CN104576655B - 一种coa基板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种COA基板及其制作方法，所述方法包括：在衬底基板上依次形成第一金属层、栅绝缘层、有源层、欧姆接触层、第二金属层、第一钝化层、色阻层、第二钝化层、过孔、透明导电层；其中对所述第一金属层进行图形化处理形成栅极，对所述第二金属层进行图形化处理形成漏极和源极；所述过孔用于将所述透明导电层的像素电极连接至所述第二金属层的漏极；以及在所述COA基板的表面形成隔离子和/或黑色矩阵，并在所述过孔内填充隔离子材料或黑色矩阵材料有机材料。本发明的COA基板及其制作方法，通过在形成隔离子和/或黑色矩阵时，在所述过孔内填充隔离子材料或黑色矩阵材料，从而提高显示效果，节省生产成本。

Description

一种COA基板及其制作方法

【技术领域】

本发明涉及液晶显示器技术领域，特别是涉及一种COA基板及其制作方法。

【背景技术】

COA(Color Filter on Array)基板是将彩色滤色片制作在阵列基板上，请参照图1，图1为现有技术的COA基板的结构示意图，如图1所示，现有的COA基板包括衬底基板111、第一金属层112、栅极绝缘层113、有源层114、欧姆接触层115、第二金属层116、第一钝化层117；色阻层118、第二钝化层119、透明导电层120，透明导电层120包括像素电极，像素电极通过贯穿色阻层118和第二钝化层119的过孔121连接第二金属层的漏极区。

但是现有的COA基板通常在高温中制程，高温会造成色阻层中的有机材料挥发形成气泡，由于过孔121存在空余的空间，会使得产生的气泡残留在过孔中。在显示器通电时，气泡占据了液晶分子的位置，因而液晶分子不能到达气泡残留处，从而影响显示效果。

因此，有必要提供一种COA基板及其制作方法，以解决现有技术所存在的问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种COA基板及其制作方法，以解决现有技术过孔中残留气泡影响显示效果的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明构造了一种COA基板的制作方法，包括以下步骤：在衬底基板上形成第一金属层，对所述第一金属层进行图形化处理形成栅极；

在所述栅极及未被所述栅极覆盖的衬底基板上形成栅绝缘层；

在所述栅绝缘层上形成有源层；

在所述有源层上形成欧姆接触层；

在所述欧姆接触层上形成第二金属层，对所述第二金属层进行图形化处理形成漏极和源极；

在所述第二金属层上形成第一钝化层；

在所述第一钝化层上形成色阻层；

在所述色阻层上形成第二钝化层；

在所述第二钝化层上形成连接所述第二金属层的漏极的过孔；

在所述第二钝化层上及所述过孔内形成透明导电层以及

在所述COA基板的表面形成隔离子和/或黑色矩阵，并在所述过孔内填充隔离子材料或黑色矩阵材料。

在本发明的COA基板的制作方法中，所述在所述过孔内填充隔离子材料或黑色矩阵材料的步骤包括：在所述过孔内填充所述隔离子材料或所述黑色矩阵材料，直至所述COA基板的表面平整。

在本发明的COA基板的制作方法中，所述在所述COA基板的表面形成隔离子的步骤包括：

在所述COA基板的表面涂布所述隔离子材料；以及

对所述隔离子材料进行图形化处理形成所述隔离子。

在本发明的COA基板的制作方法中，所述在所述COA基板的表面形成隔离子和黑色矩阵的步骤包括：

在所述COA基板的表面涂布所述黑色矩阵材料；以及

对所述黑色矩阵材料进行图形化处理形成所述隔离子和所述黑色矩阵。

在本发明的COA基板的制作方法中，所述在所述色阻层上形成所述第二钝化层的步骤包括：通过涂布方式在所述色阻层上形成所述第二钝化层，其中所述第二钝化层的材料为有机透明材料。

本发明还提供一种COA基板，所述COA基板包括：

衬底基板；

第一金属层，位于所述衬底基板上，包括薄膜晶体管的栅极区；

栅极绝缘层，部分位于所述第一金属层上，用于隔离所述第一金属层和第二金属层；

有源层，部分位于所述栅极绝缘层上，用于形成沟道；

欧姆接触层，位于所述有源层上；

所述第二金属层，位于所述欧姆接触层上，包括薄膜晶体管的漏极区和源极区；

第一钝化层，位于所述第二金属层上，用于隔离所述第二金属层和色阻层；

所述色阻层，位于所述第一钝化层上，用于形成彩膜色阻；

第二钝化层，位于所述色阻层上，所述第二钝化层上设置有连接所述第二金属层的漏极的过孔；以及

透明导电层，位于所述第二钝化层上及所述过孔内；以及

隔离子和/或黑色矩阵，设置在所述COA基板的表面，其中所述过孔内填充有隔离子材料或黑色矩阵材料。

在本发明的COA基板中，所述过孔内填充有设定量的隔离子材料或黑色矩阵材料，所述设定量的隔离子材料或黑色矩阵材料用于使所述COA基板的表面平整。

在本发明的COA基板中，在所述COA基板的表面设置有所述隔离子材料，所述隔离子材料用于在所述COA基板的表面形成所述隔离子。

在本发明的COA基板中，在所述COA基板的表面设置有所述黑色矩阵材料，所述黑色矩阵材料用于在所述COA基板的表面形成所述黑色矩阵。

在本发明的COA基板中，所述第二钝化层的材料为有机透明材料。

本发明的COA基板及其制作方法，通过在形成隔离子和/或黑色矩阵时，在所述过孔内填充隔离子材料或黑色矩阵材料，从而提高显示效果。

【附图说明】

图1为现有技术的COA基板的结构示意图；

图2为本发明第一实施例的COA基板的结构示意图；

图3为本发明第二实施例的COA基板的结构示意图；

图4为本发明第三实施例的COA基板的结构示意图。

【具体实施方式】

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

请参照图2，图2为本发明第一实施例的COA基板的结构示意图。

本发明的COA基板如图2所示，包括衬底基板11、第一金属层12、栅极绝缘层13、有源层14、欧姆接触层15、第二金属层16、第一钝化层17；色阻层18、第二钝化层19、透明导电层20。

所述第一金属层12，位于所述衬底基板11上，包括薄膜晶体管的栅极区，对所述第一金属层12进行图形化处理形成的栅极，所述栅极区部分以外的第一金属层在制程过程中被刻蚀掉；为了隔离所述第一金属层12和所述第二金属层16、以及隔离所述第一金属层12和有源层14，在所述第一金属层12上设置所述栅极绝缘层13，仅在所述第一金属层的栅极区设置有所述栅极绝缘层13，其余所述栅极绝缘层13设置在所述衬底基板上。所述有源层14，部分位于所述栅极绝缘层13上，用于形成所述薄膜晶体管的漏极和源极之间的沟道；所述欧姆接触层15位于所述有源层14上，用于在所述薄膜晶体管的栅极闭合时，导通源极和漏极。所述欧姆接触层的材料可为氮化硅。

所述第二金属层16，位于所述欧姆接触层15上，包括薄膜晶体管的漏极区和源极区；对所述第二金属层16进行图形化处理形成漏极和源极；所述漏极和源极以外的第二金属层在制程过程中被刻蚀掉。

第一钝化层17，位于所述第二金属层16上，用于将所述漏极和所述源极分别与所述色组层18隔离；所述色阻层18，位于所述第一钝化层17上，对所述色阻层18进行图形化处理以形成彩膜色阻；第二钝化层19，位于所述色阻层18上，用隔离所述色阻层18和所述透明导电层20；所述第二钝化层19上设置有连接所述第二金属层16的所述漏极的过孔21；所述过孔21贯穿所述色阻层18、所述第二钝化层19、以及所述第一钝化层17。所述透明导电层20，位于所述第二钝化层19上(仅部分覆盖在所述第二钝化层19上)，其包括像素电极，所述像素电极与所述漏极之间通过过孔21连接，所述第二钝化层19的材料可为有机透明材料。

在所述COA基板的表面还设置有隔离子22，其中所述过孔21内填充有隔离子材料。具体地，所述隔离子22设置在未被所述透明导电层20覆盖的所述第二钝化层19上，且在所述过孔内填充有设定量的隔离子材料，所述设定量的隔离子材料用于使所述COA基板的表面平整。当COA基板的表面更加平整时，使液晶分子扩散更加均匀，同时有利于在制作液晶显示面板过程中，获取更加准确的最佳液晶量(液晶显示面板达到最佳显示效果，所需要的液晶分子的数量)。

上述COA基板的制作方法包括：

S101、在衬底基板上形成第一金属层，对所述第一金属层进行图形化处理形成栅极；

所述步骤101具体是通过带有图形的掩模板，对所述第一金属层经过曝光显影、刻蚀后形成栅极，所述栅极部分以外的第一金属层在制程中被刻蚀掉。所述第一金属层的材料可为铬、钼、铝或铜等。

S102、在所述栅极及未被所述栅极覆盖的衬底基板上形成栅绝缘层；

S103、在所述栅绝缘层上形成有源层；

所述有源层用于形成漏极和源极之间的沟道，所述有源层的材料譬如为非晶硅材料。

S104、在所述有源层上形成欧姆接触层；

所述欧姆接触层的材料可为氮化硅。

S105、在所述欧姆接触层上形成第二金属层，对所述第二金属层进行图形化处理形成漏极和源极；

所述步骤S105具体是通过带有图形的掩模板，对所述第二金属层经过曝光显影、刻蚀后形成漏极和源极，漏极和源极部分以外的第二金属层在制程过程中被刻蚀掉。

S106、在所述第二金属层上形成第一钝化层；

所述第一钝化层用于隔离所述第二金属层和所述色阻层。

S107、在所述第一钝化层上形成色阻层；

所述色阻层的材料一般为有机材料，譬如为负型光刻胶，通过对所述色阻层进行曝光、显影、固化以形成彩膜色阻，所述彩膜色阻包括红色彩膜、绿色彩膜、蓝色彩膜。

S108、在所述色阻层上形成第二钝化层；

通常是使用化学气相沉积方法，将无机材料制作在所述色阻层上以对所述色阻层起到保护作用，有效地防止了色阻层中的分子进入液晶分子。

但是由于化学气相沉积，通常是在高温下进行，因而采用上述方式制作第二钝化层，会使得色阻层中的有机材料挥发形成气泡，为了避免此现象，S108实现方式优选为：

S1081、选取有机透明材料作为所述第二钝化层的材料，所述有机透明材料(譬如为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯)通过涂布方式在所述色阻层上以形成所述第二钝化层，从而有效地避免了制程在高温下进行，容易导致色阻层的材料挥发的问题。

S109、在所述第二钝化层上形成连接所述第二金属层的漏极的过孔；

通过干蚀刻或湿蚀刻工艺形成所述过孔。

S1010、在所述第二钝化层上及所述过孔内形成透明导电层；

可以利用溅射镀膜法，在设置有过孔的所述钝化层上形成所述透明导电层。所述透明导电层上设置有像素电极，可通过湿蚀刻工艺形成所述像素电极，所述过孔用于连接所述像素电极与所述第二金属层的所述漏极，以使漏极中的电流到达像素电极中。

S1011、在所述COA基板的表面形成隔离子，并在所述过孔内填充隔离子材料。S1011具体包括：

S201、在所述COA基板的表面涂布所述隔离子材料；

在涂布所述隔离子材料时，同时也向所述过孔内填充隔离子材料，直至COA基板的表面平整，即所述过孔内填充的隔离子材料的厚度等于第二钝化层上的透明导电层的高度。

S202、对所述隔离子材料进行图形化处理形成所述隔离子。

由于所述隔离子材料通常为光刻胶，譬如为透明光刻胶，使用掩模板对所述隔离子进行曝光、并显影后形成所述隔离子。可可将所述隔离子形成在与COA基板上的薄膜晶体管相应的位置上。

本实施例在所述过孔内填充有隔离子材料，因而所述过孔内没有空余空间，使得气泡不会残留在COA基板内，便于气泡挥发掉，进而提高显示效果。本实施例将COA基板上的隔离子形成在第二钝化层，即填充了过孔，也形成了隔离子，从而节省了制程工序。

本发明在制作隔离子的同时，填充过孔，从而避免了基板内气泡的残留，提高了显示效果，节省了生产成本。

请参照图3，图3为本发明第二实施例的COA基板的结构示意图。

本发明的COA基板如图3所示，包括衬底基板31、第一金属层32、栅极绝缘层33、有源层34、欧姆接触层35、第二金属层36、第一钝化层37；色阻层38、第二钝化层39、透明导电层40。

所述第一金属层32，位于所述衬底基板31上，包括薄膜晶体管的栅极区，对所述第一金属层32进行图形化处理形成的栅极，所述栅极区部分以外的第一金属层在制程过程中被刻蚀掉；为了隔离所述第一金属层32和所述第二金属层36、以及隔离所述第一金属层32和有源层34，在所述第一金属层32上设置所述栅极绝缘层33，仅在所述第一金属层的栅极区设置有所述栅极绝缘层33，其余所述栅极绝缘层33设置在所述衬底基板上。所述有源层34，部分位于所述栅极绝缘层33上，用于形成所述薄膜晶体管的漏极和源极之间的沟道；所述欧姆接触层35位于所述有源层34上，用于在所述薄膜晶体管的栅极闭合时，导通源极和漏极。所述欧姆接触层35的材料可为氮化硅。

所述第二金属层36，位于所述欧姆接触层35上，包括薄膜晶体管的漏极区和源极区；对所述第二金属层36进行图形化处理形成漏极和源极；所述漏极和源极以外的第二金属层在制程过程中被刻蚀掉。

第一钝化层37，位于所述第二金属层36上，用于将所述漏极和所述源极分别与所述色组层38隔离；所述色阻层38，位于所述第一钝化层37上，对所述色阻层38进行图形化处理以形成彩膜色阻；第二钝化层39，位于所述色阻层38上，用隔离所述色阻层38和所述透明导电层40；所述第二钝化层39上设置有连接所述第二金属层36的所述漏极的过孔41；所述过孔41贯穿所述色阻层38、所述第二钝化层39以及所述第一钝化层37。所述透明导电层40，位于所述第二钝化层39上(仅部分覆盖在所述第二钝化层39上)，其包括像素电极，所述像素电极与所述漏极之间通过过孔41连接。所述第二钝化层39的材料可为有机透明材料。

在所述COA基板的表面设置有黑色矩阵42，其中所述过孔内填充有黑色矩阵材料。具体地，所述黑色矩阵42设置在未被所述透明导电层40覆盖的所述第二钝化层39上，且在所述过孔内填充有设定量的黑色矩阵材料，所述设定量的黑色矩阵材料用于使所述COA基板的表面平整。当COA基板的表面更加平整时，使液晶分子扩散更加均匀，同时有利于在制作液晶显示面板过程中，获取更加准确的最佳液晶量(液晶显示面板达到最佳显示效果，所需要的液晶分子的数量)。

上述COA基板的制作方法包括：

S301、在衬底基板上形成第一金属层，对所述第一金属层进行图形化处理形成栅极；

所述步骤301具体是通过带有图案的掩模板，对所述第一金属层经过曝光显影、刻蚀后形成栅极，所述栅极部分以外的第一金属层在制程中被刻蚀掉。所述第一金属层的材料可为铬、钼、铝或铜等。

S302、在所述栅极及未被所述栅极覆盖的衬底基板上形成栅绝缘层；

S303、在所述栅绝缘层上形成有源层；

所述有源层，用于形成漏极和源极之间的沟道，所述有源层的材料譬如为非晶硅材料。

S304、在所述有源层上形成欧姆接触层；

所述欧姆接触层的材料可为氮化硅。

S305、在所述欧姆接触层上形成第二金属层，对所述第二金属层进行图形化处理形成漏极和源极；

所述步骤S305具体是通过带有图案的掩模板，对所述第二金属层经过曝光显影、刻蚀后形成漏极和源极，漏极和源极部分以外的第二金属层在制程过程中被刻蚀掉。

S306、在所述第二金属层上形成第一钝化层；

所述第一钝化层用于隔离所述第二金属层和所述色阻层。

S307、在所述第一钝化层上形成色阻层；

所述色阻层的材料一般为有机材料，譬如为负型光刻胶，通过对所述色阻层进行曝光、显影、固化以形成彩膜色阻，所述彩膜色阻包括红色彩膜、绿色彩膜、蓝色彩膜。

S308、在所述色阻层上形成第二钝化层；

通常是使用化学气相沉积方法，将无机材料制作在所述色阻层上以对所述色阻层起到保护作用，有效地防止了色阻层中的分子进入液晶分子。

但是由于化学气相沉积，通常是在高温下进行，因而采用上述方式制作第二钝化层，会使得色阻层中的有机材料挥发形成气泡，为了避免此现象，S308实现方式优选为：

S3081、选取有机透明材料作为所述第二钝化层的材料，所述有机透明材料(譬如为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯)，通过涂布方式在所述色阻层上以形成所述第二钝化层，从而有效地避免了制程在高温下进行，容易导致色阻层的材料挥发的问题。

S309、在所述第二钝化层上形成连接所述第二金属层的所述漏极的过孔；

S3010、在所述第二钝化层上及所述过孔内形成透明导电层；

可以利用溅射镀膜法，在设置有过孔的所述钝化层上形成所述透明导电层。所述透明导电层上设置有像素电极，可通过湿蚀刻工艺形成所述像素电极。通过所述过孔，将所述像素电极连接至所述第二金属层的所述漏极，以使漏极中的电流到达像素电极中。

S3011、在所述COA基板的表面形成黑色矩阵，并在所述过孔内填充黑色矩阵材料；S3011具体包括：

S401、在所述COA基板的表面涂布所述黑色矩阵材料；

在涂布所述黑色矩阵材料时，同时也向所述过孔内填充黑色矩阵材料，直至COA基板的表面平整，即所述过孔内填充的黑色矩阵材料的厚度等于所述第二钝化层上的透明导电层的高度。

S402、对所述黑色矩阵材料进行图形化处理形成所述黑色矩阵。

由于所述黑色矩阵材料通常为光刻胶，譬如为黑色光刻胶，使用掩模板对所述黑色矩阵进行曝光、显影后形成所述黑色矩阵。可将所述黑色矩阵设置在COA基板的不透光区域上，所述不透光区域譬如为COA基板上的数据线所在的区域。

本实施例将所述过孔内填充黑色矩阵材料，因而过孔内没有空余空间，使得气泡不会残留在COA基板内，便于气泡挥发掉，进而提高显示效果。通常黑色矩阵形成在彩膜色阻之间，而本实施例将黑色矩阵形成在第二钝化层，即填充了过孔，也形成了黑色矩阵，从而节省了制程工序。

本发明在制作黑色矩阵的同时，填充过孔，从而避免了基板内气泡的残留，提高了显示效果，节省了生产成本。

请参见图4，图4为本发明第三实施例的COA基板的结构示意图。

本实施例的COA基板和第二实施例的COA基板基本相同，区别之处在于：在所述COA基板的表面同时设置有黑色矩阵42和隔离子43，其中所述过孔内填充有黑色矩阵材料。

本实施例的COA基板的制作方法也和和第二实施例基本相同，区别之处在于：第二实施例的S3011具体步骤中的S402步骤是对所述黑色矩阵材料进行图形化处理形成所述黑色矩阵；而本实施例该步骤为：

S403、对所述黑色矩阵材料进行图形化处理同时形成所述黑色矩阵和隔离子。

由于黑色矩阵材料通常为光刻胶，而隔离子材料也为光刻胶，因此也可以使用黑色矩阵材料制作隔离子，使用掩模板对所述黑色矩阵进行曝光、显影后，同时形成所述黑色矩阵和隔离子，此时掩模板上的图案包括了隔离子的图案以及黑色矩阵的图案。可将所述黑色矩阵和隔离子设置在COA基板的不透光区域上，所述不透光区域譬如为COA基板上的数据线所在的区域。

本发明在制作黑色矩阵和隔离子的同时，填充过孔，从而避免了基板内气泡的残留，提高了显示效果，节省了生产成本。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种COA基板的制作方法，其特征在于，包括：

在衬底基板上形成第一金属层，对所述第一金属层进行图形化处理形成栅极；

在所述栅极及未被所述栅极覆盖的衬底基板上形成栅绝缘层；

在所述栅绝缘层上形成有源层；

在所述有源层上形成欧姆接触层；

在所述欧姆接触层上形成第二金属层，对所述第二金属层进行图形化处理形成漏极和源极；

在所述第二金属层上形成第一钝化层；

在所述第一钝化层上形成色阻层；

通过涂布方式在所述色阻层上形成第二钝化层，其中所述第二钝化层的材料为有机透明材料；

在所述第二钝化层上形成连接所述第二金属层的漏极的过孔；

在所述第二钝化层上及所述过孔内形成透明导电层以及

在所述COA基板的表面形成隔离子和/或黑色矩阵， 并在所述过孔内填充隔离子材料或黑色矩阵材料。

2.根据权利要求1所述的COA基板的制作方法，其特征在于，所述在所述过孔内填充隔离子材料或黑色矩阵材料的步骤包括：在所述过孔内填充所述隔离子材料或所述黑色矩阵材料，直至所述COA基板的表面平整。

3.根据权利要求1所述的COA基板的制作方法，其特征在于，所述在所述COA基板的表面形成隔离子的步骤包括：

在所述COA基板的表面涂布所述隔离子材料；以及

对所述隔离子材料进行图形化处理形成所述隔离子。

4.根据权利要求1所述的COA基板的制作方法，其特征在于，所述在所述COA基板的表面形成隔离子和黑色矩阵的步骤包括：

在所述COA基板的表面涂布所述黑色矩阵材料；以及

对所述黑色矩阵材料进行图形化处理形成所述隔离子和所述黑色矩阵。

5.一种COA基板，其特征在于，包括：

衬底基板；

第一金属层，位于所述衬底基板上，包括薄膜晶体管的栅极区；

栅极绝缘层，部分位于所述第一金属层上，用于隔离所述第一金属层和第二金属层；

有源层，部分位于所述栅极绝缘层上，用于形成沟道；

欧姆接触层，位于所述有源层上；

所述第二金属层，位于所述欧姆接触层上，包括薄膜晶体管的漏极区和源极区；

第一钝化层，位于所述第二金属层上，用于隔离所述第二金属层和色阻层；

所述色阻层，位于所述第一钝化层上，用于形成彩膜色阻；

第二钝化层，位于所述色阻层上，所述第二钝化层上设置有连接所述第二金属层的漏极的过孔；所述第二钝化层的材料为有机透明材料；所述第二钝化层是通过涂布方式形成在所述色阻层上的；以及

透明导电层，位于所述第二钝化层上及所述过孔内；以及

隔离子和/或黑色矩阵，设置在所述COA基板的表面，其中所述过孔内填充有隔离子材料或黑色矩阵材料。

6.根据权利要求5所述的COA基板，其特征在于，所述过孔内填充有设定量的隔离子材料或黑色矩阵材料，所述设 定量的隔离子材料或黑色矩阵材料用于使所述COA基板的表面平整。

7.根据权利要求5所述的COA基板，其特征在于，在所述COA基板的表面设置有所述隔离子材料，所述隔离子材料用于在所述COA基板的表面形成所述隔离子。

8.根据权利要求5所述的COA基板，其特征在于，在所述COA基板的表面设置有所述黑色矩阵材料，所述黑色矩阵材料用于在所述COA基板的表面形成所述黑色矩阵。