专利名称：Tft lcd阵列基板外围走线结构及其制造方法
技术领域：
本发明涉及薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)阵列基板结构及其制造方法，尤其涉及TFT LCD阵列基板外围走线结构及其制造方法。
背景技术：
TFT LCD的结构设计中，TFT(薄膜晶体管)外围走线的布局，包括防静电的导电环，栅扫描线，数据扫描线，外围公共电极走线，修复线(Repair line)和其他用于测试的花样。这些花样的存在对后工艺有很大影响，如成盒工艺，封框胶紫外线固化等有很大影响，可能引发不良如周边液晶污染，切割不良，ESD等。在TFT外围设置修复线是维修数据扫描线断线的主要方法。某条数据扫描线断线经维修后，将通过修复线把数据扫描线的信号送入到像素区。而修复线在TFT外围的走线方式因各种因素与外围公共电极走线在阵列基板上出现交叠，而且因其他需求如公共电极电位均匀性的要求，考虑外围公共电极走线的电阻不能太大，外围公共电极走线很宽，因此交叠区域面积很大，造成修复线与外围公共电极走线的耦合效应，使修复失败，对数据线短线的修复失败是实际生产实践中遇到的一类问题，造成了巨大的经济损失。
图1是现有技术中外围公共电极走线和修复线在TFT外围交叠区俯视图；图2和图3是图1中沿A-A和的B-B位置的横截面图。如图1所示，修复线1形成在阵列基板的外围部分，栅极绝缘层3，形成于修复线1之上；外围公共电极走线2形成于栅极绝缘层3之上，并与所述修复线1存在交叠；钝化层4，形成于外围公共电极走线2之上。由图可见，修复线1和外围公共电极走线2由于存在很大面积的交叠，故耦合效应也相应很大。
实践中，这种走线上的交叠，考虑到其他外围引线及静电等各种因素，又是不可避免的。特别是大尺寸，交叠区域会更大，耦合效应也会更明显。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供TFT LCD阵列基板外围走线结构及其制造方法，其可降低外围走线中修复线与外围公共电极走线交叠区的耦合作用。
为了实现上述目的，本发明提供一种TFT LCD阵列基板外围走线结构，包括一基板及其形成于其上的阵列结构；一修复线，形成与所述基板上；一栅极绝缘层，形成于所述修复线之上；一外围公共电极走线，形成于所述栅极绝缘层之上，并与所述修复线存在交叠；其中，所述外围公共电极走线在与所述修复线交叠区域呈网状结构。
上述结构还可包括一钝化层，形成于所述外围公共电极走线之上。
上述方案中，所述修复线或外围公共电极走线为钼、铝、铝镍合金、钼钨合金、铬、或铜之一或任意组合。所述网状结构为系列条状的孔结构。
为了实现上述目的，本发明同时提供一种TFT LCD阵列基板外围走线结构的制造方法，包括步骤1，在基板上沉积金属薄膜，采用掩模版通过曝光工艺和化学腐蚀工艺，在形成阵列基板栅线的同时，在基板像素区外围区域上形成修复线；步骤2，在完成步骤1的基板上沉积绝缘层薄膜；步骤3，在完成步骤2的基板上沉积金属薄膜，采用掩模版通过曝光工艺和化学腐蚀工艺，在形成阵列基板数据线的同时，在基板像素区外围区域上形成外围公共电极走线，并使形成的外围公共电极走线在与修复线交叠的区域呈网状结构。
上述方案中，所述步骤3中形成的网状结构外围公共电极走线为系列条状的孔结构。
为了实现上述目的，本发明提供另外一种TFT LCD阵列基板外围走线结构，包括一基板及其形成于其上的阵列结构；一修复线，形成在所述基板上；一栅极绝缘层，形成于所述修复线之上；一外围公共电极走线，形成于所述栅极绝缘层之上，并在所述修复线上方位置处断开；一钝化层，形成于所述外围公共电极走线之上，并在所述外围公共电极走线靠近断开位置上形成过孔或槽；一连接引线，形成于所述钝化层之上，并通过所述过孔或槽将所述断开的外围公共电极走线连接起来。
上述方案，所述连接引线的材料为透明像素电极。所述修复线或外围公共电极走线为钼、铝、铝镍合金、钼钨合金、铬、或铜之一或任意组合。所述连接引线结构呈网状。所述网状为系列条状的孔结构。
为了实现上述目的，本发明同时提供另外一种TFT LCD阵列基板外围走线结构的制造方法，包括步骤1，在基板上沉积金属薄膜，采用掩模版通过曝光工艺和化学腐蚀工艺，在形成阵列基板栅线的同时，在基板像素区外围区域上形成修复线；步骤2，在完成步骤1的基板上沉积绝缘层薄膜；步骤3，在完成步骤2的基板上沉积金属薄膜，采用掩模版通过曝光工艺和化学腐蚀工艺，在形成阵列基板数据线的同时，在基板像素区外围区域上形成外围公共电极走线，并使外围公共电极走线在与修复线相交位置处断开；
步骤4，在完成步骤3的基板上沉积钝化层，采用掩模版通过曝光工艺和化学腐蚀工艺，在形成阵列基板钝化层过孔的同时，在外围公共电极走线靠近修复线位置上方的形成连接外围公共电极走线的孔或槽；步骤5，在完成步骤4的基板上沉积透明导电薄膜，采用掩模版通过曝光工艺和化学腐蚀工艺，在形成像素电极的同时，形成通过所述步骤4连接外围公共电极走线的钝化层过孔或槽将断开的外围公共电极起来的连接引线。
上述方案中，所述步骤5中形成的连接引线结构呈网状。所述网状为系列条状的孔结构。
与现有专利技术相比，本发明在满足走线电阻的前提下，将外围公共电极走线设计成网状，同时将修复线变窄，缩小修复线和外围公共电极走线的交叠面积，或同时增加修复线与外围公共电极走线的空间距离，降低了走线间的电容耦合效应，从而满足了修复线正常修复的要求。
下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步的详细说明。
图1是现有技术中外围公共电极走线和修复线在TFT外围交叠区结构俯视图；图2是图1中沿A-A的横截面图；图3是图1中沿B-B的横截面图；图4是本发明的一种外围公共电极走线和修复线在TFT外围交叠区结构俯视图；图5是图4中沿C-C的横截面图；图6是图4中沿D-D的横截面图；图7是本发明的另一种外围公共电极走线和修复线在TFT外围交叠区结构俯视图；
图8是图7中沿E-E的横截面图；图9是图7中沿F-F的横截面图；图10本发明图7结构中外围公共电极走线刻蚀完成后俯视图。
图中标记1、修复线；2、外围外围公共电极走线；3、栅极绝缘层；4、钝化层；5、连接引线；6、钝化层过孔或槽。
具体实施例方式
实施例一图4是本发明的一个具体实施例外围公共电极走线和修复线在TFT外围交叠区结构俯视图，图4中C-C位置和D-D位置的横截面图如图5和图6所示。如图4所示，该结构包括一个TFT基板(包含阵列基板)；一组修复线1，一般为两条，也可变化为多条；；一层栅极绝缘层3，形成于修复线1之上；外围公共电极走线2形成于栅极绝缘层3之上，并与修复线1存在交叠；钝化层4，形成于外围公共电极走线2之上。其中，修复线1和外围公共电极走线2的材料可为钼、铝、铝镍合金、钼钨合金、铬、或铜之一或任意组合。
如图4所示，与现有技术相比，本实施例中外围公共电极走线2在与修复线1的交叠区域，外围公共电极走线2为网状结构，并同时将修复线1在满足电阻需求的条件下，尽可能做细，做窄，缩小修复线1和外围公共电极走线2的交叠面积，力求降低走线间的电容耦合效应。本实施例中该网状结构为系列条状的孔结构，也可变化为其他结构，如变化为方孔与圆孔的结合或其它各种形状的孔结合结构。
以上是本实施例网状结构的典型实现。事实上，凡是利用网状结构设计来降低各类走线交叠区的耦合效应，均可采用该结构。
本实施例的具体实现工艺可以如下。
首先，使用磁控溅射方法，在玻璃基板上制备一层厚度在1000至7000的栅金属薄膜。栅金属材料通常使用钼、铝、铝镍合金、钼钨合金、铬、或铜等金属。用栅极掩模版通过曝光工艺和化学腐蚀工艺，在形成栅线的同时，在玻璃基板像素区外围的一定区域上形成修复线1的图案，如图4所示。
然后，利用化学汽相沉积的方法在阵列基板上连续淀积1000到6000的栅极绝缘层薄膜3和1000到6000的非晶硅薄膜。栅极绝缘层3材料通常是氮化硅。用有源层的掩模版进行曝光后对非晶硅进行刻蚀，形成半导体有缘层沟道。
接下来，采用和栅金属类似的制备方法，在阵列基板上淀积一层类似于栅金属的厚度在1000到7000金属薄膜，通常使用钼、铝、铝镍合金、钼钨合金、铬、或铜等金属。通过源漏极的掩模版的设计变更，在形成数据线或源漏电极的同时，形成本发明所涉及交叠区的外围公共电极走线2，如图4所示。
随后，用和制备栅极绝缘层以及有源层相类似的方法，在整个阵列基板上沉积一层厚度在1000到6000的钝化层5，其材料通常是氮化硅。
最后，使用磁控溅射方法形成透明电极，常用的透明电极为氧化铟锡等，厚度在100至1000之间。通过掩模光刻化学腐蚀等工艺，形成像素电极。
实施例二图7是本发明的另一个具体实施例外围公共电极走线和修复线在TFT外围交叠区俯视图，图7中E-E位置和F-F位置的横截面图如图8和图9所示。如图7所示，该结构包括一个TFT基板(包含阵列基板)；一组修复线1，一般为两条，也可变化为多条；栅极绝缘层3，形成于修复线1之上；外围公共电极走线2形成于栅极绝缘层3之上，并在修复线1上方位置处断开；钝化层4，形成于外围公共电极走线2之上，并在外围公共电极走线2靠近断开位置上形成钝化层过孔或槽6；连接引线5，形成于钝化层4之上，并通过它将断开的外围公共电极走线连接起来。其中，修复线1和外围公共电极走线2的材料可为钼、铝、铝镍合金、钼钨合金、铬、或铜之一或任意组合。
如图7所示，与现有技术相比，本实施例中外围公共电极走线2在与修复线1的交叠区域，通过连接引线5进行连接，连接引线5材料为透明像素电极，也可为其他材料。连接引线5呈条状的网状孔结构，也可变化为其他结构，如变化为方孔与圆孔的结合或其它各种形状的孔结合结构。
本实施例中在外围公共电极走线2在交叠区部分采用了连接引线5，该连接引线5通过钝化层过孔或槽6相连，截面图如图8和图9所示。该结构使得修复线1和外围公共电极走线2在交叠区的距离变大，进一步降低走线间的耦合效应。同理，修复线1在满足电阻需求的条件下，尽可能做细，做窄，缩小修复线1和连接引线5的交叠面积，力求进一步降低走线间的电容耦合效应。
本实施例的具体实现工艺可以如下。
首先，使用磁控溅射方法，在基板上制备一层厚度在1000至7000的栅金属薄膜。栅金属材料通常使用钼、铝、铝镍合金、钼钨合金、铬、或铜等金属。用栅极掩模版通过曝光工艺和化学腐蚀工艺，在形成栅线的同时，在基板像素区外围的一定区域上形成修复线1的图案，如图7所示。
接着，利用化学汽相沉积的方法在阵列基板上连续淀积1000到6000的栅极绝缘层3和1000到6000的非晶硅薄膜。栅极绝缘层3材料通常是氮化硅。用有源层的掩模版进行曝光后对非晶硅进行刻蚀，形成半导体有缘层沟道。
然后，采用和栅金属类似的制备方法，在阵列基板上淀积一层类似于栅金属的厚度在1000到7000金属薄膜，通常使用钼、铝、铝镍合金、钼钨合金、铬、或铜等金属。通过源漏极的掩模版的设计变更，形成本发明所涉及交叠区的外围公共电极走线2，如图10所示，和其他花样，如源漏极，数据扫描线等。
接下来，用和制备栅极绝缘层以及有源层相类似的方法，在整个阵列基板上沉积一层厚度在1000到6000的钝化层5，其材料通常是氮化硅。通过钝化层的掩模版的设计变更，利用曝光和刻蚀工艺形成在形成阵列基板钝化层过孔的同时形成本发明的连接断开的外围公共电极走线的钝化层过孔或槽6，如图9所示的截面图，和其他花样。钝化层过孔或槽6用以实现外围公共电极走线2和连接引线5的连接，其尺度及形状视需求而定，可以一个或多个，可以是孔或沟槽。
最后，使用磁控溅射方法形成透明电极，常用的透明电极为氧化铟锡等，厚度在100至1000之间。通过掩模版的设计变更，通过掩模光刻化学腐蚀等工艺形成本发明所设计的网状透明像素电极连接引线5和像素区的像素电极，同时通过钝化层过孔或槽6将外围公共电极走线5连接起来，截面图如图8所示。在交叠区使用透明网状连接引线5，进一步加大了修复线1与外围公共电极走线2的空间距离(由栅极绝缘层3和钝化层4够成)，在大尺寸屏设计中(各种走线因电阻要小的需求，进一步变宽)，使进一步降低耦合电容效应成为可能。也可同时可降低因微粒可能造成的修复线与外围公共电极走线间的短路的可能。
以上是本实施例所设计网状结构的典型实现。事实上，凡是利用网状结构设计来降低各类走线交叠区的耦合效应，均可采用该结构。
归纳起来，本发明典型的工艺流程如下栅极层金属的溅射成膜—掩模光刻—刻蚀(栅极扫描线，栅电极，交叠区的修复线)栅极绝缘层，有源层的成膜—掩模光刻—刻蚀(有源层，绝缘介质层)源电极层金属的溅射成膜—掩模光刻—刻蚀(源电极，漏电极，数据线，交叠区网状公共电极连接引线或部分外围公共电极走线)钝化层的成膜—掩模光刻—刻蚀(钝化层，连接部分外围公共电极走线的钝化层过孔)像素电极层的溅射成膜—掩模光刻—刻蚀(像素电极，部分外围公共电极走线的网状连接引线)
由上述工艺流程可见，本发明所设计的结构方案与5MASK(5次光刻)或4Mask(4次光刻)工艺的主流程一致，只需改变各层掩模版设计就可完成，图4的结构只涉及栅极金属层，源极金属层的掩模版变更，图7的结构涉及栅极金属层，源极金属层，钝化层，透明电极层的掩模版变更。因此，本发明的结构可进行多种变更，制造方法也可适用于各种光刻工艺。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当按照需要可使用不同材料和设备实现之，即可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种TFT LCD阵列基板外围走线结构，其特征在于，包括一基板及其形成于其上的阵列结构；一修复线，形成于所述基板上；一栅极绝缘层，形成于所述修复线之上；一外围公共电极走线，形成于所述栅极绝缘层之上，并与所述修复线存在交叠；其中，所述外围公共电极走线在与所述修复线交叠区域呈网状结构。
2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于还包括一钝化层，形成于所述外围公共电极走线之上。
3.根据权利要求1或2所述的结构，其特征在于所述修复线或外围公共电极走线为钼、铝、铝镍合金、钼钨合金、铬、或铜之一或任意组合。
4.根据权利要求1或2所述的结构，其特征在于所述网状结构为系列条状的孔结构。
5.一种TFT LCD阵列基板外围走线结构的制造方法，其特征在于，包括步骤1，在基板上沉积金属薄膜，采用掩模版通过曝光工艺和化学腐蚀工艺，在形成阵列基板栅线的同时，在基板像素区外围区域上形成修复线；步骤2，在完成步骤1的基板上沉积绝缘层薄膜；步骤3，在完成步骤2的基板上沉积金属薄膜，采用掩模版通过曝光工艺和化学腐蚀工艺，在形成阵列基板数据线的同时，在基板像素区外围区域上形成外围公共电极走线，并使形成的外围公共电极走线在与修复线交叠的区域呈网状结构。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于所述步骤3中形成的网状结构外围公共电极走线为系列条状的孔结构。
7.一种TFT LCD阵列基板外围走线结构，其特征在于，包括一基板及其形成于其上的阵列结构；一修复线，形成于所述基板上；一栅极绝缘层，形成于所述修复线之上；一外围公共电极走线，形成于所述栅极绝缘层之上，并在所述修复线上方位置处断开；一钝化层，形成于所述外围公共电极走线之上，并在所述外围公共电极走线靠近断开位置上形成过孔或槽；一连接引线，形成于所述钝化层之上，并通过所述过孔或槽将所述断开的外围公共电极走线连接起来。
8.根据权利要求7所述的结构，其特征在于所述连接引线的材料为透明像素电极。
9.根据权利要求7所述的结构，其特征在于所述修复线或外围公共电极走线为钼、铝、铝镍合金、钼钨合金、铬、或铜之一或任意组合。
10.根据权利要求7至9任一所述的结构，其特征在于所述连接引线结构呈网状。
11.根据权利要求10所述的结构，其特征在于所述网状为系列条状的孔结构。
12.一种TFT LCD阵列基板外围走线结构的制造方法，其特征在于，包括步骤1，在基板上沉积金属薄膜，采用掩模版通过曝光工艺和化学腐蚀工艺，在形成阵列基板栅线的同时，在基板像素区外围区域上形成修复线；步骤2，在完成步骤1的基板上沉积绝缘层薄膜；步骤3，在完成步骤2的基板上沉积金属薄膜，采用掩模版通过曝光工艺和化学腐蚀工艺，在形成阵列基板数据线的同时，在基板像素区外围区域上形成外围公共电极走线，并使外围公共电极走线在与修复线相交位置处断开；步骤4，在完成步骤3的基板上沉积钝化层，采用掩模版通过曝光工艺和化学腐蚀工艺，在形成阵列基板钝化层过孔的同时，在外围公共电极走线靠近修复线位置上方的形成连接外围公共电极走线的孔或槽；步骤5，在完成步骤4的基板上沉积透明导电薄膜，采用掩模版通过曝光工艺和化学腐蚀工艺，在形成像素电极的同时，形成通过所述步骤4连接外围公共电极走线的钝化层过孔或槽将断开的外围公共电极起来的连接引线。
13.根据权利要求12所述的制造方法，其特征在于所述步骤5中形成的连接引线结构呈网状。
14.根据权利要求13所述的结构，其特征在于所述网状为系列条状的孔结构。
全文摘要
本发明公开了TFT LCD阵列基板外围走线结构，包括一基板及其形成于其上的阵列结构；一修复线，形成在基板上；一栅极绝缘层，形成在修复线之上；一外围公共电极走线，形成在栅极绝缘层之上，并与修复线存在交叠；其中外围公共电极走线在与修复线交叠区域呈网状结构。本发明还同时公开了另外一种TFT LCD阵列基板外围走线结构以及这两种阵列基板外围走线结构的制造方法。本发明在满足走线电阻的前提下，将外围公共电极走线在于修复线交叠区域设计成网状，降低了走线间的电容耦合效应，从而满足了修复线正常修复的要求。
文档编号H01L23/522GK1945839SQ20061014988
公开日2007年4月11日 申请日期2006年10月27日 优先权日2006年10月27日
发明者彭志龙 申请人:京东方科技集团股份有限公司