CN202443225U - 一种tft-lcd阵列基板和液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种TFT-LCD阵列基板和液晶显示器，包括形成于基板上的栅极线、数据线、薄膜晶体管，开口区内形成有像素电极和公共电极，还包括：树脂绝缘层，位于所述数据线与像素电极之间，包括被刻蚀掉的刻蚀区和未经刻蚀的覆盖区，所述覆盖区至少覆盖所述数据线、薄膜晶体管的源极和沟道，所述刻蚀区至少暴露出所述开口区。本实用新型提供一种TFT-LCD阵列基板和液晶显示器，其中树脂绝缘层至少覆盖住数据线所在的区域，并至少暴露出栅极线与数据线交叉限定的开口区域，这样既可以利用树脂绝缘层降低数据线与公共电极之间的电容影响，又不会减少阵列基板开口区的光透过量。

Description

一种TFT-LCD阵列基板和液晶显示器

技术领域

本实用新型涉及液晶显示屏制造领域，尤其涉及一种TFT-LCD(Thin FilmTransistor Liquid Crystal Display，薄膜晶体管液晶显示器)阵列基板和液晶显示器。

背景技术

高级超维场转换技术(ADvanced Super Dimension Switch，简称ADS)，通过同一平面内狭缝电极边缘所产生的电场以及狭缝电极层与板状电极层间产生的电场形成多维电场，使液晶盒内狭缝电极间、电极正上方所有取向液晶分子都能够产生旋转，从而提高了液晶工作效率并增大了透光效率。高级超维场转换技术可以提高TFT-LCD产品的画面品质，具有高分辨率、高透过率、低功耗、宽视角、高开口率、低色差、无挤压水波纹(push Mura)等优点。

由于在应用ADS技术的中小尺寸显示屏产品中，公共电极与数据线相交叠，使得电容很大，导致需要消耗很大的电量才能使显示屏正常显示，因此，应用ADS技术的中小尺寸显示屏在其公共电极与数据线间加入了一层树脂绝缘层，以降低公共电极与数据线间的电容。

由于树脂绝缘层相对较厚，若将其置于公共电极与像素电极之间，则会影响到这二者间的电场，现有技术一般将这层树脂绝缘层置于像素电极之下、数据线之上。如图1所示为目前常见的加入树脂绝缘层的中小尺寸TFT-LCD结构平面图，其中，栅极线2与栅极2a连接并处于同一层上，形成于基板1之上；有源层8形成于栅极2a之上；数据线3、源极3a和漏极3b处于同一层上，其中，源极3a与漏极3b位于有源层8之上，且源极3a与漏极3b之间形成沟道3c，数据线3与源极3a相连接；树脂绝缘层7形成于数据线3之上，且覆盖整个阵列基板区域；像素电极4(相当于板状电极)形成于树脂绝缘层7之上，通过树脂绝缘层7上的过孔7a与漏极3b连接；钝化层(图中没有示出)形成于像素电极4之上；公共电极6(相当于狭缝电极)形成于钝化层之上。如图1所示的结构中，栅极2a、源极3a、漏极3b、沟道3c、以及有源层8共同组成薄膜晶体管9，栅极线2与数据线3所占的区域以及二者所包围的区域总称为像素区，像素区内除去栅极线2和数据线3所占区域、以及薄膜晶体管9所占区域以外的区域总称为开口区。

然而现有技术在中小尺寸TFT-LCD中对树脂绝缘层的这种分布结构有很多弊端，如图1所示，树脂绝缘层覆盖了整个基板区域，其不仅存在于公共电极与数据线相交叠的位置，同时也存在于开口区上，由于开口区为用于透过光线显示图像的区域，而树脂绝缘层具有一定的厚度，这样就会降低整个开口区的光透过率；并且为使得像素电极与漏电极的连接，还需要在树脂绝缘层上形成一个过孔，而过孔的形成往往会带来漏光部位，这就需要使用BM(BlackMatrix，黑矩阵)去弥补漏光部位，BM的使用会占用了像素区内的一部分区域，从而导致显示屏开口率的下降。

实用新型内容

本实用新型提供一种TFT-LCD阵列基板和液晶显示器，用以解决现有技术中由于树脂绝缘层的分布导致开口区光透过率较低的问题。

本实用新型包括：

一种TFT-LCD阵列基板，包括形成于基板上的栅极线、数据线、薄膜晶体管，所述栅极线与数据线所占区域以及二者交叉限定的区域为像素区，所述像素区内除去栅极线、数据线、以及薄膜晶体管所占区域以外的区域为开口区，所述开口区内形成有像素电极和公共电极，所述TFT-LCD阵列基板还包括：树脂绝缘层，位于所述数据线与所述像素电极之间，包括被刻蚀掉的刻蚀区和未经刻蚀的覆盖区，所述覆盖区至少覆盖所述数据线、所述薄膜晶体管的源极和沟道，所述刻蚀区至少暴露出所述开口区。

所述TFT-LCD阵列基板中，所述覆盖区覆盖所述数据线和所述薄膜晶体管的源极、沟道以及漏极，在所述树脂绝缘层上对应所述薄膜晶体管的漏极的位置设置有过孔，所述漏极经所述过孔与像素电极连接在一起。

所述TFT-LCD阵列基板中，所述刻蚀区暴露出所述开口区和所述栅极线。所述TFT-LCD阵列基板中，所述刻蚀区暴露出所述开口区和所述薄膜晶体管的漏极。

所述TFT-LCD阵列基板中，所述刻蚀区暴露出所述开口区、所述薄膜晶体管的漏极和所述栅极线。

一种液晶显示器，包括如上所述的TFT-LCD阵列基板。

本实用新型提供一种TFT-LCD阵列基板，其中树脂绝缘层至少覆盖住数据线、薄膜晶体管的源极和沟道，并至少暴露出开口区，这样既可以利用树脂绝缘层降低数据线与公共电极之间的电容影响，又不会减少阵列基板开口区的光透过量。

附图说明

图1为现有技术的中小尺寸TFT-LCD阵列基板结构平面图；

图2为本实用新型实施例一提供的一种TFT-LCD阵列基板结构平面图；

图3为本实用新型实施例二提供的另一种TFT-LCD阵列基板结构平面图；

图4为本实用新型实施例三提供的另一种TFT-LCD阵列基板结构平面图；

图5为本实用新型实施例四提供的另一种TFT-LCD阵列基板结构平面图。

具体实施方式

为了提高中小尺寸TFT-LCD阵列基板开口区的光透过率，本实用新型实施例提供了一种TFT-LCD阵列基板，以下结合说明书附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要指出的是，本实用新型中提到的树脂绝缘层的材料为现有液晶显示屏制造技术中常用的正性感光树脂绝缘层材料、负性感光树脂绝缘层材料或非感光树脂绝缘层材料等。其中，制备上述各种树脂绝缘层材料通常采用以下制备方法：先将单体树脂溶于有机溶剂中，然后涂在玻璃上，最后加热形成复合膜；并且，正性感光树脂绝缘层材料常采用的单体树脂为聚甲基丙烯酸或聚合氯化铝，负性感光树脂绝缘层材料常采用的单体树脂为丙烯酸酯，非感光树脂绝缘层材料常采用的单体树脂为2-甲氧基-1-甲基乙基醋酸或苯基硅氧烷聚合物，此外，在制备上述各种树脂绝缘层材料时常用的有机溶剂为丙二醇甲醚丙酸酯，或聚氧乙烯蓖麻油，或丙二醇甲醚，或乙醇等。

实施例一

本实用新型提供一种TFT-LCD阵列基板，如图2所示为该ADS型TFT-LCD阵列基板的平面结构图，其结构包括：基板1、栅极线2、数据线3、像素电极4、钝化层(图中没有示出)、公共电极6、树脂绝缘层7和薄膜晶体管9，薄膜晶体管9又包括栅极2a、源极3a、漏极3b、沟道3c和有源层8。其中，所述栅极线2与数据线3所占区域以及二者交叉限定的区域为像素区，所述像素区内除去栅极线2、数据线3、以及薄膜晶体管9所占区域以外的区域为开口区，开口区用于透过光线并显示图像，所述开口区内形成有像素电极4和公共电极6。

本实施例中，基板1之上形成有栅极线2与栅极2a，所述栅极线2与栅极2a连接并处于同一层上；有源层8形成于栅极2a之上；数据线3、源极3a和漏极3b处于同一层上，其中，源极3a与漏极3b位于有源层8之上，且二者之间形成沟道3c，数据线3与源极3a相连接。

树脂绝缘层7形成于数据线3之上，所述树脂绝缘层7包括被刻蚀掉的刻蚀区和未经刻蚀的覆盖区，本实施例提供的TFT-LCD阵列基板中刻蚀区暴露出所述开口区，而覆盖区覆盖了所述开口区以外的区域。

像素电极4形成于所述树脂绝缘层7之上，像素电极4具有凸出部分，所述凸出部分通过树脂绝缘层7上的过孔7a与漏极3b接触连接；钝化层形成于所述像素电极4之上；公共电极6形成于所述钝化层之上。

为了降低公共电极6与数据线3间的电容，本实施例TFT-LCD阵列基板的树脂绝缘层7的覆盖区覆盖住了数据线3。

为了提高TFT-LCD阵列基板开口区的光透过率，本实施例中树脂绝缘层7的刻蚀区暴露出所述开口区，这样分布的树脂绝缘层7既降低了数据线3与公共电极6之间电容影响的功能，又提高了阵列基板开口区的光透过率。

优选的，所述树脂绝缘层7的材料为现有液晶显示屏制造技术中常用的正性感光树脂绝缘层材料，或负性感光树脂绝缘层材料，或非感光树脂绝缘层材料等；基板1可以采用玻璃基板或石英基板，栅极线2与栅极2a的材料可以使用钼、铝、铝钕合金、钨、铬、铜等金属，或以上金属组成的多层薄膜；有源层8的材料可以使用多晶硅；数据线3、源极3a、漏极3b的材料可以使用钼、铝、铝钕合金、钨、铬、铜等金属，或以上金属组成的多层薄膜；像素电极4的材料可以使用ITO(Indium Tin Oxides，铟锡氧化物)或IZO(Indium ZincOxide，铟锌氧化物)，或其他高分子透明材料；钝化层的材料可以为氮化硅；公共电极6的材料可以使用ITO或IZO，或其他高分子透明材料。

下面通过该实施例TFT-LCD的制备过程进一步说明本实施例的技术方案，在以下说明中，本实用新型所称的构图工艺包括光刻胶涂覆、掩模、曝光、刻蚀、光刻胶剥离等工艺。本实施例提供的TFT-LCD阵列基板的制备过程如下：

步骤1，采用磁控溅射、热蒸发或其它成膜方法，在基板1上沉积一层栅金属薄膜，栅金属薄膜的材料可以使用钼、铝、铝钕合金、钨、铬、铜等金属，或以上金属组成的多层薄膜。使用普通掩模板通过构图工艺对栅金属薄膜进行构图，在基板1上形成包括栅极线2和栅极2a的图形。

步骤2，在完成以上步骤的基础上，采用化学气相沉积或其它成膜方法依次沉积有源层薄膜，有源层薄膜的材料可以使用多晶硅。使用普通掩模板通过构图工艺对半导体薄膜进行构图，形成与栅极2a相连接的有源层8。

步骤3，在完成以上步骤的基础上，采用磁控溅射、热蒸发或其它成膜方法沉积一层源漏金属薄膜，源漏金属薄膜的材料可以使用钼、铝、铝钕合金、钨、铬、铜等金属，或以上金属组成的多层薄膜。采用普通掩模板通过构图工艺对源漏金属薄膜进行构图，形成包括数据线3、源极3a、漏极3b和TFT沟道区域的图形，其中，源极3a与漏极3b位于有源层8之上且都与有源层8接触连接，二者之间形成TFT沟道区域，数据线3与源极3a相连接。

步骤4，在完成以上步骤的基础上，采用化学气相沉积或其他成膜方法沉积一层树脂绝缘层薄膜，树脂绝缘层薄膜的材料为现有液晶显示屏制造技术中常用的正性感光树脂绝缘层材料，或负性感光树脂绝缘层材料，或非感光树脂绝缘层材料等。覆盖整个基板1的树脂绝缘层7形成后，采用以下方法对树脂绝缘层7进行刻蚀形成所述刻蚀区：

步骤4a，在覆盖整个基板的树脂绝缘层7上涂覆一层光刻胶。

步骤4b，采用普通掩模板将所述光刻胶上对应开口区、对应漏极3b处需形成过孔7a区域以外的部分盖住，然后对所述光刻胶进行曝光，使光刻胶形成未曝光区和完全曝光区，其中，完全曝光区为所述光刻胶上对应所述开口区及对应形成过孔7a区域的部分，而未曝光区为所述光刻胶上除所述完全曝光区以外的部分。

步骤4c，通过显影将完全曝光区的光刻胶去除。

步骤4d，通过刻蚀工艺，将完全曝光区下方的树脂绝缘层刻蚀掉，形成树脂绝缘层7上对应所述开口区的刻蚀区，以及树脂绝缘层7上对应漏极3b的过孔7a。

步骤4e，剥离所述未曝光区的光刻胶，形成树脂绝缘层7上对应所述未曝光区的覆盖区。

步骤5，在完成以上步骤的基础上，采用磁控溅射、热蒸发或其它成膜方法，在基板1上沉积一层透明导电薄膜，透明导电薄膜的材料可以使用ITO或IZO，或其他高分子透明材料。使用普通掩模板通过构图工艺形成像素电极4的图形，且所述像素电极4通过树脂绝缘层7上的过孔7a与漏极3b连接起来。

步骤6，在完成以上步骤的基础上，采用化学气相沉积或其他成膜方法沉积一层钝化层薄膜，钝化层薄膜的材料可以为氮化硅等，形成覆盖整个基板1的钝化层。

步骤7，在完成以上步骤的基础上，采用磁控溅射、热蒸发或其它成膜方法，在基板1上沉积一层透明导电薄膜，透明导电薄膜的材料可以使用ITO或IZO，或其他高分子透明材料。使用普通掩模板通过构图工艺对透明导电薄膜进行构图，形成公共电极6的图形。

现有技术中树脂绝缘层覆盖了整个基板区域，不仅将数据线与公共电极交叠的区域覆盖住，也覆盖了用于透过光线显示图像的开口区，因此具有一定厚度的树脂绝缘层就会影响基板开口区的光线透过量，使得基板开口区的光透过率降低。

本实施例提供的TFT-LCD阵列基板中，对树脂绝缘层7进行选择性刻蚀，使得所述树脂绝缘层既覆盖住了所述数据线3，又暴露出用于透过光线显示图像的开口区，这种分布结构的树脂绝缘层7不仅降低了数据线3与公共电极6之间的电容影响，同时提高了基板开口区的光透过量。

上述实施例中采用现有技术将像素电极与漏极连接起来，即像素电极4的凸出部分通过树脂绝缘层7上的过孔7a与漏极3b接触连接，然而在树脂绝缘层上形成过孔的方式往往会带来漏光部位，这就需要使用黑矩阵BM去弥补漏光部位，进而占用了像素区内的一部分区域，使得开口区所占面积减小，导致显示屏开口率的下降。

实施例二

本实用新型提供另一种TFT-LCD阵列基板，如图3所示为该实施例中TFT-LCD阵列基板的平面结构图，与实施例一相比，不同之处为本实施例中树脂绝缘层7的刻蚀区还暴露出所述薄膜晶体管9的漏极3b所在的区域，使得像素电极4与漏极3b直接接触连接。

本实施例中树脂绝缘层7的覆盖区依然覆盖住数据线3，而刻蚀区不仅暴露出了开口区，还将漏极3b暴露出来与像素电极4直接接触，这样既可以利用树脂绝缘层7降低数据线与公共电极之间的电容影响，又不会减少基板开口区的光透过量，同时这种结构不需要在树脂绝缘层7上设置过孔，一方面省去了相关工艺，另一方面过孔的消失使得像素区内不存在漏光部位，也就不需要应用黑矩阵BM去弥补漏光部位，从而提高了显示屏的开口率。

加入树脂绝缘层的中小尺寸TFT-LCD阵列基板里，栅极线与公共电极不相交叠，其之间的电容变化微弱，在上述刻蚀树脂绝缘层的过程中，本实用新型中还可以将覆盖在栅极线2上方的树脂绝缘层一同刻蚀掉。

实施例三

本实用新型再提供一种TFT-LCD阵列基板，如图4所示为该实施例中TFT-LCD阵列基板的平面结构图，与实施例一相比，不同之处为本实施例中树脂绝缘层7的刻蚀区还暴露出栅极线2所在的区域。

实施例四

本实用新型还提供一种TFT-LCD阵列基板，如图5所示为该实施例中TFT-LCD阵列基板的平面结构图，与实施例二相比，不同之处为本实施例中树脂绝缘层7的刻蚀区还暴露出所述薄膜晶体管9的漏极3b所在的区域、以及栅极线2所在的区域。

本实用新型提供一种液晶显示器实施例，所述液晶显示器包括上述实施例中的TFT-LCD阵列基板。

由于本实用新型提供的TFT-LCD阵列基板能够有效提高开口率以及开口区的光透过率，因此应用所述TFT-LCD阵列基板的液晶显示器能具有较高的显示屏开口率以及光透过率。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种TFT-LCD阵列基板，包括形成于基板上的栅极线、数据线、薄膜晶体管，所述栅极线与数据线所占区域以及二者交叉限定的区域为像素区，所述像素区内除去栅极线、数据线、以及薄膜晶体管所占区域以外的区域为开口区，所述开口区内形成有像素电极和公共电极，其特征在于，还包括：

树脂绝缘层，位于所述数据线与所述像素电极之间，包括被刻蚀掉的刻蚀区和未经刻蚀的覆盖区，所述覆盖区至少覆盖所述数据线、所述薄膜晶体管的源极和沟道，所述刻蚀区至少暴露出所述开口区。

2.如权利要求1所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述覆盖区覆盖所述数据线和所述薄膜晶体管的源极、沟道以及漏极，在所述树脂绝缘层上对应所述薄膜晶体管的漏极的位置设置有过孔，所述漏极经所述过孔与像素电极连接在一起。

3.如权利要求2所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述刻蚀区暴露出所述开口区和所述栅极线。

4.如权利要求1所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述刻蚀区暴露出所述开口区和所述薄膜晶体管的漏极。

5.如权利要求1所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述刻蚀区暴露出所述开口区、所述薄膜晶体管的漏极和所述栅极线。

6.一种液晶显示器，其特征在于，包括权利要求1～5任一所述的TFT-LCD阵列基板。

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