CN105093760A - Coa基板及其制备方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种COA基板及其制备方法、显示装置,属于显示技术领域。本发明的COA基板的制备方法,包括在基底上方形成黑矩阵的步骤,所述形成黑矩阵的步骤包括:在基底上方的形成透明材料层,并对所述透明材料层进行图案化;对图案化的透明材料层进行炭化处理,形成黑矩阵。本发明的COA基板制备方法可以降低工艺难度。
Description
技术领域
本发明属于显示技术领域,具体涉及一种COA基板及其制备方法、显示装置。
背景技术
随着平板显示器件薄膜工艺(thinfilmtransistor)技术和工艺的进步,液晶面板日益向高分辨高画质方面发展。其中,滤光层(包括彩色滤光片和黑矩阵)位于阵列基板的结构(COA;ColorfilteronArray),即COA基板,由于没有对盒产生漏光的问题,可以有效减少黑矩阵宽度,从而提高了像素开口率,进而提高面板透过率。技术与主要靠液晶分子面内旋转的超级多维场开关液晶显示技术相结合,可以有效防止倾斜方向漏光,避免混色现象发生;因此该技术成为高分辨率产品中有竞争力的技术之一。
但是发明人发现现有技术存在以下问题,由于黑矩阵采用黑色树脂材料制备的,再制备黑矩阵的时,沉积完黑色树脂材料掩模板上的对位标记无法精确的与COA基板上的对位标记进行对位,导致黑矩阵图形的对位工艺难度较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题包括,针对现有的COA基板存在的上述问题,提供一种对位精度准提高、工艺难度降低的COA基板及其制备方法、显示装置。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种COA基板的制备方法,包括在基底上方形成黑矩阵的步骤,所述形成黑矩阵的步骤包括:
在基底上方的形成透明材料层,并对所述透明材料层进行图案化;
对图案化的透明材料层进行炭化处理,形成黑矩阵。
优选的是,所述透明材料层的材料为光刻胶。
优选的是,所述炭化处理的方式为真空退火;其中,退火温度为150~300摄氏度,时间为10~45分钟。
优选的是,所述炭化处理的方式为离子轰击。
优选的是,所述形成黑矩阵的步骤之前还包括:
在基底上,通过构图工艺形成包括薄膜晶体管、栅线、数据线的图形;
在完成上述步骤的基底上形成阻挡层。
优选的是,所述形成黑矩阵的步骤之后还包括:
通过构图工艺形成彩色滤光片的步骤。
进一步优选的是,所述形成彩色滤光片的步骤之后还包括:
形成平坦化层的步骤;
在形成平坦化层的基底上,通过构图工艺形成像素电极的步骤。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种COA基板,包括基底,设置在基底上的黑矩阵,所述COA基板是采用上述的制备方法制备的。
优选的是,所述透明材料层的材料为光刻胶。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示面板,其包括上述COA基板。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置,其包括上述的显示面板。
本发明具有如下有益效果:
在本发明中黑矩阵的图案是采用透明材料层图案化后进行炭化得到的,而透明材料层由于其材料的特性,其可以透光,此时基底上的对位标记则可以看到,因此掩模板在对透明材料层曝光时,则可以与透明材料层精准对位,也就是无需将黑矩阵的图形做大,因此可以提高COA基板的开口率。
附图说明
图1为本发明的实施例2的COA基板的制备方法的工艺流程图;
图2为本发明的实施例2的COA基板的制备方法的流程图;
图3为本发明的实施例2的COA基板的制备方法中形成黑矩阵的流程图;
图4为本发明的实施例3的COA基板的示意图。
其中附图标记为:10、基底;1、薄膜晶体管;11、栅线;12、数据线;30、光刻胶;31、图案化的光刻胶;32、黑矩阵;131、红色滤光片;132、绿色滤光片;133、蓝色滤光片;14、平坦化层;15、像素电极。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1:
本实施例提供一种COA基板的制备方法,包括在基底上方形成黑矩阵的步骤。形成黑矩阵的步骤具体包括:
在基底上方的形成透明材料层,并对所述透明材料层进行图案化。
对图案化的透明材料层进行炭化处理,形成黑矩阵。
在本实施例中,黑矩阵的图案是采用透明材料层图案化后进行炭化得到的,而透明材料层由于其材料的特性,其可以透光,此时基底上的对位标记则可以看到,因此掩模板在对透明材料层曝光时,则可以与透明材料层精准对位,也就是无需将黑矩阵的图形做大,因此可以提高COA基板的开口率。
其中,透明材料层的材料优选为光刻胶,当然也可以采用其他透明且可炭化的材料。
具体结合下述实施例对COA基板的制备方法进一步说明。在下述实施例中以透明材料层的材料为光刻胶为例进行说明,但是透明材料层的材料为光刻胶并不构成保护范围的限定。
实施例2:
如图1和2所示,本实施例提供一种COA基板的制备方法,其包括如下步骤:
步骤一、在基底10上通过构图工艺形成包括薄膜晶体管1、栅线11和数据线12的图形,其中,薄膜晶体管1为顶栅型或底栅型均可。其中,以制备底栅型薄膜晶体管1为例,在基底10上通过溅射,曝光,显影,刻蚀,剥离等工艺形成栅极和栅线11的图形,在栅极和栅线11所在层上方通过等离子体增强化学气相沉积法(PECVD;PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition)等工艺形成栅极绝缘层,在栅极绝缘层上方通过溅射,曝光,显影,刻蚀,剥离等工艺形成有源层,在有源区之上通过溅射、曝光、显影、刻蚀、剥离等工艺形成源、漏极和数据线12的图形,源、漏极与有源层连接。
其中,所述栅极(栅线11)的材料可以为钼(Mo)、钼铌合金(MoNb)、铝(Al)、铝钕合金(AlNd)、钛(Ti)和铜(Cu)中的一种或它们中多种材料形成的单层或多层复合叠层,优先为Mo、Al或含Mo、Al的合金组成的单层或多层复合膜;厚度为100nm~500nm。
在本实施例中,所述栅极绝缘层的材料可以为硅的氧化物(SiOx)、硅的氮化物(SiNx)、铪的氧化物(HfOx)、硅的氮氧化物(SiON)、铝的氧化物(AlOx)等中的一种或它们中两种材料组成的多层复合膜。其厚度控制在100~600nm之内,可依照实际情况做调整。
所述有源层材料可以是包含In(铟)、Ga(镓)、Zn(锌)、O(氧)、Sn(锡)等元素的薄膜通过溅射形成,其中薄膜中必须包含氧元素和其他两种或两种以上的元素,如氧化铟镓锌(IGZO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡(InSnO)、氧化铟镓锡(InGaSnO)等。氧化物半导体有源层的材料优选IGZO和IZO,厚度控制在10~100nm之内较佳。
所述源、漏极的材料可以是钼(Mo)、钼铌合金(MoNb)、铝(Al)、铝钕合金(AlNd)、钛(Ti)和铜(Cu)中的一种或多种材料形成的单层或多层复合叠层,优先为Mo、Al或含Mo、Al的合金组成的单层或多层复合膜。
步骤二、在完成上述步骤的基底10上,通过构图工艺形成包括滤光层的图形。其中,滤光层包括彩色滤光片(红色滤光片131、绿色滤光片132、蓝色滤光片133)和黑矩阵32。
如图3所示,该步骤具包括,在形成有薄膜晶体管1、栅线11和数据线12的基底10上通过涂覆光刻胶30,并对光刻胶30进行图案化,得到图案化的光刻胶31位于薄膜晶体管1、栅线11和数据线上;之后对图案化的光刻胶31进行炭化处理,光刻胶30这种有机物在绝氧加热的条件下会脱去H,O等原子,剩余大量碳及其化合物,光刻胶的表面变得粗糙,颜色在这一过程中逐步变成黑色,从而起到遮光层的作用,如图5。炭化处理的方式可以为真空退火,温度约为150-300摄氏度,时间为10-45分钟;也可以为干刻处理:通过高能量的离子轰击,使光刻胶产生高温进行炭化,形成黑矩阵32(BM;BLACKMATRIX),在黑矩阵32上方通过涂覆,曝光,显影,烘烤等工艺分别形成彩色滤光片,也就是例如红、绿、蓝(RGB)子像素的彩色滤光片。其中黑矩阵32和彩色滤光片是间隔设置的。
步骤三、在完成上述步骤的基底10上,形成平坦化层14,用于消除不同颜色的彩色滤光片以及黑矩阵32之间存在的段差。其中,平坦化层14的材料一般为二氧化硅、氮化硅、氧化铝材料等。
步骤四、在完成上述步骤的基底10上,通过构图工艺形成包括像素电极15的图形,且像素电极15通过贯穿平坦化层14的过孔与漏极连接。其中像素电极15的材料优选为氧化铟锡,当然其他透明导电材料也是可以的。
优选的,在本实施例形成黑矩阵32的步骤之前还包括,在形成有薄膜晶体管1的基底10上沉积阻挡层的步骤,以防止在对光刻胶炭化处理时污染薄膜晶体管1,以破环阵列基板的性能。
在本实施例中,黑矩阵32的图案是采用透明材料层图案化后进行炭化得到的,而透明材料层由于其材料的特性,其可以透光,此时基底10上的对位标记则可以看到,因此掩模板在对透明材料层曝光时,则可以与透明材料层精准对位,也就是无需将黑矩阵32的图形做大,因此可以提高COA基板的开口率。
实施例3:
如图4所示,本实施例提供了一种COA基板,该COA基板可以采用实施例1或2所述的制备方法制备。
具体的,该COA基板包括,设置在基底10上的薄膜晶体管1,需要说明的是,该薄膜晶体管1为顶栅型或底栅型的均可,以底栅型薄膜晶体管1为例,该薄膜晶体管1具体包括,栅极,覆盖栅极的栅极绝缘层,设于栅极绝缘层上方的有源区,以及与有源区连接的源漏极。该阵列基板还包括设于设有薄膜晶体管1的基底10上的滤光层;该滤光层包括彩色滤光片和黑矩阵32,所述黑矩阵32采用透明材料炭化形成;透明材料优选为光刻胶。
在本实施例中,黑矩阵32的图案是采用透明材料图案化后进行炭化得到的,而透明材料由于其材料的特性,其可以透光,此时基底10上的对位标记则可以看到,因此掩模板在对透明材料曝光时,则可以与透明材料精准对位,也就是无需将黑矩阵32的图形做大,因此可以提高COA基板的开口率。
相应的,本实施例还提供了一种显示装置,其包括上述的COA基板,故其开口率有所提高。
该显示装置可以为:手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
本实施例的显示装置中具有上述显示面板,故其具有更好的开口率,视觉效果更好。
当然,本实施例的显示装置中还可以包括其他常规结构,如背光源、电源单元、显示驱动单元等。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种COA基板的制备方法,包括在基底上方形成黑矩阵的步骤,其特征在于,所述形成黑矩阵的步骤包括:
在基底上方的形成透明材料层,并对所述透明材料层进行图案化;
对图案化的透明材料层进行炭化处理,形成黑矩阵。
2.根据权利要求1所述的COA基板的制备方法,其特征在于,所述透明材料层的材料为光刻胶。
3.根据权利要求1所述的COA基板的制备方法,其特征在于,所述炭化处理的方式为真空退火;其中,退火温度为150~300摄氏度,时间为10~45分钟。
4.根据权利要求1COA基板的制备方法,其特征在于,所述炭化处理的方式为离子轰击。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的COA基板的制备方法,其特征在于,所述形成黑矩阵的步骤之前还包括:
在基底上,通过构图工艺形成包括薄膜晶体管、栅线、数据线的图形;
在完成上述步骤的基底上形成阻挡层。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的COA基板的制备方法,其特征在于,所述形成黑矩阵的步骤之后还包括:
通过构图工艺形成彩色滤光片的步骤。
7.根据权利要求6所述的COA基板的制备方法,其特征在于,所述形成彩色滤光片的步骤之后还包括:
形成平坦化层的步骤;
在形成平坦化层的基底上,通过构图工艺形成像素电极的步骤。
8.一种COA基板,包括基底,设置在基底上的黑矩阵,其特征在于,所述COA基板采用权利要求1-7中任一项所述的COA基板的制备方法形成。
9.根据权利要求8所述的COA基板,其特征在于,所述透明材料层的材料为光刻胶。
10.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括权利要求8或9所述的COA基板。
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