CN110349973A - 阵列基板及其制作方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阵列基板及其制作方法、显示装置。所述阵列基板包括一非显示区，在非显示区内设有一GOA驱动电路区，GOA驱动电路区包括一GOA信号区。GOA驱动电路区进一步包括基板、薄膜晶体管层、有机层、触控金属层、第一绝缘层以及信号走线。信号走线分别通过设置于第一绝缘层的第一过孔连接至触控金属层以及通过设置于第一绝缘层和有机层的第二过孔连接至薄膜晶体管层。通过将GOA信号区设在GOA驱动电路区的上方，减小了GOA电路区所占用的空间，从而缩小了显示装置的边框，并且提高了显示装置的屏占比。

Description

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，特别涉及一种阵列基板及其制作方法、显示装置。
背景技术
随着薄膜晶体管液晶显示器(Thin film transistor liquid crystal display，TFT-LCD)的迅速发展，各生产厂家采用新技术提高产品的市场竞争力以及降低产品成本。其中，阵列基板行驱动(Gate Driver on Array，GOA)技术作为新技术的代表，是将栅极(Gate)开关电路集成在阵列基板上，以去掉栅极驱动集成电路部分，从而节省材料并且减少工艺步骤，以达到缩小显示装置边框和降低产品成本的目的。
然而，随着目前带触控功能显示屏占比的不断提高，边框也越来越小，GOA也要不断随着边框调整结构而越缩越小，但在现有的结构下，GOA由于电性稳定性及性能需求不能缩小。GOA电路区通常设置于阵列基板的非显示区域中，包括GOA信号区和GOA驱动电路区。在现有的阵列基板结构中GOA信号区和GOA驱动电路区两者相邻设置。受限于这种结构，GOA电路区很难继续缩小，从而导致显示装置的非显示区难以继续缩小，使得显示装置的边框无法继续缩窄、屏占比难以继续提高。
因此，有必要提供一种新的阵列基板及其制作方法、显示装置，来解决现有技术所存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于发明一种阵列基板及其制作方法、显示装置，通过将GOA信号区设在GOA驱动电路区的上方，缩小了GOA电路区所占用的空间，从而缩小了显示装置的边框，进一步地提高了显示装置的屏占比。
为实现上述目的，本发明提供一种阵列基板，包括一非显示区，在所述非显示区内设有一GOA驱动电路区，所述GOA驱动电路区包括一GOA信号区。所述GOA驱动电路区进一步包括：基板；薄膜晶体管层，设置在所述基板上；有机层，设置在所述薄膜晶体管层上；触控金属层，设置在位于所述GOA信号区的有机层上；第一绝缘层，设置在所述有机层和所述触控金属层上；以及信号走线，设置在位于所述GOA信号区的第一绝缘层上，其中，所述信号走线分别通过设置于所述第一绝缘层的第一过孔连接至所述触控金属层以及通过设置于所述第一绝缘层和所述有机层的第二过孔连接至所述薄膜晶体管层。
进一步地，所述薄膜晶体管层包括：缓冲层，设置于所述基板上；有源层，设置在所述缓冲层上；栅极绝缘层，设置在所述有源层上；第一金属层，设置在所述栅极绝缘层上；层间绝缘层，设置在所述第一金属层上；以及第二金属层，设置在所述层间绝缘层上。
进一步地，所述第二金属层进一步填充在贯穿所述层间绝缘层和所述栅极绝缘层的第三过孔内并连接至所述有源层，以及填充在所述层间绝缘层的第四过孔内并连接至所述第一金属层。
进一步地，所述缓冲层包括层叠设置的第二绝缘层和第三绝缘层。
进一步地，所述第一金属层、第二金属层与触控金属层的材料均不相同。
本发明提供了一种显示装置，包括上面所述的阵列基板。
本发明还提供一种阵列基板的制作方法，包括如下步骤：提供一基板；形成薄膜晶体管层于所述基板上；形成有机层于所述薄膜晶体管层上；形成触控金属层于所述有机层上；形成第一绝缘层于所述有机层和所述触控金属层上；图形化所述第一绝缘层以形成第一过孔，图形化所述第一绝缘层和所述有机层以形成第二过孔；形成信号走线于所述第一绝缘层上，所述信号走线分别通过所述第一过孔连接至所述触控金属层以及通过所述第二过孔连接至所述薄膜晶体管层。
进一步地，所述形成薄膜晶体管层于所述基板上步骤，还包括如下步骤：形成缓冲层于所述基板上；形成有源层于所述缓冲层上；形成栅极绝缘层于所述有源层上；形成第一金属层于所述栅极绝缘层上；形成层间绝缘层于所述第一金属层上；图形化所述层间绝缘层和所述栅极绝缘层以形成第三过孔，图形化所述层间绝缘层以形成第四过孔；以及形成第二金属层于所述层间绝缘层上。
进一步地，所述第二金属层进一步填充在贯穿所述层间绝缘层和所述栅极绝缘层的所述第三过孔内并连接至所述有源层，以及填充在所述层间绝缘层的所述第四过孔内并连接至所述第一金属层。
进一步地，所述缓冲层包括层叠设置的第二绝缘层和第三绝缘层。
进一步地，所述第一金属层、第二金属层与触控金属层的材料均不相同。
本发明的优点在于，提供了一种阵列基板及其制作方法、显示装置，通过将GOA信号区设在GOA驱动电路区的上方，缩小了GOA电路区占用的空间，从而缩小了显示装置的边框，进一步地提高了显示装置的屏占比。另外，第一金属层、第二金属层与触控金属层的材料均不相同，并且位于不同的水平面上，有效防止金属间的干扰而引起的信号传输质量问题。再者，GOA信号区中的触控金属层用于实现触控功能，在缩小边框的同时，不影响显示装置的触控功能。
附图说明
图1所示为本发明一实施例中阵列基板的结构示意图。
图2所示为图1中的阵列基板的另一视角的结构示意图。
图3所示为本发明一实施例中显示装置的结构示意图。
图4所示为本发明一实施例中阵列基板的制作方法的流程示意图。
图5所示为图4中的形成薄膜晶体管层步骤的流程示意图。
图6至图18为本发明一实施例中阵列基板的制作方法对应的结构示意图。
部件编号如下：
101、基板；102、缓冲层；103、有源层；104、栅极绝缘层；105、第一金属层；106、层间绝缘层；107、第二金属层；108、有机层；109、触控金属层；110、第一绝缘层；111、过孔；112、信号走线；113、薄膜晶体管层；
1021、第二绝缘层；1022、第三绝缘层；1111、第一过孔；1112、第二过孔；1113、第三过孔；1114、第四过孔；
1、阵列基板；2、非显示区；3、显示区；4、显示装置；
21、GOA电路区；
211、GOA信号区；212、GOA驱动电路区。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面参考图1至图5描述本发明一实施例中阵列基板1及其制作方法、显示装置。
本发明提供了一种阵列基板1，其结构如图1所示，阵列基板1包括GOA电路区21，GOA电路区21分为GOA信号区211和GOA驱动电路区212。其中，GOA信号区211设于GOA驱动电路区212内，位于GOA驱动电路区212的正上方。GOA驱动电路区212包括基板101、缓冲层102、有源层103、栅极绝缘层104、第一金属层105、层间绝缘层106、第二金属层107、有机层108、触控金属层109、第一绝缘层110、过孔111和信号走线112。GOA信号区211包括有机层108、触控金属层109、第一绝缘层110、过孔111和信号走线112。
基板101作为阵列基板1的底部。基板101例如但不限于为玻璃基板。
缓冲层102设置在基板101上。缓冲层102包括层叠设置的第二绝缘层1021和第三绝缘层1022，在本实施例中，第二绝缘层1021设置在基板101上，覆盖基板101的上表面。第三绝缘层1022设置在第二绝缘层1021上，覆盖第二绝缘层1021的上表面。缓冲层102的材料为氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)中的一种或两种的组合。在本实施例中，第二绝缘层1021的材料为氧化硅，第三绝缘层1022的材料为氮化硅。
有源层103设置在缓冲层102上。在本实施例中，有源层被图形化后形成图1所示的有源层103，具体地，有源层103设置在缓冲层102的上表面。
栅极绝缘层104设置在有源层103上。在本实施例中，栅极绝缘层104覆盖有源层103的上表面，以及缓冲层102上表面中未被有源层103覆盖的部分。
第一金属层105设置在栅极绝缘层104上。在本实施例中，第一金属层被图形化后形成图1所示的第一金属层105，具体地，第一金属层105设置在栅极绝缘层104上表面。在本实施例中，第一金属层105的材料为钼。当然，在其他部分实施例中，第一金属层105的材料包括但不限于钼。
层间绝缘层106设置在第一金属层105上。在本实施例中，层间绝缘层106覆盖第一金属层105的上表面，以及栅极绝缘层104上表面中未被第一金属层105覆盖的部分。
过孔111包括第一过孔1111、第二过孔1112、第三过孔1113和第四过孔1114。第二金属层107通过依次贯穿层间绝缘层106和栅极绝缘层104的第三过孔1113而连接至有源层103。第二金属层107通过贯穿层间绝缘层106的第四过孔1114而连接至第一金属层105。
第二金属层107设置在层间绝缘层106上。在本实施例中，第二金属层填充在贯穿层间绝缘层106和栅极绝缘层104的第三过孔内1113并连接至有源层103，同时填充在层间绝缘层106的第四过孔1114内并连接至第一金属层105。之后，第二金属层经过图形化操作形成图1所示的第二金属层107。在本实施例中，第二金属层107可以为层叠结构，例如为三层结构，具体地，包括钛(Ti)膜层、铝(Al)膜层和钛(Ti)膜层，其中，铝膜层作为中间层，被外侧的钛膜层夹在中间。
上述的缓冲层102、有源层103、栅极绝缘层104、第一金属层105、层间绝缘层106和第二金属层107共同构成本实施例中的薄膜晶体管层113。
有机层108设置在薄膜晶体管层113上，即设置在第二金属层107上。在本实施例中，有机层108覆盖第二金属层107的上表面，以及层间绝缘层106上表面中未被第二金属层107覆盖的部分。在本实施例中，有机层108作为平坦层，可使配向更加均匀，同时减小耦合电容。
触控金属层109设置在位于GOA信号区211的有机层108上。在本实施例中，触控金属层109间隔设置于有机层108的上表面。触控金属层109集成触控功能。在本实施例中，触控金属层109为层叠结构，例如为三层结构，包括钼膜层、铝膜层和钼膜层，其中，铝膜层作为中间层，被外侧的钼膜层夹在中间。第一金属层105、第二金属层107和触控金属层109三者的材料均不相同，并且三者不位于同一水平面上，从而有效防止金属间的干扰而引起的信号传输质量问题。
第一绝缘层110设置在触控金属层109上。在本实施例中，第一绝缘层110覆盖触控金属层109的上表面，以及有机层108上表面中未被触控金属层109覆盖的部分。第一绝缘层110的材料为氮化硅、氧化硅中的一种或两种的组合。在本实施例中，第一绝缘层110为氮化硅，第一绝缘层110作为钝化层，用于隔绝水氧，延长阵列基板1的工作寿命。
信号走线112设置在位于GOA信号区211的第一绝缘层110上，且位于GOA驱动电路区212的上方。在本实施例中，信号走线112分别通过设置于第一绝缘层110的第一过孔1111连接至触控金属层109，以及通过设置于第一绝缘层110和有机层108的第二过孔1112连接至薄膜晶体管层113，具体地，进一步连接至第二金属层107。这样的结构在实现成功连接GOA信号区211和GOA驱动电路区212的同时，缩小了整个GOA电路区21所占的空间。信号走线112的材料包括但不限于氧化铟锡(ITO。
如图2所示，在这一视角下，GOA信号区211被GOA驱动电路区212所包含。减小了GOA信号区211与GOA驱动电路区212并列时所占的空间，进而减小了整个GOA电路区21所占的空间，利于进一步缩小边框以及提升屏占比。
本发明提供了一种显示装置4，包括了上述的阵列基板1。具体如图3所示，显示装置4包括显示区3和非显示区2。在本实施例中，阵列基板1中的GOA电路区21设置在非显示区2中，GOA电路区21包括上述的GOA信号区211和GOA驱动电路区212，GOA信号区211可以设置在显示区3和非显示区2相接的边缘处。由于GOA信号区211设有集成了触控功能的触控金属层109，因此，在进一步缩小显示装置4边框的同时，不影响其触控功能。
本发明还提供了一种阵列基板1的制作方法，如图4，其中所述阵列基板1的具体结构如上文所述，在此不再赘述。
所述方法包括如下步骤：
步骤S1、提供一基板101。
结合参阅图6所示，提供一基板101作为阵列基板1的底部。基板101例如但不限于为玻璃基板。
步骤S2、形成薄膜晶体管层113于所述基板101上。
在本实施例中，步骤S2还包括以下步骤：
步骤S201、形成缓冲层102于所述基板101上。
缓冲层102包括层叠设置的第二绝缘层1021和第三绝缘层1022。结合参阅图7所示，第二绝缘层102形成于基板101上，覆盖基板101的上表面。
结合参阅图8所示，第三绝缘层1022形成于第二绝缘层1021上，覆盖第二绝缘层1021的上表面。缓冲层102的材料为氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)中的一种或两种的组合。在本实施例中，第二绝缘层1021的材料为氧化硅，第三绝缘层1022的材料为氮化硅。
步骤S202、形成有源层103于所述缓冲层102上。
结合参阅图9所示，有源层103形成于缓冲层102上。在本实施例中，有源层被图形化后形成图9所示的有源层103，具体地，有源层103形成于缓冲层102的上表面。
步骤S203、形成栅极绝缘层104于所述有源层103上。
结合参阅图10所示，栅极绝缘层104形成于有源层103上。在本实施例中，栅极绝缘层104覆盖有源层103的上表面，以及缓冲层102上表面中未被有源层103覆盖的部分。
步骤S204、形成第一金属层105于所述栅极绝缘层104上。
结合参阅图11所示，第一金属层105形成于栅极绝缘层104上。在本实施例中，第一金属层被图形化后形成图11所示的第一金属层105，具体地，第一金属层105形成于栅极绝缘层104上表面。
步骤S205、形成层间绝缘层106于所述第一金属层105上。
结合参阅图12所示，层间绝缘层106形成于第一金属层105上。在本实施例中，层间绝缘层106覆盖第一金属层105的上表面，以及栅极绝缘层104上表面中未被第一金属层105覆盖的部分。
步骤S206、图形化所述层间绝缘层106和所述栅极绝缘层104以形成第三过孔1113，图形化所述层间绝缘层106以形成第四过孔1114。
对层间绝缘层106和栅极绝缘层104进行图形化操作，以形成第三过孔1113。接着继续对层间绝缘层106进行图形化操作，以形成第四过孔1114。结合参阅图13所示，第三过孔1113从上到下依次贯穿层间绝缘层106和栅极绝缘层104，并连接至有源层103的上表面。第四过孔1114贯穿层间绝缘层106，并连接至第一金属层105的上表面。
步骤S207、形成第二金属层107于所述层间绝缘层106上。
结合参阅图14所示，进一步在此步骤中，在所述层间绝缘层上沉积第二金属层107。由于在沉积第二金属层的操作之前，已形成第三过孔1113和第四过孔1114，因此，在沉积第二金属层107时，部分第二金属层107会填充于第三过孔1113和第四过孔1114。接着，对第二金属层进行图形化，形成图14所示的第二金属层107。
在本实施例中，第二金属层107可以为层叠结构，例如为三层结构，具体地，包括钛(Ti)膜层、铝(Al)膜层和钛(Ti)膜层，其中，铝膜层作为中间层，被外侧的钛膜层夹在中间。
步骤S3、形成有机层108于所述薄膜晶体管层113上。
结合参阅图15所示，有机层108形成于薄膜晶体管层113上，具体地，进一步设置在第二金属层107上。在本实施例中，有机层108覆盖第二金属层107的上表面，以及层间绝缘层106上表面中未被第二金属层107覆盖的部分。在本实施例中，有机层108作为平坦层，可使配向更加均匀。同时减小耦合电容。
步骤S4、形成触控金属层109于所述有机层108上。
结合参阅图16所示，触控金属层109形成于位于GOA信号区211的有机层108上。在本实施例中，触控金属层109间隔设置于有机层108的上表面。触控金属层109集成触控功能。在本实施例中，触控金属层109为层叠结构，例如为三层结构，包括钼膜层、铝膜层和钼膜层，其中，铝膜层作为中间层，被外侧的钼膜层夹在中间。第一金属层105、第二金属层107和触控金属层109三者的材料均不相同，并且三者不位于同一水平面上，从而有效防止金属间的干扰而引起的信号传输质量问题。
步骤S5、形成第一绝缘层110于所述有机层108和所述触控金属层109上。
结合参阅图17所示，第一绝缘层110形成于有机层108和触控金属层109上。在本实施例中，第一绝缘层110覆盖触控金属层109的上表面，以及有机层108上表面中未被触控金属层109覆盖的部分。第一绝缘层110的材料为氮化硅、氧化硅中的一种或两种的组合。在本实施例中，第一绝缘层110为氮化硅，第一绝缘层110作为钝化层，用于隔绝水氧，延长阵列基板1的工作寿命。
步骤S6、图形化所述第一绝缘层110以形成第一过孔1111，图形化所述第一绝缘层110和所述有机层108以形成第二过孔1112。
对第一绝缘层110进行图形化操作，以形成第一过孔1111。接着继续对第一绝缘层110和有机层108进行图形化操作，以形成第二过孔1112。结合参阅图18所示，第二过孔1112从上到下依次贯穿第一绝缘层110和有机层108，并连接至第二金属层107的上表面。第一过孔1111贯穿第一绝缘层110，并连接至触控金属层109的上表面。
步骤S7、形成信号走线112于所述第一绝缘层110上，所述信号走线112分别通过所述第一过孔1111连接至所述触控金属层109以及通过所述第二过孔1112连接至所述薄膜晶体管层113。
结合参阅图1所示，信号走线112形成于位于GOA信号区211的第一绝缘层110上，形成于GOA驱动电路区212的上方。在本实施例中，在第一过孔1111和第二过孔1112形成后，信号走线112分别通过设置于第一绝缘层110的第一过孔1111连接至触控金属层109，以及通过设置于第一绝缘层110和有机层108的第二过孔1112连接至薄膜晶体管层113，具体地，进一步连接至第二金属层107。这样的结构在实现成功连接GOA信号区211和GOA驱动电路区212的同时，缩小了整个GOA电路区21所占的空间。信号走线112的材料包括但不限于氧化铟锡(ITO)。
本发明的优点在于，提供了一种阵列基板1及其制作方法、显示装置，通过将GOA信号区设在GOA驱动电路区的上方，缩小了GOA电路区占用的空间，从而缩小了显示装置的边框，进一步地提高了显示装置的屏占比。另外，第一金属层、第二金属层与触控金属层的材料均不相同，并且位于不同的水平面上，有效防止金属间的干扰而引起的信号传输质量问题。再者，GOA信号区中的触控金属层用于实现触控功能，在缩小边框的同时，不影响显示装置的触控功能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括一非显示区，在所述非显示区内设有一GOA驱动电路区，所述GOA驱动电路区包括一GOA信号区；
所述GOA驱动电路区进一步包括：
基板；
薄膜晶体管层，设置在所述基板上；
有机层，设置在所述薄膜晶体管层上；
触控金属层，设置在位于所述GOA信号区的有机层上；
第一绝缘层，设置在所述有机层和所述触控金属层上；以及
信号走线，设置在位于所述GOA信号区的第一绝缘层上，其中，所述信号走线分别通过设置于所述第一绝缘层的第一过孔连接至所述触控金属层以及通过设置于所述第一绝缘层和所述有机层的第二过孔连接至所述薄膜晶体管层。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述薄膜晶体管层包括：
缓冲层，设置于所述基板上；
有源层，设置在所述缓冲层上；
栅极绝缘层，设置在所述有源层上；
第一金属层，设置在所述栅极绝缘层上；
层间绝缘层，设置在所述第一金属层上；以及
第二金属层，设置在所述层间绝缘层上。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，
所述第二金属层进一步填充在贯穿所述层间绝缘层和所述栅极绝缘层的第三过孔内并连接至所述有源层，以及填充在所述层间绝缘层的第四过孔内并连接至所述第一金属层。
4.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，
所述缓冲层包括层叠设置的第二绝缘层和第三绝缘层。
5.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，
所述第一金属层、第二金属层与触控金属层的材料均不相同。
6.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1所述的阵列基板。
7.一种阵列基板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供一基板；
形成薄膜晶体管层于所述基板上；
形成有机层于所述薄膜晶体管层上；
形成触控金属层于所述有机层上；
形成第一绝缘层于所述有机层和所述触控金属层上；
图形化所述第一绝缘层以形成第一过孔，图形化所述第一绝缘层和所述有机层以形成第二过孔；
形成信号走线于所述第一绝缘层上，所述信号走线分别通过所述第一过孔连接至所述触控金属层以及通过所述第二过孔连接至所述薄膜晶体管层。
8.根据权利要求7所述的阵列基板的制作方法，其特征在于，所述形成薄膜晶体管层于所述基板上步骤还包括如下步骤：
形成缓冲层于所述基板上；
形成有源层于所述缓冲层上；
形成栅极绝缘层于所述有源层上；
形成第一金属层于所述栅极绝缘层上；
形成层间绝缘层于所述第一金属层上；
图形化所述层间绝缘层和所述栅极绝缘层以形成第三过孔，图形化所述层间绝缘层以形成第四过孔；以及
形成第二金属层于所述层间绝缘层上。
9.根据权利要求8所述的阵列基板的制作方法，其特征在于，
所述第二金属层进一步填充在贯穿所述层间绝缘层和所述栅极绝缘层的所述第三过孔内并连接至所述有源层，以及填充在所述层间绝缘层的所述第四过孔内并连接至所述第一金属层。
10.根据权利要求8所述的阵列基板，其特征在于，
所述缓冲层包括层叠设置的第二绝缘层和第三绝缘层。
11.根据权利要求8所述的阵列基板，其特征在于，
所述第一金属层、第二金属层与触控金属层的材料均不相同。
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