液晶显示设备及其制造方法技术

公开了一种液晶显示设备及其制造方法。根据实施例，该液晶显示设备包括在基板上的栅极线；在基板上的数据线；设置成基本平行于栅极线的公共线；形成在栅极线和数据线之间的交叉处的TFT，每个TFT都包括从相应栅极线延伸的栅极、栅极绝缘层、有源层、欧姆接触层、从相应数据线延伸的源极和与源极隔开的漏极；钝化层，所述钝化层的每一个都形成在TFT上且具有用于暴露出相应漏极的一部分的接触孔；和像素电极，所述像素电极的每一个都由形成在相应钝化层上的导电层和绝缘层构成，且经由相应接触孔电连接到相应漏极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液晶显示(IXD)设备，特别地，涉及一种能够在形成IXD设备的包 括像素电极的电极线时借助微图案化来提高孔径比并且能够降低微图案化工艺所占用的 工艺时间的LCD设备及其制造方法。
技术介绍
通常，薄膜晶体管(TFT)广泛用作半导体设备、诸如TFT LCD设备的显示设备等等 中的开关器件。在显示设备当中，TFT LCD设备被认为是具有低功耗、高便携性、技术密集性和高 附加值方面的特性的下一代高科技显示设备。在几种类型的LCD设备当中，由于高分辨率和实现视频的能力，对使用TFT作为调 整每个像素的导通或关断的开关器件的有源矩阵型LCD设备的需求日益增加。为了微图案化与广泛用作半导体设备以及LCD设备中的开关器件的TFT电连接的 像素电极，会出现很多技术问题，诸如过长工艺时间、蚀刻不均勻等。尤其是，在实现高孔径 比中通常会出现各种难题，这阻碍了提高LCD设备亮度的进程。从这一角度来看，现在将参考图1描述现有技术IXD设备。图1是示范性示出根据现有技术LCD设备结构的截面图。如图1中所示，根据现 有技术的LCD设备包括具有滤色器的滤色器基板(未示出)、与滤色器基板相对的TFT阵列 基板11、夹在滤色器基板和TFT阵列基板11之间的液晶层(未示出)。在此，TFT阵列基板11包括其上的栅极线(未示出)、从栅极线分叉出的栅极13a、 和设置成与栅极线平行且间隔开的多个公共电极13b。在包括栅极13a的阵列基板11的整个表面上形成栅极绝缘层15。在栅极绝缘层 15上形成半导体层21，半导体层21包括顺序形成为岛状的有源层17和欧姆接触层19。在 此，有源层17由纯非晶硅(a-Si:H)制成，欧姆接触层19由掺杂非晶硅(n+a-Si)制成。在欧姆接触层19上，IXD设备还包括与栅极线(未示出)交叉以限定像素区域的 数据线23、从数据线23延伸的源极23a、和与源极23a间隔开的漏极23b。在此，栅极13a、 半导体层21、源极23a和漏极2 构成薄膜晶体管(TFT)T。此外，在源极和漏极23a和2 的整个表面上以及有源层17的暴露部分上形成具 有用于暴露出部分漏极23b的接触孔(未示出)的钝化层25。在钝化层25上形成像素电极31a。像素电极31a独立存在于每个像素区域中，并经 由接触孔(未示出)接触漏极23b。在此，像素电极31a由透明导电材料的氧化铟锡(ITO) 形成，多个像素电极被排列在每个单位像素区域中并且以预定间隙相互间隔。因此，形成在TFT阵列基板11上的多个公共电极1 和多个像素电极31a相互间 隔地水平排列，以响应于施加的电压产生水平磁场。在此，位于水平磁场之间的液晶分子受 到影响因而被磁场驱动。以下，将参考图2A至2E描述图1的现有技术IXD设备的制造方法。图2A至2E是简要示出根据现有技术的图1的IXD设备的制造方法的连续工艺的 截面图。如图2A中所示，在透明基板11上形成栅极线(未示出)和从栅极线垂直延伸的 栅极13a。在此，除了栅极线和从栅极线延伸的栅极之外，也在基板11上形成设置成与栅极 线平行的公共线(未示出)。基板11上面还包括从公共线延伸的公共电极13b，公共线与 栅极线平行且以预定间隙与栅极线隔开。接下来，在具有栅极13a的基板11整个表面上形成栅极绝缘层15。在栅极绝缘 层15上形成半导体层21，半导体层21包括顺序形成为岛状的有源层17和欧姆接触层19。 在此，有源层17由纯非晶硅(a-Si:H)制成，欧姆接触层19由掺杂非晶硅(n+a-Si)制成。之后，在欧姆接触层19上提供与栅极线交叉的数据线23、从数据线23延伸的源极 23a、以及与源极23a间隔开取决于栅极13a的预定间隙的漏极23b。在此，栅极13a、半导 体层21、源极23a和漏极23b构成TFT T。在具有数据线23、源极23a和漏极2 的基板11的整个表面上形成由无机绝缘材 料制成的钝化层25。之后，如图2B中所示，通过使用光刻工艺和图案化工艺的光刻技术选择性蚀刻掉 钝化层25，以形成用于暴露出部分漏极23b的接触孔27。如图2C中所示，在具有接触孔27的钝化层25上沉积诸如ITO的透明导电材料， 从而形成单层透明导电层31。在透明导电层31上涂覆光致抗蚀剂材料之后，在光致抗蚀剂材料层(未示出)上 将用于限定形成像素电极的位置的曝光掩模(未示出)对准。执行用于将红外光通过曝光 掩模射向光致抗蚀剂材料层的光刻工艺和显影工艺，以便形成光致抗蚀剂层图案33。如图2D中所示，使用光致抗蚀剂层图案33作为阻挡层通过湿法蚀刻工艺选择性 蚀刻掉透明导电层31，以便形成像素电极31a。在此，尽管未示出，但是提供了多个像素电 极31a，以使多个像素电极31a以预定间隙间隔开地在每个像素区域中排列。而且，多个像 素电极31a可与多个公共电极1 相互间隔预定间隙地交替。如图2E中所示，在通过湿法蚀刻工艺选择性蚀刻掉透明导电层31以形成像素电 极31a之后，完全去除剩余的光致抗蚀剂层图案33，以便完成LCD设备的TFT阵列基板的制造。之后，尽管未示出，通过执行制造包括黑矩阵层和滤色器层的滤色器阵列基板的 工艺和在滤色器阵列基板和TFT阵列基板11之间形成液晶层的工艺来完成制造LCD的工 艺。但是，鉴于现有技术的IXD设备及其制造方法，存在以下问题。根据现有技术的LCD设备及其制造方法，在刻蚀单层金属层时，应当在考虑基于 诸如形成当前像素电极时所使用的ΙΤ0、钼、钛合金或铝的金属特性的蚀刻能力的情况下， 执行其中使用的蚀刻工艺。因此，蚀刻工艺变得复杂。也就是，根据所涉及的金属类型，蚀 刻剂的变化很大，这使得难以克服局限性而实现一致性，且导致较低的蚀刻工艺效率并且 使采用新型金属变得困难。而且，对于蚀刻具有单层结构的金属层，由于缺陷的存在，导致更难实现金属层的 顶部和底部以及右侧和左侧的蚀刻均勻性，从而难以在被蚀刻产品中实现微米线。而且，当蚀刻单层金属层时，由于金属层已经暴露到外面因此可能被损坏。因此， 很难形成均勻的线，且增加了蚀刻金属层所用的时间，从而降低了生产率。由此，为了将像素电极或诸如栅极线或数据线的其他金属线形成为均具有微米线 宽wl的微米电极，会出现很多技术问题，诸如蚀刻工艺时间增力口、难以获得蚀刻均勻性、金 属损伤等。例如，在制造需要高孔径比的显示设备中会出现各种难题，这导致了对于提高显 示设备亮度的限制。而且，ITO作为在现有技术IXD设备中使用的透明导电材料，透射率较佳但是对比 率较差，并且难于实现低于约3.0μπι的线宽wl。如果使用钼钛(MoTi)作为解决这种问题 的材料，则可改善对比率；但是会发生当外部光在金属电极处反射和透射过偏振器时看起 来像是彩虹的彩虹斑点现象。因此，为了避免当光在金属电极处反射和透射过偏振器时产 生的彩虹斑点，迫切需要一种能够减少电极反射率的低反射电极。
技术实现思路
为了解决上述问题和与现有技术相关的其他问题，本专利技术的目的是提供一种LCD 设备及其制造方法，其能够在形成LCD设备的包括像素电极的电极线时，借助线的微图案 化来增加孔径比和减小微图案化所占用的工艺时间以改善产率。本专利技术的另一目的是提供一种IXD设备及其制造方法，其适用于半导体设备或者 其他显示设备的金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种液晶显示设备，包括：设置在基板上的栅极线；形成在基板上且与栅极线交叉以限定像素区域的数据线；设置成基本平行于栅极线的公共线；形成在栅极线和数据线之间的交叉处的薄膜晶体管（ＴＦＴ），每一个薄膜晶体管包括从相应栅极线延伸的栅极、栅极绝缘层、有源层、欧姆接触层、从相应数据线延伸的源极和与源极隔开的漏极；钝化层，每一个钝化层都形成在薄膜晶体管上且具有用于暴露出相应漏极的一部分的接触孔；和像素电极，每一个像素电极都由形成在相应钝化层上的导电层和绝缘层构成，且经由相应接触孔电连接到相应漏极。

【技术特征摘要】
2009.12.31 KR 10-2009-0135698;2010.03.22 KR 10-2011.一种液晶显示设备，包括设置在基板上的栅极线；形成在基板上且与栅极线交叉以限定像素区域的数据线；设置成基本平行于栅极线的公共线；形成在栅极线和数据线之间的交叉处的薄膜晶体管(TFT)，每一个薄膜晶体管包括从 相应栅极线延伸的栅极、栅极绝缘层、有源层、欧姆接触层、从相应数据线延伸的源极和与 源极隔开的漏极；钝化层，每一个钝化层都形成在薄膜晶体管上且具有用于暴露出相应漏极的一部分的 接触孔；和像素电极，每一个像素电极都由形成在相应钝化层上的导电层和绝缘层构成，且经由 相应接触孔电连接到相应漏极。2.如权利要求1的液晶显示设备，其中所述像素电极的每一个的导电层由钼钛(MoTi) 制成，所述像素电极的每一个的绝缘层由氮化铜(CuN)制成。3.如权利要求1的液晶显示设备，其中所述像素电极的每一个的导电层由钼钛(MoTi) 制成，所述像素电极的每一个的绝缘层由氮化钼钛(MoTiN)制成。4.如权利要求1的液晶显示设备，其中所述像素电极的每一个的导电层由选自包括钼 钛(MoTi)、铝(Al)、Al合金、铬(Cr)、钨(W)和铜(Cu)的导电金属组，或者选自包括IT0、 AZO, ZnO和IZO的透明金属中的一种或一种以上材料制成。5.如权利要求4的液晶显示设备，其中所述像素电极的每一个的导电层是金属合金 层，所述像素电极的每一个的绝缘层是金属氧化物层。6.如权利要求1的液晶显示设备，其中所述像素电极的每一个的绝缘层由选自包括 金属氮化物、金属氧化物、IT0、氮化物和氧化物的无机绝缘材料的材料制成，所述金属氮 化物和金属氧化物中包含的金属是铜(Cu)、铝(Al)、铝(Al)合金、铬(Cr)、钨(W)或钼钛 (MoTi)。7.如权利要求1的液晶显示设备，其中对于所述薄膜晶体管中的每一个，所述栅极线、 公共线、数据线或者源极和漏极具有由金属层和无机绝缘层构成的双层结构。8.如权利要求7的液晶显示设备，其中所述金属层由选自包括钼钛(MoTi)、铝(Al)、铝 (Al)合金、铬(Cr)、钨(W)和铜(Cu)的导电金属组，或者选自包括ΙΤ0、ΑΖ0、Ζη0和IZO的 透明金属中的一种或一种以上材料制成，其中所述无机绝缘层由选自包括金属氮化物、金属氧化物、IT0、氮化物和氧化物的无 机绝缘材料中的一种材料制成，和其中所述金属氮化物和金属氧化物中包含的金属是铜(Cu)、铝(Al)、铝(Al)合金、铬 (Cr)、钨(W)或钼钛(MoTi)。9.如权利要求1的液晶显示设备，其中所述像素电极的每一个的导电层具有由金属层 和透明导电层构成的双层结构，和其中所述像素电极的每一个中的绝缘层具有单层结构。10.如权利要求9的液晶显示设备，其中所述金属层由选自包括钼钛(MoTi)、铝(Al)、 铝(Al)合金、铬(Cr)、钨(W)和铜(Cu)的导电金属组的一种或一种以上材料制成，其中所述透明导电层由选自包括ΙΤ0、ΑΖ0、&ι0和IZO的透明金属的一种或一种以上材料制成，其中所述绝缘层由选自包括金属氮化物、金属氧化物、ΙΤ0、氮化物和氧化物的无机绝 缘材料的一种材料制成，其中所述金属氮化物和金属氧化物中包含的金属是铜(Cu)、铝(Al)、铝(Al)合金、铬 (Cr)、钨(W)或钼钛(MoTi)。11.如权利要求1的液晶显示设备，其中所述像素电极在与所述公共线延伸的方向基 本平行的方向上延伸。12.—种形成液晶显示设备的方法，该方法包括 在基板上形成栅极线；在基板上形成数据线，该数据线与栅极线交叉以限定像素区域； 形成基本平行于栅极线的公共线；在栅极线和数据线之间的交叉处形成薄膜晶体管(TFT)，每个薄膜晶体管包括从相应 栅极线延伸的栅极、栅极绝缘层、有源层、欧姆接触层、从相应...

【专利技术属性】
技术研发人员：高永周，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：KR