液晶显示装置的阵列基板制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种液晶显示装置的阵列基板制造方法，该方法采用一个单调掩模板和两个双调掩模板制造了水平电场型液晶显示装置的阵列基板，具体为：通过采用单调掩模板形成栅线、栅电极和由第一透明导电层和第一金属层构成的显示区域的图案；通过采用第一双调掩模板沟道，并且将位于显示区域的第一金属层去掉，形成板状电极；通过采用第二双调掩模板形成过孔和缝隙电极。本发明专利技术液晶显示装置的阵列基板制造方法用一个廉价的单调掩模板替代了一个昂贵的双调掩模板，从而有效地降低了制造成本。相比现有技术，本发明专利技术液晶显示装置的阵列基板制造方法减少了一次灰化工艺，从而有效地简化了生产过程，并且还提高了生产速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液晶显示装置的阵列基板及其制造方法，特别涉及利用3次 掩模工艺的水平电场型液晶显示装置的阵列基板及其制造方法。
技术介绍
液晶显示装置(Liquid Crystal Display,简称为LCD)是一种主要的平板 显示装置(FlatPanel Display,简称为FPD)。 4艮据驱动液晶的电场方向，液 晶显示装置分为垂直电场型液晶显示装置和水平电场型液晶显示装置。水平 电场型液晶显示装置进一步地分为边界电场切换(Fringe Field Switching, 以下简称为FFS)型液晶显示装置，共平面切换(In-Plane Switching,简称为 IPS)型液晶显示装置。垂直电场型液晶显示装置需要在阵列基板(Array Substrate)上形成像素 电极，在彩膜基板(Color Filter Substrate)上形成公共电极；然而水平电场型 液晶显示装置在阵列基板上同时形成像素电极和公共电极。因此，制作水平 电场型液晶显示装置的阵列基板时，需要额外增加一次形成公共电极的掩模 工艺。在本专利技术中，将板状电极、栅线、硅岛、薄膜晶体管沟道和源/漏电极的 复合结构定义为预置层；将过孔和缝隙电极的复合结构定义为后置层。在水平电场型液晶显示装置中制造FFS型液晶显示装置的阵列基板时， 通常采用7次掩模工艺，具体为第一次掩模工艺，用第一个掩模板(mask)形成板状电极；第二次掩模工艺，用第二个掩模板形成栅线；第三次掩模工艺，用第三个掩模板形成硅岛(active layer);第四次掩模工艺，用第四个掩模板形成薄膜晶体管(Thin Firm Transistor, 简称为TFT)沟道(channel);第五次掩模工艺，用第五个掩模板形成源/漏电极，从而完成预置层的制作；第六次掩模工艺，用第六个掩模板形成过孔(viahole); 第七次掩模工艺，用第七个掩模板形成缝隙电极，从而完成后置层的制作。为了减少投资和提高产量，出现了通过3次掩模工艺制造边界电场切换 型液晶显示装置的阵列基板的方法，具体为第一次掩模工艺，依次沉积第一透明导电层和第一金属层，用第一个双 调掩模板(dual tone mask)形成栅线和板状电极；第二次掩模工艺，依次沉积第一绝缘层、半导体层、掺杂半导体层和第二金属层，用第二个双调掩模板形成硅岛、薄膜晶体管沟道和源/漏电极，即 完成预置层的制作； —第三次掩模工艺，沉积第二绝缘层，用第三个双调掩模板形成过孔，对 残留的光刻胶进行灰化，并沉积第二透明导电层，在剥离(liftoff)残留的光 刻胶之后形成缝隙电极，从而完成后置层的制作。现有技术虽然通过利用3个掩模板的三次掩模工艺制造了液晶显装置的 阵列基板，但是3个掩模板皆为价格昂贵的双调掩模板。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种通过利用一个单调掩模板和两个双调掩模板的 三次掩模工艺制造液晶显示装置的阵列基板的方法，有效地降低制造成本， 并且简化了制造工艺。为实现上述目的，本专利技术提供了一种， 包括预置层的制作和后置层的制作，所述预置层的制作具体为5第 一次掩模工艺，在基板上依次沉积第 一透明导电层和第 一金属层之后 涂布光刻胶，采用单调掩模板进行曝光显影之后进行蚀刻，形成显示区域图案、栅线和从所述栅线分支出来的栅电极；第二次掩模工艺，在经过所述第一次掩模工艺的基板上依次沉积第一绝 缘层、半导体层、掺杂半导体层和第二金属层并且涂布光刻胶，采用第一双 调掩模板进行曝光显影之后进行蚀刻，形成硅岛图案和数据线图案并且在所 述显示区域漏出所述第一金属层，对所述光刻胶进行灰化工艺之后再进行蚀 刻，在所述硅岛图案上形成沟道、与所述数据线连接的源电极和漏电极并且 在所述显示区域图案上形成板状电极。其中，所述后置层的制作具体为第三次掩模工艺，在经过所述第二次 掩模工艺的基板上涂布第二绝缘层，采用第二双调掩模板进行曝光显影之后 进行第一次蚀刻，在所述漏电极上形成过孔，对所述光刻胶进行灰化工艺之 后沉积第二透明导电层，剥离残留的光刻胶之后在所述显示区域形成通过所 述过孔与所述漏电极连接的缝隙电极。其中，采用单调掩模板进行曝光显影之后进行蚀刻，形成具有缝隙的显 示区域图案，所述缝隙与由第二透明导电层构成的缝隙电极的缝隙方向相同， 并且位置相互错开。其中，所述第二次掩模工艺中所述板状电极为公共电极。 其中，所述第三次掩模工艺中所述缝隙电极为像素电极。 其中，所述第一双调掩模板和所述第二双调掩模板分别为灰调掩模板或 者裂条掩模板。其中，所述第一透明导电层和所述第二透明导电层分别为氧化铟锡。 其中，所述第一金属层和所述第二金属层分别为AlNd、 Al、 Cu、 Mo、MoW或Cr的单层结构，或者为AlNd、 Al、 Cu、 Mo、 MoW、 Ti或Cr任意组合所构成的复合层结构。其中，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层分别为SiNx、 SiOx或SiOxNy的单层结构，或者为SiNx、 SiOx或SiOxNy任意组合所构成的复合层结构。本专利技术，通过采用单调掩模板形成栅 线、栅电极和显示区域的图案，通过采用第一双调掩模板形成板状电极和沟 道，通过采用第二双调掩模板形成过孔和缝隙电极，从而用一个单调掩模板 和两个双调掩模板制造了水平电场型液晶显示装置的阵列基板。相比现有技 术，本专利技术用一个廉价的单调掩模板替代 了一个昂贵的双调掩模板，从而有效地降低了制造成本。并且由于用一个单 调掩模板替代了一个双调掩模板，因此相比现有技术，本专利技术液晶显示装置 的阵列基板制造方法减少了一次灰化工艺，从而有效地筒化了生产过程，并 且还提高了生产速度。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术的流程示意图； 图2a为本专利技术的第 一次掩模工艺中采 用单调掩模板进行曝光显影后的平面示意图； 图2b为图2a的A-A'截面示意图； 图2c为图2a的B-B，截面示意图3a为本专利技术的第 一次掩模工艺中进 行蚀刻后的平面示意图3b为图3a的A-A，截面示意图； 图3c为图3a的B-B，截面示意图4a为本专利技术的第二次掩模工艺中采 用第 一双调掩模板进行曝光显影后的平面示意图； 图4b为图4a的A-A，截面示意图； 图4c为图4a的B-B，截面示意图；图5a为本专利技术的第二次掩模工艺中进 行蚀刻和对光刻胶进行灰化后的平面示意图； 图5b为图5a的A-A'截面示意图； 图5c为图5a的B-B，截面示意图6a为本专利技术的第二次掩模工艺中再 次进行蚀刻和清洗光刻胶后的平面示意图； 图6b为图6a的A-A，截面示意图； 图6c为图6a的B-B，截面示意图7a为本专利技术的第三次掩模工艺中曝 光显影后的平面示意图7b为图7a的A-A，截面示意图； 图7c为图7a的B-B，截面示意图8a为本专利技术的第三次掩模工艺中进 行蚀刻后的平面示意图8b为图8a的A-A，截面示意图； 图8c为图8a的B-B，截面示意图9a为本专利技术的第三次掩模工艺中剥 离光刻胶后的平面示意图9b为图9a的A-A，截面示意图； 图9c为图9a的B-B，截面示意图。附图标记i兌明1—基板； 2—第一透明导电层；3—第一金属层;4—光刻胶； 5—第一绝缘层； 6—半导体层；7—掺杂半导体层； 8—第二金属层； 9—第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示装置的阵列基板制造方法，包括预置层的制作和后置层的制作，其特征在于，所述预置层的制作具体为：　　　　第一次掩模工艺，在基板上依次沉积第一透明导电层和第一金属层之后涂布光刻胶，采用单调掩模板进行曝光显影之后进行蚀刻，形成显示区域图案、栅线和从所述栅线分支出来的栅电极；　　　　第二次掩模工艺，在经过所述第一次掩模工艺的基板上依次沉积第一绝缘层、半导体层、掺杂半导体层和第二金属层并且涂布光刻胶，采用第一双调掩模板进行曝光显影之后进行蚀刻，形成硅岛图案和数据线图案并且在所述显示区域漏出所述第一金属层，对所述光刻胶进行灰化工艺之后再进行蚀刻，在所述硅岛图案上形成沟道、与所述数据线连接的源电极和漏电极并且在所述显示区域图案上形成板状电极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋泳锡，崔承镇，刘圣烈，
申请(专利权)人：北京京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]