阵列基板及其制作方法、显示装置 |
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| 申请号 | CN201710065876.8 | 申请日 | 2017-02-06 | 公开(公告)号 | CN106865484A | 公开(公告)日 | 2017-06-20 |
| 申请人 | 京东方科技集团股份有限公司; 北京京东方显示技术有限公司; | 发明人 | 杨照坤; 刘莎; 冯翔; 张强; 胡伟频; 杨瑞智; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种阵列 基板 ，包括：基底、绝缘层、微 电子 机械系统 开关 和 像素 电极 ；所述微电子机械系统开关包括：栅极、源极和漏极；所述栅极设置在所述基底的第一表面上；所述绝缘层设置在所述基底的第一表面上，并 覆盖 所述栅极；所述源极、所述漏极和所述像素电极均设置在所述绝缘层的第一表面上；所述漏极和所述像素电极连接；其中，在所述栅极未加载 电压 的状态下，所述源极和所述漏极之间具有间隙；在所述栅极加载电压的状态下，所述源极和所述漏极 接触 。本发明还提供一种阵列基板的制作方法和显示装置。本发明的阵列基板在栅极未加载电压的状态下，源极和漏极之间具有间隙，不会产生漏 电流 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种阵列基板，其特征在于，包括：基底、绝缘层、微电子机械系统开关和像素电极； |
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| 说明书全文 | 阵列基板及其制作方法、显示装置技术领域[0001] 本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种阵列基板及其制作方法、显示装置。 背景技术[0002] 现有移动产品对功耗和显示效果的要求越来越高，为了实现降低功耗的目的，通过低频驱动可以有效降低功耗；为了实现提升显示效果的目的，通过高频驱动可以有效解决画面的拖影问题。若在移动产品上兼顾低功耗和高画质，则需要显示装置同时支持低频驱动和高频驱动。 [0003] 目前，TFT(薄膜晶体管，Thin Film Transistor)显示装置采用TFT开关，其源极和漏极通过沟道层连接，该沟道层采用a-Si、LTPS(Low Temperature Poly-silicon，低温多晶硅技术)和Oxide(氧化物)三种材料，分别采用a-Si、LTPS和Oxide背板技术控制像素的开关。其中a-Si技术不能支持高频驱动；LTPS可以满足高频驱动的充电需求，但100cm/m2的迁移率不能满足更高频率的充电需求，同时因为源极和漏极通过沟道层连接，漏电流严重，不能进行低频驱动以降低功耗；Oxide可以支持高频驱动，同时可支持低频驱动，但因为源极和漏极通过沟道层连接，无法完全解决漏电流问题，低频驱动的频率不能进一步降低。因此，现有技术的显示装置的像素开关无法较好地解决漏电流的问题。 发明内容[0004] 本发明实施例提供一种阵列基板及其制作方法、显示装置，以解决现有技术的显示装置的阵列基板存在漏电流的问题。 [0005] 第一方面，本发明的技术方案提供一种阵列基板，包括：基底、绝缘层、微电子机械系统开关和像素电极；所述微电子机械系统开关包括：栅极、源极和漏极；所述栅极设置在所述基底的第一表面上；所述绝缘层设置在所述基底的第一表面上，并覆盖所述栅极；所述源极、所述漏极和所述像素电极均设置在所述绝缘层的第一表面上；所述漏极和所述像素电极接触；其中，在所述栅极未加载电压的状态下，所述源极和所述漏极之间具有间隙；在所述栅极加载电压的状态下，所述源极和所述漏极接触。 [0006] 进一步：所述源极包括悬空设置的第一部分源极和第二部分源极；所述第一部分源极和所述栅极在所述基底的正投影存在重叠区域；所述第二部分源极悬空位于所述漏极的第一表面上，使所述第二部分源极和所述漏极在所述基底的正投影存在重叠区域。 [0007] 进一步：所述源极在所述基底的正投影与所述像素电极在所述基底的正投影间隔第一距离。 [0009] 第二方面，本发明的技术方案提供一种阵列基板的制作方法，包括：在基板的第一表面上制作栅极；在所述基板的第一表面上形成绝缘层，使所述绝缘层覆盖所述栅极；在所述绝缘层的第一表面上制作漏极和像素电极，使所述漏极和所述像素电极接触；在所述绝缘层的第一表面和所述漏极的第一表面上制作牺牲层；在所述绝缘层的第一表面和所述牺牲层的第一表面上制作源极，使所述栅极、所述源极和所述漏极形成微电子机械系统开关；去除所述牺牲层，得到所述阵列基板；其中，在所述栅极未加载电压的状态下，所述源极和所述漏极之间具有间隙；在所述栅极加载电压的状态下，所述源极和所述漏极接触。 [0010] 进一步，所述在所述绝缘层的第一表面上制作源极的步骤，包括：在第一牺牲层的第一表面上制作第一部分源极，使所述第一部分源极和所述栅极在所述基底的正投影存在重叠区域；其中，所述第一牺牲层位于所述绝缘层的第一表面上；在第二牺牲层的第一表面上制作第二部分源极，使所述第二部分源极和所述漏极在所述基底的正投影存在重叠区域，其中，所述第二牺牲层位于所述漏极的第一表面上；其中，所述源极包括所述第一部分源极和所述第二部分源极。 [0011] 进一步，所述在所述绝缘层的第一表面上制作源极的步骤，包括：将所述源极与所述像素电极间隔设置，使所述源极在所述基底的正投影与所述像素电极在所述基底的正投影间隔第一距离。 [0012] 进一步：所述源极和所述漏极的材料均为金属导电材料或者半导体导电材料。 [0014] 第三方面，本发明的技术方案提供一种显示装置，包括上述的阵列基板。 [0015] 这样，本发明实施例中，通过设置微电子机械系统开关，使得在栅极未加载电压的状态下，源极和漏极之间具有间隙，因而不会产生漏电流；而在栅极加载电压的状态下，栅极可吸引源极使源极和漏极接触，使得电路导通，安装有该阵列基板的显示装置可以显示图像。附图说明 [0016] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0017] 图1是本发明实施例的阵列基板的结构示意图； [0018] 图2是本发明实施例的阵列基板的制作方法的流程图； [0019] 图3是本发明实施例的覆盖绝缘层后的阵列基板的结构示意图； [0020] 图4是本发明实施例的制作漏极和像素电极后的阵列基板的结构示意图； [0021] 图5是本发明实施例的制作牺牲层后的阵列基板的结构示意图； [0022] 图6是本发明实施例的制作源极后的阵列基板的结构示意图。 具体实施方式[0023] 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作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0024] 本发明实施例公开了一种阵列基板。如图1所示，该阵列基板包括：基底101、绝缘层102、微电子机械系统开关和像素电极103。 [0025] 其中，微电子机械系统开关包括：栅极104、源极105和漏极106。栅极104设置在基底101的第一表面上。优选的，基底101可以是玻璃基底，也可以是聚合物透明基底，如PI、PET等。该栅极104的材料可以是金属导电材料或者半导体导电材料。绝缘层102设置在基底101的第一表面上，并覆盖栅极104，从而可将栅极104和源极105隔离，避免两者短路造成危险。源极105、漏极106和像素电极103均设置在绝缘层102的第一表面上。漏极106和像素电极103接触，从而可在电路导通的时候为像素供电。优选的，该像素电极103可采用ITO、金属等材料。 [0026] 在栅极104未加载电压的状态下，源极105和漏极106之间具有间隙。本实施例中该源极105和漏极106之间不具有现有技术的沟道层连接两者，因此，当超低频驱动时不会产生漏电流。在栅极104加载电压的状态下，可吸引源极105向栅极104移动，从而使源极105和漏极106接触，使电路导通。 [0027] 因此，通过设置微电子机械系统开关，可使该阵列基板在超低频驱动时，源极105和漏极106之间不会产生漏电流，避免损坏阵列基板。 [0028] 在一优选的实施例中，源极105包括悬空设置的第一部分源极1051和第二部分源极1052。本发明中的悬空设置指的是第一部分源极1051与绝缘层102隔有间隔，并且第二部分源极1052和漏极106隔有间隔。因此，该悬空设置的第一部分源极105和第二部分源极1052确保源极105和漏极106之间在结构上是具有间隙的。第一部分源极1051和栅极104在基底101的正投影存在重叠区域，从而使得在栅极104加载电压的状态下，栅极104可吸引第一部分源极1051向栅极104方向移动。第二部分源极1052悬空位于漏极106的第一表面上，使第二部分源极1052和漏极106在基底101的正投影存在重叠区域，从而在第一部分源极 1051向栅极104方向移动时，可带动第二部分源极1052向漏极106移动，使第二部分源极 1052与漏极106接触，导通电路。 [0029] 在一优选的实施例中，源极105在基底101的正投影与像素电极103在基底101的正投影间隔第一距离。该第一距离可根据实际需求设置，只要保证源极105不会与像素电极103接触即可。因此，上述的结构设计，可确保源极105在栅极104的吸引下与漏极106接触时，不会与像素电极103接触，造成危险。 [0030] 在一优选的实施例中，源极105和漏极106的材料均为金属导电材料或者半导体导电材料。无论是金属导电材料还是半导体导电材料，都是导电率较高的导电材料，电子迁移率高。这种材料可满足超高频驱动的供电需求。更优选的，该金属导电材料可以是铝、铜或者金等。该半导体导电材料可以是硅。因此，通过选择上述材料的源极105和漏极106，该阵列基板可同时满足超低频驱动和超高频驱动的要求。 [0031] 综上，本发明实施例的阵列基板，由于设置了微电子机械系统开关，可使该阵列基板在超低频驱动时，源极105和漏极106之间不会产生漏电流，避免损坏阵列基板；此外，由于源极105和漏极106采用了导电率高的材料，该阵列基板还可同时满足超高频驱动的要求。 [0032] 本发明实施例还提供了一种阵列基板的制作方法。如图2所示，该方法包括如下的步骤： [0033] 步骤S201：在基板的第一表面上制作栅极。 [0034] 具体的，该步骤可通过光刻工艺在基板的第一表面上制作栅极。该光刻工艺具体为：在栅极所需的图形上制作遮光层，通过曝光使未遮光区域的光刻胶失活，再通过刻蚀液将未被保护的材料刻蚀掉，形成所需的栅极。该步骤中，基底的材料可选择玻璃或透明聚合物，栅极的材料可选择金属导电材料或者半导体导电材料。因而，可选用酸性刻蚀液。具体的，该酸性刻蚀液可以是磷酸、硝酸、醋酸等。 [0035] 步骤S202：在基板的第一表面上形成绝缘层，使绝缘层覆盖栅极。 [0036] 通过该步骤，可使绝缘层覆盖栅极，从而可将栅极和源极隔离，避免两者短路造成危险。 [0037] 如图3所示，为覆盖绝缘层后的阵列基板的结构示意图。栅极104位于基底101的第一表面上，绝缘层102完全覆盖栅极104。 [0038] 步骤S203：在绝缘层的第一表面上制作漏极和像素电极，使漏极和像素电极接触。 [0039] 具体的，该步骤可通过光刻工艺在基板的第一表面上制作漏极和像素电极。该光刻工艺的具体过程与步骤S201相同，在此不再赘述。该步骤中，漏极的材料可选择金属导电材料或者半导体导电材料，因而，可采用磷酸、硝酸、醋酸等酸性刻蚀液。该漏极的材料可满足超高频驱动的供电需求，从而可使制作得到的阵列基板同时满足超低频驱动和超高频驱动的要求。像素电极的材料，可选择ITO、金属等材料，因而，可采用盐酸、硝酸等酸性刻蚀液。 [0040] 如图4所示，为制作漏极和像素电极后的阵列基板的结构示意图。该漏极106和像素电极103位于绝缘层102的第一表面上。 [0041] 步骤S204：在绝缘层的第一表面和漏极的第一表面上制作牺牲层。 [0042] 具体的，该步骤可先将牺牲层材料沉积在绝缘层的第一表面和漏极的第一表面上，然后通过光刻工艺得到所需的牺牲层。该光刻工艺的具体过程与步骤S201相同，在此不再赘述。该牺牲层材料可以是磷酸玻璃、二氧化硅、多晶硅、多孔硅等。通过采用该牺牲层材料，在制作源极时，不会破坏牺牲层材料，从而可通过牺牲层将源极和漏极隔离。该步骤中，对于不同的牺牲层材料，需采用不同的刻蚀液，具体如下：若牺牲层材料为磷酸玻璃或者二氧化硅，则刻蚀液为氢氟酸；若牺牲层材料为多晶硅或者多孔硅，则刻蚀液为KOH溶液。 [0043] 优选的，为了避免随后制作的源极与像素电极接触，还可在像素电极的第一表面上制作牺牲层。 [0044] 如图5所示，为制作牺牲层后的阵列基板的结构示意图。该牺牲层107位于绝缘层102的第一表面、漏极104的第一表面和像素电极103的第一表面上。 [0045] 步骤S205：在绝缘层的第一表面和牺牲层的第一表面上制作源极，使栅极、源极和漏极形成微电子机械系统开关。 [0046] 具体的，该步骤可通过光刻工艺在绝缘层的第一表面和牺牲层的第一表面上制作源极。该光刻工艺的具体过程与步骤S201相同，在此不再赘述。该步骤中，源极材料可选择金属导电材料或者半导体导电材料，因而，可采用磷酸、硝酸、醋酸等酸性刻蚀液。该源极材料可满足超高频驱动的供电需求，从而可使制作得到的阵列基板同时满足超低频驱动和超高频驱动的要求。通过上述的步骤，在后续步骤去除牺牲层后，可使位于牺牲层的第一表面上的源极悬空设置。 [0047] 如图6所示，为制作源极后的阵列基板的结构示意图。该源极105位于绝缘层102的第一表面和牺牲层107的第一表面上。 [0048] 步骤S206：去除牺牲层，得到阵列基板。 [0049] 该步骤具体可通过腐蚀的方法去除牺牲层，得到如图1所示的阵列基板。 [0050] 通过上述方法制作的阵列基板，在栅极未加载电压的状态下，源极和漏极之间具有间隙，该源极和漏极之间不具有现有技术的沟道层连接两者，因此，当超低频驱动时不会产生漏电流；在栅极加载电压的状态下，可吸引源极，使源极和漏极接触，从而可使电路导通。 [0051] 优选的，为了制作得到该阵列基板的微电子机械系统开关，步骤S205具体可包括如下的步骤： [0052] 第一步：在第一牺牲层的第一表面上制作第一部分源极。 [0053] 如图6所示，通过该步骤使第一部分源极1051和栅极104在基底101的正投影存在重叠区域。其中，第一牺牲层位于绝缘层101的第一表面上。 [0054] 第二步，在第二牺牲层的第一表面上制作第二部分源极。 [0055] 如图6所示，通过该步骤使第二部分源极1052和漏极106在基底101的正投影存在重叠区域。其中，第二牺牲层位于漏极106的第一表面上。 [0056] 如图6所示，源极105包括上述的第一部分源极1051和第二部分源极1052。 [0057] 通过上述的具体步骤得到的结构，可使得在栅极加载电压的状态下，栅极可吸引第一部分源极向栅极方向移动，从而可带动第二部分源极向漏极移动，使第二部分源极与漏极接触，导通电路。 [0058] 优选的，步骤S205还包括： [0059] 将源极与像素电极间隔设置。 [0060] 如图6所示，通过该具体的步骤，使源极105在基底101的正投影与像素电极103在基底101的正投影间隔第一距离，可确保源极105在栅极104的吸引下与漏极106接触时，不会与像素电极103接触，造成危险。 [0061] 综上，本发明实施例的阵列基板的制作方法简单，通过该制作方法制作得到的阵列基板，由于设置了微电子机械系统开关，可使该阵列基板在超低频驱动时，源极和漏极之间不会产生漏电流，避免损坏阵列基板；此外，由于源极和漏极采用了导电率高的材料，该阵列基板还可同时满足超高频驱动的要求。 [0062] 本发明实施例还提供了一种显示装置。该显示装置包括上述的阵列基板。该阵列基板的结构在此不再赘述。 [0063] 该显示装置由于具有上述的阵列基板，因此，可以在超低频驱动时，源极和漏极之间不会产生漏电流，避免损坏显示装置；此外，由于源极和漏极采用了导电率高的材料，还可同时满足超高频驱动的要求。 [0064] 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，可轻易想到变化或替换，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。 |
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