显示基板及其制备方法、显示装置与流程

文档序号:15520211发布日期:2018-09-25 19:15阅读:138来源:国知局

本公开的实施例涉及一种显示基板及其制备方法、显示装置。



背景技术:

薄膜晶体管中的有源层在受到光照射后会使得光生载流子增加,造成显示器件的电压漂移、漏电流增加等不良。蓝光所对应的波段对有源层的影响最大,尤其是在导致显示器件的漏电流增加的方面有明显影响,通常为解决这一问题,可通过在薄膜晶体管所在的区域设置一遮光层以对有源层进行遮光。

在例如以非晶硅作为遮光层的情况下,在有限的厚度下该遮光层不能将光全部遮挡,部分光例如对有源层影响最大的蓝光可能透过该遮光层。如此需要加厚遮光层的厚度才可以使得遮光层的对光的吸收峰蓝移,但是膜厚增加的同时也会导致较大段差,引起显示器件例如显示基板的后续制备工艺的不良。

公开内容

本公开至少一实施例提供一种显示基板及其制备方法、显示装置以解决上述问题。

本公开至少一实施例提供一种显示基板,包括:衬底基板;设置于所述衬底基板上的薄膜晶体管;设置于所述衬底基板上的包含第一遮光层和第二遮光层的叠层;其中,所述薄膜晶体管的有源层的在所述衬底基板上的正投影位于所述叠层的在所述衬底基板上的正投影之内,所述第二遮光层包括纳米颗粒以吸收特定波长范围内的光。

例如,在本公开至少一实施例提供的显示基板中,所述第一遮光层的材料包括单晶硅、多晶硅或非晶硅。

例如,在本公开至少一实施例提供的显示基板中,所述第二遮光层的材料还包括氮化硅或碳化硅。

例如,在本公开至少一实施例提供的显示基板中,所述第一遮光层的厚度范围包括所述第二遮光层的厚度范围包括

例如,在本公开至少一实施例提供的显示基板中,所述纳米颗粒可以为纳米硅颗粒。

例如,在本公开至少一实施例提供的显示基板中,所述纳米硅颗粒的粒径范围包括3~5纳米。

例如,在本公开至少一实施例提供的显示基板中,所述光可以为蓝光,所述蓝光的波长范围包括420~480纳米。

例如,在本公开至少一实施例提供的显示基板中,所述第一遮光层可以设置于所述第二遮光层的远离所述衬底基板的一侧;或者所述第二遮光层可以设置于所述第一遮光层的远离所述衬底基板的一侧。

例如,在本公开至少一实施例提供的显示基板中,所述薄膜晶体管可以包括顶栅型结构或底栅型结构的薄膜晶体管。

例如,在本公开至少一实施例提供的显示基板中,在所述薄膜晶体管为底栅型结构时,所述第一遮光层和所述第二遮光层的叠层设置于所述有源层的远离所述衬底基板的一侧;或者在所述薄膜晶体管为顶栅型结构时,所述第一遮光层和所述第二遮光层的叠层设置于所述衬底基板和所述有源层之间。

本公开至少一实施例提供一种显示装置,包括上述任一所述的显示基板。

本公开至少一实施例提供一种显示基板的制备方法,包括:提供衬底基板;在所述衬底基板上形成薄膜晶体管;在所述衬底基板上形成包括第一遮光层和第二遮光层的叠层;其中,所述薄膜晶体管的有源层的在所述衬底基板上的正投影位于所述叠层的在所述衬底基板上的正投影之内,所述第二遮光层包括有纳米颗粒以吸收特定波长范围内的光。

例如,在本公开至少一实施例提供的制备方法中,形成所述第二遮光层的方法可以包括螺旋波等离子体化学气相沉积。

例如,在本公开至少一实施例提供的制备方法中,所述纳米颗粒为纳米硅颗粒,形成所述第二遮光层包括:通过至少包括氮气、硅烷和氢气的反应气体或者至少包括氮气、甲烷、硅烷和氢气的反应气体形成包含所述纳米硅颗粒的第二遮光层薄膜;对所述第二遮光层薄膜进行构图工艺以形成包含所述纳米硅颗粒的所述第二遮光层。

例如,在本公开至少一实施例提供的制备方法中,通过至少包括氮气、甲烷、硅烷和氢气的反应气体形成所述第二遮光层薄膜时,所述螺旋波等离子体化学气相沉积的工艺条件为:温度范围在650~750摄氏度、功率在400~600瓦、压力低压可达1.33帕、磁感强度在90~130gs。

例如,在本公开至少一实施例提供的制备方法中,所述螺旋波等离子体化学气相沉积的工艺条件可以为:温度700摄氏度;压力1.33帕,功率500瓦;磁感强度110gs;氢气、甲烷和硅烷的体积比例为1:2:40。

例如,在本公开至少一实施例提供的制备方法中,所述光可以为蓝光,所述蓝光的波长范围包括420~480纳米。

例如,在本公开至少一实施例提供的制备方法中,在所述衬底基板上形成包含第一遮光层和第二遮光层的叠层可以包括:在衬底基板上形成所述第一遮光层,在所述第二遮光层上形成所述第二遮光层。

例如,在本公开至少一实施例提供的制备方法中,所述叠层与所述薄膜晶体管中的有源层可以同步制备,该方法包括:在所述衬底基板上依次形成所述叠层的薄膜和所述有源层的薄膜之后,两者经一次掩膜工艺形成所述叠层和所述有源层。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例,而非对本发明的限制。

图1为本公开一实施例提供的一种显示基板的横截面结构示意图;

图2为本公开一实施例提供的另一种显示基板的横截面结构示意图;

图3a为本公开一实施例提供的另一种显示基板的横截面结构示意图;

图3b为本公开一实施例提供的另一种显示基板的横截面结构示意图;

图4a~图4i为本公开一实施例提供的一种显示基板制备方法的过程图;

图5a~图5g为本公开一实施例提供的另一种显示基板制备方法的过程图。

附图标记:

1-过孔;100-衬底基板;200-第一遮光层;210-第一遮光层薄膜;300-第二遮光层;300-第二遮光层薄膜;400-缓冲层;410-缓冲层薄膜;500-有源层;510-有源层薄膜;600-栅绝缘层;700-栅电极;800-绝缘层;900-源漏电极层;910-源电极;920-漏电极;1000-钝化层;1010-第一电极层;1020-发光层;1030-第二电极层;1100-像素界定层。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例的附图,对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。

除非另外定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。

传统工艺一般使用金属例如钼作为遮光层的材料从而对薄膜晶体管中的有源层进行遮光,但是金属材料导致的寄生电容会比较大,所以可使用例如非晶硅代替金属钼以制备遮光层。非晶硅为半导体材料,在薄膜晶体管中的寄生电容较小,可以提高显示良率。

例如,该遮光层可以遮挡或吸收来自背光的部分光线,其它部分的光线例如部分蓝光仍可能透过遮光层,加厚遮光层会使得遮光层的吸收峰蓝移并且减少其它光的透过率,但是遮光层的厚度增加导致的较大段差可能会导致例如显示基板中薄膜晶体管等的后续制备工艺不良。

本公开的至少一个实施例提供了一种显示基板及其制备方法、显示装置以解决以上问题。该显示基板包括衬底基板、设置于该衬底基板上的薄膜晶体管和设置于该衬底基板上对应于薄膜晶体管的有源层的至少一层第一遮光层和至少一层第二遮光层的叠层,其中,该第二遮光层包括纳米颗粒以吸收特定波长范围内的光。在本公开提供的实施例中,上述有源层和叠层对应设置例如可以为:薄膜晶体管的有源层的在衬底基板上的正投影位于叠层的在衬底基板上的正投影之内,如此叠层可以在垂直于衬底基板的方向上对有源层进行遮光。透过第一遮光层的光线中,蓝光对有源层的影响明显,所以在本公开的所有实施例中,以该特定波长范围内的光为蓝光为例,对本公开实施例中的技术方案进行说明。第二遮光层中包含纳米颗粒,可以吸收透过第一遮光层的蓝光,从而不需要通过增加第一遮光层的厚度就可以减小蓝光的透过率(即不需要通过额外增加第一遮光层的厚度以使得第一遮光层的吸收峰蓝移),从而可以避免因增加第一遮光层厚度造成的段差所引起的例如薄膜晶体管等器件的制备工艺的不良。第二遮光层的一个示例为吸光层。根据量子尺寸效应,随着量子点尺寸的逐渐减小,量子点的光吸收谱会出现蓝移现象,尺寸越小,光吸收谱的蓝移现象越显著。以硅颗粒为例,当硅颗粒的粒径(颗粒大小)越小,由其构成的体系例如含硅颗粒的膜层所对应的带隙会展宽,即其可吸收的光的波长更短,表现为吸收峰蓝移,即上述实施例中的包括纳米硅颗粒的第二遮光层的吸收峰蓝移,从而可以吸收全部或至少部分蓝光。为便于说明本公开实施例中的技术方案,在本公开的下述实施例中,以纳米硅颗粒作为纳米颗粒的示例进行说明。

本公开的一实施例提供了一种显示基板,图1为本公开一实施例提供的一种显示基板的横截面结构示意图,其为剖面图。例如如图1所示,该显示基板包括衬底基板100、设置于该衬底基板100上的薄膜晶体管和设置于该衬底基板上对应于薄膜晶体管的有源层500的至少一层第一遮光层200和至少一层第二遮光层300的叠层,其中,该第二遮光层(例如吸光层)300包括纳米硅颗粒以吸收特定波长范围内的蓝光。该薄膜晶体管可以包括有源层500、栅绝缘层600、栅电极700、绝缘层800和源漏电极层900等,其中,源漏电极层900包括源电极910和漏电极920。

例如,在本公开实施例中,例如第一遮光层的厚度范围可以为第二遮光层的厚度范围可以为例如,当前的第一遮光层为遮挡光线特别是蓝光,其厚度范围在而且在此厚度范围内的第一遮光层可能仍会透过蓝光。示例性的,例如当前技术中的第一遮光层的厚度为且此厚度的第一遮光层可能会透过蓝光,而采用的第一遮光层和的第二遮光层即可取得吸收透过第一遮光层的蓝光的技术效果,而且本公开中第一遮光层和第二遮光层的叠层在总厚度可小于当前单独设置第一遮光层的厚度,在取得相同或更好地过滤蓝光的技术效果的基础上减小段差的影响。

例如,在本公开提供的实施例中,第二遮光层需要吸收对有源层影响最大的波长范围内的蓝光。例如该蓝光的波长范围包括420~480纳米,更为优选的,第二遮光层需要吸收波长范围在435~450纳米内的光。

例如,在本公开提供的实施例中,吸收波长范围包括420~480纳米优选435~450纳米的蓝光,需要纳米硅颗粒的粒径范围可以达到3~5纳米。需要说明的是,第二遮光层的光吸收峰是随着纳米硅颗粒的粒径减小而蓝移的,所以如果需要吸收更短波长范围内的光线,可以将纳米硅颗粒的粒径设置为例如小于3纳米。硅颗粒的形状例如可以球形或近似球形,也可以为棒状等形状。

需要说明的是,在本公开实施例中,第一遮光层和第二遮光层的叠置顺序不受限制,可以互换。以如图1所示的显示基板为例,其中第二遮光层300设置在第一遮光层200之上,即第二遮光层300设置于第一遮光层200的远离衬底基板100的一侧;同样的,第一遮光层200也可以设置在第二遮光层300之上,即第一遮光层200设置于第二遮光层300的远离衬底基板100的一侧;例如在第一遮光层200和第二遮光层300为多个叠层的情况下,第一遮光层200和第二遮光层300之间也可以交替叠置。

例如,在本公开提供的实施例中,第二遮光层的材料还可以包括氮化硅或碳化硅等,只要其中设置有符合上述实施例要求的纳米硅颗粒,该第二遮光层即可吸收透过第一遮光层的蓝光。

例如,在本公开提供的实施例中,第一遮光层的材料可以包括单晶硅、多晶硅或非晶硅等,例如还可以为砷化镓、镓铝砷、磷化铟、硫化镉、碲化镉等。例如非晶硅既可以作为第一遮光层又可以作为有源层的构成材料,而且两者可以通过一次工艺制备形成,可以减少显示基板中的例如薄膜晶体管的制备工艺流程的步骤。需要说明的是,本公开实施例中提供的第二遮光层可以吸收透过第一遮光层的光,从而不需要增加第一遮光层的厚度来实现遮光的目的,所以在本公开提供的实施例中,对第一遮光层的材料可以不作限制。

在本公开的实施例所提供的显示基板中,第一遮光层和第二遮光层的叠层可以同时适用于顶栅型和底栅型的薄膜晶体管。对于不同结构类型的薄膜晶体管,第一遮光层和第二遮光层的叠层有不同的设置位置。例如,在该薄膜晶体管为底栅型结构时,第一遮光层和第二遮光层的叠层可以设置于有源层的远离衬底基板的一侧;在薄膜晶体管为顶栅型结构时,第一遮光层和第二遮光层的叠层可以设置在衬底基板和有源层之间。

例如,在本公开实施例的一个示例中,该显示基板中的薄膜晶体管为顶栅型的薄膜晶体管。如图1所示,衬底基板100上依次设置至少一层第一遮光层200和至少一层第二遮光层300的叠层、有源层500、栅绝缘层600、栅电极700、绝缘层800和源漏电极层900,其中,源漏电极层900的源电极910和漏电极920可以通过例如过孔(图中未示出,参考下述实施例的图4h中的过孔1)与有源层500电连接。顶栅型的薄膜晶体管需要避免有源层500的靠近衬底基板100的一侧的光对其有源层500进行照射,所以第一遮光层200和第二遮光层300的叠层需要设置在衬底基板100和有源层500之间。

例如,在本示例中,如图1所示的显示基板中的顶栅型的薄膜晶体管还可以包括缓冲层400,该缓冲层400在衬底基板100和有源层500之间充当一个过渡膜层,可以使有源层500和衬底基板100之间结合得更稳固,且可以防止衬底基板100中的有害杂质、离子等扩散到有源层500之中。

上述中的缓冲层的制备材料可以包括硅氧化物(siox)或硅氮化物(sinx)、硅氮氧化物(sioxny)等。例如,该缓冲层还可以为由氮化硅或者氧化硅构成的单层结构,或者由氮化硅和氧化硅构成的双层或多层结构。

例如,在本公开实施例的一个示例中,该显示基板中的薄膜晶体管为底栅型的薄膜晶体管。图2为本公开一实施例提供的另一种显示基板的横截面结构示意图,其为剖面图。例如如图2所示,在衬底基板100上依次设置栅电极700、栅绝缘层600、有源层500、源漏电极层900、钝化层1000和至少一层第一遮光层200和至少一层第二遮光层300的叠层,其中,源漏电极层900包括源电极910和漏电极920。对于有源层500的靠近衬底基板100的一侧来说,栅电极700可以起到遮光的作用,但是其远离衬底基板100的一侧可能会受到光照射,所以第一遮光层200和第二遮光层300的叠层可以设置在有源层500的远离衬底基板100的一侧,从而对有源层500起到遮光的作用。

例如,本公开实施例所提供的显示基板还可以包括与薄膜晶体管的源极或漏极电连接的第一电极层,其还可以包括其他不同类型的结构以应用于液晶显示、有机发光二极管显示和电子纸显示等中。在本实施例的至少一个示例中,分别对顶栅型和底栅型薄膜晶体管结构的显示基板进行说明。

例如,图3a为本公开一实施例提供的另一种显示基板的横截面结构示意图,其为剖面图,显示基板中的薄膜晶体管为顶栅型结构。例如如图3a所示,该显示基板还包括设置在源漏电极层900之上的钝化层1000和第一电极层1010,该第一电极层1010例如可以为像素电极。第一电极层1010可以通过钝化层1000中设置的过孔(图中未示出)与源漏电极层900中的例如漏电极920电连接。

如图3a所示,在薄膜晶体管为顶栅型结构时,有源层500的远离衬底基板100的一侧可以由栅电极700进行遮光。为遮挡有源层500的另一侧的光对其照射,第一遮光层200和第二遮光层300的叠层例如可以设置在衬底基板100和有源层500之间。需要说明的是,在例如栅电极700的结构受限而不能对有源层500良好遮光的情况下,也可以将第一遮光层200和第二遮光层300的叠层设置在有源层500的远离衬底基板100的一侧,示例性的,例如第一遮光层200和第二遮光层300可以设置在钝化层1000之上以对有源层500进行遮光。

该显示基板还可以包括多个排列为阵列的子像素区域,其中,每个子像素区域包括栅线、数据线、上述的第一电极层和薄膜晶体管。显示基板中的栅线和数据线彼此交叉以限定出子像素区域,而且例如数据线与源漏电极层中的例如源电极电连接,第一电极层(像素电极)与源漏电极层中的例如漏电极电连接。

钝化层的材料可以为氮化硅(sinx)、氧化硅(siox)以及丙烯酸类树脂等。

例如,第一电极层(像素电极)可以采用透明导电材料形成或金属材料形成,例如,形成该第一电极层的材料可以包括氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化铟镓(igo)、氧化镓锌(gzo)氧化锌(zno)、氧化铟(in2o3)、氧化铝锌(azo)和碳纳米管等。

例如,在本公开实施例的一个示例中,显示基板还可以包括有机发光器件,并且第一电极层可以为有机发光器件例如有机发光二极管的阳极,有机发光器件还包括设置于第一电极层上的发光层和第二电极层,例如第二电极层可以为阴极。

例如,图3b为本公开一实施例提供的另一种显示基板的横截面结构示意图,其为剖面图,显示基板中的薄膜晶体管为底栅型结构。例如如图3b所示,该显示基板还包括设置在源漏电极层900上的钝化层1000和与源漏电极层900的漏电极920电连接的第一电极层1010,例如,该第一电极层1010为阳极,但是本公开的实施例不限于此。在一个实施例中,该显示基板还可以包括设置于钝化层1000上的像素界定层1100和有机发光器件,第一电极层1010作为有机发光器件的例如阳极。

像素界定层1100可以限定像素单元区域并且在像素界定层1100限定的区域内制备例如有机发光器件中的各部分结构。例如,该有机发光器件还可以包括与第一电极层1010相对设置的第二电极层1030和设置于第一电极层1010和第二电极层1030之间的发光层1020。更为具体的,该有机发光器件还可以包括空穴传输层、空穴注入层、电子传输层和电子注入层。示例性的,该有机发光器件中的各结构的排列顺序可以为:阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极。

如图3b所示,在薄膜晶体管为底栅型结构时,有源层500的靠近衬底基板100的一侧可以由栅电极700进行遮光。为遮挡有源层500的另一侧的光对其照射,第一遮光层200和第二遮光层300的叠层例如可以设置在有源层500的远离衬底基板100的一侧。例如,该叠层可以设置在钝化层1000的远离有源层500的一侧,或者叠层也可以设置在像素界定层1100的远离有源层的一侧。

本公开的实施例提供一种显示装置,该显示装置包括上述实施例中提供的显示基板。

例如,在本公开实施例的一个示例中,该显示装置可以为液晶显示面板,例如该液晶显示面板可以包括阵列基板和对置基板,二者彼此对置以形成液晶盒,在液晶盒中填充有液晶材料。该对置基板例如可以为彩膜基板。阵列基板的每个像素单元的像素电极和公共电极用于施加电场对液晶材料的旋转的程度进行控制从而进行显示操作。

例如,在本公开实施例的一个示例中,该显示装置可以为有机发光二极管(oled)显示面板,其中,该显示面板的子像素区域中可以形成有机发光材料的叠层,每个子像素单元的像素电极作为阳极或阴极用于驱动有机发光材料发光以进行显示操作。

例如,在本公开实施例的一个示例中,该显示装置可以为电子纸显示面板,其中,在该显示面板的显示基板上可以形成有电子墨水层,每个子像素单元的像素电极作为用于施加驱动电子墨水中的带电微颗粒移动以进行显示操作的电压。

例如,该显示装置还可以为手机、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。

本公开的实施例提供了一种显示基板的制备方法,该制备方发包括:提供衬底基板;在该衬底基板上形成薄膜晶体管;在该衬底基板上形成对应于薄膜晶体管的有源层的至少一层第一遮光层和至少一层第二遮光层的叠层,第二遮光层包括有纳米颗粒以吸收特定波长范围内的光。

例如,在本公开实施例提供的制备方法中,形成第二遮光层的方法可以包括螺旋波等离子体化学气相沉积。螺旋波等离子体化学气相沉积技术可以在较低气压条件下产生高密度的等离子体,而且等离子体的产生一般不需要高的约束磁场,该技术需要的设备更简单,成本低所以在例如制备含纳米硅颗粒的第二遮光层的工业生产上更适用。

例如,在本公开实施例提供的制备方法中,纳米颗粒可以为纳米硅颗粒,形成第二遮光层的方法可以包括:通过至少包括氮气、硅烷和氢气的反应气体形成包含纳米硅颗粒的第二遮光层薄膜;或者通过至少包括氮气、甲烷、硅烷和氢气的反应气体形成包含纳米硅颗粒的第二遮光层薄膜;对第二遮光层薄膜进行构图工艺以形成包含纳米硅颗粒的所述第二遮光层。

例如,在本公开实施例提供的制备方法中,可以通过控制氮气的注入量以调整纳米颗粒的粒径。

例如,在本公开实施例提供的制备方法中,第一遮光层可以形成在第二遮光层的远离衬底基板的一侧;或者第二遮光层可以形成在第一遮光层的远离衬底基板的一侧。

本公开实施例提供的显示基板中的薄膜晶体管可以为上述实施例中提供的底栅型或者顶栅型的结构,为方便理解,本实施例提供其中一种薄膜晶体管结构下的显示基板的制备过程作为示例。例如,本实施例中的一个示例提供一种顶栅型的薄膜晶体管结构下的显示基板的制备过程,图4a~图4i为本公开一实施例提供的一种显示基板制备方法的过程图,该显示基板的薄膜晶体管为顶栅型。参照图4a~图4i,本实施例提供的显示基板制备过程的一个示例包括如下步骤。

如图4a所示,提供一衬底基板100,并在该衬底基板100上沉积一层第一遮光层薄膜210。例如,该衬底基板100的材料可以为透明的玻璃、陶瓷或金属等。该第一遮光层薄膜的材料例如可以为单晶硅、多晶硅或非晶硅,例如还可以为砷化镓、镓铝砷、磷化铟、硫化镉、碲化镉等。

如图4b所示,在形成有第一遮光层薄膜的衬底基板10上沉积一层第二遮光层薄膜310,形成的第二遮光层薄膜310中包含有纳米颗粒。为便于理解本公开技术方案,以纳米颗粒为纳米硅颗粒为例进行说明。

例如,形成该第二遮光层薄膜的方法可以为螺旋波等离子体化学气相沉积。

例如,在本示例中,螺旋波等离子体化学气相沉积的反应气体可以包括氮气、硅烷和氢气的混合气体,可以形成包括纳米硅颗粒并且基质为氮化硅的第二遮光层薄膜。

例如,在本示例中,螺旋波等离子体化学气相沉积的反应气体也可以为包括氮气、甲烷、硅烷和氢气的混合气体,可以形成包括纳米硅颗粒并且基质为碳化硅的第二遮光层薄膜。

第二遮光层薄膜中的纳米硅颗粒的粒径可以通过控制反应气体中的氮气的注入量来控制。例如在沉积过程中,通入的氮气的注入速率增加,则制备的纳米硅颗粒的粒径越小,则第二遮光层薄膜可以吸收具有更短波长的光,即第二遮光层薄膜的吸收峰随着纳米硅颗粒的减小而蓝移。

例如,在本示例中,第二遮光层薄膜需要可以吸收波长范围在420~480纳米范围内的蓝光,例如需要吸收波长范围435~450纳米范围内的蓝光。上述波段尤其波长范围435~450纳米范围内的蓝光对有源层的影响大,照射有源层后产生的光生载流子导致的薄膜晶体管漏电流增大也更明显。

例如,在本示例中,纳米硅颗粒的粒径范围在3~5纳米以满足第二遮光层薄膜可以吸收例如波长范围在420~480纳米尤其波长范围435~450纳米范围内的蓝光。例如,以包括纳米硅颗粒并且基质为碳化硅的第二遮光层薄膜的制备过程为例,例如通过螺旋波等离子体化学气相沉积技术制备包含此纳米硅颗粒粒径范围的第二遮光层薄膜的条件例如可以为:温度范围在650~750摄氏度、功率在400~600瓦、压力低压可达1.33帕、磁感强度在90~130gs,氢气、甲烷和硅烷的体积比根据制备膜层的具体需求而定。例如一个具体示例包括:温度700摄氏度;压力1.33帕,功率500瓦;磁感强度110gs;氢气、甲烷和硅烷的体积比例可以为1:2:40;通过控制氮气的注入量或注入速率即可使得沉积形成的第二遮光层薄膜中的纳米硅颗粒的粒径范围达到3~5纳米的要求。

需要说明的是,上述纳米硅颗粒的粒径范围达到3~5纳米是对于第二遮光层可以吸收蓝光的基本要求,但不限于此数值范围。例如上述方法中通过改变反应条件的参数例如通入更多的氮气也可以得到粒径小于3纳米的纳米硅颗粒,此条件下同样满足第二遮光层对蓝光的吸收的要求。

需要说明的是,在本示例中,第二遮光层薄膜和第一遮光层薄膜的形成顺序可以互换,而且第二遮光层薄膜和第一遮光层薄膜都可以为多层,例如还可以多层彼此相互交叠以得到叠层,在两者构成叠层的情况下,叠层中的各第二遮光层薄膜和第一遮光层薄膜的叠置顺序可以为任意布置。

如图4c所示,通过对第一遮光层薄膜210和第二遮光层薄膜310进行构图工艺处理以形成第一遮光层200和第二遮光层300的叠层。

在本示例中,构图工艺例如可以为光刻构图工艺,其例如可以包括:在需要被构图的结构层上涂覆光刻胶层,使用掩膜板对光刻胶层进行曝光,对曝光的光刻胶层进行显影以得到光刻胶图案,使用光刻胶图案对结构层进行蚀刻,然后可选地去除光刻胶图案。

需要说明的是,在本示例中,第二遮光层和第一遮光层的形成不限于经由上述同一构图工艺形成,也可以分别对第二遮光层层薄膜和第一遮光层薄膜进行构图工艺以形成第二遮光层和第一遮光层的叠层。

如图4d所示,在形成有第一遮光层200和第二遮光层300的叠层的衬底基板100上沉积一层缓冲层400。该缓冲层400的功能和制备材料在本公开上述中的实施例中已经提供,在此不做赘述。

如图4e所示,在缓冲层40上沉积一层有源层薄膜并对其进行构图工艺以形成有源层500。例如,制备该有源层500的材料包括非晶硅、多晶硅、氧化铟镓锌(igzo)、氧化铟锌(izo)、氧化锌(zno)、氧化镓锌(gzo)等金属氧化物等。

如图4f所示,在形成有有源层500的衬底基板100上依次沉积栅绝缘层薄膜和栅电极薄膜并对两者进行构图工艺以分别形成栅绝缘层600和栅电极700。

例如,该栅绝缘层的材料可以包括氮化硅(sinx)、氧化硅(siox)、氧化铝(al2o3)、氮化铝(aln)或其他适合的材料等。

例如,该栅电极的材料可以为铜基金属,例如,铜(cu)、铜钼合金(cu/mo)、铜钛合金(cu/ti)、铜钼钛合金(cu/mo/ti)、铜钼钨合金(cu/mo/w)、铜钼铌合金(cu/mo/nb)等;该栅电极的材料也可以为铬基金属,例如,铬钼合金(cr/mo)、铬钛合金(cr/ti)、铬钼钛合金(cr/mo/ti)等;该栅电极的材料还可以为铝或铝合金等。

需要说明的是,在本示例中,栅绝缘层和栅电极层的形成不限于经由上述同一构图工艺形成,也可以分别对栅绝缘层薄膜和栅电极层薄膜进行构图工艺以形成栅绝缘层和栅电极。

如图4g所示,在衬底基板100上沉积一层绝缘层薄膜即绝缘层800。该绝缘层800的材料可以为氮化硅(sinx)或者氧化硅(siox)等。

如图4h所示,在绝缘层800中形成过孔1并暴露过孔1处的有源层500。

如图4i所示,在形成有绝缘层800的衬底基板100上沉积源漏电极层薄膜并对其进行构图工艺以形成源漏电极层900。该源漏电极层900包括源电极910和漏电极920。

源漏电极层可以为金属材料,可以形成单层或多层结构,例如,形成为单层铝结构、单层钼结构、或者由两层钼夹设一层铝的三层结构。

在本公开实施例提供的制备方法中,例如可以使用同一掩膜同步制备遮光层和有源层,从而减少工艺步骤。例如该制备工艺过程可以为在依次沉积遮光层、缓冲层和有源层之后,对有源层使用掩膜进行一次曝光,然后完成对于遮光层和有源层的刻蚀和剥离工艺,从而减少一次遮光层的掩膜工艺。

图5a~图5g为本公开一实施例提供的另一种显示基板制备方法的过程图。参照图5a~图5g,本实施例提供的显示基板制备过程的一个示例可以包括如下步骤。

如图5a所示,提供一衬底基板100,并在该衬底基板100上依次沉积一层第一遮光层薄膜210、第二遮光层薄膜310、缓冲层薄膜410以及有源层薄膜510。

如图5b所示,使用依次掩膜对所述第一遮光层薄膜210、第二遮光层薄膜310、缓冲层薄膜410以及有源层薄膜510进行构图工艺以形成包括第一遮光层200和第二遮光层300的叠层、缓冲层400以及有源层500。

如图5c所示,在形成有所述有源层500的衬底基板100上沉积形成栅绝缘层600。

如图5d所示,在形成有所述栅绝缘层600的衬底基板100上沉积栅电极薄膜并对其进行构图工艺以形成栅电极700。

如图5e所示,在衬底基板100上沉积一层绝缘层薄膜即绝缘层800。

如图5f所示,在绝缘层800以及栅绝缘层600中形成过孔1并暴露过孔1处的有源层500。

如图5g所示,在形成有绝缘层800的衬底基板100上沉积源漏电极层薄膜并对其进行构图工艺以形成源漏电极层900。该源漏电极层900包括源电极910和漏电极920。

在如图5a~图5g所示的示例中,显示基板制备过程中各层结构的材料、结构及相关工艺等,可以参考如图4a~图4i所示的示例中的制备方法,在此不做赘述。需要说明的是,上述示例只给出了薄膜晶体管为顶栅型结构情况下的显示基板的制备过程。当薄膜晶体管为底栅型结构时,显示基板中各层结构的制备方法与上述薄膜晶体管为底栅型的显示基板的制备方法相近,例如其中薄膜晶体管中格结构的制备方法可以与传统工艺相同,只是第一遮光层和第二遮光层的叠层需要设置在有源层的远离衬底基板的一侧,只要形成的第一遮光层和第二遮光层可以对有源层进行遮光即可。

本公开的至少一个实施例提供一种显示基板及其制备方法、显示装置,并且可以具有以下至少一项有益效果:

(1)显示基板中设置的第二遮光层可以吸收特定波长范围内的光例如蓝光,从而防止有源层因蓝光照射后光生载流子增加导致的显示器件漏电流增加。

(2)因为第二遮光层可以吸收特定波长范围内的光例如蓝光,所以不需要再增加第一遮光层的厚度以使得第一遮光层的吸收峰蓝移,改善因加厚第一遮光层所致的较大段差引起的显示基板后续制备工艺的不良。

(3)显示基板中,包括第一遮光层和第二遮光层的叠层可以与有源层在同一掩膜工艺中制备而成,减少工艺步骤,降低成本。

对于本公开,还有以下几点需要说明:

(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计。

(2)为了清晰起见,在用于描述本公开的实施例的附图中,层或区域的厚度被放大或缩小,即这些附图并非按照实际的比例绘制。

(3)在不冲突的情况下,本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上所述,仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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