CN102645806B - 一种阵列基板及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种阵列基板及制作该基板的方法，将提供Gamma电压的电阻集成于阵列基板中，节约PCB板中原本为电阻留出的面积；又由于本阵列基板仅采用电阻即可提供Gamma电压，与采用Power IC相比，缩减了成本，且本发明提供的阵列基板功耗比较低。本发明提供的阵列基板包括：位于栅极绝缘层和钝化层之间的电阻，以及在钝化层覆盖电阻的区域上有至少一个通孔；其中，所述电阻与阵列基板中的有源层、源漏极层不连接。本发明提供的阵列基板制作方法包括：在栅极绝缘层上形成电阻，其中，所述电阻与阵列基板中的有源层、源漏极层分隔不连接；在电阻上形成钝化层，并通过刻蚀在钝化层覆盖电阻的区域上，形成至少一个通孔。

Description

一种阵列基板及制造方法

技术领域

本发明涉及显示设备技术领域，尤其涉及一种阵列基板及制造方法。

背景技术

在现有的液晶显示装置中，伽玛(Gamma)电压实际提供给源极驱动电路电压。液晶面板的驱动电路中伽玛(Gamma)电压的产生主要采用两种方式：第一，如图1所示，直接在PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)上通过电源集成电路(Power IC)给出一个电压，然后以贴片电阻11串联分担此给出电压的形式，提供Gamma电压给源极驱动电路12。第二，通过可编程的PowerIC直接给出Gamma电压。

采用第一种方式提供伽玛电压，其电路结构简单，并且功耗可以做的很低。但是，采用第一种方式必然会因为需要为贴片电阻留出空间，而增加PCB的面积。在面板需求日益轻薄化的今天，留出宝贵的PCB板面积以解决其他问题是十分必要的。并且，频繁地使用各种封装，不同阻值的电阻也会给制造商的管理和供应带来一定程度的麻烦。而通过第二种方式，即可编程的Power IC直接给出Gamma电压，这种提供电压的方式灵活，缩短了Gamma电压调整(Gamma Tuning)的时间，也可以在很大程度上解决第一种方法所带来的困难。但是，可编程的Power IC本身比较昂贵，采用可编程的Power IC无疑会大幅提高生产成本，同时可编程的Power IC是由多个电子元件构成，因此由可编程的Power IC来提供伽马电压也会提高产品的功耗，这方面也是面板厂商需要重点考虑的问题。

发明内容

本发明提供了一种阵列基板及其制造方法，将电阻集成至阵列基板中，通过给阵列基板中的电阻提供电压，并通过电阻上面覆盖的绝缘层上均匀分布的通孔将电压导出以提供电压。这样既为PCB板节约出了更多空间，而且只要通过给电阻提供电压就可输出电压的话，功耗也低。

本发明提供的阵列基板，所述阵列基板包括：位于栅极绝缘层和钝化层之间的电阻，以及在钝化层覆盖电阻的区域上有至少一个通孔；

其中，所述电阻与阵列基板中的有源层、源漏极层分离设置。

所述电阻为长条形。

所述通孔在长条形电阻的长度方向上均匀分布。

所述电阻的材料为非晶硅。

所述通孔中有金属层。

所述通孔中有N型非晶硅层，所述N型非晶硅层位于所述金属层与电阻之间。

所述金属层的材料为钼、铝、钕、钛、铬、钽或铜中的一种金属或几种构成的合金。

本发明还提供了一种显示设备，该显示设备包括上述阵列基板。

本发明还提供了制作上述阵列基板的方法，该方法包括：

在栅极绝缘层上的形成电阻，其中，所述电阻与阵列基板中的有源层、源漏极层分离设置；

在电阻上形成钝化层，并通过刻蚀在钝化层覆盖电阻的区域上，形成至少一个通孔。

所述在栅极绝缘层上形成电阻后，在电阻上形成钝化层之前，该方法进一步包括：

在所述电阻上，且需要形成通孔的位置形成金属层。

在栅极绝缘层上形成电阻后，在电阻上形成钝化层之前，该方法进一步包括：

在所述电阻上，且需要形成通孔的位置形成金属层和N型非晶硅层，所述N型非晶硅层位于所述金属层与电阻之间。

本发明提供的阵列基板将电阻集成在其中，减少为了单独设立电阻而占用的PCB板面积，并且采用集成在阵列基板中的电阻，成本不高且功耗比较低。

附图说明

图1为本发明现有方式中通过贴片电阻提供Gamma电压的结构；

图2为本发明实施例阵列基板电阻区域的剖面图；

图3为本发明阵列基板实施例的结构示意图；

图4为本发明阵列基板实施例的电阻位置示意图；

图5为本发明实施例中通孔分布示意图；

图6为本发明实施例阵列基板电阻区域向栅极层施加电压的剖面图；

图7为本发明方法实施例的流程图。

具体实施方式

为了能节约PCB板的面积，同时避免采用可编程的Power IC耗费的大成本和高功耗，本发明提供了一种阵列基板。下面结合附图对本阵列基板的实施例进行说明。

本实施例中的阵列基板，如图2所示，自下而上为玻璃基板21、栅极层22、栅极绝缘层23、电阻24位于栅极绝缘层23和钝化层25之间，以及在钝化层25覆盖电阻24的区域上有至少一个通孔26。当给电阻24两端接上电压时，可通过通孔26将电阻上的电压导出以提供分压。

本实施例中所述的通孔26是用于将加在电阻24上的电压引导出来的。实际上，在电阻的两端位置也可通过形成通孔，将需要加在电阻上的电压通过电阻两端的通孔加在电阻上。但是电阻两端的通孔与本实施例中所述通孔26是不同的通孔，作用也不一样。当然，也可在形成钝化层之前就先在电阻两端形成引线，则当需要给电阻施加电压时，可直接连至事先形成的引线上即可。

本实施例中提供的集成于阵列基板中的电阻，如图3所示，所述电阻位于阵列基板中，可用于提供Gamma电压给源极驱动电路，但并不仅限用于提供Gamma电压的情况。其他需用电阻提供分压的情况，都可采用本实施例提供的集成于阵列基板的电阻来提供。

电阻24与阵列基板中的有源层、源漏极层分离设置，即电阻24与阵列基板中的有源层、源漏极层不连接。电阻24是集成于阵列基板中，位于栅极绝缘层23和钝化层25之间，而阵列基板上的薄膜开关和像素电极部分所包括有源层、源漏极层等也位于栅极绝缘层23和钝化层25之间。为了不影响TFT开关和像素电极的正常工作，如图4所示，阵列基板41上有一个电阻24和阵列基板的薄膜开关与像素电极区域42。在阵列基板41中的电阻数量为一个，且为长条型，与阵列基板的薄膜开关与像素电极区域42分离设置。这样在电阻上施加的电压不会导通至阵列基板的薄膜开关和像素电极区域，导致影响薄膜开关和像素电极的正常工作。

当然，实际运用中，每个阵列基板上的电阻数量并没有限制，可根据实际情况自行的设定电阻的数量以及位置。比如，针对较大的阵列基板，则可设定多个本实施例中的电阻。每个电阻都集成于阵列基板的栅极绝缘层和钝化层之间，通过在电阻两端施加一定的电压，就可从电阻区域上方钝化层的通孔中引出电压。

并且，对于电阻位于阵列基板的位置也并没有限制，如图4所示的放置电阻的方式只是一种实施方式。实际可根据需要将电阻放置于阵列基板中的任何一个位置，只需要保证电阻与阵列基板中薄膜开关和像素电极区域分隔不连接，使得加在电阻上的电压不会对薄膜开关和像素电极造成影响即可。

采用图3所示的将电阻集成到阵列基板中的方法，相对于在PCB板中采用贴片电阻的方式，集成于阵列基板中的电阻无疑节约了PCB板的面积。同时，集成于阵列基板的电阻相对于采用可编程的集成电路源以提供Gamma电压的方式，只需要集成于阵列基板中的电阻即可提供伽马电压，而不需要大量的电子元件来输出所需的伽马电压，因此则功耗更低，成本更低。

当为源极驱动电路提供Gamma电压时，需要为每一个像素结构提供相同电压值的Gamma电压。所以较佳地方式是电阻为长条形，并且所述通孔在电阻的长度方向上均匀分布，具体如图5所示，这样的设计有两点好处：

一、由于电阻为长条形，当需要输出特定的某一数值的电压时，可以不需要知道电阻的具体阻值，而只是当在电阻两端施加一个已知电压值的电压时，导出电压的通孔与电阻两端其中一端的电压值，可通过计算通孔至前述其中一端的距离除以用于施加已知电压值部分的电阻总长度再乘以已知电压值即可。例如图5中，在长条形电阻的A、B两端接通的电压值为U，于是，第四个通孔(通孔4)与通孔B的电压差，可通过L4/L*U得出。

二、通孔在电阻的长度方向上均匀分布，可很容易的满足只要通孔与通孔之间的距离相同就能输出相等的电压。例如图4中的通孔1和通孔2之间输出的电压值就等于通孔3和通孔4输出的电压值，因为通孔1到通孔2的距离等于通孔3到通孔4的距离。需要获得此优点，电阻本身的形状是均匀的。这样，通孔1与通孔2之间的电阻阻值才会和通孔3与通孔4之间的电阻阻值相同。

并且，通孔在电阻的长度方向上均匀分布可以有多种分布方式，可根据实际情况对通孔进行的位置进行安排。例如，当需要从每两个相邻的通孔中都引出电压值相等的电压时，就可设定电阻上所有用于引出分压的通孔都两两之间距离相等。如果需要对通孔进行划分，如图5所示，需要从通孔1～6中两两通孔之间引出的分压相等，而从通孔7～11中两两通孔指尖引出的分压相等，但与前面通孔1～6中两两通孔之间引出的分压不等，则通孔1～6中两两通孔之间的距离相等且均匀分布，通孔7～11中两两通孔之间的距离相等且均匀分布，但通孔1、2之间的距离与通孔7、8之间的距离不等。

需要说明的是，电阻为长条形和通孔在电阻的长度方向上均匀分布这两个设计并非需要同时存在。只有其中一个也可以达到一个对应的效果，只是有两个效果更好。

本实施例中，电阻24可以由不同可作为电阻的材料构成，本实施例中优选a-Si(amorphous silicon，非晶硅)作为制成电阻的材料。非晶硅是一种半导体薄膜材料，采用非晶硅来制备电阻，不仅可以使其达到电阻的作用，还因为非晶硅本身的特性，使得制作非晶硅电阻的工艺相对简单，原材料消耗小，并且价格较便宜。

在阵列基板中的引线可由多种不同的导电材料构成，如导电金属等。本实施例中优选ITO(氧化铟锡)作为引线的材料。在本实施例中，通过在带有通孔的钝化层上，形成ITO层，通过ITO层与电阻的接触将接通电压的电阻上的分电压导出。

为了使得引线能更好的将分电压导出，避免引线与电阻24接触面发生氧化变化，较佳地，可以在通孔中有一层金属层28作为缓冲。而覆盖于金属层28的ITO层29与金属层28接触将施加于电阻24上的电压导出。

金属层28可由具备导电性能较好的钼、铝、钕、钛、铬、钽或铜材料来构成，或者也可由前述多种金属中的几种构成的合金来构成。这样金属层能够更好的将电压从电阻导出至ITO层，也可避免作为电阻和ITO层的接触面共同发生氧化融合。

较佳地，通孔中还可以有N型非晶硅层27，其中N型非晶硅层27位于通孔中并且处于所述金属层28与电阻24之间。

由于金属层的导电性能比半导体强很多，在金属层和电阻层之间也很容易产生电势差。这样就需要在金属层和电阻之间再加入一层N型非晶硅27，N型非晶硅层的导电性能比非晶硅好、比金属略差，因此将其放置于非晶硅和金属层之间可减缓金属层28与非晶硅24的电势差。

为了增加电阻层的导电率，可在栅极绝缘层下的栅极上增加一个与在电阻两端施加的电压值相等的电压(如图6所示)，由于施加的电压可使得电阻中的电子聚集在与栅极绝缘层接触的区域，而在电阻内部形成空穴。当施加与在电阻两端施加的电压值相等的电压于栅极时，使得电子的浓度大于或等于空穴的浓度，这样就在非晶硅构成的电阻上形成空间电荷区，即为弱反型层。弱反型层形成后，当在电阻两端施加电压时可增加电阻导电率。

本实施例中的阵列基板，包括集成于其中的薄膜电阻，以及覆盖于电阻上的钝化层上的通孔。可通过在电阻上施加电压，并从通孔中导出电压以提供电压。并且由于通孔是均匀分布在长条形电阻的长度方向上，因此当不知道电阻阻值时仍可以按照通孔之间的距离与电阻两端相距的距离及施加在电阻两端的电压值得出通孔之间的电压。并且，也很容易为各个像素结构提供等值的电压。

本发明提供的显示装置，如图3所示，采用上述集成了电阻的阵列基板。通过给阵列基板中的电阻施加电压以提供源极驱动电路的Gamma电压。

本发明还提供了制作上述阵列基板的方法。下面结合附图对本实施例中的基板制作方法进行说明。

阵列基板的制作方法如图7所示，包括：

步骤S501，在玻璃基板上形成栅极层。栅极层的形成可通过沉积和刻蚀的步骤来完成。通过沉积，经过掩膜板曝光后进行刻蚀形成薄膜电子元件为本领域制作阵列基板的常用方法。

步骤S502，在形成栅极层的整块玻璃基板上形成栅极绝缘层。

步骤S503，在栅极绝缘层上的形成电阻。通过沉积和刻蚀的方法形成电阻。由于通孔中还有N型非晶硅层和金属层，所述金属层位于通孔中，所述N型非晶硅层为于通孔中并且处于所述金属层与电阻之间。对于金属层和N型非晶硅层形成，可以分别沉积分别刻蚀，也可通过一次掩膜板的全曝光和半曝光技术经一次曝光后，再经分步刻蚀形成电阻、N型非晶硅层和金属层。

由于电阻的材料可以是非晶硅，在阵列基板的薄膜开关和像素电极区域中的有源层的材料也是非晶硅。因此在形成电阻时，可以单独形成，也可与像素结构中的非晶硅结构一同形成。而阵列基板中的薄膜开关和像素电极中的源漏层的材料也为N型非晶硅层，所以通孔中的N型非晶硅层可与薄膜开关和像素电极中的源漏层同时形成，也可各自分开形成。

金属层的材料为钼、铝、钕、钛、铬、钽或铜中的一种金属或几种构成的合金。

步骤S504，在电阻上形成钝化层，并通过刻蚀在钝化层覆盖电阻的区域上，形成至少一个通孔。钝化层需要的通孔经沉积钝化层后通过一次掩膜板刻蚀形成。通孔形成后将钝化层原本遮住的金属层和N型非晶硅层露出。所述金属层填充于通孔中，所述N型非晶硅层填充于通孔中并且处于所述金属层与电阻之间。

最后，在钝化层上方形成引线。引线可通过沉积和刻蚀形成。引线的材料可以为ITO。

为了增大阵列基板中的电阻的使用范围，可增加钝化层的通孔数量。并且相应的在通孔中都填充有N型非晶硅层和金属层。在通孔中的金属层上也形成ITO层作为引线。当根据需要确定了需要使用的通孔时，对于不需要的通孔可通过热激光束将引线熔断，只接通所需的通孔即可。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括：

位于栅极绝缘层和钝化层之间的电阻，以及在钝化层覆盖电阻的区域上有至少一个通孔，以使得在为所述电阻两端接上电压时，所述通孔将所述电阻上的电压导出以提供分压；

其中，所述电阻与阵列基板中的有源层、源漏极层分离设置。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述电阻为长条形。

3.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述通孔在电阻的长度方向上均匀分布。

4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述电阻的材料为非晶硅。

5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述通孔中有金属层。

6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述通孔中还有N型非晶硅层，所述N型非晶硅层位于所述金属层与电阻之间。

7.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述金属层的材料为钼、铝、钕、钛、铬、钽或铜中的一种金属或几种构成的合金。

8.一种显示设备，其特征在于，该显示设备包括上述权利要求1～7所述的任意一种阵列基板。

9.一种阵列基板的制作方法，其特征在于，该方法包括：

在栅极绝缘层上形成电阻，其中，所述电阻与阵列基板中的有源层、源漏极层分离设置；

在电阻上形成钝化层，并在钝化层覆盖电阻的区域上，形成至少一个通孔，以使得在为所述电阻两端接上电压时，所述通孔将所述电阻上的电压导出以提供分压。

10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述在栅极绝缘层上形成电阻后，该方法进一步包括：

在所述电阻上，且需要形成通孔的位置形成金属层。

11.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述在栅极绝缘层上形成电阻后，该方法进一步包括：

在所述电阻上，且需要形成通孔的位置形成N型非晶硅层和金属层，所述N型非晶硅层位于所述金属层与电阻之间。