專利名稱：寬視角液晶顯示器陣列基板及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種液晶顯示器及其制造方法，特別是一種寬視角液晶顯示器陣列基
板及其制造方法。
背景技術：
液晶顯示器的市場迅速成長，應用領域不斷擴展，特別是大尺寸液晶電視的應用， 要求液晶顯示器具有寬闊的視角范圍。液晶顯示器包括對盒的陣列基板和彩膜基板，其間 設置液晶。在電壓作用下液晶偏轉，通過控制電壓大小可以控制液晶的偏轉程度，從而實現 調制透過率(顯示灰度)的目的。 由于現有液晶顯示器存在視角過窄缺陷，現有技術提出了多種顯示模式以克服 窄視角缺陷，包括90。扭曲向列型液晶加補償膜(Twisted Nematic+film，簡稱TN+film) 模式、多疇垂直排列(Multi-domain Vertical Alignment,簡稱MVA)模式、像素電極圖形 化垂直排列(Patterned Vertical Alignment,簡稱PVA)模式、平面驅動模式(In-Plane Switching,簡稱IPS)模式以及利用邊緣場的平面驅動(Fringe Field Switching，簡稱 FFS)模式等。 雖然上述顯示模式先后被提出并逐漸實現產業化，但實際使用表明，上述顯示模 式仍存在相應缺陷。TN+film模式對視角的改善十分有限，視角改善限制在水平140。、垂 直100°的范圍內，一般只應用于筆記本電腦和臺式機監視器，不適于大尺寸液晶電視的應 用；MVA模式需要在彩膜基板(彩色濾光片) 一側制造復雜的凸起結構，增加了制造成本； PVA模式需要將像素電極制作成復雜的狹縫結構，影響了光利用效率；而IPS模式和FFS模 式要求工藝控制精度高，制造工藝難度大。
發明內容
本發明的目的是提供一種寬視角液晶顯示器陣列基板及其制造方法，具有對稱的 寬視角特性，同時簡化陣列基板結構和制造方法。 為了實現上述目的，本發明提供了一種寬視角液晶顯示器陣列基板，包括形成在 基板上的柵線和數據線，所述柵線和數據線限定的像素區域內形成有薄膜晶體管和像素電 極，所述像素電極上還形成有至少一個誘導液晶形成多疇結構的豎井。 所述薄膜晶體管包括柵電極、柵絕緣層、半導體層、摻雜半導體層、源電極、漏電
極、TFT溝道區域和鈍化層，所述鈍化層形成在源電極、漏電極和TFT溝道區域上，其上開設
有使像素電極與漏電極連接的第一過孔和孔壁為坡度狀以形成所述豎井的第二過孔。 所述第二過孔內的鈍化層和柵絕緣層被完全刻蝕掉，所述像素電極覆蓋住所述第
二過孔，形成井底面積小、井口面積大的漏斗形的誘導液晶形成多疇結構的豎井。 在上述技術方案基礎上，所述豎井的橫截面形狀為正方形、矩形、多邊形、圓形、橢
圓形或條形。所述豎井的井壁與水平面的夾角為15° 85° 。 為了實現上述目的，本發明還提供了一種寬視角液晶顯示器陣列基板制造方法，
3包括 步驟1、在基板上形成包括柵線、柵電極、數據線、源電極、漏電極和TFT溝道區域 的圖形； 步驟2、在完成步驟1的基板上沉積一層鈍化層，通過構圖工藝在所述鈍化層上開
設用于漏電極與像素電極連接的第一過孔和用于形成豎井的第二過孔； 步驟3、在完成步驟2的基板上沉積一層透明導電薄膜，通過構圖工藝在像素區域
內形成包括像素電極的圖形，并在所述第二過孔位置形成誘導液晶形成多疇結構的豎井。 所述步驟2具體包括在完成步驟1的基板上沉積一層鈍化層，采用普通掩模板通
過構圖工藝在鈍化層上開設包括第一過孔和至少一個第二過孔的圖形，其中所述第一過孔
位于漏電極位置，所述第一過孔內的鈍化層被完全刻蝕掉，所述至少一個第二過孔的孔壁
為坡度狀，所述第二過孔內的鈍化層和柵絕緣層被完全刻蝕掉。 進一步地，所述第二過孔的橫截面形狀為正方形、矩形、多邊形、圓形、橢圓形或條 形。所述第二過孔的孔壁與水平面的夾角為15° 85° 。 本發明提供了一種寬視角液晶顯示器陣列基板制造方法，通過在像素區域內形成 井壁具有坡度狀的豎井，使豎井結構誘導液晶形成多疇結構，實現了一種新型多疇垂直排 列的顯示模式。該顯示模式采用負性液晶，在未加電狀態下，豎井以外區域的液晶在取向材 料的作用下按照垂直方式排列，而在豎井區域形成取向缺陷。在加電狀態下，豎井區域液晶 的排列誘導周邊區域的液晶形成多疇結構，實現視角對稱的寬視角。進一步地，在保證寬視 角特性的前提下，由于本發明技術方案既不需要彩膜基板側的凸起結構，也不需要摩擦工 藝，因此本發明簡化了陣列基板的結構和制造工藝，且其制造工藝與傳統TN型TFT-LCD兼 容。實際使用中，如果在偏振片的內側增加負性雙折射補償膜，還可以進一步拓寬視角。本 發明寬視角液晶顯示器陣列基板適用于幀反轉、行反轉、列反轉、點反轉等各種驅動模式的 液晶顯示器，具有廣泛的應用前景。
圖1為本發明寬視角液晶顯示器陣列基板的結構示意圖； 圖2為圖1中A1-A1向的剖視圖； 圖3為圖1中B1-B1向的剖視圖； 圖4為本發明寬視角液晶顯示器陣列基板第一次構圖工藝后的平面圖； 圖5為圖4中A2-A2向的剖面圖； 圖6為圖4中B2-B2向的剖面圖； 圖7為本發明寬視角液晶顯示器陣列基板第二次構圖工藝后的平面圖； 圖8為圖7中A3-A3向的剖面圖； 圖9為圖7中B3-B3向的剖面圖； 圖10為本發明寬視角液晶顯示器陣列基板第三次構圖工藝后的平面圖； 圖11為圖10中A4-A4向的剖面圖； 圖12為圖10中B4-B4向的剖面圖； 圖13為本發明寬視角液晶顯示器陣列基板第四次構圖工藝后的平面圖； 圖14為圖13中A5-A5向的剖面
后的結構
圖15為圖13中B5-B5向的剖面圖16為本發明寬視角液晶顯示器陣列基板采用半色調或灰色調掩模板構圖工藝 示意圖17為本發明寬視角液晶顯示器陣列基板的工作原理示意圖； 圖18為本發明寬視角液晶顯示器陣列基板制造方法的流程圖19為本發明寬視角液晶顯示器陣列基板制造方法第一實施例的流程圖20為本發明寬視角液晶顯示器陣列基板制造方法第二實施例的流程圖。 附圖標記說明
3-柵電極； 6-半導體層；
9-漏電極；
12-第一過孔；
15-豎井； 31-彩膜層；
l-基板； 4-公共電極線；
2-5-
戰；
7-摻雜半導體層
10-數據線；
13-第二過孔 20-陣列基板 32
公共電極
8-源電極； 11-鈍化層； 14-像素電極 30-彩膜基板 40-液晶。
具體實施例方式
下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
圖1為本發明寬視角液晶顯示器陣列基板的結構示意圖，圖2為圖1中A1-A1 向的剖視圖，圖3為圖1中B1-B1向的剖視圖。如圖1 圖3所示，本發明寬視角液晶顯 示器陣列基板的主體結構包括柵線2、數據線10、像素電極14和薄膜晶體管(Thin Film Transistor,簡稱TFT)，柵線2和數據線10 —起限定了像素區域，薄膜晶體管形成在柵線2 與數據線10的交叉處，像素電極14形成在像素區域內，同時像素區域內還形成有至少一個 井壁具有坡度狀的豎井15。具體地，豎井15內的鈍化層和柵絕緣層被完全刻蝕掉，具有井 底面積小、井口面積大的漏斗形結構形式，在未加電狀態下，位于豎井區域的液晶形成取向 缺陷，在加電狀態下，豎井區域液晶的排列誘導周邊區域的液晶形成多疇結構。
在本發明上述技術方案中，豎井15可以是一個，也可以是多個，豎井15的橫截面 形狀可以根據形成多疇結構的需要設置成正方形、矩形、多邊形、圓形、橢圓形、條形或本領 域技術人員慣常采用的形狀。優選地，在同等面積下，豎井15的橫截面形狀選擇邊長較大 的形狀。當豎井15為一個時，其位置優選地位于像素區域的中心區域。當豎井15為多個 時，其位置可以均布在像素區域內。豎井15的數量可以根據像素區域的大小而定，一般來 說，對于面積為50iimX150iim左右的像素區域，可以只設置一個豎井15，豎井15的面積 大于或等于9 ii m2，設置范圍為9 ii m2 400 ii m2，豎井15的井壁與水平面的夾角為15° 85° 。顯然，豎井15的數量增多可以進一步改善寬視角特性。 本發明上述技術方案中，像素區域內還可以形成有公共電極線(也稱存儲電容 線)4，公共電極線4位于二條柵線2之間，用于與像素電極14 一起構成存儲電容。當公共 電極線4位于像素區域的中部時，本發明豎井15可以分別設置在柵線2與公共電極線4之 間，即在像素區域內形成至少二個豎井15。本發明技術方案中，豎井的深度可以等于柵絕緣 層和鈍化層的總厚度，即豎井內的鈍化層和柵絕緣層被完全刻蝕掉，暴露出基板；豎井的深
5度也可以等于鈍化層的厚度，即豎井內的鈍化層被完全刻蝕掉，暴露出柵絕緣層；當然，豎 井的深度也可以介于二者之間。 本發明上述技術方案中，薄膜晶體管的結構與現有技術TN型TFT-LCD的薄膜晶體 管結構相同，包括柵電極3、柵絕緣層5、有源層(包括半導體層6和摻雜半導體層7)、源電 極8、漏電極9、 TFT溝道區域和鈍化層11，柵絕緣層5和鈍化層11的總厚度為O. 5iim 5 P m，該厚度大于或等于現有TN型或MVA型TFT-LCD柵絕緣層和鈍化層的總厚度。柵電極 3形成在基板1上并與柵線2連接；柵絕緣層5形成在柵線2和柵電極3上并覆蓋整個基 板1 ;有源層形成在柵絕緣層5上并位于柵電極3的上方；源電極8的一端位于有源層上， 另一端與數據線10連接，漏電極9的一端位于有源層上，另一端通過第一過孔12與像素電 極14連接，源電極8與漏電極9之間形成TFT溝道區域；鈍化層11形成在TFT溝道區域上 并覆蓋整個基板l，其上開設有使像素電極14與漏電極9連接的第一過孔12，同時在像素 區域內開設有至少一個第二過孔13，第二過孔13的孔壁為坡度狀；像素電極14形成在像 素區域內， 一方面通過第一過孔12與漏電極9連接，另一方面在第二過孔13位置形成井壁 為坡度狀誘導液晶形成多疇結構的豎井15。 圖4 圖15為本發明寬視角液晶顯示器陣列基板制備過程的示意圖，下面以五次 構圖工藝為例通過寬視角液晶顯示器陣列基板的制備過程進一步說明本發明的技術方案， 在以下說明中，本發明所稱的構圖工藝包括光刻膠涂覆、掩模、曝光、刻蝕、剝離等工藝，其 中光刻膠以正性光刻膠為例。 圖4為本發明寬視角液晶顯示器陣列基板第一次構圖工藝后的平面圖，圖5為圖4 中A2-A2向的剖面圖，圖6為圖4中B2-B2向的剖面圖。采用磁控濺射或熱蒸發的方法，在 基板l(如玻璃基板或石英基板)上沉積一層柵金屬薄膜。采用普通掩模板通過第一次構 圖工藝對柵金屬薄膜進行構圖，在基板1的一定區域上形成包括柵線2和柵電極3的圖形， 如圖4 圖6所示。在實際使用中，本構圖工藝中還可以同時形成公共電極線4，公共電極 線4位于相鄰的二條柵線2之間，與柵線2平行并位于像素區域的中部，用于與像素電極構 成存儲電容，形成存儲電容在公共電極線上(Cs on Common)的結構。 圖7為本發明寬視角液晶顯示器陣列基板第二次構圖工藝后的平面圖，圖8為圖 7中A3-A3向的剖面圖，圖9為圖7中B3-B3向的剖面圖。在完成上述結構圖形的基板上， 采用等離子體增強化學氣相沉積(簡稱PECVD)方法，依次沉積柵絕緣層5、半導體層6和摻 雜半導體層(歐姆接觸層)7，柵絕緣層5可以采用SiNx、Si0x或Si0xNy。采用普通掩模板 通過第二次構圖工藝對半導體層6和摻雜半導體層7進行構圖，在柵電極3上方形成包括 有源層的圖形，有源層包括半導體層6和摻雜半導體層7，如圖7 圖9所示。
圖10為本發明寬視角液晶顯示器陣列基板第三次構圖工藝后的平面圖，圖11為 圖10中A4-A4向的剖面圖，圖12為圖10中B4-B4向的剖面圖。在完成上述結構圖形的基 板上，采用磁控濺射或熱蒸發的方法，沉積一層源漏金屬薄膜。采用普通掩模板通過第三次 構圖工藝對源漏金屬薄膜進行構圖，形成包括源電極8、漏電極9、數據線10和TFT溝道區 域的圖形，其中源電極8的一端位于有源層上，另一端與數據線10連接，漏電極9的一端位 于有源層上，源電極8和漏電極9之間的摻雜半導體層7被完全刻蝕掉，并刻蝕掉部分半導 體層6，暴露出半導體層6，形成TFT溝道區域圖形，如圖10 圖12所示。
圖13為本發明寬視角液晶顯示器陣列基板第四次構圖工藝后的平面圖，圖14為
6圖13中A5-A5向的剖面圖，圖15為圖13中B5-B5向的剖面圖。在完成上述結構圖形的基 板上，采用PECVD方法沉積一層鈍化層ll，鈍化層11可采用SiNx或有機絕緣材料，或者二 者的疊層結構，柵絕緣層和鈍化層的總厚度為0. 5 ii m 5 ii m，該厚度大于或等于現有TN型 或MVA型TFT-LCD柵絕緣層和鈍化層的總厚度。采用普通掩模板通過第四次構圖工藝對鈍 化層進行構圖，在鈍化層覆蓋TFT溝道區域的基礎上，形成包括第一過孔12和至少一個第 二過孔13的圖形，其中第一過孔12位于漏電極9位置，第一過孔12內的鈍化層11被完全 刻蝕掉，暴露出漏電極9的上表面；第二過孔13位于像素區域內，第二過孔13內的鈍化層 11和柵絕緣層5被完全刻蝕掉，暴露出基板1的上表面，如圖13 圖15所示。其中，第二 過孔13的數量可以是一個，也可以是多個，第二過孔13的橫截面形狀可以為正方形、矩形、 多邊形、圓形、橢圓形、條形或本領域技術人員慣常采用的形狀，第二過孔13的孔壁為坡度 狀的，孔壁與水平面的夾角成15。 85° 。在圖13 圖15所示結構中，第二過孔13為二 個圓形孔，二個第二過孔13分別位于公共電極線4的兩側，即位于柵線2與公共電極線4 之間。本次構圖工藝中，還同時形成有柵線接口區(柵線PAD區)、數據線接口區(數據線 PAD區)和公共電極線接口區(公共電極線PAD區)圖形，柵線PAD區、數據線PAD區和公 共電極線PAD區位于顯示屏的周邊區域，用于與相應驅動電路連接，相應結構已經廣泛應 用于液晶顯示器制造領域，為本領域技術人員所熟知。 最后，在完成上述結構圖形的基板上，采用磁控濺射或熱蒸發的方法，沉積一層透 明導電薄膜。采用普通掩模板通過第五次構圖工藝對透明導電薄膜進行構圖，在像素區域 內形成包括像素電極14的圖形，像素電極14通過第一過孔12與漏電極9連接，同時，像素 電極14覆蓋住第二過孔13，在像素區域內形成井壁為坡度狀的豎井15，如圖1 圖3所 示。與第二過孔13的結構參數相同，豎井15的數量可以是一個，也可以是多個，豎井15的 橫截面形狀可以為正方形、矩形、多邊形、圓形、橢圓形、條形或本領域技術人員慣常采用的 形狀，豎井15內井壁與水平面的夾角成15。 85° ，形成并底面積小、井口面積大的漏斗 形結構形式。 以上所說明的五次構圖工藝僅僅是制備本發明寬視角液晶顯示器陣列基板的一 種實現方法，實際使用中還可以通過增加或減少構圖工藝次數、選擇不同的材料或材料組 合來實現本發明。例如，本發明寬視角液晶顯示器陣列基板還可以通過四次構圖工藝制備 完成，將前述第二次構圖工藝和第三次構圖工藝合并成一個采用半色調或灰色調掩模板的 構圖工藝。 圖16為本發明寬視角液晶顯示器陣列基板采用半色調或灰色調掩模板構圖工藝 后的結構示意圖，為圖10中A4-A4向的剖面圖。采用半色調或灰色調掩模板構圖工藝是 將前述第二次構圖工藝和第三次構圖工藝合并成一個構圖工藝，其具體工藝過程為在完 成前述結構圖形的基板上，采用PECVD方法依次沉積柵絕緣層、半導體層和摻雜半導體層， 然后采用磁控濺射或熱蒸發的方法沉積源漏金屬薄膜。之后涂覆一層光刻膠，采用半色調 或灰色調掩模板曝光，使光刻膠形成完全曝光區域(光刻膠完全去除區域)、部分曝光區域 (光刻膠部分去除區域)和未曝光區域(光刻膠完全保留區域)，其中未曝光區域對應于數 據線、源電極和漏電極圖形所在區域，部分曝光區域對應于TFT溝道區域圖形所在區域，完 全曝光區域對應于上述圖形以外的區域。顯影處理后，未曝光區域光刻膠的厚度沒有變化， 部分曝光區域光刻膠的厚度變薄，完全曝光區域的光刻膠被完全去除。首先對完全曝光區域進行第一次刻蝕，分別刻蝕掉完全曝光區域的源漏金屬薄膜、攙雜半導體層和半導體層， 形成有源層、數據線、漏電極和源電極圖形。進行灰化處理，完全去除部分曝光區域的光刻 膠，對部分曝光區域進行第二次刻蝕，分別刻蝕掉部分曝光區域的源漏金屬薄膜和攙雜半 導體層，部分刻蝕掉半導體層，使該區域露出半導體層，形成TFT溝道區域圖形，如圖16所 示。本構圖工藝后，柵絕緣層覆蓋整個基板，有源層圖形以外區域的半導體層和摻雜半導體 層被完全刻蝕掉，但數據線、源電極和漏電極圖形下保留有半導體層和摻雜半導體層。該過 程已經廣泛應用于液晶顯示器制造領域。 圖17為本發明寬視角液晶顯示器陣列基板的工作原理示意圖。如圖16所示，實 際使用時，陣列基板20與彩膜基板30對盒形成寬視角液晶顯示器，液晶40則設置在陣列 基板20與彩膜基板30之間。陣列基板20采用前述本發明寬視角液晶顯示器陣列基板的 結構，至少包括形成在基板上的公共電極線4和像素電極14，公共電極線4上形成有井壁為 坡度狀的豎井15。彩膜基板30可以采用傳統的結構形式，至少包括形成在基板上的彩膜層 31和公共電極32。液晶40采用介電常數為負的材料。在未加電狀態下，豎井15以外區域 的液晶40在取向材料的作用下按照垂直方式排列，液晶的長軸均垂直于基板，而在豎井15 內，液晶40按照斜坡方式排列，液晶的長軸均垂直于豎井15的井壁，即豎井15內形成取向 缺陷，也就是液晶顯示器技術領域常說的液晶向錯(disclination)，液晶向錯是指液晶分 子的取向不連續現象，以液晶向錯為分界線，其兩邊的液晶分子取向會有明顯差異。在加電 狀態下，由于本發明豎井具有井底面積小、井口面積大的結構形式，使豎井15區域液晶的 排列誘導周邊區域的液晶形成多疇結構，最大限度地改善了可視角度，且視角對稱。此時， 施加在液晶上的電場是陣列基板20的像素電極14與彩膜基板30的公共電極32之間的電 場。在寬視角液晶顯示器上使用負性雙折射補償膜還可以進一步拓寬視角。
以上所說明的本發明寬視角液晶顯示器陣列基板只是一種實現結構，實際使用中 還可以具有多種結構變形。例如，前述實施例陣列基板采用的是存儲電容在公共電極線上 (Cs on Common)的像素結構，本發明豎井設置在公共電極線的兩側。對于沒有公共電極線 的像素結構，即存儲電容在柵線上(Cson Gate)的像素結構，本發明豎井既可以設置在像素 區域的中部，也可以均勻地或對稱地設置在像素區域內，一樣可以達到寬視角和對稱視角 的特性。 圖18為本發明寬視角液晶顯示器陣列基板制造方法的流程圖，具體包括 步驟1、在基板上形成包括柵線、柵電極、數據線、源電極、漏電極和TFT溝道區域
的圖形； 步驟2、在完成步驟1的基板上沉積一層鈍化層，通過構圖工藝在所述鈍化層上開
設用于漏電極與像素電極連接的第一過孔和用于形成豎井的第二過孔； 步驟3、在完成步驟2的基板上沉積一層透明導電薄膜，通過構圖工藝在像素區域
內形成包括像素電極的圖形，并在所述第二過孔位置形成誘導液晶形成多疇結構的豎井。 下面通過具體實施例進一步說明本發明寬視角液晶顯示器陣列基板制造方法的
技術方案。 圖19為本發明寬視角液晶顯示器陣列基板制造方法第一實施例的流程圖，具體 包括 步驟11、在基板上沉積一層柵金屬薄膜，采用普通掩模板通過構圖工藝形成包括柵線、柵電極和公共電極線的圖形； 步驟12、在完成步驟11的基板上依次沉積柵絕緣層、半導體層和摻雜半導體層， 采用普通掩模板通過構圖工藝形成包括有源層的圖形； 步驟13、在完成步驟12的基板上沉積源漏金屬薄膜，采用普通掩模板通過構圖工 藝形成包括數據線、源電極、漏電極和TFT溝道區域的圖形； 步驟14、在完成步驟13的基板上沉積一層鈍化層，采用普通掩模板通過構圖工藝 在鈍化層上開設包括第一過孔和至少一個第二過孔的圖形，其中所述第一過孔位于漏電極 位置，所述第一過孔內的鈍化層被完全刻蝕掉，所述至少一個第二過孔的孔壁為坡度狀，所 述第二過孔內的鈍化層和柵絕緣層被完全刻蝕掉； 步驟15、在完成步驟14的基板上沉積一層透明導電薄膜，采用普通掩模板通過構 圖工藝在像素區域內形成包括像素電極的圖形，并在所述第二過孔位置形成誘導液晶形成 多疇結構的豎井。 步驟11中，采用磁控濺射或熱蒸發的方法，在基板(如玻璃基板或石英基板)上 沉積一層柵金屬薄膜。采用普通掩模板通過構圖工藝對柵金屬薄膜進行構圖，在基板的一 定區域上形成包括柵線和柵電極的圖形。在實際使用中，本構圖工藝中還可以同時形成公 共電極線，公共電極線位于相鄰的二條柵線之間，與柵線平行并位于像素區域的中部，用于 與像素電極構成存儲電容，形成存儲電容在公共電極線上(Cs on Common)的結構。
步驟12中，在完成上述結構圖形的基板上，采用PECVD方法依次沉積柵絕緣層、半 導體層和摻雜半導體層(歐姆接觸層)，柵絕緣層可以采用SiNx、 Si0x或Si0xNy。采用普 通掩模板通過構圖工藝對半導體層和摻雜半導體層進行構圖，在柵電極上方形成包括有源 層的圖形，有源層包括半導體層和摻雜半導體層。 步驟13中，在完成上述結構圖形的基板上，采用磁控濺射或熱蒸發的方法，沉積 一層源漏金屬薄膜。采用普通掩模板通過構圖工藝對源漏金屬薄膜進行構圖，形成包括源 電極、漏電極、數據線和TFT溝道區域的圖形，其中源電極的一端位于有源層上，另一端與 數據線連接，漏電極的一端位于有源層上，源電極和漏電極之間的摻雜半導體層被完全刻 蝕掉，并刻蝕掉部分半導體層，暴露出半導體層，形成TFT溝道區域圖形。
步驟14中，在完成上述結構圖形的基板上，采用PECVD方法沉積一層鈍化層，鈍 化層可采用SiNx或有機絕緣材料，或者二者的疊層結構，柵絕緣層和鈍化層的總厚度為 0. 5 ii m 5 ii m，該厚度大于或等于現有TN型或MVA型TFT-LCD柵絕緣層和鈍化層的總厚 度。采用普通掩模板通過構圖工藝對鈍化層進行構圖，在鈍化層覆蓋TFT溝道區域的基礎 上，形成包括第一過孔和至少一個第二過孔的圖形，其中第一過孔位于漏電極位置，第一過 孔內的鈍化層被完全刻蝕掉，暴露出漏電極的上表面；第二過孔位于像素區域內，第二過孔 內的鈍化層和柵絕緣層被完全刻蝕掉，暴露出基板的上表面。其中，第二過孔的數量可以是 一個，也可以是多個，第二過孔的橫截面形狀可以為正方形、矩形、多邊形、圓形、橢圓形、條 形或本領域技術人員慣常采用的形狀，優選地，在同等面積下，第二過孔的橫截面形狀選擇 邊長較大的形狀。第二過孔的孔壁為坡度狀的，孔壁與水平面的夾角成15。 85° 。本次 構圖工藝中，還同時形成有柵線接口區(柵線PAD區)、數據線接口區(數據線PAD區)和 公共電極線接口區(公共電極線PAD區)圖形，柵線PAD區、數據線PAD區和公共電極線 PAD區位于顯示屏的周邊區域，用于與相應驅動電路連接，相應結構已經廣泛應用于液晶顯示器制造領域，為本領域技術人員所熟知。 步驟15中，在完成上述結構圖形的基板上，采用磁控濺射或熱蒸發的方法，沉積 一層透明導電薄膜。采用普通掩模板通過構圖工藝對透明導電薄膜進行構圖，在像素區域 內形成包括像素電極的圖形，像素電極通過第一過孔與漏電極連接，同時，像素電極覆蓋住 第二過孔，在像素區域內形成井壁為坡度狀的豎井。與第二過孔的結構參數相同，豎井的數 量可以是一個，也可以是多個，豎井的橫截面形狀可以為正方形、矩形、多邊形、圓形、橢圓 形、條形或本領域技術人員慣常采用的形狀，優選地，在同等面積下，豎井的橫截面形狀選 擇邊長較大的形狀。豎井內井壁與水平面的夾角成15° 85° ，形成井底面積小、井口面 積大的漏斗形結構形式。 本實施例所形成的陣列基板是一種存儲電容在公共電極線上(Cs onCommon)的像 素結構，如果步驟11中沒有形成公共電極線時，步驟15中的像素電極則與部分柵線重疊， 形成存儲電容在柵線上(Cs on Gate)的像素結構，豎井既可以設置在像素區域的中部，也 可以均勻地或對稱地設置在像素區域內，一樣可以使本發明寬視角液晶顯示器陣列基板獲 得寬視角和對稱視角特性。 本實施例所形成寬視角液晶顯示器陣列基板的結構和工作原理已在前面詳細介 紹，在未加電狀態下，位于豎井區域的液晶形成取向缺陷，在加電狀態下，豎井區域液晶的 排列誘導周邊區域的液晶形成多疇結構。 圖20為本發明寬視角液晶顯示器陣列基板制造方法第二實施例的流程圖，具體 包括 步驟21、在基板上沉積一層柵金屬薄膜，采用普通掩模板通過構圖工藝形成包括 柵線、柵電極和公共電極線的圖形； 步驟22、在完成步驟21的基板上依次沉積柵絕緣層、半導體層、摻雜半導體層和 源漏金屬薄膜，采用半色調或灰色調掩模板通過構圖工藝形成包括有源層、數據線、源電 極、漏電極和TFT溝道區域的圖形； 步驟23、在完成步驟22的基板上沉積一層鈍化層，采用普通掩模板通過構圖工藝 在鈍化層上開設包括第一過孔和至少一個第二過孔的圖形，其中所述第一過孔位于漏電極 位置，所述第一過孔內的鈍化層被完全刻蝕掉，所述至少一個第二過孔的孔壁為坡度狀，所 述第二過孔內的鈍化層和柵絕緣層被完全刻蝕掉； 步驟24、在完成步驟23的基板上沉積一層透明導電薄膜，采用普通掩模板通過構 圖工藝在像素區域內形成包括像素電極的圖形，并在所述第二過孔位置形成誘導液晶形成 多疇結構的豎井。 本實施例與第一實施例的主要流程基本相同，區別在于將第一實施例中的步驟12 和步驟13合并成一個采用半色調或灰色調掩模板的構圖工藝，其它過程與前述第一實施 例相同。 采用半色調或灰色調掩模板構圖工藝的具體工藝過程為在完成前述結構圖形的 基板上，采用PECVD方法依次沉積柵絕緣層、半導體層和摻雜半導體層，然后采用磁控濺射 或熱蒸發的方法沉積源漏金屬薄膜。之后涂覆一層光刻膠，采用半色調或灰色調掩模板曝 光，使光刻膠形成完全曝光區域(光刻膠完全去除區域)、部分曝光區域(光刻膠部分去除 區域)和未曝光區域(光刻膠完全保留區域)，其中未曝光區域對應于數據線、源電極和漏
10電極圖形所在區域，部分曝光區域對應于TFT溝道區域圖形所在區域，完全曝光區域對應 于上述圖形以外的區域。顯影處理后，未曝光區域光刻膠的厚度沒有變化，部分曝光區域光 刻膠的厚度變薄，完全曝光區域的光刻膠被完全去除。首先對完全曝光區域進行第一次刻 蝕，分別刻蝕掉完全曝光區域的源漏金屬薄膜、攙雜半導體層和半導體層，形成有源層、數 據線、漏電極和源電極圖形。進行灰化處理，完全去除部分曝光區域的光刻膠，對部分曝光 區域進行第二次刻蝕，分別刻蝕掉部分曝光區域的源漏金屬薄膜和攙雜半導體層，部分刻 蝕掉半導體層，使該區域露出半導體層，形成TFT溝道區域圖形。本構圖工藝后，柵絕緣層 覆蓋整個基板，有源層圖形以外區域的半導體層和摻雜半導體層被完全刻蝕掉，但數據線、 源電極和漏電極圖形下保留有半導體層和摻雜半導體層。該過程已經廣泛應用于液晶顯示 器制造領域。 本發明提供了一種寬視角液晶顯示器陣列基板制造方法，通過在像素區域內形成 井壁具有坡度狀的豎井，使豎井結構誘導液晶形成多疇結構，實現了一種新型多疇垂直排 列的顯示模式。該顯示模式采用負性液晶，在未加電狀態下，豎井以外區域的液晶在取向材 料的作用下按照垂直方式排列，而在豎井區域形成取向缺陷，在加電狀態下，豎井區域液晶 的排列誘導周邊區域的液晶形成多疇結構，實現視角對稱的寬視角。進一步地，在保證寬視 角特性的前提下，由于本發明技術方案既不需要彩膜基板側的凸起結構，也不需要摩擦工 藝，因此本發明簡化了陣列基板的結構和制造工藝，且其制造工藝與傳統TN型TFT-LCD兼 容。實際使用中，如果在偏振片的內側增加負性雙折射補償膜，還可以進一步拓寬視角。本 發明寬視角液晶顯示器陣列基板適用于幀反轉、行反轉、列反轉、點反轉等各種驅動模式的 液晶顯示器，具有廣泛的應用前景。 最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照 較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的 技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍。
權利要求
一種寬視角液晶顯示器陣列基板，包括形成在基板上的柵線和數據線，所述柵線和數據線限定的像素區域內形成有薄膜晶體管和像素電極，其特征在于，所述像素電極上還形成有至少一個誘導液晶形成多疇結構的豎井。
2. 根據權利要求1所述的寬視角液晶顯示器陣列基板，其特征在于，所述薄膜晶體管 包括柵電極、柵絕緣層、半導體層、摻雜半導體層、源電極、漏電極、TFT溝道區域和鈍化層， 所述鈍化層形成在源電極、漏電極和TFT溝道區域上，其上開設有使像素電極與漏電極連 接的第一過孔和孔壁為坡度狀以形成所述豎井的第二過孔。
3. 根據權利要求2所述的寬視角液晶顯示器陣列基板，其特征在于，所述第二過孔內 的鈍化層和柵絕緣層被完全刻蝕掉，所述像素電極覆蓋住所述第二過孔，形成井底面積小、 井口面積大的漏斗形的誘導液晶形成多疇結構的豎井。
4. 根據權利要求1 3中任一權利要求所述的寬視角液晶顯示器陣列基板，其特征在 于，所述豎井的橫截面形狀為正方形、矩形、多邊形、圓形、橢圓形或條形。
5. 根據權利要求1 3中任一權利要求所述的寬視角液晶顯示器陣列基板，其特征在 于，所述豎井的井壁與水平面的夾角為15° 85° 。
6. —種寬視角液晶顯示器陣列基板制造方法，其特征在于，包括 步驟1、在基板上形成包括柵線、柵電極、數據線、源電極、漏電極和TFT溝道區域的圖形；步驟2、在完成步驟1的基板上沉積一層鈍化層，通過構圖工藝在所述鈍化層上開設用 于漏電極與像素電極連接的第一過孔和用于形成豎井的第二過孔；步驟3、在完成步驟2的基板上沉積一層透明導電薄膜，通過構圖工藝在像素區域內形 成包括像素電極的圖形，并在所述第二過孔位置形成誘導液晶形成多疇結構的豎井。
7. 根據權利要求6所述的寬視角液晶顯示器陣列基板制造方法，其特征在于，所述步 驟2具體包括在完成步驟1的基板上沉積一層鈍化層，采用普通掩模板通過構圖工藝在 鈍化層上開設包括第一過孔和至少一個第二過孔的圖形，其中所述第一過孔位于漏電極位 置，所述第一過孔內的鈍化層被完全刻蝕掉，所述至少一個第二過孔的孔壁為坡度狀，所述 第二過孔內的鈍化層和柵絕緣層被完全刻蝕掉。
8. 根據權利要求6或7所述的寬視角液晶顯示器陣列基板制造方法，其特征在于，所述 第二過孔的橫截面形狀為正方形、矩形、多邊形、圓形、橢圓形或條形。
9. 根據權利要求6或7所述的寬視角液晶顯示器陣列基板制造方法，其特征在于，所述 第二過孔的孔壁與水平面的夾角為15° 85° 。
全文摘要
本發明涉及一種寬視角液晶顯示器陣列基板及其制造方法。陣列基板包括形成在基板上的柵線和數據線，柵線和數據線限定的像素區域內形成有薄膜晶體管和像素電極，像素電極上還形成有至少一個誘導液晶形成多疇結構的豎井。制造方法包括在基板上形成包括柵線、柵電極、數據線、源電極、漏電極和TFT溝道區域的圖形；沉積鈍化層，在所述鈍化層上開設用于漏電極與像素電極連接的第一過孔和用于形成豎井的第二過孔；沉積透明導電薄膜，在像素區域內形成包括像素電極的圖形，并在第二過孔位置形成誘導液晶形成多疇結構的豎井。本發明通過使用豎井結構誘導液晶形成多疇結構，不僅實現了視角對稱的寬視角，而且簡化了陣列基板的結構和制造工藝。
文檔編號H01L27/12GK101738797SQ200810225910
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月5日 優先權日2008年11月5日
發明者尹海軍, 張俊瑞, 邵喜斌 申請人:京東方科技集團股份有限公司