CN108287430A - 阵列基板及其制备方法、液晶显示面板 - Google Patents

阵列基板及其制备方法、液晶显示面板 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种阵列基板及其制备方法、液晶显示面板，该阵列基板包括基板、形成在基板上的至少一层减反层，以及形成在减反层上的器件层；其中，减反层的材质为铜的氮化物或/和铜的氧化物。本发明通过在基板上形成该减反层能够降低对外界环境光的反射，进而能提升显示的对比度。

Description

阵列基板及其制备方法、液晶显示面板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种阵列基板及其制备方法、液晶显示面板。
背景技术
随着近年来显示器需求量的不断提高，一些新技术应运而生，而显示面板的亮度和对比度仍然是制约显示器整体质量的一个重要因素。当对比度较佳时，显示面板的整体色彩与显示效果都较为理想，如何提高显示面板的对比度已经成为当前研究的重点。而在提高对比的方式上，除了提高发光单元的亮度外，如何降低外界光的反射也成为一个重要方面。由于外界环境光的进入，传统显示器的阵列基板因为金属信号线的存在而反射外界环境光，容易出现镜面的效果，从而会降低显示对比度，影响最终的显示效果。
因此，有必要提出一种阵列基板及其制备方法、液晶显示面板以解决上述问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种阵列基板及其制备方法、液晶显示面板，能够降低外界环境光的反射，进而提升显示的对比度。
为解决上述技术问题，本发明采用的第一个技术方案是提供一种阵列基板，该阵列基板包括基板、形成在基板上的至少一层减反层，以及形成在减反层上的器件层；其中，减反层的材质为铜的氮化物或/和铜的氧化物。
为解决上述技术问题，本发明采用的第二个技术方案是提供一种液晶显示面板，该液晶显示面板包括上述任一阵列基板。
为解决上述技术问题，本发明采用的第三个技术方案是提供一种阵列基板的制备方法，该制备方法包括：
准备基板；
在基板上形成至少一层减反层；其中，减反层的材质为铜的氮化物或/和铜的氧化物；
在减反层上形成器件层。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的基板上包括依次形成的至少一层减反层及器件层，其中，减反层的材质为铜的氧化物或/和铜的氮化物。通过在基板上形成该至少一层减反层能降低对外界环境光的反射，进而能提升显示的对比度。
附图说明
图1是本发明提供的阵列基板一实施例的结构示意图；
图2是本发明提供的阵列基板制备方法一实施例的流程示意图。
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，均属于本发明保护的范围。
为了降低对外界环境光的反射，本发明的阵列基板包括基板、形成在基板上的至少一层减反层，以及形成在该减反层上的器件层，该减反层的材质为铜的氮化物或/和铜的氧化物，其中，铜的氧化物不限于氧化铜，铜的氮化物不限于氮化铜。以下，结合附图进行详细说明。
请参阅图1，图1是本发明提供的阵列基板一实施例的结构示意图。如图1所示，阵列基板10包括基板101、设置在基板101上的至少一层减反层102以及设置在减反层102上的器件层103，器件层103包括设置在减反层102上的栅极1031、设置在栅极1031上的栅极绝缘层1032、设置在栅极绝缘层1032上的有源层1033，设置在有源层1033上的源极1034、漏极1035和钝化层1036。其中，栅极1031即为金属信号线，栅极1031的材质可以为铜、铝或钼或其它金属；减反层102与设置在其上的栅极1031至少部分重叠，优选地，设置减反层102和栅极1031完全重叠。
进一步地，减反层102至少为一层，本实施例中设置减反层102为两层，减反层102的单层厚度为20纳米～100纳米，减反层102的总厚度为40纳米～200纳米，通过将减反层102的总厚度设置为40纳米～200纳米能更好的吸收光，进而降低光的反射，且易重复的制备该厚度范围内的薄膜。具体地，可以先在基板101上设置一层铜的氮化物薄膜再设置一层铜的氧化物薄膜，也可以先在基板101上设置一层铜的氧化物薄膜再设置一层铜的氮化物薄膜，也可以将两层均设置为铜的氧化物与铜的氮化物的混合物薄膜，且可以通过调节该混合物薄膜中铜的氧化物和铜的氮化物的比例进而获得不同反射率的减反层102，还可以将减反层102的两层均设置为铜的氮化物薄膜或铜的氧化物薄膜，当然，其他实施例中也可以将减反层102设置为一层、三层或更多层，在此不做具体限定。
优选地，减反层102为依次叠置的铜的氮化物层或/和铜的氧化物层组成的多膜层结构，其中，铜的氮化物层或/和铜的氧化物层依次交替设置。需要说明的是，铜的氮化物与基板101间的附着力好，当减反层102中包含铜的氮化物时能增加栅极1031和基板101间的连接性，能防止薄膜脱落现象，进而提高显示质量。
本实施中，基底101为透明基底，具体设置为玻璃基底，其他实施例中也可以设置为其他基底。
更进一步地，本实施例中的减反层102是通过磁控溅射法，喷墨法以及原子沉积法中的任一种工艺而制备形成的。
具体地，磁控溅射法是指在高真空腔体中充入适量的氩气作为工作气体，在靶材和腔体壁之间施加电压，在溅射腔体内产生磁控型辉光放电使氩气发生电离。磁控溅射包括直流磁控溅射和射频磁控溅射，可以采用铜靶来溅射，并通过控制充入到溅射腔体内的氩气、氮气和氧气的体积比以及溅射的温度、气压、功率和时间进而在基底上镀总厚度为40纳米～200纳米的薄膜，也可以在溅射过程中只通入氩气和氮气，并通过在含氧气的氛围中进行退火处理，也可以在溅射过程中只通入氩气，并通过在含氧气和氮气的氛围中进行退火处理，其中，通过控制溅射时间可以调控薄膜的厚度；还可以采用氧化铜靶来溅射，并通过控制充入到溅射腔体内的氩气和氮气的体积比以及溅射的温度、气压、功率和时间进而在基底上镀总厚度为40纳米～200纳米的薄膜；在磁控溅射仪条件允许的情况下，也可以在腔体内安装氧化铜和氮化铜两个靶材，用这两个靶来同时溅射，通过控制溅射气压、温度、功率和时间进而得到该减反层。当然，铜的氧化物不限于氧化铜，铜的氮化物不限于氮化铜，也可以采用其他的铜的氧化物或/和铜的氮化物作为靶材来溅射。
喷墨法是指采用有机铜络合物及铜盐作为铜源，选择合适的溶剂配置成油墨，通过涂覆的方式在基底上形成减反层。本实施例中是通过将镀有铜膜的基底静置于过氧化氢溶液中，并通过控制温度使铜膜表面发生氧化生成氧化铜薄膜，再在氧化铜薄膜上，以六氟乙酰丙酮酸铜和氮气分别作为铜源和氮源，并通过控制温度来制备氮化铜薄膜。
原子沉积法是指通过改变溅射功率与注入能量，采用离子注入的方式将离子注入到铜膜中，并同时进行退火处理以获得减反层。本实施例中，通过在垂直于铜膜的方向注入氮离子并同时进行退火处理得到铜的氮化物薄膜，在铜的氮化物薄膜上沉积一层铜膜，再在垂直于铜膜的方向上注入氧离子并同时进行退火处理得到铜的氧化物薄膜，或者先形成铜的氧化物薄膜再形成铜的氮化物薄膜，或者在垂直于铜膜的方向同时注入氮离子和氧离子，并同时进行退火处理进而得到铜的氮化物和铜的氧化物的混合薄膜。
由上述可知，本发明的基板上包括依次形成的至少一层减反层及器件层，其中减反层的材质为铜的氧化物或/和铜的氮化物。通过在基板上形成该至少一层减反层能降低对外界环境光的反射，进而能提升显示的对比度。
请参阅图2，图2是本发明提供的阵列基板制备方法一实施例的流程示意图。以下，结合图2详细说明阵列基板中减反层的制备过程。
S201：准备基板。
本实施例中选用玻璃基板，将玻璃基板切割成合适的尺寸后用丙酮、去离子水、酒精清洗干净，再在氮气的氛围下进行干燥。
S202：在基板上形成至少一层减反层；其中，减反层的材质为铜的氮化物或/和铜的氧化物。
本实施例中通过磁控溅射法，喷墨法以及原子沉积法中的至少一种工艺在基板上多次沉积铜的氮化物或铜的氧化物，形成铜的氮化物层或/和铜的氧化物层组成的多膜层结构的减反层。
以下，通过磁控溅射法，喷墨法，以及原子沉积法来说明制备减反层的过程。
例一：
通过直流磁控溅射或射频磁控溅射在玻璃基板上沉积减反层，该减反层为铜的氮化物和铜的氧化物的混合薄膜，且混合薄膜的厚度为40纳米～200纳米。磁控溅射采用的靶材为99.999％的高纯度铜靶，以99.99％氩气作为工作气体，以纯度均为99.99％的氧气和氮气作为反应气体，溅射前将真空室的气压抽到8.0×10-4帕斯卡以下，总溅射气压为0.5～2.0帕斯卡，衬底温度控制在25℃～300摄氏度，溅射过程中通入的氮气、氧气、氩气的体积比范围为10～1：10～1：1，溅射功率为20～100瓦，溅射完冷却后便可得到该减反层。本实施例中通过调节氮气、氧气、氩气的体积比可以得到成分比例不同的铜的氧化铜和铜的氮化铜组成的混合薄膜，进而得到反射率不同的减反层。且，通过控制溅射时间可以控制薄膜的厚度。
例二：
通过直流磁控溅射或射频磁控溅射在玻璃基板上沉积减反层，该减反层为铜的氮化物和铜的氧化物的混合薄膜，且混合薄膜的厚度为40纳米～200纳米。磁控溅射采用的靶材为99.999％的高纯度铜靶，以纯度均为99.99％的氩气和氮气分别作为工作气体和反应气体，溅射前将真空室的气压抽到8.0×10-4帕斯卡以下，总溅射气压为0.5～2.0帕斯卡，衬底温度控制在25℃～300摄氏度，溅射过程中通入的氮气、氩气的体积比范围为10～1：1，溅射功率为20～100瓦，溅射完后将沉积有铜的氮化物薄膜的玻璃基板放在温度为350～500摄氏度的空气环境中进行退火处理，空气中含有氧气进而薄膜被氧化，得到铜的氮化物和铜的氧化物的混合物薄膜。
例三：
通过直流磁控溅射或射频磁控溅射在玻璃基板上沉积减反层，该减反层为铜的氮化物和铜的氧化物的混合薄膜，且混合薄膜的厚度为40纳米～200纳米。磁控溅射采用的靶材为99.999％的高纯度氧化铜靶，以纯度均为99.99％的氩气和氮气分别作为工作气体和反应气体，溅射前将真空室的气压抽到8.0×10-4帕斯卡以下，总溅射气压为0.5～2.0帕斯卡，衬底温度控制在25℃～300摄氏度，溅射过程中通入的氮气、氩气的体积比范围为10～1：1，溅射功率为20～100瓦，溅射完冷却后便可得到该减反层。
在其他实施例中，也可以在磁控溅射仪的腔体内安装氧化铜和氮化铜两个靶材，用这两个靶来同时溅射，并通过控制溅射气压、温度、功率和时间进而得到总厚度为40纳米～200纳米的薄膜。
例四：
通过直流磁控溅射或射频磁控溅射在玻璃基板上沉积减反层，该减反层为两层交替设置的铜的氮化物层和铜的氧化物层，且单层厚度为20纳米～100纳米，两层薄膜的厚度为40纳米～200纳米。磁控溅射时先采用的靶材为99.999％的高纯度氧化铜靶，以纯度为99.99％的氩气作为工作气体和反应气体，溅射前将真空室的气压抽到8.0×10-4帕斯卡以下，总溅射气压为0.5～2.0帕斯卡，衬底温度控制在25℃～300摄氏度，溅射功率为20～100瓦，溅射完冷却后得到厚度为20纳米～100纳米的铜的氧化物薄膜。再将靶材换成99.999％的高纯度铜靶，以纯度均为99.99％的氩气和氮气分别作为工作气体和反应气体，溅射前将真空室的气压抽到8.0×10-4帕斯卡以下，总溅射气压为0.5～2.0帕斯卡，衬底温度控制在25℃～300摄氏度，溅射过程中通入的氮气、氩气的体积比范围为10～1：1，溅射功率为20～100瓦，溅射完冷却后便在铜的氧化物薄膜上得到厚度为20纳米～100纳米的铜的氮化物薄膜，即在玻璃基板上先沉积铜的氧化物层再沉积铜的氮化物层。在其他实施例中，也可以在基板上先沉积铜的氮化物层再沉积铜的氧化物层。
本实施例中先沉积的厚度为20纳米～100纳米的铜的氧化物薄膜也可以通过采用铜靶溅射得到，具体地，采用纯度为99.999％的铜靶，以纯度为99.99％的氩气作为工作气体和反应气体，溅射前将真空室的气压抽到8.0×10-4帕斯卡以下，总溅射气压为0.5～2.0帕斯卡，衬底温度控制在25℃～300摄氏度，溅射功率为20～100瓦，溅射完冷却后将沉积有铜膜的玻璃基板在空气的氛围中进行退火处理即可得到厚度为20纳米～100纳米的铜的氧化物薄膜。
本实施在玻璃基板上沉积了铜的氧化物和铜的氮化物两层薄膜，在其他实施例中也可以沉积三层或更多层薄膜，还可以只沉积一层铜的氮化物薄膜或铜的氧化物薄膜，设置减反层的总厚度为40纳米～200纳米能达到降低光反射的效果。例五：
通过喷墨法在玻璃基板上沉积减反层，该减反层为两层交替设置的铜的氮化物层和铜的氧化物层，且单层厚度为20纳米～100纳米，两层薄膜的厚度为40纳米～200纳米。先将沉积有铜膜的玻璃基板静置于质量分数为0.5％～30％的过氧化氢溶液中0.1小时～36小时，保持过氧化氢与铜膜的质量比范围为1～500：1，控制温度为10～80摄氏度使铜膜表面发生氧化生成铜的氧化物，将沉积有铜的氧化物的玻璃基板置于六氟乙酰丙酮酸铜中，同时通入纯度为99.999％的氮气作为氮源，控制反应温度为150～300摄氏度，进而在铜的氧化物薄膜上沉积得到厚度为20纳米～100纳米的铜的氮化物薄膜。在其他实施例中，也可以在玻璃基板上先沉积铜的氮化物薄膜再沉积铜的氧化物薄膜。
例六：
通过原子沉积法在玻璃基板上沉积减反层，该减反层为两层交替设置的铜的氮化物层和铜的氧化物层，且单层厚度为20纳米～100纳米，两层薄膜的厚度为40纳米～200纳米。对沉积的铜膜进行离子注入，具体地，在垂直于铜膜的方向注入氮离子并同时进行退火处理得到铜的氮化物薄膜，在铜的氮化物薄膜上沉积一层铜膜，再在垂直于铜膜的方向上注入氧离子并同时进行退火处理得到铜的氧化物薄膜。
本实施例中是先得到铜的氮化物薄膜再得到铜的氧化物薄膜，在其他实施例中也可以先得到铜的氧化物薄膜再得到铜的氮化物薄膜。
例七：
通过原子沉积法在玻璃基板上沉积减反层，该减反层为铜的氮化物和铜的氧化物的混合薄膜，且混合薄膜的厚度为40纳米～200纳米。对沉积的铜膜进行离子注入，具体地，在垂直于铜膜的方向同时注入氮离子和氧离子，并同时进行退火处理即可得到铜的氮化物和铜的氧化物的混合薄膜。
S203：在减反层上形成器件层。
在S202中得到了总厚度为40纳米～200纳米的减反层，S203为在减反层上形成器件层。如图1所示，本实施中，S203具体为在减反层102上依次形成栅极1031、栅极绝缘层1032、有源层1033，在有源层1033上形成源极1034、漏极1035和钝化层1036。
本实施例中设置减反层和栅极1031完全重叠，这样设置能更有效的降低光反射，其他实施例中也可以设置减反层102和栅极1031部分重叠。具体地，依次得到减反层102和栅极1031后，通过掩膜或蚀刻的方式对薄膜进行图案化，从而使减反层102和栅极1031完全重叠。
本发明还提供一种液晶显示面板，该液晶显示面板包括上述任一阵列基板。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的基板上包括依次形成的至少一层减反层及器件层，其中减反层的材质为铜的氧化物或/和铜的氮化物。通过在基板上形成该至少一层减反层能降低对外界环境光的反射，进而能提升显示的对比度。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括基板、形成在所述基板上的至少一层减反层，以及形成在所述减反层上的器件层；其中，所述减反层的材质为铜的氧化物或/和铜的氮化物。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述减反层的厚度为40纳米～200纳米。
3.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述减反层是通过磁控溅射法，喷墨法以及原子沉积法中的任一种工艺而制备形成的。
4.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述减反层为依次叠置的铜的氮化物层或/和铜的氧化物层组成的多膜层结构。
5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述铜的氮化物层或/和铜的氧化物层依次交替设置。
6.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述多膜层结构的减反层的单层厚度为20纳米～100纳米。
7.一种液晶显示面板，其特征在于，所述液晶显示面板包括如权利要求1～6任一项所述的阵列基板。
8.一种阵列基板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
准备基板；
在所述基板上形成至少一层减反层；其中，所述减反层的材质为铜的氧化物或/和铜的氮化物；
在所述减反层上形成器件层。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述在所述基板上形成至少一层减反层的步骤具体包括：
通过磁控溅射法，喷墨法以及原子沉积法中的至少一种工艺将所述铜的氮化物或/和所述铜的氧化物沉积在所述基板上，形成所述至少一层减反层。
10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述在所述基板上形成至少一层减反层的步骤具体包括：
在所述基板上多次沉积铜的氮化物或铜的氧化物，形成铜的氮化物层或/和铜的氧化物层组成的多膜层结构的减反层。
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