CN103700666B - 一种tft阵列基板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示技术领域，公开了一种TFT阵列基板及显示装置。该TFT阵列基板位于像素区域外围的公共信号线包括条状本体和多个凸起结构，所述凸起结构形成在所述条状本体的一个侧面或两个相对侧面上。通过设计较小宽度的条状本体，在形成公共电极和公共信号线的光刻工艺中，可以有效避免显影液和刻蚀液在与公共信号线相邻的像素区域内的聚集，克服后续光刻工艺中，像素区域的光刻胶容易脱落，造成像素或线不良的问题。而在条状本体的一个侧面或两个相对侧面上形成的多个凸起结构，可以有效减小公共信号线的传输电阻，保证其具有良好的传输特性。从而提高了显示装置的良率。

Description

一种TFT阵列基板及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种TFT阵列基板及显示装置。

背景技术

随着TFT制造业的发展，TFT阵列基板的制程日趋完善，以横向电场为驱动电场的ADS模式TFT阵列基板由4+1次光刻（包括形成栅电极和公共信号线的光刻、形成TFT沟道、源电极和漏电极的光刻、形成钝化层过孔的光刻、形成像素电极的光刻和形成公共电极的光刻），发展到如今的0+4次光刻。0+4次光刻技术是在4+1次光刻技术的基础上，将公共电极、栅电极和公共信号线通过一次光刻技术制作，具体为：首先在衬底基板上依次沉积第一透明导电膜层和栅金属膜层，然后涂覆光刻胶，进行半曝光和显影，之后进行第一次湿法刻蚀，形成栅电极和公共信号线，然后对光刻胶进行灰化，再进行第二次刻蚀，形成公共电极。这样通过一次光刻就将两个膜层的图案制作到衬底基板上，大大的降低了成本。

TFT阵列基板一般包括两种公共信号线，用于向显示区域加载公共电压信号。第一种公共信号线形成在像素区域，为了不影响显示，这种公共信号线的宽度很小；第二种公共信号线形成在像素区域外围的非显示区域，用于向某些像素区域辅助加载公共电压信号，以减小整个基板的信号延迟问题。为了减小传输电阻，这种公共信号线的宽度较大。

在TFT阵列基板的0+4次光刻工艺中，第二种公共信号线的制备会导致光刻胶容易脱落的问题。此问题发生在第一透明导电膜层和栅金属膜层的半曝光和显影工序之后，由于第二种公共信号线的宽度较大，导致其上方的光刻胶厚度也较大，显影液和刻蚀液容易在与第二种公共信号线相邻的像素区域聚集，由于像素区域的光刻胶厚度相对较薄，显影液的聚集会造成像素区域的光刻胶厚度均一性较差，在之后进行的多次光刻工艺中，像素区域的光刻胶容易脱落，造成像素或线不良。

发明内容

本发明提供一种TFT阵列基板，用以解决公共信号线宽度较大，导致显影液和刻蚀液容易在与其相邻的像素区域聚集，造成后续光刻工艺中，像素区域的光刻胶容易脱落，造成像素或线不良的问题。

本发明还提供一种显示装置，其采用上述的TFT阵列基板，用以提高产品的良率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种TFT阵列基板，包括公共信号线、栅线和数据线，以及由栅线和数据线限定的像素区域，所述像素区域内形成有TFT和像素电极，所述公共信号线用于向像素区域加载公共电压信号，其中，所述公共信号线包括条状本体和多个凸起结构，所述凸起结构形成在所述条状本体的一个侧面或两个相对侧面上。

本发明还提供一种显示装置，其包括如上所述的TFT阵列基板。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述技术方案中，TFT阵列基板位于像素区域外围的公共信号线包括条状本体和多个凸起结构，所述凸起结构形成在所述条状本体的一个侧面或两个相对侧面上。通过设计较小宽度的条状本体，在形成公共电极和公共信号线的光刻工艺中，可以有效避免显影液和刻蚀液在与公共信号线相邻的像素区域内的聚集，克服后续光刻工艺中，像素区域的光刻胶容易脱落，造成像素或线不良的问题。而在条状本体的一个侧面或两个相对侧面上形成的多个凸起结构，可以有效减小公共信号线的传输电阻，保证其具有良好的传输特性。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本发明实施例中TFT阵列基板的结构示意图；

图2表示图1中沿A-A方向的局部剖视图；

图3-图7表示本发明实施例中TFT阵列基板的制备过程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一

本实施例中的公共信号线位于像素区域外围的非显示区域，用于向某些像素区域辅助加载公共电压信号，以减小整个阵列基板的信号延迟问题。其宽度较大，用于减小其传输电阻。

对于以横向电场为驱动电场的ADS模式显示装置，其公共电极形成在TFT阵列基板上，增加了阵列基板的制备工艺。为了降低成本，现有技术中，通过一次光刻工艺同时形成阵列基板的公共信号线和公共电极，其中，公共信号线一般由形成TFT栅电极的栅金属层（如Cu，Al，Ag，Mo，Cr，Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W等金属以及这些金属的合金）形成，公共电极由透明导电层（如ITO、IZO）形成。但由于公共信号线的宽度较大，会导致光刻工艺中的显影液和刻蚀液容易在与其相邻的像素区域内聚集。由于像素区域的光刻胶厚度相对较薄，显影液的聚集会造成像素区域的光刻胶厚度均一性较差，在之后进行的多次光刻工艺中，像素区域的光刻胶容易脱落，造成像素或线不良的问题。

为了解决上述技术问题，本实施例中提供一种TFT阵列基板，结合图1和图2所示，该TFT阵列基板包括衬底基板100（其具有较好的透光性，一般为石英基板、玻璃基板或有机树脂基板），以及形成在衬底基板100上的公共信号线10、栅线20和数据线30，以及由栅线20和数据线30限定的像素区域40。像素区域40内形成有TFT（图中未示出）和像素电极（图中未示出）。公共信号线10用于向像素区域40加载公共电压信号。

其中，公共信号线10包括条状本体11和多个凸起结构12，凸起结构12形成在条状本体11的一个侧面或两个相对侧面上。通过设计较小宽度的条状本体11，在形成公共电极和公共信号线的光刻工艺中，可以有效避免显影液和刻蚀液在与公共信号线相邻的像素区域40内的聚集，克服后续光刻工艺中，像素区域40的光刻胶容易脱落，造成像素或线不良的问题。而在条状本体11的一个侧面或两个相对侧面上形成的多个凸起结构12，可以有效减小公共信号线10的传输电阻，保证其具有良好的传输特性。

需要说明的是，本实施例中条状本体11的侧面是指条状本体11较长侧边所在的侧面。

进一步地，设置凸起结构12位于条状本体11的两个相对侧面上，且位置一一对应，以简化公共信号线11的整体结构。具体可以设置位置对应的两个凸起结构12与条状本体11形成十字交叉。

本发明的技术方案中，TFT阵列基板位于像素区域外围的公共信号线包括条状本体和多个凸起结构，所述凸起结构形成在所述条状本体的一个侧面或两个相对侧面上。通过设计较小宽度的条状本体，在形成公共电极和公共信号线的光刻工艺中，可以有效避免显影液和刻蚀液在与公共信号线相邻的像素区域内的聚集，克服后续光刻工艺中，像素区域的光刻胶容易脱落，造成像素或线不良的问题。而在条状本体的一个侧面或两个相对侧面上形成的多个凸起结构，可以有效减小公共信号线的传输电阻，保证其具有良好的传输特性。

现有技术中，公共信号线10加载到像素区域40内的公共电压信号通过形成像素电极的透明导电材料传输，即像素区域40内传输公共电压信号的传输线15与像素电极可以通过对透明导电层的一次构图工艺同时形成，该构图工艺包括光刻胶的涂覆、曝光和显影、刻蚀、光刻胶的剥离等工艺，以下内容中的构图工艺除特别声明外均包括上述多个工艺过程。但是，由于透明导电材料的电阻率较大，导致传输线15的传输电阻较大，信号损耗严重。

为了解决上述技术问题，本实施例中，像素区域内的传输线15由形成TFT的源电极和漏电极的源漏金属层（如Cu，Al，Ag，Mo，Cr，Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W等金属以及这些金属的合金）形成。传输线15与公共信号线10电性连接，用于传输公共电压信号。

其中，传输线15与公共信号线10可以通过过孔电性连接。具体的，在TFT阵列基板上形成覆盖公共信号线10和像素区域40的保护层，所述保护层位于公共信号线10的上方形成有多个第一过孔13，传输线15通过多个第一过孔13与公共信号线10电性连接。

进一步地，所述保护层位于传输线15的上方还形成有第二过孔14，传输线通过对应的第一过孔13和第二过孔14与公共信号线10电性连接。

进一步地，还可以设置连接线16，其由形成像素电极的透明导电层形成。具体的，连接线16与像素电极通过对同一透明导电膜层进行的构图工艺同时形成。连接线16用于通过对应的第一过孔13和第二过孔14连接公共信号线10和传输线15。

对应TFT阵列基板，保护层104一般包括栅绝缘层103和钝化层104。其中，栅绝缘层103和钝化层104可以选用氧化物、氮化物或者氮氧化物，可以为单层、双层或多层结构。具体的，栅绝缘层103和钝化层104可以是SiNx，SiOx或Si(ON)x。

当然，传输线15与公共信号线10也可以通过搭接的方式直接电性连接。

下面以底栅型TFT阵列基板为例来具体介绍本发明中TFT阵列基板的制备过程。

AD-ADS（ADvancedSuperDimensionSwitch，高级超维场转换，简称ADS）技术是通过同一平面内狭缝电极边缘所产生的电场以及狭缝电极层与板状电极层间产生的电场形成多维电场，使液晶盒内狭缝电极间、电极正上方所有取向液晶分子都能够产生旋转，从而提高了液晶工作效率并增大了透光效率。高级超维场转换技术可以提高TFT-LCD（ThinFilmTransistor-LiquidCrystalDisplay，薄膜场效应晶体管液晶显示器）产品的画面品质，具有高分辨率、高透过率、低功耗、宽视角、高开口率、低色差、无挤压水波纹（pushMura）等优点。

对于ADS模式显示装置，其公共电极和像素电极均形成阵列基板上，且像素电极为狭缝电极，位于公共电极的上方。

结合图2-图7所示，本实施例中ADS模式显示装置的底栅型TFT阵列基板的制备过程为：

步骤a、如图3所示，提供一衬底基板100，在衬底基板100上依次形成第一透明导电层101和栅金属层102。

其中，衬底基板10可为玻璃基板、石英基板或有机树脂基板。

具体地，首先可以采用磁控溅射、热蒸发或其它成膜方法沉积一层厚度约为300-的第一透明导电层101，第一透明导电层101可以是ITO或IZO。

然后可以采用溅射或热蒸发的方法在第一透明导电层101上沉积一层厚度为2500-的栅金属层102，栅金属层102材料可以是Cu，Al，Ag，Mo，Cr，Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W等金属以及这些金属的合金，栅金属层102可以为单层结构或者多层结构，多层结构比如Cu\Mo,Ti\Cu\Ti，Mo\Al\Mo等。

步骤b、如图4所示，通过一次构图工艺形成包括公共信号线10、栅线20、栅电极（图中未示出）和公共电极（图中未示出）的图案。

具体的，首先，栅金属层102上涂覆光刻胶，采用灰色调或半灰阶掩膜版对光刻胶进行曝光，显影，形成光刻胶半保留区域、光刻胶完全保留区域和光刻胶不保留区域。其中，光刻胶完全保留区域至少对应公共信号线10、栅线20和栅电极所在的区域，光刻胶半保留区域至少对应公共电极所在的区域，光刻胶不保留区域对应其他区域；

之后，通过湿法刻蚀工艺刻蚀掉光刻胶不保留区域的第一透明导电层101和栅金属层102；

之后，通过灰化工艺去除光刻胶半保留区域的光刻胶；

然后，通过湿法刻蚀工艺刻蚀掉光刻胶半保留区域的栅金属层102，形成公共电极；

最后，剥离剩余的光刻胶，形成公共信号线10、栅线20和栅电极。

步骤c、结合图5所示，在完成步骤b的衬底基板100上形成栅绝缘层103。

具体地，可以采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）方法，在经过步骤b的衬底基板100上沉积厚度约为2000-的栅绝缘层103，其中，栅绝缘层103材料可以选用氧化物、氮化物或者氮氧化物，栅绝缘层103可以为单层、双层或多层结构。具体地，栅绝缘层103可以是SiNx，SiOx或Si(ON)x。

步骤d、如图5所示，在完成步骤c的衬底基板100上形成有源层和源漏金属层，并通过一次构图工艺形成传输线15、TFT（图中未示出）的沟道、源电极和漏电极。

具体的，首先，在完成步骤c的衬底基板100上采用磁控溅射、热蒸发或其它成膜方法沉积一层厚度约为300-的有源层（图中未示出），有源层可以为半导体硅材料。

之后，在有源层上采用磁控溅射、热蒸发或其它成膜方法沉积一层厚度约为2000-的源漏金属层（图中未示出），源漏金属层可以是Cu，Al，Ag，Mo，Cr，Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W等金属以及这些金属的合金。源漏金属层可以是单层结构或者多层结构，多层结构比如Cu\Mo，Ti\Cu\Ti，Mo\Al\Mo等。

之后，在源漏金属层上涂覆光刻胶，采用灰色调或半灰阶掩膜版对光刻胶进行曝光，显影，形成光刻胶半保留区域、光刻胶完全保留区域和光刻胶不保留区域。其中，光刻胶完全保留区域至少对应传输线15、TFT的源电极和漏电极所在的区域，光刻胶半保留区域至少对应TFT沟道所在的区域，光刻胶不保留区域对应其他区域；

之后，通过刻蚀工艺刻蚀掉光刻胶不保留区域的有源层和源漏金属层

之后，通过灰化工艺去除光刻胶半保留区域的光刻胶；

然后，通过湿法刻蚀工艺刻蚀掉光刻胶半保留区域的源漏金属层，形成TFT的沟道；

最后，剥离剩余的光刻胶，形成传输线15、TFT的源电极和漏电极。

步骤e、如图6所示，在完成步骤d的衬底基板100上形成钝化层104，并通过一次构图工艺形成多个第一过孔13，露出公共信号线10。

具体地，在经过步骤d的衬底基板100上采用磁控溅射、热蒸发、PECVD或其它成膜方法沉积厚度为400-的钝化层104，其中，钝化层104的材料可以选用氧化物、氮化物或氮氧化物，具体地，钝化层104可以是SiNx，SiOx或Si(ON)x。钝化层40可以是单层结构，也可以是采用氮化硅和氧化硅构成的两层结构。

在钝化层104上涂敷一层光刻胶；采用掩膜板对光刻胶进行曝光，显影，形成光刻胶不保留区域和光刻胶保留区域，其中，光刻胶不保留区域至少对应第一过孔13所在区域，光刻胶保留区域对应于其他区域；通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶不保留区域的钝化层104和栅绝缘层103，形成第一过孔13，剥离剩余的光刻胶。

步骤f、如图7所示，对钝化层104进行一次构图工艺形成第二过孔14，露出传输线15。

在钝化层104上涂敷一层光刻胶；采用掩膜板对光刻胶进行曝光，显影，形成光刻胶不保留区域和光刻胶保留区域，其中，光刻胶不保留区域至少对应第二过孔14所在区域，光刻胶保留区域对应于其他区域；通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶不保留区域的钝化层104，形成第二过孔14，剥离剩余的光刻胶。

步骤g、如图2所示，在完成步骤g的衬底基板100上形成第二透明导电层，并对第二透明导电层进行构图工艺形成连接线16和像素电极（图中未示出）。

具体地，可以采用磁控溅射、热蒸发或其它成膜方法沉积一层厚度约为300-的第二透明导电层（图中未示出），第二透明导电层可以是ITO或IZO。

在第二透明导电层上涂敷一层光刻胶；采用掩膜板对光刻胶进行曝光，显影，形成光刻胶不保留区域和光刻胶保留区域，其中，光刻胶保留区域至少对应连接线16和像素电极所在的区域，光刻胶不保留区域对应于其他区域；通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶不保留区域的第二透明导电层；剥离剩余的光刻胶，形成连接线16和像素电极。

通过上述步骤a-g即可制备出本实施例中ADS模式显示装置的TFT阵列基板。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种TFT阵列基板，包括公共信号线、栅线和数据线，以及由栅线和数据线限定的像素区域，所述像素区域内形成有TFT和像素电极，所述公共信号线位于像素区域外围的非显示区域，用于向像素区域加载公共电压信号，其特征在于，

所述公共信号线包括条状本体和多个凸起结构，所述凸起结构形成在所述条状本体的一个侧面或两个相对侧面上。

2.根据权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述凸起结构位于所述条状本体的两个相对侧面上，且位置一一对应。

3.根据权利要求2所述的TFT阵列基板，其特征在于，位置对应的两个凸起结构与所述条状本体形成十字交叉。

4.根据权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述像素区域包括传输线；

所述传输线与所述公共信号线电性连接，用于传输公共电压信号；

所述传输线由形成TFT的源电极和漏电极的源漏金属层形成。

5.根据权利要求4所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述TFT阵列基板还包括覆盖所述公共信号线和像素区域的保护层；

所述保护层位于所述公共信号线的上方形成有多个第一过孔；

所述像素区域的传输线通过多个所述第一过孔与所述公共信号线电性连接。

6.根据权利要求5所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述保护层位于所述传输线的上方形成有第二过孔；

所述像素区域的传输线通过对应的第一过孔和第二过孔与所述公共信号线电性连接。

7.根据权利要求6所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述TFT阵列基板还包括连接线，所述连接线通过对应的第一过孔和第二过孔电性连接所述公共信号线和传输线；

所述连接线由形成所述像素电极的透明导电层形成。

8.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的TFT阵列基板。