CN105607357B - 一种阵列基板、其制作方法及显示装置 - Google Patents

一种阵列基板、其制作方法及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种阵列基板、其制作方法及显示装置，以解决现有技术中阵列基板的制造方法中，采用ITO作电极层时，电极层和平坦层的图形需要两次构图工艺才能完成的问题。本发明的阵列基板包括：衬底基板，第一电极层，平坦层；其中第一电极层为由多条导电纳米线搭接成的薄膜；第一电极层和平坦层的图案相同。由于第一电极层是导电纳米线搭接成的薄膜，且平坦层和第一电极层有相同图案，因而可以采用曝光显影的方式对平坦层进行刻蚀，显影液可以通过导电纳米线间的缝隙渗透到平坦层，在清洗平坦层的同时，一起洗掉位于已经刻蚀掉的平坦层上方的导电纳米线，进而通过一次构图工艺同时形成平坦层和电极层的图形，减少了一次构图工艺。

Description

一种阵列基板、其制作方法及显示装置
技术领域
本发明涉及显示面板领域，尤其涉及一种阵列基板、其制作方法及显示装置。
背景技术
阵列基板是组成液晶显示装置的重要组件，现有的用于ADS(Advanced SuperDimension Switch，高级超维场开关)显示面板的阵列基板，在制作过程中需要依次经过最少6次构图工艺才能完成阵列基板的制作。而采用ITO(Indium-Tin Oxide，氧化铟锡)作为电极层时，电极层和平坦层的图形需要两次构图工艺才能完成。
综上所述，目前现有的阵列基板的制造方法中，采用ITO作为电极层时，电极层和平坦层的图形需要两次构图工艺才能完成。
发明内容
本发明实施例提供的一种阵列基板、其制作方法及显示装置，用以解决现有技术中存在的阵列基板的制造方法中，采用ITO作为电极层时，电极层和平坦层的图形需要两次构图工艺才能完成的问题。
本发明实施例提供的一种阵列基板，包括：衬底基板，设置在衬底基板上的各像素单元所在区域内的第一电极层，设置在所述第一电极层下方且与所述第一电极层直接接触的平坦层；
其中，所述第一电极层为由多条导电纳米线搭接成的薄膜；所述第一电极层和所述平坦层的图案相同。
由于本发明中第一电极层是由多条导电纳米线搭接而成的薄膜，且平坦层和第一电极层有相同的图案，因而可以采用曝光显影的方式对平坦层进行刻蚀，在曝光刻蚀之后进行显影时，显影液可以通过导电纳米线之间的缝隙渗透到平坦层，在清洗平坦层的同时，可以一起冲洗掉位于已经刻蚀掉的平坦层上方的导电纳米线；进而通过一次构图工艺同时形成平坦层和电极层的图形，这样不仅可以减少一次构图工艺，还可以节约成本，提高产能。
可选的，所述纳米线的材料为纳米金属。
可选的，所述纳米金属为纳米银。
可选的，所述纳米线的粗度不大于1μm。
可选的，所述纳米线的长度为根据所述第一电极层和所述平坦层的图案选取的数值。
可选的，所述纳米线的长度为3μm-20μm。
可选的，所述第一电极层的透过率大于80％。
可选的，所述第一电极层的电阻值不大于200欧姆/方块。
可选的，还包括：设置在所述第一电极层上方且具有狭缝形状的第二电极层。
可选的，所述第一电极层为公共电极层，所述第二电极层为像素电极层；或，
所述第一电极层为像素电极层，所述第二电极层为公共电极层。
本发明实施例提供的一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述所述的阵列基板。
本发明实施例提供的一种如本发明实施例提供的上述阵列基板的制作方法，包括：
在衬底基板上形成一整层的平坦层和一整层的第一电极层；
使用掩膜版通过一次构图工艺形成所述平坦层和所述第一电极层的图案；
其中，所述第一电极层为由多条导电纳米线搭接成的薄膜；所述第一电极层和所述平坦层的图案相同。
可选的，在衬底基板上形成一整层的平坦层和一整层的第一电极层，包括：
在衬底基板上沉积一整层的平坦层；
在所述平坦层上涂覆一整层包含导电纳米线的可挥发溶液，以使所述可挥发溶液在挥发之后，能够形成一整层的第一电极层；
其中，所述可挥发溶液发生挥发的温度小于使所述阵列基板发生熔化的最低温度值。
可选的，在衬底基板上形成一整层的平坦层和一整层的第一电极层，包括：
在衬底基板上转印一整层的包含平坦层和由导电纳米线搭接成的第一电极层的复合薄膜，形成位于衬底基板上的一整层的平坦层和一整层的第一电极层。
可选的，使用掩膜版通过一次构图工艺形成所述平坦层和所述第一电极层的图案，包括：
使用掩膜版对所述平坦层进行曝光刻蚀；
在曝光完成后，使用显影液对所述平坦层上刻蚀掉的部分进行清洗，并清洗掉位于所述平坦层上刻蚀掉的部分上方的导电纳米线，形成所述平坦层和所述第一电极层的图案。
可选的，所述显影液为弱碱性溶液。
可选的，所述弱碱性溶液为Na2CO3溶液。
可选的，所述Na2CO3溶液的浓度为0.1％-1％。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种制作本发明实施例提供的阵列基板的方法流程图；
图3为本发明实施例提供的第一种形成平坦层和第一电极层的方法流程图；
图4为本发明实施例提供的第二种形成平坦层和第一电极层的方法流程图；
图5为本发明实施例提供的第一电极层的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的通过一次构图工艺形成平坦层和第一电极层图案的方法流程图；
图7为本发明实施例提供的阵列基板的制作方法的整体流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图，阵列基板包括衬底基板101；位于衬底基板101上的栅极102；位于衬底基板101上、且全面覆盖栅极102的栅绝缘层103；位于栅绝缘层103上的有源层104；位于有源层104上、分别位于有源层104两侧的源漏电极105；位于源漏电极105上的第一绝缘层106；位于第一绝缘层106上的平坦层107；位于平坦层107上的第一电极层108；位于第一电极层108上的第二绝缘层109；设置在第一电极层108上方且具有狭缝形状的第二电极层110。实施中，除了平坦层107和第一电极层108外，其它膜层均采用现有技术中的标准工艺，下面具体对阵列基板中的平坦层107和第一电极层108进行介绍。
如图1所示，该阵列基板包括：衬底基板101，设置在衬底基板101上的各像素单元所在区域内的第一电极层108，设置在第一电极层108下方且与第一电极层108直接接触的平坦层107；其中，第一电极层108为由多条导电纳米线搭接成的薄膜；第一电极层108和平坦层107的图案相同。
实施中，现有技术中通常使用ITO作为电极层(即第一电极层108)，使用树脂材料作为平坦层107，而平坦层107位于第一电极层108下方且与第一电极层108直接接触，在对平坦层107(比如树脂)和第一电极层108(比如ITO)进行构图时，由于一整层的ITO，会造成ITO无法随着树脂剥落，或者是ITO被大片剥离形成不良，因而即使平坦层107和第一电极层108有相同的图案，也必须采用两次构图工艺才能完成。
而本发明实施例中提供的第一电极层108是由多条导电纳米线搭接而成的薄膜，且平坦层107和第一电极层108有相同的图案，因而可以采用曝光显影的方式对平坦层107进行刻蚀，在曝光刻蚀之后进行显影时，显影液可以通过导电纳米线之间的缝隙渗透到平坦层107上，在清洗平坦层107的同时，一起冲洗掉位于已经刻蚀掉的平坦层107上方的导电纳米线，进而通过一次构图工艺同时形成平坦层107和第一电极层108的图形，这样不仅可以减少一次构图工艺，还可以节约成本，提高产能。
实施中，组成第一电极层108的多条导电纳米线，可以是任意能够制作成纳米级细线的导电材料，可选的，纳米线的材料为纳米金属。而本发明实施例中的纳米金属可以是任意的能够导电的金属，可选的，纳米金属为纳米银。
具体的，针对上述组成第一电极层108的多条导电纳米线，在保证电阻值的情况下越细越好，因为越细透过率就会越高，视觉效果会越好，不会有雾蒙蒙的视觉效果；可选的，纳米线的粗度不大于1μm。
而导电纳米线的长度则根据第一电极层和平坦层的图案进行选取，例如，根据曝光的孔径大小进行选取，孔如果比较小就选择长度较小的导电纳米线，这样防止在用显影液进行冲洗时，导电纳米线过长而残留在平坦层107之上；可选的，纳米线的长度为根据第一电极层和平坦层的图案选取的数值。纳米线的长度为3μm-20μm。
实施中，第一电极层的电阻值(即方块电阻)与第一电极层的透过率有关，透过率越大且电阻值越小越好，可选的，第一电极层的透过率大于80％。第一电极层的电阻值不大于200欧姆/方块。本发明实施例经过试验得出，在保证透过率90％以上的情况下，第一电极层的电阻值最小可以做到20欧姆/方块，因而透过率可以做到达到90％以上。
如图1所示，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，可选的，还包括：设置在第一电极层108上方且具有狭缝形状的第二电极层110。如图1所示，第一电极层108为面状电极，第二电极110为狭缝电极。
在本发明实施例提供的上述阵列基板中，根据显示面板的不同的显示模式，可选的，第一电极层108为公共电极层，第二电极层110为像素电极层；或者是另一种方式。可选的，第一电极层108为像素电极层，第二电极层110为公共电极层。在具体实施时，可以根据实际需要，由显示面板的具体的显示模式来决定的。
实施中，本发明实施例提供的阵列基板可以是包含电极层和平坦层的***示模式的阵列基板，例如，应用于ADS(Advanced Super Dimension Switch，高级超维场开关)显示面板的阵列基板。而本发明采用导电纳米线作为电极层的思想，也可以进行其它的变形和应用，例如，将其应用到其它膜层中，或者采用其它材料做成细线，以达到减少制作工艺的目的等。
需要说明的是，本发明当公共电极层为狭缝状电极层时，像素电极层为板状电极层，这样的设置方式可以实现高品质的图像显示。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种本发明实施例提供的上述阵列基板的制作方法，由于该方法解决问题的原理与前述一种阵列基板相似，因此该方法的实施可以参见阵列基板的实施，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的上述阵列基板，其主要有益效果是可以减少一次构图工艺，下面具体介绍制作阵列基板时，制作第一电极层和平坦层的过程。如图2所示，为本发明实施例提供的一种制作本发明实施例提供的阵列基板的方法流程图，具体步骤包括：
步骤201，在衬底基板上形成一整层的平坦层和一整层的第一电极层；
步骤202，使用掩膜版通过一次构图工艺形成平坦层和第一电极层的图案；
其中，第一电极层为由多条导电纳米线搭接成的薄膜；第一电极层和平坦层的图案相同。
在制作本发明实施例提供的阵列基板时，由于第一电极层和平坦层的图案相同，且第一电极层采用由多条导电纳米线搭接成的薄膜，因而需要先在衬底基板上形成一整层的平坦层和一整层的第一电极层(即形成一整层没有图案的膜层)，并采用一次构图工艺形成平坦层和第一电极层的图案。下面具体介绍如何形成一整层的平坦层和第一电极层。
如图3所示，为本发明实施例提供的第一种形成平坦层和第一电极层的方法流程图。实施中，本发明实施例提供的一种制作本发明实施例提供的阵列基板的方法中，步骤201的实现方式，可以具体采用以下方式实现：
步骤301，在衬底基板上沉积一整层的平坦层；
步骤302，在平坦层上涂覆一整层包含导电纳米线的可挥发溶液，以使可挥发溶液在挥发之后，能够形成一整层的第一电极层；
其中，可挥发溶液发生挥发的温度小于使阵列基板发生熔化的最低温度值。
在步骤301中，可以采用现有的方式，在衬底基板上沉积一整层的平坦层；沉积完平坦层之后，在平坦层之上制作第一电极层，由于本发明实施例提供的第一电极层为由多条导电纳米线搭接成的薄膜，因而可以通过将导电纳米线放入可挥发溶液中，并在平坦层上涂覆可挥发溶液的方法制作第一电极层，即在步骤302中，可以在平坦层上涂覆一整层包含导电纳米线的可挥发溶液，以使可挥发溶液在挥发之后，能够形成一整层的第一电极层。
采用上述涂覆包含导电纳米线的可挥发溶液制作第一电极层的方法，为了加速可挥发溶液的挥发，可以在进行构图之前，对阵列基板进行低温烘干，以促进可挥发溶液的挥发，较佳的，可以在110℃的温度下，烘干130s。
如图4所示，为本发明实施例提供的第二种形成平坦层和第一电极层的方法流程图。实施中，本发明实施例提供的一种制作本发明实施例提供的阵列基板的方法中，步骤201的实现方式，还采用以下方式实现：
步骤401，在衬底基板上转印一整层的包含平坦层和由导电纳米线搭接成的第一电极层的复合薄膜，形成位于衬底基板上的一整层的平坦层和一整层的第一电极层。
除了上述在平坦层上涂覆包含导电纳米线的可挥发溶液的方法之外，还可以采用转印复合薄膜的方式，即将一整层的平坦层、以及由导电纳米线搭接成的一整层的第一电极层，制作成复合薄膜的形式，直接在衬底基板上转印一整层的复合薄膜，以形成位于衬底基板上的一整层的平坦层和一整层的第一电极层。
实施中，上述两种制作第一电极层的方法，都是为了在平坦层上形成由多条导电纳米线搭接成的薄膜，而导电纳米线的长度、粗度等参数在上述阵列基板的介绍中已经给出，本发明实施例中组成第一电极层的导电纳米线，并不限定其排列的方式，而具体排列的位置、厚度等，可以根据需要进行调整，但前提必须保证导电纳米线搭接成的薄膜完全能够实现第一电极层的功能，且在对第一电极层进行构图之后，也不会影响第一电极层的功能。如图5所示，为本发明实施例提供的第一电极层的结构示意图，图中白色的杂乱无章的细线即为导电纳米线501，看到的灰色部分，即为从导电纳米线的缝隙中看到的平坦层107。
而针对本发明实施例中提到的一次构图工艺形成平坦层和第一电极层的图案，具体的构图工艺的方式不做限定，较佳的，本发明采用曝光显影的方式进行构图。
如图6所示，为本发明实施例提供的通过一次构图工艺形成平坦层和第一电极层图案的方法流程图。实施中，本发明实施例提供的一种制作本发明实施例提供的阵列基板的方法中，步骤202的实现方式，可以具体采用以下方式实现：
步骤601，使用掩膜版对平坦层进行曝光刻蚀；
步骤602，在曝光完成后，使用显影液对平坦层上刻蚀掉的部分进行清洗，并清洗掉位于平坦层上刻蚀掉的部分上方的导电纳米线，形成平坦层和第一电极层的图案。
本发明实施例提供的曝光刻蚀的方式，可以是采用激光曝光的方式，由于平坦层的材料(比如树脂)具有感光的性质，因而无需涂覆光刻胶，就可以直接对平坦层进行曝光，当采用的曝光机不同时，曝光时间和曝光强度等相关参数也不相同，同时与平坦层所采用的材料、平坦层的厚度等相关，在具体实施时，可以根据实际需要进行调整。
为了更加清楚的说明阵列基板的制作方法，该方法是采用转印复合薄膜的方式制作一整层的平坦层和第一电极层。如图7所示，为本发明实施例提供的阵列基板的制作方法的整体流程图，具体步骤包括：
步骤701，在衬底基板上转印一整层的包含平坦层和由导电纳米线搭接成的第一电极层的复合薄膜，形成位于衬底基板上的一整层的平坦层和一整层的第一电极层；
步骤702，使用掩膜版对平坦层进行曝光刻蚀；
步骤703，在曝光完成后，使用显影液对平坦层上刻蚀掉的部分进行清洗，并清洗掉位于平坦层上刻蚀掉的部分上方的导电纳米线，形成平坦层和第一电极层的图案。
实施中，本发明实施例提供的曝光显影的方法，在显影工艺上并没有什么特殊要求，而上述进行显影使用的显影液，必须保证不会对第一电极层中的导电纳米线有影响，其具体的溶液类型，可以采用现有技术中常用的显影液，可选的，显影液为弱碱性溶液。较佳的，该弱碱性溶液为Na2CO3溶液。而Na2CO3溶液的浓度为0.1％-1％。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述阵列基板，该显示装置可以为：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。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。该显示装置的实施可以参见上述阵列基板的实施例，重复之处不再赘述。
综上所述，由于本发明中第一电极层是由多条导电纳米线搭接而成的薄膜，因而在曝光刻蚀之后进行显影时，显影液可以通过导电纳米线之间的缝隙渗透到平坦层，在清洗平坦层的同时，可以一起冲洗掉位于已经刻蚀掉的平坦层上方的导电纳米线；进而通过一次构图工艺同时形成平坦层和电极层的图形，这样不仅可以减少一次构图工艺，还可以节约成本，提高产能。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (18)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：衬底基板，设置在衬底基板上的各像素单元所在区域内的第一电极层，设置在所述第一电极层下方且与所述第一电极层直接接触的平坦层；
其中，所述第一电极层为由多条导电纳米线搭接成的薄膜；所述第一电极层和所述平坦层的图案相同。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述纳米线的材料为纳米金属。
3.如权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述纳米金属为纳米银。
4.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述纳米线的粗度不大于1μm。
5.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述纳米线的长度为根据所述第一电极层和所述平坦层的图案选取的数值。
6.如权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述纳米线的长度为3μm-20μm。
7.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第一电极层的透过率大于80％。
8.如权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，所述第一电极层的电阻值不大于200欧姆/方块。
9.如权利要求1-8任一项所述的阵列基板，其特征在于，还包括：设置在所述第一电极层上方且具有狭缝形状的第二电极层。
10.如权利要求9所述的阵列基板，其特征在于，所述第一电极层为公共电极层，所述第二电极层为像素电极层；或，
所述第一电极层为像素电极层，所述第二电极层为公共电极层。
11.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的阵列基板。
12.一种如权利要求1-10任一项所述阵列基板的制作方法，其特征在于，包括：
在衬底基板上形成一整层的平坦层和一整层的第一电极层；
使用掩膜版通过一次构图工艺形成所述平坦层和所述第一电极层的图案；
其中，所述第一电极层为由多条导电纳米线搭接成的薄膜；所述第一电极层和所述平坦层的图案相同。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在衬底基板上形成一整层的平坦层和一整层的第一电极层，包括：
在衬底基板上沉积一整层的平坦层；
在所述平坦层上涂覆一整层包含导电纳米线的可挥发溶液，以使所述可挥发溶液在挥发之后，能够形成一整层的第一电极层；
其中，所述可挥发溶液发生挥发的温度小于使所述阵列基板发生熔化的最低温度值。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在衬底基板上形成一整层的平坦层和一整层的第一电极层，包括：
在衬底基板上转印一整层的包含平坦层和由导电纳米线搭接成的第一电极层的复合薄膜，形成位于衬底基板上的一整层的平坦层和一整层的第一电极层。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，使用掩膜版通过一次构图工艺形成所述平坦层和所述第一电极层的图案，包括：
使用掩膜版对所述平坦层进行曝光刻蚀；
在曝光完成后，使用显影液对所述平坦层上刻蚀掉的部分进行清洗，并清洗掉位于所述平坦层上刻蚀掉的部分上方的导电纳米线，形成所述平坦层和所述第一电极层的图案。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述显影液为弱碱性溶液。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述弱碱性溶液为Na2CO3溶液。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述Na2CO3溶液的浓度为0.1％-1％。
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