[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
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 | ||
技术领域
本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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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的;包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
H01L27-14 . 包括有对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射或者微粒子辐射并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或适用于通过这样的辐射控制电能的半导体组件的
H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的;包括有热磁组件的