CN102629051B - 一种tft-lcd阵列基板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液晶显示器领域，提供了一种TFT-LCD阵列基板及其制造方法。本发明的阵列基板包括：形成在钝化层表面上的至少一个反射区；其中，反射区包括形成在钝化层表面上的反射层以及形成在反射层表面上的反射面。与现有技术相比，本发明最大的特点是在不增加构图工艺的条件下，在显示区域表面形成了可漫反射外界光线的反射区，使得显示器件在工作时可以充分利用外界的光线，为显示区域增加了额外的光照，从而提升了显示器件在阳光下的显示效果。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示器领域，特别涉及一种TFT-LCD阵列基板及其制造方法。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，简称TFT-LCD)具有体积小、功耗低、无辐射等特点，近年来得到了迅速地发展，在当前的平板显示器市场中占据了主导地位。目前，TFT-LCD在各种大中小尺寸的产品上得到了广泛的应用，几乎涵盖了当今信息社会的主要电子产品，如液晶电视、高清晰度数字电视、电脑(台式和笔记本)、手机、PDA、GPS、车载显示、投影显示、摄像机、数码相机、电子手表、计算器、电子仪器、仪表、公共显示和虚幻显示等，是目前任何一种平板显示和CRT无法企及的。
TFT-LCD一般由液晶面板(LCD panel)、驱动电路以及下面的背光源组成，其中液晶面板是TFT-LCD中最重要的部分，它是在两块玻璃基板之间注入液晶，四周用封框胶封上，其中上面的玻璃板是彩色滤光片(Color Filter，CF)，由红、绿、蓝(R、G、B)三原色滤光片形成像素显示时的各种色彩，并在彩色滤色片上镀上透明的共用电极，下面的玻璃板为TFT阵列基板，上面镀有大量矩阵式排列的薄膜晶体管以及一些周边电路。
对于TFT-LCD来说，TFT阵列基板以及制造工艺决定了其产品性能、成品率和价格。尤其是构图时的掩膜板设计工艺复杂、成本极高，一个TFT阵列基板制备过程中使用的掩膜板数目(即构图次数)就成了衡量制造工艺繁简程度的重要标准。也因此，减少TFT阵列基板制造过程中使用掩膜的构图次数成了改进制造工艺的关键问题。为了有效地降低TFT-LCD的价格、提高成品率，TFT-LCD阵列基板的制造工艺逐步得到简化，从开始的七次构图(7mask)工艺已经发展到基于狭缝光刻技术的四次构图(4mask)工艺。
对于现有工艺制作的TFT-LCD，由于其只能利用器件本身产生的光线进行显示，在户外或具有强光源的情况下，如在阳光的照射下，其显示器亮度低、对比度差，很难读清屏幕显示的内容。若采用传统手段改进强光下显示效果，又需要增加面板中的背光源数目或增加构图工艺，从而导致工艺复杂度和成本的增大，成品质量也难以保证。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对现有技术的缺点，本发明为了解决现有TFT-LCD在强光下显示效果差的问题，针对TFT-LCD阵列基板的制作，在不增加构图工艺的条件下，可充分利用外界光线来提升显示效果。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明具体采用如下技术方案进行：
一方面，本发明首先提供一种TFT-LCD阵列基板，所述阵列基板包括：
形成在钝化层表面上的至少一个反射区；其中，
所述反射区包括形成在所述钝化层表面上的反射层以及形成在所述反射层表面上的反射面。
优选地，所述反射面由与所述阵列基板的源漏金属层相同的材料形成。
优选地，所述反射区的面积为所述阵列基板的透明像素电极面积的1/15至1/3。
另一方面，本发明还同时提供一种TFT-LCD阵列基板制造方法，所述方法包括步骤：
在钝化层的表面上制备至少一个反射层；
在所述钝化层及所述反射层之上沉积源漏金属层；
对所述源漏金属层进行一次光刻工艺，在得到源电极、漏电极和数据扫描线的图案的同时，保留了所述反射层表面上的反射面，形成至少一个反射区。
优选地，采用喷墨打印的方式制备出所述至少一个反射层。
优选地，喷墨打印时，液体在所述钝化层表面上形成半球状的液滴，多个半球状的液滴形成所述反射层。
优选地，所述反射区的面积为所述阵列基板的透明像素电极面积的1/15至1/3。
(三)有益效果
本发明通过在阵列基板的显示区域表面形成了可将外界光线漫反射回显示区域的反射区，从而在显示器工作时可充分利用外界的光线，由于外界光线的漫反射，在显示区域形成了额外的光照，增加了显示器的显示亮度，并增强了对比度，提升了显示器在阳光等强光下的显示效果。
附图说明
图1为本发明中的TFT阵列基板最终平面图；
图2为本发明中的TFT阵列基板制造过程中第一次构图工艺后的平面图；
图3为本发明中的TFT阵列基板制造过程中第一次构图工艺后沿图1中AB方向所得剖面图；
图4为本发明中的TFT阵列基板制造过程中第二次构图工艺后的平面图；
图5为本发明中的TFT阵列基板制造过程中第二次构图工艺后沿图1中AB方向所得剖面图；
图6为本发明中的TFT阵列基板制造过程中第三次构图工艺后的平面图；
图7为本发明中的TFT阵列基板制造过程中第三次构图工艺后沿图1中AB方向所得剖面图；
图8为本发明中的TFT阵列基板制造过程中第四次构图工艺后的平面图；
图9为本发明中的TFT阵列基板制造过程中第四次构图工艺后沿图1中AB方向所得剖面图。
其中，1、基板；2、栅电极；3、透明像素电极；4、栅极绝缘层；5、半导体层；6、漏电极；7、源电极；8、钝化层；9、栅极扫描线；10、数据扫描线；11、源电极与透明像素电极的接触过孔；12、栅金属膜层；13、透明像素电极膜层；14、源漏金属层；15、反射区；16、反射层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种TFT-LCD阵列基板及其制造方法，与现在普遍采用的光刻工艺相比，其最大的特点是在不增加构图工艺的条件下，在显示区域表面形成了可漫反射外界光线的反射区。本发明中形成的TFT阵列基板最终产品的平面图如图1所示，图1中，除了普通TFT阵列基板所通常具有的结构外，还在阵列基板表面形成了至少一个反射区15，其最大的特点是在钝化层表面上采用简单的喷墨打印方式形成反射层图案，喷墨打印时液体在重力的作用下形成球形形状，滴在基板上可以很好地形成半球状的图案，由多个半球状液滴组成的反射层具有不规则凸起的表面，因而在其表面处形成的反射为漫反射，可使得光线的反射更加均匀。此外，使用此种方式制作的反射层图案更加平滑，在半球状的反射层表面上再沉积反射面金属(即基板的源漏金属层)时，金属的附着能力更好。本发明中，形成了上述反射区后，就可以在使用时充分利用外界的光线，增加了显示器件的显示亮度，并增强了对比度，提升了显示器件在阳光等强光下的显示效果。
为了实现上述目的，本发明中TFT-LCD阵列基板制造方法具体工艺流程包括：
步骤1，首先在透明玻璃或者石英基板1上，采用溅射或热蒸发的方法依次沉积上厚度约为300～600的透明导电金属膜13和厚度为3000～5000的栅金属膜层12，栅金属可以选用Cr、W、Ti、Ta、Mo、等金属或其合金，由多层金属组成的栅金属膜层也能满足需要。透明导电层一般为ITO、IZO，也可以是其它的金属及金属氧化物。通过半色调或者灰色调掩膜版曝光显影后，通过多步刻蚀工艺形成栅极扫描线9、栅电极2和透明像素电极3，其平面图和截面图分别如图2、图3所示；其中，图3是沿图1示出的AB方向所截的剖面示意图。
步骤2，在完成步骤1的基板上通过PECVD(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积)方法连续沉积厚度为1000～5000的栅极绝缘层4，接着通过溅射沉积一层厚度为200～4000的金属氧化物半导体层5，栅绝缘层4可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物，对应的反应气体可以为SiH4，NH3，N2或SiH2Cl2，NH3，N2，金属氧化物半导体层5可以是a-IGZO，也可以是其他的金属氧化物半导体层。进行一次光刻胶的灰化工艺，除掉部分曝光区域的光刻胶，刻蚀掉部分曝光区域的金属氧化物半导体层，形成半导体层图案，完成的其平面图和截面图分别如图4、图5所示；其中，图5是沿图1示出的AB方向所截的剖面示意图。
步骤3，在完成步骤2的基板上通过PECVD方法连续沉积厚度为1000～5000的钝化层8，钝化层8可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物，对应的反应气体可以为SiH4，NH3，N2或SiH2Cl2，NH3，N2。形成钝化层8之后，通过一次光刻工艺后在钝化层8中形成源、漏电极以及透明像素电极的接触过孔11。在完成钝化层工艺后，通过喷墨打印的方式在钝化层8的表面上打印出至少一个反射层16，反射层可以是有机树脂、光刻胶，也可以是其他有机物。形成反射层16后的平面图和截面图分别如图6、图7所示；其中，图7是沿图1示出的AB方向所截的剖面示意图。
步骤4，在完成步骤3的基板上然后再通过溅射或热蒸发的方法沉积上厚度约为1000～3000源漏金属层14(此时沉积的源漏金属层14覆盖了整个基板表面，同样也覆盖了步骤3中打印出的至少一个反射层的表面)，源/漏金属可以选用高反射系数的金属Al、Ag、Cr等金属和高反射系数的合金。再经过一次光刻工艺后，去除基板表面多余的源漏金属层14，从而得到源电极7、漏电极6和数据扫描线10的图案；与此同时，还保留了各反射层16表面上的金属反射面，最终完成反射区15的图案。完成反射区15后的基板平面图和截面图分别如图8、图9所示；其中，图8与图1实质上相同，图9是沿图1示出的AB方向所截的剖面示意图。
本发明中反射区15的图案优选地形成在阵列基板的主要显示区域之上(即TFT-LCD阵列基板的存储电容及透明像素电极区域之上)，为不影响基板的正常显示，反射区图案的面积优选为透明像素电极面积的1/15至1/3。本领域的普通技术人员应该可以意识到，虽然在各平面图中，反射区15的图案是与数据扫描线10基本平行的条形区域，但这仅仅是本发明中反射区15的一种可能的实施方式，并非反射区唯一可行的实施方式。因而与数据扫描线10基本平行的条形区域不应理解为反射区15所必须采用的图案形式。采用其他任何方向或形状设置的反射区，如与数据扫描线10基本垂直、与数据扫描线10呈一定夹角、采用曲线或任意几何形状的反射区均可解决本发明所要解决的技术问题，也均应视作本发明具体实施方式的等同替代。
本发明中，由于在阵列基板的显示区域表面形成了可将外界光线漫反射回显示区域的反射区，使得显示器件在工作时可以充分利用外界的光线，依靠外界光线在显示区域的漫反射，为显示区域增加了额外的光照，从而提升了显示器件在阳光等强光下的显示效果。此外，由于本发明中反射区的结构和制作工艺简单，在制备TFT-LCD阵列基板时无需增加构图工艺，在不增加掩膜工艺成本、无需对现有设备做较大改进的情况下即可实施，提升产品性能的同时保证了较高的成品率以及较低的工艺复杂度和生产成本，具有极强的应用前景。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的发明保护范围应由权利要求限定。
Claims (6)
1.一种TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括：
形成在钝化层表面上的至少一个反射区；其中，
所述反射区包括形成在所述钝化层表面上的反射层以及形成在所述反射层表面上的反射面，所述反射层是由多个半球状的液滴形成，具有不规则凸起的表面；其中，所述多个半球状的液滴是喷墨打印时液体在重力的作用下形成的球形形状滴在基板上形成的。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述反射面由与所述阵列基板的源漏金属层相同的材料形成。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述反射区的面积为所述阵列基板的透明像素电极面积的1/15至1/3。
4.一种TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
在钝化层的表面上通过喷墨打印的方式制备至少一个反射层，所述反射层是由多个半球状的液滴形成，具有不规则凸起的表面；所述多个半球状的液滴是喷墨打印时液体在重力的作用下形成的球形形状滴在基板上形成的；
在所述钝化层及所述反射层之上沉积源漏金属层；
对所述源漏金属层进行一次光刻工艺，在得到源电极、漏电极和数据扫描线的图案的同时，保留了所述反射层表面上的反射面，形成至少一个反射区。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，喷墨打印时，液体在所述钝化层表面上形成半球状的液滴。
6.根据权利要求4或5任一项所述的方法，其特征在于，所述反射区的面积为所述阵列基板的透明像素电极面积的1/15至1/3。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |