CN102012589A - Tft-lcd阵列基板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种TFT-LCD阵列基板及其制造方法。阵列基板包括形成在基板上的栅线、数据线、像素电极和薄膜晶体管，还包括遮挡栅线、数据线和薄膜晶体管的黑矩阵。制造方法包括：形成栅电极和栅线图形；形成作为绝缘层的彩色树脂层；形成有源层、数据线、源电极、漏电极和TFT沟道图形；形成黑矩阵图形，黑矩阵位于栅线、数据线、源电极和TFT沟道区域的上方；形成钝化层过孔图形；形成像素电极图形，像素电极的边缘与黑矩阵交叠。本发明通过将黑矩阵设置在阵列基板上，一方面增大了开口率，另一方面提升了画面品质，并从整体上降低了TFT-LCD的生产时间和生产成本。

Description

TFT-LCD阵列基板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管液晶显示器及其制造方法，尤其是一种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器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，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。现有结构的TFT-LCD主要由对盒在一起并将液晶夹设其间的阵列基板和彩膜基板构成，阵列基板上形成有相互交叉并限定了像素区域的栅线和数据线，每个像素区域中设置有薄膜晶体管和像素电极，彩膜基板上形成有黑矩阵、彩色树脂图形和公共电极，黑矩阵用于遮挡像素电极以外的区域。

目前，TFT-LCD节能产品越来越受到关注，由于提高开口率可以实现在不增加功耗的前提下增加亮度，或在亮度不变的情况下降低功耗，因此提高开口率是TFT-LCD节能产品的重点。为此，现有技术提出了多种提高开口率的解决方案，其中一种解决方案是采用树脂钝化层技术，可大幅度提高开口率，但该技术生产成本高，需要较大工艺改变，而且工艺技术不成熟。

发明内容

本发明的目的是提供一种TFT-LCD阵列基板及其制造方法，采用现有成熟的工艺技术有效提高开口率。

为实现上述目的，本发明提供了一种TFT-LCD阵列基板，包括形成在基板上的栅线、数据线、像素电极和薄膜晶体管，还包括遮挡栅线、数据线和薄膜晶体管的黑矩阵，所述黑矩阵为树脂材料。

所述黑矩阵上形成有钝化层，所述像素电极形成在钝化层上并通过钝化层过孔与薄膜晶体管的漏电极连接，所述像素电极的边缘与黑矩阵交叠。

所述像素电极形成在黑矩阵上，所述像素电极的边缘与黑矩阵交叠，并与薄膜晶体管的漏电极直接连接。

在上述技术方案基础上，还包括作为栅线与数据线之间绝缘层的彩色树脂层。

所述栅线和薄膜晶体管的栅电极形成在基板上，其上形成彩色树脂层，所述彩色树脂层包括红色树脂图形、蓝色树脂图形和绿色树脂图形。进一步地，所述彩色树脂层厚度为1.5μm～3μm。

所述薄膜晶体管的有源层形成在彩色树脂层上并位于栅电极的上方，所述薄膜晶体管的源电极与数据线连接，所述薄膜晶体管的漏电极与像素电极连接，所述源电极与漏电极之间形成TFT沟道区域。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种TFT-LCD阵列基板制造方法，包括：

步骤1、在基板上沉积栅金属薄膜，通过构图工艺形成包括栅电极和栅线的图形；

步骤2、在完成前述步骤的基板上形成作为栅绝缘层的彩色树脂层；

步骤3、在完成前述步骤的基板上沉积半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源漏金属薄膜，通过构图工艺形成包括有源层、数据线、源电极、漏电极和TFT沟道的图形；

步骤4、在完成前述步骤的基板上涂敷黑矩阵材料薄膜，通过构图工艺形成包括黑矩阵的图形，所述黑矩阵位于栅线、数据线、源电极、漏电极和TFT沟道区域的上方；

步骤5、在完成前述步骤的基板上沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成包括像素电极的图形，所述像素电极的边缘与黑矩阵交叠，所述像素电极与漏电极连接。

所述步骤4与步骤5之间包括：在完成前述步骤的基板上沉积钝化层，通过构图工艺形成包括使像素电极与漏电极连接的钝化层过孔的图形。

所述步骤3可以包括：

在完成前述步骤的基板上，采用等离子体增强化学气相沉积方法，依次沉积半导体薄膜和掺杂半导体薄膜；

采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积源漏金属薄膜；

在所述源漏金属薄膜上涂敷一层光刻胶；

采用半色调或灰色调掩模板曝光，使光刻胶形成光刻胶完全去除区域、光刻胶完全保留区域和光刻胶部分保留区域；光刻胶完全保留区域对应于数据线、源电极和漏电极的图形所在区域，光刻胶部分保留区域对应于TFT沟道区域的图形所在区域，光刻胶完全去除区域对应于上述图形以外的区域；显影处理后，光刻胶完全保留区域的光刻胶厚度没有变化，光刻胶完全去除区域的光刻胶被完全去除，光刻胶部分保留区域的光刻胶厚度减少；

通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的源漏金属薄膜、掺杂半导体薄膜和半导体薄膜，形成包括有源层和数据线的图形；

通过灰化工艺去除光刻胶部分保留区域的光刻胶，暴露出该区域的源漏金属薄膜；

通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶部分保留区域的源漏金属薄膜和掺杂半导体薄膜，并刻蚀掉部分厚度的半导体薄膜，形成包括TFT沟道区域的图形；

剥离剩余的光刻胶。

所述步骤3也可以包括：

在完成前述步骤的基板上，采用等离子体增强化学气相沉积方法，依次沉积半导体薄膜和掺杂半导体薄膜；

采用普通掩模板通过构图工艺形成包括有源层的图形；

采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积源漏金属薄膜；

采用普通掩模板通过构图工艺形成包括数据线、源电极、漏电极和TFT沟道的图形。

所述步骤4包括：

在完成前述步骤的基板上，采用旋转涂敷的方法，涂敷黑矩阵材料薄膜；

采用普通掩模板通过构图工艺形成包括黑矩阵的图形，所述黑矩阵位于栅线、数据线、源电极、漏电极和TFT沟道区域的上方。

本发明提供了一种TFT-LCD阵列基板及其制造方法，通过将黑矩阵和彩色树脂层设置在阵列基板上，一方面增大了开口率，另一方面提升了画面品质，并从整体上降低了TFT-LCD的生产时间和生产成本。具体体现在：

(1)本发明将黑矩阵直接形成在阵列基板的栅线和数据线上，不仅使阵列基板与彩膜基板的对盒精度控制在1.5μm之内，有效减小了黑矩阵的宽度，而且由于黑矩阵可以有效地遮挡漏光区域，因此取消了现有结构通常采用的挡光条结构，开口率增大至65％以上；

(2)本发明采用现有彩膜基板的彩色树脂层作为阵列基板的栅绝缘层，由于彩色树脂层的厚度远大于现有阵列基板结构采用的栅绝缘层的厚度，且彩色树脂层的介电常数远小于栅绝缘层的介电常数，因此减小了漏电极与栅电极之间、像素电极与栅线之间的耦合电容，同时减小了闪烁以及馈通电压较大等不良出现的可能性；由于耦合电容的降低，栅线与数据线的RC延迟也会大大降低，使得画面品质得到提升；此外，彩色树脂层平整的表面消除了现有结构通常出现的段差缺陷，提高了成品率；

(3)本发明黑矩阵覆盖在数据线之上，由于黑矩阵较厚且介电常数较低，使得像素电极可以搭设在数据线上而不用担心数据线与像素电极之间的耦合电容，这样最大限度地增加了像素电极的面积，而阵列基板的像素电极与彩膜基板的公共电极之间相对面积的增大可以有效地驱动更多的液晶分子，同样可以起到降低漏光的作用，有利于增大开口率；

(4)由于本发明将现有彩膜基板上的彩色树脂层和黑矩阵全部集成在阵列基板上，因此原有的彩膜基板制备工艺只剩下制备公共电极的工艺，从整体上降低了TFT-LCD的生产时间和生产成本；

(5)本发明采用现有成熟的制备工艺，工艺改变小，不仅生产成本低，而且可以保证产品质量，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明TFT-LCD阵列基板的平面图；

图2为图1中A1-A1向的剖面图；

图3为本发明TFT-LCD阵列基板第一次构图工艺后的平面图；

图4为图3中A2-A2向的剖面图；

图5为本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺后的平面图；

图6为图5中A3-A3向的剖面图；

图7为本发明TFT-LCD阵列基板第三次构图工艺后的平面图；

图8为图7中A4-A4向的剖面图；

图9为本发明TFT-LCD阵列基板第四次构图工艺后的平面图；

图10为图9中A5-A5向的剖面图；

图11为本发明TFT-LCD阵列基板第五次构图工艺后的平面图；

图12为图11中A6-A6向的剖面图；

图13为本发明TFT-LCD阵列基板另一结构形式的示意图；

图14为本发明TFT-LCD阵列基板再一结构形式的示意图；

图15为本发明TFT-LCD阵列基板制造方法的流程图；

图16为本发明TFT-LCD阵列基板制造方法第一实施例的流程图；

图17为本发明TFT-LCD阵列基板制造方法第二实施例的流程图。

附图标记说明：

1-基板；    2-栅电极；    3-彩色树脂层；

4-半导体层；  5-掺杂半导体层；    6-源电极；

7-漏电极；    8-钝化层；          9-钝化层过孔；

11-栅线；     12-数据线；         13-像素电极；

14-黑矩阵。

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。附图中各层薄膜厚度和区域大小形状不反映TFT-LCD阵列基板的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

图1为本发明TFT-LCD阵列基板的平面图，所反映的是一个像素单元的结构，图2为图1中A1-A1向的剖面图。如图1和图2所示，本发明TFT-LCD阵列基板的主体结构包括形成在基板1上的栅线、数据线、薄膜晶体管、像素电极13、彩色树脂层3和黑矩阵14，相互垂直并交叉的栅线和数据线定义了像素区域，薄膜晶体管和像素电极13形成在像素区域内，栅线用于向薄膜晶体管提供开启或关断电压，薄膜晶体管用于控制数据线向像素电极13提供数据电压，彩色树脂层3一方面作为彩色像素，另一方面作为栅线和数据线之间的绝缘层，黑矩阵14用于遮挡栅线、数据线和薄膜晶体管等漏光区域。具体地，本发明TFT-LCD阵列基板包括形成在基板1上的栅线和栅电极2，栅电极2与栅线连接；彩色树脂层3形成在栅线和栅电极2上并覆盖整个基板1，彩色树脂层3具有平整的表面，一方面作为彩色像素，另一方面作为栅绝缘层；有源层(包括半导体层4和掺杂半导体层5)形成在彩色树脂层3上并位于栅电极2的上方；源电极6和漏电极7形成在有源层上，源电极6的一端位于栅电极2的上方，另一端与数据线连接，漏电极7的一端位于栅电极2的上方，另一端与像素电极13连接，源电极6与漏电极7之间形成TFT沟道区域，TFT沟道区域的掺杂半导体层5被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层4，使TFT沟道区域的半导体层4暴露出来；黑矩阵14形成在上述结构图形上，并位于栅线、数据线和薄膜晶体管的上方；钝化层8形成在上述结构图形上并覆盖整个基板1，在漏电极7位置开设有钝化层过孔9；像素电极13形成在钝化层8上，像素电极13通过钝化层过孔9与漏电极7连接，同时像素电极搭设在部分栅线上，使像素电极与栅线形成存储电容在栅线上(Cst on Gate)结构形式的存储电容。实际应用中，本发明TFT-LCD阵列基板也可以包括公共电极线，使像素电极与公共电极线形成存储电容，在公共电极线上(Cst on Common)结构形式的存储电容。

图3～图12为本发明TFT-LCD阵列基板制造过程的示意图，可进一步说明本发明的技术方案，在以下说明中，本发明所称的构图工艺包括光刻胶涂敷、掩模、曝光、刻蚀和光刻胶剥离等工艺，光刻胶以正性光刻胶为例。

图3为本发明TFT-LCD阵列基板第一次构图工艺后的平面图，所反映的是一个像素单元的结构，图4为图3中A2-A2向的剖面图。采用磁控溅射或热蒸发的方法，在基板1(如玻璃基板或石英基板)上沉积一层栅金属薄膜，采用普通掩模板通过构图工艺形成包括栅电极2和栅线11的图形，栅电极2与栅线11连接，如图3和图4所示。

图5为本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺后的平面图，所反映的是一个像素单元的结构，图6为图5中A3-A3向的剖面图。在完成上述图3构图的基板上，首先涂敷一层厚度为1.5μm～3μm的红色树脂材料层，通过构图工艺在基板1上形成红色树脂图形，之后采用相同方法，依次形成蓝色树脂图形和绿色树脂图形，红色树脂图形、蓝色树脂图形和绿色树脂图形构成一方面作为彩色像素、另一方面作为栅绝缘层的彩色树脂层3，如图5和图6所示。实际应用中，形成三种颜色树脂图形可以采用任意次序。由于本发明彩色树脂层的厚度远大于现有阵列基板结构采用的栅绝缘层的厚度，且彩色树脂层的介电常数(小于4)远小于栅绝缘层的介电常数(大于7)，根据耦合电容的计算公式

其中Cgd为耦合电容，ε₀为真空介电常数，ε_n为介质层介电常数，A为漏电极与栅电极的重叠面积，d₀为漏电极与栅电极的垂直距离，耦合寄生电容与介质层介电常数成正比，与漏电极与栅电极的垂直距离成反比，因此本发明减小了漏电极与栅电极之间的耦合电容，同时减小了闪烁以及馈通电压较大等不良出现的可能性。由于本次工艺采用涂敷的方法，因此彩色树脂层3具有平整的表面，当后续制备的数据线等图形形成在该平整的表面上时，消除了现有结构通常出现的段差缺陷。

图7为本发明TFT-LCD阵列基板第三次构图工艺后的平面图，所反映的是一个像素单元的结构，图8为图7中A4-A4向的剖面图。在完成上述图5构图的基板上，首先采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法沉积半导体薄膜和掺杂半导体薄膜，接着采用磁控溅射或热蒸发的方法沉积源漏金属薄膜，采用半色调或灰色调掩模板通过构图工艺形成包括有源层、数据线12、源电极6、漏电极7和TFT沟道区域的图形，如图7和图8所示。本次构图工艺后，包括半导体层4和掺杂半导体层5的有源层形成在彩色树脂层3上并位于栅电极2的上方；源电极6和漏电极7形成在有源层上，源电极6的一端位于栅电极2的上方，另一端与数据线12连接，漏电极7的一端位于栅电极2的上方，与源电极6相对设置，源电极6与漏电极7之间形成TFT沟道区域，TFT沟道区域的掺杂半导体层5被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层4，使TFT沟道区域的半导体层4暴露出来。

本次构图工艺是一种多步刻蚀工艺，具体说明如下。首先依次沉积半导体薄膜和掺杂半导体薄膜，接着沉积源漏金属薄膜。之后在源漏金属薄膜上涂敷一层光刻胶。采用半色调或灰色调掩模板曝光，使光刻胶形成完全曝光区域、未曝光区域和部分曝光区域；未曝光区域对应于数据线、源电极和漏电极图形所在区域，部分曝光区域对应于TFT沟道区域图形所在区域，完全曝光区域对应于上述图形以外的区域。显影处理后，未曝光区域的光刻胶厚度没有变化，形成光刻胶完全保留区域，完全曝光区域的光刻胶被完全去除，形成光刻胶完全去除区域，部分曝光区域的光刻胶厚度减少，形成光刻胶部分保留区域。通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的源漏金属薄膜、掺杂半导体薄膜和半导体薄膜，形成包括有源层和数据线的图形。通过灰化工艺去除光刻胶部分保留区域的光刻胶，暴露出该区域的源漏金属薄膜。通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶部分保留区域的源漏金属薄膜和掺杂半导体薄膜，并刻蚀掉部分厚度的半导体薄膜，形成包括源电极、漏电极和TFT沟道区域的图形。最后剥离剩余的光刻胶，完成本次构图工艺。

图9为本发明TFT-LCD阵列基板第四次构图工艺后的平面图，所反映的是一个像素单元的结构，图10为图9中A5-A5向的剖面图。在完成上述图7构图的基板上，采用旋转涂敷的方法涂敷一层黑矩阵材料薄膜，黑矩阵材料薄膜可以采用添加黑色颗粒的树脂材料，采用普通掩模板通过构图工艺形成包括黑矩阵14的图形，黑矩阵14位于栅线11、数据线12、源电极6和TFT沟道区域的上方，并遮盖部分漏电极7，黑矩阵14的宽度分别大于栅线的宽度和数据线的宽度，如图9和图10所示。由于本发明黑矩阵直接形成在栅线和数据线上，不仅使阵列基板与彩膜基板的对盒精度控制在1.5μm之内，而且由于黑矩阵可以有效地遮挡漏光区域，因此取消了现有结构通常采用的挡光条结构，有利于增大开口率。

图11为本发明TFT-LCD阵列基板第五次构图工艺后的平面图，所反映的是一个像素单元的结构，图12为图11中A6-A6向的剖面图。在完成上述图9构图的基板上，采用PECVD方法沉积一层钝化层8，采用普通掩模板通过构图工艺形成包括钝化层过孔9的图形，钝化层过孔9位于漏电极7所在位置，钝化层过孔9内暴露出漏电极7的表面，如图11和图12所示。在形成钝化层过孔图形过程中，还同时在栅线接口区域(栅线PAD)形成有栅线接口过孔和在数据线接口区域(数据线PAD)形成有数据线接口过孔的图形，栅线接口过孔和数据线接口过孔图形的结构和形成工艺已广泛应用于目前的构图工艺中，这里不再赘述。

最后，在完成图11构图的基板上，采用磁控溅射或热蒸发的方法沉积透明导电薄膜，采用普通掩模板通过构图工艺形成包括像素电极13的图形，像素电极13通过钝化层过孔9与漏电极7连接，如图1和图2所示。本次构图中，形成在像素区域内的像素电极13与栅线构成存储电容，同时像素电极13搭设在黑矩阵14上，使像素电极13的边缘与黑矩阵14交叠，可以有效避免像素电极13边缘可能出现的漏光。

通过上述说明，可以看出本发明TFT-LCD阵列基板具有如下优点：

(1)本发明将黑矩阵直接形成在阵列基板的栅线和数据线上，不仅使阵列基板与彩膜基板的对盒精度控制在1.5μm之内，有效减小了黑矩阵的宽度，而且由于黑矩阵可以有效地遮挡漏光区域，因此取消了现有结构通常采用的挡光条结构，开口率增大至65％以上；

(2)本发明采用现有彩膜基板的彩色树脂层作为阵列基板的栅绝缘层，由于彩色树脂层的厚度远大于现有阵列基板结构采用的栅绝缘层的厚度，且彩色树脂层的介电常数远小于栅绝缘层的介电常数，因此减小了漏电极与栅电极之间、像素电极与栅线之间的耦合电容，同时减小了闪烁以及馈通电压较大等不良出现的可能性；由于耦合电容的降低，栅线与数据线的RC延迟也会大大降低，使得画面品质得到提升；此外，彩色树脂层平整的表面消除了现有结构通常出现的段差缺陷，提高了成品率；

(3)本发明黑矩阵覆盖在数据线之上，由于黑矩阵较厚且介电常数较低，使得像素电极可以搭设在数据线上而不用担心数据线与像素电极之间的耦合电容，这样最大限度地增加了像素电极的面积，而阵列基板的像素电极与彩膜基板的公共电极之间相对面积的增大可以有效地驱动更多的液晶分子，同样可以起到降低漏光的作用，有利于增大开口率；

(4)由于本发明将现有彩膜基板上的彩色树脂层和黑矩阵全部集成在阵列基板上，因此原有的彩膜基板制备工艺只剩下制备公共电极的工艺，从整体上降低了TFT-LCD的生产时间和生产成本；

(5)本发明采用现有成熟的制备工艺，工艺改变小，不仅生产成本低，而且可以保证产品质量，具有广泛的应用前景。

需要说明的是，上述技术方案只是本发明TFT-LCD阵列基板的一种结构形式，实际应用中，可以通过材料变更或工艺流程调整形成相近或相似的结构。例如，本发明彩色树脂层和黑矩阵的涂敷可以采用喷墨等方式沉积。再如，前述第三次构图可以通过采用普通掩模板的二次构图工艺完成。

图13为本发明TFT-LCD阵列基板另一结构形式的示意图，为图1中A1-A1向的剖面图。本实施例是前述结构的一种变形，主体结构与图1和图2所示结构基本相同，所不同的是将前述第三次构图工艺分解成采用普通掩模板的二次构图工艺，因此有源层以及源电极和漏电极的结构有所变化。具体地，本实施例有源层(包括半导体层4和掺杂半导体层5)形成在彩色树脂层3上并位于栅电极2的上方；源电极6的一端位于有源层上，另一端与数据线12连接，漏电极7的一端位于有源层上，另一端与像素电极13连接，源电极6与漏电极7之间形成TFT沟道区域，TFT沟道区域的掺杂半导体层5被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层4，使TFT沟道区域的半导体层4暴露出来。本实施例制备有源层和数据线的过程具体为：首先采用PECVD方法沉积半导体薄膜和掺杂半导体薄膜，采用普通掩模板通过构图工艺形成包括有源层的图形，有源层包括半导体层和掺杂半导体层，形成在彩色树脂层上并位于栅电极的上方。之后采用磁控溅射或热蒸发的方法沉积源漏金属薄膜，采用普通掩模板通过构图工艺形成包括数据线、源电极、漏电极和TFT沟道区域的图形，源电极的一端位于有源层上，另一端与数据线连接，漏电极的一端位于有源层上，与源电极相对设置，源电极与漏电极之间形成TFT沟道区域，TFT沟道区域的掺杂半导体层被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层，使TFT沟道区域的半导体层4暴露出来。本实施例虽然多了一次构图工艺，但可以保证TFT沟道区域的刻蚀质量，提高成品率。

图14为本发明TFT-LCD阵列基板再一结构形式的示意图，为图1中A1-A1向的剖面图。本实施例是前述结构的一种变形，主体结构与图1和图2所示结构基本相同，所不同的是，形成黑矩阵14图形后直接形成像素电极13图形。由于黑矩阵14采用树脂材料，因此覆盖数据线12、源电极6、部分漏电极7和TFT沟道区域的黑矩阵14可以起到绝缘层的作用，像素电极13则与未被黑矩阵14覆盖的部分漏电极7直接连接。本结构的制备过程可以参见图3～图12的制备过程，只是减少了沉积钝化层和形成钝化层过孔的流程，这里不再赘述。需要说明的是，栅线接口过孔和数据线接口过孔图形可以在形成黑矩阵图形过程中形成。

图15为本发明TFT-LCD阵列基板制造方法的流程图，包括：

步骤1、在基板上沉积栅金属薄膜，通过构图工艺形成包括栅电极和栅线的图形；

步骤2、在完成前述步骤的基板上形成作为栅绝缘层的彩色树脂层；

步骤3、在完成前述步骤的基板上沉积半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源漏金属薄膜，通过构图工艺形成包括有源层、数据线、源电极、漏电极和TFT沟道的图形；

步骤4、在完成前述步骤的基板上涂敷黑矩阵材料薄膜，通过构图工艺形成包括黑矩阵的图形，所述黑矩阵位于栅线、数据线、源电极、漏电极和TFT沟道区域的上方；

步骤5、在完成前述步骤的基板上沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成包括像素电极的图形，所述像素电极的边缘与黑矩阵交叠，所述像素电极与漏电极连接。

在上述技术方案基础上，步骤4与步骤5之间还可以包括：在完成前述步骤的基板上沉积钝化层，通过构图工艺形成钝化层过孔的图形，钝化层过孔用于使像素电极与漏电极连接。

本发明TFT-LCD阵列基板制造方法通过将黑矩阵和彩色树脂层设置在阵列基板上，一方面增大了开口率，另一方面提升了画面品质，并从整体上降低了TFT-LCD的生产时间和生产成本。

下面通过具体实施例进一步说明本发明TFT-LCD阵列基板制造方法的技术方案。

图16为本发明TFT-LCD阵列基板制造方法第一实施例的流程图，包括：

步骤11、采用磁控溅射或热蒸发的方法，在基板上沉积栅金属薄膜，采用普通掩模板通过构图工艺形成包括栅电极和栅线的图形；

步骤12、形成由红色树脂图形、蓝色树脂图形和绿色树脂图形构成的彩色树脂层，作为绝缘层的彩色树脂层的厚度为1.5μm～3μm；

步骤13、采用等离子体增强化学气相沉积方法，依次沉积半导体薄膜和掺杂半导体薄膜；采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积源漏金属薄膜；

步骤14、在所述源漏金属薄膜上涂敷一层光刻胶；采用半色调或灰色调掩模板曝光，使光刻胶形成光刻胶完全去除区域、光刻胶完全保留区域和光刻胶部分保留区域；光刻胶完全保留区域对应于数据线、源电极和漏电极的图形所在区域，光刻胶部分保留区域对应于TFT沟道区域的图形所在区域，光刻胶完全去除区域对应于上述图形以外的区域；显影处理后，光刻胶完全保留区域的光刻胶厚度没有变化，光刻胶完全去除区域的光刻胶被完全去除，光刻胶部分保留区域的光刻胶厚度减少；

步骤15、通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的源漏金属薄膜、掺杂半导体薄膜和半导体薄膜，形成包括有源层和数据线的图形；通过灰化工艺去除光刻胶部分保留区域的光刻胶，暴露出该区域的源漏金属薄膜；通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶部分保留区域的源漏金属薄膜和掺杂半导体薄膜，并刻蚀掉部分厚度的半导体薄膜，形成包括TFT沟道区域的图形；剥离剩余的光刻胶；

步骤16、采用旋转涂敷的方法，涂敷黑矩阵材料薄膜，采用普通掩模板通过构图工艺形成包括黑矩阵的图形，黑矩阵位于栅线、数据线、源电极和TFT沟道区域的上方，并遮盖部分漏电极；

步骤17、采用等离子体增强化学气相沉积方法，沉积钝化层，采用普通掩模板通过构图工艺形成包括钝化层过孔的图形，所述钝化层过孔位于漏电极所在位置；

步骤18、沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成包括像素电极的图形，所述像素电极通过钝化层过孔与漏电极连接，所述像素电极的边缘与黑矩阵交叠。

本实施例的制备过程已在前述图3～图12所示技术方案中详细介绍，这里不再赘述。

图17为本发明TFT-LCD阵列基板制造方法第二实施例的流程图，包括：

步骤21、采用磁控溅射或热蒸发的方法，在基板上沉积栅金属薄膜，采用普通掩模板通过构图工艺形成包括栅电极和栅线的图形；

步骤22、形成由红色树脂图形、蓝色树脂图形和绿色树脂图形构成的彩色树脂层，作为栅绝缘层的彩色树脂层的厚度为1.5μm～3μm；

步骤23、采用等离子体增强化学气相沉积方法，依次沉积半导体薄膜和掺杂半导体薄膜；

步骤24、采用普通掩模板通过构图工艺形成包括有源层的图形；

步骤25、采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积源漏金属薄膜；

步骤26、采用普通掩模板通过构图工艺形成包括数据线、源电极、漏电极和TFT沟道的图形。

步骤27、采用旋转涂敷的方法，涂敷黑矩阵材料薄膜，采用普通掩模板通过构图工艺形成包括黑矩阵的图形，黑矩阵位于栅线、数据线、源电极和TFT沟道区域的上方，并遮盖部分漏电极；

步骤28、采用等离子体增强化学气相沉积方法，沉积钝化层，采用普通掩模板通过构图工艺形成包括钝化层过孔的图形，所述钝化层过孔位于漏电极所在位置；

步骤29、沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成包括像素电极的图形，所述像素电极通过钝化层过孔与漏电极连接，所述像素电极的边缘与黑矩阵交叠。

与前述第一实施例相比，本实施例通过一次采用普通掩模板的构图工艺形成有源层、通过另一次采用普通掩模板的构图工艺形成数据线、源电极和漏电极的图形，可以保证TFT沟道区域的刻蚀质量，提高成品率。

在图16所示实施例技术方案基础上，还可以通过取消钝化层形成本发明TFT-LCD阵列基板制造方法第三实施例，包括：

步骤31、采用磁控溅射或热蒸发的方法，在基板上沉积栅金属薄膜，采用普通掩模板通过构图工艺形成包括栅电极和栅线的图形；

步骤32、形成由红色树脂图形、蓝色树脂图形和绿色树脂图形构成的彩色树脂层，作为绝缘层的彩色树脂层的厚度为1.5μm～3μm；

步骤33、采用等离子体增强化学气相沉积方法，依次沉积半导体薄膜和掺杂半导体薄膜；采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积源漏金属薄膜；

步骤34、在所述源漏金属薄膜上涂敷一层光刻胶；采用半色调或灰色调掩模板曝光，使光刻胶形成光刻胶完全去除区域、光刻胶完全保留区域和光刻胶部分保留区域；光刻胶完全保留区域对应于数据线、源电极和漏电极的图形所在区域，光刻胶部分保留区域对应于TFT沟道区域的图形所在区域，光刻胶完全去除区域对应于上述图形以外的区域；显影处理后，光刻胶完全保留区域的光刻胶厚度没有变化，光刻胶完全去除区域的光刻胶被完全去除，光刻胶部分保留区域的光刻胶厚度减少；

步骤35、通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的源漏金属薄膜、掺杂半导体薄膜和半导体薄膜，形成包括有源层和数据线的图形；通过灰化工艺去除光刻胶部分保留区域的光刻胶，暴露出该区域的源漏金属薄膜；通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶部分保留区域的源漏金属薄膜和掺杂半导体薄膜，并刻蚀掉部分厚度的半导体薄膜，形成包括TFT沟道区域的图形；剥离剩余的光刻胶；

步骤36、采用旋转涂敷的方法，涂敷黑矩阵材料薄膜，采用普通掩模板通过构图工艺形成包括黑矩阵的图形，黑矩阵位于栅线、数据线、源电极和TFT沟道区域的上方，并遮盖部分漏电极；

步骤37、沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成包括像素电极的图形，所述像素电极与漏电极直接连接，所述像素电极的边缘与黑矩阵交叠。

在图17所示实施例技术方案基础上，还可以通过取消钝化层形成本发明TFT-LCD阵列基板制造方法第四实施例，包括：

步骤41、采用磁控溅射或热蒸发的方法，在基板上沉积栅金属薄膜，采用普通掩模板通过构图工艺形成包括栅电极和栅线的图形；

步骤42、形成由红色树脂图形、蓝色树脂图形和绿色树脂图形构成的彩色树脂层，作为栅绝缘层的彩色树脂层的厚度为1.5μm～3μm；

步骤43、采用等离子体增强化学气相沉积方法，依次沉积半导体薄膜和掺杂半导体薄膜；

步骤44、采用普通掩模板通过构图工艺形成包括有源层的图形；

步骤45、采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积源漏金属薄膜；

步骤46、采用普通掩模板通过构图工艺形成包括数据线、源电极、漏电极和TFT沟道的图形。

步骤47、采用旋转涂敷的方法，涂敷黑矩阵材料薄膜，采用普通掩模板通过构图工艺形成包括黑矩阵的图形，黑矩阵位于栅线、数据线、源电极和TFT沟道区域的上方，并遮盖部分漏电极；

步骤48、沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成包括像素电极的图形，所述像素电极与漏电极直接连接，所述像素电极的边缘与黑矩阵交叠。

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。

Claims (11)

1.一种TFT-LCD阵列基板，包括形成在基板上的栅线、数据线、像素电极和薄膜晶体管，其特征在于，还包括遮挡栅线、数据线和薄膜晶体管的黑矩阵，所述黑矩阵为树脂材料。

2.根据权利要求1所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述黑矩阵上形成有钝化层，所述像素电极形成在钝化层上并通过钝化层过孔与薄膜晶体管的漏电极连接，所述像素电极的边缘与黑矩阵交叠。

3.根据权利要求1所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述像素电极形成在黑矩阵上，所述像素电极的边缘与黑矩阵交叠，并与薄膜晶体管的漏电极直接连接。

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，还包括作为栅线与数据线之间绝缘层的彩色树脂层。

5.根据权利要求4所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述栅线和薄膜晶体管的栅电极形成在基板上，其上形成彩色树脂层，所述彩色树脂层包括红色树脂图形、蓝色树脂图形和绿色树脂图形。

6.根据权利要求5所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述彩色树脂层厚度为1.5μm～3μm。

7.根据权利要求4所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述薄膜晶体管的有源层形成在彩色树脂层上并位于栅电极的上方，所述薄膜晶体管的源电极与数据线连接，所述薄膜晶体管的漏电极与像素电极连接，所述源电极与漏电极之间形成TFT沟道区域。

8.一种TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，包括：

步骤1、在基板上沉积栅金属薄膜，通过构图工艺形成包括栅电极和栅线的图形；

步骤2、在完成前述步骤的基板上形成作为栅绝缘层的彩色树脂层；

步骤3、在完成前述步骤的基板上沉积半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源漏金属薄膜，通过构图工艺形成包括有源层、数据线、源电极、漏电极和TFT沟道的图形；

步骤4、在完成前述步骤的基板上涂敷黑矩阵材料薄膜，通过构图工艺形成包括黑矩阵的图形，所述黑矩阵位于栅线、数据线、源电极、漏电极和TFT沟道区域的上方；

步骤5、在完成前述步骤的基板上沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成包括像素电极的图形，所述像素电极的边缘与黑矩阵交叠，所述像素电极与漏电极连接。

9.根据权利要求8所述的TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，所述步骤4与步骤5之间包括：在完成前述步骤的基板上沉积钝化层，通过构图工艺形成包括使像素电极与漏电极连接的钝化层过孔的图形。

10.根据权利要求8或9所述的TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，所述步骤3包括：

在完成前述步骤的基板上，采用等离子体增强化学气相沉积方法，依次沉积半导体薄膜和掺杂半导体薄膜；

采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积源漏金属薄膜；

在所述源漏金属薄膜上涂敷一层光刻胶；

采用半色调或灰色调掩模板曝光，使光刻胶形成光刻胶完全去除区域、光刻胶完全保留区域和光刻胶部分保留区域；光刻胶完全保留区域对应于数据线、源电极和漏电极的图形所在区域，光刻胶部分保留区域对应于TFT沟道区域的图形所在区域，光刻胶完全去除区域对应于上述图形以外的区域；显影处理后，光刻胶完全保留区域的光刻胶厚度没有变化，光刻胶完全去除区域的光刻胶被完全去除，光刻胶部分保留区域的光刻胶厚度减少；

通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的源漏金属薄膜、掺杂半导体薄膜和半导体薄膜，形成包括有源层和数据线的图形；

通过灰化工艺去除光刻胶部分保留区域的光刻胶，暴露出该区域的源漏金属薄膜；

通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶部分保留区域的源漏金属薄膜和掺杂半导体薄膜，并刻蚀掉部分厚度的半导体薄膜，形成包括TFT沟道区域的图形；

剥离剩余的光刻胶。

11.根据权利要求8或9所述的TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，所述步骤4包括：

在完成前述步骤的基板上，采用旋转涂敷的方法，涂敷黑矩阵材料薄膜；

采用普通掩模板通过构图工艺形成包括黑矩阵的图形，所述黑矩阵位于栅线、数据线、源电极、漏电极和TFT沟道区域的上方。

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