一种COA基板及其制造方法、液晶面板与流程

本发明涉及一种薄膜晶体管液晶显示器技术领域，特别是一种COA基板及其制造方法、液晶面板。

背景技术：

在液晶面板工业中，COA(color filter on array)技术是一种将彩膜基板制作于阵列基板上的结构，在TFT-LCD中已经得到广泛应用，色阻制作在Array侧(即集成电路阵列基板，TFT-LCD屏幕中的下板玻璃基板)能有效降低电路的电阻(RC)、增加开口率并提高显示品质。在面板高解析度高频率的前提下，COA技术有其不可替代的优势。

液晶盒中含有气泡(Bubble)问题为COA技术面对的主要问题，其包括可靠性测试，主要涵盖了环境条件恶化(高温高湿低温低压)存储和老化测试。气泡的形态为空气形态，在遇热后会膨胀扩张将所存在区域内的液晶挤开，从而造成显示异常；一般气泡的形成有两种主要因素：第一种因素是将色阻层制作在Array侧，其色阻开孔处(CF open)较深，容易造成液晶没有完全的填充到色阻开孔内，形成空隙，最后演变成气泡；第二种因素是色阻本身为有机材料，在后续制程中以及完成后外界应力变化的作用下，会陆续有气体释放出来，从而形成气泡。

目前，针对上述因素的对策主要有：1.ODF制程(One Drop Fill液晶注入法)时液晶滴下的液滴更小，图形更密；2.在色阻及第二钝化层(PV2)上开一个小孔，让色阻中的气体在后续制程中释放出来。但是这两种对策存在色阻开孔(CF open)的设计包含了钝化层的开孔，因此色阻开孔大小的设计需要考虑导通孔(via hole)(即透明导电层ITO与金属层M2接触孔contact hole)大小、机台对位偏差(即在做曝光时，与前一层对齐的精度，在实际生产制作时，制程机台本身会有偏差，不同制程的机台与机台之间会也存在偏差)、以及色阻材料特性三者叠加，不得不设计较大的开孔，造成开口率损失。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明提供一种COA基板及其制造方法、液晶面板，从而增加产品品质，提升产品合格率，节约生产成本以及缩短生产周期。

本发明提供了一种COA基板，包括衬底基板，所述衬底基板上上依次形成有栅极金属层、栅极绝缘层、有源层和源漏极金属层，所述源漏极金属层图形化后形成源漏极，所述源漏极金属层上形成有第一钝化层；所述第一钝化层上设置有色阻层，所述第一钝化层以及所述色阻层上分别开有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔连通，在所述色阻层上形成有第二钝化层，所述第二钝化层对应所述第二通孔开有第三通孔，所述第三通孔的孔径大于所述第一通孔的孔径，使得所述第一钝化层和所述第二钝化层之间形成错开区域；所述第一通孔、第二通孔以及第三通孔组成导通孔，所述第二钝化层上、所述导通孔内壁以及通过所述导通孔裸露出的所述源漏极金属层上设置有透明导电层(9)。

进一步地，所述第二通孔的孔壁呈弧形。

本发明还提供了一种COA基板的制造方法，该方法包括如下步骤：

步骤一S01，在衬底基板上形成栅极金属层；

步骤二S02，在栅极金属层以及未被栅极金属层覆盖的衬底基板上形成栅极绝缘层；

步骤三S03，在栅极绝缘层上形成有源层；

步骤四S04，在栅极绝缘层上还形成有源漏极金属层，将所述源漏极金属层图形化形成源漏极；

步骤五S05，在所述源漏极金属层上通过化学气相沉积工艺形成第一钝化层；

步骤六S06，在所述第一钝化层上通过光掩膜工艺形成色阻层，通过曝光显影工艺形成第二通孔；

步骤七S07，在所述色阻层上通过化学气相沉积工艺形成第二钝化层；

步骤八S08，采用涂布、曝光工艺在第二钝化层上形成光阻，通过蚀刻工艺蚀刻掉没有被所述光阻遮挡的所述第一钝化层和第二钝化层，在所述第一钝化层上形成第一通孔，在所述第二钝化层上形成第三通孔，所述第一通孔、第二通孔以及第三通孔连通构成导通孔；

步骤九S09，通过剥离工艺剥离所述第二钝化层上的所述光阻，并且通过物理气相沉积工艺在所述第二钝化层上、所述导通孔内壁以及通过所述导通孔裸露出的所述源漏极金属层上形成透明导电层；

步骤十S10，通过曝光、显影以及蚀刻后在所述透明导电层进行图案化处理形成像素电极。

进一步地，所述第一钝化层通过化学气相沉积工艺沉积氮化硅形成。

进一步地，步骤六S06中，形成所述第二通孔后，经高温固化后使所述第二通孔的孔壁呈弧形，所述第二通孔的上端开口大于所述第二通孔的下端开口。

进一步地，所述第一通孔的孔径小于第三通孔的孔径，使得第一钝化层以及第二钝化层之间形成有错开区域。

本发明还提供了一种液晶面板，包括所述的COA基板。

本发明与现有技术相比，通过在第一钝化层上开设第一通孔，在第二钝化层上开设孔径大于第一通孔的第三通孔，并在色阻层开孔，覆盖一层透明导电层，使得色阻中的气体在后续制程中可以通过第一通孔和第三通孔之间的错开区域逸散出去，从而避免气泡的存在；而且色阻开孔(第二通孔)的大小可以缩小，仅需考虑机台对位偏差，以及色阻材料特性两者影响，开口率得到提升；将针对COA制程中第二钝化层与色阻层开的色阻开孔(CF open)结合在一起，即第二通孔的上端开口与第三通孔的孔径相等，可以减少array侧(集成电路阵列基板，即下玻璃基板)地形复杂性，即指在集成电路制作中，有线路的地方和没有线路的地方会形成高度落差；而且还增加接触孔面积，提高了可靠性，同时合格率也得到提高。

附图说明

图1是本发明形成第一钝化层和第二钝化层后的结构示意图。

图2是本发明形成光阻的结构示意图。

图3是本发明蚀刻掉没有色阻遮挡的第一钝化层、第二钝化层后形成导通孔的结构示意图。

图4是本发明在导通孔上形成透明导电层的结构示意图。

图5是本发明的导通孔的平面示意图。

图6本发明COA基板的制作方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

如图4和图5所示，本发明的COA基板(Color Filter on Array)包括衬底基板，所述衬底基板上通过4或5道光掩膜工艺在衬底基板上形成栅极金属层，在栅极金属层上形成栅极绝缘层，栅极绝缘层上形成有源层，所述栅极绝缘层上还形成有源漏极金属层1，所述源漏极金属层1图形化后形成源漏极，所述源漏极金属层1上通过化学气相沉积形成有第一钝化层2，所述第一钝化层2用于对TFT背沟道进行保护；在第一钝化层2上沉积有一层色阻层3，所述第一钝化层2以及色阻层3上分别开有第一通孔4、第二通孔5，所述第一通孔4与第二通孔5连通，在色阻层3上通过化学气相沉积形成有第二钝化层6，所述第二钝化层6位于第二通孔5上开有第三通孔7，第三通孔7的孔径大于第一通孔4的孔径，使得第一钝化层2以及第二钝化层6之间形成有错开区域11，错开区域11用于色阻中的气体在后续制程中通过第二通孔5位于错开区域11的这部分孔壁逸散出去；所述第一通孔4、第二通孔5以及第三通孔7组成导通孔8，所述第一通孔4形成导通孔8的下端开口，第二通孔5形成导通孔8的孔壁部分，第三通孔7形成导通孔8的上端开口，在第二钝化层6、导通孔8以及源漏极金属层1上位于导通孔8处覆盖有一层透明导电(ITO)层9。

所述第二通孔5的孔壁呈弧形，形成喇叭形状，使第二通孔5的边缘与色阻层3的上表面平滑连接，更有利于后续制程中液晶充分填充导通孔而不会存在间隙。

所述第一钝化层2和第二钝化层6均采用氮化硅SiNx。

本发明的一种液晶面板，包括了上述COA基板，在此不在赘述。

本发明中第一通孔3的孔径与第二通孔5的下端开口的孔径相等，第三通孔7的孔径与第二通孔5的上端开口的孔径相等，使得色阻层3上的第二通孔5的大小缩小，在现有设计中，第二钝化层和第一钝化层的开孔位置均位于色阻开孔的底部，而且其第二钝化层和第一钝化层的开孔的孔径要小于色阻开孔的孔径，而导通孔由第二钝化层和第一钝化层的开孔构成，这样在色阻开孔大小的设计时就还需要考虑导通孔(via hole)的大小是否会导致对位偏差更加大的问题，为了避免对位偏差的问题，就需要将导通孔的孔径也考虑进去，不得不将色阻开孔的孔径增加，从而减小对位偏差的问题，而本发明中，色阻开孔不需要包含第一钝化层、第二钝化层的开孔，因此可以设计得更小，而透明导电层通过由第一通孔、第二通孔和第三通孔形成的导通孔与源漏极金属层接触，这样就在色阻开孔大小的问题上，无需考虑导通孔的大小，因此色阻开孔的孔径就可以做的比原来的要小；将现有技术在色阻层3表面上开设的用于逸散气泡的小孔与色阻开孔结合在一起，通过色阻层3的第二通孔5位于错开区域11的这部分孔壁进行气泡的逸散，避免了阵列基板的地形过于复杂而造成其他影响的问题；通过上述的结构，本发明仅需要考虑机台对位偏差以及色阻材料特性两者的影响，使开口率得到提升，这样能够降低背光板的亮度，从而节省耗电量。

如图6所示，本发明的COA基板的制造方法，包括如下步骤：

步骤一S01，在衬底基板上形成栅极金属层；

步骤二S02，在栅极金属层以及未被栅极金属层覆盖的衬底基板上形成栅极绝缘层；

步骤三S03，在栅极绝缘层上形成有源层；

步骤四S04，在栅极绝缘层上还形成有源漏极金属层1，将源漏极金属层1图形化形成源漏极；

步骤五S05，在源漏极金属层1上通过现有技术的化学气相沉积工艺形成第一钝化层2，对TFT背沟道进行保护；所述第一钝化层2通过化学气相沉积工艺沉积氮化硅SiNx形成；

步骤六S06，在第一钝化层2上通过现有技术的光掩膜工艺形成色阻层3，通过现有技术的曝光显影工艺形成第二通孔5，经高温(一般为230℃)固化后使第二通孔5的两侧孔壁呈弧形，形成喇叭形状，所述第二通孔5的上端开口大于第二通孔5的下端开口；

步骤七S07，在色阻层3上通过现有技术的化学气相沉积工艺形成第二钝化层6；所述第二钝化层6通过化学气相沉积工艺沉积氮化硅SiNx形成(图1所示)；

步骤八S08，采用现有技术的涂布、曝光工艺在第二钝化层6上形成光阻10，通过现有技术的蚀刻工艺蚀刻掉没有被光阻10遮挡的第一钝化层2和第二钝化层6(图2所示)，所述蚀刻工艺优选为现有技术的干刻工艺，在第一钝化层2上形成第一通孔4，定义出透明导电层9与源漏极金属层1的接触孔，第二钝化层6上形成第三通孔7(图3所示)，第一通孔4的孔径小于第三通孔7的孔径，使得第一钝化层2以及第二钝化层6之间形成有错开区域11，错开区域11用于色阻中的气体在后续制程中通过错开区域11逸散出去，所述第一通孔4、第二通孔5以及第三通孔7构成导通孔8，所述第一通孔4形成导通孔8的下端开口，第二通孔5形成导通孔8的孔壁部分，第三通孔7形成导通孔8的上端开口；

步骤九S09，通过现有技术的剥离工艺剥离第二钝化层6上的光阻10，并且通过现有技术的物理气相沉积工艺在所述第二钝化层6上、所述导通孔8内壁以及通过所述导通孔8裸露出的所述源漏极金属层1上形成透明导电层9(图4所示)；

步骤十S10，通过现有技术的曝光、显影以及蚀刻后在透明导电层9进行图案化处理形成像素电极。

本发明中步骤一S01～步骤四S04形成底栅的工艺中可以采用现有技术的4道或5道光掩膜工艺制造得到；步骤十S10形成像素电极的方式也可采用现有技术中用于形成像素电极的方法得到；本发明实施方式中，各层的具体制作方式不做特殊限定，可实现本发明即可。

虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。