CN201637973U - 阵列基板和液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种阵列基板和液晶显示器，其中，阵列基板包括：衬底基板，所述衬底基板上形成有导电图案和绝缘层，所述导电图案包括采用铝或铝合金制作的栅线，在所述衬底基板和所述栅线之间设置有有机缓冲层，用于释放在所述阵列基板的制造过程中所述铝或铝合金释放的热应力。本实用新型的阵列基板和液晶显示器，通过在铝或铝合金的下面沉积一层有机缓冲层，使得在制作TFT后续工艺中，铝或铝合金产生的应力可以在有机缓冲层中释放，小丘也形成在该有机缓冲层中；由此避免了采用铝或铝合金制作栅线时出现的小丘对铝或铝合金上方的TFT的影响，从而提高了使用铝或铝合金制作栅线的TFT良品率。

Description

阵列基板和液晶显示器
技术领域
本实用新型涉及液晶显示技术，尤其涉及一种阵列基板和液晶显示器。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD)具有体积小、功耗低、无辐射等特点，在当前的平板显示器市场中占据了主导地位。近年来，TFT-LCD获得了飞速的发展，大尺寸、高分辨率的液晶显示器成为TFT-LCD发展的一个主流。
TFT-LCD的阵列基板上沉积有栅线、数据线等导电图案，以及栅绝缘层和钝化层等绝缘层。随着TFT-LCD尺寸的不断增大、分辨率的不断提高，阵列基板上的栅线的长度也随着增大。根据TFT-LCD信号的延迟主要由T＝RC(R为信号电阻，C为相关电容)决定的原理，栅线所造成的信号延迟时间也随之增加。当信号延迟增加到一定程度时，将使得某些像素得不到充分的充电，造成亮度不均匀，使TFT-LCD的对比度下降，严重地影响了图像的显示质量。因此，信号延迟成为制约大尺寸、高分辨率TFT-LCD显示效果的关键因素之一。为了减少信号延迟，现有技术中可以采用低电阻金属铝或铝合金制作栅极扫描信号线。
但是，采用低电阻金属铝或铝合金制作栅极扫描信号线时，尚存在以下技术缺陷：由于金属铝或铝合金膜和接触层的物质的热膨胀系数不同，在经历后面制备TFT的高温过程中，金属铝或铝合金在温度升高时的热应力释放会导致在栅极扫描信号线的侧面或上面等部位形成小丘。而小丘的形成容易造成栅极扫描信号线上方的绝缘层的击穿，引起栅极金属和源漏金属的短路，致使TFT器件失效，由此严重地制约了金属铝或铝合金在TFT-LCD中的应用。
实用新型内容
本实用新型提供一种阵列基板和液晶显示器，用以解决现有技术中铝或铝合金制作栅极扫描信号线时形成的小丘易致使TFT器件失效的缺陷，实现使得金属铝或铝合金产生的小丘不会对TFT造成影响，提高使用金属铝或铝合金制作栅线TFT的良品率。
本实用新型提供一种阵列基板，衬底基板，所述衬底基板上形成有导电图案和绝缘层，所述导电图案包括采用铝或铝合金制作的栅线，在所述衬底基板和所述栅线之间设置有有机缓冲层，用于释放在所述阵列基板的制造过程中所述铝或铝合金释放的热应力。
如上所述的阵列基板，其中，所述有机缓冲层包括聚乙烯吡咯烷酮、聚酰亚胺或苯并环丁烯。
如上所述的阵列基板，其中，所述有机缓冲层的厚度为8000～20000
Figure GSA00000112432900021
如上所述的阵列基板，其中，所述栅线的顶层设置有栅线顶层金属。
如上所述的阵列基板，其中，所述栅线顶层金属包括Ta、Cr或Mo。
本实用新型提供一种液晶显示器，包括外框架和液晶面板，所述液晶面板由阵列基板和彩膜基板对盒形成，所述阵列基板采用上述的阵列基板。
本实用新型的阵列基板和液晶显示器，通过在金属铝或铝合金下面沉积一层有机缓冲层，使得在制作TFT后续工艺中，金属铝或铝合金产生的应力可以在有机缓冲层中释放，小丘也形成在该有机缓冲层中；由此避免了采用金属铝或铝合金制作栅线时出现的小丘对金属铝或铝合金上方的TFT的影响，从而提高了使用金属铝或铝合金制作栅线的TFT良品率；此外，用有机缓冲层制作工艺简单，生产效率高，制作成本低廉。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例一提供的阵列基板的剖切结构示意图；
图2为本实用新型阵列基板的制造中第一次构图工艺后的平面图；
图3为本实用新型阵列基板的制造中第一次构图工艺后的截面图；
图4为本实用新型阵列基板的制造中第二次构图工艺后的平面图；
图5为本实用新型阵列基板的制造中第二次构图工艺后的截面图；
图6为本实用新型阵列基板的制造中第三次构图工艺后的平面图；
图7为本实用新型阵列基板的制造中第三次构图工艺后的截面图；
图8为本实用新型阵列基板的制造中第四次构图工艺后的平面图。
附图标记说明：
11-衬底基板；    12-栅线；        13-栅线顶层金属；
14-栅绝缘层；    15-半导体层；    16-欧姆接触层；
17-源电极；      18-漏电极；      19-钝化层；
20-像素电极；    21-接触过孔；    22-有机绝缘层；
23-小丘。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
本实用新型的主要技术方案为，在不增加光刻工艺的条件下，通过在用于制作栅线的金属铝或铝合金下面沉积一有机缓冲层，使得在制作TFT的后续工艺中，金属铝或铝合金产生的热应力可以在所述有机缓冲层中较好的释放出来，在有机缓冲层中形成小丘；由于小丘形成在有机缓冲层，就可以避免在栅线的侧面和上表面形成小丘，从而产生的小丘也不会对TFT产生影响，提高了使用金属铝或铝合金制作栅线TFT的良品率。
下面通过附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
实施例一
图1为本实用新型实施例一提供的阵列基板的剖切结构示意图，如图1所示，本实施例的阵列基板包括衬底基板11和在其上沉积形成的导电图案和绝缘层；可以包括栅线12、栅线顶层金属13、栅绝缘层14、半导体层15、欧姆接触层16、源电极17、漏电极18、钝化层19和像素电极20。
其中，衬底基板11位于最下方。栅线12可以为金属铝或铝合金等。进一步的，可以在栅线12的顶层沉积栅线顶层金属13，该栅线顶层金属13可以为热稳定性较好的金属，例如，Ta、Cr、Mo等金属或合金，该热稳定性较好的金属可以抑制铝或铝合金在热应力释放过程中在其上表面形成小丘。栅绝缘层14覆盖栅线12和栅线顶层金属13，将其与半导体层15绝缘。源电极17、漏电极18配置于半导体层15上，并互相分隔，且和半导体层15之间通过欧姆接触层16相隔。像素电极20可以通过接触过孔21与漏电极18接。
本实施例的阵列基板在栅线12和衬底基板11之间设置有机绝缘层22。该有机绝缘层22可以为PVP(聚乙烯吡咯烷酮)、PI(聚酰亚胺)、BCB(苯并环丁烯)等有机物；其设置的厚度可以为8000～20000
设置上述有机绝缘层22的作用说明如下：其可以用于释放在栅线12的制造过程中金属铝或铝合金释放的热应力。具体的，有机缓冲层与玻璃基板的黏附性较好，且其薄膜一般比较疏松，分子间隙远大于无机物之间的晶格间隙，因此，能很好地释放金属铝或铝合金产生的热应力。在制作TFT_LCD的后续工序中，当遇到较高的温度时，由于位于金属铝或铝合金上方的栅线顶层金属13的热稳定性较好，相比之下，位于金属铝或铝合金下层的有机绝缘层22比较疏松，这样金属铝或铝合金产生的热应力就可以向有机绝缘层22释放。如图1中所示，金属铝或铝合金热应力释放产生的小丘23向下形成在有机绝缘层22中。有机绝缘层22在衬底基板11上，即位于底层，从根本上避免了由于小丘的形成容易造成金属铝或铝合金上面的绝缘层的击穿，从而可以提高TFT的良品率。
此外，由于本实施例设置的有机绝缘层22可以较好的栅线制造过程中的热应力向下释放，因此，位于栅线12上方的栅线顶层金属13也可以不需沉积，或者沉积厚度较小。当沉积栅线顶层金属13时，可以进一步加强对于小丘的抑制作用，当不沉积栅线顶层金属13时，可以节省材料，简化工艺步骤，以及减小薄膜之间的段差。有机绝缘层22可以采用旋涂工艺制作，工艺简单，效率高；而且，有机绝缘层22所采用的原材料成本低廉。
以下结合图2～图8，以四次构图工艺为例详细说明本实施例的阵列基板的制造工艺步骤，实际实施中并不局限于此，可以将下述各工艺应用于五次或三次构图工艺等。本实施例的阵列基板可以采用如下的工艺步骤来制造：
步骤101、在衬底基板上沉积栅金属薄膜，通过构图工艺形成栅线、栅线顶层金属；同时，还形成位于衬底基板和栅线之间的有机缓冲层；
具体的，参见图2和图3，图2为本实用新型阵列基板的制造中第一次构图工艺后的平面图，图3为本实用新型阵列基板的制造中第一次构图工艺后的截面图。
首先，可以在衬底基板11上，通过旋涂的方式涂敷一层厚度为8000～20000
Figure GSA00000112432900051
的有机绝缘层22。该有机绝缘层22可以为PVP(聚乙烯吡咯烷酮)，PI(聚酰亚胺)，BCB(苯并环丁烯)等有机物。
接着，在该有机绝缘层22上，采用溅射或热蒸发的方法依次沉积上厚度约为1000～5000
Figure GSA00000112432900052
的栅金属薄膜，以及在栅金属薄膜的上方沉积厚度约为300～1500
Figure GSA00000112432900053
的热稳定性较好的栅线顶层金属薄膜，通过构图工艺形成栅线12和栅线顶层金属13。其中，构成栅线顶层金属13的栅线顶层金属薄膜可以采用Ta、Cr、Mo等金属或合金。
步骤102、在完成步骤101的图案的基础上，进一步通过构图工艺形成栅绝缘层、半导体层、欧姆接触层、源漏电极和数据线；
具体的，参见图4和图5，图4为本实用新型阵列基板的制造中第二次构图工艺后的平面图，图5为本实用新型阵列基板的制造中第二次构图工艺后的截面图。
首先，可以通过PECVD方法连续沉积厚度为1000～4000
Figure GSA00000112432900061
的栅绝缘层14、厚度为1000～3000
Figure GSA00000112432900062
的半导体层15、厚度为500～1000
Figure GSA00000112432900063
的欧姆接触层16。其中，栅绝缘层14可以选用氮化物SiNx或者氧氮化合物SiOxNx，或者是氮化物SiNx和氧氮化合物SiOxNx的复合物，对应的反应气体可以为SiH4，NH3，N2或SiH2Cl2，NH3，N2。半导体层15对应的反应气体可以是SiH4，H2或SiH2Cl2，H2。欧姆接触层16对应的反应气体可为SiH4，PH3，H2或SiH2Cl2，PH3，H2。
接着，可以通过溅射或热蒸发的厚度约为2000～3000源/漏金属层，采用半色调或灰色调掩模板曝光显影，经过多步刻蚀之后形成源电极17、漏电极18和数据线等。
步骤103、在完成步骤102的图案的基础上，进一步通过构图工艺形成钝化层和接触过孔；
具体的，参见图6和图7，图6为本实用新型阵列基板的制造中第三次构图工艺后的平面图，图7为本实用新型阵列基板的制造中第三次构图工艺后的截面图。
可以通过PECVD方法沉积厚度约为700～2000的钝化层19，该钝化层19可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物，对应的反应气体可以为SiH4，NH3，N2或SiH2Cl2，NH3，N2。经过一次光刻之后可以形成接触过孔21。
步骤104、在完成步骤103的图案的基础上，进一步通过构图工艺形成像素电极。
具体的，参见图8，图8为本实用新型阵列基板的制造中第四次构图工艺后的平面图；该第四次构图工艺后对应的截面图可以参见图1所示。
可以通过溅射或热蒸发的方法沉积一层厚度约为300～600
Figure GSA00000112432900071
的透明导电层，该透明导电层一般为ITO或者IZO，也可以是其它的金属及金属氧化物。通过一次光刻形成透明的像素电极20，该像素电极20可以通过接触过孔21与漏电极18连接。
本实施例的阵列基板，通过在金属铝或铝合金下面沉积一层有机缓冲层，使得在制作TFT后续工艺中，金属铝或铝合金产生的应力可以在有机缓冲层中释放，小丘也形成在该有机缓冲层中；由此避免了采用金属铝或铝合金制作栅线时出现的小丘对金属铝或铝合金上方的TFT的影响，从而提高了使用金属铝或铝合金制作栅线的TFT良品率；此外，用有机缓冲层制作工艺简单，生产效率高，制作成本低廉。
实施例二
本实用新型还提供了一种液晶显示器，该液晶显示器包括外框架和液晶面板，所述液晶面板由阵列基板和彩膜基板对盒形成。
该液晶显示器的主要特点在于，所述阵列基板采用实施例一所述的阵列基板。其具体的结构可以参见实施例一所述。该液晶显示器由于采用了实施例一所述的阵列基板，可以减小栅线的信号延迟，提高液晶显示器的显示质量，且在制造过程中由于采用了有机缓冲层，可以较好的避免栅线材料铝或铝合金在制作过程中产生的小丘对TFT的影响，提高良品率。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种阵列基板，包括衬底基板，所述衬底基板上形成有导电图案和绝缘层，其特征在于，所述导电图案包括采用铝或铝合金制作的栅线，在所述衬底基板和所述栅线之间设置有有机缓冲层，用于释放在所述阵列基板的制造过程中所述铝或铝合金释放的热应力。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述有机缓冲层包括聚乙烯吡咯烷酮、聚酰亚胺或苯并环丁烯。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述有机缓冲层的厚度为
Figure FSA00000112432800011
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述栅线的顶层设置有栅线顶层金属。
5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述栅线顶层金属包括Ta、Cr或Mo。
6.一种液晶显示器，包括外框架和液晶面板，所述液晶面板由阵列基板和彩膜基板对盒形成，其特征在于，所述阵列基板采用权利要求1～5任一所述的阵列基板。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013044528A1 (zh) * 2011-09-29 2013-04-04 深圳市华星光电技术有限公司 一种薄膜晶体管及其制造方法、阵列基板、液晶显示装置
CN103400822A (zh) * 2013-08-01 2013-11-20 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及显示装置
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CN111140451A (zh) * 2019-12-26 2020-05-12 兰州空间技术物理研究所 一种热应力自适应栅极组件及其制作方法

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