專利名稱：液晶顯示器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器件的透射反射式薄膜晶體管基板，尤其涉及一種適用于簡化制造工藝的透射反射式薄膜晶體管基板及其制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器采用電場控制具有介電各向異性的液晶的透光率來顯示圖像。液晶顯示器包括通過液晶單元矩陣顯示圖像的液晶顯示面板，以及用來驅(qū)動(dòng)該液晶顯示面板的驅(qū)動(dòng)電路。
在圖1中，現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示面板包括彼此粘接的濾色片基板10和薄膜晶體管基板20，在兩個(gè)基板之間設(shè)有液晶材料24。
濾色片基板10包括依次設(shè)置于上玻璃基板2上的黑矩陣4、濾色片6和公共電極8。黑矩陣4以矩陣形式形成于上玻璃基板2上。黑矩陣4將上玻璃基板2的區(qū)域劃分為多個(gè)要形成有濾色片的單元區(qū)域，并且黑矩陣4防止相鄰單元之間的光發(fā)生干擾以及外部光的反射。濾色片6形成并由黑矩陣4在單元區(qū)域中劃分為紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)三部分以透射紅、綠、藍(lán)色光。公共電極8向分布在濾色片6整個(gè)表面上的透明導(dǎo)電層提供公共電壓Vcom，其中在驅(qū)動(dòng)液晶材料24時(shí)該公共電壓Vcom成為基準(zhǔn)電壓。并且，為了使濾色片6平坦化，可以在濾色片6和公共電極8之間額外地形成涂敷層(未示出)。
薄膜晶體管基板20包括在下玻璃基板12上由柵線14與數(shù)據(jù)線16交叉限定的各單元區(qū)域中形成的薄膜晶體管18和像素電極22。薄膜晶體管18響應(yīng)來自柵線14的柵信號(hào)向像素電極22提供來自數(shù)據(jù)線16的數(shù)據(jù)信號(hào)。由透明導(dǎo)電層形成的像素電極22提供來自薄膜晶體管18的數(shù)據(jù)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)液晶材料24。
具有介電各向異性的液晶材料24沿著由公共電極8的公共電壓Vcom和像素電極22的數(shù)據(jù)信號(hào)形成的電場旋轉(zhuǎn)以控制透光率，從而實(shí)現(xiàn)灰度級(jí)。
并且，該液晶顯示面板進(jìn)一步包括在濾色片基板10和薄膜晶體管基板20之間用于維持盒間隙的襯墊料(未示出)。
通過多輪掩模工序形成液晶顯示面板的濾色片基板10和薄膜晶體管基板20。這里，一輪掩模工序包括諸如薄膜沉積(涂敷)工序、清潔工序、光刻(以下稱為光刻工序)工序、蝕刻工序、光刻膠剝離工序和檢查工序等多個(gè)工序。特別地，薄膜晶體管基板包括半導(dǎo)體工序并需要多輪掩模工序，因此，其制造工序比較復(fù)雜，這成為導(dǎo)致液晶顯示面板制造成本增加的主要因素。
液晶顯示面板通常分為采用從背光單元入射的光來顯示圖像的透射型、通過反射諸如自然光的外界光來顯示圖像的反射型、以及利用透射型和反射型優(yōu)點(diǎn)的透射反射型。
透射型存在背光單元功耗過高的問題而反射型依賴于外界光使其不能在黑暗的環(huán)境顯示圖像。另一方面，如果外界光是充足的，透射反射式液晶顯示器件在反射模式下工作，并且如果外界光不充足，則在透射模式下工作。因此透射反射式液晶顯示器件比透射型液晶顯示器件更能減少功耗并且不同于受提供的外界光限制的反射型液晶顯示器件。
為此，透射反射式液晶顯示器件包括具有反射區(qū)和透射區(qū)的各像素。因此，與圖1所示的薄膜晶體管陣列相比較，形成于反射區(qū)的反射電極和用于使在反射區(qū)和透射區(qū)產(chǎn)生的光路徑相同的絕緣層應(yīng)該進(jìn)一步添加在透射反射式薄膜晶體管中。這樣，因?yàn)楸仨氃黾友谀９ば虻臄?shù)量，因此存在現(xiàn)有技術(shù)的透射反射式薄膜晶體管基板的制造工序復(fù)雜的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供了一種透射反射式薄膜晶體管基板及其制造方法。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示器件包括第一和第二基板；位于第一基板上的柵線；位于第一基板上的柵絕緣層；與柵線交叉以限定像素區(qū)的數(shù)據(jù)線；連接到柵線和數(shù)據(jù)線的薄膜晶體管；位于柵線、數(shù)據(jù)線和薄膜晶體管上的有機(jī)絕緣層，其在像素區(qū)具有透射孔；像素電極，位于像素區(qū)的有機(jī)絕緣層上通過透射孔并連接到薄膜晶體管上；以及位于像素電極上的反射電極，其具有與像素電極相同的邊緣部分或者位于像素電極邊緣部分內(nèi)側(cè)的邊緣部分并暴露透射孔的像素電極。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的液晶顯示器件的制造方法包括提供第一和第二基板；采用第一掩模工序在第一基板上形成柵線；采用第二掩模工序在第一基板上形成柵絕緣層、在柵絕緣層上形成半導(dǎo)體圖案、在半導(dǎo)體圖案上形成與柵線交叉以限定像素區(qū)的數(shù)據(jù)線以及源極和漏極；采用第三掩模工序在數(shù)據(jù)線、源極和漏極上形成有機(jī)絕緣層以及貫穿有機(jī)絕緣層的透射孔；采用第四掩模工序形成經(jīng)過有機(jī)絕緣層和透射孔連接到漏極的像素電極，并且形成暴露透射孔的像素電極的反射電極。


參考附圖通過對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述將使本發(fā)明的這些和其他的特點(diǎn)更加顯而易見，其中圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示面板結(jié)構(gòu)的透視圖；圖2部分地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的部分透射反射式薄膜晶體管基板的平面圖；圖3A和圖3B示出了沿圖2中II-II’、III-III’和IV-IV’線提取的透射反射式薄膜晶體管基板的截面圖；圖4A和圖4B示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式說明透射反射式薄膜晶體管基板的第一掩模工序的平面圖和截面圖；圖5A和圖5B示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式說明透射反射式薄膜晶體管基板的第二掩模工序的平面圖和截面圖；圖6A和圖6B示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式說明透射反射式薄膜晶體管基板的第三掩模工序的平面圖和截面圖；圖7A和圖7B示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式說明透射反射式薄膜晶體管基板的第四掩模工序的平面圖和截面圖；圖8A到圖8F示出根據(jù)本發(fā)明采用半色調(diào)掩模的第四掩模工序的截面圖；圖9示出在本發(fā)明的第四掩模工序中使用局部曝光掩模的截面圖；圖10簡要的示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式具有中心環(huán)繞部分的透射反射式薄膜晶體管基板的平面圖；
圖11A到圖11C具體地示出圖10所示的數(shù)據(jù)鏈環(huán)(data link)和數(shù)據(jù)線的接觸區(qū)的平面圖和截面圖；圖12A和圖12B示出說明圖11A和11B所示的透射反射式薄膜晶體管基板第一掩模工序的平面圖和截面圖；圖13A和圖13B示出說明圖11A和11B所示的透射反射式薄膜晶體管基板第二掩模工序的平面圖和截面圖；圖14A和圖14B示出為了說明圖11A和11B所示的透射反射式薄膜晶體管基板第三掩模工序的平面圖和截面圖；圖15A和圖15B示出為了說明圖11A和11B所示的透射反射式薄膜晶體管基板第四掩模工序的平面圖和截面圖。
具體實(shí)施例方式
將詳細(xì)參考附圖所示的實(shí)施例來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
以下將通過參考圖2到圖15B詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的透射反射式薄膜晶體管基板的平面圖，并且圖3A和圖3B示出了沿圖2中II-II’、III-III’和IV-IV’線提取的透射反射式薄膜晶體管基板的截面圖。
參考圖2和圖3，透射反射式薄膜晶體管基板包括通過彼此交叉在下基板142上限定像素區(qū)的柵線102和數(shù)據(jù)線104，在兩者之間設(shè)置有柵絕緣層144；連接到柵線102和數(shù)據(jù)線104的薄膜晶體管106；形成在各像素區(qū)并連接到薄膜晶體管106的像素電極118；形成與各像素的反射區(qū)的像素電極重疊的反射電極156。因此，各像素區(qū)分為具有反射電極156的反射區(qū)和具有通過開口部分暴露的像素電極118的透射區(qū)。
薄膜晶體管106響應(yīng)于柵線102的掃描信號(hào)保持提供給數(shù)據(jù)線104的像素信號(hào)。因此，薄膜晶體管106包括柵線102；連接到數(shù)據(jù)線104的源極110；與源極相對(duì)并連接到像素電極118的漏極112；與柵絕緣層144和柵線102重疊以在源極110和漏極112之間形成溝道的有源層116；與除溝道部分以外的有源層116、源極110和漏極112形成歐姆接觸的歐姆接觸層146。
并且，形成包括有源層116和歐姆接觸層146的半導(dǎo)體圖案148以與數(shù)據(jù)線104重疊。
在通過交叉的柵線102和數(shù)據(jù)線104限定的像素區(qū)形成像素電極118。具體地，在各像素區(qū)的有機(jī)絕緣層154上形成像素電極118以經(jīng)過貫穿有機(jī)絕緣層154和鈍化層150的漏極接觸孔114和貫穿從有機(jī)絕緣層154到柵絕緣層144的透射孔170。因此，像素電極118經(jīng)由漏極接觸孔114連接到漏極112并經(jīng)由透射孔170連接到基板142。而且，像素電極118在反射區(qū)與形成在像素電極118上的反射電極156重疊，并且該像素電極118在透射區(qū)經(jīng)由反射電極的開口部分暴露以透射光。通過薄膜晶體管106提供像素信號(hào)，像素電極118與濾色片基板(未示出)的公共電極產(chǎn)生電勢差。具有介電各向異性的液晶材料通過該電勢差旋轉(zhuǎn)以控制通過各反射區(qū)和透射區(qū)的液晶層的透光率，因此亮度根據(jù)視頻信號(hào)而改變。
反射電極156形成在各像素的反射區(qū)以反射外界光。具體地，該反射電極156通過暴露形成在透射孔170中的像素電極限定透射區(qū)并通過與像素電極118的剩余部分重疊限定反射區(qū)，其中該像素電極118的剩余部分環(huán)繞該透射區(qū)。并且，反射電極156與諸如數(shù)據(jù)線104或柵線102的信號(hào)線上相鄰像素的反射電極156分離形成。這樣，反射電極156具有與像素電極118相同的邊緣部分，或者具有位于像素電極118邊緣部分稍微內(nèi)側(cè)的邊緣部分。該反射電極156和像素電極118一起具有沿著有機(jī)絕緣層154表面的浮凸形狀，因此由于該散射效果提高了反射效率。
這里，形成透射孔170以貫穿相對(duì)較厚的有機(jī)絕緣層154和位于有機(jī)絕緣層154下的鈍化層150和柵絕緣層144。因此，穿過液晶層的光路徑的長度在反射區(qū)和透射區(qū)相等，因此，反射模式和透射模式的透射效率相同。
本發(fā)明的薄膜晶體管基板進(jìn)一步包括連接到漏極112以穩(wěn)定的維持提供給像素電極118的視頻信號(hào)的存儲(chǔ)電容120。放大的漏極112與基本平行于柵線102的存儲(chǔ)線122重疊，在漏極112和存儲(chǔ)線122之間設(shè)置有柵絕緣層144以形成存儲(chǔ)電容。因此，半導(dǎo)體圖案148進(jìn)一步在與存儲(chǔ)線122重疊的漏極112下方重疊。并且，像素電極118在存儲(chǔ)線122上經(jīng)由接觸孔114連接到漏極112。
柵線102通過柵焊盤126連接到柵驅(qū)動(dòng)器(未示出)。該柵焊盤126包括延伸自柵線102的下柵焊盤電極128和經(jīng)由貫穿從有機(jī)絕緣層154到柵絕緣層144的第一接觸孔130連接到下柵焊盤電極128的上柵焊盤電極132。
數(shù)據(jù)線104通過數(shù)據(jù)焊盤134連接到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器(未示出)。該數(shù)據(jù)焊盤134以類似于上述柵焊盤126的結(jié)構(gòu)形成。具體地，數(shù)據(jù)焊盤134包括形成于基板142上的下數(shù)據(jù)焊盤電極136和經(jīng)由貫穿從有機(jī)絕緣層154到柵絕緣層144的第二接觸孔138連接到下數(shù)據(jù)焊盤電極136的上數(shù)據(jù)焊盤電極140。該數(shù)據(jù)焊盤134的下數(shù)據(jù)焊盤電極136通過分離的接觸電極連接到數(shù)據(jù)線104，其與半導(dǎo)體圖案148一起形成在柵絕緣層144上。
圖3A所示的鈍化層150可以在圖3B中省略。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的薄膜晶體管由以下四輪掩模工序形成。
圖4A和圖4B說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的薄膜晶體管基板制造方法的第一掩模工序的平面圖和截面圖。
通過第一掩模工序在下基板142上形成柵圖案，其中柵圖案包括柵線102、存儲(chǔ)線122、連接到柵線102的下柵焊盤電極128以及下數(shù)據(jù)焊盤電極136。
具體地，通過諸如濺射的沉積方法形成柵金屬層。該柵金屬層以Mo、Cu、Al、Ti、Cr、Mo合金、諸如AlNd的Al合金或Cu合金形成的單層結(jié)構(gòu)形成?；蛘?，該柵金屬層可以以諸如Al/Cr、Al/Mo、Al(Nd)/Al、Al(Nd)/Cr、Mo/Al(Nd)/Mo、Cu/Mo、Ti/Al(Nd)/Ti、Mo/Al、Mo/Ti/Al(Nd)、Cu合金/Mo、Cu合金/Al、Cu合金/Mo合金、Cu合金/Al合金、Al/Mo合金、Mo合金/Al、Al合金/Mo合金、Mo合金/Al合金的至少雙層的多層層疊結(jié)構(gòu)形成。隨后，采用第一掩模的光刻工序和蝕刻工序?qū)υ摉沤饘賹訕?gòu)圖以形成包括柵線102、存儲(chǔ)線122、下柵焊盤電極128和下數(shù)據(jù)焊盤電極136的柵金屬圖案。
圖5A和圖5B示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式說明透射反射式薄膜晶體管基板的第二掩模工序的平面圖和截面圖。
在形成有柵金屬圖案的下基板142上形成柵絕緣層144。并且，通過第二掩模工序在柵絕緣層144上形成包括數(shù)據(jù)線104、源極110和漏極112的源/漏圖案，和包括沿著源/漏圖案背面重疊的有源層116和歐姆接觸層146的半導(dǎo)體圖案148。通過采用衍射曝光掩?；虬肷{(diào)掩模的一輪掩模工序形成半導(dǎo)體圖案148和源/漏圖案。以下，例如，僅對(duì)采用衍射曝光掩模的情況說明如下。
具體地，在形成有柵圖案的下基板142上順序形成柵絕緣層144、非晶硅層、摻雜有雜質(zhì)n+或p+的非晶硅層、源/漏金屬層。例如，通過PECVD形成柵絕緣層144、非晶硅層和摻雜有雜質(zhì)的非晶硅層，并通過濺射形成源/漏金屬層。柵絕緣層144由諸如氧化硅SiOx、氮化硅SiNx的無機(jī)絕緣材料形成，并且源/漏金屬層以Mo、Cu、Al、Ti、Cr、Mo合金、諸如AlNd的Al合金或Cu合金形成的單層結(jié)構(gòu)形成?；蛘?，該柵絕緣層144可以由諸如Al/Cr、Al/Mo、Al(Nd)/Al、Al(Nd)/Cr、Mo/Al(Nd)/Mo、Cu/Mo、Ti/Al(Nd)/Ti、Mo/Al、Mo/Ti/Al(Nd)、Cu合金/Mo、Cu合金/Al、Cu合金/Mo合金、Cu合金/Al合金、Al/Mo合金、Mo合金/Al、Al合金/Mo合金、Mo合金/Al合金的至少雙層的多層層疊結(jié)構(gòu)形成。
通過采用衍射曝光掩模的光刻工序在源/漏金屬層上形成具有臺(tái)階差的光刻膠圖案。光刻膠圖案在應(yīng)該形成半導(dǎo)體圖案和源/漏圖案的區(qū)域具有較厚的厚度并在形成薄膜晶體管溝道的區(qū)域具有相對(duì)較薄的厚度。
通過采用具有臺(tái)階差的光刻膠圖案的蝕刻工序形成源/漏金屬圖案及其下方的半導(dǎo)體圖案。這里，該源/漏圖案包括數(shù)據(jù)線104、與源極110一體的漏極112。
然后，通過灰化工序去除光刻膠較薄的部分并且使光刻膠較厚的部分變薄。通過采用灰化的光刻膠圖案的蝕刻工序，源極110與漏極112分離，并且去除源極110和漏極112下方的歐姆接觸層。隨后，通過剝離工序去除剩余在源/漏金屬圖案上的光刻膠圖案。
圖6A和圖6B分別示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式說明透射反射式薄膜晶體管基板的第三掩模工序的平面圖和截面圖。
形成覆蓋源/漏金屬圖案的鈍化層150和有機(jī)絕緣層154，采用第三掩模工序形成貫穿鈍化層150和有機(jī)層154的透射孔170、漏極接觸孔114、第一接觸孔130和第二接觸孔138。鈍化層150可以省略。
具體地，通過諸如PECVD的沉積方法在形成有源/漏金屬圖案的柵絕緣層144上形成鈍化層150。該鈍化層150由類似于柵絕緣層144的無機(jī)絕緣材料形成。
隨后，在鈍化層150上形成在反射區(qū)具有浮凸(embossing)表面并具有透射孔170、漏極接觸孔114、第一接觸孔130和第二接觸孔138的有機(jī)絕緣層154。通過采用旋轉(zhuǎn)涂敷方法涂敷諸如丙烯酸樹脂的光敏有機(jī)材料在鈍化層150上形成有機(jī)絕緣層154。然后，通過采用第三掩模的光刻工序?qū)τ袡C(jī)絕緣層154構(gòu)圖，從而對(duì)應(yīng)于第三掩模的透射部分形成貫穿有機(jī)絕緣層154的透射孔170、漏極接觸孔114、第一接觸孔130和第二接觸孔138。此外，第三掩模在除了透射部分的其他區(qū)域具有掩蔽部分和衍射曝光部分(半透射部分)重復(fù)的結(jié)構(gòu)。對(duì)應(yīng)于上述結(jié)構(gòu)的有機(jī)絕緣層154構(gòu)圖為具有在反射區(qū)具有臺(tái)階差并且重復(fù)的掩蔽區(qū)(凸出部分)和散射曝光區(qū)(凹槽部分)的結(jié)構(gòu)。隨后，固化突出部分和凹槽部分被重復(fù)的有機(jī)層154使得有機(jī)絕緣層154的表面具有浮凸形狀。
通過采用有機(jī)絕緣層154作為掩模對(duì)有機(jī)層154下面的鈍化層150和柵絕緣層144進(jìn)行構(gòu)圖，使得透射孔170、第一接觸孔130和第二接觸孔138延伸穿過柵絕緣層144，并且漏極接觸孔114延伸以貫穿鈍化層150。
圖7A和圖7B示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式說明透射反射式薄膜晶體管基板的第四掩模工序的平面圖和截面圖，并且圖8A到圖8F具體說明根據(jù)本發(fā)明采用半色調(diào)掩模的第四掩模工序的截面圖。
通過應(yīng)用第四掩模工序在具有浮凸形狀的有機(jī)絕緣層154上形成包括像素電極118、上柵焊盤電極132和上數(shù)據(jù)焊盤電極140以及反射電極156的透明導(dǎo)電圖案。通過衍射曝光掩模、半色調(diào)掩模和局部透射掩模形成透明導(dǎo)電圖案和反射電極156。
在圖8A中，通過諸如濺射的沉積方法沉積覆蓋有機(jī)絕緣層154的透明導(dǎo)電層117和反射金屬層155。該透明導(dǎo)電層117可以由ITO、TO、IZO、ITZO等形成，并且反射金屬層155由具有高反射率諸如Al和AlNd的金屬形成。該透明導(dǎo)電層117可以由諸如AlNd/Mo等的雙層結(jié)構(gòu)形成。隨后，將光刻膠139施加于反射金屬層155，然后，通過采用半色調(diào)掩模230的光刻工序曝光并顯影，從而形成具有如圖8B所示的臺(tái)階差的光刻膠圖案240。
具體地，半色調(diào)掩模230包括石英襯底232、以及形成于石英襯底232上的半色調(diào)透射層236和掩蔽層234。該掩蔽層234由諸如Cr和CrOx的金屬形成，并且半色調(diào)透射層236由MoSiX形成。這里，半色調(diào)透射層236和掩蔽層234重疊的掩蔽部分P1阻止紫外光。因此，如圖8B所示，第一光刻膠圖案240A保留在應(yīng)該同時(shí)存在反射金屬層155和透明導(dǎo)電層117的區(qū)域。半色調(diào)透射層236所處的局部透射部分P2局部透射紫外UV光。因此比第一光刻膠204A薄的第二光刻膠204B留在應(yīng)該僅存在透明導(dǎo)電層117的區(qū)域。而且，如圖8B所示，暴露石英襯底232的全透射部分P3透射全部的紫外UV光，使得在應(yīng)該去除反射金屬層155和透明導(dǎo)電層117的區(qū)域不存在光刻膠240。
在圖8C中，通過采用光刻膠圖案240作為掩模的時(shí)刻工序，即濕法蝕刻工序，對(duì)反射金屬層155和透明導(dǎo)電層117構(gòu)圖，從而形成包括像素電極118、上柵焊盤電極132和上數(shù)據(jù)焊盤電極140以及與像素電極重疊的反射電極156的透明導(dǎo)電圖案。這里，像素電極118和反射電極156具有同樣的邊緣部分。形成的像素電極118和反射電極156與在像素區(qū)貫穿有透射孔170的有機(jī)絕緣層154重疊。并且像素電極118和反射電極156通過漏極接觸孔114連接到漏極112。由于有機(jī)絕緣層154的表面具有浮凸形狀，在該有機(jī)絕緣層154上形成的像素電極118和反射電極156也具有浮凸形狀。上柵焊盤電極132和上數(shù)據(jù)焊盤電極140分別經(jīng)由第一和第二接觸孔130和138連接到下柵焊盤電極128和下數(shù)據(jù)焊盤電極136。
在圖8D中，通過灰化工序使第一光刻膠圖案240A的厚度變薄以及使第二光刻膠圖案240B去除。
在圖8E中，采用灰化的第一光刻膠圖案240A作為掩模的濕法蝕刻工序蝕刻暴露的反射電極156，從而在透射孔170、上柵焊盤電極132以及上數(shù)據(jù)焊盤電極140中暴露像素電極118。此時(shí)，在像素電極118上的反射電極156的邊緣部分被暴露以沿著灰化的第一光刻膠圖案240A受到蝕刻。因此，反射電極156的邊緣部分可以位于像素電極118邊緣部分的內(nèi)側(cè)。
在圖8F中，通過剝離工序去除圖8E中剩余在反射電極156上的第一光刻膠圖案240A。
如圖8B所示，通過連續(xù)采用兩個(gè)掩模，即采用圖9所示的下曝光(underexposure)的局部曝光掩?？梢孕纬砂ň哂斜舜瞬煌穸鹊牡谝缓偷诙饪棠z圖案240A和240B的光刻膠圖案240。
在圖9中，第一局部曝光掩模250包括石英襯底252和部分形成于石英襯底252上的掩蔽層254。第二局部曝光掩模260包括石英襯底262和部分形成于石英襯底262上的掩蔽層264。通過連續(xù)采用第一和第二局部曝光掩模250和260連續(xù)兩次對(duì)光刻膠239曝光。因此，通過兩次曝光量之和來區(qū)別光刻膠239的顯影劑反應(yīng)量，從而形成具有彼此不同厚度的第一和第二光刻膠圖案240A和240B。
具體地，如圖8B所示，第一和第二局部曝光掩模250和260的掩蔽層254和264所在的掩蔽部分P1在兩次曝光中完全阻擋紫外UV光，從而在應(yīng)該同時(shí)存在反射金屬層155和透明導(dǎo)電層117的區(qū)域保留第一光刻膠圖案240A。第一局部曝光掩模250的掩蔽層254所在的局部透射部分P2僅在兩次曝光中透射第二紫外UV光，從而，如圖8B所示，在應(yīng)該僅存在透明導(dǎo)電層117的區(qū)域保留比第一光刻膠240A薄的第二光刻膠240B。如圖8B所示，第一和第二曝光掩模250和260的石英襯底252和262所在的全透射部分P3在兩次曝光中透射全部的紫外UV光，使得在應(yīng)該去除反射金屬層155和透明導(dǎo)電層117的區(qū)域不存在光刻膠240。
因此，可以通過執(zhí)行四輪掩模工序簡化根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的透射反射式薄膜晶體管的制造方法。
圖10簡要的示出根據(jù)本發(fā)明具有中心環(huán)繞部分的透射反射式薄膜晶體管的平面圖。
圖10所示的透射反射式薄膜晶體管基板100包括接觸電極160以將與柵焊盤126形成于同一層的數(shù)據(jù)焊盤134連接到數(shù)據(jù)線104。換句話說，接觸電極160將延伸自數(shù)據(jù)焊盤134的數(shù)據(jù)鏈環(huán)135連接到數(shù)據(jù)線104。這里，接觸電極160由與形成在有源區(qū)182的像素電極118相同的金屬層形成，并由與反射電極156相同的反射金屬層形成，或者以由透明導(dǎo)電層和反射金屬層重疊的雙層結(jié)構(gòu)形成。這里，如果接觸電極160由暴露于外部的反射金屬層形成，則會(huì)出現(xiàn)接觸電極160受到腐蝕的問題。因此，該接觸電極160位于通過密封劑180密封的區(qū)域，即，位于密封劑180和有源區(qū)182之間。因此，可以避免接觸電極160的腐蝕。
圖11A示出了數(shù)據(jù)線104和數(shù)據(jù)鏈環(huán)135的接觸區(qū)域的放大平面圖，圖11B和11C示出沿V-V’線提取的接觸區(qū)域的截面圖。
參考圖11A和圖11B，數(shù)據(jù)鏈環(huán)135鄰近于數(shù)據(jù)線104或者與數(shù)據(jù)線104重疊。這里，該數(shù)據(jù)線104延伸自數(shù)據(jù)焊盤134，即下數(shù)據(jù)焊盤電極136，并位于由密封劑180密封的區(qū)域。
第三接觸孔162貫穿有機(jī)絕緣層154到柵絕緣層144以暴露數(shù)據(jù)鏈環(huán)135，并且第四接觸孔164貫穿有機(jī)絕緣層154和鈍化層150以暴露數(shù)據(jù)線104。
接觸電極160包括由與上數(shù)據(jù)焊盤電極140相同的透明導(dǎo)電層形成的第一接觸電極166和由反射金屬層形成以遮蓋(capture)第一接觸電極166的第二接觸電極168。與此不同，接觸電極160可以僅由第一接觸電極166，或者僅由第二接觸電極168形成。該接觸電極160經(jīng)由第三和第四接觸孔162和164將數(shù)據(jù)鏈環(huán)135連接到數(shù)據(jù)線104。
圖11B所示的鈍化層150可以在圖11C中省略。
通過執(zhí)行上述的四輪掩模工序形成透射反射式薄膜晶體管的周圍部分，即數(shù)據(jù)線104和數(shù)據(jù)鏈環(huán)135的接觸區(qū)域。將參考圖12A到15B對(duì)其進(jìn)行說明。
在圖12A和圖12B中，通過第一掩模工序在下基板142上形成柵金屬圖案，其中柵金屬圖案包括連同下數(shù)據(jù)焊盤電極136一起的數(shù)據(jù)鏈環(huán)135。該第一掩模工序與圖4A和4B所述的相同。
在圖13A和圖13B中，通過第二掩模工序形成柵絕緣層144，并且在柵絕緣層144上層疊包括有源層116和歐姆接觸層146的半導(dǎo)體圖案148和數(shù)據(jù)線104。該第二掩模工序與圖5A和5B所述的相同。
在圖14A和圖14B中，采用第三掩模工序形成鈍化層150和有機(jī)絕緣層154，并形成貫穿鈍化層150和有機(jī)絕緣層154的第三和第四接觸孔162和164。第三接觸孔162貫穿有機(jī)絕緣層154到柵絕緣層144以暴露數(shù)據(jù)鏈環(huán)135，并且第四接觸孔164貫穿有機(jī)層154和鈍化層150以暴露數(shù)據(jù)線104。這里，鈍化層150可以省略。該第三掩模工序與圖6A和6B所述相同。
在圖15A和圖15B中，采用第四掩模工序與上數(shù)據(jù)焊盤電極140一起形成具有第一和第二接觸電極166和168的接觸電極160。該第一接觸電極166經(jīng)過第一和第二接觸孔162和164以將數(shù)據(jù)鏈環(huán)135連接到數(shù)據(jù)線104。該第一接觸電極166由與上數(shù)據(jù)焊盤電極140相同的透明導(dǎo)電層形成，并且第二接觸電極168由與上述反射電極156相同的反射金屬層形成。對(duì)應(yīng)于圖8B所示的掩蔽部分P1的第一光刻膠圖案240A形成該接觸電極160。此時(shí)，第二接觸電極168具有與第一接觸電極166相同的邊緣部分或者具有位于第一接觸電極166邊緣部分內(nèi)側(cè)的邊緣部分。
與此不同，接觸電極160可以僅由第一接觸電極166，即透明導(dǎo)電層形成。在這種情況下，對(duì)應(yīng)于圖8B所示的局部透射部分P2的第二光刻膠圖案240B形成接觸電極160。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的透射反射式式薄膜晶體管基板及其制造方法中，通過一輪掩模工序形成有機(jī)絕緣層和多個(gè)接觸孔。此外，通過另一掩模工序形成具有像素電極和反射電極的透明導(dǎo)電圖案。因此，可以通過執(zhí)行四輪掩模工序來簡化工序。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的透射反射式薄膜晶體管基板及其制造方法中，通過包括透明導(dǎo)電層和反射金屬層至少其中之一的接觸電極將分別形成于不同層的數(shù)據(jù)鏈環(huán)和數(shù)據(jù)線連接在一起。在該結(jié)構(gòu)中，接觸電極形成在由密封劑密封的區(qū)域，因此，可以防止由于由反射金屬層形成的接觸電極暴露而產(chǎn)生的腐蝕問題。
對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明做出各種變型和改進(jìn)。因此，本發(fā)明意欲包括所有落入所附權(quán)利要求及其等效物所限定的范圍內(nèi)的變形和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器件，包括第一和第二基板；位于第一基板上的柵線；位于第一基板上的柵絕緣層；與柵線交叉以限定像素區(qū)的數(shù)據(jù)線；連接到柵線和數(shù)據(jù)線的薄膜晶體管；位于柵線、數(shù)據(jù)線和薄膜晶體管上的有機(jī)絕緣層，其在像素區(qū)中具有透射孔；在像素區(qū)的有機(jī)絕緣層上通過透射孔并連接到薄膜晶體管的像素電極；以及反射電極，具有與像素電極相同的邊緣部分或者位于像素電極邊緣部分內(nèi)側(cè)的邊緣部分并暴露透射孔的像素電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述有機(jī)絕緣層和像素電極具有浮凸表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述反射電極具有相同的浮凸表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述反射電極連接到像素電極并包圍透射孔的側(cè)表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，進(jìn)一步包括位于有機(jī)絕緣層下方的鈍化層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述鈍化層由無機(jī)絕緣材料形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述透射孔貫穿有機(jī)絕緣層和柵絕緣層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述像素電極經(jīng)由貫穿有機(jī)絕緣層的漏極接觸孔連接到薄膜晶體管的漏極。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述反射電極和像素電極與柵線和數(shù)據(jù)線至少其中之一重疊。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，進(jìn)一步包括包括存儲(chǔ)線的存儲(chǔ)電容，該存儲(chǔ)線與數(shù)據(jù)線變叉；以及漏極，其中所述存儲(chǔ)線與延伸自薄膜晶體管的漏極重疊，并且在存儲(chǔ)線和漏極之間設(shè)置有柵絕緣層。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，進(jìn)一步包括與數(shù)據(jù)線和薄膜晶體管重疊的半導(dǎo)體圖案。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，進(jìn)一步包括連接到柵線和數(shù)據(jù)線至少其中之一的焊盤。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述焊盤包括連接到柵線和數(shù)據(jù)線至少其中之一的下焊盤電極；貫穿有機(jī)絕緣層和柵絕緣層以暴露下焊盤電極的接觸孔；經(jīng)由接觸孔連接到下焊盤電極的上焊盤電極。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示器件，其特征在于，進(jìn)一步包括延伸自下焊盤電極并鄰近于數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)鏈環(huán)；多個(gè)暴露數(shù)據(jù)鏈環(huán)和數(shù)據(jù)線的接觸孔；以及經(jīng)過接觸孔以連接數(shù)據(jù)鏈環(huán)和數(shù)據(jù)線的接觸電極。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述接觸電極包括與像素電極相同的透明導(dǎo)電層和與反射電極相同的反射金屬層至少其中之一。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述接觸電極由透明導(dǎo)電層和反射金屬層形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述反射金屬層形成為具有與透明導(dǎo)電層相同的邊緣部分或者具有位于透明導(dǎo)電層邊緣部分內(nèi)側(cè)的邊緣部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述接觸電極位于由密封劑密封的區(qū)域。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述焊盤為數(shù)據(jù)焊盤和柵焊盤其中之一。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，進(jìn)一步包括位于第一和第二基板之間的液晶層。
21.一種液晶顯示器件的制造方法，包括提供第一和第二基板；采用第一掩模工序在第一基板上形成柵線；采用第二掩模工序在第一基板上形成柵絕緣層、在柵絕緣層上形成半導(dǎo)體圖案、在半導(dǎo)體圖案上形成與柵線交叉以限定像素區(qū)的數(shù)據(jù)線并且形成源極和漏極；采用第三掩模工序在數(shù)據(jù)線、源極和漏極上形成有機(jī)絕緣層以及貫穿有機(jī)絕緣層的透射孔；采用第四掩模工序形成經(jīng)過有機(jī)絕緣層和透射孔連接到漏極的像素電極，并且形成暴露透射孔的像素電極的反射電極。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，第一掩模工序進(jìn)一步包括在第一基板上形成平行于柵線的存儲(chǔ)線；以及第二掩模工序進(jìn)一步包括通過延伸漏極和半導(dǎo)體圖案形成與存儲(chǔ)線重疊的存儲(chǔ)電容，其中柵絕緣層位于所述延伸漏極和半導(dǎo)體圖案與存儲(chǔ)線之間。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，第一掩模工序進(jìn)一步包括形成連接到柵線和數(shù)據(jù)線至少其中之一的下焊盤電極；第三掩模工序進(jìn)一步包括在第三掩模工序期間形成暴露下焊盤電極的接觸孔；第四掩模工序進(jìn)一步包括在第四掩模工序期間形成經(jīng)由接觸孔連接到下焊盤電極的上焊盤電極。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，第一掩模工序進(jìn)一步包括形成延伸自下焊盤電極并連接到數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)鏈環(huán)；第三掩模工序進(jìn)一步包括形成多個(gè)暴露數(shù)據(jù)鏈環(huán)和數(shù)據(jù)線的接觸孔；以及第四掩模工序進(jìn)一步包括形成通過接觸孔連接到數(shù)據(jù)鏈環(huán)和數(shù)據(jù)線的接觸電極。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述接觸電極包括與像素電極相同的透明導(dǎo)電層和與反射電極相同的反射金屬層至少其中之一。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述接觸電極位于由密封劑密封的區(qū)域內(nèi)。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述反射電極連接到像素電極并包圍透射孔的側(cè)表面。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，第四掩模工序進(jìn)一步包括在有機(jī)絕緣層上形成透明導(dǎo)電層和反射金屬層；在反射金屬層上形成具有不同厚度的第一和第二光刻膠圖案；通過采用第一和第二光刻膠圖案作為掩模的蝕刻工序?qū)ν该鲗?dǎo)電層和反射金屬層構(gòu)圖，以形成具有像素電極、上焊盤電極、接觸電極和反射電極的透明導(dǎo)電圖案，其中反射電極具有與透明導(dǎo)電圖案相同的邊緣部分；通過采用第一光刻膠圖案作為掩模的蝕刻工序去除透射孔中的像素電極以及上焊盤電極上的反射電極；以及去除第一光刻膠圖案。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，通過采用衍射曝光掩模、半色調(diào)掩模和局部透射掩模其中之一的光刻工序形成第一和第二光刻膠圖案。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，在采用局部曝光掩模的情況下，所述光刻工序具有采用第一和第二局部曝光掩模的兩個(gè)曝光工序。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述第一光刻膠圖案對(duì)應(yīng)于第一和第二局部曝光掩模中的掩蔽層，而所述第二光刻膠圖案對(duì)應(yīng)于第一局部曝光掩模中的掩蔽層。
32.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述第三掩模工序進(jìn)一步包括在有機(jī)絕緣層下方形成鈍化層。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述鈍化層由無機(jī)絕緣材料形成。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述透射孔貫穿從有機(jī)絕緣層到柵絕緣層。
35.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述透射孔貫穿從有機(jī)絕緣層到柵絕緣層。
36.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述第三掩模工序進(jìn)一步包括形成貫穿有機(jī)絕緣層的漏極接觸孔以暴露漏極，所述像素電極經(jīng)由漏極接觸孔連接到漏極。
37.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述反射電極和像素電極覆蓋柵線或數(shù)據(jù)線至少其中之一。
38.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述像素電極的邊緣部分和反射電極的邊緣部分彼此不同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于簡化制造工序的透射反射式薄膜晶體管基板及其制造方法。該液晶顯示器件包括第一和第二基板；位于第一基板上的柵線；位于第一基板上的柵絕緣層；與柵線交叉以限定像素區(qū)的數(shù)據(jù)線；連接到柵線和數(shù)據(jù)線的薄膜晶體管；位于柵線、數(shù)據(jù)線和薄膜晶體管上的有機(jī)絕緣層，其在像素區(qū)中具有透射孔；像素電極，位于像素區(qū)的有機(jī)絕緣層上通過透射孔并連接到薄膜晶體管上；以及位于像素電極上的反射電極，其具有與像素電極相同的邊緣部分或者位于像素電極邊緣部分內(nèi)側(cè)的邊緣部分并暴露透射孔的像素電極。
文檔編號(hào)H01L21/027GK1782842SQ200510093769
公開日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2005年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月4日
發(fā)明者林周洙, 金雄植 申請(qǐng)人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社