CN101349838B - 半透过式ffs型液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种半透过式FFS型液晶显示装置及其制造方法，该方法包括：步骤1、在基板表面形成栅电极；步骤2、在经过步骤1的基板表面形成栅绝缘层，使栅绝缘层覆盖整个基板表面；步骤3、在经过步骤2的基板表面形成硅岛，并使硅岛位于栅电极上方；步骤4、经过步骤3的基板表面形成作为透射区域的像素电极层和作为反射区的源漏电极层，源漏电极层重叠设置在部分像素电极层表面，像素电极层和源漏电极层电连接；步骤5、在经过步骤4的基板表面形成钝化层，使钝化层覆盖整个基板表面；步骤6、在经过步骤5的基板表面形成公共电极层，使公共电极层表面以设定间隙形成凹谷。采用本发明可使制造工艺简单，同时可以减少不必要的能源浪费。
Description
技术领域
本发明涉及一种FFS型液晶显示装置及其制造方法，特别是一种半透过式FFS型液晶显示装置及其制造方法。
背景技术
边界电场切换(fringe field switching，以下简称为FFS)技术是通过像素电极间产生边缘电场，使电极间以及电极正上方的液晶分子都能在平面方向产生旋转转换，从而在增大视角的同时提高液晶层的透光效率。由于FFS型液晶显示装置具有很好的宽视角性能，同时也具有很好的亮度性能和对比度性能，因此FFS型液晶显示装置在户外的使用较多。
图9为现有的FFS型液晶显示装置的结构示意图。如图9所示，FFS型液晶显示装置的主体结构包括基板1，形成在基板1上的栅电极2和公共电极层6，栅电极2和公共电极层6为隔离设置，形成在栅电极2和公共电极层6上的栅绝缘层3，形成在栅电极2上方的硅岛4，形成在硅岛4上的源漏电极层5，形成在源漏电极层5上的钝化层7，形成在钝化层7表面上的像素电极层8，并且像素电极层8表面以设定间隙形成凹谷。该结构的FFS型液晶显示装置的整个显示面板为透射式，因此需要由背光灯提供光源来显示画面。但是透射式FFS型液晶显示装置在户外使用时不能有效地利用外部亮光，从而导致了能源浪费的现象。
在FFS型液晶显示装置中实现反射式目的时，如果只是把用于反射光线的铝电极层设置在FFS型液晶显示装置的透明的公共电极层表面，则会出现作为金属电极(如源漏电极层)的铝材料和透明电极材料(ITO)贴合不均匀的技术问题和相应提高制作成本等缺陷。透明电极材料可以作为像素电极材料也可以为公共电极材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种半透过式FFS型液晶显示装置及其制造方法，有效克服现有FFS型液晶显示装置在亮度高的室外使用时存在能源浪费的缺陷和用于源漏电极层的铝材料和透明电极材料贴合难的缺陷。
为了实现上述目的，本发明提供一种半透过式FFS型液晶显示装置的制造方法，包括：
步骤1、在基板表面形成栅电极；
步骤2、在经过步骤1的基板表面形成栅绝缘层，使栅绝缘层覆盖整个基板表面；
步骤3、在经过步骤2的基板表面形成硅岛，并使硅岛位于栅电极上方；
步骤4、经过步骤3的基板表面形成作为透射区域的像素电极层和作为反射区源漏电极层，所述源漏电极层位于所述像素电极层上方，源漏电极层重叠设置在部分像素电极层表面，像素电极层和源漏电极层电连接；
步骤5、在经过步骤4的基板表面形成钝化层，使钝化层覆盖整个基板表面；
步骤6、在经过步骤5的基板表面形成公共电极层，使公共电极层表面以设定间隙形成凹谷。
其中，步骤4中所形成的源漏电极为双层结构，具体为与像素电极层接触的钼层和与钼层接触的铝层。
其中，步骤4具体为：
步骤411、在经过步骤3的基板表面依次形成像素电极层和源漏电极层，像素电极层和源漏电极层覆盖整个基板表面；
步骤412、在经过步骤411的基板表面利用一个半色调掩模板蚀刻除透射区域和反射区域外的源漏电极层和像素电极层，然后蚀刻透射区域的源漏电极层。
其中，步骤4还可以为：
步骤421、在经过步骤3的基板表面形成像素电极层，使像素电极层覆盖整个基板表面；
步骤422、在经过步骤421的基板表面蚀刻掉除透射区域外的像素电极层；
步骤423、在经过步骤422的基板表面形成源漏电极层，使源漏电极层覆盖整个基板表面；
步骤424、在经过步骤423的基板表面蚀刻掉除反射区域外的源漏电极层。
其中，步骤5还包括：
在钝化层的部分区域上形成树脂层，使树脂层位于源漏电极层上方。
其中，树脂层的形状与源漏电极层的形状相同。
为了实现上述目的本发明还一种半透过式FFS型液晶显示装置，包括：
一基板；
一栅电极，形成在基板上；
一栅绝缘层，形成在栅电极和基板上；
一硅岛，形成在栅电极上方；
一像素电极层，作为透射区域形成在栅绝缘层上；
一源漏电极层，作为反射区域形成在像素电极层上方，并部分覆盖像素电极层，源漏电极层为双层结构；
一钝化层，形成在源漏电极层上；
一公共电极层，设置在钝化层表面上，公共电极层表面以设定间隙形成凹谷。
其中，源漏电极层为双层结构，具体为与像素电极层接触的钼层和与钼层接触的铝层；其中，钝化层表面还设置有树脂层，树脂层位于源漏电极层 的上方，树脂层上设置有具有设定间隙的公共电极层。其中，树脂层的形状与源漏电极层的形状相同。
本发明上述技术方案提出了一种半透过式FFS型液晶显示装置及其制造方法，是一种双层源漏电极层形成反射区域的结构，采用将像素电极层和公共电极层的位置进行互换的方法，使双层源漏电极层位于像素电极层上方。并且由于利用源漏电极层形成反射区域，所以不需要额外增加形成反射区域的制造工艺。同时通过这种方法制造出来的液晶显示装置既有反射区域，又有透射区域，因此在亮度高的户外使用时通过反射区域充分利用户外亮光可以使其利用较少的背光灯使显示画面更清楚，从而可以减少不必要的能源浪费。
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。
图1为本发明的制造方法示意图；
附图说明
图2A为本发步骤4的具体实施方式示意图；
图2B为本发明步骤4的另一种实施方式示意图；
图3为本发明的结构示意图；
图4为图3中的A-A向截面图；
图5为源漏电极层的结构示意图；
图6为本发明的另一种结构示意图；
图7为本发明的第三种结构示意图；
图8为本发明的第四种结构示意图；
图9为现有的FFS型液晶显示装置的结构示意图。
附图标记说明：
1—基板； 2—栅电极； 3—栅绝缘层；
4—硅岛； 5—源漏电极层； 6—公共电极层；
7—钝化层； 8—像素电极层； 9—树脂层；
501-铝层； 502-钼层。
具体实施方式
图1为本发明的制造方法示意图。如图1所示，半透过式FFS型液晶显示装置的制造方法包括：
步骤1、在基板表面形成栅电极；
步骤2、在经过步骤1的基板表面形成栅绝缘层，使栅绝缘层覆盖整个基板表面；
步骤3、在经过步骤2的基板表面形成硅岛，并使硅岛位于栅电极上方；
步骤4、经过步骤3的基板表面形成作为透射区域的像素电极层和作为反射区源漏电极层，源漏电极层重叠设置在部分像素电极层表面，像素电极层和源漏电极层电连接；
步骤5、在经过步骤4的基板表面形成钝化层，使钝化层覆盖整个基板表面；
步骤6、在经过步骤5的基板表面形成公共电极层，使公共电极层表面以设定间隙形成凹谷。
本发明上述技术方案提出了一种半透过式FFS型液晶显示装置的制造方法，是一种双层源漏电极层形成反射区域的结构，通过将像素电极层和公共电极层的位置互换，使双层源漏电极层位于像素电极层上方。此外，本发明由于利用源漏电极层形成反射区域，所以不需要额外增加形成反射区域的制造工艺，通过这种方法制造出来的液晶显示装置的一部分是反射区域、另一部分是透射区域，因此在亮度高的户外使用时通过反射区域充分利用户外亮光可以使其利用较少的背光灯使显示画面更清楚，从而可以减少不必要的能 源浪费。
进一步，所形成的双层源漏电极具体为：与像素电极层接触的钼层和与钼层接触的铝层。通过使用钼材料和铝材料形成双层源漏电极层，使源漏电极层的钼层既可以与源漏电极层的铝层的铝材料贴合又可以与像素电极层的透明电极材料贴合，有效地解决了铝和透明电极材料的贴合问题。
图2A为本发步骤4的具体实施方式示意图。如图2A所示，在图1的技术方案基础上步骤4具体为：
步骤411、在经过步骤3的基板表面依次形成像素电极层和源漏电极层，像素电极层和源漏电极层覆盖整个基板表面；
步骤412、在经过步骤411的基板表面利用一个半色调掩模板蚀刻除透射区域和反射区域外的源漏电极层和像素电极层，然后蚀刻透射区域的源漏电极层。
根据图2A中的技术方案，可以通过一次掩膜形成反射区域，因此可以降低液晶显示装置的制造成本。
图2B为本发明步骤4的另一种实施方式示意图。如图2B所示，在图1的技术方案基础上步骤4还可以为：
步骤421、在经过步骤3的基板表面形成像素电极层，使像素电极层覆盖整个基板表面；
步骤422、在经过步骤421的基板表面蚀刻掉除透射区域外的像素电极层；
步骤423、在经过步骤422的基板表面形成源漏电极层，使源漏电极层覆盖整个基板表面；
步骤424、在经过步骤423的基板表面蚀刻掉除反射区域外的源漏电极层。
根据图2B中的技术方案，可以通过两次掩膜形成反射区域的过程中，蚀刻掉了位于源漏电极下方的部分像素电极层，因此可以进一步缩小液晶显示装置的厚度。
进一步地，在上述各个方案基础上在钝化层的部分区域上形成树脂层，使树脂层位于源漏电极层上方。
图3为本发明的结构示意图，图4为图3中的A-A向截面图，图5为源漏电极层的结构示意图。如图3、图4、图5所示，半透过式FFS型液晶显示装置的主体结构包括基板1、栅电极2、栅绝缘层3、硅岛4、源漏电极层5、公共电极层6、钝化层7和像素电极层8，其中栅电极2形成在基板1上，栅绝缘层3形成在基板1和栅电极2上并覆盖整个基板1表面，硅岛4形成在栅绝缘层3上并位于栅电极2的上方，像素电极层8形成在栅绝缘层3上形成一个像素，源漏电极层5为双层结构，具体为：底层是钼层502、上层是铝层501，源漏电极层5由源电极和漏电极组成，并位于硅岛4和像素电极层8上，覆盖部分像素电极层8。其中，源漏电极层5形成反射区域，没有被源漏电极层5覆盖的像素电极层8形成透射区域，钝化层7形成在像素电极层8和源漏电极层5上，公共电极层6形成在钝化层7上，并且在公共电极层表面形成设定间隙的凹谷。
本发明上述技术方案提出了一种半透过式FFS型液晶显示装置，是一种双层源漏电极层形成反射区域的结构，双层源漏电极层包括与像素电极层接触的钼层和与钼层接触的铝层，使钼层既可以与源漏电极层铝层贴合又可以与像素电极层的透明电极材料贴合，以解决铝和透明电极材料的贴合问题。同时这种结构的液晶显示装置的一部分是反射区域，另一部分是透射区域，因此在亮度高的户外使用时通过反射区域充分利用户外亮光可以利用较少的背光灯使显示画面更清楚的目的，从而可以减少不必要的能源浪费。
特别地，图3、图4、图5所示的液晶显示装置中由于像素电极层覆盖在整个基板表面，因此可以通过一次掩膜工艺制作作为透射区域的像素电极层和作为反射区域的源漏电极层。
反射区域面积的大小可以根据液晶显示装置的使用环境不同，通过改变源漏电极层的面积进行调整。即在亮度高的户外使用的频率高就可以把反射区域的面积适当扩大，在黑暗环境里使用的频率高就可以把反射区域的面积 适当减少。
图6为本发明的另一种结构示意图。如图6所示，在图3所示技术方案基础上，源漏电极层5设置在像素电极层8没有覆盖的区域里。具体为：像素电极层8仅覆盖在像素内的透射区域、源漏电极层5仅覆盖在像素内的反射区域。这种技术方案不同于图4中把像素电极层8覆盖在整个像素内，然后把源漏电极层5覆盖在部分像素电极层8表面以形成反射区域的技术方案。图6中所示的技术方案先去掉位于反射区域的像素电极层8之后，然后在反射区域的栅绝缘层3上直接形成源漏电极层5，可以进一步缩小液晶显示装置的厚度。
图7为本发明的第三种结构示意图。如图7所示，在图4所示技术方案的基础上，增设了树脂层9。具体为：在钝化层7表面上，位于源漏电极层5的上方设置树脂层9，在树脂层9上面设置有公共电极层6，公共电极层6表面以设定间隙形成凹谷。
图8为本发明的第四种结构示意图。如图8所示，在图6所示技术方案的基础上，增设了树脂层9。具体为：在钝化层7表面上，位于源漏电极层5的上方设置树脂层9，在树脂层9上面设置有公共电极层6，公共电极层6表面以设定间隙形成凹谷。图8中所示的技术方案去掉了位于源漏电极层5下方的像素电极层8，因此可以有效地防止出现因增设树脂层而导致增加液晶显示装置厚度的问题。
进一步，图7和图8中树脂层的形状可以与反射区域的形状相同。
最后所应说明的是，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。
Claims (4)
1.一种半透过式FFS型液晶显示装置的制造方法，其特征在于，包括：
步骤1、在基板表面形成栅电极；
步骤2、在经过步骤1的基板表面形成栅绝缘层，使所述栅绝缘层覆盖整个基板表面；
步骤3、在经过步骤2的基板表面形成硅岛，并使所述硅岛位于所述栅电极上方；
步骤4、经过步骤3的基板表面形成作为透射区域的像素电极层和作为反射区域的源漏电极层，所述源漏电极层位于所述像素电极层上方，所述源漏电极层重叠设置在部分像素电极层表面，所述像素电极层和源漏电极层电连接；
步骤5、在经过步骤4的基板表面形成钝化层，使所述钝化层覆盖整个基板表面；
步骤6、在经过步骤5的基板表面形成公共电极层，使所述公共电极层表面以设定间隙形成凹谷；
所述步骤4中所形成的所述源漏电极为双层结构，具体为与所述像素电极层接触的钼层和与所述钼层接触的铝层。
2.根据权利要求1所述的半透过式FFS型液晶显示装置的制造方法，其特征在于，所述步骤4具体为：
步骤411、在经过步骤3的基板表面依次形成像素电极层和源漏电极层，所述像素电极层和源漏电极层覆盖整个基板表面；
步骤412、在经过步骤411的基板表面利用一个半色调掩模板蚀刻除透射区域和反射区域外的源漏电极层和像素电极层，然后蚀刻透射区域的源漏电极层。
3.根据权利要求1所述的半透过式FFS型液晶显示装置的制造方法，其特征在于，所述步骤4具体为：
步骤421、在经过步骤3的基板表面形成像素电极层，使所述像素电极层覆盖整个基板表面；
步骤422、在经过步骤421的基板表面蚀刻掉除透射区域外的像素电极层；
步骤423、在经过步骤422的基板表面形成源漏电极层，使所述源漏电极层覆盖整个基板表面；
步骤424、在经过步骤423的基板表面蚀刻掉除反射区域外的源漏电极层。
4.一种半透过式FFS型液晶显示装置，其特征在于，包括：
一基板；
一栅电极，形成在所述基板上；
一栅绝缘层，形成在所述栅电极和基板上；
一硅岛，形成在所述栅电极上方；
一像素电极层，作为透射区域形成在所述栅绝缘层上；
一源漏电极层，作为反射区域形成在所述像素电极层上方，并部分覆盖所述像素电极层；
一钝化层，形成在所述源漏电极层上；
一公共电极层，设置在所述钝化层表面上，所述公共电极层表面以设定间隙形成凹谷；
所述源漏电极层为双层结构，具体为与所述像素电极层接触的钼层和与所述钼层接触的铝层。
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Effective date of registration: 20141208 Address after: 100015 Jiuxianqiao Road, Beijing, No. 10, No. Patentee after: BOE TECHNOLOGY GROUP Co.,Ltd. Patentee after: BEIJING BOE OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 100176 Beijing economic and Technological Development Zone, West Central Road, No. 8 Patentee before: BEIJING BOE OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201123 Address after: 215200 No. 1700, Wujiang economic and Technological Development Zone, Suzhou, Jiangsu, Zhongshan North Road Patentee after: K-TRONICS (SUZHOU) TECHNOLOGY Co.,Ltd. Patentee after: BOE TECHNOLOGY GROUP Co.,Ltd. Address before: 100015 Jiuxianqiao Road, Beijing, No. 10, No. Patentee before: BOE TECHNOLOGY GROUP Co.,Ltd. Patentee before: BEIJING BOE OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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