一種陣列基板及其制備方法和顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種陣列基板及其制備方法和顯示裝置。該陣列基板的制備方法包括：在襯底基板上形成開關管和第一電極，采用化學機械研磨的方法同時形成開關管的源極和漏極以及第一電極。該制備方法通過采用化學機械研磨的方法同時形成開關管的源極和漏極以及第一電極，能夠減少陣列基板制備工藝中的源極和漏極構圖工藝以及第一電極的構圖工藝，從而使陣列基板的制備工藝大大簡化，進而提高了陣列基板的制備效率。
【專利說明】
一種陣列基板及其制備方法和顯示裝置
技術領域
[0001]本發明涉及顯示技術領域，具體地，涉及一種陣列基板及其制備方法和顯示裝置。
【背景技術】
[0002]金屬氧化物開關管液晶顯示產品(Oxide-TFTLCD)目前主要有兩種類型的制備工藝，一種是背溝道刻蝕BCE(Back Channel Etch)工藝，另一種刻蝕阻擋ESL(Eetch StopLayer)工藝。由于BCE工藝少一道構圖工藝步驟，因此比ESL工藝能節省制造成本，提高產品競爭力。
[0003]目前，在中大尺寸的ADS(ADvanced Super Dimens1n Switch，高級超維場轉換技術)型液晶顯示產品的陣列基板制造中，一般采用BCE 5mask(g卩5次掩膜曝光)工藝；如圖1A-1E所示，其基本制備流程為lIT0->Gate->SDT->PVX->2IT0，即先制備第一透明電極層7，再制備柵極24，然后依次制備有源層23、源極21和漏極22層和第二透明電極層8。上述制備工藝仍然比較復雜，一定程度上制約了液晶顯示產品的生產效率。
[0004]因此，在金屬氧化物開關管液晶顯不廣品的制備工藝中，如何減少制備工藝步驟仍然是目前亟待解決的問題。
【發明內容】
[0005]本發明針對現有技術中存在的上述技術問題，提供一種陣列基板及其制備方法和顯示裝置。該陣列基板的制備方法通過采用化學機械研磨的方法同時形成開關管的源極和漏極以及第一電極，簡化了陣列基板的制備工藝，提高了陣列基板的制備效率。
[0006]本發明提供一種陣列基板的制備方法，包括:在襯底基板上形成開關管和第一電極，采用化學機械研磨的方法同時形成所述開關管的源極和漏極以及所述第一電極。
[0007]優選地，所述源極、所述漏極和所述第一電極采用相同的導電材料形成。
[0008]優選地，在形成所述源極、所述漏極和所述第一電極之前還包括:在所述襯底基板上形成鈍化層，且經過化學機械研磨后，所述源極、所述漏極、所述第一電極和所述鈍化層的遠離所述襯底基板的上表面平齊。
[0009]優選地，形成所述鈍化層包括:
[0010]采用化學氣相沉積法在所述襯底基板上沉積形成鈍化層膜；
[0011]采用化學機械研磨的方法將所述鈍化層膜的背對所述襯底基板的上表面研磨平齊；
[0012]對所述鈍化層膜進行構圖工藝，以使其上表面形成包括所述源極、所述漏極和所述第一電極的圖形。
[0013]優選地，在形成所述鈍化層之前還包括:在所述襯底基板上依次形成所述開關管的柵極、柵絕緣層和有源層，所述有源層采用金屬氧化物材料形成。
[0014]優選地，在形成所述鈍化層之前還包括:在所述襯底基板上形成有機絕緣層和第二電極，所述第二電極與所述柵極通過一次構圖工藝同時形成，所述有機絕緣層形成于所述有源層的背對所述襯底基板的一側；
[0015]其中，所述第一電極為像素電極，所述第二電極為公共電極;或者，所述第一電極為公共電極，所述第二電極為像素電極。
[0016]本發明還提供一種采用上述制備方法制備的陣列基板，包括:襯底基板、設置在所述襯底基板上的開關管和第一電極，所述開關管的源極和漏極與所述第一電極同層設置。
[0017]優選地，所述源極、所述漏極和所述第一電極采用相同的導電材料。
[0018]優選地，還包括鈍化層，所述鈍化層位于所述源極、所述漏極和所述第一電極的面對所述襯底基板的一側，且所述源極、所述漏極、所述第一電極和所述鈍化層的遠離所述襯底基板的上表面平齊。
[0019]優選地，所述開關管的柵極、柵絕緣層和有源層位于所述鈍化層的面對所述襯底基板的一側，且所述柵極、所述柵絕緣層和所述有源層依次疊覆于所述襯底基板上，所述有源層采用金屬氧化物材料。
[0020]優選地，還包括有機絕緣層和第二電極，所述第二電極和所述柵極同層設置，所述有機絕緣層位于所述有源層的背對所述襯底基板的一側，且在所述鈍化層的面對所述襯底基板的一側；
[0021]其中，所述第一電極為像素電極，所述第二電極為公共電極;或者，所述第一電極為公共電極，所述第二電極為像素電極。
[0022]本發明還提供一種顯示裝置，包括上述陣列基板。
[0023]本發明的有益效果:本發明所提供的陣列基板的制備方法，通過采用化學機械研磨的方法同時形成開關管的源極和漏極以及第一電極，能夠減少陣列基板制備工藝中的源極和漏極構圖工藝以及第一電極的構圖工藝，從而使陣列基板的制備工藝大大簡化，進而提尚了陣列基板的制備效率。
[0024]本發明所提供的顯示裝置，通過采用上述制備方法制備的陣列基板，減少了顯示裝置的制備工藝，提高了顯示裝置的制備效率。
【附圖說明】
[0025]圖1A為現有技術中形成第一透明電極層的結構剖視圖；
[0026]圖1B為現有技術中形成柵極的結構剖視圖；
[0027]圖1C為現有技術中形成源極、漏極和有源層溝道區的結構剖視圖；
[0028]圖1D為現有技術中形成鈍化層及過孔的結構剖視圖；
[0029]圖1E為現有技術中形成第二透明電極層的結構剖視圖；
[0030]圖2A為本發明實施例1中形成柵極的結構剖視圖；
[0031]圖2B為本發明實施例1中形成柵絕緣層的結構剖視圖；
[0032]圖2C為本發明實施例1中形成有源層的結構剖視圖；
[0033]圖2D為本發明實施例1中形成鈍化層膜的結構剖視圖；
[0034]圖2E為本發明實施例1中鈍化層膜經化學機械研磨后的結構剖視圖；
[0035]圖2F為本發明實施例1中在鈍化層膜上形成源極、漏極和第一電極圖形的結構剖視圖；
[0036]圖2G為本發明實施例1中在鈍化層上形成導電膜層的結構剖視圖；
[0037]圖2H為本發明實施例1中對導電膜層進行化學機械研磨以形成源極、漏極和第一電極圖形的結構剖視圖；
[0038]圖3為本發明實施例1中陣列基板的結構剖視圖；
[0039]圖4A為本發明實施例2中形成柵極和第二電極的結構剖視圖；
[0040]圖4B為本發明實施例2中形成柵絕緣層的結構剖視圖；
[0041 ]圖4C為本發明實施例2中形成有源層和有機絕緣層的結構剖視圖；
[0042]圖4D為本發明實施例2中形成鈍化層膜的結構剖視圖；
[0043]圖4E為本發明實施例2中鈍化層膜經化學機械研磨后的結構剖視圖；
[0044]圖4F為本發明實施例2中在鈍化層膜上形成源極、漏極和第一電極圖形的結構剖視圖；
[0045]圖4G為本發明實施例2中在鈍化層上形成導電膜層的結構剖視圖；
[0046]圖4H為本發明實施例2中對導電膜層進行化學機械研磨以形成源極、漏極和第一電極圖形的結構剖視圖；
[0047]圖5為本發明實施例2中陣列基板的結構剖視圖。
[0048]其中的附圖標記說明:
[0049]1.襯底基板;2.開關管;21.源極;22.漏極;23.有源層;24.柵極;25.柵絕緣層;3.第一電極;4.鈍化層;41.鈍化層膜;5.有機絕緣層;6.第二電極;7.第一透明電極層;8.第二透明電極層。
【具體實施方式】
[0050]為使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明所提供的一種陣列基板及其制備方法和顯示裝置作進一步詳細描述。
[0051 ] 實施例1:
[0052]本實施例提供一種陣列基板的制備方法，如圖2A-2H所示，包括:在襯底基板I上形成開關管2和第一電極3，采用化學機械研磨的方法同時形成開關管2的源極21和漏極22以及第一電極3(如圖26-2!1所示)。
[0053]本實施例中，第一電極3為像素電極。采用化學機械研磨的方法同時形成開關管2的源極21和漏極22以及第一電極3，能夠減少陣列基板制備工藝中的源極21和漏極22構圖工藝以及第一電極3的構圖工藝，從而使陣列基板的制備工藝大大簡化。其中的構圖工藝指包括光刻膠的涂敷、曝光、顯影、刻蝕形成包括源極21和漏極22圖形的步驟以及刻蝕形成包括第一電極3圖形的步驟。
[0054]本實施例中，源極21、漏極22和第一電極3采用相同的導電材料形成。如此能夠減少一次導電材料的涂布，即源極21、漏極22和第一電極3能通過一次導電材料涂布成膜，進一步簡化了工藝步驟。需要說明的是，源極21、漏極22和第一電極3可以采用透明導電材料(如氧化銦錫ITO等)形成，也可以采用金屬導電材料(如鋁Al、銅Cu、鋁合金如Al/Mo或AlNd/Mo、銅合金如Cu/IZO或Cu/MoNb等)形成，金屬導電材料不透光，采用金屬導電材料形成第一電極3時，可以將第一電極3的圖形制備成較細的線條狀或網格狀，同樣能夠實現顯示。
[0055]需要說明的是，源極21、漏極22和第一電極3也可以采用不同的導電材料形成。如源極21和漏極22采用金屬導電材料形成，第一電極3采用透明導電材料形成，由于源極21和漏極22與第一電極3的材質不同，所以在化學機械研磨時采用的研磨耗材(如研磨液、研磨頭、化學清洗劑和保護劑等)也不同，因此由于材質不同，實際需要采用兩次化學機械研磨工藝分別形成源極21和漏極22的圖形以及第一電極3的圖形，制備工藝上比較繁雜。
[0056]本實施例中，在形成源極21、漏極22和第一電極3之前還包括:在襯底基板I上形成鈍化層4，且經過化學機械研磨后，源極21、漏極22、第一電極3和鈍化層4的遠離襯底基板I的上表面平齊。源極21、漏極22、第一電極3和鈍化層4的遠離襯底基板I的上表面平齊有利于后續陣列基板與彩膜基板的對盒工藝，如源極21、漏極22、第一電極3和鈍化層4的上表面平齊，利于取向膜(PI層)形成時PI液的均勻擴散，從而使形成的取向膜取向更加均勻一致等。
[0057]其中，鈍化層4形成在有源層23上。形成鈍化層4的步驟具體包括:如圖2D-2F所示，采用化學氣相沉積法在完成上述步驟的襯底基板I上沉積形成鈍化層膜41;采用化學機械研磨的方法將鈍化層膜41的背對襯底基板I的上表面研磨平齊;對鈍化層膜41進行構圖工藝，以使其上表面形成包括源極21、漏極22和第一電極3的圖形。其中，對鈍化層膜41的構圖工藝包括對鈍化層膜41進行曝光、顯影和刻蝕(通常為干刻)處理。上述形成鈍化層4的步驟能夠確保在對源極21、漏極22和第一電極3的圖形遠離襯底基板I的上表面進行化學機械研磨后，源極21、漏極22、第一電極3和鈍化層4的遠離襯底基板I的上表面平齊。
[0058]本實施例中，在形成鈍化層4之前還包括:在襯底基板I上依次形成開關管2的柵極24、柵絕緣層25和有源層23，有源層23采用金屬氧化物材料形成(如圖2A-2C所示)。其中，形成柵極24、柵絕緣層25和有源層23的工藝采用傳統的構圖工藝，這里不再贅述。其中，傳統的構圖工藝指包括各膜層材料的成膜、光刻膠涂布、曝光、顯影、刻蝕形成各膜層圖形的步驟。由于有源層23采用金屬氧化物(如IGZO等)材料時，更容易在源極21和漏極22金屬層刻蝕時被過刻蝕，所以，針對金屬氧化物材料的有源層23，采用化學機械研磨的方法形成源極21和漏極22，能夠避免傳統工藝中刻蝕形成源極21和漏極22時對有源層23的溝道區造成過刻蝕，從而確保了開關管2的性能正常，提升了開關管2特性的均一性，進而確保了陣列基板的品質。
[0059]基于上述陣列基板的制備方法，本實施例還提供一種采用上述制備方法制備的陣列基板，如圖3所示，包括:襯底基板1、設置在襯底基板I上的開關管2和第一電極3，開關管2的源極21和漏極22與第一電極3同層設置。
[0060]其中，第一電極3為像素電極。源極21、漏極22和第一電極3采用相同的導電材料。陣列基板還包括鈍化層4，鈍化層4位于源極21、漏極22和第一電極3的面對襯底基板I的一側，且源極21、漏極22、第一電極3和鈍化層4的遠離襯底基板I的上表面平齊。
[0061]本實施例中，開關管2的柵極24、柵絕緣層25和有源層23位于鈍化層4的面對襯底基板I的一側，且柵極24、柵絕緣層25和有源層23依次疊覆于襯底基板I上，有源層23采用金屬氧化物材料。
[0062]本實施例中的陣列基板為TN(Twisted Nematic，扭曲向列)顯示模式。
[0063]實施例2:
[0064]本實施例提供一種陣列基板的制備方法，與實施例1不同的是，如圖4A-4H所示，在實施例1中陣列基板制備方法的基礎上，在形成鈍化層4之前還包括:在襯底基板I上形成有機絕緣層5和第二電極6，第二電極6與柵極24通過一次構圖工藝同時形成，有機絕緣層5形成于有源層23的背對襯底基板I的一側。其中，第一電極3為像素電極，第二電極6為公共電極，即本實施例中的陣列基板為ADS(ADvanced Super Dimens1n Switch，高級超維場轉換技術)顯示模式。
[0065]其中，第二電極6與柵極24通過一次構圖工藝同時形成，如第二電極6與柵極24采用灰階掩膜版在一次構圖工藝中同時形成，在第二電極6與柵極24采用不同的透光率，能夠進一步簡化陣列基板的制備工藝，但第二電極6和柵極24需要采用相同的導電材料，如二者均采用透明導電材料如氧化銦錫ΙΤ0。有機絕緣層5和第二電極6采用傳統的構圖工藝形成，此處不再贅述。其中，傳統的構圖工藝指包括各膜層材料的成膜、光刻膠涂布、曝光、顯影、刻蝕形成各膜層圖形的步驟。有機絕緣層5能夠減小源極21和漏極22與公共電極之間的寄生電容，提升顯示效果。
[0066]需要說明的是，第二電極6與柵極24也可以在兩次構圖工藝中分別形成。如第二電極6采用透明導電材料，柵極24采用金屬導電材料。另外，第二電極6與柵極24的厚度也可以一樣，在第二電極6與柵極24采用相同的透光率，這樣用普通的掩膜板就可以實現，而不需要采用灰階掩膜版。
[0067]需要說明的，也可以是第一電極3為公共電極，第二電極6為像素電極，即陣列基板為H_ADS(High Aperture Rat1 Advanced Super Dimens1n Switch，高開口率的高級超維場轉換技術)顯示模式。
[0068]基于陣列基板的制備方法，本實施例還提供一種采用該制備方法制備的陣列基板，如圖5所示，該陣列基板在實施例1中陣列基板的基礎上還包括有機絕緣層5和第二電極6，第二電極6和柵極24同層設置，有機絕緣層5位于有源層23的背對襯底基板2的一側，且在鈍化層4的面對襯底基板I的一側;其中，第一電極3為像素電極，第二電極6為公共電極。
[0069]需要說明的是，也可以是第一電極為公共電極，第二電極為像素電極。
[0070]實施例1-2的有益效果:實施例1-2中所提供的陣列基板的制備方法，通過采用化學機械研磨的方法同時形成開關管的源極和漏極以及第一電極，能夠減少陣列基板制備工藝中的源極和漏極構圖工藝以及第一電極的構圖工藝，從而使陣列基板的制備工藝大大簡化，進而提高了陣列基板的制備效率。
[0071]實施例3:
[0072]本實施例提供一種顯示裝置，包括實施例1或2中的陣列基板。
[0073]通過采用實施例1或2中的陣列基板，減少了該顯示裝置的制備工藝，提高了該顯示裝置的制備效率。
[0074]本發明所提供的顯示裝置可以為，液晶面板、液晶電視、顯示器、手機、導航儀等任何具有顯示功能的產品或部件。
[0075]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發明并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發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明的保護范圍。
【主權項】
1.一種陣列基板的制備方法，包括:在襯底基板上形成開關管和第一電極，其特征在于，采用化學機械研磨的方法同時形成所述開關管的源極和漏極以及所述第一電極。2.根據權利要求1所述的陣列基板的制備方法，其特征在于，所述源極、所述漏極和所述第一電極采用相同的導電材料形成。3.根據權利要求1所述的陣列基板的制備方法，其特征在于，在形成所述源極、所述漏極和所述第一電極之前還包括:在所述襯底基板上形成鈍化層，且經過化學機械研磨后，所述源極、所述漏極、所述第一電極和所述鈍化層的遠離所述襯底基板的上表面平齊。4.根據權利要求3所述的陣列基板的制備方法，其特征在于，形成所述鈍化層包括: 采用化學氣相沉積法在所述襯底基板上沉積形成鈍化層膜； 采用化學機械研磨的方法將所述鈍化層膜的背對所述襯底基板的上表面研磨平齊； 對所述鈍化層膜進行構圖工藝，以使其上表面形成包括所述源極、所述漏極和所述第一電極的圖形。5.根據權利要求3或4所述的陣列基板的制備方法，其特征在于，在形成所述鈍化層之前還包括:在所述襯底基板上依次形成所述開關管的柵極、柵絕緣層和有源層，所述有源層采用金屬氧化物材料形成。6.根據權利要求5所述的陣列基板的制備方法，其特征在于，在形成所述鈍化層之前還包括:在所述襯底基板上形成有機絕緣層和第二電極，所述第二電極與所述柵極通過一次構圖工藝同時形成，所述有機絕緣層形成于所述有源層的背對所述襯底基板的一側； 其中，所述第一電極為像素電極，所述第二電極為公共電極;或者，所述第一電極為公共電極，所述第二電極為像素電極。7.—種采用如權利要求1-6任意一項所述的制備方法制備的陣列基板，包括:襯底基板、設置在所述襯底基板上的開關管和第一電極，其特征在于，所述開關管的源極和漏極與所述第一電極同層設置。8.根據權利要求7所述的陣列基板，其特征在于，所述源極、所述漏極和所述第一電極采用相同的導電材料。9.根據權利要求8所述的陣列基板，其特征在于，還包括鈍化層，所述鈍化層位于所述源極、所述漏極和所述第一電極的面對所述襯底基板的一側，且所述源極、所述漏極、所述第一電極和所述鈍化層的遠離所述襯底基板的上表面平齊。10.根據權利要求9所述的陣列基板，其特征在于，所述開關管的柵極、柵絕緣層和有源層位于所述鈍化層的面對所述襯底基板的一側，且所述柵極、所述柵絕緣層和所述有源層依次疊覆于所述襯底基板上，所述有源層采用金屬氧化物材料。11.根據權利要求10所述的陣列基板，其特征在于，還包括有機絕緣層和第二電極，所述第二電極和所述柵極同層設置，所述有機絕緣層位于所述有源層的背對所述襯底基板的一側，且在所述鈍化層的面對所述襯底基板的一側； 其中，所述第一電極為像素電極，所述第二電極為公共電極;或者，所述第一電極為公共電極，所述第二電極為像素電極。12.—種顯示裝置，其特征在于，包括權利要求7-11任意一項所述的陣列基板。
【文檔編號】H01L21/77GK106098701SQ201610509726
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月30日
【發明人】張小祥, 劉明懸, 張治超, 劉正, 劉帥, 郭會斌
【申請人】京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方顯示技術有限公司