專利名稱：一種tft lcd結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜晶體管液晶顯示器(TFT LCD),尤其涉及TFT LCD面板 的TFT基板周邊結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù)：
在TFT LCD的制造中，靜電擊穿是影響良品率的重要因素，危害要重。 盡管在設(shè)備和工藝環(huán)境中采取的諸如離子風去靜電等裝置，仍然會產(chǎn)生靜電 擊穿現(xiàn)象。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種TFT LCD像素區(qū)域的周邊結(jié)構(gòu)截面圖。如圖1所 示，彩膜基板具體包括彩膜基板1;覆蓋在彩膜基板1上的彩膜基板電極2; TFT基板具體包括TFT基板3;形成在TFT基板3上的公共電極金屬8;形 成在底部金屬(包括公共電極金屬8、柵線金屬等(圖中未給出))上的底部 金屬絕緣層4;形成在底部金屬絕緣層4上方的數(shù)據(jù)線5,覆蓋在數(shù)據(jù)線5上 方的絕緣保護層6;其中在公共電極金屬8的上方形成有絕緣層(包括金屬 絕緣層和絕緣保護層)的過孔7;覆蓋在過孔7之中的過孔處頂層導電膜10; 在像素區(qū)域的周邊，彩膜基板和陣列基板通過封框膠12進行貼合，且TFT基 板在公共電極金屬8上通過過孔處頂層導電膜10和導電銀膠9與彩膜基板電 極2之間實現(xiàn)導電連接。這種TFT LCD像素區(qū)域的周邊結(jié)構(gòu)由于彩膜基板電 極2通過導電銀膠9與TFT基板公共電極金屬8實現(xiàn)導電連接，由于導電銀 膠9與過孔處頂層導電膜10 (通常為透明像素電極材料)之間的接觸電阻大。 圖2是現(xiàn)有技術(shù)另一種TFT LCD像素區(qū)域的周邊結(jié)構(gòu)截面圖。如圖2所 示，該技術(shù)中在彩膜基板和薄膜晶體管基板之間使用金屬微球11取代導電銀
膠實現(xiàn)導電連接。這種連接方式既改善了因電學傳導問題造成的彩色濾光片 的電壓不均勻而引起的顯示不均勻現(xiàn)象(大尺寸屏尤其顯得突出)，又因區(qū)別
于導電銀膠涂敷工藝，金屬微球11以按比例與封框膠12混合的方式，在完 成封框膠涂敷的同時完成金屬微球的涂敷，去掉了單獨的銀膠涂敷工藝，極 大的提高了產(chǎn)能。這樣在彩色濾光片和薄膜晶體管基板縫框膠涂敷區(qū)域，留 下導電金屬微球，在相關(guān)的連接過孔處起到電學連接彩色濾光片和薄膜晶體 管基板的作用。
其缺點在于在不需要的區(qū)域仍然留下了上述金屬微球11 ，而這些區(qū)域是 各類連接線如數(shù)據(jù)線，柵線等分布區(qū)域，部分金屬微球甚至與彩色濾光片電 極電學導通接觸，相當于結(jié)構(gòu)上縮短了彩色濾光片電極與數(shù)據(jù)線(或柵線) 的距離，在局部構(gòu)成一個對靜電敏感的由金屬微球、絕緣保護層與數(shù)據(jù)線或 柵線構(gòu)成的容量較小電容，在后工藝如POL貼敷等工藝中，因靜電累積并通 過上述小電容結(jié)構(gòu)擊穿釋放，就會造成這些連接線與彩色濾光片電極的導通， 發(fā)生斷線，短路等不良現(xiàn)象，并且無法修復，造成重大損失，如圖3中易發(fā) 生擊穿部分14所示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種TFT LCD像素結(jié)構(gòu) 及其制造方法。本發(fā)明根據(jù)靜電累積釋放的基本理論，在TFT基板縫框膠涂 敷區(qū)域，即各類金屬連線的頂層區(qū)域，改變Mask設(shè)計，在不增加額外工藝的 同時，保留與像素電極同層材質(zhì)的導電層，在金屬微球涂敷過程中，使導電 層與部分金屬微球的接觸互聯(lián)，構(gòu)建一個由該導電層、絕緣保護層與數(shù)據(jù)線 或柵線構(gòu)成的電容，增大電荷容量，避免孤立點的靜電積累和釋放，從而避 免擊穿不良。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種TFT LCD結(jié)構(gòu)，包括彩膜基板和 陣列基板；其中所述彩膜基板包括基板；覆蓋在所述基板上的基板電極；
所述陣列基板包括基板；形成在所述基板上的數(shù)據(jù)線或柵線；覆蓋在所述 數(shù)據(jù)線或柵線的上方的絕緣保護層；所述彩膜基板和陣列基板在周邊部位通 過封框膠進行貼合；所述封框膠中按比例混合有金屬微球，其中所述封框膠 的下方的所述數(shù)據(jù)線或柵線上的絕緣層上形成有頂層導電膜。
上述方案中，所述頂層導電膜的材料與所述陣列基板上的像素電極的材 料相同。所述頂層導電膜與所述陣列基板上的像素電極為分隔的不同部分。 所述數(shù)據(jù)線或柵線的材料為鉬、鋁、鋁鎳合金、鉬鴒合金、鉻或銅。所述絕 緣保護層的材料為氧化物、氮化物或者氧氮化合物。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明同時提供一種TFT LCD結(jié)構(gòu)的制造方法，包
括
首先，在基板上形成柵線，薄膜晶體管及數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)線上方的絕緣保
護層；
接著，使用,茲控濺射方法沉積透明電極材料，經(jīng)過掩模、曝光和刻蝕， 形成像素電極，同時在所述數(shù)據(jù)線或柵線上方的絕緣保護層上形成頂層導電 膜，其中所述形成的頂層導電膜位于后續(xù)涂敷封框膠區(qū)域，且與像素電極隔 開設(shè)置；
最后，將所述基板與彩膜基板用混合有金屬微球的封框膠進行貼合。 上迷方案中，所述形成的數(shù)據(jù)線或柵線的材料為鉬、鋁、鋁鎳合金、鉬
鴒合金、鉻、或銅。所述形成的絕緣保護層材料為氧化物、氮化物或者氧氮
化合物。
相對于現(xiàn)有技術(shù)中在TFT LCD像素區(qū)域的周邊結(jié)構(gòu)中易因靜電擊穿造成 短路斷線的事實。本發(fā)明根據(jù)靜電累積釋放的基本理論，在只改變Mask設(shè)計， 不增加額外工藝的同時，在TFT基板封框膠涂敷區(qū)域(即各類數(shù)據(jù)線的頂層 區(qū)域)保留與像素電極同層材質(zhì)的導電層，使在金屬微球涂敷過程中，導電 層與部分金屬微球的接觸互聯(lián)，形成了一個由該導電層、絕緣保護層及數(shù)據(jù) 線或柵線構(gòu)成的電容，增大了電荷容量，避免了孤立點的靜電積累和釋放，
從而避免了靜電擊穿不良。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)一種TFT LCD像素區(qū)域的周邊結(jié)構(gòu)截面圖； 圖2是現(xiàn)有:f支術(shù)另一種TFT LCD像素區(qū)域的周邊結(jié)構(gòu)截面圖； 圖3是現(xiàn)有技術(shù)使用金屬微球做導電連接材料在TFT LCD像素周邊區(qū)域 擊穿不良的示意圖4是本發(fā)明的TFT LCD像素區(qū)域的周邊結(jié)構(gòu)截面圖5是本發(fā)明絕緣保護層曝光和刻蝕后TFTLCD像素區(qū)域的周邊結(jié)構(gòu)截
面圖6是本發(fā)明像素電極層沉積后TFT LCD像素區(qū)域的周邊結(jié)構(gòu)截面圖； 圖7是本發(fā)明像素電極層上光刻膠曝光顯影后TFT LCD像素區(qū)域的周邊 結(jié)構(gòu)截面圖8是本發(fā)明像素電極層刻蝕和光刻膠去除后TFT LCD像素區(qū)域的周邊 結(jié)構(gòu)截面圖。
圖中標識1、彩膜基板；2、彩膜基板電極；3、 TFT基板；4、底部金 屬絕緣層；5、數(shù)據(jù)線；6、絕緣保護層；7、過孔；8、公共電極金屬；9、導 電銀膠；10、過孔處頂層導電膜；11、金屬微球；12、封框膠；13、頂層導 電膜；14、易發(fā)生擊穿部分；15、像素電極材料層；16、頂層導電膜上的光 刻膠。
具體實施例方式
下面結(jié)合

和首選具體實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。 圖4是本發(fā)明的TFT LCD像素區(qū)域的周邊結(jié)構(gòu)截面圖。如圖4所示，本 發(fā)明的TFT LCD結(jié)構(gòu)包括彩膜基板和對置的陣列基板，彩膜基板具體包括 彩膜基板1;覆蓋在彩膜基板1上的彩膜基板電極2;陣列基板具體包括TFT
基板3;形成在TFT基板3上的公共電極金屬8;形成在底部金屬(包括公共 電極金屬8、柵線金屬等(圖中未給出))上的底部金屬絕緣層4;形成在底 部金屬絕緣層4上方的數(shù)據(jù)線5，覆蓋在數(shù)據(jù)線5上方的絕緣保護層6;其中 在公共電極金屬8的上方形成有絕緣層(包括金屬絕緣層和絕緣保護層)的 過孔7;覆蓋在過孔之中的過孔處頂層導電膜10 (本具體實施例中為像素電 極層材料)；在像素區(qū)域的周邊，彩膜基板和陣列基板通過封框膠12進行貼 合，金屬微球11以按比例混合在封框膠12中，TFT基板在公共電極金屬8 位置處通過金屬微球11及過孔處頂層導電膜10與彩膜基板電極2之間實現(xiàn) 導電連接。上述結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相同，本發(fā)明區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的特征在于 在TFT基板封框膠涂敷區(qū)域中數(shù)據(jù)線或柵線的頂層區(qū)域，形成有頂層導電膜 13,頂層導電膜13可以實現(xiàn)所有金屬微球的接觸互聯(lián)，避免了孤立點的靜電 積累和釋放，從而避免了擊穿不良。上述頂層導電膜13進一步可以與過孔7 處的過孔處頂層導電膜10 —起形成，均為材料相同的像素電極材料。
本發(fā)明的TFT LCD結(jié)構(gòu)可以通過如下具體實施例進行制造。
首先，使用磁控濺射方法，在TFT基板上制備一層厚度在IOOOA至7000A 的柵金屬薄膜。柵金屬材料通常使用鉬、鋁、鋁鎳合金、鉬鎢合金、鉻、或 銅等金屬。用柵極掩模版通過曝光工藝和化學腐蝕工藝，在玻璃基板像素區(qū) 外圍的一定區(qū)域上形成包含公共電極金屬8的底層金屬圖案。
然后，利用化學氣相沉積的方法在TFT基板上連續(xù)淀積1000A到6000A 的底部金屬絕緣層4和IOOOA到6000A的非晶硅薄膜。底部金屬絕緣層4材 料通常是氧化物、氮化物或者氧氮化合物，本實施例具體為氮化硅。使用有 源層的掩模版進行曝光后對非晶硅進行刻蝕，形成半導體有源層溝道。
接下來，采用和柵金屬類似的制備方法，在TFT基板上淀積一層類似于 柵金屬的厚度在1000A到7000A金屬薄膜，通常使用鉬、鋁、鋁鎳合金、鉬 鵠合金、鉻、或銅等金屬。通過源漏極的掩模、曝光和刻蝕等工藝，形成源 漏極及本發(fā)明所涉及的數(shù)據(jù)線。
隨后，用和制備柵極絕緣層以及有源層相類似的方法，在整個TFT基板 上沉積一層厚度在IOOOA到6000A的數(shù)據(jù)線絕緣保護層6,其材料通常是氧 化物、氮化物或者氧氮化合物，本實施例具體為氮化硅。經(jīng)過掩才莫、曝光和 刻蝕等工藝，形成本發(fā)明所涉及的過孔7。
最后，使用磁控濺射方法形成透明電極，常用的透明電極為氧化銦錫等，
厚度在iooA至ioooA之間。通過掩模光刻化學腐蝕等工藝，形成像素電極
(包括過孔處頂層導電膜10，其為像素電極層材料)，以及在TFT基板周 邊區(qū)域形成本發(fā)明所涉及的數(shù)據(jù)線或柵線上方頂層導電膜13。
在后續(xù)TFT基板和彩膜基板進行貼合的工藝中，封框膠中按照一定的比 例混合有金屬微球，封框膠涂敷在像素區(qū)域的周邊后，頂層導電膜13與部分 金屬^f鼓球的接觸形成互聯(lián)，構(gòu)成了一個由該頂層導電膜、絕緣保護層及數(shù)據(jù) 線或柵線構(gòu)成的電容，相比傳統(tǒng)只使用金屬微球的結(jié)構(gòu)，增大了電荷容量， 避免了孤立點的靜電積累和釋放，從而避免了靜電擊穿不良。
上述典型的工藝流程可歸納如下
1、 柵極層金屬的'減射成膜一掩模和光刻-刻蝕(柵線、柵電極及底部公 共電極)；
2、 柵極金屬絕緣層，有源層的成膜一掩模和光刻一刻蝕(絕緣介質(zhì)及有 源層);
3、 源漏電極層金屬的賊射成膜一掩模和光刻--刻蝕(源電極、漏電極及 數(shù)據(jù)線)；
4、 絕緣保護層的成膜一掩模光刻--刻蝕(絕緣保護層及過孔)；
5、 像素電極層的濺射成膜一掩模光刻一刻蝕(像素電極及頂層導電薄膜 區(qū)域)。
上述過程是典型的5次光刻工藝，也可用4次光刻工藝或其他光刻工藝 實現(xiàn)。但是無論是幾次光刻工藝與本發(fā)明技術(shù)創(chuàng)新點相關(guān)的工藝是最后形成 像素電極工藝步驟。
圖5是本發(fā)明絕緣保護層曝光和刻蝕后TFT LCD像素區(qū)域的周邊結(jié)構(gòu)截 面圖。圖6是本發(fā)明像素電極材料層15沉積后TFTLCD像素區(qū)域的周邊結(jié)構(gòu) 截面圖，上述均與現(xiàn)有技術(shù)相同。圖7是本發(fā)明像素電極層上光刻膠曝光顯 影后TFT LCD像素區(qū)域的周邊結(jié)構(gòu)截面圖。如圖7所示，涂覆光刻膠進行曝 光和顯影后，與現(xiàn)有工藝只在過孔7處保留光刻膠不同，本發(fā)明通過改變掩 膜設(shè)計，在涉及的數(shù)據(jù)線或柵線在像素區(qū)域周邊位置涂覆封框膠部分也進行 遮光設(shè)計，最終使得此位置數(shù)據(jù)線或柵線上方的像素電極材料上也保留光刻 膠，即頂層導電膜上的光刻膠16。最后，進行像素電極層刻蝕和光刻膠去除 后得到本發(fā)明需要的頂層導電膜13，如圖8所示。
最后應說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當 理解，按照需要可使用不同材料和設(shè)備實現(xiàn)之，即可以對本發(fā)明的技術(shù)方案 進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TFT LCD結(jié)構(gòu)，包括彩膜基板和陣列基板；所述陣列基板包括基板；形成在所述基板上的數(shù)據(jù)線或柵線；覆蓋在所述數(shù)據(jù)線或柵線的上方的絕緣保護層；所述彩膜基板和陣列基板在周邊部位通過封框膠進行貼合；所述封框膠中按比例混合有金屬微球，其特征在于所述封框膠的下方的所述數(shù)據(jù)線或柵線上的絕緣層上形成有頂層導電膜。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述頂層導電膜的材料與 所述陣列基板上的像素電極的材料相同。
3、 才艮據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述頂層導電膜與所述陣 列基板上的像素電極為分隔的不同部分。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述數(shù)據(jù)線或柵 線的材料為鉬、鋁、鋁鎳合金、鉬鵠合金、鉻或銅。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述絕緣保護層 的材料為氧化物、氮化物或者氧氮化合物。
6、 一種TFT LCD結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包括首先，鄉(xiāng)讓形擬喊，薄膜曰曰,管及數(shù)據(jù)^ :據(jù)處方的嫩彖銜戶層； 接著，使用磁控濺射方法沉積透明電極材料，經(jīng)過掩模、曝光和刻蝕， 形成像素電極，同時在所述數(shù)據(jù)線或柵線上方的絕緣保護層上形成頂層導電 膜，其中所述形成的頂層導電膜位于后續(xù)涂敷封框膠區(qū)域，且與像素電極隔 開設(shè)置；最后，將所述基板與彩膜基板用混合有金屬微球的封框膠進行貼合。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，其特征在于所述形成的數(shù)據(jù)線或 柵線的材料為鉬、鋁、鋁鎳合金、鉬鴒合金、鉻、或銅。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，其特征在于所述形成的絕緣保護 層材料為氧化物、氮化物或者氧氮化合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種TFT LCD結(jié)構(gòu)，包括彩膜基板和陣列基板；其中彩膜基板包括基板；覆蓋在基板上的基板電極；陣列基板包括基板；形成在基板上的數(shù)據(jù)線或柵線；覆蓋在數(shù)據(jù)線或柵線的上方的絕緣保護層；彩膜基板和陣列基板在周邊部位通過封框膠進行貼合；封框膠中按比例混合有金屬微球；其中封框膠的下方的數(shù)據(jù)線或柵線上的絕緣層上形成有頂層導電膜。本發(fā)明同時公開了一種TFT LCD結(jié)構(gòu)的制造方法。本發(fā)明通過保留與像素電極同層材質(zhì)的導電層，在金屬微球涂敷過程中，使導電層與部分金屬微球的接觸互聯(lián)，構(gòu)建一個由該導電層、絕緣保護層與數(shù)據(jù)線或柵線構(gòu)成的電容，增大電荷容量，避免孤立點的靜電積累和釋放，從而避免擊穿不良。
文檔編號G02F1/1362GK101387800SQ20071012173
公開日2009年3月18日 申請日期2007年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月13日
發(fā)明者彭志龍, 威 王 申請人:北京京東方光電科技有限公司