CN202512328U - 一种阵列基板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种阵列基板及显示装置，所述阵列基板，包括多个像素单元，其中每个像素单元包括一薄膜晶体管和一第一透明电极，所述薄膜晶体管包括有源层、源极和漏极，其中，所述源极和漏极，位于有源层的上方或下方，并相对而置形成一第一沟槽；所述第一透明电极，包括位于所述薄膜晶体管的区域之外的部分和延伸至所述源极和漏极的下方与源极和漏极层叠接触的部分，所述与源极和漏极层叠接触的部分形成一与所述第一沟槽重合的第二沟槽，所述第二沟槽与第一沟槽共同构成有源层的沟道。本实用新型的阵列基板在制造时，只需通过一次半色调掩模构图工艺即可形成第一透明电极图形，及源极、漏极和数据扫描线图形，简化了生产工艺，提高了产能。

Description

一种阵列基板及显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，特别是涉及一种阵列基板及显示装置。

背景技术

在平板显示装置中，薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor LiquidCrystal Display，简称TFT-LCD)具有体积小、功耗低、制造成本相对较低和无辐射等特点，在当前的平板显示器市场占据了主导地位。

目前，TFT-LCD的显示模式主要有TN(Twisted Nematic，扭曲向列)模式、VA(Vertical Alignment，垂直取向)模式、IPS(In-Plane-Switching，平面方向转换)模式和ADSDS(ADvanced Super Dimension Switch，高级超维场转换，简称ADS)模式等。

其中，ADS技术主要是通过同一平面内狭缝电极边缘所产生的电场以及狭缝电极层与板状电极层间产生的电场形成多维电场，使液晶盒内狭缝电极间、电极正上方所有取向液晶分子都能够产生旋转，从而提高了液晶工作效率并增大了透光效率。高级超维场转换技术可以提高TFT-LCD产品的画面品质，具有高分辨率、高透过率、低功耗、宽视角、高开口率、低色差、无挤压水波纹(push Mura)等优点。

以ADS模式的TFT-LCD阵列基板为例，该阵列基板包括：一组栅极扫描线和与栅极扫描线垂直交叉的一组数据扫描线，相邻的栅极扫描线和数据扫描线限定了一个像素区。如图1所示，每一个像素区包括形成于透明基板10之上的栅极11、栅极绝缘层12、有源层13、源极15、漏极16、第一透明电极14(即板状电极)、钝化层17和第二透明电极18(即狭缝电极)，钝化层17具有连接栅极扫描线、数据扫描线和第二透明电极的过孔(图中未示出)。

在现有阵列基板的制造过程中，形成栅极和栅极扫描线图形，有源层图形，源极、漏极和数据扫描线图形，第一透明电极图形和过孔图形各需采用一次掩模构图工艺，图1所示的ADS模式的TFT-LCD阵列基板则需采用1+5次掩模构图工艺形成，如图2所示，其主要实施过程包括：

步骤101：在透明基板上沉积栅金属薄膜，通过第一次掩模构图工艺形成栅极和栅极扫描线图形；

步骤102：在完成步骤101的基板上依次沉积栅极绝缘层、有源层薄膜，通过第二次掩模构图工艺形成有源层图形；

步骤103：在完成步骤102的基板上沉积第一透明导电薄膜，通过第三次掩模构图工艺形成第一透明电极图形；

步骤104：在完成步骤103的基板上沉积源漏电极金属薄膜，通过第四次掩模构图工艺形成源极、漏极和数据扫描线图形；

步骤105：在完成步骤104的基板上沉积钝化层，通过第五次掩模构图工艺形成信号引导区过孔图形；

步骤106：在完成步骤105的基板上沉积第二透明导电薄膜，通过第六次掩模构图工艺形成第二透明电极图形。

现有技术存在的缺陷在于，现有阵列基板的结构形成第一透明电极，形成源极、漏极和数据扫描线各自均需采用一次掩模构图工艺，而每次掩模构图工艺均包括清洗、成膜、涂布、曝光、显影、干刻或湿刻、光刻胶剥离等步骤，这无疑使得阵列基板的制造工艺较为繁琐，产能较难提升。

实用新型内容

本实用新型提供了一种阵列基板及显示装置，用以解决现有技术中阵列基板的制造工艺较为繁琐，产能较难提升的技术问题。

本实用新型阵列基板，包括多个像素单元，其中每个像素单元包括一薄膜晶体管和一第一透明电极，所述薄膜晶体管包括有源层、源极和漏极，其中，

所述源极和漏极，位于有源层的上方或下方，并相对而置形成一第一沟槽；

所述第一透明电极，包括位于所述薄膜晶体管的区域之外的部分和延伸至所述源极和漏极的下方与源极和漏极层叠接触的部分，所述延伸至所述源极和漏极的下方与源极和漏极层叠接触的部分形成一与所述第一沟槽重合的第二沟槽，所述第二沟槽与第一沟槽共同构成有源层的沟道。

所述阵列基板，进一步包括：透明基板、栅极、与栅极连接的栅极扫描线、栅极绝缘层和与源极连接的数据扫描线，其中，

所述栅极和栅极扫描线，形成于透明基板之上；

所述栅极绝缘层，形成于栅极和栅极扫描线之上并覆盖整个基板；

所述有源层，形成于栅极绝缘层之上并位于栅极上方；

所述第一透明电极，形成于栅极绝缘层和有源层之上，与所述有源层层叠接触；

所述源极、漏极和数据扫描线，形成于第一透明电极之上，且所述源极和漏极在有源层的上方相对而置，形成与第二沟槽重合的第一沟槽。

所述阵列基板，进一步包括：

钝化层，形成于源极、漏极和数据扫描线之上并覆盖整个基板，且在基板的信号引导区具有过孔。

所述第一透明电极为狭缝结构或者板状结构，所述阵列基板，进一步包括：

第二透明电极，形成于钝化层之上，且具有狭缝结构。

所述阵列基板，进一步包括：透明基板、栅极、与栅极连接的栅极扫描线、栅极绝缘层和与源极连接的数据扫描线，其中，

所述第一透明电极，形成于透明基板之上，并具有第二沟槽；

所述源极、漏极和数据扫描线，形成于第一透明电极之上，且所述源极和漏极相对而置，形成与第二沟槽重合的第一沟槽，所述第二沟槽与第一沟槽共同构成有源层的沟道；

所述有源层，形成于源极和漏极之上，与所述源极和漏极接触，并包括位于所述有源层沟道中的部分；

所述栅极绝缘层，形成于有源层之上并覆盖整个基板；

所述栅极和栅极扫描线，形成于栅极绝缘层之上，且所述栅极位于有源层的上方。

所述阵列基板，进一步包括：

钝化层，形成于栅极和栅极扫描线之上并覆盖整个基板，且在基板的信号引导区具有过孔。

所述第一透明电极为狭缝结构或者板状结构，所述阵列基板，进一步包括：

第二透明电极，形成于钝化层之上，且具有狭缝结构。

本实用新型显示装置，包括前述技术方案中任一项所述的阵列基板。

在本实用新型技术方案中，由于所述第一透明电极包括与源极和漏极层叠接触的部分，形成一与所述源极和漏极形成的第一沟槽重合的第二沟槽，所述第二沟槽与第一沟槽共同构成有源层的沟道，因此，在具有该结构的阵列基板的制造过程中，在连续沉积第一透明导电薄膜和源漏电极金属薄膜之后，只需通过一次半色调掩模构图工艺即可形成第一透明电极图形，及源极、漏极和数据扫描线图形，对比于现有技术，省去了一次掩模构图工艺，大大简化了生产工艺，同时也减少了该次掩模构图工艺可能带来的产品缺陷，大大提高了产能。

附图说明

图1为现有阵列基板结构示意图(ADS模式)；

图2为现有阵列基板制造方法流程示意图(ADS模式)；

图3为本实用新型阵列基板结构示意图(以ADS模式底栅型为例)；

图4为本实用新型阵列基板制造方法流程示意图(以ADS模式底栅型为例)；

图5为本实用新型阵列基板制造方法中半色调掩模工艺流程示意图；

图6为本实用新型阵列基板结构示意图(以ADS模式顶栅型为例)；

图7为本实用新型阵列基板制造方法流程示意图(以ADS模式顶栅型为例)；

图8为本实用新型阵列基板结构示意图(以TN模式底栅型为例)。

附图标记：

10-透明基板                11-栅极

12-栅极绝缘层              13-有源层

14-第一透明电极(现有技术)  15-源极(现有技术)

16-漏极(现有技术)          17-钝化层

18-第二透明电极            24-第一透明电极

25-源极                    26-漏极

50-全透光区                51-不透光区

52-半透光区

具体实施方式

为了解决现有技术中阵列基板的制造工艺较为繁琐，产能较难提升的技术问题，本实用新型提供了一种阵列基板及显示装置。

如图3和图6所示，本实用新型阵列基板，包括多个像素单元(图中只示出了一个像素单元)，其中每个像素单元包括一薄膜晶体管和一第一透明电极，所述薄膜晶体管包括有源层13、源极25、漏极26和第一透明电极24，其中，

所述源极25和漏极26，位于有源层13的上方或下方，并相对而置形成一第一沟槽；

所述第一透明电极24，包括位于所述薄膜晶体管的区域之外的部分和延伸至所述源极25和漏极26的下方与源极25和漏极26层叠接触的部分，该延伸至所述源极25和漏极26的下方与源极25和漏极26层叠接触的部分形成一与第一沟槽重合的第二沟槽，所述第二沟槽与第一沟槽共同构成有源层13的沟道。

请继续参考图3所示，本实用新型应用于底栅型阵列基板，可进一步包括：透明基板10、栅极11、与栅极11连接的栅极扫描线(图中未示出)、栅极绝缘层12和与源极25连接的数据扫描线(图中未示出)，其中，

所述栅极11和栅极扫描线，形成于透明基板10之上；

所述栅极绝缘层12，形成于栅极11和栅极扫描线之上并覆盖整个基板；

所述有源层13，形成于栅极绝缘层12之上并位于栅极11上方；

所述第一透明电极24，形成于栅极绝缘层12和有源层13之上，与所述有源层13层叠接触，并在有源层13的上方具有第二沟槽；

所述源极25、漏极26和数据扫描线，形成于第一透明电极24之上，且所述源极25和漏极26在有源层13的上方相对而置，形成与第二沟槽重合的第一沟槽。

请继续参考图3，当阵列基板为ADS模式的阵列基板时，进一步包括：

钝化层17，形成于源极25、漏极26和数据扫描线之上并覆盖整个基板，且在基板的信号引导区具有过孔(图中未示出)；

第二透明电极18，形成于钝化层17之上，且具有狭缝结构，此时，第一透明电极24可以为狭缝结构或者板状结构。

需要说明的是，本实用新型技术方案同样适用于TN模式。如图8所示的TN模式的阵列基板，此时，阵列基板中不包括公共电极(即第二透明电极18)，公共电极位于彩膜基板上，可与位于阵列基板上的像素电极形成垂直电场，此时，第一透明电极24为板状结构，位于彩膜基板上的公共电极也为板状结构。

图3所示的ADS模式的TFT-LCD阵列基板共需采用1+4次掩模构图工艺形成，如图4所示，其主要实施过程包括：

步骤201：在透明基板上沉积栅金属薄膜，通过第一次掩模构图工艺形成栅极和栅极扫描线图形；

步骤202：在完成步骤201的基板上依次沉积栅极绝缘层和有源层薄膜，通过第二次掩模构图工艺形成有源层图形；

步骤203：在完成步骤202的基板上依次沉积第一透明导电薄膜和源漏电极金属薄膜，通过一次半色调掩模构图工艺(即第三次掩模构图工艺)形成第一透明电极图形及源极、漏极和数据扫描线图形；

步骤204：在完成步骤203的基板上沉积钝化层，通过第四次掩模构图工艺形成信号引导区过孔图形；

步骤205：在完成步骤204的基板上沉积第二透明导电薄膜，通过第五次掩模构图工艺形成具有狭缝结构的第二透明电极图形。

如图5所示，步骤203具体为：

步骤2031：在完成步骤202的基板上依次采用物理气相淀积的方式沉积第一透明导电薄膜和源漏电极金属薄膜；

步骤2032：在完成步骤2031的基板上涂覆一层正性光刻胶；

步骤2033：结合图3所示，使用设计的具有全透光区50、半透光区52和不透光区51结构的掩模板对基板进行曝光，其中，掩模板的全透光区50对应的光刻胶全部曝光，半透光区52对应的光刻胶部分曝光，不透光区51对应的光刻胶未被曝光；

步骤2034：对完成步骤2033的基板进行显影，完全曝光的区域光刻胶全部被溶解并去除，部分曝光的区域光刻胶部分被溶解并去除，未曝光区域光刻胶保留，成为保护掩模；

步骤2035：对完成步骤2034的基板进行刻蚀，完全曝光区域对应的部分刻蚀后露出有源层形成沟道；

步骤2036：对完成步骤2035的基板通过灰化工艺去除光刻胶部分曝光区域残留的部分光刻胶，暴露出该区域的源漏电极金属薄膜，对该薄膜进行刻蚀，至暴露出第一透明电极；

步骤2037：将完成步骤2036的基板的剩余光刻胶剥离，露出源极、漏极和数据扫描线。

如图6所示，本实用新型应用于顶栅型阵列基板，可进一步包括：透明基板10、栅极11、与栅极连接的栅极扫描线(图中未示出)、栅极绝缘层12和与源极25连接的数据扫描线(图中未示出)，其中，

所述第一透明电极24，形成于透明基板10之上，并具有第二沟槽；

所述源极25、漏极26和数据扫描线，形成于第一透明电极24之上，且所述源极25和漏极26相对而置，形成与第二沟槽重合的第一沟槽，所述第二沟槽与第一沟槽共同构成有源层13的沟道；

所述有源层13，形成于源极25和漏极26之上，与所述源极25和漏极26接触，并包括位于所述有源层13沟道中的部分；

所述栅极绝缘层12，形成于有源层13之上并覆盖整个基板；

所述栅极11和栅极扫描线，形成于栅极绝缘层12之上，且所述栅极11位于有源层13的上方。

同理，当阵列基板为ADS模式的阵列基板时，进一步包括：

钝化层17，形成于栅极11和栅极扫描线之上并覆盖整个基板，且在基板的信号引导区具有过孔(图中未示出)；

第二透明电极18，形成于钝化层17之上，且具有狭缝结构，此时，第一透明电极24可以为狭缝结构或者板状结构。

同理，顶栅型TN模式的阵列基板也属于本实用新型的保护范围内，这里不再赘述。

图6所示的ADS模式的TFT-LCD阵列基板共需采用1+4次掩模构图工艺形成，如图7所示，其主要实施过程包括：

步骤301：在透明基板上依次沉积第一透明导电薄膜和源漏电极金属薄膜，通过一次半色调掩模构图工艺(即第一次掩模构图工艺)形成第一透明电极图形及源极、漏极和数据扫描线图形；

步骤302：在完成步骤301的基板上沉积有源层薄膜，通过第二次掩模构图工艺形成有源层图形；

步骤303：在完成步骤302的基板上依次沉积栅极绝缘层和栅金属薄膜，通过第三次掩模构图工艺形成栅极和栅极扫描线图形；

步骤304：在完成步骤303的基板上沉积钝化层，通过第四次掩模构图工艺形成信号引导区过孔图形；

步骤305：在完成步骤304的基板上沉积第二透明导电薄膜，通过第五次掩模构图工艺形成具有狭缝结构的第二透明电极图形。

其中步骤301的具体流程与图5所示流程类似，这里不再赘述。

本实用新型显示装置，包括前述技术方案中所述的阵列基板，所述显示装置可以为液晶面板、液晶显示器、液晶电视、OLED(Organic Light-Emitting Diode)显示器等显示装置。

在本实用新型技术方案中，由于所述第一透明电极包括与源极和漏极层叠接触的部分，形成一与所述源极和漏极形成的第一沟槽重合的第二沟槽，所述第二沟槽与第一沟槽共同构成有源层的沟道，因此，在具有该结构的阵列基板的制造过程中，在连续沉积第一透明导电薄膜和源漏电极金属薄膜之后，只需通过一次半色调掩模构图工艺即可形成第一透明电极图形，及源极、漏极和数据扫描线图形，对比于现有技术，省去了一次掩模构图工艺，大大简化了生产工艺，同时也减少了该次掩模构图工艺可能带来的产品缺陷，大大提高了产能。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种阵列基板，包括多个像素单元，其中每个像素单元包括一薄膜晶体管和一第一透明电极，所述薄膜晶体管包括有源层、源极和漏极，其特征在于，

所述源极和漏极，位于有源层的上方或下方，并相对而置形成一第一沟槽；

所述第一透明电极，包括位于所述薄膜晶体管的区域之外的部分和延伸至所述源极和漏极的下方与源极和漏极层叠接触的部分，所述延伸至所述源极和漏极的下方与源极和漏极层叠接触的部分形成一与所述第一沟槽重合的第二沟槽，所述第二沟槽与第一沟槽共同构成有源层的沟道。

2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，进一步包括：透明基板、栅极、与栅极连接的栅极扫描线、栅极绝缘层和与源极连接的数据扫描线，其中，

所述栅极和栅极扫描线，形成于透明基板之上；

所述栅极绝缘层，形成于栅极和栅极扫描线之上并覆盖整个基板；

所述有源层，形成于栅极绝缘层之上并位于栅极上方；

所述第一透明电极，形成于栅极绝缘层和有源层之上，与所述有源层层叠接触；

所述源极、漏极和数据扫描线，形成于第一透明电极之上，且所述源极和漏极在有源层的上方相对而置，形成与第二沟槽重合的第一沟槽。

3.如权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，进一步包括：

钝化层，形成于源极、漏极和数据扫描线之上并覆盖整个基板，且在基板的信号引导区具有过孔。

4.如权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述第一透明电极为狭缝结构或者板状结构，所述阵列基板，进一步包括：

第二透明电极，形成于钝化层之上，且具有狭缝结构。

5.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，进一步包括：透明基板、栅极、与栅极连接的栅极扫描线、栅极绝缘层和与源极连接的数据扫描线，其中，

所述第一透明电极，形成于透明基板之上，并具有第二沟槽；

所述源极、漏极和数据扫描线，形成于第一透明电极之上，且所述源极和漏极相对而置，形成与第二沟槽重合的第一沟槽，所述第二沟槽与第一沟槽共同构成有源层的沟道；

所述有源层，形成于源极和漏极之上，与所述源极和漏极接触，并包括位于所述有源层沟道中的部分；

所述栅极绝缘层，形成于有源层之上并覆盖整个基板；

所述栅极和栅极扫描线，形成于栅极绝缘层之上，且所述栅极位于有源层的上方。

6.如权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，进一步包括：

钝化层，形成于栅极和栅极扫描线之上并覆盖整个基板，且在基板的信号引导区具有过孔。

7.如权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述第一透明电极为狭缝结构或者板状结构，所述阵列基板，进一步包括：

第二透明电极，形成于钝化层之上，且具有狭缝结构。

8.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1～7中任一项所述的阵列基板。

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