一種液晶顯示器和液晶面板以及陣列基板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種液晶顯示器和液晶面板以及陣列基板，陣列基板包括多個(gè)像素單元。每個(gè)像素單元中設(shè)置有薄膜晶體管。薄膜晶體管包括從下至上依次堆疊玻璃基板、第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層。在第一絕緣層的上表面上設(shè)有能被第二絕緣層覆蓋的第一低溫多晶硅層。第一低溫多晶硅層的兩端分別與形成在第三絕緣層與第二絕緣層之間的第一源極和第一漏極相連。在玻璃基板的上表面上設(shè)有能被第一絕緣層覆蓋的第一柵極，同時(shí)第一柵極的下表面能夠覆蓋第一低溫多晶硅層在第一柵極的下表面上的正投影。根據(jù)本發(fā)明的陣列基板能夠利用第一柵極來(lái)實(shí)現(xiàn)遮光，從而可以省略光罩，簡(jiǎn)化制造工藝，提高生產(chǎn)效率。
【專利說(shuō)明】 一種液晶顯不器和液晶面板以及陣列基板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液晶顯示器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種陣列基板和包括其液晶面板以及包括其的液晶顯示器。

【背景技術(shù)】
[0002]在液晶顯示器【技術(shù)領(lǐng)域】中，陣列基板的薄膜晶體管主要分為低溫多晶硅薄膜晶體管和非晶硅薄膜晶體管，由于低溫多晶硅薄膜晶體管的性能優(yōu)越于非晶硅薄膜晶體管，使得使用多晶硅薄膜晶體管的陣列基板已經(jīng)逐漸取代了使用非晶硅薄膜晶體管的陣列基板。
[0003]然而，由于低溫多晶硅薄膜晶體管的低溫多晶硅層(即半導(dǎo)體活性層)在背光源的光照下會(huì)產(chǎn)生光電流，干擾液晶顯示器的顯示效果，因此需要在低溫多晶硅層的下方設(shè)置擋光結(jié)構(gòu)，例如能夠遮光的光罩。但是，由于現(xiàn)有的低溫多晶硅薄膜晶體管都需要光罩，由此會(huì)使制造工藝變得復(fù)雜，影響生產(chǎn)效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種陣列基板和包括該陣列基板的液晶面板以及包括該陣列基板的液晶顯示器，其中該陣列基板利用柵極來(lái)實(shí)現(xiàn)遮光，從而可以省略光罩，簡(jiǎn)化制造工藝，提高生產(chǎn)效率。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種陣列基板，其包括多個(gè)像素單元。每個(gè)像素單元中設(shè)置有薄膜晶體管。薄膜晶體管包括從下至上依次堆疊玻璃基板、第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層。在第一絕緣層的上表面上設(shè)有能被第二絕緣層覆蓋的第一低溫多晶硅層。第一低溫多晶硅層的兩端分別與形成在第三絕緣層與第二絕緣層之間的第一源極和第一漏極相連。在玻璃基板的上表面上設(shè)有能被第一絕緣層覆蓋的第一柵極，同時(shí)第一柵極的下表面能夠覆蓋第一低溫多晶硅層在第一柵極的下表面上的正投影。
[0006]在一個(gè)實(shí)施例中，第一柵極的下表面的面積為第一低溫多晶硅層的下表面的面積的1-10倍。
[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，第一柵極、第一源極和第一漏極均由金屬材料制成。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，陣列基板還包括公共電極和像素電極，公共電極和第三絕緣層通過(guò)第四絕緣層隔開(kāi)，像素電極和公共電極通過(guò)第五絕緣層隔開(kāi)，公共電極與第一漏極相連，而像素電極與第一源極相連。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，薄膜晶體管為NMOS晶體管或PMOS晶體管。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，薄膜晶體管為CMOS晶體管。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，CMOS晶體管包括設(shè)置在第一絕緣層的上表面上并被第二絕緣層覆蓋的第二低溫多晶硅層，第二低溫多晶硅層的兩端分別與形成在第三絕緣層與第二絕緣層之間的第二源極和第二漏極相連，第二源極和第一漏極相連，而第二漏極與第一源極相連，在玻璃基板的上表面上設(shè)有能被第一絕緣層覆蓋的第二柵極，同時(shí)第二柵極的下表面能夠覆蓋第二低溫多晶硅層在第二柵極的下表面上的正投影。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面所述的陣列基板的液晶面板。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面所述的陣列基板的液晶顯示器。
[0014]本發(fā)明的陣列基板把第一柵極設(shè)置在第一低溫多晶硅層的下方，以用于遮擋背光源的光照射第一低溫多晶硅層，由此可以有效地防止低溫多晶硅層內(nèi)產(chǎn)生光電流，從而可以避免干擾液晶顯示器的顯示效果。通過(guò)這種方式可以省略光罩以及光罩所的絕緣層，從而可以簡(jiǎn)化制造工藝，提高生產(chǎn)效率。
[0015]當(dāng)陣列基板的薄膜晶體管為CMOS晶體管時(shí)，第一柵極和第二柵極可分別遮擋背光源的光照射第一和第二低溫多晶硅層，由此可以有效地防止第一和第二低溫多晶硅層內(nèi)產(chǎn)生光電流，從而可以避免干擾液晶顯示器的顯示效果。通過(guò)這種方式可以省略光罩，簡(jiǎn)化制造工藝，提高生產(chǎn)效率。
[0016]另外，根據(jù)本發(fā)明的陣列基板的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，生產(chǎn)效率高，便于實(shí)施推廣應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中:
[0018]圖1示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的陣列基板；以及
[0019]圖2示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的陣列基板的像素單元。
[0020]在附圖中相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例繪制。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022]圖1顯示了本發(fā)明的陣列基板10。該陣列基板10包括多個(gè)矩陣式分布的像素單元2 (即亞像素單元)。每個(gè)像素單元2都由薄膜晶體管3、像素電極5、公共電極6(見(jiàn)圖2)和存儲(chǔ)電容器(未顯示)組成。該薄膜晶體管3為低溫多晶娃(Low TemperaturePoly-Silicon，簡(jiǎn)稱LTPS)薄膜晶體管，相比于傳統(tǒng)的非晶硅(a-Si)，LTPS具有更高的載流子遷移率，因此實(shí)現(xiàn)更高的分辨率和更低的功耗，而且在陣列基板上器件的集成度也更聞。
[0023]如圖2所示，該薄膜晶體管3包括從下至上依次堆疊玻璃基板7、第一絕緣層31、第二絕緣層32和第三絕緣層33。公共電極6通過(guò)第四絕緣層34設(shè)置在第三絕緣層33的上表面上，而像素電極5通過(guò)第五絕緣層35設(shè)置在公共電極6的上表面上。在第一絕緣層31的上表面上設(shè)有能被第二絕緣層32覆蓋的第一低溫多晶硅層304。第一低溫多晶硅層304 (即半導(dǎo)體活性層)的兩端分別與形成在第三絕緣層33與第二絕緣層34之間的第一源極301和第一漏極302相連。像素電極5可與第一源極301相連，而第一漏極302可與數(shù)據(jù)電極(即信號(hào)電極相連)，以便控制像素電極5與公共電極6所產(chǎn)生的電場(chǎng)。其中，各個(gè)絕緣層均屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，在此不作詳細(xì)描述。
[0024]根據(jù)本發(fā)明，在玻璃基板7的上表面上設(shè)有能被第一絕緣層31覆蓋的第一柵極303。第一柵極303用于連接?xùn)烹姌O線相連，以便控制第一源極301與第一漏極302之間的導(dǎo)通狀態(tài)。該第一柵極303的下表面能夠覆蓋第一低溫多晶娃層304在第一柵極303的下表面上的正投影。通過(guò)這種方式，能夠有效地阻擋液晶顯示器的背光源的光照射到第一低溫多晶硅層304上，由此可以防止第一低溫多晶硅層304內(nèi)產(chǎn)生光電流，從而可以避免干擾液晶顯示器的顯示效果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的陣列基板10可以省略光罩以及光罩所的絕緣層，從而可以簡(jiǎn)化制造工藝，提高生產(chǎn)效率。其中，第一柵極303、第一源極301和第一漏極302均由金屬材料制成，以便實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電功能。
[0025]通常情況下，第一柵極303由蝕刻方式制得，而蝕刻方式形成的第一柵極303通常都是下表面面積大于上表面面積，因此只需要保證第一柵極303的下表面大于或等于第一低溫多晶硅層304在第一柵極303的下表面上的正投影，便可阻擋液晶顯示器的背光源的光照射到第一低溫多晶硅層304上。但是，由于第一柵極303不能遮擋像素電極5的透光部分(屬于本領(lǐng)技術(shù)人員熟知的)，因此第一柵極303不得不小于薄膜晶體管3的整體大小。由于薄膜晶體管3的整體大小相當(dāng)于10倍的第一低溫多晶硅層304的下表面的面積。因此第一柵極303的下表面的面積應(yīng)當(dāng)是第一低溫多晶硅層304的下表面的面積的1-10倍。
[0026]薄膜晶體管3即可為NMOS晶體管或PMOS晶體管，又可為CMOS晶體管。但是，薄膜晶體管3優(yōu)選為CMOS晶體管。CMOS晶體管功耗和抗干擾能力優(yōu)于NMOS或PMOS晶體管。NMOS英文全稱為N-Metal-Oxide-Semiconductor,意思為N型金屬-氧化物-半導(dǎo)體，而擁有這種結(jié)構(gòu)的晶體管稱之為NMOS晶體管，其屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。PMOS英文全稱為P-Metal-Oxide-Semiconductor,意思為P型金屬-氧化物_半導(dǎo)體，而擁有這種結(jié)構(gòu)的晶體管稱之為PMOS晶體管,其也屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。CMOS (ComplementaryMetal Oxide Semiconductor,互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管是同時(shí)擁有NMOS晶體管結(jié)構(gòu)和PMOS晶體管結(jié)構(gòu)的晶體管。
[0027]在一個(gè)實(shí)施例中，CMOS晶體管包括設(shè)置在第一絕緣層31的上表面上并被第二絕緣層32覆蓋的第二低溫多晶硅層314。第二低溫多晶硅層314的兩端分別與形成在第三絕緣層33與第二絕緣層32之間的第二源極311和第二漏極312相連。其中，第二源極311和第一漏極302相連，而第二漏極312與第一源極301相連。在玻璃基板7的上表面上設(shè)有能被第一絕緣層31覆蓋的第二柵極313，同時(shí)第二柵極313的下表面能夠覆蓋第二低溫多晶硅層314在第二柵極313的下表面上的正投影。通過(guò)這種方式，能夠有效地阻擋液晶顯示器的背光源的光照射到第二低溫多晶硅層314上，由此可以防止第二低溫多晶硅層314內(nèi)產(chǎn)生光電流，從而可以避免干擾液晶顯示器的顯示效果。其中，第二柵極313、第二源極311和第二漏極312均由金屬材料制成，以便實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電功能。第一和第二低溫多晶娃層304和314可分別為N型金屬-氧化物-半導(dǎo)體和P型金屬-氧化物-半導(dǎo)體，反之第一和第二低溫多晶硅層304和314也可分別為P型金屬-氧化物-半導(dǎo)體和N型金屬-氧化物-半導(dǎo)體。
[0028]與第一柵極303的情況相同，第二柵極313的下表面的面積也應(yīng)當(dāng)是1_10倍第二低溫多晶娃層314的下表面的面積。
[0029]綜上可知，本發(fā)明的陣列基板10能夠能夠利用柵極(包括第一柵極303和第二柵極313)有效地阻擋液晶顯示器的背光源的光照射到低溫多晶硅層(包括第一低溫多晶硅層304和第二低溫多晶硅層314)上，由此可以有效地防止低溫多晶硅層內(nèi)產(chǎn)生光電流，從而可以避免干擾液晶顯示器的顯示效果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的陣列基板10省掉了遮光層(Light shielding layer),可減少一道光罩；從而可以簡(jiǎn)化制造工藝,提高生產(chǎn)效率。
[0030]另外，本發(fā)明還提供了一種液晶面板，其包括了上述陣列基板10。此外，本發(fā)明還提供了一液晶顯示器，其也包括了上述陣列基板10。
[0031]雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個(gè)實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來(lái)。本發(fā)明并不局限于文中公開(kāi)的特定實(shí)施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種陣列基板，包括多個(gè)像素單元，每個(gè)所述像素單元中設(shè)置有薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括從下至上依次堆疊玻璃基板、第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層，在所述第一絕緣層的上表面上設(shè)有能被所述第二絕緣層覆蓋的第一低溫多晶硅層，所述第一低溫多晶硅層的兩端分別與形成在所述第三絕緣層與第二絕緣層之間的第一源極和第一漏極相連，在所述玻璃基板的上表面上設(shè)有能被所述第一絕緣層覆蓋的第一柵極，所述第一柵極的下表面能夠覆蓋所述第一低溫多晶硅層在所述第一柵極的下表面上的正投影。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，所述第一柵極的下表面的面積為所述第一低溫多晶硅層的下表面的面積的1-10倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陣列基板，其特征在于，所述第一柵極、第一源極和第一漏極均由金屬材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陣列基板，其特征在于，還包括公共電極和像素電極，所述公共電極和所述第三絕緣層通過(guò)第四絕緣層隔開(kāi)，所述像素電極和公共電極通過(guò)第五絕緣層隔開(kāi)，所述公共電極與所述第一漏極相連，而所述像素電極與所述第一源極相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的陣列基板，其特征在于，所述薄膜晶體管為NMOS晶體管或PMOS晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的陣列基板，其特征在于，所述薄膜晶體管為CMOS晶體管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陣列基板，其特征在于，所述CMOS晶體管包括設(shè)置在所述第一絕緣層的上表面上并被所述第二絕緣層覆蓋的第二低溫多晶硅層，所述第二低溫多晶硅層的兩端分別與形成在所述第三絕緣層與第二絕緣層之間的第二源極和第二漏極相連，所述第二源極和所述第一漏極相連，而所述第二漏極與所述第一源極相連，在所述玻璃基板的上表面上設(shè)有能被所述第一絕緣層覆蓋的第二柵極，所述第二柵極的下表面能夠覆蓋所述第二低溫多晶硅層在所述第二柵極的下表面上的正投影。
8.一種包括權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的陣列基板的液晶面板。
9.一種包括權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的陣列基板的液晶顯示器。
【文檔編號(hào)】H01L27/12GK104460165SQ201410856154
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月31日
【發(fā)明者】陳秋權(quán) 申請(qǐng)人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司