專利名稱:一種陣列基板的制造方法、陣列基板及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及液晶顯示領(lǐng)域,尤其涉及一種陣列基板的制造方法、陣列基板及顯示裝置。
背景技術(shù):
薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)具有體積小、功耗低、無輻射等特點,在當前的平板顯示器市場中占據(jù)了主導(dǎo)地位。其中,高級超維場轉(zhuǎn)換技術(shù)(ADvanced SuperDimension Switch,簡稱ADS),通過同一平面內(nèi)狹縫電極邊緣所產(chǎn)生的電場以及狹縫電極層與板狀電極層間產(chǎn)生的電場形成多維電場,使液晶盒內(nèi)狹縫電極間、電極正上方所有取向液晶分子都能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),從而提高了液晶工作效率并増大了透光效率。高級超維場開關(guān)技術(shù)可以提高TFT-IXD產(chǎn)品的畫面品質(zhì),具有高分辨率、高透過率、低功耗、寬視角、高開ロ率、低色差、無擠壓水波紋(push Mura)等優(yōu)點。ADS模式TFT-IXD是利用公共電極和像素電極之間的邊緣場效應(yīng)驅(qū)動液晶,根據(jù)其電極設(shè)計及層間結(jié)構(gòu),液晶透過率及特性大有變化。圖I為現(xiàn)有技術(shù)的ADS模式液晶顯示器的陣列基板的截面圖。如圖I所示,在所述陣列基板中,柵電極2形成在基板I上,柵電極2上形成有柵絕緣層4,柵絕緣層4上形成有半導(dǎo)體層5,源電極6和漏電極7形成在半導(dǎo)體層5上且相互分開著,像素電極12與漏電極7電連接后形成在柵絕緣層4上,公共電極16形成在保護膜13上,柵線(圖未示)和數(shù)據(jù)線8限定像素區(qū)域,柵焊盤3形成在基板I上,數(shù)據(jù)焊盤9形成在柵絕緣層4上。為了防止漏光,在數(shù)據(jù)線8上方形成一部分公共電極162。在上述陣列基板中,公共電極162和數(shù)據(jù)8之間存在寄生電容(Cdp_data toVcom),像素電極12和數(shù)據(jù)線8之間也存在寄生電容(Cdp_data to pixel)。在結(jié)構(gòu)上,像素電極12和數(shù)據(jù)線8之間的距離較小時,寄生電容會比較大,這給像素電極12的充電特性帶來影響,隨之會影響到顯示的質(zhì)量,導(dǎo)致畫面上出現(xiàn)污潰、殘像或者閃爍現(xiàn)象。為此,需要增加像素電極12和數(shù)據(jù)線8之間的距離來減小寄生電容,但這卻會導(dǎo)致像素的開ロ率降低。另外,公共電極162和數(shù)據(jù)線8之間的寄生電容較大時,會導(dǎo)致數(shù)據(jù)線8上的信號發(fā)生延遲。液晶顯示器的分辨率越高、面積越大時,信號延遲會越嚴重。在現(xiàn)有的改善信號延遲的方法中,主要是通過提高數(shù)據(jù)線8和公共電極162間的保護膜13的厚度來降低寄生電容,但這會造成制造時間以及制造成本的急劇增加。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種陣列基板的制造方法、陣列基板及顯示裝置,以降低陣列基板中數(shù)據(jù)線上的信號延遲。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供技術(shù)方案如下一種陣列基板,包括顯示區(qū)域和非顯示區(qū)域,所述顯示區(qū)域包括柵線、數(shù)據(jù)線以及位于柵線和數(shù)據(jù)線之間的多個像素単元,所述非顯示區(qū)域包括柵焊盤和數(shù)據(jù)焊盤,其中,所述像素単元包括薄膜晶體管、像素電極和公共電極,所述像素電極與所述薄膜晶體管的漏電極相連接;所述公共電極包括位于像素電極上方的第一公共電極和位于數(shù)據(jù)線上方的第ニ公共電極;所述公共電極所在的層與所述像素電極所在的層之間設(shè)置有保護膜;所述像素電極和所述數(shù)據(jù)線之間、以及所述薄膜晶體管與所述保護膜之間設(shè)置有有機絕緣膜。上述的陣列基板,其具體結(jié)構(gòu)包括形成在基板上的柵電極和柵線;形成在柵電極和柵線上的柵絕緣層;形成在柵絕緣層上的半導(dǎo)體層和數(shù)據(jù)線;形成在半導(dǎo)體層上的源電極和漏電極;
形成在源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線和半導(dǎo)體層上的有機絕緣膜,有機絕緣膜上形成有第一接觸孔;形成在有機絕緣膜上的像素電極,像素電極通過第一接觸孔與漏電極電連接;形成在像素電極和有機絕緣膜上的保護膜;形成在保護膜上的公共電極,公共電極包括位于像素電極上方的第一公共電極和位于數(shù)據(jù)線上方的第二公共電極。上述的陣列基板,其中,所述數(shù)據(jù)線下方保留有半導(dǎo)體層材料,或者所述數(shù)據(jù)線下方與柵絕緣層直接接觸。上述的陣列基板,其中,還包括與所述柵線位于同一層的柵焊盤;與所述數(shù)據(jù)線位于同一層的數(shù)據(jù)焊盤;在所述柵焊盤上方形成的第二接觸孔和柵焊盤電極,所述柵焊盤電極通過所述第ニ接觸孔與所述柵焊盤電連接;在所述數(shù)據(jù)焊盤上方形成的第三接觸孔和數(shù)據(jù)焊盤電極,所述數(shù)據(jù)焊盤電極通過所述第三接觸孔與所述數(shù)據(jù)焊盤電連接。上述的陣列基板,其中所述像素電極與所述數(shù)據(jù)線在沿平行于所述基板的方向之間的距離為0 Iy m。上述的陣列基板,其中所述有機絕緣膜的材料為聚丙烯酸。上述的陣列基板,其中所述有機絕緣膜的厚度為10000 40000A。上述的陣列基板,其中所述保護膜采用無極絕緣材料,其厚度為2000 4000A。一種陣列基板的制造方法,包括在基板上形成柵電極、柵線和柵焊盤;在形成有柵電極、柵線和柵焊盤的基板上形成柵絕緣層;在形成有柵絕緣層的基板上形成半導(dǎo)體層、源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)焊盤;在形成有半導(dǎo)體層、源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)焊盤的基板上形成有機絕緣膜,對有機絕緣膜進行構(gòu)圖,以形成第一接觸孔,并暴露柵焊盤區(qū)域的柵絕緣層和數(shù)據(jù)焊盤;在形成有有機絕緣膜的基板上形成像素電極,像素電極通過第一接觸孔與漏電極電連接;
在形成有像素電極的基板上形成保護膜,并對保護膜進行構(gòu)圖,以形成第二接觸孔和第三接觸孔;在形成有保護膜的基板上形成公共電極、柵焊盤電極和數(shù)據(jù)焊盤電極,公共電極包括位于像素電極上方的第一公共電極和位于數(shù)據(jù)線上方的第二公共電極,柵焊盤電極通過第二接觸孔與柵焊盤電連接,數(shù)據(jù)焊盤電極通過第三接觸孔與數(shù)據(jù)焊盤電連接。上述的制造方法,其中,所述在形成有柵絕緣層的基板上形成半導(dǎo)體層、源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)焊盤,包括 在形成有柵絕緣層的基板上形成半導(dǎo)體材料層;對半導(dǎo)體材料層進行構(gòu)圖,形成半導(dǎo)體層;在形成有半導(dǎo)體層的基板上形成金屬層;對金屬層進行構(gòu)圖,形成源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)焊盤,并在源電極和漏電極之間的半導(dǎo)體層上形成溝道。上述的制造方法,其中,所述在形成有柵絕緣層的基板上形成半導(dǎo)體層、源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)焊盤,包括在形成有柵絕緣層的基板上依次形成半導(dǎo)體材料層和金屬層;在金屬層上形成光刻膠層;采用半色調(diào)或灰色調(diào)掩模板對光刻膠層進行曝光和顯影,形成光刻膠完全保留區(qū)域、光刻膠部分保留區(qū)域和光刻膠未保留區(qū)域;刻蝕掉光刻膠未保留區(qū)域的金屬層和半導(dǎo)體材料層;通過灰化工藝去除光刻膠部分保留區(qū)域的光刻膠;刻蝕掉光刻膠部分保留區(qū)域的金屬層及半導(dǎo)體材料層的一部分。上述的制造方法,其中,對有機絕緣膜進行構(gòu)圖之后,還包括對所述有機絕緣膜進行固化處理,所述固化處理的溫度為230 260°C,時間為30 60分鐘。上述的制造方法,其中所述像素電極與所述數(shù)據(jù)線在沿平行于所述基板的方向之間的距離為0 Iy m。上述的制造方法,其中所述有機絕緣膜的材料為聚丙烯酸。上述的制造方法,其中所述有機絕緣膜的厚度為10000 40000A。上述的制造方法,其中所述保護膜采用無機絕緣材料,其厚度為2000 4000A。一種顯示裝置,包括上述的陣列基板。本發(fā)明的技術(shù)方案通過將低介電常數(shù)的有機絕緣膜應(yīng)用于陣列基板,來降低公共電極和數(shù)據(jù)線之間的寄生電容,從而能夠降低數(shù)據(jù)線上的信號延遲,改善顯示質(zhì)量。相對于現(xiàn)有技術(shù)中通過增加保護膜的厚度來降低寄生電容,本發(fā)明的技術(shù)方案還能夠減少エ藝時間和降低制造成本。
圖I為現(xiàn)有技術(shù)的ADS模式液晶顯示器的陣列基板的截面圖;圖2 圖13為本發(fā)明實施例的陣列基板的制造方法中陣列基板的截面圖;圖14為本發(fā)明實施例的一種陣列基板的截面圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述。本發(fā)明實施例提供一種陣列基板,包括顯示區(qū)域和非顯示區(qū)域,所述顯示區(qū)域包括柵線、數(shù)據(jù)線以及位于柵線和數(shù)據(jù)線之間的多個像素単元,所述非顯示區(qū)域包括柵焊盤和數(shù)據(jù)焊盤,其中,所述像素単元包括薄膜晶體管、像素電極和公共電極,所述像素電極與所述薄膜晶體管的漏電極相連接,其中,所述公共電極包括位于像素電極上方的第一公共電極和位于數(shù)據(jù)線上方的第二公共電極;所述公共電極所在的層與所述像素電極所在的層之間設(shè)置有保護膜;所述像素電極和所述數(shù)據(jù)線之間、以及所述薄膜晶體管與所述保護膜之間設(shè)置有有機絕緣膜。本發(fā)明實施例的技術(shù)方案通過將低介電常數(shù)的有機絕緣膜應(yīng)用于陣列基板,來降低公共電極和數(shù)據(jù)線之間的寄生電容,從而能夠降低數(shù)據(jù)線上的信號延遲,改善顯示質(zhì)量。在本發(fā)明實施例中,除了上述結(jié)構(gòu)之外,陣列基板的基板結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實際情況 進行設(shè)置,比如薄膜晶體管可以為頂柵結(jié)構(gòu),也可以為底柵結(jié)構(gòu);像素電極與漏電極的連接方式可以為搭接,也可以為通過過孔連接等等,在此不做限定。下面示例性的以ー種陣列基板為例,對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進行說明。圖14為本發(fā)明實施例的一種陣列基板的截面圖。參照圖14,所述陣列基板可以包括基板I ;形成在基板I上的柵電極2、柵線(圖未示)和柵焊盤3 ;形成在柵電極2和柵線上的柵絕緣層4 ;形成在柵絕緣層4上的半導(dǎo)體層5、數(shù)據(jù)線8和數(shù)據(jù)焊盤9 ;形成在半導(dǎo)體層5上的源電極6和漏電極7 ;形成在源電極6、漏電極7、數(shù)據(jù)線8和半導(dǎo)體層5上的有機絕緣膜10,有機絕緣膜10上形成有第一接觸孔11 ;形成在有機絕緣膜10上的像素電極12,像素電極12通過第一接觸孔11與漏電極7電連接;形成在像素電極12和有機絕緣膜10上的保護膜13 ;形成在保護膜13上的公共電極16,公共電極16包括位于像素電極12上方的第一公共電極161和位于數(shù)據(jù)線8上方的第二公共電極162 ;在所述柵焊盤3上方形成的第二接觸孔14和柵焊盤電極17,所述柵焊盤電極17通過所述第二接觸孔14與所述柵焊盤3電連接;在所述數(shù)據(jù)焊盤9上方形成的第三接觸孔15和數(shù)據(jù)焊盤電極18,所述數(shù)據(jù)焊盤電極18通過所述第三接觸孔15與所述數(shù)據(jù)焊盤9電連接。根據(jù)本發(fā)明的實施例,通過將低介電常數(shù)(2.0 4.0)的有機絕緣膜10應(yīng)用于陣列基板,來降低公共電極162和數(shù)據(jù)線8之間的寄生電容,從而能夠降低數(shù)據(jù)線8上的信號延遲,改善顯示質(zhì)量。相對于現(xiàn)有技術(shù)中通過增加保護膜13的厚度來降低寄生電容,本發(fā)明實施例還能夠減少エ藝時間和降低制造成本。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,由于采用了低介電常數(shù)的有機絕緣膜10,還可以通過減小像素電極12和數(shù)據(jù)線8之間的距離,來増加像素的開ロ率,其中,所述像素電極12與所述數(shù)據(jù)線8在沿平行于基板I的方向之間的距離可以減小到0 I y m。其中,所述有機絕緣膜10的材料可以采用聚丙烯酸,所述有機絕緣膜10的厚度為10000 40000A。如果有機絕緣膜10的厚度過小,則寄生電容減小不明顯;如果有機絕緣膜10的厚度過大,則段差部將更容易導(dǎo)致像素電極斷開的不良。而當有機絕緣膜10的厚度為10000 40000A吋,則可以很好的平衡上述兩個問題,在保證良率的基礎(chǔ)上實現(xiàn)更好的減小寄生電容的效果。本發(fā)明實施例中的有機絕緣膜10,除了聚丙烯酸外,也可采用其他介電系數(shù)相近的有機材料。所述保護膜13可以采用無機絕緣材料,如氮化硅等,其厚度為2000 4000A;當然,也可以采用合適的有機材料,如透明樹脂等。本發(fā)明實施例中,數(shù)據(jù)線下方可以保留半導(dǎo)體層(如圖13所示),也可以不保留半 導(dǎo)體層(如圖14所示);源電極和/或漏電極可以完全位于半導(dǎo)體層的上方(如圖13所示),也可以延伸至半導(dǎo)體層之外的區(qū)域(如圖14所示)。當源電極和/或漏電極延伸至半導(dǎo)體層之外的區(qū)域時,具有更好的接觸效果。本發(fā)明實施例中,半導(dǎo)體層5可以為普通硅半導(dǎo)體(本征半導(dǎo)體+摻雜半導(dǎo)體),也可以為有機半導(dǎo)體,還可以為氧化物半導(dǎo)體。本發(fā)明實施例中,公共電極16為狹縫狀,像素電極12可以為板狀,也可以為狹縫狀。本發(fā)明實施例還提供一種顯示裝置,所述顯示裝置包括上述的任一種陣列基板。所述顯示裝置可以為:液晶面板、電子紙、手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導(dǎo)航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。以下給出上述陣列基板的制造方法。方法實施例I步驟S11,提供一基板,在基板上形成柵線、柵電極和柵焊盤;首先,可以采用濺射、熱蒸發(fā)或其它成膜方法,在玻璃基板或其他類型的透明基板上面形成柵金屬層,柵金屬層可以采用鉻(Cr)、鑰(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鎢(W)、釹(Nd)及其合金,并且,柵金屬層可以為ー層或多層;然后,在柵金屬層上形成光刻膠;其次,采用刻畫有圖形的掩膜板對光刻膠進行曝光和顯影,形成光刻膠掩膜;再次,采用光刻膠掩膜對柵金屬層進行刻蝕,形成柵線、柵電極和柵焊盤的圖形;最后,剝離剩余的光刻膠。需要說明的是,本步驟中,在形成柵線、柵電極和柵焊盤的圖形的同吋,還可以形成公共電極線。步驟S12,在完成步驟Sll的基板上形成柵絕緣層;如圖2所示,可以采用等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)等方法,在所述基板I上沉積厚度為2000 8000A的柵絕緣層4。其中,柵絕緣層4可以選用氧化物(例如SiOx)或者氮化物(例如SiNx)等材料。步驟S13,在完成步驟S12的基板上形成半導(dǎo)體層;如圖3所示,首先,可以采用PECVD等方法,在所述基板I上形成厚度為1000 4000A的半導(dǎo)體材料層;然后,在半導(dǎo)體材料層上形成光刻膠;其次,采用刻畫有圖形的掩膜板對光刻膠進行曝光和顯影,形成光刻膠掩膜;再次,采用光刻膠掩膜對半導(dǎo)體材料層進行刻蝕,形成半導(dǎo)體層5的圖形;最后,剝離剩余的光刻膠。
步驟S14,在完成步驟S13的基板上形成源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)焊盤;如圖4所示,首先,可以采用濺射、熱蒸發(fā)或其它成膜方法,在所述基板I上面形成厚度為1000 6000A的源漏金屬層,源漏金屬層可以采用鉻(Cr)、鑰(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鎢(W)、釹(Nd)及其合金,并且,源漏金屬層可以為ー層或多層;然后,在源漏金屬層上形成光刻膠;其次,采用刻畫有圖形的掩膜板對光刻膠進行曝光和顯影,形成光刻膠掩膜;再次,采用光刻膠掩膜對源漏金屬層進行刻蝕,形成源電極6、漏電極7、數(shù)據(jù)線8和數(shù)據(jù)焊盤9的圖形;最后,刻蝕掉源電極6和漏電極7之間的半導(dǎo)體層5的一部分,并剝離剰余的光刻膠,以此完成薄膜晶體管的溝道。其中,刻蝕掉源電極6和漏電極7之間的半導(dǎo)體層5的一部分,主要是指當半導(dǎo)體層5為本征半導(dǎo)體和摻雜半導(dǎo)體(歐姆接觸層)構(gòu)成的硅半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)時,應(yīng)刻蝕掉源電極6和漏電極7之間的歐姆接觸層;而當半導(dǎo)體層5為有機半導(dǎo)體或氧化物半導(dǎo)體時,刻蝕掉半導(dǎo)體層5的一部分是主要是由于刻蝕源漏金屬層時的過刻所致,而不需刻意去刻蝕掉半導(dǎo)體層5的一部分,只需保證溝道區(qū)域的源漏金屬層完全刻蝕掉即可。步驟S15,在完成步驟S14的基板上形成有機絕緣膜,并對有機絕緣膜進行構(gòu)圖; 如圖5所示,首先,在所述基板I上形成厚度為10000 40000A的有機絕緣膜10,所述有機絕緣膜10可以采用聚丙烯酸等有機感光材料;然后,采用刻畫有圖形的掩膜板對有機絕緣膜進行曝光和顯影,形成第一接觸孔11,并暴露數(shù)據(jù)焊盤3和柵焊盤9區(qū)域的柵絕緣層4 ;最后,對有機絕緣膜10進行固化(Cure)處理。在本步驟中,如果有機絕緣膜10的厚度過小,則后續(xù)公共電極與數(shù)據(jù)線之間的寄生電容的減小效果(相對于無機絕緣膜)不明顯;如果有機絕緣膜10的厚度過高,則層間段差部的坡度會増加,可能會帶來像素電極斷開等不良。在本步驟中,固化處理的溫度可以為230 260°C,時間可以為30 60分鐘。固化溫度如果低于230°C,進行后續(xù)エ藝時由于保護膜的微固化,會產(chǎn)生污染以及膜翹起等不良;固化溫度如果高于260°C,則可能造成有機絕緣膜10的變性,從而使得透過率低下。步驟S16,在完成步驟S15的基板上形成像素電極,所述像素電極通過所述第一接觸孔與漏電極電連接;如圖6所示,首先,可以采用磁控濺射、熱蒸發(fā)或其它成膜方法,在所述基板I上形成厚度為100 1000A的透明導(dǎo)電層,透明導(dǎo)電層可以采用氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)或氧化鋁鋅等材料;然后,在透明導(dǎo)電層上形成光刻膠;其次,采用刻畫有圖形的掩膜板對光刻膠進行曝光和顯影,形成光刻膠掩膜;再次,采用光刻膠掩膜對透明導(dǎo)電層進行刻蝕,形成像素電極12的圖形,所述像素電極12通過所述第一接觸孔11與漏電極7電連接;再次,采用光刻膠掩膜刻蝕掉暴露的柵絕緣層4,以暴露出柵焊盤3 ;最后,剝離剩余的光刻膠。在每個像素単元中,所述像素電極可以為板狀,也可以為狹縫狀。在本步驟中,如果像素電極12的厚度過低,則會使得其電阻過高;如果像素電極12的厚度過高,則會造成透過率低下。圖7的左半部分是現(xiàn)有技術(shù)完成像素電極后的陣列基板的截面圖,右半部分為本發(fā)明實施例完成像素電極后的陣列基板的截面圖。如圖7所示,在現(xiàn)有技術(shù)中,為避免像素電極12和數(shù)據(jù)線8之間的寄生電容給像素電極12的充電特性帶來的影響,像素電極12與數(shù)據(jù)線8之間的距離dl需要做的較大,一般為2 左右,這導(dǎo)致像素的開ロ率降低;而在本發(fā)明實施例中,由于采用了有機絕緣模10,則像素電極12和數(shù)據(jù)線8之間的距離d2做的較小時,像素電極和數(shù)據(jù)線之間的寄生電容也不會太大,因此,可以將所述d2減小到0 I U m,來增加像素的開ロ率。步驟S17,在完成步驟S16的基板上形成保護膜,并對保護膜進行構(gòu)圖;如圖8所示,首先,可以采用PECVD等方法,在所述基板I上形成厚度為2000 4000A的保護膜13,保護模13可以采用SiNx或SiOx等材料;然后,在保護膜13上形成光刻膠;其次,采用刻畫有圖形的掩膜板對光刻膠進行曝光和顯影,形成光刻膠掩膜;再次,采用光刻膠掩膜對保護膜13進行刻蝕,以暴露出柵焊盤3和數(shù)據(jù)焊盤9,形成第二接觸孔14和第三接觸孔15 ;最后,剝離剩余的光刻膠。在本步驟中,保護膜13的厚度低于2000 A時,存儲電容(Cst)上升,會造成信號延遲增加;保護膜13的厚度高于4000A時,會造成エ藝時間及制造成本過高。步驟S18,在完成步驟S17的基板上形成公共電極、柵焊盤電極和數(shù)據(jù)焊盤電極。 如圖14所示,首先,可以采用磁控濺射、熱蒸發(fā)或其它成膜方法,在所述基板I上形成厚度為100 1000A的透明導(dǎo)電層,透明導(dǎo)電層可以采用氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)或氧化鋁鋅等材料;然后,在透明導(dǎo)電層上形成光刻膠;其次,采用刻畫有圖形的掩膜板對光刻膠進行曝光和顯影,形成光刻膠掩膜;再次,采用光刻膠掩膜對透明導(dǎo)電層進行刻蝕,形成公共電極16、柵焊盤電極17和數(shù)據(jù)焊盤電極18的圖形;最后,剝離剩余的光刻膠其中,所述公共電極16包括位于像素電極12上方的第一公共電極161和位于數(shù)據(jù)線8上方的第二公共電極162,所述公共電極16為狹縫狀。所述柵焊盤電極17通過所述第二接觸孔14與所述柵焊盤3電連接,所述數(shù)據(jù)焊盤電極18通過所述第三接觸孔15與所述數(shù)據(jù)焊盤9電連接。在本步驟中,如果公共電極16的厚度過低,則會使得其電阻過高;如果公共電極16的厚度過高,則會造成透過率低下。在本實施例中,第二公共電極162位于數(shù)據(jù)線8的上方,能夠屏蔽像素電極12和數(shù)據(jù)線8之間的電磁場,以此能夠減小彩色濾光片上黑矩陣的寬度,從而能夠增加像素的
開ロ率。方法實施例2步驟S21,提供一基板,在基板上形成柵線、柵電極和柵焊盤;首先,可以采用濺射、熱蒸發(fā)或其它成膜方法,在玻璃基板或其他類型的透明基板上面形成柵金屬層,柵金屬層可以采用鉻(Cr)、鑰(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鎢(W)、釹(Nd)及其合金,并且,柵金屬層可以為ー層或多層;然后,在柵金屬層上形成光刻膠;其次,采用刻畫有圖形的掩膜板對光刻膠進行曝光和顯影,形成光刻膠掩膜;再次,采用光刻膠掩膜對柵金屬層進行刻蝕,形成柵線、柵電極和柵焊盤的圖形;最后,剝離剩余的光刻膠。需要說明的是,本步驟中,在形成柵線、柵電極和柵焊盤的圖形的同吋,還可以形成公共電極線。步驟S22,在完成步驟S21的基板上形成柵絕緣層;如圖2所示,可以采用等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)等方法,在所述基板I上沉積厚度為2000 8000A的柵絕緣層4。其中,柵絕緣層4可以選用氧化物(例如SiOx)或者氮化物(例如SiNx)等材料。
步驟S23,在完成步驟S22的基板上形成半導(dǎo)體材料層;如圖9所示,可以采用PECVD等方法,在所述基板I上形成厚度為1000 4000人的半導(dǎo)體材料層20。步驟S24,在完成步驟S23的基板上形成源漏金屬層;可以采用濺射、熱蒸發(fā)或其它成膜方法,在所述基板I上面形成厚度為1000 6000A的源漏金屬層,源漏金屬層可以采用鉻(Cr)、鑰(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鎢(W)、釹(Nd)及其合金,并且,源漏金屬層可以為ー層或多層。步驟S25,在完成步驟S24的基板上形成光刻膠掩膜;如圖10所示,首先,在源漏金屬層上形成光刻膠層19 ;其次,采用刻畫有圖形的灰色調(diào)或半色調(diào)掩膜板對光刻膠層19進行曝光和顯影,形成包括光刻膠完全保留區(qū)域、光刻膠部分保留區(qū)域和光刻膠未保留區(qū)域的光刻膠掩膜。步驟S26,形成數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)焊盤的圖形;如圖11所示,采用光刻膠掩膜對光刻膠未保留區(qū)域的源漏金屬層進行刻蝕,形成數(shù)據(jù)線8和數(shù)據(jù)焊盤9的圖形。步驟S27,刻蝕光刻膠未保留區(qū)域的半導(dǎo)體材料層,并進行灰化工藝;如圖12所示,首先,采用光刻膠掩膜對光刻膠未保留區(qū)域的半導(dǎo)體材料層20進行刻蝕,形成半導(dǎo)體層5的圖形;然后,通過灰化工藝去除光刻膠部分保留區(qū)域的光刻膠,光刻膠完全保留區(qū)域的光刻膠變薄,形成新的光刻膠掩膜。步驟S28,形成源電極和漏電極的圖形;如圖13所示,首先,采用光刻膠掩膜刻蝕暴露的源漏金屬層,形成源電極6和漏電極7的圖形;然后,刻蝕掉源電極6和漏電極7之間的半導(dǎo)體層5的一部分,并剝離剰余的光刻膠,以此完成薄膜晶體管的溝道。其中,刻蝕掉源電極6和漏電極7之間的半導(dǎo)體層5的一部分,主要是指當半導(dǎo)體層5為本征半導(dǎo)體和摻雜半導(dǎo)體(歐姆接觸層)構(gòu)成的硅半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)時,應(yīng)刻蝕掉源電極6和漏電極7之間的歐姆接觸層;而當半導(dǎo)體層5為有機半導(dǎo)體或氧化物半導(dǎo)體時,刻蝕掉半導(dǎo)體層5的一部分是主要是由于刻蝕源漏金屬層時的過刻所致,而不需刻意去刻蝕掉半導(dǎo)體層5的一部分,只需保證溝道區(qū)域的源漏金屬層完全刻蝕掉即可。在以下步驟中,雖然圖中未示出,但是可以理解的是,在數(shù)據(jù)線8和數(shù)據(jù)焊盤9下方仍然保留了未刻蝕掉的半導(dǎo)體材料。步驟S29,在完成步驟S28的基板上形成有機絕緣膜,并對有機絕緣膜進行構(gòu)圖;如圖5所示,首先,在所述基板I上形成厚度為10000 40000A的有機絕緣膜10,所述有機絕緣膜10可以采用聚丙烯酸等有機感光材料;然后,采用刻畫有圖形的掩膜板對有機絕緣膜進行曝光和顯影,形成第一接觸孔11,并暴露數(shù)據(jù)焊盤3和柵焊盤9區(qū)域的柵絕緣層4 ;最后,對有機絕緣膜10進行固化(Cure)處理。在本步驟中,如果有機絕緣膜10的厚度過小,則后續(xù)公共電極與數(shù)據(jù)線之間的寄生電容的減小效果(相對于無機絕緣膜)不明顯;如果有機絕緣膜10的厚度過高,則層間段差部的坡度會増加,可能會帶來像素電極斷開等不良。
在本步驟中,固化處理的溫度可以為230 260°C,時間可以為30 60分鐘。固化溫度如果低于230°C,進行后續(xù)エ藝時由于保護膜的微固化,會產(chǎn)生污染以及膜翹起等不良;固化溫度如果高于260°C,則可能造成有機絕緣膜10的變性,從而使得透過率低下。步驟S30,在完成步驟S29的基板上形成像素電極,所述像素電極通過所述第一接觸孔與漏電極電連接;如圖6所示,首先,可以采用磁控濺射、熱蒸發(fā)或其它成膜方法,在所述基板I上形成厚度為100 1000A的透明導(dǎo)電層,透明導(dǎo)電層可以采用氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)或氧化鋁鋅等材料;然后,在透明導(dǎo)電層上形成光刻膠;其次,采用刻畫有圖形的掩膜板對光刻膠進行曝光和顯影,形成光刻膠掩膜;再次,采用光刻膠掩膜對透明導(dǎo)電層進行刻蝕,形成像素電極12的圖形,所述像素電極12通過所述第一接觸孔11與漏電極7電連接;再次,采用光刻膠掩膜刻蝕掉暴露的柵絕緣層4,以暴露出柵焊盤3 ;最后,剝離剩余的光刻膠。在每個像素単元中,所述像素電極可以為板狀,也可以為狹縫狀。在本步驟中,如果像素電極12的厚度過低,則會使得其電阻過高;如果像素電極12的厚度過高,則會造成透過率低下。
圖7的左半部分是現(xiàn)有技術(shù)完成像素電極后的陣列基板的截面圖,右半部分為本發(fā)明實施例完成像素電極后的陣列基板的截面圖。如圖7所示,在現(xiàn)有技術(shù)中,為避免像素電極12和數(shù)據(jù)線8之間的寄生電容給像素電極12的充電特性帶來的影響,像素電極12與數(shù)據(jù)線8之間的距離dl需要做的較大,一般為2 左右,這導(dǎo)致像素的開ロ率降低;而在本發(fā)明實施例中,由于采用了有機絕緣模10,則像素電極12和數(shù)據(jù)線8之間的距離d2做的較小時,像素電極和數(shù)據(jù)線之間的寄生電容也不會太大,因此,可以將所述d2減小到0 I U m,來增加像素的開ロ率。步驟S31,在完成步驟S30的基板上形成保護膜,并對保護膜進行構(gòu)圖;如圖8所示,首先,可以采用PECVD等方法,在所述基板I上形成厚度為2000 4000A的保護膜13,保護模13可以采用SiNx或SiOx等材料;然后,在保護膜13上形成光刻膠;其次,采用刻畫有圖形的掩膜板對光刻膠進行曝光和顯影,形成光刻膠掩膜;再次,采用光刻膠掩膜對保護膜13進行刻蝕,以暴露出柵焊盤3和數(shù)據(jù)焊盤9,形成第二接觸孔14和第三接觸孔15 ;最后,剝離剩余的光刻膠。在本步驟中,保護膜13的厚度低于2000 A時,存儲電容(Cst)上升,會造成信號延遲增加;保護膜13的厚度高于4000A時,會造成エ藝時間及制造成本過高。步驟S32,在完成步驟S31的基板上形成公共電極、柵焊盤電極和數(shù)據(jù)焊盤電極。如圖14所示,首先,可以采用磁控濺射、熱蒸發(fā)或其它成膜方法,在所述基板I上形成厚度為100 1000A的透明導(dǎo)電層,透明導(dǎo)電層可以采用氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)或氧化鋁鋅等材料;然后,在透明導(dǎo)電層上形成光刻膠;其次,采用刻畫有圖形的掩膜板對光刻膠進行曝光和顯影,形成光刻膠掩膜;再次,采用光刻膠掩膜對透明導(dǎo)電層進行刻蝕,形成公共電極16、柵焊盤電極17和數(shù)據(jù)焊盤電極18的圖形;最后,剝離剩余的光刻膠其中,所述公共電極16包括位于像素電極12上方的第一公共電極161和位于數(shù)據(jù)線8上方的第二公共電極162,所述柵焊盤電極17通過所述第二接觸孔14與所述柵焊盤3電連接,所述數(shù)據(jù)焊盤電極18通過所述第三接觸孔15與所述數(shù)據(jù)焊盤9電連接在本步驟中,如果公共電極16的厚度過低,則會使得其電阻過高;如果公共電極16的厚度過高,則會造成透過率低下。
在本實施例中,第二公共電極162位于數(shù)據(jù)線8的上方,能夠屏蔽像素電極12和數(shù)據(jù)線8之間的電磁場,以此能夠減小彩色濾光片上黑矩陣的寬度,從而能夠增加像素的開ロ率。另外,在形成半導(dǎo)體層5、源電極6和漏電極7時,由于采用了灰化工藝,還可以減少掩膜板數(shù)量,從而降低制造成本。最后應(yīng)當說明的是,以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解,可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替 換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神范圍,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種陣列基板,包括顯示區(qū)域和非顯示區(qū)域,所述顯示區(qū)域包括柵線、數(shù)據(jù)線以及位于柵線和數(shù)據(jù)線之間的多個像素單元,所述非顯示區(qū)域包括柵焊盤和數(shù)據(jù)焊盤,其中,所述像素單元包括薄膜晶體管、像素電極和公共電極,所述像素電極與所述薄膜晶體管的漏電極相連接,其特征在于, 所述公共電極包括位于像素電極上方的第一公共電極和位于數(shù)據(jù)線上方的第二公共電極;所述公共電極所在的層與所述像素電極所在的層之間設(shè)置有保護膜; 所述像素電極和所述數(shù)據(jù)線之間、以及所述薄膜晶體管與所述保護膜之間設(shè)置有有機絕緣膜。
2.如權(quán)利要求I所述的陣列基板,其特征在于,所述陣列基板的具體結(jié)構(gòu)包括 形成在基板上的柵電極和柵線; 形成在柵電極和柵線上的柵絕緣層; 形成在柵絕緣層上的半導(dǎo)體層和數(shù)據(jù)線; 形成在半導(dǎo)體層上的源電極和漏電極; 形成在源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線和半導(dǎo)體層上的有機絕緣膜,有機絕緣膜上形成有第一接觸孔; 形成在有機絕緣膜上的像素電極,像素電極通過第一接觸孔與漏電極電連接; 形成在像素電極和有機絕緣膜上的保護膜; 形成在保護膜上的公共電極,公共電極包括位于像素電極上方的第一公共電極和位于數(shù)據(jù)線上方的第二公共電極。
3.如權(quán)利要求2所述的陣列基板,其特征在于,所述數(shù)據(jù)線下方保留有半導(dǎo)體層材料,或者所述數(shù)據(jù)線下方與柵絕緣層直接接觸。
4.如權(quán)利要求2所述的陣列基板,其特征在于,還包括 與所述柵線位于同一層的柵焊盤; 與所述數(shù)據(jù)線位于同一層的數(shù)據(jù)焊盤; 在所述柵焊盤上方形成的第二接觸孔和柵焊盤電極,所述柵焊盤電極通過所述第二接觸孔與所述柵焊盤電連接; 在所述數(shù)據(jù)焊盤上方形成的第三接觸孔和數(shù)據(jù)焊盤電極,所述數(shù)據(jù)焊盤電極通過所述第三接觸孔與所述數(shù)據(jù)焊盤電連接。
5.如權(quán)利要求2 4任一項所述的陣列基板,其特征在于 所述像素電極與所述數(shù)據(jù)線在沿平行于所述基板的方向之間的距離為O I y m。
6.如權(quán)利要求2 4任一項所述的陣列基板,其特征在于 所述有機絕緣膜的材料為聚丙烯酸。
7.如權(quán)利要求2 4任一項所述的陣列基板,其特征在于 所述有機絕緣膜的厚度為10000-40000A。
8.如權(quán)利要求2 4任一項所述的陣列基板,其特征在于 所述保護膜采用無極絕緣材料,其厚度為2000 4000A。
9.一種陣列基板的制造方法,其特征在于,包括 在基板上形成柵電極、柵線和柵焊盤; 在形成有柵電極、柵線和柵焊盤的基板上形成柵絕緣層;在形成有柵絕緣層的基板上形成半導(dǎo)體層、源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)焊盤; 在形成有半導(dǎo)體層、源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)焊盤的基板上形成有機絕緣膜,對有機絕緣膜進行構(gòu)圖,以形成第一接觸孔,并暴露柵焊盤區(qū)域的柵絕緣層和數(shù)據(jù)焊盤; 在形成有有機絕緣膜的基板上形成像素電極,像素電極通過第一接觸孔與漏電極電連接; 在形成有像素電極的基板上形成保護膜,并對保護膜進行構(gòu)圖,以形成第二接觸孔和第三接觸孔; 在形成有保護膜的基板上形成公共電極、柵焊盤電極和數(shù)據(jù)焊盤電極,公共電極包括位于像素電極上方的第一公共電極和位于數(shù)據(jù)線上方的第二公共電極,柵焊盤電極通過第二接觸孔與柵焊盤電連接,數(shù)據(jù)焊盤電極通過第三接觸孔與數(shù)據(jù)焊盤電連接。
10.如權(quán)利要求9所述的制造方法,其特征在于,所述在形成有柵絕緣層的基板上形成半導(dǎo)體層、源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)焊盤,包括 在形成有柵絕緣層的基板上形成半導(dǎo)體材料層; 對半導(dǎo)體材料層進行構(gòu)圖,形成半導(dǎo)體層; 在形成有半導(dǎo)體層的基板上形成金屬層; 對金屬層進行構(gòu)圖,形成源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)焊盤,并在源電極和漏電極之間的半導(dǎo)體層上形成溝道。
11.如權(quán)利要求9所述的制造方法,其特征在于,所述在形成有柵絕緣層的基板上形成半導(dǎo)體層、源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)焊盤,包括 在形成有柵絕緣層的基板上依次形成半導(dǎo)體材料層和金屬層; 在金屬層上形成光刻膠層; 采用半色調(diào)或灰色調(diào)掩模板對光刻膠層進行曝光和顯影,形成光刻膠完全保留區(qū)域、光刻膠部分保留區(qū)域和光刻膠未保留區(qū)域; 刻蝕掉光刻膠未保留區(qū)域的金屬層和半導(dǎo)體材料層; 通過灰化工藝去除光刻膠部分保留區(qū)域的光刻膠; 刻蝕掉光刻膠部分保留區(qū)域的金屬層及半導(dǎo)體材料層的一部分。
12.如權(quán)利要求9所述的制造方法,其特征在于,對有機絕緣膜進行構(gòu)圖之后,還包括 對所述有機絕緣膜進行固化處理,所述固化處理的溫度為230 260°C,時間為30 60分鐘。
13.如權(quán)利要求9所述的制造方法,其特征在于 所述像素電極與所述數(shù)據(jù)線在沿平行于所述基板的方向之間的距離為0 I y m。
14.如權(quán)利要求9所述的制造方法,其特征在于 所述有機絕緣膜的材料為聚丙烯酸。
15.如權(quán)利要求9所述的制造方法,其特征在于 所述有機絕緣膜的厚度為10000-40000A。
16.如權(quán)利要求9所述的制造方法,其特征在于 所述保護膜采用無機絕緣材料,其厚度為2000 4000A。
17.—種顯示裝置,其特征在于,包括權(quán)利要求I至8中任一項所述的陣列基板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種陣列基板的制造方法、陣列基板及顯示裝置,屬于液晶顯示領(lǐng)域。所述陣列基板包括顯示區(qū)域和非顯示區(qū)域,所述顯示區(qū)域包括柵線、數(shù)據(jù)線以及位于柵線和數(shù)據(jù)線之間的多個像素單元,所述非顯示區(qū)域包括柵焊盤和數(shù)據(jù)焊盤,其中,所述像素單元包括薄膜晶體管、像素電極和公共電極,所述像素電極與所述薄膜晶體管的漏電極相連接;所述公共電極包括位于像素電極上方的第一公共電極和位于數(shù)據(jù)線上方的第二公共電極;所述公共電極所在的層與所述像素電極所在的層之間設(shè)置有保護膜;所述像素電極和所述數(shù)據(jù)線之間、以及所述薄膜晶體管與所述保護膜之間設(shè)置有有機絕緣膜。本發(fā)明能夠降低陣列基板中數(shù)據(jù)線上的信號延遲。
文檔編號G02F1/1362GK102707523SQ20121011929
公開日2012年10月3日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者周紀登, 鄧立赟, 金玟秀 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 合肥京東方光電科技有限公司