边缘场开关模式的薄膜晶体管阵列基板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种边缘场开关模式的薄膜晶体管阵列基板 及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 液晶显示器（LiquidCrystalDisplay，LCD)具有画质好、体积小、重量轻、低驱动 电压、低功耗、无辐射和制造成本相对较低的优点，在平板显示领域占主导地位，且随着技 术的发展，人们对高穿透率，高对比度，宽视角，低功耗的液晶显示器的需求不断提高，传统 的扭曲向列模式（TwistedNematic，TN)的液晶显示面板存在窄视角的问题，为了实现广视 角的液晶显示，利用横向电场的面内切换模式（In-PlaneSwitch，IPS)的液晶显示面板以 及利用边缘电场的边缘场开关模式（FringeFieldSwitching，FFS)的液晶显示面板均被 开发出来，边缘场开关模式的液晶显示面板相对于面内切换模式的液晶显示面板来说既有 广视角也有高透过率的优点。
[0003] 图1是现有的边缘场开关模式的液晶显示面板的局部平面图，为了图示的清楚和 简化起见，省略了其中的彩色滤光片基板；图2是沿图1中II-II线的局部剖面示意图。请 参图1和图2,该边缘场开关模式的液晶显示面板包括薄膜晶体管阵列基板10、彩色滤光片 基板（图未示）以及夹设于薄膜晶体管阵列基板10与彩色滤光片基板之间的液晶分子（图 未示），薄膜晶体管阵列基板10包括透明基底11以及形成于透明基底11上的多条扫描线 101和多条数据线102,多条扫描线101和多条数据线102交叉限定多个像素区域。每个像 素区域包括第一电极12、绝缘层13、第二电极14以及薄膜晶体管103,第一电极12与第二 电极14极性相反，分别设置于绝缘层13的不同侧。第二电极14包括多个条形开槽140以 及借由所述多个条形开槽140形成的并且彼此电性连接的多个条形电极部141。第一电极 12与第二电极14其中之一为像素电极，另一为公共电极。例如，第一电极12为公共电极， 第二电极14为像素电极。薄膜晶体管103用于控制像素电极。薄膜晶体管103的栅极为 对应扫描线101的一部分或与对应的扫描线101电性连接，薄膜晶体管103的源极与对应 的数据线102电性连接，薄膜晶体管103的漏极通过位于绝缘层13上的通孔104与像素电 极电性连接。
[0004] 如此将极性相反的两电极层通过绝缘层分离而重叠设置，这样通电时，下侧的第 一电极12与上侧的第二电极14形成边缘电场，在该电场作用下，电极间和电极上的液晶分 子均在平行于面板的水平面内旋转，保证在各个方向上光均穿过液晶分子的短轴，没有方 向依赖性而扩大视角。在实现广视角的前提下，同时实现了高透光效率、高对比度、高亮度、 低色差等优良特性。
[0005] 然而，在该边缘场开关模式的液晶显示面板中，由于第一电极12是平坦的一层且 位于第二电极14的下方，第一电极12与第二电极14之间隔有绝缘层13而在垂直面板的 方向上相距较远，第一电极12与第二电极14之间需要较大的电压差才能正常驱动液晶分 子在水平面内的扭转，尤其是第二电极14的条形电极部141正上方处具有较强的竖直方向 电场分量，而水平方向电场分量较弱，需要较大的电压才能驱使条形电极部141正上方处 的液晶分子在水平面内扭转，从而导致这种边缘场开关模式的液晶显示面板需要采用较大 的驱动电压，造成功耗偏大。
[0006] 另外，受结构及制程技术的限制，液晶显示面板在驱动时不可避免地存在直流偏 置电压（即DC偏置）。由于薄膜晶体管中寄生电容的影响，在像素区域会出现交流驱动不 对称的地方，即像素电极上的驱动电压以中间电压值为对称中心而产生一定的偏移量，偏 离对称中心的那部分电压即为DC偏置。由于驱动上存在DC偏置以及显示屏内存在离子型 不纯物，液晶显示面板会存在残像问题，残像是长时间显示同一静止画面，在改变显示内容 后留下之前画面的现象。为了便于液晶分子的配向，薄膜晶体管阵列基板10在最靠向液晶 分子的表面上会覆盖一层配向层（图未示），配向层覆盖在第二电极14上。当存在DC偏置 时，在配向层上残留的离子型不纯物由于不能及时释放而混入液晶分子中，形成离子残留， 造成残像。也就是说，由于DC偏置的存在，使液晶分子中累积的离子型不纯物不能通过配 向层快速释放掉，容易造成离子型不纯物在液晶分子内残留，造成残像问题。
【发明内容】
[0007] 本发明实施例提供了一种边缘场开关模式的薄膜晶体管阵列基板及其制造方法， 可以降低驱动电压，降低功耗，并有效改善显示时的残像问题。
[0008] 本发明实施例提供一种边缘场开关模式的薄膜晶体管阵列基板，包括透明基板以 及形成在透明基板上的多条扫描线和多条数据线，所述多条扫描线和所述多条数据线交叉 限定多个像素区域，所述像素区域包括：
[0009] 第一绝缘层，形成于所述透明基板上；
[0010] 第二绝缘层，形成于所述第一绝缘层上，所述第二绝缘层包括间隔排列的多个绝 缘凸起部，所述多个绝缘凸起部凸出于所述第一绝缘层的表面上；
[0011] 第一电极层，形成于所述第二绝缘层上，所述第一电极层包括多个电极平部和多 个电极凸部，所述多个电极平部覆盖所述第一绝缘层的未形成有所述绝缘凸起部的表面 上，所述多个电极凸部分别覆盖所述多个绝缘凸起部；
[0012] 第三绝缘层，形成于所述第一电极层上，所述多个电极凸部的上表面未被所述第 三绝缘层覆盖而露出；以及
[0013] 第二电极层，形成于所述第三绝缘层上，所述第二电极层包括间隔排列的多个电 极部，所述多个电极部分别位于所述多个电极平部的上方，所述多个电极部与所述多个电 极凸部相互错开且交替设置。
[0014] 本发明实施例还提供一种液晶显示面板，包括薄膜晶体管阵列基板、彩色滤光片 基板以及夹设于所述薄膜晶体管阵列基板与所述彩色滤光片基板之间的液晶分子，所述薄 膜晶体管阵列基板为上述的边缘场开关模式的薄膜晶体管阵列基板。
[0015] 本发明实施例还提供一种边缘场开关模式的薄膜晶体管阵列基板的制造方法，包 括：
[0016] 在透明基板上形成第一绝缘层；
[0017] 在所述第一绝缘层上形成第二绝缘层，所述第二绝缘层包括间隔排列的多个绝缘 凸起部，所述多个绝缘凸起部凸出于所述第一绝缘层的表面上；
[0018] 在所述第二绝缘层上形成第一电极层，所述第一电极层包括多个电极平部和多个 电极凸部，所述多个电极平部覆盖所述第一绝缘层的未形成有所述绝缘凸起部的表面上， 所述多个电极凸部分别覆盖所述多个绝缘凸起部；
[0019] 在所述第一电极层上形成第三绝缘层，所述多个电极凸部的上表面未被所述第三 绝缘层覆盖而露出；以及
[0020] 在所述第三绝缘层上形成第二电极层，所述第二电极层包括间隔排列的多个电极 部，所述多个电极部分别位于所述多个电极平部的上方，所述多个电极部与所述多个电极 凸部相互错开且交替设置。
[0021] 本发明实施例具有以下优点：本发明实施例的边缘场开关模式的薄膜晶体管阵列 基板，第一电极层的多个电极凸部和第二电极层的多个电极部相互错开，并可以使第二电 极层的多个电极部的上表面与第一电极层的多个电极凸部的上表面接近于同一水平面上， 大大降低了第一电极层和第二电极层之间在垂直面板的方向上的距离，从而增强边缘电 场，由于边缘电场得到了增强，因此使用较小的电压即能驱使液晶分子在水平面内扭转，即 可以相应降低液晶分子的驱动电压，从而降低功耗。另外，第一电极层的多个电极凸部未被 第三绝缘层覆盖，使多个电极凸部的上表面露出，薄膜晶体管阵列基板上的配向层可以与 露出的第一电极层和第二电极层接触导通，使混入液晶分子中的离子型不纯物可以通过第 一电极层和第二电极层及时地释放掉，从而有效改善残像问题。
【附图说明】
[0022] 图1是现有的边缘场开关模式的液晶显示面板的局部平面图。
[0023] 图2为沿图1中II-II线的局部剖面示意图。
[0024]图3为本发明第一实施例的边缘场开关模式的薄膜晶体管阵列基板的局部剖面 示意图。
[0025] 图4为现有的液晶显示装置与采用本发明的薄膜晶体管阵列基板的液晶显示装 置的电压-穿透率曲线图。
[0026]图5为本发明第一实施例的边缘场开关模式的薄膜晶体管阵列基板制造方法的 流程示意图。
[0027]图6a_6e为本发明第一实施例的边缘场开关模式的薄膜晶体管阵列基板的制作 流程中的剖面示意图。
[0028] 图7为本发明第二实施例的边缘场开关模式的薄膜晶体管阵列基板的局部剖面 示意图。
【具体实施方式】
[0029] 本发明实施例提供了一种边缘场开关模式的薄膜晶体管阵列基板及其制造方法， 有利于增强边缘电场，降低液晶分子的驱动电压，从而降低功耗，并有效改善显示时的残像 问题。以下分别予以详细说明。
[0030] 图3是本发明第一实施例的边缘场开关模式的薄膜晶体管阵列基板的局部剖面 示意图，请参图3,第一实施例提供的边缘场开关模式的薄膜晶体管阵列基板20包括透明 基板21以及形成在透明基板21上的多条扫描线101 (图1)和多条数据线102 (图1)，多条 扫描线101和多条数据线102交叉限定多个像素区域，每个像素区域包括形成在透明基板 21上的第一绝缘层22、第二绝缘层23、第一电极层24、第三绝缘层25、第二电极层26以及 薄膜晶体管103 (图1)。
[0031] 其中，第一绝缘层22形成于透明基板21上。第一绝缘层22可以是栅极绝缘层， 形成于透明基板21上且与透明基板21接触。
[0032] 第二绝缘层23形成于第一绝缘层22的上表面221上。本实施例中，第二绝缘层 23包括间隔排列的多个绝缘凸起部231 (图2中仅绘示出两个，但并不以此为限）。第二绝 缘层23的各绝缘凸起部231向上凸出于第一绝缘层22的上表面221。第二绝缘层23只在 第一绝缘层22部分的上表面221形成有绝缘凸起部231，第一绝缘层22的其余部分的上表 面221未形成有绝缘凸起部231。本实施例中，多个绝缘凸起部231例如是平行设置的条状 结构。
[0033] 第一电极层24形成于第二绝缘层23上。第一电极层24包括多个电极平部241 和多个电极凸部242,多个电极平部241和多个