CN102593131A - 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，所述像素单元分为反射区和透射区，所述反射区和透射区包括透明的第一像素电极，所述反射区包括不透明的反射区第二像素电极；所述反射区第二像素电极间隔设置，所述反射区第二像素电极的上方区域为所述反射区，相邻的所述反射区第二像素电极之间的区域为所述透射区；所述反射区第二像素电极设置于第一金属层或第二金属层内。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、公共电极、所述像素单元分为反射区和透射区；

所述反射区和透射区包括透明的第一像素电极，所述反射区包括不透明的反射区第二像素电极；

所述反射区第二像素电极间隔设置，所述反射区第二像素电极的上方区域为所述反射区，相邻的所述反射区第二像素电极之间的区域为所述透射区；

所述反射区第二像素电极设置于第一金属层或第二金属层内。

一种半透半反式TFT阵列基板的制造方法，包括：

在基板上沉积透明电极薄膜，通过构图工艺，形成像素单元反射区和透射区的第一像素电极；

在形成有第一像素电极的基板上，形成包括不透明的反射区第二像素电极的第一金属层或第二金属层，所述反射区第二像素电极间隔设置。

一种半透半反式TFT阵列基板的制造方法，包括：

在基板上形成包括不透明的反射区第二像素电极的第一金属层或第二金属层，所述反射区第二像素电极间隔设置；

在形成第一金属层或第二金属层的基板上，形成像素单元反射区和透射区的透明的第一像素电极。

采用上述技术方案后，本发明实施例提供的半透半反式TFT阵列基板及其制造方法，反射区第二像素电极可与第一金属层或第二金属层同时形成，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D-D′位置截面图；

图5为图3中D-D′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，206-TFT漏极，207-TFT源极，208-漏极接触孔，211-透射区第一像素电极，211′-第一像素电极，213-第一绝缘层，214-第二绝缘层，215-隔离绝缘层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例半透半反式薄膜晶体管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D-D′位置截面图，需要指出的是，图3只是本实施例的半透半反式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203和数据线204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分为反射区和透射区；

所述反射区和透射区包括第一像素电极211′，所述反射区包括不透明的反射区第二像素电极201；

本实施例中，第一像素电极211′为透明电极，设置于第一金属层的下方，与所述公共电极相连接，反射区第二像素电极201设置在所述第二金属层内，且与TFT漏极206相连接，也就是说，反射区第二像素电极201直接由第二金属层的金属薄膜形成，为不透明的。

本实施例的半透半反式TFT阵列基板用于液晶显示器时，通过反射区第二像素电极201和第一像素电极211′形成的电场对液晶进行驱动，由于内部液晶上所施加的电场为平面电场，其特点是整个液晶盒内都有电场分布，因此无论反射区第二像素电极201之间的液晶还是反射区第二像素电极201的正上方的液晶都可以受到电场驱动而发生偏转，从而达到显示的效果。同时，由于反射区第二像素电极201用金属制成，具有反射光的效果，因此反射区第二像素电极201上方区域为反射区域，而相邻的两个发射区第二像素电极201之间的区域由于没有金属遮挡，光可透过该区域，因此，相邻两个第二像素电极之间的区域为透射区域，从而实现半透半反显示。

进一步的，为达到较好的半透半反的显示效果，对反射区第二像素电极201的宽幅和间距做必要的设定。优选的，反射区第二像素电极201的宽幅和间距之比在1∶1和1∶2之间能够获得最好的半透半反的显示效果。该比例过大会造成透射效果变差，比例过小造成反射效果变差。原因是：反射区第二像素电极201的宽幅和间距之比大于1∶1时，透射区域过少，造成透射率过低；反射区第二像素电极201的宽幅和间距之比小于1∶2时，一方面反射区域面积过小，另一方面反射区域的边缘电场的强度被削弱，影响反射效果。一般地，推荐反射区第二像素电极201的宽幅为2μm～4μm，间距为2μm～8μm。

本实施例的半透半反式TFT阵列基板，相对于现有技术，由于反射区第二像素电极201位于第二金属层，与数据线204、TFT源极207和漏极206同时形成，整个制造过程中，可只需要三次构图工艺，具体的，第一次构图工艺形成第一像素电极，第二次构图工艺形成栅线、栅极以及公共电极，第三次构图工艺处理形成数据线、TFT源极和漏极以及反射区第二像素电极，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。

本实施例中，反射区第二像素电极201设置于第二金属层内，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，反射区第二像素电极201设置于所述第一金属层内，也就是说，第二像素电极201直接由第一金属层的金属薄膜形成，为不透明的。这时，反射区第二像素电极201通过设置于第一绝缘层213内的接触孔与TFT漏极206相连接。另外，由于反射区第二像素电极201设置于第一金属层内，为与第一像素电极211′彼此绝缘，两者之间设置有隔离绝缘层215。反射区第二像素电极201直接由第一金属层的金属薄膜形成，同样能够简化工艺制造流程，有效降低制造成本。该实施例的工作原理与前述实施例相同，这里不再赘述。

可以理解的是，根据前述原理可知，本发明的TFT阵列基板通过反射区第二像素电极201和第一像素电极211′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，各膜层顺序也不限于本实施例中的设置顺序，例如第一像素电极211′可以在第二像素电极201上方。举例而言，在本发明的另一个实施例中，反射区第二像素电极201设置于第二金属层或第一金属层内，与公共电极相连接，第一像素电极211′与TFT漏极206相连接；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，在基板上沉积第一像素电极薄膜，通过构图工艺，形成像素单元反射区和透射区的第一像素电极。

步骤12，在基板上形成包括不透明的反射区第二像素电极的第一金属层或第二金属层，所述反射区第二像素电极间隔设置。

本发明实施例提供的半透半反式TFT阵列基板的制造方法，反射区第二像素电极可与第一金属层或第二金属层同时形成，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。

需要说明的是，本实施例的制造方法，首先形成所述第一像素电极，然后形成所述反射区第二像素电极，因此，所制造的半透半反式TFT阵列基板中，所述第一像素电极位于所述反射区第二像素电极的下方。而在本发明实施例提供的半透半反式TFT阵列基板中，第一像素电极可以在反射区第二像素电极上方，因此，步骤11和步骤12是可以颠倒的，即在本发明的另一个实施例中，包括：

在基板上形成包括不透明的反射区第二像素电极的第一金属层或第二金属层，所述反射区第二像素电极间隔设置；

在形成有第一金属层或第二金属层的基板上，形成反射区和透射区的第一像素电极。

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，在基板上沉积第一像素电极薄膜，通过构图工艺，形成像素单元反射区和透射区的第一像素电极。

步骤21，在形成有第一像素电极的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。

其中，所述第一像素电极与公共电极相连接。

步骤22，在形成有第一像素电极、第一金属层的基板上沉积栅绝缘薄膜、形成栅绝缘层(第一绝缘层)。

步骤23，在形成有第一像素电极、第一金属层、栅绝缘层的基板上，沉积半导体层薄膜、不透明的第二金属薄膜，通过构图工艺，形成包括数据线、源极、漏极、反射区第二像素电极的第二金属层以及TFT沟道。

其中，所述反射区第二像素电极与所述漏极相连接。

本实施例的制作方法，构图工艺次数少于公知技术的构图工艺次数，有效简化了工艺流程，降低了制作成本。

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，在基板上沉积第一像素电极薄膜，通过构图工艺，形成像素单元反射区和透射区的第一像素电极。

步骤31，在形成有第一像素电极的基板上沉积绝缘薄膜、形成隔离绝缘层。

步骤32，在形成有第一像素电极、隔离绝缘层的基板上，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、反射区第二像素电极的第一金属层。

步骤33，在第一金属层上沉积第一绝缘薄膜，形成第一绝缘层，通过构图工艺，形成反射区第二像素电极接触孔、公共电极接触孔和第一像素电极接触孔。

步骤34，在第一绝缘层上，沉积半导体层薄膜、第二金属薄膜，通过构图工艺形成包括数据线、源极和漏极的第二金属层以及TFT沟道。

所述反射区第二像素电极通过所述反射区第二像素电极接触孔与漏极相连接，所述公共电极通过所述第一像素电极接触孔和公共电极接触孔与第一像素电极薄膜相连接。

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 (12)

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、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：

所述反射区和透射区包括透明的第一像素电极，所述反射区包括不透明的反射区第二像素电极；

所述反射区第二像素电极间隔设置，所述反射区第二像素电极的上方区域为所述反射区，相邻的所述反射区第二像素电极之间的区域为所述透射区；

所述反射区第二像素电极设置于第一金属层或第二金属层内。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，

所述第一像素电极设置在所述第一金属层的下方，与所述公共电极相连接；

所述反射区第二像素电极设置于第二金属层内，与所述TFT漏极相连接。

3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，

所述第一像素电极设置在所述第一金属层的下方，与所述公共电极相连接；

所述反射区第二像素电极位于所述第一金属层内，所述反射区第二像素电极与所述第一像素电极之间设置有隔离绝缘层，所述反射区第二像素电极与所述TFT漏极相连接。

4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，

所述第一像素电极设置在所述第一金属层的下方，与所述TFT漏极相连接；

所述反射区第二像素电极设置于第二金属层内，与所述公共电极相连接。

5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，

所述第一像素电极设置在所述第一金属层的下方，与所述TFT漏极相连接；

所述反射区第二像素电极位于所述第一金属层内，所述反射区第二像素电极与所述第一像素电极之间设置有隔离绝缘层，所述反射第二像素电极与所述公共电极相连接。

6.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述反射区第二像素电极的宽幅为2μm～4μm，间距为2μm～8μm。

7.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述反射区第二像素电极的宽幅与间距比例在1∶1与1∶2之间。

8.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第一像素电极设置于所述反射区第二像素电极的上方。

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：

在基板上沉积透明电极薄膜，通过构图工艺，形成像素单元反射区和透射区的第一像素电极；

在形成有第一像素电极的基板上，形成包括不透明的反射区第二像素电极的第一金属层或第二金属层，所述反射区第二像素电极间隔设置。

10.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述在形成有第一像素电极的基板上，形成包括不透明的反射区第二像素电极的第一金属层或第二金属层包括：

在形成有第一像素电极的基板上沉积绝缘薄膜、形成隔离绝缘层；

在形成有第一像素电极、隔离绝缘层的基板上，沉积不透明的第一金属薄膜，通过构图工艺，形成包括栅线、栅极、公共电极、反射区第二像素电极的第一金属层。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述在形成有第一像素电极的基板上，形成包括不透明的反射区第二像素电极的第一金属层或第二金属层包括：

在形成有第一像素电极的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；

在形成有第一像素电极、第一金属层的基板上沉积绝缘薄膜、形成第一绝缘层；

在形成有第一像素电极、第一金属层、第一绝缘层的基板上，沉积不透明的第二金属薄膜，通过构图工艺，形成包括数据线、源极、漏极、反射区第二像素电极的第二金属层。

12.一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：

在基板上形成包括不透明的反射区第二像素电极的第一金属层或第二金属层，所述反射区第二像素电极间隔设置；

在形成第一金属层或第二金属层的基板上，形成像素单元反射区和透射区的透明的第一像素电极。

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