CN102544025A - 半透半反式薄膜晶体管阵列基板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半透半反式薄膜晶体管阵列基板及其制造方法，涉及液晶显示技术领域，为有效降低制造成本而发明。所述薄膜晶体管阵列基板，包括基板，所述基板上包括第一金属层和第二金属层，第一金属层内设有栅线，第二金属层内设有数据线，所述栅线和数据线之间限定有像素单元，所述像素单元内包括TFT和公共电极、所述像素单元分为反射区和透射区，所述反射区包括反射电极和反射区第二像素电极，所述透射区包括透射区第一像素电极和透射区第二像素电极；所述反射区第二像素电极、所述透射区第一像素电极、所述透射区第二像素电极设置于一个像素电极层。本发明可用于进行液晶显示。

Description

半透半反式薄膜晶体管阵列基板及其制造方法

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种半透半反式薄膜晶体管阵列基板及其制造方法。

背景技术

在薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD，Thin Film Transistor LiquidCrystal Display)领域，平面电场模式的TFT-LCD具有广视角、低色差、穿透率高等优点，得到了越来越多的使用。

和其它模式的TFT-LCD相同，平面电场模式的TFT-LCD由彩膜基板和阵列基板对盒形成，彩膜基板和阵列基板之间滴注有液晶。如图1和图2所示，现有技术中，平面电场模式半透半反式TFT-LCD阵列基板上设有栅线203，垂直于栅线203设有数据线204，栅线203和数据线204之间限定有像素单元202，像素单元202内设有反射区和透射区，反射区包括反射电极212和反射区第二像素电极201、透射区包括透射区第一像素电极211和透射区第二像素电极201′，反射电极212与反射区第二像素电极201之间以及透射区第一像素电极211和透射区第二像素电极201之间间隔有第一绝缘层213和第二绝缘层214。

在平面电场模式的TFT-LCD阵列基板的制作过程中，首先通过第一次构图工艺形成透射区第一像素电极211，通过第二次构图工艺形成栅线203以及和反射电极212，沉积第一绝缘层213后，通过第三次构图工艺形成TFT漏极206、TFT源极207和数据线204，通过第四次构图工艺形成漏极接触孔208，通过第五次构图工艺处理形成反射区第二像素电极201和透射区第二像素电极201′。

如上所述，在平面电场模式的TFT-LCD阵列基板的整个制作过程中，共需进行五次构图工艺，因此，制造过程较为复杂，制造成本较高。

发明内容

本发明的实施例的主要目的在于，提供一种半透半反式TFT阵列基板及其制造方法，能够有效降低制造成本。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供了一种半透半反式TFT阵列基板，包括：

基板，所述基板上包括第一金属层和第二金属层，第一金属层和第二金属层之间设有第一绝缘层，第一金属层内设有栅线，第二金属层内垂直于所述栅线设有数据线，所述栅线和所述数据线之间限定有像素单元，所述像素单元内包括TFT和公共电极，所述像素单元分为反射区和透射区；其中：

所述反射区包括反射电极和反射区第二像素电极，所述透射区包括透射区第一像素电极和透射区第二像素电极；

所述反射区第二像素电极、所述透射区第一像素电极、所述透射区第二像素电极设置于一个像素电极层。

一种半透半反式薄膜晶体管阵列基板制造方法，包括：

在基板上沉积金属薄膜，通过构图工艺，形成反射区反射电极；

在形成有反射区反射电极的基板上，形成反射区第二像素电极、透射区第一像素电极和透射区第二像素电极，所述反射区第二像素电极、透射区第一像素电极和透射区第二像素电极设置于一个像素电极层上。

采用上述技术方案后，本发明实施例提供的平面电场模式半透半反式TFT阵列基板及其制造方法，由于透射区第一像素电极和透射区第二像素电级位于同一层，即能够通过一次构图工艺处理同时形成，因此，整个制造过程中，简化了制造工艺流程，有效降低了制造成本，而且，进一步提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中平面电场模式半透半反式TFT-LCD阵列基板的平面示意图；

图2为图1中A-A′方向的截面图；

图3为本发明实施例提供的一种半透半反式TFT阵列基板的平面示意图；

图4为图3的B-B′位置截面图；

图5为图3中B-B′方向的另一种截面图；

图6为本发明实施例提供的半透半反式TFT阵列基板制造方法的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的半透半反式TFT阵列基板制造方法的一种工艺流程示意图；

图8为本发明实施例提供的半透半反式TFT阵列基板制造方法的一种工艺流程示意图。

附图标记：

201-反射区第二像素电极，201′-透射区第二像素电极，202-像素单元，203-栅线，204-数据线，205-公共电极接触孔，206-TFT漏极，207-TFT源极，208-漏极接触孔，211-透射区第一像素电极，212-反射电极，213-第一绝缘层，214-第二绝缘层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例半透半反式TFT阵列基板及其制造方法进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图3所示，为本发明提供的半透半反式TFT阵列基板一种实施例的平面示意图，图4为图3的B-B′位置截面图，需要指出的是，图3只是本实施例的平面电场模式半透半反式TFT阵列基板的一部分，本领域技术人员可以理解TFT阵列基板包括多个图3所示的部分构成，本实施例中只以此部分为例进行说明。

结合图3和图4，本实施例的半透半反式TFT阵列基板，包括基板(图中未显示)，基板上包括第一金属层和第二金属层，第一金属层和第二金属层之间设有第一绝缘层213，第一金属层内设置有栅线203，第二金属层内垂直于栅线203设有数据线204，栅线和所述数据线之间限定有像素单元202，像素单元202内包括TFT、公共电极(图中未显示)，公共电极设置于第一金属层内，像素单元202分为反射区21和透射区22；

反射区21包括反射电极212和反射区第二像素电极201，透射区22包括透射区第一像素电极211和透射区第二像素电极201′；

反射区第二像素电极201、透射区第一像素电极211、透射区第二像素电极201′同层，均设置于像素电极层。

本实施例中，反射电极212设置于第一金属层内，即与栅线203及公共电极位于相同层，且与公共电极相连接；所述像素电极层位于所述第二金属层的上方，与所述第二金属层之间设置有第二绝缘层214。

本实施例提供的半透半反式TFT阵列基板，由于透射区第一像素电极211和透射区第二像素电级201′位于同一层，即能够通过一次构图工艺处理同时形成，整个制造过程中，可进行四次构图工艺，具体的，第一次构图工艺形成栅线203、TFT栅极、反射电极212以及公共电极，第二次构图工艺形成数据线204，TFT漏极206和源极207，第三次构图工艺形成漏极接触孔208和公共电极接触孔205，第四次构图工艺形成反射区第二像素电极201、透射区第一像素电极211和透射区第二像素电极201′，因此，简化了制造工艺流程，有效降低了制造成本，而且，进一步提高了生产效率。

其中，反射区第二像素电极201通过漏极接触孔208穿过第二绝缘层214与TFT漏极206相连接；透射区第一像素电极211通过公共电极接触孔205穿过第一绝缘层213和第二绝缘层214与所述公共电极相连接，透射区第二像素电极201′和反射区第二像素电极201相连接。

透射区第一像素电极211和透射区第二像素电极201′间隔排列且彼此绝缘，本实施例中，两者呈现错位交叉状。

其中，透射区第一像素电极211、透射区第二像素电极201′及反射区第二像素电极201均为透明电极，通常为ITO(Indium TinOxides，铟锡氧化物)。

本实施例的半透半反式TFT阵列基板，与彩膜基板对盒形成液晶面板后，在反射区21，液晶被形成于反射区第二像素电极201和反射电极212之间的平面电场驱动，环境光进入液晶盒后，先经过液晶层，再被反射电极212反射后再次经过液晶层，经过液晶层两次位相调制后，最后从液晶盒射出进入观察者的眼睛。在透射区22，液晶被形成于透射区第二像素电极201′和透射区第一像素电极211之间的另一种平面电场驱动，而且该部分没有金属层遮挡，因此背光源发出的光线可以经过该区域进入观察者眼睛。即：本实施例提供的半透半反式TFT阵列基板，在反射区，液晶被第二像素电极和第一像素电极之间形成的平面电场驱动，在透射区域，液晶被透射区第一像素电极和其相邻的透射区第二像素电极之间的另一种平面电场驱动。由此，可以达到半透半反的显示效果。

本实施例提供的半透半反式TFT阵列基板，为简化工艺流程，和现有技术相比，省去了图2中位于211位置处的透射区第一像素电极的制造过程，因此需更改透射区域和反射区域的电场驱动方式，才能达到显示的目的。在反射区域，为达反射的目的，配置了反射电极212，而反射电极212与公共电极相连接，在反射区第二像素电极201和反射电极212之间形成平面电场，驱动液晶转动进行显示；而本实施例通过将图2中所述201‘位置处的第二像素电极进行电学分割，形成所述图4中的透射区第一像素电极211和透射区第二像素电极201’，其中透射区第一像素电极211通过公共电极接触孔205与公共电极连接，透射区第二像素电极201‘与反射区第二像素电极201连接。由于透射区第一像素电极211和透射区第二像素电极201’位于同一层上且交错排列，因此透射区第一像素电极211和透射区第二像素电极201’之间形成另一种平面电场，驱动液晶达到显示的效果。由此，本实施例通过两种平面电场的巧妙结合，达到半透半反的显示目的，同时简化了工艺流程。

由于透射区22与反射区21驱动液晶的电场不同，电场强度也有区别，为达到较好的显示效果，优选的，透射区第一像素电极211与相邻的透射区第二像素电极201′之间的间距应大于相邻两个反射区第二像素电极201的间距。这是因为，在反射区域，液晶被形成于反射区第二像素电极201和反射电极212之间的平面电场所驱动，电场充满整个反射区域，不但相邻两个反射区第二像素电极201之间的液晶被驱动，位于反射区第二像素电极201之上的液晶也可以被驱动，因此，几乎整个反射区域的液晶都可以对显示做贡献。而在透射区，液晶被形成于透射区第一像素电极211和透射区第二像素电极201’之间的另一种平面电场所驱动，电场仅存在于电极之间，仅有位于透射区第一像素电极211和透射区第二像素电极201’之间的区域的液晶对透过率有贡献，而位于透射区第一像素电极211和透射区第二像素电极201’之上的液晶由于几乎不受电场的作用，因而对穿透率没有贡献。因此透射区第一像素电极211和透射区第二像素电极201’之间的间距应设计的大一些，可以减少透射区第一像素电极211和透射区第二像素电极201’所占的面积比例，从而提升透射区的透过率。一般地，推荐相邻两个反射区第二像素电极201之间的距离为3μm～7μm推荐透射区第一像素电极211和透射区第二像素电极201’之间的距离为7μm～10μm。

本实施例中，反射电极212设置于第一金属层内，但本发明不限于此，在本发明的另一个实施例中，如图5所示，反射电极212设置于第二金属层内，即与数据线、TFT源极207、TFT漏极206同层，通过穿过第一绝缘层213的反射电极接触孔与公共电极相连接。该实施例的工作原理与前述实施例相同，这里不在赘述。

另外，根据前述原理可知，本发明的阵列基板通过反射区第二像素电极201和反射电极212之间形成的电场，以及及透射区第二像素电极201′和透射区第一像素电极211之间形成的电场对液晶进行驱动，因此，为保证这些电极正常的通电及形成电极间电场，各电极的连接方式不限于本实施例中的连接方式，举例而言，在本发明的另一个实施例中，反射电极212及透射区第一像素电极211与TFT漏极206相连接，反射区第二金属电极201与公共电极连接，透射区第二像素电极201′和反射区第二像素电极201相连接，透射区第一像素电极211和透射区第二像素电极201′间隔排列且彼此绝缘。该实施例的工作原理与前述实施例相同，这里不再赘述。

相应的，本发明还提供了一种上述半透半反式TFT阵列基板的制造方法，如图6所示，包括：

步骤11，在基板上沉积金属薄膜，通过构图工艺，形成反射区反射电极；

步骤12，在形成反射区反射电极的基板上，形成反射区第二像素电极、透射区第一像素电极和透射区第二像素电极；

其中，所述反射区第二像素电极、透射区第一像素电极和透射区第二像素电极设置于一个像素电极层上。

本发明实施例提供的半透半反式TFT阵列基板的制造方法，由于透射区第一像素电极和第二像素电级位于同一层，即能够通过一次构图工艺处理同时形成，整个制造过程中，简化了制造工艺流程，有效降低了制造成本，而且，进一步提高了生产效率。

下面以图4所示的半透半反式TFT阵列基板的制作过程为例，对本发明实施例提供的半透半反式TFT阵列基板的制造方法进行详细说明，如图7所示，本实施例包括：

步骤20，在基板上沉积第一金属薄膜，通过第一次构图工艺，形成包括栅线、栅极、公共电极、反射区反射电极的第一金属层；

其中，所述反射区反射电极与所述公共电极连接；

步骤21，在第一金属层上沉积栅绝缘薄膜，形成栅绝缘层(第一绝缘层)。

步骤22，在形成有第一金属层、栅绝缘层的基板上，形成漏极接触孔和公共电极接触孔。

具体的，本步骤包括：

步骤220，在形成有第一金属层、栅绝缘层的基板上沉积第二金属薄膜，通过第二次构图工艺，形成包括数据线、TFT源极和TFT漏极的第二金属层。

步骤221，在第二金属层上，沉积钝化层薄膜，形成钝化层(第二绝缘层)，通过构图工艺，形成漏极接触孔和公共电极接触孔。

步骤23，在形成有漏极接触孔和公共电极接触孔的基板上沉积像素电极薄膜，通过构图工艺，形成反射区第二像素电极、透射区第一像素电极和透射区第二像素电极；

其中，所述反射区第二像素电极与所述透射区第二像素电极连接，所述反射区第二像素电极通过所述漏极接触孔与TFT的漏极连接，所述透射区第二像素电极与透射区第一像素电极间隔排列且彼此绝缘，所述透射区第一像素电极通过所述公共电极接触孔与所述公共电极连接。

下面以图5所示的半透半反式TFT阵列基板的制作过程为例，对本发明实施例提供的半透半反式TFT阵列基板的制造方法进行详细说明，如图8所示，本实施例包括：

步骤30，在基板上形成反射电极。

具体的，本步骤包括：

步骤301，在基板上沉积第一金属薄膜，通过构图工艺，形成包括栅线、栅极、公共电极的第一金属层。

步骤302，在第一金属层上沉积栅绝缘薄膜，形成栅绝缘层(第一绝缘层)。

步骤303，在形成有第一金属层、栅绝缘层的基板上沉积第二金属薄膜，通过第二次构图工艺，形成包括数据线、TFT源极、TFT漏极和反射电极的第二金属层。

步骤32，在第二金属层上，沉积钝化层薄膜，形成钝化层(第二绝缘层)，通过构图工艺，形成反射电极接触孔、漏极接触孔和公共电极接触孔。

步骤33，在形成有漏极接触孔和公共电极接触孔的基板上沉积像素电极薄膜，通过构图工艺，形成反射区第二像素电极、透射区第一像素电极和透射区第二像素电极。

其中，所述反射区第二像素电极与所述透射区第二像素电极连接，所述反射区第二像素电极通过所述漏极接触孔与TFT漏极连接，所述透射区第二像素电极与透射区第一像素电极间隔排列且彼此绝缘，所述透射区第一像素电极通过所述公共电极接触孔与所述公共电极连接，所述反射电极和公共电极通过反射电极接触孔和公共电极接触孔进行连接。

在实际生产中，各个膜层的顺序可以调换，只要可以正常驱动TFT即可。比如栅线和数据线所在的金属层可以上下调换等。反射电极可以用铝、铝合金制作，或者在铝的表面做表面处理形成氮化铝层，反射效果更好。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种半透半反式薄膜晶体管阵列基板，包括基板，所述基板上包括第一金属层和第二金属层，第一金属层和第二金属层之间设有第一绝缘层，第一金属层内设有栅线，第二金属层内垂直于所述栅线设有数据线，所述栅线和所述数据线之间限定有像素单元，所述像素单元内包括TFT和公共电极，所述像素单元分为反射区和透射区，其特征在于，包括：

所述反射区包括反射电极和反射区第二像素电极，所述透射区包括透射区第一像素电极和透射区第二像素电极；

所述反射区第二像素电极、所述透射区第一像素电极、所述透射区第二像素电极设置于一个像素电极层。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述反射电极设置于所述第一金属层或第二金属层中，所述像素电极层位于所述第二金属层的上方，与所述第二金属层之间设置有第二绝缘层。

3.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，

所述反射电极及所述透射区第一像素电极与所述公共电极相连接，所述反射区第二金属电极与所述TFT漏极连接，所述透射区第二像素电极和所述反射区第二像素电极相连接，所述透射区第一像素电极和透射区第二像素电极间隔排列且彼此绝缘。

4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述透射区第一像素电极与相邻的所述透射区第二像素电极之间的间距大于相邻两个所述反射区第二像素电极的间距。

5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述相邻两个所述反射区第二像素电极之间的距离为3至7微米，所述透射区第一像素电极和相邻的所述透射区第二像素电极之间的距离为7至10微米。

6.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述反射电极及所述透射区第一像素电极与所述TFT漏极相连接，所述反射区第二金属电极与所述公共电极连接，所述透射区第二像素电极和所述反射区第二像素电极相连接，所述透射区第一像素电极和透射区第二像素电极间隔排列且彼此绝缘。

7.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述透射区第一像素电极、透射区第二像素电极及反射区第二像素电极均为透明电极。

8.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述反射电极的材料是氮化铝。

9.一种半透半反式薄膜晶体管阵列基板制造方法，其特征在于，包括：

在基板上沉积金属薄膜，通过构图工艺，形成反射区反射电极；

在形成有反射区反射电极的基板上，形成反射区第二像素电极、透射区第一像素电极和透射区第二像素电极，所述反射区第二像素电极、透射区第一像素电极和透射区第二像素电极设置于一个像素电极层上。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述在基板上沉积金属薄膜，通过构图工艺，形成反射区反射电极包括：

在基板上沉积第一金属薄膜，通过构图工艺，形成包括栅线、栅极、公共电极、反射区反射电极的第一金属层；

或者

在基板上沉积第一金属薄膜，通过构图工艺，形成包括栅线、栅极、公共电极的第一金属层；

在形成有所述第一金属层的基板上沉积绝缘薄膜、形成第一绝缘层；

在形成有第一金属层、第一绝缘层的基板上沉积第二金属薄膜，通过构图工艺，形成包括数据线、源极、漏极和反射区反射电极的第二金属层。

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