一种阵列基板及其制备方法、显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种阵列基板及其制备方法、显示装置，涉及显示技术领域，能显著减少金属氧化物半导体TFT阵列基板的制程步骤、缩短制程时间，有效地降低生产成本、增加产能。该制备方法包括，在基板上依次形成金属氧化物半导体层、透明导电材料层和金属层；使用一次掩膜板对金属氧化物半导体层、透明导电材料层和金属层进行构图工艺处理，以形成有源层、像素电极和源漏金属图案层；其中，源漏金属图案层包括，源极、漏极和数据线；源极与数据线靠近有源层一侧还形成有与像素电极同层设置的透明导电材料保留图案；漏极与像素电极直接接触，且露出像素电极的部分区域。用于阵列基板及包括该阵列基板的显示装置的制备。

【技术实现步骤摘要】
一种阵列基板及其制备方法、显示装置
本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种阵列基板及其制备方法、显示装置。
技术介绍
液晶显示装置具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到广泛的应用。液晶面板的工作原理是在两个对合的基板之间封装液晶分子，并在两个基板上施加驱动电压以控制液晶分子的旋转方向，从而将背光源的光线折射出来以进行画面显示。液晶面板中两个对合基板分别为薄膜晶体管阵列基板(通常简称为阵列基板)和彩色滤光片基板(通常简称为彩膜基板)。其中，阵列基板包括栅线、栅极、栅绝缘层、由半导体材料构成的有源层、数据线、源极、漏极、绝缘层以及像素电极等基本结构。栅极、源极、漏极和构成了薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)。传统的TFT通常为非晶硅TFT(即有源层由非晶硅材料构成)和低温多晶硅TFT(即有源层由低温多晶硅材料构成)，由非晶硅TFT构成的阵列基板通常需要采用3～5次光刻掩膜板(Mask)工艺，成本较低竞争力强，而由低温多晶硅TFT构成的阵列基板通常需要采用8～9次光刻掩膜板工艺，相对成本较高。然而非晶硅TFT的载流子迁移率均较低，难以满足大尺寸显示面板对于像素驱动响应速率的要求。因此，目前通常采用金属氧化物半导体(例如IGZO，IndiumGalliumZincOxide，铟镓锌氧化物)作为有源层的材料。由于其载流子迁移率是非晶硅的20～30倍，可以大大提高TFT对像素电极的充放电速率，提高像素的响应速度，实现更快的刷新率，同时更快的响应也大大提高了像素的行扫描速率，使得超高分辨率在液晶显示装置中能够成为可能。金属氧化物半导体TFT阵列基板的制备工艺可以沿用现有的非晶硅生产线进行生产，只需稍加改动，因此在成本方面比低温多晶硅TFT阵列基板更具有竞争力。但是现有技术中，制备金属氧化物半导体TFT阵列基板通常需要采用3～5次光刻掩膜板工艺，生产效率较低，生产成本较高。
技术实现思路
鉴于此，为解决现有技术的问题，本专利技术的实施例提供一种阵列基板及其制备方法、显示装置，能显著减少金属氧化物半导体TFT阵列基板的制程步骤、缩短制程时间，有效地降低生产成本、增加产能。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：第一方面、本专利技术实施例提供了一种阵列基板的制备方法，所述制备方法包括，在基板上依次形成金属氧化物半导体层、透明导电材料层和金属层；使用一次掩膜板对所述金属氧化物半导体层、所述透明导电材料层和所述金属层进行构图工艺处理，以形成有源层、像素电极和源漏金属图案层；其中，所述源漏金属图案层包括，源极、漏极和数据线；所述源极与所述数据线靠近所述有源层一侧还形成有与所述像素电极同层设置的透明导电材料保留图案；所述漏极与所述像素电极直接接触，且露出所述像素电极的部分区域。可选的，所述掩膜板包括，完全透光部、不透光部、第一透过率曝光部和第二透过率曝光部；所述第一透过率曝光部和所述第二透过率曝光部的透过率不同，且均小于所述完全透光部；其中，在对所述金属氧化物半导体层、所述透明导电材料层和所述金属层进行构图工艺处理中，所述第一透过率曝光部对应于待形成的所述有源层中对应于所述源漏金属图案层中所述源极与所述漏极之间的区域，所述第二透过率曝光部对应于待形成的所述像素电极被所述源漏金属图案层中的所述漏极露出的部分区域。可选的，所述使用一次掩膜板对所述金属氧化物半导体层、所述透明导电材料层和所述金属层进行构图工艺处理，以形成有源层、像素电极、源漏金属图案层，包括，形成覆盖所述金属层的光刻胶层；通过所述掩膜板对所述光刻胶层进行包括有曝光、显影的处理，形成光刻胶第一保留部分、光刻胶第二保留部分、光刻胶第三保留部分和光刻胶完全去除区域；其中，所述光刻胶第一保留部分、所述光刻胶第二保留部分和所述光刻胶第三保留部分的厚度依次递减；所述光刻胶第一保留部分对应于待形成的源漏金属图案层；所述光刻胶第二保留部分对应于待形成的像素电极被所述源漏金属图案层中的漏极露出的部分区域；所述光刻胶第三保留部分对应于待形成的有源层中对应于所述源漏金属图案层中源极与所述漏极之间的区域；所述光刻胶完全去除区域对应于所述金属层上的其余区域；去除所述光刻胶完全去除区域露出的所述金属层的部分及下方的所述透明导电材料层和所述金属氧化物半导体层；依次去除所述光刻胶第三保留部分和被所述光刻胶第三保留部分露出的所述金属层的部分及下方的所述透明导电材料层，以形成有源层、位于所述有源层上的透明导电材料保留图案、与所述透明导电材料保留图案同层设置的像素电极、源极和数据线；依次去除所述光刻胶第二保留部分和被所述光刻胶第二保留部分露出的所述金属层的部分，以形成漏极；去除所述光刻胶第一保留部分，以露出形成的所述源漏金属图案层、所述像素电极和所述有源层中对应于所述源极与所述漏极之间的区域。优选的，针对形成的所述光刻胶层由正性光刻胶材料构成的情况，所述第一透过率曝光部的透过率大于所述第二透过率曝光部的透过率；所述完全透光部对应于待形成的光刻胶完全去除区域、所述不透光部对应于待形成的光刻胶第一保留部分、所述第一透过率曝光部对应于待形成的光刻胶第三保留部分、所述第二透过率曝光部对应于待形成的光刻胶第二保留部分。优选的，针对形成的所述光刻胶层由负性光刻胶材料构成的情况，所述第一透过率曝光部的透过率小于所述第二透过率曝光部的透过率；所述完全透光部对应于待形成的光刻胶第一保留部分、所述不透光部对应于待形成的光刻胶完全去除区域、所述第一透过率曝光部对应于待形成的光刻胶第三保留部分、所述第二透过率曝光部对应于待形成的光刻胶第二保留部分。可选的，所述制备方法还包括，形成覆盖所述有源层、所述像素电极和所述源漏金属图案层的栅绝缘层；在所述栅绝缘层上形成栅金属图案层；所述栅金属图案层包括，栅极和栅线。优选的，所述制备方法还包括，在所述栅绝缘层上形成对应于所述像素电极的公共电极。第二方面、本专利技术实施例提供了一种阵列基板，包括基板；所述阵列基板还包括，设置在所述基板上的由金属氧化物半导体构成的有源层；设置在所述有源层上的透明导电材料保留图案和像素电极；设置在所述有源层上方的源漏金属图案层；其中，所述源漏金属图案层包括，源极、漏极和数据线；所述源极和所述数据线覆盖所述透明导电材料保留图案；所述漏极覆盖所述像素电极的部分区域。优选的，所述阵列基板还包括，覆盖所述有源层、所述像素电极和所述源漏金属图案层的栅绝缘层；设置在所述栅绝缘层上的栅金属图案层；所述栅金属图案层包括，栅极和栅线。第三方面、本专利技术实施例还提供了一种显示装置，包括上述的阵列基板。基于此，通过本专利技术实施例提供的上述制备方法，由于采用金属氧化物半导体作为有源层的材料，其与作为像素电极的透明导电材料(通常为ITO，IndiumTinOxide，氧化铟锡等)均为氧化物半导体，材料的结构较为接近，因而能利用同一次掩膜板，在一次构图工艺下通过调整刻蚀工艺顺序一次形成有源层、像素电极、源极、漏极以及数据线，显著降低了阵列基板的制备工艺。特别是，当上述阵列基板具体为顶栅型TFT的阵列基板时，可以在形成有上述的有源层、像素电极、源极、漏极以及数据线之后，仅再通过一次构图工艺即可形成栅极，从而可以仅通过2次掩膜工艺即可形成TFT阵列基板，大大减少金属氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阵列基板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括，在基板上依次形成金属氧化物半导体层、透明导电材料层和金属层；使用一次掩膜板对所述金属氧化物半导体层、所述透明导电材料层和所述金属层进行构图工艺处理，以形成有源层、像素电极和源漏金属图案层；其中，所述源漏金属图案层包括，源极、漏极和数据线；所述源极与所述数据线靠近所述有源层一侧还形成有与所述像素电极同层设置的透明导电材料保留图案；所述漏极与所述像素电极直接接触，且露出所述像素电极的部分区域。

【技术特征摘要】
1.一种阵列基板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括，在基板上依次形成金属氧化物半导体层、透明导电材料层和金属层；使用一次掩膜板对所述金属氧化物半导体层、所述透明导电材料层和所述金属层进行构图工艺处理，以形成有源层、像素电极和源漏金属图案层；其中，所述源漏金属图案层包括，源极、漏极和数据线；所述源极与所述数据线靠近所述有源层一侧还形成有与所述像素电极同层设置的透明导电材料保留图案；所述漏极与所述像素电极直接接触，且露出所述像素电极的部分区域。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述掩膜板包括，完全透光部、不透光部、第一透过率曝光部和第二透过率曝光部；所述第一透过率曝光部和所述第二透过率曝光部的透过率不同，且均小于所述完全透光部；其中，在对所述金属氧化物半导体层、所述透明导电材料层和所述金属层进行构图工艺处理中，所述第一透过率曝光部对应于待形成的所述有源层中对应于所述源漏金属图案层中所述源极与所述漏极之间的区域，所述第二透过率曝光部对应于待形成的所述像素电极被所述源漏金属图案层中的所述漏极露出的部分区域。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述使用一次掩膜板对所述金属氧化物半导体层、所述透明导电材料层和所述金属层进行构图工艺处理，以形成有源层、像素电极、源漏金属图案层，包括，形成覆盖所述金属层的光刻胶层；通过所述掩膜板对所述光刻胶层进行包括有曝光、显影的处理，形成光刻胶第一保留部分、光刻胶第二保留部分、光刻胶第三保留部分和光刻胶完全去除区域；其中，所述光刻胶第一保留部分、所述光刻胶第二保留部分和所述光刻胶第三保留部分的厚度依次递减；所述光刻胶第一保留部分对应于待形成的源漏金属图案层；所述光刻胶第二保留部分对应于待形成的像素电极被所述源漏金属图案层中的漏极露出的部分区域；所述光刻胶第三保留部分对应于待形成的有源层中对应于所述源漏金属图案层中源极与所述漏极之间的区域；所述光刻胶完全去除区域对应于所述金属层上的其余区域；去除所述光刻胶完全去除区域露出的所述金属层的部分及下方的所述透明导电材料层和所述金属氧化物半导体层；依次去除所述光刻胶第三保留部分和被所述光刻胶第三保留部分露出的所述金属层的部分及下方的所述透明导电材料层，以形成有源层、位于所述有源层上的透明导电材料保...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴旭，伍蓉，张超，黄中浩，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，重庆京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11