本发明的实施例涉及一种 TFT阵列基板、 TFT阵列基板制造方法及显示 装置。 背景技术

随着信息和网络的发展，电子显示技术已经作 为一种被广泛应用的技术。 目前应用广泛的有 LCD ( Liquid Crystal Display )显示设备， 还有作为人们阅 读纸张的一种替代品一一电子纸也迅速发展起 来。 技术， 如 TFT ( Thin Film Transistor ) 阵列基板驱动的方式。

在实现 TFT 阵列基板的过程， 通常像素电极和源极之间会产生耦合电 容。 为了减小像素电极和源极之间的耦合电容， 一般会通过减小像素电极的 面积来减小了像素电极与源极之间的重叠面积 ， 使得源极与像素电极之间的 耦合电容减小， 但是这样同时也降低了像素单元的开口率， 从而影响 TFT阵 列基板驱动的电子显示设备的对比度。 发明内容

本发明的一个实施例提供一种 TFT阵列基板， 包括： 基板， 形成于基板 上的栅线、 栅极、栅绝缘层、 半导体有源层、 数据线、 源极 /漏极、像素电极， 所述数据线与所述源极相连， 所述漏极与所述像素电极相连， 其中所述源极 / 漏极和所述像素电极之间依次形成有第一绝缘 层、 金属层、 第二绝缘层， 所 述金属层通过金属层引线过孔与稳定电压信号 线连接。

本发明的另一个实施例提供一种 TFT阵列基板的制造方法， 包括： 在基 板上形成栅线、 栅极、 栅绝缘层、 半导体有源层、 数据线、 源极 /漏极、 像素 电极， 其中， 所述方法还包括： 在所述源极 /漏极和所述像素电极之间依次形 成有第一绝缘层、 金属层和第二绝缘层。

本发明的再一个实施例提供一种显示装置， 包括根据本发明任一实施例 的 TFT阵列基板。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案， 下面将对实施例的附图作 简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图 仅仅涉及本发明的一些实施例， 而非对本发明的限制。

图 1为本发明实施例提供的 TFT阵列基板沿 TFT区域平行栅线方向的 剖视图。 具体实施方式

为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发 明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案 进行清楚、 完整地描述。显然， 所描述的实施例是本发明的一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于所描 述的本发明的实施例， 本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提 下所获 得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种 TFT阵列基板， 如图 1所示。 图 1为 TFT阵 列基板沿 TFT区域平行于栅线方向的剖视图， 其中图 1中数据线、栅线未示 出。 下面以扭转向列 （TN )型 TFT阵列基板为例具体说明。 该阵列基板包 括： 基板 10, 形成于基板 10上的栅线、 栅极 12, 在形成有栅线、 栅极 12 的基板上形成有栅绝缘层 17, 在栅绝缘层 17上对应 TFT区域形成有半导体 有源层 18,在形成有栅线、栅极 12、栅绝缘层 17和半导体有源层 18的基板 上形成有数据线、 源极 14、 漏极 15、 像素电极 16。 所述源极 14、 漏极 15 和像素电极 16之间形成有金属层 20。为了保证所述源极 14、漏极 15和所述 金属层 20绝缘， 所述源极 14、 漏极 15和所述金属层 20之间形成有第一绝 缘层 19。 为了保证所述金属层 20和所述像素电极 16绝缘， 所述金属层 20 和所述像素电极 16之间形成第二绝缘层 21。所述数据线与所述源极 14相连， 所述像素电极 16通过过孔 22与漏极 15相连。

从图 1中可以看到， 上述过孔 22贯穿第一绝缘层 19、 金属层 20和第二 绝缘层 21 ,并且位于漏极 15的上方， 因此，可以使像素电极 16与漏极相连。 另外， 虽然未示出， 过孔 22的侧壁上还可以形成有使像素电极 16和金属层 20彼此绝缘的绝缘层。

例如， 栅线和栅极是通过对栅极金属层进行构图形成 的， 源极 /漏极和数 据线是通过对源漏金属层构图形成的， 因此， 栅线和栅极位于同一层， 且源 极 /漏极以及所述数据线位于同一层。

为了在增大开口率的情况下，同时减小耦合电 容对所述像素电极 16电压 的影响，所述金属层 20可以通过金属层引线过孔 23与稳定电压信号源连接， 这样由于像素电极 16的电压稳定不变， 从而保证了所述像素电极 16和所述 金属层 20之间的耦合电容无法产生充放电的过程， 这样像素电极 16和所述 金属层 20之间的耦合电容也无法对像素电极 16的电压产生影响。

在一个实施例中， 所述金属层 20可以通过金属层引线过孔 23连接到地 线。 在图 1中示出了金属层引线过孔 23贯穿第二绝缘层 21和金属层 20, 然 而， 该过孔 23也可以仅贯穿第二绝缘层 21 , 只要能够露出金属层 20而使其 能够与稳定电压信号线连接， 可以釆取任何合适的形式。

金属层 20可以是透明金属层，如氧化铟锡或氧化铟辞� ��釆用透明金属层 的 TFT 阵列基板可用于透射式的电子显示装置， 如 TFT LCD显示器。

当然， 金属层 20也可以是非透明金属层， 具体可以钼、 铝、 铝镍合金、 钼钨合金、 铬、 或铜等非透明金属的任一种。 釆用非透明金属层的 TFT阵列 基板可用于反射式的电子显示装置， 如有源电子纸的显示装置。 进一步的， 由于在 TFT阵列基板的源极 14、 漏极 15上形成有非透明金属层， 源极 14 和漏极 15之间的 TFT沟道区域也被遮盖， TFT沟道不会因为外界的光线产 生漏电流而影响有源电子纸的图像显示，从而 增强了有源电子纸的光反射率， 提高显示效果。

另外， 以上实施例仅仅以底栅结构为例进行了描述， 然而根据本发明的 阵列基板并不限制于此。 例如， 阵列基板上的薄膜晶体管 （由栅极、 半导体 有源层、 源极 /漏极组成）也可以为顶栅极结构。 无论为底栅结构还是顶栅结 构， 都可以是栅绝缘层夹设在栅极和半导体有源层 之间， 且半导体有源层夹 设在源极 /漏极与栅极绝缘层之间。

上述实施例中以 TN型 TFT阵列基板为例， 当然， 本发明也适用于其他 类型阵列基板， 如 FFS型、 IPS型 TFT阵列基板。

在基板上形成的像素电极和源极 /漏极之间形成有第一绝缘层、 金属层、 第二绝缘层， 所述金属层与稳定电压信号线连接。 由于像素电极和金属层之 间的电压稳定， 像素电极和金属层的耦合电容之间不会有充放 电的过程， 这 样像素电极和金属层的耦合电容不会对像素电 极的电压产生影响。 因此， 避 免了现有技术中由于需要减小源极和像素电极 之间的耦合电容需要缩小像素 电极面积的问题。 本发明实施例提供的 TFT阵列基板可以减小 TFT阵列基 板上的耦合电容对像素电极电压的影响， 也可以增大像素单元开口率。

本发明实施例提供一种 TFT阵列基板的制造方法。下面以 TN型 TFT阵 列基板的四次掩模工艺为例进行具体说明， 包括：

5201、 在基板上依次形成栅金属层薄膜， 通过构图工艺， 形成栅线、 栅 极。

例如，在基板上利用磁控溅射工艺沉积一层 1000A至 7000人栅金属层薄 膜， 金属材料通常可以釆用钼、 铝、 铝镍合金、 钼钨合金、 铬、 或铜等金属， 也可以使用上述几种材料薄膜的组合结构。 然后， 釆用掩模板通过曝光、 显 影、 刻蚀、 剥离的构图工艺处理， 在基板上形成多条平行的栅线和与栅线相 连的栅极。 上述形成栅线、 栅极的过程为第一次掩模工艺。

5202、 然后在形成有栅线、 栅极的基板上形成栅绝缘层薄膜、 半导体有 源层薄膜、 数据金属层薄膜， 通过构图工艺形成栅绝缘层、 半导体有源层和 源极 /漏极。

例如， 利用化学汽相沉积法（Chemical Vapor Deposition, CVD )在栅线 11、 栅极 12上沉积厚度为 1000A至 6000人的栅极绝缘层， 栅绝缘层的材料 通常是氮化硅， 也可以使用氧化硅和氮氧化硅等。 然后， 可以通过溅射方法 连续沉积厚度为 50 ~ 1000 A金属氧化物薄膜作为半导体有源层薄膜。最� �可 以釆用磁控溅射工艺沉积一层 1000人至 7000人数据金属层薄膜。

在形成栅绝缘层薄膜、 半导体有源层薄膜、 数据金属层薄膜的基板上形 成光刻胶， 利用灰色调掩摸板或半透式掩摸板对光刻胶进 行曝光， 显影后形 成光刻胶完全保留区域、 光刻胶半保留区域和光刻胶完全去除区域。 在由栅 线和数据线围成的一个像素单元中， 光刻胶完全保留区域对应数据线、 源极 / 漏极， 光刻胶半保留区域对应源极和漏极之间的沟道 区域， 光刻胶完全去除 区域对应像素单元中的光刻胶完全保留区域和 光刻胶半保留区域之外的区 域。 利用刻蚀工艺刻蚀掉光刻胶完全去除区域的数 据金属层薄膜和半导体有 源层薄膜； 利用等离子灰化工艺再去除掉光刻胶半保留区 域的光刻胶， 露出 光刻胶半保留区域的数据金属层薄膜， 利用刻蚀工艺刻蚀掉光刻胶半保留区 域的数据金属层薄膜和部分半导体有源层薄膜 ， 形成 TFT沟道； 然后剥离光 刻胶完全保留区域的光刻胶， 形成数据线， 源极 /漏极。 上述形成栅绝缘层、 半导体有源层和源极 /漏极的过程为第二次掩模工艺。

S203、在形成上述源极 /漏极的基板上依次形成第一绝缘层薄膜、金� �层 薄膜、 第二绝缘层薄膜， 通过构图工艺， 形成第一绝缘层、 金属层、 第二绝 缘层和金属层引线过孔。

例如， 在形成第一绝缘层薄膜、 金属层薄膜、 第二绝缘层薄膜的基板上 形成光刻胶， 然后对光刻胶曝光显影后形成光刻胶完全保留 区域和光刻胶完 全去除区域， 光刻胶完全去除区域包括： 漏极和像素电极连接的过孔和金属 层连接到外部稳定信号源的金属层引线过孔； 光刻胶完全保留区域包括由栅 线和数据线组成的像素单元内除光刻胶完全去 除区域之外的区域。 然后对光 刻胶完全去除区域进行刻蚀，刻蚀完成后剥离 光刻胶完全保留区域的光刻胶， 从而形成漏极和像素电极连接的过孔（贯穿第 一绝缘层、 金属层和第二绝缘 层） 、 金属层引线过孔、 第一绝缘层、 金属层、 第二绝缘层。 上述形成漏极 和像素电极连接的过孔、 金属层引线过孔、 第一绝缘层、 金属层、 第二绝缘 层的过程为第三次掩模工艺。

上述的金属层具体可以是透明金属层， 如氧化铟锡或氧化铟辞， 釆用透 明金属层的 TFT 阵列基板可用于透射式的电子显示装置， 如 TFT LCD显示 器。

当然， 金属层也可以是非透明金属层， 具体可以钼、 铝、 铝镍合金、 钼 钨合金、 铬、 或铜等非透明金属的任一种， 釆用非透明金属层的 TFT阵列基 板可用于反射式的电子显示装置， 如有源电子纸的显示装置。 进一步的， 由 于在 TFT 阵列基板的源极 /漏极上形成有非透明金属层， 源极和漏极之间的 TFT沟道区域也被遮盖， TFT沟道不会因为外界的光线产生漏电流而影响 有 源电子纸的图像显示，从而可以增强有源电子 纸的光反射率，提高显示效果。

所述金属层具体可以通过金属层引线过孔与某 一稳定电压信号连接， 如 +5v电压。 在一个实例中，金属层可以通过金属层引线过 孔直接与地线连接。

S204、 在第二绝缘层上形成像素电极层薄膜， 通过构图工艺， 形成像素 电极。

具体包括： 在第二绝缘层上形成像素电极， 像素电极具体材料可以是氧 化铟锡或氧化铟辞。 然后通过像素电极掩模板， 曝光显影、 刻蚀和剥离光刻 胶等工艺形成像素电极。 上述形成像素电极的过程为第四次掩模工艺。

上述的构图工艺， 具体包括有： 涂布光刻胶， 曝光、 显影、 刻蚀和剥离 光刻胶等工艺。

例如， 像素电极通过漏极上方的过孔与漏极连接， 金属层引线过孔可以 形成在未被像素电极覆盖的位置。

本 TFT 阵列基板的制造方法实施例是以四次掩模工艺 为例进行具体说 明的， 当然对于五次掩模工艺也是可以实现的， 同样是需要在形成连接漏极 和像素电极过孔的工艺过程中形成第一绝缘层 、 金属层和第二金属层及金属 层引线过孔。 对于其他的掩模工艺， 当然也需要在实现形成连接漏极和像素 电极过孔的工艺过程中形成第一绝缘层、 金属层和第二金属层及金属层 )线 过孔。或者也可以单独在源极 /漏极和像素电极之间釆用一次掩模工艺形成� � 一绝缘层、 金属层、 第二金属层及金属层引线过孔。 本发明在此不作具体限 定。

上述实施例中以 TN型 TFT阵列基板为例， 当然， 本发明也适用于其他 类型阵列基板， 如 FFS型、 IPS型 TFT阵列基板。 上述 TFT阵列基板除了可 以应用于液晶显示器、电子纸器件外，还可以 应用于有机发光显示器（ OLED ) 等需要有源驱动的显示器中。

本发明实施例提供的 TFT 阵列基板的制造方法， 在像素电极和源极 /漏 极之间形成第一绝缘层、 金属层和第二绝缘层， 所述金属层可以通过金属层 引线过孔与稳定电压信号线连接。由于通过上 述的 TFT阵列基板的制造方法 形成的 TFT阵列基板，源极和像素电极之间设有一层连 接到稳定电压源的金 属层， 这样像素电极和金属层的耦合电容之间不会有 充放电的过程， 这样像 素电极和金属层的耦合电容不会对像素电极的 电压产生影响。 因此， 避免了 现有技术中由于需要减小源极和像素电极之间 的耦合电容需要缩小像素电极 面积的问题。 本发明实施例提供的 TFT阵列基板可以减小 TFT阵列基板上 的耦合电容对像素电极电压的影响， 也可以增大像素单元开口率。

本发明实施例还提供了一种包括上述 TFT阵列基板的显示装置，该显示 装置具体可以使 TFT 液晶显示装置， 也可以是反射式的有源电子纸显示装 置、 OLED等， 具体的结构在此不再赘述。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式， 而非用于限制本发明的保护范 围， 本发明的保护范围由所附的权利要求确定。