專利名稱：水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板制造方法，特 別涉及利用三次掩模工藝的水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板的 制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display,簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)CD)是一種主要的平板 顯示裝置(Flat Panel Display,簡(jiǎn)稱為FPD)。
根據(jù)驅(qū)動(dòng)液晶的電場(chǎng)方向，液晶顯示裝置分為垂直電場(chǎng)型液晶顯示裝置 和水平電場(chǎng)型液晶顯示裝置。水平電場(chǎng)型液晶顯示裝置中進(jìn)一步包括邊界 電場(chǎng)切換(FringeField Switching,簡(jiǎn)稱為FFS)型液晶顯示裝置。
邊界電場(chǎng)切換技術(shù)是通過(guò)縫隙電極產(chǎn)生的邊緣電場(chǎng)，使液晶分子都能在 水平方向產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，從而不僅能夠增大視角而且還能提高液晶層的透光率。 FFS型液晶顯示裝置具有很好的視角性能，同時(shí)也具有很好的亮度性能和對(duì) 比度性能。
根據(jù)液晶顯示裝置的顯示方式，液晶顯示裝置分為透過(guò)式液晶顯示裝置、 半透過(guò)式液晶顯示裝置和反射式液晶顯示裝置。其中，透過(guò)式液晶顯示裝置 通過(guò)透射從背光源照射出來(lái)的亮光顯示畫(huà)面；半透過(guò)式液晶顯示裝置通過(guò)透 射從背光源照射出來(lái)的亮光和反射從外部照射進(jìn)來(lái)的亮光顯示畫(huà)面；反射式 液晶顯示裝置通過(guò)反射從外部照射進(jìn)來(lái)的亮光顯示畫(huà)面。
在本發(fā)明中，將板狀電極、柵線、硅島、薄膜晶體管溝道和源漏電極的 復(fù)合結(jié)構(gòu)定義為預(yù)置層；將過(guò)孔和縫隙電極的復(fù)合結(jié)構(gòu)定義為后置層。
作為 一種通過(guò)改進(jìn)制作工藝減少投資和提高產(chǎn)量的制造方法，技術(shù)人員提出了通過(guò)三次掩模工藝制造水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的方法，該
方法包括預(yù)置層的制作和后置層的制作，其中預(yù)置層的制作包括
第一次掩模工藝，依次沉積第一透明導(dǎo)電層和第一金屬層，用第一雙調(diào)
掩模板(dual tone mask)形成由第一透明導(dǎo)電層和第一金屬層構(gòu)成的柵線，
并且在顯示區(qū)域的反射區(qū)域形成由第一金屬層構(gòu)成的反射板，在顯示區(qū)域的
透射區(qū)域形成由第 一 透明導(dǎo)電層構(gòu)成的板狀電極；
第二次掩模工藝，依次沉積第一絕緣層、半導(dǎo)體層、摻雜半導(dǎo)體層和第
二金屬層，用第二個(gè)雙調(diào)掩模板形成硅島、薄膜晶體管溝道、源漏電極； 其中后置層的制作包括
第三次掩模工藝，沉積第二絕緣層，用第三個(gè)雙調(diào)掩模板形成過(guò)孔，對(duì) 殘留的光刻膠進(jìn)行灰化，并沉積第二透明導(dǎo)電層，在剝離(liftoff)殘留的光 刻膠之后形成縫隙電極。
上述的3次掩模工藝雖然降低了掩模板的數(shù)量，但是采用了價(jià)格昂貴的 雙調(diào)掩模板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種液晶顯示裝置的陣列基板制造方法，從而有效 地解決了現(xiàn)有技術(shù)中成本高、過(guò)程繁雜的缺陷。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置 的陣列基板制造方法，包括預(yù)置層的制作和后置層的制作，其特征在于，所 述預(yù)置層的制作包括
第一次掩模工藝，在基板上依次沉積第一透明導(dǎo)電層和第一金屬層之后 涂布光刻膠，采用單調(diào)掩模板進(jìn)行曝光顯影之后進(jìn)行蝕刻，形成分別由所述 第一透明導(dǎo)電層和所述第一金屬層構(gòu)成的顯示區(qū)域圖案、柵線和從所述柵線 分支出來(lái)的柵電極；
第二次掩模工藝，在經(jīng)過(guò)所述第一次掩模工藝的基板上依次沉積第一絕緣層、半導(dǎo)體層、摻雜半導(dǎo)體層和第二金屬層并且涂布光刻膠，采用第一雙 調(diào)掩模板進(jìn)行曝光顯影之后進(jìn)行蝕刻，形成硅島圖案和數(shù)據(jù)線圖案并且在所 述顯示區(qū)域中露出位于透射區(qū)域的所述第 一金屬層，對(duì)所述光刻膠進(jìn)行灰化 工藝之后再進(jìn)行蝕刻，在所述硅島圖案上形成溝道、與數(shù)據(jù)線連接的源電極 和漏電極，并且在所述顯示區(qū)域圖案上形成板狀電極，并且所述板狀電極的 反射區(qū)域由所述第一透明導(dǎo)電層和所述第一金屬層構(gòu)成，所述板狀電極的透 射區(qū)域由所述第一透明導(dǎo)電層構(gòu)成。
其中，在所述第二次掩模工藝中，對(duì)所述光刻膠進(jìn)行灰化工藝之后，在 所述顯示區(qū)域中露出位于反射區(qū)域的所述第二金屬層。
其中，所述后置層的制作具體為
第三次掩模工藝，在經(jīng)過(guò)所述第二次掩模工藝的基板上涂布第二絕緣層， 采用第二雙調(diào)掩模板進(jìn)行曝光顯影之后進(jìn)行第一次蝕刻，在所述漏電極上形
成過(guò)孔，對(duì)所述光刻膠進(jìn)行灰化工藝之后沉積第二透明導(dǎo)電層，剝離殘留的 光刻膠之后在所述顯示區(qū)域形成通過(guò)所述過(guò)孔與所述漏電極連接的縫隙電 極。
其中，所述第一金屬層為反射率大于等于30%的金屬材料。
其中，所述第三次掩模工藝中所述縫隙電極為像素電極。
其中，在所述第二次掩模工藝中，采用第一雙調(diào)掩模板進(jìn)行曝光顯影之
后，在所述顯示區(qū)域的反射區(qū)域上露出位于公共線連接部的接觸區(qū)域的所述
第二金屬層。
其中，所述后置層的制作具體為
第三次掩模工藝，在經(jīng)過(guò)所述第二次掩模工藝的基板上涂布第二絕緣層， 采用第二雙調(diào)掩模板進(jìn)行曝光顯影之后進(jìn)行第一次蝕刻，在所述漏電極上形
成過(guò)孔，在所述公共線連接部上形成過(guò)孔，對(duì)所述光刻膠進(jìn)行灰化工藝之后 沉積第二透明導(dǎo)電層，剝離殘留的光刻膠之后在所述顯示區(qū)域形成通過(guò)所述 過(guò)孔與所述漏電極連接的縫隙電極。
6其中，所述第二金屬層為反射率大于等于30%的金屬材料。 其中，所述第三次掩模工藝中所述縫隙電極為像素電極。 其中，在所述第二次掩模工藝中，在所述顯示區(qū)域圖案上形成的板狀電 極為公共電極。
本發(fā)明通過(guò)采用單調(diào)掩模板形成柵線、柵電極和顯示區(qū)域的圖案，通過(guò) 采用第一雙調(diào)掩模板形成板狀電極和溝道，并且在板狀電極的反射區(qū)域殘留 第一金屬層作為反射板，通過(guò)采用第二雙調(diào)掩模板形成過(guò)孔和縫隙電極，從 而用 一個(gè)單調(diào)掩模板和兩個(gè)雙調(diào)掩模板制造了水平電場(chǎng)型水平電場(chǎng)型半透過(guò) 式液晶顯示裝置的陣列基板。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液 晶顯示裝置的陣列基板制造方法用一個(gè)廉價(jià)的單調(diào)掩模板替代了一個(gè)昂貴的 雙調(diào)掩模板，從而有效地降低了制造成本。并且由于用一個(gè)單調(diào)掩模板替代 了一個(gè)雙調(diào)掩模板，因此相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯 示裝置的陣列基板制造方法減少了一次灰化工藝，從而有效地簡(jiǎn)化了生產(chǎn)過(guò) 程，并且還提高了生產(chǎn)速度。
下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案估文進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的方法流程示意圖2a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例一的第一次掩模工藝中采用單調(diào)掩模板進(jìn) 行曝光顯影后的平面示意圖2b為圖2a的A-A，截面示意圖； 圖2c為圖2a的B-B，截面示意圖3a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例一的第 一次掩模工藝中進(jìn)行蝕刻后的平面 示意圖3b為圖3a的A-A，截面示意圖； 圖3c為圖3a的B-B，截面示意圖；圖4a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例一的第二次掩模工藝中采用第 一雙調(diào)掩模 板進(jìn)行曝光顯影后的平面示意圖4b為圖4a的A-A，截面示意圖； 圖4c為圖4a的B-B，截面示意圖5a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例一的第二次掩模工藝中進(jìn)行蝕刻和對(duì)光刻 膠進(jìn)行灰化后的平面示意圖5b為圖5a的A-A，截面示意圖； 圖5c為圖5a的B-B，截面示意圖6a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例一的第二次掩模工藝中再次進(jìn)行蝕刻和清 洗光刻膠后的平面示意圖6b為圖6a的A-A，截面示意圖； 圖6c為圖6a的B-B，截面示意圖7a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例一的第三次掩模工藝中曝光顯影后的平面 示意圖7b為圖7a的A-A，截面示意圖； 圖7c為圖7a的B-B，截面示意圖8a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例 一 的第三次掩模工藝中進(jìn)行蝕刻后的平面 示意圖8b為圖8a的A-A，截面示意圖； 圖8c為圖8a的B-B，截面示意圖9a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例 一 的第三次掩模工藝中剝離光刻膠后的平 面示意圖9b為圖9a的A-A，截面示意圖； 圖9c為圖9a的B-B，截面示意圖； 圖IO為本發(fā)明實(shí)施例二的方法流程示意圖lla為本發(fā)明制造方法實(shí)施例二的第一次掩模工藝中采用單調(diào)掩模板進(jìn)行曝光顯影后的平面示意圖llb為圖lla的A-A'截面示意圖； 圖llc為圖lla的B-B，截面示意圖； 圖lld為圖lla的C-C，截面示意圖12a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例二的第一次掩才莫工藝中進(jìn)行蝕刻后的平 面示意圖12b為圖12a的A-A'截面示意圖； 圖12c為圖12a的B-B，截面示意圖； 圖12d為圖12a的C-C，截面示意圖13a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例二的第二次掩i^莫工藝中采用第一雙調(diào)掩 模板進(jìn)行曝光顯影后的平面示意圖13b為圖13a的A-A，截面示意圖； 圖13c為圖13a的B-B，截面示意圖； 圖13d為圖13a的C-C，截面示意圖14a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例二的第二次掩^^莫工藝中進(jìn)行蝕刻和對(duì)光 刻膠進(jìn)行灰化后的平面示意圖14b為圖14a的A-A，截面示意圖； 圖14c為圖14a的B-B，截面示意圖； 圖14d為圖14a的C-C，截面示意圖15a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例二的第二次掩模工藝中再次進(jìn)行蝕刻和 清洗光刻膠后的平面示意圖15b為圖15a的A-A'截面示意圖； 圖15c為圖15a的B-B，截面示意圖； 圖15d為圖15a的C-C，截面示意圖16a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例二的第三次掩;f莫工藝中曝光顯影后的平 面示意圖；圖16b為圖16a的A-A，截面示意圖； 圖16c為圖16a的B-B，截面示意圖； 圖16d為圖16a的C-C，截面示意圖17a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例二的第三次掩^f莫工藝中進(jìn)行蝕刻后的平 面示意圖17b為圖17a的A-A，截面示意圖； 圖17c為圖17a的B-B，截面示意圖； 圖17d為圖17a的C-C，截面示意圖18a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例二的第三次掩模工藝中剝離光刻膠后的 平面示意圖18b為圖18a的A-A，截面示意圖； 圖18c為圖18a的B-B，截面示意圖； 圖18d為圖18a的C-C，截面示意圖。 附圖標(biāo)記"i兌明
1—基板； 2—第一透明導(dǎo)電層； 3 —第一金屬層；
4一光刻膠； 5—第一絕緣層； 6—半導(dǎo)體層；
7—摻雜半導(dǎo)體層； 8—第二金屬層； 9一第二絕緣層；
IO—第二透明導(dǎo)電層。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的方法流程示意圖。如圖1所示，水平電場(chǎng)型半 透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板制造方法包括預(yù)置層的制作和后置層的制 作，其中預(yù)置層的制作方法具體包括
第一次掩模工藝101，在干凈的基板上依次沉積第一透明導(dǎo)電層和第一金 屬層，在沉積有第一透明導(dǎo)電層和第一金屬層基板上涂布光刻膠，并且采用單調(diào)掩模板(foil tone mask)進(jìn)行曝光顯影。
圖2a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例一的第 一次掩模工藝中采用單調(diào)掩模板進(jìn) 行曝光顯影后的平面示意圖。圖2b為圖2a的A-A，截面示意圖。圖2c為圖 2a的B-B，截面示意圖。
如圖2a~圖2c所示，在第一次掩模工藝中對(duì)光刻膠4進(jìn)行曝光顯影之后， 在柵線和從柵線分支出來(lái)的柵電極、橫穿顯示區(qū)域的公共線和在顯示區(qū)域內(nèi) 從公共線分支出來(lái)的公共電極上殘留光刻膠4。此時(shí)，在柵線連接部(圖2b) 上殘留光刻膠4，而在數(shù)據(jù)線連接部(圖2c)上沒(méi)有光刻膠4。
圖3a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例一的第一次掩模工藝中進(jìn)行蝕刻后的平面 示意圖。圖3b為圖3a的A-A，截面示意圖。圖3c為圖3a的B-B，截面示意 圖。
如圖3a~圖3c所示，對(duì)位于基板1表面上的第一金屬層3和第一透明導(dǎo) 電層2依次進(jìn)行蝕刻，形成由第一透明導(dǎo)電層2和第一金屬層3構(gòu)成的顯示 區(qū)域圖案、位于顯示區(qū)域外的柵線和從柵線分支出來(lái)的柵電極、橫穿顯示區(qū)
連接部(圖3c)露出基板l。
然后清洗殘留的光刻膠4,準(zhǔn)備進(jìn)行第二次掩模工藝。
第二次掩模工藝102，在經(jīng)過(guò)第一次掩模工藝101的基板上依次沉積第一 絕緣層、半導(dǎo)體層、摻雜半導(dǎo)體層和第二金屬層并且涂布光刻膠，采用第一 雙調(diào)掩模板進(jìn)行曝光顯影。
圖4a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例一的第二次掩模工藝中采用第一雙調(diào)掩模 板進(jìn)行曝光顯影后的平面示意圖。圖4b為圖4a的A-A，截面示意圖。圖4c 為圖4a的B-B，截面示意圖。
如圖4a~圖4c所示，在第二次掩模工藝中對(duì)光刻膠4進(jìn)行曝光顯影之后， 公共線、公共電極的反射區(qū)域、柵線、柵電極、數(shù)據(jù)線、與數(shù)據(jù)線連接的源 電極、漏電極和硅島上殘留光刻膠4，并且在源電極和漏電極之間的溝道區(qū)域，公共線和公共電極的反射區(qū)域，4冊(cè)線和柵電極上殘留的光刻膠4比較薄，而 在其他區(qū)域上殘留的光刻膠4比較厚。此時(shí)，柵線連接部的末端露出第二金 屬層8，而數(shù)據(jù)線連接部上殘留光刻膠4。
圖5a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例一的第二次掩模工藝中進(jìn)行蝕刻和對(duì)光刻 膠進(jìn)行灰化后的平面示意圖。圖5b為圖5a的A-A'截面示意圖。圖5c為圖 5a的B-B，截面示意圖。
如圖5a 圖5c所示，依次對(duì)第二金屬層8、摻雜半導(dǎo)體層7、半導(dǎo)體層6 和第一絕緣層5進(jìn)行蝕刻，并形成硅島圖案、公共線、公共電極、柵線、柵 電極和數(shù)據(jù)線圖案并且在顯示區(qū)域露出第一金屬層3，并且在公共電極的透射 區(qū)域露出第一金屬層3。此時(shí)，在^h線連接部的末端露出第一金屬層3。
然后，對(duì)光刻膠4進(jìn)行灰化工藝。此時(shí)，硅島上的溝道區(qū)域上露出第二 金屬層8。該硅島圖案由第一透明導(dǎo)電層、第一金屬層3、第一絕緣層5、半 導(dǎo)體層6、摻雜半導(dǎo)體層7和第二金屬層8構(gòu)成。在公共電極的透射區(qū)域露出 第一金屬層3，在公共電極的反射區(qū)域露出第二金屬層8。
此時(shí)，柵線連接部的末端露出第一金屬層3，柵線連接部的其他區(qū)域露出 第二金屬層8。并且，數(shù)據(jù)線連接部依然被光刻膠4所覆蓋。
圖6a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例一的第二次掩模工藝中再次進(jìn)行蝕刻和清 洗光刻膠后的平面示意圖。圖6b為圖6a的A-A'截面示意圖。圖6c為圖6a 的B-B，截面示意圖。
如圖6a~圖6c所示，對(duì)水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板再 次進(jìn)行蝕刻，此時(shí)，在各個(gè)區(qū)域同時(shí)露出的第一金屬層和第二金屬層8均為 金屬材料，因此在蝕刻過(guò)程中，第一金屬層和第二金屬層8同時(shí)被蝕刻。
然后，繼續(xù)對(duì)摻雜半導(dǎo)體層7和部分半導(dǎo)體層6進(jìn)行蝕刻。此時(shí)，摻雜 半導(dǎo)體層7和半導(dǎo)體層6的蝕刻劑相同，并且該蝕刻劑不能蝕刻位于顯示區(qū) 域內(nèi)的第一透明導(dǎo)電層2。
經(jīng)過(guò)蝕刻之后，在^ 圭島上的溝道區(qū)域形成由半導(dǎo)體層6構(gòu)成的溝道，與數(shù)據(jù)線連接的源電極以及漏電極。另外，在顯示區(qū)域上形成由第一透明導(dǎo)電
層2構(gòu)成的板狀電極，該板狀電極的透射區(qū)域由第一透明導(dǎo)電層2構(gòu)成，該 板狀電極的反射區(qū)域由第一透明導(dǎo)電層2和第一金屬層構(gòu)成。此時(shí)，柵線連 接部的末端露出第一透明導(dǎo)電層，在柵線和柵電極上露出半導(dǎo)體層6。
然后，清洗殘留的光刻膠4，最終露出數(shù)據(jù)線、與數(shù)據(jù)線連接的源電極和 漏電極，從而完成預(yù)置層的制作，并準(zhǔn)備進(jìn)行后置層的制作。
其中，后置層的制作方法具體包括
第三次掩模工藝103，在經(jīng)過(guò)第二次掩模工藝102的基板上沉積第二絕緣 層，并且在第二絕緣層上均勻地涂布光刻膠，然后采用第二雙調(diào)掩模板進(jìn)行 曝光顯影。
圖7a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例一的第三次掩模工藝中曝光顯影后的平面 示意圖。圖7b為圖7a的A-A，截面示意圖。圖7c為圖7a的B-B，截面示意 圖。
如圖7a~圖7c所示，在第三次掩模工藝中對(duì)光刻膠4進(jìn)行曝光顯影之后， 漏電極上方的部分區(qū)域、柵線連接部和數(shù)據(jù)線連接部未被光刻膠4覆蓋，并 且露出第二絕緣層9;在顯示區(qū)域內(nèi)與縫隙不對(duì)應(yīng)的區(qū)域的光刻膠4比較薄； 在顯示區(qū)域內(nèi)與縫隙對(duì)應(yīng)的區(qū)域和其他區(qū)域的光刻膠4比較厚。
圖8a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例 一 的第三次掩;f莫工藝中進(jìn)行蝕刻后的平面 示意圖。圖8b為圖8a的A-A，截面示意圖。圖8c為圖8a的B-B，截面示意 圖。
如圖8a~圖8c所示，對(duì)第二絕緣層進(jìn)行蝕刻，并且在漏電極上方的部分 區(qū)域露出第二金屬層8，即在漏電極上形成由第二絕緣層9構(gòu)成的過(guò)孔；在柵 線連接部的末端露出第 一透明導(dǎo)電層，并且在柵線連接部的其他區(qū)域露出半 導(dǎo)體層6;在數(shù)據(jù)線連接部露出第二金屬層8。
然后，對(duì)光刻膠4進(jìn)行灰化工藝。此時(shí)，在顯示區(qū)域內(nèi)與縫隙不對(duì)應(yīng)的 區(qū)域進(jìn)一步地露出第二絕緣層9。圖9a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例 一 的第三次掩模工藝中剝離光刻膠后的平 面示意圖。圖9b為圖9a的A-A，截面示意圖。圖9c為圖9a的B-B，截面示 意圖。
如圖9a 圖9c所示，對(duì)光刻膠進(jìn)行灰化工藝之后，在殘留的光刻膠上面 繼續(xù)沉積第二透明導(dǎo)電層10，然后剝離殘留的光刻膠。此時(shí)，位于光刻膠上 面的第二透明導(dǎo)電層10同時(shí)被剝離掉，并且在所述顯示區(qū)域內(nèi)形成與所述漏 電極連接的縫隙電極。
此時(shí)，柵線連接部的末端上形成有第二透明導(dǎo)電層10，并且第二透明導(dǎo) 電層IO與第一透明導(dǎo)電層電連接，從而可以通過(guò)柵線連接部的末端上形成第 二透明導(dǎo)電層IO向柵線和柵電極傳輸開(kāi)關(guān)信號(hào)。此時(shí)，數(shù)據(jù)線連接部上形成 有第二透明導(dǎo)電層10，并且第二透明導(dǎo)電層10與第二金屬層8電連接，從而 可以通過(guò)數(shù)據(jù)線連接部上形成的第二透明導(dǎo)電層10向數(shù)據(jù)線傳輸電信號(hào)。
本發(fā)明水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板制造方法，通過(guò)采 用單調(diào)掩模板形成柵線、柵電極和顯示區(qū)域的圖案，通過(guò)采用第一雙調(diào)掩模
板形成板狀電極和溝道，并且在板狀電極的反射區(qū)域殘留第 一金屬層作為反 射板，通過(guò)采用第二雙調(diào)掩模板形成過(guò)孔和縫隙電極，從而用一個(gè)單調(diào)掩模 板和兩個(gè)雙調(diào)掩模板制造了水平電場(chǎng)型水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的 陣列基板。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列 基板制造方法用一個(gè)廉價(jià)的單調(diào)掩模板替代了一個(gè)昂貴的雙調(diào)掩模板，從而 有效地降低了制造成本。并且由于用一個(gè)單調(diào)掩模板替代了一個(gè)雙調(diào)掩模板， 因此相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板制 造方法減少了一次灰化工藝，從而有效地簡(jiǎn)化了生產(chǎn)過(guò)程，并且還提高了生 產(chǎn)速度。
在本實(shí)施例中，通過(guò)第一金屬層制作了反射板，因此第一金屬層反射率 要大于或等于30°/。的金屬，如鋁等。
在本發(fā)明水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板制造方法中，所述第三次掩模工藝中所述縫隙電極為像素電極。
在本發(fā)明水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板制造方法中，所
述第 一雙調(diào)掩才莫板和所述第二雙調(diào)掩模板分別為灰調(diào)掩才莫板(gray tone mask) 或者半調(diào)掩模板(halftone mask)。其中，灰調(diào)掩模板又叫做裂縫掩模板(slit barmask)，通過(guò)形成縫隙圖案，利用光的衍射現(xiàn)象，形成半透射區(qū)域；半調(diào) 掩才莫板通過(guò)具有不同透光率的物質(zhì)形成半透射區(qū)域，例如CrOx等。
在本發(fā)明水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板制造方法中，所 述第一透明導(dǎo)電層和所述第二透明導(dǎo)電層分別為ITO或者IZO。
在本發(fā)明水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板制造方法中，所 述第二金屬層為AlNd、 Al、 Cu、 Mo、 MoW或Cr的單層結(jié)構(gòu)，或者為AlNd、 Al、 Cu、 Mo、 MoW, Ti或Cr任意組合所構(gòu)成的復(fù)合層結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板制造方法中，所 述第一絕緣層和所述第二絕緣層分別為SiNx、 SiOx或SiOxNy的單層結(jié)構(gòu)， 或者為SiNx、 SiOx或SiOxNy任意組合所構(gòu)成的復(fù)合層結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板制造方法中，所 述半導(dǎo)體層為非晶硅層，所述摻雜半導(dǎo)體層為重?fù)诫sn+型非晶硅層。
實(shí)施例二
圖10為本發(fā)明實(shí)施例二的方法流程示意圖。如圖10所示，水平電場(chǎng)型 半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板制造方法包括預(yù)置層的制作和后置層的制 作，其中預(yù)置層的制作方法具體包括
第一次掩模工藝201,在干凈的基板上依次沉積第一透明導(dǎo)電層和第一金 屬層，在沉積有第一透明導(dǎo)電層和第一金屬層基板上涂布光刻膠，并且采用 單調(diào)掩模板(foil tone mask)進(jìn)行曝光顯影。
圖11a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例二的第一次掩模工藝中采用單調(diào)掩模板 進(jìn)行曝光顯影后的平面示意圖。圖lib為圖11a的A-A'截面示意圖。圖11c 為圖lla的B-B，截面示意圖。圖lld為圖lla的C-C'截面示意圖。如圖lla-圖lld所示，在第一次掩模工藝中對(duì)光刻膠4進(jìn)行曝光顯影之 后，在柵線和從柵線分支出來(lái)的柵電極、橫穿顯示區(qū)域的公共線和在顯示區(qū) 域內(nèi)從公共線分支出來(lái)的公共電極上殘留光刻膠4。此時(shí)，在柵線連接部(圖 lib)上殘留光刻膠4，而在數(shù)據(jù)線連接部(圖llc)上沒(méi)有光刻膠4，在公共 線連接部上殘留光刻力交4。
圖12a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例二的第一次掩;f莫工藝中進(jìn)行蝕刻后的平 面示意圖。圖12b為圖12a的A-A，截面示意圖。圖12c為圖12a的B-B，截 面示意圖。圖12d為圖12a的C-C，截面示意圖。
如圖12a 圖12d所示，對(duì)位于基板l表面上的第一金屬層3和第一透明 導(dǎo)電層2依次進(jìn)行蝕刻，形成分別由第一透明導(dǎo)電層2和第一金屬層3構(gòu)成 的位于顯示區(qū)域外的柵線和從柵線分支出來(lái)的柵電極、橫穿顯示區(qū)域內(nèi)的公 共線和在顯示區(qū)域內(nèi)從公共線分支出來(lái)的公共電極。此時(shí)，數(shù)據(jù)線連接部(圖 12c)露出基板1。
然后清洗殘留的光刻膠4，準(zhǔn)備進(jìn)行第二次掩模工藝。
第二次掩模工藝102，在經(jīng)過(guò)第一次掩模工藝101的基板上依次沉積第一 絕緣層、半導(dǎo)體層、摻雜半導(dǎo)體層和第二金屬層并且涂布光刻膠，采用第一 雙調(diào)掩模板進(jìn)行曝光顯影。
圖13a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例二的第二次掩模工藝中采用第一雙調(diào)掩 模板進(jìn)行曝光顯影后的平面示意圖。圖13b為圖13a的A-A，截面示意圖。 圖13c為圖13a的B-B'截面示意圖。圖13d為圖13a的C-C，截面示意圖。
如圖13a~圖13d所示，在第二次掩模工藝中對(duì)光刻膠4進(jìn)行曝光顯影之 后，位于像素區(qū)域內(nèi)的公共線、公共電極的反射區(qū)域、柵線、柵電極、數(shù)據(jù) 線、與數(shù)據(jù)線連接的源電極和漏電極上殘留光刻膠4。其中，位于柵線和柵電 極上的光刻膠4比較薄，而位于公共線、公共電極的反射區(qū)域、數(shù)據(jù)線、源 電極和漏電極上的光刻膠比較厚。
此時(shí)，柵線連接部的末端露出第二金屬層8，數(shù)據(jù)線連接部上殘留光刻膠
164,公共線連接部的接觸區(qū)域露出第二金屬層8。公共線連接部位于像素區(qū)域內(nèi)的反射區(qū)域。
圖14a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例二的第二次掩模工藝中進(jìn)行蝕刻和對(duì)光刻膠進(jìn)行灰化后的平面示意圖。圖14b為圖14a的A-A，截面示意圖。圖14c為圖14a的B-B，截面示意圖。圖14d為圖14a的C-C，截面示意圖。
如圖14a 圖14d所示，依次對(duì)第二金屬層8、摻雜半導(dǎo)體層7、半導(dǎo)體層6和第一絕緣層5進(jìn)行蝕刻，并形成公共線、公共電極、柵線、柵電極和數(shù)據(jù)線圖案，并且在顯示區(qū)域的透射區(qū)域露出第一金屬層3。此時(shí)，在柵線連接部的末端露出的第 一金屬層3,公共線連接部的接觸區(qū)域露出第 一金屬層3。
然后，對(duì)光刻膠4進(jìn)行灰化工藝。此時(shí)，源電極和漏電極之間的溝道區(qū)域上露出第二金屬層8。在顯示區(qū)域的透射區(qū)域露出第一金屬層3，在顯示區(qū)域的反射區(qū)域露出第二金屬層8。
此時(shí)，柵線連接部的末端露出第一金屬層3，柵線連接部的其他區(qū)域露出第二金屬層8，數(shù)據(jù)線連接部依然被光刻膠4所覆蓋，公共線連接部的接觸區(qū)域露出第一金屬層3之外其他區(qū)域均被光刻膠4所覆蓋。
圖15a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例二的第二次掩模工藝中再次進(jìn)行蝕刻和清洗光刻膠后的平面示意圖。圖15b為圖15a的A-A，截面示意圖。圖15c為圖15a的B-B，截面示意圖。圖15d為圖15a的C-C，截面示意圖。
如圖15a 圖15d所示，對(duì)陣列基板再次進(jìn)行蝕刻，此時(shí)，在各個(gè)區(qū)域同時(shí)露出的第一金屬層和第二金屬層8均為金屬材料，因此在蝕刻過(guò)程中，第一金屬層和第二金屬層8同時(shí)被蝕刻。
然后，繼續(xù)對(duì)摻雜半導(dǎo)體層7和部分半導(dǎo)體層6進(jìn)行蝕刻。此時(shí)，摻雜半導(dǎo)體層7和半導(dǎo)體層6的蝕刻劑相同，并且該蝕刻劑不能蝕刻位于顯示區(qū)域內(nèi)的第一透明導(dǎo)電層2。
經(jīng)過(guò)蝕刻之后，在源電極和漏電極之間的溝道區(qū)域形成由半導(dǎo)體層6構(gòu)成的溝道，與數(shù)據(jù)線連接的源電極以及漏電極。另外，在所述顯示區(qū)域上形成板狀電極，該板狀電極的透射區(qū)域由第一透明導(dǎo)電層2構(gòu)成，該板狀電極的反射區(qū)域由第一透明導(dǎo)電層2、第一金屬層3、第一絕緣層5、半導(dǎo)體層6、摻雜半導(dǎo)體層7和第二金屬層8構(gòu)成。并且位于像素區(qū)域內(nèi)的公共線上露出第二金屬層8，位于像素區(qū)域外的公共線上露出第一透明導(dǎo)電層2。
此時(shí)，柵線連接部的末端露出第一透明導(dǎo)電層2，在柵線和柵電極上露出半導(dǎo)體層6。
然后，清洗殘留的光刻膠4，最終露出數(shù)據(jù)線、與數(shù)據(jù)線連接的源電極和漏電極，并且在數(shù)據(jù)線連接部露出第二金屬層8，公共線連接部的接觸區(qū)域露出第一透明導(dǎo)電層，公共線連接部的其他區(qū)域露出第二金屬層，從而完成預(yù)置層的制作，并準(zhǔn)備進(jìn)行后置層的制作。
其中，后置層的制作方法具體包括
第三次掩模工藝203，在經(jīng)過(guò)第二次掩模工藝202的基板上沉積第二絕緣層，并且在第二絕緣層上均勻地涂布光刻膠，然后采用第二雙調(diào)掩模板進(jìn)行曝光顯影。
圖16a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例二的第三次掩模工藝中曝光顯影后的平面示意圖。圖16b為圖16a的A-A，截面示意圖。圖16c為圖16a的B-B，截面示意圖。圖16d為圖16a的C-C，截面示意圖。
如圖16a-圖16d所示，在第三次掩模工藝中對(duì)光刻膠4進(jìn)行曝光顯影之后，漏電極上方的過(guò)孔區(qū)域、柵線連接部、數(shù)據(jù)線連接部和公共線連接部未被光刻膠4覆蓋，并且露出第二絕緣層9;在顯示區(qū)域內(nèi)與縫隙不對(duì)應(yīng)的區(qū)域的光刻膠4比較薄；在顯示區(qū)域內(nèi)與縫隙對(duì)應(yīng)的區(qū)域和其他區(qū)域的光刻膠4比較厚。
圖17a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例二的第三次掩模工藝中進(jìn)行蝕刻后的平面示意圖。圖17b為圖17a的A-A，截面示意圖。圖17c為圖17a的B-B，截面示意圖。圖17d為圖17a的C-C，截面示意圖。
如圖17a 圖17d所示，對(duì)第二絕緣層進(jìn)行蝕刻，并且在漏電極上方的過(guò)孔區(qū)域露出第二金屬層8，即在漏電極上形成由第二絕緣層9構(gòu)成的過(guò)孔；在柵線連接部的末端露出第一透明導(dǎo)電層，并且在柵線連接部的其他區(qū)域露出半導(dǎo)體層6;在數(shù)據(jù)線連接部露出第二金屬層8;在公共線連接部的接觸區(qū)域露出第 一透明導(dǎo)電層，在公共線連接部的其他區(qū)域露出第二金屬層。
然后，對(duì)光刻月交4進(jìn)行灰化工藝。此時(shí)，在顯示區(qū)域內(nèi)與縫隙不對(duì)應(yīng)的區(qū)域進(jìn)一步地露出第二絕緣層9。
圖18a為本發(fā)明制造方法實(shí)施例二的第三次掩模工藝中剝離光刻膠后的平面示意圖。圖18b為圖18a的A-A，截面示意圖。圖18c為圖18a的B-B，截面示意圖。圖18d為圖18a的C-C，截面示意圖。
如圖18a 圖18d所示，對(duì)光刻膠進(jìn)行灰化工藝之后，在殘留的光刻膠上面繼續(xù)沉積第二透明導(dǎo)電層10，然后剝離殘留的光刻膠。此時(shí)，位于光刻膠上面的第二透明導(dǎo)電層10同時(shí)被剝離掉，并且在所述顯示區(qū)域內(nèi)形成與所述漏電極連接的縫隙電極。
此時(shí)，柵線連接部的末端上形成有第二透明導(dǎo)電層10,并且第二透明導(dǎo)電層IO與第一透明導(dǎo)電層電連接，從而可以通過(guò)柵線連接部的末端上形成的第二透明導(dǎo)電層10向柵線和柵電極傳輸開(kāi)關(guān)信號(hào)。
此時(shí)，數(shù)據(jù)線連接部上形成有第二透明導(dǎo)電層10，并且第二透明導(dǎo)電層10與第二金屬層8電連接，從而可以通過(guò)數(shù)據(jù)線連接部上形成的第二透明導(dǎo)電層10向數(shù)據(jù)線傳輸電信號(hào)。
此時(shí)，公共線連接部上形成有第二透明導(dǎo)電層10，并且通過(guò)第二透明導(dǎo)電層IO,第一透明導(dǎo)電層2與第二金屬層8電連接，并且位于顯示區(qū)域的反射區(qū)域的第二金屬層8形成公共電場(chǎng)。
在本實(shí)施例中，通過(guò)第二金屬層制作了反射板，因此第二金屬層反射率要大于或等于30%的金屬，如鋁等。
實(shí)施例二相比實(shí)施例一，反射板下面墊有摻雜半導(dǎo)體、半導(dǎo)體層、第一絕緣層、第一金屬層和第一透明導(dǎo)電層，因此更有利于調(diào)整反射區(qū)域的盒厚(cell gap)。
最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1、一種水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板制造方法，包括預(yù)置層的制作和后置層的制作，其特征在于，所述預(yù)置層的制作包括第一次掩模工藝，在基板上依次沉積第一透明導(dǎo)電層和第一金屬層之后涂布光刻膠，采用單調(diào)掩模板進(jìn)行曝光顯影之后進(jìn)行蝕刻，形成分別由所述第一透明導(dǎo)電層和所述第一金屬層構(gòu)成的顯示區(qū)域圖案、柵線和從所述柵線分支出來(lái)的柵電極；第二次掩模工藝，在經(jīng)過(guò)所述第一次掩模工藝的基板上依次沉積第一絕緣層、半導(dǎo)體層、摻雜半導(dǎo)體層和第二金屬層并且涂布光刻膠，采用第一雙調(diào)掩模板進(jìn)行曝光顯影之后進(jìn)行蝕刻，形成硅島圖案和數(shù)據(jù)線圖案并且在所述顯示區(qū)域中露出位于透射區(qū)域的所述第一金屬層，對(duì)所述光刻膠進(jìn)行灰化工藝之后再進(jìn)行蝕刻，在所述硅島圖案上形成溝道、與數(shù)據(jù)線連接的源電極和漏電極，并且在所述顯示區(qū)域圖案上形成板狀電極，并且所述板狀電極的反射區(qū)域由所述第一透明導(dǎo)電層和所述第一金屬層構(gòu)成，所述板狀電極的透射區(qū)域由所述第一透明導(dǎo)電層構(gòu)成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板 制造方法，其特征在于，在所述第二次掩模工藝中，對(duì)所述光刻膠進(jìn)行灰化 工藝之后，在所述顯示區(qū)域中露出位于反射區(qū)域的所述第二金屬層。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板 制造方法，其特征在于，所述后置層的制作具體為第三次掩模工藝，在經(jīng)過(guò)所述第二次掩模工藝的基板上涂布第二絕緣層， 采用第二雙調(diào)掩模板進(jìn)行曝光顯影之后進(jìn)行第一次蝕刻，在所述漏電極上形成過(guò)孔，對(duì)所述光刻膠進(jìn)行灰化工藝之后沉積第二透明導(dǎo)電層，剝離殘留的 光刻膠之后在所述顯示區(qū)域形成通過(guò)所述過(guò)孔與所述漏電極連接的縫隙電 極。
4、 才艮據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板制造方法，其特征在于，所述第一金屬層為反射率大于等于30%的 金屬材料。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板 制造方法，其特征在于，所述第三次掩模工藝中所述縫隙電極為像素電極。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板 制造方法，其特征在于，在所述第二次掩模工藝中，采用第一雙調(diào)掩模板進(jìn) 行曝光顯影之后，在所述顯示區(qū)域的反射區(qū)域上露出位于公共線連接部的接 觸區(qū)域的所述第二金屬層。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板 制造方法，其特征在于，所述后置層的制作具體為第三次掩模工藝，在經(jīng)過(guò)所述第二次掩模工藝的基板上涂布第二絕緣層， 采用第二雙調(diào)掩模板進(jìn)行曝光顯影之后進(jìn)行第一次蝕刻，在所述漏電極上形 成過(guò)孔，在所述公共線連接部上形成過(guò)孔，對(duì)所述光刻膠進(jìn)行灰化工藝之后 沉積第二透明導(dǎo)電層，剝離殘留的光刻膠之后在所述顯示區(qū)域形成通過(guò)所述 過(guò)孔與所述漏電極連接的縫隙電極。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列 基板制造方法，其特征在于，所述第二金屬層為反射率大于等于30%的金屬 材料。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板 制造方法，其特征在于，所述第三次掩模工藝中所述縫隙電極為像素電極。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基 板制造方法，其特征在于，在所述第二次掩模工藝中，在所述顯示區(qū)域圖案 上形成的板狀電極為公共電極。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水平電場(chǎng)型半透過(guò)式液晶顯示裝置的陣列基板制造方法。其中該方法采用一個(gè)單調(diào)掩模板和兩個(gè)雙調(diào)掩模板制造了液晶顯示裝置的陣列基板，具體為通過(guò)采用單調(diào)掩模板形成柵線、柵電極和顯示區(qū)域；通過(guò)采用第一雙調(diào)掩模板形成TFT和位于板狀電極上的透射區(qū)域和反射區(qū)域；通過(guò)采用第二雙調(diào)掩模板形成過(guò)孔和縫隙電極。相比采用三個(gè)雙調(diào)掩模板的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用了一個(gè)單調(diào)掩模板和兩個(gè)雙調(diào)掩模板，從而不僅通過(guò)降低掩模板的價(jià)格降低了制作成本，而且通過(guò)減少一次灰化工藝實(shí)現(xiàn)了工藝的簡(jiǎn)單化。
文檔編號(hào)H01L21/84GK101661908SQ200810119139
公開(kāi)日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2008年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月27日
發(fā)明者劉圣烈, 宋泳錫, 崔承鎮(zhèn) 申請(qǐng)人:北京京東方光電科技有限公司