邊緣場開關(guān)模式的薄膜晶體管陣列基板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種邊緣場開關(guān)模式的薄膜晶體管陣列基板 及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 液晶顯示器（LiquidCrystalDisplay，LCD)具有畫質(zhì)好、體積小、重量輕、低驅(qū)動(dòng) 電壓、低功耗、無輻射和制造成本相對(duì)較低的優(yōu)點(diǎn)，在平板顯示領(lǐng)域占主導(dǎo)地位，且隨著技 術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)高穿透率，高對(duì)比度，寬視角，低功耗的液晶顯示器的需求不斷提高，傳統(tǒng) 的扭曲向列模式（TwistedNematic，TN)的液晶顯示面板存在窄視角的問題，為了實(shí)現(xiàn)廣視 角的液晶顯示，利用橫向電場的面內(nèi)切換模式（In-PlaneSwitch，IPS)的液晶顯示面板以 及利用邊緣電場的邊緣場開關(guān)模式（FringeFieldSwitching，F(xiàn)FS)的液晶顯示面板均被 開發(fā)出來，邊緣場開關(guān)模式的液晶顯示面板相對(duì)于面內(nèi)切換模式的液晶顯示面板來說既有 廣視角也有高透過率的優(yōu)點(diǎn)。
[0003] 圖1是現(xiàn)有的邊緣場開關(guān)模式的液晶顯示面板的局部平面圖，為了圖示的清楚和 簡化起見，省略了其中的彩色濾光片基板；圖2是沿圖1中II-II線的局部剖面示意圖。請(qǐng) 參圖1和圖2,該邊緣場開關(guān)模式的液晶顯示面板包括薄膜晶體管陣列基板10、彩色濾光片 基板（圖未示）以及夾設(shè)于薄膜晶體管陣列基板10與彩色濾光片基板之間的液晶分子（圖 未示），薄膜晶體管陣列基板10包括透明基底11以及形成于透明基底11上的多條掃描線 101和多條數(shù)據(jù)線102,多條掃描線101和多條數(shù)據(jù)線102交叉限定多個(gè)像素區(qū)域。每個(gè)像 素區(qū)域包括第一電極12、絕緣層13、第二電極14以及薄膜晶體管103,第一電極12與第二 電極14極性相反，分別設(shè)置于絕緣層13的不同側(cè)。第二電極14包括多個(gè)條形開槽140以 及借由所述多個(gè)條形開槽140形成的并且彼此電性連接的多個(gè)條形電極部141。第一電極 12與第二電極14其中之一為像素電極，另一為公共電極。例如，第一電極12為公共電極， 第二電極14為像素電極。薄膜晶體管103用于控制像素電極。薄膜晶體管103的柵極為 對(duì)應(yīng)掃描線101的一部分或與對(duì)應(yīng)的掃描線101電性連接，薄膜晶體管103的源極與對(duì)應(yīng) 的數(shù)據(jù)線102電性連接，薄膜晶體管103的漏極通過位于絕緣層13上的通孔104與像素電 極電性連接。
[0004] 如此將極性相反的兩電極層通過絕緣層分離而重疊設(shè)置，這樣通電時(shí)，下側(cè)的第 一電極12與上側(cè)的第二電極14形成邊緣電場，在該電場作用下，電極間和電極上的液晶分 子均在平行于面板的水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，保證在各個(gè)方向上光均穿過液晶分子的短軸，沒有方 向依賴性而擴(kuò)大視角。在實(shí)現(xiàn)廣視角的前提下，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高透光效率、高對(duì)比度、高亮度、 低色差等優(yōu)良特性。
[0005] 然而，在該邊緣場開關(guān)模式的液晶顯示面板中，由于第一電極12是平坦的一層且 位于第二電極14的下方，第一電極12與第二電極14之間隔有絕緣層13而在垂直面板的 方向上相距較遠(yuǎn)，第一電極12與第二電極14之間需要較大的電壓差才能正常驅(qū)動(dòng)液晶分 子在水平面內(nèi)的扭轉(zhuǎn)，尤其是第二電極14的條形電極部141正上方處具有較強(qiáng)的豎直方向 電場分量，而水平方向電場分量較弱，需要較大的電壓才能驅(qū)使條形電極部141正上方處 的液晶分子在水平面內(nèi)扭轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致這種邊緣場開關(guān)模式的液晶顯示面板需要采用較大 的驅(qū)動(dòng)電壓，造成功耗偏大。
[0006] 另外，受結(jié)構(gòu)及制程技術(shù)的限制，液晶顯示面板在驅(qū)動(dòng)時(shí)不可避免地存在直流偏 置電壓（即DC偏置）。由于薄膜晶體管中寄生電容的影響，在像素區(qū)域會(huì)出現(xiàn)交流驅(qū)動(dòng)不 對(duì)稱的地方，即像素電極上的驅(qū)動(dòng)電壓以中間電壓值為對(duì)稱中心而產(chǎn)生一定的偏移量，偏 離對(duì)稱中心的那部分電壓即為DC偏置。由于驅(qū)動(dòng)上存在DC偏置以及顯示屏內(nèi)存在離子型 不純物，液晶顯示面板會(huì)存在殘像問題，殘像是長時(shí)間顯示同一靜止畫面，在改變顯示內(nèi)容 后留下之前畫面的現(xiàn)象。為了便于液晶分子的配向，薄膜晶體管陣列基板10在最靠向液晶 分子的表面上會(huì)覆蓋一層配向?qū)樱▓D未示），配向?qū)痈采w在第二電極14上。當(dāng)存在DC偏置 時(shí)，在配向?qū)由蠚埩舻碾x子型不純物由于不能及時(shí)釋放而混入液晶分子中，形成離子殘留， 造成殘像。也就是說，由于DC偏置的存在，使液晶分子中累積的離子型不純物不能通過配 向?qū)涌焖籴尫诺?，容易造成離子型不純物在液晶分子內(nèi)殘留，造成殘像問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種邊緣場開關(guān)模式的薄膜晶體管陣列基板及其制造方法， 可以降低驅(qū)動(dòng)電壓，降低功耗，并有效改善顯示時(shí)的殘像問題。
[0008] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種邊緣場開關(guān)模式的薄膜晶體管陣列基板，包括透明基板以 及形成在透明基板上的多條掃描線和多條數(shù)據(jù)線，所述多條掃描線和所述多條數(shù)據(jù)線交叉 限定多個(gè)像素區(qū)域，所述像素區(qū)域包括：
[0009] 第一絕緣層，形成于所述透明基板上；
[0010] 第二絕緣層，形成于所述第一絕緣層上，所述第二絕緣層包括間隔排列的多個(gè)絕 緣凸起部，所述多個(gè)絕緣凸起部凸出于所述第一絕緣層的表面上；
[0011] 第一電極層，形成于所述第二絕緣層上，所述第一電極層包括多個(gè)電極平部和多 個(gè)電極凸部，所述多個(gè)電極平部覆蓋所述第一絕緣層的未形成有所述絕緣凸起部的表面 上，所述多個(gè)電極凸部分別覆蓋所述多個(gè)絕緣凸起部；
[0012] 第三絕緣層，形成于所述第一電極層上，所述多個(gè)電極凸部的上表面未被所述第 三絕緣層覆蓋而露出；以及
[0013] 第二電極層，形成于所述第三絕緣層上，所述第二電極層包括間隔排列的多個(gè)電 極部，所述多個(gè)電極部分別位于所述多個(gè)電極平部的上方，所述多個(gè)電極部與所述多個(gè)電 極凸部相互錯(cuò)開且交替設(shè)置。
[0014] 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種液晶顯示面板，包括薄膜晶體管陣列基板、彩色濾光片 基板以及夾設(shè)于所述薄膜晶體管陣列基板與所述彩色濾光片基板之間的液晶分子，所述薄 膜晶體管陣列基板為上述的邊緣場開關(guān)模式的薄膜晶體管陣列基板。
[0015] 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種邊緣場開關(guān)模式的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，包 括：
[0016] 在透明基板上形成第一絕緣層；
[0017] 在所述第一絕緣層上形成第二絕緣層，所述第二絕緣層包括間隔排列的多個(gè)絕緣 凸起部，所述多個(gè)絕緣凸起部凸出于所述第一絕緣層的表面上；
[0018] 在所述第二絕緣層上形成第一電極層，所述第一電極層包括多個(gè)電極平部和多個(gè) 電極凸部，所述多個(gè)電極平部覆蓋所述第一絕緣層的未形成有所述絕緣凸起部的表面上， 所述多個(gè)電極凸部分別覆蓋所述多個(gè)絕緣凸起部；
[0019] 在所述第一電極層上形成第三絕緣層，所述多個(gè)電極凸部的上表面未被所述第三 絕緣層覆蓋而露出；以及
[0020] 在所述第三絕緣層上形成第二電極層，所述第二電極層包括間隔排列的多個(gè)電極 部，所述多個(gè)電極部分別位于所述多個(gè)電極平部的上方，所述多個(gè)電極部與所述多個(gè)電極 凸部相互錯(cuò)開且交替設(shè)置。
[0021] 本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明實(shí)施例的邊緣場開關(guān)模式的薄膜晶體管陣列 基板，第一電極層的多個(gè)電極凸部和第二電極層的多個(gè)電極部相互錯(cuò)開，并可以使第二電 極層的多個(gè)電極部的上表面與第一電極層的多個(gè)電極凸部的上表面接近于同一水平面上， 大大降低了第一電極層和第二電極層之間在垂直面板的方向上的距離，從而增強(qiáng)邊緣電 場，由于邊緣電場得到了增強(qiáng)，因此使用較小的電壓即能驅(qū)使液晶分子在水平面內(nèi)扭轉(zhuǎn)，即 可以相應(yīng)降低液晶分子的驅(qū)動(dòng)電壓，從而降低功耗。另外，第一電極層的多個(gè)電極凸部未被 第三絕緣層覆蓋，使多個(gè)電極凸部的上表面露出，薄膜晶體管陣列基板上的配向?qū)涌梢耘c 露出的第一電極層和第二電極層接觸導(dǎo)通，使混入液晶分子中的離子型不純物可以通過第 一電極層和第二電極層及時(shí)地釋放掉，從而有效改善殘像問題。
【附圖說明】
[0022] 圖1是現(xiàn)有的邊緣場開關(guān)模式的液晶顯示面板的局部平面圖。
[0023] 圖2為沿圖1中II-II線的局部剖面示意圖。
[0024]圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的邊緣場開關(guān)模式的薄膜晶體管陣列基板的局部剖面 示意圖。
[0025] 圖4為現(xiàn)有的液晶顯示裝置與采用本發(fā)明的薄膜晶體管陣列基板的液晶顯示裝 置的電壓-穿透率曲線圖。
[0026]圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例的邊緣場開關(guān)模式的薄膜晶體管陣列基板制造方法的 流程示意圖。
[0027]圖6a_6e為本發(fā)明第一實(shí)施例的邊緣場開關(guān)模式的薄膜晶體管陣列基板的制作 流程中的剖面示意圖。
[0028] 圖7為本發(fā)明第二實(shí)施例的邊緣場開關(guān)模式的薄膜晶體管陣列基板的局部剖面 示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種邊緣場開關(guān)模式的薄膜晶體管陣列基板及其制造方法， 有利于增強(qiáng)邊緣電場，降低液晶分子的驅(qū)動(dòng)電壓，從而降低功耗，并有效改善顯示時(shí)的殘像 問題。以下分別予以詳細(xì)說明。
[0030] 圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例的邊緣場開關(guān)模式的薄膜晶體管陣列基板的局部剖面 示意圖，請(qǐng)參圖3,第一實(shí)施例提供的邊緣場開關(guān)模式的薄膜晶體管陣列基板20包括透明 基板21以及形成在透明基板21上的多條掃描線101 (圖1)和多條數(shù)據(jù)線102 (圖1)，多條 掃描線101和多條數(shù)據(jù)線102交叉限定多個(gè)像素區(qū)域，每個(gè)像素區(qū)域包括形成在透明基板 21上的第一絕緣層22、第二絕緣層23、第一電極層24、第三絕緣層25、第二電極層26以及 薄膜晶體管103 (圖1)。
[0031] 其中，第一絕緣層22形成于透明基板21上。第一絕緣層22可以是柵極絕緣層， 形成于透明基板21上且與透明基板21接觸。
[0032] 第二絕緣層23形成于第一絕緣層22的上表面221上。本實(shí)施例中，第二絕緣層 23包括間隔排列的多個(gè)絕緣凸起部231 (圖2中僅繪示出兩個(gè)，但并不以此為限）。第二絕 緣層23的各絕緣凸起部231向上凸出于第一絕緣層22的上表面221。第二絕緣層23只在 第一絕緣層22部分的上表面221形成有絕緣凸起部231，第一絕緣層22的其余部分的上表 面221未形成有絕緣凸起部231。本實(shí)施例中，多個(gè)絕緣凸起部231例如是平行設(shè)置的條狀 結(jié)構(gòu)。
[0033] 第一電極層24形成于第二絕緣層23上。第一電極層24包括多個(gè)電極平部241 和多個(gè)電極凸部242,多個(gè)電極平部241和多個(gè)