探討液晶顯示器陣列基板及其制造方法

施瀚文 鄭堯光

摘要：液晶顯示器中陣列基板是一項重要的組成成分，本文首先介紹了液晶顯示器陣列基板的構(gòu)成，繼而提出了一種制造工藝，并從能源供應、擴大液晶顯示器視角范圍以及規(guī)避短路風險三方面提出了針對探討液晶顯示器陣列基板工藝的建議。

關鍵詞：液晶顯示器；陣列基板；制造

近年來，隨著微電子技術和信息技術等研究的深入，各種新型顯示設備層出不窮，液晶顯示器憑借更高的清晰度、更優(yōu)質(zhì)的色彩品質(zhì)以及更大的容量，在顯示設備領域日益占據(jù)主流地位。液晶顯示器的制造過程中必不可少的一部分是陣列基板。液晶顯示器的制備基于微電子加工技術，將該技術進行升級，確保能在大面積玻璃上對晶體管陣列，并生成陣列基板，隨之準備好另一片覆蓋有彩色濾色膜的玻璃基板，將陣列基板與彩色濾色膜基板結(jié)合在一起構(gòu)成液晶盒，液晶盒的縫隙中填充與液晶材料，經(jīng)過后期一系列工序如覆蓋偏光膜等便構(gòu)成了完整的液晶顯示面板。本文對液晶顯示器陣列基板的構(gòu)成以及制造工藝進行了研究，希望為相關研究人員提供一定的參考。

一、液晶顯示器陣列基板的構(gòu)成

液晶顯示器陣列基板由如下幾部分構(gòu)成：柵線、數(shù)據(jù)線、薄膜晶體管、像素電極和公共電極。其中柵線在陣列基板上按照統(tǒng)一的方向排布。數(shù)據(jù)線與柵線交叉在一起，并與柵線圍繞成諸多區(qū)域，由柵線和數(shù)據(jù)線圍繞圈定的區(qū)域限制了像素區(qū)域的范圍。柵線和數(shù)據(jù)線的交叉位置分布有薄膜晶體管。薄膜晶體管上連接了像素電極。公共電極的位置與像素電極相對，并且像素電極和公共電極一共構(gòu)成了電場。另外公共電極與數(shù)據(jù)線重疊時形成的屏蔽線也是公共電極的構(gòu)成部分，該屏蔽線中至少含有兩個切割部分，且切割部分的寬度比屏蔽線的其他部分的寬度都要小。

液晶顯示器陣列基板上覆蓋了眾多導電元件，必須進行有效的絕緣處理，如在柵電極、公共電極線以及柵線之間應覆蓋絕緣層，漏電極和像素電極之間以過孔的方式進行絕緣。

二、液晶顯示器陣列基板制造方法

目前針對液晶顯示器陣列基板的研究蓬勃涌現(xiàn)，各種專利技術頻繁出現(xiàn)，液晶顯示器陣列基板的制造方法多種多樣，采用不同的制造工藝也會造成效果的差異化。本文介紹一種利用四步構(gòu)圖工藝的液晶顯示器陣列基板制造方法，該方法可以降低陣列基板上對溝道的過度刻蝕程度，有效改善液晶顯示器的顯示性能。其主要流程如下：

（1）在透明的基板上令第一層金屬薄膜沉積下來，利用第一構(gòu)圖工藝，生成柵線、公共電極線和柵電極等圖形。

（2）在第一步的基礎上沉積第二金屬薄膜，并在其上覆蓋一層柵絕緣層和有源層薄膜，采用第二構(gòu)圖工藝，在數(shù)據(jù)線、源極、漏極區(qū)域和溝道區(qū)域內(nèi)將有源層薄膜和第二金屬薄膜保留下來。

（3）在上述步驟完成后的基板上覆蓋透明導電薄膜，利用第三次構(gòu)圖工藝，使源電極、漏電極、像素電極以及溝道的圖形顯示出來。

（4）將起到鈍化作用的物質(zhì)沉積到基板表面，通過第四次構(gòu)圖工藝，生成連接孔的圖形，并采用相關工藝手段使光刻膠灰化，繼而將第二層透明導電層沉積下來，并利用離地剝離手段生成公共電極圖形。

三、提高液晶顯示器陣列基板工藝水平的建議

（一）優(yōu)化能源供應手段

液晶顯示器陣列基板的驅(qū)動需要消耗大量能源，其中，柵線中需要通入柵掃描開關電壓，數(shù)據(jù)線中要加上數(shù)據(jù)信號電壓，另外公共極線中應輸入恒定在某一固定數(shù)值的公共電壓。面對大量的能源消耗，探討液晶顯示器陣列基板的節(jié)能措施是極為必要的。太陽能作為一種清潔無污染并且取之不盡用之不竭的能源，在社會各個領域得到了廣泛應用，液晶顯示器陣列基板中同樣可以考慮引入太陽能用來提供液晶顯示面板運行的電能?？梢詫⑻柲茈姵亟Y(jié)合進液晶顯示器陣列基板中，即把液晶面板和太陽能電池組疊加到一起，太陽能電池組中的光電二極管吸收太陽光或是周邊環(huán)境中的其他光源，從而生成電能，通過輸電線將電能輸送到液晶顯示器的電源控制裝置，從而有效的利用清潔能源為之功能，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

（二）擴大液晶顯示器的視角范圍

液晶顯示器正逐漸朝著大尺寸化的方向發(fā)展，用戶對使用體驗的高要求使液晶顯示器必須具有更廣闊的視角，然而液晶材料本身存在的光學的各向異性的特征限制了液晶顯示器屏幕視角的擴大，為了彌補視角不夠?qū)掗煹娜毕?，可以采用基于多種顯示模式的視角補償策略，例如多疇垂直排布模式、九十度的扭曲模式、平面驅(qū)動模式以及利用邊緣場的方式，然而盡管上述方法在一定程度上拓寬了液晶顯示器的視角，但對視角的改善仍有很大的提升空間，此外以上模式僅僅適用于筆記本電腦和臺式機監(jiān)視器等，而對于尺寸更大的液晶電視無法發(fā)揮作用，未來陣列基板的研發(fā)和應用將更加注重顯示器視角的拓寬。

（三）避免短路隱患

液晶顯示器陣列基板上分布有多種的導電部件，一旦陣列基板上發(fā)生靜電放電事故，則很容易導致柵線被燒毀，進而引發(fā)短路故障。陣列基板短路隱患的消除也是一項研究重點，增設導電條的措施可以很好地解決這一問題。具體實施時在柵線下方增加透明的導電條，該導電條的電阻和寬度比柵線都要大很多，柵線上分布在各個部位的感應電荷流經(jīng)該透明導電條，大量的電荷由此被透明導電條轉(zhuǎn)移，使電荷的分布達到平衡，避免靜電放電造成的短路危機。

四、結(jié)語

液晶顯示器陣列基板是關乎液晶顯示器質(zhì)量高低的重要元件，研究部門和制造企業(yè)應對其投入更大的關注，在研究力度與創(chuàng)新水平方面繼續(xù)探索，解決現(xiàn)有的液晶顯示器陣列基板中存在的缺陷，使我國的液晶顯示器產(chǎn)業(yè)具有更強的競爭力。

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