技术领域

本发明属于显示装置制备技术领域， 具体涉及一种阵列基板 及其制备方法和一种显示装置。 背景技术

随着液晶显示器的不断发展， 其驱动电路的频率也不断地增 加。 现有的非晶硅迁移率低， 很难满足生产、 设计要求； 低温多 晶硅（LTPS ) 的工艺难度高， 薄膜均匀性差， 因此氧化物薄膜晶 体管 （Oxide TFT )应运而生。 氧化物薄膜晶体管主要用来提高载 流子迁移率， 同时其均一性好、 工艺简单， 可以用于透明显示。

氧化物 TFT阵列基板被广泛应用于显示器（例如液晶显 示器） 中， 其具体包括： TFT基底， 设于 TFT基底上方的薄膜晶体管栅 极， 覆盖栅极的栅极绝缘层， 设于栅极绝缘层上的有源层、 覆盖 有源层的阻挡层， 设于阻挡层上方并通过接触过孔与有源层连接 的源极和漏极， 覆盖源极和漏极的钝化层， 以及通过贯穿钝化层 的接触过孔与漏极连接的像素电极。

其中， 栅极绝缘层通常为由二氧化硅和氮化硅形成的 复合层 结构。 由于二氧化硅和氮化硅的介电常数均在 6.5~7.3之间， 使得 栅极绝缘层的介电常数的值较大， 因此导致 TFT阵列基板工作时 的功耗较大。 发明内容

本发明所要解决的技术问题包括， 针对现有的阵列基板存在 的上述不足， 提供一种功耗低的阵列基板及其制备方法和一 种显 示装置。

解决本发明技术问题所釆用的技术方案是提供 一种阵列基 板， 该阵列基板包括： 栅极、 有源层、 以及将栅极与有源层隔开 的栅极绝缘层， 所述栅极绝缘层包括有机树脂材料层和保护层 两 层结构， 所述有机树脂材料层与所述栅极接触； 以及所述保护层 与所述有源层接触。

本发明提供的阵列基板中的栅极绝缘层具有两 层结构， 该两 层结构包括有机树脂材料层， 有机树脂材料层的介电常数较低， 所以该阵列基板的功耗较低。

优选的是， 所述有机树脂材料层覆盖所述栅极， 所述保护层 设于所述有机树脂材料层上方， 所述有源层设于所述保护层上方。

进一步优选的是， 上述阵列基板还包括： 像素电极、 源极和 漏极，

所述像素电极、 所述源极和所述漏极是通过一次构图工艺形 成的。

优选的是， 所述保护层覆盖所述有源层， 所述有机树脂材料 层设于所述保护层上方， 所述栅极设于所述有机树脂材料层上方。

优选的是， 所述保护层的材料为二氧化硅、 氮化硅和氧化铝 中的任意一种， 所述保护层的厚度在 500~800A之间。

优选的是， 所述有机树脂材料层的材料为曱基丙烯酸酚醛 树 脂或环氧丙烯酸酯树脂，所述有机树脂材料层 的厚度在 1.5~2.0μπι 之间。

优选的是， 所述有源层的材料为氧化铟镓辞、 氧化铟辞、 氧 化铟锡和氧化铟镓锡中的任意一种， 所述有源层的厚度在 1500~2200Α之间。

解决本发明技术问题所釆用的技术方案是提供 一种显示装 置， 其包括上述阵列基板。

由于本发明的显示装置包括上述阵列基板， 故其功耗较低。 解决本发明技术问题所釆用的技术方案是提供 一种用于制备 阵列基板的方法， 该方法包括如下步骤：

511、 通过构图工艺在基底上形成包括栅极的图形；

512、在完成步骤 S11的基底上形成有机树脂材料层， 并在有 机树脂材料层上形成保护层； 以及

513、在完成步骤 S12的基底上， 通过构图工艺形成包括有源 层的图形。

优选的是， 在所述步骤 S12中， 所述形成有机树脂材料层包 括：

通过旋转涂胶的方法在形成了所述栅极的基底 上涂覆所述有 机树脂材料层； 以及

对所述有机树脂材料层进行退火和固化， 以形成平坦表面。 优选的是， 在所述步骤 S13之后还包括：

514、 在形成了所述有源层的基底上形成阻挡层， 并在所述阻 挡层上形成贯穿所述阻挡层的接触过孔， 该接触过孔用于将所述 有源层与所述源极、 所述漏极进行连接；

515、 在完成步骤 S14的基底上， 依次沉积像素电极层、 源漏 金属层和光刻胶层， 并对所述光刻胶层进行曝光和显影， 使得所 述有源层的导电区域上方无光刻胶覆盖， 同时保留与所述源极和 所述漏极对应的区域上的光刻胶和与所述像素 电极对应的区域上 的光刻胶， 且与所述源极和所述漏极对应的区域上的光刻 胶的厚 度大于与所述像素电极对应的区域上的光刻胶 的厚度；

通过刻蚀去除与所述像素电极对应的区域上的 光刻胶的厚度 的光刻胶以及棵露的源漏金属层； 以及

通过刻蚀去除剩余厚度的光刻胶以及棵露的源 漏金属层和棵 露的像素电极层。

进一步优选的是， 所述对所述光刻胶层进行曝光釆用的是灰 阶掩膜板。

解决本发明技术问题所釆用的技术方案是另一 种用于制备阵 列基板的方法， 该方法包括如下步骤：

521、 通过构图工艺在基底上形成包括有源层的图形 ；

522、在完成步骤 S21的基底上形成保护层， 并在所述保护层 上形成有机树脂材料层； 以及

523、在完成步骤 S22的基底上， 通过构图工艺形成包括栅极 的图形。 附图说明

图 1为本发明的第一实施例的阵列基板的结构图� �

图 2A至图 2F为本发明的第三实施例的阵列基板的制备方� �� 的流程图。

其中附图标记为： 1、 基底； 2、 栅极； 3、 有机树脂材料层； 4、 保护层； 5、 有源层； 6、 阻挡层； 7、 像素电极； 8、 源极和漏 极； 9、 光刻胶层。 具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术 方案， 下面结 合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细 描述。 下面描述本发明的第一实施例。

如图 1所示， 本实施例提供一种阵列基板， 其包括： 栅极 2、 有源层 5、 以及将栅极 2与有源层 5隔开的栅极绝缘层， 其中， 栅 极绝缘层包括有机树脂材料层 3和保护层 4两层结构， 且有机树 脂材料层 3与栅极 2接触， 保护层 4与有源层 5接触。

本实施例所述阵列基板的栅极绝缘层的两层结 构中的一层结 构为有机树脂材料层 3， 有机树脂材料层 3 的材料的介电常数较 低， 通常在 3.0~3.7之间， 因而使得该阵列基板的功耗较低。 与现 有的栅极绝缘层相比， 本实施例可以使有机树脂材料层 3 形成得 相对较厚， 也就使得薄膜晶体管的栅极 2与有源层 5之间的距离 增大， 从而使得该阵列基板上的存储电容 （该存储电容由相对的 栅极金属线与源漏金属线形成） 的电容值降低， 进而可以降低该 阵列基板的功耗。 同时将保护层 4形成在有机树脂材料层 3上方， 保护层 4可以有效地防止有机树脂材料层 3中的氢氧根与有源层 5 的材料（金属氧化物半导体材料）中的氧离子 结合而降低有源层 5 的性能。 作为本实施例的一种情况， 优选地， 所述有机树脂材料层 3 覆盖栅极 2， 所述保护层 4设于有机树脂材料层 3上方， 所述有源 层 5设于保护层 4上方， 也就是在基底 1上设有薄膜晶体管的栅 极 2， 在形成有栅极 2的基底 1上形成有机树脂材料层 3， 在有机 树脂材料层 3上形成有保护层 4，在保护层 4上方设有薄膜晶体管 的有源层 5。很容易看出的是， 该阵列基板上的薄膜晶体管为底栅 型薄膜晶体管。 此时薄膜晶体管的源极和漏极 8 与该阵列基板的 像素电极 7优选通过一次构图工艺形成， 使得该阵列基板的工艺 简单， 可以提高生产效率。

作为本实施例的另一种情况， 优选地， 所述保护层 4覆盖有 源层 5， 所述有机树脂材料层 3设于保护层 4上方， 所述栅极 2 设于有机树脂材料层 3上方。 也就是说， 在基底 1上设有薄膜晶 体管的有源层 5， 在薄膜晶体管的有源层 5上方形成有保护层 4， 在保护层 4上方形成有机树脂材料层 3，在有机树脂材料层 3上方 设有薄膜晶体管的栅极 2，很容易看出的是， 该阵列基板上的薄膜 晶体管为顶栅型薄膜晶体管。

其中， 本实施例所述阵列基板的保护层 4的材料可以为二氧 化硅、 氮化硅和氧化铝中的任意一种， 或者可以是其他绝缘材料， 保护层 4的厚度在 500 800A之间。所述有机树脂材料层 3的材料 可以为曱基丙烯酸酚醛树脂或环氧丙烯酸酯树 脂， 所述有机树脂 材料层 3的厚度在 1.5~2.0μπι之间。 所述有源层 5的材料可以为 氧化铟镓辞、 氧化铟辞、 氧化铟锡和氧化铟镓锡中的任意一种， 当然也可以釆用其他的金属氧化物半导体材料 ， 所述有源层 5 的 厚度在 1500~2200Α之间。 下面描述本发明的第二实施例。

本实施例提供一种显示装置， 其包括第一实施例中的阵列基 板， 该显示装置可以为： OLED面板、 手机、 平板电脑、 电视机、 显示器、 笔记本电脑、 数码相框、 导航仪等任何具有显示功能的 产品或部件。 由于本实施例的显示装置具有第一实施例中的 阵列基板， 因 此其功耗较小。

当然， 本实施例的显示装置还可以包括其他常规结构 ， 如电 源单元、 显示驱动单元等。 下面描述本发明的第三实施例。

如图 2A至图 2F所示， 本实施例提供了一种用于制备阵列基 板的方法， 其包括如下步骤：

步骤一、 在基底 1上釆用磁控溅射的方法沉积栅极金属层， 其材料可以釆用钼 （Mo ) 、 铝 （A1 )和铜 （Cu ) 中的任一种或者 这三者的任意组合形成的合金等， 通过构图工艺形成包括薄膜晶 体管的栅极 2的图形以及栅极金属线， 如图 2 A所示。

步骤二、 在完成步骤一的基底 1 上形成有机树脂材料层 3， 具体可以釆用旋转涂胶的方法形成该层， 有机树脂材料层 3 的厚 度在 1.5~2.0μπι之间， 有机树脂材料层 3 的材料可以釆用曱基丙 烯酸酚醛树脂、 环氧丙烯酸酯树脂或非感光树脂材料等； 对有机 树脂材料层 3进行固化处理， 以形成平坦表面 （可以消除段差） ； 然后在形成为平坦表面的有机树脂材料层 3上沉积保护层 4，保护 层 4的厚度在 500 800Α之间， 保护层 4的材料可以为二氧化硅、 氮化硅和氧化铝中的任意一种或者其他绝缘材 料， 最终形成栅极 绝缘层， 如图 2Β所示。

步骤三、 在完成步骤二的基底 1上形成金属氧化物半导体材 料层， 具体地， 可以釆用磁控溅射的方法， 在室温、 Ar、 以及 0 ₂ 气氛条件下， 形成金属氧化物半导体材料层； 通过构图工艺形成 包括薄膜晶体管的有源层 5的图形， 如图 2C所示。 其中， 金属氧 化物半导体材料层的材料可以为氧化铟镓辞、 氧化铟辞、 氧化铟 锡和氧化铟镓锡中的任意一种， 或者可以是其他氧化物半导体材 料， 有源层 5的厚度在 1500~2200A之间。

步骤四、 在完成步骤三的基底 1 上形成阻挡层 6， 其材料可 以釆用二氧化硅、 氮化硅或氧化铝等绝缘材料， 通过构图工艺在 阻挡层 6上形成贯穿阻挡层 6并用于将薄膜晶体管的有源层 5与 源极和漏极 8进行连接的接触过孔， 如图 2D所示。

步骤五、 在完成步骤四的基板 1上依次沉积像素电极层、 源 漏金属层和光刻胶层 9， 并对光刻胶层 9进行曝光和显影，使得有 源层 5的导电区域的上方无光刻胶覆盖，同时保留� �源极和漏极 8 对应的区域上的光刻胶和与像素电极 7对应的区域上的光刻胶， 且与源极和漏极 8对应的区域上的光刻胶的厚度大于与像素电� � 7对应的区域上的光刻胶的厚度， 如图 2E所示；

通过刻蚀去除与像素电极 7对应的区域上的光刻胶的厚度的 光刻胶以及棵露的源漏金属层；

通过刻蚀去除剩余厚度的光刻胶以及棵露的源 漏金属层和棵 露的像素电极层， 最终形成源极和漏极 8 以及像素电极 7， 如图 2F所示。

其中， 源极和漏极 8的材料可以为钼 （Mo ) 、 铝 （A1 )和铜 ( Cu ) 中的任一种或者这三者的任意组合形成的合金 等， 像素电 极 7的材料可以为氧化铟锡（ ITO )或其它透明的导电材料， 源极 和漏极 8以及像素电极 7的厚度均在 400 700A之间。

其中， 可以釆用灰阶掩膜板对光刻胶层 9进行曝光， 也可以 釆用半色调掩膜板对光刻胶层 9进行曝光。 这样可以在一张掩膜 板上按照不同要求同时对该掩膜板的不同区域 进行不同精度的曝 光。

在本实施例提供的用于制备阵列基板的方法中 ， 薄膜晶体管 的栅极绝缘层为两层结构， 其中一层结构为有机树脂材料层 3，有 机树脂材料层 3 的材料的介电常数较低， 因而使得该阵列基板的 功耗较低； 并且将保护层 4形成在有机树脂材料层 3上方， 保护 层 4可以有效地防止有机树脂材料层 3中的氢氧根与有源层 5的 材料 （金属氧化物半导体材料） 中的氧离子结合而降低有源层 5 的性能。 同时， 将像素电极 7和源极和漏极 8釆用一次构图工艺 形成， 简化了该阵列基板的制作工艺， 降低了成本。 下面描述本发明的第四实施例。

本实施例提供了另一种用于制备阵列基板的方 法， 与第三实 施例中的用于制备阵列基板的方法的区别在于 ， 第三实施例中制 备的阵列基板的薄膜晶体管为底栅型薄膜晶体 管， 而本实施例中 制备的阵列基板的薄膜晶体管为顶栅型薄膜晶 体管。 本实施例所 提供的方法包括如下步骤：

步骤一、 在基底 1上形成金属氧化物半导体材料层， 具体地， 可以釆用磁控溅射的方法， 在室温、 Ar以及 02气氛条件下， 形 成金属氧化物半导体材料层； 通过构图工艺形成包括薄膜晶体管 的有源层 5 的图形。 其中， 金属氧化物半导体材料层的材料可以 为氧化铟镓辞、 氧化铟辞、 氧化铟锡和氧化铟镓锡中的任意一种， 或者可以是其他氧化物半导体材料， 有源层 5厚度在 1500 2200A 之间。

步骤二、 在完成步骤一的基底 1 上形成保护层 4， 保护层 4 的厚度在 500 800A之间，保护层 4的材料可以为二氧化硅、 氮化 硅和氧化铝中任意一种或者其他绝缘材料； 再在保护层 4上方形 成有机树脂材料层 3， 机树脂材料层 3的厚度在 1.5~2.0μπι之间， 机树脂材料层 3 的材料可以釆用曱基丙烯酸酚醛树脂、 环氧丙烯 酸酯树脂或非感光树脂材料等； 对有机树脂材料层 3 进行固化处 理， 以形成平坦表面 （可以消除段差） ， 最终形成栅极绝缘层。

步骤三、 在完成步骤二的基底 1上， 釆用磁控溅射的方法沉 积栅极金属层， 其材料可以釆用钼 （Mo ) 、 铝 （A1 ) 和铜 （Cu ) 中的任一种或者这三者的任意组合形成的合金 等， 通过构图工艺 形成包括薄膜晶体管的栅极 2的图形以及栅极金属线。

步骤四、 在完成步骤三的基底 1 上形成阻挡层 6， 其材料可 以釆用二氧化硅、 氮化硅或氧化铝等绝缘材料； 通过构图工艺在 阻挡层 6上形成贯穿阻挡层 6并用于将薄膜晶体管的有源层 5与 源极和漏极 8进行连接的接触过孔。

步骤五、 在完成步骤四的基底 1上， 通过构图工艺形成包括 薄膜晶体管的源极和漏极 8的图形， 源极和漏极 8通过在步骤四 中形成的接触过孔与有源层 5连接。 其中， 源极和漏极 8的材料 可以为钼 （Mo ) 、 铝 （A1 )和铜 （Cu ) 中的任一种或者这三者的 任意组合形成的合金等， 源极和漏极 8的厚度在 400 700A之间。

步骤六、 在完成步骤五的基底 1上， 形成钝化层， 钝化层釆 用绝缘材料； 在钝化层的与漏极 8对应的区域形成贯穿钝化层的 接触过孔。

步骤七、 在完成步骤六的基底 1上， 通过构图工艺形成包括 像素电极 7的图形， 该像素电极 7通过在步骤六中形成的接触过 孔与薄膜晶体管的漏极连接。 其中， 像素电极 7 的材料可以为氧 化铟锡 （ITO ) 或其它透明的导电材料， 像素电极 7 的厚度在 400~700A之间。

在本实施例提供的用于制备阵列基板的方法中 ， 薄膜晶体管 的栅极绝缘层为两层结构， 其中的一层结构为有机树脂材料层 3， 有机树脂材料层 3 的材料的介电常数较低， 因而使得该阵列基板 的功耗较低， 并且用保护层 4将有机树脂材料层 3与有源层 5隔 开， 保护层可以有效地防止有机树脂材料层 3 中的氢氧根与有源 层 5 的材料 （金属氧化物半导体材料） 中的氧离子结合而降低有 源层 5的性能。 应当理解的是， 以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理 而釆用的示例性实施方式， 然而本发明并不局限于此。 对于本领 域内的普通技术人员而言， 在不脱离本发明的精神和实质的情况 下， 可以做出各种变型和改进， 这些变型和改进也属于本发明的 保护范围。