CN103022056A - 一种阵列基板及制备方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种阵列基板及制备方法、显示装置，涉及显示技术领域，可减少构图工艺次数，从而提升量产产品的产能，降低成本；该方法包括：在基板上依次形成透明导电薄膜和金属薄膜，通过构图工艺形成包括第一电极的图案层、以及包括栅电极、栅线和栅线引线的图案层；在基板上依次形成绝缘薄膜和有源层薄膜，通过构图工艺形成带有第一过孔和第二过孔的栅绝缘层的图案层和有源层的图案层，其中第一过孔位于所述栅线引线上方，第二过孔位于第一电极图案层上方；在基板上形成包括数据线、源电极和漏电极的图案层；在基板上形成包括钝化层的图案层；在基板上形成包括第二电极的图案层。用于制备阵列基板、显示装置等。

Description

一种阵列基板及制备方法、显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及制备方法、显示装置。

背景技术

随着TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，薄膜场效应晶体管液晶显示器)显示技术的不断发展，越来越多的新技术不断地被提出和应用，例如高分辨率、高开口率、GOA(Gate on Array，阵列基板行驱动)技术等。目前，对于TFT-LCD而言，现有技术中对于高级超维场转换(ADvanced-Super Dimensional Switching，简称为ADS)型阵列基板通常需要栅金属层掩膜，有源层掩膜，栅绝缘层掩膜，第一电极层掩膜，源漏金属层掩膜，钝化层掩膜以及第二电极层掩膜构图工艺来制造，而每一次构图工艺中又分别包括成膜、曝光、显影、刻蚀和剥离等工艺。现有技术中第一电极层需要单独的一次构图工艺，带有过孔的栅绝缘层图案层和有源层图案层分别需要一次构图工艺。然而，构图工艺的次数过多将直接导致产品的成本上升以及量产产品的产能降低，因此如何能够进一步减少构图工艺的次数也就成为了人们日益关注的问题。

发明内容

本发明的实施例提供一种阵列基板及制备方法、显示装置，通过将包括第一电极、栅电极、栅线和栅线引线的图案层在一次构图工艺中形成以及将带有第一过孔和第二过孔的栅绝缘层的图案层和有源层的图案层在一次构图工艺中形成来减少构图工艺次数，从而提升量产产品的产能，降低成本。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供了一种阵列基板的制备方法，包括：步骤1、在基板上依次形成透明导电薄膜和金属薄膜，通过构图工艺形成包括第一电极的图案层、以及包括栅电极、栅线和栅线引线的图案层；步骤2、在完成前述步骤的基板上依次形成绝缘薄膜和有源层薄膜，通过构图工艺形成带有第一过孔和第二过孔的栅绝缘层的图案层和有源层的图案层，其中，所述第一过孔位于所述栅线引线上方，所述第二过孔位于所述第一电极图案层上方；步骤3、在完成前述步骤的基板上形成包括数据线、源电极和漏电极的图案层；步骤4、在完成前述步骤的基板上形成包括钝化层的图案层；步骤5、在完成前述步骤的基板上形成包括第二电极的图案层。

第二方面，提供一种阵列基板，包括：设置在基板上的包括第一电极图案层的第一电极层、包括栅极、栅线及栅线引线图案层的栅金属层、带有第一过孔和第二过孔的栅绝缘层、有源层、以及源漏金属层，其中所述第一过孔位于所述栅线引线上方；进一步地，所述第一电极层还包括：设置于所述栅极、栅线及栅线引线图案层下方的透明导电图案层。

第三方面，提供一种显示装置，包括：上述第二方面的阵列基板。

本发明实施例提供了一种阵列基板及制备方法、显示装置，通过一次构图工艺处理形成包括第一电极的图案层和包括栅极、栅线和栅线引线的图案层，以及通过一次构图工艺处理形成带有第一过孔和第二过孔的栅绝缘层的图案层和有源层的图案层，与现有技术中通过两次构图工艺处理分别形成第一电极的图案层及栅极、栅线和栅线引线的图案层，以及通过两次构图工艺处理分别形成带有第一过孔和第二过孔的栅绝缘层的图案层和所述有源层的图案层相比，本发明实施例减少构图工艺的次数，从而提升量产产品的产能，降低成本。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种阵列基板的制备方法的流程示意图；

图2～图7为本发明实施例一提供的一种形成包括第一电极的图案层和包括栅极、栅线及栅线引线的图案层的过程示意图；

图8～图13为本发明实施例一提供的一种形成带有第一过孔和第二过孔的栅绝缘层和有源层的过程示意图；

图14为本发明实施例一提供的一种阵列基板的示意图；

图15为本发明实施例一提供的另一种阵列基板的示意图；

图16为本发明实施例一提供的一种包括钝化层的一种阵列基板的示意图；

图17为本发明实施例一提供的一种包括第二电极层的一种阵列基板的示意图。

附图标记：

11-透明导电薄膜，11a-第一电极，11b-透明导电图案层；12-金属薄膜，12a-栅极，12b-栅线引线；13-光刻胶，13a-光刻胶完全保留部分，13b-光刻胶半保留部分，13c-光刻胶完全去除部分；14-第一灰色调掩膜板，14a-不透明部分，14b-半透明部分，14c-透明部分；16-绝缘薄膜，16a-第一过孔，16b-第二过孔，16c-栅绝缘层；17-有源层薄膜，17a-有源层；18-第二灰色调掩膜板；19a-源电极，19b-漏电极，19c-源漏金属层保留图案层；20a-第三过孔，20-钝化层；21-第二电极。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种阵列基板的制备方法，包括：步骤1、在基板上依次形成透明导电薄膜和金属薄膜，通过构图工艺形成包括第一电极、栅电极、栅线和栅线引线的图案层；步骤2、在完成前述步骤的基板上依次形成绝缘薄膜和半导体薄膜，通过构图工艺形成带有第一过孔和第二过孔的栅绝缘层的图案层和有源层的图案层；其中，所述第一过孔位于所述栅线引线上方，所述第二过孔位于所述第一电极图案层上方；步骤3、在完成前述步骤的基板上形成包括数据线、源电极和漏电极的图案层；步骤4、在完成前述步骤的基板上形成包括钝化层的图案层；步骤5、在完成前述步骤的基板上形成包括第二电极的图案层。。

需要说明的是，所述第一电极的图案层、栅电极、栅线和栅线引线的图案层、带有第一过孔和第二过孔的栅绝缘层的图案层和有源层的图案层、数据线、源电极和漏电极的图案层是构成阵列基板的必不可少的图案层；对于ADS型阵列基板，钝化层的图案层、第二电极的图案层也是必不可少的图案层。此外，在本发明所有实施例中所述一次构图工艺是对应于一次掩膜工艺来说的，应用一次掩膜板制作完成某些图案层称为进行了一次构图工艺。

在本发明实施例中，通过一次构图工艺处理形成包括第一电极的图案层和栅极、栅线及栅线引线的图案层，以及通过一次构图工艺处理形成带有第一过孔和第二过孔的栅绝缘层的图案层和有源层的图案层，与现有技术中通过两次构图工艺处理分别形成第一电极的图案层和栅极、栅线及栅线引线的图案层，以及通过两次构图工艺处理分别形成带有第一过孔和第二过孔的栅绝缘层和所述有源层的图案层相比，本发明实施例减少构图工艺的次数，从而提升量产产品的产能，降低成本

实施例一，一种阵列基板的制备方法，如图1所示，包括如下步骤：

S10、在基板上依次制作透明导电薄膜11和金属薄膜12，并在所述金属薄膜12上涂覆光刻胶13，形成如图2所示的基板。

具体的，可以先利用化学汽相沉积法在整个玻璃基板上沉积一层厚度在至

之间的透明导电薄膜层11，之后可以使用磁控溅射方法，在基板上制备一层厚度在

至

的金属薄膜12；其中，常用的透明导电薄膜11可以为ITO(Indium Tin Oxides，铟锡氧化物)或IZO(Indium Zinc Oxide，铟锌氧化物)薄膜，金属薄膜12的金属材料通常可以采用钼、铝、铝镍合金、钼钨合金、铬、或铜等金属，也可以使用上述几种材料薄膜的组合结构。

S11、利用如图3所示的第一灰色调掩膜板14对形成有所述光刻胶13的基板进行曝光显影后形成光刻胶完全保留部分13a、光刻胶半保留部分13b和光刻胶完全去除部分13c。

其中，所述光刻胶完全保留部分13a至少对应待形成的所述栅极12a、栅线(图中未标出)及栅线引线12b的图案层的区域，所述光刻胶半保留部分13b对应待形成的所述第一电极11a的图案层的区域，所述光刻胶完全去除部分13c对应其他区域。

进一步优选的，所述光刻胶半保留部分13b的光刻胶厚度为

这样可以进一步的增加工艺稳定性以及节省工艺时间。

此处，参考图3所示，对第一灰色调掩膜板14的主要原理说明如下：

第一灰色调掩膜板14是通过光栅效应，使曝光在不同区域透过光的强度不同，而使光刻胶进行选择性曝光、显影。在第一灰色调掩膜板14中，包括不透明部分14a、半透明部分14b和透明部分14c。光刻胶13曝光后，光刻胶完全保留部分13a对应第一灰色调掩膜板14的不透明部分14a，光刻胶半保留部分13b对应第一灰色调掩膜板14的半透明部分14b，光刻胶完全去除部分13c对应第一灰色调掩膜板14的透明部分14c。

所述第一半色调掩膜板的原理与所述第一灰色调掩膜板14类似，在此不再赘述。

其中，本发明所有实施例中所指的所述光刻胶13均为正性胶，即，对于第一灰色调掩膜板14，所述光刻胶完全去除部分13c对应的所述透明部分14c为完全曝光区域，所用材料为透光材料；所述光刻胶半保留部分13b对应的半透明部分14b为半曝光区域，所用材料为半透光材料，所述光刻胶完全保留部分13a对应的不透明部分14a为不曝光区域，所用材料为不透光材料。

S12、采用刻蚀工艺去除所述光刻胶完全去除部分13c的所述金属薄膜和所述透明导电薄膜，形成如图4所示的所述栅极12a、栅线(图中未标出)和栅线引线12b的图案层以及所述栅极、栅线和栅线引线的图案层下方的透明导电图案层11b、所述第一电极11a的图案层以及所述第一电极的图案层上方的部分金属薄膜。

S13、采用灰化工艺去除所述光刻胶半保留部分13b的光刻胶，形成如图5所示的基板。

S14、采用刻蚀工艺去除露出的所述第一电极11a的图案层上方的部分金属薄膜，形成如图6所示的基板。

S15、采用剥离工艺去除所述光刻胶完全保留部分13a的光刻胶，形成如图7所示的基板。

步骤S10～S15进行一次构图工艺处理，形成包括所述第一电极11a的图案层和包括栅极12a、栅线和栅线引线12b的图案层，与现有技术通过两次构图工艺处理分别形成第一电极11a的图案层及栅极12a、栅线和栅线引线12b的图案层相比，本发明实施例减少了构图工艺的次数，从而提升量产产品的产能，降低成本。

S16、在完成步骤S15的基板上依次制作绝缘薄膜16和有源层薄膜17，并在所述有源层薄膜17上涂覆光刻胶13，形成如图8所示的基板。

具体的，可以利用化学汽相沉积法先在形成有第一电极11a的图案层和栅极12a、栅线、以及栅线引线12b的图案层的基板上沉积厚度为

至

的绝缘薄膜16，栅绝缘层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；再利用化学汽相沉积法在基板之上沉积厚度为

至

的有源层薄膜17，所述有源层薄膜17此处可以是金属氧化物半导体薄膜；然后在金属氧化物半导体薄膜上涂覆一层光刻胶13。

S17、采用如图9所示的第二灰色调掩膜板18对形成有所述光刻胶的基板进行曝光，显影后形成光刻胶完全保留部分13a、光刻胶半保留部分13b和光刻胶完全去除部分13c。

其中，所述光刻胶完全保留部分13a对应待形成的所述有源层17a的图案层的区域，所述光刻胶完全去除部分13c对应待形成的所述第一过孔16a的区域和所述第二过孔16b的区域，所述光刻胶半保留部分13b对应其他区域。

所述第二灰色调掩膜板18同样包括不透明部分14a、半透明部分14b和透明部分14c，具体可参照上述步骤S11中对第一灰色调掩膜板14的描述，在此不再赘述。所述第二半色调掩膜板与所述第二灰色调掩膜板18类似，在此不再赘述

进一步优选的，所述光刻胶半保留部分13b的光刻胶厚度为这样可以进一步的增加工艺稳定性以及节省工艺时间。

S18、采用刻蚀工艺去除所述光刻胶完全去除部分13c的所述有源层薄膜和所述绝缘薄膜，如图10所示，形成所述带有第一过孔16a和第二过孔16b的栅绝缘层16c的图案层；其中，所述第一过孔16a位于所述栅线引线12b上方，所述第二过孔16b位于所述第一电极11a的图案层上方。

S19、采用灰化工艺去除所述光刻胶半保留部分13b的光刻胶，形成如图11所示的基板。

S20、采用刻蚀工艺去除露出的所述栅绝缘层16c上方的部分有源层薄膜，如图12所示，形成所述有源层17a的图案层。

S21、采用剥离工艺去除所述光刻胶完全保留部分13a的光刻胶，形成如图13所示的基板。

步骤S16～S21进行一次构图工艺处理，形成所述带有第一过孔16a和第二过孔16b的栅绝缘层16c的图案层和有源层17a的图案层，与现有技术通过两次构图工艺处理分别形成所述带有第一过孔16a和第二过孔16b的栅绝缘层16c的图案层、以及有源层17a的图案层，本发明实施例减少了构图工艺的次数，从而提升量产产品的产能，降低成本。

S22、在完成步骤S21的基板上制作金属薄膜，通过一次构图工艺形成如图14所示的包括数据线(图中未标出)、源电极19a和漏电极19b的图案层、以及覆盖所述第一过孔16a的源漏金属层保留图案层19c的源漏金属层，其中所述漏电极19b通过所述第二过孔16b与所述第一电极11a相连。

此外，当步骤S16在基板上制作的有源层薄膜17包括一层非晶硅薄膜和一层n+非晶硅薄膜时，在形成源漏金属层时，需将源电极19a和漏电极19b之间沟道处的位于上方的n+非晶硅薄膜刻蚀掉，形成如图15所示的基板，在此不再赘述。

此外，为了防止导电的薄膜(例如金属薄膜)裸露在空气中发生氧化等，导致该阵列基板使用寿命降低，进一步地，所述方法还可以包括如下步骤：

S23、完成步骤S22的基板上制作钝化层薄膜，通过一次构图工艺处理形成钝化层20的图案层。

此处，如图16所示，可通过一次构图工艺处理形成带有第三过孔20a的钝化层20的图案层，所述第三过孔20a露出位于下方的源漏金属层保留图案层19c。

由于栅极12a需要被驱动电路驱动，才能实现显示的作用，因此，在本发明实施例中，需形成带有第三过孔20a的钝化层20，以使驱动电路通过该第三过孔20a与所述栅线引线12b电连接。

此外，本发明实施例提供的阵列基板可以适用于ADS型、TN型等类型的液晶显示装置的生产。其中，ADS技术，其核心技术特性描述为：通过同一平面内狭缝电极边缘所产生的电场以及狭缝电极层与板状电极层间产生的电场形成多维电场，使液晶盒内狭缝电极间、电极正上方所有取向液晶分子都能够产生旋转，从而提高了液晶工作效率并增大了透光效率。高级超维场转换技术可以提高TFT-LCD产品的画面品质，具有高分辨率、高透过率、低功耗、宽视角、高开口率、低色差、无挤压水波纹(push Mura)等优点。

因此，优选的，在步骤S23的基础上，所述方法还包括：

S24、在完成步骤S23的基板上再制作一层透明导电薄膜，通过一次构图工艺处理形成如图17所示的第二电极21的图案层。

本发明实施例提供一种阵列基板的制备方法，通过一次构图工艺形成包括第一电极11a的图案层和包括栅极12a、栅线和栅线引线12b的图案层，以及通过一次构图工艺形成带有第一过孔16a和第二过孔16b的栅绝缘层16c的图案层和有源层的图案层，与现有技术通过两次构图工艺处理分别形成所述第一电极11a的图案层和所述栅极12a、栅线及栅线引线12b的图案层，以及所述带有第一过孔16a和第二过孔16b的栅绝缘层16c的图案层和所述有源层17a的图案层，本发明实施例减少了构图工艺的次数，从而提升量产产品的产能，降低成本。

本发明实施例提供了一种阵列基板，参考图14或图15所示，该阵列基板包括：设置在基板上的包括第一电极11a图案层的第一电极层、包括栅极12a、栅线及栅线引线12b图案层的栅金属层、带有第一过孔16a和第二过孔16b的栅绝缘层16c、包括有源层17a以及源漏金属层，所述第一过孔16a位于所述栅线引线12b上方；其中，所述第一电极层还包括设置于所述栅极、栅线及栅线引线图案层下方的透明导电图案层11b。

其中，所述源漏金属层包括数据线(图中未标出)、源电极19a和漏电极19b的图案层，其是构成阵列基板的必不可少的图案层，也就是说，在源漏金属层可能还包括其他图案层对于构成阵列基板非必须的图案层。在本发明实施例中所述源漏金属层还包括覆盖所述第一过孔16a的源漏金属层保留图案层19c。

此外，在本发明实施例中第一电极层中的第一电极11a图案层、是构成阵列基板的必不可少的图案层；由于构图工艺的限制，在本发明实施例中所述第一电极层还包括设置于所述栅极、栅线及栅线引线图案层下方的透明导电图案层11b，其对于构成阵列基板是非必须的图案层。

对于栅金属层中的栅极12a、栅线及栅线引线12b图案层，其均为构成阵列基板的必不可少的图案层。

进一步地，参考图16所示，所述阵列基板还包括：带有第三过孔20a的钝化层20，所述第三过孔20a露出位于所述钝化层下方的导电部分。

此处，参考图16，位于所述钝化层20下方的为源漏金属层，因此，第三过孔20a则露出所述源漏金属层中的源漏金属层保留图案层19c。

进一步地，参考图17所示，所述阵列基板还包括：位于所述钝化层上的第二电极层。

其中，第二电极层包括第二电极21图案层，且所述第二电极21做成包括多个电连接的条形电极。此外，在本发明实施中，所述第一电极11a可以为像素电极，第二电极21为公共电极。

本发明实施例提供的一种阵列基板，包括设置在基板上的包括第一电极图案层的第一电极层、包括栅极、栅线及栅线引线图案层的栅金属层、带有第一过孔和第二过孔的栅绝缘层、有源层、以及源漏金属层，所述第一过孔位于所述栅线引线上方；其中，所述第一电极层还包括：设置于所述栅极、栅线及栅线引线图案层下方的透明导电图案层；在制作过程中，相对于现有技术通过两次构图工艺处理分别形成第一电极图案层及栅极、栅线和栅线引线图案层，以及通过两次构图工艺处理分别形成带有第一过孔和第二过孔的栅绝缘层和所述有源层相比，本发明实施例减少构图工艺的次数，从而提升量产产品的产能，降低成本。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种阵列基板的制备方法，包括：

步骤1、在基板上依次形成透明导电薄膜和金属薄膜，通过构图工艺形成包括第一电极的图案层、以及包括栅电极、栅线和栅线引线的图案层；

步骤2、在完成前述步骤的基板上依次形成绝缘薄膜和有源层薄膜，通过构图工艺形成带有第一过孔和第二过孔的栅绝缘层的图案层和有源层的图案层；其中，所述第一过孔位于所述栅线引线上方，所述第二过孔位于所述第一电极图案层上方；

步骤3、在完成前述步骤的基板上形成包括数据线、源电极和漏电极的图案层；

步骤4、在完成前述步骤的基板上形成包括钝化层的图案层；

步骤5、在完成前述步骤的基板上形成包括第二电极的图案层。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1的构图工艺包括：

在所述金属薄膜上涂覆光刻胶；

采用第一灰色调掩膜板或第一半色调掩膜板对形成有所述光刻胶的基板进行曝光，显影后形成光刻胶完全保留部分、光刻胶半保留部分和光刻胶完全去除部分；其中，所述光刻胶完全保留部分至少对应待形成的所述栅电极、栅线和栅线引线的图案层的区域，所述光刻胶半保留部分对应待形成的所述第一电极的图案层的区域，所述光刻胶完全去除部分对应其他区域；

采用刻蚀工艺去除所述光刻胶完全去除部分的所述金属薄膜和所述透明导电薄膜，形成所述栅极、栅线和栅线引线的图案层以及所述栅极、栅线和栅线引线的图案层下方的透明导电图案层、所述第一电极的图案层、以及所述第一电极的图案层上方的部分金属薄膜；

采用灰化工艺去除所述光刻胶半保留部分的光刻胶；

采用刻蚀工艺去除露出的所述第一电极图案层上方的部分金属薄膜；

采用剥离工艺去除所述光刻胶完全保留部分的光刻胶。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2的构图工艺包括：

在所述有源层薄膜上涂覆光刻胶；

采用第二灰色调掩膜板或第二半色调掩膜板对形成有所述光刻胶的基板进行曝光，显影后形成光刻胶完全保留部分、光刻胶半保留部分和光刻胶完全去除部分；其中，所述光刻胶完全保留部分对应待形成的所述有源层的图案层的区域，所述光刻胶完全去除部分对应待形成的所述第一过孔的区域和所述第二过孔的区域，所述光刻胶半保留部分对应其他区域；

采用刻蚀工艺去除所述光刻胶完全去除部分的所述有源层薄膜和所述绝缘薄膜，形成所述带有第一过孔和第二过孔的栅绝缘层的图案层；

采用灰化工艺去除所述光刻胶半保留部分的光刻胶；

采用刻蚀工艺去除露出的所述栅绝缘层上方的部分有源层薄膜，形成所述有源层的图案层；

采用剥离工艺去除所述光刻胶完全保留部分的光刻胶。

4.根据权利要求2或3任一项所述的方法，其特征在于，所述光刻胶半保留部分的光刻胶厚度为

5.一种阵列基板，包括：设置在基板上的包括第一电极图案层的第一电极层、包括栅极、栅线及栅线引线图案层的栅金属层、带有第一过孔和第二过孔的栅绝缘层、有源层、以及源漏金属层，其中所述第一过孔位于所述栅线引线上方；其特征在于，所述第一电极层还包括：设置于所述栅极、栅线及栅线引线图案层下方的透明导电图案层。

6.根据权利5所述的阵列基板，其特征在于，还包括：带有第三过孔的钝化层，所述第三过孔露出位于所述钝化层下方的导电部分。

7.根据权利6所述的阵列基板，其特征在于，还包括：位于所述钝化层上的第二电极层。

8.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求5至7任一项所述的阵列基板。

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