[发明专利]薄膜晶体管阵列基板及其制备方法、显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示器技术领域,尤其涉及一种薄膜晶体管阵列基板及其制备方法，还涉及包含该薄膜晶体管阵列基板的显示装置。

背景技术

平板显示装置具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有的平板显示装置主要包括液晶显示装置(LiquidCrystalDisplay，LCD)及有机电致发光显示装置(OrganicLightEmittingDisplay，OLED)。

基于有机发光二极管的OLED显示技术同成熟的LCD相比，OLED是主动发光的显示器，具有自发光、高对比度、宽视角(达170°)、快速响应、高发光效率、低操作电压(3～10V)、超轻薄(厚度小于2mm)等优势，具有更优异的彩色显示画质、更宽广的观看范围和更大的设计灵活性。

薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)是平板显示装置的重要组成部分，可形成在玻璃基板或塑料基板上，通常作为开光装置和驱动装置用在诸如LCD、OLED。薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay，简称TFT-LCD)具有体积小、功耗低、无辐射等特点，在当前的平板显示器市场中占据了主导地位。近年来TFT-LCD获得了飞速的发展，其尺寸和分辨率不断地提高，大尺寸、高分辨率的液晶电视成为TFT-LCD发展的一个主流。随着TFT-LCD尺寸的不断增大、分辨率的不断提高，为了提高显示质量，需要采用更高频率的驱动电路，现有的非晶硅薄膜晶体管的迁移率很难满足液晶显示器的需要。非晶硅薄晶体管的迁移率一般在0.6cm²/Vs左右，但是在液晶显示器尺寸超过80英寸，驱动频率为120Hz时需要1cm²/Vs以上的迁移率，现在非晶硅硅薄膜晶体管的迁移率显然很难满足。

氧化物半导体TFT技术是当前的热门技术。氧化物半导体由于具有较高的电子迁移率(氧化物半导体迁移率>10cm²/Vs，a-Si迁移率仅0.5～0.8cm²/Vs)，而且相比LTPS(低温多晶硅)，氧化物半导体制程简单，与a-Si制程相容性较高，可应用于LCD(液晶显示)、有机电致发光(OLED)、柔性显示(Flexible)等等，可应用于大小尺寸显示，具有良好的应用发展前景，为当前业界研究热门。

图1为现有的一种薄膜晶体管阵列基板的结构示意图。如图1所示，该阵列基板包括阵列设置于玻璃基板1上的薄膜晶体管2(附图中仅示例性示出了其中的一个薄膜晶体管2)，所述薄膜晶体管2采用了氧化物半导体TFT技术。具体地，参阅图1，所述薄膜晶体管2包括栅电极3、栅极绝缘层4、有源层5、源电极6和漏电极7。其中，栅电极3形成于所述玻璃基板1上，栅极绝缘层4覆设于所述栅电极3上，有源层5形成于所述栅极绝缘层4上，源电极6和漏电极形成于所述栅极绝缘层4上；所述源电极6和漏电极7之间相互间隔并且分别具有部分搭接在所述有源层5上，所述有源层5对应于所述源电极6和漏电极7相互间隔的区域形成沟道区；所述有源层5上的沟道区部分设置有刻蚀阻挡层8，通常地，刻蚀阻挡层8的材料主要是无机薄膜，例如是SiN_x或SiO_x，刻蚀阻挡层8主要是用于在制备源电极6和漏电极7时，防止损伤到有源层5。进一步地，如图1所示，所述阵列基板还包括覆设于所述薄膜晶体管2上的绝缘保护层9。

薄膜晶体管阵列基板是通过多次光罩工艺(构图工艺)形成结构图形来完成，每一次光罩工艺中又分别包括掩膜、曝光、显影、刻蚀和剥离等工艺，其中刻蚀工艺包括干法刻蚀和湿法刻蚀。如上所述的薄膜晶体管阵列基板的制备工艺，至少包括如下的光罩工艺：(1)在玻璃基板1上采用第一道光罩工艺形成栅电极3。(2)在栅电极3上制备栅极绝缘层4之后，在栅极绝缘层4上采用第二道光罩工艺形成有源层5。(3)在有源层5上采用第三道光罩工艺形成刻蚀阻挡层8。(4)在有源层5上采用第四道光罩工艺形成源电极6和漏电极7。光罩工艺的次数可以衡量制造薄膜晶体管阵列基板的繁简程度，减少光罩工艺的次数就意味着制造成本的降低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种薄膜晶体管阵列基板及其制备方法，其中的薄膜晶体管相比于现有技术具有更优越的性能；其制备方法相比于现有技术，减少了光罩工艺的次数，降低了工艺难度，节省了成本。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：