陣列基板及其製造方法和液晶面板的製作方法
2023-05-21 07:16:46 5
專利名稱:陣列基板及其製造方法和液晶面板的製作方法
技術領域:
本發明涉及液晶顯示技術,尤其涉及一種陣列基板及其製造方法和液晶面板。
背景技術:
開口率是衡量液晶顯示器(Liquid Crystal Display ;以下簡稱LCD)性能的重 要指標之一。開口率具體是指在單元像素區內,實際可透光區的面積與單元像素區總面積 的比率。顯然,開口率越高,光透過率也越高,在相同的背光源條件下,液晶屏的亮度越高。 因此,在工藝能力許可的情況下,應儘可能採用高開口率的設計方案。從而在滿足液晶屏對 亮度要求的前提下,使背光源功耗降為最低,從而降低整個液晶顯示器的功耗,這也是當今 可攜式薄膜電晶體液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display;以下簡 稱TFT-LCD)的發展趨勢之一。圖1為現有技術一種薄膜電晶體液晶顯示器中陣列基板的局部俯視結構示意圖, 圖2為圖1中的A-A向剖視結構示意圖。陣列基板包括襯底基板1,在襯底基板1上呈矩陣 形式形成有單元像素區。每塊單元像素區中設置有一塊像素電極13和一個驅動開關。在 TFT-IXD中,驅動開關具體為TFT驅動開關。襯底基板1上還橫縱交叉地形成有多條數據 掃描線3和柵極掃描線2,數據掃描線3和柵極掃描線2之間通過柵極絕緣層6彼此絕緣, 數據掃描線3和像素電極13之間通過鈍化層11彼此絕緣,像素電極13之間相互斷開電連 接。每個像素電極13分別通過對應的驅動開關與相鄰的數據掃描線3和柵極掃描線2相 連。具體的,TFT驅動開關包括柵電極4、源電極9、漏電極10、半導體層7和摻雜半導體層 8。圖1和圖2所示為一種典型的陣列基板結構,各層結構的位置關係具體為多條柵極掃 描線2橫向布設在襯底基板1上,柵電極4和柵極掃描線2同層設置且相互連接,或者柵電 極4可以是柵極掃描線2的一部分,柵極掃描線2所在層一般還可以設置有公共電極線,縱 向設置在襯底基板1上,用以提供公共電壓;在柵電極4和柵極掃描線2上覆蓋有柵極絕緣 層6,用於絕緣隔離;在柵極絕緣層6上布設有半導體層7、摻雜半導體層8、源電極9、漏電 極10和縱向設置的多條數據掃描線3,其中,摻雜半導體層8位於半導體層7之上,源電極 9連接數據掃描線3,漏電極10與源電極9相對設置,用於連接像素電極13,源電極9和漏 電極10的一端分別位於摻雜半導體層8之上,且源電極9和漏電極10相對端之間的摻雜半 導體層8被刻蝕掉而形成TFT溝槽;在源電極9、漏電極10和數據掃描線3上覆蓋有鈍化層 11,且在鈍化層11對應漏電極10的上方形成鈍化層過孔12 ;在鈍化層11上形成有像素電 極13的圖案,像素電極13通過鈍化層過孔12與漏電極10連通。從圖1中可以看出,橫向 設置的柵極掃描線2和縱向設置的數據掃描線3交錯將陣列基板劃分成多個矩陣點,即構 成多個單元像素區。除像素電極13所在區域外,TFT驅動開關、數據掃描線3和柵極掃描線 2所在區域需要由彩膜基板上的黑矩陣所遮蓋,即為不透光的區域,黑矩陣之外的區域即為 透光區域,決定開口率的大小。由上述陣列基板的結構可知,影響開口率大小的主要因素是黑矩陣所佔區域的大 小,也即數據掃描線3和柵極掃描線2所在區域所佔面積越大,則開口率越小。
在進行TFT-LCD的陣列基板設計之前,可根據預定的顯示面積和解析度預先估算 開口率的大小。根據單元像素區和黑矩陣設計的結果可得到開口率的設計值,把設計值與 估算的開口率進行比較。若開口率的設計值太低,則可通過選擇不同的儲存電容和黑矩陣 方式,以及在不影響圖象質量的情況下,適當減小柵極掃描線、數據掃描線及它們與像素電 極之間的間距等方法,使開口率得以提高。或者需要適當增大背光源的亮度或改變液晶面 板其它部分的透過率以滿足圖像顯示對亮度的要求,或適當降低圖象顯示對亮度的要求, 從而減小開口率的估算值。現有TFT-LCD,尤其是扭曲向列(Twist Nematic ;以下簡稱TN)型TFT-LCD的主 要不足是開口率相對較小,但是通過減小柵極掃描線、源電極和漏電極的有效寬度來提高 開口率存在下述缺陷有效寬度的減小導致線電阻增大,阻容(RC)延遲增大,畫面顯示質 量下降。因此,採用上述方法能夠提高的開口率十分有限。為滿足液晶顯示器亮度要求而 提高背光源亮度來彌補開口率較小的缺陷,則會增加能耗,不利於液晶顯示器小型化、便攜 化的發展
發明內容
本發明的目的是提供一種陣列基板及其製造方法和液晶面板,以提高液晶顯示器 的開口率,改善顯示效果。為實現上述目的,本發明提供了一種陣列基板,包括襯底基板;呈矩陣形式形成 在所述襯底基板上的各單元像素區;每塊所述單元像素區中設置有一塊像素電極和一個驅 動開關;所述襯底基板上橫縱交叉地形成有多條柵極掃描線和數據掃描線;每個所述像素 電極分別通過對應的驅動開關與相鄰的數據掃描線和柵極掃描線相連,其中至少部分相鄰列像素電極所連接的兩數據掃描線形成在所述相鄰列像素電極之 間,且所述兩數據掃描線在垂直於所述襯底基板的方向上至少部分重疊,所述兩數據掃描 線的重疊部分之間設置有第一絕緣層;和/或至少部分相鄰行像素電極所連接的兩柵極掃描線形成在所述相鄰行像素電極之 間,且所述兩柵極掃描線在垂直於所述襯底基板的方向上至少部分重疊,所述兩柵極掃描 線的重疊部分之間設置有第二絕緣層。為實現上述目的,本發明還提供了一種陣列基板的製造方法,包括在襯底基板上沉積柵金屬層;採用構圖工藝在所述柵金屬層上刻蝕形成柵電極和柵極掃描線的圖案;在所述襯底基板上沉積柵極絕緣層;在所述柵極絕緣層上沉積半導體材料層、摻雜半導體材料層和金屬層;採用構圖工藝在所述半導體材料層、摻雜半導體材料層和金屬層上進行刻蝕,在 相鄰列單元像素區中分別形成半導體層、摻雜半導體層、第一源電極、第一漏電極、第一數 據掃描線、第二源電極和第二漏電極的圖案,所述第一數據掃描線形成在兩列相鄰單元像 素區之間,所述第一源電極連接在所述第一數據掃描線上,所述第一源電極與所述第二源 電極背對設置;在所述襯底基板上沉積第一絕緣層,並在所述第一絕緣層對應所述第一漏電極、 第二漏電極和所述第二源電極的上方形成過孔;
在所述第一絕緣層上沉積金屬層和透明導電材料層,採用構圖工藝刻蝕形成第二 數據掃描線和像素電極的圖案,所述第二數據掃描線和所述第一數據掃描線在垂直所述襯 底基板的方向上至少部分重疊,所述像素電極通過所述第一絕緣層的過孔與第一漏電極和 第二漏電極連接,所述第二數據掃描線通過所述第一絕緣層的過孔與所述第二源電極連
接。 為實現上述目的,本發明還提供了再一種陣列基板的製造方法,包括在襯底基板上沉積柵金屬層;採用構圖工藝在所述柵金屬層上刻蝕形成柵電極和柵極掃描線的圖案;在所述襯底基板上沉積柵極絕緣層;在所述柵極絕緣層上沉積半導體材料層、摻雜半導體材料層和金屬層;採用構圖工藝在所述半導體材料層、摻雜半導體材料層和金屬層上進行刻蝕,在 相鄰列單元像素區中分別形成半導體層、摻雜半導體層和第一數據掃描線的圖案,所述第 一數據掃描線形成在兩列相鄰單元像素區之間,且所述第一數據掃描線的圖案延伸突出到 摻雜半導體層的圖案之上;在所述襯底基板上沉積第一絕緣層,並在所述第一絕緣層對應所述摻雜半導體層 的上方分別形成過孔;在所述第一絕緣層上沉積金屬層,採用構圖工藝刻蝕形成第一源電極、第一漏電 極、第二源電極、第二漏電極和第二數據掃描線的圖案,所述第一源電極通過所述第一絕緣 層上的過孔與第一數據掃描線的突出部分連接,所述第一漏電極、第二源電極和第二漏電 極分別通過所述第一絕緣層上的過孔連接到摻雜半導體層上,所述第二數據掃描線和所述 第一數據掃描線在垂直所述襯底基板的方向上至少部分重疊,所述第一源電極與第二源電 極分設在第二數據掃描線的兩側;沉積透明導電材料層,採用構圖工藝刻蝕形成像素電極的圖案,所述像素電極與 第一漏電極和第二漏電極分別連接。為實現上述目的,本發明還提供了另一種陣列基板的製造方法,包括在襯底基板上沉積第一柵金屬層;採用構圖工藝在所述第一柵金屬層上刻蝕形成第一柵電極和第一柵極掃描線的 圖案,所述第一柵極掃描線形成在相鄰行單元像素區之間; 在所述襯底基板上沉積第二絕緣層;在所述第二絕緣層上沉積第二柵金屬層;採用構圖工藝在所述第二柵金屬層上刻蝕形成第二柵電極和第二柵極掃描線的 圖案,所述第二柵極掃描線與所述第一柵極掃描線在垂直所述襯底基板的方向上至少部分 重疊,所述第一柵電極和所述第二柵電極背對設置;在所述襯底基板上沉積柵極絕緣層;在所述柵極絕緣層上沉積半導體材料層、摻雜半導體材料層和金屬層;採用構圖工藝在所述半導體材料層、摻雜半導體材料層和金屬層上刻蝕形成半導 體層、摻雜半導體層、源電極、漏電極和數據掃描線的圖案;在所述襯底基板上沉積鈍化層,並在所述鈍化層對應所述漏電極的上方形成鈍化 層過孔;
在所述鈍化層上沉積透明導電材料層;採用構圖工藝刻蝕形成像素電極的圖案,所述像素電極通過所述鈍化層過孔與漏電極相連。為實現上述目的,本發明又提供了一種採用本發明陣列基板的液晶面板,還包括 彩膜基板,所述陣列基板與所述彩膜基板對盒設置,且所述陣列基板與所述彩膜基板之間 填充有液晶層;所述彩膜基板的襯底基板上布設有黑矩陣,所述黑矩陣包括間隔形成的第 一線條和第二線條,所述第一線條對應設置在數據掃描線和柵極掃描線的上方,所述第二 線條的寬度小於所述第一線條的寬度。由以上技術方案可知,本發明採用重疊設置數據掃描線和/或柵極掃描線的技術 手段,使陣列基板上需要黑矩陣覆蓋的面積減少,因此能夠提高液晶顯示器的開口率,改善 顯示效果。
圖1為現有技術一種薄膜電晶體液晶顯示器中陣列基板的局部俯視結構示意圖;圖2為圖1中的A-A向剖視結構示意圖;圖3為本發明陣列基板第一實施例的局部俯視結構示意圖;圖4為圖3中的B-B向剖視結構示意圖;圖5為圖3中的C-C向剖視結構示意圖;圖6為圖3中的D-D向剖視結構示意圖;圖7為本發明陣列基板第二實施例的局部俯視結構示意圖;圖8為圖7中的E-E向剖視結構示意圖;圖9為圖7中的F-F向剖視結構示意圖;圖10為圖7中的L-L向剖視結構示意圖;圖11為本發明陣列基板第三實施例的局部俯視結構示意圖;圖12為圖11中的G-G向剖視結構示意圖;圖13為本發明陣列基板第四實施例的局部俯視結構示意圖;圖14為圖13中的H-H向剖視結構示意圖;圖15為本發明陣列基板一實施方式的局部俯視結構示意圖;圖16為本發明陣列基板的製造方法第一實施例的流程圖;圖17為本發明陣列基板的製造方法第一實施例的局部俯視結構圖一;圖18為圖17中的I-I向剖視結構示意圖;圖19為本發明陣列基板的製造方法第一實施例的局部俯視結構圖二 ;圖20為圖19中的J-J向剖視結構示意圖;圖21為圖19中的K-K向剖視結構示意圖;圖22為本發明陣列基板的製造方法第二實施例的流程圖;圖23為本發明陣列基板的製造方法第三實施例的流程圖;圖24為本發明陣列基板的製造方法第四實施例的流程圖。圖中1-襯底基板2-柵極掃描線21-第一柵極掃描線
22-第二柵極掃描線3-數據掃描線31-第一數據掃描線32-第二數據掃描線4-柵電極41-第一柵電極42-第二柵電極6-柵極絕緣層61-第二絕緣層7-半導體層8-摻雜半導體層9-源電極91-第一源電極92-第二源電極10-漏電極101-第一漏電極102-第二漏電極11-鈍化層12-鈍化層過孔13-像素電極14-第一絕緣層15-第二源電極過孔16-第一漏電極過孔17-第二漏電極過孔18-第一源電極過孔19-第二鈍化層
具體實施例方式下面通過具體實施例並結合附圖對本發明做進一步的詳細描述。陣列基板第一實施例圖3為本發明陣列基板第一實施例的局部俯視結構示意圖,圖4為圖3中的B-B向剖視結構示意圖,圖5為圖3中的C-C向剖視結構示意圖,圖6為圖3中的D-D向剖視結 構示意圖。本申請文件各俯視結構示意圖中均未示意出柵極絕緣層、鈍化層等絕緣材料層 的圖案。如圖3所示,該陣列基板包括襯底基板1,在襯底基板1上呈矩陣形式形成有各單 元像素區。每塊單元像素區中設置有一塊像素電極13和一個驅動開關。襯底基板1上橫 縱交叉地形成有多條數據掃描線和柵極掃描線2,數據掃描線、柵極掃描線2和像素電極13 之間彼此絕緣。每個像素電極13分別通過對應的驅動開關與相鄰的數據掃描線和柵極掃 描線2相連。本實施例的陣列基板具體為一種TFT-IXD中的陣列基板,驅動開關具體為TFT驅 動開關。每個TFT驅動開關包括柵電極、源電極、漏電極、半導體層7和摻雜半導體層8,各 層的具體結構關係為柵電極與相鄰的柵極掃描線2相連,且與該柵極掃描線2同層形成在襯底基板1 上,柵電極可以是柵極掃描線2的一部分,或者也可以是從柵極掃描線2突出的一部分。柵 極掃描線2所在層一般還可以設置有公共電極線,用以提供公共電壓。在柵電極和柵極掃 描線2上還覆蓋有柵極絕緣層6,起到絕緣隔離作用。在柵極絕緣層6上布設有半導體層7、摻雜半導體層8、源電極、漏電極和縱向設置 的多條數據掃描線。源電極、漏電極和數據掃描線一般採用相同的且阻值較低的金屬材料 製成。其中,摻雜半導體層8位於半導體層7之上,兩者重疊設置,形成在柵極絕緣層6之 上,且至少部分摻雜半導體層8和半導體層7覆蓋在至少部分柵極掃描線2的柵電極部分 上。源電極與漏電極的端部相對設置,且相對的端部覆蓋在摻雜半導體層8和半導體 層7之上,源電極和漏電極之間形成TFT溝道。源電極與相鄰的數據掃描線相連。源電極、 漏電極、半導體層7和摻雜半導體層8上覆蓋有第一絕緣層14,漏電極與相鄰的像素電極 13相連,第一絕緣層14 一般可採用低介電常數的絕緣材料製成,像素電極13通常採用透明 的金屬材料,例如氧化銦錫(Indium Tin Oxides ;以下簡稱ΙΤ0)。在本實施例中,如圖3 6所示,至少部分相鄰列像素電極13所連接的兩數據掃描線形成在相鄰列像素電極13之間,且兩數據掃描線在垂直於襯底基板1的方向上至少部 分重疊,兩數據掃描線的重疊部分之間設置有第一絕緣層。本實施例兩數據掃描線重疊設置的結構具體如圖3 6所示,相鄰列像素電極13 所連接的兩數據掃描線稱為第一數據掃描線31和第二數據掃描線32。第一數據掃描線31 和第二數據掃描線32均直接或間接形成在柵極絕緣層6上,且第一絕緣層14形成在第一 數據掃描線31和第二數據掃描線32之間。第一數據掃描線31所連接的源電極可稱為第 一源電極91,第一數據掃描線31與第一源電極91同層設置。第二數據掃描線32所連接的 源電極可稱為第二源電極92,第二數據掃描線32與第二源電極92通過第一絕緣層14上的 第二源電極過孔15連接。本實施例具體是將第一數據掃描線31至少部分地或全部地重疊設置在第二數據 掃描線32之下,即第一數據掃描線31形成在柵極絕緣層6和第一絕緣層14之間,第二數 據掃描線32形成在第一絕緣層14之上。第一數據掃描線31所連接的第一源電極91和對 應的第一漏電極101,以及第二數據掃描線32所連接的第二源電極92和對應的第二漏電 極102均形成在柵極絕緣層6和第一絕緣層14之間,與第一數據掃描線31同層設置。第 二數據掃描線32通過第二源電極過孔15與第二源電極92相連。像素電極13形成在第一 絕緣層14和第二數據掃描線32之上,像素電極13通過第一絕緣層14上的第一漏電極過 孔16與第一漏電極101相連,且通過第一絕緣層14上的第二漏電極過孔17與第二漏電極 102連接。像素電極13的透明導電材料可以形成在第二數據掃描線32的上方,但是並不起 到像素電極13的作用,同時也不影響第二數據掃描線32的工作。 本實施例中,半導體層7和摻雜半導體層8是與第一數據掃描線31在一次掩膜下 刻蝕形成的,因此也形成在第一數據掃描線31之下,具體應用中,僅柵電極與源電極和漏 電極之間的半導體層7和摻雜半導體層8是發揮其自身作用的。因此,半導體層7和摻雜 半導體層8可以如圖4、5、6所示形成在第一數據掃描線31之下,與第一數據掃描線31在 一次構圖工藝中形成,或者半導體層7和摻雜半導體層8的圖案也可以獨立採用一次構圖 工藝形成。本實施例的技術方案因為數據掃描線的重疊設置,相當於在整個陣列基板上需要 黑矩陣覆蓋的面積減少了部分數據掃描線的寬度,顯然,陣列基板的開口率得到提高,液晶 顯示器的顯示性能可以得到改善。陣列基板第二實施例圖7為本發明陣列基板第二實施例的局部俯視結構示意圖,圖8為圖7中的E-E 向剖視結構示意圖,圖9為圖7中的F-F向剖視結構示意圖,圖10為圖7中的L-L向剖視 結構示意圖。本實施例中第一數據掃描線31位於第二數據掃描線32之下,與上述第一實 施例的區別在於第一源電極91、第一漏電極101、第二源電極92和第二漏電極102形成在 第一絕緣層14之上,與第二數據掃描線32同層設置。在本實施例中,第一數據掃描線31的圖案包括突出的一部分,延伸到摻雜半導體 層8之上,該突出的部分通過第一絕緣層14上對應第一源電極91的第一源電極過孔18與 第一源電極91連接,且第一漏電極101通過第一絕緣層14上的第一漏電極過孔16連接到 摻雜半導體層8上,第二數據掃描線32直接與第二源電極92相連,第二源電極92通過第 一絕緣層14上的第二源電極過孔15連接到摻雜半導體層8上,且第二漏電極102通過第一絕緣層14上的第二漏電極過孔17連接到摻雜半導體層8上。像素電極13直接與第一 漏電極101和第二漏電極102相連。半導體層7和摻雜半導體層8仍形成在柵極絕緣層6之上,位於第一數據掃描線 31之下,或者半導體層7和摻雜半導體層8可以獨立形成,例如半導體層7和摻雜半導體 層8可以形成在第一絕緣層14上與源電極和漏電極直接連接,而第一數據掃描線31通過 第一絕緣層14上的第一源電極過孔18與第一源電極91連接。本實施例的技術方案能夠通過重疊數據掃描線而減少陣列基板上需要黑矩陣覆 蓋的面積,從而提高開口率,改善液晶顯示器性能。在上述實施例中,源電極、漏電極並不限於與所連接的數據掃描線同層布設,也可 以均通過第一絕緣層上的過孔連接。或者可以第一源電極、第一漏電極與第一數據掃描線 同層布設,第二源電極、第二漏電極與第二數據掃描線同層布設,像素電極通過第一絕緣層 上的過孔連接非同層設置的漏電極。從製作工藝的角度考慮,上述第一實施例為較佳的實 施例方案。陣列基板第三實施例 圖11為本發明陣列基板第三實施例的局部俯視結構示意圖,圖12為圖11中的 G-G向剖視結構示意圖。本實施例可以第一實施例為基礎,第一數據掃描線31至少部分重 疊設置在第二數據掃描線32之下,且陣列基板還包括第二鈍化層19,形成在第一絕緣層14 上,覆蓋第二數據掃描線32。像素電極13形成在第二鈍化層19上,通過第二鈍化層19上 的過孔與第一漏電極101和第二漏電極102分別連接。具體的,第二鈍化層19可以形成與 第一漏電極過孔16和第二漏電極過孔17貫通的過孔,像素電極13通過貫通的過孔連接第 一漏電極101和第二漏電極102。本實施例的技術方案能夠通過重疊數據掃描線而減少陣列基板上需要黑矩陣覆 蓋的面積,從而提高開口率,改善液晶顯示器性能。並且,設置第二鈍化層可以使像素電極 與第二數據掃描線完全隔離開,以提高顯示圖像的可靠性。上述技術方案也可以應用到第二實施例中,則像素電極可以僅通過第二鈍化層上 的對應過孔與漏電極相連。在本發明的上述實施例中,設置在鈍化層上的各過孔是為了連 接上下兩層的導電結構,因此過孔在需要連接的相應位置設置即可。陣列基板第四實施例圖13為本發明陣列基板第四實施例的局部俯視結構示意圖,圖14為圖13中的 H-H向剖視結構示意圖。本實施例中數據掃描線3間隔設置,或者也可以重疊設置,本實施 例與第一實施例的區別在於柵極掃描線的設置方式如下至少部分相鄰行像素電極13所連接的兩柵極掃描線形成在相鄰行像素電極13之 間,且兩柵極掃描線在垂直於襯底基板1的方向上至少部分重疊,兩柵極掃描線的重疊部 分之間設置有第二絕緣層61。具體的,相鄰行像素電極13所連接的兩柵極掃描線為第一柵極掃描線21和第二 柵極掃描線22。第一柵極掃描線21與所連接的第一柵電極41同層形成在襯底基板1上, 並覆蓋在第二絕緣層61之下;第二柵極掃描線22與所連接的第二柵電極42同層形成在第 二絕緣層61之上,並覆蓋在柵極絕緣層6之下。本實施例中,第二絕緣層61可以是另一個 柵極絕緣層,主要起到使第一柵極掃描線21和第二柵極掃描線22絕緣的作用。
柵電極可以通過柵極絕緣層上的過孔與柵極掃描線連接,但是從製作工藝複雜性 的角度考慮,同層形成相連的柵電極和柵極掃描線是較佳的技術方案,並且,通常可以將柵 極掃描線的一部分作為柵電極。本實施例的技術方案能夠通過重疊柵極掃描線來減少陣列基板上需要黑矩陣覆 蓋的面積,從而提高開口率,改善液晶顯示器性能。在本發明的上述技術方案中,驅動開關並不限於為TFT驅動開關,還可以為採用 其他驅動原理設置的開關。本發明上述實施例中重疊柵極掃描線和數據掃描線的技術方案 可以結合使用,如圖15所示,則可以顯著提高液晶顯示器的開口率。柵極掃描線 的重疊可 以每兩行相鄰像素電極的柵極掃描線都重疊,也可以有部分柵極掃描線重疊,數據掃描線 也可以是部分的數據掃描線重疊,同樣能夠達到提高開口率的效果。陣列基板的製造方法第一實施例圖16為本發明陣列基板的製造方法第一實施例的流程圖,該方法包括如下步驟步驟AlOO、在襯底基板1上沉積柵金屬層;步驟A200、採用構圖工藝在柵金屬層上刻蝕形成柵電極和柵極掃描線2的圖案, 柵電極為柵極掃描線2中的一部分,如圖17和圖18所示,圖17為本發明陣列基板的製造 方法第一實施例的局部俯視結構圖一,圖18為圖17中的I-I向剖視結構示意圖;步驟A300、在襯底基板1上沉積柵極絕緣層6,柵極絕緣層6的材料可以為氮化矽 (SiNx);步驟A400、在柵極絕緣層6上沉積半導體材料層、摻雜半導體材料層和金屬層,半 導體材料可以為非結晶矽(a-Si),摻雜半導體材料可以為η型非結晶矽(n+a-Si);步驟A500、採用構圖工藝在半導體材料層、摻雜半導體材料層和金屬層上進行刻 蝕,在相鄰列單元像素區中分別形成半導體層7、摻雜半導體層8、第一源電極91、第一漏電 極101、第一數據掃描線31、第二源電極92和第二漏電極102的圖案,第一數據掃描線31 形成在兩列相鄰單元像素區之間,第一源電極91連接在第一數據掃描線31上,第一源電極 91與第二源電極92背對設置,如圖19、20和21所示,圖19為本發明陣列基板的製造方法 第一實施例的局部俯視結構圖二,圖20為圖19中的J-J向剖視結構示意圖,圖21為圖19 中的K-K向剖視結構示意圖;步驟A600、在襯底基板1上沉積第一絕緣層14,並在第一絕緣層14對應第一漏電 極101、第二漏電極102和第二源電極92的上方形成過孔,即第一漏電極過孔16、第二漏電 極過孔17和第二源電極過孔15 ;步驟A700、在第一絕緣層14上依次沉積金屬層和透明導電材料層,可以採用兩次 構圖工藝分別刻蝕形成第二數據掃描線32和像素電極13的圖案,或者可以先沉積透明導 電材料層再沉積金屬層,而後通過兩次刻蝕形成第二數據掃描線32和像素電極13的圖案。 第二數據掃描線32和第一數據掃描線31在垂直襯底基板1的方向上至少部分重疊,像素 電極13通過第一絕緣層13的第一漏電極過孔16與第一漏電極101連接,通過第二漏電極 過孔17與第二漏電極102連接,第二數據掃描線32通過第一絕緣層14的第二源電極過孔 15與第二源電極92連接,可參見圖3 6所示。本實施例的技術方案適用於製作本發明的陣列基板,因為數據掃描線的重疊設 置,相當於在整個陣列基板上需要黑矩陣覆蓋的面積減少了部分數據掃描線的寬度,顯然,陣列基板的開口率得到提高,液晶顯示器的顯示性能可以得到改善。在上述步驟A700中,在第一絕緣層上沉積金屬層和透明導電材料層,採用構圖工 藝刻蝕形成第二數據掃描線和像素電極的圖案具體還可以採用下述步驟實現步驟A701、在第一絕緣層14上沉積金屬層,採用構圖工藝刻蝕形成第二數據掃描 線32的圖案,第二數據掃描線32和第一數據掃描線31在垂直襯底基板1的方向上至少部 分重疊,第二數據掃描線32通過第一絕緣層14的第二源電極過孔15與第二源電極92連 接;步驟A702、在襯底基板1上沉積第二鈍化層19,覆蓋第二數據掃描線32,並在第二 鈍化層19對應第一漏電極101的上方形成第一漏電極過孔16,對應第二漏電極102的上方 形成第二漏電極過孔17;步驟A703、在第二鈍化層19上沉積透明導電材料層;步驟A704、採用構圖工藝在透明導電材料層上刻蝕形成像素電極13的圖案,像素 電極13 通過第一絕緣層14和第二鈍化層19上的過孔與第一漏電極101和第二漏電極102 連接,可以參見圖11和圖12所示。上述技術方案可以用於製作本發明陣列基板第三實施例,同樣能夠減少數據掃描 線需要覆蓋的面積,提高液晶顯示器開口率。陣列基板的製造方法第二實施例圖22為本發明陣列基板的製造方法第二實施例的流程圖,該方法可以製造本發 明陣列基板第二實施例,可參見圖7 10所示,該方法包括如下步驟步驟C100、在襯底基板1上沉積柵金屬層;步驟C200、採用構圖工藝在柵金屬層上刻蝕形成柵電極和柵極掃描線2的圖案;步驟C300、在襯底基板1上沉積柵極絕緣層6 ;步驟C400、在柵極絕緣層6上沉積半導體材料層、摻雜半導體材料層和金屬層;步驟C500、採用構圖工藝在半導體材料層、摻雜半導體材料層和金屬層上進行刻 蝕,在相鄰列單元像素區中分別形成半導體層7、摻雜半導體層8和第一數據掃描線31的圖 案,第一數據掃描線31形成在兩列相鄰單元像素區之間,且第一數據掃描線31的圖案延伸 突出到摻雜半導體層8的圖案之上;步驟C600、在襯底基板1上沉積第一絕緣層14,並在第一絕緣層14對應摻雜半導 體層8的上方分別形成過孔,即第一源電極過孔18、第一漏電極過孔16、第二源電極過孔15 和第二漏電極過孔17;步驟C700、在第一絕緣層14上沉積金屬層,採用構圖工藝刻蝕形成第一源電極 91、第一漏電極101、第二源電極92、第二漏電極102和第二數據掃描線32的圖案,第一源 電極91通過第一絕緣層14上的第一源電極過孔18與第一數據掃描線31的突出部分連 接,第一漏電極101、第二源電極92和第二漏電極102分別通過第一絕緣層14上的第一漏 電極過孔16、第二源電極過孔15和第二漏電極過孔17連接到摻雜半導體層8上,第二數據 掃描線32和第一數據掃描線31在垂直襯底基板1的方向上至少部分重疊,第一源電極91 與第二源電極92分設在第二數據掃描線32的兩側;步驟C800、沉積透明導電材料層,採用構圖工藝刻蝕形成像素電極13的圖案,像 素電極13與第一漏電極101和第二漏電極102分別連接。
陣列基板的製造方法第三實施例
圖23為本發明陣列基板的製造方法第三實施例的流程圖,該方法所製造的陣列 基板可參考圖13和圖14所示,且該方法包括如下步驟步驟B100、在襯底基板1上沉積第一柵金屬層;步驟B200、採用構圖工藝在第一柵金屬層上刻蝕形成第一柵電極41和第一柵極 掃描線21的圖案,第一柵極掃描線21形成在相鄰行單元像素區之間;步驟B300、在襯底基板1上沉積第二絕緣層61 ;步驟B400、在第二絕緣層61上沉積第二柵金屬層;步驟B500、採用構圖工藝在第二柵金屬層上刻蝕形成第二柵電極42和第二柵極 掃描線22的圖案,第二柵極掃描線22與第一柵極掃描線21在垂直襯底基板1的方向上至 少部分重疊,第一柵電極41和第二柵電極42背對設置;步驟B600、在襯底基板1上沉積柵極絕緣層6 ;步驟B700、在柵極絕緣層6上沉積半導體材料層、摻雜半導體材料層和金屬層;步驟B800、採用構圖工藝在半導體材料層、摻雜半導體材料層和金屬層上刻蝕形 成半導體層7、摻雜半導體層8、源電極9、漏電極10和數據掃描線3的圖案;步驟B900、在襯底基板1上沉積鈍化層11,並在鈍化層11對應漏電極10的上方 形成鈍化層過孔12 ;步驟B1000、在鈍化層11上沉積透明導電材料層;步驟B1100、採用構圖工藝在透明導電材料層上刻蝕形成像素電極13的圖案,像 素電極13通過鈍化層過孔12與漏電極10相連。本實施例的技術方案可以製造本發明陣列基板第四實施例,本實施例的技術方案 能夠通過重疊柵極掃描線來減少陣列基板上需要黑矩陣覆蓋的面積,從而提高開口率,改 善液晶顯示器性能。陣列基板的製造方法第四實施例圖24為本發明陣列基板的製造方法第四實施例的流程圖,該方法所製造的陣列 基板可參考圖15所示,且該方法可以結合上述陣列基板的製造方法第一實施例和第三實 施例的技術方案,具體包括如下步驟步驟B100、在襯底基板上沉積第一柵金屬層;步驟B200、採用構圖工藝在第一柵金屬層上刻蝕形成第一柵電極和第一柵極掃描 線的圖案,第一柵極掃描線形成在相鄰行單元像素區之間;步驟B300、在襯底基板上沉積第二絕緣層;步驟B400、在第二絕緣層上沉積第二柵金屬層;步驟B500、採用構圖工藝在第二柵金屬層上刻蝕形成第二柵電極和第二柵極掃描 線的圖案,第二柵極掃描線與第一柵極掃描線在垂直襯底基板的方向上至少部分重疊,第 一柵電極和第二柵電極背對設置;步驟A300、在襯底基板上沉積柵極絕緣層;步驟A400、在柵極絕緣層上沉積半導體材料層、摻雜半導體材料層和金屬層;步驟A500、採用構圖工藝在半導體材料層、摻雜半導體材料層和金屬層上進行刻 蝕,在相鄰列單元像素區中分別形成半導體層、摻雜半導體層、第一源電極、第一漏電極、第一數據掃描線、第二源電極和第二漏電極的圖案,第一數據掃描線形成在兩列相鄰單元像 素區之間,第一源電極連接在第一數據掃描線上,第一源電極與第二源電極背對設置;
步驟A600、在襯底基板上沉積第一絕緣層,並在第一絕緣層對應第一漏電極、第二 漏電極和第二源電極的上方形成過孔,即第一漏電極過孔、第二漏電極過孔和第二源電極 過孔;步驟A700、在第一絕緣層上依次沉積金屬層和透明導電材料層,可以採用兩次構 圖工藝分別刻蝕形成第二數據掃描線和像素電極的圖案,或者可以先沉積透明導電材料層 再沉積金屬層,而後通過兩次刻蝕形成第二數據掃描線和像素電極的圖案,像素電極通過 第一絕緣層和第二鈍化層上的過孔與第一漏電極和第二漏電極連接,第二數據掃描線和第 一數據掃描線至少部分重疊。本發明的陣列基板,以及本發明陣列基板的製造方法所製造的陣列基板可以有效 提高開口率,以19英寸寬屏(Winch)為例,如果其數據掃描線的寬度為5. 5微米,則採用本 發明的技術方案可以提高開口率15%左右。液晶面板實施例本發明液晶面板實施例中,該液晶面板包括本發明任一實施例的陣列基板,還包 括一彩膜基板,陣列基板與彩膜基板對盒設置,且陣列基板與彩膜基板之間填充有液晶層; 彩膜基板的襯底基板上布設有黑矩陣,黑矩陣包括間隔形成的第一線條和第二線條,第一 線條對應設置在數據掃描線和柵極掃描線的上方,第二線條的寬度小於第一線條的寬度。黑矩陣由橫縱交叉的線條組成,以往黑矩陣的線條與數據掃描線和柵極掃描線的 寬度對應,在本實施例中,由於在陣列基板上的數據掃描線和/或柵極掃描線是間隔地形 成在兩像素電極之間的,所以在間隔中沒有數據掃描線或柵極掃描線形成的兩像素電極之 間,可以根據需要選擇性地設置擋光條,且在彩膜基板上對應形成寬度減小的第二線條,在 數據掃描線和柵極掃描線的上方仍對應以應有寬度的第一線條遮擋。由於採用了本發明的陣列基板,部分數據掃描線和柵極掃描線重疊設置,因此可 以相應的減少彩膜基板上黑矩陣的面積,從而提高液晶顯示器的開口率。最後應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案,而非對其限制;盡 管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解其依然 可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特徵進行等同替 換;而這些修改或者替換,並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精 神和範圍。
權利要求
一種陣列基板,包括襯底基板,呈矩陣形式形成在所述襯底基板上的各單元像素區;每塊所述單元像素區中設置有一塊像素電極和一個驅動開關;所述襯底基板上橫縱交叉地形成有多條柵極掃描線和數據掃描線;每個所述像素電極分別通過對應的驅動開關與相鄰的數據掃描線和柵極掃描線相連,其特徵在於至少部分相鄰列像素電極所連接的兩數據掃描線形成在所述相鄰列像素電極之間,且所述兩數據掃描線在垂直於所述襯底基板的方向上至少部分重疊,所述兩數據掃描線的重疊部分之間設置有第一絕緣層;和/或至少部分相鄰行像素電極所連接的兩柵極掃描線形成在所述相鄰行像素電極之間,且所述兩柵極掃描線在垂直於所述襯底基板的方向上至少部分重疊,所述兩柵極掃描線的重疊部分之間設置有第二絕緣層。
2.根據權利要求1所述的陣列基板,其特徵在於每個所述驅動開關包括柵電極、源電極、漏電極、半導體層和摻雜半導體層,且 所述柵電極與相鄰的柵極掃描線相連,所述柵電極和所述柵極掃描線上覆蓋有柵極絕緣層;所述摻雜半導體層和半導體層重疊設置,形成在所述柵極絕緣層上,且覆蓋在至少部 分所述柵電極上;所述漏電極與所述源電極的端部相對設置,且相對的端部覆蓋在所述摻雜半導體層和 半導體層之上;所述源電極與相鄰的數據掃描線相連,所述漏電極與相鄰的像素電極相連。
3.根據權利要求1或2所述的陣列基板,其特徵在於相鄰列像素電極所連接的所述兩數據掃描線為第一數據掃描線和第二數據掃描線; 所述第一數據掃描線和所述第二數據掃描線形成在柵極絕緣層上,且在所述第一數據 掃描線和所述第二數據掃描線之間形成有所述第一絕緣層;所述第一數據掃描線與所連接的源電極同層設置或通過所述第一絕緣層上的過孔連 接,所述第二數據掃描線與所連接的源電極同層設置或通過所述第一絕緣層上的過孔連 接。
4.根據權利要求3所述的陣列基板,其特徵在於所述第一數據掃描線至少部分重疊設置在所述第二數據掃描線之下; 所述像素電極形成在所述第一絕緣層和所述第二數據掃描線之上,所述像素電極與漏 電極直接連接或通過所述第一絕緣層上的過孔連接。
5.根據權利要求3所述的陣列基板,其特徵在於所述第一數據掃描線至少部分重疊設置在所述第二數據掃描線之下; 且所述陣列基板還包括第二鈍化層,形成在所述第一絕緣層上,覆蓋所述第二數據掃 描線;所述像素電極形成在所述第二鈍化層上,通過所述第二鈍化層上的過孔與對應的漏電 極連接。
6.根據權利要求1或2所述的陣列基板,其特徵在於相鄰行像素電極所連接的所述兩柵極掃描線為第一柵極掃描線和第二柵極掃描線; 所述第一柵極掃描線與所連接的柵電極同層形成在所述襯底基板上,並覆蓋在第二絕緣層之下;所述第二柵極掃描線與所連接的柵電極同層形成在所述第二絕緣層之上,並覆蓋在柵 極絕緣層之下。
7.—種陣列基板的製造方法,其特徵在於,包括 在襯底基板上沉積柵金屬層;採用構圖工藝在所述柵金屬層上刻蝕形成柵電極和柵極掃描線的圖案; 在所述襯底基板上沉積柵極絕緣層;在所述柵極絕緣層上沉積半導體材料層、摻雜半導體材料層和金屬層; 採用構圖工藝在所述半導體材料層、摻雜半導體材料層和金屬層上進行刻蝕,在相鄰 列單元像素區中分別形成半導體層、摻雜半導體層、第一源電極、第一漏電極、第一數據掃 描線、第二源電極和第二漏電極的圖案,所述第一數據掃描線形成在兩列相鄰單元像素區 之間,所述第一源電極連接在所述第一數據掃描線上,所述第一源電極與所述第二源電極 背對設置;在所述襯底基板上沉積第一絕緣層,並在所述第一絕緣層對應所述第一漏電極、第二 漏電極和所述第二源電極的上方形成過孔;在所述第一絕緣層上沉積金屬層和透明導電材料層,採用構圖工藝刻蝕形成第二數據 掃描線和像素電極的圖案,所述第二數據掃描線和所述第一數據掃描線在垂直所述襯底基 板的方向上至少部分重疊,所述像素電極通過所述第一絕緣層的過孔與第一漏電極和第二 漏電極連接,所述第二數據掃描線通過所述第一絕緣層的過孔與所述第二源電極連接。
8.根據權利要求7所述的陣列基板的製造方法,其特徵在於,在所述第一絕緣層上沉 積金屬層和透明導電材料層,採用構圖工藝刻蝕形成第二數據掃描線和像素電極的圖案具 體包括在所述第一絕緣層上沉積金屬層,採用構圖工藝刻蝕形成第二數據掃描線的圖案,所 述第二數據掃描線和所述第一數據掃描線在垂直所述襯底基板的方向上至少部分重疊,所 述第二數據掃描線通過所述第一絕緣層的過孔與所述第二源電極連接;在所述襯底基板上沉積第二鈍化層,覆蓋所述第二數據掃描線,並在所述第二鈍化層 對應所述第一漏電極和第二漏電極的上方形成過孔; 在所述第二鈍化層上沉積透明導電材料層;採用構圖工藝在所述透明導電材料層上刻蝕形成像素電極的圖案,所述像素電極通過 所述第一絕緣層和所述第二鈍化層上的過孔與第一漏電極和第二漏電極連接。
9.根據權利要求7所述的陣列基板的製造方法,其特徵在於,在襯底基板上沉積柵金 屬層;採用構圖工藝在所述柵金屬層上刻蝕形成柵電極和柵極掃描線的圖案,具體包括在襯底基板上沉積第一柵金屬層;採用構圖工藝在所述第一柵金屬層上刻蝕形成第一柵電極和第一柵極掃描線的圖案, 所述第一柵極掃描線形成在相鄰行單元像素區之間; 在所述襯底基板上沉積第二絕緣層; 在所述第二絕緣層上沉積第二柵金屬層;採用構圖工藝在所述第二柵金屬層上刻蝕形成第二柵電極和第二柵極掃描線的圖案, 所述第二柵極掃描線與所述第一柵極掃描線在垂直所述襯底基板的方向上至少部分重疊,所述第一柵電極和所述第二柵電極背對設置。
10.一種陣列基板的製造方法,其特徵在於,包括 在襯底基板上沉積柵金屬層;採用構圖工藝在所述柵金屬層上刻蝕形成柵電極和柵極掃描線的圖案; 在所述襯底基板上沉積柵極絕緣層;在所述柵極絕緣層上沉積半導體材料層、摻雜半導體材料層和金屬層; 採用構圖工藝在所述半導體材料層、摻雜半導體材料層和金屬層上進行刻蝕,在相鄰 列單元像素區中分別形成半導體層、摻雜半導體層和第一數據掃描線的圖案,所述第一數 據掃描線形成在兩列相鄰單元像素區之間,且所述第一數據掃描線的圖案延伸突出到摻雜 半導體層的圖案之上;在所述襯底基板上沉積第一絕緣層,並在所述第一絕緣層對應所述摻雜半導體層的上 方分別形成過孔;在所述第一絕緣層上沉積金屬層,採用構圖工藝刻蝕形成第一源電極、第一漏電極、第 二源電極、第二漏電極和第二數據掃描線的圖案,所述第一源電極通過所述第一絕緣層上 的過孔與第一數據掃描線的突出部分連接,所述第一漏電極、第二源電極和第二漏電極分 別通過所述第一絕緣層上的過孔連接到摻雜半導體層上,所述第二數據掃描線和所述第一 數據掃描線在垂直所述襯底基板的方向上至少部分重疊,所述第一源電極與第二源電極分 設在第二數據掃描線的兩側;沉積透明導電材料層,採用構圖工藝刻蝕形成像素電極的圖案,所述像素電極與第一 漏電極和第二漏電極分別連接。
11.一種陣列基板的製造方法,其特徵在於,包括 在襯底基板上沉積第一柵金屬層;採用構圖工藝在所述第一柵金屬層上刻蝕形成第一柵電極和第一柵極掃描線的圖案, 所述第一柵極掃描線形成在相鄰行單元像素區之間; 在所述襯底基板上沉積第二絕緣層; 在所述第二絕緣層上沉積第二柵金屬層;採用構圖工藝在所述第二柵金屬層上刻蝕形成第二柵電極和第二柵極掃描線的圖案, 所述第二柵極掃描線與所述第一柵極掃描線在垂直所述襯底基板的方向上至少部分重疊, 所述第一柵電極和所述第二柵電極背對設置; 在所述襯底基板上沉積柵極絕緣層;在所述柵極絕緣層上沉積半導體材料層、摻雜半導體材料層和金屬層; 採用構圖工藝在所述半導體材料層、摻雜半導體材料層和金屬層上刻蝕形成半導體 層、摻雜半導體層、源電極、漏電極和數據掃描線的圖案;在所述襯底基板上沉積鈍化層,並在所述鈍化層對應所述漏電極的上方形成鈍化層過孔;在所述鈍化層上沉積透明導電材料層;採用構圖工藝刻蝕形成像素電極的圖案,所述像素電極通過所述鈍化層過孔與漏電極 相連。
12.一種包括權利要求1 6任一所述的陣列基板的液晶面板,其特徵在於還包括彩膜基板,所述陣列基板與所述彩膜基板對盒設置,且所述陣列基板與所述彩膜基板之間填充有液晶層;所述彩膜基板的襯底基板上布設有黑矩陣,所述黑矩陣包括間隔形成的第一 線條和第二線條,所述第一線條對應設置在數據掃描線和柵極掃描線的上方,所述第二線 條的寬度小於所述第一線條的寬度。
全文摘要
本發明涉及一種陣列基板及其製造方法和液晶面板。該陣列基板中至少部分相鄰列像素電極所連接的兩數據掃描線形成在相鄰列像素電極之間,且兩數據掃描線在垂直於襯底基板的方向上至少部分重疊,兩數據掃描線的重疊部分之間設置有第一絕緣層;和/或至少部分相鄰行像素電極所連接的兩柵極掃描線形成在相鄰行像素電極之間,且兩柵極掃描線在垂直於襯底基板的方向上至少部分重疊,兩柵極掃描線的重疊部分之間設置有第二絕緣層。三種製造方法可用於製造本發明的陣列基板,該液晶面板包括本發明的陣列基板。本發明重疊設置的數據掃描線和/或柵極掃描線能夠提高液晶顯示器的開口率,改善顯示效果。
文檔編號H01L21/768GK101847640SQ200910080900
公開日2010年9月29日 申請日期2009年3月27日 優先權日2009年3月27日
發明者劉翔, 林承武, 謝振宇, 陳旭 申請人:北京京東方光電科技有限公司