂，导致密封失效。
[0031]在一种可能的实现方式中，所述有机胶包括聚萘二甲酸乙二醇酯或者聚酰亚胺，也可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性的薄膜晶体管结构，其特征在于，从下到上依次包括：玻璃基板、PI薄膜、保护隔离层、金属栅极层、栅极绝缘层、有源层、蚀刻阻挡层、金属源极和金属漏极、隔绝层、遮光层、平坦层以及像素电极层；其中，所述遮光层的上表面为锯齿状或者阶梯状结构，材料为有机无机的共混复合的材料，通过有机胶和无机颗粒经过分散搅拌，分散，脱泡形成，具备无机的遮光性和有机的柔韧性。2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于：所述有机胶包括聚萘二甲酸乙二醇酯或者聚酰亚胺。3.根据权利要求1或2所述的结构，其特征在于：所述无机颗粒包括氮化钛颗粒或者炭黑纳米颗粒。4.一种柔性的薄膜晶体管制作方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、在玻璃基板上涂布一层PI薄膜，PI薄膜固化干燥之后，沉积一层保护隔离层，然后溅射一层金属栅极层，金属层经过曝光和蚀刻形成金属栅极的图案，然后在栅极上沉积一层栅极绝缘层；步骤二、在栅极绝缘层上沉积一层金属氧化物，金属氧化物经过曝光和蚀刻形成有源层，然后再在有源层上沉积一层蚀...

【专利技术属性】
技术研发人员：温质康，庄丹丹，乔小平，
申请(专利权)人：福建华佳彩有限公司，
类型：发明
国别省市：