薄膜晶体管阵列基板及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种薄膜晶体管阵列基板及其制造方法，涉及液晶显示技术领域，为降低成本和对环境、人体健康以及电子器件的不良影响而发明专利技术。所述薄膜晶体管阵列基板，包括基板，所述基板上设有栅线，垂直于所述栅线设有数据线，所述栅线和所述数据线之间限定有像素区域，所述像素区域内设有薄膜晶体管和像素电极，所述薄膜晶体管的栅极与所述栅线连接、源极与所述数据线连接、漏极与所述像素电极连接，所述像素电极为由石墨烯薄膜形成的像素电极。本发明专利技术可用于进行液晶显示。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液晶显示
，尤其涉及一种。
技术介绍
通常，一块完整的液晶显示面板包括背光模组，上下偏光板，阵列基板、彩膜基板、以及滴注在阵列基板和彩膜基板之间的液晶。其中，阵列基板上设有栅线，垂直于所述栅线设有数据线，所述栅线和所述数据线之间限定有像素区域，所述像素区域内设有薄膜晶体管和像素电极，所述薄膜晶体管的栅极与所述栅线连接、源极与所述数据线连接、漏极与所述像素电极连接。彩膜基板上设有黑矩阵以防止光线从除像素电极区域之外的部分发出、红绿蓝彩膜以用于显示彩色光、以及公共电极以用于形成显示所需的电场。背光模组发出的光经过下偏光片后成为具有一定偏振方向的偏振光，阵列基板上的栅线控制薄膜晶体管打开后，由数据线控制作用于液晶上的电压，电压不同液晶分子的偏转角度也不同，从而使得透过的光强以及显示亮度不同，偏振光透过液晶并穿过设在彩膜基板上的彩膜层后形成单色偏振光，通过不同光强的红绿蓝三种单色偏振光的组合来显示五颜六色的图像。其中，由数据线控制作用于液晶上的电压具体为，由数据线向阵列基板上的像素电极充电，以在像素电极和彩膜基板上的公共电极之间形成电场，该电场作用于液晶使得液晶分子发生偏转，从而根据液晶分子偏转的角度不同以透过不同强度的光。目前常用的像素电极是氧化铟锡(Indium Tin Oxide, I TO)像素电极，氧化铟锡像素电极具有较好的光透过率和电导率，因此取得了广泛的应用。但是使用氧化铟锡像素电极也面临着越来越严重的问题。首先，氧化铟锡像素电极中使用的元素铟非常稀有，其在地球上的储量约在十年内就将被耗竭，因而近几年铟的价格居高不下，这也提高了液晶面板的成本。其次，氧化铟锡的性能不稳定，容易出现离子扩散，并对环境、人体健康以及电子器件造成不良影响。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种，以降低成本和对环境、人体健康以及电子器件的不良影响。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案本专利技术的实施例一方面提供了一种薄膜晶体管阵列基板，包括基板，布设于所述基板上的栅线、数据线、薄膜晶体管及像素电极，所述像素电极为由石墨烯薄膜形成的像素电极。本专利技术的实施例另一方面提供了一种如上所述的薄膜晶体管阵列基板的制造方法，包括步骤I，在基板上依次形成栅线和薄膜晶体管的栅极，栅绝缘层，数据线和薄膜晶体管的源极、漏极和沟道，以及钝化层；所述薄膜晶体管的栅极与所述栅线连接、源极与所述数据线连接；步骤II，在形成有钝化层的基板上形成石墨烯薄膜；步骤III，图案化石墨烯薄膜形成像素电极，所述薄膜晶体管的漏极与所述像素电极连接。本专利技术实施例提供的，由于所述像素电极为由石墨烯薄膜形成的像素电极，且制作石墨烯薄膜的原料为价格低廉的含碳材料，如石墨，以及甲烷、乙炔等气体，因此使 得石墨烯薄膜的成本较低，此外石墨烯薄膜性能稳定，不会发生离子扩散，因此一般不会对环境、人体健康以及电子器件造成不良影响。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本专利技术实施例薄膜晶体管阵列基板的平面结构示意图；图Ia为图I中Al-Al方向的截面图；图2为薄膜晶体管阵列基板第一次构图工艺后的平面示意图；图2a为图2中A2-A2方向的截面图；图3为薄膜晶体管阵列基板第二次构图工艺后的平面示意图；图3a为图3中A3-A3方向的截面图；图4为薄膜晶体管阵列基板第三次构图工艺后的平面示意图；图4a为图4中A4-A4方向的截面图；图5为本专利技术实施例薄膜晶体管阵列基板制造方法的示意图；图6为图5所示制造方法中步骤II的一种实现示意图；图7为图5所示制造方法中步骤II的另一种实现示意图；图8为图5所示制造方法中步骤III的一种实现示意图；图9为图5所示制造方法中步骤III的另一种实现示意图。附图标记I-基板，2-栅线，3-栅绝缘层，41-半导体层，42-掺杂半导体层，5_数据线，6_钝化层，61-钝化层过孔，7-像素电极，21-薄膜晶体管的栅极，51-薄膜晶体管的源极，52-薄膜晶体管的漏极。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图I所示，为本专利技术实施例薄膜晶体管阵列基板的平面结构示意图。图Ia为图I中Al-Al方向的截 面图。本实施例中的薄膜晶体管阵列基板，包括基板1，布设于基板I上的栅线2、数据线5、薄膜晶体管及像素电极7，其中，像素电极7为由石墨烯薄膜形成的像素电极。本专利技术实施例提供的薄膜晶体管阵列基板，由于像素电极7为由石墨烯薄膜形成的像素电极，且制作石墨烯薄膜的原料为价格低廉的含碳材料，如石墨，以及甲烷、乙炔等气体，因此使得石墨烯薄膜的成本较低，此外石墨烯薄膜性能稳定，不会发生离子扩散，因此一般不会对环境、人体健康以及电子器件造成不良影响。石墨烯(Graphene)是石墨的单原子层结构，它是碳的一种新形态，并具有优异的力学、电学和热学性能，从而成为构建纳米器件的理想材料。首先，石墨烯具有很好的本征结构每个结构单元均由六个碳原子通过化学键排列成六边形的笨环形状，结构非常稳定。这种完美的晶格结构源于原子内SP2键的紧密结合，因此能够赋予石墨烯更稳定的性能。其次，石墨烯仅有一个原子的厚度，被证实是世界上已经发现的最薄的物质，其厚度仅有O. 335纳米。此外，石墨烯还具有优良的导电性，并且几乎是透明的。在本实施例中，形成像素电极7的石墨烯薄膜可以为单层石墨烯薄膜，也可以为2 200层的复合石墨烯薄膜。由上面所述可知，单层石墨烯薄膜的厚度很小，这使得2 200层的复合石墨烯薄膜的厚度也很小，可以控制在纳米级或微米级的范围内，有利于实现薄膜晶体管阵列基板的超薄化设计。所述石墨烯薄膜具有优良的导电性，其电导率可以达到200 2000S/cm(200 2000西门子/厘米)。此外，在保证该优良电导率的情况下，所述石墨烯薄膜还具有极高的光透过率(即透光率)，石墨烯薄膜对光的吸收率仅为2%，远小于氧化铟锡薄膜的15 18%，且氧化铟锡薄膜若要达到相同的通透性则必须要牺牲电导率。本实施例中使用的石墨烯薄膜的透光率可以达到70%或70%以上，具有较高的光线利用率。通常而言，石墨烯薄膜的电阻值较大，但是在以化学方法掺杂(Doping)硼、氮等元素获得的掺杂石墨烯薄膜的电阻值则较小，例如可以降低至50欧姆左右。相比于具有相同透光率的氧化铟锡薄膜而言，该电阻值较氧化铟锡的电阻值小。下面将结合具体的例子来说明上述薄膜晶体管阵列基板的制造工艺。在以下说明中，本专利技术实施例所称的构图工艺包括光刻胶涂覆、掩模、曝光、以及刻蚀等工艺。如图2所示为上述实施例中薄膜晶体管阵列基板第一次构图工艺后的平面示意图，图2a为图2中A2-A2方向的截面图。首先采用溅射或热蒸发的方法在基板I (如玻璃基板或石英基板)上沉积一层栅金属薄膜。栅金属薄膜可以使用Cr、W、Ti、Ta、M本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴天明，薛建设，姚琪，张锋，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：