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CN106324933B - 薄膜晶体管阵列基板及其制备方法及液晶显示面板 - Google Patents

薄膜晶体管阵列基板及其制备方法及液晶显示面板 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种薄膜晶体管阵列基板及其制备方法及液晶显示面板，所述阵列基板包括阵列基板衬底、设置在所述阵列基板衬底上的薄膜晶体管阵列层、设置在所述薄膜晶体管阵列层及阵列基板衬底上的彩色滤光层、设置在所述彩色滤光层上的像素电极钝化层以及设置在所述像素电极钝化层上的像素电极，所述像素电极通过一过孔与所述薄膜晶体管阵列层连接，所述彩色滤光层表面设置有图形化的凹陷微结构。本发明的优点在于，在不增加制造成本的前提下，利用形成过孔的光罩在彩色滤光层表面形成图形化的凹陷微结构，使得色阻制作过程及后续像素电极钝化层高温制程产生的挥发物完全释放，避免气体残留，消除产品后期产生气泡的可能性，提高产品品质。

Description

薄膜晶体管阵列基板及其制备方法及液晶显示面板
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种薄膜晶体管阵列基板及其制备方法及液晶显示面板。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)是目前最广泛使用的平板显示器之一，液晶面板是液晶显示器的核心组成部分。AMLCD制备技术中采用COA(Color Filter onArray)技术来提高开口率，降低寄生电容效应。
COA(Color Filter on Array)技术是将彩色滤光层直接制备在的阵列基板上的技术，而彩膜基板上只设有黑色矩阵(Black Matrix，BM)以及柱状隔垫物(Photo Spacer，PS)层。
彩色滤光层的主体材料为有机物，现有技术在进行彩色滤光层的制作时，可能会在其内部残存有气体。同时由于有机物的特性，在某些条件下，例如高温环境，彩色滤光层内部会缓慢释放出小分子的碳氧化物气体，如CO、CO2等，这些小分子气体产生后会穿透彩色滤光层表面其他结构层，而进入液晶层当中，在局部形成气泡，会影响显示效果，降低产品良率。
目前，需要通过设计小孔来使色阻中的气体挥发出来，但是采用这种方式气体挥发不充分且制备小孔工艺较难控制，导致COA产品品质不够稳定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种薄膜晶体管阵列基板及其制备方法及液晶显示面板，其能够释放色阻层产生的气体，避免形成气泡，提高产品品质。
为了解决上述问题，本发明提供了一种薄膜晶体管阵列基板，包括阵列基板衬底、设置在所述阵列基板衬底上的薄膜晶体管阵列层、设置在所述薄膜晶体管阵列层及阵列基板衬底上的彩色滤光层、设置在所述彩色滤光层上的像素电极钝化层以及设置在所述像素电极钝化层上的像素电极，所述像素电极通过一过孔与所述薄膜晶体管阵列层连接，所述彩色滤光层表面设置有图形化的凹陷微结构。
进一步，所述薄膜晶体管阵列层包括设置在所述阵列基板衬底上的栅极金属层、设置在所述栅极金属层及阵列基板衬底上的栅极钝化层、设置在所述栅极钝化层上的沟道区、设置在所述沟道区上的第一钝化层、设置在所述第一钝化层上的源漏极金属层以及设置在所述源漏极金属层上的第二钝化层，所述彩色滤光层设置在所述第二钝化层上。
进一步，所述彩色滤光层包括多个依次连接的色阻单元，每一色阻单元上均设置有图形化的凹陷微结构。
进一步，所述色阻单元包括红色色阻单元、绿色色阻单元以及蓝色色阻单元。
本发明还提供一种液晶显示面板，包括薄膜晶体管阵列基板及彩膜基板，所述薄膜晶体管阵列基板采用上述的薄膜晶体管阵列基板，所述彩膜基板包括彩膜基板衬底、设置在所述彩膜基板衬底上的黑色矩阵以及设置在所述黑色矩阵上的柱状隔垫物。
本发明还提供一种薄膜晶体管阵列基板的制作方法，括如下步骤：提供一阵列基板衬底；在所述阵列基板衬底上形成薄膜晶体管阵列层；在所述薄膜晶体管阵列层及阵列基板衬底上形成彩色滤光层；形成一贯穿所述彩色滤光层并暴露出所述薄膜晶体管阵列层的漏极的过孔，并在所述彩色滤光层表面形成图形化的凹陷微结构；在所述彩色滤光层上形成像素电极钝化层；在所述像素电极钝化层上形成像素电极，在所述凹陷微结构对应位置，所述像素电极的图形与所述凹陷微结构的图形相同。
进一步，在所述阵列基板衬底上形成薄膜晶体管阵列层的方法包括如下步骤：在所述阵列基板衬底上形成栅极金属层；在所述栅极金属层及阵列基板衬底上形成栅极钝化层；在所述栅极钝化层上形成沟道区；在所述沟道区上形成第一钝化层；在所述第一钝化层上形成源漏极金属层；以及在所述源漏极金属层上形成第二钝化层，所述彩色滤光层形成在所述第二钝化层上。
进一步，所述彩色滤光层包括多个依次连接的色阻单元，每一色阻单元上均设置有图形化的凹陷微结构。
进一步，采用干法蚀刻所述彩色滤光层，用以形成所述过孔及凹陷微结构。
进一步，在所述像素电极钝化层上以及凹陷微结构表形成透明电极层，采用湿法蚀刻所述透明电极层形成像素电极。
本发明的优点在于，在不增加制造成本的前提下，利用形成过孔的光罩在彩色滤光层表面形成图形化的凹陷微结构，使得色阻制作过程及后续像素电极钝化层高温制程产生的挥发物完全释放，避免气体残留，消除产品后期产生气泡的可能性，提高产品品质。
附图说明
图1是本发明薄膜晶体管阵列基板的结构示意图
图2是图1中A-A向截面图；
图3是本发明薄膜晶体管阵列基板的制作方法的步骤示意图；
图4A～图4F是本发明薄膜晶体管阵列基板的制作方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的薄膜晶体管阵列基板及其制备方法及液晶显示面板的具体实施方式做详细说明。
参见图1及图2，本发明薄膜晶体管阵列基板包括阵列基板衬底1、设置在所述阵列基板衬底1上的薄膜晶体管阵列层2、设置在所述薄膜晶体管阵列层2及阵列基板衬底1上的彩色滤光层3、设置在所述彩色滤光层3上的像素电极钝化层4以及设置在所述像素电极钝化层4上的像素电极5。其中，所述阵列基板衬底1优选为玻璃基板。
所述薄膜晶体管阵列层2包括设置在所述阵列基板衬底1上的栅极金属层21、设置在所述栅极金属层21及阵列基板衬底1上的栅极钝化层22、设置在所述栅极钝化层22上的沟道区23、设置在所述沟道区23上的第一钝化层24、设置在所述第一钝化层24上的源漏极金属层25以及设置在所述源漏极金属层25上的第二钝化层26，所述彩色滤光层3设置在所述第二钝化层26上。
所述彩色滤光层3表面设置有图形化的凹陷微结构31，在彩色滤光层3及后续像素电极钝化层4的高温工艺中产生的气体可通过该凹陷微结构31释放，从而避免形成气泡，影响产品品质。
参见图1，所述彩色滤光层3包括多个依次连接的色阻单元32，所述色阻单元32包括红色色阻单元R、绿色色阻单元G以及蓝色色阻单元B，所述红色色阻单元R、绿色色阻单元G以及蓝色色阻单元B交替排列形成彩色滤光层3，进一步，所述色阻单元32还可以包括白色色阻单元(附图中未标示)。每一色阻单元32上均设置有图形化的凹陷微结构31。在本具体实施方式中，在所述色阻单元32表面覆盖像素电极钝化层4之后，图形化所述像素电极钝化层4，以在后续制程中形成如图1所示的图形化的像素电极5。
在本发明另一实施例中，在所述凹陷微结构31内表面也覆盖像素电极钝化层4，像素电极5沉积在像素电极钝化层4表面，所述凹陷微结构31内表面没有沉积像素电极，以使得在所述凹陷微结构31对应位置，所述像素电极5的图形与所述凹陷微结构31的图形相同，进而形成图形化的像素电极5，从而省略了现有技术中通过图形化像素电极钝化层4形成图形化的像素电极5的的过程，节约成本，缩短制程时间。
本发明还提供一种上述薄膜晶体管阵列基板的制作方法，参加图3，所述方法包括如下步骤：步骤S30、提供一阵列基板衬底；步骤S31、在所述阵列基板衬底上形成薄膜晶体管阵列层；步骤S32、在所述薄膜晶体管阵列层及阵列基板衬底上形成彩色滤光层；步骤S33、形成一贯穿所述彩色滤光层并暴露出所述薄膜晶体管阵列层的漏极的过孔，并利用形成过孔的光罩在所述彩色滤光层表面形成图形化的凹陷微结构；步骤S34、在所述彩色滤光层上形成像素电极钝化层；步骤S35、在所述像素电极钝化层上形成像素电极，在所述凹陷微结构对应位置，所述像素电极的图形与所述凹陷微结构的图形相同。
图4A～图4F是本发明薄膜晶体管阵列基板的制作方法的工艺流程图。
参见图4A及步骤S30，提供一阵列基板衬底40，所述阵列基板衬底40优选为玻璃基板。
参见图4B及步骤S31，在所述阵列基板衬底40上形成薄膜晶体管阵列层41。
所述薄膜晶体管阵列层41的制作方法包括如下步骤：
(1)在所述阵列基板衬底40上形成栅极金属层411。
(2)在所述栅极金属层411及阵列基板衬底40上形成栅极钝化层412。
(3)在所述栅极钝化层412上形成沟道区413。
(4)在所述沟道区413上形成第一钝化层414。
(5)在所述第一钝化层414上形成源漏极金属层415。
(6)在所述源漏极金属层415上形成第二钝化层416。
本领域技术人员可从现有技术中获取所述薄膜晶体管阵列层41的制作方法，本文不再赘述。
参见图4C及步骤S32，在所述薄膜晶体管阵列层41及阵列基板衬底40上形成彩色滤光层42。进一步，所述彩色滤光层42形成在第二钝化层416上，所述彩色滤光层42可采用喷涂(coating)的方式形成。所述彩色滤光层42包括多个依次连接的色阻单元，所述色阻单元包括红色色阻单元、绿色色阻单元以及蓝色色阻单元，所述红色色阻单元、绿色色阻单元以及蓝色色阻单元交替排列形成彩色滤光层42。
参见图4D及步骤S33，形成一贯穿所述彩色滤光层42并暴露出所述薄膜晶体管阵列层的漏极金属层415的过孔46，并利用形成过孔46的光罩在所述彩色滤光层42表面形成图形化的凹陷微结构44。本领域技术人员可从现有技术中获得形成所述过孔46的工艺，本发明举例如下：在所述彩色滤光层42上形成光罩，图形化所述光罩，暴露出过孔的位置及凹陷微结构44的位置，进行干法蚀刻，形成过孔46及图形化的凹陷微结构44。
本发明在形成过孔46时，形成过孔46的光罩同样作为形成图形化的凹陷微结构44的光罩，形成图形化的凹陷微结构44，不用增加额外制程，不会增加制造成本，在彩色滤光层42制作过程中及像素电极钝化层43的高温工艺中产生的气体可通过该凹陷微结构44释放，从而避免形成气泡，影响产品品质。
参见图4E及步骤S34，在所述彩色滤光层42上形成像素电极钝化层43。
参见图4F及步骤S35，在所述像素电极钝化层43上形成像素电极45。该步骤可以是首先在所述像素电极钝化层43上形成透明电极层，采用湿法蚀刻所述透明电极层形成像素电极45。在本实施例中，在所述图形化的凹陷微结构44对应位置，所述图形化的凹陷微结构44可作为所述像素电极的基础图形，所述像素电极45直接沉积形成相同的图形，从而可以省略现有技术中通过图形化像素电极钝化层43形成图形化的像素电极45的的步骤。在本发明另一实施例中，也可以在所述彩色滤光层42上形成像素电极钝化层43后，图形化所述像素电极钝化层43，以在后续沉积像素电极45的过程中，形成图形化的像素电极45。
本发明还提供一种液晶显示面板(附图中未标示)，所述液晶显示面板为COA液晶显示面板，即将彩色滤光层与TFT阵列设置在同侧。本发明液晶显示面板的基本结构与现有的COA液晶显示面板的基本结构相同，所述液晶显示面板包括薄膜晶体管阵列基板及彩膜基板，所述薄膜晶体管阵列基板与上述的薄膜晶体管阵列基板相同，所述彩膜基板包括彩膜基板衬底、设置在所述彩膜基板衬底上的黑色矩阵以及设置在所述黑色矩阵上的柱状隔垫物。本发明液晶显示面板的改进点在于所述薄膜晶体管阵列基板。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，包括阵列基板衬底、设置在所述阵列基板衬底上的薄膜晶体管阵列层、设置在所述薄膜晶体管阵列层及阵列基板衬底上的彩色滤光层、设置在所述彩色滤光层上的像素电极钝化层以及设置在所述像素电极钝化层上的像素电极，所述像素电极通过一过孔与所述薄膜晶体管阵列层连接，所述彩色滤光层表面设置有图形化的凹陷微结构，所述凹陷微结构内表面没有沉积像素电极，以使得在所述凹陷微结构对应位置，所述像素电极的图形与所述凹陷微结构的图形相同。
2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，所述薄膜晶体管阵列层包括设置在所述阵列基板衬底上的栅极金属层、设置在所述栅极金属层及阵列基板衬底上的栅极钝化层、设置在所述栅极钝化层上的沟道区、设置在所述沟道区上的第一钝化层、设置在所述第一钝化层上的源漏极金属层以及设置在所述源漏极金属层上的第二钝化层，所述彩色滤光层设置在所述第二钝化层上。
3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，所述彩色滤光层包括多个依次连接的色阻单元，每一色阻单元上均设置有图形化的凹陷微结构。
4.根据权利要求3所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，所述色阻单元包括红色色阻单元、绿色色阻单元以及蓝色色阻单元。
5.一种液晶显示面板，包括薄膜晶体管阵列基板及彩膜基板，其特征在于，所述薄膜晶体管阵列基板采用权利要求1～4任意一项所述的薄膜晶体管阵列基板，所述彩膜基板包括彩膜基板衬底、设置在所述彩膜基板衬底上的黑色矩阵以及设置在所述黑色矩阵上的柱状隔垫物。
6.一种薄膜晶体管阵列基板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供一阵列基板衬底；
在所述阵列基板衬底上形成薄膜晶体管阵列层；
在所述薄膜晶体管阵列层及阵列基板衬底上形成彩色滤光层；
形成一贯穿所述彩色滤光层并暴露出所述薄膜晶体管阵列层的漏极的过孔，并利用形成所述过孔的光罩在所述彩色滤光层表面形成图形化的凹陷微结构；
在所述彩色滤光层上形成像素电极钝化层；
在所述像素电极钝化层上形成像素电极，所述凹陷微结构内表面没有沉积像素电极，
在所述凹陷微结构对应位置，所述像素电极的图形与所述凹陷微结构的图形相同。
7.根据权利要求6所述的薄膜晶体管阵列基板的制作方法，其特征在于，在所述阵列基板衬底上形成薄膜晶体管阵列层的方法包括如下步骤：
在所述阵列基板衬底上形成栅极金属层；
在所述栅极金属层及阵列基板衬底上形成栅极钝化层；
在所述栅极钝化层上形成沟道区；
在所述沟道区上形成第一钝化层；
在所述第一钝化层上形成源漏极金属层；以及
在所述源漏极金属层上形成第二钝化层，所述彩色滤光层形成在所述第二钝化层上。
8.根据权利要求6所述的薄膜晶体管阵列基板的制作方法，其特征在于，所述彩色滤光层包括多个依次连接的色阻单元，每一色阻单元上均设置有图形化的凹陷微结构。
9.根据权利要求6所述的薄膜晶体管阵列基板的制作方法，其特征在于，采用干法蚀刻所述彩色滤光层，用以形成所述过孔及凹陷微结构。
10.根据权利要求6所述的薄膜晶体管阵列基板的制作方法，其特征在于，在所述像素电极钝化层上以及凹陷微结构表形成透明电极层，采用湿法蚀刻所述透明电极层形成像素电极。
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