[发明专利]一种主动矩阵有机发光二极体驱动背板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种主动矩阵有机发光二极体驱动背板及其制备方法。

背景技术

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LCD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0.1cm² V^-1s^-1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℃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LCD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10cm² V^-1s^-1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LCD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。

发明内容

本发明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。

本发明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℃至 500℃，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、钼、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、钼薄膜、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100nm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；