一种阵列基板、显示装置的制作方法

文档序号:7138610阅读:129来源:国知局
专利名称:一种阵列基板、显示装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及显示技术领域,尤其涉及一种阵列基板、显示装置。
背景技术
在显示技术领域,平板显示装置,如液晶显示器(Liquid Crystal Display, IXD)和有机电致发光显示器(Organic Light Emitting Display, 0LED),因其具有轻、薄、低功耗、高亮度,以及高画质等优点,在平板显示领域占据重要的地位。尤其是大尺寸、高分辨率,以及高画质的平板显示装置,如液晶电视,在当前的平板显示器市场已经占据了主导地位。目前,图像信号的延迟成为制约大尺寸、高分辨率及高画质平板显示装置的关键因素之一。具体地,图像信号的延迟主要由基板上的栅极、栅极线,或数据线等信号电阻R和相关电容C决定。随着显示装置尺寸的不断增大,分辨率不断提高,驱动电路施加的信号频率也不断提高,图像信号的延迟越来越严重。在图像显示阶段,栅极线打开,像素充电,由于图像信号的延迟,某些像素充电不充分,导致图像显示画面的亮度不均匀,严重影响图像的显示质量。降低栅极、栅极线,数据线等的电阻可以减小图像信号的延迟,改善图像的画质。 目前,降低栅极线和数据线的电阻的方法为采用电阻较低的金属Cu制作栅极线和数据线。但是存在以下缺点Cu金属在基板上的附着力差需要形成一层缓冲层,一般使用的缓冲层为钛Ti或者钛合金,由于钛金属难以刻蚀,在刻蚀的过程中,一般需要使用酸液HF,如果基板使用玻璃基板,HF会对玻璃基板造成一定程度的腐蚀,影响阵列基板的工作性能。

实用新型内容本实用新型实施例提供一种阵列基板、显示装置,用以提高阵列基板的工作性能,提闻图像的画质。为实现上述目的,本实用新型实施例提供的阵列基板,包括基板、形成在所述基板上的多个薄膜晶体管;还包括形成在所述基板上位于所述基板与薄膜晶体管之间的缓冲层;其中,所述缓冲层为金属氧化物膜层。较佳地,所述缓冲层为铟锡氧化物膜层或铟锌氧化物膜层。较佳地,所述阵列基板还包括像素电极和公共电极,像素电极设置于公共电极下方,所述缓冲层与所述像素电极同层设置。较佳地,所述公共电极与薄膜晶体管中的源漏极同层设置。较佳地,所述阵列基板还包括像素电极和公共电极,像素电极设置于公共电极上方,所述缓冲层与所述公共电极同层设置。较佳地,所述阵列基板还包括栅极线和数据线,所述缓冲层位于与所述栅极线、数据线,以及薄膜晶体管中至少之一相对应的区域。较佳地,栅极线和数据线同层设置,与栅极线交叉处的数据线断开,通过过孔搭桥的方式连接。较佳地,薄膜晶体管的栅极绝缘层为双层或三层结构;双层结构的薄膜晶体管,与栅极相接触的一层为氮化硅层,与半导体层相接触的一层为氧化娃层;三层结构的薄膜晶体管,与栅极相接触的一层为氮化硅层,与半导体层相接触的一层为氧化娃层,氮化娃层和氧化娃层之间为氮氧化娃层。本实用新型实施例还提供一种显示装置,包括所述阵列基板。本实用新型实施例提供的阵列基板,在形成TFT各膜层之前,在基板上形成金属氧化物缓冲层,提高TFT中的金属膜层在基板上的附着力,提高阵列基板的工作性能,从而提高显示装置的图像画质。

图1为本实用新型实施例提供的底栅型TFT阵列基板结构示意图;图2为本实用新型实施例提供的具有像素电极的阵列基板结构示意图;图3为本实用新型实施例提供的形成有栅极、栅极线,数据线和像素电极的阵列基板俯视不意图;图4为本实用新型 实施例提供的具有公共电极的阵列基板结构示意图;图5为本实用新型实施例提供的顶栅型TFT阵列基板结构示意图。
具体实施方式
本实用新型实施例提供了一种阵列基板、显示装置,用以提高阵列基板的工作性能,提闻图像的画质。本实用新型实施例通过在阵列基板上形成TFT之前设置一层金属氧化物缓冲层,用以提高TFT中的金属膜层在基板上的附着力;并且,该缓冲层可以为透明导电金属氧化物膜层。该缓冲层可以与像素电极或公共电极同层设置,且在同一次构图工艺中形成,节约工艺流程,降低阵列基板的成本。本实用新型实施例提供的阵列基板可以但不限于适用于扭曲向列型(TwistedNematic, TN)模式的液晶显示屏的阵列基板,或适用于ADS (ADvanced Super DimensionSwitch,高级超维场转换技术)模式的液晶显示屏的阵列基板。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-1XD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。本实用新型实施例提供的阵列基板包括基板、形成在所述基板上的多个薄膜晶体管(Thin Film Transistor, TFT);还包括形成所述基板上位于基板与TFT之间的缓冲层;其中,所述缓冲层为金属氧化物膜层。[0031] 下面通过附图具体说明本实用新型实施例提供的阵列基板。[0032]本实用新型实施例提供的TFT可以是底栅型或顶栅型结构,下面通过附图具体说明本实用新型实施例提供的底栅型或顶栅型TFT阵列基板。[0033]实施例一底栅型TFT阵列基板。[0034]参见图1,本实用新型实施例提供的阵列基板,包括[0035]基板I ;[0036]形成在基板I上与栅极对应的缓冲层2 ;[0037]形成在缓冲层2上的栅极3;[0038]形成在栅极3上的栅极绝缘层4 ;[0039]形成在栅极绝缘层4上的半导体层5 ;[0040]形成在半导体层5上的刻蚀阻挡层6 ;[0041]形成在刻蚀阻挡层6上的源极7和漏极8。[0042]源极7和漏极8可以称简称为源漏极。[0043]下面详细介绍本实用新型所述缓冲层。[0044]较佳地,缓冲层可以为金属氧化物膜层,具体可以为透明导电膜层如铟锡氧化物(IndiumTin Oxide, ΙΤ0)膜层、铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide, ΙΖ0)膜层或其他。[0045]较佳地,为了简化阵列基板的结构,简化制作工艺流程,本实用新型实施例提供的缓冲层可以和现有阵列基板上的同一材料制作的功能膜层同层设置。例如,像素电极或公共电极。本实用新型所述缓冲层可以提高基板上的膜层与基板的附着力,提高TFT阵列基
板的工作性能。另外,透明导电膜层作为缓冲层,透明导电膜层比较致密,可以阻止以铜金属为栅极的栅极金属离子的扩散,提高阵列基板的工作性能,尤其是TFT的工作性能。并且,透明导电膜层相比较有色导电膜层可以提高显示装置光线的透过率,提高图像亮度和画质。较佳地,基板I可以为玻璃基板、石英或柔性塑料基板。较佳地,栅极绝缘层4可以为双层,例如与栅极相接触的一层为SiNx,与半导体层5相接触的一层为SiOx,双层栅极绝缘层可以进一步阻止栅极的金属离子扩散。较佳地,为了进一步阻止栅极的金属离子扩散,栅极绝缘层4可以为三层,例如与栅极相接触的一层为氮化娃层,与半导体层5相接触的一层为氧化娃层,氮化娃层和氧化娃层之间为氮氧化娃层。。较佳地,所述阵列基板还包括,与栅极相连的栅极线,以及与源极相连的数据线,所述底栅型TFT阵列基板的栅极线与栅极同层设置,所述数据线可以与栅极同层设置也可以与源极同层设置。当数据线与栅极同层设置时,栅极线与数据线横纵交叉排列,与某一列像素对应的数据线在与栅极线交叉的位置断开,通过过孔搭桥的方式连接。较佳地,缓冲层可以设置在与栅极、栅极线、数据线中至少之一相对应的区域,用于增加各功能膜层在基板上的附着力。参见图2,本实用新型实施例提供的阵列基板,还包括像素电极9,像素电极9与缓冲层2位于同一层,且二者采用一次构图工艺制作。参见图3,为本实用新型栅极3、栅极线31,数据线71在基板I上同层设置的阵列基板结构示意图。图3中还包括在形成栅极3、栅极线31,数据线71之前形成的像素电极9。需要说明的是,位于不同层的像素电极和漏极之间通过过孔相连。当然,缓冲层2不限于与像素电极9同层设置,例如还可以与公共电极或公共电极线同层设置。本实用新型实施例阵列基板还包括公共电极,图2所示的阵列基板,像素电极9位于基板上与缓冲层2同层设置,则公共电极位于基板上TFT的上方相应的位置。ADS型液晶显示面板,其中一种情况为,阵列基板的公共电极还可以设置在像素电极下方,较佳地,本实用新型实施例缓冲层2也可以与公共电极位于同一层,且二者采用一次构图工艺制作。ADS型液晶显示面板,其中另一种情况为,阵列基板上与公共电极相连的公共电极线形成在基板上;因此,本实用新型实施例提供的缓冲层还可以是与公共电极线同层设置的导电膜层。也就是说,当像素电极与缓冲层不同层设置时,本实用新型实施例提供的阵列基板还包括公共电极,所述公共电极与所述缓冲层同层设置。本实用新型实施例提供的阵列基板还包括公共电极线,所述公共电极线与所述缓冲层同层设置。由于公共电极、公共电极线或像素电极等都是用透明导电膜层制作而成,因此,本实用新型实施例通过将缓冲层与公共电极、公共电极线或像素电极同层设置,且采用同一次构图工艺制作而成,简化阵列基板的结构,节约工艺流程。上述仅是以公共电极、公共电极线和像素电极为例说明在制作阵列基板上功能膜层的同时,可以通过一次构图工艺将缓冲层,不增加工艺流程。其他任何可以与缓冲层同一次构图工艺制作出来的膜层都包含在本实用新型的实用新型旨意中,这里就不一一列举。需要说明的是,当像素电极位于公共电极的下方时,公共电极与源漏极可以通过同一次制作工艺形成。公共电极一般为透明金属氧化物膜层,例如ITO或ΙΖ0。因此,源漏极也为透明金属氧化物导电电极。源漏极与公共电极同一次制作工艺可以简化器件结构,简化器件工艺流程。图4所示的阵列基板,在图3的基础上,还包括公共电极12,公共电极12与源极7和漏极8同层设置。本实用新型实施例仅是以像素电极和公共电极为例说明,本实用新型实施例提供的缓冲层可以与任何金属氧化物膜层设置于同一层。实施例二 顶栅型TFT阵列基板。与实施例一所述的阵列基板结构类似,不同之处在于,阵列基板上TFT各膜层与基板的相对位置发生变化。参见图5,本实用新型实施例提供的阵列基板,包括基板I ;形成在基板I上的缓冲层2 ;形成在缓冲层2上的源极7和漏极8 ;形成在源极7和漏极8上的刻蚀阻挡层6 ;[0072]形成在刻蚀阻挡层6上的半导体层5 ;形成在半导体层5上的栅极绝缘层4 ;形成在栅极绝缘层4上的栅极3 ;形成在栅极3上的钝化层11 ;以及形成在钝化层11上的公共电极12。由于顶栅型TFT阵列基板,源漏极先形成,半导体层后形成,刻蚀阻挡层可有可无,图4中没有示出刻蚀阻挡层。较佳地,实施例二提供的阵列基板还包括,与栅极相连的栅极线,以及与源极相连的数据线,所述数据线与源极同层设置,所述栅极线可以与栅极同层设置也可以与源极同层设置。当栅极线与栅极位于不同层时,通过过孔电连接。 其他结构与上述实施例一所述的结构类似,这里不再赘述。本实用新型实施例一和实施例二提供的公共电极可以为透明导电电极,如ITO或ΙΖ0。本实用新型所有实施例提供的半导体层可以是金属氧化物,例如可以是铟镓锌氧化物(indium gallium zinc oxide, IGZ0)、給铟锋氧化物(hafniumindium zinc oxide,HIZO)、铟锌氧化物(indium zinc oxide, ΙΖ0)、非晶铟锌氧化物a-1nZnO、非晶氧化锌掺杂氟氧化物Zn0:F、氧化铟掺杂锡氧化物In2O3: Sn、非晶氧化铟掺杂钥氧化物Ιη203:Μο、铬锡氧化物Cd2SnO4、非晶氧化锌掺杂铝氧化物Ζη0:Α1、非晶氧化钛掺杂铌氧化物Ti02:Nb、铬锡氧化物Cd-Sn-O或其他金属氧化物。本实用新型实施例提供的栅极可以是金属膜层,例如可以为金属铬Cr、金属钨W、金属钛T1、金属钽Ta、金属钥Mo等,或者是上述至少两种金属的合金。上述实施例一和实施例二,较佳地,为了提高TFT中的半导体层的导电性能,所述TFT还包括位于半导体层的上下两侧与半导体层相接触的第一欧姆接触层和第二欧姆接触层。第一欧姆接触层位于栅极绝缘层和半导体层之间,第二欧姆接触层位于半导体层和源极漏极之间。该第一欧姆接触层和第二欧姆接触层可以是导电性能更好的掺杂半导体层。需要说明的是,本实用新型中实施例所涉及的阵列基板或TFT只是表明本实用新型的实用新型点,在具体实施过程中,阵列基板除本实用新型的结构之外,还包括诸多其他功能膜层。例如包括显示区域的功能膜层结构以及显示区域周边的引线区域的膜层结构。显示区域周边的引线区域的各个膜层结构都是在进行显示区域制作时同时在周边形成的。而显示区域的膜层顺序可以有很多种变化,只要制作出面板驱动必要的元素(比如栅极、源极、漏极和像素电极等),确保面板正常驱动即可。所以,周边的膜层结构也相应的有很多变化。本实用新型实施例中提到的各绝缘层,例如栅极绝缘层、刻蚀阻挡层,钝化层等不限于为一层、两层、三层或多层。各绝缘层的制作材料可以是氮化硅膜层、氧化硅膜层或氮氧化硅膜层或氧化铝膜层等。本实用新型实施例的结构中,只要确保各金属膜层之间彼此绝缘,且具有连接到外部的可导电部件(比如ITO材料制作的连接电极)即可。本实用新型实施例还提供一种显示装置,包括上述阵列基板,该显示装置可以为液晶面板、液晶显示器、液晶电视、OLED面板、OLED显示器、OLED电视或电子纸等显示装置。[0088]该显示装置的一个示例为液晶显示装置,其中,阵列基板与对置基板彼此对置以形成液晶盒,在液晶盒中填充有液晶材料。该对置基板例如为彩膜基板。阵列基板的每个像素单元的像素电极用于施加电场对液晶材料的旋转的程度进行控制从而进行显示操作。在一些示例中,该液晶显示器还包括为阵列基板提供背光的背光源。该显示装置的另一个示例为有机电致发光(OLED)显示装置,其中,阵列基板的每个像素单元的薄膜晶体管连接有机电致发光装置的阳极或阴极,用于驱动有机发光材料发光以进行显示操作。综上所述,本实用新型实施例提供了一种阵列基板,在形成TFT各膜层之前,在基板上形成金属氧化物缓冲层,提高TFT中的金属膜层在基板上的附着力,提高阵列基板的工作性能,从而提高显示装置的图像画质。该缓冲层与阵列基板上的透明金属氧化物膜层设置在同一层,且采用同一次制图工艺完成,节约构图工艺,节约原料,提高阵列基板的工作性能,且降低了阵列基板的制作成本。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。
权利要求1.一种阵列基板,包括基板、形成在所述基板上的多个薄膜晶体管;其特征在于,还包括形成在所述基板上位于所述基板与薄膜晶体管之间的缓冲层;其中,所述缓冲层为金属氧化物膜层。
2.根据权利要求1所述的阵列基板,其特征在于,所述缓冲层为铟锡氧化物膜层或铟锌氧化物膜层。
3.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像素电极和公共电极,像素电极设置于公共电极下方,所述缓冲层与所述像素电极同层设置。
4.根据权利要求3所述的阵列基板,其特征在于,所述公共电极与薄膜晶体管中的源漏极同层设置。
5.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像素电极和公共电极,像素电极设置于公共电极上方,所述缓冲层与所述公共电极同层设置。
6.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栅极线和数据线,所述缓冲层位于与所述栅极线、数据线,以及薄膜晶体管中至少之一相对应的区域。
7.根据权利要求6所述的阵列基板,其特征在于,栅极线和数据线同层设置,与栅极线交叉处的数据线断开,通过过孔搭桥的方式连接。
8.根据权利要求1所述的阵列基板,其特征在于,薄膜晶体管的栅极绝缘层为双层或三层结构;双层结构的薄膜晶体管,与栅极相接触的一层为氮化硅层,与半导体层相接触的一层为氧化硅层;三层结构的薄膜晶体管,与栅极相接触的一层为氮化硅层,与半导体层相接触的一层为氧化硅层,氮化硅层和氧化硅层之间为氮氧化硅层。
9.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求1-8任一权项所述的阵列基板。
专利摘要本实用新型公开了一种阵列基板、显示装置,用以提高阵列基板的工作性能,提高显示装置的图像画质。本实用新型提供的阵列基板包括基板、形成在所述基板上的多个薄膜晶体管;还包括形成所述基板上位于基板与薄膜晶体管之间的缓冲层;其中,所述缓冲层为金属氧化物膜层。
文档编号H01L27/02GK202888177SQ20122060161
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月14日 优先权日2012年11月14日
发明者刘翔, 王刚 申请人:京东方科技集团股份有限公司
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