專利名稱：薄膜晶體管基板、顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管基板及其制造方法，更具體地，涉及一種包括薄膜晶
體管基板的顯示裝置及其制造方法，該薄膜晶體管基板具有白色像素。
背景技術(shù)：
液晶顯示(LCD)裝置包括第一基板，其上具有薄膜晶體管(TFT);第二基板，與第 一基板相對(duì)且其上具有濾色器；以及插設(shè)在第一基板與第二基板之間的液晶層。液晶層可 以具有各向異性的介電特性。通過(guò)控制施加到形成在第一基板和/或第二基板上的公共電 極和像素電極的電信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)透過(guò)液晶層的光量，LCD裝置可以顯示圖像。
通常，第一基板具有多個(gè)薄膜晶體管，第二基板具有多個(gè)濾色器圖案，該多個(gè)濾色 器圖案可以包括紅色濾色器圖案、綠色濾色器圖案以及藍(lán)色濾色器圖案。為了制造LCD裝 置，將第一基板和第二基板裝配，但是在裝配期間第二基板上的濾色器圖案和第一基板上 的TFT可能沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)。為了減少未對(duì)準(zhǔn)，可以增加裝配余量(assembly margin)，但是這樣 會(huì)減小LCD裝置的透射率。相反，裝配余量的減小能夠增大LCD裝置的透射率。以陣列上濾 色器圖案(COA)結(jié)構(gòu)在相同的基板上制造TFT和濾色器圖案可以減小裝配余量并增大LCD 裝置的透射率。此外，在第一基板上形成遮光圖案(lightblocking pattern)可以增大LCD 裝置的透射率。 然而，要采用幾個(gè)光掩模步驟來(lái)在第二基板上形成濾色器圖案。制造LCD裝置的 成本和周轉(zhuǎn)時(shí)間會(huì)與光刻工藝的步驟數(shù)量成比例。因此，減少制造濾色器圖案的光掩模步 驟的數(shù)量可以降低成本并減少周轉(zhuǎn)時(shí)間。 噴墨印刷法可以減少用于制造濾色器圖案的光掩模步驟的數(shù)量。例如，因?yàn)闉V色 器圖案可以通過(guò)噴墨印刷法直接形成在基板上而不必采用光刻工藝，所以可以降低成本并 減少周轉(zhuǎn)時(shí)間。 為了制造高分辨率的顯示器，LCD裝置的像素尺寸已經(jīng)被減小。然而，因?yàn)長(zhǎng)CD裝 置的透射率依賴于像素的開(kāi)口率和濾色器圖案的透射率，所以像素尺寸的減小降低了LCD 裝置的透射率。而且，具有紅色濾色器圖案、綠色濾色器圖案以及藍(lán)色濾色器圖案的濾色器 圖案會(huì)僅透射33%的入射光。為了增大高分辨率顯示器的透射率，可以形成透射幾乎全部 入射光的白色濾色器圖案。然而，白色濾色器圖案的形成增加了另外的工藝步驟，這樣會(huì)增 加制造LCD裝置的成本和周轉(zhuǎn)時(shí)間。 因此，需要在減少LCD裝置的制造成本和周轉(zhuǎn)時(shí)間的同時(shí)增大LCD裝置的透射率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示范性實(shí)施例提供了一種顯示裝置。該顯示裝置包括絕緣基板；信號(hào) 線，位于絕緣基板上溜(dam)和第一濾色器圖案，位于絕緣基板上；以及第二濾色器圖案， 位于像素區(qū)域中，該像素區(qū)域具有由堤限定的邊界，其中堤和第一濾色器圖案是相同層的 一部分。第二濾色器圖案可以包括紅色、綠色或藍(lán)色的濾色器圖案。第二濾色器圖案也可以包括絳紅、青色或黃色的濾色器圖案。第一濾色器圖案可以具有白色濾色器圖案。
顯示裝置還包括像素電極，形成在第一濾色器圖案上；平滑層，位于第一濾色器 圖案上；以及遮光圖案，位于第一濾色器圖案、堤或者第二濾色器圖案至少之一上。信號(hào)線 具有柵極線或者數(shù)據(jù)線。堤位于信號(hào)線之上且位于遮光圖案之下。堤還包括白色顏料并且 堤的厚度大于約2 i！ m而小于約10 i！ m。像素電極覆蓋信號(hào)線的一部分。 根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，提供了一種制造顯示裝置的方法。該方法包括在絕 緣基板上形成信號(hào)線；在絕緣基板上形成堤和第一濾色器圖案；以及利用噴墨印刷法在絕 緣基板上形成第二濾色器圖案，其中堤和第一濾色器圖案在相同的工藝步驟中形成。第二 濾色器圖案具有紅色、綠色或者藍(lán)色的濾色器圖案。第二濾色器圖案具有絳紅、青色或黃色 的濾色器圖案。第一濾色器圖案包括白色濾色器圖案。堤包括與第一濾色器圖案相同的材 料。 該方法還包括在第一濾色器圖案或者第二濾色器圖案至少之一上形成像素電 極；在堤、第一濾色器圖案或者第二濾色器圖案至少之一與像素電極之間形成平滑層。遮光 圖案在堤、第一濾色器圖案或者第二濾色器圖案至少之一上形成。信號(hào)線具有柵極線或者 數(shù)據(jù)線。堤形成在信號(hào)線之上且形成在遮光圖案之下。堤還包括白色顏料。堤的厚度大于 約2ym。像素電極的一部分與信號(hào)線重疊。
根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，提供了一種薄膜晶體管基板。薄膜晶體管基板包括 絕緣基板；信號(hào)線，位于絕緣基板上；堤和第一濾色器圖案，位于絕緣基板上；第二濾色器 圖案，位于絕緣基板上；平滑層，位于堤、第一濾色器圖案和第二濾色器圖案上；像素電極， 位于平滑層上；以及遮光圖案，位于信號(hào)線上，其中堤和第一濾色器圖案位于相同的層上。


通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例，本發(fā)明的以上和其他特征將變得 更加明顯，附圖中 圖la是采用根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的薄膜晶體管基板的制造方法獲得的薄膜 晶體管基板的平面圖； 圖lb是圖la中的薄膜晶體管基板在移除遮光圖案之后的平面圖；
圖lc是薄膜晶體管基板沿圖la中的線A-B剖取的截面圖；
圖ld是薄膜晶體管基板沿圖lb中的線C-D剖取的截面圖； 圖2、圖3、圖4和圖5是用于解釋根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的薄膜晶體管基板的 制造方法的步驟的截面圖。
具體實(shí)施例方式
在下文將參照附圖更充分地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的示范性實(shí)施例。
然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式實(shí)施，而不應(yīng)被解釋為限于在此闡述的實(shí)施例。 在附圖中，為了清晰起見(jiàn)，層和區(qū)域的尺寸可以被夸大。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)一層或元件
被稱為在另一層或元件"上"時(shí)，它可以直接在另一層或元件上，或者還可以存在插入的層。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)一層被稱為在另一層或元件"之下"時(shí)，它可以直接在另一層或元件之
下，或者還可以存在一個(gè)或多個(gè)插入的層或元件。此外，應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)一層或元件被稱為在兩個(gè)層或元件"之間"時(shí)，它可以是這兩個(gè)層或元件之間的唯一層，或者還可以存在一個(gè)或 多個(gè)插入的層或元件。相同的附圖標(biāo)記始終指代相同的元件。 應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本公開(kāi)中所揭示的本發(fā)明示范性實(shí)施例的每個(gè)制造方法的步驟所 實(shí)施的順序不限于這里所闡述的，除非另有明確表述。因此，根據(jù)本公開(kāi)中所揭示的本發(fā)明 示范性實(shí)施例的每個(gè)制造方法的步驟所實(shí)施的順序可以改變。 圖la是采用根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的薄膜晶體管基板的制造方法獲得的薄膜 晶體管基板的平面圖。 參照?qǐng)Dla，根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例，像素區(qū)域通過(guò)遮光圖案140(140a、140b和 140c)來(lái)限定。遮光圖案140包括金屬和金屬氧化物的雙層(例如Cr/CrOx雙層)或者聚合 物樹(shù)脂(例如包括碳黑粉末的丙烯酸樹(shù)脂)。碳黑粉末的直徑小于約lPm。紅色濾色器圖 案131、綠色濾色器圖案132、藍(lán)色濾色器圖案133以及白色濾色器圖案134可以位于遮光 圖案140之間。由于白色濾色器圖案134的高透射率，所以與僅具有紅色濾色器圖案131、 綠色濾色器圖案132和藍(lán)色濾色器圖案133的液晶顯示(LCD)裝置相比，具有紅色濾色器 圖案131、綠色濾色器圖案132、藍(lán)色濾色器圖案133以及白色濾色器圖案134的LCD裝置 可以顯示更明亮的圖像。 圖lb是圖la中的薄膜晶體管基板在移除遮光圖案140之后的平面圖。圖lc是 薄膜晶體管基板沿圖la中的線A-B剖取的截面圖。圖Id是薄膜晶體管基板沿圖lb中的 線C-D剖取的截面圖。 參照?qǐng)Dlb、圖lc和圖ld，柵極線101形成在絕緣基板100上。柵極電極102從 柵極線101突出。柵極線101沿第一方向設(shè)置。柵極信號(hào)通過(guò)柵極線101從柵極驅(qū)動(dòng)器 IC(未示出)傳輸?shù)綎艠O電極102。柵極絕緣層103鄰近柵極電極102形成。在本示范性實(shí) 施例中，描述了底柵型薄膜晶體管基板。由非單晶半導(dǎo)體層制成的半導(dǎo)體圖案161(161a和 161b)形成在柵極絕緣層103上。柵極電極102上的半導(dǎo)體圖案161可以用作溝道區(qū)115 以傳輸薄膜晶體管的載流子例如電子或空穴。歐姆接觸層162 (162a和162b)形成在半導(dǎo) 體圖案161上，并且歐姆接觸層162由硅化物層或者摻有n型雜質(zhì)的氫化非晶硅薄膜制成。
數(shù)據(jù)線110可以形成在歐姆接觸層162和/或柵極絕緣層103上。數(shù)據(jù)線110包 括源極電極112，源極電極112可以圍繞成類U形。源極電極112可以在柵極電極102上與 漏極電極111相對(duì)設(shè)置。漏極電極111的一端被源極電極112圍繞，而漏極電極111的另 一端包括可與不同層接觸的接觸墊113。但是漏極電極111和源極電極112可以具有不同 或相同的平坦形狀(planarsh即e)。數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)線110從數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)IC(未示出)傳 輸?shù)铰O電極lll。數(shù)據(jù)線110沿第二方向設(shè)置，該第二方向不同于第一方向。像素區(qū)域由 數(shù)據(jù)線110和柵極線101限定。在本示范性實(shí)施例中，柵極線101和數(shù)據(jù)線110可以是信 號(hào)線。柵極線101和數(shù)據(jù)線110可以是包括Al、Cu、Mo、Nd、Ti、Pt、Ag、Nb、Cr、W或Ta的至 少之一的單層或者多層結(jié)構(gòu)。 歐姆接觸層162、數(shù)據(jù)線110和漏極電極111可以具有基本相同的平坦形狀。除了 漏極電極lll和源極電極112之間的溝道區(qū)115之外，半導(dǎo)體圖案161也可以具有與歐姆 接觸層162、數(shù)據(jù)線110和漏極電極111基本相同的平坦結(jié)構(gòu)。鈍化層114可以形成在數(shù)據(jù) 線110、漏極電極111和溝道區(qū)115上。柵極絕緣層103和鈍化層114可以包括Si0x、SiNx 或者SiONx的至少之一，并且在SiOx、 SiNx或者SiONx層中可以包括碳(C)。
此后，堤(dam)120可以形成在絕緣基板100上。堤120可以沿信號(hào)線(例如數(shù)據(jù) 線IIO或柵極線101)形成。白色濾色器圖案134所在的材料層可以用作堤120和白色濾 色器圖案134。堤120的厚度可以在約2iim到約10iim之間，并且堤120的側(cè)斜面(side slope)可以相對(duì)于絕緣基板100的表面而逐漸變窄。圖lc中的堤120c的錐形角(tapered angle) e可以在約50°到約120°之間。堤120可以包括有機(jī)材料，該有機(jī)材料具有含硅 或者氟原子的表面活性劑至少之一，并且堤120的介電常數(shù)可以小于約4。白色濾色器圖案 134還包括白色顏料以與紅色、綠色和藍(lán)色匹配。 濾色器圖案131、 132和133位于由堤120a、120b、 120c和/或白色濾色器圖案134 限定的開(kāi)口中。例如，濾色器圖案132位于堤120b與堤120c之間，濾色器圖案133位于堤 120c與白色濾色器圖案134之間。因?yàn)榈?20較厚并且堤120的錐形角e較大，所以濾色 器圖案131、 132和133可以通過(guò)噴墨印刷法形成而不會(huì)造成不同濾色器圖案之間的混合。
在本發(fā)明的示范性實(shí)施例中，白色濾色器圖案134可以與堤120同時(shí)形成，使得 制造四種濾色器圖案131、132、133和134的工藝步驟的數(shù)量可以減少并且具有濾色器圖 案131 、132、 133和134的顯示裝置的透射率可以由于白色濾色器圖案134的高透射率而增 大。因此，利用本發(fā)明的示范性實(shí)施例，可以易于以低成本制造具有高透射率的高清晰度顯 示裝置。 此后，平滑層130可以形成在堤120以及濾色器圖案131U32、133和134上。然而， 堤120和白色濾色器圖案134可以不被平滑層130覆蓋。平滑層130可以由有機(jī)樹(shù)脂制成， 該有機(jī)樹(shù)脂可以通過(guò)光刻工藝構(gòu)圖。平滑層130可以防止引起圖像殘留(image sticking) 的污染物從濾色器圖案131、132和133流到液晶層(未示出)。此外，平滑層130可以使濾 色器圖案131U32、133和134以及堤120的表面變平，使得液晶層(未示出)的行為可以 易于由施加的信號(hào)控制。通過(guò)增大紅色濾色器圖案131、綠色濾色器圖案132和藍(lán)色濾色器 圖案133的厚度可以使堤120和白色濾色器圖案134變平，而不用平滑層130。
像素電極150可以形成在平滑層130上。像素電極150可以由銦錫氧化物或者銦 鋅氧化物制成。遮光圖案140可以沿柵極線101和/或數(shù)據(jù)線110形成，并且遮光圖案140 可以形成在堤120上。蓋層(capping layer)(未示出)可以形成在遮光圖案140上以防 止液晶層(未示出)的污染，該蓋層由無(wú)機(jī)層例如SiNx、SiOx或SiONx制成。遮光圖案140 可以形成在相對(duì)基板(未示出)上，該相對(duì)基板面對(duì)形成有薄膜晶體管的絕緣基板100，液 晶層(未示出)可以位于絕緣基板100與相對(duì)基板(未示出)之間。 堤、第一濾色器圖案和/或第二濾色器圖案還可以形成在與絕緣基板相對(duì)的相對(duì)
基板上。公共電極(未示出)形成在第一濾色器圖案或者第二濾色器圖案上。 圖2、圖3、圖4和圖5是用于解釋根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的薄膜晶體管基板的
制造方法的步驟的截面圖。 參照?qǐng)D2，數(shù)據(jù)線層(未示出)沉積在絕緣基板100上，數(shù)據(jù)線110通過(guò)光刻工藝 和蝕刻方法來(lái)形成。光致抗蝕劑層(未示出)可以形成在數(shù)據(jù)線層(未示出)上。光致抗 蝕劑層可以利用光掩模(未示出)而被選擇性地曝光。顯影具有被曝光改變的光化學(xué)性 質(zhì)的光致抗蝕劑層，從而獲得具有期望形狀的光致抗蝕劑層圖案(未示出)。此后，數(shù)據(jù)線 IIO可以通過(guò)利用光致抗蝕劑層圖案作為蝕刻掩模來(lái)蝕刻數(shù)據(jù)線層(未示出)而形成。在 形成數(shù)據(jù)線IIO之后，鈍化層114形成在數(shù)據(jù)線110上。在形成鈍化層114之后，具有高的光透射性質(zhì)的有機(jī)或無(wú)機(jī)層(未示出)可以形成在絕緣基板100上。之后，堤120a、120b 和120c以及白色濾色器圖案134可以通過(guò)之前描述的光刻和蝕刻方法來(lái)形成。如果可以 僅通過(guò)光刻工藝來(lái)構(gòu)圖有機(jī)或無(wú)機(jī)層(未示出)，則堤120a、120b和120c以及白色濾色器 圖案134僅通過(guò)光刻工藝形成而不用蝕刻工藝。 圖3是用于解釋根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的濾色器圖案的制造方法的截面圖。
參照?qǐng)D3，濾色器圖案131、132和133采用噴墨印刷法形成。堤120的厚度足夠大 以利用噴墨印刷法形成濾色器圖案131、132和133，并且因?yàn)榈?20的側(cè)面是逐漸變窄的， 所以濾色器圖案131、 132和133可以易于填充由堤120限定的區(qū)域。
圖4是用于解釋根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的平滑層的制造方法的截面圖。
參照?qǐng)D4，平滑層130形成在絕緣基板100上。平滑層130可以具有接觸孔129 (見(jiàn) 圖lb)，接觸孔129暴露數(shù)據(jù)線110的表面。平滑層130可以通過(guò)光刻工藝構(gòu)圖。如果平滑 層130不能通過(guò)光刻工藝構(gòu)圖(當(dāng)平滑層130是包括例如SiOx或者SiNx的無(wú)機(jī)層時(shí))，則 可以利用光刻工藝和蝕刻工藝形成具有接觸孔129的平滑層130。如果平滑層130可以通 過(guò)光刻工藝構(gòu)圖(當(dāng)平滑層130是有機(jī)樹(shù)脂時(shí))，則可以僅通過(guò)光刻工藝形成具有接觸孔 129的平滑層130。 圖5是用于解釋根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的像素電極的制造方法的截面圖。
參照?qǐng)D5，像素電極層(未示出)通過(guò)濺射法或者化學(xué)氣相沉積法沉積在絕緣基板 100上。像素電極150通過(guò)光刻工藝和蝕刻工藝形成。光致抗蝕劑層(未示出)可以形成 在像素電極層(未示出)上。利用光掩模(未示出)可以選擇性地曝光光致抗蝕劑層。具 有被曝光改變的光化學(xué)性質(zhì)的光致抗蝕劑層被顯影，從而獲得具有期望形狀的光致抗蝕劑 層圖案(未示出)。此后，像素電極150可以通過(guò)利用光致抗蝕劑層圖案作為刻蝕掩模來(lái)蝕 刻像素電極層而形成。 堤、第一濾色器圖案和/或第二濾色器圖案還可以形成在與絕緣基板相對(duì)的相對(duì)
基板上。公共電極(未示出)形成在第一濾色器圖案或者第二濾色器圖案上。 盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的示范性實(shí)施例具體示出并描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人
員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式和細(xì)節(jié)上做出各種變化而不背離本發(fā)明的精神和范圍，本發(fā)明的
范圍由權(quán)利要求書(shū)限定。 本申請(qǐng)要求2008年11月18日提交到韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的韓國(guó)專利申請(qǐng) No. 10-2008-0114779的優(yōu)先權(quán)，其公開(kāi)通過(guò)引用全部結(jié)合于此。
權(quán)利要求
一種顯示裝置，包括絕緣基板；堤和第一濾色器圖案，位于所述絕緣基板上；以及第二濾色器圖案，位于像素區(qū)域中，該像素區(qū)域具有由所述堤限定的邊界，其中所述堤和所述第一濾色器圖案是相同層的一部分。
2. 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述第二濾色器圖案包括紅色、綠色或藍(lán)色的 濾色器圖案。
3. 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述第二濾色器圖案包括絳紅、青色或黃色的 濾色器圖案。
4. 如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其中所述第一濾色器圖案包括白色濾色器圖案。
5. 如權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其中像素電極形成在所述第一濾色器圖案上。
6. 如權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其中平滑層位于所述第一濾色器圖案上。
7. 如權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其中公共電極形成在所述第一濾色器圖案上。
8. 如權(quán)利要求6所述的顯示裝置，其中所述堤位于信號(hào)線之上且位于遮光圖案之下。
9. 如權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其中所述堤還包括白色顏料。
10. —種制造顯示裝置的方法，該方法包括 在絕緣基板上形成堤和第一濾色器圖案；以及 利用噴墨印刷法在所述絕緣基板上形成第二濾色器圖案， 其中所述堤和所述第一濾色器圖案在相同的工藝步驟中形成。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述第二濾色器圖案包括紅色、綠色或藍(lán)色的濾 色器圖案。
12. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述第二濾色器圖案包括絳紅、青色或黃色的濾 色器圖案。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述第一濾色器圖案包括白色濾色器圖案。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述堤包括與所述第一濾色器圖案相同的材料。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括在所述第一濾色器圖案或者所述第二濾色器圖案至少之一上形成像素電極。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括在所述像素電極與所述堤、所述第一濾色器圖案或者所述第二濾色器圖案至少之一之 間形成平滑層。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中遮光圖案形成在所述堤、所述第一濾色器圖案或 所述第二濾色器圖案至少之一上。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述堤形成在信號(hào)線之上且形成在所述遮光圖案 之下。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述堤還包括白色顏料。
20. —種薄膜晶體管基板，包括 絕緣基板；信號(hào)線，位于所述絕緣基板上； 堤和第一濾色器圖案，位于所述絕緣基板上；第二濾色器圖案，位于所述絕緣基板上；平滑層，位于所述堤、所述第一濾色器圖案和所述第二濾色器圖案上； 像素電極，位于所述平滑層上；以及 遮光圖案，位于所述信號(hào)線上，其中所述堤和所述第一濾色器圖案位于相同的層上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管基板、顯示裝置及其制造方法。該顯示裝置包括絕緣基板；信號(hào)線，位于絕緣基板上；堤和第一濾色器圖案，位于絕緣基板上；以及第二濾色器圖案，位于像素區(qū)域中，該像素區(qū)域具有由堤限定的邊界，其中堤和第一濾色器圖案是相同層的一部分。
文檔編號(hào)G02F1/1362GK101738769SQ20091018009
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月18日
發(fā)明者姜侖昊, 李侊昊, 柳在俊, 郭昌訓(xùn), 金東奎, 金璋燮 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社