本申請(qǐng)一般涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種陣列基板和陣列基板的制作方法。
背景技術(shù):
液晶顯示器是目前使用最廣泛的一種平板顯示器,可為各種電子設(shè)備如移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、數(shù)字相機(jī)以及計(jì)算機(jī)等提供具有高分辨率彩色屏幕。其中,F(xiàn)FS(Fringe Field Switching,邊緣場(chǎng)開關(guān)技術(shù))模式的液晶顯示器以其觀看視角廣以及開口率高等特點(diǎn)受到廣大用戶的喜愛。
FFS模式的陣列基板一般可包括柵極、柵絕緣層、半導(dǎo)體層、源漏極、像素電極、公共電極和鈍化層。為了降低制作成本,F(xiàn)FS陣列基板的制作方法已經(jīng)從最初的7mask(光刻掩膜版)技術(shù)發(fā)展為目前的4mask技術(shù),4個(gè)掩膜版分別用于:形成圖案化的柵極和像素電極、形成圖案化的柵絕緣層/半導(dǎo)體層/源漏極、形成圖案化的鈍化層以及形成圖案化的公共電極。
在FFS陣列基板的制作過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn):現(xiàn)有的4mask技術(shù)雖然降低了生產(chǎn)成本,卻增加了公共電極與像素電極之間的絕緣層的數(shù)量,例如,至少可包括柵絕緣層和鈍化層等,從而使得公共電極與像素電極之間的橫向電場(chǎng)強(qiáng)度變?nèi)酢?/p>
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足,期望提供一種陣列基板和陣列基板的制作方法,以期解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題。
根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面,提供了一種陣列基板,包括設(shè)置在襯底基板上的柵極、公共電極、柵絕緣層、半導(dǎo)體層、源極、漏極、鈍化層、連接電極和像素電極。其中,柵極包括第一透明電極和第一金屬電極,公共電極包括第三透明電極,第一金屬電極位于第一透明電極遠(yuǎn)離襯底基板的一側(cè),第一透明電極和第三透明電極位于同一層,柵絕緣層覆蓋柵極,柵極與公共電極彼此絕緣;鈍化層覆蓋源極、漏極和公共電極,像素電極位于鈍化層遠(yuǎn)離襯底基板的一側(cè),公共電極和像素電極在彼此交疊的區(qū)域與柵絕緣層不相交疊;連接電極與漏極和像素電極電連接。
根據(jù)本申請(qǐng)的另一方面還提供了一種陣列基板的制作方法,包括:在襯底基板上依次沉積第一透明導(dǎo)電層、第一金屬導(dǎo)電層和第一光刻膠層;使用第一掩膜版使第一透明導(dǎo)電層和第一金屬導(dǎo)電層形成柵極和公共電極;在柵極和公共電極上依次沉積第一絕緣層、本征非晶硅層、摻雜非晶硅層、第二金屬導(dǎo)電層和第二光刻膠層;使用第二掩膜版使第一絕緣層形成柵絕緣層,使本征非晶硅層和摻雜非晶硅層形成半導(dǎo)體層,使第二金屬導(dǎo)電層形成源極和漏極;在源極、漏極和公共電極上依次沉積第二絕緣層和第三光刻膠層;使用第三掩膜版使第二絕緣層形成鈍化層;在鈍化層上依次沉積第二透明導(dǎo)電層和第四光刻膠層;以及使用第四掩膜版使第二透明導(dǎo)電層形成連接電極和像素電極,公共電極和像素電極在彼此交疊的區(qū)域與柵絕緣層不相交疊,連接電極與漏極和像素電極電連接。
本申請(qǐng)?zhí)峁┑年嚵谢?,通過設(shè)置公共電極和像素電極在彼此交疊的區(qū)域與柵絕緣層不相交疊,從而減少了公共電極與像素電極之間的絕緣層數(shù)量,增強(qiáng)了公共電極與像素電極之間的橫向電場(chǎng)強(qiáng)度。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述,本申請(qǐng)的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
圖1示出了本申請(qǐng)第一實(shí)施例的陣列基板的示意圖;
圖2A~圖2D示出了本申請(qǐng)第一實(shí)施例的陣列基板的制作工藝的俯視圖;
圖3A~圖3M示出了本申請(qǐng)第一實(shí)施例的陣列基板的制作工藝的截面圖;
圖4示出了本申請(qǐng)第二實(shí)施例的陣列基板的示意圖;
圖5A和圖5B示出了本申請(qǐng)第二實(shí)施例的陣列基板的部分制作工藝的俯視圖;
圖6A~圖6J示出了本申請(qǐng)第二實(shí)施例的陣列基板的部分制作工藝的截面圖;
圖7A示出了本申請(qǐng)第三實(shí)施例的陣列基板的俯視圖;
圖7B為圖7A沿線EF的截面圖;
圖8A和圖8B示出了本申請(qǐng)第三實(shí)施例的陣列基板的部分制作工藝的示意圖;
圖9A示出了本申請(qǐng)第四實(shí)施例的陣列基板的示意圖;
圖9B和圖9C示出了本申請(qǐng)第四實(shí)施例的另兩種實(shí)現(xiàn)方式的示意圖;
圖10示出了本申請(qǐng)陣列基板的制作方法的一個(gè)實(shí)施例的示意性流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明??梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實(shí)施例僅僅用于解釋相關(guān)發(fā)明,而非對(duì)該發(fā)明的限定。另外還需要說明的是,為了便于描述,附圖中僅示出了與發(fā)明相關(guān)的部分。
需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本申請(qǐng)。
圖1示出了本申請(qǐng)第一實(shí)施例的陣列基板的示意圖。
如圖1所示,陣列基板可包括設(shè)置在襯底基板101上的柵極111、公共電極112、柵絕緣層114、半導(dǎo)體層125、源極117a、漏極117b、鈍化層118、像素電極119b和連接電極119a。
其中,柵極111可包括第一透明電極102a和第一金屬電極103a,第一金屬電極103a可位于第一透明電極102a遠(yuǎn)離襯底基板101的一側(cè);公共電極112可包括第三透明電極102c,第三透明電極102c和第一透明電極102a可位于同一層;柵極111與公共電極112可彼此絕緣。
半導(dǎo)體層125可包括有源層115和歐姆接觸層116,有源層115可包括在源極117a和漏極117b之間的溝道區(qū)。
柵絕緣層114可覆蓋柵極111,鈍化層118可覆蓋源極117a、漏極117b和公共電極112,像素電極119b可位于鈍化層118遠(yuǎn)離襯底基板101的一側(cè),像素電極119b和公共電極112在彼此交疊的區(qū)域可與柵絕緣層114不相交疊,連接電極119a可與漏極117b和像素電極119b電連接。
本實(shí)施例中,由于公共電極和像素電極在彼此交疊的區(qū)域與柵絕緣層沒有交疊,公共電極和像素電極之間的絕緣層可僅包括鈍化層,使得公共電極和像素電極之間的間距(相當(dāng)于形成兩電極之間的橫向電場(chǎng)的極板間距)變小,從而增強(qiáng)了公共電極與像素電極之間的橫向電場(chǎng)強(qiáng)度。
可選地,陣列基板還可包括掃描線和數(shù)據(jù)線。掃描線可包括第二透明電極和第二金屬電極,第二透明電極和第一透明電極102a可位于同一層,第二金屬電極和第一金屬電極103a可位于同一層,第二金屬電極可覆蓋與數(shù)據(jù)線交疊的第二透明電極的區(qū)域。
其中,掃描線可與柵極111彼此電連接,數(shù)據(jù)線可與源極117a彼此電連接。掃描線和數(shù)據(jù)線彼此絕緣交叉,形成包括多個(gè)像素的像素陣列。
由于公共電極112的第三透明電極102c和掃描線的第二透明電極位于同一層且彼此絕緣,因此,位于不同行的像素中的公共電極彼此分離。
可選地,在相鄰的兩條掃描線之間,在掃描線的延伸方向上,公共電極112呈條狀。換言之,同一行像素中的各公共電極112在相鄰的兩條掃描線之間可形成一長條狀的電極,從而降低公共電極層的阻抗,使施加到公共電極112上的信號(hào)電壓更穩(wěn)定。
鈍化層118可設(shè)置有暴露漏極117b的一部分的第一接觸孔K1,連接電極119a與像素電極119b位于同一層并可直接電連接,連接電極119a可通過第一接觸孔K1與漏極117b電連接。
可選地,像素電極119b在像素區(qū)域可具有多個(gè)長條狀的開口119c。
通過設(shè)置多個(gè)長條狀的開口119c,像素電極119b和公共電極112在每個(gè)開口區(qū)域都可以形成橫向電場(chǎng),從而使液晶分子在橫向電場(chǎng)的作用下,沿與陣列基板平行的方向旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)畫面顯示。
下面結(jié)合圖2A~圖2D以及圖3A~圖3M來描述制作本實(shí)施例的陣列基板的工藝流程。
圖2A~圖2D示出了本申請(qǐng)第一實(shí)施例的陣列基板的制作工藝的俯視圖,圖3A~圖3M示出了本申請(qǐng)第一實(shí)施例的陣列基板的制作工藝的截面圖。其中,圖3C、圖3H、圖3K和圖3M分別為圖2A~圖2D沿線AB的截面圖。
首先,在襯底基板101上依次沉積第一透明導(dǎo)電層、第一金屬導(dǎo)電層和第一光刻膠層,然后使用第一掩膜版使第一透明導(dǎo)電層和第一金屬導(dǎo)電層形成柵極111和公共電極112,如圖2A所示。
可選地,柵極111和公共電極112通過一次光刻形成。
由于公共電極112(即,第三透明電極102c)和柵極111的第一透明電極102a可位于同一層,可使用一個(gè)掩膜版通過一次光刻在形成柵極111的同時(shí)形成公共電極112。
下面結(jié)合圖3A~圖3C來描述柵極111和公共電極112的具體形成步驟。
在襯底基板101上依次沉積第一透明導(dǎo)電層102、第一金屬導(dǎo)電層103和第一光刻膠層151,然后使用第一掩膜版161對(duì)第一光刻膠層151進(jìn)行曝光,如圖3A所示。
其中,第一金屬導(dǎo)電層103位于第一透明導(dǎo)電層102遠(yuǎn)離襯底基板101的一側(cè),第一掩膜版161具有光可完全通過的透光區(qū)161c和光不能通過的不透光區(qū)161a。
對(duì)曝光后的第一光刻膠層151進(jìn)行顯影,被透光區(qū)161c覆蓋的光刻膠被去除,被不透光區(qū)161a覆蓋的光刻膠被保留,從而形成第一光刻膠圖案151a,如圖3B所示。
其中,第一光刻膠圖案151a覆蓋第一金屬導(dǎo)電層103在待形成柵極111的區(qū)域和待形成公共電極112的區(qū)域的部分。
通過刻蝕工藝去除第一金屬導(dǎo)電層103和第一透明導(dǎo)電層102中沒有被第一光刻膠圖案151a覆蓋的區(qū)域,第一金屬導(dǎo)電層103中被第一光刻膠圖案151a覆蓋的區(qū)域(例如,第一金屬電極103a和第三金屬電極103c)和第一透明導(dǎo)電層102中被第一光刻膠圖案151a覆蓋的區(qū)域(例如,第一透明電極102a和第三透明電極102c)被保留,刻蝕工藝完成之后剝離第一光刻膠圖案151a,如圖3C所示。
其中,第一透明電極102a和第一金屬電極103a形成柵極111,第三透明電極102c形成公共電極112。
在這里,公共電極112上覆蓋有第三金屬電極103c,第三金屬電極103c將在后續(xù)的工藝中被刻蝕。
此外,當(dāng)陣列基板還包括掃描線121(如圖2A所示)時(shí),第一光刻膠圖案151a還覆蓋第一金屬導(dǎo)電層中待形成掃描線121的區(qū)域。這樣,第一金屬導(dǎo)電層103和第一透明導(dǎo)電層102中被第一光刻膠圖案151a覆蓋的區(qū)域也被保留,形成第二透明電極和第二金屬電極,進(jìn)而形成掃描線121。
通過以上步驟,實(shí)現(xiàn)了只用一個(gè)掩膜版(例如,第一掩膜版161)完成陣列基板的柵極111和公共電極112的制作。
接下來,在柵極111和公共電極112上依次沉積第一絕緣層、本征非晶硅層、摻雜非晶硅層、第二金屬導(dǎo)電層和第二光刻膠層;然后使用第二掩膜版使第一絕緣層形成柵絕緣層114,使本征非晶硅層和摻雜非晶硅層形成半導(dǎo)體層125,使第二金屬導(dǎo)電層形成源極117a和漏極117b,如圖2B所示。
可選地,柵絕緣層114、半導(dǎo)體層125、源極117a和漏極117b通過一次光刻形成。
下面結(jié)合圖3D~圖3H來描述柵絕緣層114、半導(dǎo)體層125、源極117a和漏極117b的具體形成步驟。
在柵極111和公共電極112(以及覆蓋在公共電極112上的第三金屬電極103c)上依次沉積第一絕緣層104、本征非晶硅層105、摻雜非晶硅層106、第二金屬導(dǎo)電層107和第二光刻膠層152,然后使用第二掩膜版162對(duì)第二光刻膠層152進(jìn)行曝光,如圖3D所示。
由于柵絕緣層114、半導(dǎo)體層125和源漏電極層的形成圖案不同,要通過一次光刻形成,需要第二掩膜版162能使第二光刻膠層152形成具有厚度差的光刻膠圖案。
可選地,第二掩膜版162為半色調(diào)掩膜版。
其中,第二掩膜版162具有光可完全通過的透光區(qū)162c、光可部分通過的半透光區(qū)162b和光不能通過的不透光區(qū)162a。這里,半透光區(qū)指的是光的透過率介于不透光區(qū)和透光區(qū)之間的區(qū)域。
對(duì)曝光后的第二光刻膠層152進(jìn)行顯影,被透光區(qū)162c覆蓋的光刻膠被去除,被半透光區(qū)162b覆蓋的部分厚度的光刻膠被去除而形成具有第四厚度的第四光刻膠圖案152b,被不透光區(qū)162a覆蓋的光刻膠被保留而形成具有第三厚度的第三光刻膠圖案152a,如圖3E所示。
其中,第三光刻膠圖案152a覆蓋待形成源極117a的區(qū)域和待形成漏極117b的區(qū)域,第四光刻膠圖案152b覆蓋待形成溝道區(qū)的區(qū)域,并且第三厚度大于第四厚度。
通過刻蝕工藝去除第二金屬導(dǎo)電層107、摻雜非晶硅層106和本征非晶硅層105中沒有被第三光刻膠圖案152a和第四光刻膠圖案152b覆蓋的區(qū)域,但保留第一絕緣層104,形成有源層115。此外,被第三光刻膠圖案152a和第四光刻膠圖案152b覆蓋的部分第二金屬導(dǎo)電層107’、部分摻雜非晶硅層106’也被保留,如圖3F所示。
通過灰化工藝去除第四光刻膠圖案152b而將待形成溝道區(qū)的區(qū)域暴露,同時(shí)第三光刻膠圖案152a的厚度相應(yīng)地減小而形成灰化后的第三光刻膠圖案152a’,如圖3G所示。
通過刻蝕工藝,首先去除部分第二金屬導(dǎo)電層107’中沒有被灰化后的第三光刻膠圖案152a’覆蓋的區(qū)域(從而形成源極117a和漏極117b),然后去除部分摻雜非晶硅層106’中沒有被灰化后的第三光刻膠圖案152a’覆蓋的區(qū)域(從而形成歐姆接觸層116)并去除第一絕緣層104和第三金屬電極103c(即,第一金屬導(dǎo)電層)中沒有被灰化后的第三光刻膠圖案152a’覆蓋的區(qū)域(從而形成柵絕緣層114,并將公共電極112暴露出來),有源層115在源極117a和漏極117b之間的區(qū)域形成溝道區(qū),刻蝕完成之后剝離灰化后的第三光刻膠圖案152a’,如圖3H所示。
需要注意的是,本實(shí)施例中,對(duì)部分摻雜非晶硅層106’和第一絕緣層104的刻蝕順序并不做限定,可以依次刻蝕,例如,先刻蝕部分摻雜非晶硅層106’后刻蝕第一絕緣層104或先刻蝕第一絕緣層104后刻蝕部分摻雜非晶硅層106’,也可以同時(shí)對(duì)兩層進(jìn)行刻蝕。只要部分第二金屬導(dǎo)電層107’先于第一絕緣層104刻蝕即可,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的需要進(jìn)行設(shè)定。
通過上述工藝實(shí)現(xiàn)了將公共電極112上的各層(尤其是柵絕緣層114)去除,以便于在后續(xù)工藝中將鈍化層118直接形成在公共電極112上。
可以理解的是,為了減少像素電極119b和公共電極112之間絕緣層的數(shù)量(或厚度),在待形成的像素電極119b和公共電極112彼此交疊的區(qū)域中的柵絕緣層114被刻蝕。
另外,當(dāng)陣列基板還包括數(shù)據(jù)線122(如圖2B所示)時(shí),第三光刻膠圖案152a還覆蓋待形成數(shù)據(jù)線122的區(qū)域。
此外,當(dāng)陣列基板還包括掃描線121和數(shù)據(jù)線122時(shí),由于數(shù)據(jù)線122與掃描線121絕緣交叉,第三光刻膠圖案152a僅覆蓋掃描線121與數(shù)據(jù)線122交疊的區(qū)域,因此與數(shù)據(jù)線122不相交疊的第二金屬電極的區(qū)域在圖3F所示的刻蝕工藝中被去除。
通過以上步驟,實(shí)現(xiàn)了只用一個(gè)掩膜版(例如,第二掩膜版162)完成陣列基板的柵絕緣層114、半導(dǎo)體層125、源極117a和漏極117b的制作。
可以理解的是,第二掩膜版162也可以是其他合適的掩膜版,例如,衍射掩膜版,雙色調(diào)掩膜版等,只要能使第二光刻膠層152形成具有厚度差的光刻膠圖案即可,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的需要來設(shè)置。
接下來,在源極117a、漏極117b和公共電極112上依次沉積第二絕緣層和第三光刻膠層,然后使用第三掩膜版使第二絕緣層形成鈍化層118,如圖2C所示。
下面結(jié)合圖3I~圖3K來描述鈍化層118的具體形成步驟。
在源極117a、漏極117b和公共電極112上依次沉積第二絕緣層108和第三光刻膠層153,然后使用第三掩膜版163對(duì)第三光刻膠層進(jìn)行曝光,如圖3I所示。
對(duì)曝光后的第三光刻膠層153進(jìn)行顯影,形成第五光刻膠圖案153a,如圖3J所示。
通過刻蝕工藝去除第二絕緣層108中沒有被第五光刻膠圖案153a覆蓋的區(qū)域,形成鈍化層118,刻蝕完成之后剝離第五光刻膠圖案153a,如圖3K所示。
在刻蝕第二絕緣層108時(shí),可形成暴露漏極117b的一部分的第一接觸孔K1。
通過以上步驟,完成了鈍化層118的制作。
最后,在鈍化層118上依次沉積第二透明導(dǎo)電層和第四光刻膠層,然后使用第四掩膜版使第二透明導(dǎo)電層形成像素電極119b和連接電極119a,如圖2D所示。
下面結(jié)合圖3L~圖3M來描述像素電極119b和連接電極119a的具體形成步驟。
在鈍化層118上依次沉積第二透明導(dǎo)電層109和第四光刻膠層154,然后使用第四掩膜版164對(duì)第四光刻膠層154進(jìn)行曝光,如圖3L所示。
對(duì)曝光后的第四光刻膠層154進(jìn)行顯影,形成第六光刻膠圖案(未示出),然后通過刻蝕工藝去除第二透明導(dǎo)電層109中沒有被第六光刻膠圖案覆蓋的區(qū)域,形成像素電極119b和連接電極119a,刻蝕完成之后剝離第六光刻膠圖案,如圖3M所示。
其中,連接電極119a與像素電極119b電連接,并且可通過第一接觸孔K1與漏極117b電連接。
由此,完成了本申請(qǐng)第一實(shí)施例的陣列基板的制作。從上述步驟可知,整個(gè)工藝僅需要4個(gè)掩膜版(其中可包括一個(gè)能形成具有厚度差的光刻膠圖案的掩膜版,例如,半色調(diào)掩膜版),也就是說,在不增加掩膜版數(shù)量的情況下,減少了像素電極119b與公共電極112之間絕緣層的數(shù)量(例如,可僅包括鈍化層118),從而增強(qiáng)了像素電極119b與公共電極112之間的橫向電場(chǎng)強(qiáng)度。
可選地,第一透明導(dǎo)電層可由透明金屬氧化物半導(dǎo)體摻雜離子而形成。
對(duì)于透明金屬氧化物半導(dǎo)體,可通過增加氧化物中正離子的濃度或者降低氧離子的濃度,提高電導(dǎo)率,使其達(dá)到導(dǎo)體的性能。通常可采用離子注入的方式,例如,注入金屬離子或氫離子等。
此外,適當(dāng)增加膜厚可進(jìn)一步提高第一透明導(dǎo)電層的電導(dǎo)率。
可選地,第一透明導(dǎo)電層的厚度可大于500nm。
繼續(xù)參考圖4,示出了本申請(qǐng)第二實(shí)施例的陣列基板的示意圖。
與圖1所示的實(shí)施例類似,本實(shí)施例中,陣列基板同樣可包括設(shè)置在襯底基板201上的柵極211、掃描線221、公共電極212、柵絕緣層214、半導(dǎo)體層225(可包括有源層215和歐姆接觸層216)、源極217a、漏極217b、數(shù)據(jù)線(未示出)、鈍化層218、像素電極219b和連接電極219a。
柵極211同樣可包括第一透明電極202a和第一金屬電極203a,公共電極212同樣可包括第三透明電極202c,掃描線221同樣可包括第二透明電極202b和第二金屬電極203b,第二金屬電極203b同樣可覆蓋與數(shù)據(jù)線交疊的第二透明電極202b的區(qū)域。
與圖1所示的實(shí)施例不同的是,本實(shí)施例中,對(duì)掃描線221進(jìn)行進(jìn)一步的限定。如圖4所示,第二金屬電極203b還可覆蓋與數(shù)據(jù)線不相交疊的第二透明電極202b的區(qū)域,即第二金屬電極203b可完全覆蓋第二透明電極202b。
本實(shí)施例中,通過將第二金屬電極設(shè)置為完全覆蓋第二透明電極,在增強(qiáng)公共電極和像素電極之間橫向電場(chǎng)強(qiáng)度的同時(shí),還提高了掃描線的驅(qū)動(dòng)能力(相對(duì)于透明電極,金屬電極具有更高的電導(dǎo)率),在顯示期間可獲得更穩(wěn)定的掃描信號(hào)。
下面結(jié)合圖5A~圖5B以及圖6A~圖6J來描述制作本實(shí)施例的陣列基板的工藝流程。
圖5A~圖5B示出了本申請(qǐng)第二實(shí)施例的陣列基板的部分制作工藝的俯視圖,圖6A~圖6J示出了本申請(qǐng)第二實(shí)施例的陣列基板的部分制作工藝的截面圖。其中,圖6E和圖6J分別為圖5A和圖5B沿線CD的截面圖。
首先,在襯底基板201上依次沉積第一透明導(dǎo)電層、第一金屬導(dǎo)電層和第一光刻膠層,然后使用第一掩膜版使第一透明導(dǎo)電層和第一金屬導(dǎo)電層形成柵極211、掃描線221和公共電極212,如圖5A所示。
在圖2A所示的工藝中,公共電極112上的第一金屬導(dǎo)電層(即,第三金屬電極103c)在第二次光刻工藝中被刻蝕;而在圖5A所示的工藝中,為了保留掃描線221上的第二金屬電極203b,需要在第一次光刻工藝中,對(duì)公共電極212上的第一金屬導(dǎo)電層進(jìn)行刻蝕,因此,第一掩膜版為能使第一光刻膠層形成具有厚度差的光刻膠圖案的掩膜版,例如,半色調(diào)掩膜版。
下面結(jié)合圖6A~圖6E來描述柵極211、掃描線221和公共電極212的具體形成步驟。
在襯底基板201上依次沉積第一透明導(dǎo)電層202、第一金屬導(dǎo)電層203和第一光刻膠層251,然后使用第一掩膜版261對(duì)第一光刻膠層251進(jìn)行曝光,如圖6A所示。其中,第一掩膜版261具有透光區(qū)261c、半透光區(qū)261b和不透光區(qū)261a。
對(duì)曝光后的第一光刻膠層251進(jìn)行顯影,被透光區(qū)261c覆蓋的光刻膠被去除,被半透光區(qū)261b覆蓋的部分厚度的光刻膠被去除而形成具有第二厚度的第二光刻膠圖案251b,被不透光區(qū)261a覆蓋的光刻膠被保留而形成具有第一厚度的第一光刻膠圖案251a,如圖6B所示。
其中,第一光刻膠圖案251a覆蓋待形成柵極211的區(qū)域和待形成掃描線221的區(qū)域,第二光刻膠圖案251b覆蓋待形成公共電極212的區(qū)域中沒有被第一光刻膠圖案251a覆蓋的部分,第一厚度大于第二厚度。
通過刻蝕工藝去除第一金屬導(dǎo)電層203和第一透明導(dǎo)電層202中沒有被第一光刻膠圖案251a和第二光刻膠圖案251b覆蓋的區(qū)域,第一金屬導(dǎo)電層203中被第一光刻膠圖案251a和第二光刻膠圖案251b覆蓋的區(qū)域(例如,第一金屬電極203a、第二金屬電極203b和第三金屬電極203c)和第一透明導(dǎo)電層202中被第一光刻膠圖案251a和第二光刻膠圖案251b覆蓋的區(qū)域(例如,第一透明電極202a、第二透明電極202b和第三透明電極202c)被保留,如圖6C所示。其中,第一金屬電極203a和第一透明電極202a形成柵極211,第二金屬電極203b和第二透明電極202b形成掃描線221,第三透明電極202c形成公共電極212。
通過灰化工藝去除第二光刻膠圖案251b而將第三金屬電極203c暴露,同時(shí)第一光刻膠圖案251a的厚度相應(yīng)地減小而形成灰化后的第一光刻膠圖案251a’,如圖6D所示。
通過刻蝕工藝去除第三金屬電極203c,刻蝕完成之后剝離灰化后的第一光刻膠圖案251a’,如圖6E所示。
通過上述工藝步驟,使用第一掩膜版形成了柵極211、掃描線221和公共電極212,掃描線221上的第二金屬電極203b被保留,公共電極212上的第三金屬電極203c被刻蝕。
接下來,在柵極211、掃描線221和公共電極212上依次沉積第一絕緣層、本征非晶硅層、摻雜非晶硅層、第二金屬導(dǎo)電層和第二光刻膠層,然后使用第二掩膜版使第一絕緣層形成柵絕緣層214,使本征非晶硅層和摻雜非晶硅層形成半導(dǎo)體層225,使第二金屬導(dǎo)電層形成源極217a、漏極217b和數(shù)據(jù)線222,如圖5B所示。
與圖2B所示的工藝不同的是,由于要保留掃描線221上的第二金屬電極203b,需要在刻蝕第二金屬導(dǎo)電層之前保留第一絕緣層以避免第二金屬電極203b被刻蝕,源極217a和漏極217b形成之后再刻蝕第一絕緣層。
下面結(jié)合圖6F~圖6J來描述柵絕緣層214、半導(dǎo)體層225、源極217a、漏極217b和數(shù)據(jù)線222的具體形成步驟。
在柵極211、掃描線221和公共電極212上依次沉積第一絕緣層204、本征非晶硅層205、摻雜非晶硅層206、第二金屬導(dǎo)電層207和第二光刻膠層252,然后使用第二掩膜版262對(duì)第二光刻膠層252進(jìn)行曝光,如圖6F所示。其中第二掩膜版262具有透光區(qū)262c、半透光區(qū)262b和不透光區(qū)262a。
對(duì)曝光后的第二光刻膠層252進(jìn)行顯影,被透光區(qū)262c覆蓋的光刻膠被去除,被半透光區(qū)262b覆蓋的部分厚度的光刻膠被去除而形成具有第四厚度的第四光刻膠圖案252b,被不透光區(qū)262a覆蓋的光刻膠被保留而形成具有第三厚度的第三光刻膠圖案252a,如圖6G所示。
其中,第三光刻膠圖案252a覆蓋待形成源極217a的區(qū)域、待形成漏極217b的區(qū)域和待形成數(shù)據(jù)線222的區(qū)域,第四光刻膠圖案252b覆蓋待形成溝道區(qū)的區(qū)域,并且第三厚度大于第四厚度。
通過刻蝕工藝去除第二金屬導(dǎo)電層207、摻雜非晶硅層206和本征非晶硅層205中沒有被第三光刻膠圖案252a和第四光刻膠圖案252b覆蓋的區(qū)域,但保留第一絕緣層204,形成數(shù)據(jù)線222和有源層215。此外,被第三光刻膠圖案252a和第四光刻膠圖案252b覆蓋的部分第二金屬導(dǎo)電層207’、部分摻雜非晶硅層206’也被保留,如圖6H所示。
通過灰化工藝去除第四光刻膠圖案252b而將待形成溝道區(qū)的區(qū)域暴露,同時(shí)第三光刻膠圖案252a的厚度相應(yīng)地減小而形成灰化后的第三光刻膠圖案252a’,如圖6I所示。
通過刻蝕工藝,首先去除部分第二金屬導(dǎo)電層207’中沒有被灰化后的第三光刻膠圖案252a’覆蓋的區(qū)域(從而形成源極217a和漏極217b),然后去除部分摻雜非晶硅層206’中沒有被灰化后的第三光刻膠圖案252a’覆蓋的區(qū)域(從而形成歐姆接觸層216)和去除第一絕緣層204中沒有被灰化后的第三光刻膠圖案252a’覆蓋的區(qū)域(從而形成柵絕緣層214),有源層215在源極217a和漏極217b之間的區(qū)域形成溝道區(qū),刻蝕完成之后剝離灰化后的第三光刻膠圖案252a’,如圖6J所示。
需要注意的是,本實(shí)施例中,對(duì)部分摻雜非晶硅層206’和第一絕緣層204的刻蝕順序并不做限定,可以依次刻蝕,例如,先刻蝕部分摻雜非晶硅層206’后刻蝕第一絕緣層204或先刻蝕第一絕緣層204后刻蝕部分摻雜非晶硅層206’,也可以同時(shí)進(jìn)行刻蝕。只要部分第二金屬導(dǎo)電層207’先于第一絕緣層204刻蝕即可,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的需要進(jìn)行設(shè)定。
使用第三掩膜版形成鈍化層218以及使用第四掩膜版形成像素電極219b和連接電極219a的具體步驟可以參考第一實(shí)施例中對(duì)應(yīng)部分的描述,在此不作贅述。
從上述步驟可知,制作本申請(qǐng)第二實(shí)施例的陣列基板的整個(gè)工藝可僅需要4個(gè)掩膜版(其中可包括兩個(gè)能形成具有厚度差的光刻膠圖案的掩膜版,例如,半色調(diào)掩膜版),即,在不增加掩膜版數(shù)量的情況下,不僅增強(qiáng)了像素電極219b與公共電極212之間的橫向電場(chǎng)強(qiáng)度,還提高了掃描線221的驅(qū)動(dòng)能力。
繼續(xù)參考圖7A和圖7B,圖7A示出了本申請(qǐng)第三實(shí)施例的陣列基板的俯視圖,圖7B為圖7A沿線EF的截面圖。
與圖1所示的實(shí)施例類似,本實(shí)施例中,陣列基板同樣可包括設(shè)置在襯底基板301上的柵極311、掃描線321、公共電極312、柵絕緣層314、半導(dǎo)體層325(可包括有源層315和歐姆接觸層316)、源極317a、漏極317b、數(shù)據(jù)線322、鈍化層318、像素電極319b和連接電極319a。
柵極311同樣可包括第一透明電極302a和第一金屬電極303a,公共電極312同樣可包括第三透明電極302c,掃描線321同樣可包括第二透明電極302b和第二金屬電極303b,第二金屬電極303b同樣可覆蓋與數(shù)據(jù)線322交疊的第二透明電極302b的區(qū)域。
與圖1所示的實(shí)施例不同的是,如圖7A和圖7B所示,本實(shí)施例中,陣列基板還可包括公共電極線313,公共電極線313可包括第四金屬電極303d,第四金屬電極303d和第一金屬電極303a位于同一層。公共電極線313設(shè)置在公共電極312上并且與公共電極312彼此電連接。
本實(shí)施例中,通過在公共電極上設(shè)置金屬電極線,由于金屬電極具有比透明電極更高的電導(dǎo)率,從而在第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步降低了公共電極上的信號(hào)(例如,公共電壓信號(hào)或觸控驅(qū)動(dòng)信號(hào)等)損耗,使顯示更加穩(wěn)定。
可選地,公共電極線313設(shè)置在公共電極上靠近掃描線321的一側(cè),如圖7B中所示。
通過將公共電極線313設(shè)置在靠近掃描線321的一側(cè),公共電極線313不會(huì)占用像素的有效區(qū)域,從而不會(huì)影響像素的開口率和光的透過率。
可以理解的是,公共電極線313也可以設(shè)置在其他合適的位置,例如,對(duì)于雙疇結(jié)構(gòu)的FFS陣列基板,公共電極線313還可設(shè)置在兩個(gè)疇區(qū)的交界處(此處,光的透過率較低,公共電極線313對(duì)透過率的影響較小),本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的需求來設(shè)置。
可選地,第二金屬電極303b還可覆蓋與數(shù)據(jù)線322不相交疊的第二透明電極302b的區(qū)域,即,第二金屬電極303b可完全覆蓋第二透明電極302b。
通過將第二金屬電極設(shè)置為完全覆蓋第二透明電極,在增強(qiáng)公共電極和像素電極之間橫向電場(chǎng)強(qiáng)度的同時(shí),還提高了掃描線的驅(qū)動(dòng)能力,在顯示期間可獲得更穩(wěn)定的掃描信號(hào)。
下面結(jié)合圖8A和圖8B來描述制作本實(shí)施例的陣列基板的工藝流程。
公共電極線313(即,第四金屬電極303d)一般在第一次光刻工藝中形成,由于第一金屬導(dǎo)電層的圖案與第一透明導(dǎo)電層的圖案不同,因此,第一掩膜版為能形成具有厚度差的光刻膠圖案的掩膜版。
在第一次光刻工藝中,第一光刻膠圖案覆蓋待形成柵極311的區(qū)域和待形成公共電極線313的區(qū)域,第二光刻膠圖案覆蓋待形成公共電極312的區(qū)域,這樣在形成柵極311(第一金屬電極303a和第一透明電極302a)和公共電極312(第三透明電極302c)的同時(shí),還形成了公共電極線313(第四金屬電極303d),如圖8A所示。
此外,第一光刻膠圖案還可覆蓋待形成掃描線321的區(qū)域,從而在形成柵極311、公共電極312和公共電極線313的同時(shí)形成掃描線321(第二透明電極302b和第二金屬電極303b)。
在第二次光刻工藝中,由于要保留第四金屬電極303d,需要在刻蝕第二金屬電極層之前保留第一絕緣層,源極317a和漏極317b形成之后再刻蝕第一絕緣層以形成柵絕緣層314并暴露公共電極312和公共電極線313,如圖8B所示。
第三次光刻工藝和第四次光刻工藝與第一實(shí)施例的相同,在此不作贅述。
從上述步驟可知,制作本申請(qǐng)第三實(shí)施例的陣列基板的整個(gè)工藝同樣可僅需4個(gè)掩膜版(其中可僅包括兩個(gè)能形成具有厚度差的光刻膠圖案的掩膜版,例如半色調(diào)掩膜版),即,在不增加制作成本的情況下,不僅增強(qiáng)了橫向電場(chǎng)強(qiáng)度,還降低了公共電極上的信號(hào)損耗,使顯示更加穩(wěn)定。
繼續(xù)參考圖9A,示出了本申請(qǐng)第四實(shí)施例的陣列基板的示意圖。
與圖1所示的實(shí)施例類似,本實(shí)施例中,陣列基板同樣可包括設(shè)置在襯底基板401上的柵極411(可包括第一金屬電極403a和第一透明電極402a)、公共電極412(可包括第三透明電極402c)、柵絕緣層414、半導(dǎo)體層425(可包括有源層415和歐姆接觸層416)、源極417a、漏極417b、鈍化層418、像素電極419b和連接電極419a。
與圖1所示的實(shí)施例不同的是,本實(shí)施例中,對(duì)公共電極412的位置進(jìn)行了進(jìn)一步的限定。如圖9A所示,漏極417b與公共電極412部分交疊。
通過將漏極設(shè)置為與公共電極部分交疊,在漏極和公共電極之間可形成第二電容,由于漏極和像素電極電連接,從而可將第二電容疊加到像素電極和公共電極之間形成的存儲(chǔ)電容上,進(jìn)而增大存儲(chǔ)電容的電容值。
在制作本實(shí)施例的陣列基板的工藝流程中,當(dāng)?shù)谝谎谀ぐ鎯H具有透光區(qū)和不透光區(qū)時(shí),第二次光刻工藝后,在與漏極417b部分重疊的公共電極412的區(qū)域中部分第一金屬導(dǎo)電層未被刻蝕(如圖9A所示);當(dāng)?shù)谝谎谀ぐ孢€具有半透光區(qū)時(shí),公共電極412上的第一金屬電極層可全部被刻蝕,并可形成掃描線421(可包括第二金屬電極403b和第二透明電極402b,如圖9B所示)和/或公共電極線413(可包括第四金屬電極403d,如圖9C所示)。
此外,本申請(qǐng)還公開一種陣列基板的制作方法,用于制作包括上述各實(shí)施例的陣列基板。
圖10示出了本申請(qǐng)陣列基板的制作方法的一個(gè)實(shí)施例的示意性流程圖。
本實(shí)施例中,陣列基板的制作方法包括如下步驟:
步驟510,在襯底基板上依次沉積第一透明導(dǎo)電層、第一金屬導(dǎo)電層和第一光刻膠層。
可選地,第一透明導(dǎo)電層由透明金屬氧化物半導(dǎo)體摻雜離子而形成。例如,向透明金屬氧化物半導(dǎo)體注入金屬離子或氫離子等,以提高第一透明導(dǎo)電層的電導(dǎo)率。
可選地,第一透明導(dǎo)電層的厚度可大于500nm。
步驟520,使用第一掩膜版使第一透明導(dǎo)電層和第一金屬導(dǎo)電層形成柵極和公共電極。
可選地,步驟520可包括如下工藝:使用第一掩膜版通過光刻工藝使第一光刻膠層形成第一光刻膠圖案,第一光刻膠圖案覆蓋第一金屬導(dǎo)電層在待形成柵極的區(qū)域和待形成公共電極的區(qū)域的部分;通過刻蝕工藝去除第一金屬導(dǎo)電層和第一透明導(dǎo)電層中沒有被第一光刻膠圖案覆蓋的區(qū)域;以及去除第一光刻膠圖案。
可選地,步驟520可包括如下工藝:使用第一掩膜版通過光刻工藝使第一光刻膠層形成具有第一厚度的第一光刻膠圖案和具有第二厚度的第二光刻膠圖案,第一光刻膠圖案覆蓋第一金屬導(dǎo)電層中待形成柵極的區(qū)域,第二光刻膠圖案覆蓋第一金屬導(dǎo)電層在待形成公共電極的區(qū)域中沒有被第一光刻膠圖案覆蓋的部分,第一厚度大于第二厚度;通過刻蝕工藝去除第一金屬導(dǎo)電層和第一透明導(dǎo)電層中沒有被第一光刻膠圖案和第二光刻膠圖案覆蓋的區(qū)域;通過灰化工藝使第一光刻膠圖案變薄并去除第二光刻膠圖案;通過刻蝕工藝去除第一金屬導(dǎo)電層中沒有被灰化后的第一光刻膠圖案覆蓋的區(qū)域;以及去除灰化后的第一光刻膠圖案。
可選地,在使用第一掩膜版形成柵極和公共電極的同時(shí),還使第一金屬電極層形成公共電極線。公共電極線位于公共電極上并與公共電極彼此電連接,第一光刻膠圖案還覆蓋第一金屬導(dǎo)電層中待形成公共電極線的區(qū)域。
可選地,公共電極線形成在公共電極上靠近掃描線的一側(cè)。
可選地,第一光刻膠圖案還覆蓋第一金屬導(dǎo)電層中待形成掃描線的區(qū)域。
步驟530,在柵極和公共電極上依次沉積第一絕緣層、本征非晶硅層、摻雜非晶硅層、第二金屬導(dǎo)電層和第二光刻膠層。
步驟540,使用第二掩膜版使第一絕緣層形成柵絕緣層,使本征非晶硅層和摻雜非晶硅層形成半導(dǎo)體層,使第二金屬導(dǎo)電層形成源極和漏極。
可選地,步驟540可包括如下工藝:使用第二掩膜版通過光刻工藝使第二光刻膠層形成具有第三厚度的第三光刻膠圖案和具有第四厚度的第四光刻膠圖案,第三光刻膠圖案覆蓋第二金屬導(dǎo)電層中待形成源極和漏極的區(qū)域,第四光刻膠圖案覆蓋第二金屬導(dǎo)電層在待形成溝道區(qū)的區(qū)域的部分,第三厚度大于第四厚度;通過刻蝕工藝去除第二金屬導(dǎo)電層、摻雜非晶硅層和本征非晶硅層中沒有被第三光刻膠圖案和第四光刻膠圖案覆蓋的區(qū)域;通過灰化工藝使第三光刻膠圖案變薄并去除第四光刻膠圖案;通過刻蝕工藝去除第二金屬導(dǎo)電層、摻雜非晶硅層、第一絕緣層和第一金屬導(dǎo)電層中沒有被灰化后的第三光刻膠圖案覆蓋的區(qū)域;以及去除灰化后的第三光刻膠圖案。
可選地,步驟540可包括如下工藝:使用第二掩膜版通過光刻工藝使第二光刻膠層形成具有第三厚度的第三光刻膠圖案和具有第四厚度的第四光刻膠圖案,第三光刻膠圖案覆蓋第二金屬導(dǎo)電層中待形成源極和漏極的區(qū)域,第四光刻膠圖案覆蓋第二金屬導(dǎo)電層在待形成溝道區(qū)的區(qū)域的部分,第三厚度大于第四厚度;通過刻蝕工藝去除第二金屬導(dǎo)電層、摻雜非晶硅層和本征非晶硅層中沒有被第三光刻膠圖案和第四光刻膠圖案覆蓋的區(qū)域;通過灰化工藝使第三光刻膠圖案變薄并去除第四光刻膠圖案;通過刻蝕工藝去除第二金屬導(dǎo)電層、摻雜非晶硅層和第一絕緣層中沒有被灰化后的第三光刻膠圖案覆蓋的區(qū)域;以及去除灰化后的第三光刻膠圖案。
可選地,漏極與公共電極部分交疊。
步驟550,在源極、漏極和公共電極上依次沉積第二絕緣層和第三光刻膠層。
步驟560,使用第三掩膜版使第二絕緣層形成鈍化層。
步驟570,在鈍化層上依次沉積第二透明導(dǎo)電層和第四光刻膠層。
步驟580,使用第四掩膜版使第二透明導(dǎo)電層形成連接電極和像素電極,公共電極和像素電極在彼此交疊的區(qū)域與柵絕緣層不相交疊,連接電極與漏極和像素電極電連接。
可選地,像素電極在像素區(qū)域具有多個(gè)長條狀的開口。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以明白,在陣列基板的制作工藝中,除了本實(shí)施例公開的各工藝步驟之外,還包括其它的一些公知的工藝步驟(例如,形成襯底基板的工藝、形成配向膜的工藝等)。為了不模糊本實(shí)施例的核心工藝步驟,在描述本實(shí)施例的陣列基板的制作方法時(shí),略去了對(duì)這些公知的工藝步驟的描述。
以上描述僅為本申請(qǐng)的較佳實(shí)施例以及對(duì)所運(yùn)用技術(shù)原理的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,本申請(qǐng)中所涉及的發(fā)明范圍,并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案,同時(shí)也應(yīng)涵蓋在不脫離所述發(fā)明構(gòu)思的情況下,由上述技術(shù)特征或其等同特征進(jìn)行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請(qǐng)中公開的(但不限于)具有類似功能的技術(shù)特征進(jìn)行互相替換而形成的技術(shù)方案。