CN111524904B - 阵列基板及其制造方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种阵列基板及其制造方法、显示装置，通过导电图案包括同层设置的用于电连接驱动芯片的第二导电件以及起到遮光作用的遮光件，相对于传统技术第二导电件以及遮光件分别用两个光罩以及两道制程形成，本申请阵列基板减少一个光罩的使用数目，简化制程，且第一子导电层的抗氧化强于铜层的抗氧化性且导电性强于金属氧化物导电层的导电性，使第二导电件具有更好的导电性，提高信号传输的效率，避免第二导电件以及遮光件出现氧化。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及其制造方法、显示装 置。
背景技术
微型化发光二极管发展成未来显示技术的热点之一，和目前的液晶显示装 置(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示器件相比，微型化发光二极管具有反应快、高色域、高PPI、 低能耗等优势，但其技术难点多且技术复杂，特别是其关键技术巨量转移技术、 发光二极管颗粒微型化成为技术瓶颈，而亚毫米发光二极管(Mini-LED)作为 微型化发光二极管与背板结合的产物，具有高对比度、高显色性能等可与有机 发光二极管相媲美的特点，成本仅为有机发光二极管的60％左右，相对有机发 光二极管更易实施，所以亚毫米发光二极管成为各大面板厂商布局热点。
如图1所示，其为传统亚毫米发光二极管(Mini-LED)背光模组的示意图。 传统亚毫米发光二极管背光模组包括：基板200；形成于基板200上的栅极2011 以及第一导电件2012；覆盖基板200、栅极2011以及第一导电件2012的栅极 绝缘层202；形成于栅极绝缘层202且对应栅极2011设置的有源层203；形成 于有源层203上的源漏电极(2041，2042)以及栅极绝缘层202上的导电电极 2043；覆盖源漏电极(2041，2042)以及栅极绝缘层202且使导电电极2043 显露的钝化层205；形成于钝化层205上且通过钝化层205以及栅极绝缘层202上的过孔与第一导电件2012电连接的氧化铟锡层206；形成于层间绝缘层205 上的遮光层207。传统亚毫米发光二极管背光模组存在制程繁多的缺点。
因此，有必要提出一种技术方案以解决传统亚毫米发光二极管存在制程繁 多的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种阵列基板及其制造方法、显示装置，以减少阵 列基板制造过程的光罩使用数目，简化制程，提高阵列基板以及显示装置的生 产效率，提高第一导电件以及遮光件的抗氧化性以及第一导电件的导电能力。
为实现上述目的，本申请提供一种阵列基板，所述阵列基板包括：
基板；
形成于所述基板上的阵列层，所述阵列层包括阵列排布的薄膜晶体管、第 一导电电极以及第一导电件；
形成于所述阵列层远离所述基板一侧的导电图案，所述导电图案包括同层 设置的第二导电件以及遮光件，所述第二导电件与所述第一导电件电性连接， 所述遮光件对应所述薄膜晶体管设置；
其中，所述导电图案包括第一子导电层，所述第一子导电层的抗氧化性强 于铜层的抗氧化性，所述第一子导电层的导电性强于氧化铟锡层的导电性。
在上述阵列基板中，所述第一子导电层的制备材料选自MoTiNi合金、 MoNbTa合金、Mo、Nb、Ti、Ni以及Ta中的任意一种。
在上述阵列基板中，所述第一子导电层的制备材料选自MoTiNi合金或 MoNbTa合金。
在上述阵列基板中，所述导电图案包括第二子导电层以及第三子导电层， 所述第二子导电层位于所述第一子导电层和所述第三子导电层之间，所述第一 子导电层远离所述基板，所述第三子导电层靠近所述基板，所述第二子导电层 的制备材料包括铜或铜合金，所述第三子导电层的制备材料包括钼或钼合金。
在上述阵列基板中，所述第一子导电层的厚度为50埃-1000埃。
在上述阵列基板中，所述阵列层还包括第三导电件，所述第三导电件与所 述第一导电电极同层设置，所述第一导电电极与源漏电极同层设置，所述第一 导电件与栅极同层设置，所述薄膜晶体管包括栅极以及源漏电极，所述第三导 电件与所述第二导电件电性连接。
一种阵列基板的制造方法，所述方法包括如下步骤：
于基板上形成整面的第一导电层，采用第一次构图工艺图案化第一导电层， 得第一图案化导电层，第一图案化导电层包括第一导电件以及栅极；
形成覆盖第一图案化导电层以及基板的第一绝缘层；
依次于第一绝缘层上形成整面的半导体层以及第二导电层，采用第二次构 图工艺处理半导体层以及第二导电层，形成有源层、源漏电极以及第一导电电 极；
形成覆盖第一绝缘层、源漏电极、有源层以及第一导电电极的第二绝缘层， 采用第三次构图工艺形成贯穿第一绝缘层以及第二绝缘层使第一导电件显露的 第一过孔且形成位于第二绝缘层上使第一导电电极显露的第二过孔；
于第一过孔、第二过孔以及第二绝缘层上形成第三导电层，采用第四次构 图工艺处理所述第三导电层形成第二导电件以及遮光件，所述第二导电件通过 所述第一过孔与所述第一导电件连接，所述遮光件对应所述有源层设置；
其中，所述第三导电层包括第一子导电层，所述第一子导电层的抗氧化性强 于铜层的抗氧化性，所述第一子导电层的导电性强于金属氧化物导电层的导电 性。
在上述阵列基板的制造方法中，所述第一子导电层的制备材料选自MoTiNi 合金或MoNbTa合金。
在上述阵列基板的制造方法中，所述形成有源层、源漏电极以及第一导电 电极还包括如下步骤：
形成第三导电件，所述第三导电件位于所述源漏电极靠近所述第一导电件 的一侧。
一种显示装置，所述显示装置包括背光模组，所述背光模组包括上述阵列 基板。
有益效果：本申请提供一种阵列基板及其制造方法、显示装置，通过将导 电图案包括同层设置的用于电连接驱动芯片的第二导电件以及起到遮光作用的 遮光件，相对于传统技术第二导电件以及遮光件分别用两个光罩以及两道制程 形成，本申请阵列基板减少一个光罩的使用数目，简化制程，且第一子导电层 的抗氧化大于铜层的抗氧化性且导电性大于金属氧化物导电层的导电性，使第 二导电件具有更好的导电性，提高信号传输的效率，且避免第二导电件以及遮 光件出现氧化。
附图说明
图1为传统亚毫米发光二极管背光模组的示意图；
图2为铜片在压缩空气中加热至250℃放置30min前后的示意图；
图3为MoTiNi合金块在压缩空气中加热至250℃放置30min前后的示意 图；
图4为本申请实施例阵列基板的制造方法的流程示意图；
图5A-5E为按照图4所示流程图制造阵列基板的过程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
请参阅图4，其为本申请实施例阵列基板的制造方法的流程示意图。阵列基 板的制造方法包括如下步骤：
S101：于基板上形成整面的第一导电层，采用第一次构图工艺图案化第一 导电层，得第一图案化导电层，第一图案化导电层包括第一导电件以及栅极。
具体地，于玻璃基板100上形成整面的第一导电层，于第一导电层上形成整 面的光阻，光阻经过光罩曝光以及显影液显影后，采用湿法蚀刻去除未被光阻 覆盖的第一导电层，去除剩余的光阻，得第一图案化导电层，第一图案化导电 层包括第一导电件1021以及栅极1022，如图5A所示。第一导电层包括依次形成 于基板上的钼层以及铜层，钼层的厚度为300埃-500埃，铜层的厚度为4500埃 -5500埃，其中，钼层用于防止铜扩散。
S102：形成覆盖第一图案化导电层以及基板的第一绝缘层。
具体地，采用化学气相沉积形成覆盖第一图案化导电层以及基板100的第一 绝缘层103，如图5B所示。第一绝缘层103的制备材料为氧化硅或氮化硅中的一 种。第一绝缘层103的厚度为800埃-6000埃，例如1500埃、3500埃。
S103：依次于第一绝缘层上形成整面的半导体层以及第二导电层，采用第 二次构图工艺处理半导体层以及第二导电层，形成有源层、源漏电极以及第一 导电电极。
半导体层包括依次形成于第一绝缘层103上的非晶硅层1041以及n型掺杂非 晶硅层1042，n型掺杂非晶硅用于降低后续形成的源漏电极(1051，1052)与非 晶硅有源层之间的接触电阻。第二导电层包括依次形成于n型掺杂非晶硅层1042 上的钼层以及铜层，钼层的厚度为300埃-500埃，铜层的厚度为4500埃-5500埃。 第二导电层的制备材料包括钼可以避免铜发生扩散，第二导电层的制备材料包 括铜可以提高第一导电电极的导电性，且有利于后续锡膏与铜形成固溶体，提 高锡膏与第一导电电极的附着力，而Mo以及MoTiNi等材料难以和Cu膜形成固 溶合金，附着力差，不利于将发光二极管等牢固地绑定在第一导电电极上。
具体地，第二次构图工艺包括于第二导电层上形成整面的光阻，采用半色 调灰阶掩模版对光阻进行曝光，以定义出光阻全保留区、光阻半保留区以及光 阻去除区，去除光阻去除区的光阻，采用湿法蚀刻去除光阻去除区的第二导电 层，采用干法蚀刻去除光阻去除区的半导体层，分别形成同层设置的第一导电 电极1053以及第三导电件1054，去除光阻半保留区的光阻，采用湿法蚀刻去除 光阻半保留区的第二导电层，采用干法蚀刻去除光阻半保留区的n型硅层掺杂非 晶层1042，形成源漏电极(1051，1052)以及有源层10411，第一导电电极1053 与源漏电极(1051，1052)同层设置，第三导电件1054位于源漏电极(1051，1052)靠近第一导电件1021的一侧，如图5C所示。
S104：形成覆盖第一绝缘层、源漏电极、有源层以及第一导电电极的第二 绝缘层，采用第三次构图工艺形成贯穿第一绝缘层以及第二绝缘层使第一导电 件显露的第一过孔且形成位于第二绝缘层上使第一导电电极显露的第二过孔。
具体地，采用化学气相沉积形成覆盖第一绝缘层103、源漏电极(1051， 1052)、有源层10411、第一导电电极1053以及第三导电件1054的第二绝缘层106， 于第二绝缘层106上形成整面的光阻，光阻经过光罩曝光以及显影液显影后，采 用干法蚀刻形成贯穿第一绝缘层103以及第二绝缘层106的第一过孔106a，第一 过孔106a对应第一导电件1021设置且使第一导电件1021显露，同时，于第二绝 缘层106上形成第二过孔106b以使第一导电电极1053显露，于第二绝缘层106上 形成第三过孔106c使第三导电件1054显露，如图5D所示。第二绝缘层106上过 孔的尺寸为3微米-30微米，且纵截面为倒梯形。第二过孔106b的尺寸大于亚毫 米发光二极管的尺寸，以便于亚毫米发光二极管绑定时有冗余空间，便于亚毫 米发光二极管的绑定。第二绝缘层106为氮化硅层。第二绝缘层106的厚度为1000 埃-15000埃。
S105：于第一过孔、第二过孔以及第二绝缘层上形成第三导电层，采用第 四次构图工艺处理第三导电层形成第二导电件以及遮光件，第二导电件通过第 一过孔与第一导电件连接，遮光件对应有源层设置。
具体地，于第一过孔106a、第二过孔106b、第三过孔106c以及第二绝缘层 106上形成第三导电层，于第三导电层上形成整面的光阻，光阻经过光阻曝光以 及显影液显影，形成第二导电件1071以及遮光件1072，第二导电件1071通过第 一过孔106a与第一导电件1021电连接，遮光件1072对应有源层10411设置，第三 导电件1054通过第三过孔106c与第二导电件1071电连接，如图5E所示。将亚毫 米发光二极管绑定于与第一导电电极上。将覆晶薄膜绑定与第二导电件1071上。
第二导电件1071与第一导电件1021以及第三导电件1054电连接，使得第二 导电件1071绑定覆晶薄膜后，提升第二导电件1071传输电信号的能力。
第三导电层包括第一子导电层、第二子导电层以及第三子导电层，第二子 导电层位于第一子导电层和第三子导电层之间，第一子导电层远离基板100，第 三子导电层靠近基板100。
第一子导电层的抗氧化性强于铜层的抗氧化性，第一子导电层的导电性强 于金属氧化物导电层的导电性。第一子导电层的制备材料选自MoTiNi合金、 MoNbTa合金、Mo、Nb、Ti、Ni以及Ta中的任意一种，第一子导电层一方面用 于提高第二导电件1071的导电性且避免第二导电件1071氧化，还用于使遮光件 1072具有遮光性以及抗氧化性。第一子导电层1072的厚度为50埃-1000埃，例如 300埃，500埃，800埃，以提高第二导电件1071的导电性以及遮光件1072遮光性。
第二子导电层的制备材料为铜或铜合金，以提高第二导电件1071的导电性， 第二子导电层的厚度为4000埃-5000埃，例如4500埃。
第三子导电层的制备材料包括钼或钼合金，以防止第二导电件1071中铜的 扩散，第三子导电层的制备材料包括钼或钼合金时，第三子导电层的厚度为300 埃-500埃。第三子导电层的制备材料也可以选自MoTiNi合金或MoNbTa合金， 此时，第三子导电层的厚度为50埃-1000埃，以起到防止铜扩散以及防止氧化的 作用。
如图2和图3所示，图2为铜片在压缩空气中加热至250℃放置30min前后的 示意图，图3为MoTiNi合金块(Mo:Ti:Ni＝61wt％:13wt％:21wt％)在压缩空气中 加热至250℃放置30min前后的示意图。其中，图2和图3中的(1)为放置30min 前的示意图，(2)为放置30min后的示意图。由图2和图3可知，处于高温的铜片 在压缩空气中放置30min出现明显的氧化腐蚀问题，而处于高温的MoTiNi合金 在压缩空气中放置30min后表面仍然光滑，未出现氧化现象，MoTiNi合金比铜 层具有更好的抗氧化性。
由于金属氧化物的导电性弱于金属以及金属合金的导电性，而本申请第一 子导电层的制备材料均为金属或金属合金，故本申请第一子导电层具有良好的 导电性。另外，MoTiNi合金或MoNbTa合金相较于Mo、Cu可以起到良好的抗氧 化作用。MoTiNi合金或MoNbTa合金相较于Ti、Ni、Nb以及Ta等可以阻挡铜扩 散。
进一步地，形成第二导电件1071以及遮光件1072的同时，还于第一导电电 极1053远离基板100的表面上形成第二导电电极，第二导电电极和第一导电电极 1053构成绑定亚毫米发光二极管的导电电极，两者的厚度叠加可以避免用于焊 接亚毫米发光二极管与导电电极的锡膏将铜膜腐蚀透而影响亚毫米发光二极管 的绑定良率。
本申请还提供一种阵列基板，阵列基板包括：
基板；
形成于基板上的阵列层，阵列层包括阵列排布的薄膜晶体管、第一导电电 极以及第一导电件；
形成于阵列层远离基板一侧的导电图案，导电图案包括同层设置的第二导 电件以及遮光件，第二导电件与第一导电件电性连接，遮光件对应薄膜晶体管 设置；
其中，导电图案包括第一子导电层，第一子导电层的抗氧化性强于铜层的 抗氧化性，第一子导电层的导电性强于金属氧化物导电层的导电性。
在本实施例中，第一子导电层的制备材料选自MoTiNi合金、MoNbTa合金、 Mo、Nb、Ti、Ni以及Ta中的任意一种，以使得第二导电件的导电能力优于氧化 铟锡层的同时，第二导电件具有良好的抗氧化性。第一子导电层的制备材料选 自MoTiNi合金或MoNbTa合金进一步的提高第一导电件的抗氧化性，且能起到 阻抗铜扩散的作用。
在本实施例中，导电图案还包括第二子导电层以及第三子导电层，第二子 导电层位于第一子导电层和第三子导电层之间，第一子导电层远离基板，第三 子导电层靠近基板，第二子导电层的制备材料包括铜或铜合金，第三子导电层 的制备材料包括钼或钼合金。第一子导电层的厚度为50埃-1000埃，例如300埃， 500埃以及800埃，以第一子导电层具有良好的导电性以及遮光性。
在本实施例中，导电图案还包括第二导电电极，第二导电电极位于第一导 电电极远离基板的表面上，第二导电电极与第一导电电极构成导电结构以绑定 亚毫米发光二极管的导电电极，两者的厚度叠加可以避免用于焊接亚毫米发光 二极管与导电电极的锡膏将铜膜腐蚀透而影响亚毫米发光二极管的绑定良率， 且第二导电电极具有良好的抗氧化性，避免导电电极氧化。
在本实施例中，阵列层还包括第三导电件，第三导电件与第一导电电极同 层设置，第一导电电极与源漏电极同层设置，第一导电件与栅极同层设置，薄 膜晶体管包括栅极以及源漏电极，第三导电件与第二导电件电性连接，以减少 第二导电件导通时的阻抗，提高第二导电件传输电信号的能力。
本申请还提供一种显示装置，显示装置包括背光模组，背光模组包括上述 阵列基板。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本 领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案 进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并 不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括：
基板；
形成于所述基板上的阵列层，所述阵列层包括阵列排布的薄膜晶体管、第一导电电极以及第一导电件；
形成于所述阵列层远离所述基板一侧的导电图案，所述导电图案包括同层设置的第二导电件以及遮光件，所述第二导电件与所述第一导电件电性连接，所述遮光件对应所述薄膜晶体管设置；以及
覆晶薄膜，绑定于所述第二导电件上；
其中，所述导电图案包括第一子导电层，所述第一子导电层的材料选自MoTiNi合金、MoNbTa合金、Mo、Nb、Ti、Ni以及Ta中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括：亚毫米发光二极管，绑定于所述第一导电电极上，所述第一导电电极包括钼层和铜层，所述铜层位于所述钼层远离基板的一侧。
3.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述第一子导电层的制备材料选自MoTiNi合金或MoNbTa合金。
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述导电图案还包括第二子导电层以及第三子导电层，所述第二子导电层位于所述第一子导电层和所述第三子导电层之间，所述第一子导电层远离所述基板，所述第三子导电层靠近所述基板，所述第二子导电层的制备材料包括铜或铜合金，所述第三子导电层的制备材料包括钼或钼合金。
5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第一子导电层的厚度为50埃-1000埃。
6.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列层还包括第三导电件，所述第三导电件与所述第一导电电极同层设置，所述第一导电电极与源漏电极同层设置，所述第一导电件与栅极同层设置，所述薄膜晶体管包括栅极以及源漏电极，所述第三导电件与所述第二导电件电性连接。
7.一种阵列基板的制造方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
于基板上形成整面的第一导电层，采用第一次构图工艺图案化所述第一导电层，得第一图案化导电层，所述第一图案化导电层包括第一导电件以及栅极；
形成覆盖所述第一图案化导电层以及所述基板的第一绝缘层；
依次于所述第一绝缘层上形成整面的半导体层以及第二导电层，采用第二次构图工艺处理所述半导体层以及所述第二导电层，形成有源层、源漏电极以及第一导电电极；
形成覆盖所述第一绝缘层、所述源漏电极、所述有源层以及所述第一导电电极的第二绝缘层，采用第三次构图工艺形成贯穿第一绝缘层以及第二绝缘层使第一导电件显露的第一过孔且形成位于第二绝缘层上使第一导电电极显露的第二过孔；
于所述第一过孔、所述第二过孔以及所述第二绝缘层上形成第三导电层，采用第四次构图工艺处理所述第三导电层形成第二导电件以及遮光件，所述第二导电件通过所述第一过孔与所述第一导电件电连接，所述遮光件对应所述有源层设置；
其中，所述第三导电层包括第一子导电层，所述第一子导电层的材料选自MoTiNi合金、MoNbTa合金、Mo、Nb、Ti、Ni以及Ta中的任意一种。
8.根据权利要求7所述阵列基板的制造方法，其特征在于，所述第一子导电层的制备材料选自MoTiNi合金或MoNbTa合金。
9.根据权利要求7所述阵列基板的制造方法，其特征在于，所述形成有源层、源漏电极以及第一导电电极还包括如下步骤：
形成第三导电件，所述第三导电件位于所述源漏电极靠近所述第一导电件的一侧。
10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括背光模组，所述背光模组包括权利要求1-6任一项所述的阵列基板。
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