CN105511188A - 阵列基板和阵列基板的制作方法以及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阵列基板和阵列基板的制作方法以及液晶显示装置，主要解决现有技术中存在的功耗大、开口率低的问题。该阵列基板包括：第一透明基板、栅极、第一绝缘层、有源层、源极和漏极；还包括位于第一绝缘层、源极、漏极、有源层上的第二绝缘层；形成在第二绝缘层上的像素电极，像素电极与源极相连，第二绝缘层上设置有开口，至少像素电极与源极的连接处以及沟道位置经开口露出；还包括覆盖在前述结构上的钝化层以及形成在钝化层上的公共电极。本发明提供的阵列基板省去了暴露的导通孔结构，使得开口率得以提升，而第二绝缘层的设置使得绝缘层变厚，减小了数据线与公共电极之间的电容，从而降低了功耗。

Description

阵列基板和阵列基板的制作方法以及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种阵列基板和阵列基板的制作方法以及采用该阵列基板的液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置(LiquidCrystalDisplay，LCD)具有画质好、体积小、重量轻、低驱动电压、低功耗、无辐射和制造成本相对较低的有点，目前在平板显示领域占主导地位。
图1示出了现有的一种液晶显示装置的剖视图，如图所示，包括阵列基板10’、与阵列基板10’相对设置的彩色滤光基板20’以及夹置在阵列基板10’和彩色滤光基板20’之间的液晶层30’。彩色滤光基板20’包括面向阵列基板表面的第二透明基板201’、彩色滤光膜202’、第二公共电极203’和第二平坦层204’。阵列基板10’包括第一透明基板101’，位于第一透明基板101’上的栅极102’，覆盖栅极102’以及整个第一透明基板101’的栅极绝缘层103’，形成于栅极绝缘层103’上的有源层104’，位于有源层104’上的源极105’和漏极106’，覆盖栅极绝缘层103’、有源层104’、源极105’和漏极106’的第一钝化层1091’，覆盖第一钝化层1091’的第一平坦层107’，形成于第一平坦层107’上的第一公共电极110’，覆盖第一公共电极110’和第一平坦层107’的第二钝化层1092’以及形成于第二钝化层1092’上的像素电极108’，还设置有导通孔111’，导通孔111’依次穿过第二钝化层1092’、第一平坦层107’和第一钝化层1091’，像素电极108’穿过导通孔111’与源/漏极连接。此种结构的液晶显示装置由于导通孔111’的存在占据了大部分开口区面积，降低开口率，影响穿透率。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种功耗低、开口率高的阵列基板。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种阵列基板，包括：
第一透明基板；
位于所述第一透明基板上的栅极；
覆盖所述栅极以及整个第一透明基板的第一绝缘层；
形成于所述第一绝缘层上的有源层，所述有源层与所述栅极位置对应；
位于有源层上的源极和漏极；
位于所述第一绝缘层、源极、漏极以及有源层之上的第二绝缘层；
形成在所述第二绝缘层上的像素电极，所述像素电极与所述源极相连，所述第二绝缘层上设置有开口，在所述第二绝缘层中至少所述像素电极与所述源极的连接处以及所述源极与漏极之间的沟道位置经所述开口露出；
覆盖在所述像素电极、源极、漏极、有源层以及第二绝缘层上的钝化层；
形成在钝化层上的公共电极。
优选地，在所述第二绝缘层中，所述源极、漏极以及有源层均经所述开口露出。
优选地，所述钝化层与所述沟道相接触且将所述沟道覆盖。
优选地，所述像素电极的端部搭接于所述源极的端部之上。
优选地，所述第二绝缘层的厚度为至
另一方面，本发明还提供了一种阵列基板的制作方法，制成的阵列基板功耗低、开口率高。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种阵列基板的制作方法，包括：
提供第一透明基板，在所述第一透明基板上形成栅极金属层，并刻蚀形成栅极和扫描线；
形成覆盖在所述栅极金属层和所述第一透明基板上的第一绝缘层；
在所述第一绝缘层表面形成有源层，所述有源层与所述栅极相对应；
形成覆盖所述有源层的数据线金属层，刻蚀所述数据线金属层，形成源极、漏极和数据线；
形成覆盖在第一绝缘层、源极、漏极以及有源层之上的第二绝缘层，在第二绝缘层上形成开口，使得所述第二绝缘层中至少所述源极的部分结构以及所述源极与漏极之间的沟道位置经所述开口露出；
在所述第二绝缘层表面形成像素电极，并使得所述像素电极与所述源极的露出部分连接；
形成覆盖所述数据线金属层、所述像素电极、所述有源层以及所述第二绝缘层的钝化层；
在所述钝化层上形成公共电极。
优选地，形成于所述第二绝缘层上的所述开口使得所述源极、漏极以及有源层露出。
优选地，所述第二绝缘层为平坦层，采用有机绝缘材料。
再一方面，本发明还提供了功耗低、开口率高的液晶显示装置。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种液晶显示装置，包括彩色滤光基板以及液晶层，其特征在于，该液晶显示装置还包括如上所述的阵列基板，所述液晶层夹置在所述阵列基板和所述彩色滤光基板之间。
优选地，所述彩色滤光基板包括面向所述阵列基板表面设置的第二透明基板、彩色滤光膜、公共电极和平坦层。
本发明的有益效果是：
本发明提供的阵列基板中，像素电极与源极直接相连，省去了暴露的导通孔结构，一方面简化了工艺，另一方面也优化了结构，使得开口率得以提升，而第二绝缘层的设置使得绝缘层变厚，减小了数据线与公共电极之间的电容，从而降低了功耗，且相比其他使用平坦层结构的阵列基板具有制程简单的优点。
本发明提供的阵列基板的制作方法制成的阵列基板具有功耗低、开口率高的优点。
本发明提供的液晶显示装置由于采用了如上所述的阵列基板达到功耗低、开口率高的效果，提高了液晶显示装置的性能。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1是现有的液晶显示装置的剖视图；
图2是本发明具体实施例提供的液晶显示装置的剖视图；
图3是本发明具体实施例提供的阵列基板制作方法示意图之一；
图4是本发明具体实施例提供的阵列基板制作方法示意图之二；
图5是本发明具体实施例提供的阵列基板制作方法示意图之三；
图6是本发明具体实施例提供的阵列基板制作方法示意图之四；
图7是本发明具体实施例提供的阵列基板制作方法示意图之五；
图8是本发明具体实施例提供的阵列基板制作方法示意图之六；
图9是本发明具体实施例提供的阵列基板制作方法示意图之七；
图10是本发明具体实施例提供的阵列基板制作方法示意图之八；
图11是本发明具体实施例提供的阵列基板的制作流程图。
图中，10’、阵列基板；101’、第一透明基板；102’、栅极；103’、栅极绝缘层；104’、有源层；105’、源极；106’、漏极；107’、第一平坦层；108’、像素电极；1091’、第一钝化层；1092’、第二钝化层；110’、第一公共电极；111’、导通孔；20’、彩色滤光基板；201’、第二透明基板；202’、彩色滤光膜；203’、第二公共电极；204’、第二平坦层；30’、液晶层；
10、阵列基板；101、第一透明基板；102、栅极；103、栅极绝缘层；104、有源层；105、源极；106、漏极；107、第一平坦层；1071、开口；108、像素电极；1081、第一部分；1082、第二部分；1083、第三部分；109、钝化层；110、第一公共电极；20、彩色滤光基板；201、第二透明基板；202、彩色滤光膜；203、第二公共电极；204、第二平坦层；30、液晶层。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。
下面参照图2至图11说明本发明的阵列基板和阵列基板的制作方法以及液晶显示装置的实施例。
本发明提供了一种阵列基板，参照图2，该阵列基板包括：
第一透明基板101；
位于第一透明基板101上的栅极102；
覆盖所述栅极102以及整个第一透明基板101的第一绝缘层，第一绝缘层即栅极绝缘层103；
形成于第一绝缘层上的有源层104，有源层104与栅极102位置对应；
位于有源层104上的源极105和漏极106；
位于第一绝缘层、源极105、漏极106以及有源层104之上的第二绝缘层，第二绝缘层即第一平坦层107；
形成在第二绝缘层上的像素电极108，像素电极108与源极105相连，第二绝缘层上设置有开口1071，在第二绝缘层中至少像素电极108与源极105的连接处以及源极105与漏极106之间的沟道位置经开口1071露出；
覆盖在像素电极108、源极105、漏极106、有源层104以及第二绝缘层上的钝化层109，钝化层109将像素电极108与源极105的连接处以及源极105与漏极106之间的沟道覆盖，保证沟道开关效果；
形成在钝化层109上的第一公共电极110。
将阵列基板设置为上述形式，首先，像素电极108与源极105直接相连，省去了暴露的导通孔结构，一方面简化了工艺，另一方面也优化了结构，使得开口率得以提升，而绝缘层的厚度影响数据线与第一公共电极110之间的电容，第二绝缘层的设置使得绝缘层变厚，减小了数据线与第一公共电极110之间的电容，从而降低了功耗，且相比其他使用平坦层结构的液晶显示装置具有制程简单的优点。
进一步地，钝化层109自源极105表面延伸至沟道内与有源层104接触，并经沟道继续延伸至漏极106表面，从而，钝化层109与沟道相接触并将沟道完全覆盖，从而形成良好的开关效果。
为了方便第二绝缘层的形成，将开口1071设置为一个且为通孔形式，源极105、漏极106以及有源层104均位于该通孔内，从而使得在第二绝缘层中，源极105、漏极106以及有源层104整体全部经开口1071露出。开口1071的侧壁呈倾斜设置。
像素电极108与源极105的连接方式可以但不局限于是：像素电极108经开口1071的侧壁延伸至开口1071内并继续延伸，使其端部搭接在源极105的端部之上，从而与源极105形成接触。进一步地，像素电极108包括形成于第二绝缘层上表面的第一部分1081、形成于开口1071侧壁上的倾斜的第二部分1082以及与源极105的端部搭接的第三部分1083，第三部分1083的内表面与源极105端部形状相适配。
在一个优选实施例中，第二绝缘层的厚度为至进一步优选为 即埃米，为长度单位，等于10^(-10)m，即纳米的十分之一。
在具体的实施例中，第一透明基板101采用玻璃基板；栅极绝缘层103为G-SiNx、氮化硅、氧化硅中的一种；像素电极108和第一公共电极110可以由金属材料形成也可以采用透明导电材料，例如氧化铟锡，像素电极108呈整面形，而第一公共电极110呈插指状结构；第二绝缘层为第一平坦层107，由有机绝缘材料形成，例如采用有机树脂材料；钝化层109由氮化硅材料形成。
本发明还提供了一种阵列基板的制作方法，如图11所示，包括：
步骤S1，提供第一透明基板101，在第一透明基板101上形成栅极金属层，并刻蚀形成栅极102和扫描线；
步骤S2，形成覆盖在栅极金属层和第一透明基板101上的第一绝缘层；
步骤S3，在第一绝缘层表面形成有源层104，有源层104与栅极102相对应；
步骤S4，形成覆盖有源层104的数据线金属层，刻蚀数据线金属层，形成源极105、漏极106和数据线；
步骤S5，形成覆盖在第一绝缘层、源极105、漏极106以及有源层104之上的第二绝缘层，在第二绝缘层上形成开口1071，使得第二绝缘层中至少源极105的部分结构以及源极105与漏极106之间的沟道位置经开口1071露出；
步骤S6，在第二绝缘层表面形成像素电极108，并使得像素电极108与源极105的露出部分连接；
步骤S7，形成覆盖数据线金属层、像素电极108、有源层104以及第二绝缘层的钝化层109；
步骤S8，在钝化层109上形成第一公共电极110。
图3至图10示出本发明阵列基板制作方法的一个实施例。
参考图3，执行步骤S1，提供第一透明基板101，在第一透明基板101上形成栅极金属层。具体的，可采用物理气相沉积的方法沉积栅极金属层，然后利用掩模图形化栅极金属层，形成栅极102和扫描线。栅极102与扫描线点连接，栅极102借助扫描线输入的信号来导通开关器件，即薄膜晶体管(TFT)。第一透明基板101采用玻璃基板。
参考图4，执行步骤S2，形成覆盖在栅极金属层和第一透明基板101上的第一绝缘层即栅极绝缘层103。具体的，利用化学气相沉积的方法沉积栅极绝缘层103，栅极绝缘层103可以采用G-SiNx、氮化硅、氧化硅等材料，对栅极102起到很好的保护作用。
参考图5，执行步骤S3，在栅极绝缘层103表面形成有源层104，有源层104与栅极102相对应。具体的，利用化学气相沉积的方法在栅极绝缘层103上沉积有源层104，有源层104采用非晶硅材料，形成半导体层，用于连接漏极106和源极105，使其导电。
参考图6，执行步骤S4，形成覆盖有源层104的数据线金属层，刻蚀数据线金属层，形成源极105和漏极106。具体的，利用化学气相沉积的方法沉积数据线金属层，然后在数据线金属层上涂覆光刻胶层，利用掩膜图形化光刻胶层，并利用图形化的光刻胶层为掩膜采用湿法刻蚀方法刻蚀数据线金属层，再采用干法刻蚀工艺刻蚀数据线金属层，形成源极105和漏极106。
参考图7，执行步骤S5，形成覆盖在栅极绝缘层103、源极105、漏极106以及有源层104之上的第二绝缘层即第一平坦层107，并在第一平坦层107上形成开口1071。具体的，利用化学气相沉积的方法沉积第一平坦层107，再在第一平坦层107上刻蚀开口1071使得源极105、漏极106以及有源层104经开口1071露出。
参考图8，执行步骤S6，在第一平坦层107表面形成像素电极108，并使得像素电极108与源极105的露出部分连接。具体的，利用化学气相沉积的方法在第一平坦层107上沉积像素电极108，像素电极108采用氧化铟锡，由于为透明材料，能够增加液晶显示装置的透过率。
参考图9，执行步骤S7，形成覆盖数据金属层、像素电极108、有源层104以及第一平坦层107的钝化层109。钝化层109能够对其覆盖的源极105、漏极106、像素电极108、有源层104起到隔离和保护的作用，避免产生串扰。具体的，采用化学气相沉积的方法沉积钝化层109，钝化层109采用透明的氧化硅材料可以增加液晶显示装置的透过率。
执行步骤S8，在钝化层109上形成第一公共电极110，获得如图10中所示的阵列基板。具体的，利用化学气相沉积发沉积第一公共电极110，然后利用掩膜图形化第一公共电极110，再利用干刻蚀法形成插指状的第一公共电极110。第一公共电极110采用氧化铟锡，由于为透明材料，能够增加液晶显示装置的透过率。
进一步地，本发明还提供了一种液晶显示装置，如图2所示，包括彩色滤光基板20以及液晶层30。其中，该液晶显示装置还包括如上所述的阵列基板10，所述液晶层30夹置在所述阵列基板10和所述彩色滤光基板20之间。
本实施例中，彩色滤光基板20还包括面向阵列基板表面的第二透明基板201、彩色滤光膜202、第二公共电极203和第二平坦层204。阵列基板10的像素电极108与第一公共电极110之间形成边缘场效应，驱动液晶层30内的液晶分子转向。
本发明提供的液晶显示装置由于采用上述的阵列基板，达到功耗低、开口率高的效果，提高了液晶显示装置的性能。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
同时，应当理解，示例实施例被提供，以使本公开是全面的，并将其范围充分传达给本领域技术人员。很多特定细节(例如特定部件、设备和方法的示例)被给出以提供对本公开的全面理解。本领域技术人员将明白，不需要采用特定细节，示例实施例可以以很多不同的形式被实施，并且示例实施例不应被理解为限制本公开的范围。在一些示例实施例中，众所周知的设备结构以及众所周知的技术没有详细描述。
当一元件或层被提及为在另一元件或层“上”、“被接合到”、“被连接到”或“被联接到”另一元件或层时，其可直接在另一元件或层上、被直接接合、连接或联接到另一元件或层，或者可存在中间元件或层。相比之下，当一元件被提及为“直接”在另一元件或层“上”、“直接被接合到”、“直接被连接到”或“直接被联接到”另一元件或层时，可不存在中间元件或层。用于描述元件之间关系的其它词语应该以相似方式被解释(例如，“之间”与“直接在之间”，“邻近”与“直接邻近”等)。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多关联的所列项目中的任一或全部组合。
虽然术语第一、第二、第三等在此可被用于描述各个元件、部件、区域、层和/或区段，但是这些元件、部件、区域、层和/或区段不应该被这些术语限制。这些术语可仅用于将一个元件、部件、区域、层或区段与另一元件、区域、层或区段区分开。诸如“第一”、“第二”的术语和其它数值术语当在此使用时不意味着次序或顺序，除非上下文明确指出。因而，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或区段可被称为第二元件、部件、区域、层或区段，而不背离示例实施例的教导。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：
第一透明基板；
位于所述第一透明基板上的栅极；
覆盖所述栅极以及整个第一透明基板的第一绝缘层；
形成于所述第一绝缘层上的有源层，所述有源层与所述栅极位置对应；
位于有源层上的源极和漏极；
位于所述第一绝缘层、源极、漏极以及有源层之上的第二绝缘层；
形成在所述第二绝缘层上的像素电极，所述像素电极与所述源极相连，所述第二绝缘层上设置有开口，在所述第二绝缘层中至少所述像素电极与所述源极的连接处以及所述源极与漏极之间的沟道位置经所述开口露出；
覆盖在所述像素电极、源极、漏极、有源层以及第二绝缘层上的钝化层；
形成在钝化层上的公共电极。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于：在所述第二绝缘层中，所述源极、漏极以及有源层均经所述开口露出。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于：所述钝化层与所述沟道相接触且将所述沟道覆盖。
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于：所述像素电极的端部搭接于所述源极的端部之上。
5.根据权利要求1至4任一项所述的阵列基板，其特征在于：所述第二绝缘层的厚度为至
6.一种阵列基板的制作方法，其特征在于，包括：
提供第一透明基板，在所述第一透明基板上形成栅极金属层，并刻蚀形成栅极和扫描线；
形成覆盖在所述栅极金属层和所述第一透明基板上的第一绝缘层；
在所述第一绝缘层表面形成有源层，所述有源层与所述栅极相对应；
形成覆盖所述有源层的数据线金属层，刻蚀所述数据线金属层，形成源极、漏极和数据线；
形成覆盖在第一绝缘层、源极、漏极以及有源层之上的第二绝缘层，在第二绝缘层上形成开口，使得所述第二绝缘层中至少所述源极的部分结构以及所述源极与漏极之间的沟道位置经所述开口露出；
在所述第二绝缘层表面形成像素电极，并使得所述像素电极与所述源极的露出部分连接；
形成覆盖所述数据线金属层、所述像素电极、所述有源层以及所述第二绝缘层的钝化层；
在所述钝化层上形成公共电极。
7.根据权利要求6所述的阵列基板的制作方法，其特征在于，形成于所述第二绝缘层上的所述开口使得所述源极、漏极以及有源层露出。
8.根据权利要求6所述的阵列基板的制作方法，其特征在于，所述第二绝缘层为平坦层，采用有机绝缘材料。
9.一种液晶显示装置，包括彩色滤光基板以及液晶层，其特征在于，该液晶显示装置还包括如权利要求1至5任一项所述的阵列基板，所述液晶层夹置在所述阵列基板和所述彩色滤光基板之间。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于，所述彩色滤光基板包括面向所述阵列基板表面设置的第二透明基板、彩色滤光膜、公共电极和平坦层。
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