探讨液晶显示器阵列基板及其制造方法

施瀚文 郑尧光

摘要：液晶显示器中阵列基板是一项重要的组成成分，本文首先介绍了液晶显示器阵列基板的构成，继而提出了一种制造工艺，并从能源供应、扩大液晶显示器视角范围以及规避短路风险三方面提出了针对探讨液晶显示器阵列基板工艺的建议。

关键词：液晶显示器；阵列基板；制造

近年来，随着微电子技术和信息技术等研究的深入，各种新型显示设备层出不穷，液晶显示器凭借更高的清晰度、更优质的色彩品质以及更大的容量，在显示设备领域日益占据主流地位。液晶显示器的制造过程中必不可少的一部分是阵列基板。液晶显示器的制备基于微电子加工技术，将该技术进行升级，确保能在大面积玻璃上对晶体管阵列，并生成阵列基板，随之准备好另一片覆盖有彩色滤色膜的玻璃基板，将阵列基板与彩色滤色膜基板结合在一起构成液晶盒，液晶盒的缝隙中填充与液晶材料，经过后期一系列工序如覆盖偏光膜等便构成了完整的液晶显示面板。本文对液晶显示器阵列基板的构成以及制造工艺进行了研究，希望为相关研究人员提供一定的参考。

一、液晶显示器阵列基板的构成

液晶显示器阵列基板由如下几部分构成：栅线、数据线、薄膜晶体管、像素电极和公共电极。其中栅线在阵列基板上按照统一的方向排布。数据线与栅线交叉在一起，并与栅线围绕成诸多区域，由栅线和数据线围绕圈定的区域限制了像素区域的范围。栅线和数据线的交叉位置分布有薄膜晶体管。薄膜晶体管上连接了像素电极。公共电极的位置与像素电极相对，并且像素电极和公共电极一共构成了电场。另外公共电极与数据线重叠时形成的屏蔽线也是公共电极的构成部分，该屏蔽线中至少含有两个切割部分，且切割部分的宽度比屏蔽线的其他部分的宽度都要小。

液晶显示器阵列基板上覆盖了众多导电元件，必须进行有效的绝缘处理，如在栅电极、公共电极线以及栅线之间应覆盖绝缘层，漏电极和像素电极之间以过孔的方式进行绝缘。

二、液晶显示器阵列基板制造方法

目前针对液晶显示器阵列基板的研究蓬勃涌現，各种专利技术频繁出现，液晶显示器阵列基板的制造方法多种多样，采用不同的制造工艺也会造成效果的差异化。本文介绍一种利用四步构图工艺的液晶显示器阵列基板制造方法，该方法可以降低阵列基板上对沟道的过度刻蚀程度，有效改善液晶显示器的显示性能。其主要流程如下：

（1）在透明的基板上令第一层金属薄膜沉积下来，利用第一构图工艺，生成栅线、公共电极线和栅电极等图形。

（2）在第一步的基础上沉积第二金属薄膜，并在其上覆盖一层栅绝缘层和有源层薄膜，采用第二构图工艺，在数据线、源极、漏极区域和沟道区域内将有源层薄膜和第二金属薄膜保留下来。

（3）在上述步骤完成后的基板上覆盖透明导电薄膜，利用第三次构图工艺，使源电极、漏电极、像素电极以及沟道的图形显示出来。

（4）将起到钝化作用的物质沉积到基板表面，通过第四次构图工艺，生成连接孔的图形，并采用相关工艺手段使光刻胶灰化，继而将第二层透明导电层沉积下来，并利用离地剥离手段生成公共电极图形。

三、提高液晶显示器阵列基板工艺水平的建议

（一）优化能源供应手段

液晶显示器阵列基板的驱动需要消耗大量能源，其中，栅线中需要通入栅扫描开关电压，数据线中要加上数据信号电压，另外公共极线中应输入恒定在某一固定数值的公共电压。面对大量的能源消耗，探讨液晶显示器阵列基板的节能措施是极为必要的。太阳能作为一种清洁无污染并且取之不尽用之不竭的能源，在社会各个领域得到了广泛应用，液晶显示器阵列基板中同样可以考虑引入太阳能用来提供液晶显示面板运行的电能。可以将太阳能电池结合进液晶显示器阵列基板中，即把液晶面板和太阳能电池组叠加到一起，太阳能电池组中的光电二极管吸收太阳光或是周边环境中的其他光源，从而生成电能，通过输电线将电能输送到液晶显示器的电源控制装置，从而有效的利用清洁能源为之功能，符合可持续发展的要求。

（二）扩大液晶显示器的视角范围

液晶显示器正逐渐朝着大尺寸化的方向发展，用户对使用体验的高要求使液晶显示器必须具有更广阔的视角，然而液晶材料本身存在的光学的各向异性的特征限制了液晶显示器屏幕视角的扩大，为了弥补视角不够宽阔的缺陷，可以采用基于多种显示模式的视角补偿策略，例如多畴垂直排布模式、九十度的扭曲模式、平面驱动模式以及利用边缘场的方式，然而尽管上述方法在一定程度上拓宽了液晶显示器的视角，但对视角的改善仍有很大的提升空间，此外以上模式仅仅适用于笔记本电脑和台式机监视器等，而对于尺寸更大的液晶电视无法发挥作用，未来阵列基板的研发和应用将更加注重显示器视角的拓宽。

（三）避免短路隐患

液晶显示器阵列基板上分布有多种的导电部件，一旦阵列基板上发生静电放电事故，则很容易导致栅线被烧毁，进而引发短路故障。阵列基板短路隐患的消除也是一项研究重点，增设导电条的措施可以很好地解决这一问题。具体实施时在栅线下方增加透明的导电条，该导电条的电阻和宽度比栅线都要大很多，栅线上分布在各个部位的感应电荷流经该透明导电条，大量的电荷由此被透明导电条转移，使电荷的分布达到平衡，避免静电放电造成的短路危机。

四、结语

液晶显示器阵列基板是关乎液晶显示器质量高低的重要元件，研究部门和制造企业应对其投入更大的关注，在研究力度与创新水平方面继续探索，解决现有的液晶显示器阵列基板中存在的缺陷，使我国的液晶显示器产业具有更强的竞争力。

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