一種柔性陣列基板及其制備方法和顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性陣列基板及其制備方法和顯示裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 薄膜晶體管液晶顯不裝置（TFT-LCD，ThinFilmTransistorLiquidCrystal Display)，是有源矩陣類型液晶顯示裝置（AM-LCD，ActiveMatrix-LCD)中的一種。TFT-LCD 一般包括背光源、上下偏光片、液晶盒、驅(qū)動(dòng)與控制1C等部分，其中，核心部件是液晶盒。液 晶盒采用陣列基板與彩膜基板對(duì)盒后灌入液晶（LiquidCrystal，IX)，并通過(guò)隔墊物保持 一定的盒厚，周邊用封框膠密封形成，其中的像素電極和公共電極多采用透明導(dǎo)電材料氧 化銦錫來(lái)制備，柵極線、數(shù)據(jù)線等導(dǎo)線采用鑰、鋁、銅等金屬和合金制備。液晶盒的基本工作 原理是利用薄膜晶體管（ThinFilmTransistor,TFT)控制像素電極的電壓，控制兩塊基板 之間的液晶分子的排列狀態(tài)，利用液晶材料的光電特性來(lái)產(chǎn)生灰階，再配合彩膜的濾光特 性，從而顯示出豐富的各種色彩。
[0003] 隨著人們對(duì)顯示技術(shù)需求的不斷提高，未來(lái)的顯示裝置向柔性方向發(fā)展。但是，用 于陣列基板制作的導(dǎo)電材料氧化銦錫為無(wú)機(jī)材料，質(zhì)脆，彎曲角度有限，若作為柔性顯示裝 置的導(dǎo)電材料，在彎曲時(shí)，容易產(chǎn)生裂縫和碎裂現(xiàn)象，導(dǎo)致電阻急劇增加甚至顯示失效；柔 性顯示裝置的基板多采用有機(jī)材料如塑料，而氧化銦錫與塑料基板的粘合性比與玻璃基板 的粘合性差；另外，銦的價(jià)格持續(xù)上漲，使得氧化銦錫成為日益昂貴的材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種柔性陣列基板及其制備方法和顯示裝 置，降低柔性陣列基板發(fā)生龜裂的可能，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，降低制造成本。
[0005] 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：
[0006] -種柔性陣列基板的制備方法，所述制備方法包括：
[0007] 形成第一石墨烯層，通過(guò)構(gòu)圖工藝形成包括柵極、柵線的第一石墨烯層的圖案；
[0008] 形成第二石墨烯層，通過(guò)涂覆光刻膠、曝光和顯影露出用于形成有源層的第二石 墨烯層的有源區(qū)，對(duì)所述有源區(qū)進(jìn)行氫化處理，形成由氫化石墨烯構(gòu)成的有源層；通過(guò)構(gòu)圖 工藝在所述有源層之外形成包括源極、漏極、數(shù)據(jù)線的第二石墨烯層的圖案，所述有源層與 所述源極、所述漏極相連接。
[0009] 上述技術(shù)方案中，所述制備方法還包括：
[0010] 形成氧化石墨烯層，所述氧化石墨烯層為設(shè)置在第一石墨烯層和第二石墨烯層之 間的絕緣層。
[0011] 上述技術(shù)方案中，所述制備方法還包括：
[0012] 形成所述第一石墨烯層的圖案還包括形成公共電極和公共電極線；
[0013] 形成所述第二石墨烯層的圖案還包括形成像素電極，所述像素電極與所述漏極相 連接。
[0014] 或者，所述制備方法還包括：
[0015] 形成所述第二石墨烯層的圖案還包括形成像素電極，所述像素電極與所述漏極相 連接；
[0016] 形成覆蓋第二石墨烯層的圖案的保護(hù)層；
[0017] 在所述保護(hù)層的上方形成第三石墨烯層，通過(guò)構(gòu)圖工藝形成包括公共電極、公共 電極線的第三石墨烯層的圖案。
[0018] 上述技術(shù)方案中，所述形成第一石墨烯層、第二石墨烯層和第三石墨烯層包括：采 用化學(xué)氣相沉積法或旋涂法，形成石墨烯層；所述形成氧化石墨烯層包括：旋涂或噴涂氧 化石墨烯溶液，烘干處理；所述對(duì)所述第二石墨烯層的有源區(qū)進(jìn)行氫化處理包括：利用氫 氣或氫氣和氬氣的混合氣體對(duì)有源區(qū)進(jìn)行氫化。
[0019] 本發(fā)明還提供了一種柔性陣列基板，包括：
[0020] 包括柵極、柵線的第一石墨烯層的圖案；
[0021] 包括源極、漏極、數(shù)據(jù)線的第二石墨烯層的圖案，以及同層設(shè)置的與所述源極、所 述漏極相連接的有源層，其中，通過(guò)涂覆光刻膠、曝光和顯影露出用于形成有源層的第二石 墨烯層的有源區(qū)，所述有源層通過(guò)對(duì)所述第二石墨烯層的有源區(qū)進(jìn)行氫化處理得到。
[0022] 上述技術(shù)方案中，所述陣列基板還包括設(shè)置在所述第一石墨烯層和第二石墨烯層 之間的絕緣層。
[0023] 上述技術(shù)方案中，所述絕緣的材質(zhì)為氧化石墨烯。
[0024] 上述技術(shù)方案中：
[0025] 所述第一石墨烯層的圖案還包括公共電極和公共電極線；
[0026] 所述第二石墨烯層的圖案還包括像素電極，所述像素電極與所述漏極相連接。
[0027] 或者，
[0028] 所述第二石墨烯層的圖案還包括像素電極，所述像素電極與所述漏極相連接；
[0029] 所述第二石墨烯層的上方設(shè)置有保護(hù)層；
[0030] 所述保護(hù)層的上方設(shè)置有第三石墨烯層，第三石墨烯層的圖案包括公共電極、公 共電極線。
[0031] 本發(fā)明還提供了一種顯示裝置，所述顯示裝置包括所述陣列基板。
[0032] 上述技術(shù)方案中，所述顯示裝置包括與所述陣列基板相對(duì)設(shè)置的彩膜基板，所述 彩膜基板上不設(shè)置黑矩陣。
[0033] 本發(fā)明提供的柔性陣列基板的制備方法，陣列基板的柵極、柵線、絕緣層、有源層、 源極、漏極、像素電極、公共電極、數(shù)據(jù)線均采用石墨烯類材料構(gòu)成。
[0034] 柔性陣列基板上的所有組成部分均基于石墨烯類材料，大幅降低了柔性陣列基板 發(fā)生龜裂的可能，減少了柔性陣列基板制備時(shí)所需的設(shè)備數(shù)量和種類，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，大 幅降低了陣列基板的制造成本；同時(shí)減薄了陣列基板成品的厚度，從而順應(yīng)了柔性陣列基 板的發(fā)展需求。而且，由于石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/m?K，可實(shí)現(xiàn)快速散熱，適用于陣 列基板柵極驅(qū)動(dòng)（Gatedriveronarray,G0A)功能單元的制備。
[0035] 本發(fā)明的陣列基板的絕緣層使用氧化石墨烯代替常規(guī)材料例如有機(jī)樹(shù)脂、氮化 硅，由于石墨烯類材料幾乎完全透明，例如厚度為0. 34nm的單層石墨烯薄膜對(duì)光的吸收率 僅為2. 3%，因此利用該陣列基板所制備的顯示裝置，可省略黑矩陣，避免黑矩陣的局限，進(jìn) 一步提高顯示裝置的開(kāi)口率。相對(duì)于采用黑矩陣的現(xiàn)有技術(shù)，由此制得的顯示裝置的開(kāi)口 率至少可提高15%。
【附圖說(shuō)明】
[0036] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的柔性陣列基板制備方法流程圖；
[0037] 圖2?7分別為圖1中步驟101?106的示意圖；
[0038] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例2的柔性陣列基板制備方法流程圖；
[0039] 圖9?16為圖8中步驟201?208的示意圖。
[0040] 附圖標(biāo)記說(shuō)明：
[0041] 1-柔性基板；2-第一石墨烯層；3-柵極；4一公共電極；5-絕緣層；6-第二 石墨烯層；7 -有源層；8 -源極；9 -漏極；10 -像素電極；11 -保護(hù)層。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0043] 石墨烯是目前世上最薄卻也是最堅(jiān)硬的納米材料，幾乎完全透明，例如厚度為 0. 34nm的單層石墨烯薄膜只吸收2. 3%的光。其導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/m?K，高于碳納米管 和金剛石；且常溫下其電子遷移率超過(guò)15000cm2/(V?s)，比納米碳管或晶體硅高；而電阻 率只有約6?10Q?_，比銅或銀更低，為目前世上電阻率最小的材料。同時(shí)，碳源來(lái)源廣 泛，正成為現(xiàn)今銦、錫等稀缺礦產(chǎn)資源的替代品。因此，石墨烯作為一種透明、柔性的導(dǎo)體， 被用來(lái)代替氧化銦錫材料，用于制備柔性顯示裝置。
[0044] 鑒于此，本發(fā)明提供了一種柔性陣列基板的制備方法，包括：
[0045] 形成第一石墨烯層，通過(guò)構(gòu)圖工藝形成包括柵極、柵線的第一石墨烯層的圖案；
[0046] 形成第二石墨烯層，通過(guò)涂覆光刻膠、曝光和顯影露出用于形成有源層的第二石 墨烯層的有源區(qū)，對(duì)所述有源區(qū)進(jìn)行氫化處理，形成由氫化石墨烯構(gòu)成的有源層；通過(guò)構(gòu)圖 工藝在所述有源層之外形成包括源極、漏極、數(shù)據(jù)線的第二石墨