[发明专利]薄膜晶体管阵列基板、制造方法及显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及薄膜晶体管阵列基板、制造方法及显示装置。

背景技术

FFS(Fringe Field Switching，边界电场切换)型液晶显示器是一种被广泛使用的平板显示器，包括薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)阵列基板与彩膜基板两部分。其中，像素电极与公共电极同时形成在薄膜晶体管阵列基板上的FFS型液晶显示器具有宽视角、开口率高的特点。

薄膜晶体管阵列基板分为显示区与非显示区，传统薄膜晶体管阵列基板中的薄膜晶体管结构，如图1所示，在衬底11上的非显示区A从下至上依次形成有栅极12、绝缘层13、半导体层14、掺杂半导体层15、源极16、漏极17、钝化层18及公共电极引线19；在衬底11上的显示区B从下至上依次形成有公共电极110、绝缘层13、钝化层18及像素电极111；在非显示区A的钝化层18上设有过孔C，像素电极111穿过过孔C与漏极17电连接。当FFS型液晶显示器工作时，像素电极111与公共电极110导电，并形成水平电场。

在上述薄膜晶体管阵列基板中，半导体层为光敏材料，易受外界光影响，该阵列基板中的薄膜晶体管无法很好地遮挡背光源，光线易照射到半导体层，导致底栅FFS型薄膜晶体管阵列基板的遮光处理差，从而降低了液晶显示器的显示效果。

发明内容

本发明的实施例提供一种薄膜晶体管阵列基板、制造方法及显示装置，解决了现有的薄膜晶体管阵列基板遮光处理差的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种薄膜晶体管阵列基板，所述阵列基板的像素单元内的非显示区上包括：设在衬底上的顶栅型薄膜晶体管及黑矩阵；所述顶栅型薄膜晶体管在所述阵列基板的出光方向上依次设置有半导体层、源漏极、栅极绝缘层及栅极；所述黑矩阵设置在所述衬底与所述半导体层之间；其中，所述黑矩阵用于遮挡透过所述衬底射向所述半导体层的光线。

为了完全遮挡所述背光源射向所述半导体层的光线，所述黑矩阵的面积大于所述半导体层的面积。

本发明实施例提供的薄膜晶体管阵列基板的结构有多种，其中一种为：在所述非显示区，在所述衬底与所述黑矩阵之间沿所述出光方向上依次形成有第一导电层及钝化层，在所述半导体层与所述源漏极之间形成有掺杂半导体层；在所述栅极绝缘层与所述栅极之间形成有第二导电层；在所述像素单元内的显示区上，所述衬底上沿所述出光方向上依次形成有像素电极、所述钝化层、所述栅极绝缘层及公共电极；位于所述非显示区的所述栅极绝缘层上设有第一过孔；位于所述显示区的所述钝化层及所述栅极绝缘层上设有第二过孔；所述薄膜晶体管阵列基板还包括第三导电层，覆盖所述第一过孔、所述第二过孔及所述第一过孔和所述第二过孔之间的所述栅极绝缘层，以使所述漏极与所述像素电极电连接。

优选地，所述第二导电层和所述第三导电层的材料为锡掺杂氧化铟薄膜。

本发明实施例提供一种薄膜晶体管阵列基板的制造方法，该方法包括：

在阵列基板的像素单元内的非显示区，在衬底上形成黑矩阵。

在所述黑矩阵上形成顶栅型薄膜晶体管，在所述阵列基板的出光方向上，所述顶栅型薄膜晶体管依次包括半导体层、源漏极、绝缘层及栅极；所述黑矩阵用于遮挡透过所述衬底射向所述半导体层的光线。

具体而言，所述在阵列基板的像素单元内的非显示区，在衬底上形成黑矩阵的步骤具体包括：

(1)、在所述衬底上依次形成第一导电材料层、钝化材料层、黑矩阵材料层、半导体材料层、掺杂半导体材料层、第一金属材料层和第一图案化光刻胶层。

(2)、对进行完步骤(1)的所述衬底上的未被光刻胶遮挡的部分进行蚀刻，直至暴露所述衬底，形成位于非显示区的第一结构和位于显示区的第二结构；所述第一结构和第二结构相互隔离，并均具有依次层叠的第一导电层、钝化层、黑矩阵层、半导体层、掺杂半导体层和第一金属层；其中，所述第一结构中的黑矩阵层构成所述黑矩阵，所述第二结构中的第一导电层构成像素电极。

优选地，所述在所述黑矩阵上形成顶栅型薄膜晶体管的步骤具体包括：

(3)、对所述第一图案化光刻胶层进行灰化处理，形成第二图案化光刻胶层，以暴露所述第二结构；并对暴露的所述第二结构进行蚀刻，以依次去除所述第二结构中的第一金属层、掺杂半导体层、半导体层、和黑矩阵层。