Tft陣列基板、tft陣列基板的制作方法及顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種薄膜晶體管陣列基板。其包括形成于基板上的柵極金屬層、形成于柵極金屬層上的柵極絕緣層、形成于柵極絕緣層上的半導(dǎo)體層、包括源極金屬層和漏極金屬層的源/漏極金屬層、與漏極金屬層直接接觸的像素電極、形成于源/漏極金屬層及像素電極上的鈍化層、形成于鈍化層上的平坦層及形成于平坦層上的公共電極。本發(fā)明還提供一種TFT陣列基板的制作方法及顯示裝置。本發(fā)明的TFT陣列基板、其制作方法及顯示裝置的公共電極未完全覆蓋像素電極，公共電極包括覆蓋像素電極邊緣的外框及連接外框的相對(duì)兩邊的橫梁，從而增大了存儲(chǔ)電容，能減小漏電，提高穿透率。
【專利說明】TFT陣列基板、TFT陣列基板的制作方法及顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種薄膜晶體管陣列基板、薄膜晶體管陣列基板的制作方法及顯示裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，輕薄、省電的信息產(chǎn)品已經(jīng)充斥著我們的生活，而顯示器則在其間扮演了相當(dāng)重要的角色，無論是手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理或是筆記型計(jì)算機(jī)等，均需要顯示裝置作為人機(jī)溝通的平臺(tái)。薄膜晶體管(Thin Film Transistor,TFT)顯示器因其高集成度、省電、低成本、工藝靈活等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于顯示領(lǐng)域，而TFT陣列基板工藝是TFT顯示器制造工藝的關(guān)鍵。
[0003]圖1為傳統(tǒng)的TFT陣列基板的平面示意圖。圖2為如圖1所示的傳統(tǒng)的TFT陣列基板位于A-A處的剖視圖。請(qǐng)同時(shí)參閱圖1及圖2，TFT陣列基板為邊緣場切換型(FringeField Switching,FFS)陣列基板。傳統(tǒng)的TFT陣列基板包括設(shè)置于下玻璃基板100上的柵極金屬層101、設(shè)置于柵極金屬層101上的柵極絕緣層102、設(shè)置于柵極絕緣層102上半導(dǎo)體層103、設(shè)置于柵極絕緣層102上的像素電極104、源/漏極金屬層(圖中未示出)，鈍化層106及設(shè)置于鈍化層106上的公共電極107。其中，源/漏極金屬層包括與數(shù)據(jù)線105相連的漏極金屬層、與像素電極104直接接觸的源極金屬層。公共電極107包括第一電極條1071、與第一電極條1071平行的第二電極條1072、及相互平行的第三電極條1073、第四電極條1074、第五電極條1075及第六電極條1076。其中，第三電極條1073、第四電極條1074、第五電極條1075及第六電極條1076均與第一電極條1071垂直。
[0004]傳統(tǒng)的TFT陣列基板利用相互平行的第三電極條1073、第四電極條1074、第五電極條1075、第六電極條1076與像素電極104形成水平電場控制液晶分子實(shí)現(xiàn)灰階顯示，容易由于水平電場的相互影響而造成顯示屏畫面異常。
[0005]因此，有必要提供改進(jìn)的技術(shù)方案以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的主要技術(shù)問題是提供一種能提高開口率的薄膜晶體管(ThinFilm Transistor,TFT)陣列基板。在本發(fā)明中，薄膜晶體管(Thin Film Transistor,TFT)陣列基板，包括柵極金屬層，形成于基板上，柵極絕緣層，形成于所述柵極金屬層上，半導(dǎo)體層，形成于所述柵極絕緣層上，源/漏極金屬層，包括源極金屬層和漏極金屬層，像素電極，與所述漏極金屬層直接接觸，鈍化層，形成于所述源/漏極金屬層及所述像素電極上，平坦層，形成于所述鈍化層上及公共電極，形成于所述平坦層上，其中，所述公共電極未完全覆蓋所述像素電極，所述公共電極包括覆蓋所述像素電極邊緣的外框及連接所述外框的相對(duì)兩邊的橫梁。
[0007]優(yōu)選地，所述像素電極為矩形結(jié)構(gòu)，所述公共電極外框?yàn)榫匦慰?，且所述公共電極的橫梁為長條狀。
[0008]優(yōu)選地，所述像素電極形成于所述半導(dǎo)體層上，所述源/漏極金屬層形成于所述像素電極上。
[0009]優(yōu)選地，所述平坦層包括環(huán)繞部及間隔部，所述平坦層的環(huán)繞部環(huán)繞所述像素電極的邊緣設(shè)置，且位于所述源/漏極金屬層的上方，所述平坦層的間隔部位于所述像素電極的上方。
[0010]優(yōu)選地，所述公共電極還包括環(huán)繞部，所述公共電極的環(huán)繞部覆蓋在所述平坦層的環(huán)繞部的上方，所述公共電極的橫梁覆蓋在所述平坦層的間隔部的上方。
[0011]本發(fā)明還提供了一種顯示裝置，所述顯示裝置包括如上所述的TFT陣列基板。
[0012]本發(fā)明還提供了一種薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)陣列基板的制作方法，其包括在基板上形成柵極金屬層，在所述柵極金屬層上形成柵極絕緣層，在所述柵極絕緣層上形成半導(dǎo)體層，形成包括源極金屬層和漏極金屬層的源/漏極金屬層及像素電極，且使所述像素電極與所述漏極金屬層直接接觸，在所述源/漏極金屬層及所述像素電極上形成鈍化層，在所述鈍化層上形成平坦層，及在所述平坦層上形成公共電極，其中，所述公共電極未完全覆蓋所述像素電極，所述公共電極包括覆蓋所述像素電極邊緣的外框及連接所述外框的相對(duì)兩邊的橫梁。
[0013]優(yōu)選地，上述薄膜晶體管(Thin Film Transistor,TFT)陣列基板的制作方法中源極金屬層和漏極金屬層的源/漏極金屬層及像素電極，且使所述像素電極與所述漏極金屬層直接接觸的步驟包括在所述半導(dǎo)體層上形成像素電極；及形成所述源/漏極金屬層。
[0014]優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體層為可銦鎵鋅氧化物。
[0015]優(yōu)選地，TFT陣列基板的制作方法還包括在所述半導(dǎo)體層上形成蝕刻阻止層。
[0016]本發(fā)明的TFT陣列基板、其制作方法及顯示裝置的公共電極未完全覆蓋像素電極，公共電極包括覆蓋像素電極邊緣的外框及連接外框的相對(duì)兩邊的橫梁，從而增大了存儲(chǔ)電容，能減小漏電，提高了穿透率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為傳統(tǒng)的FFS型TFT陣列基板的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為如圖1所示的傳統(tǒng)的FFS型TFT陣列基板沿A-A線的剖視圖。
[0019]圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的TFT陣列基板的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4a_4f為如圖3所示的TFT陣列基板的平面結(jié)構(gòu)流程示意圖。
[0021]圖5為如圖3所不的TFT陣列基板的沿B-B線的首I]面流程不意圖。
[0022]圖6為本發(fā)明第一實(shí)施例的TFT陣列基板與現(xiàn)有技術(shù)的TFT陣列基板的穿透率模擬結(jié)果對(duì)比不M圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0024]圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的TFT陣列基板的平面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，TFT陣列基板包括設(shè)置于玻璃基板(圖3中未示出，請(qǐng)參考圖5)上的柵極金屬層101、設(shè)置于柵極金屬層101上的柵極絕緣層102、設(shè)置于柵極絕緣層102上的半導(dǎo)體層103、包括源極金屬層1051及漏極金屬層1052的源/漏極金屬層105、像素電極104、鈍化層106(圖3中未示出，請(qǐng)參見圖5)、平坦層107、及設(shè)置于平坦層107上的公共電極108。
[0025]其中，漏極金屬層1052與像素電極104直接接觸，避免了使用導(dǎo)通孔連通漏極金屬層1052與像素電極104帶來的穿透率下降的問題。
[0026]其中，公共電極108未完全覆蓋像素電極104，公共電極108包括覆蓋像素電極104邊緣的外框1083及連接外框的相對(duì)兩邊的橫梁1082。也就是說，公共電極108與像素電極104形成兩個(gè)電場。
[0027]在本發(fā)明一實(shí)施方式中，公共電極的橫梁1082平分公共電極108及像素電極104。
[0028]其中，平坦層107包括環(huán)繞部1071及間隔部1072，平坦層107的環(huán)繞部1071環(huán)繞像素電極104的邊緣設(shè)置，且位于源/漏極金屬層105的上方，平坦層107的間隔部1072位于像素電極104的上方。
[0029]其中，公共電極108還包括環(huán)繞部1081，公共電極108的環(huán)繞部1081覆蓋在平坦層107的環(huán)繞部1071的上方，公共電極108的環(huán)繞部1081與公共電極108的外框1083及橫梁1082均相連。由于平坦層107的環(huán)繞部1071環(huán)繞像素電極104設(shè)置，且覆蓋源/漏極金屬層105，而公共電極108的環(huán)繞部1081覆蓋在平坦層107的環(huán)繞部1071的上方，因此，公共電極108的環(huán)繞部1081相對(duì)像素電極104被平坦層107的環(huán)繞部1071抬高，從而使得液晶分子能形成初始傾斜角。
[0030]在本發(fā)明一實(shí)施方式中，像素電極104位于環(huán)繞部1071形成的孔中。
[0031]在本發(fā)明一實(shí)施方式中，公共電極108的環(huán)繞部1081與平坦層107的環(huán)繞部1071形狀相同，公共電極108的間隔部1082與平坦層107的間隔部1072形狀相同。
[0032]在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，像素電極104為矩形結(jié)構(gòu)，公共電極108的外框1081為矩形框，公共電極的橫梁1082為平分公共電極108的外框1081的長條狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，像素電極104也可以為其它形狀，且公共電極108也可以包括覆蓋在像素電極104邊緣的其它形狀的外框。
[0033]圖4a_4f為如圖3所示的TFT陣列基板的平面結(jié)構(gòu)流程示意圖。圖5為如圖3所示的TFT陣列基板的A-A處的剖面流程示意圖。請(qǐng)同時(shí)參閱圖4a-4f及圖5，TFT陣列基板的制作流程包括:
[0034]步驟S1:在基板100上，利用第一道光罩制程形成柵極金屬層101。
[0035]具體地，在透明基板100上，利用鍍膜工序形成第一金屬層，然后在第一金屬層上涂布第一光阻層，并以第一道光罩圖案對(duì)第一金屬層上的第一光阻層進(jìn)行曝光顯影，形成第一光阻層圖案，然后以形成的第一光阻層圖案為遮罩對(duì)第一金屬層進(jìn)行蝕刻以形成柵極金屬層101，最后去除涂布的第一光阻層。
[0036]步驟S2:在柵極金屬層101上形成柵極絕緣層102，然后利用第二道光罩制程在柵極絕緣層102上形成半導(dǎo)體層103。
[0037]具體地，在柵極金屬層101上利用鍍膜工序形成柵極絕緣層102，然后，利用鍍膜工序在柵極絕緣層102上形成一層半導(dǎo)體材料，然后在半導(dǎo)體材料上涂布第二光阻層，并以第二道光罩圖案對(duì)半導(dǎo)體材料上的第二光阻層進(jìn)行曝光顯影，形成第二光阻層圖案，然后以形成的第二光阻層圖案為遮罩對(duì)半導(dǎo)體材料進(jìn)行蝕刻以形成圖案化的半導(dǎo)體層103，最后去除涂布的第二光阻層。
[0038]在本發(fā)明一實(shí)施方式中，柵極絕緣層102覆蓋在整個(gè)基板100的上方。
[0039]步驟S3:利用第三道光罩制程在半導(dǎo)體層103上形成像素電極104。
[0040]具體地，利用鍍膜工序在半導(dǎo)體層103上形成像素電極層，然后在像素電極層上涂布第三光阻層，并以第三道光罩圖案對(duì)像素電極層上的第三光阻層進(jìn)行曝光顯影，形成第三光阻層圖案，然后以形成的第三光阻層圖案為遮罩對(duì)像素電極層進(jìn)行蝕刻以形成像素電極104，最后去除涂布的第三光阻層。
[0041]步驟S4:利用第四道光罩制程在源/漏極金屬層105上形成像素電極104，且像素電極104與源/漏極金屬層105中的漏極金屬層1052直接接觸。
[0042]具體地，利用鍍膜工序在像素電極104上形成第二金屬層，然后在第二金屬層上涂布第四光阻層，并以第四道光罩圖案對(duì)第二金屬層上的第四光阻層進(jìn)行曝光顯影，形成第四光阻層圖案，然后以形成的第四光阻層圖案為遮罩對(duì)第二金屬層進(jìn)行蝕刻以形成源/漏極金屬層105，最后去除涂布的第四光阻層。
[0043]在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，源/漏極金屬層105包括源極金屬層1051及漏極金屬層1052,源極金屬層1051與漏極金屬層1052位于同一層。
[0044]步驟S5:利用第五道光罩制程形成鈍化層106，然后形成平坦層107。
[0045]具體地，首先利用鍍膜工序形成鈍化層106。然后，利用鍍膜工序在鈍化層106上形成透明材料層或不透明材料層，然后在透明材料層或不透明材料層上涂布第五光阻層，并以第五道光罩圖案對(duì)透明材料層或不透明材料層上的第五光阻層進(jìn)行曝光顯影，形成第五光阻層圖案，然后以形成的第五光阻層圖案為遮罩對(duì)透明材料層或不透明材料層進(jìn)行蝕刻以形成平坦層107，最后去除涂布的第五光阻層。
[0046]在本發(fā)明一實(shí)施方式中，平坦層107包括環(huán)繞部1071及間隔部1072，平坦層107的環(huán)繞部1071環(huán)繞像素電極104的邊緣設(shè)置，平坦層107的間隔部1072位于像素電極104的上方。
[0047]在本發(fā)明一實(shí)施方式中，像素電極104位于環(huán)繞部1071形成的孔中。
[0048]步驟S6:利用第六道光罩制程在平坦層107上形成公共電極108。
[0049]具體地，利用鍍膜工序在平坦層107上形成公共電極層，然后在公共電極層上涂布第六光阻層，并以第六道光罩圖案對(duì)公共電極108上的第六光阻層進(jìn)行曝光顯影，形成第六光阻層圖案，然后以形成的第六光阻層圖案為遮罩對(duì)公共電極108進(jìn)行蝕刻，最后去除涂布的第六光阻層。
[0050]在本發(fā)明一實(shí)施方式中，公共電極108未完全覆蓋像素電極104，公共電極108包括覆蓋像素電極邊緣的外框1083及連接外框的相對(duì)兩邊的橫梁1082。其中，公共電極108還包括環(huán)繞部1081，公共電極108的環(huán)繞部1081覆蓋在平坦層107的環(huán)繞部1071的上方，公共電極108的環(huán)繞部1081與公共電極的外框1083及橫梁1082均相連。
[0051]在本發(fā)明一實(shí)施方式中，像素電極104為矩形結(jié)構(gòu)，公共電極108的外框1081為矩形框，公共電極的橫梁1082為長條狀。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，像素電極104也可以為其它形狀，且公共電極108也可以包括覆蓋在像素電極104邊緣的其它形狀的外框。
[0052]在本發(fā)明一實(shí)施方式中，半導(dǎo)體層103為非晶硅(a-si)材料。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，半導(dǎo)體層103也可為可銦鎵鋅氧化物(indium gallium zinc oxide, IGZO),TFT陣列基板還包括形成于半導(dǎo)體層103之上的蝕刻阻止層。
[0053]在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，平坦層107為透明材料，以提高TFT陣列基板的穿透率，當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，平坦層107也可以為不透明材料，以作為黑矩陣(black matrix, BM)。
[0054]圖6為本發(fā)明第一實(shí)施例的TFT陣列基板與現(xiàn)有技術(shù)的TFT陣列基板的穿透率模擬結(jié)果對(duì)比示意圖。其中，橫坐標(biāo)表示公共電極108(請(qǐng)參與圖2或圖3)與像素電極104(請(qǐng)參與圖2或圖3)之間的電壓差值，軸坐標(biāo)表示TFT陣列基板的穿透率。如圖6所示，本發(fā)明第一實(shí)施例的TFT陣列基板在公共電極108(請(qǐng)參與圖2或圖3)與像素電極104(請(qǐng)參與圖2或圖3)之間的電壓差值的絕對(duì)值大于4.8伏特時(shí)，隨著在公共電極108 (請(qǐng)參與圖2或圖3)與像素電極104(請(qǐng)參與圖2或圖3)之間的電壓差值的絕對(duì)值的增大，TFT陣列基板的穿透率依然明顯增大。
[0055]本發(fā)明還提供一種顯示裝置，顯示裝置包括TFT陣列基板，TFT陣列基板包括設(shè)置于玻璃基板上的柵極金屬層、設(shè)置于柵極金屬層上的柵極絕緣層、設(shè)置于柵極絕緣層上的半導(dǎo)體層、包括源極金屬層及漏極金屬層的源/漏極金屬層、與漏極金屬層直接接觸的像素電極、形成于源/漏極金屬層及像素電極上的鈍化層、形成于鈍化層上的平坦層、及設(shè)置于平坦層上的公共電極。其中，公共電極未完全覆蓋像素電極，公共電極包括覆蓋像素電極邊緣的外框及連接外框的相對(duì)兩邊的橫梁。其中，平坦層包括環(huán)繞部及間隔部，平坦層的環(huán)繞部環(huán)繞像素電極的邊緣設(shè)置，且位于源/漏極金屬層的上方，平坦層的間隔部位于像素電極的上方，公共電極還包括環(huán)繞部，公共電極的環(huán)繞部環(huán)繞在平坦層的環(huán)繞部的上方。
[0056]本發(fā)明的TFT陣列基板、其制作方法及顯示裝置的公共電極108未完全覆蓋像素電極104，公共電極108包括覆蓋像素電極邊緣的外框1083及連接外框的相對(duì)兩邊的橫梁1082，從而增大了存儲(chǔ)電容，能減小漏電，提高了穿透率。
[0057]本發(fā)明中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的TFT陣列基板、其制作方法及顯示裝置的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施方式的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)陣列基板,其特征在于,其包括: 柵極金屬層，形成于基板上； 柵極絕緣層，形成于所述柵極金屬層上； 半導(dǎo)體層，形成于所述柵極絕緣層上； 源/漏極金屬層，包括源極金屬層和漏極金屬層； 像素電極，與所述漏極金屬層直接接觸； 鈍化層，形成于所述源/漏極金屬層及所述像素電極上； 平坦層，形成于所述鈍化層上 '及 公共電極，形成于所述平坦層上； 其中，所述公共電極未完全覆蓋所述像素電極，所述公共電極包括覆蓋所述像素電極邊緣的外框及連接所述外框的相對(duì)兩邊的橫梁。
2.如權(quán)利要求1所述的TFT陣列基板，其特征在于，所述像素電極為矩形結(jié)構(gòu)，所述公共電極外框?yàn)榫匦慰?，且所述公共電極的橫梁為長條狀。
3.如權(quán)利要求1所述的TFT陣列基板，其特征在于，所述像素電極形成于所述半導(dǎo)體層上，所述源/漏極金屬層形成于所述像素電極上。
4.如權(quán)利要求1所述的TFT陣列基板，其特征在于，所述平坦層包括環(huán)繞部及間隔部，所述平坦層的環(huán)繞部環(huán)繞所述像素電極的邊緣設(shè)置，且位于所述源/漏極金屬層的上方，所述平坦層的間隔部位于所述像素電極的上方。
5.如權(quán)利要求4所述的TFT陣列基板，其特征在于，所述公共電極還包括環(huán)繞部，所述公共電極的環(huán)繞部覆蓋在所述平坦層的環(huán)繞部的上方，所述公共電極的橫梁覆蓋在所述平坦層的間隔部的上方。
6.一種顯示裝置，其特征在于，所述顯示裝置包括如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述TFT陣列基板。
7.一種薄膜晶體管(Thin Film Transistor,TFT)陣列基板的制作方法,其特征在于，其包括: 在基板上形成柵極金屬層； 在所述柵極金屬層上形成柵極絕緣層； 在所述柵極絕緣層上形成半導(dǎo)體層； 形成包括源極金屬層和漏極金屬層的源/漏極金屬層及像素電極，且使所述像素電極與所述漏極金屬層直接接觸； 在所述源/漏極金屬層及所述像素電極上形成鈍化層； 在所述鈍化層上形成平坦層；及 在所述平坦層上形成公共電極； 其中，所述公共電極未完全覆蓋所述像素電極，所述公共電極包括覆蓋所述像素電極邊緣的外框及連接所述外框的相對(duì)兩邊的橫梁。
8.如權(quán)利要求7所示的TFT陣列基板的制作方法，其特征在于，所述形成包括源極金屬層和漏極金屬層的源/漏極金屬層及像素電極，且使所述像素電極與所述漏極金屬層直接接觸的步驟包括: 在所述半導(dǎo)體層上形成像素電極；及 形成所述源/漏極金屬層。
9.如權(quán)利要求7所示的TFT陣列基板的制作方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體層為可銦鎵鋅氧化物。
10.如權(quán)利要求9所示的TFT陣列基板的制作方法，其特征在于，TFT陣列基板的制作方法還包括在所述半導(dǎo)體層上形成蝕刻阻止層。
【文檔編號(hào)】G02F1/1368GK104269412SQ201410482195
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】李永謙, 房聳 申請(qǐng)人:昆山龍騰光電有限公司