Tft-lcd阵列基板和彩膜基板及其制造方法

文档序号:2808021阅读:200来源:国知局
专利名称:Tft-lcd阵列基板和彩膜基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置及其制造方法,特别是一种TFT-LCD阵列 基板和彩膜基板及其制造方法。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示装置(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display,简称TFT-LCD)具有体积小、功耗低、无辐射、制造成本相对较低 等特点,在当前的平板显示装置市场占据了主导地位。TFT-LCD是由阵列基 板和彩膜基板(彩色滤光片)对盒并在其中注入液晶而形成的,阵列基板和 彩膜基板之间通常设置柱状隔垫物来维持盒厚。
现有技术阵列基板包括形成在基板上的栅线、数据线和公共电极线,数 据线与栅线垂直,相邻的栅线和数据线限定了一个像素区域,并在交叉处形 成TFT, TFT包括栅电极、栅绝缘层、有源层、源电极、漏电极和钝化层,其 中栅电极与栅线连接,源电极与数据线连接,位于像素区域内的像素电极通 过钝化层过孔与漏电极连接。现有技术彩膜基板包括形成在基板上的黑矩阵 和彩色树脂(红色树脂、绿色树脂或蓝色树脂),每个彩色树脂对应于一个 像素区域,在间隔一个或数个彩色树脂的距离上,均匀分布的柱状隔垫物形 成在黑矩阵上,位于TFT的上方,柱状隔垫物顶端与TFT接触。
实际生产和使用表明,现有技术TFT-LCD结构存在如下技术缺陷 (1 )彩膜基板上透明电极与阵列基板上公共电极之间只能采用间接的连接方 式连接,即必须通过像素区域外的周边电路结构,如采用导电银胶或导电金 属球等,而这种连接结构容易在生产中造成静电击穿,使TFT-LCD产生亮线 不良等缺陷;(2)由于柱状隔垫物与阵列基板的接触位置处于阵列基板的最高位置(TFT 的上方),当基板受到挤压或冲击时,柱状隔垫物会自动向较低位置移动, 并且很难回复到原有位置,从而导致漏光不良,这种不良现象严重影响了 TFT-LCD的良品率,对显示效果也造成不良影响。

发明内容
本发明的目的是提供一种TFT-LCD阵列基板和彩膜基板及其制造方法, 通过改变彩膜基板上透明电极与阵列基板上公共电极的电连接结构,有效克 服现有TFT-LCD存在的技术缺陷,提高TFT-LCD的显示品质。
为了实现上述目的,本发明提供了一种TFT-LCD阵列基板,包括形成在 基板上的栅线、公共电极线、数据线、形成在所述栅线和数据线交叉处的TFT 和位于像素区域内的像素电极,所述公共电极线之上设置有暴露出所述公共 电极线的第二钝化层过孔和像素电极过孔,用于与彩膜基板上的透明电极电 连接。
为了实现上述目的,本发明还提供了一种TFT-LCD阵列基板制造方法, 包括
步骤ll、在基板上沉积一层栅金属层,通过构图工艺形成栅电极、栅线、 挡光条和公共电极线图形;
步骤12、在完成步骤11的基板上连续沉积栅绝缘层和有源层,通过构图 工艺形成有源层图形;
步骤13、在完成步骤12的基板上沉积一层金属薄膜,通过构图工艺形成 数据线、源电极和漏电极图形;
步骤14、在完成步骤13的基板上沉积一层钝化层,通过构图工艺在所述 漏电极上方形成第一钝化层过孔,在所述公共电极线上方形成第二钝化层过 孔;
步骤15、在完成步骤14的基板上沉积一层像素电极层,通过构图工艺形成像素电极,并在所述第二钝化层过孔处形成像素电极过孔,且像素电极 通过所述第 一钝化层过孔与漏电极连接。
为了实现上述目的,本发明提供了一种TFT-LCD彩膜基板,包括形成在 基板上的黑矩阵、彩色树脂、柱状隔垫物和透明电极,所述柱状隔垫物设置 在与阵列基板上第二钝化层过孔和像素电极过孔相对应的位置上,且覆盖有 所述透明电极。
所述柱状隔垫物的侧面形状为梯形,顶端宽度为ljum 40jum,底端宽 度为1 lam 80jum。进一步地,所述柱状隔垫物的顶端形状和/或底端形状为 圆形、椭圆形、四边形或多边形。
为了实现上述目的,本发明还提供了 一种TFT-LCD彩膜基板制造方法, 包括
步骤21、在基板上形成黑矩阵图形和彩色树脂图形;
步骤22、在完成步骤21的基板上沉积柱状隔垫物树脂层,通过构图工 艺,形成柱状隔垫物图形;
步骤23、在完成步骤22的基板上沉积一层透明电极层,使所述柱状隔 垫物表面覆盖有透明电极。
为了实现上述目的,本发明提供了一种薄膜晶体管液晶显示装置,包括 对盒的阵列基板和彩膜基板,所述阵列基板上设置有公共电极线,所述彩膜 基板上设置有柱状隔垫物,所述公共电极线之上设置有暴露出所述公共电极 线的第二钝化层过孔和像素电极过孔,覆盖有透明电极的柱状隔垫物的顶端 压设在所述第二钝化层过孔内的公共电极线上,使所述阵列基板上的公共电 极线与所述彩膜基板上的透明电极电连接。
本发明提出了一种TFT-LCD阵列基板及其制造方法、 一种TFT-LCD彩膜 基板及其制造方法和一种薄膜晶体管液晶显示装置,通过在阵列基板上形成 将公共电极线暴露出来的第二钝化层过孔,在彩膜基板上形成与该第二钝化 层过孔的位置对应并覆盖有一层透明电极的柱状隔垫物, 一方面使彩膜基板上透明电极通过柱状隔垫物与阵列基板上公共电极电连接,另 一方面使柱状 隔垫物形成相对稳定的支撑结构。本发明技术方案改变了彩膜基板上透明电 极与阵列基板上公共电极的电连接方式,增加了电位连接数目,大大增强了
阵列基板与彩膜基板之间的导电性,同时省去了现有TFT-LCD结构釆用的导 电银胶涂布等工艺。本发明技术方案使柱状隔垫物顶端的四周产生端差,从 而形成一种顶端相对稳定的结构,当基板受到挤压、冲击时,柱状隔垫物的 移动受到限制,不仅增强了结构的稳定性,也增加了移动后的回复力,因此 减小了因柱状隔垫物位置移动导致的漏光,提高TFT-LCD的显示品质。 下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。


图la为本发明TFT-LCD阵列基板的结构示意图; 图lb为图la中A-A向剖面图; 图lc为图la中B-B向剖面图; 图2为本发明TFT-LCD阵列基板制造方法的流程图; 图3a为本发明TFT-LCD彩膜基板的结构示意图; 图3b为图3a中C-C向剖面图; 图4为本发明TFT-LCD彩膜基板制造方法的流程图; 图5为本发明薄膜晶体管液晶显示装置位于柱状隔垫物处的剖面图 附图标记说明
2—栅电极
l一栅线; 4一有源层; 7—漏电极; 10—像素电极; 13—第二钝化层过孔; 23—柱状隔垫物;
5—数据线; 8—钝化层; 11—挡光条; 21 —黑矩阵; 24—透明电极;
3—栅绝缘层; 6 —源电极; 9—第一钝化层过孔; 12—公共电极线; 22—彩色树脂; 100—阵列基板;200—彩膜基板。
具体实施例方式
图la为本发明TFT-LCD阵列基板的结构示意图,图lb为图la中A-A向 剖面图,图lc为图la中B-B向剖面图。如图la、图lb和图lc所示,本发 明TFT-LCD阵列基板上形成有栅线1、数据线5和公共电极线12,公共电极 线12设置在二条栅线1之间,数据线5与栅线1垂直,相邻的栅线1和数据 线5限定了一个像素区域,并在交叉处形成TFT, TFT由栅电极2、 栅绝缘 层3、有源层4、源电极6和漏电极7组成,其中栅电极2与栅线1连接,源 电极6与数据线5连接,位于像素区域内的像素电极10通过第一钝化层过孔 9与漏电极7连接,数据线5的两侧还形成有挡光条11,挡光条11与公共电 极线12连接,位于公共电极线12之上的第二钝化层过孔13 (和像素电极过 孔)暴露出公共电极线12,第二钝化层过孔13用于放置柱状隔垫物,并通 过柱状隔垫物与彩膜基板上的透明电极电连接。
下面通过TFT-LCD阵列基板的制造工艺过程进一步说明上述技术方案, 在以下说明中,本发明所称的构图工艺包括光刻胶涂覆、掩^t、曝光、刻蚀 等工艺。
首先,采用溅射或热蒸发的方法,在基板(如玻璃基板或石英基板)上 沉积一层厚度为1000A~ 7000 A的栅金属层。栅金属层可以使用Mo、 Al、 Cr、 W、 Ti、 Ta、 Cu等金属及其合金,栅金属层也可以由多层金属薄膜组成,采 用栅电极掩模板通过构图工艺对栅金属层进行刻蚀,在基板的一定区域上形 成栅电极2、栅线1、公共电极线12和挡光条11图形。之后,在完成栅电极、 栅线、公共电极线和挡光条图形之后,利用化学汽相沉积法在基板上连续淀 积厚度为1000A 6000A的栅绝缘层3和厚度为1000A- 6000A的有源层4, 栅绝缘层可以选用氮化硅、氧化硅或氮氧化硅等,有源层4包括半导体层(如 非晶硅层)和掺杂半导体层(如掺杂非晶硅层),采用有源层掩^^莫板进行曝光后对有源层进行干法刻蚀,形成有源层图形,即硅孤岛,而栅金属层和有 源层之间的栅绝缘层可以起到阻挡刻蚀的作用。接下来,采用和制备栅电极 和栅线类似的方法,在基板上淀积一层类似于栅金属层的厚度为1000A-
7000A金属薄膜,采用源漏极掩模板在一定区域上形成数据线5、源电极6 和漏电极7,源电极6和漏电极7分别与有源层4的两端相接触,形成TFT 沟道。随后,在整个基板上沉积一层厚度为1000A 6000A的钝化层8,钝化 层8的材料通常是氮化硅或二氧化硅,采用钝化层掩模板通过构图工艺,在 漏电极7位置形成第一钝化层过孔9,在公共电极线12位置形成第二钝化层 过孔13,第一钝化层过孔9暴露出漏电极7,第二钝化层过孔13暴露出公共 电极线12,因此第二钝化层过孔13的深度等于钝化层与栅绝缘层的厚度之 和。最后,在整个基板上沉积一层厚度为100A 1000A的像素电极层,像素 电极层一般为氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO),使用像素电极掩模板通 过构图工艺最终形成像素电极10,位于第二钝化层过孔13位置的像素电极 10形成有像素电极过孔,且像素电极10通过第一钝化层过孔9与漏电极7 连接,第二钝化层过孔13用于放置柱状隔垫物的顶端,使公共电极线通过柱 状隔塾物与彩膜基板上的透明电极电连接。像素电极过孔的中心与第二钝化 层过孔的中心 一致,直径大于柱状隔垫物与第二钝化层过孔接触处的直径, 小于公共电极线的宽度,目的是使像素电极不与彩膜基板上的透明电极接触。 此时栅线1、挡光条11和公共电极线12上面覆盖栅绝缘层3和钝化层8,而 数据线5、源电极6和漏电极7上面覆盖有相同厚度的钝化层8。此外,第二 钝化层过孔13的宽度要大于柱状隔垫物顶端的宽度,同时要小于公共电极线 的宽度。进一步地,第二钝化层过孔13或像素电极过孔可以是圆形、椭圆形、 四边形或多边形,优选为四边形或多边形,使移位后的柱状隔垫物能与第二 钝化层过孔13的边缘有最大面积的接触,提高稳定性。
从上述技术方案可以看出,与现有技术阵列基板不同的是,本发明 TFT-LCD阵列基板在公共电极线上设置了用于放置柱状隔垫物的第二钝化层
10过孔和像素电极过孔,且在第二钝化层过孔和像素电极过孔处完全去除钝化 层和栅绝缘层,将公共电极线暴露出来,使公共电极线通过柱状隔垫物与彩 膜基板上的透明电极电连接,改变了彩膜基板上透明电极与阵列基板上公共 电极的电连接方式,增加了电位连接数目,大大增强了阵列基板与彩膜基板
之间的导电性,同时省去了现有TFT-LCD结构采用的导电银胶涂布等工艺。 进一步地,由于柱状隔垫物设置在第二钝化层过孔和像素电极过孔中,使柱 状隔垫物顶端的四周产生端差,从而形成一种顶端相对稳定的结构,当基板 受到挤压、冲击时,柱状隔垫物的移动受到限制,不仅增强了结构的稳定性, 也增加了移动后的回复力,因此减小了因柱状隔垫物位置移动导致的漏光, 提高TFT-LCD的显示品质。
图la、图lb和图lc为本发明TFT-LCD阵列基板的一种具体实施结构, 在公共电极线之上开设第二钝化层过孔的指导思想下,也可以有其它形状和 图形的像素结构,不再赘述。
图2为本发明TFT-LCD阵列基板制造方法的流程图,具体为
步骤ll、在基板上沉积一层栅金属层,通过构图工艺形成栅电极、栅线、 挡光条和公共电极线图形;
步骤12、在完成步骤11的基板上连续沉积栅绝缘层和有源层,通过构图 工艺形成有源层图形;
步骤13、在完成步骤12的基板上沉积一层金属薄膜,通过构图工艺形成 数据线、源电极和漏电极图形;
步骤14、在完成步骤13的基板上沉积一层钝化层,通过构图工艺在所述 漏电极上方形成第一钝化层过孔,在所述公共电极线上方形成第二钝化层过 孔;
步骤15、在完成步骤14的基板上沉积一层像素电极层,通过构图工艺形 成像素电极,并在所述第二钝化层过孔处形成像素电极过孔,且像素电极通 过所述第 一钝化层过孔与所述漏电极连接。具体地,首先,采用溅射或热蒸发的方法,在基板(如玻璃基板或石英
基板)上沉积一层厚度为1000A~ 7000 A的栅金属层,采用栅电极掩模板通 过构图工艺对栅金属层进行刻蚀,在基板的一定区域上形成栅电极、栅线和 公共电极线图形,同时形成的还可以有挡光条图形。之后,利用化学汽相沉 积法在基板上连续淀积厚度为1000A 6000A的栅绝缘层和厚度为1000A~ 6000A的有源层,有源层包括半导体层(如非晶硅层)和掺杂半导体层(如
掺杂非晶硅层),采用有源层掩模板进行曝光后对有源层进行干法刻蚀,形 成有源层图形,即硅孤岛,而栅金属层和有源层之间的栅绝缘层可以起到阻 挡刻蚀的作用。接下来,采用和制备栅电极和栅线类似的方法,在基板上淀
积一层类似于栅金属层的厚度为1000A 7000A金属薄膜,采用源漏极掩模 板在一定区域上形成数据线、源电极和漏电极,源电极和漏电极分别与有源 层的两端相接触,形成TFT沟道。随后,在整个基板上沉积一层厚度为1000A-6000A的钝化层,采用钝化层掩模板通过构图工艺在漏电极位置形成第一钝 化层过孔,在公共电极线位置形成第二钝化层过孔,第一钝化层过孔暴露出 漏电极,第二钝化层过孔暴露出公共电极线,因此第二钝化层过孔的深度等 于钝化层与栅绝缘层的厚度之和。最后,在整个基板上沉积一层厚度为 100A ~ 1000A的像素电极层,使用像素电极掩模板通过构图工艺最终形成像 素电极,位于第二钝化层过孔13位置的像素电极10形成有像素电极过孔, 且像素电极通过第一钝化层过孔与漏电极连接,第二钝化层过孔用于放置柱 状隔垫物的顶端,使公共电极线通过柱状隔垫物与彩膜基板上的透明电极电 连接。此时栅线上面覆盖栅绝缘层和钝化层,而数据线、公共电极线和挡光 条上面覆盖有相同厚度的钝化层。此外,像素电极过孔的中心与第二钝化层 过孔的中心一致,直径大于柱状隔垫物与第二钝化层过孔接触处的直径,小 于公共电极线的宽度,目的是使像素电极不与彩膜基板上的透明电极接触, 第二钝化层过孔的宽度要大于柱状隔垫物顶端的宽度,同时要小于公共电极 线的宽度。进一步地,第二钝化层过孔或像素电极过孔可以是圓形、椭圓形、四边形或多边形,优选为四边形或多边形,使移位后的柱状隔垫物能与第二 钝化层过孔13的边缘有最大面积的接触,提高稳定性。
从上述技术方案可以看出,与现有技术阵列基板制造方法不同的是,本
发明TFT-LCD阵列基板制造方法在公共电极线上设置了用于放置柱状隔垫物 的第二钝化层过孔和像素电极过孔,且在第二钝化层过孔和像素电极过孔处 完全去除钝化层和栅绝缘层,将公共电极扫描线暴露出来,使公共电极线通 过柱状隔垫物与彩膜基板上的透明电极电连接,改变了彩膜基板上透明电极 与阵列基板上公共电极的电连接方式,增加了电位连接数目,大大增强了阵 列基板与彩膜基板之间的导电性,同时省去了现有TFT-LCD结构采用的导电 银胶涂布等工艺。进一步地,由于柱状隔塾物设置在第二钝化层过孔和像素 电极过孔中,使柱状隔垫物顶端的四周产生端差,从而形成一种顶端相对稳 定的结构,当基板受到挤压、冲击时,柱状隔垫物的移动受到限制,不仅增 强了结构的稳定性,也增加了移动后的回复力,因此减小了因柱状隔垫物位 置移动导致的漏光,提高TFT-LCD的显示品质。
图2为本发明TFT-LCD阵列基板制造方法的一种具体实施方法,在公共 电极线之上开设第二钝化层过孔的指导思想下,也可以有其它工艺过程形成 所需的阵列结构,不再赘述。
图3a为本发明TFT-LCD彩膜基板的结构示意图,图3b为图3a中C-C向 剖面图。如图3a和图3b所示,本发明TFT-LCD彩膜基板上形成有黑矩阵21、 彩色树脂22、柱状隔垫物23和透明电极24,彩色树脂22包括红色树脂、绿 色树脂和蓝色树脂,依次形成在黑矩阵21之间,柱状隔垫物23设置在彩色 树脂22上,且位置与本发明TFT-LCD阵列基板上第二钝化层过孔和像素电极 过孔的位置对应,透明电极24形成在整个基板上,包括柱状隔垫物23的表 面,使本发明TFT-LCD彩膜基板上透明电极通过柱状隔垫物与本发明TFT-LCD 阵列基板上公共电极线电连接。其中,柱状隔垫物的侧面形状为梯形,顶端 宽度为1 jum 40jum,底端宽度为1 ja m ~ 80 ju m。进一步地,柱状隔垫物顶端和/或底端形状为圓形、椭圆形、四边形或多边形,优选为四边形或多边形, 使移位后的柱状隔垫物能与第二钝化层过孔13的边缘有最大面积的接触,提 高稳定性。
下面通过TFT-LCD彩膜基板的制造工艺过程进一步说明上述技术方案。 首先,使用化学汽相沉积方法在基板上制备一层厚度为10000A-sooooA的黑矩阵层。黑矩阵材料可以采用铬或氧化铬构成的单层结构,也可 以采用上述几种材料的组合结构。用黑矩阵掩模板通过曝光和刻蚀工艺,在 基板的一定区域上形成黑矩阵21的图形。然后,利用涂敷分散法依次在基板 上涂敷厚度为10000A 50000A的红色树脂层、绿色树脂层和蓝色树脂层。 树脂层通常是丙稀酸类感光性树脂或其他羧酸型色素颜料树脂。通过曝光和 显影工艺,在基板的一定区域上形成红色树脂、绿色树脂和蓝色树脂的彩色 树脂22图形。当然,上述制造过程也可以是先形成彩色树脂22图形,然后 再形成黑矩阵21图形。随后,采用与黑矩阵层形成相类似的方法,在基板上 沉积一层柱状隔垫物树脂层,使用柱状隔垫物掩模板,通过构图工艺,最终 形成柱状隔垫物23。本实施例中,柱状隔垫物的侧面形状为梯形,顶端宽度 为ljum 40jLim,底3耑宽度为1 ju m ~ 80 ju m。进一步i也,才主^RP鬲垫4勿顶3乾和/ 或底端形状为圓形、椭圓形、四边形或多边形,优选为四边形或多边形。最 后,在整个基板上沉积一层透明电极层作为透明电极24,透明电极通常采用 厚度为1000A 5000A的ITO或IZO。
从上述技术方案可以看出,与现有技术彩膜基板不同的是,本发明 TFT-LCD彩膜基板的柱状隔垫物形成在彩色树脂上,与本发明TFT-LCD阵列 基板上第二钝化层过孔的位置对应,并覆盖有一层透明电极,使本发明 TFT-LCD彩膜基板上透明电极通过柱状隔垫物与本发明TFT-LCD阵列基板上 公共电极电连接,改变了彩膜基板上透明电极与阵列基板上公共电极的电连 接方式,增加了电位连接数目,大大增强了阵列基板与彩膜基板之间的导电 性,同时省去了现有TFT-LCD结构采用的导电银胶涂布等工艺。
14图3a和图3b为本发明TFT-LCD彩膜基板的一种具体实施结构,在本发 明TFT-LCD阵列基板第二钝化层过孔和像素电极过孔的对应位置设置柱状隔 垫物的指导思想下,也可以有其它形状和图形的彩膜结构,不再赘述。
图4为本发明TFT-LCD彩膜基板制造方法的流程图,具体为
步骤21、在基板上形成黑矩阵图形和彩色树脂图形;
步骤22、在完成步骤21的基板上沉积柱状隔垫物树脂层,通过构图工 艺,形成柱状隔垫物图形;
步骤23、在完成步骤22的基板上沉积一层透明电极层,使所述柱状隔 垫物表面覆盖有透明电极。
具体地,首先,使用化学汽相沉积方法在基板上制备一层厚度为 10000A- 50000A的黑矩阵层,用黑矩阵掩模板通过曝光和刻蚀工艺,在基板 的一定区域上形成黑矩阵的图形。然后,利用涂敷分散法依次在基板上涂敷 厚度为10000A 50000A的红色树脂层、绿色树脂层和蓝色树脂层,通过曝光 和显影工艺,在基板的一定区域上形成红色树脂、绿色树脂和蓝色树脂的彩 色树脂图形。当然,上述流程也可以是先形成彩色树脂图形,然后再形成黑 矩阵图形。随后,采用与黑矩阵层形成相类似的方法,在基板上沉积一层柱 状隔垫物树脂层,使用柱状隔垫物掩模板,通过构图工艺,最终形成柱状隔 垫物。本实施例中,柱状隔垫物的侧面形状为梯形,顶端宽度为ljam 40ia m ,底端宽度为1 jum 80jam。进一步地,柱状隔垫物顶端和/或底端形状为 圓形、椭圆形、四边形或多边形,优选为四边形或多边形。最后,在整个基 板上沉积一层透明电极层作为透明电极,透明电极通常采用厚度为1000A~ 5000A的ITO或IZO。
从上述技术方案可以看出,与现有技术彩膜基板制造方法不同的是,本 发明TFT-LCD彩膜基板制造方法将柱状隔垫物形成在与阵列基板上第二钝化 层过孔和^象素电极过孔相对应的位置上,使柱状隔垫物的顶端可以压设在该 第二钝化层过孔和像素电极过孔内的公共电极线上,由于柱状隔垫物上覆盖有一层透明电极,使彩膜基板上透明电极通过柱状隔垫物与阵列基板上公共 电极电连接,改变了彩膜基板上透明电极与阵列基板上公共电极的电连接方 式,增加了电位连接数目,大大增强了阵列基板与彩膜基板之间的导电性,
同时省去了现有TFT-LCD结构采用的导电银胶涂布等工艺。
图4为本发明TFT-LCD彩膜基板制造方法的一种具体实施方法,在阵列 基板第二钝化层过孔和像素电极过孔的对应位置设置柱状隔垫物且柱状隔垫 物上覆盖有一层透明电极的指导思想下,也可以有其它工艺过程形成所需的 阵列结构,不再赘述。
图5为本发明薄膜晶体管液晶显示装置位于柱状隔垫物处的剖面图。如 图5所示,本发明薄膜晶体管液晶显示装置(TFT-LCD)包括对盒的阵列基板 100和彩膜基板200,阵列基板100上设置有公共电极线12,彩膜基板200 上设置有柱状隔垫物23,公共电极线12之上设置有暴露出公共电极线12的 第二钝化层过孔13和像素电极过孔,覆盖有透明电极24的柱状隔垫物23的 顶端压设在第二钝化层过孔13和像素电极过孔内的公共电极线12上,使阵 列基板100上的公共电极线12通过柱状隔垫物23与彩膜基板200上的透明 电极24电连接。
上述技术方案中,本发明阵列基板100可以采用前述图la、图lb和图 lc所示本发明TFT-LCD阵列基板的结构,也可以采用其它形状和图形的像素 结构,本发明彩膜基板200可以采用前述图3a和图3b所示本发明TFT-LCD 彩膜基板的结构,也可以采用其它形状和图形的彩膜结构,第二钝化层过孔、 像素电极过孔和柱状隔垫物的形状、结构参数也与前述结构相同。不再赘述。 由于柱状隔垫物与阵列基板的接触位置改变,为了保持同样的对盒厚度,需 将柱状隔垫物的高度增加,增加值与TFT的端差相同。从图5所示结构可以 看出,处于公共电极线上的柱状隔垫物四周的每个方向上均存在2000A-10000A的端差,柱状隔垫物本身的高度为2um 4jum,相当于20000A-40000A,考虑到对位精度的要求,柱状隔垫物距四周的距离约为l|am~10jum。另外需要说明的是,进行PI胶涂布工艺时,需要预先在PI转印板上留 出空白区域,其位置与彩膜基板上柱状隔垫物位置以及阵列基板上第二钝化 层过孔和像素电极过孔的位置一致。在PI胶涂布工艺结束后,彩膜基板上柱 状隔垫物位置以及阵列基板上第二钝化层过孔位置处没有PI胶。
从上述技术方案可以看出,本发明薄膜晶体管液晶显示装置通过在阵列 基板上形成将公共电极扫描线暴露出来的第二钝化层过孔和像素电极过孔, 在彩膜基板上形成与该第二钝化层过孔和像素电极过孔的位置对应并覆盖有 一层透明电极的柱状隔垫物, 一方面使彩膜基板上透明电极通过柱状隔垫物 与阵列基板上公共电极电连接,另 一 方面使柱状隔垫物形成相对稳定的支撑 结构。本发明薄膜晶体管液晶显示装置结构改变了彩膜基板上透明电极与阵 列基板上公共电极的电连接方式,增加了电位连接数目,大大增强了阵列基
板与彩膜基板之间的导电性,同时省去了现有TFT-LCD结构采用的导电银胶 涂布等工艺。本发明薄膜晶体管液晶显示装置结构使柱状隔垫物顶端的四周 产生端差,从而形成一种顶端相对稳定的结构,当基板受到挤压、冲击时, 柱状隔垫物的移动受到限制,不仅增强了结构的稳定性,也增加了移动后的 回复力,因此减小了因柱状隔垫物位置移动导致的漏光,提高TFT-LCD的显 示品质。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制, 尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当 理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技 术方案的精神和范围。
1权利要求
1. 一种TFT-LCD阵列基板,包括形成在基板上的栅线、公共电极线、数据线、形成在所述栅线和数据线交叉处的TFT和位于像素区域内的像素电极,其特征在于,所述公共电极线之上设置有暴露出所述公共电极线的第二钝化层过孔和像素电极过孔,用于与彩膜基板上的透明电极电连接。
2. 根据权利要求1所述的TFT-LCD阵列基板,其特征在于,所述第二钝 化层过孔或像素电极过孔的形状为圓形、椭圆形、四边形或多边形。
3. 根据权利要求1或2所述的TFT-LCD阵列基板,其特征在于,所述TFT 包括栅电极、4册绝缘层、有源层、源电极、漏电极和钝化层,钝化层上开设 有第一钝化层过孔,所述栅电极与所述栅线连接,所述源电极与所述数据线 连接,所述漏电极通过所述第一钝化层过孔与所述像素电极连接。
4. 一种TFT-LCD阵列基板制造方法,其特征在于,包括步骤ll、在基板上沉积一层栅金属层,通过构图工艺形成栅电极、栅线、 挡光条和公共电极线图形;步骤12、在完成步骤11的基板上连续沉积栅绝缘层和有源层,通过构图 工艺形成有源层图形;步骤13、在完成步骤12的基板上沉积一层金属薄膜,通过构图工艺形成 数据线、源电极和漏电极图形;步骤14、在完成步骤13的基板上沉积一层钝化层,通过构图工艺在所述 漏电极上方形成第一钝化层过孔,在所述公共电极线上方形成第二钝化层过 孔;步骤15、在完成步骤14的基板上沉积一层像素电极层,通过构图工艺形 成像素电极,并在所述第二钝化层过孔处形成像素电极过孔,且像素电极通 过所述第 一钝化层过孔与所述漏电极连接。
5. —种TFT-LCD彩膜基板,包括形成在基板上的黑矩阵、彩色树脂、柱 状隔垫物和透明电极,其特征在于,所述柱状隔垫物设置在与阵列基板上第二钝化层过孔和像素电极过孔相对应的位置上,且覆盖有所述透明电极。
6. #4居权利要求5所述的TFT-LCD彩膜基板,其特征在于,所述柱状隔 垫物的侧面形状为梯形,顶端宽度为1 |a m ~ 40 n m,底端宽度为1 m m - 80 n ra。
7. 根据权利要求5或6所述的TFT-LCD彩膜基板,其特征在于,所述柱 状隔垫物的顶端形状和/或底端形状为圓形、椭圓形、四边形或多边形。
8. —种TFT-LCD彩膜基板制造方法,其特征在于,包括 步骤21、在基板上形成黑矩阵图形和彩色树脂图形;步骤22、在完成步骤21的基板上沉积柱状隔垫物树脂层,通过构图工 艺,形成柱状隔垫物图形;步骤23、在完成步骤22的基板上沉积一层透明电极层,使所述柱状隔 垫物表面覆盖有透明电极。
9. 根据权利要求8所述的TFT-LCD彩膜基板制造方法,其特征在于,所 述步骤21具体为在基板上沉积一层黑矩阵层,通过构图工艺形成黑矩阵图 形;在完成上述步骤的基板上形成红色树脂、绿色树脂和蓝色树脂图形。
10. 根据权利要求8所述的TFT-LCD彩膜基板制造方法,其特征在于, 所述步骤21具体为在基板上形成红色树脂、绿色树脂和蓝色树脂图形;在 完成上述步骤的基板上沉积一层黑矩阵层,通过构图工艺形成黑矩阵图形。
11. 根据权利要求9或10所述的TFT-LCD彩膜基板制造方法,其特征 在于,所述形成柱状隔垫物图形具体为形成侧面形状为梯形、顶端宽度为 ljam 40nm、底端宽度为1 n m ~ 80 n m的一主^犬P鬲垫物图形。
12. 根据权利要求9或10所述的TFT-LCD彩膜基板,其特征在于,所 述形成柱状隔垫物图形具体为形成顶端形状和/或底端形状为圓形、椭圓形、 四边形或多边形的柱状隔垫物图形。
13. —种薄膜晶体管液晶显示装置,包括对盒的阵列基板和彩膜基板, 所述阵列基板上设置有公共电极线,所述彩膜基板上设置有柱状隔垫物,其 特征在于,所述公共电极线之上设置有暴露出所述公共电极线的第二钝化层过孔和像素电极过孔,覆盖有透明电极的柱状隔垫物的顶端压设在所述第二 钝化层过孔内的公共电极线上,使所述阵列基板上的公共电极线与所述彩膜 基板上的透明电极电连接。
14. 根据权利要求13所述的薄膜晶体管液晶显示装置,其特征在于, 所述阵列基板还包括形成在基板上的栅线、数据线、形成在所述栅线和数据 线交叉处的TFT和位于像素区域内的像素电极,所述TFT包括栅电极、栅绝 缘层、有源层、源电极、漏电极和钝化层,钝化层上开设有第一钝化层过孔, 所述栅电极与所述栅线连接,所述源电极与所述数据线连接,所述漏电极通 过所述第 一钝化层过孔与所述像素电极连接。
15. 根据权利要求13所述的薄膜晶体管液晶显示装置,其特征在于, 所述彩膜基板还包括形成在基板上的黑矩阵和彩色树脂,所述柱状隔垫物设 置在所述彩色树脂上。
16. 根据权利要求13、 14或15所述的薄膜晶体管液晶显示装置,其特 征在于,所述第二钝化层过孔或像素电极过孔的形状为圓形、椭圓形、四边 形或多边形,所述柱状隔垫物的顶端形状和/或底端形状为圓形、椭圆形、四 边形或多边形。
17. 根据权利要求13、 14或15所述的薄膜晶体管液晶显示装置,其特 征在于,所述柱状隔垫物的侧面形状为梯形,顶端宽度为ljam 40jum,底 端宽度为ljum 80jum。
全文摘要
本发明涉及一种TFT-LCD阵列基板和彩膜基板。阵列基板包括形成在基板上的栅线、公共电极线、数据线、形成在所述栅线和数据线交叉处的TFT和位于像素区域内的像素电极,所述公共电极线之上设置有暴露出所述公共电极线的第二钝化层过孔和像素电极过孔,用于与彩膜基板上的透明电极电连接。彩膜基板包括形成在基板上的黑矩阵、彩色树脂、柱状隔垫物和透明电极,所述柱状隔垫物设置在与阵列基板上第二钝化层过孔相对应的位置上,且覆盖有所述透明电极。本发明改变了彩膜基板上透明电极与阵列基板上公共电极的电连接方式,提高TFT-LCD的显示品质。
文档编号G02F1/13GK101546076SQ20081010278
公开日2009年9月30日 申请日期2008年3月26日 优先权日2008年3月26日
发明者弥 张 申请人:北京京东方光电科技有限公司
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