CN111273496B - 阵列基板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阵列基板及其制备方法，该制备方法包括：提供一衬底基板，在所述衬底基板上制备薄膜晶体管阵列；在所述薄膜晶体管阵列上依次制备钝化保护层、彩色滤光层和有机绝缘层；在所述有机绝缘层上采用第一成膜参数制备第一像素电极层；在所述第一像素电极层上采用第二成膜参数制备第二像素电极层。相较于现有技术中阵列基板的制备方法，本发明通过ITO分步成膜的方法来改善ITO的倒角现象，通过在制备像素电极时采用不同的成膜参数制备第一像素电极层和第二像素电极层，使得第一像素电极层的结晶度和第二像素电极层的结晶度接近，进而使得第一像素电极层的蚀刻速率和第二像素电极层的蚀刻速率大致相等，避免ITO出现倒角现象。
Description
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。
背景技术
薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)-液晶显示器(Liquid CrystalDisplay，LCD)液晶面板包括阵列基板、彩膜基板及夹在阵列基板和彩膜基板中间的液晶层，其是利用电路产生电场驱动液晶分子，藉由液晶物理特性产生不同的光学效应，再对应彩膜基板上RGB三原色的变化，实现全彩显示影像。
COA(color filter on array)技术是将彩色滤光片(color filter，CF)制作在TFT侧的一种技术，其最大效益是能减少寄生电容提高产品开口率，阵列基板侧聚合物薄膜(Polymer Film on Array，PFA)技术产品也具有相同功能，业界像夏普等公司就有利用此技术来取代COA技术。目前市面上较为流行高端的大尺寸产品是COA/PFA综合技术，其TFT侧基板基本架构为：黄光蚀刻制程制备第一金属层；黄光蚀刻制程制备栅极绝缘层、有源层和非晶硅层；黄光蚀刻制程制备第二金属层；黄光蚀刻制程制备SINx保护层；然后制备R/G/B彩色绿光层(colour filter，CF)层；制备PFA有机绝缘膜保护层；最后进行氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)像素电极制作。
ITO为透明氧化铟锡导电材料，一般通过ITO靶材物理气相沉积(Physical VapourDeposition，PVD)溅射层膜。不同的基底材质对ITO成膜状况影响很大，例如，在SINx基板和PFA有机绝缘膜基板上成膜表现不同，进一步研究发现在不同材料体系，如硅氧烷和亚克力材料体系PFA有机绝缘膜上表现也是不同的。
研究发现，ITO在成膜在基板表面及膜层内部结晶状况差异较大，在基板表面结晶较差，远离基板结晶较为完全。基于以上原因，ITO在显影后进行湿蚀刻/光阻剥离时容易出现基板面蚀刻速率快，远离基板蚀刻速率慢的现象。远离基板蚀刻速率慢，从而ITO出现倒角现象。ITO倒角现象的出现，会导致一系列产品问题产生，如倒角严重容易导致ITO出现剥落，基板电性异常，以及导致后续间隔子(Photo Spacer，PS)成膜困难，导致PS破膜。
综上所述，现有技术中ITO导电玻璃存在上下表面因蚀刻速度不同形成倒角的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供一种阵列基板及其制备方法，用于解决现有技术中ITO导电玻璃存在上下表面因蚀刻速度不同形成倒角的技术问题。
为解决上述问题，第一方面，本发明提供一种阵列基板的制备方法，包括：
提供一衬底基板，在所述衬底基板上制备薄膜晶体管阵列；
在所述薄膜晶体管阵列上依次制备钝化保护层、彩色滤光层和有机绝缘层；
在所述有机绝缘层上采用第一成膜参数制备第一像素电极层；
在所述第一像素电极层上采用第二成膜参数制备第二像素电极层；
所述第一成膜参数中的水蒸气流量小于所述第二成膜参数中的水蒸气流量。
在本发明的一些实施例中，制备所述第一像素电极层与所述第二像素电极层时采用物理气相沉积中的溅射镀膜法。
在本发明的一些实施例中，所述第一成膜参数与所述第二成膜参数在溅射气体的流量、反应性气体的流量以及溅射功率中的至少一个参数不同。
在本发明的一些实施例中，所述第一成膜参数包括：溅射功率10kw～12kw，氩气流量100sccm～300sccm，水蒸气流量4sccm～8sccm，氧气流量0sccm～4sccm。
在本发明的一些实施例中，所述第二成膜参数包括：溅射功率10kw～12kw，氩气流量100sccm～300sccm，水蒸气流量8sccm～12sccm，氧气流量0sccm～4sccm。
在本发明的一些实施例中，所述第一像素电极层与所述第二像素电极层的材质包括氧化铟锡、氧化铟锌或氧化锡。
在本发明的一些实施例中，所述第一像素电极层与所述第二像素电极层的厚度相等。
在本发明的一些实施例中，所述薄膜晶体管阵列包括第一金属层、栅极绝缘层、有源层、非晶硅层和第二金属层。
在本发明的一些实施例中，制备所述薄膜晶体管阵列和所述钝化保护层采用黄光蚀刻制程。
第二方面，本发明还提供一种阵列基板，采用如上所述制备方法得到，所述阵列基板包括：
衬底基板；
形成于所述衬底基板上的薄膜晶体管阵列；
依次层叠在所述薄膜晶体管阵列上的钝化保护层、彩色滤光层和有机绝缘层；
与所述薄膜晶体管阵列相连接的像素电极，所述像素电极包括第一像素电极层和第二像素电极层。
相较于现有技术中阵列基板的制备方法，本发明通过ITO分步成膜的方法来改善ITO的倒角现象，通过在制备像素电极时采用不同的成膜参数制备第一像素电极层和第二像素电极层，使得第一像素电极层的结晶度和第二像素电极层的结晶度接近，进而使得第一像素电极层的蚀刻速率和第二像素电极层的蚀刻速率大致相等，避免ITO出现倒角现象。
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为现有技术中像素电极的结构示意图；
图2为本发明一个实施例中阵列基板的结构示意图；
图3为本发明一个实施例中制备方法的流程图；及
图4为本发明一个实施例中像素电极的结构示意图。
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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
现有技术中，如图1所示，为现有技术中像素电极的结构示意图。所述像素电极600设置于所述有机绝缘层500之上，所述像素电极500存在上下表面因蚀刻速度不同形成倒角的技术问题。
基于此，本发明实施例提供一种阵列基板及其制备方法。以下分别进行详细说明。
首先，本发明实施例提供一种阵列基板的制备方法，如图2和图3所示，图2为本发明一个实施例中阵列基板的结构示意图，图3为本发明一个实施例中制备方法的流程图。包括以下步骤：
S1、提供一衬底基板100，在所述衬底基板100上制备薄膜晶体管阵列200；
S2、在所述薄膜晶体管阵列200上依次制备钝化保护层300、彩色滤光层400和有机绝缘层500；
S3、在所述有机绝缘层500上采用第一成膜参数制备第一像素电极层601；
S4、在所述第一像素电极601上采用第二成膜参数制备第二像素电极层602。
相较于现有技术中阵列基板的制备方法，本发明通过ITO分步成膜的方法来改善ITO的倒角现象，通过在制备像素电极时采用不同的成膜参数制备第一像素电极层601和第二像素电极层602，使得第一像素电极层601的结晶度和第二像素电极层602的结晶度接近，进而使得第一像素电极层601的蚀刻速率和第二像素电极层602的蚀刻速率大致相等，避免ITO出现倒角现象。
在上述实施例的基础上，在本发明的另一个实施例中，制备所述第一像素电极层601与所述第二像素电极层602时采用物理气相沉积法，所述物理气相沉积法包括真空蒸镀、溅射镀膜、等离子体镀膜和离子镀，其中优选的为溅射镀膜法。
所述成膜参数包括溅射压力、溅射速度、间距、溅射功率、溅射气体的流量和反应性气体的流量，由于改变所述成膜参数可以控制ITO的结晶度，因此针对第一像素电极层601和第二像素电极层602结晶度不同进而导致蚀刻速度不同的现象，采用不同的成膜参数，即采用第一成膜参数和第二成膜参数分别制备所述第一像素电极层601和所述第二像素电极层602。其中，优选的改变溅射气体的流量、反应性气体的流量以及溅射功率中的至少一个，即所述第一成膜参数与所述第二成膜参数在溅射气体的流量、反应性气体的流量以及溅射功率中的至少一个参数不同。
优选的，所述第一成膜参数包括：溅射功率10kw～12kw，氩气流量100sccm～300sccm，水蒸气流量4sccm～8sccm，氧气流量0sccm～4sccm；同时，优选的，所述第二成膜参数包括：溅射功率10kw～12kw，氩气流量100sccm～300sccm，水蒸气流量8sccm～12sccm，氧气流量0sccm～4sccm。
在一个具体的实施例中，更优选的，以G4.5大小基板为例，所述第一成膜参数为：溅射功率10kw，氩气流量100sccm，水蒸气流量4sccm，氧气流量0sccm；所述第二成膜参数为：溅射功率10kw，氩气流量100sccm，水蒸气流量8sccm，氧气流量0sccm。在本实施例中，若采用相同的成膜参数，由于所述第二像素电极层602靠近所在基板表面，所述第一像素电极层601位于所在基板内部，所述第一像素电极层601的结晶度要低于所述第二像素电极层602的结晶度，此时采用不同的成膜参数，所述第一成膜参数与所述第二成膜参数仅有水蒸气流量不同，且第一水蒸气流量小于第二水蒸气流量，在其余参数相同的情况下，可以使得所述第一像素电极层601的结晶度提高或所述第二像素电极层602的结晶度降低，从而保证像素电极的整体结晶状况相近，进而保证所述第一像素电极层和所述地像素电极层的时刻速度相近。如图4所示，为本发明一个实施例中像素电极的结构示意图。所述像素电极600设置于所述有机绝缘层500之上，由于采用不同的成膜参数，所述第一像素电极层601和所述第二像素电极层602的结晶度相近。
在本实施例中，所述第一像素电极层601与所述第二像素电极层602的厚度相等，当厚度相等时，蚀刻速率差值最小。可以理解的是，除了本实施例所列举的所述像素电极600包括两个膜层分步制备，在其它更多实施例中，所述像素电极包括三个或以上膜层，分别采用两两之间各不相同的成膜参数制备，可以进一步缩小各膜层之间的结晶状况差异。
在上述实施例的基础上，所述薄膜晶体管阵列200包括第一金属层201、栅极绝缘层202、有源层203、非晶硅层204和第二金属层205。制备所述薄膜晶体管阵列200和所述钝化保护层300采用黄光蚀刻制程。
在另一个本发明实施例中，所述衬底基板100是玻璃基板，所述第一金属层201为栅极，所述第二金属层205包括源极和漏极，优选的所述栅极、所述源极和所述漏极为钼、钛、铝、铜或镍中的至少一种。
优选的所述有源层203为非晶硅半导体、低温多晶硅半导体或金属氧化物半导体中的一种，所述非晶硅层204为欧姆接触层，所述欧姆接触层用于减少所述有源层与所述源漏极之间的电阻，通常由掺有n型杂质的氢化非晶硅组成。
优选的所述钝化保护层300的材料为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅中的至少一种。
优选的所述第一像素电极层601与所述第二像素电极层602的材质为氧化铟锡、氧化铟锌或氧化锡中的至少一种。
为了更好地试试本发明实施例中阵列基板的制备方法，在所述制备方法的基础之上，本发明实施例中还提供一种阵列基板，所述阵列基板采用如上述实施例中所述制备方法得到，所述阵列基板包括：衬底基板100；形成于所述衬底基板上的薄膜晶体管阵列200；依次层叠在所述薄膜晶体管阵列上的钝化保护层300、彩色滤光层400和有机绝缘层500；与所述薄膜晶体管阵列相连接的像素电极600，所述像素电极包括第一像素电极层601和第二像素电极层602。所述薄膜晶体管阵列200包括第一金属层201、栅极绝缘层202、有源层203、非晶硅层204和第二金属层205。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。具体实施时，以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个单元或结构的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.一种阵列基板的制备方法，其特征在于，包括：
提供一衬底基板，在所述衬底基板上制备薄膜晶体管阵列；
在所述薄膜晶体管阵列上依次制备钝化保护层、彩色滤光层和有机绝缘层；
在所述有机绝缘层上采用第一成膜参数制备第一像素电极层；
在所述第一像素电极层上采用第二成膜参数制备第二像素电极层；
其中，制备所述第一像素电极层与所述第二像素电极层时采用物理气相沉积中的溅射镀膜法，所述第一成膜参数与所述第二成膜参数在溅射气体的流量、反应性气体的流量以及溅射功率中的至少一个参数不同；
成膜后的所述第一像素电极层的结晶度和所述第二像素电极层的结晶度接近，所述第一像素电极层与所述第二像素电极层的厚度相等，当对所述第一像素电极层和所述第二像素电极层进行蚀刻处理时，所述第一像素电极层的蚀刻速率和所述第二像素电极层的蚀刻速率大致相等。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一像素电极层与所述第二像素电极层的材质包括氧化铟锡、氧化铟锌或氧化锡。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述薄膜晶体管阵列包括第一金属层、栅极绝缘层、有源层、非晶硅层和第二金属层。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备所述薄膜晶体管阵列和所述钝化保护层采用黄光蚀刻制程。
5.一种阵列基板，其特征在于，采用如权1~4任一项所述制备方法得到，所述阵列基板包括：
衬底基板；
形成于所述衬底基板上的薄膜晶体管阵列；
依次层叠在所述薄膜晶体管阵列上的钝化保护层、彩色滤光层和有机绝缘层；
与所述薄膜晶体管阵列相连接的像素电极，所述像素电极包括第一像素电极层和第二像素电极层。
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