CN115933261A - 一种ips液晶显示器的像素结构的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种IPS液晶显示器的像素结构的制造方法，包括如下步骤：（1）在基板上镀制第一电极层和第一金属层，并将第一金属层图形化为扫描线、栅极和电极线；（2）在基板、第一电极层和第一金属层的上表面设置绝缘层；（3）在绝缘层的上表面镀制第二电极层和第二金属层，并将第二金属层形成数据线、源极和漏极；（4）在绝缘层的上表面镀制半导体层，形成有源层；（5）在第二金属层和有源层的上表面设置光敏树脂涂层，形成具有开口区域的保护层；（6）在所述保护层的上表面及其开口区域内侧设置定向层。本发明能够有效减少其他膜层在制作过程中对半导体层性能造成的不良影响，可确保不同像素的性能一致性，从而提高显示画面的均匀性。

Description

一种IPS液晶显示器的像素结构的制造方法

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，具体涉及一种IPS液晶显示器的像素结构的制造方法。

背景技术

IPS(共面切换)液晶显示器的主体一般采用由两片玻璃基板夹持液晶层的液晶盒结构。显示器一般包含大量的像素，其各个像素的像素电路都设置在其中一片玻璃基板上，其一般包括第一电极(公共电极)和第二电极(像素电极)和隔离层，第一电极、第二电极分别处于隔离层的内侧和外侧，第二电极一般设有梳状开口，当第一、二电极之间施加有驱动电压时，电极间的边缘电场可以从梳状开口溢出而形成用来驱动液晶分子转动的横向电场。

上述像素电路一般采用TFT器件驱动，TFT器件的栅极、源极分别与显示器的行驱动、列驱动连接，而漏极一般与第二电极连接。现有的TFT一般包括玻璃基底、栅极(一般为图形化的第一金属层)、绝缘层、有源层、源漏极 (一般为图形化的第二金属层)，源/漏极一般相对地搭接在有源层之上，有源层处在源/漏极之间的部位即为有源层的沟道部位。

上述TFT器件可以为采用非晶硅、多晶硅或氧化物半导体薄膜(如IGZO)作为其有源层。其中，非晶态的氧化物半导体薄膜具有电子迁移率高、漏电流小等优点。然而，由于有源层先于第二金属层制作，且非晶态氧化物半导体薄膜对高温非常敏感，故在制作像素电路的其他膜层(尤其是覆盖在半导体薄膜之上的无机材质保护膜，如氧化硅、氮化硅保护膜)时，其所需的高温很可能会导致半导体薄膜发生性质变化，破坏了IPS液晶显示器中不同像素的性能一致性，容易造成显示画面的不均。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种IPS液晶显示器的像素结构的制造方法，这种制造方法能够有效减少像素结构的其他膜层在制作过程中对半导体层的性能造成的不良影响，可确保不同像素的性能一致性，从而提高IPS液晶显示器显示画面的均匀性。采用的技术方案如下：

一种IPS液晶显示器的像素结构的制造方法，包括如下步骤：

（1）在基板上镀制第一电极层和第一金属层，并将第一金属层图形化为扫描线、栅极和电极线，栅极电性连接扫描线，电极线电性连接第一电极层；

（2）在基板、第一电极层和第一金属层的上表面设置绝缘层，绝缘层完全覆盖第一电极层和第一金属层；

（3）在绝缘层的上表面镀制第二电极层和第二金属层，并利用金属蚀刻液对第二金属层进行湿法刻蚀，形成数据线、源极和漏极，使源极、漏极相对设置，源极电性连接数据线，漏极电性连接第二电极层；

其特征在于还包括如下步骤：

（4）在绝缘层的上表面镀制半导体层，使半导体层处在源极和漏极之间，并利用蚀刻液对其进行湿法刻蚀，形成有源层；

（5）在第二金属层和有源层的上表面设置光敏树脂涂层，再进行干燥、预固化、曝光显影、固化后形成具有开口区域的保护层，第二电极层处在该开口区域内；

（6）在所述保护层的上表面及其开口区域内侧设置定向层，使保护层及第二电极层被定向层所覆盖。

上述制造方法中，由于第一电极层、第一金属层、绝缘层、第二电极层和第二金属层都可以先于半导体层进行制作，因而其不会影响到半导体层的性能，而且由于保护层是通过对涂布在有源层上面的光敏树脂涂层进行干燥、预固化、曝光显影、固化而形成，所需的工艺温度较低，因而也不会影响到半导体层的性能，这可以有效减少像素结构的其他膜层在制作过程中对半导体层的性能造成的不良影响，进而确保不同像素的性能一致性，从而提高IPS液晶显示器显示画面的均匀性。由上述制造方法制作的像素结构中，第一电极层作为公共电极，电极线作为公共电极线，第二电极层作为像素电极，

一具体方案中，所述步骤（1）利用金属蚀刻液对第一金属层进行湿法刻蚀，将第一金属层图形化为所述的扫描线、栅极和电极线。

一具体方案中，所述第二电极层具有梳状开口。

一具体方案中，所述步骤（6）所涂布的定向层为PI定向层。

优选方案中，所述步骤（4）中采用的半导体层为IGZO薄膜。

优选方案中，所述步骤（5）中所涂布的光敏树脂涂层采用黑色光敏树脂涂层。这样，其可遮挡外界光线照射到有源层上而对TFT器件造成影响，防止光照漏电流的产生。

更优选方案中，所述步骤（5）中的保护层的厚度为1μm～5μm。

由于采用光敏树脂涂层来作为保护层，其厚度较厚，导致表面高度差非常大，为了减少保护层与其开口区域的高度差，保证液晶分子在IPS液晶显示器表面的均匀排列。一种优选方案中，所述步骤（5）中，在镀制第二电极层和第二金属层之前，先在绝缘层的上表面涂布第二隔离层，再将第二电极层镀制在第二隔离层之上。通过在绝缘层与第二电极层之间引进第二隔离层，可以减少保护层与其开口区域的高度差，保证液晶分子在IPS液晶显示器表面的均匀排列。

更优选方案中，所述第二隔离层上表面与所述保护层上表面的高度差小于或等于1μm。

一种更优选方案中，所述第二隔离层是采用光敏树脂在绝缘层的上表面经涂布、固化而形成。

另一种更优选方案中，所述第二隔离层采用滤色膜。这样，可形成RGB像素，实现彩色显示，液晶显示器无需另外设置滤色膜，简化了液晶像素的结构，并降低了成本。

更优选方案中，所述步骤（1）中，在镀制第一电极层之前，先在基板上涂布垫高层，再在基板和垫高层之上镀制第一电极层，并使垫高层被第一电极层所覆盖。这样，可通过设置垫高层和第二隔离层，不仅能够调节第一电极层和第二电极层的间隔，还能够减少第二隔离层上表面与保护层上表面的高度差。

进一步更优选方案中，所述垫高层是采用光敏树脂在基板的上表面经涂布、固化而形成。

由于采用光敏树脂涂层来作为保护层，其厚度较厚，导致表面高度差非常大，为了减少保护层与其开口区域的高度差，保证液晶分子在IPS液晶显示器表面的均匀排列。另一种优选方案中，所述步骤（1）中，在镀制第一电极层之前，先在基板上涂布垫高层，再在基板和垫高层之上镀制第一电极层，并使垫高层被第一电极层所覆盖。通过设置垫高层，使得第一电极层和第二电极层之间的间隔以及表面平坦度均可调节，同样可以保证表面的平坦度。

更优选方案中，所述垫高层是采用光敏树脂在基板的上表面经涂布、固化而形成。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

这种制造方法在制作像素结构的过程中，由于第一电极层、第一金属层、绝缘层、第二电极层和第二金属层都可以先于半导体层进行制作，因而其不会影响到半导体层的性能，而且由于保护层是通过对涂布在有源层上面的光敏树脂涂层进行干燥、预固化、曝光显影、固化而形成，所需的工艺温度较低，因而也不会影响到半导体层的性能，这可以有效减少像素结构的其他膜层在制作过程中对半导体层的性能造成的不良影响，进而确保不同像素的性能一致性，从而提高IPS液晶显示器显示画面的均匀性。

附图说明

图1是本发明优选实施方式实施例一制作的像素结构的结构示意图。

图2是图1所示像素结构中第一电极层和第一金属层的结构示意图。

图3是图1所示像素结构中第二电极层和第二金属层的结构示意图。

图4是本发明优选实施方式实施例二制作的像素结构的结构示意图。

图5是本发明优选实施方式实施例三制作的像素结构的结构示意图。

图6是本发明优选实施方式实施例四制作的像素结构的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

如图1-图3所示，这种IPS液晶显示器的像素结构的制造方法，包括如下步骤：

（1）在基板1上镀制第一电极层2和第一金属层3，第一金属层3处于第一金属层3的周边，并将第一金属层3图形化为扫描线301、栅极302和电极线303，栅极302电性连接扫描线301，电极线303电性连接第一电极层2（第一电极层2作为公共电极，电极线303作为公共电极线）；

（2）在基板1、第一电极层2和第一金属层3的上表面设置绝缘层4，绝缘层4完全覆盖第一电极层2和第一金属层3；

（3）在绝缘层4的上表面镀制第二电极层5和第二金属层6，并利用金属蚀刻液对第二金属层6进行湿法刻蚀，形成数据线601、源极602和漏极603，使源极602、漏极603相对设置，源极602电性连接数据线601，漏极603电性连接第二电极层5（第二电极层5作为像素电极）；

（4）在绝缘层4的上表面镀制半导体层71，使半导体层71处在源极602和漏极603之间，并利用蚀刻液对其进行湿法刻蚀，形成有源层7；

（5）在第二金属层6和有源层7的上表面设置光敏树脂涂层81，再进行干燥、预固化、曝光显影、固化后形成具有开口区域801的保护层8，第二电极层5处在该开口区域801内；

（6）在保护层8的上表面及其开口区域801内侧设置PI定向层9，使保护层8及第二电极层5被PI定向层9所覆盖。

在本实施例中，步骤（1）利用金属蚀刻液对第一金属层3进行湿法刻蚀，将第一金属层3图形化为扫描线301、栅极302和电极线303。

在本实施例中，第二电极层5具有梳状开口。

在本实施例中，步骤（4）中采用的半导体层71为IGZO薄膜。

在本实施例中，步骤（5）中所涂布的光敏树脂涂层81采用黑色光敏树脂涂层，保护层8的厚度为1μm～5μm。这样，其可遮挡外界光线照射到有源层7上而对TFT器件造成影响，防止光照漏电流的产生。

实施例二

参考图4，在其他部分均与实施例一相同的情况下，其区别在于：由于采用光敏树脂涂层81来作为保护层8，其厚度较厚，导致表面高度差非常大，为了减少保护层8与其开口区域801的高度差，保证液晶分子在IPS液晶显示器表面的均匀排列。在本实施例中，所述步骤（5）中，在镀制第二电极层5和第二金属层6之前，先在绝缘层4的上表面设置第二隔离层10，再将第二电极层5镀制在第二隔离层10之上。通过在绝缘层4与第二电极层5之间引进第二隔离层10，可以减少保护层8与其开口区域801的高度差，保证液晶分子在IPS液晶显示器表面的均匀排列。

在本实施例中，第二隔离层10上表面与所述保护层8上表面的高度差小于或等于1μm。

在本实施例中，第二隔离层10可以采用光敏树脂在绝缘层4的上表面经涂布、固化而形成。

实施例三

参考图5，在其他部分均与实施例二相同的情况下，其区别在于：所述步骤（1）中，在镀制第一电极层2之前，先在基板1上涂布垫高层11，再在基板1和垫高层11之上镀制第一电极层2，并使垫高层11被第一电极层2所覆盖。这样，可通过设置垫高层11和第二隔离层10，不仅能够调节第一电极层2和第二电极层5的间隔，还能够减少第二隔离层10上表面与保护层8上表面的高度差。

在本实施例中，垫高层11是采用光敏树脂在基板1的上表面经涂布、固化而形成。

在本实施例中，第二隔离层10采用滤色膜。这样，可形成RGB像素，实现彩色显示，液晶显示器无需另外设置滤色膜，简化了液晶像素的结构，并降低了成本。

实施例四

参考图6，在其他部分均与实施例一相同的情况下，其区别在于：由于采用光敏树脂涂层81来作为保护层8，其厚度较厚，导致表面高度差非常大，为了减少保护层8与其开口区域801的高度差，保证液晶分子在IPS液晶显示器表面的均匀排列。在本实施例中，所述步骤（1）中，在镀制第一电极层2之前，先在基板1上涂布垫高层11，再在基板1和垫高层11之上镀制第一电极层2，并使垫高层11被第一电极层2所覆盖。通过设置垫高层11，使得第一电极层2和第二电极层5之间的间隔以及表面平坦度均可调节，同样可以保证表面的平坦度。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种IPS液晶显示器的像素结构的制造方法，包括如下步骤：（1）在基板上镀制第一电极层和第一金属层，并将第一金属层图形化为扫描线、栅极和电极线，栅极电性连接扫描线，电极线电性连接第一电极层；（2）在基板、第一电极层和第一金属层的上表面设置绝缘层，绝缘层完全覆盖第一电极层和第一金属层；（3）在绝缘层的上表面镀制第二电极层和第二金属层，并利用金属蚀刻液对第二金属层进行湿法刻蚀，形成数据线、源极和漏极，使源极、漏极相对设置，源极电性连接数据线，漏极电性连接第二电极层；其特征在于还包括如下步骤：（4）在绝缘层的上表面镀制半导体层，使半导体层处在源极和漏极之间，并利用蚀刻液对其进行湿法刻蚀，形成有源层；（5）在第二金属层和有源层的上表面设置光敏树脂涂层，再进行干燥、预固化、曝光显影、固化后形成具有开口区域的保护层，第二电极层处在该开口区域内；（6）在所述保护层的上表面及其开口区域内侧设置定向层，使保护层及第二电极层被定向层所覆盖。

2.根据权利要求1所述的一种IPS液晶显示器的像素结构的制造方法，其特征在于：所述步骤（1）利用金属蚀刻液对第一金属层进行湿法刻蚀，将第一金属层图形化为所述的扫描线、栅极和电极线。

3.根据权利要求1所述的一种IPS液晶显示器的像素结构的制造方法，其特征在于：所述步骤（5）中所涂布的光敏树脂涂层采用黑色光敏树脂涂层，黑色光敏树脂涂层的厚度为1μm～5μm。

4.根据权利要求1所述的一种IPS液晶显示器的像素结构的制造方法，其特征在于：所述步骤（4）中采用的半导体层为IGZO薄膜；所述步骤（6）所涂布的定向层为PI定向层。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种IPS液晶显示器的像素结构的制造方法，其特征在于：所述步骤（5）中，在镀制第二电极层和第二金属层之前，先在绝缘层的上表面涂布第二隔离层，再将第二电极层镀制在第二隔离层之上。

6.根据权利要求5所述的一种IPS液晶显示器的像素结构的制造方法，其特征在于：所述第二隔离层上表面与所述保护层上表面的高度差小于或等于1μm。

7.根据权利要求5所述的一种IPS液晶显示器的像素结构的制造方法，其特征在于：所述第二隔离层是采用光敏树脂在绝缘层的上表面经涂布、固化而形成。

8.根据权利要求5所述的一种IPS液晶显示器的像素结构的制造方法，其特征在于：所述第二隔离层采用滤色膜。

9.根据权利要求5所述的一种IPS液晶显示器的像素结构的制造方法，其特征在于：所述步骤（1）中，在镀制第一电极层之前，先在基板上涂布垫高层，再在基板和垫高层之上镀制第一电极层，并使垫高层被第一电极层所覆盖。

10.根据权利要求1-4任一项所述的一种IPS液晶显示器的像素结构的制造方法，其特征在于：所述步骤（1）中，在镀制第一电极层之前，先在基板上涂布垫高层，再在基板和垫高层之上镀制第一电极层，并使垫高层被第一电极层所覆盖。

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