CN101995710B - Tft-lcd阵列基板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种TFT-LCD阵列基板及其制造方法。该阵列基板具有PAD区域，其包括：透明基板；信号线，设置于所述透明基板上；导电连接线，至少设置于所述PAD区域上，且贴设于所述信号线上。本发明TFT-LCD阵列基板及其制造方法，通过在信号线上贴设导电连接线，解决了信号线腐蚀引起的信号无法正常传输问题。

Description

TFT-LCD阵列基板及其制造方法

技术领域

本发明涉及TFT-LCD阵列基板及其制造方法，尤其是涉及能够解决信号线腐蚀引起的信号无法正常传输问题的TFT-LCD阵列基板及其制造方法。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示装置(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，简称TFT-LCD)是一种主要的平板显示装置(Flat Panel Display，简称为FPD)。

根据驱动液晶的电场方向，TFT-LCD分为垂直电场型和水平电场型。其中，垂直电场型TFT-LCD需要在阵列基板上形成像素电极，在彩膜基板上形成公共电极；然而水平电场型TFT-LCD需要在阵列基板上同时形成像素电极和公共电极。因此，制作水平电场型TFT-LCD的阵列基板时，需要额外增加一次形成公共电极的构图工艺。垂直电场型TFT-LCD包括：扭曲向列(TwistNematic，简称为TN)型TFT-LCD；水平电场型TFT-LCD包括：边缘电场切换(Fringe Field Switching，简称为FFS)型TFT-LCD，共平面切换(In-PlaneSwitching，简称为IPS)型TFT-LCD。水平电场型TFT-LCD，尤其是FFS型TFT-LCD具有广视角、开口率高等优点，广泛应用于液晶显示器领域。

图1为现有的阵列基板沿栅线的剖面图。如图1所示，阵列基板按其功能可分为阵列区域1、PAD区域2及测试区域3。

具体地，阵列区域1是阵列基板的工作区域，具有栅线、数据线及公共电极线等信号线、像素电极、公共电极及薄膜晶体管(TFT)等组件，通过这些组件形成驱动液晶的电场。

PAD区域2即为压接区域，是经切割及研磨工艺之后，将阵列基板的信号线与外部的驱动电路板(例如，COF)的引线进行压接的区域。PAD区域2一般只设有信号线，而不需要像素电极和TFT等组件。PAD区域位于阵列基板的4个边中的其中一个或相邻的两个边上。为了将外部的驱动电路板的引线和阵列基板的信号线电连接，PAD区域的信号线上方必须没有绝缘层(栅绝缘层12或钝化层13等)覆盖。

测试区域3是形成于阵列基板最外围的一个区域，具有信号线，此处的信号线由于用于阵列基板的测试后被切割掉，因此，此区域称之为测试区域。

如图1所示，现有的阵列基板的结构包括：透明基板10、栅线11、栅绝缘层12、钝化层13及导电连接部14。透明基板10上设置有栅线11，栅绝缘层12和钝化层13依次覆盖在栅线11上；栅绝缘层12和钝化层13相同的位置上形成有连接孔，用于将导电连接部14与栅线11电连接，使得能够将外部驱动电路板的信号传输至栅线11。导电连接部14通常采用ITO或IZO等材料形成，其原因为在通过ITO或IZO等材料通过构图工艺形成像素电极或公共电极时，同时构图出导电连接部14的图形，以便于简化制造工艺。

沿公共电极线的剖面图与图1相同，故不再赘述。而沿数据线的剖面图，相比图1的区别在于，数据线形成在栅绝缘层12与钝化层13之间。

图1中切割线4表示阵列基板测试完毕之后，切割并研磨的位置。切割和研磨工艺之后，在阵列基板上安装外部的驱动电路板(例如COF)，安装方法主要采用外部引线压接(Outer Lead Bonding，简称OLB)方式。OLB压接是通过一定密度的导电粒子使外部驱动电路板的引线和阵列基板信号线进行纵向导通(横向不导通)，导电粒子为各向异性导电胶(AnisotropicConductive Film，简称ACF)。

图2是现有的阵列基板与COF的引线压接后的剖面图。如图2所示，将阵列基板测试完毕后沿切割线4进行切割并研磨，通过ACF30将COF20压接至导电连接部14。

制造阵列基板的信号线，特别是栅线和公共电极线通常采用铜、铝等金属或其合金制作。尤其是，制造大屏幕TV或宽屏液晶显示器的阵列基板时，为了保障其显示性能，信号线的电阻必须满足要求，不能过高。因此，现有技术中不得不选用低阻抗的铜、铝等金属或其合金做为信号线的材料。而钼等金属由于阻抗高的原因无法直接用来做信号线，只能通过与铝做成合金使用。

但是这种采用铜、铝等金属或合金制造的阵列基板存在易被腐蚀的缺陷，具体而言，易从测试区域的信号线暴露的地方受到腐蚀，这种腐蚀现象在对阵列基板进行测试的高温高湿环境尤为严重。甚至可以从测试区域腐蚀到阵列区域。

如图2所示，当栅线11沿箭头方向慢慢被腐蚀，直至腐蚀延伸至PAD区域2或阵列区域1之内时，在PAD区域的导电连接部14和栅线11接触不良或断路，导致原本经COF20的引线、ACF30、导电连接部14输入至PAD区域的栅线11的信号，传输受阻或无法进行传输。这会导致在测试时显示为正常的阵列基板，在组装完成之后出现工作异常或无法工作的现象，严重影响产品的成品率。

发明内容

本发明的目的是一种TFT-LCD阵列基板及其制造方法，能够解决信号线腐蚀引起的信号无法正常传输问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种TFT-LCD阵列基板，具有PAD区域，其包括：透明基板；信号线，设置于所述透明基板上；导电连接线，至少设置于所述PAD区域上，且贴设于所述信号线上。

为实现上述目的，本发明还提供了一种TFT-LCD阵列基板的制造方法，包括：

步骤1、沉积导电薄膜；

步骤2：通过构图工艺，至少在PAD区域形成导电连接线的图形；

步骤3：沉积金属薄膜，通过构图工艺，形成信号线的图形，且在PAD区域中信号线的图形与导电连接线的图形重叠。

为实现上述目的，本发明还提供了另一种TFT-LCD阵列基板的制造方法，具体包括：

步骤11：沉积金属薄膜，通过构图工艺，形成信号线的图形；

步骤12、沉积导电薄膜；

步骤13：通过构图工艺，至少在PAD区域形成导电连接线的图形，且导电连接线的图形与信号线的图形重叠。

为实现上述目的，本发明还提供了另一种TFT-LCD阵列基板的制造方法，其包括：

步骤21：依次连续沉积导电薄膜和金属薄膜；

步骤22：通过构图工艺，将金属薄膜和导电薄膜刻蚀形成信号线的图形。

为实现上述目的，本发明还提供了另一种TFT-LCD阵列基板的制造方法，其包括：

步骤31：依次连续金属薄膜和沉积导电薄膜；

步骤32：通过构图工艺，采用双调掩膜板，形成信号线的图形和至少在PAD区域形成导电连接线的图形。

由上述技术方案可知，本发明TFT-LCD阵列基板及其制造方法，通过在信号线上贴设导电连接线，解决了信号线腐蚀引起的信号无法正常传输问题。

附图说明

图1为现有的阵列基板沿栅线的剖面图；

图2是现有的阵列基板与COF的引线压接后的剖面图；

图3为本发明的TFT-LCD阵列基板一较佳实施例的平面示意图；

图4为沿图3中第一栅线的剖面图；

图5为沿图3中的第二栅线的剖面图；

图6为沿图3中的第三数据线的剖面图；

图7为将本发明的TFT-LCD阵列基板与COF的引线压接后的剖面图。

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。

图3为本发明的TFT-LCD阵列基板一较佳实施例的平面示意图。如图3所示，本发明的TFT-LCD阵列基板，大体上可分为阵列区域1、PAD区域2和测试区域3，其结构主要包括：透明基板10、信号线、导电连接部(未图示)以及导电连接线。

信号线包括：多条公共电极线17；第一栅线111、第二栅线112和第三栅线113等多条栅线；以及第一数据线161、第二数据线162和第三数据线163等多条数据线。栅线与公共电极线17相互平行，且与数据线的垂直。栅线与数据线交叉处设有薄膜晶体管(TFT)18。TFT18可以皆设置在阵列区域1之内。而PAD区域2及测试区域3中无需设置TFT。

PAD区域2内设有导电连接部，通过导电连接部将外部的驱动电路板的引线电连接到信号线上。导电连接部的主要作用为使阵列基板的PAD区域与其他区域高度持平或突出，使得外部的驱动电路板的引线便于电连接到阵列基板的信号线上。

导电连接线至少设置于PAD区域2上，且贴设于信号线上。导电连接线的材质为耐腐蚀金属、耐腐蚀合金、ITO或IZO。本实施例中，导电连接线可以包括：第一导电连接线151、第二导电连接线152、第三导电连接线153、第四导电连接线154、第五导电连接线155以及第六导电连接线156之一或其组合。其中，第一导电连接线151设置于第一栅线111上，且位于第一栅线111的上方，并且仅设置在PAD区域2之内；第二导电连接线152设置于第二栅线112上，且形成在第二栅线112的下方，与整个第二栅线112长度相同；第三导电连接线153设置于公共电极线17上，且形成在公共电极线17的上方，覆盖整个公共电极线17；第四导电连接线154设置于第一数据线161上，且位于第一数据线161的下方，并且仅设置在PAD区域2之内；第五导电连接线155设置于第二数据线162上，且位于第二数据线162的上方，并且设置在PAD区域2以及部分阵列区域1之内；第六导电连接线156设置于第三数据线163上，且位于第三数据线163的下方。

值得一提的是，虽然图3中将导电连接线画的比信号线略粗一些，但这仅仅是为了方便清楚表达其结构，导电连接线可以比信号线略细，优选宽度相同。

图4为沿图3中第一栅线的剖面图。如图3所示，本发明的TFT-LCD阵列基板分为阵列区域1、PAD区域2及测试区域3，且其包括：透明基板10、第一栅线111、栅绝缘层12、钝化层13、导电连接部14以及第一导电连接线151。透明基板10上形成第一栅线111，栅绝缘层12和钝化层13依次覆盖在第一栅线111上；栅绝缘层12和钝化层13相同的位置上形成有连接孔，用于将导电连接部14与第一栅线111电连接，使得能够将外部驱动电路板的信号传递给第一栅线111。

第一导电连接线151设置于第一栅线111上，且位于第一栅线111的上方，并且仅设置在PAD区域2之内。

图5为沿图3中的第二栅线的剖面图。如图5所示，图5中的第二导电连接线152与图4中的第一导电连接线151的区别为：第二导电连接线152设置在第二栅线112的下方，且与第二栅线112的长度相同，即阵列区域1、PAD区域2及测试区域3内皆设置有第二导电连接线152。

图6为沿图3中的第三数据线的剖面图。如图6所示，本发明的TFT-LCD阵列基板分为阵列区域1、PAD区域2及测试区域3，且其包括：透明基板10、第三数据线163、栅绝缘层12、钝化层13、导电连接部14’以及第六导电连接线156。栅绝缘层12和钝化层13之间设置有第六导电连接线156和第三数据线163。钝化层13上形成有连接孔，用于将导电连接部14’与第三数据线163，使得能够将外部驱动电路板的信号传递给第三数据线163。

第六导电连接线156贴设置于第三数据线163，且位于第三数据线163的下方，并且与第三数据线163的长度相同。

图7为将本发明的TFT-LCD阵列基板与COF的引线压接后的剖面图。图7以沿图3的第二栅线的剖面图为例来说明本发明的效果。如图7所示，将测试完毕的本发明的TFT-LCD阵列基板沿切割线4切割之后，通过ACF30将COF20压接至导电连接部14。

当第二栅线112受到腐蚀，沿图7中的箭头方向腐蚀到PAD区域或更加深处之后，会像图7中所示，导电连接部14与第二栅线112断开连接。但是由于耐腐蚀性高的金属、合金、ITO、IZO等导电材料制成的第二导电连接线152的存在，导致信号依旧可以通过COF20的引线、ACF30、导电连接部14、第二导电连接线152到达第二栅线112中。

上述多条导电连接线的实施例皆可以达到上述本发明的效果。

下面说明本发明TFT-LCD阵列基板的制造方法。

本发明的TFT-LCD阵列基板的信号线和导电连接线可以通过2次构图工艺完场，也可以通过一次构图工艺得到。本发明的信号线采用阻抗低的铜、铝等金属或合金来制造；导电连接线通过耐腐蚀的金属、合金、ITO或IZO来制造。优选，导电连接线的材质为ITO或IZO。

本发明所称的构图工艺包括光刻胶涂覆、掩模、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等工艺，光刻胶以正性光刻胶为例。

本发明TFT-LCD阵列基板的制造方法第一实施例，包括如下步骤：

步骤1、沉积导电薄膜；

步骤2：通过构图工艺，至少在PAD区域形成导电连接线的图形；

步骤3：沉积金属薄膜，通过构图工艺，形成信号线的图形，且信号线的图形与导电连接线的图形重叠。

通过本实施例，可以仅在PAD区域形成导电连接线，且导电连接线位于信号线的下方。仅在PAD区域形成导电连接线，能够避免腐蚀信号线引起的问题之外，不会对阵列区域产生任何影响(比如信号线区域的高度等参数)。

本发明TFT-LCD阵列基板的制造方法第二实施例，包括如下步骤：

步骤11：沉积金属薄膜，通过构图工艺，形成信号线的图形；

步骤12、沉积导电薄膜；

步骤13：通过构图工艺，至少在PAD区域形成导电连接线的图形，且信号线的图形与导电连接线的图形重叠。

通过本实施例，可以仅在PAD区域形成导电连接线，且导电连接线位于信号线的上方。仅在PAD区域形成导电连接线，能够避免腐蚀信号线引起的问题之外，不会对阵列区域产生任何影响(比如信号线区域的高度等参数)。

本发明TFT-LCD阵列基板的制造方法的第三实施例，包括如下步骤：

步骤21：依次连续沉积导电薄膜和金属薄膜；

步骤22：通过构图工艺，将金属薄膜和导电薄膜刻蚀形成信号线的图形。

本实施例，通过连续沉积金属薄膜和导电薄膜(先后顺序无关)，可以通过一次构图工艺形成导电连接线和其上方的信号线。

通过本实施例，虽然只能形成宽度和长度与信号线相同的导电连接线，但是相比第一实施例和第二实施例，由于省去了一步构图工艺，因此大大节省成本。

本发明TFT-LCD阵列基板的制造方法的第四实施例，包括如下步骤：

步骤31：依次连续金属薄膜和沉积导电薄膜；

步骤32：通过构图工艺，采用双调掩膜板，形成信号线的图形和至少在PAD区域形成导电连接线的图形。

上述步骤32具体为：

321：在导电薄膜上涂覆一层光刻胶；

322：通过双调掩膜板对光刻胶进行曝光和显影处理，使得光刻胶至少在PAD区域中信号线区域具有第一厚度，在其余的信号线区域具有第二厚度，信号线区域之外的其他区域无光刻胶覆盖，其中第一厚度大于第二厚度；

323：进行第一刻蚀工艺，刻蚀掉无光刻胶覆盖的区域的导电薄膜和金属薄膜，形成信号线的图形；

324：进行光刻胶灰化工艺，去掉第二厚度的光刻胶，使得步骤322中具有第二厚度的光刻胶的区域的导电薄膜暴露；

325：进行第二刻蚀工艺，刻蚀掉暴露出的导电薄膜，形成导电连接线的图形；

326：剥离剩余光刻胶。

通过本实施例，可以采用一次构图工艺，得到信号线的图形和至少设置在PAD区域内的导电连接线的图形。即通过一次构图工艺完成而节约成本的同时，还可以仅在PAD区域形成导电连接线，而不对阵列区域产生任何改变，不影响液晶显示器的现实性能。

本发明中所述的TFT-LCD阵列基板的制造方法，可以根据具体TFT-LCD的类型来进行选择。例如，FFS型TFT-LCD的阵列基板，需要第一步在透明基板上形成公共电极、栅线和公共电极线。此时，采用本发明上述第四实施例的制造方法，用形成公共电极的透明导电薄膜(即ITO或IZO)来与公共电极一同形成导电连接线，这样就无需增加构图工艺步骤制造阵列基板。其他类型的液晶显示器的阵列基板，由于本领域技术人员在本发明的上述技术的启示下，可以很容易地将本发明的制造方法应用到各类型阵列基板的制造过程中，解决本发明中所述的技术问题，因此不于详述。

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进行限制，尽管参照较佳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：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种TFT-LCD阵列基板，具有PAD区域，其特征在于，包括：

透明基板；

信号线，设置于所述透明基板上；

导电连接部，设置于所述PAD区域内，将外部驱动电路板的引线电连接到所述信号线上；

导电连接线，至少设置于所述PAD区域上，且贴设于所述信号线上。

2.根据权利要求1所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述导电连接线的材质为耐腐蚀金属、耐腐蚀合金、ITO或IZO。

3.根据权利要求1所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述导电连接线设置于信号线的上方或下方。

4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述信号线为栅线、数据线或公共电极线。

5.根据权利要求4所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，还包括绝缘层，用于将所述栅线、数据线或公共电极线相互绝缘。

6.根据权利要求5所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述绝缘层包括栅绝缘层和钝化层。

7.一种如权利要求1所述的TFT-LCD阵列基板的制造方法，其特征在于，包括：

步骤1、沉积导电薄膜；

步骤2：通过构图工艺，至少在PAD区域形成导电连接线的图形；

步骤3：沉积金属薄膜，通过构图工艺，形成信号线的图形，且在PAD区域中信号线的图形贴设于导电连接线的图形之上。

8.根据权利要求7所述的TFT-LCD阵列基板的制造方法，其特征在于，所述导电薄膜的材质为耐腐蚀金属、耐腐蚀合金、ITO或IZO。

9.一种如权利要求1所述的TFT-LCD阵列基板的制造方法，其特征在于，具体包括：

步骤11：沉积金属薄膜，通过构图工艺，形成信号线的图形；

步骤12、沉积导电薄膜；

步骤13：通过构图工艺，至少在PAD区域形成导电连接线的图形，且导电连接线的图形贴设于信号线的图形之上。

10.根据权利要求9所述的TFT-LCD阵列基板的制造方法，其特征在于，所述导电薄膜的材质为耐腐蚀金属、耐腐蚀合金、ITO或IZO。

11.一种如权利要求1所述的TFT-LCD阵列基板的制造方法，其特征在于，包括：

步骤21：依次连续沉积导电薄膜和金属薄膜；

步骤22：通过一次构图工艺，将导电薄膜刻蚀形成导电连接线的图形，将金属薄膜刻蚀形成信号线的图形。

12.根据权利要求11所述的TFT-LCD阵列基板的制造方法，其特征在于，所述导电薄膜的材质为耐腐蚀金属、耐腐蚀合金、ITO或IZO。

13.一种如权利要求1所述的TFT-LCD阵列基板的制造方法，其特征在于，包括：

步骤31：依次连续沉积金属薄膜和沉积导电薄膜；

步骤32：通过一次构图工艺，采用双调掩膜板，将金属薄膜刻蚀形成信号线的图形，将导电薄膜刻蚀形成至少在PAD区域的导电连接线的图形。

14.根据权利要求13所述的TFT-LCD阵列基板的制造方法，其特征在于，所述步骤32具体包括：

步骤321：在导电薄膜上涂覆一层光刻胶；

步骤322：通过双调掩膜板对光刻胶进行曝光和显影处理，使得光刻胶至少在PAD区域中信号线区域具有第一厚度，在其余的信号线区域具有第二厚度，信号线区域之外的其他区域无光刻胶覆盖，其中第一厚度大于第二厚度；

步骤323：进行第一刻蚀工艺，刻蚀掉无光刻胶覆盖的区域的导电薄膜和金属薄膜，形成信号线的图形；

步骤324：进行光刻胶灰化工艺，去掉第二厚度的光刻胶，使得被步骤322中具有第二厚度的光刻胶覆盖的区域的导电薄膜暴露；

步骤325：进行第二刻蚀工艺，刻蚀掉暴露出的导电薄膜，形成导电连接线的图形；

步骤326：剥离剩余光刻胶。

15.根据权利要求13或14所述的TFT-LCD阵列基板的制造方法，其特征在于，所述导电薄膜的材质为耐腐蚀金属、耐腐蚀合金、ITO或IZO。

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