CN110600484A - 一种自发光的阵列基板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自发光的阵列基板及其制造方法，自发光的阵列基板包括纵横交错的扫描线和数据线、位于扫描线和数据线交错处的TFT开关、与TFT开关连接的发光LED、位于TFT开关下方的第一绝缘层以及位于第一绝缘层下方的底层金属层；其中，TFT开关包括与扫描线连接的栅极、与数据线连接的源极、与源极相对设置的漏极以及均与源极和漏极接触的半导体层；至少部分栅极与底层金属层重叠设置，所述栅极和底层金属层之间具有第一电容。本发明通过设置底层金属层，并使得底层金属层与栅极之间的距离减小，使得电容增加，解决了内补偿电路的自发光的阵列基板，像素无法缩小，分辨率无法提高的问题。

Description

一种自发光的阵列基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及半导体的技术领域，尤其涉及一种自发光的阵列基板及其制造方法。
背景技术
图1为现有ESL TFT器件的结构示意图，其包括位于基板10上的栅极20、覆盖栅极20的栅极绝缘层30、位于栅极绝缘层30上且位于栅极20上方的氧化物半导体层40、覆盖氧化物半导体层40的刻蚀保护层(Etching Stop Layer，ESL)50以及穿过刻蚀保护层50均与氧化物半导体层40接触的源极61和漏极62。
图2是在现有背沟道刻蚀保护型TFT器件结构的基础上，其在ESL TFT器件的基础上去除刻蚀保护层(Etching Stop Layer，ESL)，形成背沟道刻蚀(Back Channel Etching，BCE)器件，该器件具有结构简单、尺寸小等优点。
现有电流驱动型自发光显示技术，通过电压控制驱动晶体管的电流来控制发光元件的亮度，因此驱动晶体管的阈值电压(Vth)对发光元件的亮度具有较大的影响。为了克服驱动晶体管的Vth不均和Vth漂移对显示效果和显示寿命的影响，自发光显示技术通常采用具有Vth补偿功能的像素驱动电路对发光元件进行驱动，常见的像素补偿电路如图3。
图3所示为现有像素补偿电路的结构示意图，在像素补偿电路100具备驱动用TFT110、开关用TFT111～114、电容121、122、以及有机EL元件130。像素电路100与电源布线Vp、Vr、公用电极Vcom、扫描线Gi、控制线Wi、Ri、以及数据线Sj相连。其中，在电源布线Vp(第1电源布线)和公用阴极Vcom(第2电源布线)上，分别施加一定的电位VDD、VSS(其中，VDD>VSS)，在电源布线Vr(第3电源布线)上施加规定的电位Vref。公用电极Vcom成为显示装置内的所有有机EL元件130的通用电极。像素补偿电路可自由设定补偿驱动元件的阈值电压偏差的期间、在电光学元件发光过程中保持驱动元件的控制端子电位从而进行显示。
像素补偿电路通常有较多的TFT(110-114，共5个TFT)和电容(2个电容)，电容在像素内占据了很大一部分面积，导致产品分辨率无法提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种解决像素无法缩小、分辨率无法提供的自发光的阵列基板及其制造方法。
本发明提供一种自发光的阵列基板，包括纵横交错的扫描线和数据线、位于扫描线和数据线交错处的TFT开关、与TFT开关连接的发光LED、位于TFT开关下方的第一绝缘层以及位于第一绝缘层下方的底层金属层；其中，TFT开关包括与扫描线连接的栅极、与数据线连接的源极、与源极相对设置的漏极以及均与源极和漏极接触的半导体层；至少部分栅极与底层金属层重叠设置，所述栅极和底层金属层之间具有第一电容。
优选地，还包括覆盖栅极和扫描线的栅极绝缘层，所述第一绝缘层的厚度小于栅极绝缘层的厚度。
优选地，自发光的阵列基板包括像素区域、位于像素区域外周的端子区域以及位于像素区域和端子区域之间的源漏极接触孔区域；所述底层金属层分别位于像素区域、源漏极接触孔区域和端子区域；所述端子区域内设有与栅极同层形成的第一连接电极，所述底层金属层与第一连接电极之间具有第二电容。
本发明还提供一种自发光的阵列基板的制造方法，自发光的阵列基板包括像素区域、位于像素区域外周的端子区域以及位于像素区域和端子区域之间的源漏极接触孔区域；包括如下步骤：
S1：在基板上沉积第一金属层并图形化形成底层金属层，底层金属层分别位于像素区域、源漏极接触孔区域和端子区域；
S2：在步骤S1的基础上沉积覆盖底层金属层的第一绝缘层；
S3：在步骤S2的基础上沉积第二金属层并图形化形成位于像素区域的栅极以及位于端子区域的第一连接电极，部分栅极和部分第一连接电极分别与对应的底层金属层重叠；
S4：在步骤S3的基础上沉积覆盖第二金属层的栅极绝缘层；
S5：在步骤S4的基础上沉积半导体材料层并图形化形成位于像素区域内的半导体层；
S6：在步骤S5的基础上对栅极绝缘层进行刻蚀并形成位于源漏极接触孔区域内的底层金属层上的第一接触孔以及位于端子区域内的第一连接电极上的第二接触孔；
S7：在步骤S6的基础上沉积第三金属层并图形化形成位于像素区域的源极和漏极、位于源漏极接触孔区域并通过第一接触孔与底层金属层接触的第一源漏连接电极以及位于端子区域并通过第二接触孔与第一连接电极接触的第二源漏连接电极，源极和漏极分别位于半导体层的两侧且均与半导体层接触。
优选地，第一绝缘层的厚度小于栅极绝缘层的厚度。
优选地，第一金属层为单层金属或叠层金属；第二金属层和第三金属层均为双层金属。
优选地，第一金属层、第二金属层和第三金属层为单层金属或合金金属或非金属导电材料。
优选地，所述半导体层为金属氧化物半导体层，金属氧化物为包括但不限于IGZO、IGZTO。
本发明通过设置底层金属层，并使得底层金属层与栅极之间的距离减小，使得电容增加，解决了内补偿电路的自发光的阵列基板，像素无法缩小，分辨率无法提高的问题。
附图说明
图1为现有ESL TFT器件的结构示意图；
图2为现有背沟道刻蚀保护型TFT器件的结构示意图；
图3为现有像素补偿电路的结构示意图；
图4为本发明自发光的阵列基板形成第一金属层的结构示意图；
图5为本发明自发光的阵列基板形成第一绝缘层的结构示意图；
图6为本发明自发光的阵列基板形成第二金属层的结构示意图；
图7为本发明自发光的阵列基板形成栅极绝缘层的结构示意图；
图8为本发明自发光的阵列基板形成半导体层的结构示意图；
图9为本发明自发光的阵列基板形成接触孔的结构示意图；
图10为本发明自发光的阵列基板形成第三金属层的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
本发明提供一种自发光的阵列基板，自发光的阵列基板包括像素区域100、位于像素区域100外周的端子区域300以及位于像素区域100和端子区域300之间的源漏极接触孔区域200。
一种自发光的阵列基板的制造方法包括如下步骤：
S1：如图4所示，在基板10上沉积第一金属层并图形化形成底层金属层20，底层金属层20分别位于像素区域100、源漏极接触孔区域200和端子区域300；
S2：如图5所示，在步骤S1的基础上沉积覆盖底层金属层20的第一绝缘层30；
S3：如图6所示，在步骤S2的基础上沉积第二金属层并图形化形成位于像素区域100的栅极41以及位于端子区域300的第一连接电极42，部分栅极41和部分第一连接电极42分别与对应的底层金属层20重叠；
S4：如图7所示，在步骤S3的基础上沉积覆盖第二金属层的栅极绝缘层50；
S5：如图8所示，在步骤S4的基础上沉积半导体材料层并图形化形成位于像素区域100内的半导体层60，半导体层60位于栅极41的上方；
S6：如图9所示，在步骤S5的基础上对栅极绝缘层50进行刻蚀并形成位于源漏极接触孔区域200内的底层金属层20上的第一接触孔51以及位于端子区域300内的第一连接电极42上的第二接触孔52；
S7：如图10所示，在步骤S6的基础上沉积第三金属层并图形化形成位于像素区域100的源极71和漏极72、位于源漏极接触孔区域200并通过第一接触孔51与底层金属层20接触的第一源漏连接电极73以及位于端子区域300并通过第二接触孔52与第一连接电极42接触的第二源漏连接电极74，源极71和漏极72分别位于半导体层60的两侧且均与半导体层60接触。
在本实施例中，第一金属层为单层金属或叠层金属；第二金属层和第三金属层均为双层金属，底层为钛，上层为铜；当然也可以根据设计的需要，第一金属层、第二金属层和第三金属层也可以为单层金属或合金金属或非金属导电材料。
半导体层60为金属氧化物半导体层，金属氧化物为包括但不限于IGZO、IGZTO等。
本发明自发光的阵列基板包括纵横交错的扫描线和数据线、位于扫描线和数据线交错处的TFT开关、与TFT开关连接的发光LED(图未示)、位于TFT开关下方的第一绝缘层30以及位于第一绝缘层30下方的底层金属层20；TFT开关包括与扫描线连接的栅极41、与数据线连接的源极71、与源极71相对设置的漏极72以及均与源极71和漏极72接触的半导体层60。
本发明自发光的阵列基板在形成栅极30之前先形成一层底层金属层(BM，BottomMetal)20和第一绝缘层30，在像素区域100中，底层金属层20与栅极30之间具有第一电容C1，在端子区域300中，底层金属层20与第一连接电极42之间具有第二电容C2。
第一绝缘层30的厚度小于栅极绝缘层50的厚度，以此增大第一电容C1和第二电容CE，当第一绝缘层厚度减薄到原先1/4，电容面积可以缩小至原先1/4。
本发明通过设置底层金属层，并使得底层金属层与栅极之间的距离减小，使得电容增加，解决了内补偿电路的自发光的阵列基板，像素无法缩小，分辨率无法提高的问题。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换(如数量、形状、位置等)，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种自发光的阵列基板，其特征在于，包括纵横交错的扫描线和数据线、位于扫描线和数据线交错处的TFT开关、与TFT开关连接的发光LED、位于TFT开关下方的第一绝缘层以及位于第一绝缘层下方的底层金属层；其中，TFT开关包括与扫描线连接的栅极、与数据线连接的源极、与源极相对设置的漏极以及均与源极和漏极接触的半导体层；至少部分栅极与底层金属层重叠设置，所述栅极和底层金属层之间具有第一电容。
2.根据权利要求1所述的自发光的阵列基板，其特征在于，还包括覆盖栅极和扫描线的栅极绝缘层，所述第一绝缘层的厚度小于栅极绝缘层的厚度。
3.根据权利要求1所述的自发光的阵列基板，其特征在于，自发光的阵列基板包括像素区域、位于像素区域外周的端子区域以及位于像素区域和端子区域之间的源漏极接触孔区域；所述底层金属层分别位于像素区域、源漏极接触孔区域和端子区域；所述端子区域内设有与栅极同层形成的第一连接电极，所述底层金属层与第一连接电极之间具有第二电容。
4.一种自发光的阵列基板的制造方法，自发光的阵列基板包括像素区域、位于像素区域外周的端子区域以及位于像素区域和端子区域之间的源漏极接触孔区域；其特征在于，包括如下步骤：
S1：在基板上沉积第一金属层并图形化形成底层金属层，底层金属层分别位于像素区域、源漏极接触孔区域和端子区域；
S2：在步骤S1的基础上沉积覆盖底层金属层的第一绝缘层；
S3：在步骤S2的基础上沉积第二金属层并图形化形成位于像素区域的栅极以及位于端子区域的第一连接电极，部分栅极和部分第一连接电极分别与对应的底层金属层重叠；
S4：在步骤S3的基础上沉积覆盖第二金属层的栅极绝缘层；
S5：在步骤S4的基础上沉积半导体材料层并图形化形成位于像素区域内的半导体层；
S6：在步骤S5的基础上对栅极绝缘层进行刻蚀并形成位于源漏极接触孔区域内的底层金属层上的第一接触孔以及位于端子区域内的第一连接电极上的第二接触孔；
S7：在步骤S6的基础上沉积第三金属层并图形化形成位于像素区域的源极和漏极、位于源漏极接触孔区域并通过第一接触孔与底层金属层接触的第一源漏连接电极以及位于端子区域并通过第二接触孔与第一连接电极接触的第二源漏连接电极，源极和漏极分别位于半导体层的两侧且均与半导体层接触。
5.根据权利要求4所述的自发光的阵列基板的制造方法，其特征在于，第一绝缘层的厚度小于栅极绝缘层的厚度。
6.根据权利要求4所述的自发光的阵列基板的制造方法，其特征在于，第一金属层为单层金属或叠层金属；第二金属层和第三金属层均为双层金属。
7.根据权利要求4所述的自发光的阵列基板的制造方法，其特征在于，第一金属层、第二金属层和第三金属层为单层金属或合金金属或非金属导电材料。
8.根据权利要求4所述的自发光的阵列基板的制造方法，其特征在于，所述半导体层为金属氧化物半导体层，金属氧化物为包括但不限于IGZO、IGZTO。
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