專利名稱：薄膜晶體管液晶顯示器件及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及薄膜晶體管液晶顯示器技術領域，尤其涉及一種薄膜晶體管液晶顯示器件及其制造方法。
背景技術：
TFT-LCD (薄膜晶體管液晶顯不器，Thin film transistor liquid crystaldisplay)是液晶顯示器的一種，它使用薄膜晶體管技術改善影像品質(zhì)，被廣泛應用在電視、平面顯示器及投影機上。
TFT-1XD由顯示屏、背光源及驅(qū)動電路三大核心部件組成。簡單說，TFT-1XD顯示屏可視為兩片玻璃基板中間夾著一層液晶，上層的玻璃基板帶有彩色濾光膜(ColorFilter)，而下層的玻璃則有TFT晶體管鑲嵌于上，在上下兩片玻璃基板的外側分別貼有偏振片。當電流通過晶體管產(chǎn)生電場變化，造成液晶分子偏轉(zhuǎn)，藉以改變光線的偏極性，再利用偏光片決定像素(Pixel)的明暗狀態(tài)。此外，上層玻璃因與彩色濾光膜貼合，每個像素(Pixel)各包含紅藍綠三顏色，這些發(fā)出紅藍綠色彩的像素便構成了顯示屏上的圖像畫面。
開口率是影響TFT-1XD的顯示性能的關鍵問題之一。開口率是指TFT-1XD顯示屏光透過部分與不透過部分之比，開口率越大，亮度越高。影響開口率的主要因素是柵和源總線寬度、TFT尺寸、上下基板對盒精度、存儲電容尺寸及黑矩陣尺寸等。
圖1所示為現(xiàn)有技術下的一種TFT-1XD顯示屏的結構示意圖，包括基板100，形成于基板100上的柵極線101a、IOlb和COM線102，與柵極線101a、IOlb相交的數(shù)據(jù)線103，所述柵極線101a、IOlb和數(shù)據(jù)線103限定的像素區(qū)域內(nèi)形成有TFT晶體管104以及通過過孔105與TFT晶體管104的漏極電連接的像素電極106，其中，所述TFT晶體管104包括:與所柵極線電連接的柵極(由于柵極線與柵極通常在同一個工藝步驟中形成，因此二者位于同一層，并可以做成一體的)，依次形成于所述柵極上的柵絕緣層、半導體層和源/漏金屬層(通常形成TFT的源極的金屬與形成漏極的金屬在同一個工藝步驟中形成，因此二者位于同一層，統(tǒng)稱為源/漏金屬層)，所述TFT的源極(或漏極)與所述數(shù)據(jù)線電連接(由于TFT的源極與數(shù)據(jù)線通常在同一個工藝步驟中形成，因此二者位于同一層，并可以做成一體的)。從圖1中可以看出，TFT晶體管104的漏極與像素電極連接部分和柵極線IOlb之間通常位于彩色濾光片之下，所占基板區(qū)域107為不透光部分，沒有得到有效利用，造成TFT-1XD顯示屏開口率的浪費。這是由于漏極與像素電極和柵極線形成的柵漏寄生電容Cgd是引起的屏閃爍的主要誘因，所以普通的設計都是使漏極和像素電極盡可能重疊較小的面積，而且像素電極盡可能遠離柵極線。因此，需要一種薄膜晶體管液晶顯示器件及其制造方法，可以有效利用柵極線和漏極與像素電極連接部分的所占區(qū)域，增大TFT-1XD顯示屏開口率，提高TFT- 1XD顯示器件的顯示性能。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種薄膜晶體管液晶顯示器件及其制造方法，可以有效利用柵極線和漏極與像素電極連接部分之間的所占區(qū)域，增大TFT-1XD顯示屏開口率，提高TFT-1XD顯示器件的顯示性能。
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種薄膜晶體管液晶顯示器件的制造方法，包括:
在基板上形成透明公共電極及與其相連COM線和柵極線；
形成與所述柵極線和COM線相交的數(shù)據(jù)線以及在所述柵極線上方形成TFT的源極、漏極和溝道結構；
在包含所述TFT的基板的整個表面上形成鈍化層，在所述鈍化層中形成露出所述TFT的部分漏極的過孔；
在所述鈍化層上形成像素電極，所述像素電極通過所述過孔與所述TFT的漏極電連接。
進一步的，采用第一半灰階掩模板在基板上形成透明公共電極及與其相連COM線和柵極線。
進一步的，采用第二半灰階掩模板在基板上形成與所述柵極線和COM線相交的數(shù)據(jù)線以及在所述柵極線上方形成TFT的源極、漏極和溝道結構。
進一步的，所述透明公共電極為氧化銦錫或氧化銦鋅。
進一步的，所述柵極線的寬度為8 μ m 10 μ m。
進一步的，所述柵極線的材料包括Mo、Cr、W、T1、Ta、Mo、Al及Cu中的至少一種。
進一步的，形成所述TFT的步驟包括:采用第一半灰階掩模板在基板上形成柵極線的同時，形成與所述柵極線一體連接的所述TFT的柵極。
進一步的，形成所述TFT的步驟還包括:
在包含所述柵極的整個基板上形成柵極絕緣層；
在所述柵極上的柵極絕緣層區(qū)域形成島狀有源區(qū)；
在所述島狀有源區(qū)中形成源極和漏極。
進一步的，所述鈍化層為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或有機材料。
相應的，本發(fā)明還提供一種薄膜晶體管液晶顯示器件，包括:
TFT 側基板；
彩膜側基板；
形成于所述TFT側基板上的透明公共電極及與其相連COM線和柵極線；
與所述柵極線和COM線相交的數(shù)據(jù)線；
形成于所述柵極線上方的TFT的源極、漏極和溝道結構；
形成于所述柵極線、COM線、與其相連透明公共電極、數(shù)據(jù)線、以及TFT上的鈍化層，所述鈍化層有露出所述TFT的部分漏極的過孔；
形成于所述鈍化層上并通過所述過孔與所述TFT的漏極電連接的像素電極。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的薄膜晶體管液晶顯示器件及其制造方法，通過在基板上制作透明公共電極及與其相連COM線和柵極線，增大了存儲電容并減小了源漏電容Cgd對整個像素的干擾，使其可以在柵極線上制造TFT的源極和漏極，可以有效利用柵極線和漏極與像素電極連接部分之間的所占區(qū)域，增大TFT-1XD顯示屏開口率，提高TFT-1XD顯示器件的顯示性能；進一步的，通過兩道半灰階掩模板工藝分別形成透明公共電極和與其相連COM線和柵極線以及數(shù)據(jù)線和所述柵極線上方的TFT的源極、漏極和溝道結構，大大簡化工藝步驟，降低工藝成本。


圖1是現(xiàn)有技術的薄膜晶體管液晶顯示屏的結構示意圖2是本發(fā)明一實施例的薄膜晶體管液晶顯示器件制造方法流程圖3A至圖3D是本發(fā)明一實施例的薄膜晶體管液晶顯示器件制造工藝中的剖面結構示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的說明，然而，本發(fā)明可以用不同的形式實現(xiàn)，不應認為只是局限在所述的實施例。
如圖2所示，本發(fā)明提供一種薄膜晶體管液晶顯示器件的制造方法，包括:
SI，在基板上形成透明公共電極及與其相連COM線和柵極線；
S2，形成與所述柵極線和COM線相交的數(shù)據(jù)線以及在所述柵極線上方形成TFT的源極、漏極和溝道結構；
S3，在包含所述TFT的基板的整個表面上形成鈍化層，在所述鈍化層中形成露出所述TFT的部分漏極的過孔；
S4，在所述鈍化層上形成像素電極，所述像素電極通過所述過孔與所述TFT的漏極電連接。
以下結合附圖3A至3D對附圖2中的薄膜晶體管液晶顯示器件的制造方法作進一步的詳細說明。
如圖3A所示，在步驟SI中，在基板300上沉積一層氧化銦錫或氧化銦鋅的透明導電材料薄膜(未圖示)，在透明導電材料薄膜上通過濺射或蒸發(fā)的方式沉積第一金屬材料薄膜(未圖示)，然后涂敷一定厚度的光刻膠膜，通過半灰階掩模板(Half-Tone Mask,簡稱HTM)使所述光刻膠膜曝光并顯影，形成光刻膠圖形，該光刻膠圖形具有不同厚度的兩個區(qū)域，厚度大的區(qū)域?qū)磳⑿纬傻臇艠O線301a、301b，C0M線302位置，厚度小的區(qū)域?qū)磳⑿纬傻耐该鞴搽姌O302a位置；接著根據(jù)光刻膠層刻蝕第一金屬材料薄膜以及透明導電材料薄膜，使用灰化技術減薄整體光刻膠層，去除厚度小的區(qū)域的光刻膠，刻蝕其下第一金屬材料薄膜，暴露出下方的明導電材料薄膜，形成透明公共電極；然后再去除厚度大的區(qū)域的多余光刻膠層，暴露出其下方的第一金屬材料薄膜，形成柵極線301a、301b，C0M線302以及與其相連透明公共電極302a，本實施例中在形成柵極線301a、301b的同時還可以形成與柵極線301b—體成型且電連接的柵極(未圖示)。通過第一半灰階掩模板工藝形成透明公共電極和與其相連COM線和柵極線，大大簡化工藝步驟，降低工藝成本。
在本發(fā)明的其他實施例中，在步驟SI中還可以通過兩次普通掩模板工藝形成透明公共電極及與其相連COM線和柵極線。即:在基板300上沉積一層氧化銦錫或氧化銦鋅的透明導電材料薄膜(未圖示)，在透明公共電極上涂敷一定厚度的光刻膠膜，通過一次普通的透明公共電極掩模板使所述光刻膠膜曝光并顯影，形成光刻膠圖形；接著刻蝕光刻膠層和透明導電材料薄膜，形成透明公共電極302a;然后在包含透明公共電極的基板上，通過濺射或蒸發(fā)的方式沉積第一金屬材料薄膜(未圖示)，然后涂敷一定厚度的光刻膠膜，通過一次普通的柵極線掩模板使所述光刻膠膜曝光并顯影，形成光刻膠圖形，接著刻蝕光刻膠層和第一金屬材料薄膜，形成與透明公共電極302a相連的柵極線301a、301b和COM線302。
在后續(xù)工藝制得的薄膜晶體管液晶顯示器件中，以透明公共電極302a作為下極板、柵絕緣層和/或鈍化層以及其他絕緣層作為電容介質(zhì)、像素電極作為上極板的存儲電容，增大了制得的薄膜晶體管液晶顯示器件的存儲電容，減小了源漏電容Cgd對整個像素的干擾。
優(yōu)選的，基板300為玻璃、石英或塑料等絕緣材質(zhì)。第一金屬材料層可以為諸如Mo、Cr、W、T1、Ta、Mo、Al、或Cu的單層膜，或者為選自Cr、W、T1、Ta、Mo、Al或Cu中兩種或者多種的任意組合所構成的復合膜。優(yōu)選的，所述柵極線301a、301b的寬度為8 μ m 10 μ m，以保留足夠的區(qū)域，使得在后續(xù)工藝中在柵極線301b上方制得的TFT的源極和漏極的投影得以落在在柵極線301a、301b的寬度區(qū)域中。
如圖3B所示，在步驟S2中，在包含柵極線301a、301b，COM線302以及與其相連透明公共電極302a的基板300上，可以通過兩次普通掩模板工藝形成與所述柵極線301a、301b和COM線302相交的數(shù)據(jù)線303以及在所述柵極線301b上方形成TFT 304的源極304a、漏極304b和溝道結構，即:首先，在包含柵極線301a、301b，COM線302以及與其相連透明公共電極302a的基板300上，通過等離子增強化學氣相沉積的方式在包含與柵極線301b 一體成型且電連接的柵極的基板上沉積柵絕緣層，柵絕緣層的材質(zhì)為氧化物、氮化物或氧氮化合物；接著，在柵極線上方的預定義TFT區(qū)域(該區(qū)域應該為柵極線301b上方且與后續(xù)形成的數(shù)據(jù)線303的交疊處)沉積一定厚度的非晶硅(簡寫成“a-Si”)和重摻雜非晶硅層，涂敷一定厚度的光刻膠膜，通過一次普通的TFT掩膜板工藝使所述光刻膠膜曝光并顯影，形成光刻膠圖形，接著刻蝕光刻膠膜未保護的非晶硅(簡寫成“a-Si”)和重摻雜非晶硅層，形成島狀有源區(qū)或島狀半導體層；然后，在整個基板上沉積第二金屬材料薄膜并涂敷一定厚度的光刻膠膜，通過一次普通的數(shù)據(jù)線掩模板使所述光刻膠膜曝光并顯影，形成光刻膠圖形，接著刻蝕光刻膠膜未保護的第二金屬材料薄膜，形成與所述柵極線301a、301b和COM線302相交的數(shù)據(jù)線303以及在所述柵極線301b上方形成TFT 304的源極304a、漏極304b和溝道結構。此時也就形成了位于所述柵極線301b與數(shù)據(jù)線303交疊處的柵極線上方的TFT 304，包括與所述柵極線301b —體的柵極、依次形成于所述柵極上的柵絕緣層和非晶硅以及重摻雜非晶硅層、漏極304b、與所述數(shù)據(jù)線303電連接的源極304a以及和源極304a與漏極304b之間的溝道結構；所述源極304a與所述數(shù)據(jù)線303電連接。此時，形成于柵極線301b與數(shù)據(jù)線303交疊處的TFT的源極304a、漏極304b以及溝道結構全部投影在柵極線301b上，有效利用柵極線301b和漏極304b與后續(xù)形成的像素電極306連接部分之間的所占區(qū)域，增大制得的TFT-1XD顯示屏開口率，提高TFT-1XD顯示器件的顯示性倉泛。
在本發(fā)明的其他實施例中，也可以使用第二半灰階掩模板并采用類似于步驟SI中形成柵極線301a、301b，COM線302以及與其相連透明公共電極302a的方法形成數(shù)據(jù)線303以及TFT 304的源極304a、漏極304b和溝道結構，即:首先，在已經(jīng)形成柵極線301a、301b，COM線302以及與其相連透明公共電極302a的基板300上依次沉積柵絕緣層、非晶硅(簡寫成“a-Si”)和重摻雜非晶硅層的半導體層，然后沉積第二金屬材料薄膜和光刻膠層；接著，通過第二半灰階掩模板使所述光刻膠層曝光并顯影，形成數(shù)據(jù)線及TFT源漏區(qū)域和TFT溝道區(qū)域厚度不同的光刻膠圖形；然后，依次刻蝕形成島狀有源區(qū)或島狀半導體層以及溝道區(qū)域，形成數(shù)據(jù)線303以及源極304a和漏極304b，源極304a和漏極304b之間為溝道結構。通過第二半灰階掩模板工藝形成數(shù)據(jù)線303和柵極線301b上方的TFT的源極304a、漏極304b和溝道結構，可以大大簡化工藝步驟，降低工藝成本。
如圖3C所示，在步驟S3中，在包含所述源極304a和漏極304b的基板300的整個表面上形成鈍化層(未圖示)，所述鈍化層為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或有機材料。然后通過鈍化層掩模板，在所述鈍化層中形成露出部分源極304a的過孔305。
如圖3D所示，在步驟S4中，在所述鈍化層上沉積一定厚度的氧化銦錫或氧化銦鋅透明導電材料，采用像素電極掩模板形成像素電極306，所述像素電極306通過所述過孔305與所述漏極304b電連接。
相應的，如圖3D所示，本發(fā)明還提供一種薄膜晶體管液晶顯示器件，包括:
TFT 側基板 300;
形成于所述TFT側基板上的透明公共電極302a以及與其相連的柵極線301a、301b, COM 線 302 ；
與柵極線301a、301b和COM線302相交的數(shù)據(jù)線303 ；
形成于所述柵極線301b上方的TFT304的源極304a、漏極304b和溝道結構；
形成于所述柵極線301a、301b、COM線302、與其相連透明公共電極302a、數(shù)據(jù)線303、以及TFT 304上的鈍化層，所述鈍化層有露出TFT 304部分漏極304b的過孔305 ；
形成于所述鈍化層上并通過所述過孔305與所述漏極304b電連接的像素電極306。
由圖1中的107以及圖3D中的307所示可知，本發(fā)明提供的薄膜晶體管液晶顯示器件及其制造方法，通過在基板上制作柵極線、COM線以及與其相連透明公共電極，在柵極線301a、301b上制造TFT 304的源極304a和漏極304b，可以有效利用柵極線和漏極304b與像素電極連接部分的所占區(qū)域，增大TFT-1XD顯示屏開口率，提高TFT-1XD顯示器件的顯示性能。
顯然，本領域的技術人員可以對發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權利要求
1.一種薄膜晶體管液晶顯示器件的制造方法，其特征在于，包括: 在基板上形成透明公共電極及與其相連COM線和柵極線； 形成與所述柵極線和COM線相交的數(shù)據(jù)線以及在所述柵極線上方形成TFT的源極、漏極和溝道結構； 在包含所述TFT的基板的整個表面上形成鈍化層，在所述鈍化層中形成露出所述TFT的部分漏極的過孔； 在所述鈍化層上形成像素電極，所述像素電極通過過孔與所述TFT的漏極電連接。
2.如權利要求1所述的薄膜晶體管液晶顯示器件的制造方法，其特征在于，采用第一半灰階掩模板在基板上形成透明公共電極及與其相連COM線和柵極線。
3.如權利要求1所述的薄膜晶體管液晶顯示器件的制造方法，其特征在于，采用第二半灰階掩模板在基板上形成與所述柵極線和COM線相交的數(shù)據(jù)線以及在所述柵極線上方形成TFT的源極、漏極和溝道結構。
4.如權利要求1或2所述的薄膜晶體管液晶顯示器件的制造方法，其特征在于，所述透明公共電極為氧化銦錫或氧化銦鋅。
5.如權利要求1所述的薄膜晶體管液晶顯示器件的制造方法，其特征在于，所述柵極線的寬度為8 μ m 10 μ m。
6.如權利要求1所述的薄膜晶體管液晶顯示器件的制造方法，其特征在于，所述柵極線的材料包括Mo、Cr、W、T1、Ta、Mo、Al及Cu中的至少一種。
7.如權利要求1所述的薄膜晶體管液晶顯示器件的制造方法，其特征在于，采用第一半灰階掩模板在基板上形成柵極線的同時，形成與所述柵極線一體成型的柵極。
8.如權利要求1所述的薄膜晶體管液晶顯示器件的制造方法，其特征在于，形成TFT的源極、漏極和溝道結構的步驟包括: 在包含所述柵極的整個基板上形成柵極絕緣層； 在所述柵極上的柵極絕緣層區(qū)域形成島狀有源區(qū)； 在所述島狀有源區(qū)中形成源極和漏極。
9.如權利要求1所述的薄膜晶體管液晶顯示器件的制造方法，其特征在于，所述鈍化層為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅`或有機材料。
10.一種薄膜晶體管液晶`顯示器件，其特征在于，包括: TFT側基板； 形成于所述TFT側基板上的柵極線、COM線以及與其相連透明公共電極； 與所述柵極線和COM線相交的數(shù)據(jù)線； 形成于所述柵極線上方的TFT的源極、漏極和溝道結構； 形成于所述柵極線、COM線、與其相連透明公共電極、數(shù)據(jù)線、以及TFT上的鈍化層，所述鈍化層有露出所述TFT的部分漏極的過孔； 形成于所述鈍化層上并通過所述過孔與所述TFT的漏極電連接的像素電極。
11.如權利要求10所述的薄膜晶體管液晶顯示器件，其特征在于，所述透明公共電極為氧化銦錫或氧化銦鋅。
12.如權利要求10所述的薄膜晶體管液晶顯示器件，其特征在于，所述柵極線的寬度 `8 μ m 10 μ m。
13.如權利要求10所述的薄膜晶體管液晶顯示器件，其特征在于，所述柵極線的材料包括Mo、Cr、W、T1、Ta、Mo、Al及Cu中的至少一種。
14.如權利要求10所述的薄膜晶體管液晶顯示器件，其特征在于，所述鈍化層為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或有機材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種薄膜晶體管液晶顯示器件及其制造方法，通過在基板上制作柵極線、COM線以及與其相連透明公共電極，在柵極線上制造有源區(qū)以及源極和漏極，可以有效利用柵極線和漏極與像素電極連接部分的所占區(qū)域，增大TFT-LCD顯示屏開口率，提高TFT-LCD顯示器件的顯示性能。
文檔編號H01L29/786GK103137555SQ20111039171
公開日2013年6月5日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權日2011年11月30日
發(fā)明者曹兆鏗 申請人:上海中航光電子有限公司