CN102629572A

CN102629572A - 一种薄膜晶体管液晶显示器阵列基板及制作方法

Info

Publication number: CN102629572A
Application number: CN2011101895763A
Authority: CN
Inventors: 徐少颖; 谢振宇; 李田生; 阎长江; 姜晓辉; 郭建
Original assignee: Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2031-07-07
Also published as: CN102629572B

Abstract

本发明公开了一种薄膜晶体管液晶显示器阵列基板及其制作方法，用以提高TFT-LCD的阵列基板的性能。该方法包括：在基板的第一面上形成栅线、数据线、薄膜晶体管TFT、像素电极以及第一公共电极；在形成了第一公共电极的基板的第一面上涂覆负性光刻胶；从与所述第一面相对的第二面曝光所述负性光刻胶并进行显影；并在显影后的基板的第一面上沉积导电透明薄膜；剥离曝光后的负性光刻胶，在与所述栅线垂直相对的第一公共电极上以及与所述数据线垂直相对的第一公共电极上形成第二公共电极。

Description

一种薄膜晶体管液晶显示器阵列基板及制作方法

技术领域

本发明涉及液晶显示器技术领域，特别涉及一种薄膜晶体管液晶显示器阵列基板及其制作方法。

背景技术

近年来，随着科学技术的进步，数字化电视开始走进日常生活中。薄膜晶体管液晶显示器(Thin Firm Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD)以其体积小，功耗低，无辐射，分辨率高等优点成为了目前的主导产品。

TFT-LCD主要由对盒的阵列基板和彩膜基板构成，其间抽真空后封灌液晶材料，这样，TFT-LCD显示屏形成几十万到上百万的像素阵列，每个像素通过TFT的控制来显示图形。

高级超维场开关技术(Advanced-Super Dimensional Switching；简称：AD-SDS)通过同一平面内像素电极或公共电极边缘所产生的平行电场以及像素电极与公共电极间产生的纵向电场形成多维电场，使液晶盒内像素电极或公共电极之间、像素电极或公共电极正上方所有取向液晶分子都能够产生旋转转换，从而提高了平面取向系液晶工作效率并增大了透光效率。高级超维场开关技术可以提高TFT-LCD画面品质，具有高透过率、宽视角、高开口率、低色差、低响应时间、无挤压水波纹(push Mura)波纹等优点，目前被广泛应用。

现有技术中一种AD-SDS模式的TFT-LCD的阵列基板包括：玻璃基板，以及在该玻璃基板上形成的栅线、数据线、TFT开关，像素电极，以及公共电极。其中，公共电极位于阵列基板的顶层。像素电极与公共电极形成的多维电场驱动液晶扭转，因此，需要公共电极在整个基板上提供一致的电压。而公共电极电压由基板***施加，这样会导致基板内不同区域电压衰减不一致，因此，公共电极的方块电阻越小，阵列基板的性能越好。目前，通过增加公共电极的厚度来减少公共电极的方块电阻。

公共电极一般通过在玻璃基板上沉积透明导电薄膜后采用构图(MASK)工艺形成，其中，MASK工艺包括：掩膜、曝光、显影、刻蚀和剥离等工艺。而透明导电薄膜包括：非晶氧化铟锡(ITO)或多晶氧化铟锡(ITO)。

在形成非晶ITO公共电极的工艺中，为增加公共电极的厚度，则需沉积较厚的非晶ITO薄膜。但是，当沉积的非晶ITO薄膜的厚度达到一定厚度，例如700埃，此时，阵列基板的玻璃基板边缘的非晶ITO转化为多晶ITO，这样，在后续的刻蚀过程中，由于多晶ITO的刻蚀速度要远远小于非晶ITO的刻蚀速度，因此，刻蚀工艺完成后，在玻璃基板边缘会有ITO残留，这样会造成像素不良，影响TFT-LCD的性能。

可见，现有AD-SDS模式的TFT-LCD的阵列基板中的非晶ITO公共电极还不能很厚，阵列基板的性能还不是很好。

发明内容

本发明实施例提供一种薄膜晶体管液晶显示器阵列基板及其制作方法，用以提高AD-SDS模式的TFT-LCD的阵列基板的性能。

本发明实施例提供一种薄膜晶体管液晶显示器阵列基板的制作方法，包括：

在基板的第一面上形成栅线、数据线、薄膜晶体管TFT、像素电极以及第一公共电极；

在形成了第一公共电极的基板的第一面上涂覆负性光刻胶；

从与所述第一面相对的第二面曝光所述负性光刻胶并进行显影；

在显影后的基板的第一面上沉积导电透明薄膜；

剥离曝光后的负性光刻胶，在与所述栅线垂直相对的第一公共电极上以及与所述数据线垂直相对的第一公共电极上形成第二公共电极。

本发明实施例提供一种薄膜晶体管液晶显示器阵列基板，包括：基板，以及在基板的第一面上形成的栅线、数据线、薄膜晶体管TFT、像素电极以及第一公共电极，还包括：在与所述栅线垂直相对的第一公共电极上以及与数据线垂直相对的第一公共电极上形成的第二公共电极。

本发明实施例中TFT-LCD阵列基板中不仅包括第一公共电极，而且还包括在与栅线垂直相对的第一公共电极上以及与数据线垂直相对的第一公共电极上形成的第二公共电极。这样，增加了阵列基板中与数据线垂直相对的公共电极的厚度，有效减少了公共电极的方块电阻，提高了阵列基板的性能，从而进一步提高了TFT-LCD的性能。

附图说明

图1为本发明实施例中制作TFT-LCD阵列基板的流程图；

图2(a)为本发明实施例中形成了第一公共电极后的基板的剖视示意图；

图2(b)为本发明实施例中涂覆了负性光刻胶的基板的剖视示意图；

图2(c)为本发明实施例中曝光显影后的基板的剖视示意图；

图2(d)为本发明实施例中沉积导电透明薄膜的基板的剖视示意图；

图2(e)为本发明实施例中剥离负性光刻胶的基板的剖视示意图。

具体实施方式

本发明实施例中，按照现有的工艺形成了AD-SDS模式的TFT-LCD的阵列基板后，还在该阵列基板中与栅线垂直相对的公共电极上以及与数据线垂直相对的公共电极上再形成一定厚度的公共电极，这样，增加了阵列基板中与数据线垂直相对的公共电极的厚度，有效减少了公共电极的方块电阻，提高了阵列基板的性能。

参见图1，AD-SDS模式的TFT-LCD的阵列基板的制作过程包括：

步骤101：在基板的第一面上形成栅线、数据线、薄膜晶体管TFT、像素电极以及第一公共电极。

这里，基板一般为玻璃基板，可采用现有技术在该玻璃基板的第一面上形成栅线、数据线、薄膜晶体管TFT、像素电极以及第一公共电极。例如：采用现有的1+4MASK工艺制作出TFT-LCD阵列基板，或者，采用1+5MASK工艺制作出TFT-LCD制作出TFT-LCD阵列基板。其中，MASK工艺包括：掩膜、曝光、显影、刻蚀和剥离等工艺。

形成了第一公共电极后的基板的剖视示意图如图2(a)所示，包括：玻璃基板1、栅线2、栅极绝缘层3(GATE INSULATOR)、像素电极4、钝化层5(PASSIVATION LAYER)、以及第一公共电极6。这里，基板的第一面为玻璃基板1的上表面。当然，形成了第一公共电极后的基板上还包括数据线和薄膜晶体管(图中未示出)。一般，像素电极4的厚度为400埃左右，第一公共电极6的厚度与像素电极4的厚度相同或相近，这样，第一公共电极6的厚度也为400埃左右，较佳地，第一公共电极6的厚度范围为：300埃-600埃。

步骤102：在形成了第一公共电极6的基板的第一面上涂覆负性光刻胶。

光刻胶根据其化学反应机理和显影原理，可分负性胶和正性胶两类。其中，光照后形成不可溶物质的是负性光刻胶。

这里，涂覆了负性光刻胶的基板的剖视示意图如图2(b)所示，即在第一公共电极6上覆盖有负性光刻胶7。

步骤103：从与第一面相对的第二面曝光负性光刻胶并进行显影。

经过上述步骤后，由于栅线与数据线为不透光的金属线，这样，光从与第一面相对的第二面入射，与栅线垂直相对的第一公共电极上以及与数据线垂直相对的第一公共电极上的负性光刻胶因栅线和数据线的遮挡而没有被曝光，而其他地方的负性光刻胶因曝光后形成不可溶物质。

这样，采用负性光刻胶显影液显影，显影后可除去未曝光的负性光刻胶。

这里，曝光显影后的基板的剖视示意图如图2(c)所示。基板的第一面为玻璃基板1的上表面，则第二面为玻璃基板1的下表面。

步骤104：在显影后的基板的第一面上沉积导电透明薄膜。

在显影后的基板的第一面上沉积导电透明薄膜。导电透明薄膜的材质可以为非晶氧化铟锡(ITO)或多晶氧化铟锡(ITO)。

沉积导电透明薄膜的厚度可以任意，较佳地，沉积导电透明薄膜的厚度大于或等于第一公共电极的厚度。沉积导电透明薄膜的基板的剖视示意图如图2(d)所示。基板的第一面上有的地方有负性光刻胶7，有的地方没有负性光刻胶7，在第一面上沉积非晶ITO8。

步骤105：剥离曝光后的负性光刻胶，在与栅线垂直相对的第一公共电极上以及与数据线垂直相对的第一公共电极上形成第二公共电极。

与栅线垂直相对的第一公共电极上以及与数据线垂直相对的第一公共电极上没有负性光刻胶，而其他位置上有曝光后的负性光刻胶，因此，剥离曝光后的负性光刻胶后，只有与栅线垂直相对的第一公共电极上以及与数据线垂直相对的第一公共电极上的非晶ITO还保留，因此，在与栅线垂直相对的第一公共电极上以及与数据线垂直相对的第一公共电极上形成第二公共电极。

剥离负性光刻胶的基板的剖视示意图如图2(e)所示。此时，在与数据线垂直相对的第一公共电极上的非晶ITO为第二公共电极9。因此，较佳地，第二公共电极9的厚度大于或等于第一公共电极6的厚度。由于第一公共电极6的厚度与像素电极4的厚度相同或相近，因此，第二公共电极9的厚度大于或的等于像素电极4的厚度。当像素电极4的厚度为400埃时，则第二公共电极9的厚度可在400埃-600埃之间。

根据上述过程制作的AD-SDS模式的TFT-LCD的阵列基板中，在与栅线垂直相对的第一公共电极上以及与数据线垂直相对的第一公共电极上形成第二公共电极。这样，增加了阵列基板中与栅线垂直相对的公共电极，以及与数据线垂直相对的公共电极的厚度，有效减少了公共电极的方块电阻，提高了阵列基板的性能。

上述实施例中，图2(a)-图2(e)为基板的剖视示意图，因此，图上所示的第二公共电极在与数据线垂直相对的第一公共电极之上，但本发明实施例，根据上述工制作过程，在栅线垂直相对的第一公共电极上也形成了第二公共电极。具体都不再图示了。

为了避免沉积的非晶ITO对边缘区域的影响，因此，本发明实施例另一实施中，在进行显影之前，还可采用对盒紫外(Cell UV)基板作掩模板从基板的第一面曝光负性光刻胶，这样，基板***包括边缘区域的负性光刻胶都被曝光，这样，进行步骤104时，非晶ITO不会影响边缘区域。由于Cell UV基板用于对盒(Cell)工艺中固化封框胶，该Cell UV基板内部区域由于金属遮蔽而不透光，这样，经紫外线(UV)照射后，封框胶区域固化，完成对盒工序。因此，Cell UV基板是现有工艺中已有的，不需要另外再制作，即本发明实施例不需要再花费高额的成本去制作掩膜板。

为了使第二公共电极与第一公共电极更好的结合结晶，因此，本发明实施例中还可以在步骤105剥离曝光后的负性光刻胶后，对剥离后的基板进行退火处理。这样，前后沉积的ITO能够很好的结合结晶，进一步降低了公共电极的方块电阻，提高了阵列基板的性能。

根据上述工艺制作的TFT-LCD的阵列基板包括：基板，以及在基板的第一面上形成的栅线、数据线、薄膜晶体管TFT、像素电极以及第一公共电极，还包括：在与栅线垂直相对的第一公共电极上以及与数据线垂直相对的第一公共电极上形成的第二公共电极。

该TFT-LCD的阵列基板的剖视示意图如图2(e)所示，图中所示：玻璃基板1、源漏层2、栅极绝缘层3、像素电极4、钝化层5、第一公共电极6、以及第二公共电极9。

TFT-LCD的阵列基板中，较佳地第二公共电极的厚度大于或等于第一公共电极的厚度。而第一公共电极的厚度与像素电极的厚度相同或相近。这样，TFT-LCD的阵列基板中，与栅线垂直相对的公共电极，以及与数据线垂直相对的公共电极的厚度增加了一倍或更多，有效降低了公共电极的方块电阻。

本发明实施例中所示的工艺制作出的阵列基板中，公共电极为非晶ITO公共电极，但是本发明实施例不限于此，也可以形成多晶ITO公共电极。即本发明实施例中，第一公共电极的材质包括：非晶氧化铟锡(ITO)或多晶氧化铟锡(ITO)；第二公共电极的材质包括：非晶氧化铟锡(ITO)或多晶氧化铟锡(ITO)。

本发明实施例中，TFT-LCD阵列基板中不仅包括第一公共电极，而且还包括在与数据线垂直相对的第一公共电极上形成的第二公共电极。这样，TFT-LCD的阵列基板中，与栅线垂直相对的公共电极，以及与数据线垂直相对的公共电极的厚度增加了，有效降低了公共电极的方块电阻，提高了阵列基板的性能，从而进一步提高了TFT-LCD的性能。

并且，本发明实施例中在增加公共电极厚度的同时不需要追加掩膜板，这样，不会大幅度增加工艺成本。另外，采用退火工艺处理，可使前后沉积的ITO能够很好的结合结晶，进一步降低了公共电极的方块电阻，提高了阵列基板的性能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种薄膜晶体管液晶显示器阵列基板的制作方法，其特征在于，包括：

在形成了第一公共电极的基板的第一面上涂覆负性光刻胶；

在显影后的基板的第一面上沉积导电透明薄膜；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进行显影之前还包括：

将对盒紫外Cell UV基板作为掩膜板，从所述基板的第一面曝光所述负性光刻胶。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述剥离曝光后的负性光刻胶之后，还包括：

对基板进行退火处理。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二公共电极的厚度大于或等于所述第一公共电极的厚度。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一公共电极的厚度与所述像素电极的厚度相同或相近。

6.一种薄膜晶体管液晶显示器阵列基板，包括：基板，以及在所述基板的第一面上形成的栅线、数据线、薄膜晶体管TFT、像素电极以及第一公共电极，其特征在于，还包括：在与所述栅线垂直相对的第一公共电极上以及与所述数据线垂直相对的第一公共电极上形成的第二公共电极。

7.如权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述第二公共电极的厚度大于或等于所述第一公共电极的厚度。

8.如权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述第一公共电极的厚度与所述像素电极的厚度相同或相近。

9.如权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述第一公共电极的材质包括：非晶氧化铟锡或多晶氧化铟锡；所述第二公共电极的材质包括：非晶氧化铟锡或多晶氧化铟锡。