CN101969045A

CN101969045A - 数组基板及其制作方法

Info

Publication number: CN101969045A
Application number: CN2010102750038A
Authority: CN
Inventors: 张锡明
Original assignee: CPTF Optronics Co Ltd; Chunghwa Picture Tubes Ltd
Current assignee: Chunghwa Picture Tubes Ltd
Priority date: 2010-09-07
Filing date: 2010-09-07
Publication date: 2011-02-09

Abstract

本发明涉及一种数组基板，包含：一基板，基板上设有一薄膜晶体管包含一一汲极电极，一有机材料层覆盖基板和薄膜晶体管，一开口贯穿有机材料层并且汲极电极经由开口暴露出来，一无机材料层至少覆盖开口的侧壁与部分的有机材料层，并且汲极电极经由开口暴露出来以及一图案化透明画素电极层位于前述无机材料层上以及开口中并且接触汲极电极。

Description

数组基板及其制作方法

技术领域

本发明是关于一种数组基板的制作方法及其结构，特别是关于一种可避免透明电极发生裂缝的数组基板的制作方法及其结构。

背景技术

在现今各项影像显示技术中，液晶面板由于具有重量轻、体积小、耗电量低、无辐射等优点，已广泛的被使用在各种电子装置中。

一般而言，液晶面板的一数组基板上，设有复数条扫描线与复数条资料线。扫描线与数据线交错排列，将基板划分为复数个画素单元。每一画素单元皆具有一画素电极以及一薄膜晶体管。薄膜晶体管与扫描线与数据线耦接，作为画素电极的开关组件。在穿透式的液晶面板的基板以及半反射半穿透式的液晶面板的穿透区域，其画素电极是使用透明导电材料例如铟锡氧化物来制作。

通常在扫描线、数据线和薄膜晶体管上会覆盖一平坦层，然后再于平坦层上形成透明导电材料作为画素电极，但由于一般所使用的平坦层的材料的热膨胀系数和透明导电材料相差太大，导致基板经过热处理，例如退火后，透明导电材料机械结构较弱的地方会产生裂缝。

发明内容

因此本发明提供一种数组基板及其制作方法以解决上透明导电材料产生裂缝的问题。

为了实现上述目的，本发明采用一下技术特征，一种数组基板的制作方法，包含：

首先，提供一基板，基板上设有一薄膜晶体管包含一闸极、一闸介电层、一源极电极和一汲极电极，然后，形成一有机材料层覆盖基板和薄膜晶体管，接着，形成一开口于有机材料层并且曝露出汲极电极，之后，形成一第一无机材料层覆盖开口的侧壁及至少部分有机材料层，且第一无机材料层至少曝露出汲极电极，最后，形成一图案化透明画素电极层于第一无机材料层上并且经由开口接触汲极电极。

一种数组基板，包含：一基板，基板上设有一薄膜晶体管包含一闸极、一闸极介电层、一源极电极和一汲极电极，一有机材料层覆盖基板和薄膜晶体管，一开口贯穿有机材料层并且汲极电极经由开口曝露出来，一第一无机材料层至少覆盖开口的侧壁与部分的有机材料层，并且汲极电极经由开口曝露出来以及一图案化透明画素电极层位于第一无机材料层上以及开口中并且接触汲极电极。

本发明将图案化透明画素电极层设置于无机材料层上，由于图案化透明画素电极层和无机材料层的热膨胀系数相近，使得在无机材料层上的图案化透明画素电极层不会因为温度变化而产生裂痕。

附图说明

图1为根据本发明的较佳实施例所绘示的数组基板的上视图。

图2为根据本发明的第一较佳实施例沿AA’剖线方向以及BB’剖线方向的侧视图。

图3为根据本发明的第二较佳实施例沿AA’剖线方向以及BB’剖线方向的侧视图。

图4为根据本发明的第三较佳实施例沿AA’剖线方向以及BB’剖线方向的侧视图。

图5为根据本发明的第四较佳实施例沿AA’剖线方向以及BB’剖线方向的侧视图。

图6至图10为本发明的数组基板的制作方法示意图。

【主要组件符号说明】

10 数组基板 12 基板

14 组件区 16 画素区

18 薄膜晶体管 20 闸极

22 闸极介电层 24 半导体层

26 源极电极 28 汲极电极

30 有机材料层 32 开口

34 第一无机材料层 36 图案化透明画素电极层

38 主画素电极 40 架桥电极

134 第二无机材料层。

具体实施方式

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及后续的申请专利范围并不以名称的差异来作为区别组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区别的基准。在通篇说明书及后续的请求项当中所提及的「包含」是为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。

图1为根据本发明的较佳实施例所绘示的数组基板的上视图。图2为根据本发明的第一较佳实施例沿图1中的AA’剖线方向的侧视图以及沿图1中的BB’剖线方向的侧视图。

请同时参阅图1、图2，一数组基板10，包含一基板12其划分为一组件区14和一画素区16，一薄膜晶体管18设于组件区14，其中薄膜晶体管18包含一闸极20、一闸极介电层22覆盖闸极20及基板12的组件区14和画素区16、一半导体层24设置于闸极介电层上22、一源极电极26和一汲极电极28位于闸极介电层22与半导体层24上并且分别在闸极20的两侧。

一有机材料层30，例如有机光阻，覆盖基板12的组件区14和画素区16上的闸极介电层22，一开口32贯穿有机材料层30并且使得汲极电极28经由开口32曝露出来，开口32可以为一汲极电极接触洞。一第一无机材料层34，例如氮化硅或氧化硅，全面覆盖基板12的组件区14和画素区16上的有机材料层30，且覆盖并接触开口32的侧壁，而汲极电极28经由开口32曝露出来，第一无机材料层34的厚度较佳为3000埃，一图案化透明画素电极层36位于部分的第一无机材料层34上以及开口32中并且接触汲极电极28，图案化透明画素电极层36包含至少二主画素电极38以及一架桥电极40设置于两主画素电极38之间并连接两主画素电极38，且架桥电极40的宽度小于两主画素电极38的宽度。另外，图案化透明画素电极层36可以为铟锡氧化物或是其它的透明导电材料。

图3为根据本发明的第二较佳实施例沿图1中的AA’剖线方向的侧视图以及沿图1中的BB’剖线方向的侧视图。根据本发明的第二较佳实施例，第一无机材料层34可仅覆盖部分的组件区14和部分的画素区16上的有机材料层30，如图3所示，第一无机材料层34仅位于开口32的侧壁上、开口32周围的有机材料层30上和架桥电极40正下方和其正下方周围的有机材料层30上，其余组件位置皆和第一较佳实施例中的数组基板相同，在此不再赘述。

图4为根据本发明的第三较佳实施例沿图1中的AA’剖线方向的侧视图以及沿图1中的BB’剖线方向的侧视图，其中相同组件将以相同标号表示。如图4所示，数组基板10可另包含一第二无机材料层134设于基板12的组件区14和画素区16中的闸极介电层22和有机材料层30之间，并且第二无机材料层134顺应地覆盖薄膜晶体管18，第三实施例和第一实施例相同，皆具有一第一无机材料层34全面覆盖基板12的组件区14和画素区16上的有机材料层30，并且覆盖并接触开口32的侧壁。

然而，第三较佳实施例和第一较佳实施例中的第一无机材料层的较佳厚度不同。于第三较佳实施例中，第一无机材料层34和第二无机材料层134的厚度较佳皆为1500埃，但不限于此。另外，第一无机材料层34和第二无机材料层134可以为氮化硅或氧化硅，其余组件位置皆和第一较佳实施例中的数组基板相同，在此不再赘述。

图5为根据本发明的第四较佳实施例沿图1中的AA’剖线方向的侧视图以及沿图1中的BB’剖线方向的侧视图。根据本发明的第四较佳实施例，第一无机材料层34可仅覆盖部分的组件区14和部分的画素区上16的有机材料层30，如图5所示，第一无机材料层34仅位于开口32的侧壁上、开口32周围的有机材料层30上和架桥电极40正下方和其正下方周围的有机材料层30上，其余组件位置皆和第三较佳实施例中的数组基板相同。

以下将以图6至图7说明上述本发明的第一较佳实施例和第二较佳实施例的数组基板的制作方法，其中相同的组件将以相同的组件符号表示。如图6所示，首先，提供一基板12其划分为一组件区14和一画素区16，一薄膜晶体管18设于组件区14，其中薄膜晶体管18包含一闸极20、一闸极介电层22覆盖闸极20及基板12的组件区14和画素区16、一半导体层24设置于闸极介电层22上、一源极电极26和一汲极电极28位于闸极介电层22上并且分别在闸极20的两侧。接着，全面形成一有机材料层30覆盖基板12和薄膜晶体管18，其中有机材料层30较佳为有机光阻。然后再于汲极电极28正上方的有机材料层30中形成一开口32使得汲极电极28经由开口32曝露出来，其中开口32可以为一汲极电极接触洞。

如图7所示，形成一第一无机材料层34顺应地覆盖有机材料层30、开口32侧壁以及部分的汲极电极28，然后进行一蚀刻制程，移除部分接触汲极电极32的第一无机材料层34，并且曝露出汲极电极28。第一无机材料层30较佳为氮化硅，其厚度为3000埃。

请参阅图2，在蚀刻第一无机材料层30的步骤完成之后，接着形成一图案化透明画素电极层36于第一无机材料层34上，并且图案化透明画素电极层36位于第一无机材料层34的表面、开口32侧壁上的第一无机材料层34上以及接触汲极电极28。此外，图案化透明画素电极层36包含至少二主画素电极38以及一架桥电极40设置于两主画素电极38之间并连接两主画素电极38，且架桥电极40的宽度小于两主画素电极38的宽度，图案化透明画素电极层36可以为铟锡氧化物或是其它的透明导电材料。至此本发明的第一较佳实施例中的数组基板已经完成。

第二较佳实施例的数组基板的制作方法仅和第一较佳实施例的制作方法有些微不同，第二较佳实施例的数组基板10需在上述第7图所述的移除位于汲极电极28上的第一无机材料层34的步骤中，同时移除部分位于有机材料层30表面上的第一无机材料层34，只留下位于开口32的侧壁上、开口32周围的有机材料层30上和架桥电极40正下方和其正下方周围的有机材料层30上的第一无机材料层34，后续再如同第一较佳实施例中所描述的形成图案化透明画素电极36，以形成如图3中的数组基板10。

以下将以图8至图10说明上述本发明的第三较佳实施例和第四较佳实施例的数组基板的制作方法，其中相同的组件将以相同的组件符号表示。如图8所示，首先，提供一基板12其划分为一组件区14和一画素区16，一薄膜晶体管18设于组件区14，其中薄膜晶体管18包含一闸极20、一闸极介电层22覆盖闸极20及基板12的组件区14和画素区16、一半导体层24设置于闸极介电层22上、一源极电极26和一汲极电极位28于闸极介电层22上并且分别在闸极20的两侧。接着，全面形成一第二无机材料层134覆盖基板12的组件区14和画素区16以及薄膜晶体管18，根据本发明的较佳实施例，第二无机材料层134为氮化硅或氧化硅，其厚度较佳为1500埃。

如图9所示，全面形成一有机材料层30覆盖组件区14和画素区16内的第二无机材料层134。然后再于汲极电极28正上方的有机材料层30中形成一开口32使得第二无机材料层134藉由开口32曝露出来。如图10所示，形成一第一无机材料层34顺应地覆盖有机材料层30、开口32侧壁以及部分的第二无机材料层34，然后进行一蚀刻制程，移除部分汲极电极28上的第一无机材料层34和第二无机材料层134，并且曝露出汲极电极28。

请参阅图4，接着形成一图案化透明画素电极层36于第一无机材料层34上，并且图案化透明画素电极层36至少位于第一无机材料层34的部分表面和开口32侧壁上的第一无机材料层34上，并且图案化透明画素电极层36接触汲极电极28。此外，图案化透明画素电极层36包含至少二主画素电极38以及一架桥电极40设置于两主画素电极38之间并连接两主画素电极38，且架桥电极40的宽度小于两主画素电极38的宽度，图案化透明画素电极层36可以为铟锡氧化物或是其它的透明导电材料。至此本发明的第三较佳实施例中的数组基板10已经完成。

第四较佳实施例的数组基板的制作方法仅和第三较佳实施例的制作方法有些微不同，第四较佳实施例的数组基板10需在上述图10所述的移除位于汲极电极28上的第一无机材料层34和第二无机材料层134步骤中，同时移除部分位于有机材料层30表面上的第一无机材料层34，只留下位于开口32的侧壁上、开口32周围的有机材料层30上和架桥电极40正下方和其正下方周围的有机材料层30上的第一无机材料层34，后续再如同第三较佳实施例中所描述的形成图案化透明画素电极36，以形成如图5中的数组基板10。

本发明在图案化透明画素电极下方设置一无机材料层，例如氮化硅，尤其是在接触洞的侧壁上和位于接触洞周围的有机材料层上以及架桥电极下设置无机材料层，使得图案化透明画素电极不会和有机材料层直接接触。另外，一般的图案化透明画素电极为铟锡氧化物，而铟锡氧化物和氮化硅的热膨胀系数相近，因此，在图案化透明画素电极垫一层无机材料层，可以使数组基板经过温度变化时，图案化透明画素电极和下层的无机材料层不会因为热膨胀系数而使得图案化透明画素电极破裂，尤其可以保持在接触洞侧壁和架桥电极下的图案化透明画素电极的完整性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种数组基板的制作方法，其特征在于，包含：

提供一基板，该基板上设有一薄膜晶体管，该薄膜晶体管包含一闸极、一闸极介电层、一源极电极和一汲极电极；

形成一有机材料层覆盖该基板和该薄膜晶体管；

形成一开口于该有机材料层并且曝露出该汲极电极；

形成一第一无机材料层覆盖该开口的侧壁及至少部分该有机材料层，且该第一无机材料层至少曝露出该汲极电极；以及

形成一图案化透明画素电极层于该第一无机材料层上并且经由该开口接触该汲极电极。

2.根据权利要求1所述的数组基板的制作方法，其特征在于：其中该图案化透明画素电极层包含至少二主画素电极以及一架桥电极设置于该两主画素电极之间并连接该两主画素电极，且该架桥电极的宽度小于该两主画素电极的宽度。

3. 根据权利要求2所述的数组基板的制作方法，其特征在于：其中该第一无机材料层位于该开口周围的该有机材料层上、该架桥电极正下方和该架桥电极正下方周围的该有机材料层上。

4. 根据权利要求1所述的数组基板的制作方法，其特征在于，另包含：形成该有机材料层之前，形成一第二无机材料层覆盖该基板和该薄膜晶体管，

在形成曝露出该汲极电极的该第一无机材料层的步骤时，亦使得该汲极电极经由该第二无机材料层曝露出来。

5. 根据权利要求1所述的数组基板的制作方法，其特征在于：其中该有机材料层为有机光阻，并且该第一无机材料层为氮化硅。

6. 一种数组基板，其特征在于，包含：

一基板，该基板上设有一薄膜晶体管，该薄膜晶体管包含一闸极、一闸极介电层、一源极电极和一汲极电极；

一有机材料层覆盖该基板和该薄膜晶体管；

一开口贯穿该有机材料层并且该汲极电极经由该开口曝露出来；

一第一无机材料层至少覆盖该开口的侧壁与部分的该有机材料层，并且该汲极电极经由该开口曝露出来；以及

一图案化透明画素电极层位于该第一无机材料层上以及该开口中并且接触该汲极电极。

7. 根据权利要求6所述的数组基板，其特征在于：其中该图案化透明画素电极层包含至少二主画素电极以及一架桥电极设置于该两主画素电极之间并连接该两主画素电极，且该架桥电极的宽度小于该两主画素电极的宽度。

8. 根据权利要求6所述的数组基板，其特征在于：其中该第一无机材料层，仅位于该开口的侧壁上、位于该开口周围的该有机材料层上和该架桥电极下的该有机材料层上。

9. 根据权利要求6所述的数组基板，其特征在于，另包含：一第二无机材料层位于该闸极介电层和该有机材料层之间并且该第二无机材料层曝露部分该汲极电极。

10. 根据权利要求6所述的数组基板，其特征在于：其中该有机材料层为有机光阻，并且该第一无机材料层为氮化硅。