CN104965366A - 阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法及其结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法及其结构。该方法将色阻层(30)制作于第一保护层(25)上，通过湿蚀刻制程将位于栅极(21)与源/漏极(24)上方区域内的色阻层(30)去除，再沉积覆盖色阻层(30)及第一保护层(25)的第二保护层(40)；像素电极(50)形成于第二保护层(40)上，经由贯穿所述第二保护层(40)与第一保护层(25)的过孔(45)接触源/漏极(24)；然后在经所述湿蚀刻制程去除色阻层(30)的区域内填充黑色矩阵材料，使用一道狭缝衍射光罩同时制作出黑色矩阵(60)及位于黑色矩阵(60)上与黑色矩阵(60)一体的间隙物(70)，能够提高开口率，避免出现气泡，同时节省光罩，降低生产成本。

Description

阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法及其结构
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法及其结构。
背景技术
随着显示技术的发展，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。
现有市场上的液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶显示面板及背光模组(backlight module)。通常液晶显示面板由彩膜基板(ColorFilter，CF)、薄膜晶体管阵列基板(Thin Film Transistor Array Substrate，TFTArray Substrate)、以及一配置于两基板间的液晶层(Liquid Crystal Layer)所构成，其工作原理是通过在两片基板上施加驱动电压来控制液晶层的液晶分子的旋转，将背光模组的光线折射出来产生画面。彩膜基板一侧设置有用于滤光的多种颜色的色阻及用于遮光的黑色矩阵。由于将彩膜基板与阵列基对组时容易出现对位偏差，造成液晶显示面板的开口率降低及漏光的问题。为解决上述问题，提出了阵列彩膜集成式的液晶显示面板，可将彩膜制作于TFT阵列基板一侧(Color Filter On Array，COA)，将黑色矩阵制作于阵列基板一侧(Black Matrix On Array，BOA)，以及将光阻间隙物制作于阵列基板一侧(Photo Spacer On Array)。阵列彩膜集成式的液晶显示面板由于彩膜与黑色矩阵均集成在阵列基板一侧，能够减少对位偏差，增加开口率，降低寄生电容，适于做成曲面形状。
但是现有的阵列彩膜集成式液晶显示面板在制作过程中需要在色阻层上开孔，用于将像素电极电性连接至TFT的源/漏极，由此引起的问题是在色阻层上开孔一方面会造成开口率下降，另一方面在色阻层上开孔还容易隐藏气体，当液晶显示面板遇到高温、震动、或撞击时，隐藏的气体就会溢出，形成气泡(Bubble)，占据液晶的位置，造成显示异常。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法，在不需要在色阻层上开孔的前提下，实现像素电极与源/漏极之间的连接，提高开口率，避免出现气泡，提升液晶显示面板的显示品质，同时节省光罩，降低生产成本。
本发明的目的还在于提供一种阵列彩膜集成式液晶显示面板结构，其开口率较高，显示品质较好，生产成本较低。
为实现上述目的，本发明提供了一种阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法，包括如下步骤：
步骤1、提供第一基板，在所述第一基板上依次制作栅极、栅极绝缘层、半导体层、及源/漏极，再通过沉积工艺形成覆盖源/漏极、半导体层、与第一基板的第一保护层；
步骤2、在所述第一保护层上制作色阻层，通过湿蚀刻制程将位于所述栅极与源/漏极上方区域内的色阻层去除；
步骤3、通过沉积工艺形成覆盖色阻层及第一保护层的第二保护层，再蚀刻出贯穿所述第二保护层与第一保护层的过孔，暴露出源/漏极的部分表面；
步骤4、在所述第二保护层上形成像素电极，所述像素电极经由过孔与所述源/漏极接触；
步骤5、在经所述步骤2去除色阻层的区域内填充黑色矩阵材料，使用一道狭缝衍射光罩同时制作出遮挡所述栅极与源/漏极的黑色矩阵及位于黑色矩阵上与黑色矩阵一体的间隙物；
步骤6、提供第二基板，在所述第二基板上制备公共电极，对组第一基板和第二基板，在所述第一基板和第二基板之间灌入液晶，封装所述第一基板和第二基板。
所述步骤2中的色阻层包括：红色色阻、绿色色阻、及蓝色色阻。
所述步骤4中像素电极的材料均为ITO。
所述步骤5中的黑色矩阵材料为亚克力黑色光阻。
所述步骤5中填充的黑色矩阵材料的厚度大于色阻层的厚度。
本发明还提供一种阵列彩膜集成式液晶显示面板结构，包括：第一基板、设于第一基板上的栅极、覆盖所述栅极的栅极绝缘层、设于栅极绝缘层上的半导体层、分别接触所述半导体层两侧的源/漏极、覆盖所述源/漏极、半导体层、与第一基板的第一保护层、设于所述第一保护层上且于所述栅极与源/漏极上方区域间断的色阻层、覆盖所述色阻层及第一保护层的第二保护层、设于所述第二保护层上经由贯穿第二保护层与第一保护层的过孔与所述源/漏极部分表面接触的像素电极、填充于色阻层的间断处并遮挡所述栅极与源/漏极的黑色矩阵、及位于所述黑色矩阵上与黑色矩阵一体的间隙物；
所述黑色矩阵与所述光阻间隙物在制作过程中同时形成。
所述阵列彩膜集成式液晶显示面板结构还包括与所述第一基板相对设置的第二基板、设于所述第二基板面向第一基板一侧的公共电极、及夹设于所述第一基板与第二基板之间的液晶。
所述色阻层包括：红色色阻、绿色色阻、及蓝色色阻。
所述像素电极的材料均为ITO。
所述黑色矩阵与间隙物的材料为亚克力黑色光阻。
本发明的有益效果：本发明提供的一种阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法，在第一基板上依次制作栅极、栅极绝缘层、半导体层、源/漏极、及第一保护层后制作色阻层，并通过湿蚀刻制程将位于栅极与源/漏极上方区域内的色阻层去除，再沉积覆盖色阻层及第一保护层的第二保护层；像素电极形成于第二保护层上，经由贯穿所述第二保护层与第一保护层的过孔接触源/漏极，无需在色阻层上开孔即可实现像素电极与源/漏极之间的连接，提高开口率，避免出现气泡，提升液晶显示面板的显示品质；然后在经所述湿蚀刻制程去除色阻层的区域内填充黑色矩阵材料，使用一道狭缝衍射光罩同时制作出遮挡所述栅极与源/漏极的黑色矩阵及位于黑色矩阵上与黑色矩阵一体的间隙物，能够节省光罩，简化制程，降低生产成本。本发明提供的一种阵列彩膜集成式液晶显示面板结构，其色阻层设于第一保护层上且于栅极与源/漏极的上方区域间断，第二保护层覆盖所述色阻层及第一保护层，像素电极设于所述第二保护层上经由贯穿第二保护层与第一保护层的过孔与所述源/漏极的部分表面接触，无需在色阻层上开孔，黑色矩阵填充于色阻层的间断处，位于所述黑色矩阵上的间隙物与黑色矩阵是一体的，二者在制作过程中同时形成，使得阵列彩膜集成式液晶显示面板的开口率较高，显示品质较好，生产成本较低。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为本发明的阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法的流程图；
图2为本发明的阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法的步骤1的示意图；
图3为本发明的阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法的步骤2的示意图；
图4为本发明的阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法的步骤3的示意图；
图5为本发明的阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法的步骤4的示意图；
图6为本发明的阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法的步骤5的示意图；
图7为本发明的阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法的步骤6的示意图暨本发明的阵列彩膜集成式液晶显示面板结构的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1，本发明首先提供一种阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法，包括如下步骤：
步骤1、请参阅图2，提供第一基板10，在所述第一基板10上依次制作栅极21、栅极绝缘层22、半导体层23、及源/漏极24，再通过沉积工艺形成覆盖源/漏极24、半导体层23、与第一基板10的第一保护层25。
具体地，所述第一基板10优选为玻璃基板；所述栅极21由沉积第一金属层并对第一金属层进行图案化处理制得，所述第一金属层的材料可选择铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)、钛(Ti)中的一种或多种；所述栅极绝缘层22通过化学气相沉积工艺制得，材料可选择氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)或二者的组合；所述半导体层23为非晶硅或多晶硅；所述源/漏极24由沉积第二金属层并对第二金属层进行图案化处理制得，所述第二金属层的材料可选择Cu、Al、Mo、Ti中的一种或多种；所述第一保护层25的材料可选择SiOx、SiNx或二者的组合。
步骤2、请参阅图3，在所述第一保护层25上制作色阻层30，通过湿蚀刻制程将位于所述栅极21与源/漏极24上方区域内的色阻层30去除。
具体地，所述色阻层30包括：红色色阻、绿色色阻、及蓝色色阻，除此之外，所述色阻层30还可以根据显示需要加入白色色阻、黄色色阻等其它颜色的色阻。
步骤3、请参阅图4，通过沉积工艺形成覆盖色阻层30及第一保护层25的第二保护层40，再蚀刻出贯穿所述第二保护层40与第一保护层25的过孔45，暴露出源/漏极24的部分表面。
具体地，所述第二保护层40的材料可选择SiOx、SiNx或二者的组合；采用干蚀刻工艺蚀刻出贯穿所述第二保护层40与第一保护层25的过孔45。
步骤4、请参阅图5，在所述第二保护层40上形成像素电极50，所述像素电极50经由过孔45与所述源/漏极24接触。
具体地，所述像素电极50材料为ITO；通过蒸镀ITO薄膜，并对ITO薄膜进行蚀刻形成所述像素电极50。
由于无需在色阻层30上开孔即可实现像素电极50与源/漏极24之间的连接，能够提高开口率，避免出现气泡，提升液晶显示面板的显示品质。
步骤5、请参阅图6，在经所述步骤2去除色阻层30的区域内填充黑色矩阵材料，使用一道狭缝衍射光罩(Slit Mask)同时制作出遮挡所述栅极21与源/漏极24的黑色矩阵60及位于黑色矩阵60上与黑色矩阵60一体的间隙物70。
特别地，该步骤5中填充的黑色矩阵材料的厚度大于色阻层30的厚度，以使得间隙物70高出色阻层30；所述黑色矩阵材料为亚克力黑色光阻。使用狭缝衍射光罩制程能够在一道制程中同时制得黑色矩阵60及位于黑色矩阵60上与黑色矩阵60一体的间隙物70，相比现有技术中利用一道普通光罩制作黑色矩阵，利用另一道光罩制作光阻间隙物，减少了光罩数量，简化了制程，降低了生产成本。
步骤6、请参阅图7，提供第二基板90，在所述第二基板90上制备公共电极80，对组第一基板10和第二基板90，在所述第一基板10和第二基板90之间灌入液晶100，封装所述第一基板10和第二基板90。
具体地，所述第二基板90为玻璃基板，所述公共电极80的材料为ITO。
请参阅图7，在上述阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法的基础上，本发明还提供一种阵列彩膜集成式液晶显示面板结构，包括：第一基板10、设于第一基板10上的栅极21、覆盖所述栅极21的栅极绝缘层22、设于栅极绝缘层22上的半导体层23、分别接触所述半导体层23两侧的源/漏极24、覆盖所述源/漏极24、半导体层23、与第一基板10的第一保护层25、设于所述第一保护层25上且于所述栅极21与源/漏极24上方区域间断的色阻层30、覆盖所述色阻层30及第一保护层25的第二保护层40、设于所述第二保护层40上经由贯穿第二保护层40与第一保护层25的过孔45与所述源/漏极24部分表面接触的像素电极50、填充于色阻层30的间断处并遮挡所述栅极21与源/漏极24的黑色矩阵60、位于所述黑色矩阵60上与黑色矩阵60一体的间隙物70、与所述第一基板10相对设置的第二基板90、设于所述第二基板90面向第一基板10一侧的公共电极80、及夹设于所述第一基板10与第二基板90之间的液晶100。其中，所述黑色矩阵60与所述间隙物70在制作过程中同时形成。
具体地，所述色阻层30包括：红色色阻、绿色色阻、及蓝色色阻，除此之外，所述色阻层30还可以根据显示需要加入白色色阻、黄色色阻等其它颜色的色阻。所述像素电极50与公共电极80的材料为ITO。所述黑色矩阵60与间隙物70的材料为亚克力黑色光阻。所述黑色矩阵60与间隙物70通过一道狭缝衍射光罩同时形成。
进一步地，所述第一基板10与第二基板90均为玻璃基板；所述栅极绝缘层22、第一保护层25、与第二保护层40的材料均可选择SiOx、SiNx或二者的组合。所述栅极21与源/漏极24的材料可选择Cu、Al、Mo、Ti中的一种或多种。
本发明的阵列彩膜集成式液晶显示面板结构，其色阻层30设于第一保护层25上且于栅极21与源/漏极24的上方区域间断，第二保护层40覆盖所述色阻层30及第一保护层25，像素电极50设于所述第二保护层40上经由贯穿第二保护层40与第一保护层25的过孔45与所述源/漏极24的部分表面接触，无需在色阻层30上开孔，黑色矩阵60填充于色阻层30的间断处，位于所述黑色矩阵60上的间隙物70与黑色矩阵60是一体的，二者在制作过程中同时形成，使得阵列彩膜集成式液晶显示面板的开口率较高，显示品质较好，生产成本较低。
综上所述，本发明的阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法，在第一基板上依次制作栅极、栅极绝缘层、半导体层、源/漏极、及第一保护层后制作色阻层，并通过湿蚀刻制程将位于栅极与源/漏极上方区域内的色阻层去除，再沉积覆盖色阻层及第一保护层的第二保护层；像素电极形成于第二保护层上，经由贯穿所述第二保护层与第一保护层的过孔接触源/漏极，无需在色阻层上开孔即可实现像素电极与源/漏极之间的连接，提高开口率，避免出现气泡，提升液晶显示面板的显示品质；然后在经所述湿蚀刻制程去除色阻层的区域内填充黑色矩阵材料，使用一道狭缝衍射光罩同时制作出遮挡所述栅极与源/漏极的黑色矩阵及位于黑色矩阵上与黑色矩阵一体的间隙物，能够节省光罩，简化制程，降低生产成本。本发明的阵列彩膜集成式液晶显示面板结构，其色阻层设于第一保护层上且于栅极与源/漏极的上方区域间断，第二保护层覆盖所述色阻层及第一保护层，像素电极设于所述第二保护层上经由贯穿第二保护层与第一保护层的过孔与所述源/漏极的部分表面接触，无需在色阻层上开孔，黑色矩阵填充于色阻层的间断处，位于所述黑色矩阵上的间隙物与黑色矩阵是一体的，二者在制作过程中同时形成，使得阵列彩膜集成式液晶显示面板的开口率较高，显示品质较好，生产成本较低。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、提供第一基板(10)，在所述第一基板(10)上依次制作栅极(21)、栅极绝缘层(22)、半导体层(23)、及源/漏极(24)，再通过沉积工艺形成覆盖源/漏极(24)、半导体层(23)、与第一基板(10)的第一保护层(25)；
步骤2、在所述第一保护层(25)上制作色阻层(30)，通过湿蚀刻制程将位于所述栅极(21)与源/漏极(24)上方区域内的色阻层(30)去除；
步骤3、通过沉积工艺形成覆盖色阻层(30)及第一保护层(25)的第二保护层(40)，再蚀刻出贯穿所述第二保护层(40)与第一保护层(25)的过孔(45)，暴露出源/漏极(24)的部分表面；
步骤4、在所述第二保护层(40)上形成像素电极(50)，所述像素电极(50)经由过孔(45)与所述源/漏极(24)接触；
步骤5、在经所述步骤2去除色阻层(30)的区域内填充黑色矩阵材料，使用一道狭缝衍射光罩同时制作出遮挡所述栅极(21)与源/漏极(24)的黑色矩阵(60)及位于黑色矩阵(60)上与黑色矩阵(60)一体的间隙物(70)；
步骤6、提供第二基板(90)，在所述第二基板(90)上制备公共电极(80)，对组第一基板(10)和第二基板(90)，在所述第一基板(10)和第二基板(90)之间灌入液晶(100)，封装所述第一基板(10)和第二基板(90)。
2.如权利要求1所述的阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法，其特征在于，所述步骤2中的色阻层(30)包括：红色色阻、绿色色阻、及蓝色色阻。
3.如权利要求1所述的阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法，其特征在于，所述步骤4中像素电极(50)的材料均为ITO。
4.如权利要求1所述的阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法，其特征在于，所述步骤5中的黑色矩阵材料为亚克力黑色光阻。
5.如权利要求1所述的阵列彩膜集成式液晶显示面板的制作方法，其特征在于，所述步骤5中填充的黑色矩阵材料的厚度大于色阻层(30)的厚度。
6.一种阵列彩膜集成式液晶显示面板结构，其特征在于，包括：第一基板(10)、设于第一基板(10)上的栅极(21)、覆盖所述栅极(21)的栅极绝缘层(22)、设于栅极绝缘层(22)上的半导体层(23)、分别接触所述半导体层(23)两侧的源/漏极(24)、覆盖所述源/漏极(24)、半导体层(23)、与第一基板(10)的第一保护层(25)、设于所述第一保护层(25)上且于所述栅极(21)与源/漏极(24)上方区域间断的色阻层(30)、覆盖所述色阻层(30)及第一保护层(25)的第二保护层(40)、设于所述第二保护层(40)上经由贯穿第二保护层(40)与第一保护层(25)的过孔(45)与所述源/漏极(24)部分表面接触的像素电极(50)、填充于色阻层(30)的间断处并遮挡所述栅极(21)与源/漏极(24)的黑色矩阵(60)、及位于所述黑色矩阵(60)上与黑色矩阵(60)一体的间隙物(70)；
所述黑色矩阵(60)与所述光阻间隙物(70)在制作过程中同时形成。
7.如权利要求6所述的阵列彩膜集成式液晶显示面板结构，其特征在于，还包括与所述第一基板(10)相对设置的第二基板(90)、设于所述第二基板(90)面向第一基板(10)一侧的公共电极(80)、及夹设于所述第一基板(10)与第二基板(90)之间的液晶(100)。
8.如权利要求6所述的阵列彩膜集成式液晶显示面板结构，其特征在于，所述色阻层(30)包括：红色色阻、绿色色阻、及蓝色色阻。
9.如权利要求6所述的阵列彩膜集成式液晶显示面板结构，其特征在于，所述像素电极(50)的材料均为ITO。
10.如权利要求6所述的阵列彩膜集成式液晶显示面板结构，其特征在于，所述黑色矩阵(60)与间隙物(70)的材料为亚克力黑色光阻。
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