邊緣場(chǎng)開(kāi)關(guān)模式液晶顯示裝置的陣列基板及其制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及用于邊緣場(chǎng)開(kāi)關(guān)模式液晶顯示裝置的陣列基板及其制造方法，該陣列基板包括：在絕緣基板的一個(gè)表面上沿一個(gè)方向形成的柵極線；在從柵極線延伸出的柵極上形成的有源層；在有源層的一側(cè)上形成的具有源極的數(shù)據(jù)線，該數(shù)據(jù)線通過(guò)與柵極線交叉來(lái)界定像素區(qū)域；在有源層的另一側(cè)上形成的、與源極隔開(kāi)的且在絕緣基板的像素區(qū)域上的大像素電極；在數(shù)據(jù)線和源極上形成的平整層；在具有平整層的絕緣基板的整個(gè)表面上形成的鈍化層；和在鈍化層上形成的且與像素電極和數(shù)據(jù)線重疊的公共電極。
【專(zhuān)利說(shuō)明】邊緣場(chǎng)開(kāi)關(guān)模式液晶顯示裝置的陣列基板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液晶顯示(LCD)裝置，尤其涉及邊緣場(chǎng)開(kāi)關(guān)(FFS)模式LCD裝置的陣列基板及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，液晶顯示(LCD)裝置利用液晶的諸如光學(xué)各向異性和極性之類(lèi)的特性。由于液晶分子具有細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)和排列方向，所以能通過(guò)人工向液晶施加電場(chǎng)來(lái)控制液晶分子的排列。
[0003]因此，當(dāng)液晶分子的排列方向被隨機(jī)地調(diào)整時(shí)，由于光學(xué)各項(xiàng)異性，光朝向液晶分子的排列方向折射，從而顯示圖像信息。
[0004]目前，具有以矩陣形式排列的像素電極和薄膜晶體管的有源矩陣液晶顯示(AM-1XD)裝置正被開(kāi)發(fā)成具有高分辨率和顯示運(yùn)動(dòng)圖像的能力。
[0005]IXD裝置包括具有公共電極的濾色器基板(即上基板)、具有像素電極的陣列基板(即下基板)和夾在上基板與下基板之間的液晶。
[0006]IXD裝置的公共電極和像素電極通過(guò)沿上下方向形成的電場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶分子。因此,IXD裝置具有高透射率和大開(kāi)口率(aperture ratio)。但是，由于液晶分子由垂直形成的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，所以LCD裝置具有小視角特征。
[0007]因此，為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，已提出諸如利用邊緣場(chǎng)開(kāi)關(guān)(FFS)的液晶驅(qū)動(dòng)方法的技術(shù)。使用FFS的液晶驅(qū)動(dòng)方法顯示出大視角特點(diǎn)。
[0008]以下，將參考圖1與圖2描述具有該優(yōu)點(diǎn)的現(xiàn)有技術(shù)的FFS模式IXD裝置。
[0009]圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的FFS模式IXD裝置的示意性平面圖。
[0010]圖2是沿圖1的線II a-1I a與II b-1I b切割的、示意性地示出現(xiàn)有技術(shù)的FFS模式LCD裝置的陣列基板的截面圖。
[0011]如圖1與圖2所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的FFS模式IXD裝置的陣列基板10可包括:在透明絕緣基板11上沿一個(gè)方向延伸且互相平行地隔開(kāi)的多條柵極線14 ;與柵極線14交叉以便用交叉點(diǎn)界定像素區(qū)域的多條數(shù)據(jù)線23 ;和在柵極線14與數(shù)據(jù)線23之間的每個(gè)交叉點(diǎn)上設(shè)置的薄膜晶體管(T)，且該薄膜晶體管包括柵極13、有源層17、源極23a和漏極23b。
[0012]在絕緣基板11的每一個(gè)像素區(qū)域的整個(gè)表面上可設(shè)置大透明像素電極29，并與柵極線14和數(shù)據(jù)線23隔開(kāi)一定空間。在像素電極29上可設(shè)置呈條狀的多個(gè)透明公共電極35，在像素電極29和公共電極35之間夾有平整膜(planarization film) 31。
[0013]像素電極29可電連接至漏極23b。
[0014]此外，柵極焊盤(pán)13a與數(shù)據(jù)焊盤(pán)13b可分別從柵極線14與數(shù)據(jù)線23的末端伸出。柵極焊盤(pán)13a與數(shù)據(jù)焊盤(pán)13b可分別連接至柵極焊盤(pán)連接圖案35a與數(shù)據(jù)焊盤(pán)連接圖案35b。
[0015]通過(guò)這種配置，當(dāng)經(jīng)由TFT T向像素電極29施加數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，在像素電極29與被施加公共電壓的公共電極35之間會(huì)形成邊緣場(chǎng)。因此，水平排列在絕緣基板11與結(jié)合至絕緣基板11的濾色器基板(未圖示)之間的液晶分子可由于介電各向異性而旋轉(zhuǎn)。液晶分子的旋轉(zhuǎn)角可改變透過(guò)像素區(qū)域的光透射率。這樣就可實(shí)現(xiàn)漸變。
[0016]以下將參考圖3示意性描述在制造現(xiàn)有技術(shù)的FFS模式LCD裝置的陣列基板時(shí)采用的掩模工藝。
[0017]圖3是示出在制造現(xiàn)有技術(shù)的FFS模式LCD裝置的陣列基板時(shí)使用的掩模工藝的流程圖。
[0018]如圖3所示，制造現(xiàn)有技術(shù)的FFS模式IXD裝置的陣列基板的工藝可包括:第一掩模工藝51，在絕緣基板11上形成柵極線14、柵極13、柵極焊盤(pán)13a和數(shù)據(jù)焊盤(pán)13b ;第二掩模工藝52，在柵極13上形成有源層17 ;第三掩模工藝53，在有源層17上形成數(shù)據(jù)線23和互相隔開(kāi)的源極23a與漏極23b ;第四掩模工藝54，形成用于暴露漏極23b的漏極接觸孔(未圖示);第五掩模工藝55，形成通過(guò)漏極接觸孔電連接至漏極23b的大像素電極29 ;第六掩模工藝56，形成分別用于暴露柵極焊盤(pán)13a與數(shù)據(jù)焊盤(pán)13b的柵極焊盤(pán)接觸孔(未圖示)與數(shù)據(jù)焊盤(pán)接觸孔(未圖示)；和第七掩模工藝57，形成柵極焊盤(pán)連接圖案35a、數(shù)據(jù)焊盤(pán)連接圖案35b和對(duì)應(yīng)于像素電極29的公共電極35。
[0019]另一方面，以下將參考圖4A至4G示意性地描述通過(guò)上述七次掩模工藝制造現(xiàn)有技術(shù)的FFS模式LCD裝置的陣列基板的方法。
[0020]圖4A至4G是示出現(xiàn)有技術(shù)的FFS模式IXD裝置的陣列基板的制造工藝的截面圖。
[0021]如圖4A所示，可在透明絕緣基板11上界定包括開(kāi)關(guān)區(qū)域的多個(gè)像素區(qū)域。可用濺射方式在透明絕緣基板11上沉積第一導(dǎo)電金屬層(未圖示)?？衫霉饪碳夹g(shù)通過(guò)第一掩模工藝(未圖示；參見(jiàn)圖3中標(biāo)號(hào)51)將第一導(dǎo)電金屬層(未圖示)圖案化，從而形成柵極線(未圖示；參見(jiàn)圖1的標(biāo)號(hào)14)、從柵極線14伸出的柵極13a以及與外部驅(qū)動(dòng)電路電連接的柵極焊盤(pán)13a與數(shù)據(jù)焊盤(pán)13b。
[0022]參考圖4B，在包括柵極13的基板11的整個(gè)表面上沉積柵絕緣層15之后，可在柵絕緣層15上按順序方式沉積非晶硅層(a-S1:H)(未圖示)和含雜質(zhì)的非晶硅層(η+或p+)(未圖示)。
[0023]然后，盡管未圖不，可利用光刻通過(guò)第二掩模工藝(未圖不；參見(jiàn)圖3的標(biāo)號(hào)52)圖案化含雜質(zhì)的非晶硅層U+或P+)與非晶硅層(a-S1:Η)，從而形成有源層17與歐姆接觸層(未圖示)。
[0024]然后，參考圖4C，可在包括有源層17與歐姆接觸層(未圖示)的整個(gè)絕緣基板11上沉積第二導(dǎo)電金屬層(未圖示)。可利用光刻通過(guò)第三掩模工藝(未圖示；參見(jiàn)圖3的標(biāo)號(hào)53)選擇性地圖案化該第二導(dǎo)電金屬層，形成與柵極線13垂直交叉的數(shù)據(jù)線23以及從數(shù)據(jù)線23伸出的源極23a和漏極23b。
[0025]參考圖4D，在包括數(shù)據(jù)線23的整個(gè)基板11上沉積鈍化層25之后，可利用光刻通過(guò)第四掩模工藝(未圖示；參見(jiàn)圖3的標(biāo)號(hào)54)選擇性地圖案化鈍化層25，形成用于暴露漏極23b的漏極接觸孔27以及分別用于暴露柵極焊盤(pán)13a與數(shù)據(jù)焊盤(pán)13b的柵極焊盤(pán)接觸孔27a與數(shù)據(jù)焊盤(pán)接觸孔27b。
[0026]參考圖4E，在包括暴露漏極23b的漏極接觸孔27、暴露柵極焊盤(pán)13a與數(shù)據(jù)焊盤(pán)13b的柵極焊盤(pán)接觸孔27a與數(shù)據(jù)焊盤(pán)接觸孔27b的鈍化層25上形成第一透明導(dǎo)電層(未圖示)之后，可利用光刻通過(guò)第五掩模工藝(未圖示；參見(jiàn)圖3的標(biāo)號(hào)55)選擇性地圖案化第一透明導(dǎo)電層，形成與漏極23b電連接的大像素電極29。
[0027]參考圖4F，在包括像素電極29的絕緣基板11的整個(gè)表面上形成平整層31之后，可利用光刻通過(guò)第六掩模工藝(未圖示；參見(jiàn)圖3的標(biāo)號(hào)56)圖案化平整層31，形成分別用于暴露柵極焊盤(pán)13a與數(shù)據(jù)焊盤(pán)13b的柵極焊盤(pán)開(kāi)口 33a與數(shù)據(jù)焊盤(pán)開(kāi)口 33b。
[0028]參考圖4G，在包括柵極焊盤(pán)開(kāi)口 33a與數(shù)據(jù)焊盤(pán)開(kāi)口 33b的平整層31上形成第二透明導(dǎo)電層(未圖示)之后，可利用光刻通過(guò)第七掩模工藝(未圖示；參見(jiàn)圖3的標(biāo)號(hào)57)選擇性地圖案化第二透明導(dǎo)電層，且形成對(duì)應(yīng)于像素電極29的多個(gè)分離的公共電極35以及與柵極焊盤(pán)13a與數(shù)據(jù)焊盤(pán)13b電連接的柵極焊盤(pán)連接圖案35a與數(shù)據(jù)焊盤(pán)連接圖案35b。因此，可完成現(xiàn)有技術(shù)的FFS模式LCD裝置的陣列基板的制造。
[0029]然后，盡管未圖示，可執(zhí)行濾色陣列基板制造工藝和在陣列基板與濾色器基板之間形成液晶層的工藝，來(lái)完整地制造FFS模式LCD裝置。
[0030]然而，按照根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的FFS模式IXD裝置的陣列基板及其制造方法，在制造FFS模式LCD裝置的陣列基板時(shí)，形成源極與漏極的工藝和形成像素電極的工藝是分別進(jìn)行的。這會(huì)需要全部七個(gè)掩模工藝。結(jié)果，制造工藝會(huì)變得復(fù)雜且制造成本會(huì)相應(yīng)地增加。
[0031]另外，按照根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的FFS模式IXD裝置的陣列基板及其制造方法，當(dāng)在最上層具有公共電極的結(jié)構(gòu)被應(yīng)用于低電壓驅(qū)動(dòng)時(shí)，電容Cdp會(huì)由于像素電極與數(shù)據(jù)線之間的重疊差(overlay difference)而改變,從而引起偶數(shù)/奇數(shù)缺陷。特別是，由于數(shù)據(jù)線與像素電極的重疊而引起的偶數(shù)/奇數(shù)缺陷會(huì)導(dǎo)致在低功率驅(qū)動(dòng)類(lèi)型時(shí)難以將公共電極電壓Vcom施加至最上層Top。
[0032]按照根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的FFS模式IXD裝置的陣列基板及其制造方法，由于必須單獨(dú)地形成漏極接觸孔以使漏極與像素電極電連接，因此需要用來(lái)形成漏極接觸孔的區(qū)域，這會(huì)導(dǎo)致透射率和開(kāi)口率的減小。更具體地說(shuō)，關(guān)于用來(lái)形成漏極和像素電極的漏極接觸孔的需求會(huì)減少很多開(kāi)口平面(aperture plane)(開(kāi)口面積)。另外,進(jìn)一步需要黑矩陣來(lái)覆蓋上述漏極接觸孔形成區(qū)域，這將導(dǎo)致開(kāi)口平面進(jìn)一步減少。
[0033]此外，按照根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的FFS模式IXD裝置的陣列基板及其制造方法，由于在絕緣基板的整個(gè)表面上形成平整層，所以開(kāi)口的透射率會(huì)進(jìn)一步減小。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0034]因此，為了避免現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種用于邊緣場(chǎng)開(kāi)關(guān)(FFS)模式液晶顯示(LCD)裝置的陣列基板及其制造方法，該陣列基板能夠通過(guò)用在制造FFS模式IXD裝置時(shí)同時(shí)形成像素電極和漏極以便容許應(yīng)用Z反轉(zhuǎn)(Z-1nversion)和在最上層上形成公共電極的結(jié)構(gòu)的方式，去除(省略)漏極接觸孔結(jié)構(gòu)以便最大化透射率。
[0035]為了獲得這些和其他優(yōu)點(diǎn)，并且根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的目的，如此處具體和概括地描述的那樣，提供一種用于邊緣場(chǎng)開(kāi)關(guān)(FFS)模式液晶顯示(LCD)裝置的陣列基板，該陣列基板包括:在絕緣基板的一個(gè)表面上沿一個(gè)方向形成的柵極線；在從所述柵極線延伸出的柵極上形成的有源層；數(shù)據(jù)線，所述數(shù)據(jù)線具有在所述有源層的一側(cè)上形成的源極并且通過(guò)與所述柵極線交叉來(lái)界定像素區(qū)域；在所述有源層的另一側(cè)上形成的大像素電極，所述大像素電極與所述源極隔開(kāi)且在所述絕緣基板的所述像素區(qū)域上；在所述數(shù)據(jù)線和所述源極上形成的平整層；在具有所述平整層的所述絕緣基板的整個(gè)表面上形成的鈍化層；和在所述鈍化層上形成的公共電極，且所述公共電極與所述像素電極和所述數(shù)據(jù)線重疊。
[0036]為了獲得這些和其他優(yōu)點(diǎn)，并且根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的目的，如此處具體和概括地描述的那樣，提供一種制造用于邊緣場(chǎng)開(kāi)關(guān)模式液晶顯示裝置的陣列基板的方法，該方法包括:在絕緣基板的一個(gè)表面上沿一個(gè)方向形成柵極線、柵極焊盤(pán)和數(shù)據(jù)焊盤(pán)；在從所述柵極線伸出的柵極上形成有源層；形成通過(guò)與所述柵極線交叉來(lái)界定像素區(qū)域的數(shù)據(jù)線，所述數(shù)據(jù)線具有設(shè)置在所述有源層的一側(cè)上的源極；在所述有源層的另一側(cè)上形成大像素電極，所述大像素電極與所述源極隔開(kāi)且在所述絕緣基板的所述像素區(qū)域上；在所述數(shù)據(jù)線和所述源極上形成平整層；在具有所述平整層的所述絕緣基板的整個(gè)表面上形成鈍化層；在所述鈍化層上形成柵極焊盤(pán)接觸孔和數(shù)據(jù)焊盤(pán)接觸孔，所述柵極焊盤(pán)接觸孔和所述數(shù)據(jù)焊盤(pán)接觸孔分別暴露所述柵極焊盤(pán)和所述數(shù)據(jù)焊盤(pán)；和在所述鈍化層上形成公共電極，所述公共電極與所述像素電極和所述數(shù)據(jù)線重疊。
[0037]按照根據(jù)本發(fā)明的用于FFS模式LCD裝置的陣列基板及其制造方法，能通過(guò)用在制造FFS模式LCD裝置時(shí)同時(shí)形成像素電極和漏極以便容許應(yīng)用在最上層上具有公共電極的結(jié)構(gòu)的方式，以去除(省略)漏極接觸孔結(jié)構(gòu)，從而最大化透射率。
[0038]按照根據(jù)本發(fā)明的用于FFS模式IXD裝置的陣列基板及其制造方法，可同時(shí)形成包括源極和像素電極的數(shù)據(jù)線，因此可減少很多掩模的數(shù)量。另外，由于在源極與像素電極之間沒(méi)有由于自對(duì)準(zhǔn)而導(dǎo)致的重疊部分，因此不會(huì)導(dǎo)致偶數(shù)/奇數(shù)缺陷。
[0039]此外，按照根據(jù)本發(fā)明的用于FFS模式LCD裝置的陣列基板及其制造方法，平整層可以只存在于數(shù)據(jù)線上，而不是在絕緣基板的整個(gè)表面上，從而可以大幅增加開(kāi)口的透射率。
[0040]本申請(qǐng)的更多的應(yīng)用范圍將由以下給出的詳細(xì)描述變得更加清楚。然而，應(yīng)理解的是，在表述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式時(shí)，只通過(guò)圖解的方式給出詳細(xì)描述和具體示例，因?yàn)楦鶕?jù)詳細(xì)描述，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種變化和修改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都將變得顯而易見(jiàn)。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0041]附圖被包括在內(nèi)以提供對(duì)于本發(fā)明的進(jìn)一步的理解，它們被并入并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分；附圖示出示例性實(shí)施方式并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0042]在附圖中:
[0043]圖1是示意性示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于FFS模式LCD裝置的陣列基板的平面圖；
[0044]圖2是沿圖1的線II a-1I a與II b_ II b切割的、示意性示出用于現(xiàn)有技術(shù)的FFS模式LCD裝置的陣列基板的截面圖；
[0045]圖3是示出在制造用于現(xiàn)有技術(shù)的FFS模式LCD裝置的陣列基板時(shí)所使用的掩模工藝的流程圖；
[0046]圖4A至4G是示出用于現(xiàn)有技術(shù)的FFS模式IXD裝置的陣列基板的制造工藝的截面圖；
[0047]圖5是示意性示出根據(jù)本發(fā)明的用于FFS模式LCD裝置的陣列基板的平面圖；
[0048]圖6是沿圖5的線VI a- VI a與VI b- VI b切割的、示意性示出根據(jù)本發(fā)明的用于FFS模式LCD裝置的陣列基板的截面圖；[0049]圖7是示出在制造根據(jù)本發(fā)明的用于FFS模式LCD裝置的陣列基板時(shí)所使用的掩模工藝的流程圖；和
[0050]圖8A至8J是示出根據(jù)本發(fā)明的用于FFS模式IXD裝置的陣列基板的制造工藝的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0051]現(xiàn)在將參考附圖根據(jù)示例性實(shí)施方式給出用于FFS模式LCD裝置的陣列基板的詳細(xì)描述。
[0052]圖5是示意性示出根據(jù)本發(fā)明的用于FFS模式IXD裝置的陣列基板的平面圖，且圖6是沿圖5的線VI a- VI a與VI b- VI b切割的、示意性示出根據(jù)本發(fā)明的用于FFS模式IXD裝置的陣列基板的截面圖。
[0053]如圖5與圖6所示，根據(jù)本發(fā)明的用于FFS模式IXD裝置的陣列基板100可包括:在絕緣基板101的一個(gè)表面上沿一個(gè)方向形成的柵極線104 ;在從柵極線104伸出的柵極103上形成的有源層110 ;通過(guò)與柵極線104交叉而形成像素區(qū)域并且具有在有源層110的一側(cè)上形成的源極123a的數(shù)據(jù)線123 ;在有源層110的另一側(cè)上形成的大像素電極113a，大像素電極113a與源極123a隔開(kāi)并且在絕緣基板101的由柵極線104與數(shù)據(jù)線123互相交叉而形成的像素區(qū)域上；在數(shù)據(jù)線123和源極123a上形成的平整層圖案117a ;在包括平整層圖案117a的絕緣基板101的整個(gè)表面上形成的鈍化層125 ;和在鈍化層125上形成的并且與像素電極113a和數(shù)據(jù)線123重疊的公共電極129。
[0054]這里，薄膜晶體管T可配置成包括:從形成在絕緣基板101上的柵極線104垂直伸出的柵極103 ;在柵極103上形成的柵絕緣層105 ;半導(dǎo)體層107a ;和由有源層110的通道區(qū)域互相隔開(kāi)的源極123a與像素電極113a，其中有源層110實(shí)現(xiàn)為歐姆接觸圖案109a。這里，像素電極113a還可用作漏極。也就是說(shuō)，本發(fā)明可使用像素電極113a作為漏極，而不用形成單獨(dú)的漏極。
[0055]可將大透明像素電極113a設(shè)置在絕緣基板101的由柵極線104與數(shù)據(jù)線123交叉來(lái)界定的像素區(qū)域上。這里，像素電極113a可具有透明導(dǎo)電層的單層結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)線123可具有透明導(dǎo)電圖案113b和金屬圖案115b的分層結(jié)構(gòu)。源極123a可具有透明導(dǎo)電圖案113c和金屬圖案115c的分層結(jié)構(gòu)。這里，源極123a可從數(shù)據(jù)線123延伸出。
[0056]平整層圖案117a可只形成在數(shù)據(jù)線123和源極123a上，而不存在于柵極焊盤(pán)103a和數(shù)據(jù)焊盤(pán)103b (包括位于絕緣基板101的像素區(qū)域上的像素電極113a)上。因此，平整層圖案117a可不形成在絕緣基板101的整個(gè)表面上，而是只存在于包括源極123a的數(shù)據(jù)線123上。這可使得開(kāi)口的透射率增大。
[0057]公共電極129可被分離(diverged)成多個(gè)。多個(gè)分離的公共電極129可與像素電極113a重疊，并且在兩者之間夾有鈍化層125。這里，公共電極129還可與數(shù)據(jù)線123重疊。
[0058]因此，可經(jīng)由多個(gè)公共電極129向每一個(gè)像素施加用于激活液晶的參考電壓，即公共電壓。公共電極129通過(guò)與大像素電極113a重疊，并且兩者之間夾有鈍化層125，從而可在每一個(gè)像素區(qū)域上形成邊緣場(chǎng)。
[0059]盡管未圖示，但是可在包括公共電極129的絕緣基板101的整個(gè)表面上形成下取向?qū)?lower alignment layer)(未圖不X
[0060]盡管未圖示，但是在結(jié)合至TFT基板(即絕緣基板101)的濾色器基板(未圖示)(濾色器基板與絕緣基板101之間有間隔)上，可形成黑矩陣(未圖示)以用來(lái)阻擋光透射到除像素區(qū)域以外的區(qū)域中。
[0061]在濾色器基板的像素區(qū)域上可形成紅色、綠色和藍(lán)色濾色器層(未圖示)。這里，黑矩陣可形成在濾色器基板(未圖示)上并且位于紅色、綠色和藍(lán)色濾色器層之間。
[0062]這里，在將濾色器基板結(jié)合至絕緣基板101 (即TFT基板)之后，可將黑矩陣設(shè)置成與絕緣基板101的除像素區(qū)域以外的區(qū)域重疊，所述除像素區(qū)域以外的區(qū)域例如是TFT T、柵極線104和數(shù)據(jù)線123。這里，本發(fā)明可以不單獨(dú)形成漏極接觸孔，因?yàn)橄袼仉姌O113a用作漏極。因此，在不形成漏極接觸孔的情況下，能減少很多由黑矩陣覆蓋的區(qū)域，這可使得開(kāi)口率和透射率最大化。
[0063]盡管未圖示，但是可在濾色器基板(未圖示)上形成上取向?qū)?upper alignmentlayer)(未圖示)以使得液晶沿預(yù)定方向?qū)R。
[0064]因此，當(dāng)通過(guò)TFT T向像素電極113a施加數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，可在像素電極113a與被施加公共電壓的公共電極129之間形成邊緣場(chǎng)。響應(yīng)于該邊緣場(chǎng)，在絕緣基板101與濾色器基板(未圖示)之間水平排列的液晶分子可由于介電各向異性而旋轉(zhuǎn)。液晶分子的旋轉(zhuǎn)角度可改變透過(guò)像素區(qū)域傳輸?shù)墓獾耐干渎?，從而?shí)現(xiàn)漸變(gradation)。
[0065]因此，按照依據(jù)本發(fā)明的用于FFS模式IXD裝置的陣列基板，能通過(guò)用在制造FFS模式LCD裝置時(shí)同時(shí)形成像素電極和漏極以便容許應(yīng)用在最上層上形成公共電極的結(jié)構(gòu)的方式，以去除(省略)漏極接觸孔結(jié)構(gòu)，從而最大化開(kāi)口率和透射率。
[0066]另外，按照根據(jù)本發(fā)明的用于FFS模式IXD裝置的陣列基板，平整層可只形成于數(shù)據(jù)線上，而不是形成在絕緣基板的整個(gè)表面上，從而可使得開(kāi)口的透射率增加很多。
[0067]以下，將參考圖7示意性給出在制造根據(jù)本發(fā)明的具有所述配置的FFS模式IXD裝置的陣列基板時(shí)所使用的掩模工藝的描述。
[0068]圖7是示出在制造根據(jù)本發(fā)明的用于FFS模式LCD裝置的陣列基板時(shí)所使用的掩模工藝的流程圖。
[0069]如圖7所示，在制造根據(jù)本發(fā)明的用于FFS模式IXD裝置的陣列基板時(shí)所使用的掩模工藝可包括:第一掩模工藝151，在絕緣基板101上形成柵極線104、柵極103、柵極焊盤(pán)103a和數(shù)據(jù)焊盤(pán)103b ;第二掩模工藝153，在柵極103上形成有源層110 ;第三掩模工藝155，形成數(shù)據(jù)線123和大像素電極113a，數(shù)據(jù)線123包括在有源層110上的源極123a，大像素電極113a與源極123a隔開(kāi)并且位于由數(shù)據(jù)線123和柵極線104互相交叉而界定的像素區(qū)域上；第四掩模工藝157，形成用于暴露柵極焊盤(pán)103a和數(shù)據(jù)焊盤(pán)103b的柵極焊盤(pán)接觸孔(未圖示；參見(jiàn)圖8J的標(biāo)號(hào)127a)和數(shù)據(jù)焊盤(pán)接觸孔(未圖示；參見(jiàn)圖8J的標(biāo)號(hào)127b)；和第五掩模工藝159，形成柵極焊盤(pán)連接圖案129a、數(shù)據(jù)焊盤(pán)連接圖案12%和與像素電極113a對(duì)應(yīng)的公共電極129。
[0070]以下，將給出制造根據(jù)本發(fā)明的用于FFS模式LCD裝置的陣列基板的方法的描述。
[0071]圖8A至8J是示出根據(jù)本發(fā)明的用于FFS模式IXD裝置的陣列基板的制造工藝的截面圖。
[0072]參考圖8A，可在透明絕緣基板101上界定包括開(kāi)關(guān)區(qū)域的多個(gè)像素區(qū)域，且可用濺射方式在絕緣基板101上沉積第一導(dǎo)電金屬層(未圖示)。這里，第一導(dǎo)電金屬層可由從包括鋁(Al)、鎢(W)、銅(Cu)、鑰(Mo)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鎢化鑰(Mow)、鈦化鑰(MoTi)和銅/鈦化鑰(Cu/MoTi)的群組中選擇的導(dǎo)電金屬制成。
[0073]盡管未圖示，但是可將具有高透射率的光刻膠涂布在第一金屬導(dǎo)電層(未圖示)上以形成第一光感膜(未圖不)。
[0074]然后，可利用光刻通過(guò)第一掩模工藝(參見(jiàn)圖6的151)來(lái)圖案化第一光感膜(未圖/In)?形成第一光感圖案(未圖不)。
[0075]接著，可利用第一光感圖案作為蝕刻掩模而選擇性地蝕刻第一金屬導(dǎo)電層，從而在絕緣基板101上形成柵極103、柵極焊盤(pán)103a和數(shù)據(jù)焊盤(pán)103b。這里，柵極103可從柵極線104延伸出。
[0076]然后，參考圖SB，可移除第一光感圖案。然后，可在具有柵極103的絕緣基板101的整個(gè)表面上形成由氮化硅(SiNx)或氧化硅(Si02)形成的柵絕緣層105。
[0077]參考圖8C，可在柵絕緣層105上順序地沉積非晶硅層(a-S1: H) 107和歐姆接觸層
109。這里，歐姆接觸層109可通過(guò)使用鈦化鑰(MoTi)或含雜質(zhì)的非晶硅層(η+或p+)來(lái)制成。以下，將給出其中歐姆接觸層109由鈦化鑰(MoTi)制成的示例的描述。
[0078]盡管未圖示，可將具有高透射率的光刻膠涂布在歐姆接觸層109上，以形成第二光感膜(未圖不)。
[0079]然后，可利用光刻通過(guò)第二掩模工藝(參見(jiàn)圖6的153)來(lái)圖案化第二光感膜，從而形成第二光感圖案(未圖示)。
[0080]參考圖8D，可利用第二光感圖案作為蝕刻掩模而選擇性地蝕刻非晶硅層(a-S1:H)107和歐姆接觸層109，形成包括非晶硅圖案107a和歐姆接觸圖案109a的有源層
110。
[0081]參考圖SE，在去除第二光感圖案之后，可用濺射方式在具有有源層110的絕緣基板101的整個(gè)表面上順序地沉積第一透明導(dǎo)電層113和第二金屬導(dǎo)電層115。這里，第一透明導(dǎo)電層113可用從包括氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)的群組中選擇的一種物質(zhì)制成。另外，第二金屬導(dǎo)電層115可用從包括鋁(Al)、鎢(W)、銅(Cu)、鑰(Mo)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鎢化鑰(MoW)、鈦化鑰(MoTi)和銅/鈦化鑰(Cu/MoTi)的群組中選擇的一種導(dǎo)電金屬制成。
[0082]然后，在第二金屬導(dǎo)電層115上可形成具有光敏性的平整層117。平整層117可用從諸如光敏亞克力(photoacryl)之類(lèi)的具有光敏性的有機(jī)絕緣材料中選擇的一種材料制成。
[0083]然后，可利用包括遮光圖案120a和半透明圖案120b的半色調(diào)掩模(half-tonemask)120，通過(guò)將紅外線照射到平整層117上來(lái)執(zhí)行曝光工藝。這里，半色調(diào)掩模120的遮光圖案120a可位于與用于形成包括源極的數(shù)據(jù)線的區(qū)域?qū)?yīng)的平整層117上。半透明圖案120b可位于與像素電極形成區(qū)域?qū)?yīng)的平整層117上。另一方面，還可使用利用光的衍射效應(yīng)的衍射掩模，諸如狹縫掩?；蚱渌?lèi)型的衍射掩模，來(lái)替代半色調(diào)掩模。
[0084]參考圖8F，在曝光工藝之后，可執(zhí)行顯影工藝來(lái)選擇性地移除平整層117，以便形成與包括源極的數(shù)據(jù)線的形成區(qū)域?qū)?yīng)的平整圖案117a和與像素電極形成區(qū)域?qū)?yīng)的虛擬(du_y)平整圖案117b。這里，由于平整圖案117a處遮光，所以平整圖案117a的厚度可保持不變。然而，由于光在虛擬平整圖案117b處透射傳播，所以虛擬平整圖案117b可被移除預(yù)定的厚度。也就是說(shuō)，虛擬平整圖案117b可比平整圖案117a更薄。
[0085]參考圖8G，可利用平整圖案117a和虛擬平整圖案117b作為蝕刻掩模來(lái)選擇性地蝕刻第二金屬導(dǎo)電層115和第一透明導(dǎo)電層113，以便在平整圖案117a下面形成數(shù)據(jù)線123和從數(shù)據(jù)線123延伸出的源極123a。這里，源極123a和數(shù)據(jù)線123可具有第一透明導(dǎo)電層圖案113b、113c和第二金屬導(dǎo)電層圖案115b、115c的分層結(jié)構(gòu)。另外，平整圖案117a可只形成在包括源極123a的數(shù)據(jù)線123上。
[0086]參考圖8H，在固化(curing)平整圖案117a和虛擬平整圖案117b之后，可執(zhí)行灰化(ashing)工藝來(lái)完全移除虛擬平整圖案117b,從而暴露下虛擬金屬導(dǎo)電圖案(lowerdummy metal conductive pattern) 113a。這里，也可沿厚度方向移除一部分平整圖案117a。
[0087]參考圖81，可通過(guò)濕式蝕刻工藝移除暴露的虛擬金屬導(dǎo)電圖案113a，從而在絕緣基板101的像素區(qū)域上形成大像素電極113a。這里，可將像素電極113a設(shè)置在由數(shù)據(jù)線123和柵極線104互相交叉而界定的像素區(qū)域上。
[0088]參考圖8J，可在具有像素電極113a的絕緣基板101的整個(gè)表面上設(shè)置無(wú)機(jī)絕緣材料或有機(jī)絕緣材料，從而形成鈍化層125。然后，可將具有高透射率的光刻膠涂布在鈍化層125上，以形成第三光感膜(未圖不)。
[0089]盡管未圖示，可利用光刻通過(guò)第四掩模工藝(參見(jiàn)圖6的157)來(lái)執(zhí)行曝光和顯影工藝，以移除第三光感膜(未圖示)，從而形成第三光感圖案(未圖示)。
[0090]接著，可通過(guò)利用第三光感圖案作為蝕刻掩模來(lái)選擇性地蝕刻鈍化層125和下柵絕緣層105，形成用于暴露柵極焊盤(pán)103a的柵極焊盤(pán)接觸孔127a和用于暴露數(shù)據(jù)焊盤(pán)103b的數(shù)據(jù)焊盤(pán)接觸孔127b。
[0091]然后，可移除第三光感圖案，且可用DC (直流)磁控濺射方式在具有柵極焊盤(pán)接觸孔127a和數(shù)據(jù)焊盤(pán)接觸孔127b的絕緣基板101的整個(gè)表面上沉積第二透明導(dǎo)電層(未圖示)。這里，第二透明導(dǎo)電層可用包括ITO和IZO的透明材料之一制成。
[0092]可將具有高透射率的光刻膠涂布在第二透明導(dǎo)電層上，以形成第四光感膜(未圖示)。
[0093]可利用光刻通過(guò)第五掩模工藝(參見(jiàn)圖6的159)來(lái)執(zhí)行曝光和顯影工藝，以移除第四光感膜，從而形成第四光感圖案(未圖示)。
[0094]仍然參考圖8J，可利用第四光感圖案作為蝕刻掩模來(lái)蝕刻第二透明導(dǎo)電層，從而同時(shí)形成柵極焊盤(pán)連接圖案129a和數(shù)據(jù)焊盤(pán)連接圖案12%以及彼此間隔分離的多個(gè)公共電極129，柵極焊盤(pán)連接圖案129a和數(shù)據(jù)焊盤(pán)連接圖案12%分別通過(guò)柵極焊盤(pán)接觸孔127a和數(shù)據(jù)焊盤(pán)接觸孔127b電連接至柵極焊盤(pán)103a和數(shù)據(jù)焊盤(pán)103b。
[0095]然后，盡管未圖示，可移除第四光感圖案，且可在包括多個(gè)公共電極129的整個(gè)基板上形成下取向?qū)?未圖示)，從而完成根據(jù)本發(fā)明的用于FFS模式LCD裝置的陣列基板的制造工藝。
[0096]另一方面，盡管未圖示，在結(jié)合至絕緣基板101的濾色器基板(未圖示)(濾色器基板與絕緣基板101之間有間隔)上的、除像素區(qū)域以外的區(qū)域上，可形成用來(lái)阻擋光透射的黑矩陣(未圖示)。
[0097]在濾色器基板的像素區(qū)域上可形成紅色、綠色和藍(lán)色濾色器層(未圖示)。這里，黑矩陣可形成在濾色器基板上并且位于紅色、綠色和藍(lán)色濾色器層之間。
[0098]這里，在將濾色器基板結(jié)合至絕緣基板101 (即TFT基板)之后，可將黑矩陣設(shè)置成與絕緣基板101的除像素區(qū)域以外的區(qū)域重疊，例如與TFT T、柵極線104和數(shù)據(jù)線123重疊。這里，本發(fā)明可不單獨(dú)形成漏極接觸孔，因?yàn)橄袼仉姌O113a用作漏極。
[0099]因此，在不形成漏極接觸孔的情況下，能減少很多由黑矩陣覆蓋的區(qū)域，這可使得開(kāi)口率和透射率最大化。
[0100]然后，盡管未圖示，可在濾色器陣列基板(未圖示)上形成使得液晶沿預(yù)定方向?qū)R的上取向?qū)?未圖不)。
[0101]盡管未圖示，可在絕緣基板101與濾色器基板之間形成液晶層(未圖示)，從而完成制造FFS模式IXD裝置。
[0102]因此，按照根據(jù)本發(fā)明的用于FFS模式LCD裝置的陣列基板及其制造方法，能通過(guò)在制造FFS模式LCD裝置時(shí)同時(shí)形成像素電極和漏極以便容許應(yīng)用在最上層上具有公共電極的結(jié)構(gòu)的方式，以去除(省略)漏極接觸孔結(jié)構(gòu)，從而最大化開(kāi)口率和透射率。
[0103]按照根據(jù)本發(fā)明的用于FFS模式IXD裝置的陣列基板及其制造方法，可同時(shí)形成像素電極和包括源極的數(shù)據(jù)線，因此可減少很多掩模的數(shù)量。另外，由于在源極與像素電極之間沒(méi)有由于自對(duì)準(zhǔn)而導(dǎo)致的重疊部分，因此不會(huì)導(dǎo)致偶數(shù)/奇數(shù)缺陷。
[0104]此外，按照根據(jù)本發(fā)明的用于FFS模式LCD裝置的陣列基板及其制造方法，平整層可只存在于數(shù)據(jù)線上，而不是在絕緣基板的整個(gè)表面上，從而可大幅增加開(kāi)口的透射率。
[0105]上述實(shí)施方式和優(yōu)點(diǎn)僅僅是示例性的，且不被理解為對(duì)本發(fā)明的限制。本說(shuō)明書(shū)中的內(nèi)容能容易地應(yīng)用到其他類(lèi)型的設(shè)備中。本說(shuō)明書(shū)中的內(nèi)容旨在為說(shuō)明性的，且不限制權(quán)利要求的范圍。許多供替代的選擇、修改和變化對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的?？捎貌煌姆绞浇Y(jié)合在此描述的示例性的實(shí)施方式的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、方法和其他特征，以便獲得其他的和/或供選擇的示例性實(shí)施方式。
[0106]由于在不背離本發(fā)明的特征的情況下，可用多種形式呈現(xiàn)本發(fā)明的特點(diǎn)，所以還應(yīng)當(dāng)理解的是，除非另外指明，以上描述的實(shí)施方式不被上述任何細(xì)節(jié)限制，而是應(yīng)當(dāng)在所附權(quán)利要求書(shū)中所界定的范圍內(nèi)被廣泛地理解，且因此旨在使所附權(quán)利要求書(shū)包括所有落在權(quán)利要求書(shū)或其等同物內(nèi)的邊界和范圍的變化和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種用于邊緣場(chǎng)開(kāi)關(guān)模式液晶顯示裝置的陣列基板，所述陣列基板包括: 柵極線，所述柵極線在絕緣基板的一個(gè)表面上沿一個(gè)方向形成； 有源層，所述有源層形成在從所述柵極線延伸出的柵極上； 數(shù)據(jù)線，所述數(shù)據(jù)線具有在所述有源層的一側(cè)上形成的源極，并且所述數(shù)據(jù)線通過(guò)與所述柵極線交叉來(lái)界定像素區(qū)域； 大像素電極，所述大像素電極形成在所述有源層的另一側(cè)上，所述大像素電極與所述源極隔開(kāi)，并且所述大像素電極在所述絕緣基板的所述像素區(qū)域上； 平整層，所述平整層形成在所述數(shù)據(jù)線和所述源極上； 鈍化層，所述鈍化層形成在具有所述平整層的所述絕緣基板的整個(gè)表面上；和公共電極，所述公共電極形成在所述鈍化層上，且所述公共電極與所述像素電極和所述數(shù)據(jù)線重疊。
2.如權(quán)利要求1所述的陣列基板，其中所述像素電極包括漏極。
3.如權(quán)利要求1所述的陣列基板，其中所述平整層僅形成在所述數(shù)據(jù)線和所述源極上。
4.如權(quán)利要 求1所述的陣列基板，其中所述平整層由具有光敏性的有機(jī)絕緣材料形成。
5.如權(quán)利要求1所述的陣列基板，其中所述源極和所述數(shù)據(jù)線具有透明導(dǎo)電圖案和金屬導(dǎo)電圖案的分層結(jié)構(gòu)。
6.一種制造用于邊緣場(chǎng)開(kāi)關(guān)模式液晶顯示裝置的陣列基板的方法，所述方法包括: 在絕緣基板的一個(gè)表面上沿一個(gè)方向形成柵極線、柵極焊盤(pán)和數(shù)據(jù)焊盤(pán)； 在從所述柵極線延伸出的柵極上形成有源層； 形成通過(guò)與所述柵極線交叉來(lái)界定像素區(qū)域的數(shù)據(jù)線，所述數(shù)據(jù)線具有設(shè)置在所述有源層的一側(cè)上的源極； 在所述有源層的另一側(cè)上形成大像素電極，所述大像素電極與所述源極隔開(kāi)，并且所述大像素電極在所述絕緣基板的所述像素區(qū)域上； 在所述數(shù)據(jù)線和所述源極上形成平整層； 在具有所述平整層的所述絕緣基板的整個(gè)表面上形成鈍化層； 在所述鈍化層上形成柵極焊盤(pán)接觸孔和數(shù)據(jù)焊盤(pán)接觸孔，所述柵極焊盤(pán)接觸孔和所述數(shù)據(jù)焊盤(pán)接觸孔分別暴露所述柵極焊盤(pán)和所述數(shù)據(jù)焊盤(pán)；和 在所述鈍化層上形成公共電極，所述公共電極與所述像素電極和所述數(shù)據(jù)線重疊。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述像素電極被用作漏極。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述平整層僅形成在所述數(shù)據(jù)線和所述源極上。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述平整層由具有光敏性的有機(jī)絕緣材料形成。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述源極和所述數(shù)據(jù)線具有透明導(dǎo)電圖案和金屬導(dǎo)電圖案的分層結(jié)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求6所述的方法，其中形成所述數(shù)據(jù)線的步驟和形成所述大像素電極的步驟是通過(guò)單個(gè)掩模工藝執(zhí)行的。
【文檔編號(hào)】G02F1/1368GK103901686SQ201310697581
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月26日
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