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      一種陣列基板及顯示面板的制作方法

      文檔序號:12370200閱讀:275來源:國知局
      一種陣列基板及顯示面板的制作方法與工藝

      本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種陣列基板及顯示面板。



      背景技術(shù):

      液晶顯示器(Liquid Crystal Display,簡稱LCD)具有低輻射、體積小及低耗能等優(yōu)點,被廣泛地應(yīng)用在平板電腦、電視或手機等電子產(chǎn)品中,與此同時,人們對顯示面板的顯示品質(zhì)的要求也越來越高。

      通常,在LCD中可以通過減小薄膜晶體管(Thin Film Transistor,簡稱TFT)閾值電壓的偏移來提升顯示面板的顯示品質(zhì),相比常見的單柵極TFT,雙柵極TFT具有更優(yōu)的性能,如:閾值電壓的穩(wěn)定性及均勻性更好、電子遷移率更高、開態(tài)電流更大、亞閾值擺幅更小、柵極偏壓及照光穩(wěn)定性更好等。

      然而,采用雙柵極TFT的顯示面板會導(dǎo)致工藝流程的復(fù)雜化。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明的實施例提供一種陣列基板及顯示面板,可以簡化顯示面板的工藝流程。

      為達(dá)到上述目的,本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案:

      第一方面,提供一種陣列基板,包括:襯底、依次設(shè)置在所述襯底上的柵金屬層、柵絕緣層、半導(dǎo)體有源層、源漏金屬層、阻擋層、以及擋光結(jié)構(gòu);所述柵金屬層包括底柵電極、柵線;所述源漏金屬層包括源電極、漏電極和數(shù)據(jù)線;所述擋光結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電電極,所述導(dǎo)電電極與所述底柵電極電連接;其中,不透光的所述擋光結(jié)構(gòu)還用作黑矩陣作用。

      優(yōu)選的,所述數(shù)據(jù)線的寬度為5~10μm;所述擋光結(jié)構(gòu)沿所述柵線方向設(shè)置。

      進(jìn)一步優(yōu)選的,所述柵金屬層還包括公共電極線,所述公共電極線靠近所述柵線設(shè)置;所述底柵電極設(shè)置在所述柵線的靠近所述公共電極線的一側(cè);所述擋光結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述柵線和所述公共電極線之間。

      可選的,所述導(dǎo)電電極的材料為不透光導(dǎo)電材料。

      進(jìn)一步優(yōu)選的,所述導(dǎo)電電極的材料包括黑色導(dǎo)電聚合物。

      可選的,所述導(dǎo)電電極的材料為透明導(dǎo)電材料;所述擋光結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置在所述導(dǎo)電電極遠(yuǎn)離所述襯底一側(cè)的黑色樹脂層;所述黑色樹脂層的圖案與所述導(dǎo)電電極的圖案相同。

      優(yōu)選的,所述陣列基板還包括彩色濾光層。

      優(yōu)選的,所述半導(dǎo)體有源層為氧化物半導(dǎo)體有源層。

      進(jìn)一步的,所述陣列基板還包括設(shè)置在所述氧化物半導(dǎo)體有源層遠(yuǎn)離所述襯底一側(cè)表面的刻蝕阻擋層。

      第二方面,提供一種顯示面板,包括上述的陣列基板。

      本發(fā)明實施例提供一種陣列基板及顯示面板,通過在陣列基板上設(shè)置擋光結(jié)構(gòu),一方面,使擋光結(jié)構(gòu)用作黑矩陣作用,可省略顯示面板中黑矩陣的制備工藝,因而,當(dāng)陣列基板應(yīng)用于顯示面板時,可簡化工藝;另一方面,使擋光結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電電極,并使導(dǎo)電電極與底柵電極電連接,可以在陣列基板上形成雙柵極薄膜晶體管結(jié)構(gòu),從而可以提升顯示面板的顯示品質(zhì)。

      附圖說明

      為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

      圖1為本發(fā)明實施例提供的一種陣列基板的俯視示意圖一;

      圖2(a)為圖1中A-A′向剖視示意圖一;

      圖2(b)為圖1中B-B′向剖視示意圖一;

      圖3為本發(fā)明實施例提供的一種陣列基板的俯視示意圖二;

      圖4為本發(fā)明實施例提供的一種陣列基板的俯視示意圖三;

      圖5(a)為圖1中A-A′向剖視示意圖二;

      圖5(b)為圖1中B-B′向剖視示意圖二;

      圖6為圖4中C-C′向剖視示意圖一;

      圖7為圖4中C-C′向剖視示意圖二;

      圖8為本發(fā)明實施例提供的一種陣列基板的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖9為本發(fā)明實施例提供的一種制備陣列基板的流程示意圖;

      圖10為本發(fā)明實施例提供的一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖。

      附圖標(biāo)記:

      10-襯底;11-柵金屬層;111-底柵電極;112-柵線;113-公共電極線;12-柵絕緣層;13-半導(dǎo)體有源層;14-源漏金屬層;141-源電極;142-漏電極;143-數(shù)據(jù)線;16-阻擋層;17-刻蝕阻擋層;20-擋光結(jié)構(gòu);201-導(dǎo)電電極;202-黑色樹脂層;30-像素電極;40-彩色濾光層;50-平坦層;60-公共電極。

      具體實施方式

      下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

      本發(fā)明實施例提供一種陣列基板,如圖1、圖2(a)和圖2(b)所示,包括:襯底10、依次設(shè)置在襯底10上的柵金屬層11、柵絕緣層12、半導(dǎo)體有源層13、源漏金屬層14、阻擋層16、以及擋光結(jié)構(gòu)20;柵金屬層11包括底柵電極111、柵線112;源漏金屬層14包括源電極141、漏電極142和數(shù)據(jù)線143;擋光結(jié)構(gòu)20包括導(dǎo)電電極201,導(dǎo)電電極201與底柵電極111電連接;其中,不透光的擋光結(jié)構(gòu)20還用作黑矩陣作用。

      當(dāng)然,所述陣列基板還包括與漏電極142電連接的像素電極30。

      需要說明的是,第一,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知道,黑矩陣的作用,一方面,需至少遮擋半導(dǎo)體有源層13的與源電極141和漏電極142之間間隙對應(yīng)的部分(即溝道區(qū)),以防止外界光線照射導(dǎo)致的特性漂移;當(dāng)然,為了避免源電極141、漏電極142、底柵電極111等金屬的反光,還可將整個TFT都進(jìn)行遮擋。另一方面,需防止像素漏光,即需要遮擋不被電場控制的區(qū)域或電場較為復(fù)雜導(dǎo)致可能出現(xiàn)漏光的區(qū)域,例如柵線112與像素電極30之間的區(qū)域,或者,柵線112與公共電極線之間的區(qū)域。

      此外,黑矩陣還具有防止串色的作用,即設(shè)置在相鄰且不同顏色子像素之間,例如當(dāng)數(shù)據(jù)線143兩側(cè)的子像素為不同顏色子像素,則可通過沿數(shù)據(jù)線143方向,設(shè)置覆蓋數(shù)據(jù)線143的黑矩陣來達(dá)到防止串色的作用。當(dāng)然,采用黑矩陣防止串色也不是必須的,也可通過其他方式來防止串色。

      基于此,由于本發(fā)明實施例的擋光結(jié)構(gòu)20還用作黑矩陣作用,也即,擋光結(jié)構(gòu)20可代替黑矩陣,因此,對于擋光結(jié)構(gòu)20的形狀可參考黑矩陣的形狀。但是需要注意的是,由于擋光結(jié)構(gòu)20中的導(dǎo)電電極201是導(dǎo)電的,因此,在設(shè)計擋光結(jié)構(gòu)20的形狀時,需避免通過擋光結(jié)構(gòu)20而將沿數(shù)據(jù)線143方向相鄰子像素中的底柵電極111電連接起來。

      其中,由于擋光結(jié)構(gòu)20中的導(dǎo)電電極201與底柵電極111電連接,而通過上述對黑矩陣作用的描述,可知擋光結(jié)構(gòu)20勢必遮擋半導(dǎo)體有源層13的與源電極141和漏電極142之間間隙對應(yīng)的部分,因此,導(dǎo)電電極201可作為TFT的頂柵電極,即,TFT為雙柵極TFT。

      第二,不對擋光結(jié)構(gòu)20的層結(jié)構(gòu)進(jìn)行限定,其可以如圖2(a)和圖2(b)所示,僅包括導(dǎo)電電極201,此時導(dǎo)電電極201需能擋光。當(dāng)然,除包括導(dǎo)電電極201外,還可包括其他層,只要能使擋光結(jié)構(gòu)20整體起到擋光作用,導(dǎo)電電極201能與底柵電極111電連接且不會導(dǎo)致工藝復(fù)雜(能通過一次構(gòu)圖工藝形成擋光結(jié)構(gòu)20)即可。

      第三,導(dǎo)電電極201可通過設(shè)置在阻擋層16和柵絕緣層12上的過孔與底柵電極111電連接。

      第四,不對半導(dǎo)體有源層13的材料進(jìn)行限定,其可以采用非晶硅、氧化物、有機等材料制成。

      此外,不對雙柵極TFT的類型進(jìn)行限定,其可以為背溝道型,也可為刻蝕阻擋型,具體可根據(jù)半導(dǎo)體有源層13的材料以及制備形成源電極141和漏電極142的工藝而定。

      本發(fā)明實施例提供一種陣列基板,通過設(shè)置擋光結(jié)構(gòu)20,一方面,使擋光結(jié)構(gòu)20用作黑矩陣作用,可省略黑矩陣的制備工藝,因而,當(dāng)陣列基板應(yīng)用于顯示面板時,可簡化工藝;另一方面,使擋光結(jié)構(gòu)20包括導(dǎo)電電極201,并使導(dǎo)電電極201與底柵電極111電連接,可以在陣列基板上形成雙柵極薄膜晶體管結(jié)構(gòu),從而可以提升顯示面板的顯示品質(zhì)。

      優(yōu)選的,如圖3所示,數(shù)據(jù)線143的寬度為5~10μm;擋光結(jié)構(gòu)20沿柵線112方向設(shè)置。

      此處,當(dāng)數(shù)據(jù)線143加寬時,可避免位于數(shù)據(jù)線143兩側(cè)的相鄰不同顏色子像素之間出現(xiàn)串色,因此,在設(shè)置擋光結(jié)構(gòu)20時,可無需考慮其要兼具防止串色的作用。

      在此基礎(chǔ)上,擋光結(jié)構(gòu)20只需考慮遮擋溝道區(qū),甚至TFT,以及防止像素漏光,而由于柵線112附近電場混亂而容易導(dǎo)致像素漏光,且TFT也是靠近柵線112設(shè)置的,因此,只需將擋光結(jié)構(gòu)20沿柵線112方向設(shè)置即可。

      本發(fā)明實施例中,通過將數(shù)據(jù)線143在現(xiàn)有基礎(chǔ)上加寬,一方面可避免子像素間串色,另一方面可簡化擋光結(jié)構(gòu)20。其中,由于數(shù)據(jù)線143通常采用金屬導(dǎo)電材料制成,而金屬導(dǎo)電材料一般是不透光的,因而也不會導(dǎo)致漏光。

      進(jìn)一步優(yōu)選的,如圖4所示,柵金屬層11還包括公共電極線113,公共電極線113靠近柵線112設(shè)置;底柵電極111設(shè)置在柵線112的靠近公共電極線113的一側(cè);擋光結(jié)構(gòu)20設(shè)置在柵線112和公共電極線113之間。

      此處,公共電極線113用于向公共電極供電,由于公共電極一般采用氧化銦錫(Indium Tin Oxide,簡稱ITO)材料制成,其電阻較大,而公共電極線113的電阻較小,當(dāng)公共電極和公共電極線113連接時,可以降低公共電極的電阻。

      其中,公共電極線113和底柵電極111、柵線112通過同一次構(gòu)圖工藝制備而成。

      需要說明的是,第一,由于像素電極30需與漏電極142電連接,若擋光結(jié)構(gòu)20先形成,而像素電極30后形成,則擋光結(jié)構(gòu)20可露出對應(yīng)漏電極142上方的部分區(qū)域,以避免在像素電極30通過過孔與漏電極142電連接時,與擋光結(jié)構(gòu)20短路。

      第二,擋光結(jié)構(gòu)20可覆蓋柵線112和公共電極線113。

      本發(fā)明實施例中,當(dāng)TFT設(shè)置在柵線112和公共電極線113之間時,柵線112和公共電極線113之間區(qū)域的電場較為混亂,當(dāng)將擋光結(jié)構(gòu)20設(shè)置在柵線112和公共電極線113之間時,可避免像素漏光,而且也可完全將TFT遮擋,保證TFT的性能。

      可選的,如圖2(a)和圖2(b)所示,擋光結(jié)構(gòu)20可僅包括導(dǎo)電電極201,導(dǎo)電電極201的材料為不透光導(dǎo)電材料。

      本發(fā)明實施例中,由于導(dǎo)電電極201采用不透光導(dǎo)電材料,因此,導(dǎo)電電極201也可以起到擋光作用。而導(dǎo)電電極201可通過一次構(gòu)圖工藝制備形成,從而可簡化工藝流程。

      進(jìn)一步優(yōu)選的,導(dǎo)電電極201的材料包括黑色導(dǎo)電聚合物。

      此處,導(dǎo)電電極201的厚度可以為1~3μm。

      需要說明的是,導(dǎo)電電極201的材料不僅限于黑色導(dǎo)電聚合物,還可以是黑色金屬或表面經(jīng)過黑化處理的金屬。

      其中,黑色導(dǎo)電聚合物例如可以是以聚合物為基體摻雜納米金屬材料;也可以使用以聚合物為基體摻雜復(fù)合型導(dǎo)電材料(導(dǎo)電納米粒子或?qū)щ娂{米絲);其中,摻雜成分占聚合物基體的質(zhì)量的50%~70%;或者可以直接使用導(dǎo)電性高分子材料,例如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等導(dǎo)電聚合物及其衍生物。

      由于黑色導(dǎo)電聚合物的性能較好,而且容易制備厚度較厚的導(dǎo)電電極201,因此可以采用黑色導(dǎo)電聚合物作為導(dǎo)電電極201。

      可選的,如圖5(a)和圖5(b)所示,導(dǎo)電電極201的材料為透明導(dǎo)電材料;擋光結(jié)構(gòu)20還包括設(shè)置在導(dǎo)電電極201遠(yuǎn)離襯底10一側(cè)的黑色樹脂層202;黑色樹脂層202的圖案與導(dǎo)電電極201的圖案相同。

      此處,導(dǎo)電電極201的厚度可以為30~100nm;黑色樹脂層202的厚度可以為1~3μm。

      具體的,形成包括導(dǎo)電電極201和黑色樹脂層202的工藝過程為:依次形成導(dǎo)電薄膜和黑色樹脂薄膜,對黑色樹脂薄膜進(jìn)行曝光和顯影,形成所述黑色樹脂層202,以所述黑色樹脂層202為掩模,對導(dǎo)電薄膜進(jìn)行濕法刻蝕,形成與所述黑色樹脂層202的圖案相同的所述導(dǎo)電電極201。

      本發(fā)明實施例中,導(dǎo)電電極201起導(dǎo)電作用,黑色樹脂層22起到擋光的作用,二者圖案相同,可以通過同一次構(gòu)圖工藝制備,簡化了工藝流程。

      優(yōu)選的,如圖6和圖7所示,陣列基板還包括彩色濾光層40。

      其中,由于彩色濾光層40形成后,其表面不平坦,因此,還可在彩色濾光層40的表面形成平坦層50。

      本發(fā)明實施例中,將彩色濾光層40直接形成在陣列基板上,可以提高顯示面板的開口率,增加顯示面板的亮度。

      優(yōu)選的,如圖6和圖7所示,半導(dǎo)體有源層13為氧化物半導(dǎo)體有源層。

      此處,半導(dǎo)體有源層13的材料例如可以為非晶銦鎵鋅氧化物。

      其中,半導(dǎo)體有源層13為氧化物半導(dǎo)體有源層時,如圖6所示,可形成背溝道型薄膜晶體管,此時,可通過控制形成源漏電極時的刻蝕液,例如選用雙氧水系的刻蝕液,來避免對氧化物半導(dǎo)體有源層的影響。

      如圖7所示,也可形成刻蝕阻擋型薄膜晶體管,即在氧化物半導(dǎo)體有源層遠(yuǎn)離襯底10一側(cè)表面形成刻蝕阻擋層17,以避免形成源漏電極時對氧化物半導(dǎo)體有源層的影響,此時,在形成源漏電極時,可采用任意刻蝕液。

      由于氧化物半導(dǎo)體具有載流子遷移率高、制備溫度低、大面積均勻性優(yōu)良、光學(xué)透過率高等優(yōu)勢,因此,本發(fā)明實施例中優(yōu)選氧化物半導(dǎo)體作為半導(dǎo)體有源層13的材料。

      優(yōu)選的,如圖8所示,所述陣列基板還包括公共電極60。

      下面提供一具體實施例以對陣列基板的制備方法進(jìn)行具體說明。

      如圖9所示,形成陣列基板可以包括如下步驟:

      S10、參考圖4和圖7所示,在襯底10上依次形成柵金屬層11、柵絕緣層12、半導(dǎo)體有源層13、刻蝕阻擋層17和源漏金屬層14。

      其中,柵金屬層11包括底柵電極111、柵線112和公共電極線113。源漏金屬層14包括源電極141、漏電極142和數(shù)據(jù)線143;數(shù)據(jù)線143的寬度為5~10μm。半導(dǎo)體有源層13為氧化物半導(dǎo)體有源層。

      具體的,可以使用磁控濺射方法在襯底10上制備一層金屬薄膜,金屬材料通??梢圆捎勉f、鋁、鋁鎳合金、鉬鎢合金、鉻、或銅等金屬,也可以使用上述幾種材料薄膜的組合結(jié)構(gòu)。然后,用掩模板通過曝光、顯影、刻蝕、剝離等構(gòu)圖工藝處理,在襯底10上形成柵金屬層11。

      進(jìn)一步的,可以利用等離子體增強化學(xué)氣相沉積法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,簡稱PECVD)在基板上沉積絕緣薄膜,絕緣薄膜的材料通常是氮化硅,也可以使用氧化硅和氮氧化硅等,形成柵絕緣層12。

      進(jìn)一步的,通過沉積、曝光、顯影、刻蝕、剝離等構(gòu)圖工藝處理,在基板的位于底柵電極111上方形成氧化物半導(dǎo)體有源層,之后形成刻蝕阻擋層17、源漏金屬層14。

      S11、參考圖7所示,在S10的基礎(chǔ)上,形成阻擋層16。

      具體的,通過沉積、曝光、顯影、刻蝕等構(gòu)圖工藝處理,形成阻擋層16,所述阻擋層16包括露出底柵電極111的過孔,該過孔也將柵絕緣層12刻穿,此外還包括露出漏電極142的過孔。

      其中,阻擋層16厚度可以為200~800nm。材料可以為二氧化硅(SiO2)和/或氮化硅(Si3N4)。其可以為一層結(jié)構(gòu),也可以為兩層以上結(jié)構(gòu)。

      S12、參考圖4和圖7所示,在S11的基礎(chǔ)上,形成擋光結(jié)構(gòu)20。

      其中,擋光結(jié)構(gòu)20僅包括導(dǎo)電電極201,其材料為不透光導(dǎo)電材料,例如使用摻雜有納米金屬材料的聚合物基體,摻雜成分占聚合物基體的質(zhì)量的50%~70%;導(dǎo)電電極201的厚度可以為2μm。

      擋光結(jié)構(gòu)20設(shè)置在柵線112和公共電極線113之間。擋光結(jié)構(gòu)20可露出對應(yīng)漏電極142上方的部分區(qū)域,以避免在像素電極30通過過孔與漏電極142電連接時,與擋光結(jié)構(gòu)20短路。

      具體的,可通過涂覆、曝光、顯影等構(gòu)圖工藝處理,在柵線112和公共電極線113之間形成所述導(dǎo)電電極201。

      S13、參考圖7所示,在S12的基礎(chǔ)上,依次形成彩色濾光層40、平坦層50、像素電極30。

      在此基礎(chǔ)上,如圖8所示,還可形成鈍化層和公共電極60。

      形成彩色濾光層40、平坦層50、像素電極30、鈍化層和公共電極60等都采用常規(guī)工藝,在此不再贅述。

      本發(fā)明實施例還提供一種顯示面板,如圖10所示,包括上述的陣列基板。

      其中,所示顯示面板可以為液晶顯示面板。

      此外,本發(fā)明實施例還提供一種顯示裝置,包括所述顯示面板。

      其中,顯示裝置例如可以為液晶顯示器、液晶電視、數(shù)碼相框、手機、平板電腦等具有任何顯示功能的產(chǎn)品或者部件。

      本發(fā)明實施例提供一種顯示面板,通過在陣列基板上設(shè)置擋光結(jié)構(gòu)20,一方面,使擋光結(jié)構(gòu)20用作黑矩陣作用,可省略黑矩陣的制備工藝,因而,當(dāng)陣列基板應(yīng)用于顯示面板時,可簡化工藝;另一方面使擋光結(jié)構(gòu)20包括導(dǎo)電電極201,并使導(dǎo)電電極201與底柵電極111電連接,可以在陣列基板上形成雙柵極TFT結(jié)構(gòu),從而可以提升顯示面板的顯示品質(zhì)。

      以上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。

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