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阵列基板及其制备方法、液晶显示面板与流程

时间:2022-02-18 阅读: 作者:专利查询

阵列基板及其制备方法、液晶显示面板与流程

1.本技术涉及显示技术领域,具体涉及一种阵列基板及其制备方法、液晶显示面板。


背景技术:

2.在边缘场开关型(fringe-field switching,ffs)液晶显示面板中,阵列基板中通常使用透明电极如ito电极作为公共电极或像素电极。当采用化学气相沉积工艺在透明电极上沉积绝缘层如氮化硅膜层时,腔室内的含氢气体会与透明电极的界面接触并发生化学反应,导致最终形成的氮化硅膜层表面产生微观上的鼓包现象,降低了绝缘层与透明电极接触界面的平整度,进而降低了透明电极的穿透率。


技术实现要素:

3.本技术实施例提供一种阵列基板及其制备方法、液晶显示面板,以提高阵列基板中透明电极与绝缘层接触界面的平整度,提高透明电极的穿透率。
4.本技术实施例提供一种阵列基板,其包括:
5.基底;
6.透明氧化物电极,设置在所述基底的一侧;
7.界面保护层,设置在所述透明氧化物电极背离所述基底的一侧;以及
8.第一绝缘层,设置在所述界面保护层背离所述透明氧化物电极的一侧。
9.可选的,在本技术的一些实施例中,所述界面保护层中的氢含量小于所述第一绝缘层中的氢含量。
10.可选的,在本技术的一些实施例中,所述界面保护层的材料包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化锡、氧化铝、氧化钛或氧化钇中的至少一种。
11.可选的,在本技术的一些实施例中,所述透明氧化物电极的材料包括含铟氧化物,所述第一绝缘层的材料包括氮化硅。
12.可选的,在本技术的一些实施例中,所述界面保护层的厚度小于所述第一绝缘层的厚度。
13.可选的,在本技术的一些实施例中,所述界面保护层的厚度为50埃-500埃。
14.可选的,在本技术的一些实施例中,所述透明氧化物电极为公共电极。
15.可选的,在本技术的一些实施例中,所述阵列基板还包括:
16.栅极,所述栅极包括层叠设置的第一子栅极和第二子栅极,所述第一子栅极与所述公共电极同层且间隔设置,所述第二子栅极设置在所述第一子栅电极与所述界面保护层之间;
17.有源层,设置在所述第一绝缘层背离所述界面保护层的一侧;
18.源极和漏极,设置在所述有源层背离所述第一绝缘层的一侧;
19.钝化层,设置在所述漏极背离所述有源层的一侧,所述钝化层中开设有过孔,所述过孔裸露出所述漏极;以及
20.像素电极,设置在所述钝化层背离所述漏极的一侧,所述像素电极通过所述过孔与所述漏极连接。
21.可选的,在本技术的一些实施例中,所述界面保护层、所述公共电极以及所述栅极采用一道光罩制成。
22.可选的,在本技术的一些实施例中,所述阵列基板还包括:
23.栅极,设置在所述基底上;
24.栅极绝缘层,设置在所述栅极背离所述基底的一侧;
25.有源层,设置在所述栅极绝缘层背离所述栅极的一侧;
26.源极和漏极,设置在所述有源层背离所述栅极绝缘层的一侧;
27.第二绝缘层,设置在所述源极和所述漏极背离所述有源层的一侧,所述公共电极位于所述第二绝缘层背离所述基底的一侧;以及
28.像素电极,设置在所述第一绝缘层背离所述界面保护层的一侧,所述阵列基板中开设有过孔,所述过孔依次贯穿所述第一绝缘层、所述界面保护层以及所述第二绝缘层,并裸露出所述漏极,所述像素电极通过所述过孔与所述漏极连接。
29.可选的,在本技术的一些实施例中,所述阵列基板还包括:
30.栅极,设置在所述基底上;
31.栅极绝缘层,设置在所述栅极背离所述基底的一侧,所述透明氧化物电极为像素电极,所述像素电极位于所述栅极绝缘层背离所述基底的一侧;
32.有源层,设置在所述栅极绝缘层背离所述栅极的一侧;
33.源极和漏极,设置在所述有源层和所述界面保护层之间,所述漏极自所述有源层的端部向背离所述源极的一侧延伸,并与所述像素电极连接;以及
34.公共电极,设置在所述第一绝缘层背离所述界面保护层的一侧;
35.其中,所述界面保护层覆盖所述像素电极以及所述有源层位于所述源极和所述漏极之间的部分。
36.本技术实施例提供一种液晶显示面板,所述液晶显示面板包括彩膜基板、液晶和如前述任一实施例所述的阵列基板,所述液晶位于所述彩膜基板与所述阵列基板之间。
37.本技术实施例还提供一种阵列基板的制备方法,其包括以下步骤:
38.提供一基底;
39.在所述基底的一侧形成透明氧化物电极;
40.在所述透明氧化物电极背离所述基底的一侧形成界面保护层;
41.在所述界面保护层背离所述透明氧化物电极的一侧形成第一绝缘层。
42.可选的,在本技术的一些实施例中,所述在所述透明氧化物电极背离所述基底的一侧形成界面保护层的步骤,包括:
43.在处于具有第一体积流量的含氢气体的气氛中沉积界面保护材料,以形成界面保护层;
44.所述在所述界面保护层上形成第一绝缘层的步骤,包括:
45.在处于具有第二体积流量的含氢气体的气氛中沉积氮化硅,以形成第一绝缘层;
46.其中,所述第一体积流量小于所述第二体积流量。
47.可选的,在本技术的一些实施例中,所述含氢气体包括四氢化硅,所述界面保护材
料包括氮化硅、氧化硅或氮氧化硅;
48.在所述在处于具有第一体积流量的含氢气体的气氛中沉积界面保护材料的步骤中,所述四氢化硅的体积流量处于50ml/min至2000ml/min的范围内;
49.在所述在处于具有第二体积流量的含氢气体的气氛中沉积氮化硅的步骤中,所述四氢化硅的体积流量大于2000ml/min。
50.相较于现有技术中的阵列基板,本技术提供的阵列基板通过在透明氧化物电极和第一绝缘层之间设置界面保护层,由于界面保护层对透明氧化物电极具有保护作用,使得在形成第一绝缘层的工艺过程中,能够防止腔室内的含氢气体与透明氧化物电极直接接触而发生反应,进而避免第一绝缘层表面产生鼓包现象,能够提高第一绝缘层与透明氧化物电极接触界面的平整度,从而提高透明氧化物电极的穿透率。
附图说明
51.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
52.图1是本技术第一实施例提供的阵列基板的结构示意图。
53.图2是本技术第二实施例提供的阵列基板的结构示意图。
54.图3是本技术第三实施例提供的阵列基板的结构示意图。
55.图4是本技术第四实施例提供的阵列基板的结构示意图。
56.图5是本技术实施例提供的阵列基板的制备方法的流程示意图。
57.图6是本技术实施例提供的液晶显示面板的结构示意图。
具体实施方式
58.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。此外,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术,并不用于限制本技术。在本技术中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下,具体为附图中的图面方向;而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
59.本技术实施例提供一种阵列基板及其制备方法、液晶显示面板。以下分别进行详细说明。需说明的是,以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
60.本技术提供一种阵列基板,其包括基底、透明氧化物电极、界面保护层以及第一绝缘层;透明氧化物电极设置在基底的一侧;界面保护层设置在透明氧化物电极背离基底的一侧;第一绝缘层设置在界面保护层背离透明氧化物电极的一侧。
61.由此,本技术提供的阵列基板通过在透明氧化物电极和第一绝缘层之间设置界面保护层,由于界面保护层对透明氧化物电极具有保护作用,使得在形成第一绝缘层的工艺过程中,能够防止腔室内的含氢气体与透明氧化物电极直接接触而发生反应,进而避免第一绝缘层表面产生鼓包现象,能够提高第一绝缘层与透明氧化物电极接触界面的平整度,
从而提高透明氧化物电极的穿透率。
62.请参照图1,本技术第一实施例提供一种阵列基板100。阵列基板100包括基底10、透明氧化物电极11、界面保护层12以及第一绝缘层13。透明氧化物电极11设置在基底10的一侧。界面保护层12设置在透明氧化物电极11背离基底10的一侧。第一绝缘层13设置在界面保护层12背离透明氧化物电极11的一侧。
63.基底10可以为硬质基板,如可以为玻璃基板;或者,基底10还可以为柔性基板,如可以为聚酰亚胺基板,本技术对基底10的材质不作具体限定。
64.透明氧化物电极11的材料可以包括含铟氧化物。在本实施例中,透明氧化物电极11的材料为含铟氧化物。在一些实施例中,透明氧化物电极11的材料还可以包括其他材料,在此不再赘述。
65.具体的,所述含铟氧化物可以为ito或izo。在本实施例中,所述含铟氧化物为ito。需要说明的是,在一些实施例中,所述含铟氧化物还可以为其他存在析出风险的透明氧化物,在此不再赘述。
66.在本实施例中,第一绝缘层13的材料包括氮化硅,可以采用化学气相沉积工艺形成第一绝缘层13。
67.本技术的发明人在大量实验探究中发现,当采用化学气相沉积工艺在ito电极上形成氮化硅膜层时,由于沉积工艺在封闭腔室内进行,为了保证氮化硅膜层的介电性能及阻隔水氧的性能,通常需要在较高体积流量的含氢气体如四氢化硅、氨气中沉积氮化硅,以形成致密的氮化硅膜层。然而,在上述高体积流量的含氢气体所处的气氛中,腔室内存在的游离电子会和含氢气体碰撞而产生大量的氢自由基,由于氢自由基具有较强的还原性,因此,在ito电极的界面,氢自由基会与ito电极表面的in
3+
接触而发生化学反应,使得in
3+
被还原为in,使得ito电极表面有部分in析出。一方面,in的析出会使得光透过ito电极时易发生散射及反射现象,进而降低ito电极本身的穿透率;另一方面,in的析出导致在ito电极表面形成的氮化硅膜层发生鼓包现象,氮化硅膜层和ito电极的接触界面变得不平整,同样会降低ito电极的穿透率。
68.因此,本实施例通过在透明氧化物电极11和第一绝缘层13之间设置一层界面保护层12,在形成第一绝缘层13的过程中,由于沉积工艺是直接在界面保护层12上进行的,因此,腔室内的含氢气体并不会与透明氧化物电极11直接接触,进而可以避免氢自由基与透明氧化物电极11表面的in
3+
发生化学反应,以避免透明氧化物电极11表面析出in,从而能够提高第一绝缘层13和透明氧化物电极11接触界面的平整度,以提高透明氧化物电极11的穿透率。
69.在本实施例中,可以采用化学气相沉积工艺形成界面保护层12。界面保护层12中的氢含量小于第一绝缘层13中的氢含量。当采用化学气相沉积工艺形成界面保护层12时,若腔室内所用气体包括含氢气体,最终形成的界面保护层12中也会含有少量氢。本实施例通过使界面保护层12中的氢含量小于第一绝缘层13中的氢含量,可以降低透明氧化物电极11表面的in
3+
被界面保护层12表面的氢还原的几率,从而能够进一步降低透明氧化物电极11表面in的析出几率。
70.具体的,界面保护层12的材料可以包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化锡、氧化铝、氧化钛或氧化钇中的至少一种。
71.可选的,界面保护层12的材料包括氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。当选用上述三种材料时,能够在现有设备的基础上形成界面保护层12,无需额外增加仪器设备及生产工序,有利于节省工艺制造成本。
72.在本实施例中,界面保护层12的材料可以为氮化硅。由于氮化硅的成膜工艺简单,因此,选用氮化硅为界面保护层12的材料能够节省工艺制造成本。由于界面保护层12中的氢含量小于第一绝缘层13中的氢含量。因此,在本实施例中,相较于第一绝缘层13的制备工艺,界面保护层12的制备工艺的区别之处在于:在沉积过程中,通过降低腔室内的含氢气体的体积流量来形成具有较低氢含量的界面保护层12。具体的,以腔室内的含氢气体包括四氢化硅为例,在第一绝缘层13的制备过程中,腔室内四氢化硅的体积流量大于2000ml/min;在界面保护层12的制备过程中,腔室内四氢化硅的体积流量处于50ml/min至2000ml/min的范围内。其中,在50ml/min至2000ml/min的低体积流量范围内,腔室内产生的氢自由基会优先与sinx结合形成sinx:h,剩下的氢自由基浓度不足以使in3
+
从ito晶格析出并集聚产生出宏观可见的可以降低膜层穿透率的金属in颗粒,因此,在上述体积流量范围内形成界面保护层12,透明氧化物电极11的穿透率并不会受到影响。需要说明的是,含氢气体的具体体积流量需要结合沉积设备进行调整,本技术对此不作限制。
73.在一些实施例中,界面保护层12的材料可以包括氧化锡、氧化铝、氧化钛或氧化钇等金属氧化物。在降低透明氧化物电极11表面in的析出几率的同时,一方面,由于上述金属氧化物具有良好的稳定性,能够隔绝外界离子,避免因外界离子侵入而影响界面保护层12的膜层性能;另一方面,上述金属氧化物的能带较宽,一般的低电压无法击穿,即具有高介电性,能够有效避免通电时界面保护层12与附近的导电膜层击穿而导通。
74.进一步的,界面保护层12的厚度小于第一绝缘层13的厚度。上述设置能够避免因界面保护层12的厚度过大而出现应力集中现象,从而能够提高阵列基板100的性能。具体的,界面保护层12的厚度可以为50埃-500埃,如可以为50埃、100埃、150埃、200埃、250埃、300埃、350埃、400埃、450埃或500埃。需要说明的是,界面保护层12的具体厚度可以根据实际情况进行设定,本技术对此不作限定。
75.结合图1,在本实施例中,透明氧化物电极11为公共电极。第一绝缘层13为栅极绝缘层。阵列基板100还包括栅极14、有源层15、源极16a、漏极16b、钝化层17以及像素电极18。
76.栅极14包括层叠设置的第一子栅极141和第二子栅极142。第一子栅极141与公共电极11同层且间隔设置。第一子栅极141和公共电极11采用同一道光罩制备得到。第二子栅极142设置在第一子栅极141与界面保护层12之间。第二子栅极142的材料可以为铜、铝、钼和钛中的一种或多种。
77.有源层15设置在第一绝缘层13背离界面保护层12的一侧。有源层15的材料可以为氧化物半导体材料,如可以为铟镓锌氧化物。
78.源极16a和漏极16b设置在有源层15背离第一绝缘层13的一侧。源极16a和漏极16b的材料可以为铜、铝、钼和钛中的一种或多种。
79.钝化层17设置在漏极16b背离有源层15的一侧。钝化层17中开设有过孔171。过孔171裸露出漏极16b。其中,钝化层17的材料可以为氮化硅。
80.像素电极18设置在钝化层17背离漏极16b的一侧。像素电极18通过过孔171与漏极16b连接。其中,像素电极18的材料可以为ito。
81.请参照图2,本技术第二实施例提供一种阵列基板100。本技术第二实施例提供的阵列基板100与第一实施例的不同之处在于:界面保护层12、公共电极11以及栅极14采用一道光罩制成。
82.其中,界面保护层12包括第一保护部121和第二保护部122。第一保护部121和第二保护部122间隔设置。第一保护部121覆盖公共电极11。第二保护部122覆盖栅极14。具体的,第一保护部121的侧面与公共电极11的侧面齐平。第二保护部122的侧面与第二子栅极142的侧面齐平。
83.请参照图3,本技术第三实施例提供一种阵列基板200。阵列基板200包括依次设置的基底20、透明氧化物电极21、界面保护层22以及第一绝缘层23。
84.基底20可以为硬质基板,如可以为玻璃基板;或者,基底20还可以为柔性基板,如可以为聚酰亚胺基板,本技术对基底20的材质不作具体限定。
85.透明氧化物电极21的材料可以包括含铟氧化物。在本实施例中,透明氧化物电极21的材料为含铟氧化物。在一些实施例中,透明氧化物电极21的材料还可以包括其他材料,在此不再赘述。
86.具体的,所述含铟氧化物可以为ito或izo。在本实施例中,所述含铟氧化物为ito。需要说明的是,在一些实施例中,所述含铟氧化物还可以为其他存在析出风险的透明氧化物,在此不再赘述。
87.在本实施例中,第一绝缘层23的材料包括氮化硅,可以采用化学气相沉积工艺形成第一绝缘层23。
88.本技术的发明人在大量实验探究中发现,当采用化学气相沉积工艺在ito电极上形成氮化硅膜层时,由于沉积工艺在封闭腔室内进行,为了保证氮化硅膜层的介电性能及阻隔水氧的性能,通常需要在较高体积流量的含氢气体如四氢化硅、氨气中沉积氮化硅,以形成致密的氮化硅膜层。然而,在上述高体积流量的含氢气体所处的气氛中,腔室内存在的游离电子会和含氢气体碰撞而产生大量的氢自由基,由于氢自由基具有较强的还原性,因此,在ito电极的界面,氢自由基会与ito电极表面的in
3+
接触而发生化学反应,使得in
3+
被还原为in,使得ito电极表面有部分in析出。一方面,in的析出会使得光透过ito电极时易发生散射及反射现象,进而降低ito电极本身的穿透率;另一方面,in的析出导致在ito电极表面形成的氮化硅膜层发生鼓包现象,氮化硅膜层和ito电极的接触界面变得不平整,同样会降低ito电极的穿透率。
89.因此,本实施例通过在透明氧化物电极21和第一绝缘层23之间设置一层界面保护层22,在形成第一绝缘层23的过程中,由于沉积工艺是直接在界面保护层22上进行的,因此,腔室内的含氢气体并不会与透明氧化物电极21直接接触,进而可以避免氢自由基与透明氧化物电极21表面的in
3+
发生化学反应,以避免透明氧化物电极21表面析出in,从而能够提高第一绝缘层23和透明氧化物电极21接触界面的平整度,以提高透明氧化物电极21的穿透率。
90.在本实施例中,可以采用化学气相沉积工艺形成界面保护层22。界面保护层22中的氢含量小于第一绝缘层23中的氢含量。当采用化学气相沉积工艺形成界面保护层22时,若腔室内所用气体包括含氢气体,最终形成的界面保护层22中也会含有少量氢。本实施例通过使界面保护层22中的氢含量小于第一绝缘层23中的氢含量,可以降低透明氧化物电极
21表面的in
3+
被界面保护层22表面的氢还原的几率,从而能够进一步降低透明氧化物电极21表面in的析出几率。
91.具体的,界面保护层22的材料可以包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化锡、氧化铝、氧化钛或氧化钇中的至少一种。
92.可选的,界面保护层22的材料包括氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。当选用上述三种材料时,能够在现有设备的基础上形成界面保护层22,无需额外增加仪器设备及生产工序,有利于节省工艺制造成本。
93.在本实施例中,界面保护层22的材料可以为氮化硅。由于氮化硅的成膜工艺简单,因此,选用氮化硅为界面保护层22的材料能够节省工艺制造成本。由于界面保护层22中的氢含量小于第一绝缘层23中的氢含量。因此,在本实施例中,相较于第一绝缘层23的制备工艺,界面保护层22的制备工艺的区别之处在于:在沉积过程中,通过降低腔室内的含氢气体的体积流量来形成具有较低氢含量的界面保护层22。具体的,以腔室内的含氢气体包括四氢化硅和氨气为例,在第一绝缘层23的制备过程中,腔室内四氢化硅的体积流量大于2000ml/min;在界面保护层22的制备过程中,腔室内四氢化硅的体积流量处于50ml/min至2000ml/min的范围内。其中,在50ml/min至2000ml/min的低体积流量范围内,腔室内产生的氢自由基会优先与sinx结合形成sinx:h,剩下的氢自由基浓度不足以使in3
+
从ito晶格析出并集聚产生出宏观可见的可以降低膜层穿透率的金属in颗粒,因此,在上述体积流量范围内形成界面保护层22,透明氧化物电极21的穿透率并不会受到影响。需要说明的是,含氢气体的具体体积流量需要结合沉积设备进行调整,本技术对此不作限制。
94.在一些实施例中,界面保护层22的材料可以包括氧化锡、氧化铝、氧化钛或氧化钇等金属氧化物。在降低透明氧化物电极21表面in的析出几率的同时,一方面,由于上述金属氧化物具有良好的稳定性,能够隔绝外界离子,避免因外界离子侵入而影响界面保护层22的膜层性能;另一方面,上述金属氧化物的能带较宽,一般的低电压无法击穿,即具有高介电性,能够有效避免通电时界面保护层22与附近的导电膜层击穿而导通。
95.进一步的,界面保护层22的厚度小于第一绝缘层23的厚度。上述设置能够避免因界面保护层22的厚度过大而出现应力集中现象,从而能够提高阵列基板200的性能。具体的,界面保护层22的厚度可以为50埃-500埃,如可以为50埃、100埃、150埃、200埃、250埃、300埃、350埃、400埃、450埃或500埃。需要说明的是,界面保护层22的具体厚度可以根据实际情况进行设定,本技术对此不作限定。
96.结合图3,在本实施例中,透明氧化物电极21为公共电极。第一绝缘层23为钝化层。阵列基板200还包括栅极24、栅极绝缘层25、有源层26、源极27a、漏极27b、第二绝缘层28以及像素电极29。
97.栅极24设置在基底20上。栅极24的材料可以为铜、铝、钼和钛中的一种或多种。
98.栅极绝缘层25设置在栅极24背离基底20的一侧。栅极绝缘层25的材料可以为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅中的一种或多种。
99.有源层26设置在栅极绝缘层25背离栅极24的一侧。有源层26的材料可以为氧化物半导体材料,如可以为铟镓锌氧化物。
100.源极27a和漏极27b设置在有源层26背离栅极绝缘层25的一侧。源极27a和漏极27b的材料可以为铜、铝、钼和钛中的一种或多种。
101.第二绝缘层28设置在源极27a和漏极27b背离有源层26的一侧。公共电极21位于第二绝缘层28背离基底20的一侧。其中,第二绝缘层28的材料可以为感光性有机树脂。
102.像素电极29设置在第一绝缘层23背离界面保护层22的一侧。阵列基板200中开设有过孔20a。过孔20a依次贯穿第一绝缘层23、界面保护层22以及第二绝缘层28,并裸露出漏极27b。像素电极29通过过孔20a与漏极27b连接。其中,像素电极29的材料可以为ito。
103.请参照图4,本技术第四实施例提供一种阵列基板300。阵列基板300包括依次设置的基底30、透明氧化物电极31、界面保护层32以及第一绝缘层33。
104.基底30可以为硬质基板,如可以为玻璃基板;或者,基底30还可以为柔性基板,如可以为聚酰亚胺基板,本技术对基底30的材质不作具体限定。
105.透明氧化物电极31的材料可以包括含铟氧化物。在本实施例中,透明氧化物电极31的材料为含铟氧化物。在一些实施例中,透明氧化物电极31的材料还可以包括其他材料,在此不再赘述。
106.具体的,所述含铟氧化物可以为ito或izo。在本实施例中,所述含铟氧化物为ito。需要说明的是,在一些实施例中,所述含铟氧化物还可以为其他存在析出风险的透明氧化物,在此不再赘述。
107.在本实施例中,第一绝缘层33的材料包括氮化硅,可以采用化学气相沉积工艺形成第一绝缘层33。
108.本技术的发明人在大量实验探究中发现,当采用化学气相沉积工艺在ito电极上形成氮化硅膜层时,由于沉积工艺在封闭腔室内进行,为了保证氮化硅膜层的介电性能及阻隔水氧的性能,通常需要在较高体积流量的含氢气体如四氢化硅、氨气中沉积氮化硅,以形成致密的氮化硅膜层。然而,在上述高体积流量的含氢气体所处的气氛中,腔室内存在的游离电子会和含氢气体碰撞而产生大量的氢自由基,由于氢自由基具有较强的还原性,因此,在ito电极的界面,氢自由基会与ito电极表面的in
3+
接触而发生化学反应,使得in
3+
被还原为in,使得ito电极表面有部分in析出。一方面,in的析出会使得光透过ito电极时易发生散射及反射现象,进而降低ito电极本身的穿透率;另一方面,in的析出导致在ito电极表面形成的氮化硅膜层发生鼓包现象,氮化硅膜层和ito电极的接触界面变得不平整,同样会降低ito电极的穿透率。
109.因此,本实施例通过在透明氧化物电极31和第一绝缘层33之间设置一层界面保护层32,在形成第一绝缘层33的过程中,由于沉积工艺是直接在界面保护层32上进行的,因此,腔室内的含氢气体并不会与透明氧化物电极31直接接触,进而可以避免氢自由基与透明氧化物电极31表面的in
3+
发生化学反应,以避免透明氧化物电极31表面析出in,从而能够提高第一绝缘层33和透明氧化物电极31接触界面的平整度,以提高透明氧化物电极31的穿透率。
110.在本实施例中,可以采用化学气相沉积工艺形成界面保护层32。界面保护层32中的氢含量小于第一绝缘层33中的氢含量。当采用化学气相沉积工艺形成界面保护层32时,若腔室内所用气体包括含氢气体,最终形成的界面保护层32中也会含有少量氢。本实施例通过使界面保护层32中的氢含量小于第一绝缘层33中的氢含量,可以降低透明氧化物电极31表面的in
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被界面保护层32表面的氢还原的几率,从而能够进一步降低透明氧化物电极31表面in的析出几率。
111.具体的,界面保护层32的材料可以包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化锡、氧化铝、氧化钛或氧化钇中的至少一种。
112.可选的,界面保护层32的材料包括氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。当选用上述三种材料时,能够在现有设备的基础上形成界面保护层32,无需额外增加仪器设备及生产工序,有利于节省工艺制造成本。
113.在本实施例中,界面保护层32的材料可以为氮化硅。由于氮化硅的成膜工艺简单,因此,选用氮化硅为界面保护层32的材料能够节省工艺制造成本。由于界面保护层32中的氢含量小于第一绝缘层33中的氢含量。因此,在本实施例中,相较于第一绝缘层33的制备工艺,界面保护层32的制备工艺的区别之处在于:在沉积过程中,通过降低腔室内的含氢气体的体积流量来形成具有较低氢含量的界面保护层32。具体的,以腔室内的含氢气体包括四氢化硅和氨气为例,在第一绝缘层33的制备过程中,腔室内四氢化硅的体积流量大于2000ml/min;在界面保护层32的制备过程中,腔室内四氢化硅的体积流量处于50ml/min至2000ml/min的范围内。其中,在50ml/min至2000ml/min的低体积流量范围内,腔室内产生的氢自由基会优先与sinx结合形成sinx:h,剩下的氢自由基浓度不足以使in3
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从ito晶格析出并集聚产生出宏观可见的可以降低膜层穿透率的金属in颗粒,因此,在上述体积流量范围内形成界面保护层32,透明氧化物电极31的穿透率并不会受到影响。需要说明的是,含氢气体的具体体积流量需要结合沉积设备进行调整,本技术对此不作限制。
114.在一些实施例中,界面保护层32的材料可以包括氧化锡、氧化铝、氧化钛或氧化钇等金属氧化物。在降低透明氧化物电极31表面in的析出几率的同时,一方面,由于上述金属氧化物具有良好的稳定性,能够隔绝外界离子,避免因外界离子侵入而影响界面保护层32的膜层性能;另一方面,上述金属氧化物的能带较宽,一般的低电压无法击穿,即具有高介电性,能够有效避免通电时界面保护层32与附近的导电膜层击穿而导通。
115.进一步的,界面保护层32的厚度小于第一绝缘层33的厚度。上述设置能够避免因界面保护层32的厚度过大而出现应力集中现象,从而能够提高阵列基板300的性能。具体的,界面保护层32的厚度可以为50埃-500埃,如可以为50埃、100埃、150埃、200埃、250埃、300埃、350埃、400埃、450埃或500埃。需要说明的是,界面保护层32的具体厚度可以根据实际情况进行设定,本技术对此不作限定。
116.结合图4,在本实施例中,透明氧化物电极31为像素电极。第一绝缘层33为钝化层。阵列基板300还包括栅极34、栅极绝缘层35、有源层36、源极37a、漏极37b以及公共电极38。
117.栅极34设置在基底30上。栅极34的材料可以为铜、铝、钼和钛中的一种或多种。
118.栅极绝缘层35设置在栅极34背离基底30的一侧。像素电极31位于栅极绝缘层35背离基底30的一侧。栅极绝缘层35的材料可以为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅中的一种或多种。
119.有源层36设置在栅极绝缘层35背离栅极34的一侧。有源层36的材料可以为氧化物半导体材料,如可以为铟镓锌氧化物。
120.在本实施例中,界面保护层32覆盖像素电极31以及有源层36位于源极37a和漏极37b之间的部分。由于界面保护层32中的氢含量小于第一绝缘层33中的氢含量,因此,本实施例中的界面保护层32在提高像素电极31的穿透率的同时,避免了第一绝缘层33与有源层36直接接触,进而降低了氢向有源层36扩散的几率,从而能够提高薄膜晶体管的电学性能。
121.源极37a和漏极37b设置在有源层36和界面保护层32之间。漏极37b自有源层36的
端部向背离源极37a的一侧延伸,并与像素电极31连接。源极37a和漏极37b的材料可以为铜、铝、钼和钛中的一种或多种。
122.公共电极38设置在第一绝缘层33背离界面保护层32的一侧。其中,公共电极38的材料可以为ito。
123.请参照图5,本技术实施例还提供一种阵列基板的制备方法,其包括以下步骤:
124.b1:提供一基底;
125.b2:在基底的一侧形成透明氧化物电极;
126.b3:在透明氧化物电极背离基底的一侧形成界面保护层;
127.b4:在界面保护层背离透明氧化物电极的一侧形成第一绝缘层。
128.本实施例提供的阵列基板的制备方法在形成透明氧化物电极之后,先在透明氧化物电极背离基底的一侧形成一层界面保护层,然后再在界面保护层背离透明氧化物电极的一侧形成第一绝缘层,使得在形成第一绝缘层的工艺过程中,能够防止腔室内的含氢气体与透明氧化物电极直接接触而发生反应,进而可以避免第一绝缘层表面产生鼓包现象,能够提高第一绝缘层与透明氧化物电极接触界面的平整度,从而提高透明氧化物电极的穿透率。
129.具体的,在步骤b1中,基底可以为硬质基板,如可以为玻璃基板;或者,基底还可以为柔性基板,如可以为聚酰亚胺基板,本技术对基底的材质不作具体限定。
130.在步骤b2中,透明氧化物电极可以为像素电极或公共电极。透明氧化物电极的材料包括含铟氧化物。具体的,含铟氧化物可以为ito或izo。在本实施例中,含铟氧化物为ito。需要说明的是,透明氧化物电极的制备工艺可以参照现有技术,在此不再赘述。
131.步骤b3包括:
132.b31:在处于具有第一体积流量的含氢气体的气氛中沉积界面保护材料,以形成界面保护层。
133.其中,界面保护材料可以为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化锡、氧化铝、氧化钛或氧化钇中的至少一种。在本实施例中,可以采用化学气相沉积工艺沉积界面保护材料,以形成界面保护层。
134.可选的,界面保护材料为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。当选用上述三种材料时,能够在现有设备的基础上形成界面保护层,无需额外增加仪器设备及生产工序,有利于节省工艺制造成本。在本实施例中,界面保护材料为氮化硅。由于氮化硅的成膜工艺简单,因此,选用氮化硅为界面保护材料能够进一步节省工艺制造成本。
135.具体的,在氮化硅的沉积过程中,腔室内包括含氢气体,如四氢化硅和氨气。其中,四氢化硅的体积流量处于50ml/min至2000ml/min的范围内。在上述范围内沉积氮化硅时,腔室内存在的游离电子和四氢化硅碰撞时产生的氢自由基会优先与sinx结合形成sinx:h,剩下的氢自由基浓度不足以使in3
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从ito晶格析出并集聚产生出宏观可见的可以降低膜层穿透率的金属in颗粒,因此,在上述体积流量范围内形成界面保护层,透明氧化物电极的穿透率并不会受到影响。
136.在一些具体实施方式中,四氢化硅的体积流量可以为50ml/min、100ml/min、200ml/min、500ml/min、800ml/min、1000ml/min、1500ml/min或2000ml/min。需要说明的是,四氢化硅的具体体积流量需要结合沉积设备进行调整,本技术对此不作限制。另外,在氮化
硅的沉积过程中,腔室内还可以包括其他气体如氮气等,在此不再赘述。
137.步骤b4包括:
138.b41:在处于具有第二体积流量的含氢气体的气氛中沉积氮化硅,以形成第一绝缘层。其中,所述第二体积流量大于所述第一体积流量。
139.其中,采用化学气相沉积工艺沉积氮化硅,以形成第一绝缘层。在氮化硅的沉积过程中,腔室内包括含氢气体,如四氢化硅和氨气。其中,四氢化硅的体积流量大于2000ml/min。在上述范围内沉积氮化硅时,一方面,由于该沉积工艺在界面保护层上进行,因此,腔室内产生的氢自由基无法与透明氧化物电极表面的in
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直接接触,可以避免氢自由基与透明氧化物电极表面的发生化学反应,以避免透明氧化物电极表面析出in,从而能够提高第一绝缘层和透明氧化物电极接触界面的平整度,以提高透明氧化物电极的穿透率;另一方面,在上述范围内形成的第一绝缘层具有良好的介电性能及水氧阻隔性能,不会影响第一绝缘层本身的特性。
140.在一些具体实施方式中,四氢化硅的体积流量可以为2000ml/min、2200ml/min、2500ml/min、2800ml/min、3000ml/min、3200ml/min、3500ml/min或4000ml/min。需要说明的是,四氢化硅的具体体积流量需要结合沉积设备进行调整,本技术对此不作限制。另外,在氮化硅的沉积过程中,腔室内还可以包括其他气体如氮气等,在此不再赘述。
141.在本实施例中,通过步骤b3和步骤b4的制备工艺,所得第一绝缘层中的氢含量大于界面保护层中的氢含量。
142.需要说明的是,本实施例中的阵列基板还可以包括栅极、有源层、源极、漏极、像素电极/公共电极等膜层以及形成上述膜层的步骤,相关膜层结构可以参照前述任一实施例所述的阵列基板的结构,相关膜层的形成工艺均为现有技术,在此不再赘述。
143.请参照图6,本技术实施例还提供一种液晶显示面板1000,所述液晶显示面板包括相对设置的阵列基板400和彩膜基板500,以及设置在阵列基板400和彩膜基板500之间的液晶600。
144.其中,所述阵列基板400可以为前述任一实施例所述的阵列基板,所述阵列基板的具体结构可以参照前述任一实施例的描述,在此不再赘述。所述彩膜基板500和所述液晶600的具体结构均可以参照现有技术,在此不再赘述。
145.以上对本技术实施例所提供的一种阵列基板及其制备方法、液晶显示面板进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本技术的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本技术的限制。