專利名稱：Ffs型tft-lcd陣列基板結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管液晶顯示器，尤其是一種FFS型薄膜晶體管 液晶顯示器陣列基板結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù)：
薄膜晶體管液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display,簡稱TFT-LCD)具有體積小、功耗低、無輻射等特點(diǎn)，在當(dāng)前的平 板顯示器市場占據(jù)了主導(dǎo)地位。邊緣場開關(guān)技術(shù)(Fringe Field Switching, 簡稱FFS)通過同一平面內(nèi)像素間電極產(chǎn)生邊緣電場，使電極間以及電極正上 方的取向液晶分子都能在(平行于基板)平面方向產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換，在增大視角 的同時提高液晶層的透光效率。第三代FFS技術(shù)(Advanced FFS,簡稱AFFS) 通過在正型液晶上獲得負(fù)型液晶90。/。左右的光效率，同時對楔形電極進(jìn)行修 改，使之具備自動抑制光泄漏的能力，進(jìn)一步提高了透光率。
圖8為現(xiàn)有技術(shù)FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖，包括玻璃基板1， 相互隔離的柵電極2和公共電極9形成在玻璃基板1上，柵絕緣層3'形成在 柵電極2和公共電極9上并覆蓋整個玻璃基板，有源層4形成在柵絕緣層上 并位于柵電極上方，源漏電極層5形成在有源層上，鈍化層6'形成在源漏電 才及層5上并覆蓋整個玻璃基板，其上形成過孔61，以矩陣形式排列的像素電 極7形成在鈍化層6'上，并通過過孔61與源漏電極層5的漏電極連接。上述 結(jié)構(gòu)中，為了降低公共電極和像素電極之間的距離，以降低驅(qū)動電壓值，鈍 化層的厚度一般為ly m。但現(xiàn)有技術(shù)該結(jié)構(gòu)會在玻璃基板下端部分出現(xiàn)邊緣 巻曲(edge rolling)現(xiàn)象和樹脂脫落(peel off)現(xiàn)象，因此使得制造過 程復(fù)雜化。如果加厚鈍化層，則會使驅(qū)動電壓上升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)及其制造方法， 有效解決現(xiàn)有技術(shù)由于邊緣巻曲和樹脂脫落導(dǎo)致的制造過程復(fù)雜化等技術(shù)缺 陷。
本發(fā)明的第一方面提出了一種FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)，包括 玻璃基板；
柵電極，形成在玻璃基板上； 第一絕緣層，形成在柵電極上并覆蓋整個玻璃基板； 有源層，形成在柵絕緣層上，并位于柵電極之上； 源漏電極層，形成在有源層上；
樹脂層，形成在源漏電極層上，起鈍化層作用并覆蓋整個玻璃基板，其 上形成過孔；
像素電極，形成在樹脂層上，通過所述過孔與所述源漏電極層的漏電極 連接；
第二絕緣層，形成在像素電極上； 公共電極，以間隔狀設(shè)置在絕緣層上。
所述樹脂層的厚度為2nm 4Mm。優(yōu)選地，所述樹脂層的厚度為3 jum。 所述第二絕緣層的厚度為300A 700A。優(yōu)選地，所述第二絕緣層的厚度 為500A。
本發(fā)明的第二方面提出了一種FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)的制造方法， 包括
步驟1、在玻璃基板上沉積金屬薄膜，通過光刻工藝和蝕刻工藝形成柵 電極；
步驟2、在完成步驟1的玻璃基板上連續(xù)淀積第一絕緣層、非晶硅薄膜 和摻雜非晶硅薄膜，通過光刻工藝和蝕刻工藝，在所述柵電極上形成島狀有 源層；
步驟3、在完成步驟2的玻璃基板上沉積金屬薄膜，通過光刻工藝和蝕 刻工藝形成源漏電極層，同時刻蝕掉暴露的摻雜非晶硅薄膜；
步驟4、在完成步驟3的玻璃基板上沉積一層起鈍化層作用的樹脂層， 并在所述樹脂層上形成過孔；
步驟5、在完成步驟4的玻璃基板上形成像素電極，像素電極通過所述 過孔與源漏電極層中的漏電極連接；
步驟6、在完成步驟5的玻璃基板上沉積第二絕緣層；
步驟7、在完成步驟6的玻璃基板上形成以間隔形式排列的公共電極。
其中，所述步驟4具體為在完成步驟3的玻璃基板上沉積一層起鈍化 層作用的厚度為2 m m ~ 4 y m的樹脂層，并在所述樹脂層上形成過孔。優(yōu)選地， 所述步驟4具體為在完成步驟3的玻璃基板上沉積一層起鈍化層作用的厚 度為3 pm的樹脂層，并在所述樹脂層上形成過孔。
其中，所述步驟6具體為在完成步驟5的玻璃基板上沉積厚度為300A ~ 700A的第二絕緣層。優(yōu)選地，所述步驟6具體為在完成步驟5的玻璃基板 上沉積厚度為500A的第二絕緣層。
本發(fā)明提出了一種FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)及其制造方法，在不改 變驅(qū)動電壓前提下，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)出現(xiàn)的邊緣巻曲和樹脂脫落現(xiàn)象。 本發(fā)明通過將起鈍化層作用的樹脂層的厚度增加到3lam左右，避免了現(xiàn)有技 術(shù)鈍化層厚度lnm時出現(xiàn)的邊緣巻曲和樹脂脫落現(xiàn)象，簡化了生產(chǎn)制造過 程；同時，通過在樹脂層以上形成像素電極和公共電極，像素電極和公共電 極之間設(shè)有厚度約為500A的第二絕緣層隔離，因此可以使驅(qū)動電壓值不變， 徹底避免了由于樹脂層變厚可能導(dǎo)致公共電極和像素電極之間驅(qū)動電壓上升 的缺陷。
下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖l為本發(fā)明形成柵電極、第一絕緣層和有源層的示意圖2為本發(fā)明形成源漏電極層的示意圖
圖3為本發(fā)明形成樹脂層的示意圖
圖4為本發(fā)明形成像素電極的示意圖
圖5為本發(fā)明形成第二絕緣層的示意圖6為本發(fā)明形成公共電極的示意圖7為本發(fā)明FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)的制造方法的流程圖; 圖8為現(xiàn)有技術(shù)FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)的示意圖。 附圖標(biāo)記說明
l一玻璃基板； 2—柵電極； 3—第一絕緣層；
4—有源層； 5 —源漏電極層； 6—樹脂層；
7—像素電極； 8 —第二絕緣層； 9一公共電極；
61—過孔； 6'—鈍化層。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)包括玻璃基板和依次形成在玻璃基 板上的柵電極、第一絕緣層、有源層、源漏電極層、樹脂層、像素電極、絕 緣層以及矩陣形式設(shè)置的公共電極，具體地，柵電極形成在玻璃基板上；第 一絕緣層形成在柵電極上并覆蓋整個玻璃基板；有源層形成在柵絕緣層上， 并位于柵電極之上；源漏電極層形成在有源層上；起鈍化層作用的樹脂層形 成在源漏電極層上，并覆蓋整個玻璃基板，其上形成過孔；像素電極形成在 樹脂層上，通過過孔與源漏電極層的漏電極連接；第二絕緣層形成在像素電 極上；公共電極以間隔狀設(shè)置在絕緣層上。其中樹脂層的厚度為2jLim-4jum， 優(yōu)選為3um,第二絕緣層的厚度為300A~ 700A,優(yōu)選為500A。
現(xiàn)有FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)通常把鈍化層厚度控制在1 以下， 是因?yàn)樽钕聦拥墓搽姌O和最上層的像素電極之間較厚的鈍化層會引起驅(qū)動
電壓上升，但厚度ljum的鈍化層導(dǎo)致了邊緣巻曲和樹脂脫落現(xiàn)象，因此使得 制造過程復(fù)雜化。本發(fā)明上述技術(shù)方案提出了一種在不改變驅(qū)動電壓前提下， 有效解決現(xiàn)有技術(shù)上述缺陷的技術(shù)方案。具體地，本發(fā)明上述技術(shù)方案通過 將起鈍化層作用的樹脂層的厚度增加到3jLim左右，避免了現(xiàn)有技術(shù)鈍化層厚 度llim時出現(xiàn)的邊緣巻曲和樹脂脫落現(xiàn)象，簡化了生產(chǎn)制造過程；同時，通 過在樹脂層以上形成像素電極和公共電極，像素電極和公共電極之間設(shè)有厚 度約為500A的第二絕緣層隔離，因此可以使驅(qū)動電壓值不變，徹底避免了 由于樹脂層變厚可能導(dǎo)致公共電極和像素電極之間驅(qū)動電壓上升的缺陷。
圖1 ~圖6為本發(fā)明FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)制造過程的示意圖， 下面通過TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)的制造過程說明本發(fā)明上述技術(shù)方案。
圖1為本發(fā)明形成柵電極、第一絕緣層和有源層的示意圖。如圖1所示， 使用磁控濺射方法，在玻璃基板1上制備一層金屬薄膜。金屬材料通常使用 鉬、鋁、鋁鎳合金、鉬鴒合金、鉻、或銅等金屬，也可以使用上述幾種材料 薄膜的組合。用柵極掩模版通過曝光工藝和蝕刻工藝，在玻璃基板的一定區(qū) 域上形成柵電極2。之后利用化學(xué)汽相沉積的方法在完成柵電極2圖案的陣 列基板上連續(xù)淀積第一絕緣層3 (柵絕緣層薄膜)、非晶硅薄膜和摻雜非晶 硅薄膜。第一絕緣層3材料通常是氮化硅，也可以使用氧化硅和氮氧化硅等。 用有源層的掩模版進(jìn)行曝光后對非晶硅薄膜和摻雜非晶硅薄膜進(jìn)行刻蝕，形 成硅島狀有源層4，有源層4由非晶硅薄膜和摻雜非晶硅薄膜組成。
圖2為本發(fā)明形成源漏電極層的示意圖。如圖2所示，在陣列基板上淀 積一層金屬薄膜，通常使用鉬、鋁、鋁鎳合金、鉬鴒合金、鉻、或銅等金屬， 也可以使用上述幾種材料薄膜的組合。通過源電極、漏電極的掩模版在一定 區(qū)域形成包括源電極、漏電極和數(shù)據(jù)線的源漏電極層5，同時刻蝕掉暴露的 摻雜非晶硅薄膜。
圖3為本發(fā)明形成樹脂層的示意圖。如圖3所示，用上述類似方法，在 整個陣列基板上沉積一層起鈍化層作用的樹脂層6，并在樹脂層6上形成過
孔61,露出源漏電極層5的漏電極，樹脂層6的厚度為2|am~4(am，優(yōu)選為 3 ju m。
圖4為本發(fā)明形成像素電極的示意圖。如圖4所示，用上述類似方法， 形成像素電極7，并使像素電極7在過孔61處與源漏電極層5的漏電極連接。
圖5為本發(fā)明形成第二絕緣層的示意圖。如圖5所示，利用化學(xué)汽相沉 積的方法在完成陣列基板上淀積第二絕緣層8，第二絕緣層8材料是SiNx, 厚度為300A 700A，優(yōu)選為500A。
圖6為本發(fā)明形成公共電極的示意圖。如圖6所示，用上述類似方法， 形成公共電極層，并形成以矩陣形式間隔排列的公共電極9。
上述技術(shù)方案通過將起鈍化層作用的樹脂層6的厚度增加到3 ju m左右， 避免了現(xiàn)有技術(shù)邊緣巻曲和樹脂脫落現(xiàn)象，通過在像素電極7和公共電極9 之間形成了厚度約為500A的第二絕緣層，可以有效防止驅(qū)動電壓上升。
此外，驅(qū)動時，像素電極和數(shù)據(jù)線排線之間的寄生電容CpD會影響像素電 極邊緣部分和數(shù)據(jù)線排線之間的液晶正常排列。為了解決這種現(xiàn)象，現(xiàn)有技 術(shù)一般通過黑矩陣(BM)覆蓋這些區(qū)域，使得這些非正常排列區(qū)域不被看見， 但這種解決方案會使開口率下降。本發(fā)明上述技術(shù)方案將像素電極設(shè)置在樹 脂層之上，增加了像素電極和數(shù)據(jù)線排線之間的距離，因此可以減小像素電 極和數(shù)據(jù)線排線之間的寄生電容CpD，減少了黑矩陣遮蓋區(qū)域，提高了開口率。
圖7為本發(fā)明FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)的制造方法的流程圖，具體
為
步驟1、在玻璃基板上沉積金屬薄膜，通過光刻工藝和蝕刻工藝形成柵 電極；
步驟2、在完成步驟1的玻璃基板上連續(xù)淀積第一絕緣層、非晶硅薄膜 和摻雜非晶硅薄膜，通過光刻工藝和蝕刻工藝，在所述柵電極上形成島狀有 源層；
步驟3、在完成步驟2的玻璃基板上沉積金屬薄膜，通過光刻工藝和蝕 刻工藝形成源漏電極層，同時刻蝕掉暴露的摻雜非晶硅薄膜；
步驟4、在完成步驟3的玻璃基板上沉積一層起鈍化層作用的樹脂層， 并在所述樹脂層上形成過孔；
步驟5、在完成步驟4的玻璃基板上形成像素電極，像素電極通過所述 過孔與源漏電極層中的漏電極連接；
步驟6、在完成步驟5的玻璃基板上沉積第二絕緣層；
步驟7、在完成步驟6的玻璃基板上形成以間隔形式排列的公共電極。
步驟l中，使用》茲控濺射方法，在玻璃基板上制備一層金屬薄膜。金屬 材料通常使用鉬、鋁、鋁鎳合金、鉬鎢合金、鉻、或銅等金屬，也可以使用 上述幾種材料薄膜的組合。用柵極掩模版通過曝光工藝和蝕刻工藝，在玻璃 基板的 一定區(qū)域上形成柵電極。
步驟2中，利用化學(xué)汽相沉積的方法在完成柵電極圖案的陣列基板上連 續(xù)淀積第一絕緣層(柵絕緣層薄膜)、非晶硅薄膜和摻雜非晶硅薄膜。第一 絕緣層材料通常是氮化硅，也可以使用氧化硅和氮氧化硅等。用有源層的掩 模版進(jìn)行曝光后對非晶硅薄膜和摻雜非晶硅薄膜進(jìn)行刻蝕，形成硅島狀有源 層，有源層由非晶硅薄膜和摻雜非晶硅薄膜組成。
步驟3中，在陣列基板上淀積一層金屬薄膜，通常使用鉬、鋁、鋁鎳合 金、鉬鴒合金、鉻、或銅等金屬，也可以使用上述幾種材料薄膜的組合。通 過源電極、漏電極的掩模版在一定區(qū)域形成包括源電極、漏電極和數(shù)據(jù)線的 源漏電極層，同時刻蝕掉暴露的摻雜非晶硅薄膜。
步驟4中，用上述類似方法，在整個陣列基板上沉積一層起鈍化層作用 的樹脂層，并在樹脂層上形成過孔，露出源漏電極層的漏電極。優(yōu)選的樹脂 層厚度為2 |i m ~ 4 ju m，樹脂層厚度進(jìn)一步優(yōu)選為3 m m。
步驟5中，用上述類似方法，形成像素電極，并使像素電極在過孔處與 源漏電極層的漏電極連接。
步驟6中，利用化學(xué)汽相沉積的方法在上述陣列基板上淀積第二絕緣層，
第二絕緣層材料是SiNx。優(yōu)選的第二絕緣層厚度為300A- 700A，樹脂層厚 度進(jìn)一步優(yōu)選為500A。
步驟7中，用上述類似方法，形成公共電極層，并形成以矩陣形式間隔 排列的公共電極。
現(xiàn)有FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)通常把鈍化層厚度控制在1 jam以下， 是因?yàn)樽钕聦拥墓搽姌O和最上層的像素電極之間較厚的鈍化層會引起驅(qū)動 電壓上升，但厚度liam的鈍化層導(dǎo)致了邊緣巻曲和樹脂脫落現(xiàn)象，因此使得 制造過程復(fù)雜化。本發(fā)明上述技術(shù)方案提出了一種在不改變驅(qū)動電壓前提下， 有效解決現(xiàn)有技術(shù)上述缺陷的技術(shù)方案。具體地，本發(fā)明上述技術(shù)方案通過 將起鈍化層作用的樹脂層的厚度增加到3jLim左右，避免了現(xiàn)有技術(shù)鈍化層厚 度lMm時出現(xiàn)的邊緣巻曲和樹脂脫落現(xiàn)象，簡化了生產(chǎn)制造過程；同時，通 過在樹脂層以上形成像素電極和公共電極，像素電極和公共電極之間設(shè)有厚 度約為500A的第二絕緣層隔離，因此可以使驅(qū)動電壓值不變，徹底避免了 由于樹脂層變厚可能導(dǎo)致公共電極和像素電極之間驅(qū)動電壓上升的缺陷。
最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技 術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1. 一種FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括玻璃基板；柵電極，形成在玻璃基板上；第一絕緣層，形成在柵電極上并覆蓋整個玻璃基板；有源層，形成在柵絕緣層上，并位于柵電極之上；源漏電極層，形成在有源層上；樹脂層，形成在源漏電極層上，起鈍化層作用并覆蓋整個玻璃基板，其上形成過孔；像素電極，形成在樹脂層上，通過所述過孔與所述源漏電極層的漏電極連接；第二絕緣層，形成在像素電極上；公共電極，以間隔狀設(shè)置在絕緣層上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述樹脂層的厚度為2 u m ~ 4 n m。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述樹脂層的厚度為3nm。
4. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述第二絕緣層的厚度為300A~ 700A。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述第二絕緣層的厚度為500A。
6. —種FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包括 步驟1、在玻璃基板上沉積金屬薄膜，通過光刻工藝和蝕刻工藝形成柵電極；步驟2、在完成步驟1的玻璃基板上連續(xù)淀積第一絕緣層、非晶硅薄膜 和摻雜非晶硅薄膜，通過光刻工藝和蝕刻工藝，在所述柵電極上形成島狀有 源層；步驟3、在完成步驟2的玻璃基板上沉積金屬薄膜，通過光刻工藝和蝕 刻工藝形成源漏電極層，同時刻蝕掉暴露的摻雜非晶硅薄膜；步驟4、在完成步驟3的玻璃基板上沉積一層起鈍化層作用的樹脂層， 并在所述樹脂層上形成過孔；步驟5、在完成步驟4的玻璃基板上形成像素電極，像素電極通過所述 過孔與源漏電極層中的漏電極連接；步驟6、在完成步驟5的玻璃基板上沉積第二絕緣層；步驟7、在完成步驟6的玻璃基板上形成以間隔形式排列的公共電極。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)的制造方法，其 特征在于，所述步驟4具體為在完成步驟3的玻璃基板上沉積一層起鈍化 層作用的厚度為2nm 4jiim的樹脂層，并在所述樹脂層上形成過孔。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)的制造方法，其 特征在于，所述步驟4具體為在完成步驟3的玻璃基板上沉積一層起鈍化 層作用的厚度為3jLim的樹脂層，并在所述樹脂層上形成過孔。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)的制造方法，其 特征在于，所述步驟6具體為在完成步驟5的玻璃基板上沉積厚度為300A ~ 700A的第二絕緣層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)的制造方法， 其特征在于，所述步驟6具體為在完成步驟5的玻璃基板上沉積厚度為500A 的第二絕緣層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種FFS型TFT-LCD陣列基板結(jié)構(gòu)及其制造方法，陣列基板結(jié)構(gòu)包括玻璃基板和依次形成在玻璃基板上的柵電極、第一絕緣層、有源層、源漏電極層、樹脂層、像素電極、第二絕緣層以及間隔狀的公共電極。本發(fā)明通過將起鈍化層作用的樹脂層的厚度增加到3μm左右，避免了現(xiàn)有技術(shù)鈍化層厚度1μm時出現(xiàn)的邊緣卷曲和樹脂脫落現(xiàn)象，簡化了生產(chǎn)制造過程；同時，通過在樹脂層以上形成像素電極和公共電極，像素電極和公共電極之間設(shè)有厚度約為500的第二絕緣層隔離，因此可以使驅(qū)動電壓值不變，徹底避免了由于樹脂層變厚可能導(dǎo)致公共電極和像素電極之間驅(qū)動電壓上升的缺陷。
文檔編號H01L27/12GK101393363SQ20071012216
公開日2009年3月25日 申請日期2007年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月21日
發(fā)明者柳在一, 郝昭慧, 金原奭, 金秉勳 申請人:北京京東方光電科技有限公司