CN101398580B - 液晶显示装置及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液晶显示装置及制造方法，其中装置包括阵列基板、彩膜基板和设置在阵列基板和彩膜基板之间的柱状隔垫物，在阵列基板上设有凹孔，凹孔贯穿栅绝缘层和钝化层并露出玻璃基板，柱状隔垫物的一端设置在彩膜基板上，柱状隔垫物的另一端位于凹孔内；其中方法包括形成阵列基板和彩膜基板，阵列基板上设有凹孔；在阵列基板和彩膜基板之间设置柱状隔垫物，使柱状隔垫物的一端设置在彩膜基板上，柱状隔垫物的另一端位于凹孔内。本发明液晶显示装置及制造方法能防止柱状隔垫物在一定范围内移动，避免漏光问题，从而避免在显示屏上出现“拍击水波纹”现象。

Description

液晶显示装置及制造方法

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置及制造方法，尤其涉及一种在薄膜晶体管阵列基板上设置用于防止柱状隔垫物移动的凹孔和挡板的液晶显示装置及制造方法，属于电子设备制造领域。

背景技术

在液晶显示装置的制造过程中，需要将液晶材料灌入阵列基板和彩膜基板之间，液晶材料的厚度、均匀性会影响液晶显示器的显示速度、视角及明亮对比等特性，如果阵列基板和彩膜基板之间不能维持一定的间隙，会引发液晶材料的厚度和均匀性不良的问题，从而影响液晶显示器的性能。

为了解决上述不良问题，现有技术通常采用在阵列基板和彩膜基板之间设置柱状隔垫物的方法，将柱状隔垫物设置在彩膜基板的黑矩阵上，利用柱状隔垫物来维持阵列基板和彩膜基板之间的间隙。

上述现有技术中设置隔垫物的液晶显示装置及制造方法，具有以下缺点：当人们在拍击液晶显示装置的显示屏时，隔垫物在阵列基板和彩膜基板之间会出现移动，并且很难迅速恢复原来的位置，从而使阵列基板和彩膜基板的相对位置发生偏移，导致产生漏光问题，在显示屏上表现为“拍击水波纹”现象。

发明内容

本发明第一个方面的目的在于提供一种液晶显示装置，能防止柱状隔垫物在一定范围内移动，控制薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板间液晶材料的厚度与均匀性，避免因薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板的相对位置发生偏移而引发的漏光问题，从而避免在显示屏上出现“拍击水波纹”现象。

本发明第二个方面的目的在于提供一种液晶显示装置制造方法，能防止柱状隔垫物在一定范围内移动，控制薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板间液晶材料的厚度与均匀性，避免因薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板的相对位置发生偏移而引发的漏光问题，从而避免在显示屏上出现“拍击水波纹”的现象。

本发明第一个方面通过一些实施例提供了如下的技术方案，包括薄膜晶体管阵列基板、彩膜基板和设置在所述薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板之间的柱状隔垫物，在所述薄膜晶体管阵列基板上设有凹孔，所述凹孔贯穿栅绝缘层和钝化层并露出玻璃基板，所述凹孔处的薄膜晶体管阵列基板上还设有非晶硅档板层和金属档板层，所述非晶硅档板层和金属档板层环绕所述凹孔，所述柱状隔垫物的一端设置在所述彩膜基板上，所述柱状隔垫物的另一端位于所述凹孔内。

本发明第一个方面提供的液晶显示装置，通过在薄膜晶体管阵列基板上设置用于防止柱状隔垫物移动的凹孔，能控制薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板间液晶材料的厚度与均匀性，避免了因薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板的相对位置发生偏移而引发的漏光问题，从而避免了在显示屏上出现“拍击水波纹”的现象。

本发明第二个方面通过一些实施例提供了如下的技术方案，包括：

步骤1、形成薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板，所述薄膜晶体管阵列基板上设有凹孔及位于所述凹孔周围的非晶硅档板层和金属档板层；

步骤2、在所述薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板之间设置柱状隔垫物，使所述柱状隔垫物的一端设置在所述彩膜基板上，所述柱状隔垫物的另一端位于所述凹孔内。

本发明第二个方面提供的液晶显示装置制造方法，通过在薄膜晶体管阵列基板上设置用于防止隔垫物移动的凹孔，能控制薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板间液晶材料的厚度与均匀性，避免了因薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板的相对位置发生偏移而引发的漏光问题，从而避免了在显示屏上出现“拍击水波纹”的现象。

附图说明

图1为本发明液晶显示装置实施例1中薄膜晶体管阵列基板的示意图；

图2为图1中A-A切面的示意图；

图3为本发明液晶显示装置实施例2中薄膜晶体管阵列基板的示意图；

图4为图3中B-B切面的示意图；

图5为本发明液晶显示装置制造方法实施例1的流程图；

图6为本发明液晶显示装置制造方法实施例1中薄膜晶体管阵列基板制造方法的流程图；

图7为本发明液晶显示装置制造方法实施例2中薄膜晶体管阵列基板制造方法的流程图。

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。

本发明液晶显示装置的实施例1：

本实施例包括薄膜晶体管阵列基板、彩膜基板和设置在薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板之间的柱状隔垫物；如图1所示，为本实施例中薄膜晶体管阵列基板的示意图，其中凹孔11设置在栅极12和公共电极层13之间。

如图2所示，为本实施例中薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板嵌合的示意图，图2为图1中A-A切面的示意图。本实施例的薄膜晶体管阵列基板包括玻璃基板10、栅极12、公共电极层13、栅绝缘层15、非晶硅挡板层16、金属挡板层17、钝化层18、像素电极19以及凹孔11，其中凹孔11贯穿栅绝缘层15和钝化层18并露出玻璃基板10，非晶硅挡板层16和金属挡板层17环绕凹孔11，非晶硅挡板层16、金属挡板层17以及像素电极19可以共同起到挡板的作用。

本实施例中，凹孔11的深度为1～2微米。

如图2所示，彩膜基板包括彩膜基板的玻璃基板21、黑矩阵22、彩色树脂23以及柱状隔垫物20，柱状隔垫物20的一端设置在彩膜基板的彩色树脂23上，另一端位于凹孔11内，柱状隔垫物20的底部可以与玻璃基板10接触。

本实施例中，通过在薄膜晶体管阵列基板上设置用于防止柱状隔垫物20移动的挡板和凹孔11，能控制薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板间液晶材料的厚度与均匀性，避免了因薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板的相对位置发生偏移而引发的漏光问题，从而避免了在显示屏上出现“拍击水波纹”的现象。

本发明液晶显示装置的实施例2：

图3为本实施例中薄膜晶体管阵列基板的示意图，图4为本实施例中薄膜晶体管阵列基板与彩膜基板嵌合的切面图，图4为图3中B-B切面的示意图。如图3和图4所示，本实施例与实施例1的不同之处在于凹孔31设置在栅线32处，凹孔31贯穿钝化层38、栅绝缘层35和栅线32露出玻璃基板。

本实施例中，通过在薄膜晶体管阵列基板上设置用于防止隔垫物20移动的挡板和凹孔31，能控制薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板间液晶材料的厚度与均匀性，避免了因薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板的相对位置发生偏移而引发的漏光问题，从而避免了在显示屏上出现“拍击水波纹”的现象。

本发明液晶显示装置制造方法的实施例1：

如图5所示，为本发明液晶显示装置的制造方法实施例1流程图，其中执行以下步骤：

步骤51、形成薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板，薄膜晶体管阵列基板上设有凹孔；

步骤52、在薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板之间设置柱状隔垫物，使柱状隔垫物的一端设置在彩膜基板上，柱状隔垫物的另一端位于凹孔内。

其中步骤51中形成薄膜晶体管阵列基板，具体地说，在制造薄膜晶体管阵列基板之前，预先设计形成凹孔的位置及规格，然后如图6所示，执行以下步骤：

步骤61、在玻璃基板上沉积金属层，通过第一次掩膜工艺，形成栅极、栅线和公共电极；

步骤62、在完成步骤61的玻璃基板上连续沉积栅绝缘层、非晶硅、掺杂非晶硅以及金属层；

步骤63、在完成步骤62的玻璃基板上，通过第二次掩膜工艺的光刻和刻蚀工艺，在栅极上形成有源层和源漏电极层，与此同时，在栅线和公共电极之间形成非晶硅挡板层和金属挡板层，非晶硅挡板层和金属挡板层上开设有穿孔；

步骤64、在完成步骤63的玻璃基板上，通过第三次掩膜工艺，形成钝化层和过孔，同时在穿孔位置形成凹孔，凹孔贯穿钝化层和栅绝缘层并露出玻璃基板，使非晶硅挡板层和金属挡板层形成挡板；

步骤65、在完成步骤64的玻璃基板上，通过第四次掩膜工艺，形成像素电极，使像素电极通过过孔连接源漏电极层，并且像素电极也可以作为挡板。

本实施例中，栅极、栅绝缘层、有源层、源漏电极层、钝化层和像素电极与现有的液晶显示装置中所使用的材料、厚度和制造方法可以是相同的；为了使凹孔和挡板能更有效的固定柱状隔垫物，也可以增大上述各层的厚度。

本实施例的液晶显示装置制造方法并不仅限于四层掩膜工艺，在五层掩膜工艺中同样适用。

本实施例中，通过形成用于防止柱状隔垫物移动的凹孔，能控制阵列基板和彩膜基板间液晶材料的厚度与均匀性，避免了因薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板的相对位置发生偏移而引发的漏光问题，从而避免了在显示屏上出现“拍击水波纹”的现象；通过在环绕凹孔处设置由非晶硅挡板层、金属电极层以及像素电极形成的挡板，更进一步地防止柱状隔垫物移动；与此同时，设置凹孔和挡板的过程均在阵列基板制造过程的四层掩膜或五层掩膜工艺中同时实现，不需要另外增加工艺，使得工艺更加简单。

本发明液晶显示装置制造方法的实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于薄膜晶体管阵列基板的制造方法不同，如图7所示，为本实施例形成薄膜晶体管阵列基板的流程图，其中执行如下步骤：

步骤71、在玻璃基板上沉积金属层，通过第一次掩膜工艺，形成具有栅线凹孔的栅极和栅线，该栅线凹孔与柱状隔垫物的另一端相对应；

步骤72、在完成步骤71的玻璃基板上连续沉积栅绝缘层、非晶硅、掺杂非晶硅以及金属层；

步骤73、在完成步骤72的玻璃基板上，通过第二次掩膜工艺的光刻和刻蚀工艺，在栅极上形成有源层和源漏电极层，与此同时，在对应栅线凹孔的周围形成非晶硅挡板层和金属挡板层，非晶硅挡板层和金属挡板层上开设有穿孔，该穿孔的位置与栅线凹孔的位置对应；

步骤74、在完成步骤73的玻璃基板上，通过第三次掩膜工艺，形成钝化层和过孔，同时在栅线凹孔和穿孔位置形成凹孔，凹孔贯穿钝化层、栅绝缘层并露出玻璃基板，使非晶硅挡板层和金属挡板层形成挡板；

步骤75、在完成步骤74的玻璃基板上，通过第四次掩膜工艺，形成像素电极，使像素电极通过过孔连接源漏电极层，并且像素电极也可以作为挡板。

本实施例中，通过形成用于防止柱状隔垫物移动的凹孔，能控制阵列基板和彩膜基板间液晶材料的厚度与均匀性，避免了因薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板的相对位置发生偏移而引发的漏光问题，从而避免了在显示屏上出现“拍击水波纹”的现象；通过在环绕凹孔处设置由非晶硅挡板层、金属电极层以及像素电极形成的挡板，更进一步地防止柱状隔垫物移动；与此同时，设置凹孔和挡板的过程均在阵列基板制造过程的四层掩膜或五层掩膜工艺中同时实现，不需要另外增加工艺，使得工艺更加简单。

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，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种液晶显示装置，包括薄膜晶体管阵列基板、彩膜基板和设置在所述薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板之间的柱状隔垫物，其特征在于，在所述薄膜晶体管阵列基板上设有凹孔，所述凹孔贯穿栅绝缘层和钝化层并露出玻璃基板，所述凹孔处的薄膜晶体管阵列基板上还设有非晶硅档板层和金属档板层，所述非晶硅档板层和金属档板层环绕所述凹孔，所述柱状隔垫物的一端设置在所述彩膜基板上，所述柱状隔垫物的另一端位于所述凹孔内。

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述凹孔的深度为1～2微米。

3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述凹孔设置在栅极和公共电极之间。

4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述凹孔设置在栅线上。

5.一种液晶显示装置制造方法，其特征在于，包括：

步骤1、形成薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板，所述薄膜晶体管阵列基板上设有凹孔及位于所述凹孔周围的非晶硅档板层和金属档板层；

步骤2、在所述薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板之间设置柱状隔垫物，使所述柱状隔垫物的一端设置在所述彩膜基板上，所述柱状隔垫物的另一端位于所述凹孔内。

6.根据权利要求5所述的液晶显示装置制造方法，其特征在于，所述形成薄膜晶体管阵列基板具体为：

步骤11、在玻璃基板上形成栅极、栅线和公共电极；

步骤12、在完成步骤11的玻璃基板上连续沉积栅绝缘层、非晶硅、掺杂非晶硅以及金属层；

步骤13、在完成步骤12的玻璃基板上，通过光刻工艺和刻蚀工艺在所述栅极上形成有源层和源漏电极层，同时在所述栅线和公共电极之间形成非晶硅档板层和金属档板层，所述非晶硅挡板层和金属档板层上开设有穿孔；

步骤14、在完成步骤13的玻璃基板上形成钝化层和过孔，并在所述穿孔位置形成凹孔，所述凹孔贯穿钝化层和栅绝缘层并露出玻璃基板，使所述非晶硅档板层和金属档板层形成档板；

步骤15、在完成步骤14的玻璃基板上形成像素电极，使像素电极通过所述过孔连接源漏电极层。

7.根据权利要求5所述的液晶显示装置制造方法，其特征在于，所述形成薄膜晶体管阵列基板具体为：

步骤21、在玻璃基板上形成有栅线凹孔的栅极和栅线，所述栅线凹孔与所述柱状隔垫物的另一端相对应；

步骤22、在完成步骤21的玻璃基板上连续沉积栅绝缘层、非晶硅、掺杂非晶硅以及金属层；

步骤23、在完成步骤22的玻璃基板上，通过光刻工艺和刻蚀工艺在所述栅极上形成有源层和源漏电极层，同时在对应所述栅线凹孔周围形成非晶硅档板层和金属档板层，所述非晶硅挡板层和金属档板层上开设有穿孔，所述穿孔的位置与所述栅线凹孔对应；

步骤24、在完成步骤23的玻璃基板上形成钝化层和过孔，并在所述栅线凹孔和所述穿孔对应的位置形成凹孔，所述凹孔贯穿钝化层、栅绝缘层并露出玻璃基板，使所述非晶硅档板层和金属档板层形成档板；

步骤25、在完成步骤24的玻璃基板上形成像素电极，使像素电极通过所述过孔连接源漏电极层。

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