本發(fā)明實(shí)施例涉及液晶顯示技術(shù),尤其涉及一種陣列基板制造方法、陣列基板、顯示面板及顯示裝置。
背景技術(shù):
隨著顯示技術(shù)的發(fā)展,液晶顯示產(chǎn)品的顯示效果不斷地得到改善,從而使液晶顯示產(chǎn)品的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
現(xiàn)有的液晶顯示產(chǎn)品的陣列基板在制作的過(guò)程中需要多道工序,各膜層在制作時(shí),需要分別制作掩膜版,并分別進(jìn)行成膜、曝光和刻蝕,工藝復(fù)雜并且成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種陣列基板制造方法、陣列基板、顯示面板及顯示裝置,以降低陣列基板制作的工藝成本和工藝復(fù)雜度。
第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種陣列基板制造方法,所述方法包括:
在襯底基板一側(cè)形成柵極層、位于所述柵極層上的柵極絕緣層以及位于所述柵極絕緣層上的半導(dǎo)體層,其中,所述柵極層和所述半導(dǎo)體層的圖形形狀相同;
在所述半導(dǎo)體層上形成刻蝕阻擋層;
圖案化所述刻蝕阻擋層形成有第一通孔、第二通孔和第三通孔;
在所述刻蝕阻擋層上形成源極層和漏極層,其中,所述源極層通過(guò)所述第一通孔與所述半導(dǎo)體層電連接,所述漏極層通過(guò)所述第二通孔與所述半導(dǎo)體層電連接;
刻蝕所述第三通孔對(duì)應(yīng)位置處的所述半導(dǎo)體層,形成有源層,其中,所述柵極層包括所述第三通孔對(duì)應(yīng)位置處的第一部分和除所述第一部分之外的第二部分,所述柵極層的第二部分和所述有源層的圖形形狀相同。
第二方面,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種陣列基板,所述陣列基板包括:
襯底基板;
位于所述襯底基板上的柵極層;
位于所述柵極層上的柵極絕緣層;
位于所述柵極絕緣層上的有源層;
位于所述有源層上的刻蝕阻擋層;
位于所述刻蝕阻擋層上的源極層和漏極層;
其中,所述刻蝕阻擋層設(shè)置有第一通孔、第二通孔和第三通孔;所述源極層通過(guò)所述第一通孔與所述有源層連接,所述漏極層通過(guò)所述第二通孔與所述有源層連接;所述有源層在所述第三通孔對(duì)應(yīng)位置處斷開(kāi),所述柵極層包括所述第三通孔對(duì)應(yīng)位置處的第一部分和除所述第一部分之外的第二部分,所述柵極層的第二部分和所述有源層的圖形形狀相同。
第三方面,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種顯示面板,所述顯示面板包括本發(fā)明任意實(shí)施例所述的陣列基板。
第四方面,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種顯示裝置,所述顯示裝置包括本發(fā)明任意實(shí)施例所述的顯示面板。
本發(fā)明實(shí)施例的方案通過(guò)設(shè)置柵極層和半導(dǎo)體層的形狀相同,在刻蝕阻擋層上設(shè)置第一通孔、第二通孔和第三通孔,源極層通過(guò)所述第一通孔與所述半導(dǎo)體層電連接,漏極層通過(guò)所述第二通孔與所述半導(dǎo)體層電連接,并通過(guò)刻蝕所述第三通孔對(duì)應(yīng)位置處的所述半導(dǎo)體層來(lái)形成有源層,簡(jiǎn)化了有源層的制作工藝,無(wú)需另外配置有源層掩膜版,節(jié)省了工藝成本,并且有源層和柵極層可以自動(dòng)對(duì)位,降低工藝難度。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種陣列基板制造方法的流程圖;
圖2a是本發(fā)明實(shí)施例提供的柵極層、柵極絕緣層以及半導(dǎo)體層的平面圖;
圖2b是圖2a沿剖面線A-A的一種剖面圖;
圖2c是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種柵極絕緣層的示意圖;
圖2d是本發(fā)明實(shí)施例提供的柵極層、柵極絕緣層和半導(dǎo)體層形成工藝圖;
圖2e是本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種柵極層、柵極絕緣層和半導(dǎo)體層形成工藝圖;
圖2f是本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種柵極層、柵極絕緣層和半導(dǎo)體層形成工藝圖;
圖2g是圖2a沿剖面線A-A的又一種剖面圖;
圖3a是本發(fā)明實(shí)施例提供的形成刻蝕阻擋層的平面圖;
圖3b是圖3a沿剖面線B-B的剖面圖;
圖4a是本發(fā)明實(shí)施例提供的形成源漏極層的平面圖;
圖4b是圖4a沿剖面線C-C的剖面圖;
圖5a是本發(fā)明實(shí)施例提供的形成有源層的平面圖;
圖5b是圖5a沿剖面線D-D的剖面圖;
圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的形成像素電極的平面圖;
圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的形成公共電極的平面圖;
圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。可以理解的是,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明,而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是,為了便于描述,附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)有技術(shù)的陣列基板在制作過(guò)程中需要多道工序,例如,柵極層和有源層需要分別制作掩膜版,并分別進(jìn)行成膜、曝光和刻蝕等,工藝成本高,且工序較多;并且在制作過(guò)程中柵極層和有源層需要進(jìn)行對(duì)位,對(duì)工藝要求較高。為解決上述問(wèn)題,本實(shí)施例提供了一種陣列基板制作方法。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種陣列基板制造方法的流程圖,參考圖1,所述方法包括:
步驟110、在襯底基板一側(cè)形成柵極層、位于所述柵極層上的柵極絕緣層以及位于所述柵極絕緣層上的半導(dǎo)體層,其中,所述柵極層和所述半導(dǎo)體層的圖形形狀相同。
具體的,圖2a是本發(fā)明實(shí)施例提供的柵極層、柵極絕緣層以及半導(dǎo)體層的平面圖,圖2b是圖2a沿剖面線A-A的一種剖面圖。參考圖2a和圖2b,柵極層210和半導(dǎo)體層230的圖形形狀相同,使得在形成半導(dǎo)體層230時(shí)可以采用柵極層掩膜版或以柵極層210作掩膜的形式形成。需要說(shuō)明的是,圖2a中并未示出柵極絕緣層220。
具體的,參考圖2b,柵極絕緣層220覆蓋柵極層210,柵極絕緣層220可以為硅氧化物。圖2c是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種柵極絕緣層的示意圖,參考圖2c,柵極絕緣層220還可以為包括第一絕緣層221和第二絕緣層222的多層結(jié)構(gòu)。第一絕緣層221設(shè)置于第二絕緣層222臨近柵極層210的一側(cè),第一絕緣層221可以為硅氮化物,如二氧化硅;第二絕緣層222可以為硅氧化物,如氮化硅。
圖2d是本發(fā)明實(shí)施例提供的柵極層、柵極絕緣層和半導(dǎo)體層形成工藝圖,參考圖2b和圖2d,可以采用如下工藝過(guò)程形成柵極層210、柵極絕緣層220和半導(dǎo)體層230:在襯底基板200上形成第一金屬層,圖案化所述第一金屬層形成柵極層210;在柵極層210上形成柵極絕緣層220;在柵極絕緣層220上形成半導(dǎo)體材料層231,以柵極層210為掩膜版,圖案化半導(dǎo)體材料層231形成半導(dǎo)體層230。通過(guò)采用柵極層210作為掩膜版,以背部曝光(即光源設(shè)置襯底基板200遠(yuǎn)離柵極層210的一側(cè))的形式圖案化半導(dǎo)體材料層231,形成半導(dǎo)體層230,無(wú)需另外設(shè)置掩膜版,節(jié)省了工藝成本,另外采用柵極層210作為掩膜版,使形成的半導(dǎo)體層230與柵極層210可以自動(dòng)對(duì)位,降低了工藝難度,減少了工藝步驟。
圖2e是本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種柵極層、柵極絕緣層和半導(dǎo)體層形成工藝圖,參考圖2b和圖2e,還可以采用如下工藝過(guò)程形成柵極層210、柵極絕緣層220和半導(dǎo)體層230:在襯底基板200上形成第一金屬層,圖案化所述第一金屬層形成柵極層210;在柵極層210上形成柵極絕緣層220;在柵極絕緣層220上形成半導(dǎo)體材料層231;采用形成柵極層210的柵極層掩膜版100,圖案化半導(dǎo)體材料層231形成半導(dǎo)體層230。
具體的,采用柵極層掩膜版100形成半導(dǎo)體層230,無(wú)需另外設(shè)置掩膜版,節(jié)省了工藝成本,以柵極層掩膜版100形成的半導(dǎo)體層230與柵極層210可以自動(dòng)對(duì)位,降低了工藝難度,減少了工藝步驟。
可以理解的是,采用圖2d或圖2e提供的柵極層、柵極絕緣層和半導(dǎo)體層形成工藝圖形成的柵極層、柵極絕緣層以及半導(dǎo)體層的剖面圖可以如圖2b或圖2c所示。
圖2f是本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種柵極層、柵極絕緣層和半導(dǎo)體層形成工藝圖,參考圖2b和圖2f,還可以采用如下工藝過(guò)程形成柵極層210、柵極絕緣層220和半導(dǎo)體層230:在襯底基板200上形成第一金屬層211、第一絕緣層223以及半導(dǎo)體材料層231;使用柵極層掩膜版100通過(guò)一次構(gòu)圖工藝圖案化第一金屬層211、第一絕緣層223以及半導(dǎo)體材料層231形成半導(dǎo)體層230、柵極絕緣層220以及柵極層210。
具體的,使用柵極層掩膜版100,通過(guò)一次構(gòu)圖工藝形成半導(dǎo)體層230、柵極絕緣層220以及柵極層210,半導(dǎo)體層230和柵極層210采用同一掩膜版,無(wú)需分別設(shè)置掩膜版,節(jié)省了工藝成本,并且半導(dǎo)體層230與柵極層210可以自動(dòng)對(duì)位,降低了工藝難度,減少了工藝步驟。另外,采用圖2f所示工藝形成的柵極絕緣層220與柵極層210和半導(dǎo)體層230具有相同的形狀,如圖2g所示,圖2g是圖2a沿剖面線A-A的又一種剖面圖。
步驟120、在半導(dǎo)體層230上形成刻蝕阻擋層。
圖3a是本發(fā)明實(shí)施例提供的形成刻蝕阻擋層的平面圖,圖3b是圖3a沿剖面線B-B的剖面圖。參考圖3a和圖3b,刻蝕阻擋層240覆蓋半導(dǎo)體層230。在薄膜晶體管的制作過(guò)程中,由于半導(dǎo)體層230容易受損傷,在半導(dǎo)體層上方制作一層刻蝕阻擋層240,可以起到保護(hù)半導(dǎo)體層的作用。
步驟130、圖案化刻蝕阻擋層240形成第一通孔241、第二通孔242和第三通孔243。
具體的,刻蝕阻擋層240為面狀,只需進(jìn)行一次刻蝕即可形成,相對(duì)于島狀刻蝕阻擋層,無(wú)需通過(guò)多次刻蝕或灰化,節(jié)省了工序,降低了制作工藝的難度。
步驟140、在刻蝕阻擋層240上形成源極層和漏極層。
圖4a是本發(fā)明實(shí)施例提供的形成源漏極層的平面圖,圖4b是圖4a沿剖面線C-C的剖面圖。參考圖4a和圖4b,源極層251通過(guò)第一通孔241與半導(dǎo)體層230電連接,漏極層252通過(guò)第二通孔242與半導(dǎo)體層230電連接。具體的,源極層251和漏極層252分別通過(guò)相應(yīng)的通孔與半導(dǎo)體層230電連接,通過(guò)調(diào)整第一通孔241和第二通孔242之間的距離可以方便的調(diào)整薄膜晶體管溝道區(qū)的長(zhǎng)度。另外,由于通孔在形成時(shí),尺寸的控制精度較高,可以精確的調(diào)整通孔的大小,從而可以精確的調(diào)整源極層251和漏極層252與半導(dǎo)體層230的接觸電阻,提高薄膜晶體管和陣列基板的制作精度。另外,由于源極層251和漏極層252在面狀刻蝕阻擋層240上形成,在成膜后只需采用普通的掩膜版進(jìn)行曝光和刻蝕即可,無(wú)需采用昂貴的半色調(diào)掩膜版,降低了工藝成本和工藝難度。
步驟150、刻蝕第三通孔243對(duì)應(yīng)位置處的半導(dǎo)體層230,形成有源層。
圖5a是本發(fā)明實(shí)施例提供的形成有源層的平面圖,圖5b是圖5a沿剖面線D-D的剖面圖。參考圖5a和圖5b,柵極層210包括第三通孔243對(duì)應(yīng)位置處的第一部分212和除第一部分212之外的第二部分213,柵極層210的第二部分213和有源層230a的圖形形狀相同。具體的,由于半導(dǎo)體層230與柵極層210的形狀相同且自動(dòng)對(duì)位,在刻蝕第三通孔243對(duì)應(yīng)位置處的半導(dǎo)體層230之后形成的有源層230a與柵極層210的第二部分213形狀相同,且柵極層210和有源層230a自動(dòng)對(duì)位,減小了工序并降低了工藝復(fù)雜度。
本實(shí)施例的方案通過(guò)設(shè)置柵極層和半導(dǎo)體層的形狀相同,在刻蝕阻擋層上設(shè)置第一通孔、第二通孔和第三通孔,源極層通過(guò)所述第一通孔與所述半導(dǎo)體層電連接,漏極層通過(guò)所述第二通孔與所述半導(dǎo)體層電連接,并通過(guò)刻蝕所述第三通孔對(duì)應(yīng)位置處的所述半導(dǎo)體層來(lái)形成有源層,簡(jiǎn)化了有源層的制作工藝,無(wú)需另外配置有源層掩膜版,節(jié)省了工藝成本,并且有源層和柵極層可以自動(dòng)對(duì)位,降低工藝難度。
可選的,有源層230a的材料為金屬氧化物半導(dǎo)體??梢圆捎眯纬稍礃O層251和漏極層252的第一刻蝕液或者采用金屬氧化物半導(dǎo)體刻蝕液去除第三通孔243對(duì)應(yīng)位置處露出的半導(dǎo)體層230,在半導(dǎo)體層230中形成斷口結(jié)構(gòu),形成有源層230a。
具體的,在形成源極層251和漏極層252后,可以采用形成源極層251和漏極層252的第一刻蝕液繼續(xù)刻蝕,將半導(dǎo)體層230與第三通孔243對(duì)應(yīng)位置刻斷。若所述第一刻蝕液不能將半導(dǎo)體層230刻斷或者形成源極層251和漏極層252時(shí)采用的為干刻等,則可以采用金屬氧化物半導(dǎo)體刻蝕液去除第三通孔243對(duì)應(yīng)位置處露出的半導(dǎo)體層230。
可選的,有源層230a的材料為銦鎵鋅氧化物(indium gallium zinc oxide,IGZO)。IGZO是一種含有銦、鎵和鋅的非晶氧化物,載流子遷移率是非晶硅的20~30倍,可以大大提高薄膜晶體管對(duì)像素電極的充放電速率,提高像素的響應(yīng)速度,實(shí)現(xiàn)更快的刷新率,同時(shí)更快的響應(yīng)也大大提高了像素的行掃描速率。
可選的,參考圖4a,沿與柵極層210延伸方向垂直的方向,第三通孔243的長(zhǎng)度a大于第三通孔243對(duì)應(yīng)位置露出的半導(dǎo)體層230的長(zhǎng)度b。參考圖5a,通過(guò)設(shè)置第三通孔243的長(zhǎng)度a大于半導(dǎo)體層230的長(zhǎng)度b,使得第三通孔243對(duì)應(yīng)位置處的半導(dǎo)體層230能夠完全裸露出來(lái),保證了在刻蝕半導(dǎo)體層230時(shí)能夠完全刻斷,以形成多個(gè)薄膜晶體管。
可選的,參考圖4a,沿與柵極層210延伸方向垂直的方向,第三通孔243的邊界在襯底基板200上的垂直投影與第三通孔243對(duì)應(yīng)位置露出的半導(dǎo)體層230的邊界在襯底基板200上的垂直投影之間的距離差d大于或等于1.5μm。這樣設(shè)置,使得第三通孔243對(duì)應(yīng)位置處的半導(dǎo)體層230的兩邊界均能裸露出來(lái),進(jìn)一步保證了在刻蝕半導(dǎo)體層230時(shí)能夠完全刻斷,并且設(shè)置d大于或等于1.5μm,在工藝上較易實(shí)現(xiàn),降低了工藝難度。
可選的,參考圖5a,有源層230a在襯底基板200上的垂直投影位于柵極層210在襯底基板200上的垂直投影內(nèi)。這樣設(shè)置,使得柵極層210能夠完全遮擋有源層230a,避免了顯示面板的光源照射有源層而產(chǎn)生光電流,從而減小了薄膜晶體管的漏電流。具體的,在形成半導(dǎo)體層230時(shí),可以通過(guò)調(diào)整曝光強(qiáng)度、曝光時(shí)間、刻蝕液濃度或刻蝕時(shí)間等來(lái)調(diào)整半導(dǎo)體層230的尺寸,從調(diào)整有源層230a的尺寸,以保證有源層230a在襯底基板200上的垂直投影位于柵極層210在襯底基板200上的垂直投影內(nèi)。
可選的,參考圖5a,柵極層210的邊界在襯底基板200上的垂直投影與有源層230a的邊界在襯底基板200上的垂直投影之間的距離差s大于或等于1μm。這樣設(shè)置,保證了有源層230a在襯底基板200上的垂直投影位于柵極層210在襯底基板200上的垂直投影內(nèi),進(jìn)而保證了柵極層210能夠完全遮擋有源層230a,避免了顯示面板的光源照射有源層而產(chǎn)生光電流,從而減小了薄膜晶體管的漏電流。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的形成像素電極的平面圖,參考圖6,在形成有源層230a后,在漏極層252上方形成像素電極260,像素電極260與漏極層252電連接,像素電極260可以為面狀。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的形成公共電極的平面圖,參考圖7,在形成像素電極260之后,在像素電極260上方形成公共電極270,公共電極270具有條形狹縫,以與像素電極260形成電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)液晶。
需要說(shuō)明的是,圖7中僅示例性的示出了公共電極270的輪廓,并非對(duì)本發(fā)明的限定。另外,本實(shí)施例僅示例性的示出了公共電極270位于像素電極260遠(yuǎn)離襯底基板200一側(cè)的情況,并非對(duì)本發(fā)明的限定,在其他實(shí)施方式中,像素電極260還可以位于公共電極270遠(yuǎn)離襯底基板200的一側(cè),像素電極260也可以和公共電極270同層設(shè)置。
本實(shí)施例還提供了一種陣列基板,參考圖5a和圖5b,所述陣列基板包括:襯底基板200,位于襯底基板200上的柵極層210,位于柵極層210上的柵極絕緣層220,位于柵極絕緣層220上的有源層230a,位于有源層230a上的刻蝕阻擋層240,位于刻蝕阻擋層240上的源極層251和漏極層252。
其中,刻蝕阻擋層240設(shè)置有第一通孔241、第二通孔242和第三通孔243。源極層251通過(guò)第一通孔241與有源層230a連接,漏極層252通過(guò)第二通孔242與有源層230a連接。有源層230a在第三通孔243對(duì)應(yīng)位置處斷開(kāi),柵極層210包括第三通孔243對(duì)應(yīng)位置處的第一部分212和除第一部分212之外的第二部分213,柵極層210的第二部分213和有源層230a的圖形形狀相同。
進(jìn)一步的,有源層230a在所襯底基板200上的垂直投影可以位于柵極層210在襯底基板200上的垂直投影內(nèi)。
進(jìn)一步的,柵極層210的邊界在襯底基板200上的垂直投影與有源層230a的邊界在襯底基板200上的垂直投影之間的距離差s可以大于或等于1μm。
進(jìn)一步的,有源層230a的材料可選為金屬氧化物半導(dǎo)體。
進(jìn)一步的,有源層230a的材料可選為銦鎵鋅氧化物。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種顯示面板,圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖,參考圖8,所述顯示面板包括本發(fā)明任意實(shí)施例所述的陣列基板300。所述顯示面板還包括與陣列基板300相對(duì)設(shè)置的彩膜基板400,以及位于陣列基板300和彩膜基板400之間的液晶層500。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種顯示裝置,圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖,參考圖9,所述顯示裝置包括本發(fā)明任意實(shí)施例所述的顯示面板600。
本實(shí)施例提供的陣列基板與本發(fā)明任意實(shí)施例提供的陣列基板制造方法屬于同一發(fā)明構(gòu)思,具有相應(yīng)的有益效果,未在本實(shí)施例中詳述的技術(shù)細(xì)節(jié)可以參見(jiàn)本發(fā)明任意實(shí)施例提供的陣列基板制造方法。
注意,上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解,本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例,對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,雖然通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明,但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下,還可以包括更多其他等效實(shí)施例,而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。