一種陣列基板、其制備方法、液晶顯示屏及顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種陣列基板、其制備方法、液晶顯示屏及顯示裝置，該陣列基板包括襯底基板以及位于襯底基板上的薄膜晶體管和像素電極；其中，薄膜晶體管中的有源層與像素電極同層設(shè)置。由于在該陣列基板中，有源層采用透明氧化物半導(dǎo)體材料，對氧化物半導(dǎo)體材料進行等離子體處理可以提高氧化物半導(dǎo)體材料中載流子的濃度，因此可以采用制備有源層的氧化物半導(dǎo)體材料來制備像素電極，從而將像素電極與有源層同層設(shè)置，這樣在制備陣列基板時，就不需要增加新的制備像素電極的構(gòu)圖工藝，僅需變更對應(yīng)的膜層的構(gòu)圖即可實現(xiàn)有源層和像素電極同時制備，從而可以減少掩膜次數(shù)，簡化制作工序，節(jié)省生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)時間。
【專利說明】一種陣列基板、其制備方法、液晶顯示屏及顯示裝置

【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、其制備方法、液晶顯示屏及顯 示裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 液晶顯示屏包括陣列基板、對向基板以及位于該兩基板之間的液晶層，在陣列基 板面向液晶層的一側(cè)具有薄膜晶體管和像素電極等。其中，薄膜晶體管一般包括柵電極、有 源層、源電極以及漏電極。具體地，薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)可以為底柵型或頂柵型，以底柵型結(jié) 構(gòu)的陣列基板為例，如圖1所示，包括襯底基板1，依次位于襯底基板1上的柵電極2、柵極 絕緣層3、有源層4、刻蝕阻擋層5、源電極6、漏電極7、絕緣層8以及像素電極9。
[0003] 無論底柵型結(jié)構(gòu)的陣列基板或頂柵型結(jié)構(gòu)的陣列基板，在制備時需要使用掩膜板 進行構(gòu)圖的部件至少包括：柵電極的圖形，有源層的圖形，刻蝕阻擋層的圖形，源電極和漏 電極的圖形，絕緣層的圖形以及像素電極的圖形。因此，上述陣列基板的制備需要經(jīng)過六道 掩膜構(gòu)圖工藝，存在制備工藝復(fù)雜，制造流程繁多，成本高，耗時長等問題。
[0004] 因此，如何簡化陣列基板的制作工藝，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實施例提供了一種陣列基板、其制備方法、液晶顯示屏及顯示裝置，用以簡 化陣列基板的制作工藝。
[0006] 本發(fā)明實施例提供的一種陣列基板，包括襯底基板，以及位于所述襯底基板上的 薄膜晶體管和像素電極；其中，所述薄膜晶體管包括相互絕緣的柵電極和有源層，以及與所 述有源層分別電性連接的源電極和漏電極；所述像素電極與所述漏電極電性連接；
[0007] 所述像素電極與所述有源層同層設(shè)置，所述有源層的材料為透明氧化物半導(dǎo)體材 料，所述像素電極的材料為所述透明氧化物半導(dǎo)體材料經(jīng)過等離子體處理后的材料。
[0008] 本發(fā)明實施例提供的上述陣列基板，由于在該陣列基板中，有源層的材料采用透 明氧化物半導(dǎo)體材料，對氧化物半導(dǎo)體材料進行等離子體處理可以提高氧化物半導(dǎo)體材料 中載流子的濃度，因此可以采用制備有源層的氧化物半導(dǎo)體材料來制備像素電極，從而將 像素電極與有源層同層設(shè)置，這樣在制備陣列基板時，就不需要增加新的制備像素電極的 構(gòu)圖工藝，僅需變更對應(yīng)的膜層的構(gòu)圖即可實現(xiàn)有源層和像素電極同時制備，從而可以減 少掩膜次數(shù)，簡化制作工序，節(jié)省生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)時間。
[0009] 具體地，為了便于實施，在本發(fā)明實施例提供的上述陣列基板中，在所述薄膜晶體 管中：
[0010] 所述有源層位于所述源電極和所述漏電極的上方；
[0011] 所述源電極和所述漏電極均位于所述柵電極的上方。
[0012] 或者，具體地，為了便于實施，在本發(fā)明實施例提供的上述陣列基板中，在所述薄 膜晶體管中：
[0013] 所述有源層位于所述源電極和所述漏電極的上方；
[0014] 所述柵電極位于所述有源層的上方。
[0015] 或者，具體地，為了便于實施，在本發(fā)明實施例提供的上述陣列基板中，在所述薄 膜晶體管中：
[0016] 所述源電極和所述漏電極均位于所述有源層的上方；
[0017] 所述柵電極位于所述有源層的下方。
[0018] 或者，具體地，為了便于實施，在本發(fā)明實施例提供的上述陣列基板中，在所述薄 膜晶體管中：
[0019] 所述源電極和所述漏電極均位于所述有源層的上方；
[0020] 所述柵電極位于所述源電極和所述漏電極的上方。
[0021] 較佳地，為了避免在對源電極和漏電極進行構(gòu)圖工藝的過程中，對位于源電極和 漏電極下方的氧化物有源層造成損壞，本發(fā)明實施例提供的上述陣列基板還包括：位于所 述源電極和所述漏電極與所述有源層之間的刻蝕阻擋層。
[0022] 進一步地，本發(fā)明實施例提供的上述陣列基板，還包括：與所述像素電極相互絕緣 的公共電極。
[0023] 本發(fā)明實施例還提供了一種液晶顯示屏，包括本發(fā)明實施例提供的上述陣列基 板。
[0024] 本發(fā)明實施例還提供了一種顯示裝置，包括本發(fā)明實施例提供的上述液晶顯示 屏。
[0025] 本發(fā)明實施例還提供了本發(fā)明實施例的上述任一種陣列基板的制備方法，包括在 襯底基板上形成包括薄膜晶體管和像素電極的圖形；
[0026] 采用一次構(gòu)圖工藝形成所述薄膜晶體管中有源層和所述像素電極的圖形；
[0027] 并對所述像素電極的圖形進行等離子體處理。
[0028] 本發(fā)明實施例提供的上述陣列基板的制備方法，由于采用一次構(gòu)圖工藝形成薄 膜晶體管中有源層和像素電極的圖形，因此與現(xiàn)有陣列基板制備方法相比，不用增加新的 制備像素電極的構(gòu)圖工藝，僅需變更對應(yīng)的膜層的構(gòu)圖即可實現(xiàn)有源層和像素電極同時制 備，從而可以減少掩膜次數(shù)，簡化制作工序，節(jié)省生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，以及縮短生產(chǎn)時 間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中陣列基板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖2a至圖2d分別為本發(fā)明實施例提供的陣列基板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031] 圖3a至圖3d分別為本發(fā)明實施例提供的陣列基板的制備方法中各步驟的側(cè)視 圖；
[0032] 圖4a至圖4d分別為本發(fā)明實施例提供的陣列基板的制備方法中各步驟的俯視 圖；
[0033] 圖5a至圖5e分別為本發(fā)明實施例提供的陣列基板的制備方法中步驟（4)中具體 步驟的側(cè)視圖。

【具體實施方式】
[0034] 下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明實施例提供的陣列基板、其制備方法、液晶顯示屏及顯示 裝置的【具體實施方式】進行詳細地說明。
[0035] 附圖中各膜層的形狀和大小不反映陣列基板的真實比例，且僅為陣列基板的局部 結(jié)構(gòu)，目的只是示意說明本
【發(fā)明內(nèi)容】
。
[0036] 本發(fā)明實施例提供的一種陣列基板，以陣列基板中的一個像素單元為例，如圖2a 至圖2d所示，包括襯底基板01，以及位于襯底基板01上的薄膜晶體管02和像素電極03 ; 其中，薄膜晶體管02包括相互絕緣的柵電極021和有源層022,以及與有源層022分別電性 連接的源電極023和漏電極024 ;像素電極03與漏電極024電性連接；
[0037] 像素電極03與有源層022同層設(shè)置，有源層022的材料為透明氧化物半導(dǎo)體材 料，像素電極03的材料為該透明氧化物半導(dǎo)體材料經(jīng)過等離子體處理后的材料。
[0038] 具體地，在本發(fā)明實施例提供的上述陣列基板中，如圖2a至圖2d所示，在柵電極 021和有源層022之間可以通過設(shè)置柵極絕緣層04實現(xiàn)柵電極021和有源層022相互絕 緣。
[0039] 本發(fā)明實施例提供的上述陣列基板，由于在該陣列基板中，有源層的材料為透明 氧化物半導(dǎo)體材料，對氧化物半導(dǎo)體材料進行等離子體處理可以提高氧化物半導(dǎo)體材料中 載流子的濃度，因此可以采用制備有源層的氧化物半導(dǎo)體材料來制備像素電極，從而將像 素電極與有源層同層設(shè)置，這樣在制備陣列基板時，就不需要增加新的制備像素電極的構(gòu) 圖工藝，僅需變更對應(yīng)的膜層的構(gòu)圖即可實現(xiàn)有源層和像素電極同時制備，從而可以減少 掩膜次數(shù)，簡化制作工序，節(jié)省生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)時間。
[0040] 較佳地，在本發(fā)明實施例提供的上述陣列基板中，有源層的材料具體可以為銦鎵 鋅氧化物（IGZ0)、氧化鋅（ZnO)、銦鋅氧化物（ΙΖ0)或銦錫鋅氧化物（ΙΤΖ0)，當(dāng)然，有源層的 材料也可以為能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明方案的其他材料，在此不做限定。
[0041] 在具體實施時，在本發(fā)明實施例提供的上述陣列基板中，如圖2a和2b所示，有源 層022可以位于源電極023和漏電極024的上方，這樣可以省去刻蝕阻擋層的制備，省去對 刻蝕阻擋層圖形的構(gòu)圖工藝，從而可以進一步地減少掩膜次數(shù)，簡化制作工序，節(jié)省生產(chǎn)成 本，提高生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)時間；具體地，如圖2a所示，薄膜晶體管02可以為底柵型結(jié)構(gòu)， 即在薄膜晶體管02中，源電極023和漏電極024均位于柵電極021的上方；或者，如圖2b 所示，薄膜晶體管02也可以為頂柵型結(jié)構(gòu)，即在薄膜晶體管02中，柵電極021位于有源層 022的上方。
[0042] 當(dāng)然，在具體實施時，在本發(fā)明實施例提供的上述陣列基板中，如圖2c和圖2d所 示，源電極023和漏電極024也可以均位于有源層022的上方；具體地，如圖2c所示，薄膜 晶體管02可以為底柵型結(jié)構(gòu)，即在薄膜晶體管02中，柵電極021位于有源層022的下方； 或者，如圖2d所示，薄膜晶體管02也可以為頂柵型結(jié)構(gòu)，即在薄膜晶體管02中，柵電極021 位于源電極023和漏電極024的上方。
[0043] 較佳地，在本發(fā)明實施例提供的上述陣列基板中，在薄膜晶體管02中的源電極 023和漏電極024均位于有源層022的上方時，如圖2c和圖2d所示，為了避免在對源電極 023和漏電極024進行構(gòu)圖工藝過程中，對位于源電極023和漏電極024下方的氧化物有源 層022造成損壞，該陣列基板還應(yīng)包括：位于源電極023和漏電極024與有源層022之間的 刻蝕阻擋層05。
[0044] 進一步地，本發(fā)明實施例提供的上述陣列基板可以應(yīng)用于高級超維場開關(guān)（ADS) 型和平面內(nèi)開關(guān)（IPS)液晶顯示屏，即上述陣列基板還可以包括與像素電極03相互絕緣的 公共電極；或者，本發(fā)明實施例提供的上述陣列基板也可以應(yīng)用于扭轉(zhuǎn)向列（TN)型液晶顯 示屏，在此不作限定。
[0045] 基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實施例還提供了一種液晶顯示屏，包括本發(fā)明實施例 提供的上述陣列基板，對于該液晶顯示屏的其它必不可少的組成部分均為本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員應(yīng)該理解具有的，在此不做贅述，也不應(yīng)作為對本發(fā)明的限制。該液晶顯示屏的實施 可以參見上述陣列基板的實施例，重復(fù)之處不再贅述。
[0046] 基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實施例還提供了一種顯示裝置，包括本發(fā)明實施例提 供的上述液晶顯示屏，該顯示裝置可以為：手機、平板電腦、電視機、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。對于該顯示裝置的其它必不可少的組 成部分均為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解具有的，在此不做贅述，也不應(yīng)作為對本發(fā)明 的限制。該顯示裝置的實施可以參見上述液晶顯示屏的實施例，重復(fù)之處不再贅述。
[0047] 基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實施例還提供了上述任一種陣列基板的制備方法，包 括在襯底基板上形成包括薄膜晶體管和像素電極的圖形；
[0048] 采用一次構(gòu)圖工藝形成薄膜晶體管中有源層和像素電極的圖形；
[0049] 并對像素電極的圖形進行等離子體處理，以提高像素電極中載流子的濃度。
[0050] 本發(fā)明實施例提供的上述陣列基板的制備方法，由于采用一次構(gòu)圖工藝形成薄 膜晶體管中有源層和像素電極的圖形，因此與現(xiàn)有陣列基板制備方法相比，不用增加新的 制備像素電極的構(gòu)圖工藝，僅需變更對應(yīng)的膜層的構(gòu)圖即可實現(xiàn)有源層和像素電極同時制 備，從而可以減少掩膜次數(shù)，簡化制作工序，節(jié)省生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，以及縮短生產(chǎn)時 間。
[0051] 較佳地，為了進一步地減少掩膜次數(shù)，節(jié)省生產(chǎn)成本，本發(fā)明實施例提供的上述制 備方法，在形成薄膜晶體管中有源層的圖形之前，可以先形成源電極和漏電極的圖形，這樣 可以省去刻蝕阻擋層的制備，省去對刻蝕阻擋層圖形的構(gòu)圖工藝，從而可以進一步地減少 掩膜次數(shù)，簡化制作工序，節(jié)省生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)時間。
[0052] 下面以制備如圖2a所示的陣列基板為例，對上述陣列基板的制備方法進行說明。
[0053] 具體地，制備如圖2a所示的陣列基板，具體制作過程包括以下幾個步驟：
[0054] (1)、在襯底基板01上形成柵電極021的圖形，如圖3a和圖4a所示；
[0055] (2)、在柵電極021上沉積柵極絕緣層04,如圖3b和圖4b所示；
[0056] (3)、通過一次構(gòu)圖工藝在柵極絕緣層04上形成源電極023和漏電極024的圖形， 如圖3c和圖4c所不；
[0057] (4)、通過一次構(gòu)圖工藝在源電極023和漏電極024上形成有源層022和像素電極 03的圖形，如圖3d和圖4d所示。
[0058] 其中，圖4a至圖4d分別為圖3a至圖3d相對應(yīng)的俯視圖。
[0059] 具體地，本發(fā)明實施例提供的上述陣列基板的制備方法中的步驟（4)在具體實施 時，以采用氧化鋅通過一次構(gòu)圖工藝形成有源層和像素電極的圖形為例進行說明，具體步 驟可以包括：
[0060] 首先，在源電極023和漏電極024上沉積氧化鋅06,如圖5a所示；
[0061] 然后，在氧化鋅06上涂覆光刻膠07,如圖5b所示；
[0062] 接著，利用掩膜板對光刻膠07進行曝光、顯影處理，如圖5c所示；
[0063] 再然后，對沒有覆蓋光刻膠07的氧化鋅06進行等離子體處理，得到像素電極03 的圖形，如圖5d所示；
[0064] 較佳地，為了優(yōu)化等離子體處理的效果，在對光刻膠07進行曝光、顯影處理之后， 在對沒有覆蓋光刻膠07的氧化鋅06進行等離子體處理之前，還可以對氧化鋅06進行拋光 處理。
[0065] 最后，剝離剩余的光刻膠07,得到有源層022的圖形，如圖5e所示。
[0066] 此外，還可以類似地制備如圖2b、圖2c和圖2d所示的陣列基板，在此不作贅述。
[0067] 在本發(fā)明實施例提供的上述陣列基板的制備方法中，像素電極與有源層通過一次 購圖工藝形成，制備如圖2a和圖2b所示的薄膜晶體管和像素電極的圖形總共使用了 3道 掩膜構(gòu)圖進行構(gòu)圖，制備如圖2c和圖2d所示的薄膜晶體管和像素電極總共使用了 4道掩 膜構(gòu)圖進行構(gòu)圖；而在現(xiàn)有的陣列基板的制備方法中，形成薄膜晶體管和像素電極的圖形 需要6道掩膜構(gòu)圖工藝，因此，本發(fā)明實施例提供的制備方法與現(xiàn)有的制備方法相比，可以 減少掩膜次數(shù)，簡化制作工序，節(jié)省成本高，以及縮短生產(chǎn)時間。
[0068] 需要說明的是，在本發(fā)明實施例提供的上述陣列基板的制備方法中，構(gòu)圖工藝可 只包括光刻工藝，或，可以包括光刻工藝以及刻蝕步驟，同時還可以包括打印、噴墨等其他 用于形成預(yù)定圖形的工藝；光刻工藝是指包括成膜、曝光、顯影等工藝過程的利用光刻膠、 掩模板、曝光機等形成圖形的工藝。在具體實施時，可根據(jù)本發(fā)明中所形成的結(jié)構(gòu)選擇相應(yīng) 的構(gòu)圖工藝。
[0069] 本發(fā)明實施例提供的一種陣列基板、其制備方法、液晶顯示屏及顯示裝置，該陣列 基板包括襯底基板，以及位于襯底基板上的薄膜晶體管和像素電極；其中，薄膜晶體管包括 相互絕緣的柵電極和有源層，以及與有源層分別電性連接的源電極和漏電極；像素電極與 有源層同層設(shè)置，有源層的材料為透明氧化物半導(dǎo)體材料，像素電極的材料為該透明氧化 物半導(dǎo)體材料經(jīng)過等離子體處理后的材料。由于在該陣列基板中，有源層的材料采用透明 氧化物半導(dǎo)體材料，對氧化物半導(dǎo)體材料進行等離子體處理可以提高氧化物半導(dǎo)體材料中 載流子的濃度，因此可以采用制備有源層的氧化物半導(dǎo)體材料來制備像素電極，從而將像 素電極與有源層同層設(shè)置，這樣在制備陣列基板時，就不需要增加新的制備像素電極的構(gòu) 圖工藝，僅需變更對應(yīng)的膜層的構(gòu)圖即可實現(xiàn)有源層和像素電極同時制備，從而可以減少 掩膜次數(shù)，簡化制作工序，節(jié)省生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)時間。
[0070] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種陣列基板，包括襯底基板，以及位于所述襯底基板上的薄膜晶體管和像素電極； 其中，所述薄膜晶體管包括相互絕緣的柵電極和有源層，以及與所述有源層分別電性連接 的源電極和漏電極；所述像素電極與所述漏電極電性連接，其特征在于； 所述像素電極與所述有源層同層設(shè)置，所述有源層的材料為透明氧化物半導(dǎo)體材料， 所述像素電極的材料為所述透明氧化物半導(dǎo)體材料經(jīng)過等離子體處理后的材料。
2. 如權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，在所述薄膜晶體管中： 所述有源層位于所述源電極和所述漏電極的上方； 所述源電極和所述漏電極均位于所述柵電極的上方。
3. 如權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，在所述薄膜晶體管中： 所述有源層位于所述源電極和所述漏電極的上方； 所述柵電極位于所述有源層的上方。
4. 如權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，在所述薄膜晶體管中： 所述源電極和所述漏電極均位于所述有源層的上方； 所述柵電極位于所述有源層的下方。
5. 如權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，在所述薄膜晶體管中： 所述源電極和所述漏電極均位于所述有源層的上方； 所述柵電極位于所述源電極和所述漏電極的上方。
6. 如權(quán)利要求4或5所述的陣列基板，其特征在于，還包括：位于所述源電極和所述漏 電極與所述有源層之間的刻蝕阻擋層。
7. 如權(quán)利要求1-6任一項所述的陣列基板，其特征在于，還包括：與所述像素電極相互 絕緣的公共電極。
8. -種液晶顯示屏，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-7任一項所述的陣列基板。
9. 一種顯示裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求8所述的液晶顯示屏。
10. -種如權(quán)利要求1-7任一項所述的陣列基板的制備方法，包括在襯底基板上形成 包括薄膜晶體管和像素電極的圖形，其特征在于： 采用一次構(gòu)圖工藝形成所述薄膜晶體管中有源層和所述像素電極的圖形； 并對所述像素電極的圖形進行等離子體處理。
【文檔編號】H01L27/12GK104091809SQ201410298647
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】崔承鎮(zhèn), 金熙哲, 宋泳錫, 劉圣烈 申請人:京東方科技集團股份有限公司