陣列基板及顯示裝置的製作方法
2023-05-15 00:29:06 2
專利名稱：陣列基板及顯示裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及顯示領域，特別是指一種陣列基板及顯示裝置。
技術背景薄膜電晶體液晶顯不器(ThinFilm Transistor Liquid Crystal Display,簡稱TFT-LCD)具有體積小、功耗低、無輻射等特點，在當前的平板顯示器市場佔了主導地位。現有薄膜電晶體液晶顯示器的半透半反式陣列基板一般採用5次掩膜エ藝製作，在陣列基板的生產過程中，使用掩膜板的次數越少，材料利用的就越充分，就能有效的降低生產周期與成本。另外，現有半透半反式陣列基板會出現反射區和透射區亮度不均的現象。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種陣列基板及顯示裝置，能夠提高陣列基板的反射區與透射區的亮度均勻性。為解決上述技術問題，本實用新型的實施例提供技術方案如下一方面，提供一種陣列基板，所述陣列基板為半透半反式陣列基板；所述陣列基板的鈍化層包括至少兩個絕緣層，且相鄰的兩個絕緣層具有不同的光折射率。進ー步地，所述陣列基板的鈍化層包括至少ー個無機絕緣層和至少ー個有機絕緣層，且所述有機絕緣層的相鄰絕緣層為無機絕緣層。進ー步地，所述鈍化層為包括無機絕緣層-有機絕緣層-無機絕緣層的鈍化層結構、或者為包括無機絕緣層-有機絕緣層的鈍化層結構。進ー步地，所述陣列基板包括基板；分布在所述基板上的由第一金屬層構成的柵極掃描線、數據信號線和柵電極；分布在形成有所述柵極掃描線、數據信號線和柵電極的基板上的柵絕緣層，所述柵絕緣層上分布有由半導體層構成的矽島圖案和由歐姆接觸層構成的溝道，所述柵絕緣層、半導體層和歐姆接觸層包括與所述數據信號線相連接的數據連接線過孔；分布在形成有所述柵絕緣層、半導體層和歐姆接觸層的基板上、由第二金屬層構成的數據信號線連接線、漏電極和與所述數據信號線連接線連接的源電極，所述數據信號線連接線通過所述數據連接線過孔與所述數據信號線連接；分布在形成有所述數據信號線連接線、漏電極和源電極的基板上的鈍化層，所述鈍化層包括與所述漏電極相連的過孔；分布在所述鈍化層上的由透明導電層構成、通過所述過孔與所述漏電極連接的像素電極。進ー步地，所述數據信號線在與所述柵極掃描線相交的位置斷裂，並通過所述數據連接線過孔與所述數據信號線連接線相連接，形成完整連續的數據信號線。進ー步地，所述半透半反式陣列基板的反射電極與所述數據信號線連接線、漏電極和源電極同層製作。進ー步地，所述有機絕緣層為採用透光散射材料。進ー步地，所述鈍化層的厚度為1000A至160000A。進ー步地，當所述陣列基板的反射區佔所述陣列基板的面積比小於10%時，所述無機絕緣層的厚度為200A至2000A,所述有機絕緣層的厚度為I. 5 μ m至3 μ m ;當所述陣列基板的反射區佔所述陣列基板的面積比在10%到50%之間時，所述無機絕緣層的厚度為200A至3000A,所述有機絕緣層的厚度為2 μ m至6 μ m。本實用新型還提供了一種顯示裝置，包括上述的陣列基板。本實用新型的實施例具有以下有益效果上述方案中，陣列基板的鈍化層包含至少兩個絕緣層且相鄰絕緣層的光折射率不同，利用多個絕緣層之間的層界面對反射光線進行不同角度的折射，對進入鈍化層的非垂直角度的光線進行角度的調整，以更大的光強通過液晶盒上部的上偏光片，減小由於反射區反射光線入射角度的原因在上偏光片和黑矩陣上的光損失，最大限度減小陣列基板反射區與透射區的光強差，提高陣列基板的反射區與透射區的亮度均勻性。
圖I是本實用新型實施例的陣列基板A--A』部分第一次掩膜エ藝完成後的截面示意圖；圖2是本實用新型實施例的陣列基板A--A』與B--B』第二次掩膜エ藝中塗敷半導體層與歐姆接觸層後的截面示意圖；圖3是本實用新型實施例的陣列基板AA』與BB』第二次掩膜エ藝後的截面示意圖；圖4是本實用新型實施例的陣列基板A--A』與B--B』經第三次掩膜エ藝形成源電極、漏電極與反射電極後的截面示意圖；圖5是本實用新型實施例的陣列基板A--A』與B--B』第四次掩膜エ藝後的截面示意圖；圖6是本實用新型實施例的陣列基板A--A』與B--B』第四次掩膜エ藝完成剝離エ藝後的截面示意圖；圖7是本實用新型實施例的陣列基板的平面圖。附圖標記I 基板2柵極掃描線3數據信號線5源電極6漏電極7 開ロ區8柵絕緣層9半導體層10歐姆接觸層[0041]11無機絕緣層12像素電極13反射電極1 4數據連接線過孔15 溝道16 過孔17有機絕緣層
具體實施方式
為使本實用新型的實施例要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。本實用新型的實施例針對現有技術中半透半反式陣列基板的反射區和透射區亮度不均的問題，提供一種陣列基板及液晶顯示面板，能夠提高陣列基板的反射區與透射區的亮度均勻性。本實用新型提供了一種陣列基板，其中，該陣列基板為半透半反式陣列基板，該陣列基板的鈍化層包括至少兩個絕緣層，且相鄰的兩個絕緣層具有不同的光折射率。具體地，該鈍化層可以包括至少ー個無機絕緣層和至少ー個有機絕緣層，且有機絕緣層的相鄰絕緣層為無機絕緣層。其中，本實用新型的陣列基板的鈍化層可以採用無機絕緣層-有機絕緣層-無機絕緣層的構成方式，也可以採用無機絕緣層-有機絕緣層的構成方式，而且有機絕緣層上下兩個無機絕緣層不局限採用同一種無機材料，具體地，只要有機絕緣層相鄰的絕緣層為無機絕緣層即可。其中，無機絕緣層可以採用氧化物、氮化物或氮氧化物；有機絕緣層可以採用感光樹脂等透光散射材料。對於不同尺寸與用途的顯示器件，可以根據陣列基板像素區域反射區與透射區的比例對無機絕緣層和有機絕緣層的厚度進行相應的調整。由於有機絕緣層的折射率比無機絕緣層的折射率小，因此光線在有機絕緣層的折射角較大。如果反射區的比例較小，應該使用較薄的有機絕緣層，使光線主要從透射區得至IJ，減小背光光源的損失；並且由於有機絕緣層(樹脂)的介電常數較小，包含有機絕緣層的鈍化層的厚度可以比之前的SiNx鈍化層減小，從而減小鈍化層對光線的損耗進而增加光強。而隨著反射區面積變大，環境光在光源中的比例變大，這時要増加有機絕緣層厚度，使反射區光線能夠部分從透射區射出，從而起到平衡兩部分光強的作用。無機絕緣層主要是提供一個折射界面，増加厚度會増加光強損失，因此可以少量増加或不增加。比如，當陣列基板的反射區佔陣列基板的面積比小於10%時，無機絕緣層的厚度可以為200A至2000A,有機絕緣層的厚度可以為I. 5 μ m至3 μ m ;對於常用於戶外顯示等環境光強較大的反射顯示為主體的顯示器件，其陣列基板的反射區所佔陣列基板的面積比在10%到50%之間時，無機絕緣層的厚度可以為200A至3000A,同時採用厚度為2μπι至6 μ m的有機絕緣層，以達到最佳的顯示效果，最大限度減小反射區與透射區的光強差。本實用新型的陣列基板的鈍化層包含至少兩個絕緣層且相鄰絕緣層的光折射率不同，一方面可以增加對上下層薄膜的附著力，另ー方面，利用多個絕緣層之間的層界面對反射光線進行不同角度的折射，對進入鈍化層的非垂直角度的光線進行角度的調整，以更大的光強通過液晶盒上部的上偏光片，減小由於反射區反射光線入射角度的原因在上偏光片和黑矩陣上的光損失，最大限度減小陣列基板反射區與透射區的光強差，提高陣列基板的反射區與透射區的亮度均勻性。進ー步地，本實用新型的陣列基板包括基板；分布在上述基板上的由第一金屬層構成的柵極掃描線、數據信號線和柵電極；分布在形成有上述柵極掃描線、數據信號線和柵電極的基板上的柵絕緣層，上述柵絕緣層上分布有由半導體層構成的矽島圖案和由歐姆接觸層構成的溝道，上述柵絕緣層、半導體層和歐姆接觸層包括與上述數據信號線相連接的數據連接線過孔；分布在形成有上述柵絕緣層、半導體層和歐姆接觸層的基板上、由第二金屬層構成的數據信號線連接線、漏電極和與上述數據信號線連接線連接的源電極，上述數據信號線連接線通過上述數據連接線過孔與上述數據信號線連接；分布在形成有上述數據信號線連接線、漏電極和源電極的基板上的鈍化層，上述鈍化層包括與上述漏電極相連的過孔；分布在上述鈍化層上的由透明導電層構成、通過上述過孔與上述漏電極連接的像素電極。進ー步地，半透半反式陣列基板的反射電極與數據信號線連接線、漏電極和源電極同層製作。圖7為本實用新型的TFT-IXD陣列基板的平面示意圖，如圖7所示，該TFT-IXD陣列基板上同一層包括一組柵極掃描線2、斷開的數據信號線3，相鄰的數據信號線3與柵極掃描線2限定了像素區域。每ー個像素區域都包含ー個TFT開關器件，ー個反射區，ー個透射區。數據信號線3在與柵極掃描線2相交的位置斷裂，並通過柵絕緣層8上的數據連接線過孔14與數據信號線連接線相連接，形成完整連續的數據信號線3，數據信號線連接線的材料與反射電極13的材料相同。下面通過具體的步驟對本實用新型的陣列基板的形成過程進行介紹步驟a :在基板I上使用磁控濺射或者其他方法沉積厚度為1000人 5000 A的金屬薄膜(即上述的第一金屬層)，通過第一次掩膜エ藝形成包括柵極掃描線2、數據信號線3的圖案，第一次掩膜エ藝完成後的截面示意圖如圖I所示，其中柵極掃描線2即可作為薄膜電晶體的柵電扱。其中，金屬薄膜的材料可以使用鑰、鋁、釹、鋁鎳合金、鑰鎢合金、鉻或銅等金屬，也可使用上述幾種材料的組合；基板I可以採用玻璃、石英或者其他適合的材料；步驟b :使用化學氣相沉積的方法在經過步驟a的基板I上沉積厚度為1000A至7000A的薄膜作為柵絕緣層8，在形成柵絕緣層8的基板I上用化學氣相沉積的方法連續沉積厚度為1000A至7000A的半導體層9和厚度為500A至6000A的歐姆接觸層10 (為了減小TFT位置的寄生電容，可以在即將形成的矽島形貌允許的情況下適當増加膜厚)，塗敷薄膜後的結構如圖2所示，採用帶有狹縫的半色調或灰色調掩模板曝光形成三個不同厚度的光刻膠區域，分別是數據信號連接線過孔位置與開ロ區域、矽島處溝道位置以及基板上的其他位置，經過顯影與幹法刻蝕過程，最終在數據信號連接線過孔位置的歐姆接觸層10、半導體層9和柵絕緣層8全部被刻蝕掉，露出下面的數據信號線3，在形成溝道15的位置刻蝕掉上面的歐姆接觸層10，露出下面的半導體層9，並將其他部分半導體層9與歐姆接觸層10全部刻蝕掉，露出柵絕緣層8，在溝道15的附近形成矽島，再通過光刻等一整套掩膜エ藝在數據信號線連接線的兩端斷裂處形成數據連接線過孔14，如圖3所示為第二次掩膜エ藝後的陣列基板的截面示意圖。其中，柵絕緣層8可以選用氧化物、氮化物或氧氮化合物，對應的反應氣體可以為SiH4, NH3、N2的混合氣體或SiH2Cl2, NH3、N2的混合氣體；半導體層9可以為非晶矽薄膜，對應的反應氣體可以是SiH4、N2的混合氣體或SiH2Cl2. N2的混合氣體；步驟c :使用磁控濺射或者其他方法在經過步驟b的基板I上沉積厚度為100A至1000A的金屬薄膜(即上述的第二金屬層)，使用第三次掩膜エ藝，通過溼刻方法形成反射 電極13、數據信號線連接線、源電極5和漏電極6，如圖4所示為第三次掩膜エ藝形成源電極5、漏電極6與反射電極13後的陣列基板的截面示意圖。其中，數據信號線連接線通過第二次掩膜エ藝得到的數據連接線過孔14與第一次掩膜エ藝形成的斷裂的數據信號線3連接，TFT處於數據信號線3與柵級掃描線2的相交位置，且源電極5位於數據信號線連接線上，漏電極6與數據信號線連接線和源電極5為同一種材料。其中，反射電極13、數據信號線連接線、源電極5和漏電極6可以採用Al、或者其他與其同種或者類似效果(導電且反射性能較好的)的相關材料，比如以Mo、Al、Nd等金屬或合金為襯底、以Al為外層的多層金屬；步驟d :使用化學氣相沉積的方法在經過步驟C的基板I上製作厚度為1000A至160000A的薄膜作為鈍化層，鈍化層由無機絕緣層Ii和有機絕緣層17組成，採用第四次掩膜エ藝在鈍化層上形成過孔16，過程當中採用半色調掩膜技術區分像素區、過孔部分和其他部分，如圖5所示為第四次掩膜エ藝後陣列基板的截面示意圖。其中，無機絕緣層11可以選用氧化物、氮化物或氧氮化合物，對應的反應氣體可以為SiH4、NH3> N2的混合氣體或SiH2Cl2、NH3> N2的混合氣體，有機絕緣層17可以採用感光樹脂或其他具備透光且有散射作用的有機材料或其他類型材料。進ー步地，可以採用有機絕緣層17與無機絕緣層11形成無機絕緣層-有機絕緣層-無機絕緣層的多層鈍化層結構，也可以去掉最上層的無機絕緣層，形成無機絕緣層-有機絕緣層的鈍化層結構，而且有機絕緣層上下兩個無機絕緣層不局限採用同一種無機材料，具體地，只要有機絕緣層相鄰的絕緣層為無機絕緣層即可。步驟e :使用磁控濺射或者其他方法在經過步驟d的基板I上沉積厚度為100A至1000A的透明導電層，通過剝離方法形成像素電極12。如圖6所示為完成剝離エ藝後的陣列基板的截面示意圖。其中，透明導電層可以採用氧化銦錫(簡稱ΙΤ0)、氧化銦鋅(IZO)或氧化鋁鋅，也可以採用其他透明導電的金屬或者金屬氧化物。本實用新型上述所稱的掩膜エ藝包括光刻膠塗覆、掩模、曝光、顯影、刻蝕、光刻膠剝離等エ藝，光刻膠以正性光刻膠為例。[0083]上述步驟採用4次掩膜エ藝實現薄膜電晶體陣列基板的製造，將反射電極與源電極和漏電極通過一次掩膜エ藝同時形成，較先前製造エ藝減少了掩膜板的使用數量，從而減小了陣列基板的生產成本與生產周期，陣列基板在像素區域同時形成反射區與透射區，有效改善了強光下的顯示效果。另外本實用新型的陣列基板的鈍化層採用有無機絕緣層和有機絕緣層相互結合的方式，利用多個絕緣層之間的層界面對反射光線進行不同角度的折射，對進入鈍化層的非垂直角度的光線進行角度的調整，以更大的光強通過液晶盒上部的上偏光片，減小由於反射區反射光線入射角度的原因在上偏光片和黑矩陣上的光損失，最大限度減小陣列基板反射區與透射區的光強差；有機絕緣層可以採用光敏有機材料，能夠有效對光強作出反應，從而改善反射區和透射區亮度不均的問題。本實用新型還提供一種顯示裝置，包括上述的陣列基板。本實施例中的顯示裝置 可以是液晶顯示裝置，包括彩膜基板和上述陣列基板，以及填充在彩膜基板和陣列基板之間的液晶層；比如，液晶面板、液晶電視等。本實施例中的顯示裝置還可以是電子紙顯示屏、電子閱讀器、OLED(有機發光二級管)顯示器等，這ー類顯示裝置可以只包括上述陣列基板，而無需設置彩膜基板和液晶層。以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種陣列基板，其特徵在於，所述陣列基板為半透半反式陣列基板；所述陣列基板的鈍化層包括至少兩個絕緣層，且相鄰的兩個絕緣層具有不同的光折射率。
2.根據權利要求I所述的陣列基板，其特徵在於，所述鈍化層包括至少ー個無機絕緣層和至少ー個有機絕緣層，且所述有機絕緣層的相鄰絕緣層為無機絕緣層。
3.根據權利要求2所述的陣列基板，其特徵在於，所述鈍化層為包括無機絕緣層-有機絕緣層-無機絕緣層的鈍化層結構、或者為包括無機絕緣層-有機絕緣層的鈍化層結構。
4.根據權利要求I或2或3所述的陣列基板，其特徵在於，所述陣列基板包括 基板； 分布在所述基板上的由第一金屬層構成的柵極掃描線、數據信號線和柵電極； 分布在形成有所述柵極掃描線、數據信號線和柵電極的基板上的柵絕緣層，所述柵絕緣層上分布有由半導體層構成的矽島圖案和由歐姆接觸層構成的溝道，所述柵絕緣層、半導體層和歐姆接觸層包括與所述數據信號線相連接的數據連接線過孔； 分布在形成有所述柵絕緣層、半導體層和歐姆接觸層的基板上、由第二金屬層構成的數據信號線連接線、漏電極和與所述數據信號線連接線連接的源電極，所述數據信號線連接線通過所述數據連接線過孔與所述數據信號線連接； 分布在形成有所述數據信號線連接線、漏電極和源電極的基板上的鈍化層，所述鈍化層包括與所述漏電極相連的過孔； 分布在所述鈍化層上的由透明導電層構成、通過所述過孔與所述漏電極連接的像素電扱。
5.根據權利要求4所述的陣列基板，其特徵在幹， 所述數據信號線在與所述柵極掃描線相交的位置斷裂，並通過所述數據連接線過孔與所述數據信號線連接線相連接，形成完整連續的數據信號線。
6.根據權利要求4所述的陣列基板，其特徵在於，所述半透半反式陣列基板的反射電極與所述數據信號線連接線、漏電極和源電極同層製作。
7.根據權利要求2或3所述的陣列基板，其特徵在於，所述有機絕緣層為採用透光散射材料。
8.根據權利要求2或3所述的陣列基板，其特徵在於，所述鈍化層的厚度為IOOOA至·160000A。
9.根據權利要求8所述的陣列基板，其特徵在幹， 當所述陣列基板的反射區佔所述陣列基板的面積比小於10%時，所述無機絕緣層的厚度為200A至2000A,所述有機絕緣層的厚度為I. 5 μ m至3 μ m ; 當所述陣列基板的反射區佔所述陣列基板的面積比在10%到50%之間時，所述無機絕緣層的厚度為200A至3000A,所述有機絕緣層的厚度為2 μ m至6 μ m。
10.一種顯示裝置，其特徵在於，包括如權利要求1-9中任一項所述的陣列基板。
專利摘要本實用新型提供一種陣列基板及顯示裝置，屬於顯示技術領域。其中，所述陣列基板為半透半反式陣列基板；所述陣列基板的鈍化層包括至少兩個絕緣層，且相鄰的兩個絕緣層具有不同的光折射率。具體地，所述鈍化層可以由無機絕緣層和至少一個有機絕緣層組成，且所述有機絕緣層的相鄰絕緣層為無機絕緣層。本實用新型的技術方案能夠提高陣列基板的反射區與透射區的亮度均勻性。
文檔編號G02F1/1362GK202473923SQ20122011533
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月23日 優先權日2012年3月23日
發明者孔祥春 申請人:京東方科技集團股份有限公司