薄膜晶体管阵列基板、包括该基板的液晶显示器及制造该基板的方法转让专利

申请号 : CN201010617521.3

文献号 : CN102141710B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 崔竣皓赵兴烈

申请人 : 乐金显示有限公司

摘要 :

一种薄膜晶体管阵列基板及制造该基板的方法。该薄膜晶体管阵列基板包括:划分成显示区和非显示区的基板;彼此交叉以在基板的显示区中限定像素区域的栅线和数据线;与栅线平行并且与数据线交叉的第一公共线;在数据线的两侧并且平行于数据线从第一公共线延伸的第一公共电极;在栅线和数据线的交叉处的开关元件;与栅线平行的第一像素电极;从第一像素电极延伸并且与数据线平行的第二像素电极;在像素区域中相对第一公共线形成的第二公共线;从第二公共线朝向像素区域延伸的第二公共电极;从第二公共线延伸并与数据线以及在数据线与第一公共电极之间的区域重叠的第三公共电极,数据线被在第三公共电极与数据线之间的有机绝缘膜覆盖;从第一公共线延伸至像素区域的第一存储电极;以及与第一存储电极重叠的第二存储电极。

权利要求 :

1.一种薄膜晶体管阵列基板,包括:

基板,划分成显示区和非显示区;

栅线和数据线,布置成彼此交叉并且在该基板的显示区中限定像素区域;

第一公共线,形成为与所述栅线平行并且与所述数据线交叉;

第一公共电极,形成在所述数据线的两侧并且平行于所述数据线从第一公共线延伸;

开关元件,设置在所述栅线和数据线的交叉处;

第一像素电极,形成为与所述栅线平行;

第二像素电极,从所述第一像素电极延伸并且与所述数据线平行;

第二公共线,在所述像素区域中相对所述第一公共线形成;

第二公共电极,从所述第二公共线朝向像素区域延伸;

第三公共电极,从所述第二公共线延伸并设置成与所述数据线以及在所述数据线与所述第一公共电极之间的区域重叠,所述数据线被插入在所述第三公共电极与所述数据线之间的有机绝缘膜覆盖;

第一存储电极,从所述第一公共线延伸至像素区域;以及第二存储电极,形成为与所述第一存储电极重叠。

2.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板,还包括与所述第一公共线形成为一个整体并且设置成与所述开关元件的漏电极不重叠的弯曲部分。

3.如权利要求2所述的薄膜晶体管阵列基板,其中所述第一存储电极与第一公共线形成为一个整体并且设置成与弯曲部分相对;以及所述第二存储电极与数据线由相同的金属层形成。

4.如权利要求3所述的薄膜晶体管阵列基板,其中所述第一像素电极还包括:第一延伸部分,形成在所述第一像素电极的一端,并且与开关元件的漏电极连接;以及第二延伸部分,形成在所述第一像素电极的另一端,并且与第二存储电极连接。

5.如权利要求4所述的薄膜晶体管阵列基板,其中所述第一公共线的弯曲部分与开关元件的漏电极分离。

6.如权利要求4所述的薄膜晶体管阵列基板,其中所述第一公共线的弯曲部分与和漏电极相邻的第一延伸部分分离。

7.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板,还包括与所述数据线相对应的去除一部分第三公共电极形成的开口区域。

8.如权利要求7所述的薄膜晶体管阵列基板,其中所述开口区域形成为具有与数据线相同的宽度或者比数据线的宽度窄的宽度。

9.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板,还包括:栅焊盘,形成在所述基板的非显示区中;

栅焊盘接触电极,形成在所述栅焊盘上并且与所述栅焊盘连接;

数据焊盘,形成在所述基板的非显示区中;以及

数据焊盘接触电极,形成在所述数据焊盘上并且与所述数据焊盘连接。

10.如权利要求9所述的薄膜晶体管阵列基板,其中在所述非显示区中形成的有机绝缘膜具有比在显示区中形成的有机绝缘膜的厚度小的厚度。

11.如权利要求9所述的薄膜晶体管阵列基板,其中所述有机绝缘膜从形成栅焊盘和数据焊盘的非显示区中被完全去除。

12.如权利要求9所述的薄膜晶体管阵列基板,其中所述第二存储电极、第二公共电极、第三公共电极、栅焊盘接触电极和数据焊盘接触电极均具有双金属层结构。

13.如权利要求12所述的薄膜晶体管阵列基板,其中所述双金属层的上层是包含铜的低反射金属层。

14.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板,其中驱动频率变得越高,所述有机绝缘膜就形成得越厚。

15.如权利要求14所述的薄膜晶体管阵列基板,其中当所述驱动频率为120Hz时,所述有机绝缘膜的厚度在2.5-3.5μm的范围内。

16.如权利要求14所述的薄膜晶体管阵列基板,其中当所述驱动频率为240Hz时,所述有机绝缘膜的厚度在5.5-6.5μm的范围内。

17.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板,其中所述第三公共电极还具有沿着数据线形成并且暴露数据线的开口。

18.一种制造薄膜晶体管阵列基板的方法,包括:提供划分成显示区和非显示区的基板;

在所述基板上形成第一金属层,并且通过第一掩模工序将所述第一金属层构图成在所述显示区上布置的栅电极、栅线和第一公共电极以及在所述非显示区上的栅焊盘;

在所述基板上顺序形成栅绝缘膜、半导体层和第二金属层,并且通过第二掩模工序由所述第二金属层和半导体层形成源电极及漏电极、第二存储电极、沟道层和数据线;

在所述基板上顺序形成保护膜和有机绝缘膜,并且根据第三掩模工序通过执行曝光和显影步骤对所述有机绝缘膜构图;

利用具有不同含氧比率的蚀刻气体顺序执行其中将被构图的有机绝缘膜作为蚀刻掩模的第一和第二蚀刻步骤,以便在漏电极区域、栅焊盘区域以及数据焊盘区域中形成接触孔;以及在具有所述接触孔的有机绝缘膜上顺序形成第三金属层和第四金属层,然后通过第四掩模工序将所述第三和第四金属层构图成像素电极和第二公共电极;其中所述第四掩模工序允许在所述有机绝缘膜上形成与数据线重叠的第三公共电极。

19.如权利要求18所述的方法,其中所述第三掩模工序使用半色调掩模和衍射掩模之一,并且使在所述非显示区上的有机绝缘膜具有比在显示区上的有机绝缘膜的厚度小的厚度。

20.如权利要求18所述的方法,其中所述第四金属层是包含铜的低反射金属层。

21.如权利要求18所述的方法,其中所述第三公共电极还具有沿着所述数据线形成并且暴露所述数据线的开口。

22.如权利要求18所述的方法,其中在所述第一蚀刻步骤中使用的蚀刻气体SF6:O2的流量比在1:2.0-1:3.0的范围内。

23.如权利要求18所述的方法,其中在所述第二蚀刻步骤中使用的蚀刻气体SF6:O2的流量比在1:2.4-1:3.0的范围内。

24.如权利要求18所述的方法,其中通过所述第三掩模工序形成的接触孔的内侧表面在相同表面上形成。

说明书 :

薄膜晶体管阵列基板、包括该基板的液晶显示器及制造该

基板的方法

[0001] 本申请要求享有在2009年12月31日提交的韩国专利申请10-2009-0135681以及在2010年5月14日提交的韩国专利申请10-2010-0045359的优先权,在此通过参考的方式援引这两个专利申请的全部内容。

技术领域

[0002] 本发明涉及一种包括有机绝缘膜的液晶显示器(LCD)。

背景技术

[0003] 通常,为了显示图像,液晶显示器使用电场控制具有介电各向异性的液晶的透光率。通常通过结合滤色片阵列基板和薄膜晶体管阵列基板且在两基板之间夹有液晶层来制造液晶显示器。
[0004] 近年来,为了解决现有液晶显示器的窄视角问题,正在研发几种新模式的液晶显示器。具有宽视角特点的液晶显示器分为共平面开关(IPS)模式、光学补偿双折射(OCB)模式、边缘场转换(FFS)模式等。
[0005] 在具有宽视角的各种液晶显示器中,IPS模式液晶显示器允许像素电极和公共电极布置在同一基板上,从而在电极之间产生水平电场。如此,液晶分子的长轴相对于基板在水平方向上排列。因此,IPS模式液晶显示器的视角比现有技术的TN(扭曲向列)模式液晶显示器的视角宽。
[0006] 图1是示出根据现有技术的IPS模式的液晶显示器中像素结构的视图。图2是示出沿图1中线I-I’的像素结构的截面图。
[0007] 参照图1和图2,栅线1和数据线5彼此交叉,从而限定像素区域。用作开关元件的薄膜晶体管TFT设置在栅线1和数据线5的交叉处。
[0008] 在像素区域中,与栅线1相对的第一公共线3与数据线5交叉。从第一公共线3分叉出的平行于数据线3的第一公共电极3a形成在像素区域的两侧。
[0009] 栅线1配置为包括宽度变宽的栅电极1a。第一存储电极6与栅电极1a相邻设置。存储电极6与第一公共电极3a形成为一个整体。
[0010] 此外,用于与第一公共线3电接触的第二公共线13形成在第一公共线3的上方。形成在像素区域中的第二公共电极13a从第二公共线13分叉出。另外,与第一公共电极3a部分重叠的第三公共电极13b从第二公共线13分叉出。
[0011] 第二公共电极13a与像素电极7a交替设置在像素区域中。像素电极7a从与第一存储电极6重叠的第二存储电极7分叉出。
[0012] 参见是沿着在数据线5的区域中的线I-I’截取的截面图的图2,栅绝缘膜12形成在下基板10上。数据线5形成在栅绝缘膜10上。排列在数据线5两侧的第一公共电极3a形成在下基板10上。第三公共电极13b形成在保护(或钝化)膜19上,并且第三公共电极13b与第一公共电极3a部分重叠。
[0013] 滤色片阵列基板配置为包括与数据线25相对的黑矩阵21。黑矩阵21形成在上基板20上。红色(R)滤色片层25a和绿色(G)滤色片层25b形成在黑矩阵21的两侧。“29”表示覆盖层。
[0014] 现有技术的这种IPS模式液晶显示器使黑矩阵21的宽度L1变大,以便防止在背光单元中产生的并且在像素区域的边缘附近透过的光的漏光。更特别地,黑矩阵21形成为到达第一公共电极3a的边缘,以阻挡在数据线5与第一公共电极3a之间沿相对于垂直线倾斜至少恒定角度的方向通过的光。因此,像素区域的孔径比减小。
[0015] 此外,由于布置在像素区域中的像素电极和公共电极由单个金属层形成,因此难以通过减小电极的宽度来提高像素区域的孔径比。

发明内容

[0016] 因此,本发明涉及基本上克服了因现有技术的局限性和缺点造成的一个或者多个问题的液晶显示器。
[0017] 本发明的目的是提供一种薄膜晶体管基板、包括该薄膜晶体管基板的液晶显示器及其制造方法,通过在基板上形成与数据线重叠的公共电极来提高孔径比。
[0018] 本发明的另一目的是提供一种薄膜晶体管基板、包括该薄膜晶体管基板的液晶显示器及其制造方法,通过在数据线与公共电极之间设置有机绝缘膜来减小寄生电容。
[0019] 本发明的又一目的是提供一种薄膜晶体管基板、包括该薄膜晶体管基板的液晶显示器及其制造方法,通过以双层叠金属层形成在基板的上部布置的公共电极和像素电极来包括精细宽度的电极。
[0020] 本发明的再一目的是提供一种液晶显示器及其制造方法,通过从滤色片基板去除与数据线相对的黑矩阵来提高孔径比。
[0021] 此外,本发明的再一目的是提供一种薄膜晶体管基板、包括该薄膜晶体管基板的液晶显示器及其制造方法,无需去除有机绝缘膜就能够容易地执行修复暗点的工序。
[0022] 这些实施例的其他特征和优点将在下面的描述中加以阐述,其中一部分根据该描述将是显而易见的,或者一部分可以通过实施例的实施而获悉。这些实施例的优点将通过在书面说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构来实现和获得。
[0023] 根据本发明的一个一般方面,提供了一种薄膜晶体管阵列基板,包括基板,划分成显示区和非显示区;栅线和数据线,布置成彼此交叉并且在该基板的显示区中限定像素区域;第一公共线,形成为与所述栅线平行并且与所述数据线交叉;第一公共电极,形成在所述数据线的两侧并且平行于数据线从第一公共线延伸;开关元件,设置在所述栅线和数据线的交叉处;第一像素电极,形成为与所述栅线平行;第二像素电极,从所述第一像素电极延伸并且与数据线平行;第二公共线,在所述像素区域中相对所述第一公共线形成;第二公共电极,从所述第二公共线朝向像素区域延伸;第三公共电极,从所述第二公共线延伸并设置成与数据线以及在数据线与第一公共电极之间的区域重叠,该数据线被插入在第三公共电极与数据线之间的有机绝缘膜覆盖;第一存储电极,从所述第一公共线延伸至像素区域;以及第二存储电极,形成为与所述第一存储电极重叠。
[0024] 根据本发明的另一个一般方面,提供了一种薄膜晶体管阵列基板的制造方法,包括提供划分成显示区和非显示区的基板;在所述基板上形成第一金属层,并且通过第一掩模工序将所述第一金属层构图成在所述显示区上布置的栅电极、栅线和第一公共电极以及在所述非显示区上的栅焊盘;在所述基板上顺序形成栅绝缘膜、半导体层和第二金属层,并且通过第二掩模工序由所述第二金属层和半导体层形成源电极及漏电极、第二存储电极、沟道层和数据线;在所述基板上顺序形成保护膜和有机绝缘膜,并且根据第三掩模工序通过执行曝光和显影步骤对所述有机绝缘膜构图;利用具有不同含氧比率的蚀刻气体顺序执行其中将被构图的有机绝缘膜作为蚀刻掩模的第一和第二蚀刻步骤,以便在漏电极区域、栅焊盘区域以及数据焊盘区域中形成接触孔;以及在具有所述接触孔的有机绝缘膜上顺序形成第三金属层和第四金属层,然后通过第四掩模工序将所述第三和第四金属层构图成像素电极和第二公共电极;其中所述第四掩模工序允许在所述有机绝缘膜上形成与数据线重叠的第三公共电极。
[0025] 根据下面附图和详细描述的检验,其它方式、方法、特征和优点对于本领域技术人员来说将是或者将变得显而易见。所有这些其他的方式、方法、特征和优点都将包含在该描述中,在本发明的范围内,并由随后的权利要求保护。该描述不应认为是对那些权利要求的限制。下面结合各实施例讨论进一步的方面和优点。应理解,本发明前面的一般性描述和下面的详细描述都是示范性和解释性的,并且意在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。

附图说明

[0026] 为本发明提供进一步理解并组成本申请一部分的附图图解了本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明。在附图中:
[0027] 图1是示出根据现有技术的IPS模式的液晶显示器中像素结构的视图;
[0028] 图2是示出沿图1中线I-I’截取的像素结构的截面图;
[0029] 图3A是示出根据本发明的第一实施例的液晶显示器的像素区域的视图;
[0030] 图3B是示出沿图3A中线II-II’和III-III’截取的液晶显示器的截面图;
[0031] 图4A至图4G是示出沿图3A的线II-II’和III-III’截取的薄膜晶体管基板的横截面的截面图,解释薄膜晶体管阵列基板的制造方法;
[0032] 图5A和图5B是用于解释在本实施例的接触孔形成工序中应用现有技术的蚀刻方法造成的问题的视图;
[0033] 图6A至图6C是用于解释在本实施例的接触孔形成期间的蚀刻工序的视图;
[0034] 图7和图8是示出对应于图3A中线IV-IV’的滤色片基板的横截面结构的视图;
[0035] 图9A是示出根据本发明的第二实施例的液晶显示器中像素区域的视图;
[0036] 图9B是示出图9A中薄膜晶体管的放大图;
[0037] 图10至图13是示出沿图9A中线V-V’和VI-VI’截取的薄膜晶体管基板的横截面的截面图,解释根据本发明的实施例的薄膜晶体管基板;
[0038] 图14A是示出根据本发明的第三实施例的液晶显示器中像素区域的视图;
[0039] 图14B是示出沿图14A中线X-X’和XI-XI’截取的液晶显示器的截面图;
[0040] 图15A至图15C是示出在对应于图9A中线VII-VII’、VIII-VIII’和IX-IX’的区域中形成的衬垫料的截面图;
[0041] 图16A是示出根据本发明的第四实施例的液晶显示器中像素区域的视图;
[0042] 图16B是示出在图16A中薄膜晶体管的放大图;
[0043] 图17A是根据本发明的第五实施例的液晶显示器中像素区域的视图;
[0044] 图17B是示出图17A中的薄膜晶体管的放大图;以及
[0045] 图18是示出沿图17A中线XII-XII’和XIII-XIII’截取的液晶显示器的截面图。

具体实施方式

[0046] 现在将详细描述本公开的各实施例,附图中图解了这些实施例的一些实例。为了将这些实施例的精神传达给本领域普通技术人员,在下文中介绍的这些实施例将作为例子来提供。因此,这些实施例可以以不同的形式实施,而并不限于这里所描述的这些实施例。
[0047] 此外,将理解的是,在实施例中当涉及诸如基板、层、区域、膜或电极的元件形成在另一元件“上”或“下方”时,其可以是直接形成在其他元件上面或下面,或者可以存在居间的元件(间接地)。元件的“上”或“下方”术语要根据附图而定。在附图中,为了清楚,元件的边被夸大,但不代表元件的实际尺寸。
[0048] 图3A是示出根据本发明的第一实施例的液晶显示器的像素区域的视图。图3B是示出沿图3A中线II-II’和III-III’截取的液晶显示器的截面图。
[0049] 参照图3A,根据本发明的第一实施例的液晶显示器包括由栅线101和数据线103交叉限定的像素区域。薄膜晶体管TFT设置在栅线101和数据线103的交叉处。
[0050] 在与栅线101相邻的位置与栅线101平行地设置第一公共线130。第一公共线130也与数据线103交叉。
[0051] 栅线101形成为在其和数据线103交叉的位置(区域)处具有比在其他位置(区域)处宽的宽度,并且该宽的宽度用作薄膜晶体管TFT的栅电极101a。因此,栅电极101a和栅线101形成为一个整体。
[0052] 在形成薄膜晶体管TFT的区域上,形成从第一公共线130朝向像素区域突出的第一存储电极140。在第一存储电极140的上方以与第一存储电极140重叠的方式形成第二存储电极129。第一和第二存储电极140和129用于形成存储电容器。尽管第一和第二存储电极140和129形成为矩形形状,但可以根据期望的电容值,存储电极140和129可以形成为各种形状,例如椭圆形、三角形等。
[0053] 第一公共电极131布置在像素区域的两侧。从第一公共线130分叉出平行于数据线103的第一公共电极131。第一公共电极131与第一公共线130相邻设置。在一侧(左侧)的第一公共电极131也相邻于数据线103形成。
[0054] 在像素区域中,形成与第一公共线130重叠的第一像素电极119,并且从第一像素电极119朝向像素区域平行于数据线103分叉出多个第二像素电极。每个第二像素电极139在像素区域中形成为细条形状。第二像素电极139以固定的间隙布置在像素区域中。第一像素电极119与第二存储电极129形成为一个整体。因此,第二像素电极139也从第二存储电极129分叉出。此外,第二存储电极129通过第一接触孔230与薄膜晶体管TFT的漏电极电连接。
[0055] 此外,在像素区域的中心与第一公共线130相对地形成第二公共线132。从第二公共线132朝向像素区域平行于数据线103分叉出多个第二公共电极134。每个第二公共电极134形成为条形状。
[0056] 第二公共电极134与第二像素电极139交替布置在像素区域中。第二公共线132通过第四接触孔233与从第一公共线130分叉出的第一公共电极131的端部电连接。
[0057] 以与数据线103重叠的方式从第二公共线132的一端分叉出第三公共电极133。第三公共电极133防止在背光单元(未示出)中的光源产生的并且透过数据线103的区域的光的漏光。此外,第三公共电极防止外部光在其表面上反射。为此,第三公共电极133由低反光材料形成。
[0058] 同时,在液晶显示器的焊盘区域上形成与栅线101连接的栅焊盘110。在栅焊盘110上方形成栅焊盘接触电极310。栅焊盘接触电极310通过第二接触孔231与栅焊盘110电接触。
[0059] 此外,在焊盘区域上还形成与数据线103连接的数据焊盘120。在数据焊盘120上方形成数据焊盘接触电极320。数据焊盘接触电极320与数据焊盘120电接触。
[0060] 参照图3A和图3B,在由透明绝缘材料形成的下基板100的显示区中形成栅电极101a、第一存储电极140和公共电极131。在对应于下基板100的非显示区的焊盘区域中形成栅焊盘110。由于栅电极101a用作薄膜晶体管TFT的电极,所以栅电极101a具有比栅线
101的宽度宽的宽度。
[0061] 在栅绝缘膜102的中心的栅电极101a上方形成沟道层114和栅电极117a和漏电极117b。在第一电极131之间的栅绝缘膜102上形成数据线103(参照沿线II-II’的截面图)。
[0062] 在设有源电极及漏电极117a和117b和数据线103的下基板100上顺序形成保护(或钝化)膜109和有机绝缘膜150。在有机绝缘膜150上还形成与第一存储电极140相对的第二存储电极129。第二存储电极140通过第一接触孔230与漏电极117b电连接。在有机绝缘膜150上还形成与数据线103相对的第三公共电极133。此外,在像素区域中,第二像素电极139和第二公共电极134交替布置在有机绝缘膜150上。
[0063] 并且,在栅焊盘区域上形成与栅线101连接的栅焊盘110。顺序形成栅绝缘膜102、保护膜109和有机绝缘膜150。在有机绝缘膜150上形成通过第二接触孔231与栅焊盘110电连接的栅焊盘接触电极310。
[0064] 此外,在下基板100的数据焊盘区域上形成栅绝缘膜102。在栅绝缘膜102上形成从数据线103延伸出的数据焊盘120。在数据焊盘120上顺序形成保护膜109和有机绝缘膜150。在有机绝缘膜150上形成通过第三接触孔232与数据焊盘120电连接的数据焊盘接触电极320。此外,沟道层图案114a保留在数据焊盘120和数据线103的下方。这可通过在使用衍射掩模或半色调掩模的蚀刻工序期间连续蚀刻金属膜和沟道层来获得。
[0065] 在形成有机绝缘膜150之后形成的第二存储电极129、第二像素电极139、第二公共电极134、第三公共电极133、栅焊盘接触电极310和数据焊盘接触电极320均具有双金属层结构。更具体地,第二存储电极129配置为包括上存储电极层129a和下存储电极层129b。每个第二像素电极139配置为包括上像素电极层139a和下像素电极层139b。每个第二公共电极134配置为包括上公共电极层134a和下公共电极层134b。第三公共电极133配置为包括上公共电极层133a和下公共电极层133b。栅焊盘接触电极310配置为包括上栅焊盘接触电极层310a和下栅焊盘接触电极层310b。最后,数据焊盘接触电极320也配置为包括上数据焊盘接触电极层320a和下数据焊盘接触电极层320b。
[0066] 尽管在附图中未示出,第一像素电极119和第二公共线132也形成为双金属层结构。
[0067] 第二存储电极129、第二像素电极139、第二公共电极134、第三公共电极133、栅焊盘接触电极310和数据焊盘接触电极320的下层可以由选自钼Mo、钛Ti、钽Ta、钨W、铜Cu、铬Cr、铝Al、其合金及其组合的组中的一种材料形成。例如,这些下层可以由钼和钛的合金MoTi形成。另一方面,第二存储电极129、第二像素电极139、第二公共电极134、第三公共电极133、栅焊盘接触电极310和数据焊盘接触电极320的上层可以由具有低反射特性和高导电性的氮化铜CuNx形成。
[0068] 如果使用氮化铜CuNx形成第二存储电极129、第二像素电极139、第二公共电极134、第三公共电极133、栅焊盘接触电极310和数据焊盘接触电极320的上层,则位于数据线103上方的第三公共电极133能够遮挡从光源射向外部的光,并且能够减少外部光的反射。因此,能够防止漏光缺陷和外部光的漫反射造成的图像质量下降。
[0069] 通常,钼钛合金MoTi是一种不易于被腐蚀的金属。但是,当电极129、139、134、133、310和320均形成为双金属层结构时,因CuNx的上层的缘故而来自MoNx的下层的电子造成伽伐尼效应(galvanic effect),从而发生腐蚀。这样,通过使用上述伽伐尼效应可以形成精细电极。换句话说,均具有细条形状的第二像素电极139和第二公共电极134形成为具有精细的宽度,这是由于他们的上、下层由彼此不同的两个金属层形成的缘故。
[0070] 有机绝缘膜150由具有比保护膜109的介电常数低的介电常数的材料形成。有机绝缘膜150具有约3.0-4.0的介电常数。优选地,有机绝缘膜150的介电常数可以为约3.4-3.8。此外,有机绝缘膜150的厚度可以在3.5-6.0μm的范围。优选地,有机绝缘膜
150具有约3.5-6.0μm的厚度范围。可选地,根据液晶显示器的驱动频率,可以将有机绝缘膜150设计成各种厚度,下文将进行描述。
[0071] 并且,有机绝缘膜150可以由丙烯酸基树脂形成。丙烯酸基树脂包括感光丙烯酸,但不限于此。换句话说,如果用于有机绝缘膜150的材料具有低介电常数,则有机绝缘膜不限于感光丙烯酸。由低介电常数材料形成的有机绝缘膜150能够减小数据线103与第三公共电极133之间产生的寄生电容,并且还能够减小数据线103的负载。
[0072] 实际上,根据本实施例的第三公共电极133可以设置在数据线103的上方。因此,可能在与数据线103相邻的第二像素电极139之间产生寄生电容。在这种情况下,具有上述介电常数特性的有机绝缘膜150能够减小寄生电容。
[0073] 更详细地,第三公共电极133屏蔽可能在数据线103和与该数据线103相邻的第二像素电极之间产生的电场以及与数据线103相邻的各第二像素电极之间产生的电场。第三公共电极133距离数据线103越近,第三公共电极133的屏蔽功能越显著。但是寄生电容也会更大。为了解决这个问题,有机绝缘膜150优选地具有尽可能低的介电常数。
[0074] 此外,根据液晶显示器的驱动频率,有机绝缘膜150可以形成各种厚度。在有机绝缘膜150上形成的与数据线103相对的本实施例的第三公共电极133迫使上述寄生电容在第三公共电极133与数据线103之间产生。这种寄生电容导致在将具有不同电压电平的数据电压持续施加给数据线103时在第三公共电极133与数据线103之间的耦合效应。
[0075] 当驱动频率变高时,在数据线103与第三公共电极133之间产生的耦合效应使数据电压在数据线103上延迟。本实施例采用的具有低介电常数的有机绝缘膜150减小数据线103与第三公共电极133之间的寄生电容。因此,可以防止信号延迟。
[0076] 更具体地,寄生电容与数据线103和第三公共电极133之间的距离成反比。因此,当有机绝缘膜150的厚度增大时,寄生电容变低。结果,能够减小数据线103与第三公共电极133之间的耦合效应造成的信号延迟。
[0077] 例如,如果液晶显示器的驱动频率设为120Hz,则有机绝缘膜150的厚度可在约2.5-3.5μm之间的范围内。可选地,当液晶显示器具有240Hz的驱动频率,则有机绝缘膜
150的厚度可在约5.5-6.5μm的范围内。这样,由于在设计液晶显示器时不将厚度值设定为固定值,所以厚度值可以根据液晶显示器的规格而变化。此外,为了防止漏光并且提高孔径比,必须改变第三公共电极133的位置。在这种情况下,有机绝缘膜150可以根据驱动频率设计的较薄或者较厚。
[0078] 图4A至图4G是示出沿图3A的线II-II’和III-III’截取的薄膜晶体管基板的横截面的截面图,解释制造薄膜晶体管阵列基板的方法。
[0079] 参照图4A至图4G,通过溅射法在透明绝缘材料的下基板100上沉积金属膜。然后,对该金属膜进行第一掩模工序。
[0080] 在第一掩模工序中,首先在沉积的金属膜上形成包括光敏材料的光刻胶。使用划分成透射区域和非透射区域的掩模对光刻胶进行曝光和显影,由此提供光刻胶图案。随后,使用光刻胶图案作为掩模蚀刻该金属膜,从而形成栅电极101a、第一存储电极140、第一公共电极131和栅焊盘110。尽管图中未示出,栅线(图3A中的101)和第一公共线(图3A中的130)同时形成。栅线101和栅电极101a形成为一个整体。第一公共线(图3A中的130)与第一公共电极131和存储电极140形成为一个整体。
[0081] 金属膜可以由选自钼Mo、钛Ti、钽Ta、钨W、铜Cu、铬Cr、铝Al、其合金及其组合的组中的一种材料形成。尽管在图中所示金属膜形成为单层,但是在需要时可以通过层叠至少两层金属层来形成金属膜。
[0082] 如图4B中所示,在下基板100上形成上述电极和焊盘之后,在具有上述电极101a、140和131以及焊盘110的下基板100上顺序形成非晶硅膜的栅绝缘膜102和掺杂非晶硅膜(n+或p+)的半导体层124。接着,在半导体层124上形成源/漏金属膜127。
[0083] 源/漏金属膜127可以由选自钼Mo、钛Ti、钽Ta、钨W、铜Cu、铬Cr、铝Al、其合金及其组合的组中的一种材料形成。另外,可以使用诸如ITO(氧化铟锡)的透明导电材料作为源/漏金属膜127。此外,尽管在图中所示源/漏金属膜形成为单层,但是在需要时可以通过层叠至少两层金属层来形成金属膜。
[0084] 如图4C中所示,为了形成源电极117a和漏电极117b、数据线103、数据焊盘120和沟道层114,对覆盖有源/漏金属膜127的下基板100执行使用半色调掩模和衍射掩模之一的第二掩模工序。
[0085] 第二掩模工序允许对源/漏金属膜127和在源/漏金属膜127下方的半导体层124顺序蚀刻。这样,在源电极117a/漏电极117b的下方形成尺寸对应于源电极117a/漏电极117b的沟道层114。在数据线103和数据焊盘120的下方还形成尺寸对应于数据线
103和数据焊盘120的沟道层114。
[0086] 此外,漏电极117b形成为与第一存储电极140重叠。因此,形成了存储电容器。
[0087] 然后,如图4D中所示,在具有上述结构的下基板100上顺序形成保护膜109和有机绝缘膜150。
[0088] 有机绝缘膜150具有比保护膜109的介电常数低的介电常数。有机绝缘膜150可以具有约3.0-4.0的介电常数。优选地,有机绝缘膜150具有约3.4-3.8的介电常数。可选地,如上所述,根据液晶显示器的驱动频率,可以将有机绝缘膜150设计成各种厚度(参照图3A和图3B的描述)。
[0089] 此外,有机绝缘膜150可以由丙烯酸基树脂形成。丙烯酸基树脂包括感光丙烯酸,但不限于此。换句话说,如果用于有机绝缘膜150的材料具有低介电常数,则有机绝缘膜不限于感光丙烯酸。
[0090] 如图4E和图4F中所示,通过使用具有透射区域P1和非透射区域P2的掩模300对覆盖有有机绝缘膜150的下基板100执行第三掩模工序。
[0091] 第三掩模工序允许通过曝光和显影步骤对有机绝缘膜150构图。并且,第三掩模工序允许使用构图后的有机绝缘膜150作为蚀刻掩模进行蚀刻步骤。这样,形成部分暴露漏电极117b、栅焊盘110和数据焊盘120的接触孔。
[0092] 接触孔包括与漏电极117b相对形成的第一接触孔230、与栅焊盘110相对形成的第二接触孔231以及与数据焊盘120相对形成的第三接触孔232。同时,尽管图中未示出,还形成第四接触孔233。
[0093] 第二接触孔231部分暴露栅焊盘110,并且第一接触孔230和第三接触孔232仅部分暴露保护膜109。因此,本发明的实施例允许在与栅焊盘110相对的位置执行两次蚀刻步骤。尽管图中未示出,还形成与第二接触孔231结构相同的第四接触孔233以使第二公共线132与第一公共电极131电连接。为此,需要在与第四接触孔233相对的位置执行两次蚀刻步骤。后面将参照图6A至图6C详细解释这种两步蚀刻。
[0094] 接着,如图4G中所示,在执行第四掩模工序之后,在有机绝缘膜150上形成有接触孔230至233的位置顺序形成第一和第二金属膜。
[0095] 第四掩模工序允许顺序执行涂覆、曝光、显影和蚀刻步骤,从而形成双金属层结构的存储电极129、第二像素电极139、第二公共电极134、第三公共电极133、栅焊盘接触电极310和数据焊盘接触电极320。同时,尽管图中未示出,还形成图3A中示出的第一像素电极
119和第二公共线132。
[0096] 第一金属膜可以由选自钼Mo、钛Ti、钽Ta、钨W、铜Cu、铬Cr、铝Al、其合金及其组合的组中的一种材料形成。例如,可以使用钼和钛的合金MoTi作为第一金属膜。另一方面,第二金属膜可以由具有低反射特性和高导电性的金属形成。例如,可以使用氮化铜CuNx作为第二金属膜。
[0097] 这样,第二存储电极129配置为包括上存储电极层129a和下存储电极层129b。每个第二像素电极139配置为包括上像素电极层139a和下像素电极层139b。每个第二公共电极134配置为包括上公共电极层134a和下公共电极层134b。第三公共电极133配置为包括上公共电极层133a和下公共电极层133b。栅焊盘接触电极310配置为包括上栅焊盘接触电极层310a和下栅焊盘接触电极层310b。最后,数据焊盘接触电极320也配置为包括上数据焊盘接触电极层320a和下数据焊盘接触电极层320b。
[0098] 尽管在图中未示出,图3A中所示的第一像素电极119和第二公共线132也形成为双金属层结构。
[0099] 此外,由于双金属层结构,在像素区域上形成的第二像素电极139和第二公共电极134形成为具有精细的宽度。
[0100] 图5A和图5B是用于解释在本实施例的接触孔形成工序中使用现有技术的蚀刻方法造成的问题的视图。
[0101] 参照图5A和图5B,本实施例的薄膜晶体管阵列基板配置为包括在下基板100的栅焊盘区域中形成的栅焊盘110。薄膜晶体管阵列基板还配置为包括在栅焊盘110上形成的栅绝缘膜102、保护膜109和有机绝缘膜150。
[0102] 为了暴露栅焊盘110,采用现有技术的干蚀刻工艺。并且,在曝光和显影工序之后,有机绝缘膜150的残留物保留在孔内。因此,由于有机绝缘膜150的残留物,孔的内侧表面变粗糙。
[0103] 如图5A中所示,有机绝缘膜150的残留物迫使在有机绝缘膜150的下部中形成切底式结构。换句话说,在有机绝缘膜150、保护膜109和栅绝缘膜102之间产生阶梯覆盖。
[0104] 如图5B中所示,在孔内产生的阶梯覆盖造成随后将形成的金属膜180的断开。实际上,在接触孔的内侧壁上形成的阶梯覆盖会在栅焊盘区域中形成的本实施例的栅焊盘接触电极中造成电断开。金属膜180可以具有层叠至少两层金属层的结构。
[0105] 为了解决该问题,在形成接触孔时,本实施例改变蚀刻气体的含量比例,并且执行两次蚀刻工序。
[0106] 图6A至图6C是用于解释在本实施例的接触孔形成期间的蚀刻工序的视图。
[0107] 如图6A至图6C中所示,在下基板100上形成栅焊盘110。随后,在栅焊盘110上顺序形成栅绝缘膜102、保护膜109和有机绝缘膜150。
[0108] 在执行第一蚀刻工序之前,通过掩模工序对有机绝缘膜150构图,构图后的有机绝缘膜将用作第一蚀刻工序中的掩模。在第一蚀刻工序中使用的蚀刻气体SF6:O2的流量比可在约1:2.0-1:3.0的范围内。优选地,蚀刻气体SF6:O2具有约1:2.5的流量比。例如,如果SF6对应于4000,则O2在约10000-12000的范围内。
[0109] 随后,改变蚀刻气体SF6:O2的流量比,然后执行第二蚀刻工序。此时,SF6:O2的流量比可以在约1:2.4-1:3.0的范围内。优选地,设定SF6:O2的流量比为约1:2.5。
[0110] 换句话说,如果O2气体的含量在第一和第二蚀刻工序期间增加,则改善内侧表面的粗糙。这样,优选地,执行第二蚀刻的时间与执行第一蚀刻的时间一样或比执行第一蚀刻的时间短。
[0111] 如图6B中所示,在用于栅焊盘110的接触孔的第一和第二倾斜表面S1和S2形成平滑的表面。这样,在有机绝缘膜150、保护膜109和栅绝缘膜102之间不会产生阶梯覆盖。
[0112] 此外,如图6C中所示,尽管在下基板100上形成金属膜180,但是在用于栅焊盘110的接触孔内的金属膜180中不会发生断开。
[0113] 这样,本实施例的第三掩模工序执行两次蚀刻工艺。结果,消除接触孔的内侧表面上的阶梯覆盖。
[0114] 图7和图8是示出对应于沿图3A中线IV-IV’截取的滤色片基板的截面结构的视图。
[0115] 参照图7和图8,与数据线103的区域相对地形成根据本实施例的滤色片阵列基板的截面结构。
[0116] 在下基板上在数据线103的两侧形成第一公共电极131。在数据线103和第一公共电极131之间形成栅绝缘膜102。在数据线103和第三公共电极133之间顺序形成保护膜109和有机绝缘膜150。
[0117] 设置在数据线103上方的第三公共电极133用于遮挡从下基板100下方的背光单元的光源朝向上基板200传播的光。第三公共电极133配置为包括上公共电极层133a和下公共电极层133b。下公共电极层133b由选自钼Mo、钛Ti、钽Ta、钨W、铜Cu、铬Cr、铝Al、其合金及其组合的组中的一种材料形成。上公共电极层133a由具有低反射特性和高导电性的氮化铜CuNx形成。
[0118] 这种第三公共电极133遮挡从下基板100的背面进入的光,由此防止漏光。并且,第三公共电极133防止从具有滤色片层的上基板200的外部进入的光的反射。
[0119] 在这种情况下,能够遮光的由金属材料形成的第三公共电极133设置在数据线103的上方。这样,能够减小在上基板200上形成的黑矩阵204的宽度L2。因此,由于黑矩阵204的宽度减小,所以像素区域的孔径比增加。
[0120] 与第三公共电极133相对的上基板200的黑矩阵204的宽度比第一公共电极131之间的距离窄。此外,黑矩阵204形成的宽度在从数据线103的宽度到第一公共电极131之间的距离的范围内。
[0121] 黑矩阵204的减小的宽度使得诸如红色(R)滤色片层203a和绿色(G)滤色片层203b的滤色片层在黑矩阵204之间具有更大的宽度(即,增大的尺寸)。因此,像素区域的孔径比增加。
[0122] 如图8中所示,本实施例的滤色片阵列基板配置为不具有黑矩阵。这样做是由于光被第三公共电极133遮挡了。这样一来,由于去除黑矩阵204,所以能够减少用于液晶显示器的制造滤色片阵列基板的工序。
[0123] 另外,能够增大像素区域的孔径比。尽管在图中示出而未说明,标号“114a”和“209”分别代表沟道图案和覆盖层。
[0124] 此外,在数据线103上方设置的第三公共电极133会增大寄生电容。由比保护膜109的介电常数低的介电常数的材料形成的有机绝缘膜150能够减小该寄生电容。
[0125] 如上所述根据第一实施例的液晶显示器及其制造方法可以相同的方式全部地或选择性地应用到其他实施例中。因此,关于第一实施例的上述说明将以相同的方式适用于下述其他实施例中。
[0126] 图9A是示出根据本发明的第二实施例的液晶显示器中的像素区域的视图。图9B是示出图9A中薄膜晶体管的放大图。
[0127] 以与第一实施例的液晶显示器相同的方式配置图9A和图9B中所示的第二实施例的液晶显示器。因此,使用相同的附图标记表示第二实施例的液晶显示器中与图3A和图3B中第一实施例的液晶显示器中相同的元件。并且将主要描述与第一实施例不同的第二实施例的部件。
[0128] 参照图9A和图9B,本发明的第二实施例的液晶显示器使薄膜晶体管TFT的漏电极117b与第一公共线430彼此不交叉。因此,对于第二实施例的液晶显示器,容易执行像素修复工序。
[0129] 在形成薄膜晶体管TFT的像素区域中,第一公共线430设置为与栅线101平行。第一公共线430形成为包括在形成薄膜晶体管TFT的漏电极117b的位置处的弯曲部分440。弯曲部分440与漏电极117b不重叠。
[0130] 如上所述,如果第一公共线430与漏电极117b不重叠,则存储电容器就不能够在像素区域中形成。为了解决该问题,第二实施例的液晶显示器允许第一存储电极441形成在与第一公共线430的弯曲部分440相对的像素区域中。第一存储电极441与第一公共线430形成为一个整体。
[0131] 此外,第二存储电极249形成为与第一公共线430和第一存储电极441重叠。第二存储电极249由与源电极117a和漏电极117b相同的金属层形成。
[0132] 此外,第一像素电极219设置为与栅线101和第一公共线430平行。第一像素电极219配置为包括在其两端的第一延伸部分229和第二延伸部分239。第一延伸部分229通过第一接触孔230与漏电极117b电连接,并且与第一公共线430的弯曲部分440不重叠。
[0133] 按照这种方式,第二实施例的液晶显示器允许第一延伸部分229与第一公共线430的弯曲部分440在用于像素修复的切割线C1的中心分离。因此,尽管为了修复像素,通过激光束沿切割线C1切割第一像素电极219和第二像素电极139,但是第一公共线430不与第一像素电极219(或漏电极117b)电短路。
[0134] 并且,第一和第二像素电极219和139布置在有机绝缘膜上。这样,修复工序无需去除有机绝缘膜。换句话说,在现有技术的像素修复工序中,在切割漏电极之前必须去除有机绝缘膜,与这种方式不同,根据本发明第二实施例的液晶显示器允许不去除有机绝缘膜来执行修复工序。
[0135] 在本发明的第二实施例中包括的第二延伸部分239形成为从第一像素电极219延伸,并且与第一存储电极441重叠。第二延伸部分239与第二存储电极249电连接。因此,根据本发明的第二实施例的液晶显示器包括在第一公共线430、第一存储电极441和第二存储电极249之间形成的存储电容器。
[0136] 图10至图13是示出沿图9A中线V-V’和VI-VI’截取的薄膜晶体管基板的横截面的截面图,解释根据本发明的第二实施例的薄膜晶体管基板的制造方法。
[0137] 以与图4A至图4G中所示的第一实施例相同的方式执行根据第二实施例的薄膜晶体管阵列基板的制造方法。因此,将针对与图3B中所示的第一实施例的那些部件不同的部件来解释第二实施例的制造方法。
[0138] 参照图9A和图10,根据第二实施例的薄膜晶体管阵列基板的制造方法允许第一公共线430和薄膜晶体管TFT的漏电极117b形成为彼此不重叠。这样,在漏电极117b和与第一公共线430形成为一个整体的弯曲部分440之间不存在重叠部分。
[0139] 与漏电极117b电连接的第一像素电极219的第一延伸部分229也形成为与弯曲部分440不重叠。第一延伸部分229配置为包括上延伸层229a和下延伸层229b。
[0140] 如图10中所示,第一延伸部分229、第二像素电极139和第一像素电极219(未示出)均形成在有机绝缘膜150上。因此,为了修复暗点,不需去除有机绝缘膜150就可以切割第二像素电极139和第一像素电极219。
[0141] 图11示出在液晶显示器的显示区和非显示区中形成的具有不同厚度的有机绝缘膜。换句话说,在非显示区的栅焊盘区域和数据焊盘区域中形成的有机绝缘膜图案150a的厚度与显示区中有机绝缘膜150的厚度不同。详细地说,在形成栅焊盘和数据焊盘的非显示区中的有机绝缘膜图案150a具有比显示区中的有机绝缘膜150小的厚度。这可以通过对在图4A至图4G中所示的制造方法中形成接触孔的第三掩模工序应用半色调掩模和衍射掩模之一来实现。
[0142] 这样,由于有机绝缘膜150比保护膜109和栅绝缘膜102厚,所以在焊盘区域中的有机绝缘膜150a的高度降低。如果有机绝缘膜150在显示区和非显示区中都形成为具有相同的高度,则造成与外部驱动集成电路的端子的接触缺陷。
[0143] 因此,具有在焊盘区域中厚度减小的有机绝缘膜的液晶显示器很容易地与外部驱动集成电路的端子电接触。
[0144] 图12显示了从栅焊盘区域和数据焊盘区域完全去除有机绝缘膜150的结构。这样,当栅焊盘接触电极310形成在保护膜109上时,其与栅焊盘110电连接。类似地,当数据焊盘接触电极320形成在保护膜109上时,其与数据焊盘120电连接。
[0145] 图13中所示的第二实施例的薄膜晶体管阵列基板允许从栅焊盘区域完全去除有机绝缘膜150、保护膜109和栅绝缘膜102。类似地,从数据焊盘区域完全去除有机绝缘膜150和保护膜109。
[0146] 因此,栅焊盘接触电极310直接形成在下基板100上。栅焊盘接触电极310完全覆盖栅焊盘110。数据焊盘接触电极320形成为包围下基板100上的栅绝缘膜102、沟道层图案114a和数据焊盘120。类似地,数据焊盘接触电极320完全覆盖数据焊盘120、沟道层图案114a和栅绝缘膜102。
[0147] 按照这些方式,第二实施例的制造方法不需要额外的掩模工序就能够实现液晶显示器的焊盘区域上的各种结构。
[0148] 图14A是示出根据本发明的第三实施例的液晶显示器中的像素区域的视图。图14B是示出沿图14A中线X-X’和XI-XI’截取的液晶显示器的截面图。
[0149] 第三实施例的液晶显示器配置为包括通过改进第二实施例的液晶显示器得到的改进的像素结构。
[0150] 参照图14A和图14B,本发明的第三实施例的液晶显示器具有在第三公共电极333中的开口区域OR,所述第三公共电极333形成在数据线103的上方。第三实施例的液晶显示器中包括的像素电极和公共电极由能够遮光的不透明金属形成。因此,很难识别在制造工艺期间在像素区域内产生的数据线103的断开。
[0151] 第三实施例的液晶显示器基于第二实施例的液晶显示器。此外,第三实施例的液晶显示器去除与数据线103相对的第三公共电极333的一部分,从而使数据线103可见。开口区域OR优选地形成为具有与数据线103相同的宽度或者比数据线103的宽度窄的宽度。尽管在图中显示但未进行解释,附图标记“333a”和“333b”分别代表上公共电极层和下公共电极层。
[0152] 此外,虽然在图中未示出,但是在滤色片阵列基板上与数据线103相对形成黑矩阵,并且从滤色片阵列基板去除第三公共电极333。图7和图8中所示的滤色片阵列基板的结构可以应用于第三实施例的液晶显示器。这是由于与开口区域OR相对的数据线103也由不透明的金属形成,并且遮挡从下基板100的背面进入的光。
[0153] 在形成第二公共线132、第二公共电极134、第一像素电极219和第二像素电极139时,同时形成第三公共电极333中的开口区域。
[0154] 根据第三实施例的这种液晶显示器可以应用于第一和第二实施例以及随后将说明的其他实施例。
[0155] 图15A至图15C是示出在对应于图9A中线VII-VII’、VIII-VIII’和IX-IX’的区域上形成的衬垫料的截面图。本实施例的液晶显示器可以配置为包括两种类型的衬垫料。一种类型的衬垫料是间隙衬垫料,间隙衬垫料在滤色片阵列基板与薄膜晶体管阵列基板之间保持不变的盒间隙,而另一种类型的衬垫料是抑制衬垫料,用于防止间隙衬垫料因外部受压而受损。
[0156] 图15A和图15C示出抑制衬垫料,而图15B示出间隙衬垫料。因为衬垫料的位置不受限,所以间隙衬垫料的位置和抑制衬垫料的位置可以自由改变。图15A至图15C主要示出不具有黑矩阵的滤色片阵列基板,但是具有两种类型的衬垫料的液晶显示器可以应用于图7中所示的具有黑矩阵的滤色片阵列基板。
[0157] 参照图15A,在下基板100上形成栅线101。在栅线101上顺序形成栅绝缘膜102、保护膜109和有机绝缘膜150。
[0158] 另一方面,在与下基板100相对的上基板200上形成红色(R)滤色片层203a和绿色(G)滤色片层203b。并且,在红色(R)滤色片层203a和绿色(G)滤色片层203b上形成覆盖层209。此外,在覆盖层209上形成与下基板100上形成的栅线101相对的抑制衬垫料500。
[0159] 此外,在有机绝缘膜150上形成与抑制衬垫料500相对的凹槽G。
[0160] 类似地,如图15C中所示,在栅绝缘膜102上形成与第一公共线430相对的第二存储电极249。第二存储电极249设置在第一公共线430的上方。并且,在覆盖层209上形成与第二存储电极249相对的另一抑制衬垫料500。另外,在另一凹槽G的一部分和有机绝缘膜150上形成第一像素电极219,以便与第一公共线430的一部分重叠。
[0161] 参照图15B,在下基板100上形成第一公共电极131,并且在第一公共电极131的中心处在栅绝缘膜102上形成数据线103。数据线103设置在第一公共电极131的上方。此外,在有机绝缘膜150上形成与数据线103相对的第三公共电极133。第三公共电极133设置在数据线103的上方。
[0162] 在滤色片阵列基板的覆盖层209上形成与第三公共电极133相对的间隙衬垫料501。尽管在图15B中未清楚地示出,在提供有间隙衬垫料501的上基板200上形成定向膜,并且在提供有第三公共电极133的下基板100上形成另一定向膜。
[0163] 这样,间隙衬垫料501接触滤色片阵列基板和薄膜晶体管阵列基板,并且保持两基板之间的盒间隙不变。换句话说,本实施例的液晶显示器通过间隙衬垫料501保持滤色片阵列基板与薄膜晶体管阵列基板之间的盒间隙不变。但是,当比间隙衬垫料501的可承受力更大的外力对显示区的一部分施压时,间隙衬垫料501断裂或丧失其可恢复力。
[0164] 为了解决该问题,本实施例的液晶显示器配置为包括如图15A和图15C中所示的抑制衬垫料500。更具体地,当两个结合的基板被外力挤压时,最初仅间隙衬垫料501承受该挤压而保持盒间隙。允许仅由间隙衬垫料501保持的盒间隙的外力的强度对应于使抑制衬垫料500的端部接触有机绝缘膜150上凹槽G的底面的力。在抑制衬垫料500的端部接触凹槽G的底面之后,间隙衬垫料501连同抑制衬垫料500一起保持两个基板之间的盒间隙。
[0165] 抑制衬垫料500可以为形成与间隙衬垫料501相同的高度,或者比间隙衬垫料501低的高度。如果抑制衬垫料500和间隙衬垫料501以不同的高度形成,则可以从有机绝缘膜150去除与抑制衬垫料500相对的凹槽G。
[0166] 并且,通过使用半色调掩模和衍射掩模之一的掩模工序可以形成具有不同高度的抑制衬垫料500和间隙衬垫料501。
[0167] 如图15A至图15C中所示的衬垫料可以应用于本发明的所有实施例。
[0168] 图16A是示出根据本发明的第四实施例的液晶显示器中的像素区域的视图。图16B是示出在图16A中的薄膜晶体管的放大图。
[0169] 以与图9A中所示的第二实施例的液晶显示器相同的方式配置图16A和图16B中所示的第四实施例的液晶显示器。因此,通过使用相同的附图标记表示在第四实施例的液晶显示器中与图9A和图9B中第二实施例的液晶显示器相同的元件。并且将主要描述与第二实施例不同的第四实施例的部件。
[0170] 参照图16A和图16B,根据本发明的第四实施例的液晶显示器配置为包括允许像素修复工序变得比第二实施例的像素修复工序容易的改进结构。
[0171] 在形成薄膜晶体管TFT的像素区域中,第一公共线430设置成与栅线101平行。第一公共线430形成为包括在形成薄膜晶体管TFT的漏电极117b的位置处的弯曲部分440。弯曲部分440与漏电极117b不重叠。
[0172] 如果如上所述第一公共线430与漏电极117b不重叠,则存储电容器就不能够在在像素区域中形成。为了解决该问题,第四实施例的液晶显示器允许第一存储电极441在像素区域中与第一公共线430的弯曲部分440相对地形成。第一存储电极441与第一公共线430形成为一个整体。换句话说,弯曲部分440形成在第一公共线430的一端,而第一存储电极441形成在第一公共线430的另一端。
[0173] 此外,第二存储电极249形成为与第一公共线430和第一存储电极441重叠。第二存储电极249由与源电极117a和漏电极117b相同的金属层形成。
[0174] 此外,第一像素电极219设置为与栅线101和第一公共线430平行。第一像素电极219配置为包括设在其两端部的第一延伸部分229和第二延伸部分239。更特别地,根据本发明的第四实施例的液晶显示器允许第一像素电极219和第一延伸部分229在与漏电极117b相邻的区域中的连接部分289的中心彼此分离。
[0175] 第一像素电极219形成为在连接部分289弯曲,以便与第一公共线430的弯曲部分440重叠。第一延伸部分229在与栅线101平行的方向上形成,并且通过第一接触孔230电连接至漏电极117b。
[0176] 因此,通过沿切割线C2切割连接部分289实现用于第四实施例的液晶显示器的像素修复工序。这样,与第二实施例的像素修复工序相比,第四实施例的液晶显示器更容易修复像素。与第二实施例的液晶显示器类似,第四实施例的液晶显示器允许通过一次切割操作而无需去除有机绝缘膜150来修复像素。
[0177] 图17A是根据本发明的第五实施例的液晶显示器中的像素区域的视图。图17B是示出图17A中的薄膜晶体管的放大图。
[0178] 本发明的第五实施例应用于FFS(边缘场开关)模式的液晶显示器。第五实施例的液晶显示器与图9A和图9B中所示的第二实施例的液晶显示器类似,但是其像素区域中的像素电极的结构与第二实施例不同。因此,通过使用相同的附图标记表示在第五实施例的液晶显示器中与图9A和图9B中第二实施例的液晶显示器相同的元件。并且将主要描述与第二实施例不同的第五实施例的部件。
[0179] 参照图17A和图17B,根据本发明第五实施例的液晶显示器包括由栅线103和数据线103交叉限定的像素区域。薄膜晶体管TFT形成在栅线101和数据线103的交叉处。在根据本发明的第五实施例的液晶显示器中,第一公共线430形成为包括与栅线101平行和与漏电极117b不重叠的弯曲部分440。并且,根据本发明的第五实施例的液晶显示器允许存储电容器的另一存储电极不在第一公共线430中形成。
[0180] 并且,从第一公共线430分叉出的第一公共电极431设置成与数据线103平行。第一公共电极431与数据线103相邻。
[0181] 此外,像素电极419形成在像素区域中。像素电极419以板状结构形成,并且通过第一接触孔230与漏电极117b电连接。这种像素电极419由诸如ITO、ITZO和IZO的透明导电材料形成。
[0182] 像素电极419与第一公共线430重叠,从而形成存储电容器。具体地,使用第一公共线430和弯曲部分440作为存储电容器的一个电极。使用与第一公共线430和弯曲部分440重叠的像素电极419作为存储电容器的另一电极。
[0183] 此外,第二公共线432、第二公共电极434和第三公共电极433形成在像素电极419的上方。第二公共电极434形成为包括从第二公共线432分叉出的多个细条。第三公共电极433形成为与数据线103重叠。
[0184] 漏电极117b和第一公共线430的弯曲部分440分离而彼此不重叠。因此,通过切割在弯曲部分440与漏电极117b之间形成的像素电极419执行像素修复工序。
[0185] 图18是示出沿图17A中线XII-XII’和XIII-XIII’截取的截面图。
[0186] 参照图17A、图17B和图18,在下基板100上形成栅电极101a和与第一公共电极430形成为一个整体的弯曲部分440。在下基板100上还形成栅焊盘110和从第一公共线
430分叉出的第一公共电极431。由于栅电极101a用作薄膜晶体管TFT的电极,因此其宽度比栅线101的宽度宽。
[0187] 在栅绝缘膜102中心在栅电极101a上方形成沟道层114以及源电极117a和漏电极117b。在第一电极131之间在栅绝缘膜102上形成数据线103(参照沿线XII-XII’截取的截面图)。
[0188] 在设有源电极117a和漏电极117b以及数据线103的下基板100上形成保护(或钝化)膜109。在保护膜109上形成像素电极419。像素电极419通过第一接触孔230与漏电极117b电连接。
[0189] 在形成保护膜109之后,通过将接触孔形成工序和像素电极形成工序添加到第一实施例的制造方法来实现像素电极419。
[0190] 在有机绝缘膜150的中心在像素电极419的上方形成第二公共电极434和第三公共电极433。换句话说,根据本发明第五实施例的液晶显示器的制造方法仅允许公共电极形成在有机绝缘膜150上。第二公共电极434形成为包括在像素区域上布置的多个细条。
[0191] 因此,根据本发明第五实施例的液晶显示器由在有机绝缘膜150下方形成的像素电极419与在有机绝缘膜150上形成的第二和第三公共电极434、433之间的垂直电场驱动。
[0192] 在根据本发明第五实施例的液晶显示器中,像素电极419以板状结构形成,但这仅为一个实例。或者,与第二公共电极434相同的方式,像素电极419可以形成在保护膜109上。换句话说,像素电极419可以形成为包括多条细条。
[0193] 并且,像素电极419形成在保护膜109上,但并不限于此。以不同的方式,像素电极419可以位于下基板上的像素区域或者栅绝缘膜102上。
[0194] 在有机绝缘膜150上形成与数据线103相对的第三公共电极433。
[0195] 并且,在栅焊盘区域中形成与栅线101连接的栅焊盘110。顺序形成栅绝缘膜102、保护膜109和有机绝缘膜150。在有机绝缘膜150上形成通过第二接触孔231与栅焊盘110电连接的栅焊盘接触电极310。
[0196] 此外,在下基板100的数据焊盘区域上形成栅绝缘膜102。在栅绝缘膜102上形成从数据线103延伸的数据焊盘120。在数据焊盘120上顺序形成保护膜109和有机绝缘膜150。在有机绝缘膜150上形成通过第三接触孔232与数据焊盘120电连接的数据焊盘接触电极320。
[0197] 在形成有机绝缘膜150之后形成的第二公共电极434、第三公共电极433、栅焊盘接触电极310和数据焊盘接触电极320均具有双金属层结构。这样,第二公共电极434配置为包括第二上公共电极层434a和第二下公共电极层434b。第三公共电极433也配置为包括第三上公共电极层433a和第三下公共电极层433b。
[0198] 尽管已经参考许多实例性实施例描述了本发明,但是应理解,本领域技术人员能够设计出许多将落入本说明书的原理的精神和范围内的其他修改和改进。更具体地,在本说明书、附图和所附权利要求的范围内,能够对主体连接的组成部件和/或多个设置进行各种变型和修改。除了组成部件和/或设置的变型和修改之外,可选的使用对于本领域技术人员来说也是显而易见的。