CN103928453A - 一种阵列基板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阵列基板，包括周边布线区，所述周边布线区包括防静电释放区域，所述防静电释放区域包括基板，形成在所述基板上的栅线、栅绝缘层、数据线、保护层和透明电极，其中，所述栅绝缘层上形成有第一过孔，所述保护层上与所述第一过孔对应的位置上形成有第二过孔，所述栅线、数据线和透明电极通过所述第一过孔和第二过孔连接。本发明还公开了一种阵列基板的制造方法，采用该方法制造的上述阵列基板结构能有效避免底层金属的过刻现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种薄膜晶体管液晶显示(TFT-LCD，Thin Film TransistorLiquid Crystal Display)阵列基板技术，尤其涉及一种防止底层金属过刻的阵列基板及其制造方法。
背景技术
目前，以TFT-LCD为代表的液晶显示已成为一种重要的平板显示方式。根据驱动液晶的电场方向来看，TFT-LCD分为垂直电场型和水平电场型，其中，垂直电场型TFT-LCD包括：扭曲向列(TwistNematic，TN)型TFT-LCD；水平电场型TFT-LCD包括：FFS型TFT-LCD、共平面切换(In-PlaneSwitching，IPS)型TFT-LCD。
TFT-LCD阵列基板制造过程中，在形成数据线之后涂敷保护层7，如图1所示，保护层7将显示区域(即d区域)全部覆盖，不仅在公共电极过孔区域(即a区域)形成树脂过孔，而且在周边的防静电释放(ESD，Electro StaticDischarge)区域(即b区域)、芯片绑定(IC bonding)区域(即c区域)也要形成树脂过孔。由于树脂是平坦化材料，涂敷和固化之后，整体呈现平坦化形貌，那么，如果树脂底层结构起伏较大，就会造成树脂厚度的差异，如图1中a、b、c、d四个区域所示。
由于树脂需要干法刻蚀，b区域的树脂最薄，可以在最短的时间内刻蚀完，而a、c区域则需要较长的刻蚀时间。假设，树脂的刻蚀速度为x，且a、b、c三个区域的厚度分别用Ta、Tb、Tc表示，那么，三个区域的刻蚀时间可以表示为Ta/x≌Tc/x＞Tb/x；当b区域刻蚀结束时，a、c区域还在进行树脂的刻蚀，如此，会使b区域的底层数据线4受到很大的损伤。假设，数据线的刻蚀速率是y的话，那么，数据线的过刻量可以表示为(Ta/x-Tb/x)*y；由于数据线本身比较薄，过刻很容易造成数据线缺失的不良结果，进而会导致产品的良品率降低。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种阵列基板及其制造方法，能够较好地避免底层金属的过刻现象。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供一种阵列基板，包括周边布线区，所述周边布线区包括防静电释放区域，所述防静电释放区域包括基板，形成在所述基板上的栅线、栅绝缘层、数据线、保护层和透明电极；其中，
所述栅绝缘层上形成有第一过孔，所述保护层上与所述第一过孔对应的位置上形成有第二过孔，所述栅线、数据线和透明电极通过所述第一过孔和第二过孔连接。
具体的，所述透明电极包括第一透明电极和第二透明电极，所述第一透明电极与所述第二透明电极之间形成有钝化层，所述钝化层上与所述第一过孔对应的位置上形成有第三过孔。
具体的，所述第一透明电极与第二透明电极中位于上层的透明电极为狭缝电极。
具体的，所述保护层采用的材料为有机树脂。
具体的，所述有机树脂为以Si-C或Si-O为主链的有机树脂中的一种、或两种的混合。
具体的，所述阵列基板还包括公共电极过孔区域，所述公共电极过孔区域包括形成在所述基板上的栅线、栅绝缘层、栅线保护层、保护层和透明电极；其中，
所述栅绝缘层上形成有第四过孔，所述保护层上与所述第四过孔对应的位置上形成有第五过孔，所述栅线、栅线保护层和透明电极通过所述第四过孔和第五过孔连接。
具体的，所述阵列基板还包括芯片绑定区域，所述芯片绑定区域包括形成在所述基板上的栅绝缘层、数据线、保护层和透明电极；其中，
所述保护层上形成有第七过孔，所述数据线和透明电极通过所述第七过孔连接。
本发明还提供一种阵列基板的制造方法，所述阵列基板包括周边布线区，所述周边布线区包括防静电释放区域，其中，所述防静电释放区域的制造方法包括：在基板上形成栅线、栅绝缘层、数据线、保护层和透明电极，所述方法还包括：在所述栅绝缘层上刻蚀出第一过孔；在所述保护层上与所述第一过孔对应的位置上刻蚀出第二过孔，所述栅线、数据线和透明电极通过所述第一过孔和第二过孔连接。
具体的，所述透明电极包括第一透明电极和第二透明电极；所述方法还包括：在所述第一透明电极与所述第二透明电极之间形成钝化层，在所述钝化层上与所述第一过孔对应的位置上刻蚀出第三过孔。
具体的，所述第一透明电极与第二透明电极中位于上层的透明电极为狭缝电极。
具体的，所述保护层采用的材料为有机树脂。
具体的，所述有机树脂为以Si-C或Si-O为主链的有机树脂中的一种、或两种的混合。
具体的，沉积所述有机树脂时包括所述有机树脂固化成型的步骤，其中，所述有机树脂固化成型的条件为：将所述有机树脂在250℃以上温度烘烤，固化成型。
具体的，采用干法刻蚀方法对有机树脂进行刻蚀；其中，所述干法刻蚀为：
a1、使用SF6、O2和He的混合气体，在功率为7000W～12000W以上时进行刻蚀；
a2、有机树脂部分刻蚀结束后，使用SF6和He的混合气体，在功率为5000～10000W的功率下进行刻蚀。
具体的，所述阵列基板还包括公共电极过孔区域，所述公共电极过孔区域的制造方法包括在所述基板上形成栅线、栅绝缘层、栅线保护层、保护层和透明电极；其中，
在所述栅绝缘层上刻蚀出第四过孔，在所述保护层上与所述第四过孔对应的位置上刻蚀出第五过孔，所述栅线、栅线保护层和透明电极通过所述第四过孔和第五过孔连接。
具体的，所述阵列基板还包括芯片绑定区域，所述芯片绑定区域的制造方法包括在所述基板上沉积栅绝缘层、数据线、保护层和透明电极；其中，
在所述保护层上刻蚀出第七过孔，所述数据线和透明电极通过第七过孔连接。
本发明所提供的阵列基板及其制造方法，具有以下的优点和特点：
通过在栅绝缘层处形成过孔，且在该位置上沉积数据线，以降低该区域的厚度，进而有效避免保护层刻蚀时对数据线的过刻现象。
通过在保护层的过孔上沉积第一透明电极，可以在钝化层过孔刻蚀的时候，使第一透明电极成为一种保护层，实现阻挡刻蚀底层数据线的作用，进一步防止数据线的过刻现象。
本发明在像素区域使用低介电常数的有机树脂材料作为保护层，可增大TFT-LCD基板的表面平整性，从而有利于设计大开口率的产品。
附图说明
图1为保护层沉积之后的阵列基板结构图；
图2为保护层刻蚀之后的阵列基板结构图；
图3为改进后的b区域的阵列基板结构图；
图4为改进后的a区域的阵列基板结构图；
图5为改进后的c区域的阵列基板结构图。
附图标记说明
1、基板，2、栅线，3、栅绝缘层，4、数据线，5、栅线保护层，6、钝化层，7、保护层，81、第一过孔，82、第二过孔，83、第三过孔，84、第四过孔，85、第五过孔，86、第六过孔，87、第七过孔，88、第八过孔，9、第一透明电极，10、第二透明电极
具体实施方式
从图1、图2中可知，a、b、c三个区域厚度不同的现象，导致b区域底层数据线过刻现象，因此，为了在树脂刻蚀时保证a、b、c三个区域厚度一致，需要对整体的结构进行改进；
其中，a区域为公共电极过孔区域，b区域为防静电释放区域，c区域为芯片绑定区域。
图3为改进后b区域的阵列基板结构示意图，从图3可知，改进后b区域的阵列基板结构包括：基板1、栅线2、栅绝缘层3、数据线4、钝化层6、保护层7、第一透明电极9、第二透明电极10、第一过孔81、第二过孔82、第三过孔83；其中，
所述栅线2形成于所述基板1上；所述栅绝缘层3，形成于所述栅线2上、且覆盖基板1；所述第一过孔81贯穿于所述栅绝缘层3上；所述数据线4形成于所述栅绝缘层3上，并通过所述第一过孔81与所述栅线2连接；所述保护层7，形成于所述数据线4上；所述第二过孔82贯穿于所述保护层7上；所述第一透明电极9形成于所述保护层7上，并通过第一过孔81和第二过孔82与数据线4连接；所述钝化层6形成于所述第一透明电极9上；所述第三过孔83贯穿于所述钝化层6上；所述第二透明电极10形成于所述钝化层6上，且通过所述第三过孔83与所述第一透明电极9连接。
上述方案中，通过刻蚀掉第一过孔81处的栅绝缘层，能降低b区域底层厚度，增加b区域厚度，从而能保证a、b、c三个区域厚度的一致，防止在保护层7形成过孔时对b区域数据线4的过刻现象；并且，第一透明电极9采用的透明导电材料不会被刻蚀掉，因此，将第一透明电极9形成于保护层7上，能进一步防止在钝化层6的过孔形成时对数据线4的刻蚀现象。
图4、图5分别为改进后a区域、c区域的阵列基板结构图，从图4中可以看出，改进后a区域的阵列基板结构包括：基板1、栅线2、栅绝缘层3、栅线保护层5、钝化层6、保护层7、第一透明电极9、第二透明电极10、第四过孔84、第五过孔85、第六过孔86；其中，
所述栅线2形成于所述基板1上；所述栅绝缘层3，形成于所述栅线2上、且覆盖基板1；所述第四过孔84贯穿于所述栅绝缘层3上；所述栅线保护层5形成于所述第四过孔84上，且通过所述第四过孔84与所述栅线2连接；所述保护层7形成于所述栅绝缘层3上、及形成于所述栅线保护层5上；所述第五过孔85贯穿于所述保护层7上；所述第一透明电极9形成于所述保护层7上，并通过所述第四过孔84及第五过孔85与栅线保护层5连接；所述钝化层6形成于所述第一透明电极9上；所述第六过孔86贯穿于所述钝化层6上；所述第二透明电极10形成于所述钝化层6上，且通过第六过孔86与第一透明电极9连接。
从图5中可以看出，改进后c区域的阵列基板结构包括：基板1、栅绝缘层3、数据线4、钝化层6、保护层7、第七过孔87、第八过孔88、第一透明电极9、第二透明电极10；其中，
所述栅绝缘层3形成于所述基板1上；所述数据线4形成于所述栅绝缘层3上；所述保护层7形成于所述数据线4上、且覆盖所述栅绝缘层3；所述第七过孔87贯穿于所述保护层7上；所述第一透明电极9形成于所述保护层7上，并通过第七过孔87与数据线4连接；所述钝化层6形成于所述第一透明电极9上；所述第八过孔88贯穿于所述钝化层6上；所述第二透明电极10形成于所述钝化层6上，并通过第八过孔88与第一透明电极9连接。
改进后的a区域和c区域中均增加了第一透明电极9，且该第一透明电极9不会被刻蚀掉，因此，能防止在钝化层形成过孔时对底层栅线、底层数据线的过刻现象。
这里，值得注意的是，所述保护层采用的材料为有机树脂，且所述有机树脂为以Si-C或Si-O为主链的有机树脂中的一种、或两种的混合；所述第一透明电极采用的材料为透明导电材料，且该透明导电材料为纳米铟锡金属氧化物、或铟锌金属氧化物；所述第一透明电极与第二透明电极中位于上层的透明电极即第二透明电极为狭缝电极。
基于上述阵列基板结构，本发明还提供了包括图3所示改进后b区域的阵列基板结构的制造方法，具体实现步骤包括：
步骤一：在基板上形成栅线，然后在所述栅线上形成栅绝缘层、且所述栅绝缘层覆盖所述基板；
步骤二：在需要制作过孔的位置，进行曝光、显影和刻蚀工艺，在所述栅绝缘层上刻蚀出第一过孔；
步骤三：形成数据线，使所述数据线形成在所述栅绝缘层上，且使得所述数据线通过所述第一过孔与所述栅线相连；
步骤四：形成有机树脂层，且形成在所述数据线上，然后，将有机树脂在250℃以上温度烘烤、固化成型后，在所述保护层上与所述第一过孔对应的位置上进行曝光、显影和干法刻蚀，刻蚀出第二过孔；
干法刻蚀的具体步骤为：首先，使用SF6、O2和He的混合气体，在功率为7000W以上时进行刻蚀；其次，待有机树脂部分刻蚀结束后，使用SF6和He的混合气体，在功率为5000～12000W的功率下进行刻蚀；
步骤五：形成第一透明电极，且形成在所述保护层上，并通过所述第一过孔和第二过孔与数据线连接；
步骤六：形成钝化层，形成在所述第一透明电极上，且在所述钝化层上与所述第一过孔对应的位置上进行曝光、显影以及刻蚀，刻蚀出第三过孔；
步骤七：形成第二透明电极，且形成在所述钝化层上，并通过第三过孔与第一透明电极连接。
本发明还提供了包括图4所示改进后a区域的阵列基板结构的制造方法，具体实现步骤包括：
步骤一：在基板上形成栅线，然后在所述栅线上形成栅绝缘层、且所述栅绝缘层覆盖所述基板；
步骤二：在需要制造过孔的位置进行曝光、显影以及刻蚀工艺，在所述栅绝缘层刻蚀出第四过孔；
步骤三：形成栅线保护层，且形成在所述第四过孔上，并通过所述第四过孔使所述栅线保护层与所述栅线相连；
步骤四：形成有机树脂层，且形成在所述栅绝缘层上、以及形成在所述栅线保护层上，然后，将有机树脂在250℃以上温度烘烤，固化成型，而后在所述有机树脂层上与所述第四过孔对应的位置上进行曝光、显影以及干法刻蚀，刻蚀出第五过孔；
干法刻蚀的具体步骤为：首先，使用SF6、O2和He的混合气体，在功率为7000W以上时进行刻蚀；其次，待有机树脂部分刻蚀结束后，使用SF6和He的混合气体，在功率为5000～10000W的功率下进行刻蚀；
步骤五：形成第一透明电极，且形成在所述有机树脂层上，并通过所述第四过孔和第五过孔与栅线保护层连接；
步骤六：形成钝化层，且形成在所述第一透明电极上，并在所述钝化层上与所述第四过孔对应的位置上进行曝光、显影以及刻蚀，刻蚀出第六过孔；
步骤五：形成第二透明电极，且形成在所述钝化层上，并通过所述第六过孔与第一透明电极连接。
本发明还提供了包括图5所示改进后c区域的阵列基板结构的制造方法，具体实现步骤包括：
步骤一：在基板上形成栅绝缘层，且在所述栅绝缘层上形成所述数据线；
步骤二：形成有机树脂层，且形成在所述数据线上，使所述有机树脂层覆盖所述栅绝缘层，将有机树脂在250℃以上温度烘烤，固化成型，而后在需要制造过孔的位置进行曝光、显影以及干法刻蚀，在所述有机树脂层上刻蚀出第七过孔；
干法刻蚀的具体步骤为：首先，使用SF6、O2和He的混合气体，在功率为7000W以上时进行刻蚀；其次，待有机树脂部分刻蚀结束后，使用SF6和He的混合气体，在功率为5000～12000W的功率下进行刻蚀；
步骤三：形成第一透明电极，且形成在所述有机树脂层上，并通过所述第七过孔与所述数据线连接；
步骤四：形成钝化层，且形成在所述第一透明电极上，并在所述钝化层上与所述第七过孔对应的位置上进行曝光、显影以及刻蚀，刻蚀出第八过孔；
步骤五：形成第二透明电极，且形成在所述钝化层上，并通过第八过孔与第一透明电极相连。
基于上面所述三个制造流程，就能制造出包括a、b、c三个区域的阵列基板结构的制造方法。
这里，值得注意的是，上述制备方法中，所述保护层采用的材料为有机树脂，且所述有机树脂为以Si-C或Si-O为主链的有机树脂中的一种、或两种的混合；因此，在上述制备方法中，本实施例将所述保护层统一称为有机树脂层。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (16)
1.一种阵列基板，包括周边布线区，所述周边布线区包括防静电释放区域，所述防静电释放区域包括基板，形成在所述基板上的栅线、栅绝缘层、数据线、保护层和透明电极，其特征在于，
所述栅绝缘层上形成有第一过孔，所述保护层上与所述第一过孔对应的位置上形成有第二过孔，所述栅线、数据线和透明电极通过所述第一过孔和第二过孔连接。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述透明电极包括第一透明电极和第二透明电极，所述第一透明电极与所述第二透明电极之间形成有钝化层，所述钝化层上与所述第一过孔对应的位置上形成有第三过孔。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述第一透明电极与第二透明电极中位于上层的透明电极为狭缝电极。
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述保护层采用的材料为有机树脂。
5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述有机树脂为以Si-C或Si-O为主链的有机树脂中的一种、或两种的混合。
6.根据权利要求1或5所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括公共电极过孔区域，所述公共电极过孔区域包括形成在所述基板上的栅线、栅绝缘层、栅线保护层、保护层和透明电极；其中，
所述栅绝缘层上形成有第四过孔，所述保护层上与所述第四过孔对应的位置上形成有第五过孔，所述栅线、栅线保护层和透明电极通过所述第四过孔和第五过孔连接。
7.根据权利要求1或5所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括芯片绑定区域，所述芯片绑定区域包括形成在所述基板上的栅绝缘层、数据线、保护层和透明电极；其中，
所述保护层上形成有第七过孔，所述数据线和透明电极通过所述第七过孔连接。
8.一种阵列基板的制造方法，所述阵列基板包括周边布线区，所述周边布线区包括防静电释放区域，其中，所述防静电释放区域的制造方法包括：在基板上形成栅线、栅绝缘层、数据线、保护层和透明电极，其特征在于，所述方法还包括：在所述栅绝缘层上刻蚀出第一过孔；在所述保护层上与所述第一过孔对应的位置上刻蚀出第二过孔，所述栅线、数据线和透明电极通过所述第一过孔和第二过孔连接。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述透明电极包括第一透明电极和第二透明电极；所述方法还包括：在所述第一透明电极与所述第二透明电极之间形成钝化层，在所述钝化层上与所述第一过孔对应的位置上刻蚀出第三过孔。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一透明电极与第二透明电极中位于上层的透明电极为狭缝电极。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述保护层采用的材料为有机树脂。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述有机树脂为以Si-C或Si-O为主链的有机树脂中的一种、或两种的混合。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，沉积所述有机树脂时包括所述有机树脂固化成型的步骤，其中，所述有机树脂固化成型的条件为：将所述有机树脂在250℃以上温度烘烤，固化成型。
14.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，采用干法刻蚀方法对有机树脂进行刻蚀；其中，所述干法刻蚀为：
a1、使用SF6、O2和He的混合气体，在功率为7000W～12000W以上时进行刻蚀；
a2、有机树脂部分刻蚀结束后，使用SF6和He的混合气体，在功率为5000～10000W的功率下进行刻蚀。
15.根据权利要求8至12任一项所述的方法，其特征在于，所述阵列基板还包括公共电极过孔区域，所述公共电极过孔区域的制造方法包括在所述基板上形成栅线、栅绝缘层、栅线保护层、保护层和透明电极；其中，
在所述栅绝缘层上刻蚀出第四过孔，在所述保护层上与所述第四过孔对应的位置上刻蚀出第五过孔，所述栅线、栅线保护层和透明电极通过所述第四过孔和第五过孔连接。
16.根据权利要求8至12任一项所述的方法，其特征在于，所述阵列基板还包括芯片绑定区域，所述芯片绑定区域的制造方法包括在所述基板上沉积栅绝缘层、数据线、保护层和透明电极；其中，
在所述保护层上刻蚀出第七过孔，所述数据线和透明电极通过第七过孔连接。
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