一种柔性阵列基板及其制备方法和显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种柔性阵列基板及其制备方法和显示装 置。
【背景技术】
[0002] 薄膜晶体管液晶显不装置（TFT-LCD，ThinFilmTransistorLiquidCrystal Display)，是有源矩阵类型液晶显示装置（AM-LCD，ActiveMatrix-LCD)中的一种。TFT-LCD 一般包括背光源、上下偏光片、液晶盒、驱动与控制1C等部分，其中，核心部件是液晶盒。液 晶盒采用阵列基板与彩膜基板对盒后灌入液晶（LiquidCrystal，IX)，并通过隔垫物保持 一定的盒厚，周边用封框胶密封形成，其中的像素电极和公共电极多采用透明导电材料氧 化铟锡来制备，栅极线、数据线等导线采用钥、铝、铜等金属和合金制备。液晶盒的基本工作 原理是利用薄膜晶体管（ThinFilmTransistor,TFT)控制像素电极的电压，控制两块基板 之间的液晶分子的排列状态，利用液晶材料的光电特性来产生灰阶，再配合彩膜的滤光特 性，从而显示出丰富的各种色彩。
[0003] 随着人们对显示技术需求的不断提高，未来的显示装置向柔性方向发展。但是，用 于阵列基板制作的导电材料氧化铟锡为无机材料，质脆，弯曲角度有限，若作为柔性显示装 置的导电材料，在弯曲时，容易产生裂缝和碎裂现象，导致电阻急剧增加甚至显示失效；柔 性显示装置的基板多采用有机材料如塑料，而氧化铟锡与塑料基板的粘合性比与玻璃基板 的粘合性差；另外，铟的价格持续上涨，使得氧化铟锡成为日益昂贵的材料。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种柔性阵列基板及其制备方法和显示装 置，降低柔性阵列基板发生龟裂的可能，简化生产工艺，降低制造成本。
[0005] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0006] -种柔性阵列基板的制备方法，所述制备方法包括：
[0007] 形成第一石墨烯层，通过构图工艺形成包括栅极、栅线的第一石墨烯层的图案；
[0008] 形成第二石墨烯层，通过涂覆光刻胶、曝光和显影露出用于形成有源层的第二石 墨烯层的有源区，对所述有源区进行氢化处理，形成由氢化石墨烯构成的有源层；通过构图 工艺在所述有源层之外形成包括源极、漏极、数据线的第二石墨烯层的图案，所述有源层与 所述源极、所述漏极相连接。
[0009] 上述技术方案中，所述制备方法还包括：
[0010] 形成氧化石墨烯层，所述氧化石墨烯层为设置在第一石墨烯层和第二石墨烯层之 间的绝缘层。
[0011] 上述技术方案中，所述制备方法还包括：
[0012] 形成所述第一石墨烯层的图案还包括形成公共电极和公共电极线；
[0013] 形成所述第二石墨烯层的图案还包括形成像素电极，所述像素电极与所述漏极相 连接。
[0014] 或者，所述制备方法还包括：
[0015] 形成所述第二石墨烯层的图案还包括形成像素电极，所述像素电极与所述漏极相 连接；
[0016] 形成覆盖第二石墨烯层的图案的保护层；
[0017] 在所述保护层的上方形成第三石墨烯层，通过构图工艺形成包括公共电极、公共 电极线的第三石墨烯层的图案。
[0018] 上述技术方案中，所述形成第一石墨烯层、第二石墨烯层和第三石墨烯层包括：采 用化学气相沉积法或旋涂法，形成石墨烯层；所述形成氧化石墨烯层包括：旋涂或喷涂氧 化石墨烯溶液，烘干处理；所述对所述第二石墨烯层的有源区进行氢化处理包括：利用氢 气或氢气和氩气的混合气体对有源区进行氢化。
[0019] 本发明还提供了一种柔性阵列基板，包括：
[0020] 包括栅极、栅线的第一石墨烯层的图案；
[0021] 包括源极、漏极、数据线的第二石墨烯层的图案，以及同层设置的与所述源极、所 述漏极相连接的有源层，其中，通过涂覆光刻胶、曝光和显影露出用于形成有源层的第二石 墨烯层的有源区，所述有源层通过对所述第二石墨烯层的有源区进行氢化处理得到。
[0022] 上述技术方案中，所述阵列基板还包括设置在所述第一石墨烯层和第二石墨烯层 之间的绝缘层。
[0023] 上述技术方案中，所述绝缘的材质为氧化石墨烯。
[0024] 上述技术方案中：
[0025] 所述第一石墨烯层的图案还包括公共电极和公共电极线；
[0026] 所述第二石墨烯层的图案还包括像素电极，所述像素电极与所述漏极相连接。
[0027] 或者，
[0028] 所述第二石墨烯层的图案还包括像素电极，所述像素电极与所述漏极相连接；
[0029] 所述第二石墨烯层的上方设置有保护层；
[0030] 所述保护层的上方设置有第三石墨烯层，第三石墨烯层的图案包括公共电极、公 共电极线。
[0031] 本发明还提供了一种显示装置，所述显示装置包括所述阵列基板。
[0032] 上述技术方案中，所述显示装置包括与所述阵列基板相对设置的彩膜基板，所述 彩膜基板上不设置黑矩阵。
[0033] 本发明提供的柔性阵列基板的制备方法，阵列基板的栅极、栅线、绝缘层、有源层、 源极、漏极、像素电极、公共电极、数据线均采用石墨烯类材料构成。
[0034] 柔性阵列基板上的所有组成部分均基于石墨烯类材料，大幅降低了柔性阵列基板 发生龟裂的可能，减少了柔性阵列基板制备时所需的设备数量和种类，简化了生产工艺，大 幅降低了阵列基板的制造成本；同时减薄了阵列基板成品的厚度，从而顺应了柔性阵列基 板的发展需求。而且，由于石墨烯的导热系数高达5300W/m?K，可实现快速散热，适用于阵 列基板栅极驱动（Gatedriveronarray,G0A)功能单元的制备。
[0035] 本发明的阵列基板的绝缘层使用氧化石墨烯代替常规材料例如有机树脂、氮化 硅，由于石墨烯类材料几乎完全透明，例如厚度为0. 34nm的单层石墨烯薄膜对光的吸收率 仅为2. 3%，因此利用该阵列基板所制备的显示装置，可省略黑矩阵，避免黑矩阵的局限，进 一步提高显示装置的开口率。相对于采用黑矩阵的现有技术，由此制得的显示装置的开口 率至少可提高15%。
【附图说明】
[0036] 图1为本发明实施例1的柔性阵列基板制备方法流程图；
[0037] 图2?7分别为图1中步骤101?106的示意图；
[0038] 图8为本发明实施例2的柔性阵列基板制备方法流程图；
[0039] 图9?16为图8中步骤201?208的示意图。
[0040] 附图标记说明：
[0041] 1-柔性基板；2-第一石墨烯层；3-栅极；4一公共电极；5-绝缘层；6-第二 石墨烯层；7 -有源层；8 -源极；9 -漏极；10 -像素电极；11 -保护层。
【具体实施方式】
[0042] 下面对本发明做进一步说明。
[0043] 石墨烯是目前世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，几乎完全透明，例如厚度为 0. 34nm的单层石墨烯薄膜只吸收2. 3%的光。其导热系数高达5300W/m?K，高于碳纳米管 和金刚石；且常温下其电子迁移率超过15000cm2/(V?s)，比纳米碳管或晶体硅高；而电阻 率只有约6?10Q?_，比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料。同时，碳源来源广 泛，正成为现今铟、锡等稀缺矿产资源的替代品。因此，石墨烯作为一种透明、柔性的导体， 被用来代替氧化铟锡材料，用于制备柔性显示装置。
[0044] 鉴于此，本发明提供了一种柔性阵列基板的制备方法，包括：
[0045] 形成第一石墨烯层，通过构图工艺形成包括栅极、栅线的第一石墨烯层的图案；
[0046] 形成第二石墨烯层，通过涂覆光刻胶、曝光和显影露出用于形成有源层的第二石 墨烯层的有源区，对所述有源区进行氢化处理，形成由氢化石墨烯构成的有源层；通过构图 工艺在所述有源层之外形成包括源极、漏极、数据线的第二石墨