CN114743992A - 阵列基板及其制备方法、显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种阵列基板及其制备方法、显示面板。所述阵列基板包括：栅设于所述衬底层上的栅极层；设于所述衬底层上并覆盖所述栅极层的第一绝缘层；设于所述第一绝缘层远离所述栅极层的一表面上的第二绝缘层；设于所述第二绝缘层远离所述第一绝缘层的一表面上的有源层；设于所述第一绝缘层上并与所述有源层电连接的源漏极层。其中，所述第一绝缘层的材料包括硅氮化物，所述第二绝缘层的材料包括硅氧化物。

Description

阵列基板及其制备方法、显示面板
技术领域
本发明涉及显示设备领域，特别是一种阵列基板及其制备方法、显示面板。
背景技术
随着显示面板向着大尺寸、高分辨率、高频率及自发光显示模式等方向发展，对于控制开关和驱动显示的TFT(薄膜晶体管)的迁移率和稳定性提出了越来越高的要求，而目前先显示行业常用的非晶硅TFT的迁移率低，开态电流(Ion)低，无法满足高阶显示产品的需求，具体表现为液晶显示面板的充电不足或自发光显示面板的亮度不足。而金属氧化物TFT的迁移率高达非晶硅TFT的10-100倍，可以满足新型高阶显示产品的需求，因此金属氧化物TFT及其显示面板越来越受到业界的重视。
但是，由于硅氮化物中的氢原子会导致氧化物半导体材料电阻率降低，影响金属氧化物TFT的特性。因此，在氧化物阵列基板的制作过程中，栅极绝缘层与氧化物层接触部分一般采用硅氧化物。
但同时也带来一个问题，作为数据线走线的金属层与硅氧化物之间的粘附力不佳，容易在后续蚀刻过程中引发数据线断线，尤其是在栅极线的爬坡处，这一异常大大影响了氧化物显示面板的生产良率，提高了生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种阵列基板及其制备方法、显示面板，以解决现有技术中显示面板的生产良率低、生产成本高等技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种阵列基板，所述阵列基板包括衬底层、栅极层、第一绝缘层、第二绝缘层、有源层以及源漏极层。所述栅极层设于所述衬底层上。所述第一绝缘层设于所述衬底层上，并覆盖所述栅极层。所述第二绝缘层设于所述第一绝缘层远离所述栅极层的一表面上。所述有源层设于所述第二绝缘层远离所述第一绝缘层的一表面上。所述源漏极层设于所述第一绝缘层上，并与所述有源层电连接。其中，所述第一绝缘层的材料包括硅氮化物，所述第二绝缘层的材料包括硅氧化物。
进一步地，所述第二绝缘层的宽度小于所述第一绝缘层的宽度。
进一步地，所述有源层在所述衬底层上的正投影落入所述第二绝缘层在所述衬底层上的正投影中。
进一步地，所述源漏极层从所述第一绝缘层远离所述栅极层的一表面，经过所述有源层的侧边，延伸至所述有源层的顶面。
进一步地，所述阵列基板还包括保护层，所述保护层设于所述第一绝缘层上，并覆盖所述源漏极层和所述有源层的裸露面。
本发明中还提供一种阵列基板的制备方法，所述阵列基板的制备方法包括以下步骤：在一衬底层上形成栅极层；在所述衬底层上形成覆盖所述栅极层的第一绝缘层；在所述第一绝缘层远离所述栅极层的一表面上形成第二绝缘层；在所述第二绝缘层远离所述第一绝缘层的一表面上形成有源层；在所述第一绝缘层和所述有源层上形成源漏极层。其中，所述第一绝缘层的材料包括硅氮化物，所述第二绝缘层的材料包括硅氧化物。
进一步地，通过同一道光刻工艺在所述第一绝缘层上同时形成所述第二绝缘层和所述有源层。
进一步地，在所述第一绝缘层上形成所述第二绝缘层和所述有源层步骤中包括：在所述第一绝缘层远离所述栅极层的一表面上形成硅氧化物层；在所述硅氧化物层远离所述第一绝缘层的一表面上形成半导体层；在所述半导体层远离所述硅氧化物层的一表面上涂布所述光阻材料；将所述光阻材料图案化，形成光阻层；通过所述光阻层将所述半导体层和所述硅氧化物层图案化，分别形成所述有源层和所述第二绝缘层；去除所述光阻层。
进一步地，所述阵列基板的制备方法还包括以下步骤：在所述第一绝缘层上形成覆盖所述源漏极层和所述有源层的保护层。
本发明中还提供一种显示面板，所述显示面板包括如上所述的阵列基板以及设于所述阵列基板上的发光层。
本发明的优点是：本发明的一种阵列基板及其制备方法，使源漏极层与有硅氮化物制备的第一绝缘层相接触，从而增加源漏极层与基板膜层之间的粘附力，降低源漏极层断线的风险，进而提高生产良率，降低生产成本。同时，在第一绝缘层与有源层之间设置由硅氧化物制备的第二绝缘层，防止第一绝缘层中的氢原子影响有源层的电阻率，进而延长显示面板的使用寿命。
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为本发明实施例中阵列基板的层状结构示意图；
图2为本发明实施例中阵列基板制备方法的流程示意图；
图3为本发明实施例中步骤S10中形成栅极层的层状结构示意图；
图4为本发明实施例中步骤S20中形成第一绝缘层后的层状结构示意图；
图5为本发明实施例中步骤S30中形成硅氧化物层和半导体层后的层状结构示意图；
图6为本发明实施例中步骤S30中形成光阻层后的层状结构示意图；
图7为本发明实施例中步骤S30中形成有源层后的层状结构示意图；
图8为本发明实施例中步骤S30中形成第二绝缘层后的层状结构示意图；
图9为本发明实施例中步骤S40后形成源漏极层后的层状结构示意图。
图中部件表示如下：
阵列基板1； 衬底层10；
栅极层20； 第一绝缘层30；
第二绝缘层40； 有源层50；
源漏极层60； 源极层61；
漏极层62； 保护层70；
硅氧化物层40’； 半导体层50’；
光阻层80。
具体实施方式
以下参考说明书附图介绍本发明的优选实施例，证明本发明可以实施，所述发明实施例可以向本领域中的技术人员完整介绍本发明，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的发明实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
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。附图所示的每一部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。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
此外，以下各发明实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定发明实施例。本发明中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指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”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
当某些部件被描述为“在”另一部件“上”时，所述部件可以直接置于所述另一部件上；也可以存在一中间部件，所述部件置于所述中间部件上，且所述中间部件置于另一部件上。当一个部件被描述为“安装至”或“连接至”另一部件时，二者可以理解为直接“安装”或“连接”，或者一个部件通过一中间部件间接“安装至”、或“连接至”另一个部件。
本发明实施例中提供了一种显示面板，所述显示面板包括一阵列基板1以及设于所述阵列基板1上的发光层。所述发光层中设有若干发光器件，所述发光器件与所述阵列基板1中的薄膜晶体管电连接。具体的，所述发光器件可以为有机发光二极管(OLED)、Mini-LED(迷你发光二极管)、Micro-LED(微型发光二极管)等自发光器件中的一种。
所述阵列基板1设有多个薄膜晶体管，如图1所示，每一个薄膜晶体管中都包括衬底层10、栅极层20、第一绝缘层30、第二绝缘层40、有源层50、源漏极层60以及保护层70。
所述衬底层10可以为柔性衬底或硬性衬底。当所述衬底层10为柔性衬底时，其材料中可以包含聚酰亚胺(PI)，所述显示面板可以实现柔性弯折显示。当所述衬底层10为硬性衬底层10，其材料中可以包含玻璃、石英等硬性基底材料中的至少一种，硬性的衬底层10则可以为所述显示面板提供硬性支撑。
所述栅极层20设于所述衬底层10的顶面上。所述第一绝缘层30也设于所述衬底层10的顶面上，并覆盖所述栅极层20。所述第二绝缘层40设于所述第一绝缘层30远离所述衬底层10的一表面上。所述有源层50设于所述第二绝缘层40远离所述第一绝缘层30的一表面上，并对应于所述栅极层20。所述源漏极层60设于所述第一绝缘层30远离所述栅极层20的一表面上，并从所述第二绝缘层40的侧面延伸至所述有源层50的顶面，从而与所述有源层50电性连接。所述保护层70设于所述第一绝缘层30上，并覆盖所述源漏极和所述有源层50的裸露面。其中，所述源漏极层60包括一源极层61和一漏极层62，所述源极层61和所述漏极层62对应设于所述有源层50的两侧。
当所述栅极层20通入电流电压时，其会产生电场，所述电场会促使所述有源层50的表面产生感应电荷，改变所述有源层50中沟道部的宽度，从而达到控制源漏极层60中电流的目的。所述发光层中的发光器件所述源漏极层60电连接，所述有源层50通过控制所述源漏极的电流从而控制所述发光器件的明暗。所述第一绝缘层30、所述第二绝缘层40和保护层70则用于绝缘保护所述阵列基板1中的导电结构。
具体的，所述栅极层20和所述源漏极层60中含有导电金属，所述导电金属可以为钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、钛(Ti)、镍(Ni)等导电性能优异的单金属材料或合金材料。所述有源层50中含有氧化物半导体材料，所述氧化物半导体材料可以为铟镓锌氧化物(IGZO)、铟锌氚氧化物(IZTO)、铟镓锌氚氧化物(IGZTO)等金属氧化物中的一种。所述第一绝缘层30由硅氮化物制备而成，所述第二绝缘层40则由硅氧化物制备而成。所述保护层70的材料中则包括硅氮化物、硅氧化物、氧化铝或氧化铪中的至少一种。
由于金属材料与硅氧化物之间的粘附力不佳，所述源漏极层60设于由硅氮化物制备而成的第一绝缘层30上能够提高所述源漏极层60与基板膜层之间的附着力，同时减少所述源漏极层60与所述第二绝缘层40之间的接触面积，进而减少所述源漏极层60断线的风险，提高了显示面板的生产良率，降低了生产成本。
但是，硅氧化物中的氢原子容易导致有源层50中的氧化物半导体材料的电阻率降低，进而影响整个显示面板的发光显示，因此，在所述有源层50和所述第一绝缘层30之间设置一层由硅氧化物制备而成的第二绝缘层40能够阻挡所述第一绝缘层30中的氢原子，从而延长所述有源层50的使用寿命。
进一步地，所述第二绝缘层40的宽度小于所述第一绝缘层30的宽度。所述有源层50在所述衬底层10上的正投影落入所述第二绝缘层40在所述衬底层10上的正投影中，即所述有源层50的宽度小于或等于所述第一绝缘层30的宽度。所述源漏极层60从所述第一绝缘层30远离所述栅极层20的一表面为起点，依次经过所述第二绝缘层40的侧面、所述第二绝缘层40的顶面(即所述第二绝缘层40朝向所述有源层50的一表面)和所述有源层50的侧面向所述有源层50的顶面(即所述有源层50远离所述第二绝缘层40的一表面)延伸，从而实现源漏极层60和所述有源层50的电连接。
优选的，所述有源层50的宽度等于所述第二绝缘层40的宽度，从而使所述有源层50的侧面与所述第二绝缘层40的侧面在同一平面中，所述源漏极层60便可直接从所述第二绝缘层40的侧面延伸至所述有源层50的侧面，缩减了所述源漏极层60的爬波距离，进而可以减少所述源漏极层60的材料，降低生产成本。同时，缩减所述源漏极层60的爬波距离同样可以减少源漏极层60与第二绝缘层40之间的接触面积，从而进一步提高显示面板的生产良率。
本发明实施例中还提供一种阵列基板1的制备方法，用以制备如上所述的阵列基板1。所述制备方法的实施流程如图2中所示，其包括步骤S10-S50。
步骤S10)在一衬底层10上形成栅极层20：提供一衬底层10。在所述衬底层10的一表面上沉积一层金属材料，并将该层金属材料图案化，形成如图3中所示的栅极层20。
步骤S20)在所述衬底层10上形成第一绝缘层30：在所述衬底层10上沉积一层覆盖所述栅极层20的硅氮化物，形成如图4中所示的第一绝缘层30。
步骤S30)在所述第一绝缘层30上形成第二绝缘层40和有源层50：在所述第一绝缘层30远离所述栅极层20的一表面上依次沉积一层硅氧化物和一层氧化物半导体材料，形成如图5中所示的硅氧化物层40’和半导体层50’。在所述半导体层50’远离所述硅氧化物层40’的一表面上涂布一层光阻材料，并通过曝光工艺和显影工艺将该层光阻材料图案化，形成如图6中所示的对应于所述栅极层20的光阻层80。将未被所述光阻层80覆盖的半导体层50’蚀刻去除，从而将所述半导体层50’图案化，形成如图7中所示的有源层50。再次通过所述光阻层80将未被所述光阻层80覆盖到的硅氧化物层40’蚀刻去除，从而将所述硅氧化物层40’图案化，形成如图8中所示的第二绝缘层40。去除所述光阻层80。
步骤S40)在所述第一绝缘层30和所述有源层50上形成源漏极层60：在所述第一绝缘层30上沉积一层覆盖了所述有源层50的金属材料，并将该层金属材料图案化，形成如图9中所示的源漏极层60。
步骤S50)在所述第一绝缘层30、所述源漏极层60和所述有源层50上形成保护层70：在所述第一绝缘层30上沉积一层覆盖了所述源漏极层60和所述有源层50的绝缘材料，形成如图1中所示的保护层70。其中，所述绝缘材料可以为硅氮化物、硅氧化物、氧化铝或氧化铪中的至少一种。
本发明实施例中所提供的阵列基板及其制备方法中，使源漏极层与有硅氮化物制备的第一绝缘层相接触，从而增加源漏极层与基板膜层之间的粘附力，降低源漏极层断线的风险，进而提高生产良率，降低生产成本。同时，在第一绝缘层与有源层之间设置由硅氧化物制备的第二绝缘层，防止第一绝缘层中的氢原子影响有源层的电阻率。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：
衬底层；
栅极层，设于所述衬底层上；
第一绝缘层，设于所述衬底层上，并覆盖所述栅极层；
第二绝缘层，设于所述第一绝缘层远离所述栅极层的一表面上；
有源层，设于所述第二绝缘层远离所述第一绝缘层的一表面上；
源漏极层，设于所述第一绝缘层上，并与所述有源层电连接；
其中，所述第一绝缘层的材料包括硅氮化物，所述第二绝缘层的材料包括硅氧化物。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第二绝缘层的宽度小于所述第一绝缘层的宽度。
3.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述有源层在所述衬底层上的正投影落入所述第二绝缘层在所述衬底层上的正投影中。
4.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述源漏极层从所述第一绝缘层远离所述栅极层的一表面，经过所述有源层的侧边，延伸至所述有源层的顶面。
5.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，还包括：
保护层，设于所述第一绝缘层上，并覆盖所述源漏极层和所述有源层的裸露面。
6.一种阵列基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在一衬底层上形成栅极层；
在所述衬底层上形成覆盖所述栅极层的第一绝缘层；
在所述第一绝缘层远离所述栅极层的一表面上形成第二绝缘层；
在所述第二绝缘层远离所述第一绝缘层的一表面上形成有源层；
在所述第一绝缘层和所述有源层上形成源漏极层；
其中，所述第一绝缘层的材料包括硅氮化物，所述第二绝缘层的材料包括硅氧化物。
7.如权利要求6所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，通过同一道光刻工艺在所述第一绝缘层上同时形成所述第二绝缘层和所述有源层。
8.如权利要求7所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，在所述第一绝缘层上同时形成所述第二绝缘层和所述有源层步骤中包括：
在所述第一绝缘层远离所述栅极层的一表面上形成硅氧化物层；
在所述硅氧化物层与远离所述第一绝缘层的一表面上形成半导体层；
在所述半导体层远离所述硅氧化物层的一表面上涂布所述光阻材料；
将所述光阻材料图案化，形成光阻层；
通过所述光阻层将所述半导体层和所述硅氧化物层图案化，分别形成所述有源层和所述第二绝缘层；
去除所述光阻层。
9.如权利要求6所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：
在所述第一绝缘层上形成覆盖所述源漏极层和所述有源层的保护层。
10.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1-5中任意一项所述的阵列基板以及设于所述阵列基板上的发光层。
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