阵列基板、显示面板及其制备方法与流程

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


背景技术：

2.现有的有机薄膜晶体管(organic thin film transistor；otft)，其有机有源层与源漏电极层直接接触，存在有机有源层与源漏电极层之间欧姆接触的电阻大，otft迁移率低的问题，导致otft性能差。


技术实现要素：

3.本技术期望提供一种阵列基板、显示面板及其制备方法，至少用于提高其内设置的薄膜晶体管的性能。
4.第一方面，本发明提供一种阵列基板，包括顺次层叠设置的衬底、栅极层、栅绝缘层、有机有源层、空穴注入层以及源漏电极层。
5.作为可实现方式，所述栅绝缘层为有机绝缘层。
6.作为可实现方式，所述有机有源层的功函数的绝对值与所述空穴注入层的功函数的绝对值的差小于0.6ev，所述空穴注入层的功函数的绝对值与所述源漏电极层的功函数的绝对值的差小于0.6ev。
7.作为可实现方式，所述源漏电极层上顺次设置有第一电极层、钝化层以及第二电极层，所述第二电极层与所述栅极层电连接。
8.作为可实现方式，所述栅极层的厚度为500埃～4000埃，和/或，所述栅绝缘层的厚度为200nm-400nm，和/或，所述有机有源层的厚度为30nm-50nm，和/或，所述空穴注入层的厚度为10nm-30nm，和/或，所述源漏电极层的厚度为500埃～8000埃，和/或，所述第一电极层以及所述第二电极层的厚度分别为700埃～1000埃。
9.作为可实现方式，所述源漏电极层为sam/ag层、ito层、层、合金层、tin层、au层、pt层、pd层和bf/lrf/hwf层中的至少任一种；
10.所述bf为mo层、mo合金层、ti层、ito层和izo层中的至少任一种；
11.所述lrf为cu层、al层和ag层中的至少任一种；
12.所述hwf为sam/ag层、ito层、层、合金层、tin层、au层、pt层、pd层中的至少任一种。
13.作为可实现方式，所述衬底为柔性衬底。
14.第二方面，本发明提供一种阵列基板的制备方法，包括以下步骤：
15.在衬底上形成栅极薄膜，对所述栅极薄膜进行图案化，形成栅极层；
16.在栅极层上形成顺次形成栅绝缘薄膜、有机有源薄膜、空穴注入薄膜，对所述栅绝缘薄膜、所述有机有源薄膜和所述空穴注入薄膜，通过一次掩模构图工艺，形成栅绝缘层、有机有源层和空穴注入层；
17.在所述空穴注入层上顺次形成源漏电极薄膜和第一电极薄膜，对所述源漏电极薄
膜和所述第一电极薄膜，通过一次半色调掩模构图工艺，形成源漏电极层和第一电极层；
18.在所述第一电极层上形成钝化薄膜，对所述钝化薄膜，通过一次掩模构图工艺，形成钝化层；
19.在所述钝化层上形成第二电极薄膜，对所述第二电极薄膜，通过一次掩模构图工艺，形成第二电极层。
20.作为可实现方式，在形成所述栅极薄膜之前，在所述衬底上形成平坦化层。
21.第三方面，至少参见图8所示，本发明提供一种显示面板，包括上述的阵列基板，所述阵列基板上顺次设置有液晶层和彩膜基板。
22.上述方案，通过在有机有源层与源漏电极层之间设置空穴注入层，降低了机有源层与源漏电极层之间的接触电阻，增强了空穴注入能力，提高了伏安(iv)特性，因此，提高了阵列基板内设置的薄膜晶体管的性能。
附图说明
23.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，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
24.图1-图6为本发明实施例提供的阵列基板的制备过程结构示意图；
25.图7为本发明实施例提供阵列基板的制备方法流程图；
26.图8为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例对本技术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。
28.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术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技术。
29.本发明实施例中所说的“构图工艺”包括沉积膜层、涂覆光刻胶、掩模曝光、显影、刻蚀、剥离光刻胶等处理，是相关技术中成熟的制备工艺。本实施例中所说的“光刻工艺”包括涂覆膜层、掩模曝光和显影，是相关技术中成熟的制备工艺。沉积可采用溅射、蒸镀、化学气相沉积等已知工艺，涂覆可采用已知的涂覆工艺，刻蚀可采用已知的方法，生长外延也采用已知的方法，在此不做具体的限定。
30.在本实施例的描述中，需要理解的是，“薄膜”是指将某一种材料在基底上利用沉积、涂覆或生长工艺制作出的一层薄膜。若在整个制作过程当中该“薄膜”无需构图工艺或光刻工艺，则该“薄膜”还可以称为“层”。若在整个制作过程当中该“薄膜”还需构图工艺或光刻工艺，则在构图工艺前称为“薄膜”，构图工艺后称为“层”。经过构图工艺或光刻工艺后的“层”中包含至少一个“图案”。例如但不限于，本文中所指的薄膜的厚度可以在100μm以下。
31.如图1-图6所示，本发明提供一种阵列基板1，包括顺次层叠设置的衬底102、栅极层104、栅绝缘层105、有机有源层106、空穴注入层107以及源漏电极层108。
32.衬底102例如但不限于为柔性衬底102，柔性衬底102例如但不限于为三醋酸纤维
薄膜(triacetyl cellulose；tac)，聚酰亚胺(polyimide；pi)等，以制备适用于柔性显示面板的阵列基板1；该示例中衬底102采用的tac以降低成本。当然，在其它示例中衬底102也可以是刚性衬底102，刚性衬底102例如但不限于为玻璃、硅、石英等。
33.栅极层104的材料可为钼、铝、铜，但不以此为限，还可以是铬、钨、钛、钽以及包含它们的合金等材料，在此不对其材料做特殊限定。栅极层104可以是单层结构，如钼层；也可以是复合层结构，如钼/铝/钼层等。栅极层104的厚度可以为500埃～4000埃。
34.栅绝缘层105可以是有机绝缘层，也可以是无机绝缘层。在该示例中，以有机绝缘层为例，并与有机有源层106、空穴注入层107等共同构成有机薄膜晶体管，采用该示例的有机薄膜晶体管结构，在制备时可以采用较低的制备温度，整个制程的制备温度甚至可以达到100℃以下，可以降低制备能耗，也利于实现阵列基板1的柔性化。
35.有机绝缘层的材料例如但不限于为苯并环丁烯(benzocyclobutene；bcb)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate；pmma)、聚乙烯醇(professional video assistant；pva)、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone；pvp)、聚苯乙烯(polystyrene；ps)、氟树脂(perfluoro(1-butenyl vinyl ether)polymer；cytop)等。
36.有机绝缘层的厚度可以为200nm-400nm。
37.有机有源层106的材料可以但不限于为聚噻吩以及聚噻吩衍生物，如聚3-乙基噻吩(poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl)；p3ht)、聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](poly[bis(4-phenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)amine]；ptaa)、聚(2,5-双(3-十四烷基噻吩-2-基)噻吩并[3,2-b]噻吩)(poly[thieno[3,2-b]thiophene-2,5-diyl(4,4'-ditetradecyl[2,2'-bithiophene]-5,5'-diyl)]；pbttt)等。该示例中，有机有源层106的材料选用聚噻吩，聚噻吩具有较高的迁移率和稳定性，利于提高otft的性能。
[0038]
有机有源层106的厚度可以为30nm-50nm。
[0039]
空穴注入层107的材料可以但不限于为氧化铟镓锌(igzo)、氧化铟锡锌(itzo)、氧化铟锌(izo)、氧化铟镓(igo)或氧化铟铝锌(iazo)等。该示例中空穴注入层107的材料选用igzo。
[0040]
空穴注入层107的厚度可以为10nm-30nm。
[0041]
上述方案，通过在有机有源层106与源漏电极层108之间设置空穴注入层107，降低了机有源层与源漏电极层108之间的接触电阻，增强了空穴注入能力，提高了伏安(iv)特性，因此，提高了阵列基板1内设置的薄膜晶体管的性能。
[0042]
作为可实现方式，为了降低所述空穴注入层107与所述有机有源层106和所述源漏电极层108的欧姆接触电阻，对其两两进行功函数匹配，以尽量降低二者之间的功函数，以降低欧姆接触电阻，提高电性能，例如但不限于，所述有机有源层106的功函数的绝对值与所述空穴注入层107的功函数的绝对值的差小于0.6ev，所述空穴注入层107的功函数的绝对值与所述源漏电极层108的功函数的绝对值的差小于0.6ev。上述差值例如但不限于为0.1ev、0.15ev、0.2ev、0.25ev、0.3ev、0.4ev等，一般地，差值越小越好，可以通过选择不同的空穴注入层107、有机有源层106和、源漏电极层108材料来降低对应功函数的差值。
[0043]
作为可实现方式，所述源漏电极层108上顺次设置有第一电极层109、钝化层110以及第二电极层112，所述第二电极层112与所述栅极层104电连接。
[0044]
其中，第一电极层109和第二电极层112的材料均可以采用ito，其中，第一电极层
109可以作为液晶存储电容，以驱动液晶偏转，第二电极层112作为com电极。
[0045]
作为可实现方式，所述源漏电极层108的厚度为500埃～8000埃，和/或，所述第一电极层109以及所述第二电极层112的厚度分别为700埃～1000埃。
[0046]
作为可实现方式，所述源漏电极层108为自主装分子层(self-assembled monolayer；sam)/ag层、ito层、层、合金层、tin层、au层、pt层、pd层和bf/lrf/hwf层中的至少任一种；
[0047]
所述bf为mo层、mo合金层、ti层、ito层和izo层中的至少任一种；
[0048]
所述lrf为cu层、al层和ag层中的至少任一种；
[0049]
所述hwf为sam/ag层、ito层、层、合金层、tin层、au层、pt层、pd层中的至少任一种。
[0050]
第二方面，至少如图7所示，本发明提供一种阵列基板的制备方法，包括以下步骤：
[0051]
s10：至少参见图1、图2，在衬底102上形成栅极薄膜，对所述栅极薄膜进行图案化，形成栅极层104；
[0052]
该衬底102选用柔性衬底102，例如采用tac薄膜作为衬底102，为了对其进行支撑，在制备过程中，可以将tac薄膜粘贴在玻璃板上。
[0053]
在tac薄膜上沉积制备栅极层104的金属薄膜——栅极薄膜，通过一次掩模构图工艺对栅极薄膜进行图案化，以形成栅极层104。
[0054]
本发明示例中提供的otft为底栅结构，采用底栅结构可以省去制备遮光层的工艺步骤，提高了制备效率，降低了制备成本。并且，采用底栅结构，相较于顶栅结构，避免了有机有源层106爬坡源漏电极层108的段差而导致的断线问题，且可避免因爬坡位置厚度较薄，导致源漏电极层108与栅极层104短路的问题。
[0055]
在一些示例中，为了提高后续膜层的质量、平整性等，在沉积栅极薄膜之前，先在所述衬底102上形成平坦化层102；然后，在平坦化层上再再形成栅极薄膜。
[0056]
可以采用旋涂(spin)或狭缝涂覆(slit)形成平坦化层。
[0057]
s20：至少参见图3所示，在栅极层104上形成顺次形成栅绝缘薄膜、有机有源薄膜、空穴注入薄膜，对所述栅绝缘薄膜、所述有机有源薄膜和所述空穴注入薄膜，通过一次掩模构图工艺，形成栅绝缘层105、有机有源层106和空穴注入层107；
[0058]
在栅极层104上，通过旋涂(spin)或狭缝涂覆(slit)的方式，依次形成栅绝缘薄膜、有机有源薄膜、空穴注入薄膜。通过一次掩模构图工艺先形成图案化的空穴注入层107，其中，在空穴注入层107图案化的过程中，采用湿法刻蚀形成空穴注入层107的图案。
[0059]
在空穴注入层107形成后，以空穴注入层107作为掩模和刻蚀阻挡层，采用干法刻蚀的方式继续向下刻蚀，分别刻蚀形成图案化的有机有源层106和栅绝缘层105。
[0060]
在此过程中，仅需一个掩模即可对栅绝缘层105、有机有源层106和空穴注入层107进行图案化，降低了掩模成本。
[0061]
另外，在对栅绝缘薄膜、有机有源薄膜进行刻蚀时，空穴注入层107作为刻蚀阻挡层保护有机有源层106不受外界工艺影响。
[0062]
s30：至少参见图4所示，在所述空穴注入层107上顺次形成源漏电极薄膜和第一电极薄膜，对所述源漏电极薄膜和所述第一电极薄膜，通过一次半色调掩模构图工艺，形成源漏电极层108和第一电极层109；
[0063]
在依次沉积源漏电极薄膜和第一电极薄膜后，在第一电极薄膜上涂布光刻胶，利用半色调掩模对光刻胶进行曝光，显影后形成光刻胶完全保留区域、光刻胶半保留区域和光刻胶完全去除区域，利用刻蚀工艺，例如但不限于湿法刻蚀，去除光刻胶完全去除区域所对应的沉积源漏电极薄膜和第一电极薄膜，以形成图案化的第一电极层109；利用等离子体灰化工艺去除掉所述光刻胶半保留区域的光刻胶；再次利用刻蚀工艺，例如但不限于湿法刻蚀，去除掉所述光刻胶半保留区域的源漏电极薄膜，以形成图案化的源漏电极层108；随后，剥离掉所述光刻胶完全保留区域的光刻胶。
[0064]
s40：至少参见图5所示，在所述第一电极层109上形成钝化薄膜，对所述钝化薄膜，通过一次掩模构图工艺，形成钝化层110；
[0065]
钝化薄膜的材料可选择掺杂光敏剂的含氟的有机高分子材料，通过旋涂(spin)或狭缝涂覆(slit)的方式形成钝化薄膜，并采用uv固化+热固化的固化方式对钝化薄膜固化。
[0066]
钝化薄膜固化后，通过一次掩模构图工艺形成连接至栅极层104的过孔113。
[0067]
对钝化薄膜的刻蚀，可以采用光刻工艺和干刻工艺。
[0068]
s50：至少参见图6所示，在所述钝化层110上形成第二电极薄膜，对所述第二电极薄膜，通过一次掩模构图工艺，形成第二电极层112。
[0069]
其中，第二电极层112的一部分填充在过孔113中，以使第二电极层112与栅极层104进行电连接。
[0070]
上述工艺中，每一步骤仅采用一个掩模，也即上述工艺共采用五个掩模，相较于现有技术中六掩模工艺、八掩模工艺等，减少了工艺步骤，降低了掩模成本，提高了生产效率。
[0071]
该工艺用于制备上述各示例的阵列基板1，其具体结构、使用的材料以及效果可以参照上述各示例，这里不再赘述。
[0072]
第三方面，至少参见图8所示，本发明提供一种显示面板，包括上述的阵列基板1，所述阵列基板1上顺次设置有液晶层2和彩膜基板3。
[0073]
其中，彩膜基板3与阵列基板1之间设置有支撑柱。阵列基板1中的otft对应于彩膜基板3中的黑矩阵32，otft之间的区域对应于彩膜基板3的色阻33，以使背光发出的光线穿过阵列基板1，并经过液晶层2后，透过色阻出射。
[0074]
另外需要说明的是，在阵列基板1和彩膜基板3进行対盒时，阵列基板1的tac薄膜一侧通过双面胶粘贴在玻璃基板101上，双面胶的一面为热解粘胶、另一面为uv解粘胶，uv解粘胶粘在玻璃基板上，热解粘胶粘在tac薄膜上。彩膜基板3的一侧通过双面胶粘贴在另外一块玻璃基板上，粘接彩膜基板3的双面胶的两侧均为uv解粘胶。
[0075]
可以在阵列基板1和彩膜基板3対盒之前对彩膜基板3进行切割，切割后再进行対盒；也可以先完成阵列基板1和彩膜基板3的対盒，在対盒完成后，在对彩膜基板3进行切割。切割可以采用激光切割，激光例如但不限于为xecl激光、arf激光、krf激光和xef激光等。
[0076]
在対盒以及切割后，对显示面板进行加热，使阵列基板1侧与tac薄膜粘接的热解粘胶发生解粘，完成阵列基板1侧玻璃基板的剥离。随后，在对彩膜基板3侧进行uv照射，此时彩膜基板3侧玻璃基板上的uv解粘胶发生解粘，并完成该侧玻璃基板的剥离。
[0077]
在两侧的玻璃基板均剥离后，对阵列基板1进行切割。切割可以采用激光切割，激光例如但不限于为xecl激光、arf激光、krf激光和xef激光等。
[0078]
阵列基板1切割完，分别在彩膜基板3上粘贴偏光片，在阵列基板1上绑定驱动模组
等。
[0079]
需要理解的是，上文如有涉及术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0080]
以上描述仅为本技术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，本技术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。例如上述特征与本技术中公开的(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。

技术特征：
1.一种阵列基板，其特征在于，包括顺次层叠设置的衬底、栅极层、栅绝缘层、有机有源层、空穴注入层以及源漏电极层。2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述栅绝缘层为有机绝缘层。3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述有机有源层的功函数的绝对值与所述空穴注入层的功函数的绝对值的差小于0.6ev，所述空穴注入层的功函数的绝对值与所述源漏电极层的功函数的绝对值的差小于0.6ev。4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述源漏电极层上顺次设置有第一电极层、钝化层以及第二电极层，所述第二电极层与所述栅极层电连接。5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述栅极层的厚度为500埃～4000埃，和/或，所述栅绝缘层的厚度为200nm-400nm，和/或，所述有机有源层的厚度为30nm-50nm，和/或，所述空穴注入层的厚度为10nm-30nm，和/或，所述源漏电极层的厚度为500埃～8000埃，和/或，所述第一电极层以及所述第二电极层的厚度分别为700埃～1000埃。6.根据权利要求1-5任一项所述的阵列基板，其特征在于，所述源漏电极层为sam/ag层、ito层、层、合金层、tin层、au层、pt层、pd层和bf/lrf/hwf层中的至少任一种；所述bf为mo层、mo合金层、ti层、ito层和izo层中的至少任一种；所述lrf为cu层、al层和ag层中的至少任一种；所述hwf为sam/ag层、ito层、层、合金层、tin层、au层、pt层、pd层中的至少任一种。7.根据权利要求1-5任一项所述的阵列基板，其特征在于，所述衬底为柔性衬底。8.一种阵列基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在衬底上形成栅极薄膜，对所述栅极薄膜进行图案化，形成栅极层；在栅极层上形成顺次形成栅绝缘薄膜、有机有源薄膜、空穴注入薄膜，对所述栅绝缘薄膜、所述有机有源薄膜和所述空穴注入薄膜，通过一次掩模构图工艺，形成栅绝缘层、有机有源层和空穴注入层；在所述空穴注入层上顺次形成源漏电极薄膜和第一电极薄膜，对所述源漏电极薄膜和所述第一电极薄膜，通过一次半色调掩模构图工艺，形成源漏电极层和第一电极层；在所述第一电极层上形成钝化薄膜，对所述钝化薄膜，通过一次掩模构图工艺，形成钝化层；在所述钝化层上形成第二电极薄膜，对所述第二电极薄膜，通过一次掩模构图工艺，形成第二电极层。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在形成所述栅极薄膜之前，在所述衬底上形成平坦化层。10.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的阵列基板，所述阵列基板上顺次设置有液晶层和彩膜基板。

技术总结
本申请公开了一种阵列基板、显示面板及其制备方法，其中，阵列基板，包括顺次层叠设置的衬底、栅极层、栅绝缘层、有机有源层、空穴注入层以及源漏电极层。上述方案，通过在有机有源层与源漏电极层之间设置空穴注入层，降低了机有源层与源漏电极层之间的接触电阻，增强了空穴注入能力，提高了伏安(IV)特性，因此，提高了阵列基板内设置的薄膜晶体管的性能。阵列基板内设置的薄膜晶体管的性能。阵列基板内设置的薄膜晶体管的性能。


技术研发人员：侯东飞 宋梦亚 董立文 谢昌翰 张锋 姚琪 崔钊 孟德天 刘文渠 吕志军
受保护的技术使用者：北京京东方技术开发有限公司
技术研发日：2023.05.15
技术公布日：2023/8/13