陣列基板及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種陣列基板，包括：襯底基板、形成于所述襯底基板上的氧化物薄膜晶體管以及鈍化層和像素層，其中，所述氧化物薄膜晶體管中的柵絕緣層采用的材料為非感光型有機(jī)樹脂。本發(fā)明還公開了一種陣列基板的制造方法及顯示裝置，采用本發(fā)明能有效降低功耗，且使底層平坦化。
【專利說明】陣列基板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種陣列基板及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)陣列結(jié)構(gòu)中，常以氮化娃(SiNx)作為柵絕緣層，且柵絕緣層形成于柵電極和源漏信號(hào)電極之間，由于氮化硅本身介電常數(shù)較高，使得柵絕緣層電容較高，因此可有效提升充電電流值，縮短充電時(shí)間。但是，較高的充電電流值會(huì)使柵電極和源漏信號(hào)電極之間的電容變得較大，該電容直接影響顯示屏的功耗，從而使得顯示屏的耗電量明顯變大；同時(shí)，以氮化硅(SiNx)為柵絕緣層，其平坦性較差，凹凸不平的表面對(duì)后端的對(duì)盒工藝中的液晶取向工藝造成較大的影響，使得液晶取向紊亂，易造成顯示異常。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種陣列基板及其制造方法，能防止充電電流損失的同時(shí)降低功耗，且能使底層平坦化。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明提供了一種陣列基板，包括:襯底基板、形成于所述襯底基板上的氧化物薄膜晶體管，以及鈍化層和像素電極，其中，所述氧化物薄膜晶體管中的柵絕緣層采用非感光型有機(jī)樹脂形成。
[0006]這里，所述非感光型有機(jī)樹脂包括主鏈上含有S1-C和/或S1-O結(jié)構(gòu)的非感光型有機(jī)樹脂；
[0007]所述非感光型有機(jī)樹脂形成的柵絕緣層具有平坦化的表面結(jié)構(gòu)；
[0008]所述鈍化層采用的材料包括氮化硅、有機(jī)樹脂材料中的至少一種；
[0009]所述氧化物薄膜晶體管包括:柵電極、形成于所述柵電極上的柵絕緣層、形成于所述柵絕緣層上的氧化物半導(dǎo)體層、形成于所述氧化物半導(dǎo)體層上的源信號(hào)電極、漏信號(hào)電極以及溝道；或者，
[0010]所述氧化物薄膜晶體管包括:源信號(hào)電極、漏信號(hào)電極和溝道，以及形成于所述源信號(hào)電極、漏信號(hào)電極和溝道上的氧化物半導(dǎo)體層、形成于所述氧化物半導(dǎo)體層上的柵絕緣層、形成于所述柵絕緣層上的柵電極。
[0011]本發(fā)明還提供了一種陣列基板的制造方法，包括以下步驟:
[0012]在襯底基板上形成氧化物薄膜晶體管、鈍化層以及像素電極；其中，所述氧化物薄膜晶體管中的柵絕緣層采用非感光型有機(jī)樹脂形成。
[0013]這里，所述非感光型有機(jī)樹脂包括主鏈上含有S1-C和/或S1-O結(jié)構(gòu)的非感光型有機(jī)樹脂材料；
[0014]所述在襯底基板上形成氧化物薄膜晶體管的步驟包括:
[0015]在襯底基板上形成柵電極；在所述柵電極上形成柵絕緣層；在所述柵絕緣層上形成氧化物半導(dǎo)體層；在所述氧化物半導(dǎo)體層上形成源信號(hào)電極、漏信號(hào)電極以及溝道；或者，
[0016]在襯底基板上形成源信號(hào)電極、漏信號(hào)電極和溝道；在所述源信號(hào)電極、漏信號(hào)電極和溝道上形成氧化物半導(dǎo)體層；在所述氧化物半導(dǎo)體層上形成柵絕緣層；在所述柵絕緣層上形成柵電極。
[0017]所述鈍化層采用的材料包括氮化硅、有機(jī)樹脂材料中的至少一種；
[0018]本發(fā)明又提供了一種顯示裝置，所述顯示裝置包括本發(fā)明公開的任意一種的陣列基板。
[0019]本發(fā)明所提供的陣列基板及其制造方法，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn):
[0020]本發(fā)明中的柵絕緣層采用主鏈上含有S1-C和/或S1-O結(jié)構(gòu)的非感光型有機(jī)樹脂材料代替氮化硅材料，如此，一方面，由于非感光型有機(jī)樹脂材料的介電常數(shù)較氮化硅材料的介電常數(shù)低，可有效降低顯示屏功耗；另一方面，由于有機(jī)樹脂材料為平坦化、均勻性好的材料，可有效改善柵絕緣層凹凸不平的現(xiàn)象，使得柵絕緣層平坦化，進(jìn)而使陣列基板整體平坦，提高后續(xù)工藝的可控性。
[0021]另外，雖然本發(fā)明采用的非感光型有機(jī)樹脂的介電常數(shù)比較低，會(huì)影響陣列基板的充電電流，但是，通過采用氧化銦錫材料制作氧化物半導(dǎo)體層，可有效彌補(bǔ)充電電流的損失；且由于非感光型有機(jī)樹脂材料中不含H元素，因此，可較好地防止氧化物薄膜晶體管充電電流的特性變差。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為實(shí)施例1陣列基板的組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為實(shí)施例2陣列基板的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖標(biāo)記說明
[0025]1、襯底基板，2、柵電極，3、柵絕緣層，4、氧化物半導(dǎo)體層，5、源漏信號(hào)電極層，5a、源信號(hào)電極，5b，漏信號(hào)電極，6、鈍化層，7、過孔，8、像素電極，9、溝道
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0027]實(shí)施例1
[0028]圖1為實(shí)施例1陣列基板的組成結(jié)構(gòu)示意圖,如圖1所示,所述陣列基板包括:襯底基板1、形成于所述襯底基板上的氧化物薄膜晶體管，以及鈍化層6和像素電極8 ;其中，所述氧化物薄膜晶體管中的柵絕緣層采用非感光型有機(jī)樹脂形成。
[0029]本發(fā)明所述陣列基板中的柵絕緣層采用非感光型有機(jī)樹脂材料代替氮化硅材料，如此，一方面，由于非感光型有機(jī)樹脂材料的介電常數(shù)較氮化硅材料的介電常數(shù)低，可有效降低顯示屏功耗；另一方面，由于有機(jī)樹脂材料為平坦化、均勻性好的材料，可有效改善柵絕緣層凹凸不平的現(xiàn)象，使得柵絕緣層平坦化，進(jìn)而使陣列基板整體平坦，提高后續(xù)工藝的可控性，例如可以大幅度降低液晶器件制造過程中的對(duì)盒摩擦(cell rubbing)工藝的端差，提升產(chǎn)品特性。
[0030]另外，雖然本發(fā)明所述陣列基板采用的非感光型有機(jī)樹脂的介電常數(shù)比較低，會(huì)影響陣列基板的充電電流，但是，通過采用氧化銦錫材料制作氧化物半導(dǎo)體層，可有效彌補(bǔ)充電電流的損失；且由于非感光型有機(jī)樹脂材料中不含H元素，因此，可較好地防止氧化物薄膜晶體管充電電流的特性變差。
[0031]其中，所述氧化物薄膜晶體管可以至少包括:柵電極2、形成于所述柵電極2上的柵絕緣層3、形成于所述柵絕緣層3上的氧化物半導(dǎo)體層4、形成于所述氧化物半導(dǎo)體層4上的源漏信號(hào)電極層5、以及形成于所述源漏信號(hào)電極層5上的溝道9，所述溝道9在氧化物半導(dǎo)體層4上方截?cái)嘣绰┬盘?hào)電極層，將所述源漏信號(hào)電極層截?cái)喑稍葱盘?hào)電極5a和漏信號(hào)電極5b ；
[0032]這里，所述陣列基板上的結(jié)構(gòu)不限于上述所列出的結(jié)構(gòu)，且氧化物薄膜晶體管、鈍化層以及像素電極形成的方式也不限，其中，氧化物薄膜晶體管、鈍化層以及像素電極的形成方式可以采用常規(guī)的實(shí)現(xiàn)方式，如5次掩膜版(5mask)工藝、4次掩膜版(4mask)工藝等，還可以利用多色調(diào)工藝及分層剝離工藝等技術(shù)，這些工藝方法均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的，此處不再詳細(xì)描述。
[0033]這里，所述非感光型有機(jī)樹脂可以包括主鏈上含有S1-C和/或S1-O結(jié)構(gòu)的非感光型有機(jī)樹脂材料；
[0034]所述鈍化層采用的材料可以包括氮化硅、氧化硅等材料，也可以包括有機(jī)樹脂材料，其中，采用有機(jī)樹脂材料做鈍化層，可以降低端差以提升產(chǎn)品特性；
[0035]所述像素電極為透明導(dǎo)電材料，且該透明導(dǎo)電材料可以包括納米銦錫金屬氧化物(ITO)、銦鋅金屬氧化物(IZO)、或銦鎵鋅氧化物(IGZO)。
[0036]結(jié)合以上所述，所述陣列基板上的氧化物薄膜晶體管的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括:
[0037]襯底基板1，形成于所述襯底基板I上的柵電極2 ;形成于所述柵電極2上的柵絕緣層3 ;形成于所述柵絕緣層3上的氧化物半導(dǎo)體層4，且所述氧化物半導(dǎo)體層4通過柵絕緣層3與柵電極2相隔；形成于所述氧化物半導(dǎo)體層上的源漏信號(hào)電極層5 ;形成于所述源漏信號(hào)電極層5上的溝道9，所述溝道9在氧化物半導(dǎo)體層4上方截?cái)嘣绰┬盘?hào)電極層，并將源漏信號(hào)電極層5截?cái)喑稍葱盘?hào)電極5a和漏信號(hào)電極5b ;形成于在上述已形成柵電極
2、柵絕緣層3、氧化物半導(dǎo)體層4、源信號(hào)電極5a、漏信號(hào)電極5b以及溝道9的陣列基板上的鈍化層6 ;形成于鈍化層6上的過孔7和像素電極8，所述像素電極8通過過孔7與漏信號(hào)電極5b連接。
[0038]陣列基板上還具有柵線和數(shù)據(jù)線，在陣列基板的制造過程中，柵線可以在形成柵電極的同時(shí)形成，數(shù)據(jù)線可以在形成源信號(hào)電極和漏信號(hào)電極的同時(shí)形成。
[0039]相應(yīng)的，所述陣列基板上的氧化物薄膜晶體管以及鈍化層和像素電極的制造方法，包括:
[0040]依次在襯底基板I上形成柵電極2 ;在所述柵電極上形成柵絕緣層3 ;在所述柵絕緣層3上形成氧化物半導(dǎo)體層4 ;在所述氧化物半導(dǎo)體層4上形成源漏信號(hào)電極層5 ;在所述源漏信號(hào)電極層5上形成溝道9，所述溝道9在所述氧化物半導(dǎo)體層4上方截?cái)嘣绰┬盘?hào)電極層5，將源漏信號(hào)電極層5截?cái)酁樵葱盘?hào)電極5a和漏信號(hào)電極5b ;在所述已形成柵電極2、柵絕緣層3、氧化物半導(dǎo)體層4、源信號(hào)電極5a、漏信號(hào)電極5b以及溝道9的陣列基板上形成鈍化層6 ;在所述鈍化層6刻蝕出過孔7，并形成像素電極8，所述像素電極8通過過孔7與漏信號(hào)電極5b連接。
[0041]相應(yīng)地，陣列基板上還具有柵線和數(shù)據(jù)線，在陣列基板的制造過程中，柵線可以在形成柵電極的同時(shí)形成，數(shù)據(jù)線可以在形成源信號(hào)電極和漏信號(hào)電極的同時(shí)形成。
[0042]本實(shí)施例中所述鈍化層采用的材料為有機(jī)樹脂，由于有機(jī)樹脂具有易于平坦化的特性，因此，從圖1中可以看出，所述鈍化層的表面為平坦的，也可有效地降低表面端差，提升產(chǎn)品特性。
[0043]實(shí)施例2
[0044]圖2為實(shí)施例2陣列基板的組成結(jié)構(gòu)示意圖，該陣列基板上的氧化物薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)為頂柵結(jié)構(gòu)，如圖所示，所述陣列基板包括:襯底基板1、形成于所述襯底基板上的氧化物薄膜晶體管以及鈍化層6和像素電極8 ;其中，所述氧化物薄膜晶體管中的柵絕緣層采用非感光型有機(jī)樹脂形成。陣列基板上還具有柵線和數(shù)據(jù)線(圖中未示出)。
[0045]本發(fā)明所述陣列基板中的柵絕緣層采用非感光型有機(jī)樹脂材料代替氮化硅材料，如此，一方面，由于非感光型有機(jī)樹脂材料的介電常數(shù)較氮化硅材料的介電常數(shù)低，可有效降低顯示屏功耗；另一方面，由于有機(jī)樹脂材料為平坦化、均勻性好的材料，可有效改善柵絕緣層凹凸不平的現(xiàn)象，使得柵絕緣層平坦化，進(jìn)而使陣列基板整體平坦，提高后續(xù)工藝的可控性，例如可以大幅度降低液晶器件制造過程中的對(duì)盒摩擦(cell rubbing)工藝的端差，提升產(chǎn)品特性。
[0046]另外，雖然本發(fā)明所述陣列基板采用的非感光型有機(jī)樹脂的介電常數(shù)比較低，會(huì)影響陣列基板的充電電流，但是，通過采用氧化銦錫材料制作氧化物半導(dǎo)體層，可有效彌補(bǔ)充電電流的損失；且由于非感光型有機(jī)樹脂材料中不含H元素，因此，可較好地防止氧化物薄膜晶體管充電電流的特性變差。
[0047]其中，所述氧化物薄膜晶體管可以至少包括:源漏信號(hào)電極層5、形成于所述源漏信號(hào)電極層5上的溝道9，所述溝道9截?cái)嘣绰┬盘?hào)電極層，并將所述源漏信號(hào)電極層截?cái)喑稍葱盘?hào)電極5a和漏信號(hào)電極5b，以及形成于所述源信號(hào)電極5a、漏信號(hào)電極5b和溝道上的氧化物半導(dǎo)體層4、形成于所述氧化物半導(dǎo)體層4上的柵絕緣層3、形成于所述柵絕緣層3上的柵電極2。
[0048]這里，所述陣列基板上的結(jié)構(gòu)不限于上述所列出的結(jié)構(gòu)，且氧化物薄膜晶體管、鈍化層以及像素電極形成的方式也不限，其中，氧化物薄膜晶體管、鈍化層以及像素電極的形成方式可以采用常規(guī)的實(shí)現(xiàn)方式，如5次掩膜版(5mask)工藝、4次掩膜版(4mask)工藝等，還可以利用多色調(diào)工藝及分層剝離工藝等技術(shù)，這些工藝方法均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的，此處不再詳細(xì)描述。
[0049]這里，所述非感光型有機(jī)樹脂可以包括主鏈上含有S1-C和/或S1-O結(jié)構(gòu)的非感光型有機(jī)樹脂材料；
[0050]所述鈍化層采用的材料可以包括氮化硅、氧化硅等材料，也可以包括有機(jī)樹脂材料，其中，采用有機(jī)樹脂材料做鈍化層，可以降低端差以提升產(chǎn)品特性；
[0051]所述像素電極為透明導(dǎo)電材料，且該透明導(dǎo)電材料可以包括納米銦錫金屬氧化物(ITO)、銦鋅金屬氧化物(IZO)、或銦鎵鋅氧化物(IGZO)。
[0052]結(jié)合以上所述，所述陣列基板上的氧化物薄膜晶體管以及鈍化層和像素電極的具體結(jié)構(gòu)如圖2所示,包括:[0053]襯底基板1，形成于襯底基板I上的源漏信號(hào)電極層5 ;形成于源漏信號(hào)電極層5上的溝道9，所述溝道9截?cái)嘣绰┬盘?hào)電極層，并將所述源漏信號(hào)電極層5截?cái)喑稍葱盘?hào)電極5a和漏信號(hào)電極5b ;形成于源信號(hào)電極5a、漏信號(hào)電極5b以及溝道9上的氧化物半導(dǎo)體層4，且所述氧化物半導(dǎo)體層4通過所述溝道9隔斷源漏信號(hào)電極層；形成于在上述已形成源信號(hào)電極5a、漏信號(hào)電極5b、溝道9以及氧化物半導(dǎo)體層4的陣列基板上的柵絕緣層3 ;形成于柵絕緣層3上的柵電極2，且所述柵電極2通過柵絕緣層3與氧化物半導(dǎo)體層4相隔；形成于在上述已形成源信號(hào)電極5a、漏信號(hào)電極5b、溝道9、氧化物半導(dǎo)體層4、柵絕緣層3以及柵電極2的陣列基板上的鈍化層6 ;形成于所述鈍化層6上的過孔7和像素電極8，所述像素電極8通過過孔7與漏電極連接5b。
[0054]陣列基板上還具有柵線和數(shù)據(jù)線，在陣列基板的制造過程中，柵線可以在形成柵電極的同時(shí)形成，數(shù)據(jù)線可以在形成源信號(hào)電極和漏信號(hào)電極的同時(shí)形成。
[0055]相應(yīng)地，所述陣列基板上的氧化物薄膜晶體管以及鈍化層和像素電極的制造方法，包括:
[0056]在襯底基板I上形成源漏信號(hào)電極層5 ;在所述源漏信號(hào)電極層5上形成溝道9，所述溝道9截?cái)嘣绰┬盘?hào)電極層5，并將所述源漏信號(hào)電極層5截?cái)喑稍葱盘?hào)電極5a和漏信號(hào)電極5b ;在所述源信號(hào)電極5a、漏信號(hào)電極5b和溝道9上形成氧化物半導(dǎo)體層4，且所述氧化物半導(dǎo)體層4通過所述溝道9隔斷源漏信號(hào)電極層；在所述已形成源信號(hào)電極5a、漏信號(hào)電極5b、溝道9以及氧化物半導(dǎo)體層4的陣列基板上沉積柵絕緣層3 ;在所述柵絕緣層3上沉積柵電極2 ;在所述已形成源信號(hào)電極5a、漏信號(hào)電極5b、溝道9、氧化物半導(dǎo)體層
4、柵絕緣層3以及柵電極2的陣列基板上形成鈍化層6 ;在所述鈍化層6刻蝕出過孔7，并形成像素電極8，所述像素電極8通過過孔7與漏信號(hào)電極5b連接。
[0057]相應(yīng)地，陣列基板上還具有柵線和數(shù)據(jù)線，在陣列基板的制造過程中，柵線可以在形成柵電極的同時(shí)形成，數(shù)據(jù)線可以在形成源電極和漏電極的同時(shí)形成。
[0058]本實(shí)施例中所述鈍化層采用的材料為氮化硅，由于氮化硅為非平坦化材料，因此，從圖2中可以看出，所述鈍化層的表面為非平坦的。
[0059]本發(fā)明實(shí)施例中例舉的陣列基板的結(jié)構(gòu)只是可選的方案，陣列基板上的各組成部分以及薄膜晶體管所包括的各層的位置和形成順序不限于實(shí)施例中所描述的方式，而是可以有很多種變化，比如可以最先形成像素電極，然后再形成源漏信號(hào)電極、柵電極等，只要所形成的結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)面板的驅(qū)動(dòng)即可。
[0060]本發(fā)明還提供了一種顯示裝置，其中，所述顯示裝置中的陣列基板為實(shí)施例1或?qū)嵤├?所述的任意一種陣列基板。
[0061]這里，所述顯示裝置可以為:液晶面板、電子紙、OLED面板、手機(jī)、平板電腦、電視機(jī)、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導(dǎo)航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。
[0062]以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種陣列基板，包括:襯底基板、形成于所述襯底基板上的氧化物薄膜晶體管，以及鈍化層和像素電極，其中，所述氧化物薄膜晶體管中的柵絕緣層采用非感光型有機(jī)樹脂形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，所述非感光型有機(jī)樹脂包括主鏈上含有S1-C和/或S1-O結(jié)構(gòu)的非感光型有機(jī)樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陣列基板，其特征在于，所述非感光型有機(jī)樹脂形成的柵絕緣層具有平坦化的表面結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陣列基板，其特征在于，所述鈍化層采用的材料包括氮化硅、有機(jī)樹脂材料中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陣列基板，其特征在于，所述氧化物薄膜晶體管包括:柵電極、形成于所述柵電極上的柵絕緣層、形成于所述柵絕緣層上的氧化物半導(dǎo)體層、形成于所述氧化物半導(dǎo)體層上的源信號(hào)電極、漏信號(hào)電極以及溝道； 或者，所述氧化物薄膜晶體管包括:源信號(hào)電極、漏信號(hào)電極和溝道，以及形成于所述源信號(hào)電極、漏信號(hào)電極和溝道上的氧化物半導(dǎo)體層、形成于所述氧化物半導(dǎo)體層上的柵絕緣層、形成于所述柵絕緣層上的柵電極。
6.一種陣列基板的制造方法，包括以下步驟: 在襯底基板上形成氧化物薄膜晶體管、鈍化層以及像素電極；其中，所述氧化物薄膜晶體管中的柵絕緣層采用非感光型有機(jī)樹脂形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述非感光型有機(jī)樹脂包括主鏈上含有S1-C和/或S1-O結(jié)構(gòu)的非感光型有機(jī)樹脂材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制造方法，其特征在于，所述在襯底基板上形成氧化物薄膜晶體管的步驟包括: 在襯底基板上形成柵電極；在所述柵電極上形成柵絕緣層；在所述柵絕緣層上形成氧化物半導(dǎo)體層；在所述氧化物半導(dǎo)體層上形成源信號(hào)電極、漏信號(hào)電極以及溝道； 或者， 在襯底基板上形成源信號(hào)電極、漏信號(hào)電極和溝道；在所述源信號(hào)電極、漏信號(hào)電極和溝道上形成氧化物半導(dǎo)體層；在所述氧化物半導(dǎo)體層上形成柵絕緣層；在所述柵絕緣層上形成柵電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制造方法，其特征在于，所述鈍化層采用的材料包括氮化硅、有機(jī)樹脂材料中的至少一種。
10.一種顯示裝置，其特征在于，所述顯示裝置包括權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的陣列基板。
【文檔編號(hào)】H01L27/02GK103681870SQ201210340253
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月13日
【發(fā)明者】郭建 申請(qǐng)人:北京京東方光電科技有限公司