CN109634000B - 阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置。所述阵列基板包括：基板；位于所述基板上的第一导电层；位于所述基板上的与所述第一导电层同层且间隔设置的粘结辅助层；以及位于所述粘结辅助层上的第二导电层。所述粘结辅助层的侧表面与所述第二导电层的侧表面连续。

Description

阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置
技术领域
本发明的实施例涉及显示技术领域，更特别地，涉及一种阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置。
背景技术
目前，薄膜晶体管液晶显示器在向高尺寸和高分辨率的趋势发展。由于铜(Cu)的电阻较低，其逐步应用在高尺寸和高分辨率的产品中，以例如用作薄膜晶体管的栅极。
发明内容
本发明的实施例提供了一种阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置，能够降低成本、减少数据线-栅线短路(Data-Gate Short，DGS)不良以及避免栅线-栅线短路(Gate-Gate Short，GGS)不良，从而提高产品良率。
根据本发明的一方面，提供了一种阵列基板。所述阵列基板包括：基板；位于所述基板上的第一导电层；位于所述基板上的与所述第一导电层同层且间隔设置的粘结辅助层；以及位于所述粘结辅助层上的第二导电层。所述粘结辅助层的侧表面与所述第二导电层的侧表面连续。
根据本发明的实施例，所述第一导电层为公共电极层。所述第二导电层为栅极电极层。
根据本发明的实施例，所述基板的材料包括玻璃。所述栅极电极层的材料包括铜。所述粘结辅助层的材料包括透明导电氧化物。
根据本发明的实施例，所述透明导电氧化物包括氧化铟锡、铟锌氧化物或掺氟的氧化锡。
根据本发明的一方面，提供了一种包括如上所述的阵列基板的显示面板。
根据本发明的一方面，提供了一种包括如上所述的显示面板的显示装置。
根据本发明的一方面，提供了一种制备阵列基板的方法。所述方法包括：提供基板；在所述基板上形成第一导电层和粘结辅助层，其中所述粘结辅助层与所述第一导电层同层且间隔设置；以及在所述粘结辅助层上形成第二导电层。所述粘结辅助层的侧表面与所述第二导电层的侧表面连续。
根据本发明的实施例，在所述粘结辅助层上形成所述第二导电层包括：形成第二导电材料层以覆盖所述基板、所述第一导电层和所述粘结辅助层；在所述第二导电材料层上形成掩蔽材料；图案化所述掩蔽材料以形成掩蔽层，其中所述粘结辅助层在所述基板上的正投影位于所述掩蔽层在所述基板上的正投影内且所述掩蔽层在所述基板上的正投影不覆盖所述第一导电层在所述基板上的正投影；湿法蚀刻所述第二导电材料层直到所述第一导电层与所述粘结辅助层之间的所述第二导电材料层被去除；以及去除所述掩蔽层。
在本发明的实施例中，所述掩蔽层的沿平行于所述基板的第一方向从所述粘结辅助层的侧表面突出的部分的沿所述第一方向的尺寸与所述粘结辅助层的沿垂直于所述基板上的第二方向上的尺寸成正比例。
在本发明的实施例中，所述比例被配置为，当所述第一导电层与所述粘结辅助层之间的所述第二导电材料层被去除时，所述第二导电材料层的剩余部分的侧表面与所述粘结辅助层的侧表面是连续的。
根据本发明的实施例，在所述基板上形成所述第一导电层和所述粘结辅助层包括：在所述基板上形成第一导电材料层，所述第一导电材料层包括能够改善所述第二导电层与所述基板之间的粘附性的材料；以及图案化所述第一导电材料层以在所述基板上形成所述第一导电层和所述粘结辅助层。
根据本发明的实施例，图案化所述第一导电材料层的方法包括湿法蚀刻。
根据本发明的实施例，形成所述第二导电材料层的方法包括溅射法。
根据本发明的实施例，形成所述第一导电材料层的方法包括溅射法。
根据本发明的实施例，所述第一导电层为公共电极层。所述第二导电层为栅极电极层。
根据本发明的实施例，所述基板的材料包括玻璃。所述栅极电极层的材料包括铜。所述粘结辅助层的材料包括透明导电氧化物。
根据本发明的实施例，所述透明导电氧化物包括氧化铟锡、铟锌氧化物或掺氟的氧化锡。
适应性的进一步的方面和范围从本文中提供的描述变得明显。应当理解，本申请的各个方面可以单独或者与一个或多个其他方面组合实施。还应当理解，本文中的描述和特定实施例旨在仅说明的目的并不旨在限制本申请的范围。
附图说明
本文中描述的附图用于仅对所选择的实施例的说明的目的，并不是所有可能的实施方式，并且不旨在限制本申请的范围，其中：
图1示出了导致拖尾的制造步骤的示意图。
图2示出了根据本发明的实施例的阵列基板的平面示意图。
图3示出了沿图2中的线AA截取的横截面示意图。
图4示出了根据本发明的实施例的制备阵列基板的方法的流程图。
图5至图10示出了根据本发明的实施例的制备阵列基板的方法的结构示意图。
贯穿这些附图的各个视图，相应的参考编号指示相应的部件或特征。
具体实施方式
首先，需要说明的是，除非上下文中另外明确地指出，否则在本文和所附权利要求中所使用的词语的单数形式包括复数，反之亦然。因而，当提及单数时，通常包括相应术语的复数。相似地，措辞“包含”和“包括”将解释为包含在内而不是独占性地。同样地，术语“包括”和“或”应当解释为包括在内的，除非本文中另有说明。在本文中使用术语“实例”之处，特别是当其位于一组术语之后时，所述“实例”仅仅是示例性的和阐述性的，且不应当被认为是独占性的或广泛性的。
另外，还需要说明的是，当介绍本申请的元素及其实施例时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或者多个要素；除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；用语“包含”、“包括”、“含有”和“具有”旨在包括性的并且表示可以存在除所列要素之外的另外的要素；术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性及形成顺序。
本发明中描绘的流程图仅仅是一个例子。在不脱离本发明精神的情况下，可以存在该流程图或其中描述的步骤的很多变型。例如，所述步骤可以以不同的顺序进行，或者可以添加、删除或者修改步骤。这些变型都被认为是所要求保护的方面的一部分。
此外，在附图中，为了清楚起见夸大了各层的厚度及区域。应当理解的是，当提到层、区域、或组件在别的部分“上”时，指其直接位于别的部分上，或者也可能有别的组件介于其间。相反，当某个组件被提到“直接”位于别的组件上时，指并无别的组件介于其间。
现将参照附图更全面地描述示例性的实施例。
在制备薄膜晶体管时，通常使用Cu作为栅极。然而，Cu与玻璃基板之间的粘附力差，需要使用缓冲层以增加Cu和玻璃基板之间的粘附力。Mo和MoNb等材料通常作为缓冲层的材料。然而，Mo和MoNb等材料的使用，不仅会增加制造成本，还会在制造期间产生不希望的金属颗粒，由此造成产品良率的降低。另外，由于对MoNb的蚀刻速度较慢，因此会对蚀刻设备的产率产生影响。
此外，公共电极层也可以作为缓冲层。然而，由于公共电极层通常由不同于栅极材料的透明导电材料(例如，氧化铟锡，ITO)构成，在这种情况下，在形成栅极期间会导致公共电极层的边缘延伸超过位于其上的栅极的边缘从而形成拖尾。该拖尾的存在会导致潜在的问题。例如，当拖尾位于栅极线与数据线相交的区域时，会增加栅极与数据线之间的寄生电容，从而会降低产品充电水平。此外，由于高分辨产品的扇出(Fan-out)区域布线空间有限，拖尾的存在还容易造成栅线-栅线短路(Gate-Gate Short，GGS)不良。
具体地，图1示出了导致拖尾的制造步骤的示意图。参考图1，首先，依次在基板1上形成公共电极材料层2、栅极材料层3和掩蔽材料4。接下来，使用掩模图案化掩蔽材料4以形成掩蔽材料4的第一部分41和第二部分42。之后，进行第一湿法蚀刻去除掩蔽材料4的第一部分41和第二部分42之间的栅极材料层和栅极材料层下方的公共电极材料层直至暴露基板1的表面，从而形成公共电极材料层2的第一部分21和第二部分22以及栅极材料层3的第一部分31和第二部分32。接着，去除掩蔽材料4的第一部分41。然后，进行第二湿法蚀刻以蚀刻被暴露的栅极材料层3的第一部分31。然而，如图1所示，在进行第二湿法蚀刻期间，栅极材料层3的用于形成栅极的第二部分32的侧面被暴露，因此在蚀刻栅极材料层3的第一部分31时，第二部分32的侧面同样被不希望地蚀刻，这会导致在公共电极材料层2的第二部分22的边缘处形成拖尾23。
本发明提供了一种阵列基板及其制备方法，能够有效避免形成拖尾，降低由该拖尾潜在导致的寄生电容，由此增加产品充电水平，并且能够避免GGS不良，从而提高产品良率。
图2示出了根据本发明的实施例的阵列基板的平面示意图。图3示出了沿图2中的线AA截取的横截面示意图。
如图2和3所示，阵列基板100包括：基板10；位于基板10上的第一导电层20；与第一导电层20同层且间隔设置的粘结辅助层21；以及位于粘结辅助层21上的第二导电层30。需要说明的是，这里的“同层设置”指的是由同一膜层形成。
在本发明的实施例中，粘结辅助层21的侧表面与第二导电层30的侧表面连续。
在本发明的实施例中，第一导电层20可以为公共电极层。例如，第一导电层20可以为液晶显示装置中的公共电极层。
在本发明的实施例中，第二导电层30可以为薄膜晶体管的栅极电极层。例如，第二导电层30可以为液晶显示装置中的栅极电极层。
在本发明的示例性实施例，基板10的材料例如可以包括玻璃。
在本发明的示例性实施例，栅极电极层的材料例如可以包括铜。
在本发明的示例性实施例，粘结辅助层21的材料例如可以包括透明导电氧化物。可以理解，第一导电层20的材料例如也可以包括透明导电氧化物。
在本发明的示例性实施例中，透明导电氧化物例如可以包括氧化铟锡(ITO)、铟锌氧化物(IZO)或掺氟的氧化锡(FTO)。
本发明还提供了一种包括如上所述的阵列基板的显示面板。
本发明还提供了一种包括如上所述的显示面板的显示装置。该显示装置例如可以包括液晶显示装置等。
本发明还提供了一种制备阵列基板的方法，能够制备出如上所述的阵列基板，从而提高产品良率。
图4示出了根据本发明的实施例的制备阵列基板的方法的流程图。如图所示，该方法包括步骤S401至S403。
下面参考图5至图8具体描述根据本发明的实施例的制备阵列基板的方法。
在步骤S401中，提供基板10。
在步骤S402中，在基板10上形成第一导电层20和粘结辅助层21。在本发明的实施例中，粘结辅助层21与第一导电层20同层且间隔设置。
具体地，参考图5，在基板10上形成包括能够改善第二导电层与基板的粘附性的材料的第一导电材料层20’。
接下来，参考图6，图案化第一导电材料层20’从而在基板10上形成第一导电层20和粘结辅助层21。根据本发明的实施例，该图案化可以包括：在第一导电材料层20’上形成第一掩蔽材料(例如，光致抗蚀剂)40(如图5所示)；使用第一掩模(未示出)对第一掩蔽材料40进行曝光和显影以及使用第一蚀刻剂蚀刻掉被暴露的第一导电材料层20’的部分，从而在基板10上形成第一导电层20和粘结辅助层21。
在本发明的示例性实施例中，形成第一导电材料层20’的方法例如可以包括溅射法。
在本发明的示例性实施例中，图案化第一导电材料层20’的方法可以包括湿法蚀刻。
在步骤S403中，在粘结辅助层21上形成第二导电层30。
具体地，参考图7，形成第二导电材料层30’以覆盖基板10、第一导电层20和粘结辅助层21；以及在第二导电材料层30’上形成第二掩蔽材料50。
接下来，参考图8，图案化该第二掩蔽材料层50，以形成掩蔽层51。在本发明的实施例中，粘结辅助层21在基板10上的正投影位于掩蔽层51在基板10上的正投影内且掩蔽层51在基板10上的正投影不覆盖第一导电层20在基板10上的正投影。通过该设置，能够在蚀刻第二导电材料30’时，有效缓解蚀刻剂对掩蔽层51下方的第二导电材料层30’的不希望的横向(即，图8所示的第一方向X)蚀刻，从而减轻或消除拖尾。
在本发明的实施例中，掩蔽层51的沿平行于10基板的第一方向X从粘结辅助层的侧表面突出的部分511的沿第一方向X的尺寸D1与粘结辅助层21的沿垂直于基板10上的第二方向Y上的尺寸D2成正比例。通过控制尺寸D1与尺寸D2之间的比例，能够在蚀刻过程中精确地控制对掩蔽层51下方的第二导电材料层30’的横向蚀刻程度。根据本发明的实施例，D1与尺寸D2之间的比例可以被配置为，当第一导电层20与粘结辅助层21之间的第二导电层料层被去除以暴露基板10的表面时，位于掩蔽层51下方的第二导电材料层30’的部分30”(30)(可参考图10)的侧表面与粘结辅助层21的侧表面是连续的，例如，沿第二方向Y彼此对准。
然后，使用第二蚀刻剂对第二导电材料层30’进行湿法蚀刻，直到第一导电层20与粘结辅助层21之间的第二导电材料层被去除。
在该实施例中，参考图9，由于对第一导电层20与粘结辅助层21之间的第二导电材料层进行湿法蚀刻时，位于掩蔽层51下方的第二导电材料层30’的部分30”的侧表面被暴露。因此，进行该湿法蚀刻时，第二蚀刻剂会对第二导电材料层30’的部分30”(30)的侧表面进行横向蚀刻。
由此，获得如图10所示的结构。如图10所示，通过合理设置D1与尺寸D2之间的比例，在第二湿法蚀刻之后，粘结辅助层21的侧表面与第二导电层30(30”)的侧表面为连续的。
需要说明的是，该第二蚀刻剂对第一导电材料20’和第二导电材料层30’具有选择性，从而能够蚀刻第二导电材料层30’而不蚀刻第一导电层20。
最后，去除掩蔽层51。由此，获得如图3所示的结构。
在本发明的实施例中，形成第二导电材料层30’的方法例如可以包括溅射法。
在本发明的实施例中，第一导电层20可以为公共电极层。例如，第一导电层20可以为液晶显示装置中的公共电极层。
在本发明的实施例中，第二导电层30可以为薄膜晶体管的栅极电极层。例如，第二导电层30可以为液晶显示装置中的栅极电极层。应理解，在第二导电层30作为栅极电极层的情况下，本发明的制造方法的后续步骤可以与制造薄膜晶体管的常规步骤相同，例如，在栅极电极层上依次形成栅极介质层和有源层。
在本发明的示例性实施例中，基板10的材料例如可以包括玻璃。
在本发明的示例性实施例中，栅极电极层的材料例如可以包括铜。
在本发明的示例性实施例中，第一导电材料层20’例如可以包括透明导电氧化物。
在本发明的示例性实施例中，透明导电氧化物例如可以包括氧化铟锡、铟锌氧化物或掺氟的氧化锡。
根据本发明的实施例的制备方法，能够有效避免形成拖尾，降低由拖尾潜在导致的寄生电容，由此增加产品充电水平，并且能够避免GGS不良，从而提高产品良率。
以上为了说明和描述的目的提供了实施例的前述描述。其并不旨在是穷举的或者限制本申请。特定实施例的各个元件或特征通常不限于特定的实施例，但是，在合适的情况下，这些元件和特征是可互换的并且可用在所选择的实施例中，即使没有具体示出或描述。同样也可以以许多方式来改变。这种改变不能被认为脱离了本申请，并且所有这些修改都包含在本申请的范围内。

Claims (10)

1.一种制备阵列基板的方法，包括：
提供基板；
在所述基板上形成第一导电层和粘结辅助层，所述粘结辅助层与所述第一导电层同层且间隔设置；
形成第二导电材料层以覆盖所述基板、所述第一导电层和所述粘结辅助层；
在所述第二导电材料层上形成掩蔽材料；
图案化所述掩蔽材料以形成掩蔽层，其中所述粘结辅助层在所述基板上的正投影位于所述掩蔽层在所述基板上的正投影内且所述掩蔽层在所述基板上的正投影不覆盖所述第一导电层在所述基板上的正投影；
湿法蚀刻所述第二导电材料层直到所述第一导电层与所述粘结辅助层之间的所述第二导电材料层被去除；以及
去除所述掩蔽层，以在所述粘结辅助层上形成第二导电层，
其中，所述粘结辅助层的侧表面与所述第二导电层的侧表面连续。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述掩蔽层的沿平行于所述基板的第一方向从所述粘结辅助层的侧表面突出的部分的沿所述第一方向的尺寸与所述粘结辅助层的沿垂直于所述基板上的第二方向上的尺寸成正比例。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述比例被配置为，当所述第一导电层与所述粘结辅助层之间的所述第二导电材料层被去除时，所述第二导电材料层的剩余部分的侧表面与所述粘结辅助层的侧表面是连续的。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基板上形成所述第一导电层和所述粘结辅助层包括：
在所述基板上形成第一导电材料层，所述第一导电材料层包括能够改善所述第二导电层与所述基板之间的粘附性的材料；以及
图案化所述第一导电材料层以在所述基板上形成所述第一导电层和所述粘结辅助层。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，图案化所述第一导电材料层的方法包括湿法蚀刻。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述第二导电材料层的方法包括溅射法。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，形成所述第一导电材料层的方法包括溅射法。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一导电层为公共电极层，以及所述第二导电层为栅极电极层。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基板的材料包括玻璃，
所述栅极电极层的材料包括铜，以及
所述粘结辅助层的材料包括透明导电氧化物。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述透明导电氧化物包括氧化铟锡、铟锌氧化物或掺氟的氧化锡。
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