專利名稱：一種液晶顯示器件、陣列基板和彩膜基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器件及其制造方法，特別涉及ー種液晶顯示器件、陣列基板和彩膜基板及其制造方法。
背景技術(shù)：
薄膜晶體管(TFT)-液晶顯示器件(LCD)包括陣列基板、彩膜基板以及中間的液晶填充層。其中，陣列基板也稱為下基板，或TFT玻璃基板，彩膜基板也稱為CF玻璃基板，或上基板。圖I所示為現(xiàn)階段常用的TFT-IXD的結(jié)構(gòu)，如圖I所示，
TFT玻璃基板由底柵型TFT器件集成在基板上形成，即在下基板11上位柵電極6，柵電極6上面是柵電極絕緣層5a;柵電極絕緣層5a之上是起開關(guān)作用的有源(a_Si)層2，TFT器件的源極(S) 41/漏極42 (D)集成在有源(a_Si)層2上，形成S/D層，為了減小S/D層和a-Si層之間的電阻，在S/D層和a-Si層之間加上一層導電性較好的歐姆接觸(N+a_Si)層3，它和S/D層能夠形成較好的歐姆接觸；S/D層上，為鈍化保護膜(PVX)IO ;PVX上為透明電極TFT ΙΤ0，形成TFT ITO層7。CF玻璃基板是在上基板12上集成黑矩陣I、像素區(qū)域9以及CF透明導電氧化物(ITO)電極8構(gòu)成。CF玻璃基板由黑矩陣I和像素區(qū)域9構(gòu)成的像素層上面鍍ITO電極形成，其エ藝相對簡単。對于TFT玻璃基板的制作，現(xiàn)在國際上使用較多的一般為5maskエ藝。通過柵電極(Gate)掩膜(Mask),形成柵電極圖層(Pattern);通過進行有源層(Active)掩膜,對a_Si層和N+a-Si層進行刻蝕,形成有源圖層Active Pattern ;通過SD掩膜,形成SD電極；進行PVX掩膜，刻蝕形成通路孔(VIAHole);通過ITO掩膜處理，形成ITO像素電極層。5mask所使用的曝光エ藝為常規(guī)曝光，如圖3所示，在薄膜(Thin Flim)上涂布ー層光阻(PR)膠，通過光線的照射配合使用Mask，使PR膠曝光，再利用顯影過程形成需要的圖層。對于黑矩陣，考慮以下三個方面的原因ー是a-Si TFT器件中的有源層a-Si是ー種光敏感材料，而在底柵結(jié)構(gòu)器件中導電溝道又位于TFT器件的最上層，因此在TFT-IXD的使用過程中，外界光線很容易照射到作為導電溝道的a-Si材料上，從而引起TFT器件關(guān)態(tài)特性的劣化，影響TFT-LCD的保持特性，嚴重時會發(fā)生圖象閃爍或灰度級的變化。另一方面是由于TFT-LCD —般采用TN型液晶常白模式顯示，因此在顯示一幅黑畫面吋，由于非顯示區(qū)產(chǎn)生的漏光現(xiàn)象，會使圖象的對比度嚴重下降。另外，液晶盒在受到信號線和像素電極之間的橫向電場作用時，在像素邊緣會發(fā)生顛倒傾斜取向缺陷(Reverse-Tilt AlignmentDefect)，該缺陷會降低圖象對比度，而且有時也會引起殘象現(xiàn)象。因此CF玻璃基板上的黑矩陣(BM)需要與TFT基板上的ITO像素區(qū)有一定交疊(圖I中dl，d2所示)，才能保證不會漏光。然而這種交疊減小了 TFT-IXD屏的開ロ率，不利于提高器件的顯示效果
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供ー種液晶顯示器件、陣列基板和彩膜基板及其制造方法，以解決液晶顯示器開ロ率低的問題。本發(fā)明實施例提供的ー種液晶顯示器件，包括下基板；黑矩陣，形成在所述下基板之上；頂柵型TFT器件，形成在所述黑矩陣之上；上基板；像素層，形成在所述上基板上；
ITO電極，形成在所述像素層之上；液晶分子層，形成在所述上基板和下基板之間。所述頂柵型TFT器件可以具有以下頂柵型TFT結(jié)構(gòu)，包括有源層，形成在所述黑矩陣上；歐姆接觸層，形成在所述有源層上；源電極和漏電極，形成在所述歐姆接觸層上；絕緣層，覆蓋在所述源電極和漏電極上；柵電極和像素電極，且，像素電極通過所述絕緣層上的通路孔和源電極相連。所述像素層可以為集成了紅、綠和藍像素的彩色濾光層。本發(fā)明實施例提供了一種陣列基板，包括基板；黑矩陣，形成在所述基板之上；頂柵型TFT器件，形成在所述黑矩陣之上。所述頂柵型TFT器件包括有源層，形成在所述黑矩陣上；歐姆接觸層，形成在所述有源層上；源電極和漏電極，形成在所述歐姆接觸層上；絕緣層，覆蓋在所述源電極和漏電極上；柵電極和像素電極，且，像素電極通過所述絕緣層上的通路孔和源電極搭接。本發(fā)明實施例提供一種彩膜基板，包括基板；像素層，形成在所述基板上；ITO電極，形成在所述像素層之上。所述像素層可以為集成了紅、綠和藍像素的彩色濾光層。本發(fā)明實施例提供一種陣列基板的制造方法，該方法包括以下步驟提供一基板；在所述基板上形成黑矩陣；在所述黑矩陣之上集成頂柵型TFT器件。其中，在所述黑矩陣之上集成頂柵型TFT器件可以這樣實現(xiàn)在所述黑矩陣上形成起開關(guān)作用的有源層；在所述有源層上面形成歐姆接觸層；
將源電極和漏電極集成在所述歐姆接觸層上面；在除源電極和漏電極以及溝道區(qū)外部分的光阻PR膠顯影掉，在溝道區(qū)進行部分曝光；進行SD Line刻蝕，形成SD線。通過灰化過程將經(jīng)過顯影后得到的溝道區(qū)內(nèi)的PR膠去除，再進行溝道內(nèi)刻蝕；在經(jīng)過再次刻蝕后的外部形成絕緣層，且在源電極上形成通路孔；在所述絕緣層上形成像素電極層，且將像素電極通過所述絕緣層上的通路孔和源電極搭接； 利用柵電極掩膜處理形成柵電極層。本發(fā)明實施例提供一種彩膜基板的制造方法，包括提供一基板；在所述基板上集成像素層；在所述像素層集成ITO電極。本發(fā)明方案是直接將BM集成于基板上，因此可以在TFT基板上集成頂柵型TFT器件，這種結(jié)構(gòu)一方面使TFT-IXD屏的開ロ率進ー步提高；另一方面，由于使用了頂柵型TFT器件，使エ藝更加簡單，進一歩降低生產(chǎn)成本。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中常用的TFT-IXD的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例的TFT-IXD的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例陣列基板的制造方法的流程示意圖；圖4為本發(fā)明實施例在黑矩陣之上集成頂柵型TFT器件的具體過程示意圖；圖5為本發(fā)明實施例的彩膜基板的制造方法的流程示意圖；圖6為有源層、歐姆接觸層、SD電極層的形成過程。附圖標記說明圖I和2中，I-黑矩陣；2_有源層；3_歐姆接觸層；41_源電極(SD-souce) ;42_漏電極(SD-Drain) ;5_絕緣層；5a_柵電極絕緣層；6_柵電極;7_TFT ITO ;8_CF ITO ;9_像素(R G B) ； 10-PVX ; 11-下基板，12-上基板;a_TFT區(qū)域山-通路孔；圖6中，601-曝光過程；602_第一部分刻蝕；603_灰化；604_第二部分刻蝕。
具體實施例方式為了提高液晶顯示器件的開ロ率，本發(fā)明實施例將黑矩陣集成于TFT器件與玻璃基板之間(BM Under TFT)，即本發(fā)明實施例的液晶顯示器件包括下基板；黑矩陣，形成在所述下基板之上；頂柵型TFT器件，形成在所述黑矩陣之上；上基板；像素層，形成在所述上基板上；彩膜ITO電極，形成在所述像素層之上；液晶分子層，形成在所述上基板和下基板之間。圖2所示為本發(fā)明實施例的TFT-LCD的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示,本發(fā)明實施例的TFT-IXD包括下基板11 ;黑矩陣1，形成在所述下基板11之上；頂柵型TFT器件，對應圖中區(qū)域a，形成在所述黑矩陣I之上；上基板12 ;像素層9，形成在所述上基板12上；彩膜ITO電極，形成在所述像素層9上；液晶分子層(圖中未示意出)形成在所述上基板12和下基板11之間。所述像素層9為集成了紅、綠和藍像素的彩色濾光層。所述頂柵型TFT器件可形成在所述黑矩陣的覆蓋區(qū)域內(nèi)。所述頂柵型TFT器件包括有源層2，形成在所述黑矩陣I上；歐姆接觸層3，形成在所述有源層2上；源電極41和漏電極42，形成在所述歐姆接觸層3上；絕緣層5，覆蓋在所述源電極41和漏電極42上；柵電極6和TFT ITO電極7，且，TFT ITO電極7通過所述絕緣層上的通路孔b和源電極41相連。所述上基板和所述下基板可以為玻璃材質(zhì)。該方案可以將現(xiàn)有技術(shù)中的dl/d2所示的部分減小掉，而黑矩陣的大小只需要達到能夠覆蓋TFT器件即可，而不需要和ITO像素區(qū)有所交疊，這樣像素區(qū)的通光面積會增 大。同時該方案可以增大CF基板上相應的像素(R、G或B)和陣列基板的重疊(圖中d所示部分)，這樣可以減小制作的難度以及對對盒精度的要求。相應地，本發(fā)明實施例還提供一種陣列基板，對應于圖2中下基板11、黑矩陣1，以及頂柵型TFT器件構(gòu)成的部件，具體可參見圖2中相關(guān)描述，這里不再贅述。本發(fā)明實施例還提供一種彩膜基板，對應于圖2中的上基板12、像素層8，CF ITO電極7形成的部件，具體可參加圖2中的相關(guān)描述，這里不再贅述。參見圖3所示，本發(fā)明實施例陣列基板的制造過程如下步驟301 :提供一基板；步驟302 :在所述基板上形成黑矩陣；步驟303 :在所述黑矩陣之上集成頂柵型TFT器件。所述頂柵型TFT器件需要集成在所述黑矩陣的覆蓋區(qū)域內(nèi)。以下舉具體實施例詳細說明本發(fā)明制造陣列基板的エ藝工程。由于曝光エ藝需要，本發(fā)明實施例中的鍍膜順序如下黑矩陣層-有源層-歐姆接觸層-SD電極層-絕緣層-ITO像素電極層-Gate層。其中，有源層、歐姆接觸層、SD電極層可以通過帶有Half Tone的Masklエ藝形成。 本發(fā)明實施例的TFT玻璃基板的刻蝕方法采用4Maskエ藝。參見圖4和6所示，在所述黑矩陣之上集成TFT器件可以這樣實現(xiàn)步驟401 :在所述黑矩陣上形成起開關(guān)作用的有源層。步驟402 :在所述有源層上面形成歐姆接觸層。步驟403 :將源電極和漏電極集成在所述歐姆接觸層上面。步驟404 :在除源電極和漏電極以及溝道區(qū)外部分的光阻PR膠顯影掉，在溝道區(qū)進行部分曝光，這里可以利用Half Tone進行曝光顯影，使溝道區(qū)的PR膠變薄。該步驟處理后，形成圖6中601不出的圖樣。步驟405 :進行信號線(SD Line)刻蝕，形成SD線。如圖6中602示出的圖樣步驟406 :通過灰化過程將經(jīng)過顯影后得到的溝道區(qū)內(nèi)的PR膠去除，形成圖6中603的圖樣。步驟407 :對溝道區(qū)內(nèi)進行再次刻蝕，形成圖6中604的圖樣。步驟408 :在經(jīng)過再次刻蝕后的表面形成絕緣層，且在源電極上形成通路孔。這里，可以形成絕緣層的過程中可以采用単獨的Mask2エ藝，在源電極上形成通路孔的過程可以使用常規(guī)Maskエ藝。步驟409 :在所述絕緣層上形成像素電極層，且將像素電極通過所述絕緣層上的通路孔和源電極搭接。這里，可以單獨進行Mask3エ藝，形成像素電極層。步驟410 :最后進行柵電極掩膜(Gate Mask)處理，形成柵電極層(Gate LinePattern)。步驟408和步驟409中均可采用常規(guī)Maskエ藝實現(xiàn)。參見圖5所示，本發(fā)明實施例的彩膜基板的制造方法包括以下步驟步驟501 :提供一基板。 步驟502 :在所述基板上集成像素層。步驟503 :在所述像素層集成ITO電極。對于彩膜基板，本發(fā)明實施例可以省去黑矩陣集成過程，直接在玻璃基板上集成R、G、B像素，然后再集成ITO電極。R、G、B像素以及ITO電極的集成過程跟現(xiàn)有エ藝相同。由于不需要黑矩陣，因此使像素區(qū)的集成范圍更加寬泛，對精度的要求更低，エ藝更加簡單。本發(fā)明實施例的TFT-IXD中，將黑矩陣(BM)集成于玻璃基板上，然后在黑矩陣上面集成頂柵型TFT器件，形成陣列基板；彩膜基板則只需集成R、G、B像素以及ITO電極即可；陣列基板和彩膜基板之間為液晶填充層等。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實施例一方面采用了黑矩陣集成于TFT器件與玻璃基板之間(BM Under TFT)的方式，使得黑矩陣與像素電極的重疊區(qū)域進ー步減??；另一方面，由于采用了 BM Under TFT方式，底層集成的BM擋住了背光源，因此可以集成頂頂柵型TFT器件，而這種頂柵型TFT頂部的柵電極可以有效地防止反射光干擾a-Si。由于這兩方面的作用，增大了 TFT-IXD顯示屏的開ロ率。另外，這種結(jié)構(gòu)設計使TFT基板的Maskエ藝進一步減少到4Mask,這將減少曝光流程，可以節(jié)約成本。對于彩膜基板，本發(fā)明可以略去黑矩陣集成過程，直接在玻璃基板上集成R、G、B像素，然后在集成ITO電極。R、G、B像素以及ITO電極的集成過程跟現(xiàn)有エ藝相同，由于不需要考慮黑矩陣，因此使像素區(qū)的集成范圍更加寬泛，對精度的要求更低，エ藝更加簡單。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種液晶顯示器件，其特征在于，包括 下基板； 黑矩陣，形成在所述下基板之上； 頂柵型薄膜晶體管TFT器件，形成在所述黑矩陣之上； 上基板； 像素層，形成在所述上基板上； 彩膜透明導電氧化物ITO電極，形成在所述像素層之上； 液晶分子層，形成在所述上基板和下基板之間。
2.如權(quán)利要求I所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述頂柵型TFT器件包括 有源層，形成在所述黑矩陣上； 歐姆接觸層，形成在所述有源層上； 源電極和漏電極，形成在所述歐姆接觸層上； 絕緣層，覆蓋在所述源電極和漏電極上； 柵電極和TFT ITO電極，且，TFT ITO電極通過所述絕緣層上的通路孔和源電極相連。
3.如權(quán)利要求I所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述頂柵型TFT器件形成在所述黑矩陣的覆蓋區(qū)域內(nèi)。
4.一種陣列基板，其特征在于，包括 基板； 黑矩陣，形成在所述基板之上； 頂柵型薄膜晶體管TFT器件，形成在所述黑矩陣之上。
5.如權(quán)利要求4所述的陣列基板，其特征在于，所述頂柵型TFT器件包括 有源層，形成在所述黑矩陣上； 歐姆接觸層，形成在所述有源層上； 源電極和漏電極，形成在所述歐姆接觸層上； 絕緣層，覆蓋在所述源電極和漏電極上； 柵電極和TFT透明導電氧化物ITO電極，且，TFT ITO電極通過所述絕緣層上的通路孔和源電極搭接。
6.如權(quán)利要求4所述的陣列基板，其特征在于，所述頂柵型TFT器件形成在所述黑矩陣的覆蓋區(qū)域內(nèi)。
7.一種彩膜基板，其特征在于，包括 基板； 像素層，形成在所述基板上； 透明導電氧化物ITO電極，形成在所述像素層之上。
8.—種陣列基板的制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 提供一基板； 在所述基板上形成黑矩陣； 在所述黑矩陣之上集成頂柵型薄膜晶體管TFT器件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在所述黑矩陣之上集成頂柵型TFT器件，包括在所述黑矩陣上形成起開關(guān)作用的有源層； 在所述有源層上面形成歐姆接觸層； 將源電極和漏電極集成在所述歐姆接觸層上面； 在除源電極和漏電極以及溝道區(qū)外部分的光阻膠顯影掉，在溝道區(qū)進行部分曝光； 進行信號線的刻蝕，形成源極漏極線； 通過灰化過程將經(jīng)過顯影后得到的溝道區(qū)內(nèi)的光阻膠去除，再進行溝道內(nèi)刻蝕； 在經(jīng)過再次刻蝕后的外部形成絕緣層，且在源電極上形成通路孔； 在所述絕緣層上形成像素電極層，且將像素電極通過所述絕緣層上的通路孔和源電極搭接； 利用柵電極掩膜處理形成柵電極層。
10.一種彩膜基板的制造方法，其特征在于，包括 提供一基板； 在所述基板上集成像素層； 在所述像素層集成透明導電氧化物ITO電極。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液晶顯示器件、陣列基板和彩膜基板及其制造方法，可提高液晶顯示器件的開口率。本發(fā)明實施例的液晶顯示器件包括下基板；黑矩陣，形成在所述下基板之上；頂柵型TFT器件，形成在所述黑矩陣之上；上基板；像素層，形成在所述上基板上；彩膜ITO電極，形成在所述像素層之上；液晶分子層，形成在所述上基板和下基板之間。本發(fā)明通過直接將黑矩陣集成于玻璃基板上，因而可在基板上集成頂柵型TFT器件，使TFT-LCD的開口率進一步提高；且由于使用了頂柵型TFT器件，使工藝更加簡單，進一步降低生產(chǎn)成本。
文檔編號G02F1/1335GK102645799SQ201110076578
公開日2012年8月22日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者侯智, 吳代吾, 王世凱, 訾玉寶, 鄭載潤 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 合肥京東方光電科技有限公司