[发明专利]一种TFT LCD阵列基板结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)，尤其涉及薄膜晶体管液晶显示器阵列基板结构及其制造方法。

背景技术

在平板显示技术中，TFT-LCD具有功耗低、制造成本相对较低、和无辐射的特点，因此在平板显示器市场占据了主导地位。TFT-LCD器件是由阵列玻璃基板和彩膜玻璃基板对盒而形成的。如图1、图1a和图1b所示，是目前主流的非晶硅TFT(薄膜晶体管)结构单一像素俯视图及其A-A和B-B部位的截面示意图。它是采用背沟道腐蚀的底栅结构。如图1、图1a和图1b所示，该阵列结构包括：一组栅电极扫描线1和与之垂直的一组数据扫描线5，相邻的栅电极扫描线和数据扫描线定义了像素区域。每一个像素包含有一个TFT开关器件、像素电极10和部分公共电极11。TFT器件由栅电极2、栅电极绝缘层4、半导体有源层3、以及源电极6和漏电极7组成，如图1b。钝化层8覆盖在上述各部分上，并在漏电极7上方形成过钝化层过孔9。像素电极10通过钝化层的过孔9与TFT的漏电极7相连接。像素电极10一部分和栅电极扫描线1一起形成存储电容13。为了进一步降低对盒后像素里的漏光，在像素平行于数据线的两侧形成挡光条12。此种TFT器件可以减低沟道中的光致漏电流。挡光条使用和栅电极同一材料，在同一Mask(光刻)工序中完成制作。

5-Mask(光刻)工艺是目前制作TFT的典型工艺技术。其主要工艺步骤分为五步：

1、形成栅电极及其引线；

2、形成栅电极绝缘层和非晶硅半导体层；

3、形成源电极、漏电极及数据引线；

4、形成钝化保护层；

5、形成像素电极。

上述工艺中，每一步骤都包括薄膜沉积、曝光和图案形成、以及腐蚀三个主要工艺。如上所述的是一种典型的5-Mask技术。通过改变Mask设计和工艺流程，也有其它的5-Mask工艺技术。由于栅电极的存在以及采用了像素中央“H”型公共电极结构，所以开口率有所下降。并且传统的TFT像素为矩形结构，这就使得在一定的面积下，像素的利用率有限，像素数目受到制约。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种TFT LCD阵列基板结构及其制造方法，通过使用六边形蜂窝状TFT-LCD基板结构，将数据线排布于栅电极扫描线上充当源电极，取消了金属栅电极，最大程度上增大了开口率；使用非横向排布的栅电极扫描线及公共电极为相邻三像素公共组成结构，可以充分利用基板空间，使得像素数目达到最大。

为了实现上述目的，本发明提供一种TFT LCD阵列基板结构，包括：

一基板；

一横向折线型排布的栅电极扫描线，形成在所述基板之上；

一栅电极绝缘层，形成在所述栅电极扫描线及栅电极和基板之上；

一纵向折线型排布的数据扫描线，形成在所述栅电极绝缘层之上，且与所述横向折线型排布的栅电极扫描线共同定义一多边形的像素单元；

一薄膜晶体管，形成在所述栅电极扫描线和数据扫描线的重叠排布处，数据扫描线充当源电极；

一钝化层，形成在所述栅电极绝缘层、数据扫描线及薄膜晶体管之上，并在所述薄膜晶体管的漏电极之上形成钝化层过孔或沟槽；

一像素电极，形成在所述钝化层上，并通过所述钝化层过孔或沟槽与所述薄膜晶体管的漏电极连接。

上述方案中，进一步包括一横向折线型的公共电极形成在基板上，位于所述多边形的像素单元的一侧，与所述横向折线型排布的栅电极扫描线呈相对状态。进一步所述像素电极一部分位于公共电极之上，形成存储电容。进一步所述的多边形的像素单元具体为六边形的像素单元。所述栅电极扫描线、数据扫描线、薄膜晶体管的漏电极或公共电极为铝、铬、钨、钽、钛、钼及铝镍等之一或任意组合构成的单层或复合层结构。所述栅电极绝缘层的材料为氮化硅、二氧化硅或氧化铝等。所述像素电极的材料为氧化铟锡、氧化铟锌或氧化铝锌等。

为了实现上述目的，本发明提供一种TFT LCD阵列基板结构的制造方法，包括：

步骤1，在基板上沉积金属薄膜，通过光刻工艺和化学腐蚀工艺，形成横向折线型排布的栅电极扫描线；

步骤2，在完成步骤1的基板上连续沉积栅电极绝缘层薄膜和非晶硅薄膜，通过光刻工艺和化学腐蚀工艺，在所述栅电极上形成有源层及其上方的沟道；

步骤3，在完成步骤2的基板上沉积金属薄膜，通过光刻工艺和化学腐蚀工艺，形成纵向折线型排布的数据扫描线和漏电极，其中部分数据扫描线和部分漏电极搭接在所述的有源层上，且纵向折线型排布的数据扫描线和步骤1中形成的横向折线型排布的栅电极扫描线共同定义一多边形的像素单元；