一種陣列基板及其制備方法、顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種陣列基板及其制備方法、顯示裝置，屬于顯示技術領域，其可解決現(xiàn)有的溝道處的段差大易導致臺階處源漏極短接、有機層過孔處易發(fā)生光刻膠殘留造成顯示不良的問題。本發(fā)明的陣列基板中，在柵極絕緣層遠離柵極的一側設置凹部，將有源層設于凹部內(nèi)，使得柵極絕緣層遠離柵極的一面與有源層遠離柵極的一面盡量齊平。這樣形成的源漏極可以平坦的覆蓋在其上方，源漏極不會短接。此外，在后續(xù)工藝中相當于用柵極絕緣層抬高源漏極，減小有機層過孔處的段差，不會導致光刻膠殘留，影響像素電極與源漏極搭接。本發(fā)明的陣列基板適用于各種顯示裝置，尤其適用于像素高的液晶顯示裝置。
【專利說明】
一種陣列基板及其制備方法、顯示裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于顯示技術領域，具體涉及一種陣列基板及其制備方法、顯示裝置。
【背景技術】
[0002]液晶顯示面板(TFT-LCD)具有亮度好、對比度高、功耗低、體積小、重量輕等優(yōu)點。隨著顯示技術發(fā)展，市場對液晶顯示面板像素(PPI)要求越來越高，而為了兼顧高開口率和低功耗的性能，在產(chǎn)品設計上不得不將陣列基板上用于驅動液晶面板顯示功能的薄膜晶體管(Thin Film Transistor，TFT)尺寸做得越來越小。樹脂材料介電常數(shù)低，平坦性好，透過率高，現(xiàn)有技術中還會引入樹脂材料等有機層來降低產(chǎn)品的功耗。
[0003]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在如下問題:如圖1的陣列基板所示，TFT尺寸越來越小，TFT的源漏極104溝道尺寸也越來越小，已經(jīng)接近曝光工藝極限，這就容易導致臺階處的溝道內(nèi)光刻膠10殘留，致使源漏極104發(fā)生短接，使得TFT無法實現(xiàn)開關功能。
[0004]此外像素電極108通過絕緣層107、有機層105的過孔與源漏極104搭接。有機層105厚度大，其過孔較深，即段差大，在其后續(xù)的光刻工藝中，如圖2所示，有機層105過孔處的光刻膠10比其他位置更厚，使得有機層105過孔處的光刻膠10很厚:(^>2(12，且光刻膠10難以被完全去除，這樣易發(fā)生光刻膠10殘留，致使像素電極108無法與源漏極104搭接，影響產(chǎn)品結構，從而導致顯示不良。
[0005]當然，陣列基板還可包括襯底100、柵極101、柵極絕緣層102、有源層103、公共電極106等其他結構，在此不再詳細描述。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對現(xiàn)有的溝道處的段差大易導致臺階處源漏極短接和有機層過孔處易發(fā)生光刻膠殘留造成顯示不良的問題，提供一種陣列基板及其制備方法、顯示裝置。
[0007 ]解決本發(fā)明技術問題所采用的技術方案是:
[0008]—種陣列基板，包括多個薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括依次形成于襯底上的柵極、位于所述柵極上的柵極絕緣層和有源層，其中，所述柵極絕緣層遠離所述柵極的一側設有凹部，所述有源層設于所述凹部內(nèi)；所述凹部與所述柵極在襯底上的投影至少部分重入口 ο
[0009]優(yōu)選的是，所述凹部由等厚度的柵極絕緣層上開設凹陷區(qū)域制作而成，且所述凹部的底部低于所述柵極絕緣層的上表面。
[0010]優(yōu)選的是，所述凹部與所述柵極在襯底上的投影重合。
[0011]優(yōu)選的是，在垂直于所述襯底的方向上，所述凹部的深度為所述有源層的厚度。
[0012]優(yōu)選的是，在垂直于所述襯底的方向上，所述柵極絕緣層截面為H型。
[0013]優(yōu)選的是，還包括設置在有源層上的源漏極，源漏極上依次設有疊層而置的有機層、公共電極、鈍化層、像素電極，所述像素電極通過有機層、公共電極、以及鈍化層上的過孔與所述源漏極中的漏極連接。
[0014]優(yōu)選的是，所述源漏極和有源層在襯底上的投影與所述柵極絕緣層在襯底上的投影重合。
[0015]本發(fā)明還提供一種顯示裝置，包括上述的陣列基板。
[0016]本發(fā)明還提供一種陣列基板的制備方法，包括以下步驟:
[0017]在襯底上形成柵極；
[0018]在所述柵極上覆蓋柵極絕緣層；
[0019]在所述柵極絕緣層遠離柵極的一側形成凹部，其中，所述凹部與所述柵極在襯底上的投影至少部分重合；
[0020]在所述凹部內(nèi)形成有源層。
[0021 ]優(yōu)選的是，在所述柵極絕緣層遠離柵極的一側形成凹部，具體包括:對所述柵極絕緣層進行圖形化處理，去除柵極絕緣層上因柵極存在形成的凸起部，使得柵極絕緣層的上表面為平面，在上表面為平面的所述柵極絕緣層上與柵極對應的區(qū)域形成凹陷區(qū)域，以形成所述凹部。
[0022]優(yōu)選的是，在所述凹部內(nèi)形成有源層之前，還包括:
[0023]對所述柵極絕緣層進行圖形化處理，僅保留設定區(qū)域的柵極絕緣層，所述設定區(qū)域的柵極絕緣層為一個連續(xù)膜層，且該連續(xù)膜層的外邊緣輪廓與待形成的源漏極所述的區(qū)域的外邊緣輪廓重合。
[0024]優(yōu)選的是，在形成所述凹部和僅保留所述設定區(qū)域的柵極絕緣層時，采用半透掩膜版同時對待形成凹部的區(qū)域和所述設定區(qū)域之外的區(qū)域進行圖形化處理。
[0025]本發(fā)明的陣列基板中，在柵極絕緣層遠離柵極的一側設置凹部，將有源層設于凹部內(nèi)，使得柵極絕緣層遠離柵極的一面與有源層遠離柵極的一面盡量齊平，這樣形成的源漏極可以平坦的覆蓋在其上方，源漏極不會短接。此外，在后續(xù)工藝中相當于用柵極絕緣層抬高源漏極，減小有機層過孔處的段差，不會導致光刻膠殘留，影響像素電極與源漏極搭接。本發(fā)明的陣列基板適用于各種顯示裝置，尤其適用于像素高的液晶顯示裝置。
【附圖說明】
[0026]圖1、圖2為現(xiàn)有的陣列基板的結構不意圖；
[0027]圖3、圖4為本發(fā)明的實施例1的陣列基板的結構示意圖；
[0028]圖5、圖6、圖7為本發(fā)明的實施例2的陣列基板的結構示意圖；
[0029]圖8為本發(fā)明的實施例3的陣列基板的制備方法流程示意圖；
[0030]其中，附圖標記為:1、光刻膠；100、襯底；101、柵極；102、柵極絕緣層；1021、凹部；
103、有源層；104、源漏極；105、有機層；106、公共電極；107、鈍化層；108、像素電極。
【具體實施方式】
[0031]為使本領域技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0032]實施例1:
[0033]本實施例提供一種陣列基板，如圖3，圖4所示，包括多個薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括依次形成于襯底100上的柵極101、位于所述柵極101上的柵極絕緣層102和有源層103，其中，所述柵極絕緣層102遠離柵極101的一側設有凹部1021，所述有源層103設于所述凹部1021內(nèi)；所述凹部1021與所述柵極101在襯底100上的投影至少部分重合。
[0034]本實施例的陣列基板中，在柵極絕緣層102遠離柵極101的一側設置凹部1021，將有源層103設于凹部1021內(nèi)，使得柵極絕緣層102遠離柵極101的一面與有源層103遠離柵極101的一面盡量齊平，這樣形成的源漏極可以平坦的覆蓋在其上方，源漏極不會短接。此外，在后續(xù)工藝中相當于用柵極絕緣層102抬高源漏極，減小有機層過孔處的段差，不會導致光刻膠殘留，影響像素電極與源漏極搭接。本發(fā)明的陣列基板適用于各種顯示裝置，尤其適用于像素高的液晶顯示裝置。
[0035]實施例2:
[0036]本實施例提供一種陣列基板，如圖5-7所示，包括多個薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括依次形成于襯底100上的柵極101、位于所述柵極101上的柵極絕緣層102和有源層103，其中，所述柵極絕緣層102遠離柵極101的一側設有凹部1021，所述有源層103設于所述凹部1021內(nèi)；所述凹部1021與所述柵極101在襯底100上的投影重合，且所述柵極絕緣層102遠離柵極101的一面與所述柵極101對應的位置處無凸起。
[0037]也就是說，由于柵極101的存在，在形成柵極絕緣層102后，對應柵極101區(qū)域的柵極絕緣層102會有凸起，在此將凸起挖掉形成凹部1021，如圖5所示，有源層103正好填充了柵極絕緣層102的凹部1021，使得柵極絕緣層102遠離柵極101的一面與有源層103遠離柵極101的一面齊平，這樣形成的源漏極可以平坦的覆蓋在其上方，源漏極不會短接。此外，在后續(xù)工藝中相當于用柵極絕緣層102抬高源漏極104，減小有機層105過孔處的段差。
[0038]優(yōu)選的是，所述凹部1021由等厚度的柵極絕緣層102上開設凹陷區(qū)域制作而成，且所述凹部的底部低于所述柵極絕緣層的上表面。
[0039]如圖5所示，在垂直于所述襯底100的方向上，所述有源層103的尺寸與所述凹部1021深度相同。柵極101的厚度為In，有源層103的厚度為h3，柵極101與有源層103之間夾住的中間的柵極絕緣層102的厚度為匕，柵極絕緣層102其余部分厚度為h4，其中，的厚度與現(xiàn)有技術中相同，與現(xiàn)有技術相比增加了h4的厚度，當于用柵極絕緣層102抬高源漏極
104。
[0040]優(yōu)選的是，在垂直于所述襯底100的方向上，所述柵極絕緣層102截面為H型。
[0041]優(yōu)選的是，還包括設置在有源層103上的源漏極104，源漏極104上依次設有疊層而置的有機層105、公共電極106、鈍化層107、像素電極108，所述像素電極108通過有機層105、公共電極106、以及鈍化層107上的過孔與所述源漏極104中的漏極連接。
[0042]在本實施例中，如圖6所示，有機層105由有機樹脂構成，有機樹脂包括丙烯酸類成膜樹脂、酚醛樹脂類成膜樹脂、乙烯基聚合物成膜樹脂或聚亞胺成膜樹脂。柵極101、源漏極104采用鉬、鉬鈮合金、鋁、鋁釹合金、鈦或銅中的至少一種形成。公共電極106、像素電極108由ITO(氧化銦錫)、IZO(氧化銦鋅)、IGZO(氧化銦鎵鋅)或InGaSnO(氧化銦鎵錫)中的至少一種形成。鈍化層107可采用單層的氧化硅材料或者氧化硅材料、氮化硅材料形成多個子層的疊層。
[0043]優(yōu)選的是，所述源漏極104和有源層103在襯底100上的投影與所述柵極絕緣層102在襯底100上的投影重合。
[0044]也就是說，如圖7所示，挖空像素其余位置處的柵極絕緣層102，這樣設計的作用是可以增加顯示產(chǎn)品的透過率。
[0045]實施例3:
[0046]本實施例提供一種陣列基板的制備方法，如圖8所示，包括以下步驟:
[0047]S01、采用濺射方式、熱蒸發(fā)方式、等離子體增強化學氣相沉積方式、低壓化學氣相沉積方式、大氣壓化學氣相沉積方式或電子回旋諧振化學氣相沉積方式在襯底100上形成柵金屬電極膜;然后利用柵極1I掩模板(Gate Mask),通過構圖工藝形成柵極1I的圖形；在該步驟中，襯底100采用玻璃等透明材料制成、且經(jīng)過預先清洗。
[0048]S02、采用等離子體增強化學氣相沉積方式、低壓化學氣相沉積方式、大氣壓化學氣相沉積方式或電子回旋諧振化學氣相沉積方式或濺射方式在所述柵極101上覆蓋柵極絕緣層102。在此，形成的柵極絕緣層102的厚度相較于現(xiàn)有技術要厚，該厚度至少要大于柵極101厚度與有源層103厚度之和。具體的，柵極絕緣層102的厚度一般約500-700nm，優(yōu)選580-620nm。
[0049]S03、在所述柵極絕緣層102遠離柵極101的一側形成凹部1021，具體包括:對所述柵極絕緣層102進行圖形化處理，去除柵極絕緣層102上因柵極101存在形成的凸起部，使得柵極絕緣層102的上表面為平面，在上表面為平面的所述柵極絕緣層102上與柵極101對應的區(qū)域形成凹陷區(qū)域，以形成所述凹部1021。
[0050]其中，對所述柵極絕緣層102進行圖形化處理，僅保留設定區(qū)域的柵極絕緣層102，所述設定區(qū)域的柵極絕緣層102為一個連續(xù)膜層，且該連續(xù)膜層的外邊緣輪廓與待形成的源漏極104所述的區(qū)域的外邊緣輪廓重合。即沉積柵極絕緣層102后，由于柵電極的存在，柵極101上的柵極絕緣層102會有凸起，在此要去除柵極101上部凸出的柵極絕緣層102并形成一凹部1021。
[0051]可選的，該步驟中可同時去除像素結構中未設置源漏極104和有源層103的區(qū)域的柵極絕緣層102。
[0052]其中，由于凹部1021和其他位置需要刻蝕的柵極絕緣層102厚度不一致，可使用柵極絕緣層102的半透掩膜版(Halftone GI mask)來實現(xiàn)。需要說明的是，薄膜晶體管中，柵極絕緣層102的厚度會影響TFT的電學特性，但本實施例的像素結構中柵極101與有源層103半導體層之間柵極絕緣層102的厚度并未改變，因此不會影響TFT器件特性;并且，本實施例挖空像素其他位置柵極絕緣層102，可增加產(chǎn)品的透過率。
[0053]S04、在完成上述步驟的襯底100上形成非晶硅膜，對非晶硅膜進行晶化以形成多晶硅膜，并對多晶硅膜進行摻雜，采用一次構圖工藝，形成包括有源層103的圖形。其中，有源層103形成在凹部1021內(nèi)，同時還要通過光刻去除凹部1021以外的有源層103。
[0054]S05、形成源漏極104和溝道，具體的，可采用濺射方式、熱蒸發(fā)方式、等離子體增強化學氣相沉積(Plasma Enhanced Vapor Deposit1n:簡稱PECVD)方式、低壓化學氣相沉積(Low Pressure Chemical Vapor Deposit1n:簡稱LPCVD)方式、大氣壓化學氣相沉積(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposit1n:簡稱APCVD)方式或電子回旋諧振化學氣相沉積(Electron Cyclotron Resonance Chemical Vapor Deposit1nJI^lECR-CVD)方式形成源漏金屬電極膜;然后通過構圖工藝(成膜、曝光、顯影、濕法刻蝕或干法刻蝕)形成源漏極104的圖形。
[0055]從圖8中可以看出，溝道處源漏極104金屬層平坦的覆蓋在其上方，由于有源層103正好填充了凹部1021，源漏極104位置無段差，完全避免了由于柵極101和有源層103帶來的段差，消除了臺階處源漏極104短接的風險。
[0056]S06、采用涂覆(包括旋涂)方法形成有機膜。采用一次構圖工藝，形成包括有機層105的圖形，并在對應著漏極的區(qū)域形成有機層105過孔。其中，有機膜采用有機樹脂形成，有機樹脂包括丙烯酸類成膜樹脂、酚醛樹脂類成膜樹脂、乙烯基聚合物成膜樹脂或聚亞胺成膜樹脂。
[0057]相比于現(xiàn)有結構，本實施例的有機層105底部的位置被抬高，其中，本實施例的柵極絕緣層102厚度等于傳統(tǒng)結構柵極絕緣層102+柵極101+有源層103的厚度，故所抬高的程度為柵極101厚度與有源層103厚度之和，因此能夠減小后續(xù)制程中有機層105中光刻膠的厚度，降低光刻膠遺留的風險。
[0058]S07、采用濺射方式、熱蒸發(fā)方式或等離子體增強化學氣相沉積方式、低壓化學氣相沉積方式、大氣壓化學氣相沉積方式或電子回旋諧振化學氣相沉積方式在有機層105的上方沉積導電金屬膜，然后通過構圖工藝形成公共電極106的圖形;之后采用等離子體增強化學氣相沉積方式、低壓化學氣相沉積方式、大氣壓化學氣相沉積方式或電子回旋諧振化學氣相沉積方式沉積形成鈍化層107。
[0059]S08、形成透明導電金屬膜，采用一次構圖工藝，形成包括像素電極108的圖形，像素電極108通過鈍化層107的過孔與漏極電連接。
[0060]在本實施例中，構圖工藝，可只包括光刻工藝，或，包括光刻工藝以及刻蝕步驟，同時還可以包括打印、噴墨等其他用于形成預定圖形的工藝;光刻工藝，是指包括成膜、曝光、顯影等工藝過程的利用光刻膠、掩模板、曝光機等形成圖形的工藝。可根據(jù)本發(fā)明中所形成的結構選擇相應的構圖工藝。
[0061 ]顯然，上述各實施例的【具體實施方式】還可進行許多變化;例如:各層結構的具體尺寸，厚度等可以根據(jù)需要進行調(diào)整。
[0062]實施例4:
[0063]本實施例提供了一種顯示裝置，其包括上述任意一種陣列基板。所述顯示裝置可以為:液晶顯示面板、電子紙、手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。
[0064]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領域內(nèi)的普通技術人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種陣列基板，其特征在于，包括多個薄膜晶體管，每個所述薄膜晶體管包括依次形成于襯底上的柵極、位于所述柵極上的柵極絕緣層和有源層，其中，所述柵極絕緣層遠離所述柵極的一側設有凹部，所述有源層設于所述凹部內(nèi)；所述凹部與所述柵極在襯底上的投影至少部分重合。2.根據(jù)權利要求1所述的陣列基板，其特征在于，所述凹部由等厚度的柵極絕緣層上開設凹陷區(qū)域制作而成，且所述凹部的底部低于所述柵極絕緣層的上表面。3.根據(jù)權利要求1所述的陣列基板，其特征在于，所述凹部與所述柵極在襯底上的投影重合。4.根據(jù)權利要求1所述的陣列基板，其特征在于，所述凹部的深度為所述有源層的厚度。5.根據(jù)權利要求3所述的陣列基板，其特征在于，在垂直于所述襯底的方向上，所述柵極絕緣層截面為H型。6.根據(jù)權利要求1所述的陣列基板，其特征在于，還包括設置在有源層上的源漏極，源漏極上依次設有疊層而置的有機層、公共電極、鈍化層、像素電極，所述像素電極通過有機層、公共電極、以及鈍化層上的過孔與所述源漏極中的漏極連接。7.根據(jù)權利要求6所述的陣列基板，其特征在于，所述源漏極和有源層在襯底上的投影與所述柵極絕緣層在襯底上的投影重合。8.—種顯示裝置，其特征在于，包括權利要求1-7任一項所述的陣列基板。9.一種陣列基板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 在襯底上形成柵極； 在所述柵極上覆蓋柵極絕緣層； 在所述柵極絕緣層遠離柵極的一側形成凹部，其中，所述凹部與所述柵極在襯底上的投影至少部分重合； 在所述凹部內(nèi)形成有源層。10.根據(jù)權利要求9所述的陣列基板的制備方法，其特征在于，在所述柵極絕緣層遠離柵極的一側形成凹部，具體包括:對所述柵極絕緣層進行圖形化處理，去除柵極絕緣層上因柵極存在形成的凸起部，使得柵極絕緣層的上表面為平面，在上表面為平面的所述柵極絕緣層上與柵極對應的區(qū)域形成凹陷區(qū)域，以形成所述凹部。11.根據(jù)權利要求10所述的陣列基板的制備方法，其特征在于，在所述凹部內(nèi)形成有源層之前，還包括: 對所述柵極絕緣層進行圖形化處理，僅保留設定區(qū)域的柵極絕緣層，所述設定區(qū)域的柵極絕緣層為一個連續(xù)膜層，且該連續(xù)膜層的外邊緣輪廓與待形成的源漏極所述的區(qū)域的外邊緣輪廓重合。12.根據(jù)權利要求11所述的陣列基板的制備方法，其特征在于，在形成所述凹部和僅保留所述設定區(qū)域的柵極絕緣層時，采用半透掩膜版同時對待形成凹部的區(qū)域和所述設定區(qū)域之外的區(qū)域進行圖形化處理。
【文檔編號】H01L21/77GK106057827SQ201610663487
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月12日 公開號201610663487.0, CN 106057827 A, CN 106057827A, CN 201610663487, CN-A-106057827, CN106057827 A, CN106057827A, CN201610663487, CN201610663487.0
【發(fā)明人】張俊, 占建英, 楊麗娟, 周如, 王一軍
【申請人】京東方科技集團股份有限公司, 合肥京東方光電科技有限公司