薄膜晶体管基板及其制备方法、显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种薄膜晶体管基板及其制备方法、显示装置。

背景技术：

液晶显示面板具有低功率消耗和外型薄的特点，被广泛地用在各种电子产品中。对光源的利用方式划分，液晶显示面板可分为穿透式、反射式及半穿透半反射。穿透式液晶显示器是利用背光模组作为其光源，反射式液晶显示器是利用外在环境光作为其光源；而半穿透半反射式液晶显示器是同时使用背光模组和外在环境光作为其光源，由此不受外界光线影响，有可节约成本。

然而，示例性的半穿透半反射式液晶显示器在制备过程中，反射电极在刻蚀过程中容易造成电池反应，电极稳定性差，降低了良率。

技术实现要素：

基于此，有必要针对半穿透半反射式液晶显示器在制备过程中，反射电极在刻蚀过程中容易造成电池反应，降低了电极稳定性和产品良率的问题提供一种薄膜晶体管基板及其制备方法、显示装置。

为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种薄膜晶体管基板的制备方法，包括：

提供基板，所述基板包括反射区及穿透区；

在所述基板上形成薄膜晶体管，所述薄膜晶体管形成有一开孔，所述薄膜晶体管覆盖反射区及穿透区，所述开孔位于反射区；

在所述薄膜晶体管上开孔的两侧形成第一光阻层和第二光阻层；

对所述第一光阻层和所述第二光阻层进行图案化处理，使所述第一光阻层和所述第二光阻层同时形成有多个非贯穿孔及凸块，对所述凸块进行固化处理，使所述凸块形成有一弧形表面；

在所述第二光阻层对应穿透区的区域上形成穿透电极，在所述第一光阻层、所述第二光阻层以及所述薄膜晶体管对应反射区的区域上形成反射电极，所述反射电极为钼膜、铝膜以及氮化钼膜的复合结构。

在其中一个实施例中，所述复合结构为所述钼膜、所述铝膜以及所述氮化钼膜依次沉积在所述第一光阻层、所述第二光阻层以及所述薄膜晶体管对应反射区的区域上的叠层结构。

在其中一个实施例中，所述钼膜的厚度为200埃～300埃，所述铝膜的厚度为2500埃～4000埃，所述氮化钼膜的厚度为400埃～500埃。

在其中一个实施例中，对所述第一光阻层和第二光阻层进行图案化处理，使所述第一光阻层和所述第二光阻层同时形成有多个非贯穿孔及凸块的步骤，具体为：

利用半透式掩膜板，通过一次构图工艺使所述第一光阻层和所述第二光阻层同时形成有多个非贯穿孔及凸块。

在其中一个实施例中，所述半透式掩膜板包括遮光区域和半透光区域，所述遮光区域对应所述凸块，所述半透光区域对应所述非贯穿孔。

在其中一个实施例中，在所述第二光阻层对应穿透区的区域上形成穿透电极，在所述第一光阻层、所述第二光阻层以及所述薄膜晶体管对应反射区的区域上形成反射电极的步骤之前，还包括：

在所述第一光阻层和所述第二光阻层的表面进行等离子处理，形成等离子处理层。

在其中一个实施例中，在所述基板的像素区域形成薄膜晶体管的步骤，包括：

在所述基板上形成栅极层，所述栅极层位于反射区；

在所述栅极层和所述基板上形成栅极绝缘层；

在所述栅极绝缘层对应栅极层的区域形成半导体层；

在所述半导体层和所述栅极绝缘层上形成金属层，所述金属层露出部分栅极绝缘层，所述金属层具有一沟道区，所述沟道区部分贯穿所述半导体层；

在所述金属层、所述沟道区以及所述部分栅极绝缘层上形成保护层；

其中，所述开孔贯穿所述保护层，露出部分金属层。

在其中一个实施例中，所述金属层包括第一源/漏极和第二源/漏极，所述第一源/漏极和所述第二源/漏极位于所述沟道区的两侧。

一种由如上所述的制备方法制备获得的薄膜晶体管基板，包括：

基板，所述基板包括反射区及穿透区；

薄膜晶体管，形成在所述基板上，覆盖反射区及穿透区，所述薄膜晶体管具有一开孔，所述开孔位于反射区；

第一光阻层和第二光阻层，形成在所述薄膜晶体管上开孔的两侧，所述第一光阻层和所述第二光阻层同时具有多个非贯穿孔及凸块，所述凸块形成有一弧形表面；

穿透电极，形成在所述第二光阻层对应穿透区的区域上；

反射电极，形成在所述第一光阻层、所述第二光阻层以及所述薄膜晶体管对应反射区的区域上，所述反射电极具有钼膜、铝膜以及氮化钼膜的复合结构。

一种显示装置，包括：

背光模组和显示面板；

其中，所述显示面板包括如上所述的薄膜晶体管基板。

上述制备方法，能够量化生产，通过制备具有钼膜、铝膜以及氮化钼膜的复合结构的反射电极，可以有效阻挡铝向薄膜晶体管的扩散，有效防止铝的氧化，避免铝电极在蚀刻时造成电池反应，从而可以提高产品良率。

上述薄膜晶体管基板，包括基板、薄膜晶体管、第一光阻层、第二光阻层、穿透电极以及反射电极；薄膜晶体管基板至少具有下列优点：通过反射电极的钼膜、铝膜以及氮化钼膜的复合结构，可以有效阻挡铝向薄膜晶体管的扩散，有效防止铝的氧化，避免铝电极在蚀刻时造成电池反应，从而薄膜晶体管基板具有较高的稳定性和产品良率。

上述显示装置，具备了薄膜晶体管基板的优点，具有较高的稳定性和产品良率，提高用户的体验。

附图说明

图1为一实施例中薄膜晶体管基板的制备方法的流程图；

图2为图1制备方法中步骤s102的具体流程图；

图3为图1制备方法中步骤s102制作流程的剖面结构示意图；

图4为图1制备方法中步骤s104制作流程的剖面结构示意图；

图5为图1制备方法中步骤s104制作流程的剖面结构示意图；

图6为图1制备方法中步骤s105制作流程的剖面结构示意图；

图7为一实施例中薄膜晶体管基板的剖面结构示意图；

图8为另一实施例中薄膜晶体管基板的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的可选的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

参见图1，图1为本实施例中的薄膜晶体管基板的制备方法的流程示意图。该制备方法包括步骤：s101、s102、s103、s104以及s105。具体如下：

步骤s101，提供基板，基板包括反射区及穿透区。

其中，基板110可以选用玻璃或透明有机材料。在一个实施例中，玻璃基板可以为无碱硼硅酸盐超薄玻璃，无碱硼硅酸盐玻璃具有较高的物理特性、较好的耐腐蚀性能、较高的热稳定性以及较低的密度和较高的弹性模量。基板110包括反射区和穿透区。

步骤s102，在基板上形成薄膜晶体管，薄膜晶体管形成有一开孔，薄膜晶体管覆盖反射区及穿透区，开孔位于反射区。其中，开孔实质为薄膜晶体管中远离基层的最外层的一贯穿孔。

在一实施例中，参见图2，步骤s102包括s1021、s1022、s1023、s1024以及s1025。

步骤s1021，在基板上形成栅极层，栅极层位于反射区。

步骤s1022，在栅极层和基板上形成栅极绝缘层。

步骤s1023，在栅极绝缘层对应栅极层的区域形成半导体层。

步骤s1024，在半导体层和栅极绝缘层上形成金属层，金属层露出部分栅极绝缘层，金属层具有一沟道区，沟道区部分贯穿半导体层。

步骤s1025，在金属层和部分栅极绝缘层上形成保护层。其中，开孔贯穿保护层，露出部分金属层。

具体地，请辅助参阅图3。

其中，栅极层120设置在基板110上。栅极层120的材料可以选用金属，包括但不限于钼、钛、铝和铜中的至少一种，以保证良好的导电性能。其中，可以通过射频磁控溅射、热蒸发、真空电子束蒸发以及等离子增强化学气相沉积工艺形成栅极层120；栅极层120的厚度可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整，在此不作进一步的限定。

其中，栅极绝缘层130设置在基板110上，且覆盖栅极层120和基板110。栅极绝缘层130的材料包括但不限于氧化硅、氮化硅中的至少一种。栅极绝缘层130的厚度可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整，在此不作进一步的限定。栅极绝缘层130可以通过射频磁控溅射、热蒸发、真空电子束蒸发以及等离子增强化学气相沉积工艺形成在基板110上。

其中，半导体层形成在栅极绝缘层130对应栅极层120的区域。在一个实施例中，半导体层包括在栅极绝缘层130上形成的有源层140和在有源层140上形成的掺杂层150。有源层140设置在栅极绝缘层130上，位于栅极层120上方；掺杂层150设置在有源层140上。有源层140通常作为导电的介质，其材料可以选用非晶硅。有源层140的厚度可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整，在此不作进一步的限定。掺杂层150可以是在非晶硅层中进行n型掺杂，也可以是非晶硅层中进行p型掺杂，可选地，掺杂层150为在非晶硅层中进行n型掺杂，同时，为n型重掺杂。

掺杂层150的中部具有沟道区150a，沟道区150a贯穿掺杂层150，进一步地，沟道区150a还可以部分贯穿至有源层140。其中，贯穿可以通过光刻或者刻蚀方法实现，部分贯穿即没有全部刻蚀掉源层140，可以理解，对于“部分”的具体厚度，可以根据实际生产情况和产品性能作出选择和调整。在一实施例中，可以采用刻蚀工艺对有源层140和掺杂层150进行图案化处理，并通过刻蚀工艺形成沟道区150a。

其中，金属层160设置在栅极绝缘层130和掺杂层150上，金属层160露出部分栅极绝缘层，沟道区150a贯穿金属层160。金属层160可以选用金属材料，包括但不限于钼、钛、铝和铜中的至少一种，以保证良好的导电性能。金属层160包括第一源/漏极和第二源/漏极，第一源/漏极和第二源/漏极位于沟道区150a的两侧。第一源/漏极和第二源/漏极中包括源极和漏极，具体可以是第一源/漏极为源极，第二源/漏极为漏极；也可以是第二源/漏极为源极，第一源/漏极为漏极。

其中，保护层170设置在金属层160、沟道区150a以及部分栅极绝缘层上，薄膜晶体管的开孔贯穿保护层170，使保护层170形成有一贯穿孔170a以露出部分金属层160，贯穿孔170a位于反射区。保护层170可用于保护覆盖区域免受污染和损伤，提高薄膜晶体管的使用寿命，其材料可以但不限于选用氮化硅和氧化硅中一种或多种。

步骤s103，在薄膜晶体管上开孔的两侧形成第一光阻层和第二光阻层。

其中，第一光阻层和第二光阻层均为透明有机光阻层，可以采用常规的透明有机材料，在此不受限定。

步骤s104，对第一光阻层和第二光阻层进行图案化处理，使第一光阻层和第二光阻层同时形成有多个非贯穿孔及凸块，对凸块进行固化处理，使凸块形成有一弧形表面。

其中，对第一光阻层和第二光阻层进行图案化处理，使第一光阻层和第二光阻层同时形成有多个非贯穿孔及凸块的步骤，具体为：利用半透式掩膜板，通过一次构图工艺使第一光阻层和第二光阻层同时形成有多个非贯穿孔及凸块。在一个实施例中，利用半透式掩膜板，通过一次构图工艺使第一光阻层和第二光阻层同时形成有多个非贯穿孔及凸块，具体可以为：利用半透式掩膜板对第一光阻层和第二光阻层进行曝光显影，形成光阻完全保留区域和光阻半保留区域。光阻完全保留区域对应凸块，光阻半保留区域对应非贯穿孔。非贯穿孔是指贯穿深度为20％-80％的孔，通过控制半透式掩膜板的曝光深度控制非贯穿孔的贯穿深度。

请辅助参阅图4，第一光阻层180和第二光阻层190分别形成在保护层170上，第一光阻层180位于贯穿孔170a的一侧，第二光阻层190位于贯穿孔170a的另一侧。第一光阻层180和第二光阻层190上均形成有多个非贯穿孔f1及凸块t1。半透式掩膜板20包括遮光区域21和半透光区域22，遮光区域21对应凸块t1，半透光区域22对应非贯穿孔f1。

通过使用半透式掩膜板，有效减少了利用掩膜板曝光的次数，从而降低了工序复杂度，在缩短了加工时间的同时降低了加工成本，提高产能。

其中，对凸块进行固化处理，使凸块形成有一弧形表面的步骤，具体为：利用一热处理固化制程将凸块进行固化，使凸块形成有一弧形表面(请辅助参阅图5)。热处理固化制程可以采用烤箱的热风或热板的热传导等方式。

步骤s105，在第二光阻层对应穿透区的区域上形成穿透电极，在第一光阻层、第二光阻层以及薄膜晶体管对应反射区的区域上形成反射电极，反射电极具有钼膜、铝膜以及氮化钼膜的复合结构。

请辅助参阅图6，穿透电极200对应设置在穿透区b，反射电极210对应设置在反射区a。具体地，穿透电极200设置在第二光阻层190对应穿透区的区域上，覆盖第二光阻层190的部分非贯穿孔和具有弧形面的凸块，穿透电极200为透明电极；反射电极210设置在第一光阻层180、第二光阻层190以及薄膜晶体管对应反射区的区域上，覆盖第一光阻层180的非贯穿孔和具有弧形面的凸块，覆盖薄膜晶体管的裸露区域(裸露区域大于或等于薄膜晶体管的开孔)，以及覆盖第二光阻层190的部分非贯穿孔和具有弧形面的凸块。由此，反射电极210与穿透电极200相接触，反射电极210还通过薄膜晶体管的开孔与薄膜晶体管的金属层160相接触。

其中，反射电极210具有钼(mo)膜、铝(al)膜以及氮化钼(mon)膜的复合结构，能够有效阻挡al向薄膜晶体管的扩散，防止al的氧化，并避免al电极在蚀刻时造成电池反应。具体地，该复合结构为钼膜、铝膜以及氮化钼膜依次沉积在第一光阻层、第二光阻层以及薄膜晶体管对应反射区的区域上的叠层结构，通过钼膜可以有效阻挡al向薄膜晶体管的扩散，通过氮化钼膜可以有效防止al的氧化，通过钼膜和氮化钼膜的结合，可以避免al电极在蚀刻时造成电池反应，从而可以提高产品良率。

钼膜、铝膜和氮化钼膜的沉积方式可以根据实际生产情况和产品性能作出选择和调整，在此不受限定。可选地，复合结构的厚度可以是：钼膜的厚度为200埃～300埃，铝膜的厚度为2500埃～4000埃，氮化钼膜的厚度为400埃～500埃，从而有效避免al电极在蚀刻时造成电池反应。

在一个实施例中，为了进一步提高穿透电极和反射电极的电极性能，步骤s105之前，还包括步骤s106，在第一光阻层和第二光阻层的表面进行等离子处理，形成等离子处理层。由此，等离子处理层覆盖在第一光阻层和第二光阻层的表面。采用等离子技术对第一光阻层和第二光阻层的表面进行等离子处理，能够改善第一光阻层和第二光阻层表面的化学组分和浸润性能，保证第一光阻层和第二光阻层与穿透电极和反射电极之间可靠的粘附效果，而且能够降低穿透电极和反射电极的表面粗糙度和方块电阻，改善电性能。

需要说明的是，上述各层的形成工艺可以包括射频磁控溅射、热蒸发、真空电子束蒸发以及等离子增强化学气相沉积工艺。可以理解，该形成工艺可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整，在此不作进一步的限定。上述各层的厚度也可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整，在此不作进一步的限定。

本实施提供的制备方法，该制备方法步骤简单，能够量化生产，制备出至少具有下列优点的薄膜晶体管基板：通过反射电极的复合结构，可以有效阻挡al向薄膜晶体管的扩散，有效防止al的氧化，避免al电极在蚀刻时造成电池反应，从而可以提高产品良率；同时，通过使用半透式掩膜板，有效减少了利用掩膜板曝光的次数，从而降低了工序复杂度，在缩短了加工时间的同时降低了加工成本，提高产能；再者，通过等离子技术对第一光阻层和第二光阻层的表面进行等离子处理，能够改善第一光阻层和第二光阻层表面的化学组分和浸润性能，保证第一光阻层和第二光阻层与穿透电极和反射电极之间可靠的粘附效果，而且能够降低穿透电极和反射电极的表面粗糙度和方块电阻，改善电性能。

本实施例提供了一种薄膜晶体管基板，该薄膜晶体管基板使用前述薄膜晶体管基板的制备方法实施例进行制造。

在本实施例中，薄膜晶体管基板包括基板、薄膜晶体管、第一光阻层、第二光阻层、穿透电极以及反射电极。

其中，基板具有反射区及穿透区；薄膜晶体管形成在基板上，覆盖反射区及穿透区，薄膜晶体管具有一开孔，开孔位于反射区；第一光阻层和第二光阻层，形成在薄膜晶体管上开孔的两侧，第一光阻层和第二光阻层同时具有多个非贯穿孔及凸块，凸块形成有一弧形表面；穿透电极形成在第二光阻层对应穿透区的区域上；反射电极形成在第一光阻层、第二光阻层以及薄膜晶体管对应反射区的区域上，反射电极具有钼膜、铝膜以及氮化钼膜的复合结构。

在一个实施例中，参见图7，薄膜晶体管基板包括基板110、栅极层120、栅极绝缘层130、有源层140、掺杂层150、金属层160、保护层170、第一光阻层180、第二光阻层190、穿透电极200以及反射电极210。其中，栅极层120、栅极绝缘层130、有源层140、掺杂层150、金属层160以及保护层170构成薄膜晶体管。

在另一个实施例中，参见图8，薄膜晶体管基板还包括覆盖在第一光阻层180和第二光阻层190表面的等离子处理层220，从而保证第一光阻层180和第二光阻层190与穿透电极200和反射电极210之间可靠的粘附效果，降低穿透电极200和反射电极210的表面粗糙度和方块电阻，改善电性能。

在本实施例中，基板110、栅极层120、栅极绝缘层130、有源层140、掺杂层150、金属层160、保护层170、第一光阻层180、第二光阻层190、穿透电极200、反射电极210以及等离子处理层220的相关描述参见上一实施例，在此不再进一步进行赘述。

本实施提供的薄膜晶体管基板，包括基板、薄膜晶体管、第一光阻层、第二光阻层、穿透电极以及反射电极，还可以包括等离子处理层；薄膜晶体管基板至少具有下列优点：通过钼膜可以有效阻挡al向薄膜晶体管的扩散，通过氮化钼膜可以有效防止al的氧化，通过钼膜和氮化钼膜的结合，可以避免al电极在蚀刻时造成电池反应，从而提高电极的稳定性，提高产品良率；通过等离子处理层，保证第一光阻层和第二光阻层与穿透电极和反射电极之间可靠的粘附效果，降低穿透电极和反射电极的表面粗糙度和方块电阻，改善电性能。

本实施例还提供了显示装置，包括背光模组和显示面板；该显示面板包括上述实施例中的薄膜晶体管基板。其中，背光模组的光线通过穿透区的穿透电极而作为光源，同时，外在环境光藉由位于该反射区内的反射电极的反射而作为光源，使得显示装置不受外界光线影响；由于反射电极的钼膜、铝膜以及氮化钼膜的复合结构，使得显示装置的显示效果和产品良率均有提高，从而提高用户的体验。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。