显示器件的基板和具有其的液晶显示器件及其制造方法

文档序号:6855407阅读:180来源:国知局
专利名称:显示器件的基板和具有其的液晶显示器件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种显示器件的基板、制造该基板的方法、具有该基板的液晶显示(LCD)器件、和制造该LCD器件的方法。更具体地说,本发明涉及一种能够改善图像显示质量的显示器件的基板、制造该基板的方法、具有该基板的液晶显示(LCD)器件、和制造该LCD器件的方法。
背景技术
LCD器件包括阵列基板、对置基板(counter substrate)和液晶层。阵列基板包括薄膜晶体管(TFT)。液晶层置于阵列基板和对置基板之间。液晶层中液晶的排列响应于施加到那里的电场而改变。这使得通过液晶层的光的透射率改变,从而使得LCD器件能够显示图像。
阵列基板通过多个薄膜淀积工艺、多个照相工艺、多个光刻工艺等来制造。
为了在基板上形成金属线,将金属淀积在基板上,以形成金属薄膜。在金属薄膜上涂布光致抗蚀剂膜。将紫外光通过掩模照射到涂布的光致抗蚀剂膜上。将被紫外光曝光的光致抗蚀剂膜显影,以在金属薄膜上形成光致抗蚀剂图案。使用光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩模,将金属薄膜局部蚀刻,以形成金属线。然后将位于金属线上的残留光致抗蚀剂膜剥离。
当金属薄膜受到过度蚀刻时,金属线具有比光致抗蚀剂图案更窄的宽度。此外,当阵列基板高度集成的时候,金属线的宽度可能减小,使得金属线的电阻增加,从而降低了LCD器件的图像显示质量。

发明内容
根据本发明,提供了一种用于能够改善图像显示质量的显示器件的基板。
根据本发明,还提供了一种上述基板的制造方法。
根据本发明,还提供了一种具有上述基板的液晶显示(LCD)器件。
根据本发明,还提供了一种上述LCD器件的制造方法。
依照本发明实施例的显示器件的基板包括绝缘基板、数据线、绝缘层和像素电极。绝缘基板具有开关元件。数据线在绝缘基板上以被电连接到开关元件的第一电极。绝缘层位于具有开关元件和数据线的绝缘基板上。绝缘层具有部分暴露开关元件的第二电极的接触孔和与数据线相邻的槽。像素电极在绝缘层上以通过接触孔电连接到第二电极。
如下提供了依照本发明实施例的显示器件的基板的制造方法。在绝缘基板上形成开关元件和数据线。数据线电连接到开关元件的第一电极。在具有开关元件和数据线的绝缘基板上形成具有部分暴露开关元件的第二电极的接触孔以及与数据线相邻的槽的绝缘层。在绝缘层上形成通过接触孔电连接到第二电极的像素电极。
依照本发明实施例的液晶显示器件包括第一基板、第二基板和液晶层。第二基板与第一基板对应。第二基板包括下基板、开关元件、数据线、绝缘层和像素电极。开关元件在下基板上。数据线在下基板上以电连接到开关元件的第一电极。绝缘层在具有开关元件和数据线的下基板上。绝缘层具有部分暴露开关元件的第二电极的接触孔以及与数据线相邻的槽。像素电极在绝缘层上以通过接触孔电连接到第二电极。液晶层介于第一和第二基板之间。
根据本发明的一方面,如下提供了一种LCD器件的制造方法。在下基板上形成开关元件和电连接到开关元件第一电极的数据线。在具有开关元件和数据线的下基板上形成具有部分暴露出开关元件的第二电极的接触孔和与数据线相邻的槽的绝缘层。在绝缘层上形成通过接触孔电连接到第二电极的像素电极。形成与下基板对应着的上基板。将液晶层插入在像素电极和上基板之间。
根据本发明的另一方面,如下提供了一种制造LCD器件的方法。在下基板上形成开关元件的控制电极和电连接到该控制电极的栅线。在具有控制电极和栅线的下基板上形成栅绝缘层。在栅绝缘层上依次形成有源层和钼层。将有源层和钼层部分地蚀刻,以形成开关元件的第一和第二电极、电连接到第一电极的数据线、和位于第一和第二电极以及数据线下面的初始有源图案(primary active pattern)。第二电极与第一电极隔开。在具有第一和第二电极、数据线和初始有源图案的栅绝缘层上淀积绝缘材料。利用第一掩模将淀积的与第二电极对应的绝缘材料、所淀积的与数据线相邻的绝缘材料、和与数据线相邻的初始有源图案部分地蚀刻。在绝缘层上形成像素电极。像素电极电连接到第二电极。形成与下基板对应的上基板。将液晶层插入在像素电极和上基板之间。
绝缘层可以包括例如钝化层、无机绝缘层、有机绝缘层、外涂层等。开关元件可以包括例如薄膜晶体管(TFT)、金属氧化物半导体(MOS)晶体管等。第一和第二电极可以包括源/漏极电极。控制电极可以包括栅极电极。
根据本发明的实施例,数据线、源极电极、漏极电极和有源图案是利用单个掩模形成的,这简化了LCD器件的制造工艺。
此外,数据线包括比铬电阻小的钼,以减小数据线的电阻,从而改善了LCD器件的图像显示质量。
还有,有源图案形成于数据线和像素电极之间,以减小像素电极和数据线之间的电磁干扰,使得数据线的宽度可以减小。而且,位于数据线和像素电极之间的有源图案可以在无需任何额外的工艺的情况下除去,这简化了LCD器件的制造工艺,从而降低了LCD器件的制造成本。


通过参照附图详细地描述其实施例,本发明的上述和其它优点将变得更为明显,附图中图1是显示依照本发明一个实施例的液晶显示(LCD)器件的平面图;图2是沿图1中I-I’线的截面图;图3到图12是显示图1所示LCD器件的截面图;图13是显示依照本发明另一实施例的LCD器件的平面图;图14是沿图13中II-II’线的截面图;图15是显示依照本发明另一实施例的LCD器件的平面图;图16是沿图15中III-III’线的截面图;图17是显示依照本发明另一实施例的LCD器件的平面图;图18是沿图17中IV-IV’线的截面图;图19到26是显示图17所示的LCD器件的制造方法的截面图;图27是显示依照本发明另一实施例的LCD的平面图;图28是沿图27中V-V’线的截面图;图29是显示依照本发明另一实施例的LCD器件的平面图;
图30是沿图29中VI-VI’线的截面图;图31是显示依照本发明另一实施例的LCD器件的平面图;和图32是沿图31中VII-VII’线的截面图。
具体实施例方式
以下将参照附图全面描述本发明,附图中示出了本发明的实施例。然而,本发明可以按照许多不同的形式来具体实施,并且不应该认为受限于这里所阐述的实施例。而是,提供这些实施例使得这里的公开透彻并且完全,以及将本发明的范围完全地传递给本领域普通技术人员。在附图中,为清楚起见,可能夸大了各层和各区的尺寸和相对尺寸。
应该理解,当称一个元件或者层是“在......上”、“连接到”或者“耦合到”另一个元件或者层的时候,它可以是直接在另一个元件上或者直接连接到或者直接耦合到另一个元件,或者可以存在中间元件或者中间层。与此相对,当称一个元件是“直接在......上”或者“直接连接到”或者“直接耦合到”另一个元件或者层的时候,就不存在中间元件或者中间层。自始至终相同的数字表示相同的元件。如这里所使用的词语“和/或”包括所列项中的一项或者多项的任一个以及所有的组合。
应该理解,尽管词语第一、第二、第三等用在这里描述各种元件、组件、区、层和/或段,但是这些元件、组件、区、层和/或段不应受限于这些词语。这些词语仅仅用于区别一个元件、组件、区、层或者段和另一个区、层或段。因而,下面所讨论的第一元件、组件、区、层或者段可以称之为第二元件、组件、区、层或者段,而不会背离本发明的启示。
空间关系的词语,例如“在......之下”、“在......以下”、“下部”、“在......以上”、“上部”等,用在这里是为了描述一个元件或者部件相对于其它元件或者部件的关系的方便,如图中所示的。应该理解,空间关系的词语意在除包括图中所画的方位外还包括该器件在使用或者操作时的不同的方位。例如,如果图中的器件是翻转的,那么描述为“在其它元件或者部件以下”或者“在其它元件或者部件之下”的元件可取向为“在其它元件或者部件以上”的方位。因而,示例性词语“在......以下”可以包括在......以上或者在......以下两个方位。
这里使用的术语仅仅是为了描述具体实施例,并不打算限制本发明。如这里所使用的,单数形式的“一”和“该”也打算包括复数形式,除非文中另有明确指出为其他的意思。可以进一步理解的是,当在说明书中使用词语“包括”和/或“包括......”的时候,是具体说明存在所规定的部件、整件、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或者添加有别的一个或者多个部件、整件、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
本发明的实施例在这里参照截面图进行描述,这些图示意性示出本发明理想的实施例(和中间结构)。如此,期望有由制造技术和/或容度引起的来自图示的形状的各种变化。因而,不应认为本发明的实施例限定了这里所示的特定形状,而是包括因制造产生的形状偏差。例如,示为矩形的注入区可以典型地具有圆形的或者弯曲的特征和/或者在它的边缘具有注入浓度的梯度而不是从注入到非注入区具有二元改变。同样地,通过注入形成的埋入区(buried region)可以在埋入区和实施注入的表面之间的区域内产生一些注入。因而,图中所示的区实质上是示意性的,并且它们的形状不意味着示出器件的区的实际形状,并且不意味着限制本发明的范围。
除非另有限定,这里所用的一切词语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员所一般理解的一样的含义。可以进一步理解,那些词语,例如那些在常用词典中所定义的词语,应该解释为具有与相关技术的上下文中的意思相一致的意思,不能解释为理想化或者过于正式的含义,除非在那里特意这么限定。
以下参照附图详细地描述本发明。
图1是示出依照本发明一个实施例的液晶显示(LCD)器件的平面图。图2是沿图1中的I-I’线的截面图。
参照图1和2,该LCD器件包括第一基板170、第二基板180、分隔件(spacer)(未示出)和液晶层108。
第一基板170包括上基板100、黑矩阵102、彩色滤光片105和公共电极106。
第二基板180包括下基板120、薄膜晶体管(TFT)119、栅线118b’、数据线118a’、存储电容123、存储电容器线122、栅绝缘层126、有源图案117、钝化层116和像素电极112。栅线和数据线118b’和118a’限定了像素。
上基板100和下基板120包括透明基板。上基板100和下基板120可以包括绝缘基板。能够用于上基板100和下基板120的透明基板的例子包括玻璃基板、石英基板等等。光可以穿过透明玻璃。上基板100和下基板120阻挡紫外光。上基板100和下基板120不包括碱性离子。当上基板100和下基板120包括碱性离子的时候,碱性离子可能在液晶层108中溶解。这减小了液晶层108的电阻率,从而降低了图像显示质量和密封剂与第一基板100或者第二基板120之间的粘合强度。此外,还可能损害TFT 119的特性。还有,当密封剂与第一基板100或者第二基板120之间的粘合强度降低的时候,LCD器件可能会被破坏。
作为选择,上基板100和下基板120也可以包括透明树脂。能够用于上基板100和下基板120的透明树脂的例子包括三乙酰纤维素(triacetylcellulose)(TAC)、聚碳酸酯(polycarbonate)(PC)、聚醚砜(polyethersulfone)(PES)、聚乙烯对苯二酸酯(polyethyleneterephthalate)(PET)、聚二酸二乙酯(polyethylenenaphthalate)(PEN)、聚乙烯醇(polyvinylalcohol)(PVA)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)(PMMA)、环烯烃聚合物(cyclo-olefin polymer)(COP)等。这些材料能够单独或者组合使用。
上基板100和下基板120可以是光学各向同性的。作为选择,上基板100和下基板120可以是光学各向异性的。
在上基板100上设置有黑矩阵102,以便选择性地遮光。黑矩阵102把穿过液晶不受控制的区域的光遮住,从而改善了图像显示质量。
可以在上基板120上涂布金属材料或者不透明有机材料,并且将其部分地除去,从而形成黑矩阵102。黑矩阵102的金属材料可以包括铬(Cr)、氧化铬(CrOx)、氮化铬(CrNx)等。这些材料可单独或者组合使用。不透明有机材料包括碳黑、颜料化合物、色素化合物等。这些材料可单独或组合使用。颜料化合物可以包括红色颜料、绿色颜料和蓝色颜料,并且可以将红色、绿色和蓝色颜料混合起来形成不透明化合物。该色素化合物可以包括红色素,绿色素和蓝色素,并且将红、绿和蓝色素混合起来形成不透明化合物。作为选择,可以将含有不透明有机材料的光致抗蚀剂膜涂布在上基板100上,通过对着该光致抗蚀剂膜的照相工艺而形成黑矩阵102。也可以将多个彩色滤光片的边缘彼此重叠起来以形成黑矩阵102。
彩色滤光片105形成在具有黑矩阵102的上基板100上,以使内部和外部来的、具有预定波长的光可以通过彩色滤光片105。彩色滤光片105可以包括光引发剂、单体、粘合剂、颜料、分散剂、溶剂、光致抗蚀剂等等。可以将彩色滤光片105提供在下基板120或者钝化层116上。
公共电极106形成在具有黑矩阵102和彩色滤光片105的上基板100上。公共电极106包括透明导电材料,例如氧化铟锡(ITO)、非晶氧化铟锡(a-ITO)、氧化锡(TO)、氧化铟锌(IZO)、非晶氧化铟锌(a-IZO)、氧化锌(ZO)、氧化铟锡锌(ITZO)等。或者,可以使公共电极106基本上平行于像素电极112。
分隔件(未示出)形成在具有黑矩阵102、彩色滤光片105和公共电极106的上基板100上。分隔件(未示出)将第一基板170和第二基板180从空间上隔开。在图1和图2的LCD器件中,分隔件(未示出)位于与黑矩阵102对应的位置,并且为柱形。作为选择,分隔件(未示出)可以包括球形分隔件或者柱形分隔件和球形分隔件的组合。
TFT 119设置在下基板120的像素区,并且包括源极电极118a、栅极电极118b、漏极电极118c和半导体层图案。驱动集成电路(未示出)通过源线118a’将数据电压施加给源极118a,并且通过栅线118b’将栅信号施加给栅极电极118b。在图1和图2的LCD器件中,源极电极118a、漏极电极118c和数据线118a’包括铬(Cr)。
栅绝缘层126形成在整个下基板120上,使得栅极电极118b和存储电容器线122与源极电极118a和漏极电极118c电绝缘。栅绝缘层126可以包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)等。这些材料可以单独或者组合使用。
有源图案117设置在栅绝缘层上,并且包括非晶硅层和位于该非晶硅层上的N+非晶硅层。位于源极电极118a和漏极电极118c之间的有源图案117形成了半导体层图案。当在栅极电极118b和源极电极118a之间形成有电压差的时候,在半导体层图案中就形成沟道,从而电流可以在源极电极118a和漏极电极118c之间流动。在图1和图2的LCD器件中,有源图案117的宽度W1要比数据线118a’的宽度W3大。源极电极118a、漏极电极118c和数据线118a’设置在有源图案117上。
钝化层116设置在栅绝缘层126上,并且具有接触孔,通过该接触孔漏极电极118c部分地暴露出来。钝化层116可以包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)等。作为选择,钝化层116可以包括透明有机材料。这些材料可以单独或者组合使用。
像素电极112形成在像素区内的钝化层116上以及接触孔的内表面,以被电连接到漏极电极118c。当电压施加在公共电极106和像素电极112上的时候,液晶层108的液晶受到控制,使得液晶层108的透光率发生改变。像素电极112包括透明导电材料,例如氧化铟锡(ITO)、非晶氧化铟锡(a-ITO)、氧化锡(TO)、氧化铟锌(IZO)、非晶氧化铟锌(a-IZO)、氧化锌(ZO)、氧化铟锡锌(ITZO)等。这些材料可以单独或者组合使用。作为选择,像素电极可以包括具有透明导电材料的透明电极和具有反射材料的反射电极。
像素电极112与有源图案117隔开预定的距离。有源图案117是导电性的。当像素电极112靠近有源图案117的时候,在像素电极112和形成于有源图案117上的数据线118a’之间就形成电磁干扰,因而降低了LCD器件的图像显示质量。
存储电容器线122、与存储电容器线122对应的一部分像素电极112以及插入在存储电容器线122和像素电极112之间的一部分栅绝缘层126形成存储电容器123。存储电容器123保持像素电极112和公共电极106之间的电压差。公共电压施加到存储电容器线122上。
第一基板170和第二基板180各自还可以包括定向层(alignment layer)(未示出),其将液晶层108的液晶定向。
液晶层108插入在第一和第二基板170和180之间,并且由密封剂(未示出)密封。液晶层108可以包括具有例如垂直排列(VA)模式的、扭曲向列(TN)模式的、混合扭曲向列(MTN)模式的、或者平行排列(homogeneousalignment)模式的液晶。
图3到图12是显示图1所示的LCD器件的制造方法的截面图。
参照图3,在下基板120上淀积导电材料。导电材料可以包括金属,例如钼、铬、铜等。部分地除去所淀积的导电材料,以形成栅极电极118b、栅线118b’和存储电容器线122。在具有栅极电极118b、栅线118b’和存储电容器线122的下基板120上淀积栅绝缘层126。
参照图4,在栅绝缘层126上淀积非晶硅层。在所淀积的非晶硅上注入N+离子,以形成包括非晶硅层和N+非晶硅层的有源层117’。在有源层117’上淀积铬,以形成铬层118c。
参照图2和图5,在铬层118c上涂布光致抗蚀剂膜。所涂布的光致抗蚀剂膜通过掩模曝光、并且显影,以在铬层118c上形成光致抗蚀剂图案131。光致抗蚀剂图案131对应着源极电极118a、漏极电极118c和数据线118a’。用于光致抗蚀剂图案131的掩模包括分别对应着源极电极118a、漏极电极118c和数据线118a’的分划板(reticle)。
参照图6,利用光致抗蚀剂图案131作为蚀刻掩模将有源层117’和铬层118c部分蚀刻,以形成位于光致抗蚀剂图案131下面的原始(primitive)有源层117”、初始(primary)数据线118a”和初始源/漏极电极118c”。有源层117’和铬层118c容易受到蚀刻工艺的蚀刻剂的损坏,使得一部分初始数据线118a’和初始有源层117”相对于光致抗蚀剂图案131是凹进的。因此,初始数据线118a”的宽度W2和有源层117”的宽度W12比光致抗蚀剂图案131的宽度W11要窄。有源层117’中的非晶硅比铬层118c中的铬具有更低的抗蚀刻力,使得初始有源层117”的宽度W12比初始数据线118a”的宽度W2更窄。
参照图7,除去初始数据线118a”和初始源/漏极电极118c”上的光致抗蚀剂图案131。蚀刻与栅极118b对应的初始源/漏极电极118c”,以形成源极电极118a和漏极电极118c。这就形成了具有源极电极118a、栅极电极118b、漏极电极118c和半导体层图案的TFT 119。
在将初始源/漏极电极118c”部分地蚀刻的同时,将初始数据线118a”和初始有源层117”的侧面蚀刻,以形成数据线118a’和有源图案117。数据线118a’的宽度W3比初始数据线118a”的宽度W2要窄。位于数据线118a’下面的有源图案117的宽度W1比初始有源层117”的宽度W12要窄。然后将位于源极118a和漏极电极118c之间的有源图案117的N+非晶硅层部分地除去。位于源极118a和漏极电极118c之间的N+非晶硅层可以用初始源/漏极118c”的蚀刻工艺来蚀刻。
参照图8,在具有TFT 119、数据线118a’和有源图案117的栅绝缘层126上淀积透明绝缘材料116’。在所淀积的绝缘材料116’上涂布光致抗蚀剂膜134。光致抗蚀剂膜134可以包括正性光致抗蚀剂膜、负性光致抗蚀剂膜等。所涂布的光致抗蚀剂膜134通过用于钝化层的掩模135曝光。紫外光通过用于形成钝化层的掩模135的分划板136照射到所涂布的光致抗蚀剂膜134上。
参照图9,将曝光的光致抗蚀剂膜134显影。将所淀积的绝缘材料116’部分地蚀刻,以形成具有部分暴露出漏极电极118c的接触孔的钝化层116。然后将钝化层116上其余的光致抗蚀剂膜剥离。
参照图10,在钝化层116上以及接触孔的内表面淀积透明导电材料,将所淀积的透明导电材料部分地蚀刻,以形成像素电极112。因此,形成了具有下基板120、TFT 119、栅线118b’、数据线118a’、存储电容器123、存储电容器线122、栅绝缘层126、有源图案117、钝化层116和像素电极112的第二基板180。
参照图11,在上基板100上淀积不透明材料。将所淀积的不透明材料部分地除去,以形成黑矩阵102。作为选择,在上基板100上涂布含有不透明有机材料的光致抗蚀剂膜,并且然后将该涂布的含有不透明有机材料的光致抗蚀剂膜部分地除去,以形成黑矩阵102。作为选择,可以将黑矩阵102形成在下基板120上。
在具有黑矩阵102的上基板100上形成彩色滤光片105。作为选择,在具有黑矩阵102和彩色滤光片105的上基板100上可以形成外涂层(未示出)。
在具有黑矩阵102和彩色滤光片105的上基板100上淀积透明导电材料,以形成公共电极106。
因此,完成了具有黑矩阵102、彩色滤光片105和公共电极106的第一基板170。
参照图12,第一基板170正对着第二基板180放置,并且将液晶注入到第一基板170和第二基板180之间的空间。通过密封剂(未示出)将液晶密封在第一基板170和第二基板180之间,以形成液晶层108。作为选择,将液晶淀积在具有密封剂(未示出)的第一基板170或者第二基板180上,并且将第一基板170与第二基板180组合起来,以形成液晶层108。
根据图1到图12的LCD器件,数据线118a’、源极电极118a、漏极电极118c和有源图案117是采用单个掩模形成的,因此LCD器件的制造工艺得到简化。然而,当数据线118a’包括铬的时候,数据线118a’的电阻可能增大。因此,数据线118a’的宽度增加,导致LCD器件的开口率可能减小。
制造LCD器件来测试数据线和有源图案的偏斜(skew)。所述偏斜是因蚀刻工艺引起的光致抗蚀剂图案的宽度和数据线或者有源图案的宽度之差。该例子中的LCD器件基本上与图1到图12中的相同。因而,用相同的参考标号表示与图1到图12所述的那些相同或者类似的部件,并且省去有关上面元件的进一步的解释。
参照图3,在下基板120上形成栅极电极118b、栅线118b’、存储电容器线122和栅绝缘层126。栅极电极118b、栅线118b’、存储电容器线122和栅绝缘层126的厚度分别是3000 、3000 、3000 、4000 。
参照图4,在栅绝缘层126上形成有源层117’和铬层118c。有源层117’和铬层118c的厚度分别是3000 和2000 参照图2和图5,在铬层118c上形成光致抗蚀剂图案131。与数据线118a’对应的光致抗蚀剂图案131的宽度W11是7μm。
参照图6,将有源层117’和具有光致抗蚀剂图案131的铬层118c部分地蚀刻,以形成初始有源层117”、初始数据线118a”和初始源/漏极电极118c”。初始数据线118a”的宽度W2是5.5μm,位于初始数据线118a”下面的初始有源层117”的宽度W12是6.8μm。
参照图7,将对应着栅极电极118b的初始源/漏极电极118c”部分地蚀刻,以形成源极电极118a和漏极电极118c。
在将初始源/漏极电极118c”部分地蚀刻的同时,将初始数据线118a”和初始有源层117”的侧面蚀刻,以形成数据线118a’和有源图案117。数据线118a’的宽度W3和位于数据线118a’下面的有源图案117的宽度W1分别是4μm和6.7μm。
参照图8到图10,在具有TFT 119、数据线118a’和有源图案117的栅绝缘层126上形成具有接触孔的钝化层116以及像素电极112。像素电极112和有源图案117之间的距离是3.3μm,像素电极112和数据线118a’之间的距离是4.8μm。
参照图11和图12,然后形成第一基板170,并且将液晶注入到第一基板170和第二基板180之间的空间内,以形成由密封剂(未示出)密封的液晶层108。
在图3到图12中,数据线118a’的偏斜是3μm,有源图案117的偏斜是0.3μm。数据线118a’的偏斜基本上等于光致抗蚀剂图案131的宽度W11和数据线118a’的宽度W3之差。有源图案117的偏斜基本上等于光致抗蚀剂图案131的宽度W11和有源图案117的宽度W1之差。数据线118a’的偏斜增加导致数据线118a’的宽度W3减小。此外,数据线118a’的偏斜和有源图案117的偏斜之差增加,导致数据线118a’的宽度W3减小。
图13是显示依照本发明另一个实施例的LCD器件的平面图。图14是沿图13中II-II’线的截面图。图13和图14中的LCD器件基本上与图1和图2中的相同,除了下面将要详细描述的数据线、源极电极和漏极电极之外。因而,采用相同的参考标号表示与图1和图2所述的相同或者类似的部件,并且省去上述元件的进一步的解释。
参照图13和图14,该LCD器件包括第一基板270、第二基板280、分隔件(未示出)和液晶层208。
第一基板270包括上基板200、黑矩阵202、彩色滤光片204和公共电极206。
第二基板280包括下基板220、薄膜晶体管(TFT)219、栅线218b’、数据线218a’、存储电容器223、存储电容器线222、栅绝缘层226、有源图案217、钝化层216和像素电极212。栅线218b’和数据线218a’限定了像素。
TFT 219设置在下基板220的像素区,并且包括源极电极218a、栅极电极218b、漏极电极218c和半导体层图案。在图13和图14的LCD器件中,每个源极电极218a、漏极电极218c和数据线218a’都包括例如钼(Mo)层、钼-铝(Mo-Al)合金层等。作为选择,每个源极电极218a、漏极电极218c和数据线218a’都可以包括由至少一个钼层和至少一个铝层组成的多层结构。在图13和图14的LCD器件中,每个源极电极218a、漏极电极218c和数据线218a’具有钼/铝/钼(Mo/Al/Mo)的三层结构。
钼具有比铬低的电阻。此外,钼具有比铬低的抗蚀刻力。因此,当将包括钼的源极电极218a、漏极电极218c和数据线218a’通过图5到图7所示的方法蚀刻的时候,源极电极218a、漏极电极218c和数据线218a’的侧面要比图5到图7中的源极电极、漏极电极和数据线的侧面蚀刻得更多。结果,图13中数据线218a’的宽度W4比图7中的数据线的宽度要窄。
数据线218a’的宽度W4比有源图案217的宽度W3要窄。包括钼的数据线218a’的宽度W4比图7所示的包括铬的数据线118a’的宽度W3要窄。
根据图13和图14的LCD器件,包括钼的数据线218a’的单位电阻比图7中包括铬的数据线的单位电阻要小。因而,图13中数据线218a’可以比图7中的数据线有更低的电阻。然而,钼具有的抗蚀刻力比铬的要低,因而,当通过图5到图7所示的方法形成数据线218a’的时候,数据线218a’的宽度W4比图7中的数据线118a’的宽度W3窄。
制造一个LCD器件来测试数据线和有源图案的偏斜。所述偏斜是因蚀刻工艺引起的数据线和有源图案的凹进量。这个例子中的LCD器件基本上与图13到图14中的相同。因而,用相同的参考标号表示与图13到图14所述的那些相同或者类似的部件,并且省去有关上面元件的进一步的解释。
参照图13和图14,在下基板220上形成栅极电极218b、栅线218b’、存储电容器线222和栅绝缘层226。栅极电极218b、栅线218b’、存储电容器线222和栅绝缘层226的厚度分别是3000 、3000 、3000 和4000 。
在栅绝缘层226上形成有源层和钼层。有源层和钼层的厚度分别是3000 和2000 在钼层上形成光致抗蚀剂图案。与数据线218a’对应的光致抗蚀剂图案的宽度是7μm。
将具有光致抗蚀剂图案的有源层和钼层部分地蚀刻,以形成初始有源层、初始数据线和初始源/漏极电极。初始数据线的宽度是4.6μm,位于初始数据线下面的初始有源层的宽度是6.8μm。
将对应着栅极电极218b的初始源/漏极电极部分地蚀刻,以形成源极电极218a和漏极电极218c。
在将初始源/漏极电极部分地蚀刻的同时,将初始数据线和初始有源层的侧面蚀刻,以形成数据线218a’和有源图案217。数据线218a’的宽度W4和位于数据线218a’下面的有源图案217的宽度W1分别是2.2μm和6.7μm。
在具有TFT 219、数据线218a’和有源图案217的栅绝缘层226上形成具有接触孔的钝化层216以及像素电极212。像素电极212和有源图案217之间的距离是3.3μm,像素电极212和数据线218a’之间的距离是5.4μm。
然后形成第一基板270,并且将液晶注入到第一基板270和第二基板280之间的空间内,以形成由密封剂(未示出)密封的液晶层208。
在图13和图14中,数据线218a’的偏斜是4.8μm,有源图案217的偏斜是0.3μm。钼的电阻率是5×10-8Ωm,并且铬的电阻率是12.7×10-8Ωm。此外,对应着钼的数据线218a’的宽度W3是4μm,而图7中对应着铬的数据线的宽度是2.2μm。包含钼的数据线218a’的电阻是图7中包含铬的数据线118a’的电阻的0.9倍。因此,包含钼的数据线218a’的电阻得到减小,即使数据线218a’的宽度W3减小了。
图15是显示依照本发明另一个实施例的LCD器件的平面图。图16是沿图15中III-III’线的截面图。图15和图16中的LCD器件基本上与图1到图2中的相同,除了下面将要详细描述的数据线、源极电极、漏极电极和有源图案之外。因而,采用相同的参考标号表示与图1和图2所述的相同或者类似的部件,并且省去上述元件的进一步的解释。
参照图15和图16,该LCD器件包括第一基板370、第二基板380、分隔件(未示出)和液晶层308。
第一基板370包括上基板300、黑矩阵302、彩色滤光片304和公共电极306。
第二基板380包括下基板320、薄膜晶体管(TFT)319、栅线318b’、数据线318a’、存储电容器323、存储电容器线322、栅绝缘层326、有源图案317、钝化层316和像素电极312。栅线318b’和数据线318a’限定了像素。
TFT 319设置在下基板320的像素区,并且包括源极电极318a、栅极电极318b、漏极电极318c和半导体层图案。在图15和图16的LCD器件中,每个源极电极318a、漏极电极318c和数据线318a’都包括例如钼(Mo)层、钼-铝(Mo-Al)合金层等。这些材料可以单独或者组合使用。作为选择,每个源极电极318a、漏极电极318c和数据线318a’都可以包括由至少一个钼层和至少一个铝层组成的多层结构。在图15和图16的LCD器件中,每个源极电极318a、漏极电极318c和数据线318a’具有钼/铝/钼(Mo/Al/Mo)的三层结构。
参照图2和图16,钼具有比铬低的电阻。此外,钼具有比铬低的抗蚀刻力,因而包含钼的数据线318a’的偏斜和有源图案317的偏斜之差要比图1和图2中包含铬的数据线的偏斜和图1和图2中的有源图案117的偏斜之差更大。因此,当包含钼的数据线318a’的宽度W3基本上等于图1和图2中包含铬的数据线118a’的宽度的时候,位于数据线318a’下面的有源图案317的宽度W5比图1和图2中有源图案的宽度更大。
根据图15和图16的LCD器件,包括钼的数据线318a’的单位电阻比图1和图2中包括铬的数据线的单位电阻要小。因此,当包含钼的数据线318a’具有与图1和图2中包含铬的数据线相等的宽度的时候,数据线318a’具有比图1和图2中的数据线有更低的电阻。然而,当有源图案317的宽度W5增加的时候,像素电极312和有源图案317之间的距离减小,从而可能在像素电极312和有源图案317之间产生电磁干扰。
制造LCD器件来测试数据线和有源图案的偏斜。每个偏斜是因蚀刻工艺形成的数据线和有源图案的凹进量。这个例子中的LCD器件基本上与图15到图16中的相同。因而,用相同的参考标号表示与图15到图16所述的那些相同或者类似的部件,并且省去有关上面元件的进一步的解释。
参照图15和图16,在下基板320上形成栅极电极318b、栅线318b’、存储电容器线322和栅绝缘层326。
在栅绝缘层326上形成有源层和钼层。
在钼层上形成光致抗蚀剂图案。与数据线318a’对应的光致抗蚀剂图案的宽度是8.8μm。
将有源层和其上形成有光致抗蚀剂图案的钼层部分地蚀刻,以形成初始有源层、初始数据线和初始源/漏极电极。初始数据线的宽度是6.4μm,位于初始数据线下面的初始有源层的宽度是8.6μm。
将对应着栅极电极318b的初始源/漏极电极部分地蚀刻,以形成源极电极318a和漏极电极318c。
在将初始源/漏极电极部分地蚀刻的同时,将初始数据线和初始有源层的侧面蚀刻,以形成数据线318a’和有源图案317。数据线318a’的宽度W3和位于数据线318a’下面的有源图案317的宽度W5分别是4μm和8.5μm。
在具有TFT 319、数据线318a’和有源图案317的栅绝缘层326上形成具有接触孔的钝化层316以及像素电极312。像素电极312和有源图案317之间的距离是2.1μm,像素电极312和数据线318a’之间的距离是4.8μm。
然后形成第一基板370,并且将液晶注入到第一基板370和第二基板380之间的空间内,以形成由密封剂(未示出)密封的液晶层308。
在图15和图16中,数据线318a’的偏斜是4.8μm,有源图案317的偏斜是0.3μm。钼的电阻率是5×10-8Ωm,并且铬的电阻率是12.7×10-8Ωm。此外,包含钼的数据线318a’的宽度W3是4μm,而图1和图2中包含铬的数据线的宽度也是4μm。包含钼的数据线318a’的电阻是图1和图2中包含铬的数据线118a’的电阻的0.4倍。因此,包含钼的数据线318a’的电阻降低了。像素电极312和有源图案317之间的距离是2.1μm。
图17是显示依照本发明另一个实施例的LCD器件的平面图。图18是沿图17中IV-IV’线的截面图。图17和图18中的LCD器件基本上与图1和图2中的相同,除了下面将要详细描述的数据线、源极电极和漏极电极、有源图案和钝化层之外。因而,采用相同的参考标号表示与图1和图2所述的相同或者类似的部件,并且省去上述元件的进一步的解释。
参照图17和图18,该LCD器件包括第一基板470、第二基板480、分隔件(未示出)和液晶层408。
第一基板470包括上基板400、黑矩阵402、彩色滤光片404和公共电极406。
第二基板480包括下基板420、薄膜晶体管(TFT)419、栅线418b’、数据线418a’、存储电容器423、存储电容器线422、栅绝缘层426、有源图案417a、钝化层416和像素电极412。栅线418b’和数据线418a’限定了像素。
TFT 419设置在下基板420的像素区,并且包括源极电极418a、栅极电极418b、漏极电极418c和半导体层图案。在图17和图18的LCD器件中,每个源极电极418a、漏极电极418c和数据线418a’都包括例如钼(Mo)层、钼-铝(Mo-Al)合金层等。这些材料可以单独或者组合使用。作为选择,每个源极电极418a、漏极电极418c和数据线418a’都可以包括由至少一个钼层和至少一个铝层组成的多层结构。在图17和图18的LCD器件中,每个源极电极418a、漏极电极418c和数据线418a’都具有钼/铝/钼(Mo/Al/Mo)的三层结构。
有源图案417a形成在栅绝缘层426上,并且包括非晶硅层和位于该非晶硅层之上的N+非晶硅层。在图17和图18的LCD器件中,有源图案417a具有与图1和图2中的数据线118a’基本相等的宽度W3。源极电极418a、漏极电极418c和数据线418a’位于有源图案417a上。
在具有TFT 419、有源图案417a和数据线418a’的栅绝缘层426上形成钝化层416,并且它具有接触孔和槽437a。在图17和图18的LCD器件中,钝化层416具有多个槽437a。通过接触孔将漏极电极418c部分地暴露出来,并且通过槽437a将与数据线418a’相邻的栅绝缘层426暴露出来。像素电极412与有源图案417a隔开,以减小像素电极412和有源图案417a上的数据线418a’之间的电磁干扰。
图19到26是显示制造图17所示的LCD器件的方法的截面图。
参照图17和19,在下基板420上形成栅极418b、栅线418b’和存储电容器线422。在具有栅极电极418b、栅线418b’和存储电容器线422的下基板420上淀积栅绝缘层426。
在栅绝缘层426上淀积非晶硅层。在所淀积的非晶硅上注入N+离子,以形成包括非晶硅层和位于该非晶硅层之上的N+非晶硅层的有源层417a’。在有源层417a’上淀积钼,以形成钼层418c。
参照图18和20,在钼层418c上涂布光致抗蚀剂膜。所涂布的光致抗蚀剂膜通过掩模曝光,并且显影,以在钼层418c上形成光致抗蚀剂图案431。在图18和20中,对应于数据线418a’的光致抗蚀剂图案的宽度W55基本上等于相邻的像素电极412之间的距离。作为选择,对应于数据线418a’的光致抗蚀剂图案的宽度W55可以比相邻像素电极412之间的距离更大。在又一实施例中,对应于数据线418a’的光致抗蚀剂图案的宽度W55可以比相邻像素电极412之间的距离小。光致抗蚀剂图案431与源极电极418a、漏极电极418c和数据线418a’对应。
参照图21,利用光致抗蚀剂图案431作为蚀刻掩模将有源层417’和钼层418c部分地蚀刻,以形成位于光致抗蚀剂图案431下面的原始有源层417”、初始数据线418a”和初始源/漏极电极418c”。有源层417’和钼层418c容易受到蚀刻工艺的蚀刻剂的损坏,从而使得初始数据线418a”和初始有源层417”的一部分相对于光致抗蚀剂图案431凹进。因此,初始数据线418a”的宽度W6和有源层417”的宽度W62比光致抗蚀剂图案431的宽度W55要窄。在图21中,光致抗蚀剂图案431的宽度W55基本上等于相邻像素电极412之间的距离。作为选择,光致抗蚀剂图案431的宽度W55可以比相邻像素电极412之间的距离要大。位于初始数据线418a”下面的初始有源层417a”的宽度W62比初始数据线418a”的宽度W6要大。
参照图22,将位于初始数据线418a”和初始源/漏极电极418c”上的光致抗蚀剂图案431除去。将对应着栅极电极418b的初始源/漏极418c”蚀刻,以形成源极电极418a和漏极电极418c。
在将初始源/漏极电极418c”部分地蚀刻的同时,将初始数据线418a”和初始有源层417”的侧面蚀刻,以形成数据线418a’和初始有源图案417a。数据线418a’的宽度W3比初始数据线418a”的宽度窄。位于数据线418a’下面的初始有源图案417a的宽度W63比初始有源层417a”的宽度W62要窄。然后将位于源极电极418a和漏极418c之间的初始有源图案417a的N+非晶硅层部分地除去。位于源极电极418a和漏极电极418c之间的N+非晶硅层可以用初始源/漏极418c”的蚀刻工艺来蚀刻。
参照图23,在具有TFT 419、数据线418a’和初始有源图案417a的栅绝缘层426上淀积透明绝缘材料416’。在所淀积的绝缘材料416’上涂布光致抗蚀剂膜434。光致抗蚀剂膜434可以包括正性光致抗蚀剂膜、负性光致抗蚀剂膜等。通过用于钝化层的掩模435将所涂布的光致抗蚀剂膜434曝光。将紫外线通过用于钝化层的掩模435照射在所涂布的光致抗蚀剂膜434上。用于钝化层的掩模435包括第一分划板436a和第二分划板436b。
在图23中,紫外线通过用于钝化层的掩模435的第一分划板436a照射到所涂布的与漏极电极418c对应的一部分光致抗蚀剂膜上。此外,紫外线通过第二分划板436b照射到所涂布的与数据线418a’相邻的光致抗蚀剂膜上。每个第二分划板436n都可以包括狭缝。在图23中,第二分划板436b的侧面对应着数据线418a’的侧面。
参照图24,将曝光的光致抗蚀剂膜434显影。部分地蚀刻淀积的绝缘材料416’,以形成具有接触孔和槽437a的钝化层416。漏极电极118c通过接触孔部分地暴露出来。与数据线418a’相邻的栅绝缘层426通过槽437a暴露出来。作为选择,与数据线418a’相邻的下基板420可以通过槽437a暴露。每个槽437a的深度都由蚀刻剂、蚀刻时间等决定。金属的抗蚀刻力比绝缘材料和非晶硅的抗蚀刻力要强。在图24中,接触孔和槽437a通过相同的蚀刻工艺来形成。然后将位于钝化层416上的残留的光致抗蚀剂图案剥离。
参照图25,在钝化层416和接触孔的内表面淀积透明导电材料。部分地蚀刻所淀积的透明导电材料,以形成像素电极412。因此完成了具有下基板420、TFT 419、栅线418b’、数据线418a’、存储电容器423、存储电容器线422、栅绝缘层426、有源图案417、钝化层416和像素电极412的第二基板480。
参照图26,完成具有上基板400、黑矩阵402、彩色滤光片404和公共电极406的第一基板470。将液晶注入到第一和第二基板470和480之间的空间,并且用密封剂(未示出)将液晶密封,以形成液晶层408。
根据图17到26的LCD器件,数据线418a’包括钼,以减小数据线418a’的电阻。此外,除去位于数据线418a’和像素电极412之间的原始有源图案417a,以减少像素电极412和数据线418a’之间的电磁干扰,因此可以增加数据线418a’的宽度W3。此外,接触孔和槽437a通过相同的工艺形成,因此该LCD器件的制造工艺得到简化,并且降低了LCD器件的制造成本。
制造LCD器件来测试数据线和有源图案的偏斜。每个偏斜是因蚀刻工艺引起的数据线或者有源图案的凹进量。这个例子中的LCD器件基本上与图17到图26中的相同。因而,用相同的参考标号表示与图17到图26所述的那些相同或者类似的部件,并且省去有关上面元件的进一步的解释。
参照图19,在下基板420上形成栅极418b、栅线418b’、存储电容器线422。在具有栅极418b、栅线418b’和存储电容器线422的下基板420上淀积栅绝缘层426。在栅绝缘层426上形成有源层417’和钼层418c。
参照图18和20,在钼层418c上形成光致抗蚀剂图案431。与数据线418a’对应的光致抗蚀剂图案431的宽度W55是8.8μm。
参照图21,利用光致抗蚀剂图案431作为蚀刻掩模将有源层417’和钼层418c部分地蚀刻,以形成位于光致抗蚀剂图案431下面的原始有源层417”、初始数据线418a”和初始源/漏极418c”。初始数据线418a”的宽度W6和有源层417”的宽度W62分别是6.4μm和8.6μm。
参照图22,部分地蚀刻与栅极电极418b对应的初始源/漏极电极418c”,以形成源极电极418a和漏极418c。
在将初始源/漏极电极418c”部分地蚀刻的同时,将初始数据线418a”和初始有源层417”的侧面蚀刻,以形成数据线418a’和初始有源图案417a。数据线418a’的宽度W3和初始有源图案417a的宽度W63分别是4μm和8.5μm。
参照图23和24,在具有TFT 419、数据线418a’和初始有源图案417a的栅绝缘层426上形成具有接触孔和槽437a的钝化层416。槽437a的宽度基本上等于初始有源图案417a的偏斜和数据线418a’的偏斜之差,为2.3μm。
参照图25,在钝化层416和接触孔的内表面形成像素电极412。像素电极412和有源图案417a之间的距离是4.5μm,并且像素电极412和数据线418a’之间的距离也是4.5μm。
参照图26,完成具有上基板400、黑矩阵402、彩色滤光片404和公共电极406的第一基板470。将液晶注入到第一基板470和第二基板480之间的空间内,并且用密封剂(未示出)密封该液晶,以形成液晶层408。
在图19到图26中,数据线418a’和初始有源图案417a的偏斜分别是4.8μm和0.3μm。初始有源图案417a和像素电极412之间的距离是2.1μm,并且槽437a的宽度是2.3μm。因而,有源图案417a和像素电极412之间的距离是4.4μm。
图27是显示依照本发明另一实施例的LCD器件的平面图。图28是沿图27中V-V’线的截面图。图27和图28中的LCD器件基本上与图17到图18中的相同,除了下面将要详细描述的槽之外。因而,采用相同的参考标号表示与图17和图18所述的相同或者类似的部件,并且省去上述元件的进一步的解释。
参照图27和图28,该LCD器件包括第一基板470、第二基板480、分隔件(未示出)和液晶层408。
第一基板470包括上基板400、黑矩阵402、彩色滤光片404和公共电极406。
第二基板480包括下基板420、薄膜晶体管(TFT)419、栅线418b’、数据线418a’、存储电容器423、存储电容器线422、栅绝缘层426、有源图案417b、钝化层416和像素电极412。栅线418b’和数据线418a’限定了像素。
TFT 419设置在下基板420的像素区,并且包括源极电极418a、栅极电极418b、漏极电极418c和半导体层图案。在图27和图28的LCD器件中,每个源极电极418a、漏极电极418c和数据线418a’都包括例如钼(Mo)层、钼-铝(Mo-Al)合金层等。作为选择,每个源极电极418a、漏极电极418c和数据线418a’都可以包括由至少一个钼层和至少一个铝层组成的多层结构。
有源图案417b形成在栅绝缘层426上,并且包括非晶硅层和位于该非晶硅层之上的N+非晶硅层。在图27和图28的LCD器件中,有源图案417b的宽度W7大于数据线418a’的宽度W3,因此,有源图案417b的侧面从数据线418a’突出来。源极电极418a、漏极电极418c和数据线418a’形成在有源图案417b上。
在具有TFT419、有源图案417b和数据线418a’的栅绝缘层426上形成钝化层416,并且它具有接触孔和槽437b。在图27和图28的LCD器件中,钝化层416具有多个槽437b。漏极电极418c通过接触孔部分地暴露出来,并且与数据线418a’相邻的栅绝缘层426通过槽437b暴露出来。像素电极412与有源图案417b隔开,以减小像素电极412与有源图案417b上的数据线418a’之间的电磁干扰。
根据图27和28的LCD器件,像素电极412与有源图案417b由槽437b隔开,以减小像素电极412和有源图案417b之间的电磁干扰。
制造LCD器件来测试数据线和有源图案的宽度。每个偏斜都是因蚀刻工艺引起的数据线和有源图案的凹进量。这个例子中的LCD器件基本上与图27到图28中的相同。因而,用相同的参考标号表示与图27到图28所述的那些相同或者类似的部件,并且省去有关上面元件的进一步的解释。
参照图27和28,在下基板420上形成栅极电极418b、栅线418b’、存储电容器线422。在具有栅极电极418b、栅线418b’和存储电容器线422的下基板420上淀积栅绝缘层426。在栅绝缘层426上形成有源层和钼层。
在钼层上形成光致抗蚀剂图案。与数据线418a’对应的光致抗蚀剂图案的宽度是8.8μm。
利用光致抗蚀剂图案431作为蚀刻掩模将有源层和钼层部分地蚀刻,以形成位于光致抗蚀剂图案下面的原始有源层、初始数据线和初始源/漏极电极。初始数据线的宽度和有源层的宽度分别是6.4μm和8.6μm。
部分地蚀刻与栅极电极418b对应的初始源/漏极电极,以形成源极电极418a和漏极电极418c。
在将初始源/漏极电极部分地蚀刻的同时,将初始数据线和初始有源层的侧面蚀刻,以形成数据线418a’和初始有源图案。数据线418a’的宽度W3和位于数据线418a’下面的初始有源图案的宽度分别是4μm和8.5μm。
在具有TFT 419、数据线418a’和初始有源图案的栅绝缘层426上形成具有接触孔和槽437b的钝化层416。槽437b的宽度是1.5μm,并且有源图案417b的宽度W7是5.5μm。
在钝化层416和接触孔的内表面形成像素电极412。像素电极412和有源图案417a之间的距离是3.6μm,并且像素电极412和数据线418a’之间的距离是4.5μm。
完成具有上基板400、黑矩阵402、彩色滤光片404和公共电极406的第一基板470。将液晶注入到第一基板470和第二基板480之间的空间内,并且用密封剂(未示出)密封该液晶,以形成液晶层408。
在图27和图28中,数据线418a’的宽度W3以及有源图案417b和像素电极412之间的距离分别是4μm和3.6μm。
图29是显示依照本发明另一实施例的LCD器件的平面图。图30是沿图29中VI-VI’线的截面图。图29和图30中的LCD器件基本上与图17和图18中的相同,除了下面将要详细描述的存储电容器之外。因而,采用相同的参考标号表示与图17和图18所述的相同或者类似的部件,并且省去上述元件的进一步的解释。
参照图29和图30,该LCD器件包括第一基板470、第二基板480、分隔件(未示出)和液晶层408。
第一基板470包括上基板400、黑矩阵402、彩色滤光片404和公共电极406。
第二基板480包括下基板420、薄膜晶体管(TFT)419、栅线418b’、数据线418a’、存储电容器423、栅绝缘层426、有源图案417a、钝化层416和像素电极412。栅线418b’和数据线418a’限定了像素。
TFT 419设置在下基板420的像素区,并且包括源极电极418a、栅极电极418b、漏极电极418c和半导体层图案。在图29和图30的LCD器件中,每个源极电极418a、漏极电极418c和数据线418a’都包括例如钼(Mo)层、钼-铝(Mo-Al)合金层等。这些材料可以单独或者组合使用。作为选择,每个源极电极418a、漏极电极418c和数据线418a’都可以包括由至少一个钼层和至少一个铝层组成的多层结构。
像素电极412的上部与栅线418b’重叠,以形成存储电容器423。
根据图29和30的LCD器件,省去了存储电容器线,因此增加了LCD器件的开口率。
图31是显示依照本发明另一实施例的LCD器件的平面图。图32是沿图31中VII-VII’线的截面图。图31和图32中的LCD器件基本上与图27和图28中的相同,除了下面将要详细描述的槽之外。因而,采用相同的参考标号表示与图27和图28所述的相同或者类似的部件,并且省去上述元件的进一步的解释。
参照图31和图32,该LCD器件包括第一基板470、第二基板480、分隔件(未示出)和液晶层408。
第一基板470包括上基板400、黑矩阵402、彩色滤光片404和公共电极406。
第二基板480包括下基板420、薄膜晶体管(TFT)419、栅线418b’、数据线418a’、存储电容423、存储电容器线422、栅绝缘层426、有源图案417b、钝化层416和像素电极412。栅线418b’和数据线418a’限定像素。
TFT 419设置在下基板420的像素区,并且包括源极电极418a、栅极电极418b、漏极电极418c和半导体层图案。在图31和图32的LCD器件中,每个源极电极418a、漏极电极418c和数据线418a’都包括例如钼(Mo)层、钼-铝(Mo-Al)合金层等。这些材料可以单独或者组合使用。作为选择,每个源极电极418a、漏极电极418c和数据线418a’都可以包括由至少一个钼层和至少一个铝层组成的多层结构。
在具有栅极电极418b和存储电容器线422的下基板420上形成栅绝缘层426,使得栅极电极418b和存储电容器线422与源极电极418a和漏极电极418c电绝缘。
有源图案417b形成在栅绝缘层426上,并且包括非晶硅层和位于该非晶硅层之上的N+非晶硅层。在图31和图32的LCD器件中,有源图案417b的宽度W7大于数据线418a’的宽度W3,因此,有源图案417b的侧面从数据线418a’突出来。源极电极418a、漏极电极418c和数据线418a’在有源图案417b上形成。
在具有TFT 419、有源图案417b和数据线418a’的栅绝缘层426上形成钝化层416,并且它具有接触孔,漏极电极418c通过该接触孔部分地暴露出来。
栅绝缘层426和钝化层416还包括多个槽437c,下基板420通过这些槽部分地暴露出来。控制每个槽437c的宽度以减少数据线418a’和像素电极412之间的电磁干扰。
根据图31和32的LCD器件,槽437c穿过栅绝缘层426和钝化层416形成,因此下基板420可以充当蚀刻停止层,以简化LCD器件的制造工艺。
根据本发明的这些实施例,数据线、源极电极、漏极电极和有源图案都是利用同一掩模形成的,因此简化了LCD器件的制造工艺。
此外,数据线包括电阻率比铬低的钼,这减小了数据线的电阻,因而提高了LCD器件的图像显示质量。
还有,提供位于数据线和像素电极之间的有源图案,以减少像素电极和数据线之间的电磁干扰,因此可以增加数据线的宽度。而且,可以在无需任何额外工艺的情况下除去数据线和像素电极之间的有源图案,这简化了LCD器件的制造工艺,并且由此降低了LCD的制造成本。
本发明已经参照实施例进行了描述。然而,对本领域普通技术人员来说,根据前面的描述,显然有许多的可选择的修改。因而,本发明包括了所有这种可选择的修改和变化,只要其落在所附权利要求的精神和范围内。
权利要求
1.一种显示器件的基板,包括绝缘基板,具有开关元件;位于所述绝缘基板上的数据线,其电连接到该开关元件的第一电极;位于该绝缘基板上的绝缘层,该绝缘层具有部分暴露该开关元件的第二电极的接触孔和与该数据线相邻的槽;以及位于该绝缘层上的像素电极,通过该接触孔电连接到第二电极。
2.如权利要求1所述的基板,还包括位于该数据线、第一和第二电极、和位于该第一和第二电极之间的区域下面的有源图案。
3.如权利要求2所述的基板,其中每个该有源图案都包括非晶硅层和该非晶硅层上的N+非晶硅层。
4.如权利要求2所述的基板,其中该数据线具有的宽度基本上等于该有源图案的宽度。
5.如权利要求2所述的基板,其中该数据线的宽度小于该有源图案的宽度。
6.如权利要求1所述的基板,其中第一电极和第二电极和数据线中的每一个都包括钼层、钼合金层、或者具有至少一个钼层和至少一个铝层的多层结构。
7.如权利要求6所述的基板,其中该多层结构包括第一钼层、该第一钼层上的铝层和该铝层上的第二钼层。
8.如权利要求1所述的基板,其中该绝缘基板通过该槽部分地暴露出来。
9.如权利要求1所述的基板,其中该开关元件还包括控制电极;该绝缘基板还包括位于该控制电极上使得该控制电极与该数据线和第一电极及第二电极电绝缘的栅绝缘层;以及该栅绝缘层通过该槽部分地暴露出来。
10.一种制造用于显示器件的基板的方法,包括在绝缘基板上形成开关元件和数据线,该数据线电连接到该开关元件的第一电极;形成具有部分暴露出该开关元件的第二电极的接触孔和与位于该绝缘基板上的数据线相邻的槽的绝缘层;并且形成像素电极,其通过该绝缘层上的该接触孔电连接到第二电极。
11.如权利要求10所述的方法,其中开关元件和数据线的形成还包括在第一和第二电极之间形成有源图案,并且该绝缘层如下形成在具有该开关元件和该数据线的该绝缘基板上淀积绝缘材料;除去所淀积的绝缘材料与该第二电极对应着的部分;以及除去与该数据线相邻的淀积的绝缘材料和与该数据线相邻的该有源图案。
12.如权利要求11所述的方法,其中与第二电极对应着的淀积的绝缘材料、与该数据线相邻的淀积的绝缘材料、和与该数据线相邻的该有源图案是通过相同的工艺而除去的。
13.如权利要求10所述的方法,其中该绝缘层是利用具有相应于该接触孔的第一分划板和相应于该槽的第二分划板的第一掩模形成的。
14.如权利要求13所述的方法,其中第二分划板的侧面对应着该数据线的侧面。
15.如权利要求10所述的方法,其中该开关元件和该数据线如下形成;在该绝缘基本上形成该开关元件的栅极电极和与该控制电极电连接的栅线;在具有该控制电极和该栅线的该绝缘基板上形成栅绝缘层;在该栅绝缘层上淀积非晶硅;在该淀积的非晶硅的上部注入杂质;在注入的非晶硅上淀积钼;以及部分地除去所淀积的钼、该注入的非晶硅、和该淀积的非晶硅的残留部分。
16.如权利要求15所述的方法,其中该淀积的钼、该注入的非晶硅和所淀积的非晶硅的残留部分是利用第二掩模部分地除去的。
17.如权利要求16所述的方法,还包括形成多个像素电极,并且其中第二掩模包括与该数据线对应的第三分划板和与第一第二电极对应的第四分划板,并且第三分划板的宽度基本上等于相连像素电极之间的距离。
18.一种液晶显示器件,包括第一基板;与第一基板对应的第二基板,该第二基板包括下基板;开关元件,位于该下基板上;数据线,在该下基板上,与该开关元件的第一电极电连接;在该下基板上的绝缘层,该绝缘层具有部分暴露该开关元件的第二电极的接触孔和与该数据线相邻的槽;和像素电极,在该绝缘层上,通过该接触孔与第二电极电连接;和插入在第一和第二基板之间的液晶层。
19.如权利要求18所述的液晶显示器件,还包括位于该下基板上的存储电容器,其保持第一基板的公共电极和第二基板的像素电极之间的电压差。
20.如权利要求19所述的液晶显示器件,其中所述第二基板还包括接受公共电压的存储电容器;并且该存储电容器线与该像素电极部分重叠,以形成存储电容器。
21.如权利要求19所述的液晶显示器件,其中该像素电极与电连接到该开关元件的控制电极的栅线的一部分重叠,以形成所述存储电容器。
22.如权利要求18所述的液晶显示器件,其中第二基板还包括位于该数据线、该第一和第二电极、和该第一和第二电极之间的区域下面的有源图案。
23.如权利要求18所述的液晶显示器件,其中每个第一和第二电极及该数据线都包括钼层、钼合金层、或者具有至少一个钼层和至少一个铝层的多层结构。
24.一种制造液晶显示器件的方法,包括在下基板上形成开关元件和电连接到该开关元件的第一电极的数据线;在具有该开关元件和该数据线的该下基板上形成具有部分暴露该开关元件的第二电极的接触孔和与该数据线相邻的槽的绝缘层;形成像素电极,该像素电极通过该绝缘层中的该接触孔与第二电极电连接;形成与该下基板对应的上基板;以及在该像素电极和该上基板之间介入液晶层。
25.如权利要求23所述的方法,其中该绝缘层如下形成在具有该开关元件和该数据线的下基板上淀积绝缘材料;除去所淀积的与该第二电极对应着的绝缘材料的部分;并且除去所淀积的与该数据线相邻的绝缘材料以及与该数据线相邻的该有源图案。
26.一种制造液晶显示器件的方法,包括在下基板上形成开关元件的控制电极和电连接到该控制电极的栅线;在具有该控制电极和该栅线的该下基板上形成栅绝缘层;在该栅绝缘层上形成有源层;在形成该有源层之后,在该栅绝缘层上形成钼层;部分地蚀刻该有源层和该钼层,以形成该开关元件的第一和第二电极、电连接到该第一电极的数据线、和位于该第一和第二电极及该数据线下面的初始有源图案,该第二电极与第一电极隔开;在具有第一和第二电极、该数据线和该初始有源图案的该栅绝缘层上淀积绝缘材料;利用第一掩模部分地蚀刻所淀积的与第二电极对应着的绝缘材料,所淀积的与该数据线相邻的绝缘材料、和与该数据线相邻的初始有源图案;在该绝缘层上形成像素电极,该像素电极与第二电极电连接;形成与该下基板对应的上基板;及在该像素电极和该上基板之间介入液晶层。
全文摘要
一种显示器件的基板包括绝缘基板、数据线、绝缘层和像素电极。该绝缘基板具有开关元件。数据线形成于该绝缘基板上,以电连接到该开关元件的第一电极。该绝缘层形成于具有该开关元件和该数据线的绝缘基板上。该绝缘层具有部分暴露该开关元件的第二电极的接触孔和与该数据线相邻的槽。该像素电极形成于该绝缘层上,通过该接触孔电连接到第二电极。因此,图像显示质量可以得到提高,并且LCD器件的制造成本可以得到降低。
文档编号H01L29/786GK1743935SQ20051011326
公开日2006年3月8日 申请日期2005年9月5日 优先权日2004年9月3日
发明者边宰成, 姜镐民, 李仁成, 闵勋基, 洪性秀, 安基完 申请人:三星电子株式会社
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