薄膜晶体管阵列基板及液晶显示装置的制作方法

本实用新型涉及显示技术领域，且特别是涉及一种新型的薄膜晶体管阵列基板及使用该薄膜晶体管阵列基板的液晶显示装置。

背景技术：

随着科技的不断创新发展，显示技术中的主流产品薄膜晶体管液晶显示装置(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFT LCD)也蓬勃发展，不断创新，给我们的生活带来新活力。

图1为现有技术中薄膜晶体管阵列基板的局部剖面示意图；如图1所示，薄膜晶体管阵列基板100’依次设置有基板1、栅极2、栅极绝缘层3、半导体层4、源极5b和漏极5a、第一透明导电层6，钝化保护层7’以及第二透明导电层8’。在薄膜晶体管液晶显示装置生产过程中，为了让液晶分子按照一定的角度排列，需在阵列基板上涂布配向膜，在涂布配向膜时，目前采用的是摩擦配向的方式。当摩擦配向辊轮经过显示面板区域时会造成摩擦配向布(Rubbing cloth)的损伤，随着摩擦配向辊轮的转动会把这种损伤印刷到显示面板的非显示区域，造成一定的段差。这种段差在显示画面上就会呈现周边Mura，影响液晶显示装置的显示画质。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种薄膜晶体管阵列基板及液晶显示装置，通过在基板上的非显示区域内的钝化保护层表面形成多个开孔，改变非显示区域面板的受力，从而降低因摩擦配向布造成的段差，进而改善液晶显示装置的周边Mura。

本实用新型实施例提供的薄膜晶体管阵列基板，包含基板、栅极、栅极绝缘层、半导体层、源极和漏极、透明导电层及钝化保护层，其特征在于，所述基板包含显示区域和非显示区域；所述钝化保护层，形成在所述透明导电层上，部分所述源极和漏极以及部分所述栅极绝缘层上；所述钝化保护层位于框胶以内的非显示区域上形成多个开孔，所述多个开孔的深度小于所述钝化保护层的膜厚。

进一步地，所述基板的非显示区域依次设置有基板、栅极绝缘层、透明导电层、钝化保护层。

进一步地，所述多个开孔位于所述基板的显示区域和非显示区域的分界线与框胶之间。

进一步地，所述多个开孔的深度小于等于0.4微米。

进一步地，所述多个开孔的孔径小于等于6微米。

进一步地，所述多个开孔距离所述基板的显示区域和非显示区域的分界线的最近距离大于等于1微米。

进一步地，所述多个开孔距离所述框胶的最近距离大于等于1微米。

进一步地，相邻两个开孔之间的距离大于等于1微米。

进一步地，所述钝化保护层采用氮化硅或二氧化硅制成。

本实用新型还提供一种液晶显示装置，包括彩色滤光基板，液晶以及具有以上特征的薄膜晶体管阵列基板。

综上所述，本实用新型提供的薄膜晶体管阵列基板及液晶显示装置在胶框以内的非显示区域的钝化保护层上形成多个开孔，且开孔的深度小于钝化保护层的膜厚。这样的设计，使得非显示区域的钝化保护层的受力发生了变化，在摩擦配向时，摩擦辊轮上的摩擦配向布的损伤在接触到面板的边缘时，仅会影响非显示区域内的受力，且在边缘位置逐步消减，并不能将这种影响持续到显示面板的显示区域，从而消减了显示区域内和其边缘的段差，改善周边Mura，最终提升液晶显示装置的显示效果。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为现有技术中薄膜晶体管阵列基板的局部剖面示意图；

图2为本实用新型薄膜晶体管阵列基板的实施例的剖面示意图；

图3为本实用新型薄膜晶体管阵列基板上多个开孔的分布示意图；

图4为图3中A处的放大图。

附图标记说明：

100、薄膜晶体管阵列基板； 100’、薄膜晶体管阵列基板；

1、基板； 2、栅极； 3、栅极绝缘层；

4、半导体层； 5a、漏极； 5b、源极；

6、第一透明导电层； 7、钝化保护层； 7’、钝化保护层；

8、第二透明导电层； 8’、第二透明导电层；

9、框胶靠近显示区域的边界线；

10、显示区域和非显示区域的分界线； 70、开孔。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本实用新型提供的薄膜晶体管阵列基板包含基板、栅极、栅极绝缘层、半导体层、源极和漏极、透明导电层及钝化保护层。图2为本实用新型薄膜晶体管阵列基板的实施例的剖面示意图，如图2所示，该薄膜晶体管阵列基板架构采用平面转换架构(In-Plane Switching，IPS)的架构的方式来呈现。薄膜晶体管阵列基板100依次包含基板1、栅极2、栅极绝缘层3、半导体层4、源极5b、漏极5a、第一透明导电层6、钝化保护层7以及第二透明导电层8。基板1包括显示区域和围绕在该显示区域周围的非显示区域。基板1可以为是玻璃基板，具有绝缘性和透光性高的特性。在该基板1的表面上形成设置彼此交叉的多条栅极扫描线(图中未示出)和多条源极数据线(图中未示出)，在二者的交叉位置设置有薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)(图中未示出)。TFT包括连接到栅极扫描线(图中未示出)的栅极2，连接到源极数据线(图中未示出)的源极5b，和连接到像素电极的漏极5a。栅极2形成于基板1上并位于基板1的显示区域上。栅极绝缘层3，形成在基板1上并覆盖栅极2。半导体层4，形成在栅极绝缘层3上并位于栅极2上方。栅极绝缘层3位于栅极2和半导体层4中间，其作用为防止栅极2和半导体层4的导通，起绝缘的作用，对于TFT的稳定性及防静电非常重要。源极5b通过源极数据线(图中未示出)与源极驱动器(图中未示出)连接；漏极5a连接于像素电极，用于控制像素的打开和闭合。如图2所示，像素电极分布在第一透明导电层中，目前像素电极一般采用金属氧化物制成，如氧化铟锡、氧化铟锌、氧化镉锡、氧化铝锡、氧化铟锌锡、氧化锌、氧化镉、氧化铪、氧化铟镓锌、氧化铟镓锌镁、氧化铟锌镁或氧化铟镓铝等。源极5b和漏极5a，形成在栅极绝缘层3上，源极5b和漏极5a彼此分隔并分别与半导体层4接触，以使部分的半导体层4从源极5b和漏极5a之间漏出。第一透明导电层6，形成在栅极绝缘层3上并位于部分漏极5a上方。钝化保护层7，覆盖第一透明导电层6上，部分源极5b和漏极5a以及部分栅极绝缘层3上；第二透明导电层8，形成在钝化保护层7上并位于第一透明导电层6上方。钝化保护层7位于第一透明导电层6和第二透明导电层7之间，用于阻隔第一透明导电层6和第二透明导电层8，起绝缘的作用。部分钝化保护层7也形成于源极5b和漏极5a中间漏出的半导体层4上。该钝化保护层7一般采用氮化硅或者二氧化硅制成。第二透明导电层8为公共电极层，用于和彩色滤光基板(图中未示出)上的公共电极层共同来控制夹在薄膜晶体管阵列基板和彩色滤光基板中间的液晶的旋转。第二透明导电层8的材质也一般采用金属氧化物，如氧化铟锡、氧化铟锌、氧化镉锡、氧化铝锡、氧化铟锌锡、氧化锌、氧化镉、氧化铪、氧化铟镓锌、氧化铟镓锌镁、氧化铟锌镁或氧化铟镓铝等。

位于第一透明导电层6上的部分钝化保护层7上形成多个开孔70，多个开孔70的深度小于钝化保护层7的膜厚，也就是说开孔并没有贯穿钝化保护层7，这样设计的好处在于不会影响钝化保护层绝缘的作用，又能起到改变摩擦配向布接触到基板非显示区域的受力。

以薄膜晶体管阵列基板100的显示区域和非显示区域来区分，显示区域依次设置有基板1、栅极2、栅极绝缘层3、半导体层4、源极5b、漏极5a、第一透明导电层6以及钝化保护层7；该薄膜晶体管阵列基板的非显示区域依次设置有基板1、栅极绝缘层2、第一透明导电层6、钝化保护层7以及第二透明导电层8。

图3为本实用新型薄膜晶体管阵列基板上多个开孔的分布示意图；图4为图3中A处的放大图。如图3-4所示，钝化保护层7上设置多个开孔70的区域位于薄膜晶体管阵列基板基板100的非显示区域上，且位于薄膜晶体管阵列基板100基板1的显示区域和非显示区域的分界线10与框胶靠近显示区域的边界线9之间。如图3所示，多个开孔70位于框胶以内且位于显示区域以外。具体地，在胶框以内，显示区域以外的区域内分布着多个开孔70，该开孔70的深度小于等于0.4微米，开孔70的孔径小于等于6微米。为了保证其开孔70的可实施性，第二透明导电层8的膜厚可以设置为略小于开孔70的深度，这样设置的优点在于面板制作过程中第二透明导电层不会填平开孔70。

多个开孔70的分布可以呈规则排列的方式，也可以呈不规则的排列方式。开孔70的形状可以为圆形，三角性，椭圆形，矩形或者其他规则的或者不规则的多边形。每个开孔70的大小可以设置相同，也可以设置为不同。具体地，可以针对不同尺寸，不同显示类型，根据其产品的具体特性，将开孔设置为相同大小或不同大小，规则排列方式或不规则的排列方式的开孔。

开孔70距离薄膜晶体管阵列基板100的显示区域和非显示区域的分界线10的最近距离大于等于1微米，也就是说开孔70距离显示区域的距离大于等于1微米；钝化保护层7上的开孔70距离框胶靠近显示区域的边界线9的最近距离大于等于1微米，也就是说开孔70距离框胶的距离大于等于1微米。相邻两个开孔70之间的距离大于等于1微米。这样设计的优点在于易于在不同尺寸和不同类型的面板上实现。

如图3所示，在薄膜晶体管阵列基板100的非显示区域中设计一圈的开孔70，这样在摩擦配向时，当缠绕在摩擦配向辊轮的摩擦布受到损伤时，首先接触的是外围的开孔区域，摩擦配向辊轮对开孔区域有一定的压力作用。即使开孔区域有损伤，形成一定的段差，而开孔区域和显示区域不是一个平面，也不会影响到显示区域，显示区域也不会出现段差，进而形成周边Mura。

为了将本实用新型提供的薄膜晶体管阵列基板的方案陈述的更加清楚，特将本实用新型薄膜晶体管阵列基板的制作方法说明如下：

S01：在基板上制作第一金属层，第一金属层用于制作栅极和扫描线；

S02：在基板和第一金属层的基础上制作栅极绝缘层；

S03：在栅极绝缘层上制作第二金属层，第二金属层用于制作源极和漏极；

S04：制作第一透明电极层，第一透明电极层用于制作像素结构；

S05：制作钝化保护层，在蚀刻时将非显示区域蚀刻出不同大小的开孔；

S06：在钝化保护层上制作第二透明电极层。

本实用新型实施例的薄膜晶体管阵列基板在制作时，不用再额外增加成本，只需在Layout设计中将显示区域外边沿到框胶的内边沿之间的部分形成许多开孔，在S05步骤中就可以制作完成，不用添加额外的光罩，同时这些开孔的存在可以拓宽LC Margin。具体地，在制作工艺中，在不发生高温下重力显示不均匀缺陷和低温下气泡缺陷情况下所允许的液晶量控制范围称为LC Margin(Liquid Crystal Margin)。当在胶框以内和显示区域以外的钝化保护层区域上设置多个开孔，在高温测试时，液晶显示面板竖立放置，液晶因为重力原因流动，流动至开孔中，这样拓宽了液晶量的上限值，即为拓宽了LC Margin。

本实用新型实施例还提供了一种液晶显示装置，包括彩色滤光基板，液晶以及具有如上特征的薄膜晶体管阵列基板100。

在以上本实用新型实施例中，该薄膜晶体管阵列基板及具有该薄膜晶体管阵列基板的液晶显示装置采用平面转换架构(In-Plane Switching，IPS)，但并不以此为限，在其他实施方式中，该液晶显示装置也可以采用扭曲向列型架构(Twisted Nematic，TN)、边缘电场切换型或者垂直取向型等显示架构。

本实用新型实施例中的液晶显示装置的尺寸和类型不做具体的限定，可以根据实际的需求，设计为不同的尺寸和类型。本实用新型中的液晶显示装置通过在显示区域与非显示区域的分界线和胶框朝向面内的钝化保护层上形成多个开孔，来达到改善液晶显示装置的周边Mura和拓宽LC Margin。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。