CN103969865B - Tft阵列基板及其制造方法、显示面板和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种TFT阵列基板，包括基板，数据线，位于基板的上方；栅绝缘层，位于基板的上方，所述栅绝缘层包括凹槽，所述数据线位于所述凹槽内；以及公共电极，位于数据线上方。本发明的TFT阵列基板通过在栅绝缘层上设置凹槽，并将数据线设置在栅绝缘层的凹槽内，使得数据线与公共电极之间的距离增大，可以达到以下至少一个效果：减少数据线和公共电极之间的耦合电容，降低数据线产生的电场干扰，降低闪烁（Flicker）不均和串扰（Crosstalk），提高基板制备的良率，提高了显示品质。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种TFT阵列基板及其制造方法、显示面板和显示装置。
背景技术
目前，平板显示器，如液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD)和有机发光显示器（Organic Light Emit Display，OLED)等，由于其具有体积小、重量轻、厚度薄、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。在成像过程中，平板显示器中每一像素点都由集成在阵列基板中的薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)来驱动，再配合外围驱动电路，实现图像显示，TFT是控制发光的开关，是实现液晶显示器LCD和有机发光显示器OLED大尺寸化的关键，直接关系到高性能平板显示器的发展方向。随着对产品的分辨率和显示效果的要求越来越高，在TFT基板结构中，如何减少公共电极与数据线之间的耦合电容，从而达到减少闪烁（Flicker）不均的效果，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种TFT阵列基板及其制造方法、显示面板和显示装置。
一种TFT阵列基板，包括基板，数据线，位于基板的上方；以及栅绝缘层，位于基板的上方，所述栅绝缘层包括凹槽，所述数据线位于所述凹槽内。
相应的，本发明还提供一种制造上述TFT阵列基板的方法，包括在基板上形成栅绝缘层；在所述栅绝缘层形成凹槽；以及设置数据线，其中所述数据线位于所述凹槽内。
相应的，本发明还提供一种显示面板，包括如上所述的TFT阵列基板；以及彩膜基板，与所述TFT阵列基板相对设置。
相应的，本发明还提供一种显示装置，包括如上所述的TFT阵列基板。
与现有技术相比，本发明具有如下突出的优点之一：
本发明的TFT阵列基板及其制造方法、显示面板和显示装置，通过在栅绝缘层上设置凹槽，并将数据线设置在栅绝缘层的凹槽内，可以达到以下至少一个效果：减少数据线和公共电极之间的耦合电容，降低数据线产生的电场干扰，降低闪烁（Flicker）不均和串扰（Crosstalk），提高基板制备的良率，提高了显示品质。
附图说明
图1是本发明实施例一的TFT阵列基板的第一种部分结构示意图；
图2是本发明实施例一TFT阵列基板沿AA’线的第一种剖面示意图；
图3是本发明实施例一TFT阵列基板沿AA’线的第二种剖面示意图；
图4是本发明实施例一的TFT阵列基板的第二种部分结构示意图；
图5是本发明实施例一TFT阵列基板沿AA’线的第三种剖面示意图；
图6是本发明实施例一TFT阵列基板沿AA’线的第四种剖面示意图；
图7是本发明实施例二TFT阵列基板的部分结构示意图；
图8a是本发明实施例二的TFT阵列基板沿AA’线的剖面示意图；
图8b是本发明实施例二的TFT阵列基板沿BB’线的剖面示意图；
图9是本发明的实施例一TFT阵列基板制造工艺的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
需要说明的是：
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
实施例一
本发明提供一种TFT阵列基板，图1为本发明实施例一的TFT阵列基板的结构示意图，图2为图1中TFT阵列基板沿AA’线的剖面示意图，如图1和图2所示，TFT阵列基板包括：基板1；位于基板1的上方的数据线2，数据线2包括远离基板1一侧的第一表面21；公共电极3，位于基板1和数据线2的上方，公共电极3包括靠近基板1一侧的第二表面31；栅绝缘层4，栅极线5，介质层6，像素电极7和钝化层8。栅绝缘层4位于基板1和公共电极3之间，栅极线5位于基板1与栅绝缘层4之间，如图1所示，栅极线5与数据线2绝缘相交，形成像素单元（未示出）；如图2所示，介质层6形成于整个基板1上，且位于数据线2的上方，覆盖数据线2和栅绝缘层4，其中，栅绝缘层4包括凹槽41，凹槽41与栅极线5在平面上不相交，数据线2位于凹槽41内。其中，数据线2的第一表面21和公共电极3的第二表面31之间的距离D1大于1.5um，凹槽41在数据线2走线方向上包括第一侧面411，第一侧面411与栅极线5的距离D2大于4um，凹槽41在栅极线5走线方向上包括第二侧面412，第二侧面412与数据线2的距离D3大于2um。本实施例中，凹槽41可以贯穿栅绝缘层4而暴露基板1，但是，在其他实施例中，如图3所示，凹槽41可以不贯穿栅绝缘层4，凹槽的开口背向基板1。还需要说明的是，本实施例中，栅绝缘层4在平面上呈长方型仅为举例而非限定，事实上，凹槽41在平面上不限于呈梯形（图4）、平行四边形等形状，只需满足一下条件即可：凹槽41与栅极线5在平面上不相交，凹槽41在数据线2走线方向上包括第一侧面411，第一侧面411与栅极线5的距离D2大于4um，凹槽41在栅极线5走线方向上包括第二侧面412，第二侧面412与数据线2的距离D3大于2um。因此，实际工作中，本领域技术人员可根据实际需求合理适当选择即可。另外，本实施例中，凹槽41的数量为1个仅为举例而非限定，事实上，凹槽41的数量还可以为2个（未示出）或更多个，本发明不对凹槽41的数量做限制。
继续参考图2，本实施例中，像素电极7位于公共电极3的上方，钝化层8位于像素电极7和公共电极3之间，其中，像素电极7包括至少一条刻缝，而呈梳齿状结构，公共电极3是整层铺于基板1之上的；而在其他实施例中，如图5所示，像素电极7还可以位于公共电极3的下方。并且，在其他实施例中，像素电极7和公共电极3可以均包括至少一条刻缝而均呈梳齿状结构（图6），或者像素电极7是整层铺于基板1之上的，而公共电极3是呈梳齿状结构的（图5）。
本实施例的TFT阵列基板，栅极线5和数据线2的材料根据不同的器件结构和工艺要求可以进行选择，通常被采用的金属为Mo、Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al、或Cu的单层结构，或者为Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al或Cu中两种或者多种的任意组合所构成的复合结构，厚度一般采用0.2um-0.35um。公共电极3和像素电极7可以采用氧化铟锡、氧化铝锌、氧化铟锌、氧化锡、氧化铟、氧化铟镓、或氧化锌等透明材料制造。栅绝缘层4的厚度为0.3um-0.4um。
本发明的TFT阵列基板，通过在栅绝缘层4上设置凹槽41，将数据线2设置在凹槽41内，使得数据线2的第一表面21和所述公共电极3的第二表面31之间的距离D1增大，并且还可通过改变凹槽41的高度H来改变数据线2的第一表面21和所述公共电极3的第二表面31之间的距离D1（凹槽41的高度H越大，则数据线2的第一表面21和所述公共电极3的第二表面31之间的距离D1越大，使得电容C越小，反之，则相反），根据电容计算公式C=(ε*ε0*S)/D1，其中，ε和ε0皆为介质常数，为本领域公知技术，在此不再赘述，S为公共电极3和数据线2交叠的面积，D1为数据线2的第一表面21和所述公共电极3的第二表面31之间的距离，由电容计算公式可知，本发明的TFT阵列基板可以达到以下至少一个效果：减少了数据线2和公共电极3之间的电容（耦合电容），降低了数据线2产生的电场干扰（公共电极3或介质层6能够将数据线2覆盖住，以免其干扰像素电极7），降低闪烁（Flicker）不均和串扰（Crosstalk），提高基板制备的良率，提高了显示品质，并且由于介质层6的存在，此凹槽41并不会影响像素区的整体膜厚的平整性。
实施例二
本实施例二对实施例一的TFT阵列基板进行部分修改，相同的部分不再重述，本实施例二与实施例一的区别在于：数据线和栅极线位于同一层，TFT阵列基板还包括连接线和连接孔，连接线位于栅绝缘层之上，连接孔贯穿于栅绝缘层，连接线在平面上与栅线相交，连接线通过连接孔连接于数据线，凹槽不贯穿栅绝缘层，且凹槽的开口朝向基板。
具体的，如图7、图8a和图8b所示，数据线2和栅极线5位于同一层，TFT阵列基板还包括连接线21和连接孔211，连接线21位于栅绝缘层4之上，连接孔211贯穿于栅绝缘层4，连接线21在平面上与栅线5相交，连接线21通过连接孔211连接于数据线2，凹槽41不贯穿栅绝缘层4，且凹槽41的开口朝向基板1。
如图9所示，本发明还提供一种TFT阵列基板的制造方法，包括以下步骤：
S1:在基板上形成栅极线；
S2:在S1的基础上，形成覆盖栅极线和基板的栅绝缘层，栅绝缘层包括凹槽；
S3:在S2的基础上，形成数据线，位于凹槽内；
S4:在S3的基础上，形成介质层，覆盖数据线和栅绝缘层；
S5:在S4的基础上，形成公共电极，位于介质层之上；
S6:在S5的基础上，形成钝化层，覆盖公共电极；
S7:在S6的基础上，形成像素电极，位于钝化层之上。
其中，数据线远离基板一侧的表面为第一表面，公共电极靠近基板一侧的表面为第二表面，设置数据线的第一表面和所述公共电极的第二表面之间的距离大于1.5um；凹槽在数据线走线方向上包括第一侧面，所述第一侧面与栅极线的距离大于4um；凹槽在栅极线走线方向上包括第二侧面，第二侧面与凹槽内的数据线的距离大于2um。凹槽可以贯穿所述栅绝缘层而暴露基板，或者，凹槽也可以不贯穿栅绝缘层。凹槽在平面上不限于呈梯形或平行四边形。
相应的，实施例二的TFT阵列基板结构的制造方法（未示出）与实施例一的TFT阵列基板结构的制造方法基本相同，相同的部分在此不再重述，两者的区别在于如下：
S1:在基板上形成栅极线和多段不相连的数据线，位于同一层，数据线与栅极线不相交；
S2:在S1的基础上，形成覆盖栅极线和整个基板的栅绝缘层，栅绝缘层包括凹槽，数据线设置在凹槽内；
S3:在S2的基础上，形成连接线和连接孔，连接线位于栅绝缘层上方，连接线在平面上与栅线相交，连接孔贯穿栅绝缘层，连接线通过连接孔连接于数据线。
本发明还提供一种显示面板（未图示），包括：TFT阵列基板；以及彩膜基板（未图示），与所述TFT阵列基板相对设置。其中，TFT阵列基板采用上述实施例一中所述的TFT阵列基板，显示面板不限于液晶显示面板，通常情况下，所述显示面板可以为液晶显示面板。
本发明还提供一种显示装置（未图示），包括：TFT阵列基板，其中，TFT阵列基板采用上述实施例一中所述的TFT阵列基板，显示装置不限于液晶显示装置，通常情况下，所述显示装置可以为液晶显示装置，但是显示装置还可以为有机发光显示装置等。
需要说明的是：
1.本发明的TFT阵列基板可以由非晶硅工艺、低温多晶硅工艺或氧化物工艺制备，其相关的制程可以采用本领域的习知技术，在此不赘述。
2.本发明所称的光罩刻蚀工艺包括光刻胶涂覆、用掩模进行曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等工艺，光刻胶不限于正性光刻胶或负性光刻胶。
综上所述，本发明的TFT阵列基板及其制造方法、显示面板和显示装置，通过在栅绝缘层上设置凹槽，将数据线放置在凹槽内，使得数据线的第一表面和所述公共电极的第二表面之间的距离达到大于1.5um。，可以达到以下至少一个效果：减少了数据线和公共电极之间的电容（耦合电容），降低了数据线产生的电场干扰（公共电极或介质层能够将数据线覆盖住，以免其干扰像素电极），降低闪烁（Flicker）不均和串扰（Crosstalk），提高基板制备的良率，提高了显示品质，并且由于介质层的存在，此凹槽并不会影响像素区的整体膜厚的平整性。
显然，本领域的技术人员可以对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 (14)
1.一种TFT阵列基板，包括
基板；
数据线，位于基板的上方；
公共电极，位于所述基板和数据线的上方，所述公共电极与所述数据线交叠，所述数据线包括远离基板一侧的第一表面，所述公共电极包括靠近基板一侧的第二表面，以及
栅绝缘层，位于基板的上方，公共电极的下方，所述栅绝缘层中形成凹槽，所述数据线位于所述凹槽内，以增大所述数据线的第一表面和所述公共电极的第二表面的距离；
所述凹槽不贯穿栅绝缘层；
所述凹槽的开口背向所述基板或朝向所述基板。
2.如权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述凹槽朝向所述基板时，所述TFT阵列基板还包括：
连接线和连接孔，所述连接线位于所述栅绝缘层之上，所述连接孔贯穿于所述栅绝缘层，所述连接线通过所述连接孔连接于所述数据线。
3.如权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述TFT阵列基板还包括栅极线，位于基板与栅绝缘层之间，所述凹槽与所述栅极线在平面上不相交。
4.如权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述凹槽在数据线走线方向上包括第一侧面，所述第一侧面与栅极线的距离大于4um。
5.如权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述凹槽在栅极线走线方向上包括第二侧面，所述第二侧面与所述数据线的距离大于2um。
6.如权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述凹槽的数量为至少一个。
7.如权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述凹槽在平面上呈梯形或平行四边形。
8.如权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述数据线的所述第一表面和所述公共电极的所述第二表面之间的距离大于1.5um。
9.如权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述TFT阵列基板还包括像素电极，所述像素电极位于公共电极的上方或下方。
10.如权利要求9所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述像素电极和所述公共电极中的至少一个具有梳齿状结构。
11.一种TFT阵列基板的制造方法，包括：
在基板上设置数据线；
形成栅绝缘层；
形成公共电极，所述公共电极位于所述基板、数据线和栅绝缘层的上方，所述公共电极与所述数据线交叠，所述数据线包括远离基板一侧的第一表面，所述公共电极包括靠近基板一侧的第二表面；
其中，在所述栅绝缘层形成凹槽，所述数据线位于所述凹槽内，以增大所述数据线的第一表面和所述公共电极的第二表面的距离；
所述凹槽不贯穿栅绝缘层；
所述凹槽的开口背向所述基板或朝向所述基板。
12.根据权利要求11所述的阵列基板的制造方法，其特征在于，所述凹槽朝向所述基板时，还包括：
形成连接线和连接孔，所述连接线位于所述栅绝缘层之上，所述连接孔贯穿于所述栅绝缘层，所述连接线通过所述连接孔连接于所述数据线。
13.一种显示面板，包括：
如权利要求1-10任一项所述的TFT阵列基板；以及
彩膜基板，与所述TFT阵列基板相对设置。
14.一种显示装置，包括：
如权利要求1-10任一项所述的TFT阵列基板。
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