CN109192702A - 一种阵列基板、制造方法及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阵列基板的制造方法，阵列基板通过半色调掩膜版在有机绝缘膜层形成沟槽或者套筒结构，在进行显示装置成盒时，将彩膜基板的支撑柱放置于有机绝缘膜层的沟槽或者套筒中，沟槽或者套筒结构能够对支撑柱移动方向进行限制，使支撑柱不会滑出沟槽或者套筒结构，从而不会划伤配向膜层，在不牺牲开口率的前提下，解决了红蓝斑等漏光不良。

Description

一种阵列基板、制造方法及显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及其制造方法，本发明还涉及一种由该阵列基板组成的显示装置。
背景技术
液晶显示器具有体积小、功耗低、无辐射等有点，近年来得到了迅速发展，目前在平板显示器市场具有主导地位，目前液晶显示装置的结构如图1所示，包括相对设置的阵列基板19和彩膜基板20以及夹于阵列基板19和彩膜基板20之间的液晶层21，阵列基板19和彩膜基板20通过支撑柱16隔开。
在做液晶显示器的整机背压测试汇总，液晶显示器在受到外力挤压后，如图2所示，液晶显示器中的阵列基板19和彩膜基板20中间的支撑柱16会发生偏移，由于彩膜基板20上的支撑柱16与阵列基板19接触的面是不固定的，支撑柱16发生偏移的方向也是不固定的，如果支撑柱16向显示区发生偏移，会滑出金属线27区域，即黑色矩阵17在阵列基板19的投影区域，划伤显示区域的配向膜层，产生漏光形成不同形式的红蓝斑不良。
目前现有技术中的解决方案往往是增加黑色矩阵面积，以遮挡显示区的配向膜层的划伤区域，但是该方案会导致显示区域的开口率下降，降低显示效果。现有专利中还公开了一种在阵列基板一侧采用顶针的方式进行支撑柱的固定性提升的方法，该方法虽然在一定程度上缓解支撑柱偏移问题，但是当受力过大时，支撑柱还是会偏移并且划伤配向膜层。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种阵列基板及其制造方法，该方法使用半色调掩膜版技术对阵列基板的有机绝缘膜层的进行不同尺寸的刻蚀，在显示区的周围形成一个挡墙，让支撑柱在设计范围内移动，而不会随意移动，破坏显示区的配向膜层。
本发明的具体方案如下：一种阵列基板的制造方法，该方法包括以下步骤：
第一步，形成纵横交错的栅极线和数据线、位于栅极线和数据线交叉处的TFT开关、覆盖TFT开关的第一绝缘层、以及位于第一绝缘层上的有机绝缘膜层；
第二步，在有机绝缘膜层上形成光阻层；
第三步，使用半色调掩膜版对光阻层进行曝光、显影、图案化，形成无光阻区域、薄光阻区域和厚光阻区域；
第四步，对无光阻区域的有机绝缘膜层进行部分刻蚀；
第五步，对薄光组区域的光阻层进行刻蚀，将薄光阻区域的光阻层全部刻蚀，形成第二无光阻区域；
第六步，对无光阻区域和第二无光阻区域进行有机绝缘膜层部分刻蚀，在无光阻区域形成有机绝缘膜层沟槽；
第七步，去除光阻层；
第八步，形成公共电极、第二绝缘层、像素电极层以及配向膜层。
进一步的，所述步骤第七步完成后，所述薄光阻区域的有机绝缘膜层厚度为1-2um，无光阻区域的有机绝缘膜层厚度为0.8-1.2um，厚光阻区域的有机绝缘膜层厚度为2.2-2.8um。
进一步的，所述步骤第三步中半色调掩膜版包括全透区、半透区以及不透区，所述半透区的的透过率为10％-50％。
进一步的，所述无光阻区域的形状为阵列排布的圆形，所述无光阻区域位于栅极线和数据线的交叉处上方。
进一步的，所述无光阻区域的直径可根据设计需求选择不同的直径大小，最大直径小于栅极线的线宽。
进一步的，所述无光阻区域的形状为四边形，所述全透区位于栅极线上方，方向与栅极线一致，宽度小于栅极线的线宽。
进一步的，所述步骤第四步中有机绝缘膜层的刻蚀厚度为0.2-0.8um，所述步骤六中有机绝缘膜层的刻蚀厚度为0.8-1.4um。
进一步的，所述TFT开关包括栅极、栅极绝缘层、半导体层以及源漏极层，所述源漏极层包括源极和漏极，所述源极与数据线连接，所述栅极与栅极线连接，所述漏极与像素电极连接。
本发明还公开了一种阵列基板，采用上述阵列基板制造方法制造的阵列基板。
本发明还公开了一种显示装置，包括：上述阵列基板、彩膜基板以及阵列基板及彩膜基板之间的液晶层，所述彩膜基板包括玻璃基板、黑色矩阵、设置在黑色矩阵之间的色阻层以及设置在黑色矩阵上的支撑柱，所述支撑柱部分置于阵列基板的有机绝缘膜层沟槽中。
与现有技术相比，本发明阵列基板通过半色调掩膜版在有机绝缘膜层形成沟槽或者套筒结构，在进行显示装置成盒时，将彩膜基板的支撑柱放置于有机绝缘膜层的沟槽或者套筒中，沟槽或者套筒结构能够对支撑柱移动方向进行限制，使支撑柱不会滑出沟槽或者套筒结构，从而不会划伤配向膜层，在不牺牲开口率的前提下，解决了红蓝斑等漏光不良。
附图说明
图1为现有技术中液晶显示装置结构示意图；
图2为现有技术中液晶显示装置在外力挤压状态下支撑柱偏移示意图；
图3至图14为本发明阵列基板制造方法流程示意图；
图15为本发明实施例一结构示意图；
图16为本发明实施例二结构示意图；
图17为本发明液晶显示装置结构示意图。
附图标记列表：1-玻璃基板，2-栅极，3-栅极绝缘层，4-半导体层，5-源漏极层，6-第一绝缘层，7-有机绝缘膜层，8-光阻层，9-无光阻区域，10-薄光阻区域，11-厚光阻区域，12-半色调掩膜版，13-全透区，14-半透区，15-不透区，16-支撑柱，17-黑色矩阵，18-色阻层，19-阵列基板，20-彩膜基板，21-液晶层，22-配向膜层，23-有机绝缘膜层沟槽，24-栅极线，25-数据线，26-第二无光阻区域，27-金属线，28-像素区。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
实施例一：
图15为本发明的结构示意图，图3至图14为本发明阵列基板的制造方法示意图，即为图15中A-A’面剖视图部位形成过程示意图，该方法包括以下步骤：
第一步，形成纵横交错的栅极线24和数据线25、位于栅极线24和数据线25交叉处的TFT开关、覆盖TFT开关的第一绝缘层6、以及位于第一绝缘层6上的有机绝缘膜层7，如图3-8及图15所示；
其中，所述TFT开关包括栅极2、栅极绝缘层3、半导体层4以及源漏极层5，所述源漏极层5包括源极和漏极，所述源极与数据线25连接，所述栅极2与栅极线24连接，所述漏极与像素电极(图未示)连接。
第二步，在有机绝缘膜层7上形成光阻层8，如图9所示；
第三步，使用半色调掩膜版12对光阻层8进行曝光、显影、图案化，如图10所示，形成无光阻区域9、薄光阻区域10和厚光阻区域11，如图11所示；
其中，半色调掩膜版包括全透区13、半透区14以及不透区15，所述半透区14的的透过率为10％-50％，无光阻区域9的形状为阵列排布的圆形，即在阵列基板上形成的有机绝缘膜层沟槽23为圆形，如图15所示，纵横交错的栅极线24和数据线25形成像素区域28，所述无光阻区域9位于栅极线24和数据线25的交叉处上方，所述无光阻区域9的直径可根据设计需求选择不同的直径大小，最大直径小于栅极线24的线宽。
第四步，对无光阻区域9的有机绝缘膜层7进行部分刻蚀；
其中，有机绝缘膜层的刻蚀厚度为0.2-0.8um。
第五步，对薄光组区域10的光阻层8进行刻蚀，将薄光阻区域10的光阻层8全部刻蚀，形成第二无光阻区域26；
其中，有机绝缘膜层的刻蚀厚度为0.8-1.4um。
第六步，对无光阻区域9和第二无光阻区域26进行有机绝缘膜层7部分刻蚀，在无光阻区域9形成有机绝缘膜层沟槽23，如图12所示；
其中，无光阻区域9中的有机绝缘膜层7保留部分或者全部刻蚀完。
第七步，去除光阻层8，如图13所示；
第八步，依次完成公共电极(图未示)、第二绝缘层(图未示)、像素电极层(图未示)以及配向膜层22的制作，如图14所示。
实施例二：
对实施例一进行改进，如图16所示，其中步骤三中无光阻区域9的形状为四边形，即在阵列基板上形成的有机绝缘膜层沟槽23为四边形，所述四边形的沟槽可以根据每根栅极线形成一个有机绝缘膜层沟槽23，也可以根据每个支撑柱分别形成多个四边形的有机绝缘膜层沟槽，所述全透区位于栅极线上方，方向与栅极线一致，宽度小于栅极线的线宽。
需要说明的是，本发明还可以将有机绝缘膜层沟槽23设置成为六边形，五边形或者不规则图形，只要在栅极线上能够形成一个防止支撑柱向显示区域移动的挡墙结构都可以实现本发明的技术效果。
实施例三：
对实施例一进行改进，根据半导体层4的材质选择和制造工艺选择不同，可以在制作TFT开关时在半导体层上形成刻蚀阻挡层(图未示)，再在刻蚀阻挡层上形成源漏极层5。防止对源漏极层5进行刻蚀时，刻蚀到半导体层4。
本发明还公开了一种由上述阵列基板制造方法制造的阵列基板。
如图17所示，本发明还公开了一种由上述阵列基板组成的显示装置，阵列基板19、彩膜基板20以及阵列基板19及彩膜基板20之间的液晶层21，所述彩膜基板20包括玻璃基板1、黑色矩阵17、设置在黑色矩阵17之间的色阻层18以及设置在黑色矩阵上的支撑柱16，所述支撑柱16部分置于阵列基板19的有机绝缘膜层沟槽23中，所述支撑柱包括主支撑柱和辅支撑柱，所述主支撑柱和辅支撑柱均有部分置于阵列基板19的有机绝缘膜层沟槽23中，有机绝缘膜层沟槽23的深度大于主支撑柱和辅支撑柱的高度差。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换(如数量、形状、位置等)，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种阵列基板的制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
第一步，形成纵横交错的栅极线和数据线、位于栅极线和数据线交叉处的TFT开关、覆盖TFT开关的第一绝缘层、以及位于第一绝缘层上的有机绝缘膜层；
第二步，在有机绝缘膜层上形成光阻层；
第三步，使用半色调掩膜版对光阻层进行曝光、显影、图案化，形成无光阻区域、薄光阻区域和厚光阻区域；
第四步，对无光阻区域的有机绝缘膜层进行部分刻蚀；
第五步，对薄光组区域的光阻层进行刻蚀，将薄光阻区域的光阻层全部刻蚀，形成第二无光阻区域；
第六步，对无光阻区域和第二无光阻区域进行有机绝缘膜层部分刻蚀，在无光阻区域形成有机绝缘膜层沟槽；
第七步，去除光阻层；
第八步，形成公共电极、第二绝缘层、像素电极层以及配向膜层。
2.根据权利要求1所述的阵列基板的制造方法，其特征在于：所述步骤第七步完成后，所述薄光阻区域的有机绝缘膜层厚度为1-2um，无光阻区域的有机绝缘膜层厚度为0.8-1.2um，厚光阻区域的有机绝缘膜层厚度为2.2-2.8um。
3.根据权利要求1所述的阵列基板的制造方法，其特征在于：所述步骤第三步中半色调掩膜版包括全透区、半透区以及不透区，所述半透区的的透过率为10％-50％。
4.根据权利要求1所述的阵列基板的制造方法，其特征在于：所述无光阻区域的形状为阵列排布的圆形，所述无光阻区域位于栅极线和数据线的交叉处上方。
5.根据权利要求4所述的阵列基板的制造方法，其特征在于：所述无光阻区域的直径可根据设计需求选择不同的直径大小，最大直径小于栅极线的线宽。
6.根据权利要求1所述的阵列基板的制造方法，其特征在于：所述无光阻区域的形状为四边形，所述全透区位于栅极线上方，方向与栅极线一致，宽度小于栅极线的线宽。
7.根据权利要求1所述的阵列基板的制造方法，其特征在于：所述步骤第四步中有机绝缘膜层的刻蚀厚度为0.2-0.8um，所述步骤第六步中有机绝缘膜层的刻蚀厚度为0.8-1.4um。
8.根据权利要求1所述的阵列基板的制造方法，其特征在于：所述TFT开关包括栅极、栅极绝缘层、半导体层以及源漏极层，所述源漏极层包括源极和漏极。
9.一种阵列基板，其特征在于：采用上述权利要求1-8中任意一项所述的阵列基板制造方法制造。
10.一种显示装置，包括：如权利要求9所述的阵列基板、彩膜基板以及阵列基板及彩膜基板之间的液晶层，所述彩膜基板包括玻璃基板、黑色矩阵、设置在黑色矩阵之间的色阻层以及设置在黑色矩阵上的支撑柱，其特征在于：所述支撑柱部分置于阵列基板的有机绝缘膜层沟槽中。
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