张锡鹏 施瀚文

摘要：液晶显示器作为显示器领域的主流，得到了人们越来越多的关注，液晶显示器的阵列基板在液晶面板中占据重要地位，本文首先阐述了液晶显示器阵列基板的主要构成，继而介绍了液晶显示器阵列基板的制造工艺，随着微电子技术、信息技术的不断完善，液晶显示器阵列基板制造工艺必将得到进一步优化。

关键词：液晶显示器；阵列基板；制造方法

液晶显示器在目前的显示器领域正逐渐占据主流地位，液晶显示器的主要组成部件之一是液晶面板，而液晶面板是由阵列基板和覆盖有彩色滤光膜的玻璃基板结合成的液晶盒组成的，在两片玻璃基板之间填充有液晶材料。阵列基板在液晶面板中占据十分重要的地位，阵列基板的质量直接决定了液晶显示器的显像效果。对液晶显示器阵列基板的研究具有显著的现实意义。

一、液晶显示器阵列基板概述

液晶显示器阵列基板的组成成分包括如下几种：首先在阵列基板中占据主体地位的是起到衬底作用的玻璃基板，该衬底基板上覆盖有众多横纵交叉、方向各异的数据线以及栅线。其中的一部分数据线和栅线围绕组合形成了像素单元，这些像素单元以矩阵形式排列，每个像素单元中都含有液晶显示器开关和各自的像素电极。其中，液晶显示器开关中含有栅电极、源极、漏极以及有源层，有源层由半导体材料和掺杂有其他物质的半导体混合物构成。有源层位于栅电极、源极、漏极围绕成的区域中间，像素电极一般连接在漏电极上，栅线连接在栅电极中，数据线由源电极连接。另外，衬底基板上通常还具有公共电极线，该电极与栅线位于同一层次并呈现平行排列的方式，此外，公共电极与数据线、栅线按照间隔排布的方式共同集成与衬底基板上。

由于衬底基板上包含了上述众多导电结构，有必要对其进行绝缘处理，使各个导电层之间通过绝缘物质有效隔离。具体设置如下：栅电极、栅线以及公共电极线之间覆盖有绝缘层，在数据线和液晶显示器开关上覆盖有一层起到钝化作用的物质，并在钝化层上接入像素电极，另外，漏电极和像素电极之间以漏电极过孔的方式实现绝缘。

阵列基板上包含的导电结构的耗能量较大，例如，栅线需要连入栅扫描开关电压，数据线中需要加上数据信号电压，恒定在某一数值的公共电压要输入公共电极线中。

二、液晶显示器阵列基板制造工艺

液晶显示器阵列基板的制造按照如下流程展开：

（1）在阵列基板上生成导电结构的图形，具体包括栅线、公共电极线、数据线、栅极、源极、漏极以及沟道区域等。

（2）在已经形成导电结构的玻璃基板上覆盖一层起到钝化作用的物质，使之沉淀，并利用构图手段在沉淀而成的钝化层上制造第一过孔和第二过孔。其中第一过孔的作用是连接像素电极以及漏电极，第二过孔用于生成竖井。过孔图形的构造采用的是半色调或是灰色调掩模板，并且第一过孔的位置是在漏电极区域，第二过孔的位置在公共电极线处，第二过孔的孔壁形状呈现一定坡度。

（3）在上述步骤完成后的玻璃基板上覆盖一层透明的导电性强的薄膜，在该薄膜上的像素区域利用构图法生成含有像素电极的图形，并在第二过孔处生成竖井，该竖井可以诱导液晶结构变为多畴型。

三、液晶显示器阵列基板发展前景

液晶显示器领域一大重要发展趋势是显示设备的大尺寸化，因而液晶显示器必须具备更广阔的视角范围才能满足要求，而液晶本身具有光学的各向异性，导致液晶显示器不可避免的存在屏幕视角较窄的问题，为了弥补视角不够宽的不足，研究人员进行了更加深入的研究，目前已经提出一种基于多种显示模式的补偿视角策略，包括九十度的扭曲液晶、多畴垂直排布式、平面驱动方式和利用边缘场的模式等，尽管以上方法一定程度上解决了视角较窄的问题，但对视角的改善仍有很大的提升空间，只适用于笔记本电脑以及台式机监视器等，而对大尺寸的液晶电视达不到很好的作用，未来阵列基板的研发和生产将着重拓展显示器视角，利用更加创新的技术手段使液晶显示器具有更优质的显示效果。

此外，阵列基板的测试工艺有待提升，使阵列基板中的电学缺陷被及时的检测出并得到维修和处理。并且阵列基板上一旦发生静电放电事故，会导致栅线被烧毁，从而造成短路，阵列基板的短路问题也是一项研究重点，为了消除放电短路的隐患，现有研究已经提出了一种解决思路，即在栅线下方增设透明的导电条，该导电条具有比栅线更大的电阻和宽度，并且栅线上的感应电荷可以流经透明导电条，利用透明导电条的电流转移作用使电荷的分布达到平衡，从而消除静电导致的短路隐患。

除了上述研究方向，液晶显示器阵列基板能源的供应方面也很值得研究。由于液晶显示面板的显示需要大量能源的驱动，因而在液晶显示器的研究领域中降低能耗是必然趋势，可以探索将太阳能电池结合到液晶显示器阵列基板中，即把液晶面板与太阳能电池组叠加到一起，由光电二极管吸收太阳光或是周边环境中的灯光生成电能，并通过输电线路输送到液晶面板的电源装置，从而利用取之不尽的清洁能源为液晶显示器提供稳定的能量供应。

四、结语

液晶显示器市场的迅速成长对液晶显示器阵列基板的生產能力与产品质量提出了更高要求，本文在介绍了液晶显示器阵列基板的基础上提出了液晶显示器阵列基板的制造工艺，并展望了其未来的发展方向。研究人员和相关企业作为液晶显示器产业的主要参与者，应增强对于液晶显示器阵列基板的重视程度，在研发力度、研究深度和创新能力上做出更多努力，使我国液晶显示器阵列基板的生产能力和产品品质得到深层次发展，促进我国液晶显示器产业在国际上地位的提高。

参考文献：

[1]倪水滨，崔泰城，李炳天，等.薄膜晶体管、阵列基板及其制造方法和液晶显示器：，CN 102148259 A[P].2011.

[2]朱夏明，孙亮，袁剑峰，等一种液晶显示器的阵列基板及制造方法：CN102981340A[P].2013.

[3]孔祥春，曹占峰.TFT-LCD阵列基板及其制造方法、液晶显示器：CN103227147A[P].2013.

[4]李惠宣，吴载映.液晶显示装置的阵列基板及其制造方法[D].CN.