本公開涉及液晶顯示技術領域,尤其涉及一種陣列基板、陣列基板制作方法以及包含該陣列基板的顯示裝置。
背景技術:
psva(polmerstabilizedvertivallyaligned,聚合物穩定垂直排列方式)模式因其暗態表現好、對比度高、曲面漏光小等特點,已經成為液晶電視的主流技術。為克服va(vertivallyalignment,垂直排列模式)視角問題,人們采用4籌、8籌等設計,大大提升了大視角下的表現。目前psva具有較優異的暗態和曲面漏光表現,通過將像素電極設計成梳狀等形狀,可以實現8籌,可彌補側視角的漏光和顏色失真問題。為達到psva技術的極致,像素電極排列必須具有極佳的工藝均勻性,否則對產品畫質有很大影響。而控制工藝均勻性通常需要管控曝光均勻性和刻蝕均勻性,兩者的工藝疊加導致結果產生偏差和波動,特別是刻蝕工序的均勻性較差。
另外,相關技術中常將cf(color-filter,彩膜層)設置于陣列基板內,即coa(color-filteronarray,彩膜層制備在陣列基板)技術。目前在psva模式下,常采用氮化硅sinx作為coa技術中cf的隔離層,以防止cf中的污染物擴散進入液晶。但該方案存在兩個問題:一是相關技術中若要形成隔離效果較好的隔離層,則需要采用高溫沉積,但由于cf中色阻不耐高溫,因此只能低溫沉積sinx,進而導致sinx膜質疏松隔離效果差,易產生氣泡;二是形成sinx隔離層需要使形成有上述cf的基板進入cvd(chemicalvapordeposition,化學氣相沉積)腔室進行低溫沉積,則cf中的色阻可能會擴散至cvd腔室進而造成污染,從而縮短了cvd腔室維護周期,提高維護成本,影響產能。因此有必要提出更好的解決方案。
需要說明的是,在上述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本公開的背景的理解,因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。
技術實現要素:
本公開的目的在于提供一種陣列基板、陣列基板制作方法以及包含該陣列基板的顯示裝置,進而至少在一定程度上克服由于相關技術的限制和缺陷而導致的一個或者多個問題。
根據本公開的一個方面,提供一種陣列基板,包括:
襯底基板;
位于所述襯底基板之上的薄膜晶體管層;
位于所述薄膜晶體管層之上的鈍化層;
位于所述鈍化層之上的色阻層;以及
位于所述色阻層之上、用于隔離所述色阻層的有機絕緣層。
在本公開的一種示例性實施例中,所述陣列基板還包括:
位于所述有機絕緣層之上的像素電極層,所述像素電極層包括間隔設置的第一區域和第二區域,所述第一區域為經過導體化處理的導電區域,所述第二區域為未經過導體化處理的非導電區域。
在本公開的一種示例性實施例中,所述像素電極層包括氧化物半導體層。
在本公開的一種示例性實施例中,所述氧化物半導體層包括銦鎵鋅氧化物、鋅錫氧化物以及鋅銦氧化物中的一種或多種。
在本公開的一種示例性實施例中,所述第一區域包括所述氧化物半導體層經過氫等離子處理形成的區域。
根據本公開的一個方面,提供一種顯示裝置,包括如上述任意一項所述的陣列基板。
根據本公開的一個方面,提供一種陣列基板制造方法,包括在襯底基板上依次形成的薄膜晶體管層以及鈍化層,還包括:
在所述鈍化層上涂覆第一顏色光刻膠,并通過構圖工藝形成第一顏色色阻區圖案;
在所述鈍化層上涂覆第二顏色光刻膠,并通過構圖工藝形成第二顏色色阻區圖案;
在所述鈍化層上涂覆第三顏色光刻膠,并通過構圖工藝形成第三顏色色阻區圖案;
在所述第一顏色色阻區、第二顏色色阻區以及第三顏色色阻區之上涂覆有機絕緣膜,并通過構圖工藝形成有機絕緣層。
在本公開的一種示例性實施例中,還包括:在所述有機絕緣層上形成像素電極層;所述形成像素電極層包括:
在所述有機絕緣層上沉積氧化物半導體層;
對所述氧化物半導體層中的第一區域進行導體化處理。
在本公開的一種示例性實施例中,所述氧化物半導體層包括銦鎵鋅氧化物、鋅錫氧化物以及鋅銦氧化物中的一種或多種。
在本公開的一種示例性實施例中,對所述氧化物半導體層中的第一區域進行導體化處理包括:
在所述氧化物半導體層上涂覆第一光刻膠,并通過曝光顯影去除所述第一區域上方的所述第一光刻膠;
對所述第一區域進行氫等離子處理;
剝離所述氧化物半導體層上剩余的所述第一光刻膠。
由上述技術方案可知,本公開提供的一種陣列基板,其優點和積極效果在于:
本公開提供的一種陣列基板,包括:襯底基板,位于襯底基板之上的薄膜晶體管層,位于薄膜晶體管層之上的鈍化層,位于鈍化層之上的色阻層,以及位于色阻層之上、用于隔離色阻層的有機絕緣層。
一方面,將色阻層直接制作在陣列基板內,能夠有效解決液晶顯示裝置對盒工藝中因對位偏差造成的漏光等問題,進而提升顯示開口率。
另一方面,現有技術中由于在不耐高溫的色阻層上無法實現高溫沉積sinx而只能選擇低溫沉積sinx,進而導致低溫形成的sinx膜質疏松隔離效果差,易產生氣泡;本公開采用有機絕緣層替代氮化硅作為色阻層的隔離層,不僅可以提高隔離效果,而且無需低溫沉積工藝,從而可以避免形成有cf的基板進入cvd腔室導致cf中的色阻擴散至cvd腔室進而造成污染,進而可以延長cvd腔室的維護周期,降低維護成本,提高產能。
本公開的其他特性和優點將通過下面的詳細描述變得顯然,或部分地通過本公開的實踐而習得。
應當理解的是,以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的,并不能限制本公開。
附圖說明
此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分,示出了符合本公開的實施例,并與說明書一起用于解釋本公開的原理。顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本公開的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1示意性示出本公開示例性實施例中陣列基板的結構示意圖;
圖2示意性示出本公開示例性實施例中陣列基板的制備方法流程圖;
圖3示意性示出本公開示例性實施例中陣列基板的制備過程示意圖一;
圖4示意性示出本公開示例性實施例中陣列基板的制備過程示意圖二;
圖5示意性示出本公開示例性實施例中陣列基板的制備過程示意圖三。
具體實施方式
現在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而,示例實施方式能夠以多種形式實施,且不應被理解為限于在此闡述的范例;相反,提供這些實施方式使得本公開將更加全面和完整,并將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域的技術人員。所描述的特征、結構或特性可以以任何合適的方式結合在一個或更多實施方式中。在下面的描述中,提供許多具體細節從而給出對本公開的實施方式的充分理解。然而,本領域技術人員將意識到,可以實踐本公開的技術方案而省略所述特定細節中的一個或更多,或者可以采用其它的方法、組元、裝置、步驟等。在其它情況下,不詳細示出或描述公知技術方案以避免喧賓奪主而使得本公開的各方面變得模糊。
雖然本說明書中使用相對性的用語,例如“上”、“下”來描述圖標的一個組件對于另一組件的相對關系,但是這些術語用于本說明書中僅出于方便,例如根據附圖中所述的示例的方向。能理解的是,如果將圖標的裝置翻轉使其上下顛倒,則所敘述在“上”的組件將會成為在“下”的組件。當某結構在其它結構“上”時,有可能是指某結構一體形成于其它結構上,或指某結構“直接”設置在其它結構上,或指某結構通過另一結構“間接”設置在其它結構上。
用語“一個”、“一”、“該”和“所述”用以表示存在一個或多個要素/組成部分/等;用語“包括”和“具有”用以表示開放式的包括在內的意思并且是指除了列出的要素/組成部分/等之外還可存在另外的要素/組成部分/等;用語“第一”和“第二”等僅作為標記使用,不是對其對象的數量限制。
本示例實施方式提出了一種陣列基板,參照圖1所示,該陣列基板可以包括:襯底基板10;位于襯底基板10之上的薄膜晶體管層20;位于薄膜晶體管層20之上的鈍化層30;位于鈍化層30之上的色阻層40;以及位于色阻層40之上、用于隔離色阻層40的有機絕緣層50。當然,本公開提供的陣列基板還可以包括如取向層等其他膜層,本示例實施方式對此不做特殊限制。
根據本示例實施例中的陣列基板,一方面,將色阻層40直接制作在陣列基板內,能夠有效解決液晶顯示裝置對盒工藝中因對位偏差造成的漏光等問題,進而提升顯示開口率。另一方面,現有技術中由于在不耐高溫的色阻層上無法實現高溫沉積sinx而只能選擇低溫沉積sinx,進而導致低溫形成的sinx膜質疏松隔離效果差,易產生氣泡;本公開采用有機絕緣層替代氮化硅作為色阻層的隔離層,不僅可以提高隔離效果,而且無需低溫沉積工藝,從而可以避免形成有cf的基板進入cvd腔室導致cf中的色阻擴散至cvd腔室進而造成污染,進而可以延長cvd腔室的維護周期,降低維護成本,提高產能。
在本示例實施方式中,襯底基板10可以為玻璃基板或者柔性基板;其中,柔性基板的材質可以包括pen(polyethylenenaphthalate,聚萘二甲酸乙二醇酯)、pet(polyethyleneterephthalate,聚對苯二甲酸乙二醇酯)、以及pi(polyimide,聚酰亞胺)等柔性材料中的任一種。
在本示例實施方式中,參照圖1所示,薄膜晶體管層20可以包括柵極201、柵絕緣層202、半導體有源層203、源極204和漏極205。其中,半導體有源層203的材質可以為非晶硅或者多晶硅,也可以為金屬氧化物半導體例如igzo(indiumgalliumzincoxide,銦鎵鋅氧化物)和itzo((indiumtinzincoxide,銦錫鋅氧化物)等中的一種或多種。柵絕緣層202可以為單層結構或者多層結構,其材質可以包括氧化硅sio2、氮化硅sinx、以及氮氧化硅sion中的一種或多種,例如sio2單層結構、sinx/sio2雙層結構、sion/sio2雙層結構、以及sinx/sion/sio2三層結構等。
需要說明的是:在本示例實施方式中,薄膜晶體管層20的結構可以為底柵結構,在其他的示例實施方式中,薄膜晶體管層20的結構也可以為頂柵結構,需保證其漏極205與像素電極之間電連接即可,從而有利于實現薄膜晶體管層20的功能。
在本示例實施方式中,鈍化層30的結構及材質可以與柵絕緣層202的結構及材質相類似。具體而言,鈍化層30的結構可以為單層結構或者多層結構,其材質可以包括氧化硅sio2、氮化硅sinx、以及氮氧化硅sion中的一種或多種,例如sio2單層結構、sinx/sio2雙層結構、sion/sio2雙層結構、以及sinx/sion/sio2三層結構等。
其中,薄膜晶體管層20的漏極205與像素電極之間需要保持電連接,則可能需要在鈍化層30中形成過孔。
在本示例實施方式中,所述色阻層40可以包括紅色圖案層、綠色圖案層以及藍色圖案層,也可以包括白色等其他顏色圖案層,本示例實施方式對此不做特殊限制。
為了避免色阻層40中的污染物擴散進入液晶,相關技術中通常在色阻層40上涂覆氮化硅sinx,后經固化形成色阻層40的隔離層。但該種方案存在兩個問題:一是現有技術中常采用高溫沉積sinx形成隔離效果較好的隔離層,但由于cf色阻不耐高溫,只得低溫沉積sinx,進而導致sinx膜質疏松隔離效果差,易產生氣泡;二是形成sinx隔離層需要使形成有cf的基板進入cvd腔室進行低溫沉積,則cf中的色阻可能會擴散至cvd腔室進而造成污染,從而縮短了cvd腔室維護周期,提高維護成本,影響產能。因此有必要提出更好的解決方案。
基于上述問題,在本示例實施方式中,可以采用有機絕緣層50替代氮化硅作為色阻層40的隔離層。應該考慮的是,由于薄膜晶體管層20的漏極205與像素電極之間需要保持電連接,則可能需要在有機絕緣層50和/或鈍化層30中設置過孔,因此有機絕緣層50和/或鈍化層30需要進行圖案化設計。為了方便光刻,有機絕緣層50的材料可以采用可進行光刻的材料,具體可以包括聚酰亞胺樹脂,也可以包括聚乙烯以及聚四氟乙烯中的一種或多種,本示例實施方式對此不做特殊限制。
在本示例實施方式中,陣列基板還可以包括位于有機絕緣層50之上的像素電極層60,像素電極層60可以包括間隔設置的第一區域和第二區域,第一區域為經過導體化處理的導電區域即像素電極601,第一區域的形狀可以為梳狀,梳狀的像素電極601在端部相連,第二區域為未經過導體化處理的非導電區域。
進一步的,像素電極層60可以包括氧化物半導體層,氧化半導體材料可以包括銦鎵鋅氧化物、鋅錫氧化物以及鋅銦氧化物中的一種或多種,之后在光刻膠掩膜下通過氫等離子處理將第一區域形成導電區域。
在此基礎上,當薄膜晶體管層20為圖1所示的底柵結構時,像素電極601可以通過貫穿于鈍化層30及有機絕緣層50的第一過孔801與薄膜晶體層20的漏極205實現電連接,以在該薄膜晶體管層20導通時接收數據線傳輸的數據電壓信號。
在本示例實施方式中,參照圖1所示,陣列基板還可以包括與薄膜晶體管層20的柵極201同層設置的公共電極線70,且該公共電極線70的材質可與薄膜晶體管層20的柵極201材質相同。
進一步的,公共電極線70可以通過貫穿于柵絕緣層202、鈍化層30和有機絕緣層50的第二過孔802與公共電極701實現電連接,公共電極701可以接收該公共電極線70傳輸的公共電壓信號。這樣一來,像素電極601和公共電極701便可以分別獲取各自所需的電壓信號,從而產生用于驅動液晶偏轉的電場。本示例實施例中,參照圖1所示,像素電極601與公共電極701分別設置在不同的基板上,當然在其他的實施例中像素電極601與公共電極701也可以均設置在陣列基板;例如在ips(in-planeswitching,平面轉換)顯示模式中,像素電極與公共電極為狹縫電極,兩者可以均形成在陣列基板上,且像素電極與公共電極的狹縫交錯設置,則像素電極與公共電極可以進行圖案化設計。
本示例實施方式還提供一種顯示裝置,包括上述的陣列基板。此外,該顯示裝置還可以包括上基板、膠框、背光膜組、偏光片等其他部分。本示例性實施例中對此不做特殊限定。其中,所述顯示裝置例如可以包括手機、平板電腦、電視機、筆記本電腦、數碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產品或部件。
本示例實施方式還提供了一種陣列基板制造方法,包括在襯底基板10上依次形成的薄膜晶體管層20以及鈍化層30。參照圖2~圖5所示,該陣列基板的制造方法可以包括:
s910、在鈍化層30上涂覆第一顏色光刻膠,并通過構圖工藝形成第一顏色色阻區圖案;
s920、在鈍化層30上涂覆第二顏色光刻膠,并通過構圖工藝形成第二顏色色阻區圖案;
s930、在鈍化層30上涂覆第三顏色光刻膠,并通過構圖工藝形成第三顏色色阻區圖案;
s940、在第一顏色色阻區、第二顏色色阻區以及第三顏色色阻區之上涂覆有機絕緣膜,并通過構圖工藝形成有機絕緣層50。
下面結合附圖對本示例實施方式中陣列基板的制備過程進行詳細的描述。
在步驟s910中,上述第一顏色光刻膠例如可以是紅色(red)光刻膠,也可以是其他顏色光刻膠,例如可以是藍色或者黃色等等;本示例實施方式對此不做特殊限制。詳細而言:在鈍化層30上涂覆紅色光刻膠,并利用掩模版對其曝光顯影,以形成第一顏色色阻區圖案(紅色圖案層)。
在步驟s920中,在本示例實施方式中,上述第二顏色光刻膠例如可以是綠色(green)光刻膠,也可以是其他顏色光刻膠,例如可以是紅色或者黃色等等;本示例實施方式對此不做特殊限制。詳細而言:在鈍化層30上涂覆綠色光刻膠,并利用掩模版對其曝光顯影,以形成第二顏色色阻區圖案(綠色圖案層)。
在步驟s930中,在本示例實施方式中,上述第三顏色光刻膠例如可以是藍色(blue)光刻膠,也可以是其他顏色光刻膠,例如可以是紅色或者黃色等等;本示例實施方式對此不做特殊限制。詳細而言:在鈍化層30上涂覆藍色光刻膠,并利用掩模版對其曝光顯影,以形成第三顏色色阻區圖案(藍色圖案層)。
在步驟s940中,有機絕緣層50的材料則可以采用可進行光刻的材料,具體可以包括聚酰亞胺樹脂,也可以包括聚乙烯以及聚四氟乙烯中的一種或多種,本示例實施方式對此不做特殊限制。詳細而言:在上述s910~s930步驟中形成的三種顏色色阻區形成的色阻層40之上涂覆有機絕緣膜,并通過一次構圖工藝在所述有機絕緣膜中形成貫穿于鈍化層30及有機絕緣層50的第一過孔801以及貫穿于柵絕緣層202、鈍化層30及有機絕緣層50的第二過孔802。
需要說明的是:由于薄膜晶體管層20的漏極205與像素電極之間需要保持電連接,則可能需要在有機絕緣層50和/或鈍化層30中形成過孔,即如圖3中所示第一過孔801。因此有機絕緣層50和/或鈍化層30需要進行圖案化設計。當需要在鈍化層30中形成過孔時,可以在本步驟中同時對有機絕緣層50以及鈍化層30進行一次構圖處理,也可以在形成鈍化層30之后單獨對有機絕緣層50進行一次構圖處理,本實施例優先前者。
在本示例實施方式中,陣列基板制造方法還可以包括在有機絕緣層50上形成像素電極層60。參照圖4~圖5所示,形成像素電極層60的材料則可以采用氧化物半導體材料,氧化半導體材料可以包括銦鎵鋅氧化物、鋅錫氧化物以及鋅銦氧化物中的一種或多種,本示例實施方式對此不做特殊限制。
像素電極層60可以包括間隔設置的第一區域和第二區域,第一區域為經過導體化處理的導電區域即像素電極601,第一區域的形狀可以為梳狀,梳狀的像素電極601可以在端部相連,余下的第二區域為未經過導體化處理的非導電區域。
詳細而言,在有機絕緣層50上沉積氧化物半導體層,在其上涂覆第一光刻膠并利用掩模版對其曝光,再對曝光后的基板進行顯影,以去除第一區域上方的第一光刻膠,對暴露出的第一區域進行氫等離子處理;隨后剝離氧化物半導體層上剩余的光刻膠,以在平坦的氧化物半導體層中形成梳狀的像素電極601。需要補充的是,所述掩模版上預設與第一區域相應的圖案,圖案可以為梳狀,也可以為其他形狀,本實施例在此不做具體限定。此種成膜方式使得形成的像素電極無須刻蝕工序,進而提高圖形的均勻性。
在此基礎上,當薄膜晶體管層20為圖1所示的底柵結構時,像素電極601可以通過貫穿于鈍化層30及有機絕緣層50的第一過孔801與薄膜晶體管層20的漏極205實現電連接,以在該薄膜晶體管層20導通時接收數據線傳輸的數據電壓信號。
此外,參照圖1所示,像素電極層60還可以包括一用于導通公共電極線70及公共電極701的導電區域602,該導電區域602可通過貫穿于柵絕緣層202、鈍化層30和有機絕緣層50的第二過孔802導通公共電極線70及公共電極701。這樣一來,公共電極701可以接收該公共電極線70傳輸的公共電壓信號。像素電極601和公共電極701便可以分別獲取各自所需的電壓信號,從而產生用于驅動液晶偏轉的電場。
需要說明的是:上述第二過孔802依次貫穿于柵絕緣層202、鈍化層30和有機絕緣層50,因此有機絕緣層50、鈍化層30和/或柵絕緣層202需要進行圖案化設計。當需要在三者中形成過孔時,可以在步驟s940中形成有機絕緣層50的過程中同時對鈍化層30以及柵絕緣層202進行一次構圖處理形成第二過孔802;也可以在形成柵絕緣層202、鈍化層30之后單獨對有機絕緣層50進行一次構圖處理,本實施例優先前者。
此外,盡管在附圖中以特定順序描述了本公開中方法的各個步驟,但是,這并非要求或者暗示必須按照該特定順序來執行這些步驟,或是必須執行全部所示的步驟才能實現期望的結果。附加的或備選的,可以省略某些步驟,將多個步驟合并為一個步驟執行,以及/或者將一個步驟分解為多個步驟執行等。
本領域技術人員在考慮說明書及實踐這里公開的發明后,將容易想到本公開的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本公開的任何變型、用途或者適應性變化,這些變型、用途或者適應性變化遵循本公開的一般性原理并包括本公開未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的,本公開的真正范圍和精神由所附的權利要求指出。