CN104536611A - 一种阵列基板的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阵列基板的制备方法，属于显示技术领域，以解决采用in-cell技术的触控屏中，阵列基板的制备工艺复杂的技术问题。该阵列基板的制备方法包括：依次形成透明导电薄膜和金属薄膜；采用光罩工艺，将所述透明导电薄膜形成寻址电极，同时将所述金属薄膜形成与所述寻址电极搭配的金属结构，所述光罩工艺为半色调光罩工艺或灰色调光罩工艺。本发明可用于手机、平板电脑等电子设备。

Description

一种阵列基板的制备方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体地说，涉及一种阵列基板的制备方法。

背景技术

随着智能电子产品的普及，电容式触控屏被广泛的应用于手机、平板电脑等各种电子产品中。目前较为多见的电容式触控屏有OGS(One Glass Solution)、on-cell和in-cell三种技术。其中，in-cell技术由于其制作工艺上的优势，相比OGS技术和on-cell技术，具有更加轻薄、透光性更好、结构更加稳定等优点。

发明人发现，为了减小寻址电极的阻值，采用in-cell技术的触控屏中，需要对寻址电极搭配一金属结构。但该金属结构的出现将增加制备阵列基板的工艺复杂程度，降低阵列基板的良品率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阵列基板的制备方法，以解决采用in-cell技术的触控屏中，阵列基板的制备工艺复杂的技术问题。

本发明提供了一种阵列基板的制备方法，该方法包括：

依次形成透明导电薄膜和金属薄膜；

采用光罩工艺，将所述透明导电薄膜形成寻址电极，同时将所述金属薄膜形成与所述寻址电极搭配的金属结构，所述光罩工艺为半色调光罩工艺或灰色调光罩工艺。

其中，采用光罩工艺，将所述透明导电薄膜形成寻址电极，同时将所述金属薄膜形成与所述寻址电极搭配的金属结构包括：

在所述金属薄膜之上形成预定厚度的光刻胶层；

采用半色调光罩或灰色调光罩，对所述光刻胶层进行曝光和显影，所述光刻胶层形成完全保留区域、部分保留区域以及完全去除区域；

通过刻蚀工艺去除所述完全去除区域对应的透明导电薄膜和金属薄膜，形成所述寻址电极；

利用灰化工艺，去除所述部分保留区域的光刻胶；

通过刻蚀工艺去除所述部分保留区域对应的金属薄膜并剥离残留的光刻胶，形成与所述寻址电极搭配的金属结构。

其中，通过刻蚀工艺去除完全去除区域对应的透明导电薄膜和金属薄膜，形成寻址电极包括：

通过干刻工艺，去除所述完全去除区域对应的金属薄膜；

通过湿刻工艺，去除所述完全去除区域对应的透明导电薄膜，形成寻址电极。

其中，所述寻址电极包括驱动电极和感应电极。

其中，所述半色调光罩或所述灰色调光罩包括不透光区域、半透光区域和全透光区域，所述半透光区域的光强透过率为30％～50％。

其中，采用溅射或热蒸发的方式沉积形成厚度为的透明导电薄膜。

其中，所述透明导电薄膜的材质为氧化铟锡、氧化铟锌或氧化铟镓锌。

其中，采用溅射或热蒸发的方式在所述透明导电薄膜之上沉积厚度为的金属薄膜。

其中，所述光刻胶层的预定厚度为

其中，所述完全保留区域和所述部分保留区域的厚度比为4:1。

本发明带来了以下有益效果：在本发明实施例中，采用半色调光罩工艺或灰色调光罩工艺，可在同一次光罩工艺中形成寻址电极以及与寻址电极搭配的金属结构。无需经过两次光罩工艺分别图案化寻址电极和金属结构，有利于降低该阵列基板的制备工艺的复杂程度，降低该阵列基板的制备工艺的成本，同时提高阵列基板的制成良品率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1为本发明实施例中的阵列基板的结构示意图；

图2至图3为本发明实施例中的阵列基板的制备方法的流程图；

图4至图11为本发明实施例中的阵列基板的制备过程示意图；

图12为本发明实施例中的寻址电极的结构示意图。

附图标记说明：

1—衬底基板；        2—薄膜晶体管；     21—LTPS；

22—栅极；           23—栅极绝缘层；    24—源极；

25—漏极；           3—第一绝缘层；     4—第二绝缘层；

5—第三绝缘层；      6—过孔；           7—像素电极；

8—遮光层；          9—公共电极；       10—寻址电极；

11—金属结构；       12—透明导电薄膜；  13—金属薄膜；

14—光罩；           141—不透光区域；   142—半透光区域；

143—全透光区域；    15—光刻胶层；      151—完全保留区域；

152—部分保留区域；  16—第一走线；      17—第二走线。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

本发明实施例提供了一种阵列基板的制备方法。如图1所示，该阵列基板包括多个像素单元，每个像素单元中设置有薄膜晶体管2和像素电极7。本发明实施例中的薄膜晶体管2为采用低温多晶硅(Low Temperature Poly-Silicon，简称LTPS)的顶栅型薄膜晶体管。在该薄膜晶体管2中，LTPS21位于底层，栅极22位于LTPS21之上，且栅极22与LTPS21之间设置有栅极绝缘层23。栅极22上方设置有第一绝缘层3，源极24和漏极25设置于第一绝缘层3之上，并且源极24和漏极25通过过孔6与LTPS21连接且保持与栅极22绝缘。源极24和漏极25之上还设置有第二绝缘层4和第三绝缘层5，像素电极7通过贯穿第二绝缘层4和第三绝缘层5的过孔6连接至漏极25。

为了防止来自背光源的光照射至LTPS21的导电沟道，使得导电沟道在光照情况下出现光生电流，影响该薄膜晶体管2的性能。如图1所示，可在衬底基板1之上、LTPS21之下设置有遮光层8，该遮光层8用于为LTPS21遮光。

该阵列基板优选采用边缘场开关型(Fringe Field Switching，简称FFS)的驱动方式。FFS的核心技术特性可简单描述为：通过同一平面内狭缝状像素电极7电极边缘所产生的电场，使狭缝状电极间以及电极正上方的所有取向液晶分子都能够产生平面旋转，从而提高了液晶层的透光效率。FFS技术可以提高液晶显示器的画面品质，具有高分辨率、高透过率、低功耗、宽视角、高开口率、低色差、无挤压水波纹等优点。

因此，如图1所示，该阵列基板还设置有公共电极9，公共电极9位于第三绝缘层5和第二绝缘层4之间，为板状结构。与该公共电极9配合的像素电极7则为具有狭缝的条状结构。

进一步的，为了实现触控功能，公共电极9可作为阵列基板的寻址电极10使用。该阵列基板在应用中可采用显示与触控分时扫描的驱动方式，具体的：在显示图像时，公共电极9为相应的像素单元提供公共电压，使公共电极9与像素电极7之间形成电场，并且一个公共电极9可以对应一个或多个像素单元；在触控扫描时，公共电极9作为寻址电极10，用于传输触控信号，供位于阵列基板的边缘的处理芯片分析、判断触控信号发生处，使得阵列基板甚至整个显示装置可以根据该触控信号进行响应。

每一寻址电极10上设置有与寻址电极10短接的金属结构11，从而可降低寻址电极10的电阻，提高寻址电极10的感应灵敏度。为了制备寻址电极10及位于其上的金属结构11，如图2所示，该阵列基板的制备方法可包括：

步骤S101、依次形成透明导电薄膜和金属薄膜。

其中，可采用溅射或热蒸发的方式沉积形成厚度为的透明导电薄膜12，该透明导电薄膜12的材质可为氧化铟锡、氧化铟锌或氧化铟镓锌等。对于金属薄膜13，可采用溅射或热蒸发的方式在透明导电薄膜12之上沉积厚度为的金属薄膜13。

步骤S102、采用光罩工艺，将透明导电薄膜形成寻址电极，同时将金属薄膜形成与寻址电极搭配的金属结构，光罩工艺为半色调光罩工艺或灰色调光罩工艺。

在本发明实施例中，采用半色调光罩工艺或灰色调光罩工艺，可在同一次光罩工艺中形成寻址电极10以及与寻址电极10搭配的金属结构11。无需经过两次光罩工艺分别图案化寻址电极10和金属结构11，有利于降低该阵列基板的制备工艺的复杂程度，降低该阵列基板的制备工艺的成本，同时提高阵列基板的制成良品率。

具体的，如图3所示，步骤S102可包括如下步骤：

步骤S1021、在金属薄膜之上形成预定厚度的光刻胶层。

具体的，如图5所示，在图4形成了金属薄膜13的阵列基板之上，通过涂覆等方法形成光刻胶层15，该光刻胶层15的预定厚度为左右。

步骤S1022、采用半色调光罩或灰色调光罩，对光刻胶层进行曝光和显影，光刻胶层形成完全保留区域、部分保留区域以及完全去除区域。

采用半色调光罩14(图6)或灰色调光罩14(图7)，对图4所示的结构进行曝光。显影之后，可得到如图8所示的结构，此时该光刻胶层15形成完全保留区域151、部分保留区域152和完全去除区域。通过控制光的强度和照射时长，得到完全保留区域151和部分保留区域152的厚度比为4:1左右的光刻胶层15。

在本发明实施例中，半色调光罩14或灰色调光罩14包括不透光区域141、半透光区域142和全透光区域143，半透光区域142的光强透过率为30％～50％。

步骤S1023、通过刻蚀工艺去除完全去除区域对应的透明导电薄膜和金属薄膜，形成寻址电极。

由于金属薄膜13覆盖透明导电薄膜12，因此，可首先通过通过干刻工艺，去除完全去除区域对应的金属薄膜13；之后通过湿刻工艺，去除完全去除区域对应的透明导电薄膜12，形成寻址电极10，如图9所示。

步骤S1024、利用灰化工艺，去除部分保留区域的光刻胶。

图9所示的结构去除光刻胶层15的部分保留区域152后，将部分保留区域152对应的金属薄膜13暴露出来，形成如图10所示的结构。

步骤S1025、通过刻蚀工艺去除部分保留区域对应的金属薄膜并剥离残留的光刻胶，形成与寻址电极搭配的金属结构11。

最后，通过干刻工艺去除部分保留区域152对应的金属薄膜13后，剩余的金属薄膜13即为与寻址电极10搭配的金属结构11，如图11所示。

在本发明实施例中，如图12所示，该阵列基板的寻址电极10纵横交错。如图1所示，为了使得同一列或同一行的寻址电极10彼此连接，寻址电极10通过过孔6连接与薄膜晶体管2的源极24和漏极25同层的第一走线16；第一走线16通过过孔6连接与栅极22同一图层的第二走线17，同一行或同一列的寻址电极10的第二走线17相连。保证了位于不同行或不同列的寻址电极10彼此绝缘，保证了阵列基板的触控功能。

若是将该阵列基板运用在互电容式触控屏中，阵列基板上的寻址电极10包括驱动电极和感应电极。驱动电极和感应电极均呈方形且位于同一平面，以使得驱动电极和感应电极可共同完整覆盖阵列基板的显示区域，防止加诸于显示区域上的触摸信号被忽略。如图1所示，通过跨层的方式，使得位于同一列的感应电极彼此连接、位于同一行的驱动电极彼此连接。因此，感应电极和驱动电极的交叠处形成电容，同时相邻的感应电极和驱动电极可形成电容。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种阵列基板的制备方法，其特征在于，包括：

依次形成透明导电薄膜和金属薄膜；

采用光罩工艺，将所述透明导电薄膜形成寻址电极，同时将所述金属薄膜形成与所述寻址电极搭配的金属结构，所述光罩工艺为半色调光罩工艺或灰色调光罩工艺。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用光罩工艺，将所述透明导电薄膜形成寻址电极，同时将所述金属薄膜形成与所述寻址电极搭配的金属结构包括：

在所述金属薄膜之上形成预定厚度的光刻胶层；

采用半色调光罩或灰色调光罩，对所述光刻胶层进行曝光和显影，所述光刻胶层形成完全保留区域、部分保留区域以及完全去除区域；

通过刻蚀工艺去除所述完全去除区域对应的透明导电薄膜和金属薄膜，形成所述寻址电极；

利用灰化工艺，去除所述部分保留区域的光刻胶；

通过刻蚀工艺去除所述部分保留区域对应的金属薄膜并剥离残留的光刻胶，形成与所述寻址电极搭配的金属结构。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过刻蚀工艺去除完全去除区域对应的透明导电薄膜和金属薄膜，形成寻址电极包括：

通过干刻工艺，去除所述完全去除区域对应的金属薄膜；

通过湿刻工艺，去除所述完全去除区域对应的透明导电薄膜，形成寻址电极。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述寻址电极包括驱动电极和感应电极。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述半色调光罩或所述灰色调光罩包括不透光区域、半透光区域和全透光区域，所述半透光区域的光强透过率为30％～50％。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用溅射或热蒸发的方式沉积形成厚度为的透明导电薄膜。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述透明导电薄膜的材质为氧化铟锡、氧化铟锌或氧化铟镓锌。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用溅射或热蒸发的方式在所述透明导电薄膜之上沉积厚度为的金属薄膜。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述光刻胶层的预定厚度为

10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述完全保留区域和所述部分保留区域的厚度比为4:1。