专利名称：一种tft阵列基板及其制造方法、显示器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示器领域，特别涉及ー种TFT阵列基板及其制造方法、显示器件。
背景技术：
薄膜晶体管液晶显不器(ThinFilm Transistor Liquid Crystal Display,简称TFT-LCD)具有体积小、功耗低、无辐射等特点，近年来得到了迅速地发展，在当前的平板显示器市场中占据了主导地位。目前，TFT-IXD在各 种大中小尺寸的产品上得到了广泛的应用，几乎涵盖了当今信息社会的主要电子产品，如液晶电视、高清晰度数字电视、电脑(台式和笔记本)、手机、PDA、GPS、车载显示、投影显示、摄像机、数码相机、电子手表、计算器、电子仪器、仪表、公共显示和虚幻显示等，是目前任何ー种平板显示和CRT无法企及的。TFT-IXD —般由液晶面板(IXD panel)、驱动电路以及下面的背光源组成，其中液晶面板是TFT-LCD中最重要的部分，它是在两块玻璃基板之间注入液晶，四周用封框胶封上，在两玻璃板上分别贴敷偏振方向相互垂直的偏振片构成。其中上面的玻璃板是彩色滤光片(ColorFilter, CF)，由红、緑、蓝(R、G、B)三原色滤光片构成像素，并在彩色滤色片上设置上透明的共用电极，下面的玻璃板为TFT阵列基板，上面设置有大量矩阵式排列的薄膜晶体管以及一些周边电路。黑矩阵是用来遮挡漏光区域的光线，一般形成在TFT-IXD的CF上，其材料为不透光的材料。对于TFT-IXD来说，TFT阵列基板以及制造エ艺决定了其产品性能、成品率和价格。为了有效地降低TFT-IXD的价格、提高成品率，TFT-IXD阵列基板的制造エ艺逐步得到简化，从开始的七次构图(7mask)エ艺已经发展到基于狭缝光刻技术的四次构图(4mask)ェ艺。现有エ艺制作的TFT，由于只能利用器件本身产生的光线进行显示，在户外或具有强光源的情况下，如在阳光的照射下，其显示器亮度低，对比度差，很难读清显示的内容。
发明内容
(一 )要解决的技术问题针对现有技术的缺点，本发明为了解决现有TFT-LCD在强光下显示效果差的问题，针对TFT阵列基板的制作，在不增加工艺的条件下，在阵列基板表面形成了至少ー个反射区域，从而充分利用外界光线提升显示效果。( ニ )技术方案为了解决上述技术问题，本发明具体采用如下技术方案进行首先，本发明提供ー种TFT阵列基板，所述阵列基板包括形成于所述阵列基板表面的至少ー个反射区域，其中，所述反射区域包括上表面形成有不规则凸起的反射层、以及在所述反射层的所述不规则凸起上形成的反射面。优选地，所述反射层为所述阵列基板的钝化层或栅极绝缘层。
优选地，当所述反射层为所述阵列基板的钝化层时，所述反射面由源漏金属层形成；当所述反射层为所述阵列基板的栅极绝缘层时，所述反射面由栅金属层形成。优选地，当所述反射层为所述阵列基板的钝化层时，所述阵列基板中的TFT为底栅结构；当所述反射层为所述阵列基板的栅极绝缘层时，所述阵列基板中的TFT为顶栅结构。优选地，通过曝光显影在所述反射层的上表面形成所述不规则凸起。优选地，所述阵列基板包括一基板；一透明导电薄膜，设置在所述基板上，所述透明导电薄膜包括像素电极； 一栅金属层，设置在所述透明导电薄膜上，所述栅金属层包括栅极扫描线和TFT的栅极，所述栅极和栅极扫描线连接成一体；一栅极绝缘层、半导体层，依次层叠设置在所述栅金属层上，其中，所述半导体层形成在所述栅极绝缘层上，完全覆盖栅极上方并左右延伸至TFT的源漏极下方；一钝化层，设置在所述半导体层上，所述钝化层作为所述反射层，其上表面形成有所述不规则凸起；一源漏金属层，设置在所述钝化层上，所述源漏金属层包括数据扫描线、TFT的源极和漏极、以及所述反射面。另一方面，本发明还同时提供一种TFT阵列基板制造方法，其特征在于，所述方法包括步骤在所述阵列基板表面的至少一个区域制备出上表面具有不规则凸起的反射层；在所述反射层的所述不规则凸起上形成反射面。优选地，所述方法具体包括步骤以所述阵列基板表面上涂覆的钝化层作为所述反射层，形成所述钝化层的图案的同时形成所述不规则凸起；或者，以所述阵列基板表面上沉积的栅极绝缘层作为所述反射层，形成所述栅极绝缘层的图案的同时形成所述不规则凸起。优选地，当以钝化层作为所述反射层时，沉积所述阵列基板的源漏金属层作为所述反射面的材料，形成所述阵列基板的源漏极布线图案的同时得到所述反射面。优选地，当以钝化层作为所述反射层时，所述方法采用TFT为底栅结构的阵列基板的制备工艺；当以栅极绝缘层作为所述反射层时，所述方法采用TFT为顶栅结构的阵列基板的制备工艺。优选地，通过控制曝光量对所述至少一个区域的反射层进行曝光，显影后在所述反射层的上表面形成所述不规则凸起。优选地，所述方法包括步骤在基板上依次沉积透明导电薄膜和栅金属层，通过光刻工艺在栅金属层形成栅极扫描线和TFT的栅极、在透明导电薄膜形成像素电极；在处理后的所述栅金属层上依次沉积栅极绝缘层和半导体层，通过光刻工艺在所述半导体层形成半导体图案；在处理后的所述半导体层上涂覆钝化层，通过光刻工艺在所述钝化层上表面形成所述不规则凸起及钝化层图案；在处理后的所述钝化层上沉积源漏金属层，通过光刻工艺在所述源漏金属层形成数据扫描线、TFT的源极和漏极、以及所述反射面。(三)有益效果本发明通过在阵列基板表面形成的反射区域，在使用显示设备时可充分利用外界的光线，在显示区域形成漫反射，增加显示亮度，并增加对比度，增强了在阳光等强光下的显示效果。
图I为本发明中的TFT阵列基板一个像素区域的平面结构图；图2为本发明中的TFT阵列基板 制造过程中第一次构图工艺后的平面图；图3为本发明中的TFT阵列基板制造过程中第一次构图工艺后沿图I中AB方向所得剖面图；图4为本发明中的TFT阵列基板制造过程中第二次构图工艺后的平面图；图5为本发明中的TFT阵列基板制造过程中第二次构图工艺后沿图I中AB方向所得剖面图；图6为本发明中的TFT阵列基板制造过程中第三次构图工艺后的平面图；图7为本发明中的TFT阵列基板制造过程中第三次构图工艺后沿图I中AB方向所得剖面图；图8为本发明中的TFT阵列基板制造过程中第四次构图工艺后的平面图；图9为本发明中的TFT阵列基板制造过程中第四次构图工艺后沿图I中AB方向所得剖面图。其中，I、基板；2、栅极；3、像素电极；4、栅极绝缘层；5、半导体层；6、漏极；7、源极；8、钝化层；9、栅极扫描线；10、数据扫描线；11、源极与像素电极的接触过孔；12、漏极耦合至半导体层的通孔；13、源极耦合至半导体层的通孔；14、反射层的表面凸起；15、反射区域；16、反射面。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供一种TFT阵列基板及其制造方法、显示器件，与现在普遍采用的光刻工艺相比，其最大的特点是在不增加工艺的条件下，在阵列基板表面形成了至少一个反射区域，从而在使用由该阵列基板构成的显示设备时充分利用外界的光线，在显示区域形成漫反射，增加显示亮度，并增加对比度，增强了在阳光等强光下的显示效果。本发明实施例中的TFT阵列基板的一个像素单元的平面图如图I所示，图I中，除了普通TFT阵列基板所通常具有的平面结构外，还形成了至少一个反射区域15 :这主要是在传统的TFT阵列基板制备过程中，在对阵列基板表面的反射层(底栅结构时为钝化层，顶栅结构时为栅极绝缘层)进行光刻的同时，通过控制曝光量，显影后在至少一个反射区域的反射层上表面形成波浪形状的凸起14，再通过形成反射层上的金属层(底栅结构时为源漏金属层，顶栅结构时为栅金属层)的同时在波浪形状的凸起14上形成反射面16。
下面以底栅结构的TFT阵列基板为例进行说明，本发明中基于底栅结构TFT制备方式的TFT阵列基板的具体工艺流程包括步骤1，首先在透明玻璃基板或者石英I上，采用溅射或热蒸发的方法依次沉积上厚度约为300 600A的透明导电薄膜和厚度为3000 5000A的栅金属层，栅金属膜可以选用Cr、W、Ti、Ta、Mo、等金属或合金，由多层金属组成的栅金属层也能满足需要。透明导电层一般为ITO (氧化铟锡，或称铟锡氧化物)或IZO (氧化铟锌，或称铟锌氧化物)薄膜，也可以是其它的金属及金属氧化物薄膜。通过半色调或者灰色调掩模版曝光显影后，通过多步刻蚀工艺形成栅极扫描线9、栅极2和像素电极3，其平面图和截面图分别如图2、图3所示；其中，图3是沿图I示出的AB方向所截的剖面示意图。步骤2,在完成步骤 I 的基板上通过 PECVD (Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition,等离子体增强化学气相沉积)方法连续沉积厚度为1000 5000 A的栅极绝缘层4，接着通过溅射沉积一层厚度为200 4000A的金属氧化物半导体层5，栅绝缘层4可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物，对应的反应气体可以为SiH4, NH3, N2或SiH2Cl2,NH3, N2,金属氧化物半导体层5可以是a-IGZO (非晶铟镓锌氧化物)，也可以是其他的金属氧化物半导体层。通过半色调或者灰色调掩模版曝光显影后，通过一次刻蚀工艺在完全曝光区域形成源极与像素电极接触过孔11，然后进行一次光刻胶的灰化工艺，除掉部分曝光区域的光刻胶，刻蚀掉部分曝光区域的金属氧化物半导体层，形成半导体层图案，完成的其平面图和截面图分别如图4、图5所示；其中，图5是沿图I示出的AB方向所截的剖面示意图。步骤3、在完成步骤2的基板上通过一次旋涂的方式涂敷一层10000 30000 A有机钝化层8，该有机钝化层不仅具有很好的绝缘性、透光性还具有很好的感光性，通过控制曝光量，曝光显影后在钝化层8上表面的反射区域15处形成波浪状的凸起14，如图7所示，再经过一次刻蚀工艺形成源极与像素电极的接触过孔11、漏极耦合至半导体层的通孔12、源极耦合至半导体层的通孔13，其平面图和截面图分别如图6、图7所示；其中，图7是沿图I示出的AB方向所截的剖面示意图。步骤4、在完成步骤3的基板上然后再通过溅射或热蒸发的方法沉积上厚厚度约为1000 3000A源/漏金属层，源/漏金属可以选用高反射系数的金属Al、Ag、Cr、等金属和高反射系数的合金，经过一次光刻工艺后，形成源极7、漏极6、数据扫描线10和反射区域15上的反射面16，其平面图和截面图分别如图8、图9所示；其中，图8与图I实质上相同，图9是沿图I示出的AB方向所截的剖面示意图。具体地，图9所示的底栅结构的TFT阵列基板的具体结构为最底层为透明玻璃或石英基板I ;包含像素电极3的透明导电薄膜形成在基板I上；包含栅极扫描线9和TFT栅极2的栅金属层形成在透明导电薄膜的非像素电极区域上；栅极绝缘层4形成在栅金属层上并基本覆盖整个阵列基板，栅极绝缘层4中形成有源极7与像素电极3的接触过孔11 ；半导体层5形成在所述栅极绝缘层4上，完全覆盖栅极2上方并左右延伸至TFT源漏极7、6下方；钝化层8形成在所述半导体层5上并基本覆盖整个阵列基板，钝化层8中形成有用于形成反射区域15的波浪形表面凸起14、源极7耦合至半导体层5的通孔13、漏极6耦合至半导体层5的通孔12、以及源极7与像素电极3的接触过孔11 (即孔11贯穿钝化层8和栅极绝缘层4使得源极7金属 与像素电极3耦合);包含数据扫描线10、反射面16及TFT源漏极7、6的源漏金属层形成在所述钝化层8上。本领域的普通技术人员应该可以意识到，虽然在各平面图中，反射区域15均是与数据扫描线10基本平行的条形区域，但这仅仅是本发明中反射区域15的一种可能的实施方式，并非反射区域唯一可行的实施方式。因而与数据扫描线10基本平行的条形区域不应理解为反射区域15所必须采用的形式。采用其他任何方向或形状设置的反射区域，如与数据扫描线10基本垂直、与数据扫描线10呈一定夹角、采用曲线或任意几何形状的反射区域均可解决本发明所要解决的技术问题，也均应视作本发明具体实施方式
的等同替代。此外，本领域的普通技术人员也应该意识到，虽然在各剖面示意图中，反射区域15的凸起14均为波浪形凸起，但这也仅仅是本发明中反射区域15的一种可能的实施方式，并非反射区域唯一可行的实施方式。因而剖面中波浪形凸起的形状不应理解为反射区域15的图案所必须采用的形式。采用其他任何可形成漫反射的不规则形状的凸起均可解决本发明所要解决的技术问题，也均应视作本发明具体实施方式
的等同替代。本领域的普通技术人员还应该意识到，虽然本发明实施例中仅以底栅结构为例详细说明了阵列基板的剖面层次结构和各膜层的制作顺序，但是此结构和制备顺序是可以改变的，这些变化也应视作本发明所详细公开的内容。比如本领域所公知的顶栅结构的TFT薄膜晶体管，其栅极在整个结构的最上方，栅极的下方形成有栅极绝缘层，所以当本发明的反射区域在顶栅结构的TFT阵列基板中形成时，反射层可以为栅极绝缘层，反射面可以用栅极金属材料制作，反射区域可以和栅线基本平行(实质上只要保证在阵列基板范围内不会和栅线或栅极交叉即可)；其制备的工艺流程与普通顶栅结构的TFT阵列基板相同，只需将本发明底栅结构的实施例中在钝化层形成凸起的方式挪用到栅极绝缘层、利用源漏金属层形成反射面的方式挪用到栅金属层即可，为节省篇幅，本发明不再进行赘述。因此可以看出，本发明中只要在阵列基板中通过控制曝光量制作出至少一个具有不规则凸起的反射区域即可，对反射区域的形成位置、层次关系、形成材料和制备工序均不作严格限制。本发明实施例还提供了一种显示器件，其包括上述任一种TFT阵列基板。显示器件可以为液晶面板、液晶显示器、液晶电视、手机、电子纸、触摸屏等产品。以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的发明保护范围应由权利要求限定。
权利要求
1.一种TFT阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括 形成于所述阵列基板表面的至少一个反射区域，其中，所述反射区域包括上表面形成有不规则凸起的反射层、以及在所述反射层的所述不规则凸起上形成的反射面。
2.根据权利要求I所述的阵列基板，其特征在于，所述反射层为所述阵列基板的钝化层或栅极绝缘层。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，当所述反射层为所述阵列基板的钝化层时，所述反射面由源漏金属层形成；当所述反射层为所述阵列基板的栅极绝缘层时，所述反射面由栅金属层形成。
4.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，当所述反射层为所述阵列基板的钝化层时，所述阵列基板中的TFT为底栅结构；当所述反射层为所述阵列基板的栅极绝缘层时，所述阵列基板中的TFT为顶栅结构。
5.根据权利要求1-4任一项所述的阵列基板，其特征在于，通过曝光显影在所述反射层的上表面形成所述不规则凸起。
6.根据权利要求I所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括 一基板； 一透明导电薄膜，设置在所述基板上，所述透明导电薄膜包括像素电极； 一栅金属层，设置在所述透明导电薄膜上，所述栅金属层包括栅极扫描线和TFT的栅极，所述栅极和栅极扫描线连接成一体； 一栅极绝缘层、半导体层，依次层叠设置在所述栅金属层上，其中，所述半导体层形成在所述栅极绝缘层上，完全覆盖栅极上方并左右延伸至TFT的源漏极下方； 一钝化层，设置在所述半导体层上，所述钝化层作为所述反射层，其上表面形成有所述不规则凸起； 一源漏金属层，设置在所述钝化层上，所述源漏金属层包括数据扫描线、TFT的源极和漏极、以及所述反射面。
7.—种TFT阵列基板制造方法，其特征在于，所述方法包括步骤 在所述阵列基板表面的至少一个区域制备出上表面具有不规则凸起的反射层； 在所述反射层的所述不规则凸起上形成反射面。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括步骤 以所述阵列基板表面上涂覆的钝化层作为所述反射层，形成所述钝化层的图案的同时形成所述不规则凸起； 或者，以所述阵列基板表面上沉积的栅极绝缘层作为所述反射层，形成所述栅极绝缘层的图案的同时形成所述不规则凸起。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当以钝化层作为所述反射层时，沉积所述阵列基板的源漏金属层作为所述反射面的材料，形成所述阵列基板的源漏极布线图案的同时得到所述反射面。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当以钝化层作为所述反射层时，所述方法采用TFT为底栅结构的阵列基板的制备工艺；当以栅极绝缘层作为所述反射层时，所述方法采用TFT为顶栅结构的阵列基板的制备工艺。
11.根据权利要求7-10任一项所述的方法，其特征在于，通过控制曝光量对所述至少一个区域的反射层进行曝光，显影后在所述反射层的上表面形成所述不规则凸起。
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括步骤 在基板上依次沉积透明导电薄膜和栅金属层，通过光刻工艺在栅金属层形成栅极扫描线和TFT的栅极、在透明导电薄膜形成像素电极； 在处理后的所述栅金属层上依次沉积栅极绝缘层和半导体层，通过光刻工艺在所述半导体层形成半导体图案； 在处理后的所述半导体层上涂覆钝化层，通过光刻工艺在所述钝化层上表面形成所述不规则凸起及钝化层图案； 在处理后的所述钝化层上沉积源漏金属层，通过光刻工艺在所述源漏金属层形成数据 扫描线、TFT的源极和漏极、以及所述反射面。
13.—种显示器件，其特征在于包括根据权利要求1-6任一项所述的TFT阵列基板。
全文摘要
本发明涉及液晶显示器领域，提供了一种TFT阵列基板及其制造方法、显示器件。本发明的阵列基板包括形成于阵列基板表面的至少一个反射区域，其中，反射区域包括上表面形成有不规则凸起的反射层、以及在反射层的不规则凸起上形成的反射面。与现在普遍采用的光刻工艺相比，本发明最大的特点是在不增加工艺的条件下，在阵列基板表面形成了至少一个反射区域，从而在使用由该阵列基板构成的显示设备时充分利用外界的光线，在显示区域形成漫反射，增加显示亮度，从而增加对比度，增强在强光下的显示效果。
文档编号H01L27/02GK102629054SQ20111032193
公开日2012年8月8日 申请日期2011年10月20日 优先权日2011年10月20日
发明者刘翔, 薛建设 申请人:京东方科技集团股份有限公司