阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置与流程

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


背景技术：

2.薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistor-liquid crystal display，tft-lcd)是目前市场上最主流的显示器，薄膜晶体管液晶显示器包括液晶层和相对设置的阵列基板和彩膜基板，彩膜基板上设置有隔垫物(post spacer)，隔垫物用于支撑阵列基板和彩膜基板以维持显示器的盒厚。


技术实现要素：

3.本发明提供一种阵列基板，其中，包括：
4.基底；
5.设置在所述基底上的多个薄膜晶体管；
6.设置在所述薄膜晶体管远离所述基底的一侧的绝缘层；
7.其中，所述绝缘层远离所述基底的一侧设置有多个支撑部，所述支撑部与所述绝缘层为一体结构。
8.可选地，至少一个所述支撑部在所述基底上的正投影与所述薄膜晶体管在所述基底上的正投影存在交叠。
9.可选地，所述支撑部远离所述基底的一侧的横截面积小于所述支撑部靠近所述基底的一侧的横截面积。
10.可选地，所述绝缘层远离所述基底的一侧设置有像素电极，所述绝缘层上设置有第一过孔，所述像素电极通过所述第一过孔与所述薄膜晶体管的漏极连接。
11.可选地，所述薄膜晶体管的漏极与所述绝缘层之间设置有钝化层；
12.所述钝化层上设置有与所述第一过孔对应的第二过孔，所述像素电极通过所述第一过孔和所述第二过孔与所述薄膜晶体管的漏极连接。
13.本发明还提供一种阵列基板的制备方法，其中，包括：
14.在基底上形成多个薄膜晶体管；
15.在所述薄膜晶体管远离所述基底的一侧形成绝缘层，并在所述绝缘层远离所述基底的一侧形成多个支撑部，其中，所述绝缘层与所述支撑部同步形成。
16.可选地，所述在所述薄膜晶体管远离所述基底的一侧形成绝缘层，并在所述绝缘层远离所述基底的一侧形成多个支撑部的步骤，具体包括：
17.形成有机材料层；
18.利用多灰阶掩膜板对所述有机材料层进行曝光，并显影，以形成一体结构的所述绝缘层和多个所述支撑部。
19.可选地，至少一个所述支撑部在所述基底上的正投影与所述薄膜晶体管在所述基
底上的正投影存在交叠。
20.本发明还提供一种显示面板，其中，包括：对盒基板和上述的阵列基板；
21.所述对盒基板位于所述支撑部远离所述基底的一侧。
22.本发明还提供一种显示装置，其中，包括上述的显示面板。
附图说明
23.附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
24.图1为本发明实施例提供的阵列基板的结构示意图之一；
25.图2为本发明实施例提供的阵列基板的结构示意图之二；
26.图3为本发明实施例提供的制备方法的流程图之一；
27.图4为本发明实施例提供的制备方法的流程图之二；
28.图5a至图5e为本发明实施例提供的阵列基板制备过程的示意图。
具体实施方式
29.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。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发明，并不用于限制本发明。
30.除非另作定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“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。同样，“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。
31.在一示例中，提供一种显示面板，显示面板包括相对设置的阵列基板和对盒基板，对盒基板上设置有隔垫物，隔垫物用于支撑阵列基板与对盒基板，以维持显示面板的盒厚。阵列基板和对盒基板之间设置有液晶层，阵列基板上设置有多个薄膜晶体管，薄膜晶体管与位于液晶层至少一侧的驱动电极连接。薄膜晶体管用于向驱动电极提供驱动信号，驱动电极响应于驱动信号的控制向液晶层施加电场，以使液晶层中的液晶偏转，液晶层中的液晶偏转角度不同，液晶层的透过率也不相同，通过配合对盒基板上的彩色滤光片，即可以显示目标画面。在本示例中，制备隔垫物的步骤可以包括：
32.s1'、在对盒基板上形成隔垫物材料层。
33.s2'、通过构图工艺隔垫物材料层的一部分进行去除，而将另一部分进行保留，将隔垫物材料层保留的部分作为上述的隔垫物。
34.但是，在本示例中，由于需要单独一步的构图工艺在对盒基板上形成隔垫物，导致显示面板的构图工艺次数较多，生产成本较高。
35.有鉴于此，本发明实施例提供一种阵列基板，图1为本发明实施例提供的阵列基板的结构示意图之一，如图1所示，该阵列基板包括：基底1、多个薄膜晶体管2(图1中仅示出了
多个薄膜晶体管2中其中一个薄膜晶体管2的漏极部分)、绝缘层31和多个支撑部32。多个薄膜晶体管2设置在所述基底1上，绝缘层31设置在薄膜晶体管2远离基底1的一侧，支撑部32设置在绝缘层31远离基底1的一侧，其中，支撑部32与绝缘层31为一体结构。
36.在本发明实施例中，支撑部32用于在阵列基板与对盒基板对盒后，与对盒基板相接触，从而对对盒基板进行支撑。绝缘层31和支撑部32的材料可以为有机材料也可以为无机材料，以绝缘层31和支撑部32的材料为有机材料为例，在制备绝缘层31和支撑部32时，可以先在薄膜晶体管2远离基底1的一侧形成有机材料层，之后，可以利用半透式掩膜板(half tone mask，htm)或多灰阶掩膜板(gray tone mask，gtm)对有机材料层进行曝光，并进行显影，从而得到一体结构的绝缘层31和支撑部32。
37.采用本发明实施例的阵列基板，其可以利用支撑部32对对盒基板进行支撑，从而无需在对盒基板上设置隔垫物。由于支撑部32和绝缘层31可以利用半透式掩膜板或多灰阶掩膜板通过一步构图工艺形成，因此，相较于采用单独的构图工艺在对盒基板上形成隔垫物的方案而言，本发明实施例可以节省构图工艺的次数，从而降低生产成本。
38.下面结合图1和图2对本发明实施例的阵列基板的具体结构进行详细说明，具体地，图2为本发明实施例提供的阵列基板的结构示意图之二，如图2所示，在本发明实施例中，薄膜晶体管2可以包括栅极21、栅极绝缘层22、有源层23、欧姆接触层24、源极25和漏极26。薄膜晶体管2可以为顶栅结构或底栅结构，在此不作限制，以底栅结构为例，薄膜晶体管2的栅极21设置在基底1上，栅极绝缘层22设置在栅极21背离基底1的一侧，有源层23设置在栅极绝缘层22背离基底1的一侧，有源层23可以为非晶硅层(a-si)，欧姆接触层24设置在有源层23背离基底1的一侧，欧姆接触层24可以为n型重掺杂非晶硅层(n+a-si)，源极25和漏极26均位于欧姆接触层24远离基底1的一侧。源极25和漏极26可以同层设置。欧姆接触层24用于减小源极25、漏极26与有源层23之间的接触电阻，从而减小薄膜晶体管2的漏电流。
39.有源层23包括沟道部和位于该沟道部两侧的源极连接部和漏极连接部，源极连接部与薄膜晶体管2的源极25连接，漏极连接部与薄膜晶体管2的漏极26连接。源极连接部和漏极连接部均可以掺杂有比沟道部的杂质浓度高的杂质(例如，n型杂质或p型杂质)。沟道部与栅极21正对，当栅极21加载的电压信号达到一定值时，沟道部中形成载流子通路，使源极25和漏极26导通。
40.在一些具体实施例中，至少一个支撑部32在基底1上的正投影与薄膜晶体管2在基底1上的正投影存在交叠，从而使支撑部32和薄膜晶体管所占用的总面积尽量减小。具体地，支撑部32在基底1上的正投影可以与薄膜晶体管2的漏极26在基底1上的正投影部分交叠。示例性地，如图2所示，漏极26可以包括第一电极部和第二电极部，第一电极部位于栅极远离基底1的一侧，第一电极部与基底1之间的距离大于第二电极部与基底1之间的距离，支撑部32在基底1上的正投影可以与第一电极部在基底1上的正投影部分交叠，也即，如图2所示，支撑部32位于漏极26的第一电极部的上方。这样一来，在使支撑部32和薄膜晶体管所占用的总面积尽量减小的基础上，还可以使支撑部32的顶端与基底1之间的距离尽量大。
41.在一些具体实施例中，支撑部32远离基底1一侧的横截面积小于支撑部32靠近基底1一侧的横截面积。在本发明实施例中，沿靠近基底1的方向上，支撑部32的横截面积可以是逐渐增大的，例如，如图2所示，支撑部32的纵截面可以为梯形。可选地，支撑部32的纵截面可以为正梯形，从而提高支撑部32支撑的稳定性。
42.在一些具体实施例中，绝缘层31远离基底1的一侧设置有像素电极4，绝缘层31上设置有第一过孔，像素电极4通过第一过孔与薄膜晶体管2的漏极26连接。
43.在本发明实施例中，像素电极4的材料可以包括透明导电材料，例如氧化铟锡(indium tin oxide，ito)材料。阵列基板还包括多条数据线和多条栅线，多条数据线和多条栅线交叉以限定出多个显示单元，每个显示单元中均设置有上述的薄膜晶体管2。薄膜晶体管2的栅极21可以与栅线连接，薄膜晶体管2的源极25可以与数据线连接。阵列基板上的多个薄膜晶体管2可以呈阵列分布，多条数据线沿多个薄膜晶体管2的行方向排列，多条栅线沿多个薄膜晶体管2的列方向排列，与同一条栅线连接的薄膜晶体管2位于同一行，与同一条数据线连接的薄膜晶体管2位于同一列。薄膜晶体管2可以为p型薄膜晶体管，也可以为n型薄膜晶体管，在此不作限制。当薄膜晶体管2为p型薄膜晶体管时，用于控制薄膜晶体管2的源极25和漏极26导通的有效电平信号为低电平信号；当薄膜晶体管2为n型薄膜晶体管时，用于控制薄膜晶体管2的源极25和漏极26导通的有效电平信号为高电平信号。
44.绝缘层31的第一过孔可以设置在绝缘层31位于漏极26上方的部分上，第一过孔可以将漏极26露出，从而在形成像素电极4时，像素电极4可以通过第一过孔与漏极26接触，进而实现像素电极4与漏极26的电性连接。
45.在一些具体实施例中，薄膜晶体管2的漏极26与绝缘层31之间设置有钝化层5。钝化层5上设置有与第一过孔对应的第二过孔，像素电极4通过第一过孔和第二过孔与薄膜晶体管2的漏极26连接。
46.在本发明实施例中，钝化层5可以是由一种绝缘材料制备的单层结构或由多种绝缘材料制备的叠层结构，例如，钝化层5可以是由氮化硅材料或氧化硅材料制备得到的单层结构，也可以是由氮化硅和氧化硅制备的叠层结构，还可以是由氮化硅和氧化铝制备的叠层结构。钝化层5上与第一过孔对应的第二过孔是指，钝化层5上与第一过孔连通的过孔。在制备钝化层5时，可以先形成钝化材料层，之后，在钝化材料层背离基底1的一侧形成绝缘层31，由于绝缘层31对应于薄膜晶体管2的漏极26的部分设置有第一过孔，这样一来，可以利用具有第一过孔的绝缘层31作为制备钝化层5的掩膜板，从而节省一道钝化层5的掩膜板的制备工艺，由此可以进一步降低生产成本。在形成像素电极4后，像素电极4可以通过第一过孔和第二过孔与漏极26接触，进而实现像素电极4与漏极26的电性连接。当薄膜晶体管2的源极25和漏极26导通时，数据线可以向像素电极提供电信号，此时的像素电极4可以与公共电极相配合，向设置在像素电极4远离基底1一侧的液晶层提供电场，以驱动液晶层中的液晶偏转。
47.在本发明实施例中，绝缘层31采用有机材料制备，其具有较好的平坦性，同时，采用有机材料制备的绝缘层31的抗干扰能力强，一方面可以降低功耗，例如，可以降低提供给薄膜晶体管2的电信号的饱和电压值(vop)，另一方面有利于设置更多的显示单元以提高开口率，进而提高显示质量。
48.本发明还提供一种阵列基板的制备方法，图3为本发明实施例提供的制备方法的流程图之一，如图3所示，该制备方法包括：
49.s11、在基底上形成多个薄膜晶体管；
50.s12、在薄膜晶体管远离基底的一侧形成绝缘层，并在绝缘层远离基底的一侧形成多个支撑部，其中，绝缘层与支撑部同步形成，从而得到一体结构的绝缘层和支撑部。
51.绝缘层和支撑部的材料可以为有机材料也可以为无机材料，以绝缘层和支撑部的材料为有机材料为例，在制备绝缘层和支撑部时，可以先在薄膜晶体管远离基底的一侧形成有机材料层，之后，可以利用半透式掩膜板或多灰阶掩膜板对有机材料层进行曝光，并进行显影，从而得到一体结构的绝缘层和支撑部。
52.采用本发明实施例的制备方法，其可以利用半透式掩膜板或多灰阶掩膜板通过一次构图工艺形成支撑部和绝缘层，相较于采用单独的构图工艺在对盒基板上形成隔垫物的方案而言，本发明实施例可以节省构图工艺的次数，从而降低生产成本。
53.下面结合图3至图5e对本发明实施例的制备工艺进行详细说明，图4为本发明实施例提供的制备方法的流程图之二，图5a至图5e为本发明实施例提供的阵列基板制备过程的示意图，结合图3至图5e所示，具体地，本发明实施例提供的制备方法包括：
54.s21、在基底1上形成多个薄膜晶体管2。薄膜晶体管2可以为顶栅结构或底栅结构，当薄膜晶体管2为底栅结构时，薄膜晶体管2可以包括沿远离基底1的方向依次设置的栅极、栅极绝缘层、有源层、以及源漏电极层等，具体结构前文已做详细描述，在此不再赘述。
55.s22、在薄膜晶体管2背离基底1的一侧形成钝化材料层5'。
56.s23、在钝化材料层5'背离基底1的一侧形成有机材料层3'。
57.s24、利用多灰阶掩膜板对有机材料层3'进行曝光，并显影，以形成第一过孔h1以及一体结构的绝缘层31和多个支撑部32。
58.具体地，以有机材料层3'具有正性光敏特性为例，多灰阶掩膜板包括非透光区、半透光区和透光区，多灰阶掩膜板的非透光区的位置对应于有机材料层3'用于形成支撑部32的位置，多灰阶掩膜板的半透光区的位置对应于有机材料层3'用于形成绝缘层31的位置，多灰阶掩膜板的透光区的位置对应于有机材料层3'用于形成第一过孔h1的位置。显影后，有机材料层3'对应于支撑部32的位置被完全保留，有机材料层3'对应于绝缘层31的位置被去除一部分，有机材料层3'对应于第一过孔h1的位置被完全去除，从而形成第一过孔h1以及一体结构的绝缘层31和支撑部32。
59.当然，在本发明的另一些具体实施例中，还可以采用半透式掩膜板对有机材料层3'进行曝光，半透式掩膜板同样具有非透光区、半透光区和透光区，具体制备工艺可以参照上述示例，在此不再赘述。
60.在一些具体实施例中，至少一个支撑部32在基底1上的正投影与薄膜晶体管2在基底1上的正投影存在交叠，从而使支撑部32和薄膜晶体管所占用的总面积尽量减小。具体地，支撑部32在基底1上的正投影可以与薄膜晶体管2的漏极在基底1上的正投影部分交叠，示例性地，如图2所示，漏极26可以包括第一电极部和第二电极部，第一电极部与基底1之间的距离大于第二电极部与基底1之间的距离，支撑部32在基底1上的正投影可以与第一电极部在基底1上的正投影部分交叠，也即，如图2所示，支撑部32位于漏极26的第一电极部的上方。这样一来，在使支撑部32和薄膜晶体管所占用的总面积尽量减小的基础上，还可以使支撑部32的顶端与基底1之间的距离尽量大。
61.在一些具体实施例中，本发明实施例的制备方法还包括：
62.s25、在钝化材料层5'上形成第二过孔h2，以得到钝化层5，其中，第二过孔h2与第一过孔h1连通。在本步骤中，可以利用绝缘层31作为对钝化材料层5'进行刻蚀时所用的掩膜板，从而节省一步制备掩膜板的工艺，降低生产成本。
63.s26、在绝缘层31远离基底1的一侧形成像素电极4，像素电极4通过第一过孔h1和第二过孔h2与薄膜晶体管2的漏极连接。当薄膜晶体管2的源极和漏极导通时，像素电极4可以与公共电极相配合，向设置在像素电极4远离基底1一侧的液晶层提供电场，以驱动液晶层中的液晶偏转。
64.本发明实施例还提供一种显示面板，其中，包括：对盒基板和上述的阵列基板，其中，对盒基板位于支撑部远离基底的一侧。
65.本发明实施例还提供一种显示装置，其中，包括上述的显示面板。该显示装置可以为：电子纸、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。
66.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采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，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。