阵列基板及其制备方法、显示面板与流程

1.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：

2.有源矩阵驱动的lcd(liquid crystal display，液晶显示装置)利用了液晶的双极性偏振特点，通过施加电场控制液晶分子的排列方向，实现对背光源光路行进方向的开关作用。根据对液晶分子施加电场方向的不同，目前主流市场上的lcd可以分为以下几种类型分别是扭曲向列(twisted nematic，tn)、面内转换(in-plane switching，ips)型、边缘场开关(fringe field switching，ffs)型以及垂直配向(vertical alignment，va)型。其中，ffs型的显示面板以其具有大尺寸、高清晰度、高透过率、广视角以及较低的色偏等优点受到广大用户的喜爱。
3.在传统ffs型显示面板中的array(阵列)基板中，一般需要通过两张光罩在两道光刻制程中分别制备tft(thin film transistor，薄膜晶体管)中的有源层和像素电极层，这样做会需要使用很多的光罩以及更复杂的制作工艺，降低了生产效率。


技术实现要素：

4.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，以解决现有阵列基板的光罩数量多、生产效率低以及生产成本高的问题。
5.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、绝缘层、有源层、像素电极、源漏极层以及钝化层。所述栅极设于所述衬底层上。所述绝缘层设于所述衬底层上，并覆盖所述栅极。所述有源层设于所述绝缘层上。所述像素电极也设于所述绝缘层上。所述源漏极层设于所述有源层上，并与所述像素电极电连接。所述钝化层设于所述绝缘层上，并覆盖所述有源层、所述像素电极以及所述源漏极层。其中，所述像素电极包括至少两层叠层设置的导电膜层，且与所述绝缘层相接触的一所述导电膜层的材料与所述有源层的材料相同。
6.进一步地，所述像素电极包括第一导电层和第二导电层。所述第一导电层设于所述绝缘层远离所述栅极的一表面上。所述第二导电层设于所述第一导电层远离所述绝缘层的一表面上。所述第一导电层的导电率小于所述第二导电层的导电率。
7.进一步地，所述有源层和所述第一导电层的材料均包括透明半导体材料。所述第二导电层的材料中包括透明导电材料。
8.进一步地，所述源漏极层包括源极部和漏极部。所述源极部设于所述有源层远离所述像素电极的一端上。所述漏极部设于所述有源层靠近所述像素电极的一端上，并从所述有源层延伸至所述第二导电层上，与所述第二导电层电连接。
9.进一步地，所述阵列基板还包括走线，所述走线设于所述衬底层与所述绝缘层之间。所述像素电极在所述衬底层上的正投影位于所述栅极与所述走线之间。
10.进一步地，所述阵列基板还包括公共电极层，所述公共电极层设于所述钝化层上，
并依次穿过所述钝化层和所述绝缘层与所述走线电连接。
11.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；在所述栅极上形成绝缘层；通过同一道光刻制程在所述绝缘层上形成有源层和具有多层导电膜层的像素电极；在所述有源层和所述像素电极上形成源漏极层；在所述绝缘层上形成覆盖所述有源层、所述像素电极以及所述源漏极层的钝化层；其中，与所述绝缘层相接触的一所述导电膜层的材料与所述有源层的材料相同。
12.进一步地，通过同一道光刻制程在所述绝缘层上形成有源层和像素电极的步骤包括：在所述绝缘层远离所述栅极的一表面上形成半导体层；在所述半导体层远离所述绝缘层的一表面上形成透明导电层；在所述透明导电层远离所述半导体层的一表面上形成光阻层；通过所述光阻层将所述透明导电层图案化；通过所述光阻层将所述半导体层图案化，形成所述有源层和与所述第二导电层重叠的第一导电层；去除位于所述有源层上的光阻层和透明导电层，形成所述有源层和层叠设置的第一导电层和第二导电层；去除位于所述第二导电层上的光阻层。
13.进一步地，所述阵列基板的制备方法还包括以下步骤：在形成所述栅极的同时形成走线；对钝化层进行图案化，以在与所述走线对应的位置处形成过孔；在所述钝化层上形成图案化的公共电极层，所述公共电极层通过位于所述钝化层上的过孔与所述走线连接。
14.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。
15.本发明的优点是：本发明所提供的一种阵列基板及其制备方法中，将有源层与像素电极共同设于绝缘层上，促使所述有源层和所述像素电极能通过同一张光罩图案化，从而减少光罩的总数量，降低所述阵列基板的生产成本，同时提高所述阵列基板的生产效率。
附图说明
16.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。
17.图1为本发明实施例中阵列基板的层状结构示意图；
18.图2为本发明实施例中阵列基板制备方法的流程示意图；
19.图3为本发明实施例中形成栅极和走线后基板的层状结构示意图；
20.图4为本发明实施例中形成绝缘层后基板的层状结构示意图；
21.图5为本发明实施例中形成半导体层和透明导电层后基板的层状结构示意图；
22.图6为本发明实施例中涂布光阻材料后基板的层状结构示意图；
23.图7为本发明实施例中形成第一光阻层和第二光阻层后基板的层状结构示意图；
24.图8为本发明实施例中形成第二导电层后基板的层状结构示意图；
25.图9为本发明实施例中形成有源层和第一导电层后基板的层状结构示意图；
26.图10为本发明实施例中去除第一光阻层后基板的层状结构示意图；
27.图11为本发明实施例中去除透明导电层后基板的层状结构示意图；
28.图12为本发明实施例中剥离第二光阻层后基板的层状结构示意图；
29.图13为本发明实施例中形成源漏极层后基板的层状结构示意图；
30.图14为本发明实施例中形成钝化层后基板的层状结构示意图；
31.图15为本发明实施例中在钝化层上形成过孔后基板的层状结构示意图；
32.图16为本发明实施例中显示面板的层状结构示意图。
33.图中部件表示如下：
34.阵列基板1；
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衬底层10；
35.栅极21；
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走线22；
36.绝缘层30；
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有源层40；
37.源漏极层50；
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源极部51；
38.漏极部52；
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钝化层60；
39.过孔61；
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像素电极70；
40.第一导电层71；
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第二导电层72；
41.公共电极层80；
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半导体层40’；
42.透明导电层72’；
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第一光阻层91；
43.第二光阻层92；
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显示面板100；
44.液晶层2；
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彩膜基板3。
具体实施方式
45.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。
46.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。
47.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。
48.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。
49.本发明实施例中提供了一种阵列基板1，如图1所示，所述阵列基板1包括衬底层10、栅极21、走线22、绝缘层30、有源层40、源漏极层50、钝化层60、像素电极70以及公共电极层80。
50.所述衬底层10为硬性基板，其可以采用玻璃、石英等材料制备而成。所述衬底层10用于为所述阵列基板1提供硬性支撑，提高所述阵列基板1的结构稳定性。
51.所述栅极21和所述走线22设于所述衬底层10的同一表面上。所述绝缘层30设于所述衬底层10上，并覆盖所述栅极21和所述走线22的裸露面，保护所述栅极21和所述走线22，并保持所述栅极21与所述有源层40之间的电性绝缘，防止所述栅极21短路。
52.所述有源层40设于所述绝缘层30远离所述栅极21的一表面上，并与所述栅极21互相对应。其中，所述有源层40的宽度大于所述栅极21的宽度，且所述有源层40在所述衬底层10上的正投影覆盖所述栅极21在所述衬底层10上的正投影。
53.所述像素电极70也设于所述绝缘层30上，其具有多层材质不同的导电膜层。所述像素电极70在所述衬底层10上的正投影与所述栅极21和所述走线22在所述衬底层10上的正投影不重合，并且所述像素电极70的正投影位于所述栅极21和所述走线22之间。
54.在本实施例中，所述导电膜层分别为第一导电层71和第二导电层72。
55.所述第一导电层71设于所述绝缘层30远离所述栅极21的一表面上，其材料与所述有源层40的材料相同，均为透明半导体材料，例如无定形硅(a-si)。所述第一导电层71和所述第二导电层72可以与所述有源层40通过同一张光罩在同一道光刻制程中图案化。
56.所述第二导电层72设于所述第一导电层71远离所述绝缘层30的一表面上，并且所述第二导电层72也能与所述有源层40通过同一张光罩在同一道光刻制程中图案化。具体的，所述第二导电层72的导电率大于所述第一导电层71的导电率。所述第二导电层72的制备材料中包含透明导电材料，例如氧化铟锡(ito)。
57.其中，由于所述第一导电层71中半导体材料的导电性能不佳，难以满足像素电极的导电需求，因此在所述第一导电层71上设置电性能优异的第二导电层72，将所述第一导电层71与所述第二导电层72电连接，并通过所述第二导电层72增加所述像素电极70的整体导电性能。
58.所述源漏极层50设于所述有源层40远离所述绝缘层30的一表面上，其包括源极部51和漏极部52。所述源极部51位于所述有源层40远离所述像素电极70的一端，并与所述有源层40电连接。所述漏极部52位于所述有源层40靠近所述像素电极70的一端，并从所述有源层40延伸覆盖至所述第二导电层72远离所述第一导电层71的一表面上，从而与所述像素电极70电连接。
59.所述钝化层60设于所述绝缘层30上，并覆盖所述有源层40、所述源漏极层50以及所述像素电极70的裸露面，从而钝化保护所述有源层40、所述源漏极层50和所述像素电极70。
60.所述公共电极层80设于所述钝化层60远离所述源漏极层50的一表面上，并与走线22电连接。具体的，所述阵列基板1中具有一过孔61，所述过孔61贯穿所述钝化层60和所述绝缘层30至所述走线22的表面，促使所述走线22的上表面(即所述走线22远离所述衬底层10的一表面)裸露，所述公共电极层80通过所述过孔61与所述走线22电连接，从而向所述走线22输入显示信号。
61.具体的，所述栅极21、所述走线22和所述源漏极层50的材料可以为包含钼、铝、铜、钛等导电性能优异的单金属材料或合金材料。所述绝缘层30和所述钝化层60的材料可以为硅氮化物、硅氧化物等无机材料。
62.当所述栅极21通入电流电压时会产生电场，所述电场会促使所述有源层40的表面产生感应电荷，改变所述有源层40中导电沟道的宽度，从而达到控制源漏极层50电流的目
的，进而使所述像素电极70中也通入电流，最终实现对显示面板中每一个像素单元的驱动。
63.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。所述阵列基板1制备方法的流程如图2所示，其包括步骤s10-s60。
64.步骤s10)在一衬底层10形成栅极21和走线22：准备一硬性基板作为衬底层10；在所述衬底层10的一表面上通过物理气相沉积法沉积一层金属材料，形成第一金属层。通过一道光刻制程将所述第一金属层图案化，形成如图3中所示的栅极21和走线22。
65.步骤s20)形成绝缘层30：在所述衬底层10上通过化学气相沉积法沉积一层覆盖所述栅极21和所述走线22的无机材料，形成如图4中所示的绝缘层30。
66.步骤s30)形成有源层40和像素电极70：
67.依次通过化学气相沉积法在所述绝缘层30远离所述衬底层10的一表面上沉积一层透明半导体材料和一层透明导电材料，分别形成如图5中所示的透明半导体层40’和透明导电层72’。
68.如图6所示，在所述透明导电层72’远离所述透明半导体层40’的一表面上涂布一层光阻材料，并通过一张光罩将该层光阻材料图案化，形成如图7中所示的第一光阻层91和第二光阻层92；所述第一光阻层91对应于所述栅极21，其用于形成所述有源层40；所述第二光阻层92位于所述第一光阻层91的一侧，其用于形成所述像素电极70；其中，所述第一光阻层91的厚度小于所述第二光阻层92的厚度；在对所述光阻材料进行图案化时可以选用半色调光罩(half tone mask)进行曝光，从而形成高度不同的第一光阻层91和第二光阻层92。
69.如图8中所示，将所述第一光阻层91和所述第二光阻层92作为掩膜版，并通过湿刻法将所述透明导电层72’图案化。
70.如图9中所示，将所述第一光阻层91和所述第二光阻层92作为掩膜版，并通过干刻法将所述半导体层40’图案化。
71.如图10所示，通过灰化法将所述第一光阻层91去除，从而将位于所述第一光阻层91下的透明导电层72’露出，同时减薄所述第二光阻层92的厚度；如图11所示，通过湿刻法将位于所述有源层40上的透明导电层72’去除，促使所述有源层40的上表面裸露，并形成所述有源层40以及层叠设置的第一导电层71和第二导电层72；其中，所述第一导电层71和所述第二导电层72组合形成所述像素电极70；如图12所示，将所述第二光阻层92剥离，促使所述第二导电层72的上表面裸露。
72.步骤s40)形成源漏极层50：在所述绝缘层30上通过物理气相沉积法沉积一层覆盖所述有源层40和所述像素电极70的金属材料，形成第二金属层；通过一道光刻制程将所述第二金属层图案化，形成如图13中所示的源极部51和漏极部52，所述源极部51和所述漏极部52组合形成所述源漏极层50。
73.步骤s50)形成钝化层60：在所述绝缘层30上通过化学气相沉积法沉积一层覆盖所述有源层40、所述源漏极层50和所述像素电极70的无机材料，形成如图14中所示的钝化层60。
74.步骤s60)形成公共电极层80：通过一道光刻制程将所述钝化层60和所述绝缘层30图案化，形成如图15中所示的过孔61；通过物理气相沉积法在所述钝化层60上和所述过孔61中沉积一层透明导电材料，并通过一道光刻制程将该层透明导电材料图案化，形成如图1中所示的公共电极层80。
75.本发明实施例中还提供一种显示面板100，所述显示面板100为液晶显示面板。如图16所示，所述显示面板包括如上所述阵列基板1以及叠层设于所述阵列基板1上的液晶层2和彩膜基板3。所述阵列基板1要控制所述液晶层2中液晶分子的偏转方向，从而控制每一像素单元中的光线，形成显示画面。而所述彩膜基板3用于将单一的显示光线过滤为不同颜色的彩色光线，实现彩色显示。所述显示面板100可以应用在任何带有显示功能的显示器件上，例如手机、笔记本电脑、平板电脑等。
76.在本发明实施例中，将有源层与像素电极共同设于绝缘层的同一表面上，促使所述有源层和所述像素电极能通过同一张光罩在同一道光刻制程中图案化，从而缩减一张光罩，仅通过5张光罩便可完成阵列基板的制备，降低阵列基板的生产成本，同时提高所述阵列基板的生产效率。
77.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。