CN101393363A

CN101393363A - Ffs型tft-lcd阵列基板结构及其制造方法

Info

Publication number: CN101393363A
Application number: CNA2007101221675A
Authority: CN
Inventors: 金原奭; 柳在一; 金秉勳; 郝昭慧
Original assignee: Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2027-09-21
Also published as: CN101393363B

Abstract

本发明涉及一种FFS型TFT－LCD阵列基板结构及其制造方法，阵列基板结构包括玻璃基板和依次形成在玻璃基板上的栅电极、第一绝缘层、有源层、源漏电极层、树脂层、像素电极、第二绝缘层以及间隔状的公共电极。本发明通过将起钝化层作用的树脂层的厚度增加到3μm左右，避免了现有技术钝化层厚度1μm时出现的边缘卷曲和树脂脱落现象，简化了生产制造过程；同时，通过在树脂层以上形成像素电极和公共电极，像素电极和公共电极之间设有厚度约为500的第二绝缘层隔离，因此可以使驱动电压值不变，彻底避免了由于树脂层变厚可能导致公共电极和像素电极之间驱动电压上升的缺陷。

Description

FFS型TFT-LCD阵列基板结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管液晶显示器，尤其是一种FFS型薄膜晶体管液晶显示器阵列基板结构及其制造方法。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，简称TFT-LCD)具有体积小、功耗低、无辐射等特点，在当前的平板显示器市场占据了主导地位。边缘场开关技术(Fringe Field Switching，简称FFS)通过同一平面内像素间电极产生边缘电场，使电极间以及电极正上方的取向液晶分子都能在(平行于基板)平面方向产生旋转转换，在增大视角的同时提高液晶层的透光效率。第三代FFS技术(Advanced FFS，简称AFFS)通过在正型液晶上获得负型液晶90％左右的光效率，同时对楔形电极进行修改，使之具备自动抑制光泄漏的能力，进一步提高了透光率。

图8为现有技术FFS型TFT-LCD阵列基板结构示意图，包括玻璃基板1，相互隔离的栅电极2和公共电极9形成在玻璃基板1上，栅绝缘层3′形成在栅电极2和公共电极9上并覆盖整个玻璃基板，有源层4形成在栅绝缘层上并位于栅电极上方，源漏电极层5形成在有源层上，钝化层6′形成在源漏电极层5上并覆盖整个玻璃基板，其上形成过孔61，以矩阵形式排列的像素电极7形成在钝化层6′上，并通过过孔61与源漏电极层5的漏电极连接。上述结构中，为了降低公共电极和像素电极之间的距离，以降低驱动电压值，钝化层的厚度一般为1μm。但现有技术该结构会在玻璃基板下端部分出现边缘卷曲(edge rolling)现象和树脂脱落(peel off)现象，因此使得制造过程复杂化。如果加厚钝化层，则会使驱动电压上升。

发明内容

本发明的目的是提供一种FFS型TFT-LCD阵列基板结构及其制造方法，有效解决现有技术由于边缘卷曲和树脂脱落导致的制造过程复杂化等技术缺陷。

本发明的第一方面提出了一种FFS型TFT-LCD阵列基板结构，包括：

玻璃基板；

栅电极，形成在玻璃基板上；

第一绝缘层，形成在栅电极上并覆盖整个玻璃基板；

有源层，形成在栅绝缘层上，并位于栅电极之上；

源漏电极层，形成在有源层上；

树脂层，形成在源漏电极层上，起钝化层作用并覆盖整个玻璃基板，其上形成过孔；

像素电极，形成在树脂层上，通过所述过孔与所述源漏电极层的漏电极连接；

第二绝缘层，形成在像素电极上；

公共电极，以间隔状设置在绝缘层上。

所述树脂层的厚度为2μm～4μm。优选地，所述树脂层的厚度为3μm。

所述第二绝缘层的厚度为优选地，所述第二绝缘层的厚度为

本发明的第二方面提出了一种FFS型TFT-LCD阵列基板结构的制造方法，包括：

步骤1、在玻璃基板上沉积金属薄膜，通过光刻工艺和蚀刻工艺形成栅电极；

步骤2、在完成步骤1的玻璃基板上连续淀积第一绝缘层、非晶硅薄膜和掺杂非晶硅薄膜，通过光刻工艺和蚀刻工艺，在所述栅电极上形成岛状有源层；

步骤3、在完成步骤2的玻璃基板上沉积金属薄膜，通过光刻工艺和蚀刻工艺形成源漏电极层，同时刻蚀掉暴露的掺杂非晶硅薄膜；

步骤4、在完成步骤3的玻璃基板上沉积一层起钝化层作用的树脂层，并在所述树脂层上形成过孔；

步骤5、在完成步骤4的玻璃基板上形成像素电极，像素电极通过所述过孔与源漏电极层中的漏电极连接；

步骤6、在完成步骤5的玻璃基板上沉积第二绝缘层；

步骤7、在完成步骤6的玻璃基板上形成以间隔形式排列的公共电极。

其中，所述步骤4具体为：在完成步骤3的玻璃基板上沉积一层起钝化层作用的厚度为2μm～4μm的树脂层，并在所述树脂层上形成过孔。优选地，所述步骤4具体为：在完成步骤3的玻璃基板上沉积一层起钝化层作用的厚度为3μm的树脂层，并在所述树脂层上形成过孔。

其中，所述步骤6具体为：在完成步骤5的玻璃基板上沉积厚度为

的第二绝缘层。优选地，所述步骤6具体为：在完成步骤5的玻璃基板上沉积厚度为

的第二绝缘层。

本发明提出了一种FFS型TFT-LCD阵列基板结构及其制造方法，在不改变驱动电压前提下，有效解决了现有技术出现的边缘卷曲和树脂脱落现象。本发明通过将起钝化层作用的树脂层的厚度增加到3μm左右，避免了现有技术钝化层厚度1μm时出现的边缘卷曲和树脂脱落现象，简化了生产制造过程；同时，通过在树脂层以上形成像素电极和公共电极，像素电极和公共电极之间设有厚度约为

的第二绝缘层隔离，因此可以使驱动电压值不变，彻底避免了由于树脂层变厚可能导致公共电极和像素电极之间驱动电压上升的缺陷。

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。

附图说明

图1为本发明形成栅电极、第一绝缘层和有源层的示意图；

图2为本发明形成源漏电极层的示意图

图3为本发明形成树脂层的示意图

图4为本发明形成像素电极的示意图

图5为本发明形成第二绝缘层的示意图；

图6为本发明形成公共电极的示意图；

图7为本发明FFS型TFT-LCD阵列基板结构的制造方法的流程图；

图8为现有技术FFS型TFT-LCD阵列基板结构的示意图。

附图标记说明：

1—玻璃基板； 2—栅电极； 3—第一绝缘层；

4—有源层； 5—源漏电极层； 6—树脂层；

7—像素电极； 8—第二绝缘层； 9—公共电极；

61—过孔； 6′—钝化层。

具体实施方式

本发明FFS型TFT-LCD阵列基板结构包括玻璃基板和依次形成在玻璃基板上的栅电极、第一绝缘层、有源层、源漏电极层、树脂层、像素电极、绝缘层以及矩阵形式设置的公共电极，具体地，栅电极形成在玻璃基板上；第一绝缘层形成在栅电极上并覆盖整个玻璃基板；有源层形成在栅绝缘层上，并位于栅电极之上；源漏电极层形成在有源层上；起钝化层作用的树脂层形成在源漏电极层上，并覆盖整个玻璃基板，其上形成过孔；像素电极形成在树脂层上，通过过孔与源漏电极层的漏电极连接；第二绝缘层形成在像素电极上；公共电极以间隔状设置在绝缘层上。其中树脂层的厚度为2μm～4μm，优选为3μm，第二绝缘层的厚度为

优选为

现有FFS型TFT-LCD阵列基板结构通常把钝化层厚度控制在1μm以下，是因为最下层的公共电极和最上层的像素电极之间较厚的钝化层会引起驱动电压上升，但厚度1μm的钝化层导致了边缘卷曲和树脂脱落现象，因此使得制造过程复杂化。本发明上述技术方案提出了一种在不改变驱动电压前提下，有效解决现有技术上述缺陷的技术方案。具体地，本发明上述技术方案通过将起钝化层作用的树脂层的厚度增加到3μm左右，避免了现有技术钝化层厚度1μm时出现的边缘卷曲和树脂脱落现象，简化了生产制造过程；同时，通过在树脂层以上形成像素电极和公共电极，像素电极和公共电极之间设有厚度约为500

图1～图6为本发明FFS型TFT-LCD阵列基板结构制造过程的示意图，下面通过TFT-LCD阵列基板结构的制造过程说明本发明上述技术方案。

图1为本发明形成栅电极、第一绝缘层和有源层的示意图。如图1所示，使用磁控溅射方法，在玻璃基板1上制备一层金属薄膜。金属材料通常使用钼、铝、铝镍合金、钼钨合金、铬、或铜等金属，也可以使用上述几种材料薄膜的组合。用栅极掩模版通过曝光工艺和蚀刻工艺，在玻璃基板的一定区域上形成栅电极2。之后利用化学汽相沉积的方法在完成栅电极2图案的阵列基板上连续淀积第一绝缘层3(栅绝缘层薄膜)、非晶硅薄膜和掺杂非晶硅薄膜。第一绝缘层3材料通常是氮化硅，也可以使用氧化硅和氮氧化硅等。用有源层的掩模版进行曝光后对非晶硅薄膜和掺杂非晶硅薄膜进行刻蚀，形成硅岛状有源层4，有源层4由非晶硅薄膜和掺杂非晶硅薄膜组成。

图2为本发明形成源漏电极层的示意图。如图2所示，在阵列基板上淀积一层金属薄膜，通常使用钼、铝、铝镍合金、钼钨合金、铬、或铜等金属，也可以使用上述几种材料薄膜的组合。通过源电极、漏电极的掩模版在一定区域形成包括源电极、漏电极和数据线的源漏电极层5，同时刻蚀掉暴露的掺杂非晶硅薄膜。

图3为本发明形成树脂层的示意图。如图3所示，用上述类似方法，在整个阵列基板上沉积一层起钝化层作用的树脂层6，并在树脂层6上形成过孔61，露出源漏电极层5的漏电极，树脂层6的厚度为2μm～4μm，优选为3μm。

图4为本发明形成像素电极的示意图。如图4所示，用上述类似方法，形成像素电极7，并使像素电极7在过孔61处与源漏电极层5的漏电极连接。

图5为本发明形成第二绝缘层的示意图。如图5所示，利用化学汽相沉积的方法在完成阵列基板上淀积第二绝缘层8，第二绝缘层8材料是SiNx，厚度为

优选为

图6为本发明形成公共电极的示意图。如图6所示，用上述类似方法，形成公共电极层，并形成以矩阵形式间隔排列的公共电极9。

上述技术方案通过将起钝化层作用的树脂层6的厚度增加到3μm左右，避免了现有技术边缘卷曲和树脂脱落现象，通过在像素电极7和公共电极9之间形成了厚度约为

的第二绝缘层，可以有效防止驱动电压上升。

此外，驱动时，像素电极和数据线排线之间的寄生电容C_PD会影响像素电极边缘部分和数据线排线之间的液晶正常排列。为了解决这种现象，现有技术一般通过黑矩阵(BM)覆盖这些区域，使得这些非正常排列区域不被看见，但这种解决方案会使开口率下降。本发明上述技术方案将像素电极设置在树脂层之上，增加了像素电极和数据线排线之间的距离，因此可以减小像素电极和数据线排线之间的寄生电容C_PD，减少了黑矩阵遮盖区域，提高了开口率。

图7为本发明FFS型TFT-LCD阵列基板结构的制造方法的流程图，具体为：

步骤6、在完成步骤5的玻璃基板上沉积第二绝缘层；

步骤1中，使用磁控溅射方法，在玻璃基板上制备一层金属薄膜。金属材料通常使用钼、铝、铝镍合金、钼钨合金、铬、或铜等金属，也可以使用上述几种材料薄膜的组合。用栅极掩模版通过曝光工艺和蚀刻工艺，在玻璃基板的一定区域上形成栅电极。

步骤2中，利用化学汽相沉积的方法在完成栅电极图案的阵列基板上连续淀积第一绝缘层(栅绝缘层薄膜)、非晶硅薄膜和掺杂非晶硅薄膜。第一绝缘层材料通常是氮化硅，也可以使用氧化硅和氮氧化硅等。用有源层的掩模版进行曝光后对非晶硅薄膜和掺杂非晶硅薄膜进行刻蚀，形成硅岛状有源层，有源层由非晶硅薄膜和掺杂非晶硅薄膜组成。

步骤3中，在阵列基板上淀积一层金属薄膜，通常使用钼、铝、铝镍合金、钼钨合金、铬、或铜等金属，也可以使用上述几种材料薄膜的组合。通过源电极、漏电极的掩模版在一定区域形成包括源电极、漏电极和数据线的源漏电极层，同时刻蚀掉暴露的掺杂非晶硅薄膜。

步骤4中，用上述类似方法，在整个阵列基板上沉积一层起钝化层作用的树脂层，并在树脂层上形成过孔，露出源漏电极层的漏电极。优选的树脂层厚度为2μm～4μm，树脂层厚度进一步优选为3μm。

步骤5中，用上述类似方法，形成像素电极，并使像素电极在过孔处与源漏电极层的漏电极连接。

步骤6中，利用化学汽相沉积的方法在上述阵列基板上淀积第二绝缘层，第二绝缘层材料是SiNx。优选的第二绝缘层厚度为

树脂层厚度进一步优选为

步骤7中，用上述类似方法，形成公共电极层，并形成以矩阵形式间隔排列的公共电极。

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。