阵列基板及其制备方法、显示面板、显示装置与流程

1.本发明一般涉及显示技术领域，具体涉及一种阵列基板及其制备方法、显示面板、显示装置。


背景技术：

2.随着显示技术的快速发展，高分辨率、高刷新率逐渐成为发展高端显示产品的技术方向，而采用1g1d像素驱动结构的高分辨率、高刷新率的显示产品更具市场竞争力。例如8k分辨率、120hz的显示产品，其逐行扫描时间仅为1.92μs，为确保充电率需要将栅线/数据线设计的较厚，可达如此增大了tft(thinfilmtransistor，薄膜晶体管)基板表面的段差。
3.对于tft-lcd(thinfilmtransistor-liquidcrystaldisplay)显示产品，目前以接触式摩擦的rubbing工艺为主要的配向工艺。由于tft基板表面的高段差，导致在pi(聚酰亚胺)涂覆过程中出现pi扩散不均匀的现象；同时高段差也使得rubbing过程中易出现rubbingmura(配向异常)、污渍等不良现象；且存在rubbing弱区，为确保透过率，bm(blackmatrix，黑矩阵)不宜设计的太宽，因此bm的遮挡区会出现漏光现象。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种阵列基板及其制备方法、显示面板、显示装置。
5.第一方面，本发明实施例提供一种阵列基板的制备方法，包括：在基底的一侧依次层叠形成栅金属层、栅绝缘层、有源层、源漏金属层以及包括过孔的钝化层，所述栅金属层包括栅线和薄膜晶体管的栅极，所述源漏金属层包括所述薄膜晶体管的源漏极和数据线；其中，
6.所述钝化层远离所述基板一侧的表面包括第一部分、第二部分以及除所述第一部分和所述第二部分之外的第三部分，所述第一部分在所述基底上的正投影与所述栅线在所述基底上的正投影重合，所述第二部分在所述基底上的正投影与所述数据线在所述基底上的正投影重合，所述第一部分的边沿与所述第三部分的边沿之间的段差以及所述第二部分的边沿与所述第三部分的边沿之间的段差均小于预设阈值。
7.可选地，形成所述钝化层包括：
8.在所述源漏金属层远离所述基底的一侧形成钝化膜层，通过第一次构图工艺形成所述钝化层，所述钝化层的过孔露出所述薄膜晶体管的漏极；
9.所述钝化层正对所述栅线的区域的厚度小于所述钝化膜层正对所述栅线的区域的厚度，且所述钝化层正对所述数据线的区域的厚度小于所述钝化膜层正对所述数据线的区域的厚度。
10.可选地，所述第一次构图工艺包括：
11.在所述钝化膜层远离所述基底的一侧涂覆光刻胶，形成第一光刻胶层；
12.采用第一半色调掩模板或者第一灰色调掩模板对所述第一光刻胶层进行曝光、显影后形成第一光刻胶完全保留区、第一光刻胶半保留区和第一光刻胶完全去除区，所述第一光刻胶半保留区对应所述栅线和所述数据线，所述第一光刻胶完全去除区对应待形成的所述过孔的区域，所述第一光刻胶完全保留区对应其他区域；
13.采用刻蚀工艺去除掉所述钝化膜层正对所述第一光刻胶完全去除区的钝化材料；
14.采用灰化工艺去除掉所述第一光刻胶半保留区的光刻胶；
15.采用刻蚀工艺去除掉所述钝化膜层正对所述第一光刻胶半保留区的部分厚度的钝化材料；
16.剥离掉所述第一光刻胶完全保留区剩余的光刻胶。
17.可选地，依次形成所述栅绝缘层和所述有源层的步骤包括：
18.在所述栅金属层远离所述基底的一侧依次形成绝缘膜层、半导体膜层；
19.采用第二半色调掩模板或者第二灰色调掩模板，通过第二次构图工艺形成所述栅绝缘层和所述有源层；其中，
20.所述栅绝缘层正对所述栅线的区域的厚度小于所述绝缘膜层正对所述栅线的区域的厚度，且所述栅绝缘层具有用于布设待形成的所述数据线的凹槽。
21.可选地，所述第二次构图工艺包括：
22.在所述半导体膜层远离所述基底的一侧涂覆光刻胶，形成第二光刻胶层；
23.采用第二半色调掩模板或者第二灰色调掩模板对形成有所述第二光刻胶层进行曝光、显影后形成第二光刻胶完全保留区、第二光刻胶半保留区和第二光刻胶完全去除区，所述第二光刻胶完全去除区对应待形成的所述凹槽的区域，所述第二光刻胶完全保留区对应待形成的所述有源层的区域，所述第二光刻胶半保留区对应其他区域；
24.采用刻蚀工艺去除掉所述半导体膜层正对所述第二光刻胶完全去除区的半导体材料；
25.采用灰化工艺去除所述第二光刻胶半保留区的光刻胶；
26.采用刻蚀工艺去除掉所述半导体膜层正对所述第二光刻胶半保留区的半导体材料以及所述绝缘膜层正对所述第二光刻胶完全去除区的部分厚度的绝缘材料；
27.剥离掉所述第二光刻胶完全保留区的光刻胶。
28.可选地，所述阈值不大于
29.可选地，所述第一部分和所述第二部分均为平面，所述第一部分与所述第二部分齐平。
30.第二方面，本发明实施例提供一种阵列基板，所述阵列基板采用如上所述的阵列基板的制备方法制备得到。
31.第三方面，本发明实施例提供一种显示面板，如权利要求8所述的阵列基板、彩膜基板以及液晶层，所述阵列基板和所述彩膜基板相对设置，所述液晶层位于所述阵列基板与所述彩膜基板之间。
32.第四方面，本发明实施例提供一种显示装置，包括如上所述的显示面板。
33.本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
34.本发明实施例提供一种阵列基板及其制备方法、显示面板、显示装置，阵列基板的钝化层远离基底一侧的表面包括正对栅线的第一部分、正对数据线的第二部分以及其余的
第三部分，第一部分的边沿和第三部分的边沿之间的段差小于阈值，第二部分的边沿和第三部分的边沿之间的段差小于阈值，如此提高阵列基板表面的平整度，在后续形成配向膜时，较小的段差可以避免摩擦配向过程中出现摩擦弱区、碎屑污渍等，从而解决因液晶偏转异常而致使显示画面产生漏光等不良现象。
附图说明
35.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
36.图1为本发明第一实施例提供的阵列基板的制备方法的流程示意图；
37.图2至图7为本发明第一实施例提供的制备阵列基板的工艺流程图；
38.图8为本发明第二实施例提供的制备阵列基板的工艺示意图；
39.图9为本发明第三实施例提供的阵列基板的制备方法的流程示意图；
40.图10至图15为本发明第三实施例提供的制备阵列基板的工艺流程图；
41.图16为本发明第四实施例提供的制备阵列基板的工艺示意图。
具体实施方式
42.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
43.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
44.本发明实施例提供一种阵列基板的制备方法，包括：在基底的一侧依次层叠形成栅金属层、栅绝缘层、有源层、源漏金属层和钝化层，栅金属层包括栅线和薄膜晶体管的栅极，源漏金属层包括薄膜晶体管的源漏极和数据线；其中，
45.钝化层远离基板一侧的表面包括第一部分、第二部分以及除第一部分和第二部分之外的第三部分，第一部分在基底上的正投影与栅线在基底上的正投影重合，第二部分在基底上的正投影与数据线在基底上的正投影重合，第一部分的边沿与第三部分的边沿之间的段差以及第二部分的边沿与第三部分的边沿之间的段差均小于阈值。
46.具体的，对于1g1d像素驱动结构的高分辨率、高刷新率的显示产品，为确保其充电率，栅线及数据线的厚度优选为阈值小于栅线厚度和数据线厚度两者中的较小值，优选阈值不大于例如阈值为甚至更小。
47.优选的，第一部分和第二部分均为平面，第一部分与第二部分齐平，使得阵列基板的表面尽量趋于平整。
48.上述阵列基板的制备方法可以有效减少栅线、数据线对阵列基板表面平整度的影响。在通过摩擦工艺对配向膜配向时，阵列基板表面较小的段差可以避免配向膜出现摩擦弱区、碎屑污渍等，从而解决因液晶偏转异常而致使显示画面产生漏光等不良现象。
49.此外，在上述基础之上，该阵列基板的制备方法还包括在钝化层远离基板的一侧形成像素电极；钝化层具有露出漏极的过孔，像素电极经钝化层上的过孔与漏极电连接。
50.图1为本发明第一实施例提供的阵列基板的制备方法的流程示意图。参照图1，该
实施例提供的阵列基板的制备方法包括如下步骤：
51.s11：在基底的一侧形成包括栅线和栅极的栅金属层；
52.s13：在栅金属层远离基底的一侧形成栅绝缘层；
53.s15：在栅绝缘层远离基底的一侧形成有源层；
54.s17：在有源层远离基底的一侧形成包括源漏极和数据线的源漏金属层；
55.s19：在源漏金属层远离基底的一侧形成钝化层。
56.需要说明的是，第一，在本发明的所有实施例中，可通过一次构图工艺对膜层(由一层或多层薄膜)进行处理以形成具有特定图案的工艺，典型的一种构图工艺是应用一次掩模板，通过光刻胶曝光、显影、刻蚀、去除光刻胶的工艺。其中，掩模板可以是普通掩模板、或半色调掩模板、或灰色调掩模板，应根据具体构图工艺灵活调整。第二，薄膜晶体管的栅极与栅线之间通过栅线引线相连，薄膜晶体管的漏极与数据线之间通过数据线引线相连。
57.参照图2至图7，在基底20的一侧设有栅金属层，栅金属层包括同层、同材料的栅线21和栅极；在栅金属层远离基底的一侧设有栅绝缘层22；在栅绝缘层22远离基底的一侧设有有源层(图未示)；在有源层远离基底的一侧设有源漏金属层，源漏金属层包括同层、同材料的数据线23和源漏极24；在源漏金属层远离基底的一侧设有钝化层25。
58.其中，栅金属层的材料可以为钼(mo)、铝(al)、铜(cu)等金属或者上述金属的合金；
59.栅绝缘层可以是氮化硅(sinx)膜层、氧化硅(siox)膜层、氮氧化硅(sion)膜层中的一种或多种的组合，起到绝缘、阻挡以及平坦化作用；
60.有源层可以是氧化物半导体有源层，其材料可以是铟镓锌氧化物(igzo)、非晶铟锌氧化物(izo)或氧化锌镓(gzo)；
61.源漏金属层的材料可以是mo、al、cu和钛(ti)中的一种或多种材料形成的单层或多层复合叠层，优先为mo、al或含mo、al的合金组成的单层或多层复合膜；
62.钝化层的材料可以为聚酰亚胺、氮化硅、氧化铝等。
63.需要理解的是，本发明所涉及的剖面结构的示意图，并不等同于实际对阵列基板截取所得的截面示意图。对于图2至图7，以栅线延伸的方向为x方向，以基底、栅金属层、栅绝缘层等膜层层叠的方向为y方向；在垂直于xy平面的方向内，栅极被栅线遮挡，在基底的厚度方向上，栅极正对有源层设置，对于其他的剖面结构的示意图类似理解。
64.其中，步骤s19可以包括：
65.在源漏金属层远离基底的一侧形成钝化膜层26，通过第一次构图工艺形成具有过孔27的钝化层25，过孔27露出薄膜晶体管的漏极；
66.其中，钝化层25正对栅线21的区域的厚度小于钝化膜层26正对栅线21的区域的厚度，且钝化层25正对数据线23的区域的厚度小于钝化膜层26正对数据线23的区域的厚度。
67.常规的，在源漏金属层远离基底的一侧涂覆钝化材料形成钝化膜层，然后形成与漏极相连的过孔，即可形成钝化层。
68.然而，本实施例中，在形成钝化膜层之后，通过第一次构图工艺形成过孔的同时，还减薄钝化膜层正对栅线及数据线的区域内的钝化材料的厚度，从而减少钝化层正对栅线、数据线的部分与其他部分之间的段差，将第一部分的边沿与第三部分的边沿之间的段差、第二部分的边沿与第三部分的边沿之间的段差都控制在阈值内，有效提高阵列基板表
面的平整度。
69.进一步地，第一次构图工艺包括：
70.参照图2，在钝化膜层远离基底的一侧涂覆光刻胶，形成第一光刻胶层28；
71.采用第一半色调掩模板29对第一光刻胶层进行曝光、显影后形成第一光刻胶完全保留区281、第一光刻胶半保留区282和第一光刻胶完全去除区283，参照图3，第一光刻胶半保留区282对应栅线和数据线，第一光刻胶完全去除区283对应待形成的过孔的区域，第一光刻胶完全保留区281对应其他区域；
72.参照图4，采用刻蚀工艺去除掉所述钝化膜层26正对所述第一光刻胶完全去除区283的钝化材料，形成贯通钝化膜层26的通孔31；
73.参照图5，采用灰化工艺去除掉所述第一光刻胶半保留区282的光刻胶，同时去除掉第一光刻胶完全保留区281内部分厚度的光刻胶；
74.参照图6，采用刻蚀工艺去除掉所述钝化膜层26正对所述第一光刻胶半保留区282的部分厚度的钝化材料；
75.参照图7，剥离掉所述第一光刻胶完全保留区282剩余的光刻胶。
76.基于上述描述，半色调掩膜板29的工作原理为：通过控制半色调掩模板上不同区域处遮光金属层的厚度，使曝光在不同区域的透过光的强度有所不同，从而对光刻胶进行有选择性的曝光、显影后，形成与半色调掩模板的完全不透明部分、半透明部分以及完全透明部分分别对应的光刻胶完全保留区、光刻胶半保留区和光刻胶完全去除区。这样在刻蚀时，光刻胶完全保留区、光刻胶半保留区覆盖的膜层不会被刻蚀去除；之后，由于光刻胶完全保留区的厚度大于、光刻胶半保留区的厚度，当把光刻胶半保留区的光刻胶灰化掉后，光刻胶完全保留区的光刻胶还存在，这样便可以对露出部分的膜层进行有选择的刻蚀，从而可以得到不同图案的至少两层图案层。
77.例如，第一半色调掩模板29的完全不透明部分、半透明部分以及完全透明部分分别对应于第一光刻胶完全保留区281、第一光刻胶半保留区282和第一光刻胶完全去除区283。在刻蚀时，第一光刻胶完全保留区281、第一光刻胶半保留区282覆盖的膜层不会被刻蚀去除；之后，由于第一光刻胶完全保留区281的厚度大于、第一光刻胶半保留区282的厚度，当把所述第一光刻胶半保留区282的光刻胶灰化掉后，第一光刻胶完全保留区281的光刻胶还存在，这样便可以对露出部分的膜层进行有选择的刻蚀，从而可以得到不同图案的至少两层图案层。
78.该实施例中，在掩膜、曝光、显影成过孔27的同时，减薄钝化层正对栅线21、数据线23的区域的厚度，使得阵列基板的表面比较平整，在后续形成配向膜时，较小的段差可以避免配向膜出现摩擦弱区、碎屑污渍等，从而解决因液晶偏转异常而致使显示画面产生漏光等不良现象。
79.图8为本发明第二实施例提供的制备阵列基板的工艺示意图。
80.该实施例提供的阵列基板的制备方法与第一实施例的区别在于，通过第一次构图工艺形成钝化层的过程，其余相同的部分不再赘述。参照图8，该实施例中，第一次构图工艺采用第一灰色调掩模板30对第一光刻胶层28进行掩膜，经曝光、显影后同样可得到第一光刻胶完全保留区281、第一光刻胶半保留区282和第一光刻胶完全去除区283。第一灰色调掩模板30的完全不透明部分、半透明部分以及完全透明部分分别对应于第一光刻胶完全保留
区281、第一光刻胶半保留区282和第一光刻胶完全去除区283。
81.灰色调掩模板的原理与半色调掩模板的原理类似，此处不再赘述。而灰色调掩模板与半色调掩模板不同之处在于：半色调掩模板的半透明部分，是通过在透明衬底材料上形成厚度相对较薄的半透光的遮光金属层，即通过控制金属层的厚度来调节紫外光的透过率，从而使与该部分对应的光刻胶的曝光量与其他区域的曝光量不同；而灰色调掩模板的半透明部分，是通过制作一些窄条形的狭缝结构，当紫外光通过狭缝结构时，发生散射、衍射等光学现象，从而使与该部分对应的光刻胶的曝光量与其他区域的曝光量不同。
82.参照图9至图15，该实施例提供的阵列基板的制备方法包括如下步骤：
83.s41：在基底的一侧形成包括栅线51和栅极的栅金属层；
84.s43：在栅金属层远离基底的一侧依次层叠形成绝缘膜层52、半导体膜层53；
85.s45：采用第二半色调掩模板，通过第二次构图工艺形成栅绝缘层54和有源层55；
86.s47：在有源层远离基底的一侧形成包括数据线56和源漏极57的源漏金属层；
87.s49：在源漏金属层远离基底的一侧形成钝化层58；其中，
88.栅绝缘层54正对栅线51的区域的厚度小于绝缘膜层52正对栅线51的区域的厚度，且栅绝缘层54具有用于布设待形成的数据线56的凹槽59。
89.具体的，第二次构图工艺包括：
90.参照图10，在半导体膜层远离基底的一侧涂覆光刻胶，形成第二光刻胶层60；
91.参照图11，采用第二半色调掩模板61对形成有第二光刻胶层60进行曝光、显影后形成第二光刻胶完全保留区601、第二光刻胶半保留区602和第二光刻胶完全去除区603，第二光刻胶完全去除区603对应待形成的凹槽60的区域，第二光刻胶完全保留区601对应待形成的有源层55的区域，第二光刻胶半保留区602对应其他区域；
92.参照图12，采用刻蚀工艺去除掉半导体膜层53正对第二光刻胶完全去除区603的半导体材料；
93.参照图13，采用灰化工艺去除第二光刻胶半保留区602的光刻胶；
94.参照图14，采用刻蚀工艺去除掉半导体膜层53正对第二光刻胶半保留区602的半导体材料以及绝缘膜层52正对第二光刻胶完全去除区603的部分厚度的绝缘材料；
95.参照图15，剥离掉第二光刻胶完全保留区601的光刻胶。
96.其中，第二半色调掩模板61的完全不透明部分、半透明部分以及完全透明部分分别对应于第二光刻胶完全保留区601、第二光刻胶半保留区602和第二光刻胶完全去除区603。
97.该实施例中，通过在栅绝缘层上设置用于布设数据线的凹槽，数据线的表面与栅绝缘层正对栅线的部分的表面之间的段差比较小，在形成钝化层之后，钝化层的第一部分与第二部分段差极小甚至为0，且第一部分的边沿与第三部分的边沿之间的段差小于阈值、第二部分的边沿与第三部分的边沿之间的段差小于阈值，如此避免布线(数据线、栅线)造成阵列基板的表面不平整的问题。
98.图16为本发明第四实施例提供的制备阵列基板的工艺示意图。
99.该实施例提供的阵列基板的制备方法与第三实施例的区别在于，通过第二次构图工艺形成钝化层的过程，其余相同的部分不再赘述。参照图16，该实施例中，第二次构图工艺采用第二灰色调掩模板62对第二光刻胶层60进行掩膜，经曝光、显影后同样可得到第一
光刻胶完全保留区601、第一光刻胶半保留区602和第一光刻胶完全去除区603。第二灰色调掩模板62的完全不透明部分、半透明部分以及完全透明部分分别对应于第二光刻胶完全保留区601、第二光刻胶半保留区602和第二光刻胶完全去除区603。
100.本发明实施例还提供一种阵列基板，该阵列基板采用上任一实施例提供的阵列基板的制备方法制备得到。
101.本发明实施例还提供一种显示面板以及显示装置。其中，该显示面板包括如上所述的阵列基板、彩膜基板以及液晶层；阵列基板和彩膜基板相对设置，液晶层位于阵列基板与彩膜基板之间。该显示装置包括该显示面板。
102.基于本发明实施例提供的阵列基板的制备方法所得到的阵列基板，本发明的显示面板以及显示装置能够有效消除因布线(栅线、数据线)造成阵列基板表面不平整的问题，克服配向膜涂覆产生的漏光、污渍等不良显示现象。
103.需要理解的是，本发明中所提的同层包括但不局限于两个膜层在结构上完全处于同一层，也可以是两个膜层在同一工艺步骤中在形成，例如数据线和源漏极在同一步骤中形成，但在基底的厚度方向上不完全同层。
104.此外，阵列基板中各个亚像素区内的薄膜晶体管所占的区域较小，对于薄膜晶体管造成的阵列基板表面不平整的部分，对于钝化层的形成以及摩擦配向的影响可忽略。
105.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
106.本发明采用第一、第二等来描述各种信息，但这些信息不应局限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。
107.以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。