CN104393000B - 一种阵列基板及其制作方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阵列基板及其制作方法、显示装置，用以减少工艺步骤，从而降低生产成本，提高生产效率。所述阵列基板包括衬底基板，设置在所述衬底基板上的薄膜晶体管、与每个薄膜晶体管的源极/漏极连接的数据线，以及位于衬底基板上的遮光层，其中，所述数据线与所述遮光层位于同一层，在所述数据线上方设置有第一过孔以暴露部分所述数据线，所述薄膜晶体管包括半导体有源层和第一透明电极，在所述半导体有源层上方设置有第二过孔以暴露部分所述半导体有源层，所述第一透明电极通过所述第一过孔和所述第二过孔将所述数据线与所述半导体有源层电连接。

Description

一种阵列基板及其制作方法、显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及其制作方法、显示装置。

背景技术

目前，薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，TFT-LCD)具有体积小、功耗低、无辐射等优点，在当前的平板显示器市场占据了主导地位，控制各像素开关的薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)按其结构可以分为：顶栅型TFT和底栅型TFT。和底栅型TFT相比，顶栅型TFT结构能够大幅度减小源漏电极和栅极间的寄生电容，从而减少负载(loading)，降低栅驱动电路尺寸，进而减小显示面板的边框。

如图1所示，现有技术中的顶栅型TFT阵列基板包括：衬底基板10，形成在衬底基板10上的遮光层11，形成在遮光层11上的缓冲层12，形成在缓冲层12上的半导体有源层13，形成在半导体有源层13上的栅极绝缘层14，形成在栅极绝缘层14上的栅电极15，形成在栅电极15上的第一绝缘层16，形成在第一绝缘层16上的源极17、漏极18、以及数据线(图中未示出)，形成在漏极18上并与漏极18电连接的像素电极19，形成在像素电极19上的钝化层110，形成在钝化层110上的公共电极111。像素电极19和公共电极111组成电容，形成水平电场，使液晶分子有规律的进行偏转，而TFT晶体管就是这个电容充放电的开关，栅线和数据线则为开关的开启提供电压，具体的，栅线用于提供TFT显示所需的行扫描信号，数据线用于提供TFT显示所需的源信号。

综上所述，现有技术由于顶栅型TFT阵列基板中的半导体有源层对光敏感，所以为了避免外界光影响TFT特性，需要在缓冲层下方制作一层遮光层以阻挡外界光线，该遮光层选用不透光材料，通常选用金属材料。现有技术中的顶栅型TFT阵列基板至少需要用到遮光层、栅电极层和源、漏电极层三层金属层，在制作过程中分别对应三次金属成膜工艺和三道金属掩膜(mask)工艺，生产工艺时间较长，成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种阵列基板及其制作方法、显示装置。

一种阵列基板，包括衬底基板，设置在所述衬底基板上的薄膜晶体管、与每个薄膜晶体管的源极/漏极连接的数据线，以及位于衬底基板上的遮光层，其中，所述数据线与所述遮光层位于同一层，在所述数据线上方设置有第一过孔以暴露部分所述数据线，所述薄膜晶体管包括半导体有源层和第一透明电极，在所述半导体有源层上方设置有第二过孔以暴露部分所述半导体有源层，所述第一透明电极通过所述第一过孔和所述第二过孔将所述数据线与所述半导体有源层电连接。

一种显示装置，包括上述的阵列基板。

一种阵列基板的制作方法，包括在衬底基板上形成薄膜晶体管和数据线，所述薄膜晶体管包括半导体有源层和第一透明电极层，其中：

采用第一次构图工艺在衬底基板上形成遮光层和所述数据线；在所述数据线上方形成第一过孔以暴露部分数据线，在半导体有源层上方形成第二过孔以暴露部分所述半导体有源层；

将暴露的所述数据线与暴露的所述半导体有源层通过第一透明电极电连接。

本发明提供的一种阵列基板及其制作方法、显示装置至少达到如下的技术效果之一：

本发明提供的阵列基板，由于该阵列基板中的数据线与遮光层是采用同一次构图工艺在衬底基板上形成的，并且在数据线上方设置有第一过孔以暴露部分数据线，薄膜晶体管包括半导体有源层和第一透明电极，在半导体有源层上方设置有第二过孔以暴露部分半导体有源层，第一透明电极通过第一过孔和第二过孔将数据线与半导体有源层电连接，即本发明在制作遮光层时，同时制作数据线，同时在数据线上方设置第一过孔以暴露部分数据线，在半导体有源层上方设置第二过孔以暴露部分半导体有源层，用第一透明电极作跨桥，连接暴露出的数据线和半导体有源层，这样整个阵列基板结构中没有用到源漏金属层，减少工艺步骤、时间和生产成本，提高生产效率。

附图说明

图1为现有技术阵列基板的截面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种阵列基板的截面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种阵列基板的制作方法流程图；

图4为本发明实施例提供的阵列基板的制作过程中形成遮光层和数据线的方法流程图；

图5为本发明实施例提供的阵列基板的制作过程中形成薄膜晶体管的方法流程图；

图6-图9为本发明实施例提供的一种阵列基板在制作过程中的不同阶段的结构示意图；

图10为本发明实施例提供一种显示装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明具体实施例提供了一种阵列基板及其制作方法、显示装置，用以减少工艺步骤，从而降低生产成本，提高生产效率。

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面给出本发明具体实施例提供的技术方案的详细介绍。

如图2所示，本发明具体实施例提供了一种阵列基板，包括衬底基板20，设置在衬底基板上的薄膜晶体管21、与每个薄膜晶体管21的源极/漏极连接的数据线22，以及位于衬底基板20上的遮光层23，其中，数据线22与遮光层23位于同一层，优选地，本发明具体实施例中的遮光层23和数据线22的材料为金属钼(Mo)，在数据线22上方设置有第一过孔01以暴露部分数据线22，薄膜晶体管21包括半导体有源层210和第一透明电极211，在半导体有源层210上方设置有第二过孔02以暴露部分半导体有源层210，第一透明电极211通过第一过孔01和第二过孔02将数据线22与半导体有源层210电连接。

优选地，本发明具体实施例中的半导体有源层210上方还设置有第三过孔03以暴露部分半导体有源层210，第一透明电极211包括像素电极2110，像素电极2110通过第三过孔03与半导体有源层210电连接。其中，半导体有源层210可以采用氧化物半导体有源层，当采用氧化物半导体有源层时，薄膜晶体管的源极/漏极可以直接与氧化半导体有源层电连接。氧化物半导体层有源层的材料为氧化锌、氧化铟镓锌、或者氧化锌、或者氧化物铝镓锌。

具体地，如图2所示，本发明具体实施例中在遮光层23与半导体有源层210之间设置有缓冲层24，薄膜晶体管21中的半导体有源层210上依次设置有栅极绝缘层212、栅电极213、第一绝缘层214和第一透明电极211，其中，第一过孔01贯穿缓冲层24和第一绝缘层214，以暴露部分数据线22，第二过孔02贯穿第一绝缘层214，以暴露部分半导体有源层210。

下面结合附图详细介绍本发明具体实施例提供的上述阵列基板的制作方法。

如图3所示，本发明具体实施例提供了一种阵列基板的制作方法，包括在衬底基板上形成薄膜晶体管和数据线，薄膜晶体管包括半导体有源层和第一透明电极层，具体包括以下步骤：

S301、采用第一次构图工艺在衬底基板上形成遮光层和数据线；在所述数据线上方形成第一过孔以暴露部分数据线，在半导体有源层上方形成第二过孔以暴露部分所述半导体有源层；

S302、将暴露的所述数据线与暴露的所述半导体有源层通过第一透明电极电连接。

具体地，如图4所示，采用第一次构图工艺在衬底基板上形成遮光层和数据线，包括：

S401、在衬底基板上沉积金属层；

S402、在所述金属层上涂覆光刻胶，并对所述光刻胶进行曝光及显影，刻蚀没有被所述光刻胶覆盖的所述金属层；

S403、去除剩余所述光刻胶，形成所述遮光层和所述数据线。

具体地，如图5所示，在衬底基板上形成薄膜晶体管，具体包括：

S501、在形成有所述遮光层和所述数据线的衬底基板上依次形成缓冲层、半导体有源层、栅极绝缘层、栅电极和第一绝缘层；

S502、刻蚀所述第一绝缘层和所述缓冲层，形成第一过孔和第二过孔；

S503、在所述第一绝缘层上沉积第一透明电极，所述第一透明电极通过所述第一过孔和所述第二过孔将所述数据线与所述半导体有源层电连接。

优选地，本发明具体实施例在刻蚀所述第一绝缘层和所述缓冲层形成第一过孔和第二过孔的同时，在所述半导体有源层的上方形成第三过孔，像素电极通过所述第三过孔与所述半导体有源层电连接。

下面结合附图6-附图9详细介绍本发明具体实施例提供的阵列基板的具体制作过程。

如图6所示，首先在衬底基板20上沉积一层金属层，优选地，本发明具体实施例中的衬底基板20为玻璃基板；之后在该金属层上涂覆光刻胶，并对涂覆的光刻胶进行曝光及显影，显影后刻蚀去除掉没有被光刻胶覆盖的金属层，保留被光刻胶覆盖的金属层；最后去除剩余的光刻胶，形成遮光层23和数据线22。本发明具体实施例中的TFT为顶栅型TFT，遮光层23能够避免外界光影响TFT特性，遮光层23选用不透光材料，通常选用金属材料，优选地，本发明具体实施例中的遮光层23和数据线22的材料为金属钼(Mo)。

如图7所示，在遮光层23和数据线22上依次形成缓冲层24、半导体有源层210、栅极绝缘层212、栅电极213和第一绝缘层214，其中，形成缓冲层24、半导体有源层210、栅极绝缘层212、栅电极213以及第一绝缘层214的具体制作过程与现有技术的工艺过程类似，在此不予赘述。接着，刻蚀第一绝缘层214和缓冲层24，形成第一过孔01和第二过孔02，其中，第一过孔01贯穿缓冲层24和第一绝缘层214，第一过孔01的位置暴露出部分数据线22，第二过孔02贯穿第一绝缘层214，第二过孔02的位置暴露出部分半导体有源层210。优选地，本发明具体实施例在刻蚀第一绝缘层214和缓冲层24，形成第一过孔01和第二过孔02的同时，也刻蚀第一绝缘层214和缓冲层24，形成第三过孔03，第三过孔03贯穿第一绝缘层214，第三过孔03的位置也暴露出部分半导体有源层210，其中，第二过孔02和第三过孔03分别位于栅极绝缘层212和栅电极213的异侧。即，优选地，本发明具体实施例中的第一过孔01、第二过孔02和第三过孔03是在同一次工艺过程中形成的，并不需要增加工艺步骤，能够节省时间，从而提高生产效率。

如图8所示，在图7制作得到的阵列基板的基础上通过构图工艺形成第一透明电极211，本发明具体实施例中的构图工艺包括光刻胶的涂覆，对光刻胶进行曝光及显影的光刻过程、光刻后的刻蚀过程和刻蚀后的去除光刻胶过程中的部分过程或全部过程。本发明具体实施例形成的第一透明电极211通过第一过孔01和第二过孔02将数据线22与半导体有源层210电连接，较佳地，本发明具体实施例中薄膜晶体管的源极/漏极与第一透明电极211位于同一层且电连接，即，本发明具体实施例中的第一透明电极211包括薄膜晶体管的源极和漏极，也包括数据线22与源极电连接的跨桥，薄膜晶体管的源极与跨桥连接为一体，因此，本发明具体实施例中的薄膜晶体管结构中没有用到源漏金属层，省掉了一道制作金属层的工艺过程，同时也减少了一道制作源漏金属层的掩模板，能够节省生产成本。

优选地，本发明具体实施例通过构图工艺形成第一透明电极211，第一透明电极211还包括像素电极2110，像素电极2110通过第三过孔03与半导体有源层210电连接，本发明具体实施例中的像素电极2110作为薄膜晶体管的漏极。即，本发明具体实施例中的第一透明电极211和像素电极2110是在同一次工艺过程中形成的，并不需要增加工艺步骤，能够节省时间，从而提高生产效率。优选地，本发明具体实施例中的第一透明电极211和像素电极2110的材料为氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)，当然也可以为氧化铟锡和氧化铟锌的单层膜或复合膜。其中，半导体有源层210可以采用氧化物半导体有源层，当采用氧化物半导体有源层时，薄膜晶体管的源极/漏极可以直接与氧化半导体有源层电连接。氧化物半导体层有源层的材料为氧化锌、氧化铟镓锌、或者氧化锌、或者氧化物铝镓锌。

在其他实施例中，薄膜晶体管的源极/漏极与第一透明电极可以不同层，第一透明电极形成在源漏极层上方，第一透明电极包括数据线与源极电连接的跨桥和像素电极，薄膜晶体管的源极与跨桥电连接，薄膜晶体管的漏极与像素电极电连接。

如图9所示，在图8制作得到的阵列基板的基础上通过构图工艺形成钝化层25以及位于该钝化层25上的公共电极26，钝化层25和公共电极26的具体制作过程与现有技术的工艺过程类似，在此不予赘述。

综上，通过上述方法制作得到的阵列基板如图9所示，该阵列基板包括衬底基板20，位于衬底基板20上的数据线22和遮光层23，数据线22与遮光层23位于同一层且在同一构图工艺中得到，位于数据线22和遮光层23上的缓冲层24，位于缓冲层24上的半导体有源层210，位于半导体有源层210上的栅极绝缘层212，位于栅极绝缘层212上的栅电极213，位于栅电极213上的第一绝缘层214，位于第一绝缘层214上的第一透明电极211，位于第一透明电极211上的钝化层25，以及位于钝化层25上的公共电极26。其中，数据线22上方设置有第一过孔01，半导体有源层210上方设置有第二过孔02和第三过孔03，第一过孔01、第二过孔02和第三过孔03在同一次制作工艺中得到，第一过孔01贯穿缓冲层24和第一绝缘层214，第二过孔02和第三过孔03贯穿第一绝缘层214，第一透明电极211通过第一过孔01和第二过孔02将数据线22与半导体有源层210电连接，第一透明电极211包括像素电极2110，像素电极2110通过第三过孔03与半导体有源层210电连接。

本发明具体实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括图9所示的阵列基板。本发明具体实施例提供的显示装置可以为图10所示的手机，也可以是电脑、液晶电视等显示装置。

综上所述，本发明具体实施例提供一种新的顶栅型TFT结构，在该结构中，用遮光层兼作数据线，在数据线上方设置第一过孔以暴露部分数据线，在半导体有源层上方设置第二过孔以暴露部分半导体有源层，第一透明电极通过第一过孔和第二过孔将数据线与半导体有源层电连接，这样整个顶栅型TFT结构中没有用到源漏金属层，能够减少一道金属成膜工艺，减少一道金属掩模板，从而减少工艺时间和生产成本，提高生产效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和集合。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的集合之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种阵列基板，包括衬底基板，设置在所述衬底基板上的薄膜晶体管、与每个薄膜晶体管的源极/漏极连接的数据线，以及位于衬底基板上的遮光层，其中，所述数据线与所述遮光层位于同一层，在所述数据线上方设置有第一过孔以暴露部分所述数据线，所述薄膜晶体管包括半导体有源层和第一透明电极，在所述半导体有源层上方设置有第二过孔以暴露部分所述半导体有源层，所述第一透明电极通过所述第一过孔和所述第二过孔将所述数据线与所述半导体有源层电连接；

所述半导体有源层为氧化物半导体层有源层；所述第一透明电极的材料为氧化铟锡，或氧化铟锡和氧化铟锌的复合膜；

在所述遮光层与半导体有源层之间设置有缓冲层，在所述半导体有源层上依次设置有栅极绝缘层、栅电极、第一绝缘层和第一透明电极，且所述栅极绝缘层仅位于所述栅电极的下方；

所述第一过孔贯穿所述缓冲层和所述第一绝缘层，所述第二过孔贯穿所述第一绝缘层；

所述半导体有源层上方还设置有第三过孔以暴露部分所述半导体有源层，所述第一透明电极包括像素电极，所述像素电极通过所述第三过孔与所述半导体有源层电连接。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述遮光层和所述数据线的材料为金属钼Mo。

3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述源极/漏极与所述第一透明电极位于同一层且电连接。

4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括位于所述第一透明电极上方的钝化层以及位于该钝化层上的公共电极。

5.一种显示装置，其特征在于，所述装置包括权利要求1-4任一项所述的阵列基板。

6.一种阵列基板的制作方法，其特征在于，包括：

采用第一次构图工艺在衬底基板上形成遮光层和数据线；

在形成有所述遮光层和所述数据线的衬底基板上依次形成缓冲层、半导体有源层、栅极绝缘层、栅电极、第一绝缘层和第一透明电极，且所述栅极绝缘层仅位于所述栅电极的下方；

刻蚀所述第一绝缘层和所述缓冲层，形成第一过孔以暴露部分数据线，仅刻蚀所述第一绝缘层第二过孔以暴露部分所述半导体有源层，其中所述半导体有源层为氧化物半导体层有源层；

在所述半导体有源层的上方形成第三过孔；

在所述第一绝缘层上沉积第一透明电极，所述第一透明电极通过所述第一过孔和所述第二过孔将所述数据线与所述半导体有源层电连接；

其中，所述第一透明电极包括像素电极，所述像素电极通过所述第三过孔与所述半导体有源层电连接；

所述第一透明电极的材料为氧化铟锡，或氧化铟锡和氧化铟锌的复合膜。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述采用第一次构图工艺在衬底基板上形成遮光层和所述数据线，包括：

在衬底基板上沉积金属层；

在所述金属层上涂覆光刻胶，并对所述光刻胶进行曝光及显影，刻蚀没有被所述光刻胶覆盖的所述金属层；

去除剩余所述光刻胶，形成所述遮光层和所述数据线。