发明内容
本发明的目的是提供一种TFT-LCD组合基板、液晶显示器及其制造方法,可以有效提高开口率。
为了实现上述目的,本发明还提供了一种TFT-LCD组合基板,包括形成在基板上的栅线和数据线,相邻的栅线和相邻的数据线定义了多个组合像素区域,其中每个组合像素区域包括并列设置的两个像素区域,一个像素区域内形成有薄膜晶体管和像素电极,另一个像素区域内形成有公共电极,所述两个像素区域由设置在组合像素区域内的遮挡线分隔。
所述遮挡线位于相邻的两个数据线之间,且同一列的公共电极相互连接。
所述遮挡线位于相邻的两个栅线之间,且同一行的公共电极相互连接。
所述像素电极与遮挡线搭接。
在上述技术方案基础上,所述薄膜晶体管包括栅电极、有源层、源电极和漏电极,栅绝缘层形成在栅线上并覆盖整个基板;包括半导体层和掺杂半导体层的有源层形成在栅绝缘层上并位于栅线的上方;所述源电极的一端位于栅线的上方,另一端与数据线连接,所述漏电极的一端位于栅线的上方,另一端与源电极相对设置;所述源电极与漏电极之间形成TFT沟道区域;钝化层形成在数据线、源电极和漏电极上并覆盖整个基板,在漏电极位置开设有使漏电极与像素电极连接的钝化层过孔。
在上述技术方案基础上,所述基板上还形成有彩膜结构层和黑矩阵。
所述黑矩阵包括与数据线所在位置相对应的第一黑矩阵。
所述黑矩阵包括位于相邻数据线或相邻栅线之间的第二黑矩阵。
为了实现上述目的,本发明还提供了一种TFT-LCD组合基板制造方法,包括:
步骤1、在基板上形成栅线、数据线和薄膜晶体管的图形,相邻的栅线和相邻的数据线定义了多个组合像素区域,其中每个组合像素区域包括并列设置的两个像素区域;其中,所述步骤1中还形成有遮挡线图形,所述遮挡线设置在组合像素区域内,用于分隔所述两个像素区域;
步骤2、形成像素电极和公共电极,且所述像素电极位于一个像素区域内,与所述薄膜晶体管的漏电极连接,所述公共电极位于另一个像素区域内。
为了实现上述目的,本发明提供了一种液晶显示器,包括对盒的第一TFT-LCD组合基板和第二TFT-LCD组合基板,所述第一TFT-LCD组合基板包括形成在第一基板上且定义了两个并列设置像素区域的相邻第一栅线和相邻 第一数据线,一个像素区域内形成有第一薄膜晶体管和第一像素电极,另一个像素区域内形成有第一公共电极;所述第二TFT-LCD组合基板包括彩膜结构层和阵列结构层,所述彩膜结构层包括彩色树脂图形和第一黑矩阵,所述阵列结构层包括形成在第二基板上且定义了两个并列设置像素区域的相邻第二栅线和相邻第二数据线,一个像素区域内形成有第二公共电极,另一个像素区域内形成有第二薄膜晶体管和第二像素电极,所述第一黑矩阵设置在与第二数据线相对应的位置;所述第一栅线与第二栅线、所述第一数据线与第二数据线、所述第一像素电极与第二公共电极、所述第一公共电极与第二像素电极相对设置。
所述第一TFT-LCD组合基板的第一栅线和第一数据线定义了数个组合像素区域,每个组合像素区域被第一遮挡线分隔成并列设置的两个像素区域;所述第二TFT-LCD组合基板的第二栅线和第二数据线定义了数个组合像素区域,每个组合像素区域被第二遮挡线分隔成并列设置的两个像素区域。
所述第一遮挡线与第一数据线平行,且位于相邻的两个第一数据线之间;所述第二遮挡线与第二数据线平行,且位于相邻的两个第二数据线之间;所述第一遮挡线与第二遮挡线相对设置。
所述第一遮挡线与第一栅线平行,且位于相邻的两个第一栅线之间;所述第二遮挡线与第二栅线平行,且位于相邻的两个第二栅线之间;所述第一遮挡线与第二遮挡线相对设置。
在上述技术方案基础上,所述彩膜结构层还包括位于相邻数据线或相邻栅线之间的第二黑矩阵。
为了实现上述目的,本发明还提供了一种液晶显示器制造方法,包括:
制备第一TFT-LCD组合基板和第二TFT-LCD组合基板;所述第一TFT-LCD组合基板包括形成在第一基板上且定义了两个像素区域的第一栅线和第一数据线,一个像素区域内形成有第一薄膜晶体管和第一像素电极,另一个像素区域内形成有第一公共电极;所述第二TFT-LCD组合基板包括彩膜结构层和 阵列结构层,所述阵列结构层包括形成在第二基板上且定义了两个像素区域的第二栅线和第二数据线,一个像素区域内形成有第二公共电极,另一个像素区域内形成有第二薄膜晶体管和第二像素电极;
将所述第一TFT-LCD组合基板和第二TFT-LCD组合基板对盒,所述第一栅线与第二栅线、所述第一数据线与第二数据线、所述第一像素电极与第二公共电极、所述第一公共电极与第二像素电极相对设置。
本发明提供了一种TFT-LCD组合基板及其制造方法,通过在基板上同时形成阵列结构图形和公共电极图形,使基板上的栅线或数据线数量减少了一半,可以有效提高液晶显示器的开口率。本发明还提供了一种液晶显示器及其制造方法,通过在两个TFT-LCD组合基板上分别设置阵列结构图形和公共电极图形,且对盒后两个TFT-LCD组合基板上的阵列结构图形相互错开,每个TFT-LCD组合基板上的阵列结构图形与另一个TFT-LCD组合基板上的公共电极图形相对应,可以有效提高液晶显示器的开口率。
附图说明
图1为本发明液晶显示器第一实施例中第一TFT-LCD组合基板的平面示意图;
图2为图1中A1-A1向的剖视图;
图3为图1中B1-BI向的剖视图;
图4为本发明液晶显示器第一实施例中第二TFT-LCD组合基板的平面示意图;
图5为图4中C1-C1向的剖视图;
图6为图4中D1-D1向的剖视图;
图7为本发明液晶显示器第一实施例中第一TFT-LCD组合基板第一次构图工艺后的平面图;
图8为图7中A2-A2向的剖面图;
图9为本发明液晶显示器第一实施例中第一TFT-LCD组合基板第二次构图工艺后的平面图;
图10为图9中A3-A3向的剖面图;
图11为图9中B3-B3向的剖面图;
图12为本发明液晶显示器第一实施例中第一TFT-LCD组合基板第三次构图工艺后的平面图;
图13为图12中A4-A4向的剖面图;
图14为图12中B4-B4向的剖面图;
图15为本发明液晶显示器第二实施例中第一TFT-LCD组合基板的平面示意图;
图16为本发明液晶显示器第二实施例中第二TFT-LCD组合基板的平面示意图;
图17为本发明液晶显示器第三实施例中第一TFT-LCD组合基板的平面示意图;
图18为图17中E1-E1向的剖视图;
图19为本发明液晶显示器第三实施例中第二TFT-LCD组合基板的平面示意图;
图20为图19中F1-F1向的剖视图;
图21为本发明液晶显示器第四实施例中第一TFT-LCD组合基板的平面示意图;
图22为图21中G1-G1向的剖视图;
图23为本发明液晶显示器第三实施例中第二TFT-LCD组合基板的平面示意图;
图24为图23中H1-H1向的剖视图;
图25为本发明TFT-LCD组合基板制造方法的流程图;
图26为本发明TFT-LCD组合基板制造方法第一实施例的流程图;
图27为本发明TFT-LCD组合基板制造方法第二实施例的流程图;
图28为本发明TFT-LCD组合基板制造方法第三实施例的流程图;
图29为本发明TFT-LCD组合基板制造方法第四实施例的流程图;
图30为本发明TFT-LCD组合基板制造方法第五实施例的流程图;
图31为本发明TFT-LCD组合基板制造方法第六实施例的流程图;
图32为本发明液晶显示器制造方法的流程图。
附图标记说明:
1-第一基板; 2-第二基板; 3-彩色树脂图形;
4-第一黑矩阵; 5-第二黑矩阵; 11-第一栅线;
12-第一数据线; 13-第一遮挡线; 14-第一薄膜晶体管;
15-第一像素电极; 16-第一公共电极; 17-第一遮挡条;
21-第二栅线; 22-第二数据线; 23-第二遮挡线;
24-第二薄膜晶体管; 25-第二像素电极; 26-第二公共电极;
27-第二遮挡条; 31-栅绝缘层; 32-半导体层;
33-掺杂半导体层; 34-第一源电极; 35-第一漏电极;
36-钝化层; 37-第一钝化层过孔; 41-栅绝缘层;
42-半导体层; 43-掺杂半导体层; 44-第二源电极;
45-第二漏电极; 46-钝化层; 47-第二钝化层过孔。
具体实施方式
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明液晶显示器的主体结构包括对盒在一起并将液晶夹设其间的第一TFT-LCD组合基板和第二TFT-LCD组合基板。
图1为本发明液晶显示器第一实施例中第一TFT-LCD组合基板的平面示意图,图2为图1中A1-A1向的剖视图,图3为图1中B1-B1向的剖视图。如图1~3所示,第一TFT-LCD组合基板包括形成在第一基板1上的数个第一栅线11、第一数据线12和第一遮挡线13,第一遮挡线13与第一数据线12平行且位于相邻的两个第一数据线12之间,相邻的两个第一栅线11与相邻的两个第一数据线12定义了数个组合像素区域,每个组合像素区域被第一遮挡线13分隔成横向并列设置的两个像素区域:第一像素区域和第二像素区域,第一像素区域内形成有作为阵列结构图形的第一薄膜晶体管14和第一像素电极15,第二像素区域内形成有第一公共电极16,第一栅线11用于向第一薄膜晶体管14提供开启信号,第一数据线12用于向第一像素电极15提供数据信号,第一公共电极16用于提供公共电压信号,第一遮挡线13用于遮 挡第一像素电极15与第一公共电极16之间的间隙,起到黑矩阵的作用。实际应用中,第一遮挡线13的宽度可以设置成与第一数据线12的宽度相同。如果按照奇列、偶列来定义像素区域,那么本实施例第一TFT-LCD组合基板的第一像素区域位于奇数列,第二像素区域位于偶数列,即第一薄膜晶体管14和第一像素电极15形成在奇数列的像素区域内,第一公共电极16形成在偶数列的像素区域内。具体地,第一薄膜晶体管14包括第一栅电极、第一有源层、第一源电极34和第一漏电极35,第一栅线11的一部分作为第一薄膜晶体管的第一栅电极,第一栅线11形成在第一基板1上;栅绝缘层31形成在第一栅线11上并覆盖整个第一基板1,第一有源层(包括半导体层32和掺杂半导体层33)形成在栅绝缘层31上并位于作为第一栅电极的第一栅线11的上方;第一源电极34和第一漏电极35形成在第一有源层上,第一源电极34的一端位于第一栅线11的上方,另一端与第一数据线12连接,第一漏电极35的一端位于第一栅线11的上方,另一端与第一像素电极15连接;第一源电极34与第一漏电极35之间形成第一TFT沟道区域,第一TFT沟道区域的掺杂半导体层33被完全刻蚀掉,并刻蚀掉部分厚度的半导体层32,使第一TFT沟道区域的半导体层32暴露出来;第一遮挡线13与第一数据线12同层设置并位于相邻的第一数据线12之间,将组合像素区域划分成第一像素区域和第二像素区域;钝化层36形成在第一数据线12、第一遮挡线13、第一源电极34和第一漏电极35上并覆盖整个第一基板1,在第一漏电极35位置开设有第一钝化层过孔37;第一像素电极15形成在第一像素区域内,第一像素电极15通过第一钝化层过孔37与第一漏电极35连接,第一像素电极15的边缘搭设在第一遮挡线13上,使第一像素电极15与第一遮挡线13存在交叠,一方面可以遮挡第一像素电极边缘的漏光,另一方面由第一像素电极与第一遮挡线构成存储电容;第一公共电极16形成在与第一像素区域相邻的第二像素区域内,且同一列的第一公共电极16相互连接。
图4为本发明液晶显示器第一实施例中第二TFT-LCD组合基板的平面示 意图,图5为图4中C1-C1向的剖视图,图6为图4中D1-D1向的剖视图。如图4~6所示,第二TFT-LCD组合基板的主体结构包括彩膜结构层和阵列结构层。彩膜结构层为形成在第二基板2上的彩色树脂图形3和第一黑矩阵4,彩色树脂图形3包括以矩阵方式排列的红色树脂图形、绿色树脂图形和蓝色树脂图形,第一黑矩阵4设置在与第二数据线22相对应的位置,具体地,第一黑矩阵4位于第二数据线22的下方。阵列结构层包括形成在彩膜结构层上的数个第二栅线21、第二数据线22和第二遮挡线23,第二遮挡线23与第二数据线22平行且位于相邻的两个第二数据线22之间,相邻的两个第二栅线21与相邻的两个第二数据线22定义了数个组合像素区域,每个组合像素区域被第二遮挡线23分隔成横向并列设置的两个像素区域:第三像素区域和第四像素区域,第三像素区域内形成有第二公共电极26,第四像素区域内形成有作为阵列结构图形的第二薄膜晶体管24和第二像素电极25,第二栅线21用于向第二薄膜晶体管24提供开启信号,第二数据线22用于向第二像素电极25提供数据信号,第二公共电极26用于提供公共电压信号,第二遮挡线23用于遮挡第二像素电极25与第二公共电极26之间的间隙,起到黑矩阵的作用。实际应用中,第二遮挡线23的宽度可以设置成与第二数据线22的宽度相同。如果按照奇列、偶列来定义像素区域,那么本实施例第二TFT-LCD组合基板的第三像素区域位于奇数列,第四像素区域位于偶数列,即第二公共电极26形成在奇数列的像素区域内,第二薄膜晶体管24和第二像素电极25形成在偶数列的像素区域内。具体地,彩色树脂图形3和第一黑矩阵4形成在第二基板2上;第二薄膜晶体管24包括第二栅电极、第二有源层、第二源电极44和第二漏电极45,第二栅线21的一部分作为第二薄膜晶体管的第二栅电极,第二栅线21形成在彩色树脂图形3上;栅绝缘层41形成在第二栅线21上并覆盖整个第二基板2,第二有源层(包括半导体层42和掺杂半导体层43)形成在栅绝缘层41上并位于作为第二栅电极的第二栅线21的上方;第二源电极44和第二漏电极45形成在第二有源层上,第二源电极44的 一端位于第二栅线21的上方,另一端与第二数据线22连接,第二漏电极45的一端位于第二栅线21的上方,另一端与第二像素电极25连接;第二源电极44与第二漏电极45之间形成第二TFT沟道区域,第二TFT沟道区域的掺杂半导体层43被完全刻蚀掉,并刻蚀掉部分厚度的半导体层42,使第二TFT沟道区域的半导体层42暴露出来;第二遮挡线23与第二数据线22同层设置并位于相邻的第二数据线22之间,将组合像素区域划分成第三像素区域和第四像素区域;钝化层46形成在第二数据线22、第二遮挡线23、第二源电极44和第二漏电极45上并覆盖整个第二基板2,在第二漏电极45位置开设有第二钝化层过孔47;第二像素电极25形成在第四像素区域内,第二像素电极25通过第二钝化层过孔47与第二漏电极45连接,第二像素电极25的边缘搭设在第二遮挡线23上,使第二像素电极25与第二遮挡线23存在交叠,一方面可以遮挡第二像素电极边缘的漏光,另一方面由第二像素电极与第二遮挡线构成存储电容;第二公共电极26形成在与第四像素区域相邻的第三像素区域内,且同一列的第二公共电极26相互连接。
本实施例液晶显示器中,第一TFT-LCD组合基板和第二TFT-LCD组合基板对盒后的结构特点为:第一TFT-LCD组合基板上的第一栅线11与第二TFT-LCD组合基板上的第二栅线21相对设置;第一TFT-LCD组合基板上的第一数据线12与第二TFT-LCD组合基板上的第二数据线22相对设置;第一TFT-LCD组合基板上的第一遮挡线13与第二TFT-LCD组合基板上的第二遮挡线23相对设置;第一TFT-LCD组合基板上的第一像素区域与第二TFT-LCD组合基板上的第三像素区域相对应,使第一TFT-LCD组合基板上的阵列结构图形与第二TFT-LCD组合基板上的公共电极图形相对应,即第一TFT-LCD组合基板上的第一像素电极15与第二TFT-LCD组合基板上的第二公共电极26相对设置;第一TFT-LCD组合基板上的第二像素区域与第二TFT-LCD组合基板上的第四像素区域相对应,使第一TFT-LCD组合基板上的公共电极图形与第二TFT-LCD组合基板上的阵列结构图形相对应,即第一TFT-LCD组合基板上 的第一公共电极16与第二TFT-LCD组合基板上的第二像素电极25相对设置。
从上述结构可以看出,本实施例液晶显示器通过在两个TFT-LCD组合基板上分别设置阵列结构图形和公共电极图形,且对盒后两个TFT-LCD组合基板上的阵列结构图形相互错开,每个TFT-LCD组合基板上的阵列结构图形与另一个TFT-LCD组合基板上的公共电极图形相对应,形成完整的液晶显示器。
下面通过本发明TFT-LCD组合基板的制造过程进一步说明本实施例的技术方案。在以下说明中,本发明所称的构图工艺包括光刻胶涂覆、掩模、曝光、刻蚀和光刻胶剥离等工艺。
图7为本发明液晶显示器第一实施例中第一TFT-LCD组合基板第一次构图工艺后的平面图,所反映的是几个像素区域的结构,图8为图7中A2-A2向的剖面图。首先采用磁控溅射或热蒸发的方法,在第一基板1(如玻璃基板或石英基板)上沉积一层栅金属薄膜,栅金属薄膜可以采用铝、铬、钨、钽、钛、钼或铝镍的单层薄膜,也可以采用由上述单层薄膜构成的多层复合薄膜。采用普通掩模板对栅金属薄膜进行构图,在第一基板1上形成包括第一栅线11的图形,如图7和图8所示。
图9为本发明液晶显示器第一实施例中第一TFT-LCD组合基板第二次构图工艺后的平面图,所反映的是几个像素区域的结构,图10为图9中A3-A3向的剖面图,图11为图9中B3-B3向的剖面图。在完成图7所示构图的基板上,首先沉积栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源漏金属薄膜,然后通过采用半色调或灰色调掩模板构图工艺形成包括第一有源层、第一数据线12、第一遮挡线13、第一源电极34、第一漏电极35和第一TFT沟道区域的图形,如图9~图11所示。本次构图工艺是一种采用多步刻蚀方法的构图工艺,具体过程为:首先采用等离子体增强化学气相沉积(简称PECVD)方法,依次沉积栅绝缘层31、半导体薄膜和掺杂半导体薄膜,然后采用磁控溅射或热蒸发的方法,沉积一层源漏金属薄膜。在源漏金属薄膜上涂覆一层光刻胶,采用半色调或灰色调掩模板对光刻胶进行曝光处理,使光刻胶形成光刻胶完 全保留区域、光刻胶部分保留区域和光刻胶完全去除区域,其中光刻胶完全保留区域对应于第一数据线、第一遮挡线、第一源电极和第一漏电极图形所在区域,光刻胶部分保留区域对应于第一源电极与第一漏电极之间TFT沟道区域图形所在区域,光刻胶完全去除区域对应于上述图形以外区域。显影处理后,光刻胶完全保留区域的光刻胶厚度没有变化,光刻胶部分保留区域的光刻胶厚度变薄,光刻胶完全去除区域的光刻胶被完全去除。通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的源漏金属薄膜、掺杂半导体薄膜和半导体薄膜,形成包括第一有源层、第一数据线12和第一遮挡线13的图形。通过灰化工艺,去除光刻胶部分保留区域的光刻胶,暴露出该区域的源漏金属薄膜。通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶部分保留区域的源漏金属薄膜和掺杂半导体薄膜,并刻蚀掉部分厚度的半导体薄膜,形成包括第一源电极34、第一漏电极35和第一TFT沟道区域图形。最后剥离剩余的光刻胶,完成本次构图工艺。
本次构图工艺后,第一栅线11和第一数据线12限定了组合像素区域,组合像素区域又被第一遮挡线13划分成第一像素区域和第二像素区域,有源层(包括半导体层32和掺杂半导体层33)形成在作为第一栅电极的第一栅线11的上方,第一源电极34和第一漏电极35形成在掺杂半导体层33上,第一源电极34的一端位于第一栅线11的上方,另一端与第一数据线12连接,第一漏电极35的一端位于第一栅线11的上方,与第一源电极34相对设置,第一源电极34与第一漏电极35之间形成第一TFT沟道区域,第一TFT沟道区域的掺杂半导体层33被完全刻蚀掉,并刻蚀掉部分厚度的半导体层32,使TFT沟道区域的半导体层32暴露出来。此外,第一数据线12、第一遮挡线13、第一源电极34和第一漏电极35下方还保留有半导体薄膜和掺杂半导体薄膜。
图12为本发明液晶显示器第一实施例中第一TFT-LCD组合基板第三次构图工艺后的平面图,所反映的是几个像素区域的结构,图13为图12中A4-A4 向的剖面图,图14为图12中B4-B4向的剖面图。在完成图9所示构图的基板上,采用PECVD方法沉积一层钝化层36,采用普通掩模板对钝化层进行构图,形成包括第一钝化层过孔37的图形,第一钝化层过孔37位于第一漏电极35的上方,如图12~图14所示。本构图工艺中,还同时形成有栅线接口区域(栅线PAD)的栅线接口过孔和数据线接口区域(数据线PAD)的数据线接口过孔等图形,通过构图工艺形成栅线接口过孔和数据线接口过孔图形的结构和工艺已广泛应用于目前的构图工艺中,这里不再赘述。
最后,在完成图12所示构图的基板上,采用磁控溅射或热蒸发的方法,沉积透明导电薄膜,采用普通掩模板通过构图工艺形成包括第一像素电极15和第一公共电极16的图形,其中第一像素电极15形成在第一像素区域内,第一像素电极15通过第一钝化层过孔37与第一漏电极35连接,同时第一像素电极15的边缘搭设在第一遮挡线13上,使第一像素电极15与第一遮挡线13存在交叠,一方面可以有效遮挡漏光区域,另一方面可以使第一像素电极与第一遮挡线之间形成存储电容,使本实施例第一遮挡线同时起到存储电极的作用;第一公共电极16形成在与第一像素区域相邻的第二像素区域内,且同一列的第一公共电极16相互连接,如图1~图3所示。
上述过程是一种采用半色调或灰色调掩模板通过四次构图工艺制备第一TFT-LCD组合基板的技术方案,实际应用中,通过采用普通掩模板的五次构图工艺也可以完成第一TFT-LCD组合基板的制备,将前述过程中采用半色调或灰色调掩模板的第二次构图工艺分成二个采用普通掩模板的构图工艺,即通过一次采用普通掩模板的构图工艺形成包括第一有源层的图形,通过另一次采用普通掩模板的构图工艺形成包括第一数据线、第一遮挡线、第一源电极、第一漏电极和第一TFT沟道区域的图形,这里不再赘述。
如图4~图6所示,本发明液晶显示器第一实施例中第二TFT-LCD组合基板的制备过程包括彩膜结构层的制备和阵列结构层的制备。彩膜结构层的制备包括彩色树脂图形3和第一黑矩阵4的制备,具体包括:首先在第二基 板2上形成第一黑矩阵4的图形,然后在制备有第一黑矩阵4图形的第二基板2上涂覆一层红色树脂材料层,采用普通掩模板对红色树脂材料层进行曝光,使红色树脂材料层形成完全保留区域和完全去除区域,显影处理后,完全去除区域的红色树脂材料层被完全去除,完全保留区域的红色树脂材料层全部保留,烘烤处理后形成红色树脂图形。采用相同方法,依次形成蓝色和绿色树脂图形,并由红色、蓝色和绿色树脂图形组成彩色树脂图形3。实际上,形成三种颜色树脂图形可以采用任意次序,制备第一黑矩阵4和彩色树脂图形3的次序也可以相反。之后在彩膜结构层上制备阵列结构层,阵列结构层的制备过程与第一TFT-LCD组合基板的制备过程完全相同,这里不再赘述。实际应用中,可以根据设计需要将彩膜结构层设置在其它位置。例如,彩膜结构层可以形成在钝化层之上,即形成钝化层后制备彩膜结构层,然后形成第二钝化层过孔,最后形成第二像素电极和第二公共电极。
本实施例第一TFT-LCD组合基板和第二TFT-LCD组合基板上均形成有公共电极,两个组合基板上的公共电极可以通过多种方式连接。例如,每个TFT-LCD组合基板上的公共电极可以通过周边区域设置的独立连接线连接,并通过柔性基板连接到PCB板上,使两个TFT-LCD组合基板的公共电极在PCB板上连接到一起。又如,每个TFT-LCD组合基板上的公共电极可以通过周边区域形成的透明导电线连接在一起,然后通过一条或多条连接线连接到PCB板上。目前,现有液晶显示器阵列基板的周边电路(以1024×768像素区域为例)通常采用如下结构:768条栅线分成三个区域(每个区域256条栅线),通过柔性PCB板连接到时序控制器上,3072条数据线(1024×3)分成八个区域(每个区域384条数据线),通过柔性PCB板连接到时序控制器上。结合到本发明(仍以1024×768像素区域为例),二个TFT-LCD组合基板上各有768条栅线,各分成三个区域通过柔性基板连接到PCB板上,二个TFT-LCD组合基板上各有1536条数据线(1024×3/2),可以分别按照奇数或偶数各分成三个区域通过柔性PCB板连接到时序控制器上。
本实施例提供了一种液晶显示器,由分别设置有阵列结构图形和公共电极图形的两个TFT-LCD组合基板对盒构成,且对盒后两个TFT-LCD组合基板上的阵列结构图形相互错开,每个TFT-LCD组合基板上的阵列结构图形与另一个TFT-LCD组合基板上的公共电极图形相对应,由于每个TFT-LCD组合基板上的遮挡线相对应,且第一遮挡线与第一像素电极在一侧交叠,第二遮挡线与第二像素电极在另一侧交叠,从整体上遮挡了遮挡线两侧的漏光,因此有效提高液晶显示器的开口率。
图15为本发明液晶显示器第二实施例中第一TFT-LCD组合基板的平面示意图,图16为本发明液晶显示器第二实施例中第二TFT-LCD组合基板的平面示意图。如图15和图16所示,本实施例液晶显示器的主体结构同样包括对盒在一起并将液晶夹设其间的第一TFT-LCD组合基板和第二TFT-LCD组合基板。第一TFT-LCD组合基板包括形成在第一基板上的数个第一栅线11、第一数据线12和第一遮挡线13,第一遮挡线13与第一栅线11平行且位于相邻的两个第一栅线11之间,相邻的两个第一栅线11与相邻的两个第一数据线12定义了数个组合像素区域,每个组合像素区域被第一遮挡线13分隔成纵向并列设置的第一像素区域和第二像素区域,第一像素区域内形成有作为阵列结构图形的第一薄膜晶体管14和第一像素电极15,第二像素区域内形成有第一公共电极16,且同一行的第一公共电极16相互连接,第一遮挡线13起到黑矩阵的作用。如果按照奇行、偶行来定义像素区域,那么本实施例第一TFT-LCD组合基板的第一像素区域位于偶数行,第二像素区域位于奇数行,即第一薄膜晶体管14和第一像素电极15形成在偶数行的像素区域内,第一公共电极16形成在奇数行的像素区域内。第二TFT-LCD组合基板的主体结构包括彩膜结构层和阵列结构层。彩膜结构层为形成在第二基板上的彩色树脂图形和第一黑矩阵4,彩色树脂图形包括以矩阵方式排列的红色树脂图形、绿色树脂图形和蓝色树脂图形,第一黑矩阵4设置在与第二数据线22相对应的位置,具体地,第一黑矩阵4位于第二数据线22的下方。阵列结构层包括 形成在彩膜结构层上的数个第二栅线21、第二数据线22和第二遮挡线23,第二遮挡线23与第二栅线21平行且位于相邻的两个第二栅线21之间,相邻的两个第二栅线21与相邻的两个第二数据线22定义了数个组合像素区域,每个组合像素区域被第二遮挡线23分隔成纵向并列设置的第三像素区域和第四像素区域,第三像素区域内形成有第二公共电极26,且同一行的第二公共电极26相互连接,第四像素区域内形成有作为阵列结构图形的第二薄膜晶体管24和第二像素电极25,第二遮挡线23起到黑矩阵的作用。如果按照奇行、偶行来定义像素区域,那么本实施例第二TFT-LCD组合基板的第三像素区域位于偶数行,第四像素区域位于奇数行,即第二公共电极26形成在偶数行的像素区域内,第二薄膜晶体管24和第二像素电极25形成在奇数行的像素区域内。本实施例第一薄膜晶体管、第一像素电极、第一公共电极、第二薄膜晶体管、第二像素电极和第二公共电极的结构与前述第一实施例相同,第一栅线、第一数据线、第二栅线和第二数据线的侧面也可以设置遮挡条,这里不再赘述。
本实施例液晶显示器中,第一TFT-LCD组合基板和第二TFT-LCD组合基板对盒后的结构特点与前述第一实施例相同,即两个TFT-LCD组合基板上的栅线、数据线和遮挡线相对设置;一个TFT-LCD组合基板上的阵列结构图形与另一个TFT-LCD组合基板上的公共电极图形相对应。
从上述结构可以看出,本实施例液晶显示器通过在两个TFT-LCD组合基板上分别设置阵列结构图形和公共电极图形,且对盒后两个TFT-LCD组合基板上的阵列结构图形相互错开,每个TFT-LCD组合基板上的阵列结构图形与另一个TFT-LCD组合基板上的公共电极图形相对应,可以有效提高液晶显示器的开口率。同样以1024×768像素区域为例,现有技术阵列基板上共有768条栅线,通常每条栅线的宽度为10~11微米,数据线的宽度为5.5~6微米,。由于本实施例每个TFT-LCD组合基板上的栅线数量减少了一半,且两个TFT-LCD组合基板上的栅线相对设置,仅仅在相邻的栅线之间设置宽度为 5.5~6微米的遮挡线,因此最大限度地减少了栅线的有效宽度,液晶显示器开口率提高20%左右。
图17为本发明液晶显示器第三实施例中第一TFT-LCD组合基板的平面示意图,图18为图17中E1-E1向的剖视图,图19为本发明液晶显示器第三实施例中第二TFT-LCD组合基板的平面示意图,图20为图19中F1-F1向的剖视图。本实施例是前述第一实施例的一种结构变形,为在第二TFT-LCD组合基板上采用第二黑矩阵代替遮挡线的结构。其中,第一TFT-LCD组合基板的主体结构与前述第一实施例的第一TFT-LCD组合基板基本相同,所不同的是,本实施例第一像素区域中的第一像素电极15与第二像素区域中的第一公共电极16相距一定距离,即第一像素区域与第二像素区域之间没有设置第一遮挡线,第一像素电极15与第一栅线11构成存储电容;第二TFT-LCD组合基板的主体结构与前述第一实施例的第二TFT-LCD组合基板基本相同,所不同的是,本实施例第四像素区域中的第二像素电极25与第三像素区域中的第二公共电极26相距一定距离,即第三像素区域与第四像素区域之间没有设置第二遮挡线,但设置有第二黑矩阵5图形。具体地,第二黑矩阵5设置在相邻的第二数据线之间,即第二黑矩阵5设置在组合像素区域中第三像素区域与第四像素区域之间,用于遮挡组合像素区域中第二像素电极25与第二公共电极26之间(第一像素电极15与第一公共电极16之间)的间隙,第二像素电极25与第一栅线21构成存储电容。
图21为本发明液晶显示器第四实施例中第一TFT-LCD组合基板的平面示意图,图22为图21中G1-G1向的剖视图,图23为本发明液晶显示器第三实施例中第二TFT-LCD组合基板的平面示意图,图24为图23中H1-H1向的剖视图。本实施例是前述第一实施例的一种结构变形,为带有遮挡条的结构。其中,第一TFT-LCD组合基板的主体结构与前述第一实施例的第一TFT-LCD组合基板基本相同,所不同的是,本实施例第一数据线12的两侧还设置有第一遮挡条17,第一遮挡条17用于遮挡第一数据线12与第一像素电极15或 第一数据线12与第一公共电极16之间的间隙,防止漏光。第一遮挡条17与第一栅线11同层设置并在同一次构图工艺中形成。第二TFT-LCD组合基板的主体结构与前述第一实施例的第二TFT-LCD组合基板基本相同,所不同的是,本实施例第二数据线22还设置有第二遮挡条27,第二遮挡条27用于遮挡第二数据线22与第二像素电极25或第二数据线22与第二公共电极26之间的间隙,防止漏光。第二遮挡条27与第二栅线21同层设置并在同一次构图工艺中形成。
本实施例提高开口率的效果更加明显。以1024×768像素区域为例,现有技术阵列基板上共有3072条数据线,通常每条数据线的宽度为5.5~6微米,数据线两侧的遮挡条宽度为3~4微米,数据线与遮挡条之间的距离为2~3微米,因此每条数据线的有效宽度达到15~20微米。由于本实施例每个TFT-LCD组合基板上的数据线数量减少了一半,且两个TFT-LCD组合基板上的数据线相对设置,仅仅在相邻的数据线之间设置宽度为5.5~6微米的遮挡线,因此最大限度地减少了数据线的有效宽度,液晶显示器开口率提高30%左右。
需要说明的是,实际应用中,可以通过本发明前述实施例的组合形成新的技术方案,例如遮挡线和第二黑矩阵可以同时存在。
图25为本发明TFT-LCD组合基板制造方法的流程图,包括:
步骤1、在基板上形成栅线、数据线和薄膜晶体管的图形,所述栅线和数据线定义的组合像素区域包括并列设置的两个像素区域;
步骤2、形成像素电极和公共电极,且所述像素电极位于一个像素区域内,与所述薄膜晶体管的漏电极连接,所述公共电极位于另一个像素区域内。
图26为本发明TFT-LCD组合基板制造方法第一实施例的流程图,包括:
步骤11、在基板上沉积栅金属薄膜,通过构图工艺形成包括栅线的图形;
步骤12、在完成步骤11的基板上沉积栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源漏金属薄膜,通过构图工艺形成包括有源层、数据线、遮挡线、 源电极、漏电极和TFT沟道区域图形,所述遮挡线位于相邻的两个数据线之间,将所述栅线和数据线定义的组合像素区域分隔成横向并列设置的两个像素区域;
步骤13、在完成步骤12的基板上沉积钝化层,通过构图工艺形成包括钝化层过孔的图形,所述钝化层过孔位于漏电极的上方;
步骤14、在完成步骤13的基板上沉积透明导电薄膜,通过构图工艺形成包括像素电极和公共电极的图形,所述像素电极位于一个像素区域内,通过钝化层过孔与漏电极连接,所述公共电极位于另一个像素区域内,同一列的公共电极相互连接。
本实施例提供了一种TFT-LCD组合基板制造方法,通过在基板上同时形成阵列结构图形和公共电极图形,使基板上的数据线数量减少了一半,可以有效提高液晶显示器的开口率。本实施例制造方法可以用于制备本发明液晶显示器第一实施例中第一TFT-LCD组合基板,其制备过程已在前述图7~图14所示技术方案中详细说明,这里不再赘述。需要说明的是,本实施例中的第二次构图工艺(步骤12)即可以通过采用半色调或灰色调掩模板的一次构图工艺完成,也可以通过采用普通掩模板的二次构图工艺完成。此外,本实施例步骤11中还可以同时形成遮挡条的图形。
图27为本发明TFT-LCD组合基板制造方法第二实施例的流程图,包括:
步骤21、在基板上沉积栅金属薄膜,通过构图工艺形成包括栅线和遮挡线的图形,所述遮挡线位于相邻的两个栅线之间;
步骤22、在完成步骤21的基板上沉积栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源漏金属薄膜,通过构图工艺形成包括有源层、数据线、源电极、漏电极和TFT沟道区域图形,所述遮挡线将所述栅线和数据线定义的组合像素区域分隔成纵向并列设置的两个像素区域;
步骤23、在完成步骤22的基板上沉积钝化层,通过构图工艺形成包括钝化层过孔的图形,所述钝化层过孔位于漏电极的上方;
步骤24、在完成步骤23的基板上沉积透明导电薄膜,通过构图工艺形成包括像素电极和公共电极的图形,所述像素电极位于一个像素区域内,通过钝化层过孔与漏电极连接,所述公共电极位于另一个像素区域内,同一行的公共电极相互连接。
本实施例提供了一种TFT-LCD组合基板制造方法,通过在基板上同时形成阵列结构图形和公共电极图形,使基板上的栅线数量减少了一半,可以有效提高液晶显示器的开口率。本实施例制造方法可以用于制备本发明液晶显示器第二实施例中第一TFT-LCD组合基板,其制备过程可参考本发明TFT-LCD组合基板制造方法第一实施例,这里不再赘述。
图28为本发明TFT-LCD组合基板制造方法第三实施例的流程图,包括:
步骤31、在基板上形成包括彩色树脂图形和第一黑矩阵的彩膜结构层;
步骤32、在完成步骤31的基板上沉积栅金属薄膜,通过构图工艺形成包括栅线的图形;
步骤33、在完成步骤32的基板上沉积栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源漏金属薄膜,通过构图工艺形成包括有源层、数据线、遮挡线、源电极、漏电极和TFT沟道区域图形,所述遮挡线位于相邻的两个数据线之间,将所述栅线和数据线定义的组合像素区域分隔成横向并列设置的两个像素区域;
步骤34、在完成步骤33的基板上沉积钝化层,通过构图工艺形成包括钝化层过孔的图形,所述钝化层过孔位于漏电极的上方;
步骤35、在完成步骤34的基板上沉积透明导电薄膜,通过构图工艺形成包括像素电极和公共电极的图形,所述像素电极位于一个像素区域内,通过钝化层过孔与漏电极连接,所述公共电极位于另一个像素区域内,同一列的公共电极相互连接。
本实施例是前述本发明TFT-LCD组合基板制造方法第一实施例的一种方案扩展,区别在于还形成有彩膜结构层,本实施例可以用于制备本发明液晶 显示器第一实施例中第二TFT-LCD组合基板。需要说明的是,彩膜结构层可以根据需要设置在其它位置,如将彩膜结构层形成在钝化层之上。
图29为本发明TFT-LCD组合基板制造方法第四实施例的流程图,包括:
步骤41、在基板上形成包括彩色树脂图形和第一黑矩阵的彩膜结构层;
步骤42、在完成步骤41的基板上沉积栅金属薄膜,通过构图工艺形成包括栅线和遮挡线的图形,所述遮挡线位于相邻的两个栅线之间;
步骤43、在完成步骤42的基板上沉积栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源漏金属薄膜,通过构图工艺形成包括有源层、数据线、源电极、漏电极和TFT沟道区域图形,所述遮挡线将所述栅线和数据线定义的组合像素区域分隔成纵向并列设置的两个像素区域;
步骤44、在完成步骤43的基板上沉积钝化层,通过构图工艺形成包括钝化层过孔的图形,所述钝化层过孔位于漏电极的上方;
步骤45、在完成步骤44的基板上沉积透明导电薄膜,通过构图工艺形成包括像素电极和公共电极的图形,所述像素电极位于一个像素区域内,通过钝化层过孔与漏电极连接,所述公共电极位于另一个像素区域内,同一行的公共电极相互连接。
本实施例是前述本发明TFT-LCD组合基板制造方法第二实施例的一种方案扩展,区别在于还形成有彩膜结构层,本实施例可以用于制备本发明液晶显示器第二实施例中第二TFT-LCD组合基板。同样,彩膜结构层可以根据需要设置在其它位置,如将彩膜结构层形成在钝化层之上。
图30为本发明TFT-LCD组合基板制造方法第五实施例的流程图,包括:
步骤51、在基板上沉积栅金属薄膜,通过构图工艺形成包括栅线的图形;
步骤52、在完成步骤51的基板上沉积栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源漏金属薄膜,通过构图工艺形成包括有源层、数据线、源电极、漏电极和TFT沟道区域图形,所述栅线和数据线定义的组合像素区域包括并列设置的两个像素区域;
步骤53、在完成步骤52的基板上沉积钝化层,通过构图工艺形成包括钝化层过孔的图形,所述钝化层过孔位于漏电极的上方;
步骤54、在完成步骤53的基板上沉积透明导电薄膜,通过构图工艺形成包括像素电极和公共电极的图形,所述像素电极位于一个像素区域内,通过钝化层过孔与漏电极连接,所述公共电极位于另一个像素区域内,同一列的公共电极相互连接或同一行的公共电极相互连接。
本实施例是前述第一实施例和第二实施例的一种结构变形,可以用于制备本发明液晶显示器第三实施例中第一TFT-LCD组合基板。
图31为本发明TFT-LCD组合基板制造方法第六实施例的流程图,包括:
步骤61、在基板上形成包括彩色树脂图形、第一黑矩阵和第二黑矩阵的彩膜结构层;
步骤62、在完成步骤61的基板上沉积栅金属薄膜,通过构图工艺形成包括栅线的图形;
步骤63、在完成步骤62的基板上沉积栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源漏金属薄膜,通过构图工艺形成包括有源层、数据线、源电极、漏电极和TFT沟道区域图形,所述栅线和数据线定义的组合像素区域包括并列设置的两个像素区域;
步骤64、在完成步骤63的基板上沉积钝化层,通过构图工艺形成包括钝化层过孔的图形,所述钝化层过孔位于漏电极的上方;
步骤65、在完成步骤64的基板上沉积透明导电薄膜,通过构图工艺形成包括像素电极和公共电极的图形,所述像素电极位于一个像素区域内,通过钝化层过孔与漏电极连接,所述公共电极位于另一个像素区域内,同一列的公共电极相互连接或同一行的公共电极相互连接。
本实施例是前述第三实施例和第四实施例的一种结构变形,可以用于制备本发明液晶显示器第三实施例中第二TFT-LCD组合基板。
图32为本发明液晶显示器制造方法的流程图,包括:
步骤100、制备第一TFT-LCD组合基板和第二TFT-LCD组合基板;所述第一TFT-LCD组合基板包括形成在第一基板上且定义了两个像素区域的第一栅线和第一数据线,一个像素区域内形成有第一薄膜晶体管和第一像素电极,另一个像素区域内形成有第一公共电极;所述第二TFT-LCD组合基板包括彩膜结构层和阵列结构层,所述阵列结构层包括形成在第二基板上且定义了两个像素区域的第二栅线和第二数据线,一个像素区域内形成有第二公共电极,另一个像素区域内形成有第二薄膜晶体管和第二像素电极;
步骤200、将所述第一TFT-LCD组合基板和第二TFT-LCD组合基板对盒,所述第一栅线与第二栅线、所述第一数据线与第二数据线、所述第一像素电极与第二公共电极、所述第一公共电极与第二像素电极相对设置。
本发明提供了一种液晶显示器制造方法,将分别设置有阵列结构图形和公共电极图形的两个TFT-LCD组合基板对盒构成液晶显示器,且对盒后两个TFT-LCD组合基板上的阵列结构图形相互错开,每个TFT-LCD组合基板上的阵列结构图形与另一个TFT-LCD组合基板上的公共电极图形相对应,可以有效提高液晶显示器的开口率。本发明液晶显示器制造方法技术方案中,可以采用图25~图31本发明TFT-LCD组合基板制造方法制备。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。