一種陣列基板及其制備方法和顯示裝置與流程

本發明涉及顯示技術領域，具體地，涉及一種陣列基板及其制備方法和顯示裝置。

背景技術：

由于曝光設備的昂貴，曝光環節一直是液晶顯示屏制造中成本控制的重點。

為節省曝光成本，目前較多陣列基板的薄膜晶體管(TFT)制備工藝流程將有源層和源漏極用一次曝光做成，這種工藝方法節省了一道掩模(Mask)工藝，因此在節省生產節拍和曝光設備成本上有明顯的優勢。

但是，這種工藝會導致有源層相對位于其下方的柵極其圖形伸出量過多，使得底部柵極無法完全遮擋背光源對有源層的照射，如圖1所示，進入到有源層22的背光光線會造成薄膜晶體管(TFT)開關特性的改變，使之在工作中不穩定，影響液晶顯示器的顯示效果和可信賴性；于此同時，柵極21對從有源層22反射回來的背光光線會再次反射，背光光線重新回到有源層22，使得有源層22受到“二次照射”，這進一步增加了背光源光線對有源層22的不利影響。

技術實現要素：

本發明針對現有技術中存在的上述技術問題，提供一種陣列基板及其制備方法和顯示裝置。該陣列基板通過在柵極面對有源層的一側面上形成光線吸收層，能夠將照射到其上的背光光線進行吸收，從而避免照射到有源層上的背光光線反射到柵極上之后，柵極將該部分光線再次反射到有源層，進而減少照射到有源層上的背光光線，以減少背光光線對晶體管的開關特性造成影響，最終確保晶體管的開關穩定性和采用該陣列基板的顯示裝置的顯示效果和可信賴性。

本發明提供一種陣列基板，包括襯底和設置在所述襯底上的晶體管，所述晶體管包括柵極和有源層；所述柵極的面對所述有源層的一側面上形成有光線吸收層，所述光線吸收層能對照射到其上的光線進行吸收。

優選地，所述柵極的材料包括銅；所述光線吸收層包括銅的氧化物的微晶粒和銅的硫化物的微晶粒；所述光線吸收層的表面呈凹凸不平狀。

優選地，所述光線吸收層的顏色為黑色或黑灰色。

優選地，所述光線吸收層的厚度為10-30nm。

優選地，所述晶體管的源極和漏極同層設置，且分別位于所述有源層的同一側的相對兩端。

優選地，所述柵極設置于所述有源層的上方或下方。

本發明還提供一種顯示裝置，包括上述陣列基板。

本發明還提供一種如上述陣列基板的制備方法，包括采用構圖工藝在襯底上分別形成包括柵極的圖形和有源層的圖形的步驟，在形成所述柵極的圖形時，將所述柵極的圖形上的光刻膠灰化完畢后，繼續對所述柵極的圖形進行灰化工藝，以在所述柵極的圖形的面對所述有源層的一側面上形成光線吸收層。

優選地，所述柵極的材料包括銅；對所述柵極的圖形的灰化工藝包括：在干刻設備中采用六氟化硫氣體和氧氣產生的等離子體對所述柵極的圖形區域進行刻蝕，以使所述柵極的圖形區域的表層材料反應生成包括銅的氧化物的微晶粒和銅的硫化物的微晶粒。

優選地，還包括形成包括柵線的圖形的步驟，所述柵線的圖形和所述柵極的圖形通過灰色調掩模工藝同時形成。

本發明的有益效果：本發明所提供的陣列基板，通過在柵極的面對有源層的一側面上形成光線吸收層，能夠將照射到其上的背光光線進行吸收，從而避免照射到有源層上的背光光線反射到柵極上之后，柵極將該部分光線再次反射到有源層，進而減少照射到有源層上的背光光線，以減少背光光線對晶體管的開關特性造成影響，最終確保晶體管的開關穩定性和采用該陣列基板的顯示裝置的顯示效果和可信賴性。

本發明所提供的顯示裝置，通過采用上述陣列基板，提升了其顯示穩定性，從而提升了其顯示效果和可信賴性。

附圖說明

圖1為現有技術中薄膜晶體管的結構剖視圖；

圖2為本發明實施例1中陣列基板的結構剖視圖；

圖3為圖2中光線吸收層對照射到其上的光線進行吸收的示意圖；

圖4為圖2中陣列基板的制備方法中步驟S101的示意圖；

圖5為圖2中陣列基板的制備方法中步驟S102的示意圖；

圖6為圖2中陣列基板的制備方法中步驟S103的示意圖；

圖7為圖2中陣列基板的制備方法中步驟S104的示意圖；

圖8為圖2中陣列基板的制備方法中步驟S105的示意圖；

圖9為圖2中陣列基板的制備方法中步驟S106的示意圖。

其中的附圖標記說明：

1.襯底；2.晶體管；21.柵極；22.有源層；23.光線吸收層；24.源極；25.漏極；26.柵極膜層；3.柵線；4.鈍化層；5.像素電極；6.光刻膠；7.柵絕緣層；8.公共電極；9.公共電極線。

具體實施方式

為使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發明所提供的一種陣列基板及其制備方法和顯示裝置作進一步詳細描述。

實施例1：

本實施例提供一種陣列基板，如圖2和圖3所示，包括襯底1和設置在襯底1上的晶體管2，晶體管2包括柵極21和有源層22；柵極21面對有源層22的一側面上形成有光線吸收層23，光線吸收層23能對照射到其上的光線進行吸收。光線吸收層23能對照射到其上的外界光線特別是背光光線進行吸收。

通過在柵極21的面對有源層22的一側面上形成光線吸收層23，能夠將照射到其上的背光光線進行吸收，從而避免照射到有源層22上的背光光線反射到柵極21上之后，柵極21將該部分光線再次反射到有源層22，進而減少照射到有源層22上的背光光線，以減少背光光線對晶體管2的開關特性造成影響，最終確保晶體管的開關穩定性和采用該陣列基板的顯示裝置的顯示效果和可信賴性。

本實施例中，柵極21的材料包括銅。光線吸收層23包括銅的氧化物的微晶粒和銅的硫化物的微晶粒。光線吸收層23的表面呈凹凸不平狀。光線吸收層23內部的微晶粒沒有很好地結晶，所以使光線吸收層23表面存在很多凹凸不平的缺陷，這種結構的光線吸收層23對照射到其上的背光光線有很好的吸收作用，從而防止照射到其上的背光光線發生再次反射。

需要說明的是，本實施例中的光線吸收層23是對柵極21的面對有源層22一側的表層材料進行灰化(即干法刻蝕)后所形成的。柵極21的材料不僅僅局限于銅，也可以采用其他的一些導電材料；相應地，光線吸收層23的材料也可以是柵極21的材料在干法刻蝕過程中形成的一些其他材料成分；只要確保使柵極21的面對有源層22一側的表層材料干法刻蝕后能夠形成很好的吸收背光光線的結構即可。

本實施例中，光線吸收層23的顏色為黑色或黑灰色。黑色或黑灰色能夠進一步增強光線吸收層23對背光光線的吸收作用，提高光線吸收層23對背光光線的吸收效果。

本實施例中，柵極21設置于有源層22的下方。即本實施例中的晶體管2為底柵型晶體管2。

優選的，光線吸收層23的厚度為10-30nm。該厚度范圍的光線吸收層23能夠對照射到其上的背光光線進行比較徹底的吸收，從而避免照射到柵極21上的背光光線再次反射到有源層22。

本實施例中，陣列基板還包括柵線(圖2和圖3中未示出)，柵線與柵極21采用相同材料且同層設置；晶體管2的源極24和漏極25同層設置，且分別位于有源層22的同一側的相對兩端。其中，源極24、漏極25和有源層22采用一次曝光形成，相對于目前有源層22與源極24和漏極25分別采用一次曝光形成的制備方法節省了一道掩模工藝，但這樣形成的有源層22相對于與其對應的柵極21圖形伸出量過多，即有源層22的圖形尺寸遠大于柵極21的圖形尺寸，這會使得位于靠近背光光線一側的柵極21無法完全遮擋住背光光線對有源層22的照射，背光光線有一部分會直接照射到有源層22上，并從有源層22反射到柵極21上。柵極21的面對有源層22一側的光線吸收層23的形成，能夠很好地吸收這部分反射光線，避免這部分反射光線再次反射到有源層22上，從而避免反射的背光光線對晶體管2開關特性的進一步影響。

本實施例中，陣列基板還包括鈍化層4和像素電極5，鈍化層4設置于源極24和漏極25上，像素電極5設置于鈍化層4上，且像素電極5通過開設在鈍化層4中對應漏極25所在區域的過孔與漏極25連接。陣列基板還包括公共電極8、公共電極線9和柵絕緣層7，公共電極8位于公共電極線9的下方且二者相互連接，公共電極線9與柵線同層設置且相互絕緣，柵絕緣層7設置于柵極21和有源層22之間。

基于陣列基板的上述結構，本實施例還提供一種該陣列基板的制備方法，如圖4-圖9所示，包括采用構圖工藝在襯底1上分別形成包括柵極21的圖形和有源層的圖形的步驟，在形成柵極21的圖形時，將柵極21的圖形上的光刻膠6灰化完畢后，繼續對柵極21的圖形進行灰化(即干法刻蝕)工藝，以在柵極21的圖形的面對有源層的一側面上形成光線吸收層23。

本實施例中，該陣列基板的制備方法還包括形成包括柵線3的圖形的步驟，柵線3的圖形和柵極21的圖形通過灰色調掩模工藝同時形成。

本實施例中，形成柵極21的圖形具體包括以下步驟：

步驟S101：在襯底1上沉積形成柵極膜層26，并在柵極膜層26上涂敷光刻膠6(如圖4所示)。

其中，本實施例中的光刻膠6為正性光刻膠。

步驟S102：采用灰色調掩模板對光刻膠6進行曝光，將對應柵極的圖形、柵線的圖形和公共電極線的圖形以外區域的光刻膠6進行完全曝光；將對應柵極的圖形的光刻膠6進行部分曝光；將對應柵線的圖形和公共電極線的圖形的光刻膠6不曝光(如圖5所示)。

步驟S103：對完成步驟S102的襯底1上的光刻膠6進行顯影工藝，去除對應柵極的圖形、柵線的圖形和公共電極線的圖形以外區域的光刻膠6；部分保留對應柵極的圖形的光刻膠6；完全保留對應柵線的圖形和公共電極線的圖形的光刻膠6(如圖6所示)。

步驟S104：采用濕法刻蝕工藝去除對應柵極21的圖形、柵線3的圖形和公共電極線9的圖形以外區域的柵極膜層(如圖7所示)。

步驟S105：對完成步驟S104的襯底1上的光刻膠6進行灰化工藝，去除對應柵極21的圖形的光刻膠6；部分保留對應柵線3的圖形和公共電極線9的圖形的光刻膠6(如圖8所示)。

步驟S106：對完成步驟S105的襯底1上的柵極21的圖形上的光刻膠6繼續進行灰化工藝，使柵極21的圖形的表層材料形成光線吸收層23；同時，去除對應柵線3的圖形和公共電極線9的圖形上的光刻膠6(如圖9所示)。

該步驟中，柵極21的材料包括銅。對柵極21的圖形的灰化工藝包括：在干刻設備中采用六氟化硫氣體和氧氣產生的等離子體對柵極21的圖形區域進行刻蝕，以使柵極21的圖形區域的表層材料反應生成包括銅的氧化物的微晶粒和銅的硫化物的微晶粒。這些微晶粒無法很好地結晶，所以使柵極21的圖形的表層最終形成凹凸不平的缺陷，同時，灰化后的柵極21的圖形的表層材料呈黑色或黑灰色，該結構和顏色的光線吸收層23能夠很好地對照射到其上的背光光線進行吸收，以避免照射到柵極21面對有源層一側的背光光線再次反射到有源層上，從而減少照射到有源層上的背光光線，進而減少背光光線對晶體管開關特性的不良影響。

需要說明的是，該步驟中，對應柵線3的圖形和公共電極線9的圖形的光刻膠6可以是在對柵極21的圖形灰化(即干法刻蝕)完畢的同時恰好去除完畢，也可以是在對柵極21的圖形灰化完畢后再通過剝離工藝剝離掉。

另外，需要說明的是，步驟S105中的灰化工藝同樣是在干刻設備中采用六氟化硫氣體和氧氣產生的等離子體對光刻膠6進行刻蝕，經刻蝕后的光刻膠6被去除。

該陣列基板的制備方法還包括采用構圖工藝在形成有源層的圖形的襯底1上依次形成源極、漏極、鈍化層和像素電極的步驟，另外，該陣列基板的制備方法在形成柵極21的圖形和柵線3的圖形之前還包括采用構圖工藝在襯底1形成公共電極的步驟；且陣列基板的制備方法在形成柵極21的圖形和柵線3的圖形之后還包括：采用構圖工藝在形成柵極21和柵線3的襯底1上形成柵絕緣層的步驟。具體不再贅述。

實施例2：

本實施例提供一種陣列基板，與實施例1不同的是，柵極設置于有源層的上方。即本實施例中的晶體管為頂柵型晶體管。

設置在柵極的面對有源層一側的光線吸收層同樣能對照射到其上的背光光線進行吸收，從而避免照射到柵極的面對有源層一側的背光光線再次反射到有源層上，進而減少照射到有源層上的背光光線，最終減少背光光線對晶體管開關特性的不良影響。

相應地，本實施例中陣列基板的制備方法與實施例1不同的是，首先采用構圖工藝在襯底上形成有源層；然后形成柵極絕緣層，其次采用構圖工藝在形成柵極絕緣層的襯底上形成光線吸收層和柵極的圖形。

在形成柵極絕緣層的襯底上形成光線吸收層和柵極的圖形的步驟具體包括：首先在形成柵極絕緣層的襯底上沉積一薄層柵極膜層材料，并在該膜層材料上涂敷光刻膠；然后通過曝光和顯影將對應柵極的圖形以外區域的光刻膠去除；接著采用灰化工藝對對應柵極的圖形上的光刻膠進行灰化，光刻膠灰化完畢后繼續對對應柵極的圖形進行灰化(即干法刻蝕)，最終形成光線吸收層的圖形。其中，對對應柵極的圖形區域進行干法刻蝕的具體方法與實施例1中相同，這里不再贅述。之后，再采用構圖工藝在形成光線吸收層的襯底上形成柵極和柵線的圖形。形成柵極和柵線的圖形采用傳統的構圖工藝，具體不再贅述。

本實施例中陣列基板的其他結構及其制備方法的其他步驟與實施例1中相同，此處不再贅述。

實施例1-2的有益效果：實施例1-2所提供的陣列基板，通過在柵極的面對有源層的一側面上形成光線吸收層，能夠將照射到其上的背光光線進行吸收，從而避免照射到有源層上的背光光線反射到柵極上之后，柵極將該部分光線再次反射到有源層，進而減少照射到有源層上的背光光線，以減少背光光線對晶體管的開關特性造成影響，最終確保晶體管的開關穩定性和采用該陣列基板的顯示裝置的顯示效果和可信賴性。

實施例3：

本實施例提供一種顯示裝置，包括實施例1-2任意一個中的陣列基板。

通過采用實施例1-2任意一個中的陣列基板，提升了該顯示裝置的顯示穩定性，從而提升了該顯示裝置的顯示效果和可信賴性。

本發明所提供的顯示裝置可以為液晶面板、液晶電視、顯示器、手機、導航儀等任何具有顯示功能的產品或部件。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發明并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護范圍。