CN108153072A - 阵列基板及其制作方法、显示装置 - Google Patents

阵列基板及其制作方法、显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种阵列基板及其制作方法、显示装置，属于显示技术领域。其中，所述阵列基板包括位于衬底基板上的第一金属图形和覆盖所述第一金属图形的绝缘层，所述绝缘层形成有用于导流取向液的导流槽，所述导流槽在所述衬底基板上的正投影完全落入所述第一金属图形在所述衬底基板上的正投影内。本发明的技术方案能够提高阵列基板的良率和寿命，同时可以确保导流槽的功能。

Description

阵列基板及其制作方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是指一种阵列基板及其制作方法、显示装置。
背景技术
在目前的液晶显示器的制作工艺中，取向液的喷涂对于大尺寸玻璃基板有着明显的优势，但是在进行取向液的喷涂时，由于阵列基板形貌差异(走线层的多少、走线的走向和分布密度不同导致)，取向液扩散快慢不同，在扩散慢且表面张力较大的区域，取向液产生起伏的表面，这就容易产生取向液扩散不均匀，进而导致阵列基板显示色彩不均。
为了使取向液的表面张力均匀分布，释放阵列基板的不平坦位置(例如，与过孔对应的位置)取向液的表面张力，使取向液平坦化、均匀化，现有的阵列基板在最上层的膜层形成有导流槽，为了更好地引导取向液流入导流槽，需要形成具有段差的导流槽。现有技术中在形成导流槽时，对阵列基板最上层的绝缘层进行构图形成暴露出绝缘层下的金属图形的过孔，导流槽即利用过孔形成，导流槽的一半位于金属图形上，另一半位于绝缘层上，由于绝缘层的刻蚀速率大于金属图形的刻蚀速率，因此，位于绝缘层上的半个导流槽易被过刻，在导流槽底部会产生倒角，后续导电层(比如像素电极层)在绝缘层上沉积时在倒角处会断线，并且用于刻蚀导电层的刻蚀液会残留在导流槽内，腐蚀阵列基板的金属图形，影响阵列基板的性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种阵列基板及其制作方法、显示装置，能够提高阵列基板的良率和寿命，同时可以确保导流槽的功能。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一方面，提供一种阵列基板，所述阵列基板包括位于衬底基板上的第一金属图形和覆盖所述第一金属图形的绝缘层，所述绝缘层形成有用于导流取向液的导流槽，所述导流槽在所述衬底基板上的正投影完全落入所述第一金属图形在所述衬底基板上的正投影内。
进一步地，所述第一金属图形包括水平高度不同的第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域相邻，所述导流槽的槽底在所述衬底基板上的正投影与所述第一区域在所述衬底基板上的正投影的至少一部分重合，所述导流槽的槽底在所述衬底基板上的正投影与所述第二区域在所述衬底基板上的正投影的至少一部分重合。
进一步地，所述第一区域的水平高度高于所述第二区域的水平高度，所述阵列基板还包括：
位于所述衬底基板和所述第一区域之间的第二金属图形。
进一步地，所述阵列基板还包括：
位于所述第二金属图形和所述衬底基板之间的透明导电图形。
进一步地，所述第一金属图形为源漏金属图形，所述第二金属图形为栅金属图形，所述透明导电图形与所述阵列基板的公共电极同层同材料设置。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的阵列基板。
本发明实施例还提供了一种阵列基板的制作方法，包括：
在衬底基板上形成第一金属图形；
形成覆盖所述第一金属图形的绝缘层，对所述绝缘层进行构图形成用于导流取向液的导流槽，所述导流槽在所述衬底基板上的正投影完全落入所述第一金属图形在所述衬底基板上的正投影内。
进一步地，所述在衬底基板上形成第一金属图形包括：
在所述衬底基板上形成包括水平高度不同的第一区域和第二区域的第一金属图形，所述第一区域和所述第二区域相邻，所述导流槽的槽底在所述衬底基板上的正投影与所述第一区域在所述衬底基板上的正投影的至少一部分重合，所述导流槽的槽底在所述衬底基板上的正投影与所述第二区域在所述衬底基板上的正投影的至少一部分重合。
进一步地，在形成所述第一金属图形之前，所述制作方法还包括：
在所述衬底基板上制作第二金属图形；
制作所述第一金属图形具体包括：
在所述第二金属图形上方形成所述第一金属图形的第一区域。
进一步地，在形成所述第二金属图形之前，所述制作方法还包括：
在所述衬底基板上制作透明导电图形；
制作所述第二金属图形具体包括：
在所述透明导电图形上制作所述第二金属图形。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，位于第一金属图形上方的绝缘层形成有用于导流取向液的导流槽，导流槽在衬底基板上的正投影完全落入第一金属图形在衬底基板上的正投影内，即导流槽位于第一金属图形正上方，由于第一金属图形材料的刻蚀选择比相比绝缘层材料较低，因此，在对绝缘层刻蚀形成导流槽时，刻蚀将停止于第一金属图形处，避免绝缘层过刻，绝缘层将不会存在倒角现象，能够提高阵列基板的良率和寿命，同时可以确保导流槽的功能。
附图说明
图1-图5本发明实施例阵列基板的制作流程示意图。
附图标记
1衬底基板
2公共电极
3栅金属图形
31第一金属图形
4栅绝缘层
5有源层
6源漏金属图形
7钝化层
8像素电极
A导流槽
B第一区域
C第二区域
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明的实施例针对现有技术中导流槽底部会产生倒角，后续导电层(比如像素电极层)在绝缘层上沉积时在倒角处会断线，并且用于刻蚀导电层的刻蚀液会残留在导流槽内，腐蚀阵列基板的金属图形，影响阵列基板的性能的问题，提供一种阵列基板及其制作方法、显示装置，能够避免绝缘层过刻，绝缘层将不会存在倒角现象，能够提高阵列基板的良率和寿命，同时可以确保导流槽的功能。
本发明实施例提供一种阵列基板，所述阵列基板包括位于衬底基板上的第一金属图形和覆盖所述第一金属图形的绝缘层，所述绝缘层形成有用于导流取向液的导流槽，所述导流槽在所述衬底基板上的正投影完全落入所述第一金属图形在所述衬底基板上的正投影内。
本实施例中，位于第一金属图形上方的绝缘层形成有用于导流取向液的导流槽，导流槽在衬底基板上的正投影完全落入第一金属图形在衬底基板上的正投影内，即导流槽位于第一金属图形正上方，由于第一金属图形材料的刻蚀选择比相比绝缘层材料较低，因此，在对绝缘层刻蚀形成导流槽时，刻蚀将停止于第一金属图形处，避免绝缘层过刻，绝缘层将不会存在倒角现象，能够提高阵列基板的良率和寿命，同时可以确保导流槽的功能。
进一步地，为了形成具有段差的导流槽，更好地引导取向液流入导流槽，所述第一金属图形包括水平高度不同的第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域相邻，所述导流槽的槽底在所述衬底基板上的正投影与所述第一区域在所述衬底基板上的正投影的至少一部分重合，所述导流槽的槽底在所述衬底基板上的正投影与所述第二区域在所述衬底基板上的正投影的至少一部分重合。这样能够在导流槽的槽底形成台阶结构，更好地引导取向液流入导流槽。
进一步地，为了保证第一区域的水平高度高于第二区域的水平高度，可以在第一区域之间形成第二金属图形，由于第二金属图形具有一定厚度，因此可以使得第一区域的水平高度高于第二区域的水平高度，所述阵列基板还包括：
位于所述衬底基板和所述第一区域之间的第二金属图形。
进一步地，为了使第一区域的水平高度与第二区域的水平高度相比更高，所述阵列基板还包括：
位于所述第二金属图形和所述衬底基板之间的透明导电图形，即相比第二区域，第一区域下设置有第二金属图形和透明导电图形，第一区域与第二区域的水平高度之差等于第二金属图形和透明导电图形的厚度之和。
具体实施例中，所述第一金属图形可以为源漏金属图形，所述第二金属图形可以为栅金属图形，所述透明导电图形可以与所述阵列基板的公共电极同层同材料设置。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的阵列基板。所述显示装置可以为：液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。
本发明实施例还提供了一种阵列基板的制作方法，包括：
在衬底基板上形成第一金属图形；
形成覆盖所述第一金属图形的绝缘层，对所述绝缘层进行构图形成用于导流取向液的导流槽，所述导流槽在所述衬底基板上的正投影完全落入所述第一金属图形在所述衬底基板上的正投影内。
本实施例中，位于第一金属图形上方的绝缘层形成有用于导流取向液的导流槽，导流槽在衬底基板上的正投影完全落入第一金属图形在衬底基板上的正投影内，即导流槽位于第一金属图形正上方，由于第一金属图形材料的刻蚀选择比相比绝缘层材料较低，因此，在对绝缘层刻蚀形成导流槽时，刻蚀将停止于第一金属图形处，避免绝缘层过刻，绝缘层将不会存在倒角现象，能够提高阵列基板的良率和寿命，同时可以确保导流槽的功能。
进一步地，为了形成具有段差的导流槽，更好地引导取向液流入导流槽，所述第一金属图形包括水平高度不同的第一区域和第二区域，这样能够在导流槽的槽底形成台阶结构，更好地引导取向液流入导流槽。
所述在衬底基板上形成第一金属图形包括：
在所述衬底基板上形成包括水平高度不同的第一区域和第二区域的第一金属图形，所述第一区域和所述第二区域相邻，所述导流槽的槽底在所述衬底基板上的正投影与所述第一区域在所述衬底基板上的正投影的至少一部分重合，所述导流槽的槽底在所述衬底基板上的正投影与所述第二区域在所述衬底基板上的正投影的至少一部分重合。
进一步地，为了保证第一区域的水平高度高于第二区域的水平高度，可以在第一区域之间形成第二金属图形，由于第二金属图形具有一定厚度，因此可以使得第一区域的水平高度高于第二区域的水平高度，在形成所述第一金属图形之前，所述制作方法还包括：
在所述衬底基板上制作第二金属图形；
制作所述第一金属图形具体包括：
在所述第二金属图形上方形成所述第一金属图形的第一区域。
进一步地，为了使第一区域的水平高度与第二区域的水平高度相比更高，在形成所述第二金属图形之前，所述制作方法还包括：
在所述衬底基板上制作透明导电图形；
制作所述第二金属图形具体包括：
在所述透明导电图形上制作所述第二金属图形，即相比第二区域，第一区域下设置有第二金属图形和透明导电图形，第一区域与第二区域的水平高度之差等于第二金属图形和透明导电图形的厚度之和。
下面以第一金属图形为源漏金属图形，第二金属图形为栅金属图形为例，结合附图对本发明的阵列基板的制作方法进行详细介绍，本实施例的阵列基板的制作方法包括以下步骤：
步骤1、如图1所示，提供一衬底基板1，在衬底基板1上形成公共电极2的图形；
其中，衬底基板1可为玻璃基板或石英基板。具体地，在衬底基板1上通过溅射或热蒸发的方法沉积厚度约为的透明导电层，透明导电层可以是ITO、IZO或者其他的透明金属氧化物，在透明导电层上涂覆一层光刻胶，采用掩模板对光刻胶进行曝光，使光刻胶形成光刻胶未保留区域和光刻胶保留区域，其中，光刻胶保留区域对应于公共电极2的图形所在区域，光刻胶未保留区域对应于上述图形以外的区域；进行显影处理，光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除，光刻胶保留区域的光刻胶厚度保持不变；通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶未保留区域的透明导电层薄膜，剥离剩余的光刻胶，形成公共电极2的图形。
步骤2、如图1所示，在完成步骤1的基板上形成栅金属图形3；
具体地，可以采用溅射或热蒸发的方法在完成步骤1的基板上沉积厚度约为的栅金属层，栅金属层可以是Cu，Al，Ag，Mo，Cr，Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W等金属以及这些金属的合金，栅金属层可以为单层结构或者多层结构，多层结构比如Cu\Mo,Ti\Cu\Ti，Mo\Al\Mo等。在栅金属层上涂覆一层光刻胶，采用掩模板对光刻胶进行曝光，使光刻胶形成光刻胶未保留区域和光刻胶保留区域，其中，光刻胶保留区域对应于栅金属图形3所在区域，光刻胶未保留区域对应于上述图形以外的区域；进行显影处理，光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除，光刻胶保留区域的光刻胶厚度保持不变；通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶未保留区域的栅金属薄膜，剥离剩余的光刻胶，形成栅金属图形3。其中，栅金属图形3除包括第二金属图形31之外还包括薄膜晶体管的栅电极、栅线，第二金属图形31与薄膜晶体管的栅电极、栅线相互独立，彼此绝缘设置。
步骤3、如图3所示，在完成步骤2的基板上形成栅绝缘层4；
具体地，可以采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法在完成步骤2的基板上沉积厚度为的栅绝缘层4，栅绝缘层4可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物，对应的反应气体是SiH4、NH3、N2或SiH2Cl2、NH3、N2。
步骤4、如图3所示，在完成步骤3的基板上形成有源层5的图形；
具体地，在基板上依次沉积一层半导体材料，在半导体材料上涂覆一层光刻胶，采用半色调或灰色调掩模板对光刻胶进行曝光，使光刻胶形成光刻胶未保留区域和光刻胶保留区域，其中，光刻胶保留区域对应于有源层5的图形所在区域，光刻胶未保留区域对应于有源层5的图形以外的区域；进行显影处理，光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除，光刻胶保留区域的光刻胶厚度保持不变，通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶未保留区域的半导体材料，形成有源层5的图形。
步骤5、如图3所示，在完成步骤4的基板上形成源漏金属图形6；
具体地，可以在完成步骤4的基板上采用磁控溅射、热蒸发或其它成膜方法沉积一层厚度约为的源漏金属层，源漏金属层可以是Cu，Al，Ag，Mo，Cr，Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W等金属以及这些金属的合金。源漏金属层可以是单层结构或者多层结构，多层结构比如Cu\Mo，Ti\Cu\Ti，Mo\Al\Mo等。在源漏金属层上涂覆一层光刻胶，采用掩模板对光刻胶进行曝光，使光刻胶形成光刻胶未保留区域和光刻胶保留区域，其中，光刻胶保留区域对应于源漏金属图形6的图形所在区域，光刻胶未保留区域对应于上述图形以外的区域；进行显影处理，光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除，光刻胶保留区域的光刻胶厚度保持不变；通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶未保留区域的源漏金属层，剥离剩余的光刻胶，形成源漏金属图形6。
其中，源漏金属图形6即上述第一金属图形，源漏金属图形6可以是薄膜晶体管的源电极或漏电极。如图3所示，源漏金属图形6包括第一区域B和第二区域C，第一区域B位于第一金属图形31的上方，第一区域B的水平高度高于第二区域C。
步骤6，如图4所示，在完成步骤5的基板上形成包括有像素电极8过孔的钝化层7(钝化层7即本发明所述绝缘层)；
具体地，可以在完成步骤5的基板上采用磁控溅射、热蒸发、PECVD或其它成膜方法沉积厚度为的钝化层7，钝化层7可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物，具体地，钝化层7材料可以是SiNx，SiOx或Si(ON)x，钝化层7还可以使用Al2O3。钝化层7可以是单层结构，也可以是采用氮化硅和氧化硅构成的两层结构。其中，硅的氧化物对应的反应气体可以为SiH4，N2O；氮化物或者氧氮化合物对应气体可以是SiH4，NH3，N2或SiH2Cl2，NH3，N2。通过一次构图工艺形成包括有过孔的钝化层7的图形，具体地，可以在钝化层7上涂覆一层厚度约为的有机树脂，有机树脂可以是苯并环丁烯(BCB)，也可以是其他的有机感光材料，曝光显影后，通过一次刻蚀工艺形成有像素电极8过孔的钝化层7的图形。
如图4所示，像素电极8过孔即可用于形成导流槽A，由于源漏金属图形6具有段差，因此，形成的像素电极8过孔的底部也形成为台阶结构。
步骤7、如图5所示，在完成步骤6的基板上形成像素电极8的图形。
具体地，在完成步骤6的基板上通过溅射或热蒸发的方法沉积厚度约为的透明导电层，透明导电层可以是ITO、IZO或者其他的透明金属氧化物，在透明导电层上涂覆一层光刻胶，采用掩模板对光刻胶进行曝光，使光刻胶形成光刻胶未保留区域和光刻胶保留区域，其中，光刻胶保留区域对应于像素电极8的图形所在区域，光刻胶未保留区域对应于上述图形以外的区域；进行显影处理，光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除，光刻胶保留区域的光刻胶厚度保持不变；通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶未保留区域的透明导电层薄膜，剥离剩余的光刻胶，形成像素电极8的图形，像素电极8通过贯穿钝化层的过孔与源漏金属图形6连接。
之后即可在经过步骤7的阵列基板上涂覆取向液，由于导流槽A的段差结构，使得取向液容易流入导流槽A中。
本实施例中，在不改变阵列基板的制作工艺流程的前提下，通过改变阵列基板的结构设计，将导流槽A形成在源漏金属图形6上方，同时在源漏金属图形6下方的部分区域增加栅金属图形3，使得导流槽A存在段差，取向液容易流入导流槽A中，并且在阵列基板与彩膜基板对盒后基于该段差使得液晶更容易流入导流槽A内。
进一步地，在上述实施例的基础上，在制作公共电极2的同时，还可以制作位于栅金属图形3下方的透明导电图形，透明导电图形与公共电极相互独立，彼此绝缘，通过栅金属图形3和透明导电图形共同提升源漏金属图形6第一区域B的水平高度。
在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，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，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括位于衬底基板上的第一金属图形和覆盖所述第一金属图形的绝缘层，所述绝缘层形成有用于导流取向液的导流槽，所述导流槽在所述衬底基板上的正投影完全落入所述第一金属图形在所述衬底基板上的正投影内。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第一金属图形包括水平高度不同的第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域相邻，所述导流槽的槽底在所述衬底基板上的正投影与所述第一区域在所述衬底基板上的正投影的至少一部分重合，所述导流槽的槽底在所述衬底基板上的正投影与所述第二区域在所述衬底基板上的正投影的至少一部分重合。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述第一区域的水平高度高于所述第二区域的水平高度，所述阵列基板还包括：
位于所述衬底基板和所述第一区域之间的第二金属图形。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括：
位于所述第二金属图形和所述衬底基板之间的透明导电图形。
5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，
所述第一金属图形为源漏金属图形，所述第二金属图形为栅金属图形，所述透明导电图形与所述阵列基板的公共电极同层同材料设置。
6.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-5中任一项所述的阵列基板。
7.一种阵列基板的制作方法，其特征在于，包括：
在衬底基板上形成第一金属图形；
形成覆盖所述第一金属图形的绝缘层，对所述绝缘层进行构图形成用于导流取向液的导流槽，所述导流槽在所述衬底基板上的正投影完全落入所述第一金属图形在所述衬底基板上的正投影内。
8.根据权利要求7所述的阵列基板的制作方法，其特征在于，所述在衬底基板上形成第一金属图形包括：
在所述衬底基板上形成包括水平高度不同的第一区域和第二区域的第一金属图形，所述第一区域和所述第二区域相邻，所述导流槽的槽底在所述衬底基板上的正投影与所述第一区域在所述衬底基板上的正投影的至少一部分重合，所述导流槽的槽底在所述衬底基板上的正投影与所述第二区域在所述衬底基板上的正投影的至少一部分重合。
9.根据权利要求8所述的阵列基板的制作方法，其特征在于，在形成所述第一金属图形之前，所述制作方法还包括：
在所述衬底基板上制作第二金属图形；
制作所述第一金属图形具体包括：
在所述第二金属图形上方形成所述第一金属图形的第一区域。
10.根据权利要求9所述的阵列基板的制作方法，其特征在于，在形成所述第二金属图形之前，所述制作方法还包括：
在所述衬底基板上制作透明导电图形；
制作所述第二金属图形具体包括：
在所述透明导电图形上制作所述第二金属图形。
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