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薄膜晶體管陣列基板及其制造方法以及液晶顯示裝置的制造方法_2

文檔序號(hào):9812493閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
而不 能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。此外,在本發(fā)明的描述中,除非另有說(shuō)明,"多個(gè)"的含義 是兩個(gè)或兩個(gè)W上。
[0048] 應(yīng)當(dāng)理解,在描述器件的結(jié)構(gòu)時(shí),當(dāng)將一層、一個(gè)區(qū)域稱為位于另一層、另一個(gè)區(qū) 域"上面"或"上方"時(shí),可W指直接位于另一層、另一個(gè)區(qū)域上面,或者在其與另一層、另一 個(gè)區(qū)域之間還包含其它的層或區(qū)域。并且,如果將器件翻轉(zhuǎn),該一層、一個(gè)區(qū)域?qū)⑽挥诹硪?層、另一個(gè)區(qū)域"下面"或"下方"。
[0049] 如果為了描述直接位于另一層、另一個(gè)區(qū)域上面的情形,本文將采用"直接在…… 上面"或巧……上面并與之鄰接"的表述方式。
[0050] 圖2A是本發(fā)明實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的局部平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2B是本發(fā) 明實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板沿圖2A中的A-A'線的剖面示意圖。如圖2A-2B所示,薄膜晶 體管陣列基板2包括大致沿著水平方向設(shè)置的多條掃描線2a和大致沿著豎直方向設(shè)置在多 條掃描線2a上方的多條數(shù)據(jù)線化,且多條掃描線2a和多條數(shù)據(jù)線化相互交叉限定出多個(gè)像 素區(qū)域,掃描線2a和數(shù)據(jù)線2b交叉位置處設(shè)置有薄膜晶體管,掃描線2a和數(shù)據(jù)線2b的結(jié)構(gòu) 和形成步驟為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知技術(shù),在此不再寶述。為了圖示簡(jiǎn)潔,圖2A和圖2B僅繪 示對(duì)應(yīng)薄膜晶體管陣列基板2的一個(gè)像素區(qū)域的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0051] 其中,薄膜晶體管陣列基板2包括基板20、W及順序形成的第一金屬層21、第一絕 緣保護(hù)層22、半導(dǎo)體層23、第一像素電極24、第二金屬層25、第二絕緣保護(hù)層26、第二像素電 極27、第=絕緣保護(hù)層28和公共電極29。
[0052] 其中,形成在基板20上的各層通過(guò)多道光罩制程形成為不同的形狀,從而相互疊 置或覆蓋不同的區(qū)域。
[0053] 具體地,第一金屬層21形成在基板上。第一金屬層21可W用于形成按照像素區(qū)域 陣列排布的柵極圖案21aW及如上所述的多條掃描線2曰。對(duì)應(yīng)掃描線2a與對(duì)應(yīng)的柵極圖案 21a相互連接(圖2B中未示出所述掃描線)。第一絕緣保護(hù)層22覆蓋所述第一金屬層21。半導(dǎo) 體層23形成在所述第一絕緣保護(hù)層22上方并位于第一金屬層21的柵極圖案21a上方。半導(dǎo) 體層23可W為例如是非晶娃(a-Si)半導(dǎo)體,通過(guò)向所述絕緣保護(hù)層22滲雜P型或N型半導(dǎo)體 離子形成。第一像素電極24形成在所述第一絕緣保護(hù)層上并位于陣列排布的各像素區(qū)域 內(nèi)。第一像素電極24可W由氧化銅錫(ITOJndium Tin化ide)等透明導(dǎo)電材料制成。第二 金屬層25形成在半導(dǎo)體層23上,并延伸到與所述第一像素電極24連接。第二金屬層25被形 成為包括與半導(dǎo)體區(qū)域?qū)?yīng)的漏極圖案25b和源極圖案25aW及多個(gè)數(shù)據(jù)線化,其中,源極 圖案25a與對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線2b連接,漏極圖案25b與對(duì)應(yīng)的像素中的第一像素電極24連接。其 中,通過(guò)使得漏極圖案2加覆蓋第一像素電極24的部分區(qū)域使得兩者形成連接。漏極圖案 25b被形成為彎折的條狀,W增大與像素電極的連接面積。同時(shí)漏極圖案2加在像素電極的 延伸方向長(zhǎng)度,也即在滿足與第一像素電極24電連接的前提下將漏極圖案設(shè)置得最小W使 得第一像素電極占更大的區(qū)域,從而提高像素電極的開(kāi)口率,提高穿透率。由此,第一金屬 層21的柵極圖案21曰、第一絕緣保護(hù)層22、半導(dǎo)體層23W及第二金屬層25的漏極圖案2加和 源極圖案25a可W形成每個(gè)像素區(qū)域?qū)?yīng)的薄膜晶體管。第二絕緣保護(hù)層26形成在所述第 二金屬層25上,覆蓋所述第二金屬層25、第一絕緣保護(hù)層22,并覆蓋所述第一像素電極24的 部分區(qū)域。第一像素電極24未被覆蓋的區(qū)域用于方便后續(xù)與第二像素電極27連接??蒞通 過(guò)在絕緣保護(hù)層26上形成露出部分第一像素電極24的通孔的方式來(lái)獲得圖案化的第二絕 緣保護(hù)層26。第二絕緣保護(hù)層26可W是由氮化娃(Si化)形成的純化層(PVJassivation), 優(yōu)選的,在本實(shí)施例中,第二絕緣保護(hù)層26的厚度為拂〇〇1。第二像素電極27形成在第二絕 緣保護(hù)層26上并位于各像素區(qū)域內(nèi),所述第二像素電極27與所述第一像素電極24在未被所 述第二絕緣保護(hù)層26覆蓋的區(qū)域連接。第二像素電極27也可W由氧化銅錫(ITOJndium Tin化ide)等透明導(dǎo)電材料制成。由此,相互連接的第一像素電極24W及第二像素電極27 共同構(gòu)成像素區(qū)域內(nèi)的整個(gè)像素電極圖案,在通電時(shí)與公共電極29形成電場(chǎng)調(diào)節(jié)液晶分子 的方向,從而調(diào)節(jié)像素的亮度。第=絕緣保護(hù)層28覆蓋第二絕緣保護(hù)層26W及各像素區(qū)域 內(nèi)的所述第二像素電極27。第S絕緣保護(hù)層28可W是由氮化娃(SiNx)形成的純化層(PV, Passivation),優(yōu)選的,在本實(shí)施例中,第S絕緣保護(hù)層28的厚度為1000A。也即,第S絕緣 保護(hù)層28的厚度小于第二絕緣保護(hù)層26的厚度。公共電極29形成在所述第=絕緣保護(hù)層 上,其覆蓋像素電極對(duì)應(yīng)的位置,公共電極29可W由氧化銅錫(ITOJndium Tin化ide)等 透明導(dǎo)電材料制成。
[0054] 本發(fā)明實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板2可W進(jìn)一步設(shè)置配向膜后應(yīng)用于液晶顯示 裝置。所述液晶顯示裝置采用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu),即包括順序設(shè)置的光源、導(dǎo)光板、薄膜晶體管陣 列基板、液晶層W及彩色濾光片基板等部件,其中所述薄膜晶體管陣列基板為具有如上結(jié) 構(gòu)的陣列基板。
[0055] 本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)將像素電極分由兩個(gè)不同的透明導(dǎo)電層形成,并將薄膜晶體管 的漏極圖案形成為與第一透明導(dǎo)電層連接,由此,漏極圖案不需要形成通孔來(lái)與像素電極 連接,連接性能更佳,從而可W縮小漏極圖案,增大開(kāi)口率,增加應(yīng)用該薄膜晶體管陣列基 板的液晶顯示裝置的穿透率。
[0056] 同時(shí),本發(fā)明實(shí)施例的工藝在增加穿透率的同時(shí)不會(huì)降低像素電極所在區(qū)域的絕 緣保護(hù)層厚度。具體地,由于像素電極和公共電極之間的厚度需要滿足一定的要求,如果僅 設(shè)置一層透明導(dǎo)電層來(lái)形成整個(gè)像素電極,則需要削減像素電極區(qū)域的第二絕緣保護(hù)層的 厚度,或需要去除掉整個(gè)像素電極區(qū)域的第二絕緣保護(hù)層。運(yùn)會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)后果,一是由于像 素電極區(qū)域的第二絕緣保護(hù)層厚度被削減導(dǎo)致整個(gè)薄膜晶體管基板晶體管區(qū)域和透光區(qū) 域的斷差較大容易導(dǎo)致出光不均的問(wèn)題;二是由于像素電極位置的下降,導(dǎo)致其容易與漏 極圖案W及數(shù)據(jù)線之間形成水平方向的干擾電場(chǎng),從而影響液晶分子的偏轉(zhuǎn)。而如圖2B所 示設(shè)置兩個(gè)透明導(dǎo)電層可W使得大部分的像素電極(也即第二像素電極)位于第二絕緣保 護(hù)層上,由此,一方面像素區(qū)域不會(huì)整體厚度較小而影響整個(gè)基板的平坦性,另一方面由于 大部分像素電極的位置較高,不會(huì)與漏極圖案形成水平方向的干擾電場(chǎng)。由此,本發(fā)明實(shí)施 例的方案在提高穿透率的同時(shí)可W使得整個(gè)薄膜晶體管陣列基板仍然具有較好的平坦性 并且避免出現(xiàn)干擾電場(chǎng),由此,可W使得像素具有更好的顏色均勻度。
[0057] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的制造方法的流程圖。圖4A-4H是本發(fā) 明實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板在制造流程各步驟中沿圖2A中的A-A'線的剖面示意圖。所 述制造方法包括:
[005引步驟S100、通過(guò)第一道光罩制程在基板上形成第一金屬層21。第一金屬層21可W 用于形成按照像素區(qū)域陣列排布的柵極圖案21aW及如上所述的多條掃描線2a。對(duì)應(yīng)掃描 線2a與對(duì)應(yīng)的柵極圖案21a相互連接。
[0059] 步驟S200、形成第一絕緣保護(hù)層22,所述絕緣保護(hù)層覆蓋所述第一金屬層。
[0060] 步驟S300、通過(guò)第二道光罩制程在第一絕緣保護(hù)層22上形成半導(dǎo)體層23。所述半 導(dǎo)體層23位于所述第一金屬層21的柵極圖案21a上方。
[0061] 步驟S400、通過(guò)第=道光罩制程在第一絕緣保護(hù)層22上形成第一像素電極24。第 一像素電極24形成在所述第一絕緣保護(hù)層上并位于陣列排布的各像素區(qū)域內(nèi)。第一像素電 極24可W由氧化銅錫(ITOJndi皿Tin化ide)等透明導(dǎo)電材料制成。
[0062] 步驟S500、通過(guò)第四道光罩制程形成第二金屬層25。第二金屬層25至少部分形成 在半導(dǎo)體層23上。第二金屬層25延伸到與所述第一像素電極24連接。其中,通過(guò)光罩制程, 第二金屬層25被圖案化為包括與半導(dǎo)體區(qū)域?qū)?yīng)的漏極圖案25b和源極圖案25aW及多個(gè) 數(shù)據(jù)線化,其中,源極圖案2f5a與對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線化連接,漏極圖案25b與對(duì)應(yīng)的像素中的第一 像素電極24連接。
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