[发明专利]一种用于制备显示器的衬底及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备显示器的衬底及其制备方法。

背景技术

2000年以来，OLED显示技术作为新一代显示技术得到了极大的发展，OLED 尤其是有机电致发光(AMOLED)显示技术与LCD显示技术相比，具备多方面 的优势：视角广、色彩纯、反映速度快等，尤其是其高对比度、广工作温度 和储存温度范围、高受冲击能力和抗震性能以及低电耗等多方面的优越性能， 使其极其适合户外使用。

目前，已知的AMOLED显示器的典型结构是由透明玻璃基板、透明ITO阳 极、有机电致发光单元、金属阴级、隔离柱、玻璃盖板封装而成。现有TFT 技术大致存在两种：非晶硅薄膜TFT和多晶硅薄膜TFT。非晶硅薄膜TFT工艺 成熟并相对简单，成品率高，成本低。TFT的开关特性主要通过电子迁移率的 值来评价，而非晶硅薄膜TFT的电子迁移率大约为1cm2/Vs且非晶硅器件的 稳定性较差，这使之难以满足快速开关的彩色时序液晶显示、电流驱动的有 机发光二极管显示和其它集成型显示的要求。多晶硅薄膜TFT的电子迁移率 大约为100cm2/Vs左右，因此在制造高性能的LCD和OLED时，均采用多晶硅 薄膜TFT。

目前，有机薄膜太阳能电池主要有微晶硅薄膜太阳能电池、非晶硅薄膜 太阳能电池和多晶硅薄膜太阳能电池。非晶硅薄膜太阳能电池在晶体太阳能 电池的基础上得到了很大的发展，它制备工艺相对简单，易实现自动化生产， 但由于存在光致衰减效应(S-W效应)，其发展受到了阻碍。多晶硅薄膜太阳 能电池同时具备单晶硅的高迁移率和非晶硅材料的低成本的优点，使用硅材 料量又较单晶硅少，制作成本低、且无衰减问题使其成为了该领域的热点。

现有的AMOLED显示器基本上都是采用外部电源供电工作，故其单一供电 工作模式限制了它在户外或野外等无电力或电力不足等条件下的使用。现有 的少量将薄膜太阳能电池和AMOLED显示器集成在一起的户外显示器件也是通 过分别做成薄膜太阳能电池单元和AMOLED显示器单元，然后将二者封装在一 起制成，这存在如下几个方面的缺点：

1、制程复杂。二者都有一个制造多晶硅薄膜、金属引线和阴阳极的工艺 环节，由于其分开制作，造成很多类似工艺重复；

2、成本高。多晶硅薄膜加工往往是高温工艺，若做成透明器件则需石英 玻璃衬底等昂贵材料，若薄膜电池和显示器分别制作则会需要至少两块衬底 材料，造成材料浪费从而导致高成本；

3、厚度增加或空间浪费。两块玻璃衬底和封装盖板使该类显示器件厚度 增加，若通过同一衬底上不同区域制作太阳能电池模块和显示模块，则造成 衬底得不到充分利用。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于制备显示器的衬底，其上制作适用于 太阳能电池的带PN结的多晶硅薄膜和适用于AMOLED显示器的多晶硅薄膜。 一种用于制备显示器的衬底，分别在衬底的一个表面上制备成适用于太阳能 电池的第一多晶硅薄膜材料层和在衬底的另一个表面上制备成适用于显示器 的第二多晶硅薄膜材料层，其中第一多晶硅薄膜材料层具有1-5微米厚并且 具有PN结，第二多晶硅薄膜材料层具有30-100纳米厚，并且在衬底表面和 第二多晶硅薄膜材料层之间具有0.1-1微米厚的阻挡层。

所述衬底为石英玻璃。

本发明的另外一个目的提供一种制造上述衬底的制造方法，包括如下步 骤：

a)在衬底的一个表面上制备一层1-5微米厚的第一导电类型的第一非晶 硅薄膜；

b)将该第一导电类型的第一非晶硅薄膜晶化成适用于太阳能电池的第一 多晶硅薄膜；

c)将该第一导电类型的第一多晶硅薄膜的一部分掺杂成第二导电类型， 由此形成具有PN结的第一多晶硅薄膜层；

d)在所述衬底的另一个表面上制备一层阻挡层；

e)在该阻挡层上制备一层30-100纳米厚的第二非晶硅层；

f)将该第二非晶硅层晶化成适用于显示器的第二多晶硅薄膜层。

所述非晶硅薄膜材料的制备采用PECVD、LPCVD或HW-CVD法。

所述多晶硅薄膜材料的制备采用激光培烧法、快速热处理法或金属诱导 法。

所述掺杂是在800-850℃温度下经过10-45分钟的磷扩散掺杂完成。