一种阵列基板、显示面板及显示装置的制作方法

本实用新型涉及显示技术领域，尤其是涉及一种薄膜晶体管阵列基板及其显示面板和显示装置。

背景技术：

随着显示技术的不断发展，用户对显示装置的需求不断增加，TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，薄膜场效应晶体管液晶显示器)在手机、液晶显示器、平板电脑等产品中得到了广泛的应用。

但是，由于TFT结构在实际生产中并未完全遮光，对于暴露在光照条件下的处于关断状态的TFT结构，光照会导致薄膜晶体管的沟道区吸收外部光照能量而导致跃迁，形成的电子-空穴对在源漏电场作用下造成漏电流增大，从而影响TFT的稳定工作。

如图1a、1b的低温多晶硅(Low temperature poly-silicon,LTPS)薄膜晶体管阵列基板的截面图，阵列基板包括玻璃基板1、遮光层2、缓冲层3、栅极绝缘层4、有源层5、栅极61、源极62、漏极63、层间绝缘层7、平坦化层8、像素电极81、公共电极82、钝化层9，其中，有源层包括沟道区51、源极区52、漏极区53，沟道区51还包括主沟道区511和过渡区512，过渡区512位于主沟道区511与漏极区53之间或主沟道区511与源极区52之间。遮光层可将来自背光的光线阻挡，使之不能照射到有源层的沟道区。源极62、漏极63对有源层5也有一定的遮挡，可挡住部分由外部照射到源极区52、漏极区53的光线。但是位于源极62与漏极63中间的沟道区51(尤其是过渡区512)上方没有可以遮光的结构或膜层。当外界光线透过上方的像素电极81、公共电极82、平坦化层7、钝化层9进入沟道区51，或者来自侧向或下方的光线经过折射反射照射到沟道区51时，使得沟道区的半导体产生电子-空穴对，从而产生漏电流，当薄膜晶体管处于关态时，漏电流引起导电线路上电流损失和的显示单元的电压降，导致显示不良。

如图2a、2b的非晶硅(Amorphous silicon,a-Si)薄膜晶体管阵列基板的截面图，阵列基板包括基板20、栅极21、栅极绝缘层22、有源层23、源极24、漏极25、钝化层26，源极24和漏极25覆盖部分的有源层23，透明的刻蚀阻挡层27位于有源层背离基板20一侧的表面，且其面积小于有源层。但其余部分的有源层上方并无遮光结构或膜层。当外界光线透过有源层上方的钝化层进入沟道区，或者来自侧向或下方的光线经过折射反射照射到沟道区时，使得沟道区的半导体产生电子-空穴对，从而产生漏电流，引起电流和电压的损失，导致显示不良。

技术实现要素：

鉴于以上所述有源层上方无遮光层、而导致产生漏电流的问题，本实用新型提供一种薄膜晶体管阵列基板，包括：基板；位于所述基板上的有源层、栅极、源极和漏极，所述有源层由沟道区、源极区和漏极区组成，所述源极与所述漏极位于所述有源层背离基板的一侧，所述源极区、漏极区分别和所述源极和所述漏极接触；位于所述有源层背离所述基板一侧的光阻，用于阻挡光线从所述有源层背离基板一侧照射到所述沟道区上，所述光阻为不透光的正性光阻或负性光阻，且所述沟道区在所述基板的投影落在所述光阻在所述基板的投影范围内。

本实用新型还提供：

一种显示面板包括以上所述的薄膜晶体管阵列基板；

一种显示装置，包括以上所述的显示面板。

有源层为低温多晶硅半导体或非晶硅半导体。光阻为正性光阻或负性光阻，具有遮光的作用，光阻至少遮挡照射向有源层沟道区的光线，有效防止沟道区因外界光线的照射产生光生载流子，从而产生漏电流。并且，光阻为有机绝缘体，不会与相近的金属层、半导体层之间产生寄生电容，也不会发生短路现象，对器件的电学性能影响小。另外，光阻的制作工艺中可以共用其他膜层的掩模板，简化了制作工艺。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为现有技术中低温多晶硅薄膜晶体管阵列基板的截面图；

图1b为现有技术中低温多晶硅薄膜晶体管阵列基板的俯视图；

图2a为现有技术中非晶硅薄膜晶体管阵列基板的截面图；

图2b为现有技术中非晶硅薄膜晶体管阵列基板的俯视图；

图3a为本实用新型提供的低温多晶硅薄膜晶体管阵列基板的截面图；

图3b为本实用新型提供的低温多晶硅薄膜晶体管阵列基板的俯视图；

图4a为本实用新型提供的低温多晶硅薄膜晶体管阵列基板中光阻对应遮光层的截面图；

图4b为本实用新型提供的低温多晶硅薄膜晶体管阵列基板中光阻对应遮光层的俯视图；

图5a为本实用新型提供的低温多晶硅薄膜晶体管阵列基板中光阻对应有源层的截面图；

图5b为本实用新型提供的低温多晶硅薄膜晶体管阵列基板中光阻对应有源层的俯视图；

图6为本实用新型提供的采用栅极的掩膜版(Mask4)制作光阻的阵列基板的俯视图；

图7a为本实用新型提供的非晶硅薄膜晶体管阵列基板的截面结构图；

图7b为本实用新型提供的非晶硅薄膜晶体管阵列基板的俯视图；

图8为本实用新型提供的非晶硅薄膜晶体管阵列基板中光阻替代刻蚀阻挡层的截面图；

图9a为本实用新型提供的非晶硅薄膜晶体管阵列基板中光阻与有源层对应的截面图；

图9b为本实用新型提供的非晶硅薄膜晶体管阵列基板中光阻与有源层对应的俯视图；

图10a为本实用新型提供的非晶硅薄膜晶体管阵列基板中光阻与栅极对应的截面图；

图10b为本实用新型提供的非晶硅薄膜晶体管阵列基板中光阻与栅极对应的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

本发明实施例提供的薄膜晶体管阵列基板中栅极位于有源层背离所述基板的一侧，薄膜晶体管阵列基板还包括：位于有源层背离基板一侧的栅极绝缘层，栅极绝缘层覆盖有源层，栅极位于栅极绝缘层背离基板一侧；沟道区还包括过渡区，过渡区位于沟道区与源极区之间，或，过渡区位于沟道区与漏极区之间；位于栅极绝缘层背离基板一侧的层间绝缘层，层间绝缘层覆盖栅极；光阻位于层间绝缘层背离基板一侧的表面。

可选的，薄膜晶体管阵列基板还包括下遮光层，下遮光层位于基板与有源层之间，沟道区在基板的投影落在下遮光层在所述基板的投影范围内，光阻在所述基板的投影与下遮光层在基板的投影重合。

可选的，沟道区在基板的投影与光阻在基板的投影重合。

图3a、3b为本实用新型提供的低温多晶硅薄膜晶体管阵列基板的截面结构图与俯视图。

低温多晶硅薄膜晶体管阵列基板包括基板31，依次位于基板上的遮光层32、缓冲层33、有源层35(包括沟道区351、源极区352、漏极区353)、栅极绝缘层34、栅极361、层间绝缘层37、光阻300、平坦化层38、公共电极382、像素电极381、钝化层39。缓冲层33覆盖遮光层32，栅极绝缘层34覆盖有源层35。源极362、漏极363位于层间绝缘层37表面，并通过过孔分别与源极区352、漏极区353电连接。有源层包括沟道区351、源极区352、漏极区353，沟道区位于有源层35与栅极361交叠的区域，沟道区351还包括主沟道区3511和过渡区3512，过渡区3512位于主沟道区3511与漏极区353之间或主沟道区3511与源极区352之间。有源层在基板31的投影落在遮光层32在基板31的投影范围内，栅极361在基板31的投影与主沟道区351在基板31的投影重合。

遮光层32可将来自背光的光线阻挡，使之不能照射到有源层的沟道区351。源极362、漏极363对有源层35也有一定的遮挡，可挡住部分由外部照射到源极区352、漏极区353的光线。

在整个有源层35中，沟道区351中的过渡区3512最容易受到光线的作用，产生电子-空穴对，从而产生漏电流，光线照射导致的漏电流也主要是有过渡区的光生电子-空穴对导致的。

光阻300位于层间绝缘层37表面，其在基板31的投影与沟道区351在基板31的投影重合，光阻300刚好能够遮盖主沟道区3511和过渡区3512，遮挡来自外界的光线照射到主沟道区3511和过渡区3512。所述光阻为不透光的正性光阻或负性光阻。

正性光阻为一种紫外感光膜层，在涂布正性光阻之后，采用一具有图案和镂空的掩膜版(Mask)对正性光阻进行选区紫外照射。掩膜版具有图形的部位对下方的正性光阻具有遮挡作用，镂空区域紫外光能够透过而照射到正性光阻上，正性光阻在受到紫外光照射后会发生化学反应。在随后的显影过程中，被紫外光照射的正性光阻会被显影液去掉，被遮挡而未被紫外光照射的正性光阻则不会被去除，从而未被照射的正性光阻留下来，形成与掩膜版图案相同的图案。

负性光阻与正性光阻相反，负性光阻在受到紫外光照射后会发生化学反应。在随后的显影过程中，被遮挡的负性光阻会被显影液去掉，被紫外光照射的负性光阻则会被保留。

在薄膜晶体管制作过程中，会使用一道掩膜版(Mask1)对有源区35进行掺杂。在此道工艺中，沟道区351被遮挡，有源层的其他区域被掺杂。以所有膜层的刻蚀工艺采用正性光阻的情形为例，在制作光阻300的工艺步骤中，在形成层间绝缘层与源漏极之后，涂布一层光阻，使用Mask1对有源层35进行选区紫外照射，与沟道区351对应的区域会被保留下来，沟道区以外的区域的光阻被显影液去掉。从而制备得到与沟道区351对应的光阻300。在制作光阻300的工艺中，与有源区掺杂工艺步骤共用一道掩膜版(Mask1)，在工艺上也节省了一道掩膜版，大大节省了制作成本。同时，光阻300与沟道区351一一对应，可对沟道区351进行有效遮挡，大大减小外界光线照射到沟道区351而引起漏电流。并且，光阻为有机绝缘体，不会与相近的金属层、半导体层之间产生寄生电容，也不会发生短路现象，对器件的电学性能影响小。

需要强调的是，本实用新型的其他实施例中，光阻也可以采用负性光阻。前提是，所有膜层的刻蚀工艺均采用负性光阻。此时，对有源区35进行掺杂时，沟道区域对应的Mask部位是镂空的，选区紫外光照和显影后，光阻中的与沟道区351对应的区域会被保留下来，沟道区以外的区域的光阻被显影液去掉，从而在整个基板上形成与沟道区351对应的光阻层。

另外，为了防止来自外界的光线斜入射至有源层35的沟道区351，也可以增加一道Mask，将光阻的范围做得更大，以遮挡有源层351上的未被源极362、漏极363遮挡的其余部分。例如，当对光阻进行弱紫外光选区照射时，所得的光阻图案会比正常紫外光选区照射边缘大2-3um。此时，光阻300在基板31的投影范围相比沟道区351在基板31的投影范围大，能够遮挡部分来自外界的斜入射至沟道区351的光线。本实用新型对光阻的大小不做以上限定，只要能够遮挡沟道区351，则均在本实用新型的保护范围内。

图4a、图4b为本实用新型提供的低温多晶硅薄膜晶体管阵列基板的另一种实施方式，与图2、图3所示的实施方式不同点在于，光阻层300与遮光层32对应，即光阻层300在基板31的投影与所述遮光层32在基板31的投影重合，在这种情况下，光阻层300的制作工艺可以共用制作遮光层32的掩膜版(Mask2)，在工艺上节省了一道掩膜版，降低了制作成本。

图5a、图5b为本实用新型提供的低温多晶硅薄膜晶体管阵列基板的又一种实施方式，与图2、图3所示的实施方式不同点在于，光阻层300与整个有源层35对应，即光阻层300在基板31的投影与所述有源层35在基板31的投影重合。在此实施方式中，光阻层300对整个有源层35形成了遮挡，可有效防止外界光线照射到有源层，对漏电流的防止效果更佳彻底。在这种情况下，光阻层300的制作工艺可以共用制作有源层的掩膜版(Mask3)，在工艺上节省了一道掩膜版，降低了制作成本。

图6所示为采用栅极361的掩膜版(Mask4)制作光阻300的阵列基板的俯视图。采用弱紫外光选区照射的工艺，所制备的光阻300的宽度较栅极线361的宽度大2-3um，光阻遮挡住过渡区3512以及大部分沟道区。

本发明实施例还提供又一种薄膜晶体管阵列基板，该薄膜晶体管阵列基板的有源层位于栅极背离基板的一侧，薄膜晶体管阵列基板还包括：位于基板上且覆盖栅极的栅极绝缘层，有源层位于栅极绝缘层背离基板一侧；源极区与漏极区分别被源极与漏极覆盖。

可选的，薄膜晶体管阵列基板的光阻覆盖于沟道区的表面，且光阻在基板的投影与沟道区在基板的投影重合。

可选的，薄膜晶体管阵列基板的光阻位于沟道区、源极、漏极背离基板一侧的表面，且光阻在基板的投影与栅极在基板的投影重合。

可选的，薄膜晶体管阵列基板还包括钝化层，钝化层覆盖有源层、源极和漏极，光阻位于钝化层背离基板一侧。

图7a、图7b为本实用新型提供的非晶硅薄膜晶体管阵列基板的截面结构图与俯视图。非晶硅薄膜晶体管阵列基板包括基板40，依次位于基板上的栅极41、栅极绝缘层42、有源层43、光阻400、钝化层46。源极44、漏极45位于栅极绝缘层42上，且源极44和漏极45覆盖部分的有源层43，有源层中的未被源极44和漏极45覆盖的部分为沟道区431。光阻400覆盖沟道区431。栅极绝缘层42覆盖栅极41，钝化层覆盖有源层43和光阻400。

沟道区351容易受到光线的作用而产生电子-空穴对，从而产生漏电流，光线照射导致的漏电流也主要是有过渡区的光生电子-空穴对导致的。

光阻400覆盖沟道区431，能够遮挡来自外界的光线照射到沟道区431，大大减小外界光线照射到沟道区431而引起漏电流。并且，光阻为有机绝缘体，不会与相近的金属层、半导体层之间产生寄生电容，也不会发生短路现象，对器件的电学性能影响小。

图8为本实用新型提供的非晶硅薄膜晶体管阵列基板中光阻400替代刻蚀阻挡层的截面结构图。在实际工艺中，常制作一层刻蚀阻挡层(如图2a)。在本实施方式中，用光阻400代替刻蚀阻挡层，既能起到刻蚀阻挡作用，又能够有效地对沟道进行遮光，大大减小漏电流的产生。光阻400的制作工艺可以共用刻蚀阻挡层的掩膜版(Mask5)，工艺上节省一道Mask，降低成本。

图9a为本实用新型提供的非晶硅薄膜晶体管阵列基板中光阻400与有源层43对应的截面结构图。图9b为本实用新型提供的非晶硅薄膜晶体管阵列基板中光阻400与有源层43对应的俯视图。在本实施方式中，光阻400在基板40的投影与有源层43在基板40的投影重合，光阻对整个有源层能够进行有效地遮挡，大大减小漏电流的产生。光阻400的制作工艺可以共用有源层的掩膜版(Mask6)，工艺上节省一道Mask，降低成本。

图10a为本实用新型提供的非晶硅薄膜晶体管阵列基板中光阻400与栅极41对应的截面结构图。图10b为本实用新型提供的非晶硅薄膜晶体管阵列基板中光阻400与栅极41对应的俯视图。在本实施方式中，光阻400在基板40的投影与栅极41在基板40的投影重合，光阻对整个有源层能够进行有效地遮挡，大大减小漏电流的产生。光阻400的制作工艺可以共用栅极41的掩膜版(Mask7)，工艺上节省一道Mask，降低成本。

本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。