CN109143707A - 一种导电层绝缘方法、导电层绝缘结构及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种导电层绝缘方法、导电层绝缘结构及显示装置，所述方法包括：形成导电层于所述基板上方，所述导电层包括所述扫描线和所述开关元件的栅极；形成所述第一绝缘层以覆盖于所述导电层上方；形成所述第二绝缘层以覆盖于所述第一绝缘层上方，所述栅极所对应的部分第二绝缘层的正上方设置所述有源层；其中，所述第一绝缘层的密度大于所述第二绝缘层的密度。实施本发明实施例，可有效防止导电层中的金属离子扩散至与第二绝缘层连接的有源层，有效避免产生漏电现象。

Description

一种导电层绝缘方法、导电层绝缘结构及显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，具体涉及一种导电层绝缘方法、导电层绝缘结构及显示装置。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistor-liquid crystal display，TFT-LCD)具有高画质、轻薄、低消耗功率、无辐射等优势，已经逐渐成为显示设备的主流。随着薄膜晶体管液晶显示器往超大尺寸、高驱动频率、高分辨率等方面发展，薄膜晶体管液晶显示器在制作时，对导线制程技术的质量要求也越来越高。
为了满足未来高频率与高分辨率的液晶显示器规格的发展需求，通常将较低电阻特性的铜金属取代铝合金或纯铝金属导线作为导线材料。而由于铜离子的活性较大且易被氧化，因此会有铜离子扩散的问题发生，导致阵列工艺中开关元件的有源层受到铜离子污染，进而发生器件漏电现象，造成产品报废。
发明内容
本发明提供了一种防止离子扩散的导电层绝缘方法、导电层绝缘结构及显示面板。
一方面，本发明实施例提供了一种导电层绝缘方法，应用于显示面板上，所述显示面板包括基板、多个开关元件、多条数据线和多条扫描线，所述开关元件包括有源层，所述方法包括：
形成导电层于所述基板上方，所述导电层包括所述扫描线和所述开关元件的栅极；
形成所述第一绝缘层以覆盖于所述导电层上方；
形成所述第二绝缘层以覆盖于所述第一绝缘层上方，所述栅极所对应的部分第二绝缘层的正上方设置所述有源层；
其中，所述第一绝缘层的密度大于所述第二绝缘层的密度。
另一方面，本发明实施例提供了一种导电层绝缘结构，应用于显示面板上，所述显示面板包括基板、多个开关元件、多条数据线和多条扫描线，所述开关元件包括有源层，所述导电层绝缘结构包括：
导电层，形成于所述基板上方，所述导电层包括所述扫描线和所述开关元件的栅极；
第一绝缘层，覆盖于所述导电层上方；
第二绝缘层，覆盖于所述第一绝缘层上方，所述栅极所对应的部分第二绝缘层正上方设置所述有源层；
其中，所述第一绝缘层的密度大于所述第二绝缘层的密度。
再一方面，本发明实施例提供了一种显示装置，所述显示装置包括显示面板，，所述显示面板包括：
基板；
多条数据线和多条扫描线，所述数据线与所述扫描线正相交所包围的区域内设置多个像素单元；以及
多个开关元件，所述开关元件包括有源层；
其中，在所述基板上设置导电层绝缘结构，所述导电层绝缘结构为上述任意一种导电层绝缘结构。
本发明实施例提供了一种导电层绝缘方法、导电层绝缘结构及显示面板，该导电层绝缘方法包括：形成导电层于所述基板上方；形成第一绝缘层以覆盖于所述导电层上方；形成所述第二绝缘层以覆盖于所述第一绝缘层上方，所述栅极所对应的部分第二绝缘层的正上方设置所述有源层；其中，所述第一绝缘层的密度大于所述第二绝缘层的密度。实施本发明实施例，可有效防止导电层中的金属离子扩散至与第二绝缘层连接的有源层，有效避免产生漏电现象。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
图1为本发明一实施例中一种导电层绝缘方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例中一种导电层绝缘结构的结构示意图；
图3为本发明一实施例中一种阵列基板的结构示意图；
图4为本发明一实施例中一种阵列基板A区域的放大示意图；
图5为本发明一实施例中一种显示装置的结构示意图。
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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
请参照图1，其为本发明实施例中一种导电层绝缘方法的流程示意图。该方法应用于显示面板上，所述显示面板包括基板、多个开关元件、多条数据线和多条扫描线，所述开关元件包括有源层，其中，所述方法包括步骤S101-S103。
S101，形成导电层于所述基板上方，所述导电层包括所述扫描线和所述开关元件的栅极。
具体实施中，所述显示面板包括阵列基板，所述阵列基板包括所述基板、多个开关元件、多条数据线和多条扫描线。所述基板可以由玻璃基板或者塑胶基板等基板形成。所述阵列基板可应用于各类显示装置的显示面板中。例如，所述显示面板可以为薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistor-liquid crystal display，TFT-LCD)中的液晶显示面板。所述阵列基板可以为薄膜晶体管阵列基板。所述开关元件可以是薄膜晶体管。所述开关元件包括源极、栅极、漏极、源极层等。
其中，所述导电层包括所述扫描线和所述开关元件的栅极，所述扫描线与所述开关元件的栅极电性连接。所述导电层可以为铜金属导电层或者铜合金导电层。若所述导电层为铜金属导电层，所述导电层的形成可通过如下方式实现：采用纯铜靶材，以溅镀法沉积金属铜薄膜于所述基板上方。并通过曝光、显影及刻蚀等工艺，将铜薄膜图案化成导电层。
S102，形成所述第一绝缘层以覆盖于所述导电层上方。
具体实施中，所述第一绝缘层的形成方法包括但不限于：直流式真空磁控溅镀法、射频式真空磁控溅镀法及反应性溅镀法。
其中，所述第一绝缘层可以为氮化硅。所述第一绝缘层的厚度为150埃米至250埃米，例如该第一绝缘层的厚度可以为150埃米、200埃米或者250埃米等等。
S103，形成所述第二绝缘层以覆盖于所述第一绝缘层上方，所述栅极所对应的部分第二绝缘层的正上方设置所述有源层。
具体实施中，所述第二绝缘层的形成方法包括但不限于：直流式真空磁控溅镀法、射频式真空磁控溅镀法及反应性溅镀法。所述第二绝缘层可以为氮化硅。
其中，所述第一绝缘层的形成速度小于所述第二绝缘层的形成速度。所述第一绝缘层的密度大于所述第二绝缘层的密度。所述第一绝缘层的厚度与所述第二绝缘层的厚度的比值为1：20。例如，若所述第一绝缘层的厚度为200埃米；对应地，所述第二绝缘层的厚度为4000埃米。或者若所述第一绝缘层的厚度为150埃米；对应地，所述第二绝缘层的厚度为3000埃米。又或者若所述第一绝缘层的厚度为250埃米；对应地，所述第二绝缘层的厚度为5000埃米。
所述有源层为金属氧化物半导体。例如，所述有源层可以是IGZO、HIZO、IZO、a-InZnO、a-InZnO、ZnO:F、In2O3:Sn、In2O3:Mo、Cd2SnO4、ZnO:Al、TiO2:Nb或Cd-Sn-O等。
以上各层也可以采用其他方式形成，如化学蒸镀方式或物理沉积方式等，此处不再赘述。
实施本发明实施例，通过在第二绝缘层与导电层之间设置密度大于第二绝缘层的第一绝缘层，可有效防止导电层中的金属离子扩散至与第二绝缘层连接的有源层，有效避免产生漏电现象。
进一步地，所述方法还包括：在所述基板与所述导电层之间形成附着层，所述附着层为钼合金。所述钼合金包括但不限于是MoNb、MoW、MoTi和MoZr中的任意一种或两种以上的混合物。具体实施中，可先在所述基板上形成所述附着层，再在所述附着层上形成所述导电层。例如，先提供基板，并通过去离子水对基板进行清洗。接着将钼合金作为溅射源通过溅射工艺，在所述基板上形成所述附着层；然后在所述附着层上以溅镀的方式形成铜薄膜，并通过曝光、显影及刻蚀等工艺，将铜薄膜图案化成导电层。
实施本发明实施例，可通过附着层增强所述导电层与所述基板之间的粘附性，有利于增强整体结构的稳定性。同时，所述附着层还可以防止导电层中的金属离子扩散到所述基板中，提高了产品的可靠性。
请参照图2，其为本发明实施例中一种导电层绝缘结构的结构示意图。其中，该导电层绝缘结构100应用于显示面板上，所述显示面板包括基板210、多个开关元件、多条数据线和多条扫描线，所述开关元件包括有源层140。进一步地，所述导电层绝缘结构100包括导电层110、第一绝缘层120以及第二绝缘层130。
导电层110，形成于所述基板210上方，所述导电层110包括所述扫描线和所述开关元件的栅极。
具体实施中，所述显示面板包括阵列基板200，所述阵列基板200包括所述基板210、多个开关元件、多条数据线和多条扫描线。所述基板210可以由玻璃基板或者塑胶基板等基板形成。所述阵列基板200可应用于各类显示装置的显示面板中。例如，所述显示面板可以为薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistor-liquid crystal display，TFT-LCD)中的液晶显示面板。所述阵列基板可以为薄膜晶体管阵列基板。所述开关元件可以是薄膜晶体管。所述开关元件包括源极、栅极、漏极、源极层等。
其中，所述导电层110包括所述扫描线和所述开关元件的栅极，所述扫描线与所述开关元件的栅极电性连接。所述导电层110可以为铜金属导电层或者铜合金导电层。若所述导电层110为铜金属导电层，所述导电层110的形成可通过如下方式实现：采用纯铜靶材，以溅镀法沉积金属铜薄膜于所述基板210上方。并通过曝光、显影及刻蚀等工艺，将铜薄膜图案化成导电层110。
第一绝缘层120，覆盖于所述导电层110上方。
具体实施中，所述第一绝缘层120的形成方法包括但不限于：直流式真空磁控溅镀法、射频式真空磁控溅镀法及反应性溅镀法。
其中，所述第一绝缘层120可以为氮化硅。所述第一绝缘层120的厚度为150埃米至250埃米，例如该第一绝缘层120的厚度可以为150埃米、200埃米或者250埃米等等。
第二绝缘层130，覆盖于所述第一绝缘层120上方，所述栅极所对应的部分第二绝缘层130正上方设置所述有源层140。
具体实施中，所述第二绝缘层130的形成方法包括但不限于：直流式真空磁控溅镀法、射频式真空磁控溅镀法及反应性溅镀法。所述第二绝缘层130可以为氮化硅。
其中，所述第一绝缘层120的形成速度小于所述第二绝缘层130的形成速度。所述第一绝缘层120的密度大于所述第二绝缘层130的密度。所述第一绝缘层120的厚度与所述第二绝缘层130的厚度的比值为1：20。例如，若所述第一绝缘层120的厚度为200埃米；对应地，所述第二绝缘层130的厚度为4000埃米。或者若所述第一绝缘层120的厚度为150埃米；对应地，所述第二绝缘层130的厚度为3000埃米。又或者若所述第一绝缘层120的厚度为250埃米；对应地，所述第二绝缘层130的厚度为5000埃米。
所述有源层140为金属氧化物半导体。例如，所述有源层140可以是IGZO、HIZO、IZO、a-InZnO、a-InZnO、ZnO:F、In2O3:Sn、In2O3:Mo、Cd2SnO4、ZnO:Al、TiO2:Nb或Cd-Sn-O等。
以上各层也可以采用其他方式形成，如化学蒸镀方式或物理沉积方式等，此处不再赘述。
实施本发明实施例，通过在第二绝缘层130与导电层110之间设置密度大于第二绝缘层130的第一绝缘层120，可有效防止导电层110中的金属离子扩散至与第二绝缘层130连接的有源层140，有效避免产生漏电现象。
进一步地，所述导电层绝缘结构100还包括附着层150，所述附着层150设置于所述基板210以及所述导线层之间。所述附着层150为钼合金，所述钼合金包括但不限于是MoNb、MoW、MoTi和MoZr中的任意一种或两种以上的混合物。具体实施中，可先在所述基板上形成所述附着层150，再在所述附着层150上形成所述导电层110。例如，先提供基板210，并通过去离子水对基板210进行清洗。接着将钼合金作为溅射源通过溅射工艺，在所述基板210上形成所述附着层150；然后在所述附着层150上以溅镀的方式形成铜薄膜，并通过曝光、显影及刻蚀等工艺，将铜薄膜图案化成导电层110。
实施本发明实施例，可通过附着层150增强所述导电层110与所述基板210之间的粘附性，有利于增强整体结构的稳定性。同时，所述附着层150还可以防止导电层110中的金属离子扩散到所述基板210中，提高了产品的可靠性。
请参照图3至图4，其为本发明一实施例中一种阵列基板200的结构示意图以及该阵列基板A区域的放大示意图。该阵列基板200包括基板210、多条数据线230和多条扫描线240，所述数据线230与所述扫描线240正相交所包围的区域内设置多个像素单元；以及多个开关元件220，所述开关元件220包括有源层140。
具体请参照图2，在所述基板210上设置导电层绝缘结构100，所述导电层绝缘结构100包括导电层110、第一绝缘层120以及第二绝缘层130。
导电层110，形成于所述基板210上方，所述导电层110包括所述扫描线240和所述开关元件220的栅极。
具体实施中，所述显示面板包括阵列基板200，所述阵列基板200包括所述基板210、多个开关元件、多条数据线和多条扫描线。所述基板210可以由玻璃基板或者塑胶基板等基板形成。所述阵列基板200可应用于各类显示装置的显示面板中。例如，所述显示面板可以为薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistor-liquid crystal display，TFT-LCD)中的液晶显示面板。所述阵列基板200可以为薄膜晶体管阵列基板。所述开关元件220可以是薄膜晶体管。所述开关元件220包括源极、栅极、漏极、源极层等。
其中，所述导电层110包括所述扫描线240和所述开关元件220的栅极，所述扫描线240与所述开关元件220的栅极电性连接。所述导电层110可以为铜金属导电层或者铜合金导电层。若所述导电层110为铜金属导电层，所述导电层110的形成可通过如下方式实现：采用纯铜靶材，以溅镀法沉积金属铜薄膜于所述基板210上方。并通过曝光、显影及刻蚀等工艺，将铜薄膜图案化成导电层110。
第一绝缘层120，覆盖于所述导电层110上方。
具体实施中，所述第一绝缘层120的形成方法包括但不限于：直流式真空磁控溅镀法、射频式真空磁控溅镀法及反应性溅镀法。
其中，所述第一绝缘层120可以为氮化硅。所述第一绝缘层120的厚度为150埃米至250埃米，例如该第一绝缘层120的厚度可以为150埃米、200埃米或者250埃米等等。
第二绝缘层130，覆盖于所述第一绝缘层120上方，所述栅极所对应的部分第二绝缘层130正上方设置所述有源层140。
具体实施中，所述第二绝缘层130的形成方法包括但不限于：直流式真空磁控溅镀法、射频式真空磁控溅镀法及反应性溅镀法。所述第二绝缘层130可以为氮化硅。
其中，所述第一绝缘层120的形成速度小于所述第二绝缘层130的形成速度。所述第一绝缘层120的密度大于所述第二绝缘层130的密度。所述第一绝缘层120的厚度与所述第二绝缘层130的厚度的比值为1：20。例如，若所述第一绝缘层120的厚度为200埃米；对应地，所述第二绝缘层130的厚度为4000埃米。或者若所述第一绝缘层120的厚度为150埃米；对应地，所述第二绝缘层130的厚度为3000埃米。又或者若所述第一绝缘层120的厚度为250埃米；对应地，所述第二绝缘层130的厚度为5000埃米。
所述有源层140为金属氧化物半导体。例如，所述有源层140可以是IGZO、HIZO、IZO、a-InZnO、a-InZnO、ZnO:F、In2O3:Sn、In2O3:Mo、Cd2SnO4、ZnO:Al、TiO2:Nb或Cd-Sn-O等。
以上各层也可以采用其他方式形成，如化学蒸镀方式或物理沉积方式等，此处不再赘述。
实施本发明实施例，通过在第二绝缘层130与导电层110之间设置密度大于第二绝缘层130的第一绝缘层120，可有效防止导电层110中的金属离子扩散至与第二绝缘层130连接的有源层140，有效避免产生漏电现象。
进一步地，所述导电层绝缘结构100还包括附着层150，所述附着层150设置于所述基板210以及所述导线层之间。所述附着层150为钼合金，所述钼合金包括但不限于是MoNb、MoW、MoTi和MoZr中的任意一种或两种以上的混合物。具体实施中，可先在所述基板上形成所述附着层150，再在所述附着层150上形成所述导电层110。例如，先提供基板210，并通过去离子水对基板210进行清洗。接着将钼合金作为溅射源通过溅射工艺，在所述基板210上形成所述附着层150；然后在所述附着层150上以溅镀的方式形成铜薄膜，并通过曝光、显影及刻蚀等工艺，将铜薄膜图案化成导电层110。
实施本发明实施例，可通过附着层150增强所述导电层110与所述基板210之间的粘附性，有利于增强整体结构的稳定性。同时，所述附着层150还可以防止导电层110中的金属离子扩散到所述基板210中，提高了产品的可靠性。请参照图5，其为为本发明一实施例中一种显示装置的结构示意图。所述显示装置300包括壳体310以及显示面板320，所述显示面板320包括基板，多条数据线和多条扫描线，所述数据线与所述扫描线正相交所包围的区域内设置多个像素单元；以及多个开关元件，所述开关元件包括有源层；其中，在所述基板上设置导电层绝缘结构。该导电层绝缘结构为前述实施例中的导电层绝缘结构100。该导电层绝缘结构100的具体描述请参见前述实施例，此处不再赘述。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种导电层绝缘方法，应用于显示面板上，所述显示面板包括基板、多个开关元件、多条数据线和多条扫描线，所述开关元件包括有源层，其特征在于，所述方法包括：
形成导电层于所述基板上方，所述导电层包括所述扫描线和所述开关元件的栅极；
形成所述第一绝缘层以覆盖于所述导电层上方；
形成所述第二绝缘层以覆盖于所述第一绝缘层上方，所述栅极所对应的部分第二绝缘层的正上方设置所述有源层；
其中，所述第一绝缘层的密度大于所述第二绝缘层的密度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一绝缘层的厚度为150埃米至250埃米。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一绝缘层的形成速度小于所述第二绝缘层的形成速度。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一绝缘层的厚度与所述第二绝缘层的厚度的比值为1：20。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述基板与所述导电层之间形成附着层，所述附着层为钼合金。
6.一种导电层绝缘结构，应用于显示面板上，其特征在于，所述显示面板包括基板、多个开关元件、多条数据线和多条扫描线，所述开关元件包括有源层，所述导电层绝缘结构包括：
导电层，形成于所述基板上方，所述导电层包括所述扫描线和所述开关元件的栅极；
第一绝缘层，覆盖于所述导电层上方；
第二绝缘层，覆盖于所述第一绝缘层上方，所述栅极所对应的部分第二绝缘层正上方设置所述有源层；
其中，所述第一绝缘层的密度大于所述第二绝缘层的密度。
7.如权利要求6所述的导电层绝缘结构，其特征在于，所述第一绝缘层的厚度为150埃米至250埃米。
8.如权利要求6所述的导电层绝缘结构，其特征在于，所述第一绝缘层的厚度与所述第二绝缘层的厚度的比值为1：20。
9.如权利要求6所述的导电层绝缘结构，其特征在于，所述导电层绝缘结构还包括附着层，所述附着层设置于所述导电层与所述基板之间，所述附着层为钼合金。
10.一种显示装置，所述显示装置包括壳体以及显示面板，其特征在于，所述显示面板包括：
基板；
多条数据线和多条扫描线，所述数据线与所述扫描线正相交所包围的区域内设置多个像素单元；以及
多个开关元件，所述开关元件包括有源层；
其中，在所述基板上设置导电层绝缘结构，所述导电层绝缘结构为权利要求6-9中任意一项的导电层绝缘结构。
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