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CN105093755A - 薄膜晶体管阵列基板及液晶显示面板 - Google Patents

薄膜晶体管阵列基板及液晶显示面板 Download PDF

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CN105093755A
CN105093755A CN201510540298.XA CN201510540298A CN105093755A CN 105093755 A CN105093755 A CN 105093755A CN 201510540298 A CN201510540298 A CN 201510540298A CN 105093755 A CN105093755 A CN 105093755A
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CN
China
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thin film
film transistor
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transistor array
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Application number
CN201510540298.XA
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陈归
陈彩琴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本发明提供一种薄膜晶体管阵列基板以及液晶显示面板。所述薄膜晶体管阵列基板包括：基板；遮光层，设置在所述基板的表面的中部；缓冲层，覆盖所述遮光层上；低温多晶硅层，设置在所述缓冲层上，且与所述遮光层相对应；绝缘层，覆盖所述低温多晶硅层，所述绝缘层上设置贯孔，其中，所述贯孔的宽度小于所述遮光层的宽度；金属层，设置在所述绝缘层上，且所述金属层通过所述贯孔与所述低温多晶硅层相连。所述薄膜晶体管阵列基板及所述液晶显示面板具有较高的开口率。

Description

薄膜晶体管阵列基板及液晶显示面板
技术领域
本发明涉及显示领域，尤其涉及一种薄膜晶体管阵列基板及液晶显示面板。
背景技术
液晶显示面板是一种常用的电子设备，由于其具有功耗低、体积小、重量轻等特点，因此备受用户的青睐。随着平面显示技术的发展，具有高像素、更低能耗的液晶显示面板的需求被提出。非晶硅的电子迁移率较低，而低温多晶硅(LowTemperaturePloy-silicon，LTPS)可以在低温下制作，且拥有比非晶硅更高的电子迁移率。其次，低温多晶硅制作的开关器件可应用于使液晶显示面板具有更高的分辨率和低能耗。因此，低温多晶硅得到了广泛地应用和研究。目前，基于LTPS的高像素的液晶显示面板要求精准的工艺制程以及优化的像素设计。其中，像素设计中的数据线(dataline)的宽度是一个重要的考量指标，较小宽度的数据线的宽度将带来开口率的提高，这也对数据线上连接低温多晶硅层的贯孔的设计提高了要求。设计上需要设计较小宽度的数据线，然而，与数据线相连的源极需要通过所述贯孔与低温多晶硅相连，在工艺上，所述贯孔受到光阻曝光机极限的限制，无法做的更小。为了防止蚀刻所述贯孔时将所述贯孔蚀刻过大而引起的漏光问题，处于所述贯孔连接处的数据线、源极以及所述低温多晶硅层的宽度通常会分别比所述贯孔连接处以外的数据线、源极及低温多晶硅层的宽度较大，然而，这样一来，影响了液晶显示面板的开口率。进一步地，处于所述贯孔连接处的数据线、源极以及低温多晶硅层的电场效应会影响到液晶的倒向，从而需要在彩膜基板上设置更宽的黑矩阵层去遮挡，进一步影响了液晶显示面板的开口率。
发明内容
本发明提供一种薄膜晶体管阵列基板，所述薄膜晶体管阵列基板包括：
基板；
遮光层，设置在所述基板的表面的中部；
缓冲层，覆盖所述遮光层上；
低温多晶硅层，设置在所述缓冲层上，且与所述遮光层相对应；
绝缘层，覆盖所述低温多晶硅层，所述绝缘层上设置贯孔，其中，所述贯孔的宽度小于所述遮光层的宽度；
金属层，设置在所述绝缘层上，且所述金属层通过所述贯孔与所述低温多晶硅层相连。
其中，所述绝缘层为栅极绝缘层。
其中，所述金属层包括数据线及与所述数据线相连的源极，所述金属线各处的宽度相等，所述源极邻近所述数据线的部分对应所述贯孔设置，且通过所述贯孔与所述低温多晶硅层相连。
其中，所述遮光层的宽度大于所述金属层的宽度，且所述遮光层的宽度大于或等于所述贯孔的宽度。
其中，所述遮光层的材料为金属。
其中，所述遮光层的材料包括Mo。
其中，所述薄膜晶体管阵列基板包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括所述低温多晶硅层，所述绝缘层及所述金属层，所述薄膜晶体管为顶栅型薄膜晶体管或者为底栅型薄膜晶体管。
其中，所述薄膜晶体管阵列基板还包括：
平坦层，覆盖在所述金属层上；
第一透明导电层，覆盖在所述平坦层上；
钝化层，覆盖在所述第一透明导电层上；
第二透明导电层，覆盖在所述钝化层上。
其中，所述第一透明导电层为像素电极，所述第二透明导电层为公共电极层。
本发明还提供一种液晶显示面板，所述液晶显示面板包括前述任意实施方式所述的薄膜晶体管阵列基板。
相较于现有技术，本发明的薄膜晶体管阵列基板以及包括所述薄膜晶体管阵列基板的液晶显示面板，在所述基板的表面的中部设置一层遮光层，且低温多晶硅层通过一缓冲层与所述遮光层对应设置，所述绝缘层覆盖所述低温多晶硅层且所述绝缘层上设置贯孔，且所述贯孔的宽度小于所述遮光层的宽度，所述金属层设置在所述绝缘层上，且所述金属层通过所述贯孔与所述低温多晶硅层相连。由此可见，本发明的薄膜晶体管阵列基板在所述基板的表面上设置遮光层，且所述遮光层通过所述缓冲层与所述低温多晶硅层以及所述金属层电性绝缘，因此，所述遮光层的设置不会引入电场效应，进而不会影响到液晶的导向，从而有利于提升所述薄膜晶体管阵列基板所应用到的液晶显示面板的开口率。进一步地，由于本发明的薄膜晶体管阵列基板不会影响到液晶的导向，因此，本发明中的薄膜晶体管阵列基板中也不需要在彩膜基板上设置更宽的黑矩阵层去遮挡，进一步提升了所述薄膜晶体管阵列基板所应用到的液晶显示面板的开口率。。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
图1为本发明一较佳实施方式的薄膜晶体管阵列基板的平面结构示意图；
图2为图1中沿I-I沿线的剖面结构示意图；
图3为本发明一较佳实施方式的液晶显示面板的平面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请一并参阅图1和图2，图1为本发明一较佳实施方式的薄膜晶体管阵列基板的平面结构示意图。图2为图1中沿I-I沿线的剖面结构示意图。所述薄膜晶体管阵列基板100包括基板110、遮光层120、缓冲层130、低温多晶硅层140、绝缘层150以及金属层160。所述遮光层120设置在所述基板110的表面的中部，所述缓冲层130覆盖所述遮光层120上，所述低温多晶硅层140设置在所述缓冲层130上，且与所述遮光层120相对应。所述绝缘层150覆盖所述低温多晶硅层140上，且所述绝缘层150上设置贯孔151，其中，所述贯孔151的宽度小于所述遮光层120的宽度。所述金属层160设置在所述绝缘层150上，且所述金属层160通过所述贯孔151与所述低温多晶硅层140相连。
所述薄膜晶体管阵列基板100中包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括低温多晶硅层140，所述绝缘层150及所述金属层160，所述薄膜晶体管为顶栅型薄膜晶体管或者为底栅型薄膜晶体管。所述薄膜晶体管包括栅极、源极及漏极。所述栅极用于接收控制信号，并在所述控制信号的控制下控制所述源极和漏极的导通或者截止。当所述栅极在所述控制信号的控制下控制所述源极和漏极导通时，所述源极和所述漏极电连接，所述源极及所述漏极之间形成通路，所述薄膜晶体管导通。当所述栅极在所述控制信号的控制下控制所述源极和所述漏极截止时，所述源极和所述漏极之间绝缘，所述源极及所述漏极之间不能形成通路，所述薄膜晶体管截止(即，不导通)。
所述基板110为透明的，所述基板110可以为但不限于为塑料基板或者为玻璃基板。所述基板110包括相对设置的第一表面110a以及第二表面110b，所述遮光层120设置在所述基板110的表面可以为所述遮光层120设置在所述基板110的所述第一表面110a上，也可以为所述遮光层120设置在所述基板110的所述第二表面110b上。接下来以所述遮光层120设置在所述基板110的第一表面110a上为例进行说明。
所述遮光层120设置在所述基板110的表面的中部，即，所述遮光层120设置在所述基板110的所述第一表面110a的中部。所述遮光层120用于防止所述薄膜晶体管阵列基板中的薄膜晶体管朝向所述基板110的所述第二表面110b的方向漏光。在一实施方式中，所述遮光层120的材料为金属，所述遮光层120的材料可以为但不限于为Mo。所述遮光层120的宽度大于所述金属层160的宽度，且所述遮光层120的宽度大于或等于所述贯孔151的宽度。其中，所述贯孔151的宽度为受限于光阻曝光机的极限的限制而能够制备出来的最小的宽度。所述遮光层120的宽度大于所述金属层160的宽度，且小于本发明的背景技术中在处于所述贯孔连接处的数据线、源极的宽度。所述金属层160的宽度大于或等于所述贯孔151的宽度，且小于本发明的背景技术中处于所述贯孔连接处的数据线、源极线的宽度。
所述缓冲层130设置在所述遮光层120以及所述低温多晶硅层140之间，用于将所述遮光层120以及所述低温多晶硅层140电性绝缘。所述缓冲层130还用于缓冲所述薄膜晶体管阵列基板100的制备过程中对所述基板110的损伤。
所述低温多晶硅层140设置在所述缓冲层130上，且与所述遮光层120相对应。这里，所述低温多晶硅层140与所述遮光层120相对应是指，所述低温多晶硅层140在所述基板110的所述第一表面110a上的投影落在所述遮光层120在所述基板110的所述第一表面110a上的投影内。为了方便描述，所述低温多晶硅层140在所述基板110的所述第一表面110a的投影命名为第一投影，所述遮光层120在所述基板110的所述第一表面110a上的投影命名为第二投影，在一实施方式中，所述第一投影落在所述第二投影内，且所述第一投影的中心与所述第二投影的中心重合。在另一实施方式中，所述第一投影落在所述第二投影内，且所述第一投影的中心与所述第二投影的中心不重合，所述第一投影的边缘与所述第二投影的边缘不重合。在另一实施方式中，所述第一投影落在所述第二投影内，且所述第一投影的边缘与所述第二投影的边缘部分重合。
所述绝缘层150为栅极绝缘层，所述绝缘层150的材料可以为但不仅限于为硅的氧化物(比如SiO2)、氮硅化合物(SiNx，其中，x为能够形成氮硅化合物的自然数，比如，x可以为4)等。
所述金属层160设置在所述绝缘层150上，且所述金属层160通过所述贯孔151与所述低温多晶硅层140相连。所述金属层160包括数据线161及与所述数据线161相连的源极162，所述金属线各处的宽度相等，所述源极162邻近所述数据线161的部分对应所述贯孔151设置，且通过所述贯孔151与所述低温多晶硅层140相连。
所述薄膜晶体管阵列基板100还包括平坦层170、第一透明导电层180a、钝化层190以及第二透明导电层180b。所述平坦层170覆盖在所述金属层160上，所述第一透明导电层180a覆盖在所述平坦层170上，所述钝化层190覆盖在所述第一透明导电层180a上，所述第二透明导电层180b覆盖在所述钝化层190上。在一实施方式中，所述平坦层170为有机平坦层，所述第一透明导电层180a可以为但不仅限于为氧化铟锡(ITO)，所述第二透明导电层180b可以为但不仅限于为氧化铟锡，所述钝化层190的材料可以为硅的氧化物(比如SiO2)、氮硅化合物等。在一实施方式中，所述第一透明导电层180a为像素电极，所述第二透明导电层180b为公共电极层。
相较于现有技术，本发明的薄膜晶体管阵列基板100在所述基板110的表面的中部设置一层遮光层120，且低温多晶硅层140通过一缓冲层130与所述遮光层130对应设置，所述绝缘层150覆盖所述低温多晶硅层140且所述绝缘层150上设置贯孔151，且所述贯孔151的宽度小于所述遮光层120的宽度，所述金属层160设置在所述绝缘层150上，且所述金属层160通过所述贯孔151与所述低温多晶硅层140相连。由此可见，本发明的薄膜晶体管阵列基板100在所述基板110的表面上设置遮光层120，且所述遮光层120通过所述缓冲层130与所述低温多晶硅层140以及所述金属层160电性绝缘，因此，所述遮光层120的设置不会引入电场效应，进而不会影响到液晶的导向，从而有利于提升所述薄膜晶体管阵列基板100所应用到的液晶显示面板的开口率。进一步地，由于本发明的薄膜晶体管阵列基板100不会影响到液晶的导向，因此，本发明中的薄膜晶体管阵列基板100中也不需要在彩膜基板上设置更宽的黑矩阵层去遮挡，进一步提升了所述薄膜晶体管阵列基板100所应用到的液晶显示面板的开口率。
下面结合图1和图2对本发明的液晶显示面板进行介绍。请参阅图3，图3为本发明一较佳实施方式的液晶显示面板的平面结构示意图。所述液晶显示面板10包括图1及图2所述的薄膜晶体管阵列基板100、所述液晶显示面板10还包括彩基板300以及液晶层500。所述薄膜晶体管阵列基板100与所述彩膜基板300相对设置，所述液晶层500设置在所述薄膜晶体管阵列基板100与所述彩膜基板300之间。
所述薄膜晶体管阵列基板100包括基板110、遮光层120、缓冲层130、低温多晶硅层140、绝缘层150以及金属层160。所述遮光层120设置在所述基板110的表面的中部，所述缓冲层130覆盖所述遮光层120上，所述低温多晶硅层140设置在所述缓冲层130上，且与所述遮光层120相对应。所述绝缘层150覆盖所述低温多晶硅层140上，且所述绝缘层150上设置贯孔151，其中，所述贯孔151的宽度小于所述遮光层120的宽度。所述金属层160设置在所述绝缘层150上，且所述金属层160通过所述贯孔151与所述低温多晶硅层140相连。
所述薄膜晶体管阵列基板100中包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括低温多晶硅层140，所述绝缘层150及所述金属层160，所述薄膜晶体管为顶栅型薄膜晶体管或者为底栅型薄膜晶体管。所述薄膜晶体管包括栅极、源极及漏极。所述栅极用于接收控制信号，并在所述控制信号的控制下控制所述源极和漏极的导通或者截止。当所述栅极在所述控制信号的控制下控制所述源极和漏极导通时，所述源极和所述漏极电连接，所述源极及所述漏极之间形成通路，所述薄膜晶体管导通。当所述栅极在所述控制信号的控制下控制所述源极和所述漏极截止时，所述源极和所述漏极之间绝缘，所述源极及所述漏极之间不能形成通路，所述薄膜晶体管截止(即，不导通)。
所述基板110为透明的，所述基板110可以为但不限于为塑料基板或者为玻璃基板。所述基板110包括相对设置的第一表面110a以及第二表面110b，所述遮光层120设置在所述基板110的表面可以为所述遮光层120设置在所述基板110的所述第一表面110a上，也可以为所述遮光层120设置在所述基板110的所述第二表面110b上。接下来以所述遮光层120设置在所述基板110的第一表面110a上为例进行说明。
所述遮光层120设置在所述基板110的表面的中部，即，所述遮光层120设置在所述基板110的所述第一表面110a的中部。所述遮光层120用于防止所述薄膜晶体管阵列基板中的薄膜晶体管朝向所述基板110的所述第二表面110b的方向漏光。在一实施方式中，所述遮光层120的材料为金属，所述遮光层120的材料可以为但不仅限于为Mo。所述遮光层120的宽度大于所述金属层160的宽度，且所述遮光层120的宽度大于或等于所述贯孔151的宽度。其中，所述贯孔151的宽度为受限于光阻曝光机的极限的限制而能够制备出来的最小的宽度。所述遮光层120的宽度大于所述金属层160的宽度，且小于本发明的背景技术中在处于所述贯孔连接处的数据线、源极的宽度。所述金属层160的宽度大于或等于所述贯孔151的宽度，且小于本发明的背景技术中处于所述贯孔连接处的数据线、源极线的宽度。
所述缓冲层130设置在所述遮光层120以及所述低温多晶硅层140之间，用于将所述遮光层120以及所述低温多晶硅层140电性绝缘。所述缓冲层130还用于缓冲所述薄膜晶体管阵列基板100的制备过程中对所述基板110的损伤。
所述低温多晶硅层140设置在所述缓冲层130上，且与所述遮光层120相对应。这里，所述低温多晶硅层140与所述遮光层120相对应是指，所述低温多晶硅层140在所述基板110的所述第一表面110a上的投影落在所述遮光层120在所述基板110的所述第一表面110a上的投影内。为了方便描述，所述低温多晶硅层140在所述基板110的所述第一表面110a的投影命名为第一投影，所述遮光层120在所述基板110的所述第一表面110a上的投影命名为第二投影，在一实施方式中，所述第一投影落在所述第二投影内，且所述第一投影的中心与所述第二投影的中心重合。在另一实施方式中，所述第一投影落在所述第二投影内，且所述第一投影的中心与所述第二投影的中心不重合，所述第一投影的边缘与所述第二投影的边缘不重合。在另一实施方式中，所述第一投影落在所述第二投影内，且所述第一投影的边缘与所述第二投影的边缘部分重合。
所述绝缘层150为栅极绝缘层，所述绝缘层150的材料可以为但不仅限于为硅的氧化物(比如SiO2)、氮硅化合物(SiNx，其中，x为能够形成氮硅化合物的自然数，比如，x可以为4)等。
所述金属层160设置在所述绝缘层150上，且所述金属层160通过所述贯孔151与所述低温多晶硅层140相连。所述金属层160包括数据线161及与所述数据线161相连的源极162，所述金属线各处的宽度相等，所述源极162邻近所述数据线161的部分对应所述贯孔151设置，且通过所述贯孔151与所述低温多晶硅层140相连。
所述薄膜晶体管阵列基板100还包括平坦层170、第一透明导电层180a、钝化层190以及第二透明导电层180b。所述平坦层170覆盖在所述金属层160上，所述第一透明导电层180a覆盖在所述平坦层170上，所述钝化层190覆盖在所述第一透明导电层180a上，所述第二透明导电层180b覆盖在所述钝化层190上。在一实施方式中，所述平坦层170为有机平坦层，所述第一透明导电层180a可以为但不仅限于为氧化铟锡(ITO)，所述第二透明导电层180b可以为但不仅限于为氧化铟锡，所述钝化层190的材料可以为硅的氧化物(比如SiO2)、氮硅化合物等。在一实施方式中，所述第一透明导电层180a为像素电极，所述第二透明导电层180b为公共电极层。
相较于现有技术，本发明的液晶显示面板10中的薄膜晶体管阵列基板100在所述基板110的表面的中部设置一层遮光层120，且低温多晶硅层140通过一缓冲层130与所述遮光层130对应设置，所述绝缘层150覆盖所述低温多晶硅层140且所述绝缘层150上设置贯孔151，且所述贯孔151的宽度小于所述遮光层120的宽度，所述金属层160设置在所述绝缘层150上，且所述金属层160通过所述贯孔151与所述低温多晶硅层140相连。由此可见，本发明的薄膜晶体管阵列基板100在所述基板110的表面上设置遮光层120，且所述遮光层120通过所述缓冲层130与所述低温多晶硅层140以及所述金属层160电性绝缘，因此，所述遮光层120的设置不会引入电场效应，进而不会影响到液晶的导向，从而有利于提升所述薄膜晶体管阵列基板100所应用到的液晶显示面板10的开口率。进一步地，由于本发明的薄膜晶体管阵列基板100不会影响到液晶的导向，因此，本发明中的薄膜晶体管阵列基板100中也不需要在彩膜基板上设置更宽的黑矩阵层去遮挡，进一步提升了所述薄膜晶体管阵列基板100所应用到的液晶显示面板10的开口率。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，所述薄膜晶体管阵列基板包括：
基板；
遮光层，设置在所述基板的表面的中部；
缓冲层，覆盖所述遮光层上；
低温多晶硅层，设置在所述缓冲层上，且与所述遮光层相对应；
绝缘层，覆盖所述低温多晶硅层，所述绝缘层上设置贯孔，其中，所述贯孔的宽度小于所述遮光层的宽度；
金属层，设置在所述绝缘层上，且所述金属层通过所述贯孔与所述低温多晶硅层相连。
2.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，所述绝缘层为栅极绝缘层。
3.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，所述金属层包括数据线及与所述数据线相连的源极，所述金属线各处的宽度相等，所述源极邻近所述数据线的部分对应所述贯孔设置，且通过所述贯孔与所述低温多晶硅层相连。
4.如权利要求3所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，所述遮光层的宽度大于所述金属层的宽度，且所述遮光层的宽度大于或等于所述贯孔的宽度。
5.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，所述遮光层的材料为金属。
6.如权利要求5所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，所述遮光层的材料包括Mo。
7.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，所述薄膜晶体管阵列基板包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括所述低温多晶硅层，所述绝缘层及所述金属层，所述薄膜晶体管为顶栅型薄膜晶体管或者为底栅型薄膜晶体管。
8.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，所述薄膜晶体管阵列基板还包括：
平坦层，覆盖在所述金属层上；
第一透明导电层，覆盖在所述平坦层上；
钝化层，覆盖在所述第一透明导电层上；
第二透明导电层，覆盖在所述钝化层上。
9.如权利要求8所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，所述第一透明导电层为像素电极，所述第二透明导电层为公共电极层。
10.一种液晶显示面板，其特征在于，所述液晶显示面板包括如权利要求1～9任意一项所述的薄膜晶体管阵列基板。
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