CN110707096A - 一种阵列基板及其制备方法、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、显示装置，一方面，本发明通过半色调掩膜工艺将含有第二扫描信号走线的第三金属层设置于所述像素电极上，由此可以减少光罩数量，从而节约生产成本；另一方面，本发明避免了将第二扫描信号走线设置在栅极下方时需设置的缓冲层，由此更加节约生产成本。

Description

一种阵列基板及其制备方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种阵列基板及其制备方法、显示装置。
背景技术
显示装置可以把计算机的数据变换成各种文字、数字、符号或直观的图像显示出来，并且可以利用键盘等输入工具把命令或数据输入计算机，借助系统的硬件和软件随时增添、删改、变换显示内容。显示装置根据所用之显示器件分为等离子、液晶、发光二极管和阴极射线管等类型。
大尺寸、窄边框显示面板是目前显示行业的热门技术。目前，有多种方法可以实现窄边框，目前最主流的是GOA技术，即将扫描驱动IC集成到array基板上。但GOA电路对TFT器件迁移率和阈值电压均匀性的要求远高于像素区的驱动管和开关管，因而在市面上很少有搭载Oxide TFT GOA技术的窄边框面板。另外一种实现窄边框的方法是将扫描线引至面板底部，从而节省了面板两侧空间，这种方法制程要求非常简单，仅需额外增加一层金属布线，是实现窄边框技术最快捷的方法。
常用的Oxide TFT结构包括BCE(背沟道刻蚀工艺)型、ESL(刻蚀阻挡层工艺)型、顶栅自对准型。其中，BCE型器件稳定性很差，应用范围有限；顶栅自对准型Oxide TFT虽然具有源漏寄生电阻小、寄生电容小、应力稳定性好等优点，但其工艺难度很大，且a-IGZO的源漏导体化均匀性较差，在大尺寸面板上TFT的开态电流发散性很大。ESL型Oxide TFT在三种结构中工艺最成熟、器件均匀性最好，因此采用ESL型Oxide TFT制作非GOA型窄边框显示面板是最简单可行的方法。但是传统的ESL Oxide TFT非GOA型窄边框具有光罩次数多，生产成本高等缺点。因此，需要寻求一种新型的阵列基板已解决上述问题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种阵列基板及其制备方法、显示装置，其能够解决现有技术中存在的光罩次数多，生产成本高等缺点。
为了解决上述问题，本发明的一个实施方式提供了一种阵列基板，其中包括：基板、第一金属层、栅极绝缘层、有源层、蚀刻阻挡层、第二金属层、钝化层、像素电极以及第三金属层。其中所述第一金属层包括设置于所述基板上的第一扫描信号走线和栅极；所述栅极绝缘层设置于所述第一金属层上；所述有源层设置于所述栅极绝缘层上；所述蚀刻阻挡层设置于所述有源层上；所述第二金属层包括设置于所述蚀刻阻挡层上的源极、漏极以及连接于所述漏极上的数据信号走线；所述源极和漏极通过第一通孔连接于所述有源层上；所述钝化层设置于所述第二金属层上；所述像素电极包括设置于所述钝化层上的第一像素电极和第二像素电极；所述第一像素电极通过第二通孔连接于所述第一扫描信号走线上；所述第二像素电极层通过第三通孔连接于所述源极上；所述第三金属层包括设置于所述第一像素电极上的第二扫描信号走线。
进一步的，其中所述第一金属层、第二金属层以及第三金属层的组成材料包括Mo、Al、Ti、Cu中的一种或多种。
进一步的，其中所述栅极绝缘层、蚀刻阻挡层以及钝化层的组成材料包括SiO2、SiNx、Al2O3中的一种或多种。
进一步的，其中所述有源层的组成材料包括IGZO、IZO、IZTO中的一种或多种。
本发明的另一个实施方式还提供了一种本发明涉及的阵列基板的制备方法，其中包括以下步骤：步骤S1，提供基板；步骤S2，在所述基板上制备第一金属层，并将其图案化形成第一扫描信号走线以及栅极；步骤S3，在所述第一金属层上制备栅极绝缘层；步骤S4，在所述栅极绝缘层上制备有源层；步骤S5，在所述有源层上制备蚀刻阻挡层；步骤S6，在所述蚀刻阻挡层上制备第二金属层，并将其图案化形成源极、漏极以及连接于所述漏极上的数据信号走线；其中所述源极和漏极通过第一通孔连接于所述有源层上；步骤S7，在所述第二金属层上制备钝化层；步骤S8，在所述钝化层上制备像素电极和第三金属层，其中所述像素电极包括通过第二通孔连接于第一扫描信号走线的第一像素电极以及通过第三通孔连接于所述源极的第二像素电极；所述第三金属层包括设置于所述第一像素电极上的第二扫描信号走线。
进一步的，其中所述步骤S3中的栅极绝缘层通过等离子体增强化学气相沉积法或溅射制备形成。
进一步的，其中所述步骤S5中的蚀刻阻挡层通过等离子体增强化学气相沉积法或溅射制备形成。
进一步的，其中所述步骤S7中的钝化层通过等离子体增强化学气相沉积法或溅射制备形成。
进一步的，其中所述步骤S8中所述像素电极和第三金属层通过半色调掩膜工艺制备形成。
本发明的另一个实施方式还提供了一种显示装置，其中包括显示面板，所述显示面板包括本发明所涉及的阵列基板。
本发明的优点是：本发明涉及一种阵列基板及其制备方法、显示装置，一方面，本发明通过半色调掩膜工艺将含有第二扫描信号走线的第三金属层设置于所述像素电极上，由此可以减少光罩数量，从而节约生产成本；另一方面，本发明避免了将第二扫描信号走线设置在栅极下方时需设置的缓冲层，由此更加节约生产成本。
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使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明阵列基板的示意图一。
图2是本发明阵列基板的示意图二。
图3是本发明阵列基板的制备结构示意图一。
图4是本发明阵列基板的制备结构示意图二。
图5是本发明阵列基板的制备结构示意图三。
图6是本发明阵列基板的制备结构示意图四。
图7是本发明阵列基板的制备结构示意图五。
图中部件标识如下：
100、阵列基板
1、基板 2、第一金属层
3、栅极绝缘层 4、有源层
5、蚀刻阻挡层 6、第二金属层
7、钝化层 8、像素电极
9、第三金属层 10、第一通孔
11、第二通孔 12、第三通孔
21、第一扫描信号走线 22、栅极
61、源极 62、漏极
63、数据信号走线
81、第一像素电极 82、第二像素电极
91、第二扫描信号走线
具体实施方式
以下结合说明书附图详细说明本发明的优选实施例，以向本领域中的技术人员完整介绍本发明的技术内容，以举例证明本发明可以实施，使得本发明公开的技术内容更加清楚，使得本领域的技术人员更容易理解如何实施本发明。然而本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例，下文实施例的说明并非用来限制本发明的范围。
本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是附图中的方向，本文所使用的方向用语是用来解释和说明本发明，而不是用来限定本发明的保护范围。
在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。此外，为了便于理解和描述，附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。
当某些组件，被描述为“在”另一组件“上”时，所述组件可以直接置于所述另一组件上；也可以存在一中间组件，所述组件置于所述中间组件上，且所述中间组件置于另一组件上。当一个组件被描述为“安装至”或“连接至”另一组件时，二者可以理解为直接“安装”或“连接”，或者一个组件通过一中间组件“安装至”或“连接至”另一个组件。
实施例1
如图1、图2所示，一种阵列基板100，其中包括：基板1、第一金属层2、栅极绝缘层3、有源层4、蚀刻阻挡层5、第二金属层6、钝化层7、像素电极8以及第三金属层9。
如图1、图2所示，其中所述第一金属层2包括设置于所述基板1上的第一扫描信号走线21和栅极22。其中所述第一金属层2的组成材料包括Mo、Al、Ti、Cu中的一种或多种。由此制成的第一金属层2导电性能好。
如图1、图2所示，所述栅极绝缘层3设置于所述第一金属层2上。所述栅极绝缘3层的组成材料包括SiO2、SiNx、Al2O3中的一种或多种。由此制成的栅极绝缘层3绝缘性能好，可以很好的防止栅极22与其上的有源层4进行接触，避免产生短路现象，降低产品性能。
如图1、图2所示，所述有源层4设置于所述栅极绝缘层3上。所述有源层4的组成材料可以选择非晶氧化物半导体材料，具体的可以是IGZO、IZO、IZTO中的一种或多种。
如图1、图2所示，所述蚀刻阻挡层5设置于所述有源层4上。其中所述蚀刻阻挡层5的组成材料包括SiO2、SiNx、Al2O3中的一种或多种。由于有源层4的组成材料可以选择IGZO，而IGZO特性很不稳定，暴露在外的IGZO会受到源漏极蚀刻液或蚀刻气体的影响，器件特性被恶化，因而需要制备蚀刻阻挡层5来保护IGZO沟道。所述蚀刻阻挡层5采用上述材料还可以防止IGZO沟道被短路，避免其失去开关特性。
如图1、图2所示，所述第二金属层6包括设置于所述蚀刻阻挡层5上的源极61、漏极62以及连接于所述漏极62上的数据信号走线63；所述源极61和漏极62通过第一通孔10连接于所述有源层4上。其中所述第二金属层6的组成材料包括Mo、Al、Ti、Cu中的一种或多种。由此制成的第二金属层6导电性能好。
如图1、图2所示，所述钝化层7设置于所述第二金属层6上。其中所述钝化层7的组成材料包括SiO2、SiNx、Al2O3中的一种或多种。由此制成的钝化层7绝缘性能好。
如图1、图2所示，所述像素电极8包括设置于所述钝化层7上的第一像素电极81和第二像素电极82；所述第一像素81电极通过第二通孔11连接于所述第一扫描信号走线21上；所述第二像素电极层82通过第三通孔12连接于所述源极61上。
如图1、图2所示，所述第三金属层9包括设置于所述第一像素电极81上的第二扫描信号走线91。其中所述第三金属层9的组成材料包括Mo、Al、Ti、Cu中的一种或多种。本实施例通过半色调掩膜工艺将含有第二扫描信号走线91的第三金属层9设置于所述第一像素电极81上，由此可以减少光罩数量，从而节约生产成本；另一方面，本实施方式还避免了将第二扫描信号走线91设置在栅极22下方时需设置的缓冲层，由此更进一步地节约了生产成本。
实施例2
本实施方式还提供了一种实施例1所述的阵列基板100的制备方法。
如图3所示，步骤S1，提供基板1；步骤S2，在所述基板1上制备第一金属层2，并将其图案化形成第一扫描信号走线21以及栅极22。
如图4所示，步骤S3，在所述第一金属层2上制备栅极绝缘层3；步骤S4，在所述栅极绝缘层3上制备有源层4。其中栅极绝缘层3可以通过等离子体增强化学气相沉积法或溅射制备形成。
其中所述等离子体增强化学气相沉积是在化学气相沉积中，激发气体，使其产生低温等离子体，增强反应物质的化学活性，从而进行外延的一种方法。其具有沉积温度低，对基体的结构和物理性质影响小；膜的厚度及成分均匀性好；膜组织致密、针孔少；膜层的附着力强；应用范围广等优点。
其中溅射工艺是以一定能量的粒子(离子或中性原子、分子)轰击固体表面，使固体近表面的原子或分子获得足够大的能量而最终逸出固体表面的工艺。
如图5所示，步骤S5，在所述有源层4上制备蚀刻阻挡层5；并在待制备所述源漏极的区域形成第一通孔10，以及所述蚀刻阻挡层5对应于所述第一扫描信号走线21的位置处形成通孔。其中所述步骤S5中的蚀刻阻挡层5可以通过等离子体增强化学气相沉积法或溅射制备形成。
其中所述等离子体增强化学气相沉积是在化学气相沉积中，激发气体，使其产生低温等离子体，增强反应物质的化学活性，从而进行外延的一种方法。其具有沉积温度低，对基体的结构和物理性质影响小；膜的厚度及成分均匀性好；膜组织致密、针孔少；膜层的附着力强；应用范围广等优点。
其中溅射工艺是以一定能量的粒子(离子或中性原子、分子)轰击固体表面，使固体近表面的原子或分子获得足够大的能量而最终逸出固体表面的工艺。
如图2、图6所示，步骤S6，在所述蚀刻阻挡层5上制备第二金属层6，并将其图案化形成源极61、漏极62以及连接于所述漏极62上的数据信号走线63；其中所述源极61和漏极62通过第一通孔10连接于所述有源层4上。
如图1、图2、图7所示，步骤S7，在所述第二金属层6上制备钝化层7；步骤S8，在所述钝化层7上制备像素电极8和第三金属层9，其中所述像素电极8包括通过第二通孔11连接于第一扫描信号走线21的第一像素电极81以及通过第三通孔12连接于所述源极61的第二像素电极82；所述第三金属层9包括设置于所述第一像素电极81上的第二扫描信号走线91。
其中所述步骤S7中的钝化层通过等离子体增强化学气相沉积法或溅射制备形成。
其中所述等离子体增强化学气相沉积是在化学气相沉积中，激发气体，使其产生低温等离子体，增强反应物质的化学活性，从而进行外延的一种方法。其具有沉积温度低，对基体的结构和物理性质影响小；膜的厚度及成分均匀性好；膜组织致密、针孔少；膜层的附着力强；应用范围广等优点。
其中溅射工艺是以一定能量的粒子(离子或中性原子、分子)轰击固体表面，使固体近表面的原子或分子获得足够大的能量而最终逸出固体表面的工艺。
其中所述步骤S8中所述像素电极8和第三金属层9通过半色调掩膜工艺制备形成。由此可以减少光罩数量，从而节约生产成本；另一方面，本实施方式制备的阵列基板100还避免了将第二扫描信号走线91设置在栅极22下方时需设置的缓冲层，由此更进一步地节约了生产成本。
本发明的另一个实施方式还提供了一种显示装置，其中包括显示面板，所述显示面板包括本发明所涉及的阵列基板。
以上对本发明所提供的阵列基板及其制备方法、显示装置进行了详细介绍。应理解，本文所述的示例性实施方式应仅被认为是描述性的，用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，而并不用于限制本发明。在每个示例性实施方式中对特征或方面的描述通常应被视作适用于其他示例性实施例中的类似特征或方面。尽管参考示例性实施例描述了本发明，但可建议所属领域的技术人员进行各种变化和更改。本发明意图涵盖所附权利要求书的范围内的这些变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：
基板；
第一金属层，其包括设置于所述基板上的第一扫描信号走线和栅极；
栅极绝缘层，其设置于所述第一金属层上；
有源层，其设置于所述栅极绝缘层上；
蚀刻阻挡层，其设置于所述有源层上；
第二金属层，其包括设置于所述蚀刻阻挡层上的源极、漏极以及连接于所述漏极上的数据信号走线；
所述源极和漏极通过第一通孔连接于所述有源层上；
钝化层，其设置于所述第二金属层上；
像素电极，其包括设置于所述钝化层上的第一像素电极和第二像素电极；
所述第一像素电极通过第二通孔连接于所述第一扫描信号走线上；所述第二像素电极层通过第三通孔连接于所述源极上；
第三金属层，其包括设置于所述第一像素电极上的第二扫描信号走线。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第一金属层、第二金属层以及第三金属层的组成材料包括Mo、Al、Ti、Cu中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述栅极绝缘层、蚀刻阻挡层以及钝化层的组成材料包括SiO2、SiNx、Al2O3中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述有源层的组成材料包括IGZO、IZO、IZTO中的一种或多种。
5.一种权利要求1所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，提供基板；
步骤S2，在所述基板上制备第一金属层，并将其图案化形成第一扫描信号走线以及栅极；
步骤S3，在所述第一金属层上制备栅极绝缘层；
步骤S4，在所述栅极绝缘层上制备有源层；
步骤S5，在所述有源层上制备蚀刻阻挡层；
步骤S6，在所述蚀刻阻挡层上制备第二金属层，并将其图案化形成源极、漏极以及连接于所述漏极上的数据信号走线；其中所述源极和漏极通过第一通孔连接于所述有源层上；
步骤S7，在所述第二金属层上制备钝化层；
步骤S8，在所述钝化层上制备像素电极和第三金属层，其中所述像素电极包括通过第二通孔连接于第一扫描信号走线的第一像素电极以及通过第三通孔连接于所述源极的第二像素电极；所述第三金属层包括设置于所述第一像素电极上的第二扫描信号走线。
6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述步骤S3中的栅极绝缘层通过等离子体增强化学气相沉积法或溅射制备形成。
7.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述步骤S5中的蚀刻阻挡层通过等离子体增强化学气相沉积法或溅射制备形成。
8.根据权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述步骤S7中的钝化层通过等离子体增强化学气相沉积法或溅射制备形成。
9.根据权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述步骤S8中所述像素电极和第三金属层通过半色调掩膜工艺制备形成。
10.一种显示装置，其特征在于，包括显示面板，所述显示面板包括权利要求1-4任意一项所述的阵列基板。
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