TFT基板的制作方法及TFT基板与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种tft基板的制作方法及tft基板。

背景技术：

随着显示技术的发展，液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。

通常液晶显示面板由彩膜(colorfilter，cf)基板、薄膜晶体管(thinfilmtransistor，tft)基板、夹于彩膜基板与薄膜晶体管基板之间的液晶(lc，liquidcrystal)及密封胶框(sealant)组成，其成型工艺一般包括：前段阵列(array)制程(薄膜、黄光、蚀刻及剥膜)、中段成盒(cell)制程(tft基板与cf基板贴合)及后段模组组装制程(驱动ic与印刷电路板压合)。其中，前段array制程主要是形成tft基板，以便于控制液晶分子的运动；中段cell制程主要是在tft基板与cf基板之间添加液晶；后段模组组装制程主要是驱动ic压合与印刷电路板的整合，进而驱动液晶分子转动，显示图像。

目前，黑色光阻间隔物(blackphotospacer，bps)材料的出现使得把黑色矩阵(blackmatrix，bm)和光阻间隔物(photospacer，ps)两道制程合在一起成为了可能。目前越来越多的液晶显示器生产厂家在开发把bps技术应用在lcd中。因为bps技术能够节省lcd制作一道工艺制程，从而能够节省包括光罩(mask)成本，工艺制程，仪器机台等产生的成本。

如图1及图2所示，现有的一种采用bps技术的tft基板包括衬底基板100、设于所述衬底基板100上的薄膜晶体管层200、覆盖所述薄膜晶体管层200的保护层300、设于所述保护层300上的色阻层400、设于所述色阻层400上的平坦层500、设于所述平坦层500上的像素电极600、以及设于像素电极600及平坦层500上的bps遮光层700；所述色阻层400包括多个阵列排布的色阻单元410，所述bps遮光层700包括遮挡相邻色阻单元410交界区域的黑色矩阵710、及位于黑色矩阵710上且间隔设置的主光阻间隔物(mainps)720及辅助光阻间隔物(subps)730，黑色矩阵710的高度小于辅助光阻间隔物730的高度，辅助光阻间隔物730的高度小于主区光阻间隔物720的高度，该bps遮光层700通过具有三种透过率(3tone)的光罩制作得到，该3tone光罩中对应形成主光阻间隔物720的区域的为全透光区，对应形成辅助光阻间隔物730、及黑色矩阵710的区域为半透光区，且对应形成辅助光阻间隔物730的区域的透光率大于对应形成黑色矩阵710的区域的透光率，例如，对应形成辅助光阻间隔物730区域的透光率为30％，对应形成黑色矩阵710区域的透光率为20％。由于在制作bps遮光层700时，对应形成辅助光阻间隔物730及黑色矩阵710的bps材料接受的是半透的曝光量，在非饱和光量范围发生反应，容易造成辅助光阻间隔物730及黑色矩阵710高度的不稳定，而对应形成主光阻间隔物720的bps材料接收的是全透的曝光量，在饱和光量范围内发生反应，高度较一致，同一结构的高度均匀性定义为其最大高度与最小高度的差除以最大高度，该结构的tft基板中，主光阻间隔物720的高度的均匀性能够达到5％以内，但是辅助光阻间隔物730的高度的均匀性和黑色矩阵710的高度的均匀性只能够达到30％以内。

如图3至图4所示，现有的另一种采用bps技术的tft基板包括衬底基板100’、设于所述衬底基板100’上的薄膜晶体管层200’、覆盖所述薄膜晶体管层200’的保护层300’、设于所述保护层300’上的色阻层400’、设于所述色阻层400’上的平坦层500’、设于所述平坦层上的像素电极600’、以及设于像素电极600’及平坦层500’上的bps遮光层700’；如图5所示，所述色阻层400’包括阵列排布的多个色阻单元410’及多个位于相邻色阻单元410’之间的色阻块420’，所述平坦层500’对应色阻块420’的区域形成有平坦层凸起501’，bps遮光层700’包括遮挡相邻色阻单元410’交界区域的黑色矩阵710’、位于黑色矩阵710’上且与色阻块420’对应的主间隔物720’、及位于黑色矩阵710’上且与主间隔物720’间隔设置的辅助间隔物730’，该bps遮光层700’通过具有两种透过率(2tone)的光罩制作得到，该2tone光罩中对应形成主光阻间隔物720’及辅助间隔物730’的区域为全透光区，对应形成黑色矩阵710’的区域为半透光区，例如，对应形成黑色矩阵710’区域的透光率为20％。由于在制作bps遮光层700’时，对应形成主光阻间隔物720’及辅助光阻间隔物730’的bps材料均接受全透的曝光量，因此主光阻间隔物720’顶部、及辅助光阻间隔物730’的顶部与平坦层500’之间的距离相同，但由于色阻块420’的存在使平坦层500’上形成平坦层凸起501’，使主间隔物720’的高度大于辅助间隔物730’的高度，且主光阻间隔物720’及辅助光阻间隔物730’的高度的均匀性能够达到5％以内，然而对应形成黑色矩阵710’的bps材料接受的仍旧是半透的曝光量，高度均匀性仅可达到30％以内。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种tft基板的制作方法，利用一道光罩制得包括黑色矩阵、及位于黑色矩阵上的高度不同的主间隔物及辅助间隔物的bps遮光层，且黑色矩阵、主间隔物、及辅助间隔物的高度均匀性好，提升产品的品质。

本发明的目的还在于提供一种tft基板，其bps遮光层具有黑色矩阵、及位于黑色矩阵上的高度不同的主间隔物及辅助间隔物，且黑色矩阵、主间隔物、及辅助间隔物的高度均匀性好，产品品质高。

为实现上述目的，本发明提供一种tft基板的制作方法，包括如下步骤：

步骤1、提供一衬底基板，在所述衬底基板上制作薄膜晶体管层；

步骤2、在所述薄膜晶体管层上形成保护层；

步骤3、在所述保护层上形成色阻层；

所述色阻层包括阵列排布的多个色阻单元、位于相邻色阻单元之间的多个第一色阻块、及位于相邻色阻单元之间且与第一色阻块间隔设置的多个第二色阻块，所述第二色阻块上设有凹槽；

步骤4、在所述色阻层上形成平坦层，所述平坦层对应多个第一色阻块形成有多个第一平坦层凸起，对应多个第二色阻块形成有多个第二平坦层凸起，所述第一平坦层凸起的高度大于第二平坦层凸起的高度；

步骤5、对平坦层、及保护层进行刻蚀，形成贯穿平坦层、及保护层的过孔，在所述平坦层上沉积并图案化形成像素电极；

步骤6、提供一光罩，所述光罩包括对应相邻色阻单元交界区域设置的透光区、及位于透光区以外的不透光区，透光区内透光率相同；在平坦层及像素电极上形成黑色光阻材料，利用所述光罩对黑色光阻材料进行图案化，形成bps遮光层，所述bps遮光层包括遮挡相邻色阻单元交界区域的黑色矩阵、位于黑色矩阵上且与第一色阻块对应的主间隔物、及位于黑色矩阵上且与第二色阻块对应的辅助间隔物，主间隔物的高度大于辅助间隔物的高度。

所述步骤1具体包括：

步骤11、在所述衬底基板上沉积第一金属层，并对第一金属层进行图案化，形成栅极；

步骤12、在衬底基板及栅极上沉积栅极绝缘层；

步骤13、在栅极绝缘层上沉积氧化物半导体薄膜，并对氧化物半导体薄膜进行图案化，形成位于栅极上方的有源层；

步骤14、在栅极绝缘层及有源层上沉积第二金属层，并对第二金属层进行图案化，形成分别接触所述有源层两侧的源极与漏极，形成薄膜晶体管层；

所述步骤5中，所述过孔暴露出漏极，像素电极经过孔与漏极接触。

所述凹槽的深度等于第二色阻块的高度，所述凹槽的开口的形状为矩形。

所述光罩的透光区的透光率为90％-100％。

所述第一色阻块的高度与第二色阻块的高度相等；所述第一色阻块及第二色阻块的上表面的形状均为矩形。

所述平坦层的材料为聚四氟乙烯。

本发明还提供一种tft基板，包括：衬底基板、设于所述衬底基板上的薄膜晶体管层、覆盖所述薄膜晶体管层的保护层、设于所述保护层上的色阻层、设于所述色阻层上的平坦层、设于所述平坦层上的像素电极、以及设于所述平坦层及像素电极上的bps遮光层；所述像素电极通过一贯穿平坦层、及保护层的过孔与薄膜晶体管层接触；

所述色阻层包括阵列排布的多个色阻单元、位于相邻色阻单元之间的多个第一色阻块、及位于相邻色阻单元之间且与第一色阻块间隔设置的多个第二色阻块，所述第二色阻块上设有凹槽；所述平坦层对应多个第一色阻块具有多个第一平坦层凸起，对应多个第二色阻块具有多个第二平坦层凸起，所述第一平坦层凸起的高度大于第二平坦层凸起的高度；所述bps遮光层包括遮挡相邻色阻单元交界区域的黑色矩阵、设于黑色矩阵上且与第一色阻块对应的主间隔物、及设于黑色矩阵上且与第二色阻块对应的辅助间隔物，主间隔物的高度大于辅助间隔物的高度；

所述bps遮光层利用一光罩制作于平坦层及像素电极上，所述光罩包括对应色阻单元交界区域设置的透光区、及位于透光区以外的不透光区，透光区内的透光率相同。

所述凹槽的深度等于第二色阻块的高度，所述凹槽的开口的形状为矩形；

所述第一色阻块的高度与第二色阻块的高度相等；所述第一色阻块及第二色阻块的上表面的形状均为矩形。

所述薄膜晶体管层包括：设于衬底基板上的栅极、覆盖所述衬底基板及栅极的栅极绝缘层、设于栅极上的栅极绝缘层上的有源层、设于栅极绝缘层上且分别接触所述有源层两侧的源极与漏极。

所述平坦层的材料为聚四氟乙烯。

本发明的有益效果：本发明的tft基板的制作方法，在色阻层中的相邻色阻单元之间设置第一、第二色阻块，并在第二色阻块上设置凹槽，使形成在色阻层上的平坦层对应第一、第二色阻块分别形成第一、第二平坦层凸起，且第一平坦层凸起的高度大于第二平坦层凸起的高度，接着利用一具有与色阻单元交界区域对应的透光区且透光区内透光率相同的光罩在平坦层上形成bps遮光层，使bps遮光层中，黑色矩阵上对应第一、第二色阻块形成高度不同的主间隔物及辅助间隔物，且黑色矩阵、主间隔物、及辅助间隔物在制作时的曝光量相同，能够通过增加光罩透光区的透光率，使黑色矩阵、主间隔物、及辅助间隔物的高度均具有较高的均匀性，提升产品品质。本发明的tft基板，其bps遮光层具有黑色矩阵、及位于黑色矩阵上的高度不同的主间隔物及辅助间隔物，且黑色矩阵、主间隔物、及辅助间隔物的高度均匀性好，产品品质高。

附图说明

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图中，

图1为现有的一种采用bps技术的tft基板的俯视示意图；

图2为沿图1中的aa线的剖视示意图；

图3为现有的另一种采用bps技术的tft基板的俯视示意图；

图4为沿图3中的bb线的剖视示意图；

图5为图3所示的tft基板的色阻层的俯视示意图；

图6为本发明的tft基板的制作方法的流程图；

图7为本发明的tft基板的制作方法步骤1的示意图；

图8为本发明的tft基板的制作方法步骤2的示意图；

图9-10为本发明的tft基板的制作方法步骤3的示意图；

图11为本发明的tft基板的制作方法步骤4至5的示意图；

图12为本发明的tft基板的制作方法步骤6提供的光罩的俯视示意图；

图13为本发明的tft基板的制作方法步骤6制得的tft基板的俯视示意图；

图14为沿图13中的cc线的剖视示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

请参阅图6，本发明提供一种tft基板的制作方法，包括如下步骤：

步骤1、请参阅图7，提供一衬底基板10，在所述衬底基板10上制作薄膜晶体管层20。

具体地，所述步骤1具体包括：

步骤11、在所述衬底基板10上沉积第一金属层，并对第一金属层进行图案化，形成栅极21；

步骤12、在衬底基板10及栅极21上沉积栅极绝缘层22；

步骤13、在栅极绝缘层22上沉积氧化物半导体薄膜，并对氧化物半导体薄膜进行图案化，形成位于栅极21上方的有源层23；

步骤14、在栅极绝缘层22及有源层23上沉积第二金属层，并对第二金属层进行图案化，形成分别接触所述有源层23两侧的源极24与漏极25，形成薄膜晶体管层20。

步骤2、请参阅图8，在所述薄膜晶体管层20上形成保护层30。

步骤3、请参阅图9及图10，在所述保护层30上形成色阻层40。

其中，所述色阻层40包括阵列排布的多个色阻单元41、位于相邻色阻单元41之间的多个第一色阻块42、及位于相邻色阻单元41之间且与第一色阻块42间隔设置的多个第二色阻块43，所述第二色阻块43上设有凹槽431。

需要说明的是，所述第一色阻块42及第二色阻块43用于使后续形成于色阻层40上的平坦层在对应的位置形成凸起，以用于后续形成主间隔物及辅助间隔物。

优选地，所述第一色阻块42的高度与第二色阻块43的高度相等，均等于色阻单元41的厚度，进一步地，所述第一色阻块42与第二色阻块43可于图案化色阻材料形成色阻单元41时同时制得。

可选地，所述第一色阻块42及第二色阻块43上表面的形状依据后续欲形成的主间隔物及辅助间隔物的形状进行选择，优选为矩形，当然也可选择圆形或其他形状。

需要说明的是，所述凹槽431用于使后续制作于色阻层40上的平坦层在对应第二色阻块43处的凸起的厚度小于对应第一色阻块42处的凸起的厚度，以用于使后续形成的主间隔物及辅助间隔物的高度不同。

具体地，所述凹槽431的深度及开口尺寸根据后续欲形成的主间隔物及辅助间隔物的高度差进行设计。优选地，所述凹槽431的深度等于第二色阻块43的高度。优选地，所述凹槽431的开口的形状为矩形。

步骤4、请参阅图11，在所述色阻层40上形成平坦层50，所述平坦层50对应多个第一色阻块42形成有多个第一平坦层凸起51，对应多个第二色阻块43形成有多个第二平坦层凸起52，所述第一平坦层凸起51的高度大于第二平坦层凸起52的高度。

需要说明的是，由于第一色阻块42及第二色阻块43的存在，使平坦层50上对应形成第一平坦层凸起51及第二平坦层凸起52，且由于第二色阻块43上设有凹槽431，形成平坦层50的材料会流入该凹槽431中，使第一平坦层凸起51的高度大于第二平坦层凸起52的高度。

优选地，所述平坦层50的材料为聚四氟乙烯。

步骤5、请参阅图11，对平坦层50、及保护层30进行刻蚀，形成贯穿平坦层50、及保护层30的过孔53，在所述平坦层50上沉积并图案化形成像素电极60。

具体地，所述步骤5中，所述过孔53暴露出漏极25，像素电极60经过孔53与漏极25接触。

步骤6、请参阅图12，提供一光罩90，所述光罩90包括对应相邻色阻单元41交界区域设置的透光区91、及位于透光区91以外的不透光区92，透光区91内透光率相同；在平坦层50及像素电极60上形成黑色光阻材料，利用所述光罩90对黑色光阻材料进行图案化，形成对应透光区91的bps遮光层70，请参阅图13及图14，所述bps遮光层70包括遮挡相邻色阻单元41交界区域的黑色矩阵71、位于黑色矩阵71上且与第一色阻块42对应的主间隔物72、及位于黑色矩阵71上且与第二色阻块43对应的辅助间隔物73，主间隔物72的高度大于辅助间隔物73的高度。

需要说明的是，由于光罩90的透光区91的透光率均相同，因此黑色光阻材料对应透光区91的部分的曝光量相同，对应透光区91形成的bps遮光层70的厚度一致，而由于第一色阻块42及第二色阻块43的存在使平坦层70产生了第一平坦层凸起51及第二平坦层凸起52，使bps遮光层70对应第一平坦层凸起51及第二平坦层凸起52位置处的上表面与其他位置上表面存在高度差，也即分别对应第一色阻块42及第二色阻块43形成了主间隔物72及辅助间隔物73，且由于第一平坦层凸起51的高度大于第二平坦层凸起52的高度，使黑色矩阵71上对应第一色阻块42的主间隔物72的高度大于对应第二色阻块53的辅助间隔物73的高度，同时值得注意的是，由于对应形成bps遮光层70的黑色光阻材料的曝光量相同，也即对应形成黑色矩阵71、主间隔物72、及辅助间隔物73的黑色光阻材料的曝光量均相同，相比于现有技术，能够通过增加光罩90的透光区91的透光率，使对应形成黑色矩阵71、主间隔物72、及辅助间隔物73的黑色光阻材料均在饱和光量范围内发生反应，使黑色矩阵71、主间隔物72、及辅助间隔物73的高度均具有较高的均匀性，提升产品品质。

具体地，所述光罩90的透光区91的透光率为90％-100％，优选为100％。

请参阅图13及图14，基于上述tft基板的制作方法，本发明还提供一种采用上述tft基板的制作方法制得的tft基板，包括：衬底基板10、设于所述衬底基板10上的薄膜晶体管层20、覆盖所述薄膜晶体管层20的保护层30、设于所述保护层30上的色阻层40、设于所述色阻层40上的平坦层50、设于所述平坦层50上的像素电极60、以及设于所述平坦层50及像素电极60上的bps遮光层70；所述像素电极60通过一贯穿平坦层50、及保护层30的过孔53与薄膜晶体管层20接触；

所述色阻层40包括阵列排布的多个色阻单元41、位于相邻色阻单元41之间的多个第一色阻块42、及位于相邻色阻单元41之间且与第一色阻块42间隔设置的多个第二色阻块43，所述第二色阻块43上设有凹槽431；所述平坦层50对应多个第一色阻块42具有多个第一平坦层凸起51，对应多个第二色阻块43具有多个第二平坦层凸起52，所述第一平坦层凸起51的高度大于第二平坦层凸起52的高度；所述bps遮光层70包括遮挡相邻色阻单元41交界区域的黑色矩阵71、设于黑色矩阵71上且与第一色阻块42对应的主间隔物72、及设于黑色矩阵71上且与第二色阻块43对应的辅助间隔物73，主间隔物72的高度大于辅助间隔物73的高度；

所述bps遮光层70利用一光罩90制作于平坦层50及像素电极60上，所述光罩90包括对应色阻单元41交界区域设置的透光区91、及位于透光区91以外的不透光区92，透光区91内的透光率相同。

具体地，所述凹槽431的深度等于第二色阻块43的高度，所述凹槽431的开口的形状为矩形；

所述第一色阻块42的高度与第二色阻块43的高度相等；所述第一色阻块42及第二色阻块43的上表面的形状均为矩形。

具体地，所述薄膜晶体管层20包括：设于衬底基板10上的栅极21、覆盖所述衬底基板10及栅极21的栅极绝缘层22、设于栅极21上的栅极绝缘层22上的有源层23、设于栅极绝缘层22上且分别接触所述有源层23两侧的源极24与漏极25。

具体地，所述平坦层50的材料为聚四氟乙烯。

需要说明的是，由于在色阻层40中的相邻色阻单元41之间设置第一、第二色阻块42、43，并在第二色阻块43上设置凹槽431，使形成在色阻层40上的平坦层50对应第一、第二色阻块42、43分别形成第一、第二平坦层凸起51、52，且第一平坦层凸起51的高度大于第二平坦层凸起52的高度，使能够利用一具有与相邻色阻单元41交界区域对应的透光区91且透光区91内透光率相同的光罩90在平坦层50上形成bps遮光层70，使bps遮光层70中，黑色矩阵71上对应第一、第二色阻块42、43形成高度不同的主间隔物72及辅助间隔物73，且黑色矩阵71、主间隔物72、及辅助间隔物73在制作时的曝光量相同，相较于现有技术，能够通过增加光罩90的透光区91的透光率，使黑色矩阵71、主间隔物72、及辅助间隔物73的高度均具有较高的均匀性，提升产品品质。

综上所述，本发明的tft基板的制作方法，在色阻层中的相邻色阻单元之间设置第一、第二色阻块，并在第二色阻块上设置凹槽，使形成在色阻层上的平坦层对应第一、第二色阻块分别形成第一、第二平坦层凸起，且第一平坦层凸起的高度大于第二平坦层凸起的高度，接着利用一具有与色阻单元交界区域对应的透光区且透光区内透光率相同的光罩在平坦层上形成bps遮光层，使bps遮光层中，黑色矩阵上对应第一、第二色阻块形成高度不同的主间隔物及辅助间隔物，且黑色矩阵、主间隔物、及辅助间隔物在制作时的曝光量相同，能够通过增加光罩透光区的透光率，使黑色矩阵、主间隔物、及辅助间隔物的高度均具有较高的均匀性，提升产品品质。本发明的tft基板，其bps遮光层具有黑色矩阵、及位于黑色矩阵上的高度不同的主间隔物及辅助间隔物，且黑色矩阵、主间隔物、及辅助间隔物的高度均匀性好，产品品质高。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。