CN104900657A - 阵列基板及其制作方法、显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阵列基板及其制作方法、显示面板和显示装置，所述阵列基板包括衬底和设置在该衬底上的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括有源层，所述阵列基板还包括设置在所述薄膜晶体管的有源层上方的遮光层，所述遮光层至少覆盖所述薄膜晶体管的沟道区域。本发明可以减少光线对有源层的照射，降低漏电流，从而减小串扰、电压闪变、影像残留等现象，改善显示效果。

Description

阵列基板及其制作方法、显示面板和显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种阵列基板、一种包括该阵列基板的显示面板和一种包括该显示面板的显示装置。

背景技术

液晶面板包括阵列基板和对盒基板，在阵列基板上设置有栅线和数据线，栅线和数据线限定出多个像素单元，每个像素单元内设置有薄膜晶体管，薄膜晶体管的栅极与相应的栅线相连，当栅线上的电压达到开启电压时，薄膜晶体管的源极和漏极导通，从而将数据线上的数据电压输入至像素电极。但是，薄膜晶体管的有源层11对光线的照射比较敏感。如图1所示，当箭头所示侧面的光照(如，环境光)照射至有源层11时，会导致薄膜晶体管的漏电流受到影响，从而产生串扰、电压闪变等现象，进而影响到显示画面的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阵列基板及其制作方法、一种包括该阵列基板的显示面板和一种包括该显示面板的显示装置，以减少光照对显示画面的影响。

为了上述目的，本发明提供一种阵列基板，包括衬底和设置在该衬底上的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括有源层，所述阵列基板还包括设置在所述薄膜晶体管的有源层上方的遮光层，所述遮光层至少覆盖所述薄膜晶体管的沟道区域。

优选地，所述薄膜晶体管包括源极和漏极，所述遮光层设置在所述源极和漏极的上方，所述阵列基板还包括设置在所述遮光层上的隔垫物。

优选地，所述遮光层和所述隔垫物一体形成。

优选地，所述遮光层包括不透光的光刻胶层。

优选地，所述阵列基板还包括设置在所述薄膜晶体管上方的钝化层，所述遮光层设置在所述钝化层上。

相应地，本发明还提供一种阵列基板的制作方法，包括：

形成薄膜晶体管的有源层；

在所述薄膜晶体管的有源层上方形成遮光层，所述遮光层至少覆盖所述薄膜晶体管的沟道区域。

优选地，所述制作方法还包括：形成包括薄膜晶体管的源极和漏极的图形；所述在薄膜晶体管的有源层上方形成遮光层的步骤在所述形成包括薄膜晶体管的源极和漏极的图形的步骤之后进行，所述制作方法还包括：

形成包括隔垫物的图形，所述隔垫物位于所述遮光层的上方。

优选地，在薄膜晶体管的有源层上方形成遮光层的步骤和所述形成包括隔垫物的图形的步骤同步形成，所述同步形成的步骤包括：

形成不透光的光刻胶层；

利用半色调掩膜板对所述光刻胶层进行曝光并显影，以使得显影后的光刻胶层位于预定区域的部分保留，其他部分去除，所述预定区域对应于所述遮光层的位置，并且，所述预定区域包括中间子区域和位于该中间子区域周围的边缘子区域，位于所述中间子区域的光刻胶层的厚度大于位于所述边缘子区域的光刻胶层的厚度，所述中间子区域对应于所述隔垫物的位置。

优选地，所述光刻胶层为负性光刻胶层，所述半色调掩膜板的透光区对应于所述中间子区域，所述半色调掩膜板的半透光区对应于所述边缘子区域，所述半色调掩膜板的不透光区域对应于所述预定区域以外的区域。

优选地，所述制作方法还包括在所述形成薄膜晶体管的有源层的步骤和所述在薄膜晶体管的有源层上方形成遮光层的步骤之间进行的：

形成钝化层。

相应地，本发明还提供一种显示面板，所述显示面板包括阵列基板和与该阵列基板相对设置的对盒基板，所述阵列基板为本发明提供的上述阵列基板，所述对盒基板包括黑矩阵，所述黑矩阵在所述衬底上的投影覆盖所述遮光层在所述衬底上的投影。

相应地，本发明还提供一种显示装置，所述显示装置包括本发明提供的上述显示面板。

在本发明中，由于遮光层至少覆盖所述薄膜晶体管的沟道区域，可以减少侧向光线进入薄膜晶体管的沟道区域，降低漏电流，从而可以减少串扰、电压闪变等现象，进而改善显示质量；另外，隔垫物和遮挡层可以同步形成，无需在制作对盒基板的过程中单独形成隔垫物的步骤，从而在整体上简化制作工艺。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是现有技术中的阵列基板结构示意图；

图2是本发明中的实施例中的阵列基板结构示意图；

图3是形成光刻胶层的示意图；

图4是利用半色调掩膜板对光刻胶层进行曝光的示意图。

其中，附图标记为；10、衬底；11、有源层；12、遮光层；13、隔垫物；14、钝化层；15、像素电极；16、栅极；17、源极；18、漏极；21、光刻胶层；22、半色调掩膜板；A、不透光区；B、半透光区；C、透光区。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

作为本发明的第一个方面，提供一种阵列基板，如图2所示，包括衬底10和设置在该衬底上的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括有源层11，所述阵列基板还包括设置在所述薄膜晶体管的有源层上方的遮光层12，遮光层12至少覆盖所述薄膜晶体管的沟道区域。

在本发明中，由于遮光层12至少覆盖薄膜晶体管的沟道区域，可以减少侧向光线进入薄膜晶体管的沟道区域，因此当薄膜晶体管的源极17和漏极18导通时，可以降低漏电流，从而减少了显示装置的串扰、电压闪变、影像残留现象的发生，进而提高显示装置的显示质量，延长显示装置的使用寿命。

本发明尤其适用于底栅型薄膜晶体管，即有源层11设置在栅极16的上方，栅极16可以对背光源的光线进行遮挡，减少背光源的光线由有源层下方照射到沟道区域，有源层11上方的遮光层12可以遮挡侧向的环境光或背光源经对盒基板的反射后照射至沟道区域的部分光线。

在包括阵列基板和对盒基板的显示面板中，对盒基板上设置有黑矩阵，用于对薄膜晶体管进行遮挡。本发明中的薄膜晶体管包括源极17和漏极18，源极17、漏极18和有源层11在衬底10上的正投影可以超出遮光层12在衬底10上的正投影，以使得黑矩阵在遮挡薄膜晶体管的同时对遮光层进行遮挡。

进一步地，如图2所示，遮光层12设置在源极17和漏极18上方，所述阵列基板还可以包括设置在遮光层12上的隔垫物13。当所述阵列基板和对盒基板对盒形成显示面板时，隔垫物13可以起到对对盒基板进行支撑的作用，以维持一定的盒厚。可以理解的是，隔垫物13在衬底上的正投影不超过遮挡层12在衬底10上的正投影。

优选地，在本发明中，遮光层12和隔垫物13一体形成，因此，在阵列基板的制作过程中，不需要单独形成隔垫物13的步骤，从而简化了制作工艺。

本发明对隔垫物13的形状不作限定，例如，隔垫物13为柱形，即隔垫物13的顶面面积与底面面积相等，或者如图2所示，隔垫物13的横截面积由隔垫物13的顶端至底端方向逐渐增大，从而提高隔垫物13的支撑的稳定性。所述“隔垫物13的顶端”是指隔垫物13的远离衬底10的一端，“隔垫物13的底端”是指隔垫物13的靠近衬底10的一端。

优选地，遮光层12包括不透光的光刻胶层，因此，在制作遮光层12时，只需要形成光刻胶层后，再对光刻胶层进行曝光和显影即可，而不需要刻蚀等其他步骤，制作工艺较简单。

进一步地，如图2所示，所述阵列基板还包括设置在所述薄膜晶体管上方的钝化层14，遮光层12设置在钝化层14上。钝化层14上对应于薄膜晶体管的漏极的位置设置有过孔，阵列基板还包括设置在钝化层14上的像素电极15，像素电极15通过所述过孔与薄膜晶体管的漏极相连。

作为本发明的第二个方面，提供一种阵列基板的制作方法，包括：

S10、形成薄膜晶体管的有源层11；

S20、在所述薄膜晶体管的有源层上方形成遮光层，所述遮光层至少覆盖所述薄膜晶体管的沟道区域。

具体地，步骤S10之前可以包括：形成栅金属层，利用光刻构图工艺形成包括栅极和栅线的图形，即：在栅金属层上形成光刻胶层，对光刻胶层进行曝光并显影，以保留栅极和栅线位置的光刻胶，将其他位置的光刻胶去除，再对未覆盖光刻胶的栅金属层部分进行刻蚀，最后去除剩余的光刻胶层，形成包括栅极和栅线的图形。在形成有栅极的基板上形成栅极绝缘层。步骤S10可以包括：形成半导体材料层，利用光刻构图工艺形成包括有源层的图形。

进一步地，所述制作方法还包括：S15、形成包括薄膜晶体管的源极和漏极的图形，所述源极、所述漏极和所述有源层在所述衬底上的正投影可以超出所述遮光层在所述衬底上的正投影。形成源极和漏极的具体步骤和形成栅极的步骤类似，都可以采用光刻构图形成，这里不再赘述，其中，源极和阵列基板的数据线同步形成。

在本发明中，步骤S20在步骤S15之后进行，所述制作方法还包括：S30、形成包括隔垫物的图形，所述隔垫物位于所述遮光层的上方。

为了简化制作工艺，所述步骤S20和步骤S30同步形成，同步形成的步骤包括：

形成不透光的光刻胶层21，如图3所示；

利用半色调掩膜板进行曝光对所述光刻胶层进行曝光并显影，以使得显影后的光刻胶层位于预定区域的部分保留，其他部分去除，所述预定区域对应于所述遮光层的位置，并且，所述预定区域包括中间子区域和位于该中间子区域周围的边缘子区域，位于所述中间子区域的光刻胶层的厚度大于位于所述边缘子区域的光刻胶层的厚度，所述中间子区域对应于所述隔垫物的位置。

其中，所述光刻胶层为负性光刻胶层，如图4所示，半色调掩膜板22的透光区C对应于所述中间子区域，半色调掩膜板22的半透光区B对应于所述边缘子区域，半色调掩膜板22的不透光区A对应于所述预定区域以外的区域。因而在曝光后，位于中间子区域的光刻胶变性，位于边缘子区域的光刻胶部分变性，位于预定区域以外的区域的光刻胶无变化，从而使得显影后，位于中间区域的光刻胶完全保留，形成所述隔垫物；位于边缘子区域的光刻胶部分被去除一部分，形成为遮光层；位于预定区域以外的区域的光刻胶完全溶于显影液而被去除。

当然，所述光刻胶层也可以为正性光刻胶，这时，半色调掩膜板的透光区对应于所述预定区域以外的区域，半透光区对应于所述边缘子区域，不透光区对应于所述中间子区域。

进一步地，所述制作方法还包括在所述步骤S10和步骤S20之间进行的：

形成钝化层14。钝化层14设置在源极17和漏极18上方，遮光层12和隔垫物13设置在所述钝化层上，从而使得形成多个隔垫物后，可以利用打磨等简单的方式对隔垫物的高度进行调整，以使得多个隔垫物达到统一的高度。

在形成钝化层14之后，可以在钝化层14上通过光刻构图工艺形成过孔，然后在形成有过孔的钝化层上形成像素电极15，以使得像素电极15通过所述过孔与薄膜晶体管的漏极相连。

作为本发明的第三个方面，提供一种显示面板，所述显示面板包括阵列基板和与该阵列基板相对设置的对盒基板，所述阵列基板为本发明提供的上述阵列基板，所述对盒基板包括黑矩阵，所述黑矩阵在所述衬底上的投影覆盖所述遮光层在所述衬底上的投影。由于本发明的阵列基板中设置的遮光层可以减少光线对薄膜晶体管的影响，降低漏电流，从而可以减少串扰、电压闪变等现象，进而改善显示质量；另外，隔垫物和遮挡层可以同步形成，无需在制作对盒基板的过程中单独形成隔垫物的步骤，从而在整体上简化制作工艺。

作为本发明的第四个方面，提供一种显示装置，所述显示装置上述显示面板。

由于遮光层的设置可以减少串扰、电压闪变等现象，使得显示面板的显示效果更好，从而提高显示装置显示质量，延长显示装置的使用寿命。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种阵列基板，包括衬底和设置在该衬底上的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括有源层，其特征在于，所述阵列基板还包括设置在所述薄膜晶体管的有源层上方的遮光层，所述遮光层至少覆盖所述薄膜晶体管的沟道区域。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述薄膜晶体管包括源极和漏极，所述遮光层设置在所述源极和漏极的上方，所述阵列基板还包括设置在所述遮光层上的隔垫物。

3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述遮光层和所述隔垫物一体形成。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的阵列基板，其特征在于，所述遮光层包括不透光的光刻胶层。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括设置在所述薄膜晶体管上方的钝化层，所述遮光层设置在所述钝化层上。

6.一种阵列基板的制作方法，其特征在于，包括：

形成薄膜晶体管的有源层；

在所述薄膜晶体管的有源层上方形成遮光层，所述遮光层至少覆盖所述薄膜晶体管的沟道区域。

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括：形成包括薄膜晶体管的源极和漏极的图形；所述在薄膜晶体管的有源层上方形成遮光层的步骤在所述形成包括薄膜晶体管的源极和漏极的图形的步骤之后进行，所述制作方法还包括：

形成包括隔垫物的图形，所述隔垫物位于所述遮光层的上方。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述在薄膜晶体管的有源层上方形成遮光层的步骤和所述形成包括隔垫物的图形的步骤同步形成，所述同步形成的步骤包括：

形成不透光的光刻胶层；

利用半色调掩膜板对所述光刻胶层进行曝光并显影，以使得显影后的光刻胶层位于预定区域的部分保留，其他部分去除，所述预定区域对应于所述遮光层的位置，并且，所述预定区域包括中间子区域和位于该中间子区域周围的边缘子区域，位于所述中间子区域的光刻胶层的厚度大于位于所述边缘子区域的光刻胶层的厚度，所述中间子区域对应于所述隔垫物的位置。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述光刻胶层为负性光刻胶层，所述半色调掩膜板的透光区对应于所述中间子区域，所述半色调掩膜板的半透光区对应于所述边缘子区域，所述半色调掩膜板的不透光区域对应于所述预定区域以外的区域。

10.根据权利要求6至9中任意一项所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括在所述形成薄膜晶体管的有源层的步骤和所述在薄膜晶体管的有源层上方形成遮光层的步骤之间进行的：

形成钝化层。

11.一种显示面板，所述显示面板包括阵列基板和与该阵列基板相对设置的对盒基板，其特征在于，所述阵列基板为权利要求1至5中任意一项所述的阵列基板，所述对盒基板包括黑矩阵，所述黑矩阵在所述衬底上的投影覆盖所述遮光层在所述衬底上的投影。

12.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求11所述的显示面板。