專利名稱：薄膜晶體管陣列基板、制造方法及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及薄膜晶體管陣列基板、制造方法及顯示
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
FFS(Fringe Field Switching,邊界電場切換)型液晶顯示器是一種被廣泛使用的平板顯示器，包括薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)陣列基板與彩膜基板兩部分。其中，像素電極與公共電極同時形成在薄膜晶體管陣列基板上的FFS型液晶顯示器具有寬視角、開口率高的特點(diǎn)。薄膜晶體管陣列基板分為顯示區(qū)與非顯示區(qū)，傳統(tǒng)薄膜晶體管陣列基板中的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，如圖1所示，在襯底11上的非顯示區(qū)A從下至上依次形成有柵極12、絕緣層
13、半導(dǎo)體層14、摻雜半導(dǎo)體層15、源極16、漏極17、鈍化層18及公共電極引線19 ;在襯底11上的顯示區(qū)B從下至上依次形成有公共電極110、絕緣層13、鈍化層18及像素電極111 ；在非顯示區(qū)A的鈍化層18上設(shè)有過孔C，像素電極111穿過過孔C與漏極17電連接。當(dāng)FFS型液晶顯示器工作時，像素電極111與公共電極110導(dǎo)電，并形成水平電場。在上述薄膜晶體管陣列基板中，半導(dǎo)體層為光敏材料，易受外界光影響，該陣列基板中的薄膜晶體管無法很好地遮擋背光源，光線易照射到半導(dǎo)體層，導(dǎo)致底柵FFS型薄膜晶體管陣列基板的遮光處理差，從而降低了液晶顯示器的顯示效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種薄膜晶體管陣列基板、制造方法及顯示裝置，解決了現(xiàn)有的薄膜晶體管陣列基板遮光處理差的問題。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:—種薄膜晶體管陣列基板，所述陣列基板的像素單元內(nèi)的非顯示區(qū)上包括:設(shè)在襯底上的頂柵型薄膜晶體管及黑矩陣；所述頂柵型薄膜晶體管在所述陣列基板的出光方向上依次設(shè)置有半導(dǎo)體層、源漏極、柵極絕緣層及柵極；所述黑矩陣設(shè)置在所述襯底與所述半導(dǎo)體層之間；其中，所述黑矩陣用于遮擋透過所述襯底射向所述半導(dǎo)體層的光線。為了完全遮擋所述背光源射向所述半導(dǎo)體層的光線，所述黑矩陣的面積大于所述半導(dǎo)體層的面積。本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管陣列基板的結(jié)構(gòu)有多種，其中一種為:在所述非顯示區(qū)，在所述襯底與所述黑矩陣之間沿所述出光方向上依次形成有第一導(dǎo)電層及鈍化層，在所述半導(dǎo)體層與所述源漏極之間形成有摻雜半導(dǎo)體層；在所述柵極絕緣層與所述柵極之間形成有第二導(dǎo)電層；在所述像素單元內(nèi)的顯示區(qū)上，所述襯底上沿所述出光方向上依次形成有像素電極、所述鈍化層、所述柵極絕緣層及公共電極；位于所述非顯示區(qū)的所述柵極絕緣層上設(shè)有第一過孔；位于所述顯示區(qū)的所述鈍化層及所述柵極絕緣層上設(shè)有第二過孔；所述薄膜晶體管陣列基板還包括第三導(dǎo)電層，覆蓋所述第一過孔、所述第二過孔及所述第一過孔和所述第二過孔之間的所述柵極絕緣層，以使所述漏極與所述像素電極電連接。優(yōu)選地，所述第二導(dǎo)電層和所述第三導(dǎo)電層的材料為錫摻雜氧化銦薄膜。本發(fā)明實(shí)施例提供一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法，該方法包括:在陣列基板的像素單元內(nèi)的非顯示區(qū)，在襯底上形成黑矩陣。在所述黑矩陣上形成頂柵型薄膜晶體管，在所述陣列基板的出光方向上，所述頂柵型薄膜晶體管依次包括半導(dǎo)體層、源漏極、絕緣層及柵極；所述黑矩陣用于遮擋透過所述襯底射向所述半導(dǎo)體層的光線。具體而言，所述在陣列基板的像素單元內(nèi)的非顯示區(qū)，在襯底上形成黑矩陣的步驟具體包括:(I)、在所述襯底上依次形成第一導(dǎo)電材料層、鈍化材料層、黑矩陣材料層、半導(dǎo)體材料層、摻雜半導(dǎo)體材料層、第一金屬材料層和第一圖案化光刻膠層。(2)、對進(jìn)行完步驟(I)的所述襯底上的未被光刻膠遮擋的部分進(jìn)行蝕刻，直至暴露所述襯底，形成位于非顯示區(qū)的第一結(jié)構(gòu)和位于顯示區(qū)的第二結(jié)構(gòu)；所述第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)相互隔離，并均具有依次層疊的第一導(dǎo)電層、鈍化層、黑矩陣層、半導(dǎo)體層、摻雜半導(dǎo)體層和第一金屬層；其中，所述第一結(jié)構(gòu)中的黑矩陣層構(gòu)成所述黑矩陣，所述第二結(jié)構(gòu)中的第一導(dǎo)電層構(gòu)成像素電極。優(yōu)選地，所述在所述黑矩陣上形成頂柵型薄膜晶體管的步驟具體包括:(3)、對所 述第一圖案化光刻膠層進(jìn)行灰化處理，形成第二圖案化光刻膠層，以暴露所述第二結(jié)構(gòu)；并對暴露的所述第二結(jié)構(gòu)進(jìn)行蝕刻，以依次去除所述第二結(jié)構(gòu)中的第一金屬層、摻雜半導(dǎo)體層、半導(dǎo)體層、和黑矩陣層。(4)、對所述第二圖案化光刻膠層進(jìn)行灰化處理，形成第三圖案化光刻膠層，以暴露所述第一結(jié)構(gòu)的邊緣部分；并對暴露的所述邊緣部分進(jìn)行蝕刻，直至暴露所述黑矩陣，以在所述黑矩陣上形成第三結(jié)構(gòu)，所述第三結(jié)構(gòu)由圖案化第一金屬層、圖案化摻雜半導(dǎo)體層和圖案化半導(dǎo)體層構(gòu)成。(5)、對所述第三圖案化光刻膠層進(jìn)行灰化處理，形成第四圖案化光刻膠層，以暴露所述第三結(jié)構(gòu)的中間部分；并對暴露的所述中間部分進(jìn)行蝕刻，直至暴露所述第三結(jié)構(gòu)中的圖案化半導(dǎo)體層，以形成源極和漏極。(6)、去除所述第四圖案化光刻膠層。(7)、在進(jìn)行完步驟￠)的襯底上依次形成柵極絕緣層及第五圖案化光刻膠層。(8)、對進(jìn)行完步驟(7)的所述襯底上的未被光刻膠遮擋的部分進(jìn)行蝕刻，以在所述非顯示區(qū)形成暴露所述漏極的第一過孔，在所述顯示區(qū)形成暴露所述像素電極的第二過孔。(9)、去除所述第五圖案化光刻膠層。(10)、在進(jìn)行完步驟(9)的襯底上依次形成第二導(dǎo)電材料層、第二金屬材料層及第六圖案化光刻膠層。(11)、對進(jìn)行完步驟(10)的所述襯底上的未被光刻膠遮擋的部分進(jìn)行蝕刻，直至暴露所述柵極絕緣層，以形成位于所述非顯示區(qū)的柵極、位于所述第一過孔和第二過孔之間的第四結(jié)構(gòu)及位于所述顯示區(qū)的第五結(jié)構(gòu)；所述柵極、第四結(jié)構(gòu)和第五結(jié)構(gòu)均具有依次層疊的第二導(dǎo)電層和第二金屬層；位于所述非顯示區(qū)且依次層疊的所述半導(dǎo)體層、所述摻雜半導(dǎo)體層、所述源漏極、所述柵極絕緣層及所述柵極構(gòu)成所述頂柵型薄膜晶體管。進(jìn)一步地，所述在所述黑矩陣上形成頂柵型薄膜晶體管的步驟還包括:(12)、對所述第六圖案化光刻膠層進(jìn)行灰化，以形成僅遮擋所述柵極的第七圖案化光刻膠層，對所述襯底上未被光刻膠遮擋的部分進(jìn)行蝕刻，以去除所述第四結(jié)構(gòu)和所述第五結(jié)構(gòu)中的第二金屬層，位于所述顯示區(qū)的第二導(dǎo)電層構(gòu)成公共電極。(13)、去除所述第七圖案化光刻膠層。本發(fā)明實(shí)施例提供的第一金屬材料層、第二金屬材料層的形成方法有多種，其中一種為:所述第一金屬材料層、所述第二金屬材料層的形成采用磁控濺射的方法形成。本發(fā)明實(shí)施例提供的第一導(dǎo)電材料層、鈍化材料層、摻雜半導(dǎo)體材料層、半導(dǎo)體材料層、第二導(dǎo)電材料層及柵極絕緣層有多種，其中一種為:所述第一導(dǎo)電材料層、所述鈍化材料層、所述摻雜半導(dǎo)體材料層、所述半導(dǎo)體材料層、所述第二導(dǎo)電材料層及所述柵極絕緣層的形成采用化學(xué)氣相沉積的方法形成。本發(fā)明實(shí)施例提供的第一圖案化光刻膠層的形成方法有多種，其中一種為:在所述第一金屬材料層上涂敷一層光刻膠。使用掩膜版對光刻膠進(jìn)行曝光、顯影，形成所述第一圖案化光刻膠層，所述第一圖案化光刻膠層包括第一完全保留區(qū)、第一部分保留區(qū)、第一半保留區(qū)及第一完全去除區(qū)；所述第一完全保留區(qū)對應(yīng)于形成源漏極的區(qū)域；所述第一部分保留區(qū)中與所述第一完全保留區(qū)相接觸的部分對應(yīng)于形成薄膜晶體管溝道區(qū)域，所述第一部分保留區(qū)的其它部分對應(yīng)于形成顯示區(qū)區(qū)域；所述第一半保留區(qū)對應(yīng)于形成黑矩陣邊緣區(qū)域；所述第一完全去除區(qū)對應(yīng)于所述襯底上的未被光刻膠遮擋的部分區(qū)域。本發(fā)明實(shí)施例提供第五圖案化光刻膠層的形成方法有多種，其中一種為:在所述柵極絕緣層上涂敷一層光刻膠。使用掩膜版對光刻膠進(jìn)行曝光、顯影，形成所述第五圖案化光刻膠層，所述第五圖案化光刻膠層包括第二完全保留區(qū)及第二完全去除區(qū)域；所述第二完全去除區(qū)對應(yīng)于形成所述第一過孔及所述第二過孔的區(qū)域；所述第二完全保留區(qū)對應(yīng)于其它區(qū)域。本發(fā)明實(shí)施例提供第六圖案化光刻膠的形成方法有多種，其中一種為:在所述第二金屬材料層上涂敷一層光刻膠層。使用掩膜版對光刻膠進(jìn)行曝光、顯影，形成所述第六圖案化光刻膠層，所述第六圖案化光刻膠層包括第三完全保留區(qū)域、第三完全去除區(qū)域及第三部分保留區(qū)域；所述第三完全保留區(qū)對應(yīng)于形成所述柵極區(qū)域；所述第三部分保留區(qū)對應(yīng)于形成所述公共電極區(qū)域及形成所述第三導(dǎo)電層區(qū)域；所述第三完全去除區(qū)對應(yīng)于其它部分區(qū)域。一種顯示裝置，包括上述薄膜晶體管陣列基板及設(shè)有第一黑矩陣的彩膜基板；其中，所述彩膜基板上的第一黑矩陣用于遮擋所述襯底顯示區(qū)與所述第一導(dǎo)電層之間的區(qū)域。本發(fā)明的實(shí)施例提供的薄膜晶體管陣列基板及其制造方法中，由于設(shè)有黑矩陣及頂柵型薄膜晶體管，黑矩陣設(shè)置在襯底與頂柵型薄膜晶體管的半導(dǎo)體層之間，能夠遮擋住背光源射向半導(dǎo)體層的光線，避免了光線對半導(dǎo)體層照射產(chǎn)生的影響，提高了遮光處理效果，從而提高了液晶顯示器的顯示效果。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。圖1為傳統(tǒng)底柵型薄膜晶體管陣列基板的剖面示意圖；圖2A至圖2M為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管陣列基板制造流程剖面示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管陣列基板第一次構(gòu)圖工藝后的平面圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管陣列基板第二次構(gòu)圖工藝后的平面圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管陣列基板第三次構(gòu)圖工藝后的平面圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。本發(fā)明實(shí)施例提供一種薄膜晶體管陣列基板，如圖2M所示，陣列基板的像素單元內(nèi)的非顯示區(qū)A上包括:設(shè)在襯底11上的頂柵型薄膜晶體管及黑矩陣21 ;頂柵型薄膜晶體管在陣列基板的出光方向上依次設(shè)置有半導(dǎo)體層22、源漏極(24，25)、柵極絕緣層26及柵極27 ;黑矩陣21設(shè)置襯底11與半導(dǎo)體層22之間；其中，黑矩陣21用于遮擋背光源射向半導(dǎo)體層22的光線。本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管陣列基板中，由于設(shè)有黑矩陣及頂柵型薄膜晶體管，黑矩陣設(shè)置在襯底與頂柵型薄膜晶體管的半導(dǎo)體層之間，能夠遮擋住背光源射向半導(dǎo)體層的光線，避免了光線對半導(dǎo)體層照射產(chǎn)生的影響，提高了遮光處理效果，從而提高了液晶顯示器的顯示效果。上述實(shí)施例描述的薄膜晶體管陣列基板中，黑矩陣21的面積可以大于半導(dǎo)體層22的面積。因此，能夠使黑矩陣21完全覆蓋襯底非顯示區(qū)A，進(jìn)一步保證背光源的光線不外漏。上述實(shí)施例描述的薄膜晶體管陣列基板中，在非顯示區(qū)A，在襯底11與黑矩陣21之間沿出光方向上可以依次形成有第一導(dǎo)電層28及鈍化層29，在半導(dǎo)體層22與源漏極(24，25)之間形成有摻雜半導(dǎo)體層23 ;在柵極絕緣層26與柵極27之間可以形成有第二導(dǎo)電層210。其中，在像素單元內(nèi)的顯示區(qū)B上，襯底11上沿出光方向上可以依次形成有像素電極211、鈍化層29、柵極絕緣層26及公共電極212 ;位于非顯示區(qū)A的柵極絕緣層26上可以設(shè)有第一過孔213 ;位于顯示區(qū)B的鈍化層29及柵極絕緣層26上可以設(shè)有第二過孔214。另外，薄膜晶體管陣列基板還可以包括第三導(dǎo)電層215，覆蓋第一過孔213、第二過孔214及第一過孔213和第二過孔214之間的柵極絕緣層26，以使漏極25與像素電極211電連接。上述實(shí)施例描述的薄膜晶體管陣列基板中，第二導(dǎo)電層210和第三導(dǎo)電層215的材料可以為錫摻雜氧化銦薄膜。錫摻雜氧化銦薄膜的導(dǎo)電性能優(yōu)良，當(dāng)然，第二導(dǎo)電層210和第三導(dǎo)電層215也可以為其他透明電極材料。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法，該方法包括:
在陣列基板的像素單元內(nèi)的非顯示區(qū)，在襯底上形成黑矩陣。在黑矩陣上形成頂柵型薄膜晶體管，在陣列基板的出光方向上，頂柵型薄膜晶體管依次包括半導(dǎo)體層、源漏極、絕緣層及柵極；其中黑矩陣用于遮擋透過襯底射向半導(dǎo)體層的光線。本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管陣列基板的制造方法中，由于使用該方法制造了上述薄膜晶體管陣列基板，該薄膜晶體管陣列基板中，由于設(shè)有黑矩陣及頂柵型薄膜晶體管，黑矩陣設(shè)置在襯底與頂柵型薄膜晶體管的半導(dǎo)體層之間，能夠遮擋住背光源射向半導(dǎo)體層的光線，避免了光線對半導(dǎo)體層照射產(chǎn)生的影響，提高了遮光處理效果，從而提高了液晶顯示器的顯示效果。本發(fā)明實(shí)施例又提供了一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法，參照圖2A至圖2M對該制造方法進(jìn)行詳細(xì)說明。步驟1、如圖2A所示，在襯底11上依次形成第一導(dǎo)電材料層301、在鈍化材料層302、黑矩陣材料層303、半導(dǎo)體材料層304、摻雜半導(dǎo)體材料層305、第一金屬材料層306和第一圖案化光刻膠層307。其中，采用化學(xué)氣相沉積或其它成膜方法形成第一導(dǎo)電材料層301及鈍化材料層302，半導(dǎo)體材料層304及摻雜半導(dǎo)體材料層305，且鈍化材料層302可以選用氧化物、氮化物或氮氧化合物，也可以采用其他材料。第一金屬材料層306可以為鑰、銻、鋁、銅等金屬或合金，采用磁控濺射、熱蒸發(fā)或其它成膜方法形成。另外，第一圖案化光刻膠層307的形成使用掩膜版通過第一次構(gòu)圖工藝形成，也可以采用其他構(gòu)圖工藝。本實(shí)施例中使用的掩膜版可以為灰階掩膜版，其具有透光區(qū)、非透光區(qū)、半透光區(qū)及部分透光區(qū)，在對光刻膠進(jìn)行曝光顯影后，使光刻膠形成第一圖案化光刻膠層307，第一圖案化光刻膠層307包括第一完全去除區(qū)、第一完全保留區(qū)、第一半保留區(qū)及第一部分保留區(qū)。其中第一完全保留區(qū)對應(yīng)于源漏極(24，25)區(qū)域，第一半保留區(qū)對應(yīng)于黑矩陣21邊緣區(qū)域，第一部分保留區(qū)中與第一完全保留區(qū)相接觸的部分對應(yīng)于薄膜晶體管溝道區(qū)域，其它部分對應(yīng)于顯示區(qū)區(qū)域，第一完全去除區(qū)對應(yīng)于襯底上的未被光刻膠遮擋的部分區(qū)域。圖2A中,第一金屬材料層306上部分遮擋有光刻膠、其余部分未遮擋光刻膠,該部分的光刻膠在顯影后被去除。步驟2、如圖2B所示，對進(jìn)行完步驟I的襯底11上的未被光刻膠遮擋的部分進(jìn)行蝕刻，直至暴露襯底，形成位于非顯示區(qū)A的第一結(jié)構(gòu)和位于顯示區(qū)B的第二結(jié)構(gòu)；第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)相互隔離，并均具有依次層疊的第一導(dǎo)電層28、鈍化層29、黑矩陣層308、半導(dǎo)體層22、摻雜半導(dǎo)體層23和第一金屬層309 ;其中，第一結(jié)構(gòu)中的黑矩陣層308構(gòu)成黑矩陣21，第二結(jié)構(gòu)中的第一導(dǎo)電層28構(gòu)成像素電極211。優(yōu)選地，可以采用濕法或干法刻蝕對襯底11上的未被光刻膠遮擋的部分進(jìn)行蝕刻。步驟3、對第一圖案化光刻膠層307進(jìn)行灰化處理，如圖2C所示，形成第二圖案化光刻膠層310，以暴露第二結(jié)構(gòu)；并對暴露的第二結(jié)構(gòu)進(jìn)行蝕刻，以依次去除第二結(jié)構(gòu)中的第一金屬層309、摻雜半導(dǎo)體層23、半導(dǎo)體層22、和黑矩陣層308。上述方法中，采用等離子體灰化工藝對第一圖案化光刻膠層307進(jìn)行灰化處理，也可采用其它灰化工藝來處理。對暴露的第二結(jié)構(gòu)蝕刻可以采用濕法或干法刻蝕。步驟4、對第二圖案化光刻膠層310進(jìn)行灰化處理，如圖2D所示，形成第三圖案化光刻膠層311，以暴露第一結(jié)構(gòu)的邊緣部分；并對暴露的邊緣部分進(jìn)行蝕刻，直至暴露黑矩陣21，以在黑矩陣21上形成第三結(jié)構(gòu)，第三結(jié)構(gòu)由圖案化第一金屬層309、圖案化摻雜半導(dǎo)體層23和圖案化半導(dǎo)體層22構(gòu)成。上述方法中，可以采用等離子體灰化工藝對第二圖案化光刻膠層310進(jìn)行灰化處理，也可以采用其它灰化工藝來處理。對暴露的邊緣部分進(jìn)行蝕刻可以采用濕法或干法刻蝕。步驟5、對第三圖案化光刻膠層311進(jìn)行灰化處理，如圖2E所示，形成第四圖案化光刻膠層312，以暴露第三結(jié)構(gòu)的中間部分；并對暴露的中間部分進(jìn)行蝕刻，直至暴露第三結(jié)構(gòu)中的圖案化半導(dǎo)體層22，以形成源極24和漏極25.
具體而言，可以采用等離子體灰化工藝對第三圖案化光刻膠層311進(jìn)行灰化處理，也可以采用其他灰化工藝來處理。對暴露的中間部分可以采用濕法或干法刻蝕。其中，在形成源極24時，還同時能夠形成數(shù)據(jù)線(圖中未示出)。步驟6、如圖2F所示，去除第四圖案化光刻膠層312。圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管陣列基板第一次構(gòu)圖工藝后的平面圖，圖2F為圖3中A-A向剖面圖。在圖3中，包括有數(shù)據(jù)線31。上述方法中，光刻膠的剝離采用藥劑剝離技術(shù)，也可以采用其他剝離技術(shù)。另外，圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)中的底柵型薄膜晶體管，形成像素電極111的過程為采用化學(xué)氣相沉積或其它成膜方法在光刻膠上沉積一層透明導(dǎo)電薄膜，采用掩膜版對透明導(dǎo)電薄膜進(jìn)行圖案化，并對透明導(dǎo)電薄膜進(jìn)行刻蝕，從而形成像素電極111，最后在采用Lift-Off剝離技術(shù)剝離光刻膠。由于光刻膠與透明導(dǎo)電薄膜在圖案化的區(qū)域相接觸，Lift-off剝離技術(shù)容易導(dǎo)致光刻膠剝離不凈，部分光刻膠殘留在透明導(dǎo)電膜上，影響液晶顯示器的顯示效果。本發(fā)明實(shí)施例中對光刻膠采用藥劑剝離技術(shù)，提高了光刻膠的剝離效果，從而能夠提高液晶顯示器的顯示效果。步驟7、如圖2G所示，在進(jìn)行完步驟6的襯底11上依次形成柵極絕緣層26及第五圖案化光刻膠層313。具體地，可以采用化學(xué)氣相沉積或其它成膜方法在襯底11上形成柵極絕緣層26。其中，形成第五圖案化光刻膠層313可以使用掩膜版通過第二次構(gòu)圖工藝形成，也可以采用其他構(gòu)圖工藝形成。本發(fā)明實(shí)施例中的掩膜版可以為普通掩膜版，普通掩膜版包括透光區(qū)及非透光區(qū)，在對光刻膠進(jìn)行曝光、顯影后，形成第五圖案化光刻膠層313，第五圖案化光刻膠層313包括第二完全去除區(qū)及第二完全保留區(qū)域，第二完全去除區(qū)對應(yīng)于第一過孔213及第二過孔214區(qū)域，第二完全保留區(qū)對應(yīng)于其它區(qū)域。圖2G中，柵極絕緣層26上部分遮擋有光刻膠，其余部分未遮擋光刻膠，該部分光刻膠在顯影后被去除。步驟8、如圖2H所示，對進(jìn)行完步驟7的襯底11上的未被光刻膠遮擋的部分進(jìn)行蝕刻，以在非顯示區(qū)A形成暴露漏極25的第一過孔213，在顯示區(qū)B形成暴露像素電極211的第二過孔214。
上述方法中，對襯底11上的未被光刻膠遮擋的部分可以采用濕法或干法刻蝕方法進(jìn)行蝕刻。步驟9、如圖21所示，去除第五圖案化光刻膠層313。圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管陣列基板第二次構(gòu)圖工藝后的平面圖，圖21為圖4中A-A向剖面圖。其中，可以采用藥劑剝離技術(shù)去除第五圖案化光刻膠層313。當(dāng)然，光刻膠的剝離也可以采用其他剝離技術(shù)。步驟10、如圖2J所示，在進(jìn)行完步驟9的襯底11上依次形成第二導(dǎo)電材料層314、第二金屬材料層315及第六圖案化光刻膠層316。上述方法中，可以采用化學(xué)氣相沉積或其它成膜方法在襯底上形成第二導(dǎo)電材料層314。其中，第二金屬材料層315可以為鑰、銻、鋁、銅等金屬或合金，采用磁控濺射工藝、熱蒸發(fā)或其它成膜方法形成第二金屬材料層315。優(yōu)選地，形成第六圖案化光刻膠層316可以采用掩膜版通過第三次構(gòu)圖工藝形成，也可以采用其他構(gòu)圖工藝形成。本發(fā)明實(shí)施例的掩膜版可以為灰階掩膜版，經(jīng)過對光刻膠曝光、顯影之后，形成第六圖案化光刻膠層316，第六圖案化光刻膠層316包括第三完全保留區(qū)域、第三完全去除區(qū)域及第三部分保留區(qū)域，第三完全保留區(qū)對應(yīng)于薄膜晶體管的柵極27區(qū)域，第三部分保留區(qū)分別對應(yīng)于第三導(dǎo)電層215區(qū)域及公共電極212區(qū)域，第三完全去除區(qū)對應(yīng)于其它區(qū)域。圖2J中，第二金屬材料層315上部分遮擋有光刻膠，其余部分未遮擋光刻膠，該部分光刻膠經(jīng)顯影后去除。步驟11、如圖2K所示，對進(jìn)行完步驟10的襯底11上的未被光刻膠遮擋的部分進(jìn)行蝕刻，直至暴露柵極絕緣層26，以形成位于非顯示區(qū)A的柵極27、位于第一過孔213和第二過孔214之間的第四結(jié)構(gòu)及位于顯示區(qū)B的第五結(jié)構(gòu)；柵極27、第四結(jié)構(gòu)和第五結(jié)構(gòu)均具有依次層疊的第二導(dǎo)電層210和第二金屬層317 ;位于非顯示區(qū)A且依次層疊的半導(dǎo)體層22、摻雜半導(dǎo)體層23、源漏極(24，25)、柵極絕緣層26及柵極27構(gòu)成頂柵型薄膜晶體管。上述方法中，對襯底11上的未被光刻膠遮擋的部分可以采用濕法或干法刻蝕進(jìn)行蝕刻。其中，頂柵型薄膜晶體管的柵極置于頂端，可以使用灰化工藝對柵極做進(jìn)一步的優(yōu)化處理。對于頂柵型薄膜晶體管，源漏極及柵極設(shè)在半導(dǎo)體層的上端，且源漏極及柵極為不可透光的金屬材料層，也可以遮擋外界光，起到對半導(dǎo)體層的保護(hù)作用。步驟12、對第六圖案化光刻膠層316進(jìn)行灰化，如圖2L所示，以形成僅遮擋柵極27的第七圖案化光刻膠層318，對襯底11上未被光刻膠遮擋的部分進(jìn)行蝕刻，以去除第四結(jié)構(gòu)和第五結(jié)構(gòu)中的第二金屬層317，位于顯示區(qū)B的第二導(dǎo)電層210構(gòu)成公共電極212。優(yōu)選地，可以采用等離子體灰化工藝對第六圖案化光刻膠層316進(jìn)行灰化，也可以采用其他灰化工藝來處理。對襯底11上未被光刻膠遮擋的部分可以采用濕法或干法刻蝕方法進(jìn)行蝕刻。其中，公共電極212為具有多個間隙的公共電極，使公共電極212與像素電極211形成水平電場，從而改變液晶分子的排列狀態(tài)。且，在圖2L中，形成柵極27時，同時能夠形成柵線(圖中未示出)；形成公共電極212時，同時能夠形成公共電極線(圖中未示出)步驟13、如圖2M所示，去除第七圖案化光刻膠層318。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管陣列基板第三次構(gòu)圖工藝后的平面圖，圖2M為圖5中A-A向剖面圖。在圖5中，包括柵線51及公共電極線52。其中，去除第七圖案化光刻膠層318可以采用藥劑剝離技術(shù)。當(dāng)然，也可以采用其他剝離技術(shù)剝離光刻膠。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種顯示裝置，包括上述薄膜晶體管陣列基板及設(shè)有第一黑矩陣的彩膜基板；其中，彩膜基板上的第一黑矩陣用于遮擋襯底11顯示區(qū)B與第一導(dǎo)電層28之間的區(qū)域。本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示裝置中，由于包括上述實(shí)施例描述的薄膜晶體管陣列基板，該薄膜晶體管陣列基板中，由于設(shè)有黑矩陣及頂柵型薄膜晶體管，黑矩陣設(shè)置在襯底與頂柵型薄膜晶體管的半導(dǎo)體層之間，能夠遮擋住背光源射向半導(dǎo)體層的光線，避免了光線對半導(dǎo)體層照射產(chǎn)生的影響，提高了遮光處理效果，從而提高了液晶顯示器的顯示效果。在圖2M中，非顯示區(qū)A中未被薄膜晶體管陣列基板上的黑矩陣遮擋的部分在垂直于薄膜晶體管陣列基板方向上對應(yīng)于彩膜彩膜基板上的第一黑矩陣，第一黑矩陣的面積覆蓋薄膜晶體管陣列基板上非顯示區(qū)A中未被黑矩陣遮擋的部分，從而使非顯示區(qū)A的區(qū)域完全被薄膜晶體管陣列基板上的黑矩陣及彩膜基板上的第一黑矩陣一起遮擋覆蓋，從而避免發(fā)生背光源的光線外漏等不良現(xiàn)象。另外，相比現(xiàn)有技術(shù)中黑矩陣全部設(shè)在彩膜基板上，本發(fā)明中將大部分黑矩陣設(shè)在薄膜晶體管陣列基板上，彩膜基板上設(shè)有少部分黑矩陣，從而簡化了彩膜基板的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而簡化了彩膜基板的加工工藝。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管陣列基板，其特征在于，所述陣列基板的像素單元內(nèi)的非顯示區(qū)上包括:設(shè)在襯底上的頂柵型薄膜晶體管及黑矩陣；所述頂柵型薄膜晶體管在所述陣列基板的出光方向上依次設(shè)置有半導(dǎo)體層、源漏極、柵極絕緣層及柵極；所述黑矩陣設(shè)置在所述襯底與所述半導(dǎo)體層之間； 所述黑矩陣用于遮擋透過所述襯底射向所述半導(dǎo)體層的光線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列基板，其特征在于，所述黑矩陣的面積大于所述半導(dǎo)體層的面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1 或2所述的薄膜晶體管陣列基板，其特征在于，在所述非顯示區(qū)，在所述襯底與所述黑矩陣之間沿所述出光方向上依次形成有第一導(dǎo)電層及鈍化層，在所述半導(dǎo)體層與所述源漏極之間形成有摻雜半導(dǎo)體層；在所述柵極絕緣層與所述柵極之間形成有第二導(dǎo)電層； 在所述像素單元內(nèi)的顯示區(qū)上，所述襯底上沿所述出光方向上依次形成有像素電極、所述鈍化層、所述柵極絕緣層及公共電極； 位于所述非顯示區(qū)的所述柵極絕緣層上設(shè)有第一過孔；位于所述顯示區(qū)的所述鈍化層及所述柵極絕緣層上設(shè)有第二過孔； 所述薄膜晶體管陣列基板還包括第三導(dǎo)電層，覆蓋所述第一過孔、所述第二過孔及所述第一過孔和所述第二過孔之間的所述柵極絕緣層，以使所述漏極與所述像素電極電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管陣列基板，其特征在于，所述第二導(dǎo)電層和所述第三導(dǎo)電層為錫摻雜氧化銦薄膜。
5.一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于，該方法包括: 在陣列基板的像素單元內(nèi)的非顯示區(qū)，在襯底上形成黑矩陣； 在所述黑矩陣上形成頂柵型薄膜晶體管，在所述陣列基板的出光方向上，所述頂柵型薄膜晶體管依次包括半導(dǎo)體層、源漏極、絕緣層及柵極； 所述黑矩陣用于遮擋透過所述襯底射向所述半導(dǎo)體層的光線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于，所述在陣列基板的像素單元內(nèi)的非顯示區(qū)，在襯底上形成黑矩陣的步驟具體包括: (1)、在所述襯底上依次形成第一導(dǎo)電材料層、鈍化材料層、黑矩陣材料層、半導(dǎo)體材料層、摻雜半導(dǎo)體材料層、第一金屬材料層和第一圖案化光刻膠層； (2)、對進(jìn)行完步驟(I)的所述襯底上的未被光刻膠遮擋的部分進(jìn)行蝕刻，直至暴露所述襯底，形成位于非顯示區(qū)的第一結(jié)構(gòu)和位于顯示區(qū)的第二結(jié)構(gòu)；所述第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)相互隔離，并均具有依次層疊的第一導(dǎo)電層、鈍化層、黑矩陣層、半導(dǎo)體層、摻雜半導(dǎo)體層和第一金屬層； 其中，所述第一結(jié)構(gòu)中的黑矩陣層構(gòu)成所述黑矩陣，所述第二結(jié)構(gòu)中的第一導(dǎo)電層構(gòu)成像素電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于，所述在所述黑矩陣上形成頂柵型薄膜晶體管的步驟具體包括: (3)、對所述第一圖案化光刻膠層進(jìn)行灰化處理，形成第二圖案化光刻膠層，以暴露所述第二結(jié)構(gòu)；并對暴露的所述第二結(jié)構(gòu)進(jìn)行蝕刻，以依次去除所述第二結(jié)構(gòu)中的第一金屬層、摻雜半導(dǎo)體層、半導(dǎo)體層、和黑矩陣層； (4)、對所述第二圖案化光刻膠層進(jìn)行灰化處理，形成第三圖案化光刻膠層，以暴露所述第一結(jié)構(gòu)的邊緣部分；并對暴露的所述邊緣部分進(jìn)行蝕刻，直至暴露所述黑矩陣，以在所述黑矩陣上形成第三結(jié)構(gòu)，所述第三結(jié)構(gòu)由圖案化第一金屬層、圖案化摻雜半導(dǎo)體層和圖案化半導(dǎo)體層構(gòu)成； (5)、對所述第三圖案化光刻膠層進(jìn)行灰化處理，形成第四圖案化光刻膠層，以暴露所述第三結(jié)構(gòu)的中間部分；并對暴露的所述中間部分進(jìn)行蝕刻，直至暴露所述第三結(jié)構(gòu)中的圖案化半導(dǎo)體層，以形成源極和漏極； (6)、去除所述第四圖案化光刻膠層； (7)、在進(jìn)行完步驟￠)的襯底上依次形成柵極絕緣層及第五圖案化光刻膠層； (8)、對進(jìn)行完步驟(7)的所述襯底上的未被光刻膠遮擋的部分進(jìn)行蝕刻，以在所述非顯示區(qū)形成暴露所述漏極的第一過孔，在所述顯示區(qū)形成暴露所述像素電極的第二過孔； (9)、去除所述第五圖案化光刻膠層； (10)、在進(jìn)行完步驟(9)的襯底上依次形成第二導(dǎo)電材料層、第二金屬材料層及第六圖案化光刻膠層； (11)、對進(jìn)行完步驟(10)的所述襯底上的未被光刻膠遮擋的部分進(jìn)行蝕刻，直至暴露所述柵極絕緣層，以形成位于所述非顯示區(qū)的柵極、位于所述第一過孔和第二過孔之間的第四結(jié)構(gòu)及位于所述顯示區(qū)的第五結(jié)構(gòu)；所述柵極、第四結(jié)構(gòu)和第五結(jié)構(gòu)均具有依次層疊的第二導(dǎo)電層和第二金屬層；位于所述非顯示區(qū)且依次層疊的所述半導(dǎo)體層、所述摻雜半導(dǎo)體層、所述源漏 極、所述柵極絕緣層及所述柵極構(gòu)成所述頂柵型薄膜晶體管。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于，還包括: (12)、對所述第六圖案化光刻膠層進(jìn)行灰化，以形成僅遮擋所述柵極的第七圖案化光刻膠層，對所述襯底上未被光刻膠遮擋的部分進(jìn)行蝕刻，以去除所述第四結(jié)構(gòu)和所述第五結(jié)構(gòu)中的第二金屬層，位于所述顯示區(qū)的第二導(dǎo)電層構(gòu)成公共電極； (13)、去除所述第七圖案化光刻膠層。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于，所述第一金屬材料層、所述第二金屬材料層的形成采用磁控濺射的方法形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于，所述第一導(dǎo)電材料層、所述鈍化材料層、所述摻雜半導(dǎo)體材料層、所述半導(dǎo)體材料層、所述第二導(dǎo)電材料層及所述柵極絕緣層的形成采用化學(xué)氣相沉積的方法形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于，所述形成第一圖案化光刻膠層具體包括: 在所述第一金屬材料層上涂敷一層光刻膠； 使用掩膜版對光刻膠進(jìn)行曝光、顯影，形成所述第一圖案化光刻膠層，所述第一圖案化光刻膠層包括第一完全保留區(qū)、第一部分保留區(qū)、第一半保留區(qū)及第一完全去除區(qū)；所述第一完全保留區(qū)對應(yīng)于形成源漏極的區(qū)域；所述第一部分保留區(qū)中與所述第一完全保留區(qū)相接觸的部分對應(yīng)于形成薄膜晶體管溝道區(qū)域，所述第一部分保留區(qū)的其它部分對應(yīng)于形成顯示區(qū)區(qū)域；所述第一半保留區(qū)對應(yīng)于形成黑矩陣邊緣區(qū)域；所述第一完全去除區(qū)對應(yīng)于所述襯底上的未被光刻膠遮擋的部分區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于，所述形成第五圖案化光刻膠層具體包括: 在所述柵極絕緣層上涂敷一層光刻膠； 使用掩膜版對光刻膠進(jìn)行曝光、顯影，形成所述第五圖案化光刻膠層，所述第五圖案化光刻膠層包括第二完全保留區(qū)及第二完全去除區(qū)域；所述第二完全去除區(qū)對應(yīng)于形成所述第一過孔及所述第二過孔的區(qū)域；所述第二完全保留區(qū)對應(yīng)于其它區(qū)域。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于，所述形成第六圖案化光刻膠層具體包括: 在所述第二金屬材料層上涂敷一層光刻膠； 使用掩膜版對光刻膠進(jìn)行曝光、顯影，形成所述第六圖案化光刻膠層，所述第六圖案化光刻膠層包括第三完全保留區(qū)、第三完全去除區(qū)及第三部分保留區(qū)；所述第三完全保留區(qū)對應(yīng)于形成所述柵極區(qū)域；所述第三部分保留區(qū)對應(yīng)于形成所述公共電極區(qū)域及形成所述第三導(dǎo)電層區(qū)域； 所述第三完全去除區(qū)對應(yīng)于其它部分區(qū)域。
14.一種顯示裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1-4任一項所述的薄膜晶體管陣列基板及設(shè)有第一黑矩陣的彩膜基板； 所述彩膜基板上的第一黑矩陣用于遮擋所述襯底顯示區(qū)與所述第一導(dǎo)電層之間的區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供一種薄膜晶體管陣列基板、制造方法及顯示裝置，涉及液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有的薄膜晶體管陣列基板遮光處理差的問題。本發(fā)明實(shí)施例中，由于設(shè)有黑矩陣及頂柵型薄膜晶體管，黑矩陣設(shè)置在襯底與頂柵型薄膜晶體管的半導(dǎo)體層之間，能夠遮擋住背光源射向半導(dǎo)體層的光線，避免了光線對半導(dǎo)體層照射產(chǎn)生的影響，提高了遮光處理效果，從而提高了液晶顯示器的顯示效果。
文檔編號G02F1/1368GK103149760SQ201310053580
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月19日
發(fā)明者張洪波, 侯智, 吳代吾, 楊子衡, 陳先好, 馬青青 申請人:合肥京東方光電科技有限公司, 京東方科技集團(tuán)股份有限公司