CN103985717A - 一种阵列基板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

一种阵列基板及其制备方法、显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种阵列基板及其制备方法、显示装置，涉及显示技术领域，能够防止漏极反光，保证了显示装置的显示效果。该阵列基板，包括：薄膜晶体管单元的漏极、绝缘层和像素电极，所述绝缘层位于所述漏极和所述像素电极之间，所述绝缘层形成有过孔，所述漏极和所述像素电极通过所述过孔连接；其中，所述过孔处的像素电极的表面为粗糙面。

Description

一种阵列基板及其制备方法、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其制备方法、显示装置。
背景技术
由于近年来人们对于显示装置的透光率、分辨率、功耗等的要求越来越高，显示装置都在向着高透过率、高分辨率、低功耗等方向发展。其中，分辨率越高，使得每一个像素单元的尺寸越小，当像素单元的边长由几十微米变为十几微米时，显然，像素单元的尺寸得到了大幅度的减小，此时，若划分像素单元的黑矩阵的宽度仍然保持不变，相对于像素单元而言，黑矩阵将变得明显，将会影响显示装置的显示效果。
因此，将彩色滤光片与阵列基板集成在一起的其中一种集成技术(ColorFilter on Array，简称COA)应运而生。由于此时黑矩阵位于阵列基板上，在适当减小黑矩阵的宽度时，也能保证黑矩阵能够充分遮挡栅线、数据线和薄膜晶体管单元等需遮光的结构，同时，减少漏光现象发生的可能性，在提高分辨率、透过率的同时又保证了显示装置的显示效果。
发明人发现，在将黑矩阵整合到阵列基板上之后，由于黑矩阵通常位于薄膜晶体管的漏极和像素电极之间，为了实现漏极与像素电极之间的电连接，需要在黑矩阵形成过孔，该过孔会影响黑矩阵对漏极的遮光效果，导致漏极反射来自过孔一侧的光，降低了显示装置的显示效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种阵列基板及其制备方法、显示装置，能够防止漏极反光，保证了显示装置的显示效果。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明第一方面提供了一种阵列基板，包括：
薄膜晶体管单元的漏极、绝缘层和像素电极，所述绝缘层位于所述漏极和所述像素电极之间，所述绝缘层形成有过孔，所述漏极和所述像素电极通过所述过孔连接；其中，所述过孔处的像素电极的表面为粗糙面。
所述过孔处的像素电极的表面经过等离子体处理。
所述等离子体包括氢等离子体或硅烷等离子体。
在本发明实施例的技术方案中，绝缘层过孔处的像素电极的表面处理为粗糙面，该粗糙面可以降低过孔处像素电极的透光率，减少接触到漏极的光线，同时还可降低漏极反射的光的透过率，减小漏极对外界光线的反射效果，改善显示装置的显示效果。
本发明第二方面提供了一种显示装置，包括上述的阵列基板。
本发明第三方面提供了一种阵列基板的制备方法，包括：
形成薄膜晶体管单元的漏极、绝缘层和像素电极，其中，所述绝缘层位于所述漏极和所述像素电极之间，所述绝缘层形成有过孔，所述漏极和所述像素电极通过所述过孔连接；
将所述过孔处的像素电极表面处理为粗糙面。
所述将所述过孔处的像素电极表面处理为粗糙面包括：
利用等离子体处理所述过孔处的像素电极，使得所述过孔处的像素电极表面为粗糙面。
所述等离子体包括氢等离子体或硅烷等离子体。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中的阵列基板的结构示意图一；
图2为本发明实施例中的阵列基板的结构示意图二；
图3为本发明实施例中的阵列基板的制备方法的流程示意图；
图4为本发明实施例中的阵列基板的结构示意图三；
图5为本发明实施例中的阵列基板的结构示意图四；
图6为本发明实施例中的阵列基板的结构示意图五；
图7为本发明实施例中的阵列基板的结构示意图六；
图8为本发明实施例中的阵列基板的结构示意图七。
附图标记说明：
1—衬底基板；      2—薄膜晶体管单元； 21—漏极；
22—有源层；       23—源极；          24—栅极；
25—栅极绝缘层；   3—绝缘层；         4—像素电极；
5—过孔；          6—彩膜；           7—黑矩阵；
8—第一绝缘层；    9—第二绝缘层；     10—公共电极；
11—第三绝缘层；   12—透明导电薄膜；  13—光刻胶层。
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。
实施例一
本发明实施例提供一种阵列基板，如图1所示，该阵列基板包括：
位于衬底基板1之上的薄膜晶体管单元2的漏极21、绝缘层3和像素电极4，所述绝缘层3位于所述漏极21和所述像素电极4之间，所述绝缘层3形成有过孔5，所述漏极21和所述像素电极4通过所述过孔5连接；其中，所述过孔5处的像素电极4的表面为粗糙面。
在本发明实施例中，采用了COA技术，将彩膜6、黑矩阵7与所述薄膜晶体管单元2都在同一衬底基板1上形成。由于薄膜晶体管单元2主要是通过在有源层22中形成导电沟道，使得源极23和漏极21之间可以实现电信号的传递。而光照会影响有源层22内的导电沟道对载流子的传输能力，进而影响薄膜晶体管单元2的工作效果。一般的，需要在对应于所述薄膜晶体管单元2的有源层22设置黑矩阵7，同时，为了保证彩膜6和黑矩阵7之间的对位精度，将彩膜6直接形成在黑矩阵7之上。
具体的，在本发明实施例中，所述绝缘层3至少包括位于所述薄膜晶体管单元2之上的第一绝缘层8、第二绝缘层9和彩膜6，其中第一绝缘层8直接覆盖薄膜晶体管单元2，通常又称为钝化层，采用钝化层工艺不仅提高了显示装置的耐严酷环境的能力，而且有助于改善薄膜晶体管单元2的光电参数性能。类似的，第二绝缘层9位于彩膜之上，可称为平坦层，平坦层的设置有利于该阵列基板后续加工步骤的进行。
另外，如图1所示，为了保证黑矩阵7对有源层22的遮光效果，将黑矩阵7直接设置于第一绝缘层8之上。
该黑矩阵7可选用黑色或深色的树脂制作。由于黑矩阵7在制作过程中，首先在所形成的第一绝缘层8上沉积一层遮光材料，之后通过包括刻蚀在内的构图工艺形成对应各个薄膜晶体管单元2的多个黑矩阵7。为了减少阵列基板的制备流程，优选黑色的光刻胶来制作，利用光刻胶的感光性质，制备黑矩阵7时可以省略光刻胶的使用。
由于采用了COA技术，黑矩阵7放置在阵列基板上，同时为了保证像素电极和漏极之间的连接，黑矩阵7无法完全遮蔽漏极21，贯穿绝缘层3的过孔5使得漏极21部分暴露在外，虽然在其上还覆盖有一层与漏极21连接的像素电极4，但像素电极4通常采用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)，或者锡、锌、钽、锑等一种或多种元素掺杂的氧化铟系列金属氧化物透明导电薄膜，优选地本发明的透明导电薄膜为ITO薄膜，因此，过孔5对应的漏极21的部分会对来自外界的光进行镜面反射，影响了显示装置的显示效果。
因此，在本发明实施例中，为了防止漏极21被过孔5暴露在外的部分发生镜面反射，将过孔处的像素电极的表面处理为粗糙面，该粗糙面可以降低过孔处像素电极的透光率，减少接触到漏极的光线，同时还可降低漏极反射的光的透过率，减小漏极对外界光线的反射效果，改善显示装置的显示效果。
在本实施例的技术方案中，绝缘层过孔处的像素电极的表面处理为粗糙面，该粗糙面可以降低过孔处像素电极的透光率，减少接触到漏极的光线，同时还可降低漏极反射的光的透过率，减小漏极对外界光线的反射效果，改善显示装置的显示效果。
优选的，所述过孔5处的像素电极4的表面经过等离子体处理，该处理方法简单、便捷，易于实现。
在本发明实施例中，所述等离子体包括氢等离子体或硅烷等离子体。其中，氢等离子体因其安全无毒的特性为本发明实施例的优选。具体的，氢等离子会与氧化铟系金属氧化物透明导电薄膜中的氧化铟发生还原反应，生成金属铟和水，金属铟在氧化铟系金属氧化物透明导电薄膜表面析出，形成大的颗粒，导致所形成的器件表面平整度下降，粗糙的表面会增强光的漫反射效应，降低氧化铟系金属氧化物透明导电薄膜透光率；反应生成的水会使原本透明的氧化铟系金属氧化物透明导电薄膜颜色变白，发生雾化现象，进一步降低氧化铟系金属氧化物透明导电薄膜的透光率。
具体操作时，氢等离子体的射频功率的范围可为500～5000W，处理的时间范围可为5～30秒，压强范围可为50～200mTorr(1Torr≈133.322Pa)。
显然，图1所示的阵列基板中的薄膜晶体管单元2为底栅型的，即该薄膜晶体管单元2的结构由下至上包括：栅极24、栅极绝缘层25、同层设置且绝缘的源极23和漏极21、以及连接源极23和漏极21的有源层22。类似的，薄膜晶体管单元2也可为顶栅型。顶栅型的薄膜晶体管单元2的结构与图1所示的底栅型的近乎相反，即顶栅型的薄膜晶体管单元2由下至上包括：同层设置且绝缘的源极23和漏极21、连接源极23和漏极21的有源层22、栅极绝缘层25和栅极24。
显然，图1所示的阵列基板为COA工艺的扭曲向列型(Twisted Nematic，简称TN)模式的阵列基板。在此基础上，可以考虑对图1所示的阵列基板的结构进行改进，例如，如图2所示，该阵列基板在图1所示的阵列基板的基础上还包括与所述像素电极4配合的公共电极10，以及位于所述像素电极4和所述公共电极10之间的第三绝缘层11，此时该阵列基板为COA工艺的高级超维场转换(Advanced Super Dimension Switch，简称ADS)模式的阵列基板，显然，图2中的像素电极4位于公共电极10之上，为了实现像素电极4和漏极21之间的连接，过孔5还需要贯穿第三绝缘层11。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述的任一项阵列基板，具体的，该显示装置可以为：液晶面板、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等具有任何显示功能的产品或部件。
实施例二
本发明实施例提供一种阵列基板的制备方法，如图3所示，该阵列基板的制备方法包括：
步骤S101、形成薄膜晶体管单元的漏极、绝缘层和像素电极，其中，所述绝缘层位于所述漏极和所述像素电极之间，所述绝缘层形成有过孔，所述漏极和所述像素电极通过所述过孔连接；
步骤S102、将所述过孔处的像素电极表面处理为粗糙面。
其中，步骤S102包括：利用等离子体处理所述过孔处的像素电极，使得所述过孔处的像素电极表面为粗糙面。
具体的，在对过孔5处的像素电极4的表面进行处理时，需要利用光刻胶等形成保护层，将无需进行处理的像素电极进行保护，暴露需要进行处理得像素电极，以下，进行具体说明：
在依次形成有薄膜晶体管单元2、第一绝缘层8、黑矩阵7、彩膜6、第二绝缘层9、公共电极10和第三绝缘层11的阵列基板上形成透明导电薄膜12，该透明导电薄膜12通过依次贯穿第三绝缘层11、第二绝缘层9、彩膜6和第一绝缘层8的过孔5连接至薄膜晶体管单元2的漏极21，如图4所示。
在图4的基础上，利用半色调掩膜板，在该透明导电薄膜之上形成具有像素电极4的图案的光刻胶层13，如图5所示，进行构图工艺，形成梳齿状的像素电极4，如图6所示；利用灰化工艺去除过孔5处的光刻胶层13，使得过孔5处的像素电极4暴露在外，如图7所示，此时可利用等离子体处理所述过孔5处的像素电极4，使得像素电极4表面变为粗糙面，如图8所示；最后，剥离去除阵列基板上剩余的光刻胶层13，形成图2所示的阵列基板的结构。
优选的，所述等离子体包括氢等离子体或硅烷等离子体。
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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：
薄膜晶体管单元的漏极、绝缘层和像素电极，所述绝缘层位于所述漏极和所述像素电极之间，所述绝缘层形成有过孔，所述漏极和所述像素电极通过所述过孔连接；其中，所述过孔处的像素电极的表面为粗糙面。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，
所述过孔处的像素电极的表面经过等离子体处理。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，
所述等离子体包括氢等离子体或硅烷等离子体。
4.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-3任一项所述的阵列基板。
5.一种阵列基板的制备方法，其特征在于，包括：
形成薄膜晶体管单元的漏极、绝缘层和像素电极，其中，所述绝缘层位于所述漏极和所述像素电极之间，所述绝缘层形成有过孔，所述漏极和所述像素电极通过所述过孔连接；
将所述过孔处的像素电极表面处理为粗糙面。
6.根据权利要求5所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述将所述过孔处的像素电极表面处理为粗糙面包括：
利用等离子体处理所述过孔处的像素电极，使得所述过孔处的像素电极表面为粗糙面。
7.根据权利要求6所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，还包括：
所述等离子体包括氢等离子体或硅烷等离子体。
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