本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種TFT基板中電極層的制作方法及柔性TFT基板的制作方法。
背景技術(shù):
在顯示技術(shù)領(lǐng)域,柔性顯示器是基于柔性有機材料作為基板的顯示器,其具有薄而輕、高對比度、快速響應(yīng)、寬視角、高亮度、全彩色等優(yōu)點,可以被彎曲、折疊、甚至作為可穿戴計算機的一部分,因此在顯示效果好的便攜產(chǎn)品和軍事等特殊領(lǐng)域有非常廣泛的應(yīng)用,因此柔性顯示技術(shù)已然成為下一代主流顯示技術(shù)。
有源矩陣陣列(Array)基板作為目前顯示器中的主要結(jié)構(gòu)部分,用于向顯示器提供驅(qū)動電路,通常設(shè)置有數(shù)條柵極掃描線和數(shù)條數(shù)據(jù)線,該數(shù)條柵極掃描線和數(shù)條數(shù)據(jù)線限定出多個像素單元,每個像素單元內(nèi)設(shè)置有薄膜晶體管(Thin Film Transistor,TFT)和像素電極,薄膜晶體管的柵極與相應(yīng)的柵極掃描線相連,當柵極掃描線上的電壓達到開啟電壓時,薄膜晶體管的源極和漏極導(dǎo)通,從而將數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)電壓輸入至像素電極,進而控制相應(yīng)像素區(qū)域的顯示。通常陣列基板上薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)又包括自下而上依次層疊設(shè)置于襯底基板上的柵極、柵極絕緣層、有源層、源漏極、及絕緣保護層。
其中,低溫多晶硅(Low Temperature Poly-Silicon,LTPS)薄膜晶體管由于具有較高的電子遷移率,而在液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)與有機發(fā)光二極管顯示器(Organic Light Emitting Diode,OLED)等顯示技術(shù)中得到了業(yè)界的重視,被視為實現(xiàn)低成本全彩平板顯示的重要材料。因此,目前柔性顯示裝置主要采用低溫多晶硅薄膜晶體管的陣列基板。而低溫多晶硅薄膜晶體管的柵極材料主要采用單層金屬鉬,由于金屬鉬本身硬度較大,在柔性顯示裝置彎折過程中易發(fā)生穿晶斷裂致電阻增大,最終導(dǎo)致電流傳輸慢、信號延遲的問題。
針對上述問題,提出一種適用柔性顯示彎折技術(shù)要求的電極層的制作方法是非常必要的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種TFT基板中電極層的制作方法,能夠?qū)崿F(xiàn)適用于柔性顯示裝置彎折的電極層的制作。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種柔性TFT基板的制作方法,采用上述的TFT基板中電極層的制作方法來形成柵電極層,能夠有效改善現(xiàn)有柔性顯示裝置彎折過程中易發(fā)生穿晶斷裂致電阻增大的技術(shù)問題。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明首先提供一種TFT基板中電極層的制作方法,包括如下步驟:
步驟1、提供一硅襯底,在所述硅襯底上形成一層金屬鎳層;
步驟2、采用化學(xué)氣相沉積法在所述金屬鎳層上沉積一層石墨烯層,采用等離子體蝕刻法對所述石墨烯層進行蝕刻,形成圖案化的石墨烯層;
步驟3、將所述硅襯底上的金屬鎳層溶解掉,從而使圖案化的石墨烯層與硅襯底分離,然后將圖案化的石墨烯層轉(zhuǎn)移,得到TFT基板的電極層。
所述步驟1中所形成的金屬鎳層的厚度為10~50nm。
所述步驟2中所沉積形成的石墨烯層的厚度為5~10nm。
所述步驟3中通過對位標記的方式將圖案化的石墨烯層定位轉(zhuǎn)移。
所述TFT基板為柔性的低溫多晶硅TFT基板。
所述步驟3中形成的電極層為TFT基板的柵電極層。
本發(fā)明還提供一種使用上述TFT基板中電極層制作方法的柔性TFT基板的制作方法,包括如下步驟:
步驟10、提供玻璃基板,在所述玻璃基板上形成柔性基板;
步驟20、在柔性基板上依次形成緩沖層、有源層、柵極絕緣層;
步驟30、提供一硅襯底,在所述硅襯底上形成一層金屬鎳層;采用化學(xué)氣相沉積法在所述金屬鎳層上沉積一層石墨烯層,采用等離子體蝕刻法對所述石墨烯層進行蝕刻,形成圖案化的石墨烯層;將所述硅襯底上的金屬鎳層溶解掉,從而使圖案化的石墨烯層與硅襯底分離,然后將圖案化的石墨烯層轉(zhuǎn)移到柵極絕緣層上,形成柵電極層;
步驟40、在柵極絕緣層、及柵電極層上依次形成層間絕緣層、源漏金屬層。
所述柔性TFT基板為柔性的低溫多晶硅TFT基板;
所述步驟10中所形成的柔性基板為聚酰亞胺基板,厚度為10~20μm;
所述步驟20中所形成的緩沖層、有源層、及柵極絕緣層的厚度分別為200~300nm、40~50nm、50~200nm;
所述步驟40中所形成的層間絕緣層、及源漏金屬層的厚度分別為500~700nm、400~600nm。
所述步驟30中所形成的金屬鎳層的厚度為10~50nm,所沉積形成的石墨烯層的厚度為5~10nm。
所述步驟30中,通過對位標記的方式,將所述圖案化的石墨烯層定位轉(zhuǎn)移到柵極絕緣層上。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的TFT基板中電極層的制作方法,首先在硅襯底上形成一層金屬鎳層,然后采用化學(xué)氣相沉積法在所述金屬鎳層上沉積一層石墨烯層,并采用等離子體蝕刻法對所述石墨烯層進行蝕刻,形成圖案化的石墨烯層,最后將金屬鎳層溶解掉,使圖案化的石墨烯層與硅襯底分離,將圖案化的石墨烯層轉(zhuǎn)移即可得到TFT基板的電極層,采用石墨烯材料的電極層具有優(yōu)秀的導(dǎo)電及機械性能,同時具有較好的熱學(xué)穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性,該制作方法實現(xiàn)了適用于柔性顯示裝置彎折的電極層的制作。本發(fā)明的柔性TFT基板的制作方法,采用上述的TFT基板中電極層的制作方法來形成柵電極層,能夠有效改善現(xiàn)有柔性顯示裝置彎折過程中易發(fā)生穿晶斷裂致電阻增大的技術(shù)問題。
附圖說明
為了能更進一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容,請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細說明與附圖,然而附圖僅提供參考與說明用,并非用來對本發(fā)明加以限制。
附圖中,
圖1為本發(fā)明的TFT基板中電極層的制作方法的流程示意圖;
圖2為本發(fā)明的TFT基板中電極層的制作方法的步驟1的示意圖;
圖3-4為本發(fā)明的TFT基板中電極層的制作方法的步驟2的示意圖;
圖5為本發(fā)明的TFT基板中電極層的制作方法的步驟3的示意圖;
圖6為本發(fā)明的柔性TFT基板的制作方法的流程示意圖;
圖7為本發(fā)明的柔性TFT基板的制作方法的步驟10的示意圖;
圖8為本發(fā)明的柔性TFT基板的制作方法的步驟20的示意圖;
圖9為本發(fā)明的柔性TFT基板的制作方法的步驟30的示意圖;
圖10為本發(fā)明的柔性TFT基板的制作方法的步驟40的示意圖。
具體實施方式
為更進一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及其效果,以下結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實施例及其附圖進行詳細描述。
請參閱圖1,本發(fā)明首先提供一種TFT基板中電極層的制作方法,包括如下步驟:
步驟1、如圖2所示,提供一硅襯底200,在所述硅襯底200上形成一層金屬鎳層300。
具體地,所述步驟1中所形成的金屬鎳層300的厚度為10~50nm。
步驟2、如圖3所示,采用化學(xué)氣相沉積法(Chemical VapourDeposition,CVD)在所述金屬鎳層300上沉積一層石墨烯層400,如圖4所示,采用等離子體蝕刻法對所述石墨烯層400進行蝕刻,形成圖案化的石墨烯層405。
具體地,所述步驟2中所沉積形成的石墨烯層400的厚度為5~10nm。
具體地,所述步驟2中采用等離子體增強化學(xué)氣相沉積法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)沉積形成石墨烯層400。
步驟3、如圖5所示,將所述硅襯底200上的金屬鎳層300溶解掉,從而使圖案化的石墨烯層405與硅襯底200分離,然后將圖案化的石墨烯層405轉(zhuǎn)移,得到TFT基板的電極層。
具體地,所述步驟3中通過對位標記的方式將圖案化的石墨烯層405定位轉(zhuǎn)移。
具體地,所述步驟3中采用稀硝酸溶液將金屬鎳層300溶解掉。
具體地,所述TFT基板為柔性的低溫多晶硅TFT基板。
具體地,所述步驟3中形成的電極層為TFT基板的柵電極層。
由于石墨烯具有優(yōu)秀的導(dǎo)電及機械性能,同時具有較好的熱學(xué)穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性,且石墨烯的薄膜材料可通過化學(xué)氣相沉積的方法實現(xiàn),通過等離子體蝕刻法實現(xiàn)圖案化,因此,本發(fā)明的TFT基板中電極層的制作方法,通過在硅襯底200上形成一層金屬鎳層300,然后再在金屬鎳層300上沉積一層石墨烯層400并進行蝕刻,形成圖案化的石墨烯層405,最后將金屬鎳層300溶解掉,通過將圖案化的石墨烯層405轉(zhuǎn)移而得到TFT基板的電極層,實現(xiàn)了適用于柔性顯示裝置彎折的電極層的制作。
請參閱圖6,在上述TFT基板中電極層的制作方法的基礎(chǔ)上,本發(fā)明還提供一種使用該方法的柔性TFT基板的制作方法,具體包括如下步驟:
步驟10、如圖7所示,提供玻璃基板100,在所述玻璃基板100上形成柔性基板101。
具體地,所述步驟10中所形成的柔性基板101為聚酰亞胺基板,厚度為10~20μm。
步驟20、如圖8所示,在柔性基板101上依次形成緩沖層102、有源層103、柵極絕緣層104。
具體地,所述步驟20中所形成的緩沖層102、有源層103、及柵極絕緣層104的厚度分別為200~300nm、40~50nm、50~200nm。
具體地,所述柔性TFT基板為柔性的低溫多晶硅TFT基板;所述有源層103的材料為低溫多晶硅。
步驟30、如圖9所示,并結(jié)合圖2至圖5,提供一硅襯底200,在所述硅襯底200上形成一層金屬鎳層300;采用化學(xué)氣相沉積法在所述金屬鎳層300上沉積一層石墨烯層400,采用等離子體蝕刻法對所述石墨烯層400進行蝕刻,形成圖案化的石墨烯層405;將所述硅襯底200上的金屬鎳層300溶解掉,從而使圖案化的石墨烯層405與硅襯底200分離,然后將圖案化的石墨烯層405轉(zhuǎn)移到柵極絕緣層104上,形成柵電極層105。
具體地,所述步驟30中所形成的金屬鎳層300的厚度為10~50nm,所沉積形成的石墨烯層400的厚度為5~10nm。
具體地,所述步驟30中,通過對位標記的方式,將所述圖案化的石墨烯層405定位轉(zhuǎn)移到柵極絕緣層104上。
具體地,所述步驟300中采用稀硝酸溶液將金屬鎳層300溶解掉。
步驟40、如圖10所示,在柵極絕緣層104、及柵電極層105上依次形成層間絕緣層106、源漏金屬層107。
具體地,所述步驟40中所形成的層間絕緣層106、及源漏金屬層107的厚度分別為500~700nm、400~600nm。
本發(fā)明的柔性TFT基板的制作方法,由于所述步驟30中形成的柵電極層105的材料為石墨烯,具有優(yōu)秀的導(dǎo)電及機械性能,并同時具有較好的熱學(xué)穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性,因此,能夠有效改善現(xiàn)有采用金屬鉬材料作為柵電極層的柔性顯示裝置在彎折過程中易發(fā)生穿晶斷裂致電阻增大的技術(shù)問題。
綜上所述,本發(fā)明的TFT基板中電極層的制作方法,首先在硅襯底上形成一層金屬鎳層,然后采用化學(xué)氣相沉積法在所述金屬鎳層上沉積一層石墨烯層,并采用等離子體蝕刻法對所述石墨烯層進行蝕刻,形成圖案化的石墨烯層,最后將金屬鎳層溶解掉,使圖案化的石墨烯層與硅襯底分離,將圖案化的石墨烯層轉(zhuǎn)移即可得到TFT基板的電極層,采用石墨烯材料的電極層具有優(yōu)秀的導(dǎo)電及機械性能,同時具有較好的熱學(xué)穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性,該制作方法實現(xiàn)了適用于柔性顯示裝置彎折的電極層的制作。本發(fā)明的柔性TFT基板的制作方法,采用上述的TFT基板中電極層的制作方法來形成柵電極層,能夠有效改善現(xiàn)有柔性顯示裝置彎折過程中易發(fā)生穿晶斷裂致電阻增大的技術(shù)問題。
以上所述,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形,而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明后附的權(quán)利要求的保護范圍。