阵列基板及显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及显示装置。

背景技术：

液晶显示装置(Liquid Crystal Display，简称LCD)是由相互对盒的阵列基板与彩膜基板、位于上述两个基板之间的液晶层以及提供光源的背光源模组构成。

请参考图1，图1为现有技术的阵列基板的局部剖面示意图。如图1所示，阵列基板100’包含衬底基板1000’及设置于其上的薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)。薄膜晶体管是一种由半导体薄膜材料制成的绝缘栅场效应晶体管，其中的有源层1200’(active layer)对光线非常敏感，微小的光强变化也会影响薄膜晶体管的特性。由于背光模组射出的光线不完全是垂直于阵列基板100’的，有部分光线是以一定的倾斜角度斜向上射出的(如图1中箭头所示)，这部分光线穿过栅极1100’的边界而照射到有源层1200’上，使得对应于源极1300’与漏极1400’之间的部分有源层1200’中会产生光漏电流，随着光漏电流的增加，薄膜晶体管的特性会显著下降，导致液晶显示装置显示时出现图像串扰、闪烁等问题，影响显示画面质量。

因此，如何设计出一种阵列基板，可防止背光模组的光线照射到有源层以避免对薄膜晶体管的特性造成影响，成为业界研究的方向之一。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种阵列基板，其可降低阵列基板上有源层受到背光模组的光线照射产生光漏电流的程度，减小显示装置显示时出现的画面不良问题。

为了达到上述目的，本发明提出一种阵列基板，包含衬底基板，该阵列基板还包含有栅极、第一绝缘层、有源层以及源极和漏极。栅极设置于该衬底基板上；第一绝缘层设置于该衬底基板以及该栅极上；有源层设置于该第一绝缘层上，且该有源层对应该栅极；源极及漏极设置于该有源层与该第一绝缘层上，并对应该栅极的两侧，其中，该第一绝缘层邻近该栅极的第一侧设置有第一孔洞，该源极包含相互连接的第一主体及第一延伸部，该第一延伸部位于该第一孔洞中，并遮挡住该栅极的该第一侧。

作为可选的技术方案，该第一绝缘层邻近该栅极的第二侧设置有第二孔洞，该漏极包含相互连接的第二主体及第二延伸部，该第二延伸部位于该第二孔洞中，并遮挡住该栅极的该第二侧。

作为可选的技术方案，定义该有源层于该衬底基板上的垂直投影为第一投影，定义该栅极于该衬底基板上的垂直投影为第二投影，该第一投影的面积小于该第二投影的面积；或者定义该有源层中对应该源极与该漏极之间的区域于该衬底基板上的垂直投影为第一投影，定义该栅极于该衬底基板上的垂直投影为第二投影，该第一投影的面积小于该第二投影的面积。

作为可选的技术方案，该阵列基板还包含保护层及黑色矩阵，该保护层设置于该第一绝缘层、该有源层、该源极以及该漏极上，该黑色矩阵位于该保护层上，且该黑色矩阵对应该栅极并用于遮挡该有源层。

作为可选的技术方案，该阵列基板还包含栅线，该栅极具有顺次相连的该第一侧、第三侧、该第二侧以及第四侧，该栅极的该第三侧与该栅线相连接。

作为可选的技术方案，该第一孔洞自该栅极的该第一侧延伸至该第四侧，且该第一孔洞不与该第二孔洞相接触。

作为可选的技术方案，该阵列基板还包含栅线，该栅极具有顺次相连的该第一侧、第三侧、该第二侧以及第四侧，该栅极的该第三侧与该栅线相连接，该源极于该衬底基板上的垂直投影为U型图案，该U型图案具有开口区域，部分该漏极于该衬底上的垂直投影位于该开口区域中，该第一绝缘层邻近该栅极的该第二侧设置有第三孔洞，该源极还包含与该第一主体相连接的第三延伸部，该第三延伸部位于该第三孔洞中，并遮挡该栅极的该第二侧。

作为可选的技术方案，该第一绝缘层邻近该栅极的第四侧设置有第二孔洞，该漏极包含相互连接的第二主体及第二延伸部，该第二延伸部位于该第二孔洞中，并遮挡住该栅极的该第四侧。

作为可选的技术方案，该阵列基板还包含欧姆接触层，该欧姆接触层位于该有源层与该源极、该漏极之间。

此外，本发明还提出一种显示装置，该显示装置包含上述阵列基板。

本发明的显示装置及其阵列基板，由于在第一绝缘层邻近栅极的至少一侧旁设置孔洞，并将于源极和/或漏极上设置延伸部，并将延伸部容置于上述孔洞中，以遮挡住此处的栅极以及对应的有源层，使得背光模组射出的斜向上的光线无法照射到有源层中，从而减小了有源层受到光线照射产生的光漏电流的大小，降低了阵列基板对盒后形成的显示装置显示画面时出现的图像串扰、闪烁等显示不良的程度。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有技术的阵列基板的局部剖面示意图；

图2为本发明的显示装置的局部剖面示意图；

图3为本发明的阵列基板的局部剖面示意图；

图4为本发明的阵列基板的第一实施例的局部俯视图；

图5为本发明的阵列基板的第二实施例的局部俯视图；

图6为本发明的阵列基板的第三实施例的局部俯视图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

在以下实施例中，在不同的图中，相同部分是以相同标号表示。

请参考图2及图3，图2为本发明的显示装置的局部剖面示意图，图3为本发明的阵列基板的局部剖面示意图。显示装置10可以为液晶面板、液晶显示器、液晶电视等显示装置。如图2所示，显示装置10包含阵列基板100、彩膜基板200以及液晶层300。彩膜基板200与阵列基板100对盒，液晶层300设置于阵列基板100与彩膜基板200之间，液晶层300在电场的作用下发生扭转。此外，显示装置10还包含背光模组(未绘示)，背光模组组装于阵列基板100的下方，以提供光源。

本实施例中，图2绘示的是典型的TN型(即Twist Nematic，扭曲向列型)液晶显示装置的结构，即阵列基板100上设置有像素电极1700、彩膜基板200上设置有公共电极，参见图3。实际操作中，公共电极也可以设置在阵列基板100上，即对盒形成的显示装置为ADS型(即Advanced-Super Dimensional Switching，高级超维场开关型)或IPS型(即In Plane Switch，横向电场效应型)，具体不作限定。

再请参考图3，图3为本发明的阵列基板的局部剖面示意图。如图3所示，阵列基板100包含衬底基板1000。阵列基板100还包含栅极1100、第一绝缘层1500、有源层1200、源极1300以及漏极1400。栅极1100设置于衬底基板1000上，第一绝缘层1500设置于衬底基板1000及栅极1100上，换句话说，第一绝缘层1500以覆盖栅极1100的方式设置于衬底基板1000上。有源层1200设置于第一绝缘层1500上，并且有源层1200对应栅极1100。源极1300及漏极1400设置于有源层1200与第一绝缘层1500上，并且分别对应栅极1100的两侧。

如图3所示，第一绝缘层1500邻近栅极1100的第一侧1101设置有第一孔洞1510，源极1300包含相互连接的第一主体1310及第一延伸部1320，第一延伸部1320位于第一孔洞1510中，并遮挡住栅极1100的第一侧1101。

本实施例中，栅极1100、有源层1200、源极1300以及漏极1400构成薄膜晶体管110，如图3所示，本发明的薄膜晶体管110为底栅型(bottom gate，即栅极1100位于有源层1200靠近于衬底基板1000的一侧)薄膜晶体管。

本发明的显示装置及其阵列基板，第一绝缘层1500邻近栅极1100的第一侧1101设置有第一孔洞1510，源极1300具有第一延伸部1320，第一延伸部1320位于第一孔洞1510内。由于源极1300由不透光的金属材料构成，设置于栅极1100的第一侧1101旁的第一延伸部1320可遮挡住栅极1100的第一侧1101以及对应处的有源层1200，使得背光模组射出的斜向上的光线无法自此处照射到有源层1200中，从而减小了有源层1200受到光线照射产生的光漏电流的大小，降低了阵列基板100对盒后形成的显示装置10显示画面时出现的图像串扰(crosstalk)、闪烁(flicker)以及残影等显示不良的程度。

实际操作中，有源层1200采用非晶硅材料构成。阵列基板100还包含欧姆接触层1210，欧姆接触层1210位于有源层1200与源极1300、漏极1400之间，以提高由金属材料构成的源极1300、漏极1400与由半导体材料构成的有源层1200之间的欧姆接触，使得薄膜晶体管110导通时，大部分的电压降在有源层1200中对应于源极1300、漏极1400之间的沟道区域而不在源极1300、漏极1400与有源层1200之间的接触面上。

实际操作中，为了防止背光模组射出的斜向上的光线自栅极1100的第二侧1102处照射到有源层1200中，第二侧1102与第一侧1101相对，以增强对有源层1200的遮挡效果，进一步减小有源层1200受到光线照射产生的光漏电流的大小，如图3所示，第一绝缘层1500邻近栅极1100的第二侧1102还设置有第二孔洞1520，漏极1400包含相互连接的第二主体1410及第二延伸部1420，第二延伸部1420位于第二孔洞1520中，并遮挡住栅极1100的第二侧1102。这样一来，设置于栅极1100的第二侧1102旁的第二延伸部1420可遮挡住栅极1100的第二侧1102以及对应处的有源层1200，使得光线无法自此处照射到有源层1200中。

在上述基础上，本发明进一步提供包含两种不同结构的薄膜晶体管的阵列基板100以及对应于栅极1000的孔洞的具体分布方式：

方式一

请同时参考图3及图4，图4为本发明的阵列基板的第一实施例的局部俯视图。阵列基板100上还包含栅线2100及数据线2200，栅线2100与数据线2200相互交叉且绝缘，本实施例中，栅线2100与数据线2200相互垂直。栅极1100具有顺次相连的第一侧1101、第三侧1103、第二侧1102以及第四侧1104，其中第一侧1101与第二侧1102相对，第三侧1103与第四侧1104相对。栅极1100的第三侧1103与栅线2100相连。第一孔洞1510邻近栅极1100的第一侧1101设置，第二孔洞1520邻近栅极1100的第二侧1102设置。需要说明的是，为了便于本领域相关技术人员更清楚直接地了解本发明实施例，图4及图5中并未示意出第一孔洞1510及第二孔洞1520，仅示意出位于第一孔洞1510内的第一延伸部1320以及位于第二孔洞1520内的第二延伸部1420。

如图4所示，由于通常栅极1100与数据线2200、像素电极1700之间具有一定的间隙，斜向上的光线容易自栅极1100的第一侧1101及第二侧1102处照射到有源层1200中，因此，沿数据线2200的延伸方向上，第一绝缘层1500于邻近栅极1100的第一侧1101处设置了第一孔洞1510，以便容置源极1300的第一延伸部1320，第一孔洞1510沿数据线2200的延伸方向延伸，从而遮挡住栅极1100的第一侧1101及对应处的有源层1200；和/或，于邻近栅极1100的第二侧1102处设置了第二孔洞1520，以便容置漏极1400的第二延伸部1420，第二孔洞1520沿数据线2200的延伸方向延伸，从而遮挡住栅极1100的第二侧1102及对应处的有源层1200，使得斜向上的光线无法自栅极1100的第一侧1101及第二侧1102旁侧照射到有源层1200中。

本实施例中，第一孔洞1510的长度略短于栅极1100的第一侧1101的长度，为了优化第一延伸部1320的遮挡效果，还可以将第一孔洞1510的长度设置于等于栅极1100的第一侧1101的长度，甚至第一孔洞1510的长度大于栅极1100的第一侧1101的长度。

如图4所示，本实施例中，栅极1100位于栅线2100的一侧并相连，故栅极1100的第三侧1103受到栅线2100的遮挡，于栅线2100的延伸方向上，有源层1200靠近栅线2100的一侧(即图4中有源层1200的上方处)难以被斜向上的光线照射到，因此，对应于此处，源极1300及/或漏极1400无需额外设置延伸部来进行遮光。

实际操作中，为了使阵列基板100具有较大的开口率，栅线2100及数据线2200的线宽通常较小，于栅线2100的延伸方向上，斜向上的光线容易从有源层1200远离栅线2100的一侧(即图4中有源层1200的下方处)照射到有源层1200中，不利于光漏电流的减小。因此，请参考图5，图5本发明的阵列基板的第二实施例的局部俯视图。如图5所示，第一孔洞1510自栅极1100的第一侧1101旁延伸至栅极1100的第四侧1104旁，第一侧1101与第四侧1104相邻。这样一来，于栅线2100的延伸方向上，有源层1200远离栅线2100的一侧亦不会被斜向上的光线照射到。本实施例中，第一孔洞1510与第二孔洞1520不接触，这样一来，容置于第一孔洞1510内的第一延伸部1320不会与容置于第二孔洞1520内的第二延伸部1420接触，以防止源极1300与漏极1400发生短路。

如图4所示，源极1300的第一延伸部1320遮挡住栅极1100的第一侧1101以及第四侧1104，漏极1400的第二延伸部1420遮挡住栅极1100的第二侧1102，栅线2100遮挡住栅极1100的第三侧1103，而源极1300、漏极1400以及栅线2100均由不透光的金属材料构成，从而栅极1100的四周均被不透光的材料遮挡住，使得斜向上的光线不会从栅极1100的周围照射到其上的有源层1200中，从而减小了光漏电流，确保了显示装置的效果。

如图5所示，本实施例中，第一孔洞1510为L型孔洞，而第二孔洞1520由于仅设置于栅极1100的第二侧1102旁，故第二孔洞1520为“1”字型；实际操作中，亦可将第二孔洞1520自栅极1100的第二侧1102旁延伸至与第四侧1104旁而呈L型，同时第一孔洞1510仅设置于栅极1100的第一侧1101而呈“1”字型；又或者，第一孔洞1510及第二孔洞1520均延伸至栅极1100的第四侧1104旁，且两者不接触，使用者可根据实际情况进行设置。

方式二

请同时参考图3及图6，图6为本发明的阵列基板的第三实施例的局部俯视图。与方式一不同的是，如图6所示，源极1300于衬底基板1000上的垂直投影为U型图案，U型图案具有开口区域；漏极1400的一部分上述开口区域中。需要说明的是，为了便于本领域相关技术人员更清楚直接地了解本实施例，图6中未示意出第一孔洞1510及第二孔洞1520，仅示意出位于第一孔洞1510内的第一延伸部1320以及位于第二孔洞1520内的第二延伸部1420。

于数据线2200的延伸方向上，第一绝缘层1500于栅极1100的第一侧1101旁设置第一孔洞1510，以容置源极1300的第一延伸部1320，从而阻挡斜向上的光线自栅极1100的第一侧1101旁照射到有源层1200中。为了进一步增加遮光效果，第一绝缘层1500于栅极1100的第二侧1102旁设置有第三孔洞(未绘示)，源极1300还设置有第三延伸部1330，第三延伸部1330与第一主体1310相连接，且第三延伸部1330位于第三孔洞中，从而可阻挡斜向上的光线自栅极1100的第二侧1102旁照射到有源层1200中。

于栅线2100的延伸方向上，针对有源层1200靠近栅线2100的一侧，由于栅极1100位于栅线2100的一侧，使得栅极1100的第三侧1103受到栅线2100的遮挡，故对应于栅极1100的第三侧1103，源极1300及漏极1400无需设置延伸部来进行遮光；而针对有源层1200远离栅线2100的一侧，第一绝缘层1500于栅极1100的第四侧1104旁设置第二孔洞1520，以容置漏极1400的第二延伸部1420，从而阻挡斜向上的光线自此处照射到有源层1200中。

这样一来，源极1300的第一延伸部1320遮挡住栅极1100的第一侧1101，第三延伸部1330遮挡住栅极1100的第二侧1102，漏极1400的第二延伸部1420遮挡住栅极1100的第四侧1104，栅线2100遮挡住栅极1100的第三侧1103，而源极1300、漏极1400以及栅线2100均由不透光的金属材料构成，从而栅极1100的四周均被不透光的材料遮挡住，使得斜向上的光线不会从栅极1100的周围照射到其上的有源层1200中，从而减小了光漏电流，确保了显示装置的效果。

本实施例的薄膜晶体管110中，包括源极1300、漏极1400以及与源极1300相连的数据线2200的源漏金属层是与有源层1200采用同一次构图工艺形成的，并且由于构图工艺中的刻蚀工艺等影响，有源层1200的边界轮廓比包括源极1300、漏极1400以及与源极1300相连的数据线2200的源漏金属层的边界轮廓稍大。在薄膜晶体管110中，有源层1200中对应于源极1300与漏极1400之间的相对区域(即沟道区域)是薄膜晶体管110导通时的有效区域。实际操作中，为了简化结构，同时降低源极1300与漏极1400之间的寄生电容，可不于栅极1100的四周围均设置孔洞以容置第一延伸部1320和/或第二延伸部1420，但第一绝缘层1500至少需要于栅极1100的第四侧1104旁设置孔洞，以将漏极1400的第二延伸部1420设置于其中，这样至少可以保证第二延伸部1420可以有效遮挡住斜向上照射到沟道区域的光线。

此外，如图4及图5所示，定义有源层1200于衬底基板1000上的垂直投影为第一投影，定义栅极1100于衬底基板1000上的垂直投影为第二投影，第一投影的面积小于第二投影的面积，从而亦可利用栅极1100边界大于有源层1200边界的特点来阻挡一部分角度的斜向上的光线。如图6所示，定义有源层1200中对应于源极1300与漏极1400(即薄膜晶体管导通时的沟道区域)之间的区域于衬底基板1000上的垂直投影为第一投影，定义栅极1100于衬底基板1000上的垂直投影为第二投影，第一投影的面积小于第二投影的面积，其作用同样是利用栅极1100的边界大于沟道区域的边界的特点来阻挡一部分角度的斜向上的光线。

上述实施例中，第一孔洞1510及第二孔洞1520均为贯穿孔，故第一延伸部1320容置于第一孔洞1510中并与衬底基板1000的相接触，第二延伸部1420容置于第二孔洞1520中并与衬底基板1000相接触。实际操作中，当第一投影的面积小于第二投影的面积时，第一孔洞1510及第二孔洞1520亦可为盲孔，即第一孔洞1510及第二孔洞1520不完全穿透第一绝缘层1500，使用者可根据栅极1100、有源层1200的尺寸、厚度以及第一绝缘层1500的厚度来确定第一孔洞1510及第二孔洞1520的深度。

实际操作中，如图3所示，阵列基板100还包含保护层1600、黑色矩阵(未绘示)以及像素电极1700，保护层1600设置于第一绝缘层1500、有源层1200、源极1300以及漏极1400上。像素电极1700位于保护层1600上并藉由连接孔与漏极1400相接触。黑色矩阵位于保护层1600上，黑色矩阵包含第一部分及第二部分，黑色矩阵的第一部分对应栅极1100，以用于遮挡有源层1200。这里说的“遮挡”，指的是在显示装置10中，相对于衬底基板100而言，黑色矩阵位于有源层1200的上方，背光模组位于衬底基板1000的下方，黑色矩阵的第一部分的设置可以遮挡住背光模组射出的光线照射到彩膜基板之后反射到有源层1200上表面的部分。此外，由于栅线2100、数据线2200通常采用不透明的金属材料构成，显示装置10应用于户外等强光环境条件下时，金属材质的栅线2100、数据线2200会产生反光现象，影响显示质量，因此，黑色矩阵的第二分布用于遮挡住栅线2100以及与栅线2100交叉设置的数据线2200。

本发明的显示装置及其阵列基板，由于在第一绝缘层1500邻近栅极的至少一侧旁设置孔洞，并将于源极和/或漏极上设置延伸部，并将延伸部容置于上述孔洞中，以遮挡住此处的栅极以及对应的有源层，使得背光模组射出的斜向上的光线无法照射到有源层中，从而减小了有源层受到光线照射产生的光漏电流的大小，降低了阵列基板对盒后形成的显示装置显示画面时出现的图像串扰、闪烁等显示不良的程度。

藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此，本发明所申请的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。