專利名稱：陣列基板和液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及液晶顯示技術(shù)，尤其涉及一種陣列基板和液晶顯示器。
背景技術(shù)：
液晶顯示器是目前常用的平板顯示器，其中薄膜晶體管液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，簡稱TFT-LCD)是液晶顯示器中的主流產(chǎn)品。圖IA為現(xiàn)有典型陣列基板的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖IB為圖IA中沿A-A線的側(cè) 視剖切結(jié)構(gòu)示意圖，如圖IA和圖IB所示，采用現(xiàn)有四次光刻技術(shù)，形成的陣列基板包括襯 底基板1 ；襯底基板1上形成有橫縱交叉的數(shù)據(jù)線5和柵線2 ；數(shù)據(jù)線5和柵線2圍設形成 矩陣形式排列的像素單元；每個像素單元包括薄膜晶體管開關元件TFT和像素電極11 ；薄 膜晶體管開關元件TFT包括柵電極3、源電極7、漏電極8和有源層6 ；柵電極3連接柵線2， 源電極7連接數(shù)據(jù)線5，漏電極8通過鈍化層過孔10連接像素電極11，有源層6形成在源 電極7和漏電極8與柵電極3之間，柵電極3和有源層6之間為柵絕緣層4，像素電極11與 漏電極8之間為鈍化層9，像素電極11通過鈍化層過孔10與漏電極8連通。其中，柵線2、 數(shù)據(jù)線5、柵電極3、源電極7、漏電極8和像素電極11等圖案統(tǒng)稱為導電圖案，柵絕緣層4 和鈍化層9統(tǒng)稱為絕緣層。現(xiàn)有的TFT-IXD多為投射式，背光照射到有源層之后，容易出現(xiàn)漏電流(Ioff)現(xiàn) 象，降低顯示質(zhì)量，需要在彩膜基板上采用黑矩陣遮光，開口率低。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種陣列基板和液晶顯示器，以減小光照漏電流，提高開口率。本實用新型提供一種陣列基板，包括襯底基板，所述襯底基板上形成有橫縱交叉 圍設形成多個像素單元的數(shù)據(jù)線和柵線，每個像素單元中包括像素電極和薄膜晶體管開關 元件，所述薄膜晶體管開關元件包括柵電極、源電極、漏電極和有源層，其中所述柵電極與有源層之間設置有柵絕緣層，所述柵絕緣層包括不透明絕緣層。進一步地，所述柵絕緣層還包括透明絕緣層，所述透明絕緣層形成在所述不透明 絕緣層之下。其中，所述不透明絕緣層對應所述數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極設置。優(yōu)選地，所述不透明絕緣層的面積大于其上層的數(shù)據(jù)線或有源層的面積。所述不透明絕緣層為黑色樹脂絕緣層。再進一步地，所述不透明絕緣層的厚度優(yōu)選為10000 ~ 20000人。所述透明絕緣層的厚度優(yōu)選為500 ~ 5000A。本實用新型還提供一種液晶顯示器，包括液晶面板，所述液晶面板包括對盒設置 的彩膜基板和本實用新型提供的任一所述的陣列基板，所述彩膜基板和陣列基板中夾設有 液晶層。本實用新型提供的陣列基板和液晶顯示器，陣列基板的柵絕緣層包括不透明絕緣層，可以阻止背光照射到有源層上，減小光照漏電流，提高薄膜晶體管開關元件的性能，可 以防止背光區(qū)域產(chǎn)生漏光，減少彩膜基板上的黑矩陣面積，提高TFT-IXD開口率。

圖IA為現(xiàn)有典型陣列基板的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖IB為圖IA中沿A-A線的側(cè)視剖切結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例一提供的陣列基板的局部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型實施例二提供的陣列基板的局部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4A為本實用新型實施例二提供的陣列基板中形成柵線和柵電極的局部側(cè)視結(jié) 構(gòu)示意圖；圖4B為本實用新型實施例二提供的陣列基板中沉積透明絕緣層的局部側(cè)視結(jié)構(gòu) 示意圖；圖4C為本實用新型實施例二提供的陣列基板中沉積不透明絕緣層的局部側(cè)視結(jié) 構(gòu)示意圖；圖4D為本實用新型實施例二提供的陣列基板中沉積有源層薄膜的局部側(cè)視結(jié)構(gòu) 示意圖；圖5A為本實用新型實施例二提供的陣列基板中對涂覆在數(shù)據(jù)線金屬薄膜上的光 刻膠曝光顯影的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5B為本實用新型實施例二提供的陣列基板中刻蝕數(shù)據(jù)線金屬薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5C為本實用新型實施例二提供的陣列基板中刻蝕有源層薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5D為本實用新型實施例二提供的陣列基板中刻蝕不透明絕緣層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5E為本實用新型實施例二提供的陣列基板中灰化后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5F為本實用新型實施例二提供的陣列基板中刻蝕多余有源層薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖；圖泥為本實用新型實施例二提供的陣列基板中刻蝕源電極和漏電極的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5H為本實用新型實施例二提供的陣列基板中刻蝕TFT溝道的結(jié)構(gòu)示意圖；圖51為本實用新型實施例二提供的陣列基板中剝離光刻膠的結(jié)構(gòu)示意圖。主要附圖標記1-襯底基板；2-柵線；3-柵電極；[0035]4-柵絕緣層；5-數(shù)據(jù)線；6-有源層；[0036]7-源電極；8-漏電極；9-鈍化層；[0037]10-鈍化層過孔；11-像素電極；17-光刻膠；[0038]19-TFT 溝道；41-不透明絕緣層；42--透明絕緣層[0039]50-數(shù)據(jù)線金屬薄膜60-有源層薄膜)
具體實施方式為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新 型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描 述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施 例，本領域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。實施例一圖2為本實用新型實施例一提供的陣列基板的局部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示， 該陣列基板包括襯底基板1，襯底基板1上形成有橫縱交叉圍設形成多個像素單元的數(shù)據(jù) 線5和柵線(圖中未示)，每個像素單元中包括像素電極11和薄膜晶體管開關元件，薄膜晶 體管開關元件包括柵電極3、源電極7、漏電極8和有源層6，其中柵電極3與有源層6之 間設置有柵絕緣層，柵絕緣層包括不透明絕緣層41。本實施例陣列基板的柵絕緣層包括不透明絕緣層，可以阻止背光照射到有源層 上，減小光照漏電流，提高薄膜晶體管開關元件的性能，可以防止背光區(qū)域產(chǎn)生漏光，減少 彩膜基板上的黑矩陣面積，提高TFT-IXD開口率。實施例二圖3為本實用新型實施例二提供的陣列基板的局部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示， 該陣列基板包括襯底基板1，襯底基板1上形成有橫縱交叉圍設形成多個像素單元的數(shù)據(jù) 線5和柵線(圖中未示)，每個像素單元中包括像素電極11、柵電極3、源電極7、漏電極8 和有源層6，其中柵電極3與有源層6之間設置有柵絕緣層，柵絕緣層包括不透明絕緣層41。進一步地，柵絕緣層還可以包括透明絕緣層42，透明絕緣層42形成在不透明絕緣 層41之下。其中，柵線與柵電極3連接，數(shù)據(jù)線5與源電極7連接，不透明絕緣層41對應數(shù)據(jù) 線5、源電極7、漏電極8設置，這樣數(shù)據(jù)線5之下可以包括不透明絕緣層41和透明絕緣層42。優(yōu)選地，不透明絕緣層的面積可以大于其上層的數(shù)據(jù)線或有源層的面積。不透明 絕緣層41可以為黑色樹脂絕緣層。例如采用與彩膜基板上的黑矩陣相同的黑色樹脂材 料。其中，該黑色樹脂絕緣層的厚度優(yōu)選為10000 ~20000人。其中，透明絕緣層42的厚度優(yōu)選為5OO ~ 5000人。上述陣列基板的制造方法可以包括以下步驟步驟101、在襯底基板1上可以采用磁控濺射等方法沉積一層柵金屬薄膜，光刻后 形成柵線(圖中未示)和柵電極3，具體可以參見圖4A，圖4A為本實用新型實施例二提供 的陣列基板中形成柵線和柵電極的局部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；步驟102、在形成上述圖案的襯底基板1上，采用等離子增強化學氣相沉積 (Plasma Enhanced Chemical vapor d印osition，簡稱 PECVD)法沉積一層透明絕緣層 42， 透明絕緣層的材料可以選取為氮化硅等透明絕緣材料，透明絕緣層42屬于柵絕緣層的一 部分，具體可以參見圖4B，圖4B為本實用新型實施例二提供的陣列基板中沉積透明絕緣層 的局部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。步驟103、在形成上述圖案的襯底基板1上，涂覆(coating) —層不透明絕緣層 41，可以采用光敏或者非光敏性材料，例如黑色樹脂材料，涂覆完不透明絕緣層41以后進 行固化，不透明絕緣層41也屬于柵絕緣層的一部分，具體可以參見圖4C，圖4C為本實用新 型實施例二提供的陣列基板中沉積不透明絕緣層的局部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。步驟104、采用PECVD法沉積有源層薄膜60，有源層薄膜可以包括半導體層(a_si)薄膜和摻雜半導體層(n+a-si)薄膜，半導體層薄膜在摻雜半導體層薄膜之下，最后再采用 磁控濺射沉積一層數(shù)據(jù)線金屬薄膜50，具體可以參見圖4D，圖4D為本實用新型實施例二提 供的陣列基板中沉積有源層薄膜和數(shù)據(jù)線金屬薄膜的局部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。步驟105、采用雙色調(diào)掩模板例如灰度掩模(Gray Tone Mask，簡稱GTM)板或半 色調(diào)掩膜(Half Tone Mask，簡稱HTM)板對光刻膠進行曝光顯影，再采用濕刻和干刻工藝相 結(jié)合，刻蝕得到有源層、數(shù)據(jù)線、源電極和漏電極，該過程具體可以包括以下步驟步驟201、采用雙色調(diào)掩模板，對涂覆在數(shù)據(jù)線金屬薄膜50上的光刻膠17進行曝 光顯影，在需要形成源電極、漏電極和數(shù)據(jù)線的位置形成光刻膠完全保留區(qū)域，在需要形成 TFT溝道和對應柵線的位置形成光刻膠部分保留區(qū)域，其他區(qū)域為光刻膠完全去除區(qū)域，具 體可以參見圖5A，圖5A為本實用新型實施例二提供的陣列基板中對涂覆在數(shù)據(jù)線金屬薄 膜上的光刻膠曝光顯影的結(jié)構(gòu)示意圖。步驟202、采用濕刻工藝，將光刻膠完全去除區(qū)域?qū)臄?shù)據(jù)線金屬薄膜50刻蝕 掉，具體可以參見圖5B，圖5B為本實用新型實施例二提供的陣列基板中刻蝕數(shù)據(jù)線金屬薄 膜的結(jié)構(gòu)示意圖，將光刻膠完全去除區(qū)域?qū)臄?shù)據(jù)線金屬薄膜50刻蝕掉后，圖中光刻膠 下的數(shù)據(jù)線有部分過刻，形成數(shù)據(jù)線及其薄膜晶體管開關元件的源電極和漏電極所在的區(qū) 域。步驟203、采用干刻工藝，依次刻蝕掉光刻膠完全去除區(qū)域?qū)挠性磳颖∧?，?體可以參見圖5C，圖5C為本實用新型實施例二提供的陣列基板中刻蝕有源層薄膜的結(jié)構(gòu) 示意圖，其中，剩余的有源層薄膜60之下包括不透明絕緣層41和透明絕緣層42。步驟204、將光刻膠完全去除區(qū)域?qū)牟煌该鹘^緣層41刻蝕掉，具體可以參見 圖5D，圖5D為本實用新型實施例二提供的陣列基板中刻蝕不透明絕緣層的結(jié)構(gòu)示意圖。步驟205、灰化去除光刻膠部分保留區(qū)域的光刻膠，僅保留光刻膠完全保留區(qū)域的 光刻膠，具體可以參見圖5E，圖5E為本實用新型實施例二提供的陣列基板中灰化后的結(jié)構(gòu) 示意圖，將TFT溝道位置對應的光刻膠部分保留區(qū)域的光刻膠17灰化掉，保留數(shù)據(jù)線和源 漏電極位置對應的光刻膠完全保留區(qū)域的光刻膠17 ；步驟206、將灰化后由于光刻膠橫向刻蝕后，數(shù)據(jù)線金屬薄膜50邊緣露出的多余 有源層薄膜刻蝕掉，具體可以參見圖5F，圖5F為本實用新型實施例二提供的陣列基板中刻 蝕多余有源層薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖，刻蝕多余有源層薄膜60后，可以形成有源層6的圖案，其 中，有源層6之下包括不透明絕緣層41，且不透明絕緣層41的面積大于有源層的面積，可以 阻止背光源照射到有源層的半導體層之上。步驟207、采用金屬干刻工藝，例如數(shù)據(jù)線金屬薄膜由Mo形成，干刻將TFT溝道位 置對應的數(shù)據(jù)線金屬薄膜刻蝕掉，形成數(shù)據(jù)線5、源電極7和漏電極8，具體可以參見圖5G 所示，圖5G為本實用新型實施例二提供的陣列基板中刻蝕源電極和漏電極的結(jié)構(gòu)示意圖。 其中，數(shù)據(jù)線5之下依次包括有源層薄膜和柵絕緣層的不透明絕緣層41、透明絕緣層42，其 中不透明絕緣層41、透明絕緣層42的位置與數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極對應。步驟208、對TFT溝道位置對應的有源層進行部分刻蝕，形成TFT溝道19，具體可 以參見圖5H，圖5H為本實用新型實施例二提供的陣列基板中刻蝕TFT溝道的結(jié)構(gòu)示意圖， 刻蝕掉TFT溝道位置對應的有源層6中的摻雜半導體層，保留半導體層，形成TFT溝道19， 從而完成薄膜晶體管開關元件的制造。[0064]步驟209、剝離剩余的光刻膠，具體可以參見圖51，圖51為本實用新型實施例二提 供的陣列基板中剝離光刻膠的結(jié)構(gòu)示意圖。經(jīng)過上述步驟201到步驟209，形成有源層6、TFT溝道19、源電極7、漏電極8和 數(shù)據(jù)線5之后，可以形成像素電極，參見如下的步驟106。步驟106、沉積鈍化層9，刻蝕形成鈍化層過孔10后，再沉積像素電極11，參見圖 3，像素電極11可以通過鈍化層過孔10與漏電極8連通。本實施例采用不透明絕緣層例如黑色樹脂絕緣層作為柵絕緣層的一部分，采用 雙層樹脂結(jié)構(gòu)，第一層采用透明絕緣層例如無機材料氮化硅，厚度可以為1000A左右，然 后在氮化硅上涂覆黑色樹脂絕緣層，將像素區(qū)域的黑色樹脂刻蝕掉后，在半導體層之下存 在不透明絕緣層，可以阻止背光照射到半導體層上，有效減小光照漏電流，從而提高了 TFT 的特性；可以防止背光區(qū)域產(chǎn)生漏光，從而減少彩膜基板上的黑矩陣面積，提高TFT-LCD的 開口率；并且，將黑色樹脂絕緣層的面積設置為大于源漏電極與數(shù)據(jù)線的面積，甚至可以 采用陣列基板上的不透明絕緣層替代彩膜基板中的黑矩陣，進一步提高了 TFT-LCD的開口 率。實施例三本實用新型實施例三提供一種液晶顯示器，包括液晶面板，其特征在于所述液晶 面板包括對盒設置的彩膜基板和本實用新型實施例中提供的任意一種結(jié)構(gòu)的陣列基板，所 述彩膜基板和陣列基板中夾設有液晶層。本實施例液晶顯示器的陣列基板中，柵絕緣層包括不透明絕緣層，可以阻止背光 照射到有源層上，減小光照漏電流，提高薄膜晶體管開關元件的性能，可以防止背光區(qū)域產(chǎn) 生漏光，減少彩膜基板上的黑矩陣面積，提高TFT-LCD開口率；將柵絕緣層的不透明絕緣層 的面積設置為大于數(shù)據(jù)線與薄膜晶體管開關元件的面積，可以防止背光區(qū)域產(chǎn)生漏光，替 代彩膜基板中的黑矩陣，進一步提高TFT-IXD的開口率。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制； 盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術(shù)人員應當理解: 其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等 同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù) 方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種陣列基板，包括襯底基板，所述襯底基板上形成有橫縱交叉圍設形成多個像素 單元的數(shù)據(jù)線和柵線，每個像素單元中包括像素電極和薄膜晶體管開關元件，所述薄膜晶 體管開關元件包括柵電極、源電極、漏電極和有源層，其特征在于所述柵電極與有源層之間設置有柵絕緣層，所述柵絕緣層包括不透明絕緣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于所述柵絕緣層還包括透明絕緣層，所 述透明絕緣層形成在所述不透明絕緣層之下。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陣列基板，其特征在于所述不透明絕緣層對應所述數(shù)據(jù)線、 源電極、漏電極設置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的陣列基板，其特征在于所述不透明絕緣層的面積大于 其上層的數(shù)據(jù)線或有源層的面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的陣列基板，其特征在于所述不透明絕緣層為黑色樹 脂絕緣層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的陣列基板，其特征在于所述不透明絕緣層的厚度為 10000 ~ 20000Ao
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的陣列基板，其特征在于所述透明絕緣層的厚度為 500 ~ 5000Α。
8.一種液晶顯示器，包括液晶面板，其特征在于所述液晶面板包括對盒設置的彩膜 基板和權(quán)利要求1-7任一所述的陣列基板，所述彩膜基板和陣列基板中夾設有液晶層。
專利摘要本實用新型公開了一種陣列基板和液晶顯示器，其中該陣列基板，包括襯底基板，所述襯底基板上形成有橫縱交叉圍設形成多個像素單元的數(shù)據(jù)線和柵線，每個像素單元中包括像素電極和薄膜晶體管開關元件，所述薄膜晶體管開關元件包括柵電極、源電極、漏電極和有源層，其中所述柵電極與有源層之間設置有柵絕緣層，所述柵絕緣層包括不透明絕緣層。本實用新型陣列基板的柵絕緣層包括不透明絕緣層，可以阻止背光照射到有源層上，減小光照漏電流，提高薄膜晶體管開關元件的性能，可以防止背光區(qū)域產(chǎn)生漏光，減少彩膜基板上的黑矩陣面積，提高TFT-LCD開口率。
文檔編號G02F1/1368GK201867561SQ201020601738
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者謝振宇 申請人:北京京東方光電科技有限公司