CN102566156A - Tft-lcd的阵列基板及其制造方法 - Google Patents

Tft-lcd的阵列基板及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种TFT-LCD的阵列基板及其制造方法，涉及液晶显示器技术领域，能够减小存储电容和减少色差，工艺实现性较好。阵列基板包括：形成在基板上的栅线和数据线；栅线和数据线交叉定义一个子像素单元，每一个子像素单元包括薄膜晶体管、公共电极、第一像素电极层和第二像素电极层；每个子像素单元包括第一像素区域和第二像素区域；第一像素区域具有与公共电极连接的第一像素电极层和与所述薄膜晶体管的漏极连接的第二像素电极层；第二像素区域具有第二像素电极层；包括：与所述薄膜晶体管的漏极连接的第二区域第一像素电极和与公共电极连接第二区域第二像素电极。

Description

TFT-LCD的阵列基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及液晶显示器领域，尤其涉及一种薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilm Transistor-Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD)的阵列基板及其制造方法。
背景技术
在TN、IPS、VA和平面电场等模式的液晶显示器中，平面电场模式具有广视角、低色差、穿透率高等优点，越来越多地被各大面板厂商所采用。
但平面电场模式薄膜晶体管液晶显示器在阵列工艺段的工艺顺序不同于其他几种模式的液晶显示器。如图1和图2所示，栅线1和数据线2交叉定义一个像素单元，在制作过程中，第一层为第一像素电极层(通常为氧化铟锡ITO，可称1ITO)包括第一像素电极8，如图2所示；其后为包括栅线1和栅电极，以及公共电极的图形；第一层绝缘层；源漏金属电极层(包括薄膜晶体管的源极4和漏极3)、数据线2；第二层绝缘层，并刻蚀出漏极接触孔5；第二像素电极层(称为2ITO)，包括第二像素电极6和第二像素电极层开口7。图2所示的平面电场模式TFT-LCD的阵列基板中，由于两层ITO正对，即2ITO与1ITO重叠正对，因此存储电容非常大，造成了像素充电速度慢的结果。
发明人在实现本发明的技术方案时发现，现有技术提供的平面电场模式的TFT-LCD的阵列基板，存储电容过大，在对应大尺寸高解析度产品和倍频驱动产品的时候，该问题尤其明显。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种TFT-LCD的阵列基板及其制造方法，能够减小存储电容和减少色差，工艺实现性较好。
为解决上述技术问题，本发明TFT-LCD的阵列基板及其制造方法采用如下技术方案：
一种TFT-LCD的阵列基板，包括：
基板，形成在基板上的栅线和数据线；栅线和数据线交叉定义一个子像素单元，每一个子像素单元包括薄膜晶体管、公共电极、第一像素电极层和第二像素电极层；
每个子像素单元包括第一像素区域和第二像素区域；
所述第一像素区域具有与公共电极连接的第一像素电极层和与所述薄膜晶体管的漏极连接的第二像素电极层；所述第一像素区域的第二像素电极层的图形为数个第一区域像素电极，相邻两个第一区域像素电极之间间隔有独立的第一区域开口；所述第一像素电极层与所述第一像素区域的第二像素电极层通过绝缘层隔开；
所述第二像素区域具有第二像素电极层；所述第二像素区域的第二像素电极层的图形为数个第二区域像素电极，所述第二区域像素电极包括：间隔排列的第二区域第一像素电极和第二区域第二像素电极，所述第二区域第一像素电极与所述薄膜晶体管的漏极连接；所述第二区域第二像素电极通过公共电极接触孔与所述公共电极连接；所述第二区域第一像素电极与所述第二区域第二像素电极通过第二区域开口相隔离。
所述第二区域开口为条状，相邻的两条第二区域开口首尾相接，将所述第二区域像素电极分隔为与所述第一区域像素电极连接的第二区域第一像素电极和与所述第二区域第一像素电极隔离的第二区域第二像素电极。
所述第一像素区域和第二像素区域的分界线与所述栅线平行或与所述数据线平行。
所述第一区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度为a，第二区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度为b，则a≠b。
所述第一区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度a为5°～15°；第二区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度b为15°～30°。
所述第一区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度a为7°～12°；第二区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度b为15°～20°。
第一像素区域的面积占整个子像素单元面积的10％～90％。
一种TFT-LCD的阵列基板的制造方法，包括：
沉积第一像素电极层薄膜，通过构图工艺形成包括对应每一像素子单元第一像素区域内的第一像素电极层的图形；
沉积第二像素电极层薄膜，通过构图工艺形成包括第二像素电极层的图形，所述第二像素电极层的图形包括：每个子像素单元中第一像素区域的数个第一区域像素电极，以及每个子像素单元中第二像素区域的数个第二区域像素电极，所述第二区域像素电极包括间隔排列的第二区域第一像素电极和第二区域第二像素电极，所述第二区域第一像素电极和所述第一区域像素电极相连接，并通过漏极接触孔与薄膜晶体管的漏极连接；所述第二区域第二像素电极通过公共电极接触孔与所述公共电极连接；所述第二区域第一像素电极与所述第二区域第二像素电极通过第二区域开口相隔离。
所述第二区域开口为条状，相邻的两条第二区域开口首尾相接，将所述第二区域像素电极分隔为与所述第一区域像素电极连接的第二区域第一像素电极和与所述第二区域第一像素电极隔离的第二区域第二像素电极。
所述第一像素区域和第二像素区域的分界线与所述栅线平行或与所述数据线平行。
所述第一区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度为a，第二区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度为b，则a≠b。
在本发明实施例的技术方案中，通过改变第一像素电极层和第二像素电极层的图形，将子像素单元划分为两个区域，在第一像素区域P1，第二像素电极层的图形的数个第一区域像素电极与第一像素电极层在此区域形成平面电场；而在第二像素区域，间隔分布的第二区域第一像素电极与第二区域第二像素电极在此区域形成另一种平面电场，在因此当源极给出一定的电压时，第一像素区域P1和第二像素区域的两种电场作用能力不同，在像素电极施加同样的电压情况下，这两部分液晶展现的形态也有区别，可以改善色差。并且，由于在第二像素区域P2只有一层像素电极层，即第二像素电极层，因此，减少了第二像素电极层与第一像素电极层的重叠面积，从而减少了存储电容。
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，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为现有技术平面电场模式TFT-LCD的阵列基板的示意图；
图2为图1中X-X’向的剖面示意图；
图3为本发明实施例TFT-LCD的阵列基板的示意图之一；
图4为图3中A-A’向的剖面示意图；
图5为本发明实施例TFT-LCD的阵列基板的示意图之二；
图6为本发明实施例TFT-LCD的阵列基板的制造方法的流程图。
附图标记说明：
1-栅线；        2-数据线；          3-源极；
4-漏极；        5-漏极接触孔；      6-第二像素电极；
61-第一区域像素电极；      62-第二区域第一像素电极；
63-第二区域第二像素电极；  7-第二像素电极层开口；
71-第一区域开口； 72-第二区域开口；  8-第一像素电极层；
10-绝缘层；       11-公共电极接触孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种TFT-LCD的阵列基板及其制造方法，能够减小存储电容和减少色差，工艺实现性较好。
本发明实施例提供一种TFT-LCD的阵列基板，如图3和图4所示，该阵列基板包括：基板，形成在基板上的栅线和数据线；栅线和数据线交叉定义一个子像素单元，每一个子像素单元包括薄膜晶体管、公共电极、第一像素电极层和第二像素电极层；
每个子像素单元包括第一像素区域P1和第二像素区域P2；
所述第一像素区域P1具有与公共电极连接的第一像素电极层8和与所述薄膜晶体管的漏极4连接的第二像素电极层；所述第一像素区域P1的第二像素电极层的图形为数个第一区域像素电极61，相邻两个第一区域像素电极61之间间隔有独立的第一区域开口71；所述第一像素电极层8与所述第一像素区域P1的第二像素电极层通过绝缘层10隔开；
所述第二像素区域P2具有第二像素电极层；所述第二像素区域P2的第二像素电极层的图形为数个第二区域像素电极，所述第二区域像素电极包括：间隔排列的第二区域第一像素电极62和第二区域第二像素电极63，所述第二区域第一像素电极62与所述薄膜晶体管的漏极4连接；所述第二区域第二像素电极63通过公共电极接触孔11与所述公共电极连接；所述第二区域第一像素电极62与所述第二区域第二像素电极63通过第二区域开口72相隔离。
其中，第一区域像素电极61和第二区域第一像素电极62相连接，并通过同一个漏极接触孔5与薄膜晶体管的漏极4连接。而第二区域第一像素电极62与第二区域第二像素电极63完全隔离，互不接触。
本实施例提供的阵列基板，通过改变第一像素电极层和第二像素电极层的图形，将子像素单元划分为两个区域，在第一像素区域P1，第二像素电极层的图形的数个第一区域像素电极61与第一像素电极层8在此区域形成平面电场；而在第二像素区域P2，间隔分布的第二区域第一像素电极62与第二区域第二像素电极63在此区域形成另一种平面电场，因此当源极给出一定的电压时，第一像素区域P1和第二像素区域P2的两种电场作用能力不同，在像素电极施加同样的电压情况下，这两部分液晶展现的形态也有区别，可以改善色差。并且，由于在第二像素区域P2只有一层像素电极层，即第二像素电极层，因此，减少了第二像素电极层与第一像素电极层的重叠面积，从而减少了存储电容。
进一步地，可以通过设计开口的结构，使第二区域第一像素电极62与第二区域第二像素电极63完全隔离，互不接触，则所述第二区域开口72为条状，相邻的两条第二区域开口72首尾相接，将所述第二区域像素电极分隔为与所述第一区域像素电极61连接的第二区域第一像素电极62和与所述第二区域第一像素电极61隔离的第二区域第二像素电极63。
进一步地，第一像素区域P1和第二像素区域P2的分界线可以为与栅线1平行或与数据线2平行，如图3所示的为与所述数据线2平行的情况，与栅线1平行的情况如图5所示，其原理与前述实施例完全相同，参阅前述实施例，在此不再赘述。
进一步地，在每个子像素单元的这两个区域，可以将像素电极设置不同的角度，即若第一区域像素电极61与液晶的初始排列方向的角度为a，第二区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度为b，则a≠b。在每个子像素单元的这两个区域，像素电极设置不同的角度，一方面可以使两部分区域的液晶都能具备最大透过率，另一方面，可以进一步改善色差。
所述第一区域像素电极61与液晶的初始排列方向的角度a可以为5°～15°；第二区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度b可以为15°～30°。在本实施例的技术方案中，优选地，所述第一区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度a为7°～12°；第二区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度b为15°～20°。
进一步地，第一像素区域P1的面积可以为占整个子像素单元面积的10％～90％。
在本发明实施例的技术方案中，通过改变第一像素电极层和第二像素电极层的图形，将子像素单元划分为两个区域，两个区域利用不同的平面电场驱动，达到显示的目的；本发明相对于现有技术，并不增加工艺步骤，同时使得像素存储电容大幅降低，更易对应大尺寸高解析度产品和倍频驱动产品。进一步地，通过优化子像素单元两个区域的像素电极与液晶初始排列方向的角度，可以使得液晶展现更多的形态，从而降低了色差。
本发明实施例还提供了一种制备上述实施例所述的TFT-LCD的阵列基板的制造方法，如图6所示，该方法包括：
步骤101、沉积第一像素电极层薄膜，通过构图工艺形成包括对应每一像素子单元第一像素区域内的第一像素电极层的图形；
进一步地，沉积栅线金属层薄膜，通过构图工艺形成包括栅线和栅电极，以及公共电极的图形，第一像素电极层的图形与公共电极连接；沉积第一层绝缘层，并沉积源漏金属层薄膜，通过构图工艺形成包括薄膜晶体管和数据线的图形；沉积第二层绝缘层，通过构图工艺分别在薄膜晶体管的漏极处形成漏极接触孔，并形成公共电极接触孔。
需要说明的是，形成上述图形的工艺步骤的次序仅为举例，本实施例不加以限制。
步骤102、沉积第二像素电极层薄膜，通过构图工艺形成包括第二像素电极层的图形，所述第二像素电极层的图形包括：每个子像素单元中第一像素区域的数个第一区域像素电极，以及每个子像素单元中第二像素区域的数个第二区域像素电极，所述第二区域像素电极包括间隔排列的第二区域第一像素电极和第二区域第二像素电极，所述第二区域第一像素电极和所述第一区域像素电极相连接，并通过漏极接触孔与薄膜晶体管的漏极连接；所述第二区域第二像素电极通过公共电极接触孔与所述公共电极连接；所述第二区域第一像素电极与所述第二区域第二像素电极通过第二区域开口相隔离。
在本实施例中，所述构图工艺包括：光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀、剥离等工序。
进一步地，所述第二区域开口为条状，相邻的两条第二区域开口首尾相接，将所述第二区域像素电极分隔为与所述第一区域像素电极连接的第二区域第一像素电极和与所述第二区域第一像素电极隔离的第二区域第二像素电极。
进一步地，所述第一像素区域和第二像素区域的分界线与所述栅线平行或与所述数据线平行。
进一步地，所述第一区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度为a，第二区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度为b，则a≠b。
在本发明实施例的技术方案中，通过改变第一像素电极层和第二像素电极层的图形，将子像素单元划分为两个区域，一个区域利用边缘电场驱动，另一区域利用水平电场驱动，达到显示的目的；本发明相对于现有技术，并不增加工艺步骤，同时使得像素存储电容大幅降低，更易对应大尺寸高解析度产品和倍频驱动产品。进一步地，通过优化子像素单元两个区域的像素电极与液晶初始排列方向的角度，可以使得液晶展现更多的形态，从而降低了色差。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
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 (11)

1.一种TFT-LCD的阵列基板，其特征在于，包括：
基板，形成在基板上的栅线和数据线；栅线和数据线交叉定义一个子像素单元，每一个子像素单元包括薄膜晶体管、公共电极、第一像素电极层和第二像素电极层；
每个子像素单元包括第一像素区域和第二像素区域；
所述第一像素区域具有与公共电极连接的第一像素电极层和与所述薄膜晶体管的漏极连接的第二像素电极层；所述第一像素区域的第二像素电极层的图形为数个第一区域像素电极，相邻两个第一区域像素电极之间间隔有独立的第一区域开口；所述第一像素电极层与所述第一像素区域的第二像素电极层通过绝缘层隔开；
所述第二像素区域具有第二像素电极层；所述第二像素区域的第二像素电极层的图形为数个第二区域像素电极，所述第二区域像素电极包括：间隔排列的第二区域第一像素电极和第二区域第二像素电极，所述第二区域第一像素电极与所述薄膜晶体管的漏极连接；所述第二区域第二像素电极通过公共电极接触孔与所述公共电极连接；所述第二区域第一像素电极与所述第二区域第二像素电极通过第二区域开口相隔离。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第二区域开口为条状，相邻的两条第二区域开口首尾相接，将所述第二区域像素电极分隔为与所述第一区域像素电极连接的第二区域第一像素电极和与所述第二区域第一像素电极隔离的第二区域第二像素电极。
3.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述第一像素区域和第二像素区域的分界线与所述栅线平行或与所述数据线平行。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述第一区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度为a，第二区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度为b，则a≠b。
5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述第一区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度a为5°～15°；第二区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度b为15°～30°。
6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述第一区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度a为7°～12°；第二区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度b为15°～20°。
7.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，第一像素区域的面积占整个子像素单元面积的10％～90％。
8.一种TFT-LCD的阵列基板的制造方法，其特征在于，包括：
沉积第一像素电极层薄膜，通过构图工艺形成包括对应每一像素子单元第一像素区域内的第一像素电极层的图形；
沉积第二像素电极层薄膜，通过构图工艺形成包括第二像素电极层的图形，所述第二像素电极层的图形包括：每个子像素单元中第一像素区域的数个第一区域像素电极，以及每个子像素单元中第二像素区域的数个第二区域像素电极，所述第二区域像素电极包括间隔排列的第二区域第一像素电极和第二区域第二像素电极，所述第二区域第一像素电极和所述第一区域像素电极相连接，并通过漏极接触孔与薄膜晶体管的漏极连接；所述第二区域第二像素电极通过公共电极接触孔与所述公共电极连接；所述第二区域第一像素电极与所述第二区域第二像素电极通过第二区域开口相隔离。
9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述第二区域开口为条状，相邻的两条第二区域开口首尾相接，将所述第二区域像素电极分隔为与所述第一区域像素电极连接的第二区域第一像素电极和与所述第二区域第一像素电极隔离的第二区域第二像素电极。
10.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述第一像素区域和第二像素区域的分界线与所述栅线平行或与所述数据线平行。
11.根据权利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述第一区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度为a，第二区域像素电极与液晶的初始排列方向的角度为b，则a≠b。
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