[发明专利]薄膜晶体管液晶显示阵列基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管液晶显示器及其制造方法，尤其是一种薄膜晶体管液晶显示阵列基板及其制造方法。

背景技术

在薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，简称TFT-LCD)产品中，高级超维场开关技术(Advanced-SuperDimensional Switching；简称：AD-SDS)是最近几年出现的可以改善LCD画质的技术之一，能同时实现高穿透性与大视角等要求。AD-SDS通过同一平面内像素电极边缘所产生的平行电场以及像素电极层与公共电极层间产生的纵向电场形成多维空间复合电场，使液晶盒内像素电极间、电极正上方以及液晶盒上方所有取向液晶分子都能够产生旋转转换，从而提高了平面取向系液晶工作效率并增大了透光效率。高级超维场开关技术可以提高TFT-LCD画面品质，具有高透过率、宽视角、高开口率、低色差、低响应时间、无挤压水波纹(push Mura)波纹等优点。目前，现有技术TFT-LCD的主体结构包括对盒在一起并将液晶夹设其间的阵列基板和彩膜基板，阵列基板上形成有栅线、数据线、像素电极、薄膜晶体管和条状结构的公共电极，彩膜基板上形成有彩色树脂图形和黑矩阵图形，黑矩阵图形主要用于遮挡漏光区域。早期的AD-SDS TFT-LCD结构中，彩膜基板上黑矩阵图形通常采用树脂材料制备，黑矩阵宽度的设计主要考虑阵列基板上数据线的宽度。随着开口率要求的不断提高，数据线的宽度变窄，树脂材料的黑矩阵逐渐成为阻碍开口率增加的主要因素。为提高开口率，现有技术提出了一种采用金属材料制备黑矩阵图形的技术方案，虽然可以减小黑矩阵宽度，但对于AD-SDS工作模式，金属黑矩阵会产生电场扭曲现象，影响TFT-LCD的显示质量。为克服电场扭曲现象，现有技术提出了一种将彩膜基板上黑矩阵与阵列基板上公共电极电连接的解决方案，具体地做法是：在制备彩膜基板和阵列基板时，分别在覆盖层上开设过孔形成传输点(transfer dot)，通过传输点将彩膜基板上黑矩阵与阵列基板上公共电极导通。

实际使用表明，该解决方案不仅存在生产成本高的缺陷，而且还存在公共电极延迟等缺陷。由于传输点制作需要增加薄膜构图的生产设备，需要增加工艺流程，因此造成生产成本增加。由于公共电极和黑矩阵分别位于不同的基板上，且通过传输点连接，因此这种结构形式造成了公共电极的严重延迟，在诸如大尺寸显示和液晶电视等领域中无法使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种TFT-LCD阵列基板及其制造方法，有效解决现有结构生产成本高和公共电极延迟的技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种TFT-LCD阵列基板，包括形成在基板上并限定了像素区域的栅线和数据线，所述像素区域内形成有像素电极、薄膜晶体管和与所述像素电极形成多维空间复合电场的公共电极，还包括由导电薄膜材料制备的黑矩阵，所述黑矩阵与所述公共电极连接。

所述薄膜晶体管包括栅电极、有源层、源电极和漏电极，所述栅电极与栅线连接，并形成在基板上；栅绝缘层形成在栅线和栅电极上并覆盖整个基板；包括半导体层和掺杂半导体层的有源层形成在栅绝缘层上并位于栅电极的上方；像素电极形成在栅绝缘层上并位于像素区域内；源电极的一端位于有源层上，另一端与数据线连接，漏电极的一端位于有源层上，另一端与像素电极连接，源电极与漏电极之间形成TFT沟道区域；钝化层形成在上述构图上并覆盖整个基板。

所述公共电极为数个依次排列的电极条并形成在所述钝化层上，所述黑矩阵形成在上述构图上。进一步地，所述公共电极和黑矩阵由采用普通掩模板的二次构图工艺或采用半色调或灰色调掩模板的一次构图工艺形成。

所述黑矩阵形成在所述钝化层上，所述公共电极为数个依次排列的电极条并形成在上述构图上。进一步地，所述黑矩阵和公共电极由采用普通掩模板的二次构图工艺形成。

在上述技术方案基础上，所述黑矩阵位于所述栅线和/或数据线的上方。

所述黑矩阵位于所述薄膜晶体管的上方。

所述黑矩阵表面设置有防反射层。

所述黑矩阵由金属薄膜材料制成。

所述黑矩阵由碳纳米管材料制成。

所述制成黑矩阵的导电材料的导电性比公共电极的导电性强。为实现上述目的，本发明还提供了一种TFT-LCD阵列基板制造方法，包括：

在基板上形成包括栅线、数据线、像素电极和薄膜晶体管的图形；

在完成前述步骤的基板上形成包括公共电极和黑矩阵的图形，所述黑矩阵与所述公共电极连接。

所述在基板上形成包括栅线、数据线、像素电极和薄膜晶体管的图形包括：