專利名稱：一種tft陣列基板及其制造方法、顯示器件的制作方法
技術領域：
本發明涉及液晶顯示器領域，特別涉及ー種TFT陣列基板及其制造方法、顯示器件。
背景技術：
薄膜晶體管液晶顯不器(ThinFilm Transistor Liquid Crystal Display,簡稱TFT-LCD)具有體積小、功耗低、無輻射等特點，近年來得到了迅速地發展，在當前的平板顯示器市場中占據了主導地位。目前，TFT-IXD在各 種大中小尺寸的產品上得到了廣泛的應用，幾乎涵蓋了當今信息社會的主要電子產品，如液晶電視、高清晰度數字電視、電腦(臺式和筆記本)、手機、PDA、GPS、車載顯示、投影顯示、攝像機、數碼相機、電子手表、計算器、電子儀器、儀表、公共顯示和虛幻顯示等，是目前任何ー種平板顯示和CRT無法企及的。TFT-IXD —般由液晶面板(IXD panel)、驅動電路以及下面的背光源組成，其中液晶面板是TFT-LCD中最重要的部分，它是在兩塊玻璃基板之間注入液晶，四周用封框膠封上，在兩玻璃板上分別貼敷偏振方向相互垂直的偏振片構成。其中上面的玻璃板是彩色濾光片(ColorFilter, CF)，由紅、緑、藍(R、G、B)三原色濾光片構成像素，并在彩色濾色片上設置上透明的共用電極，下面的玻璃板為TFT陣列基板，上面設置有大量矩陣式排列的薄膜晶體管以及一些周邊電路。黑矩陣是用來遮擋漏光區域的光線，一般形成在TFT-IXD的CF上，其材料為不透光的材料。對于TFT-IXD來說，TFT陣列基板以及制造エ藝決定了其產品性能、成品率和價格。為了有效地降低TFT-IXD的價格、提高成品率，TFT-IXD陣列基板的制造エ藝逐步得到簡化，從開始的七次構圖(7mask)エ藝已經發展到基于狹縫光刻技術的四次構圖(4mask)ェ藝。現有エ藝制作的TFT，由于只能利用器件本身產生的光線進行顯示，在戶外或具有強光源的情況下，如在陽光的照射下，其顯示器亮度低，對比度差，很難讀清顯示的內容。
發明內容
(一 )要解決的技術問題針對現有技術的缺點，本發明為了解決現有TFT-LCD在強光下顯示效果差的問題，針對TFT陣列基板的制作，在不增加工藝的條件下，在陣列基板表面形成了至少ー個反射區域，從而充分利用外界光線提升顯示效果。( ニ )技術方案為了解決上述技術問題，本發明具體采用如下技術方案進行首先，本發明提供ー種TFT陣列基板，所述陣列基板包括形成于所述陣列基板表面的至少ー個反射區域，其中，所述反射區域包括上表面形成有不規則凸起的反射層、以及在所述反射層的所述不規則凸起上形成的反射面。優選地，所述反射層為所述陣列基板的鈍化層或柵極絕緣層。
優選地，當所述反射層為所述陣列基板的鈍化層時，所述反射面由源漏金屬層形成；當所述反射層為所述陣列基板的柵極絕緣層時，所述反射面由柵金屬層形成。優選地，當所述反射層為所述陣列基板的鈍化層時，所述陣列基板中的TFT為底柵結構；當所述反射層為所述陣列基板的柵極絕緣層時，所述陣列基板中的TFT為頂柵結構。優選地，通過曝光顯影在所述反射層的上表面形成所述不規則凸起。優選地，所述陣列基板包括一基板；一透明導電薄膜，設置在所述基板上，所述透明導電薄膜包括像素電極； 一柵金屬層，設置在所述透明導電薄膜上，所述柵金屬層包括柵極掃描線和TFT的柵極，所述柵極和柵極掃描線連接成一體；一柵極絕緣層、半導體層，依次層疊設置在所述柵金屬層上，其中，所述半導體層形成在所述柵極絕緣層上，完全覆蓋柵極上方并左右延伸至TFT的源漏極下方；一鈍化層，設置在所述半導體層上，所述鈍化層作為所述反射層，其上表面形成有所述不規則凸起；一源漏金屬層，設置在所述鈍化層上，所述源漏金屬層包括數據掃描線、TFT的源極和漏極、以及所述反射面。另一方面，本發明還同時提供一種TFT陣列基板制造方法，其特征在于，所述方法包括步驟在所述陣列基板表面的至少一個區域制備出上表面具有不規則凸起的反射層；在所述反射層的所述不規則凸起上形成反射面。優選地，所述方法具體包括步驟以所述陣列基板表面上涂覆的鈍化層作為所述反射層，形成所述鈍化層的圖案的同時形成所述不規則凸起；或者，以所述陣列基板表面上沉積的柵極絕緣層作為所述反射層，形成所述柵極絕緣層的圖案的同時形成所述不規則凸起。優選地，當以鈍化層作為所述反射層時，沉積所述陣列基板的源漏金屬層作為所述反射面的材料，形成所述陣列基板的源漏極布線圖案的同時得到所述反射面。優選地，當以鈍化層作為所述反射層時，所述方法采用TFT為底柵結構的陣列基板的制備工藝；當以柵極絕緣層作為所述反射層時，所述方法采用TFT為頂柵結構的陣列基板的制備工藝。優選地，通過控制曝光量對所述至少一個區域的反射層進行曝光，顯影后在所述反射層的上表面形成所述不規則凸起。優選地，所述方法包括步驟在基板上依次沉積透明導電薄膜和柵金屬層，通過光刻工藝在柵金屬層形成柵極掃描線和TFT的柵極、在透明導電薄膜形成像素電極；在處理后的所述柵金屬層上依次沉積柵極絕緣層和半導體層，通過光刻工藝在所述半導體層形成半導體圖案；在處理后的所述半導體層上涂覆鈍化層，通過光刻工藝在所述鈍化層上表面形成所述不規則凸起及鈍化層圖案；在處理后的所述鈍化層上沉積源漏金屬層，通過光刻工藝在所述源漏金屬層形成數據掃描線、TFT的源極和漏極、以及所述反射面。(三)有益效果本發明通過在陣列基板表面形成的反射區域，在使用顯示設備時可充分利用外界的光線，在顯示區域形成漫反射，增加顯示亮度，并增加對比度，增強了在陽光等強光下的顯示效果。
圖I為本發明中的TFT陣列基板一個像素區域的平面結構圖；圖2為本發明中的TFT陣列基板 制造過程中第一次構圖工藝后的平面圖；圖3為本發明中的TFT陣列基板制造過程中第一次構圖工藝后沿圖I中AB方向所得剖面圖；圖4為本發明中的TFT陣列基板制造過程中第二次構圖工藝后的平面圖；圖5為本發明中的TFT陣列基板制造過程中第二次構圖工藝后沿圖I中AB方向所得剖面圖；圖6為本發明中的TFT陣列基板制造過程中第三次構圖工藝后的平面圖；圖7為本發明中的TFT陣列基板制造過程中第三次構圖工藝后沿圖I中AB方向所得剖面圖；圖8為本發明中的TFT陣列基板制造過程中第四次構圖工藝后的平面圖；圖9為本發明中的TFT陣列基板制造過程中第四次構圖工藝后沿圖I中AB方向所得剖面圖。其中，I、基板；2、柵極；3、像素電極；4、柵極絕緣層；5、半導體層；6、漏極；7、源極；8、鈍化層；9、柵極掃描線；10、數據掃描線；11、源極與像素電極的接觸過孔；12、漏極耦合至半導體層的通孔；13、源極耦合至半導體層的通孔；14、反射層的表面凸起；15、反射區域；16、反射面。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。本發明實施例提供一種TFT陣列基板及其制造方法、顯示器件，與現在普遍采用的光刻工藝相比，其最大的特點是在不增加工藝的條件下，在陣列基板表面形成了至少一個反射區域，從而在使用由該陣列基板構成的顯示設備時充分利用外界的光線，在顯示區域形成漫反射，增加顯示亮度，并增加對比度，增強了在陽光等強光下的顯示效果。本發明實施例中的TFT陣列基板的一個像素單元的平面圖如圖I所示，圖I中，除了普通TFT陣列基板所通常具有的平面結構外，還形成了至少一個反射區域15 :這主要是在傳統的TFT陣列基板制備過程中，在對陣列基板表面的反射層(底柵結構時為鈍化層，頂柵結構時為柵極絕緣層)進行光刻的同時，通過控制曝光量，顯影后在至少一個反射區域的反射層上表面形成波浪形狀的凸起14，再通過形成反射層上的金屬層(底柵結構時為源漏金屬層，頂柵結構時為柵金屬層)的同時在波浪形狀的凸起14上形成反射面16。
下面以底柵結構的TFT陣列基板為例進行說明，本發明中基于底柵結構TFT制備方式的TFT陣列基板的具體工藝流程包括步驟1，首先在透明玻璃基板或者石英I上，采用濺射或熱蒸發的方法依次沉積上厚度約為300 600A的透明導電薄膜和厚度為3000 5000A的柵金屬層，柵金屬膜可以選用Cr、W、Ti、Ta、Mo、等金屬或合金，由多層金屬組成的柵金屬層也能滿足需要。透明導電層一般為ITO (氧化銦錫，或稱銦錫氧化物)或IZO (氧化銦鋅，或稱銦鋅氧化物)薄膜，也可以是其它的金屬及金屬氧化物薄膜。通過半色調或者灰色調掩模版曝光顯影后，通過多步刻蝕工藝形成柵極掃描線9、柵極2和像素電極3，其平面圖和截面圖分別如圖2、圖3所示；其中，圖3是沿圖I示出的AB方向所截的剖面示意圖。步驟2,在完成步驟 I 的基板上通過 PECVD (Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition,等離子體增強化學氣相沉積)方法連續沉積厚度為1000 5000 A的柵極絕緣層4，接著通過濺射沉積一層厚度為200 4000A的金屬氧化物半導體層5，柵絕緣層4可以選用氧化物、氮化物或者氧氮化合物，對應的反應氣體可以為SiH4, NH3, N2或SiH2Cl2,NH3, N2,金屬氧化物半導體層5可以是a-IGZO (非晶銦鎵鋅氧化物)，也可以是其他的金屬氧化物半導體層。通過半色調或者灰色調掩模版曝光顯影后，通過一次刻蝕工藝在完全曝光區域形成源極與像素電極接觸過孔11，然后進行一次光刻膠的灰化工藝，除掉部分曝光區域的光刻膠，刻蝕掉部分曝光區域的金屬氧化物半導體層，形成半導體層圖案，完成的其平面圖和截面圖分別如圖4、圖5所示；其中，圖5是沿圖I示出的AB方向所截的剖面示意圖。步驟3、在完成步驟2的基板上通過一次旋涂的方式涂敷一層10000 30000 A有機鈍化層8，該有機鈍化層不僅具有很好的絕緣性、透光性還具有很好的感光性，通過控制曝光量，曝光顯影后在鈍化層8上表面的反射區域15處形成波浪狀的凸起14，如圖7所示，再經過一次刻蝕工藝形成源極與像素電極的接觸過孔11、漏極耦合至半導體層的通孔12、源極耦合至半導體層的通孔13，其平面圖和截面圖分別如圖6、圖7所示；其中，圖7是沿圖I示出的AB方向所截的剖面示意圖。步驟4、在完成步驟3的基板上然后再通過濺射或熱蒸發的方法沉積上厚厚度約為1000 3000A源/漏金屬層，源/漏金屬可以選用高反射系數的金屬Al、Ag、Cr、等金屬和高反射系數的合金，經過一次光刻工藝后，形成源極7、漏極6、數據掃描線10和反射區域15上的反射面16，其平面圖和截面圖分別如圖8、圖9所示；其中，圖8與圖I實質上相同，圖9是沿圖I示出的AB方向所截的剖面示意圖。具體地，圖9所示的底柵結構的TFT陣列基板的具體結構為最底層為透明玻璃或石英基板I ;包含像素電極3的透明導電薄膜形成在基板I上；包含柵極掃描線9和TFT柵極2的柵金屬層形成在透明導電薄膜的非像素電極區域上；柵極絕緣層4形成在柵金屬層上并基本覆蓋整個陣列基板，柵極絕緣層4中形成有源極7與像素電極3的接觸過孔11 ；半導體層5形成在所述柵極絕緣層4上，完全覆蓋柵極2上方并左右延伸至TFT源漏極7、6下方；鈍化層8形成在所述半導體層5上并基本覆蓋整個陣列基板，鈍化層8中形成有用于形成反射區域15的波浪形表面凸起14、源極7耦合至半導體層5的通孔13、漏極6耦合至半導體層5的通孔12、以及源極7與像素電極3的接觸過孔11 (即孔11貫穿鈍化層8和柵極絕緣層4使得源極7金屬 與像素電極3耦合);包含數據掃描線10、反射面16及TFT源漏極7、6的源漏金屬層形成在所述鈍化層8上。本領域的普通技術人員應該可以意識到，雖然在各平面圖中，反射區域15均是與數據掃描線10基本平行的條形區域，但這僅僅是本發明中反射區域15的一種可能的實施方式，并非反射區域唯一可行的實施方式。因而與數據掃描線10基本平行的條形區域不應理解為反射區域15所必須采用的形式。采用其他任何方向或形狀設置的反射區域，如與數據掃描線10基本垂直、與數據掃描線10呈一定夾角、采用曲線或任意幾何形狀的反射區域均可解決本發明所要解決的技術問題，也均應視作本發明具體實施方式
的等同替代。此外，本領域的普通技術人員也應該意識到，雖然在各剖面示意圖中，反射區域15的凸起14均為波浪形凸起，但這也僅僅是本發明中反射區域15的一種可能的實施方式，并非反射區域唯一可行的實施方式。因而剖面中波浪形凸起的形狀不應理解為反射區域15的圖案所必須采用的形式。采用其他任何可形成漫反射的不規則形狀的凸起均可解決本發明所要解決的技術問題，也均應視作本發明具體實施方式
的等同替代。本領域的普通技術人員還應該意識到，雖然本發明實施例中僅以底柵結構為例詳細說明了陣列基板的剖面層次結構和各膜層的制作順序，但是此結構和制備順序是可以改變的，這些變化也應視作本發明所詳細公開的內容。比如本領域所公知的頂柵結構的TFT薄膜晶體管，其柵極在整個結構的最上方，柵極的下方形成有柵極絕緣層，所以當本發明的反射區域在頂柵結構的TFT陣列基板中形成時，反射層可以為柵極絕緣層，反射面可以用柵極金屬材料制作，反射區域可以和柵線基本平行(實質上只要保證在陣列基板范圍內不會和柵線或柵極交叉即可)；其制備的工藝流程與普通頂柵結構的TFT陣列基板相同，只需將本發明底柵結構的實施例中在鈍化層形成凸起的方式挪用到柵極絕緣層、利用源漏金屬層形成反射面的方式挪用到柵金屬層即可，為節省篇幅，本發明不再進行贅述。因此可以看出，本發明中只要在陣列基板中通過控制曝光量制作出至少一個具有不規則凸起的反射區域即可，對反射區域的形成位置、層次關系、形成材料和制備工序均不作嚴格限制。本發明實施例還提供了一種顯示器件，其包括上述任一種TFT陣列基板。顯示器件可以為液晶面板、液晶顯示器、液晶電視、手機、電子紙、觸摸屏等產品。以上實施方式僅用于說明本發明，而并非對本發明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發明的范疇，本發明的發明保護范圍應由權利要求限定。
權利要求
1.一種TFT陣列基板，其特征在于，所述陣列基板包括 形成于所述陣列基板表面的至少一個反射區域，其中，所述反射區域包括上表面形成有不規則凸起的反射層、以及在所述反射層的所述不規則凸起上形成的反射面。
2.根據權利要求I所述的陣列基板，其特征在于，所述反射層為所述陣列基板的鈍化層或柵極絕緣層。
3.根據權利要求2所述的陣列基板，其特征在于，當所述反射層為所述陣列基板的鈍化層時，所述反射面由源漏金屬層形成；當所述反射層為所述陣列基板的柵極絕緣層時，所述反射面由柵金屬層形成。
4.根據權利要求2所述的陣列基板，其特征在于，當所述反射層為所述陣列基板的鈍化層時，所述陣列基板中的TFT為底柵結構；當所述反射層為所述陣列基板的柵極絕緣層時，所述陣列基板中的TFT為頂柵結構。
5.根據權利要求1-4任一項所述的陣列基板，其特征在于，通過曝光顯影在所述反射層的上表面形成所述不規則凸起。
6.根據權利要求I所述的陣列基板，其特征在于，所述陣列基板包括 一基板； 一透明導電薄膜，設置在所述基板上，所述透明導電薄膜包括像素電極； 一柵金屬層，設置在所述透明導電薄膜上，所述柵金屬層包括柵極掃描線和TFT的柵極，所述柵極和柵極掃描線連接成一體； 一柵極絕緣層、半導體層，依次層疊設置在所述柵金屬層上，其中，所述半導體層形成在所述柵極絕緣層上，完全覆蓋柵極上方并左右延伸至TFT的源漏極下方； 一鈍化層，設置在所述半導體層上，所述鈍化層作為所述反射層，其上表面形成有所述不規則凸起； 一源漏金屬層，設置在所述鈍化層上，所述源漏金屬層包括數據掃描線、TFT的源極和漏極、以及所述反射面。
7.—種TFT陣列基板制造方法，其特征在于，所述方法包括步驟 在所述陣列基板表面的至少一個區域制備出上表面具有不規則凸起的反射層； 在所述反射層的所述不規則凸起上形成反射面。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法具體包括步驟 以所述陣列基板表面上涂覆的鈍化層作為所述反射層，形成所述鈍化層的圖案的同時形成所述不規則凸起； 或者，以所述陣列基板表面上沉積的柵極絕緣層作為所述反射層，形成所述柵極絕緣層的圖案的同時形成所述不規則凸起。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，當以鈍化層作為所述反射層時，沉積所述陣列基板的源漏金屬層作為所述反射面的材料，形成所述陣列基板的源漏極布線圖案的同時得到所述反射面。
10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，當以鈍化層作為所述反射層時，所述方法采用TFT為底柵結構的陣列基板的制備工藝；當以柵極絕緣層作為所述反射層時，所述方法采用TFT為頂柵結構的陣列基板的制備工藝。
11.根據權利要求7-10任一項所述的方法，其特征在于，通過控制曝光量對所述至少一個區域的反射層進行曝光，顯影后在所述反射層的上表面形成所述不規則凸起。
12.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括步驟 在基板上依次沉積透明導電薄膜和柵金屬層，通過光刻工藝在柵金屬層形成柵極掃描線和TFT的柵極、在透明導電薄膜形成像素電極； 在處理后的所述柵金屬層上依次沉積柵極絕緣層和半導體層，通過光刻工藝在所述半導體層形成半導體圖案； 在處理后的所述半導體層上涂覆鈍化層，通過光刻工藝在所述鈍化層上表面形成所述不規則凸起及鈍化層圖案； 在處理后的所述鈍化層上沉積源漏金屬層，通過光刻工藝在所述源漏金屬層形成數據 掃描線、TFT的源極和漏極、以及所述反射面。
13.—種顯示器件，其特征在于包括根據權利要求1-6任一項所述的TFT陣列基板。
全文摘要
本發明涉及液晶顯示器領域，提供了一種TFT陣列基板及其制造方法、顯示器件。本發明的陣列基板包括形成于陣列基板表面的至少一個反射區域，其中，反射區域包括上表面形成有不規則凸起的反射層、以及在反射層的不規則凸起上形成的反射面。與現在普遍采用的光刻工藝相比，本發明最大的特點是在不增加工藝的條件下，在陣列基板表面形成了至少一個反射區域，從而在使用由該陣列基板構成的顯示設備時充分利用外界的光線，在顯示區域形成漫反射，增加顯示亮度，從而增加對比度，增強在強光下的顯示效果。
文檔編號H01L27/02GK102629054SQ20111032193
公開日2012年8月8日 申請日期2011年10月20日 優先權日2011年10月20日
發明者劉翔, 薛建設 申請人:京東方科技集團股份有限公司