[发明专利]像素单元及其制备方法、阵列基板和显示装置在审

专利信息
申请号: 201510173322.0 申请日: 2015-04-13
公开(公告)号: CN104867939A 公开(公告)日: 2015-08-26
发明(设计)人: 尹小斌;陈传宝;孙东领;王立森 申请(专利权)人: 合肥京东方光电科技有限公司;京东方科技集团股份有限公司
主分类号: H01L27/12 分类号: H01L27/12;H01L21/77;G02F1/1362;G02F1/1368
代理公司: 中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人: 曹玲柱
地址: 230012 安徽*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 像素 单元 及其 制备 方法 阵列 显示装置
【说明书】:

技术领域

发明涉及液晶显示领域,尤其涉及一种像素单元及其制备方法、阵列基板和显示装置。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display,简称TFT LCD)的基本结构包括:阵列基板和对向基板。其中,阵列基板和对向基板之间充满液晶层,通过对盒工艺形成液晶盒(Cell)结构。

在阵列基板的衬底基板10上分布着若干个像素单元。图1为现有技术阵列基板上像素单元的剖面示意图。请参照图1,每一个像素单元包括:薄膜晶体管(TFT)20、像素电极41和公共电极43。

该薄膜晶体管20包括:栅极21、形成于栅极21上方的栅绝缘层22、形成于栅绝缘层22上方的有源层23,以及形成于有源层23上方的源极24和漏极25。一般情况下,栅极绝缘层22由SiNx材料制备。像素电极41和公共电极43一般由ITO材料制备,两者之间由钝化层42隔开。

像素电极41和漏极25之间,采用有机膜(Organic layer)30做绝缘层。采用有机膜绝缘层,好处在于其绝缘性能较无机绝缘层(一般由SiNx材料制备)更好,且其容易形成较厚的膜层。一般情况下,SiNx绝缘层的厚度一般在0.2~0.6μm,而有机膜绝缘层的厚度可以达到2μm。漏极25和像素电极41之间绝缘层的厚度越大,源极/漏极(24、25)和像素电极41之间的距离越大,形成的耦合电容(Cpd)更小,显示的画面品质会更好。

为了使像素电极41与薄膜晶体管的漏极25电性连接,需要在有机膜绝缘层上形成过孔(Organic Via Hole)50。但是,由于有机膜绝缘层厚度较大,导致过孔50的深度深(可达2μm),坡度大,容易出现过孔侧面搭接的导电材料断裂的情况。此外,过孔50的深度深、平坦度差,也会产生Rubbing Mura(通过棍去摩擦取向膜,mura[灰阶]不良)的情况。此外,当采用较大厚度的无机绝缘层时,同样会出现上述情况。

为了避免上述情况,现有技术采用直接降低过孔坡度的办法。图2为现有技术阵列基板上降低过孔坡度后的像素单元的结构示意图。请参照图2,通过工艺条件控制过孔坡度,可以缓解上述情况。但是,在过孔深度一定的前提下,要减小过孔坡度,就需要增加过孔尺寸,这需要过孔处空间尺寸足够大才行。实际上由于像素单元排列紧密,过孔空间尺寸有限,该降低过孔坡度的方法很难实现。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题,本发明提供了一种像素单元及其制备方法、阵列基板和显示装置,以低成本、高可行性地实现过孔坡度的降低。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面,提供了一种像素单元。该像素单元包括:薄膜晶体管;绝缘层,形成于薄膜晶体管的上方,该绝缘层的预设位置形成过孔,以露出下方的薄膜晶体管的漏极;像素电极,形成于绝缘层的上方,其与薄膜晶体管的漏极在过孔处电性连接;以及第一垫高层和/或第二垫高层,形成于过孔的下方,将过孔垫高。

根据本发明的另一个方面,还提供了一种像素单元的制备方法。该制备方法包括:制作薄膜晶体管,其中,在与预设过孔位置相对应区域形成第一垫高层和/或第二垫高层;在薄膜晶体管上方形成绝缘层,在该绝缘层的预设过孔位置加工过孔,以露出下方的薄膜晶体管的漏极,第一垫高层和/或第二垫高层将过孔垫高;在绝缘层的上方制作像素电极,与薄膜晶体管的漏极在过孔处电性连接;其中,第一垫高层与薄膜晶体管的栅极同时形成且两者不电性连接,第二垫高层与薄膜晶体管的有源层同时形成且两者不电性连接。

根据本发明的再一个方面,还提供了一种阵列基板。该阵列基板包括:衬底基板;栅线,形成于衬底基板上;以及数据线,形成于衬底基板上,与栅线大体垂直;其中,由栅线和数据线之间限定出若干个像素区域,每个像素区域至少包含一上述的像素单元。

根据本发明的又一个方面,还提供了一种显示装置。该显示装置包括:上述的阵列基板。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出,本发明像素单元及其制备方法、阵列基板和显示装置具有以下有益效果:

(1)通过在有机膜过孔底部增加垫高层来降低过孔的坡度,降低像素电极与漏极搭接时导电材料断裂的风险;

(2)垫高层由工艺过程中未被刻蚀的栅极金属层和/或有源层构成,不会增加任何生产成本和工艺难度。

附图说明

图1为现有技术阵列基板上像素单元的剖面示意图;

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