CN103278971A - 薄膜晶体管阵列基板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄膜晶体管阵列基板及其制造方法，以解决现有技术中，公共电极与数据线之间存在的寄生电容，造成液晶显示面板负载增大的问题。本发明中，位于数据线上方的条状公共电极，与至少一条所述数据线的交叠区域具有刻缝，能够减少公共电极与数据线之间的寄生电容，同时避免产生漏光，进而降低液晶显示面板负载。

Description

薄膜晶体管阵列基板及其制造方法

技术领域

本发明涉及液晶显示器制造领域，尤其涉及一种薄膜晶体管阵列基板及其制造方法。

背景技术

液晶显示器发展迅速，已经成为主流平板显示器。从出现至今，液晶显示器已经发展出TN、IPS、PVA、MV及FFS等几个种类，其驱动模式和显示效果不尽相同，各有所长。其中，FFS（Fringe Field Switch，边缘场开关）薄膜晶体管液晶显示器以其特有的结构特点和驱动原理，表现出了优良的显示能力和效果。

FFS薄膜晶体管液晶显示器结构比较复杂，工艺步骤较多，实现困难。制作过程中，需要制作两层透明电极，一层作为像素电极，另一层作为公共电极，如图1所示为现有的FFS像素结构示意图，图1中条状公共电极8，部分分布在显示区域的像素电极5上方，还有部分条状公共电极8覆盖数据线7，覆盖数据线7的部分条状公共电极8，由于二者具有交叠区域，因此，在公共电极8与数据线7之间会存在寄生电容，从而导致显示面板的负载增大。

现有技术中，为了减小数据线7与位于其上方的条状公共电极8之间的寄生电容，降低液晶显示面板的负载，往往采用增大公共电极层与源漏极层之间的绝缘层6的厚度，但是采用这种增加绝缘层厚度的方法，会延长工艺时间，增大成本。

因此，现有的薄膜晶体管阵列基板的结构有待改进，以减小公共电极8与数据线7之间的寄生电容，降低液晶显示面板的负载。

发明内容

本发明的目的是提供一种薄膜晶体管阵列基板及其制造方法，以解决现有技术中，公共电极与数据线之间存在的寄生电容，造成液晶显示面板负载增大的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明一方面提供了一种薄膜晶体管阵列基板，包括数据线以及位于所述数据线上方的条状公共电极，所述条状公共电极与至少一条所述数据线的交叠区域具有刻缝。

其中，条状公共电极为不透明的金属电极；

优选的，条状公共电极与全部数据线的交叠区域具有长条形刻缝；

进一步优选的，呈长条形的刻缝沿所述数据线长度方向的中心线在垂直方向上的投影与所述数据线沿长度方向的中心轴线相重合；

优选的，刻缝的宽度小于或者等于所述数据线的宽度。

本发明还提供了一种包括上述薄膜晶体管阵列基板的液晶显示面板，以及包括该液晶显示面板的液晶显示器。

本发明再一方面还提供了一种薄膜晶体管阵列基板的制造方法，包括：在基板上形成栅极、有源层、像素电极、数据线、源漏极以及绝缘层，还包括：

在所述绝缘层上方沉积不透明金属层；

在所述不透明金属层上涂覆光刻胶；

对所述光刻胶进行曝光、显影、刻蚀后形成条状公共电极图形，且至少一条位于所述数据线上方的条状公共电极具有刻缝。

优选的，该方法还包括在形成所述栅极的同时，形成位于同层的条状栅金属块，所述条状栅金属块位于后续形成的具有刻缝的条状公共电极的正下方，且所述条状栅金属块的宽度大于所述刻缝的宽度。

进一步优选的，在形成条状公共电极的步骤之后，还包括：

在所述条状公共电极上沉积不透明且不导电的填充层；

通过光刻工艺，图案化所述填充层，使所述填充层填充所述刻缝。

本发明提供的薄膜晶体管阵列基板及其制造方法，在条状公共电极与数据线的交叠区域刻缝，并将现有的透明电极更换为不透明的金属电极，在降低公共电极与数据线之间寄生电容，减少液晶显示面板负载的同时，还能防止像素电极与公共电极之间的侧向电场引起漏光。

附图说明

图1为现有的FFS薄膜晶体管阵列基板截面结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的薄膜晶体管阵列基板截面结构示意图；

图3为本发明实施例一变化例提供的薄膜晶体管阵列基板截面结构示意图；

图4为本发明实施例一另一变化例提供的薄膜晶体管阵列基板截面结构示意图；

图5为本发明实施例一另一变化例提供的薄膜晶体管阵列基板截面结构示意图；

图6为本发明实施例四提供的薄膜晶体管阵列基板制作方法流程图；

图7为图6中具有刻缝的条状公共电极的制作方法流程图。

具体实施方式

本发明提供的薄膜晶体管阵列基板，在位于数据线上方的条状公共电极与数据线的交叠区域上具有刻缝，能够减小公共电极与数据线之间的寄生电容，降低液晶显示面板的负载。

本发明实施例一提供一种薄膜晶体管阵列基板，如图2所示为本发明实施例一提供的薄膜晶体管阵列基板的截面结构示意图，包括：基板1、栅极2、有源层3、源漏极4、像素电极5、绝缘层6、数据线7以及位于数据线7上方的条状公共电极8，其中条状公共电极8与数据线7交叠区域具有刻缝9。

具体的，栅极2形成在基板1上，有源层3和源漏极4形成在栅极2上方，并以一绝缘层与栅极2相绝缘，有源层3、源漏极4和栅极2共同构成薄膜晶体管。与源漏极4位于同一层的数据线7上方，以及显示区域内的像素电极上方覆盖绝缘层6，条状公共电极8部分分布在除数据线7之外的显示区域内，部分分布在数据线7上方，为了减小数据线7与条状公共电极8之间存在的寄生电容，本发明实施例中在条状公共电极8与数据线7的交叠区域具有刻缝9。

优选的，为了简化工艺，又能减小数据线7与条状公共电极8之间存在的寄生电容，本发明实施例中在不改变原有工艺的基础上，可以在形成条状公共电极8的同时，采用相同的工艺将条状公共电极8与数据线7的交叠区域做刻缝处理；并且由于形成显示面板的阵列基板中有多条数据线7，本发明实施例可以在部分数据线7上方的条状公共电极8做刻缝处理，也可以对整个显示面板上全部数据线7上方的条状公共电极8都做刻缝处理。

进一步的，由于条状公共电极8与数据线7之间存在侧向电场，当条状公共电极8与数据线7的交叠区域具有刻缝9，并且像素电极5在整个显示面板上不连续时，可能会存在侧向电场导致的像素漏光问题，因此，优选的，本发明实施例中可以将位于绝缘层6上方的条状公共电极8设置为不透明的金属电极，如图3所示，然后优选的，在金属电极与显示面板上全部数据线7的交叠区域刻缝，在不引起漏光的同时降低寄生电容，进而减小显示面板的负载。

优选的，为了工艺简单以及美观，本发明实施例中可以将交叠区域上的刻缝9制作为长条形，并进一步优选的使该长条形刻缝9沿其长度方向的中心线在垂直方向上的投影与数据线7沿其长度方向的中心轴线相重合，即刻缝9的形状是相对数据线7中心轴线左右对称的规则形状的长条形，当然并不引以为限。

进一步的，为了能够使刻缝后的条状公共电极8足够遮光，本发明实施例中，刻缝9的宽度小于或者等于数据线7的宽度，即刻缝后的条状公共电极8与数据线7仍可以略有交叠，与数据线7交叠的条状公共电极8除刻缝9以外的单侧区域的宽度为1um~5um，优选3um；并且为了使公共电极8在整个面板内能够导通，本发明实施例中刻缝9的长度也可以小于数据线7的长度。另外，为了不降低开口率，显示区域内除位于数据线7上方的条状公共电极之外其余的条状公共电极8应尽可能的细，考虑工艺实现，本发明实施例中除位于数据线7上方的条状公共电极8之外，其他位于显示区域的条状公共电极8的宽度为0.5um~2.5um，优选1um。

优选的，本发明实施例中为了使条状公共电极8与数据线7交叠区域上的刻缝9不导致漏光，可以在刻缝9形成的空隙中填充不导电且不透明的填充物10，如图4所示。

更为优选的，为了不增加工艺步骤，本发明实施例也可以通过在栅极2的同一层上，在具有刻缝9的条状公共电极8的正下方，设置一个栅金属块11用以遮光。栅金属块11的宽度大于刻缝9宽度。

优选的，金属块11也呈条状，如图5所示。

本发明实施例提供的薄膜晶体管阵列基板，在增加制作工艺的同时，将条状公共电极8与数据线7的交叠区域刻缝，减少二者之间的寄生电容，无需增大绝缘层的厚度，降低了工艺难度。并且本发明实施例中将现有的透明公共电极设置为不透明的金属公共电极，或者进一步地在制作栅极2的同时，在数据线7正下方形成栅金属块11，或者还可以在刻缝9形成的空隙中填充不透明且不导电的填充物10，避免了条状公共电极8在数据线7交叠区域刻缝后，侧向电场导致的边缘漏光；而且也不会增加工艺难度。

本发明实施例二还提供了一种液晶显示面板，包括实施例一中的薄膜晶体管阵列基板，与该薄膜晶体管阵列基板相对设置的彩膜基板，以及夹杂在阵列基板和彩膜基板之间的液晶。由于液晶显示面板除薄膜晶体管阵列基板之外的其他结构与现有技术相同，这里具体不再赘述。

基于相同的理念，本发明实施例三提供了一种液晶显示器，该液晶显示器包括实施例二涉及的液晶显示面板。

本发明实施例四提供了一种薄膜晶体管阵列基板的制造方法，工艺流程如图6所示，请同时参阅图3。

步骤S601：在基板1上沉积栅金属层，通过构图工艺形成栅极2。

步骤S602：在栅极2上形成覆盖栅极2的绝缘层后，在绝缘层上形成有源层3。

步骤S603：在完成步骤S602的基础上，沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成像素电极5。

步骤S604：在制备了有源层3的基板上沉积一层源漏极金属，通过光刻工艺，在基板上形成数据线7、与有源层3直接或间接接触的源漏电极4。

步骤S605：在基板上沉积绝缘层6。

步骤S606：在步骤S605沉积的绝缘层6上方通过光刻工艺形成条状公共电极8，且至少一条位于数据线7上方的条状公共电极8，具有刻缝9。

具体的，步骤S606中形成条状公共电极8的过程如图7所示，包括：

步骤S6061：在绝缘层6上方沉积不透明金属层。

步骤S6062：在不透明金属层上涂覆光刻胶；

步骤S6063：对光刻胶进行曝光、显影、刻蚀后形成条状公共电极8图形，且至少一条位于数据线7上方的条状公共电极8具有刻缝9。

具体的，形成刻缝9的工艺可以采用原有形成显示区域内的条状公共电极的方法。

首先对光刻胶进行曝光，显影、刻蚀后形成部分具有刻缝9的条状公共电极8。优选的，刻缝9是条状开槽的图形，且条状刻缝位于至少一条数据线7的上方；其中，优选的，位于数据线7上方的条状刻缝沿长度方向的中心线在垂直方向上的投影与数据线7沿其长度方向的中心轴线相重合，且进一步优选的，条状刻缝的宽度小于或等于数据线7的宽度，长度不大于数据线的长度。

其中，位于数据线7上方的条状公共电极8，除刻缝9以外的单侧区域的宽度为1um~5um，优选3um；除位于数据线7上方的条状公共电极8之外，位于显示区域内的其他条状公共电极8的宽度为0.5um~2.5um，优选1um。

本发明实施例提供的薄膜晶体管阵列基板制造方法，与现有的制造方法相比，仅仅是在制作公共电极时与原有不同，将原有的沉积的透明金属层更换为沉积不透明的金属层，在形成条状公共电极时将位于数据线上方的条状公共电极与数据线交叠的区域，部分或者全部地进行刻缝，能够在避免侧向电场引起漏光的同时，减小公共电极与数据线之间的寄生电容，进而降低液晶显示面板的负载。

优选的，本发明实施例中，为进一步避免侧向电场在刻缝9存在时引起的漏光，在形成栅极2的同时，形成位于同层的条状栅金属块11，条状栅金属块11位于后续形成的具有刻缝的条状公共电极8的正下方，且条状栅金属块11的宽度大于刻缝9的宽度。通过形成条状栅金属块11，在不增加工艺的同时，避免侧向电场导致的刻缝9处的漏光。

优选的，本发明实施例中，还可以在刻缝9中沉积不透明且不导电的填充层，通过光刻工艺，图案化沉积的填充层，最终形成填充刻缝9的图形，从而进一步解决漏光问题。

本发明实施例提供的薄膜晶体管阵列基板制造方法，能够减小公共电极与数据线之间形成的寄生电容，并且能够进一步避免由于增加的刻缝导致的边缘漏光。

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

Claims (18)

1.一种薄膜晶体管阵列基板，包括数据线以及位于所述数据线上方的条状公共电极，其特征在于，所述条状公共电极与至少一条所述数据线的交叠区域具有刻缝。

2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述条状公共电极为不透明的金属电极。

3.如权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述条状公共电极与全部数据线的交叠区域具有刻缝。

4.如权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述刻缝呈长条形。

5.如权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，呈长条形的所述刻缝沿所述数据线长度方向的中心线在垂直方向上的投影与所述数据线沿长度方向的中心轴线相重合。

6.如权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述刻缝的宽度小于或者等于所述数据线的宽度。

7.如权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，与所述数据线交叠的条状公共电极，除所述刻缝以外的单侧区域的宽度为1um~5um。

8.如权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，与所述数据线交叠的条状公共电极，除所述刻缝以外的单侧区域的宽度为3um。

9.如权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，除位于所述数据线上方的条状公共电极之外，其他位于显示区域的条状公共电极的宽度为0.5um~2.5um。

10.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述刻缝形成的空隙中填充有不导电且不透明的填充物。

11.如权利要求1所述的阵列基板，包括位于基板上的栅极，其特征在于，所述阵列基板还包括：

与栅极位于同一层，位于所述条状公共电极正下方，且宽度大于所述刻缝宽度的条状栅金属块。

12.一种液晶显示面板，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的薄膜晶体管阵列基板。

13.一种液晶显示器，其特征在于，包括权利要求12所述的液晶显示面板。

14.一种薄膜晶体管阵列基板的制造方法，包括：在基板上形成栅极、有源层、像素电极、数据线、源漏极以及绝缘层，其特征在于，该方法还包括：

在所述绝缘层上方沉积不透明金属层；

在所述不透明金属层上涂覆光刻胶；

对所述光刻胶进行曝光、显影、刻蚀后形成条状公共电极图形，且至少一条位于所述数据线上方的条状公共电极具有刻缝。

15.如权利要求14所述的制造方法，其特征在于，位于所述数据线上方具有刻缝的条状公共电极，刻缝以外的单侧区域的宽度为1um~5um。

16.如权利要求14所述的制造方法，其特征在于，除位于所述数据线上方的条状公共电极之外，其他位于显示区域的条状公共电极的宽度为0.5um~2.5um。

17.如权利要求14所述的制造方法，所述阵列基板包括位于基板上的栅极，其特征在于，该方法还包括：

在形成所述栅极的同时，形成位于同层的条状栅金属块，所述条状栅金属块位于后续形成的具有刻缝的条状公共电极的正下方，且所述条状栅金属块的宽度大于所述刻缝的宽度。

18.如权利要求14所述的制造方法，其特征在于，在形成条状公共电极的步骤之后，还包括：

在所述条状公共电极上沉积不透明且不导电的填充层；

通过光刻工艺，图案化所述填充层，使所述填充层填充所述刻缝。

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