用于液晶顯示設備的陣列基板及其制造方法
【專利摘要】一種用于液晶顯示設備的陣列基板及其制造方法，所述陣列基板包括：在絕緣基板上且具有開口的第一絕緣膜圖案；在具有開口的第一絕緣膜圖案上的第一光屏蔽膜圖案；在包括第一光屏蔽膜圖案的絕緣基板的整個表面上方的柵極絕緣膜；在柵極絕緣膜頂部上且與第一光屏蔽膜圖案交疊的有源層；在柵極絕緣膜頂部上以與有源層分開的像素電極；在有源層頂部上的源極和漏極，該漏極與源極分開且直接連接到像素電極；在包括源極和漏極的絕緣基板的整個表面上方的鈍化膜；在鈍化膜頂部上且與第一光屏蔽膜圖案交疊的第二絕緣膜圖案；在第二絕緣膜圖案上的第二光屏蔽膜圖案；和在鈍化膜頂部上且與像素電極交疊的多個被劃分的公共電極。
【專利說明】用于液晶顯示設備的陣列基板及其制造方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及一種液晶顯示設備(下文簡稱為IXD)，更特別地，涉及一種用于液晶顯示設備的陣列基板及其制造方法，該液晶顯示設備具有形成在薄膜晶體管上方和下方的光屏蔽膜結構，用以阻擋來自高亮度背光的光，諸如陽光。
【背景技術】
[0002]通常，液晶顯示(IXD)設備的驅動原理使用液晶的光學各向異性和偏振特性。液晶具有薄、長的結構，因此在分子排列方面具有取向性，且可通過有意將電場施加到液晶來控制分子排列的方向。
[0003]由此，當調整液晶分子的排列方向時，可改變液晶分子的排列，且通過光學各向異性，光在液晶分子排列的方向上折射，由此顯示圖像信息。
[0004]目前，有源矩陣液晶顯示器(AM-1XD)(下文稱作“IXD”)由于其卓越的分辨率以及視頻實現能力變得很突出，在有源矩陣液晶顯示器中，將薄膜晶體管和連接到薄膜晶體管的像素電極以矩陣形式布置。
[0005]IXD包括其上形成了公共電極的濾色基板(即上基板)、其上形成了像素電極的陣列基板(即下基板)和填充在上基板和下基板之間的液晶。在LCD中，公共電極和像素電極通過垂直施加的電場驅動液晶，從而具有卓越的透光率特性、孔徑比等。
[0006]但是，通過垂直施加的電場驅動液晶的缺點在于視角特性不佳。由此，為了克服該不足，最近已經提出了一種通過面內場驅動液晶的方法。通過面內場驅動液晶的方法具有卓越的視角特性。
[0007]盡管未示出，但是面內開關模式LCD被配置成使得濾色基板和薄膜晶體管基板彼此面對，和將液晶插入到兩個基板之間。
[0008]薄膜晶體管、公共電極和像素電極形成在被限定在薄膜晶體管基板上的多個像素中的每一個上。而且，公共電極和像素電極在同一基板上平行地分開。
[0009]在薄膜晶體管基板上形成有柵極線和數據線。濾色基板包括形成在與柵極線和數據線的交叉點對應的部分的黑矩陣、和設置成與像素對應的濾色器。通過公共電極和像素電極的面內場驅動液晶層。
[0010]在如上所述配置的面內開關模式IXD中，將公共電極和像素電極形成為透明電極以確保亮度，但是由于在設計方面公共電極和像素電極之間的距離導致只有公共電極和像素電極的兩個端部部分有利于亮度提高，而大部分區域阻擋光。
[0011]由此，已經提出了一種邊緣場開關(FFS)技術以最大化亮度提高效果。與一般的面內開關技術相比，FFS技術精確控制液晶以消除色彩移位并獲得高對比度，實現了高屏幕質量。
[0012]現在將參考圖1和2描述具有實現這種高屏幕質量的優點的現有技術FFS模式LCD設備。
[0013]圖1是現有技術FFS模式LCD設備的薄膜晶體管陣列基板的平面圖。[0014]圖2是沿著圖1的線I1-1I取得的截面圖，示意性示出現有技術FFS模式IXD設備的薄膜晶體管陣列基板。
[0015]如圖1和2中所示，用于現有技術LCD設備的薄膜晶體管陣列基板包括:在一個方向上延伸且在透明絕緣基板11上平行的分開的多條柵極線13和自柵極線13延伸的柵極13a ;形成在包括柵極13a的基板的整個表面上方的柵極絕緣膜15 ;形成在柵極絕緣膜15頂部上的多條數據線21，在柵極線13和數據線21的交叉處限定像素區；和提供在柵極線13和數據線21的交叉處的薄膜晶體管T，所述薄膜晶體管T包括柵極13a、位于柵極絕緣膜15上方的有源層19、歐姆接觸層20和彼此分開的源極21a和漏極21b。
[0016]柵極13a形成為覆蓋薄膜晶體管T的源極21a、漏極21b和形成了溝道的有源層19的區域。
[0017]由此,柵極13a防止響應于來自基板下方并自背光垂直入射的光30產生的漏電流。
[0018]而且，具有大面積的像素電極17設置在絕緣基板11上，位于限定于柵極線13和數據線21的交叉處的像素區中，多個被劃分的公共電極25設置在像素電極17的頂部上以彼此分開，在公共電極25和像素電極17之間插入鈍化膜23。
[0019]像素電極17與被劃分的公共電極25交疊且直接連接到漏極。
[0020]根據用于現有技術IXD設備的由此配置的薄膜晶體管陣列基板，當經由薄膜晶體管T將數據信號提供至像素電極17時，提供有公共電壓的公共電極25形成邊緣場，使得設置在基板11和濾色基板(未示出)之間的水平方向上的液晶分子根據介電各向異性而旋轉。穿過像素區傳輸的光的透光率根據液晶分子的旋轉程度變化，由此實現灰度級。
[0021]根據用于現有技術FFS模式IXD設備的由此配置的陣列基板，形成柵極以覆蓋薄膜晶體管T的源極、漏極和形成了溝道的有源層區域。這樣，如圖2中所示，柵極防止響應于來自基板下方并自背光垂直入射的光30產生的漏電流。
[0022]但是，在用于現有技術LCD設備的薄膜晶體管中，源極、漏極和形成了溝道的有源層區域直接暴露到來自外部環境的光40，諸如暴露到太陽光，為此在設備內部散射或反射的光、包括自外部入射的光進入溝道。
[0023]因此，根據現有技術，不能防止在設備內部散射或反射的光40、包括自外部入射的光從薄膜晶體管上方入射并進入到溝道。結果，產生了漏電流，這使得在顯示設備的驅動條件下不能顯示正確的圖像。尤其是，當有源層的溝道部分暴露到光時，由于產生了漏電流，導致其不能用作溝道。
[0024]因此，不能控制驅動IXD設備所需的各種電壓，從而降低了顯示性能。

【發明內容】

[0025]一種用于液晶顯示設備的陣列基板包括:在絕緣基板上且具有開口的第一絕緣膜圖案；在包括開口的第一絕緣膜圖案上的第一光屏蔽膜圖案；設置在包括第一光屏蔽膜圖案的絕緣基板的整個表面上方的柵極絕緣膜；在柵極絕緣膜頂部上且與第一光屏蔽膜圖案交疊的有源層；在柵極絕緣膜頂部上以與有源層分開的像素電極；在有源層頂部上的源極和漏極，該漏極與源極分開且直接連接到像素電極；在包括源極和漏極的絕緣基的板整個表面上方的鈍化膜；在鈍化膜頂部上且與第一光屏蔽膜圖案交疊的第二絕緣膜圖案；在第二絕緣膜圖案上的第二光屏蔽膜圖案；和在鈍化膜頂部上且與像素電極交疊的多個被劃分的公共電極。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]本文包括附圖以提供本發明的進一步理解，附圖結合到說明書中并構成說明書的一部分，示出了示范性實施例且與文字描述一起用于解釋本發明的原理。附圖中:
[0027]圖1是現有技術FFS模式液晶顯示設備的薄膜晶體管陣列基板的平面圖；
[0028]圖2是沿著圖1的線I1-1I取得的截面圖，示意性示出現有技術FFS模式液晶顯示設備的薄膜晶體管陣列基板；
[0029]圖3是根據本發明實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的薄膜晶體管陣列基板的平面圖；
[0030]圖4是沿著圖3的線IV-1V取得的截面圖，示意性示出根據本發明實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的薄膜晶體管陣列基板；
[0031]圖5a至5m是根據本發明實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的薄膜晶體管陣列基板的制造工藝的截面圖；
[0032]圖6是根據本發明另一實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的薄膜晶體管陣列基板的平面圖；
[0033]圖7是沿著圖6的線VI1-VII取得的截面圖，示意性示出根據本發明另一實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的薄膜晶體管陣列基板；
[0034]圖8a至8k是根據本發明另一示范性實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的薄膜晶體管陣列基板的制造工藝的截面圖；
[0035]圖9是沿著圖6的線VI1-VII取得的截面圖，示意性示出根據本發明再一實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的薄膜晶體管陣列基板；和
[0036]圖1Oa至IOj是根據本發明再一示范性實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的薄膜晶體管陣列基板的制造工藝的截面圖。
【具體實施方式】
[0037]現在將參考附圖具體描述根據本發明優選實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的陣列基板。
[0038]圖3是根據本發明實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的薄膜晶體管陣列基板的平面圖。
[0039]圖4是沿著圖3的線IV-1V取得的截面圖，示意性示出根據本發明實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的薄膜晶體管陣列基板。
[0040]根據本發明的液晶顯示設備可認為是FFS (邊緣場開關)、IPS (面內開關)、TN (扭轉向列)或者其他LCD驅動模式的液晶顯示設備。此處，將給出FFS模式液晶顯示設備的描述。
[0041]根據本發明實施例的用于液晶顯示設備的陣列基板包括:形成在絕緣基板101上且具有開口 103a的第一絕緣膜103 ;形成在包括開口 103a的第一絕緣膜103上的第一光屏蔽膜圖案105a ;形成在包括第一光屏蔽膜圖案105a的絕緣基板101的整個表面上方的第一柵極絕緣膜109 ;形成在開口 103a內的第一柵極絕緣膜109上的柵極Illb ;形成在包括柵極Illb的第一柵極絕緣膜109上的第二柵極絕緣膜115 ;形成在第二柵極絕緣膜115頂部上且與第一光屏蔽膜圖案105a交疊的有源層117a ;形成在第二柵極絕緣膜115頂部上以與有源層117a分開的像素電極121a ;形成在有源層117a頂部上的源極125b和漏極125c，漏極125c與源極125b分開且直接連接到像素電極121a ;形成在包括源極125b和漏極125c的絕緣基板101的整個表面上方的鈍化膜129 ;形成在鈍化膜129頂部上且與第一光屏蔽膜圖案105a交疊的第二絕緣膜圖案131a ;形成在第二絕緣膜圖案131a上且與第一光屏蔽膜圖案105a交疊的第二光屏蔽膜圖案133a ;和形成在鈍化膜129頂部上且與像素電極121a交疊的多個劃分的公共電極137a。
[0042]第一光屏蔽膜圖案105a可由選自導電金屬組的至少一種制成，該導電金屬組由鋁(Al)、鎢(W)、銅(Cu)、鑰(Mo)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鑰鎢(MoW)、鑰鈦(MoTi)和銅 / 鑰鈦(Cu/MoTi)構成。第一光屏蔽膜圖案105a用于阻擋或者反射來自背光的光。而且，如圖4中所不，第一光屏蔽膜圖案105a的面積Al大于源極125b、漏極125c和有源層117a區域的面積A3和第二光屏蔽膜圖案133a的面積A2。
[0043]因此，可通過在薄膜晶體管T下方提供第一光屏蔽膜圖案105a的結構，阻擋來自背光的光進入到薄膜晶體管T的溝道區。結果，能防止用于液晶顯示設備的薄膜晶體管的漏電流。
[0044]而且，第一絕緣膜103上形成有開口 103a以具有給定高度的臺階部分，且第一絕緣膜103由有機絕緣材料或者無機絕緣材料制成,所述有機絕緣材料諸如是光可溶(photosoluble)的柵極絕緣體(光SGI)、光丙烯(PAC)和PSG。此處，將給出第一絕緣膜103由有機絕緣材料光丙烯制成的實例。因此，通過使用第一絕緣膜103的臺階部分，將第一光屏蔽膜圖案105a的結構形成在薄膜晶體管下方，從而甚至能(even)阻擋反射或散射的光。
[0045]參考圖3，柵極Illb自柵極線Illa垂直延伸，柵極線Illa在絕緣基板101上沿一個方向形成。包括柵極線Illa的柵極Illb可由導電金屬材料制成,所述材料例如是選自由鋁(Al)、鎢(W)、銅(Cu)、鑰(Mo)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鑰鎢(MoW)、鑰鈦(MoTi)和銅/鑰鈦(Cu/MoTi)構成的導電金屬組的至少一種。
[0046]而且，像素電極121a形成在與柵極線11 Ia和數據線125a之間的空間對應的絕緣基板101的像素區的整個表面上方。像素電極121a可由選自由ITO (氧化銦錫)和IZO (氧化銦鋅)構成的透明材料組的任一種制成。
[0047]參考圖3，源極125b自數據線125a延伸，且形成在包括有源層117a的第二柵極絕緣膜115上，數據線125a與在絕緣基板101上沿一個方向形成的柵極線Illa垂直交叉。
[0048]漏極125c與源極125b通過溝道區間隔開，且直接連接到像素電極121a。
[0049]以這種方式，將薄膜晶體管T形成在柵極線Illa和數據線125a彼此垂直交叉的點上。薄膜晶體管T包括柵極111b、第二柵極絕緣膜115、有源層117a、源極125b和漏極125c。尤其是，構成薄膜晶體管T的柵極111b、第二柵極絕緣膜115、有源層117a、源極125b和漏極125c與第一絕緣膜103的開口 103a交疊。
[0050]第二絕緣膜圖案131a與薄膜晶體管T交疊且由諸如光丙烯的有機絕緣材料或者無機絕緣材料制成。此處，將給出第二絕緣膜圖案131a由有機絕緣材料光丙烯制成的實例。[0051]如圖4中所示，第二光屏蔽膜圖案133a形成在第二絕緣膜圖案131a上以與薄膜晶體管T和第一光屏蔽膜圖案105a交疊。第二光屏蔽膜圖案133a的面積A2大于薄膜晶體管T，例如源極125b、漏極125c和有源層117a的面積A3，但是小于第一光屏蔽膜圖案105a的面積Al。因此，通過使用第二絕緣膜圖案131a的臺階部分，將第二光屏蔽膜圖案133a的結構提供在薄膜晶體管T的上方，從而甚至能阻擋反射或散射的光。
[0052]公共電極137a形成為與像素電極121a交疊，鈍化膜129插入公共電極137a與像素電極121a之間。公共電極137a與設置在像素區中具有大面積的像素電極121a交疊。公共電極137a由選自由ITO (氧化銦錫)和IZO (氧化銦鋅)構成的透明材料組的任一種制成。在本發明中，將給出公共電極137a由ITO (氧化銦錫)制成的實例。
[0053]因此，公共電極137a將基準電壓、即公共電壓提供至每個像素以驅動液晶。公共電極137a通過與大面積像素電極121a交疊形成邊緣場，鈍化膜129插入公共電極137a與像素電極121a之間。
[0054]盡管未示出，但是下取向膜(未示出)形成在包括多個公共電極137a的基板的整個表面上方。
[0055]黑矩陣BM (未示出)形成在濾色基板(未示出)上以防止光傳輸到除了像素區之外的區域，濾色基板與薄膜晶體管陣列基板、即絕緣基板101分開，之后將兩個基板結合。
[0056]盡管未示出，但是紅、綠和藍色的濾色層形成在濾色基板的像素區中。黑矩陣形成在濾色基板的紅、綠和藍色濾色層之間。
[0057]當結合濾色基板和作為薄膜晶體管基板的絕緣基板時，黑矩陣與除了絕緣基板101的像素區之外的區域交疊，所述交疊區域例如是薄膜晶體管T的頂部部分、柵極線Illa和數據線125a。
[0058]盡管未示出，但是上取向膜(未示出)形成在濾色層上以在給定方向上進行液晶取向。
[0059]以這種方式，當經由薄膜晶體管T將數據信號提供給像素電極121a時，在提供有公共電壓的公共電極137a和像素電極121a之間形成邊緣場，使得布置在絕緣基板101和濾色基板之間的水平方向上的液晶分子根據介電各向異性而旋轉。穿過像素區傳輸的光的透光率根據液晶分子的旋轉程度變化，由此實現灰度級。
[0060]現在將參考圖5a至5m描述根據本發明實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的由此配置的陣列基板的制造方法。
[0061]圖5a至5m是根據本發明示范性實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的薄膜晶體管陣列基板的制造工藝的截面圖。
[0062]如圖5a中所示，將第一絕緣膜103形成在透明絕緣基板101上，第一絕緣膜103由光敏有機絕緣材料或者無機絕緣材料制成，所述光敏有機絕緣材料諸如是光可溶的柵極絕緣體(光SGI)、光丙烯(PAC)和PSG。此處，將給出第一絕緣膜103由有機絕緣材料光丙烯制成的實例。
[0063]接下來，如圖5b中所示，第一絕緣膜103經歷使用第一掩模(未示出)的曝光工藝，之后通過顯影工藝選擇性去除第一絕緣膜103的暴露部分，從而形成具有給定高度的臺階部分的開口 103a。
[0064]接下來，通過濺射將第一導電層105沉積在包括開口 103a的第一絕緣膜103的頂部上，和將第一光敏膜(未不出)涂覆于第一導電層105上。第一導電層105由選自導電金屬組的至少一種制成，該導電金屬組由鋁(Al)、鎢(W)、銅(Cu)、鑰(Mo)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鑰鎢(MoW)、鑰鈦(MoTi)和銅/鑰鈦(Cu/MoTi)構成。
[0065]接下來，第一光敏膜經歷使用第二掩模(未示出)的曝光工藝，之后通過顯影工藝選擇性去除第一光敏膜的暴露部分，從而形成第一光敏膜圖案107。
[0066]接下來，如圖5c中所示，通過使用第一光敏膜圖案107作為蝕刻掩模，選擇性蝕刻第一導電層105,從而形成第一光屏蔽膜圖案105a。第一光屏蔽膜圖案105a形成為遍布第一絕緣膜103的包括開口 103a內部的頂部部分。
[0067]第一光屏蔽膜圖案105a用于阻擋或反射來自背光的光。而且,第一光屏蔽膜圖案105a的面積大于將在隨后工藝中形成的源極125b、漏極125c和有源層117a區域的面積和第二光屏蔽膜圖案133a的面積。
[0068]接下來，去除第一光敏膜圖案107,之后將第一柵極絕緣膜109形成在包括第一光屏蔽膜圖案105a的第一絕緣膜103的頂部部分上。第一柵極絕緣膜109由選自由氧化硅膜SiO2和氮化硅膜構成的組的任一種無機絕緣材料制成。
[0069]接下來，通過濺射將第二導電層111沉積在第一柵極絕緣膜109的頂部上，之后將第二光敏膜(未示出)涂覆至第二導電層111上。第二導電層111由不透光金屬材料制成，諸如選自由鋁(Al)、鎢(W)、銅(Cu)、鑰(Mo)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鑰鎢(MoW)、鑰鈦(MoTi)和銅/鑰鈦(Cu/MoTi)構成的導電金屬組的至少一種。
[0070]接下來，第二光敏膜經歷使用第三掩模(未示出)的曝光工藝，之后通過顯影工藝選擇性去除第二光敏膜的暴露部分，從而形成第二光敏膜圖案113。
[0071]接下來，如圖5d中所示，通過使用第二光敏膜圖案113作為蝕刻掩模，蝕刻第二導電層111從而形成柵極線11 Ia(見圖3)和自柵極線Illa垂直延伸的柵極111b。柵極Illb與第一光屏蔽膜圖案105a交疊，且位于第一絕緣膜103的開口 103a內。柵極Illb的面積小于第一光屏蔽膜圖案105a的面積。
[0072]接下來，如圖5e中所示，去除第二光敏膜圖案113，將純的非晶硅層(a_S1:H) 117和含雜質的非晶硅層(η+或p+) 118與第二柵極絕緣膜115 —起順序疊置在包括柵極Illb的第一柵極絕緣膜109的頂部上，之后涂覆第三光敏膜(未示出)。通過化學氣相沉積(CVD)方法沉積所述非晶硅層(a-S1:H) 117和含雜質的非晶硅層(η+或p+) 118。
[0073]接下來，第三光敏膜經歷使用第四掩模(未示出)的曝光工藝，通過顯影工藝選擇性去除第三光敏膜的暴露部分，從而形成第三光敏膜圖案119。
[0074]接下來，如圖5f中所示，通過使用第三光敏膜圖案119作為蝕刻掩模，選擇性蝕刻純的非晶硅層(a-S1:H) 117和含雜質的非晶硅層(η+或p+) 118，從而在柵極Illb上方的第二柵極絕緣膜115上形成有源層117a和歐姆接觸層118a。
[0075]接下來，如圖5g中所示，去除第三光敏膜圖案119，通過濺射在包括有源層117a和歐姆接觸層118a的第二柵極絕緣膜115的頂部上沉積第一透明導電層121，之后將第四光敏膜(未示出)涂覆于第一透明導電層121上。第一透明導電層121由選自由ITO (氧化銦錫)和IZO (氧化銦鋅)構成的組的任一種制成。此處，給出第一透明導電層121由ITO (氧化銦錫)制成的實例。
[0076]接下來，第四光敏膜經歷使用第五掩模(未示出)的曝光工藝，之后通過顯影工藝選擇性去除第四光敏膜的暴露部分，從而形成第四光敏膜圖案123。
[0077]接下來，如圖5h中所示，通過使用第四光敏膜圖案123作為蝕刻掩模，選擇性蝕刻第一透明導電層121從而形成像素電極121a。將像素電極121a形成在與柵極線Illa和數據線125a之間的空間對應的絕緣基板101像素區的整個表面上方(見圖3)。
[0078]接下來，去除第四光敏膜圖案123，通過濺射在包括像素電極121a的基板的整個表面上方沉積第三導電層125,之后將第五光敏膜(未不出)涂覆于第三導電層125上。第三導電層125由選自導電金屬組的至少一種制成,該導電金屬組由招(Al)、鶴(W)、銅(Cu)、鑰(Mo)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鑰鎢(MoW)、鑰鈦(MoTi)和銅/鑰鈦(Cu/MoTi)構成。
[0079]接下來，第五光敏膜經歷使用第六掩模(未示出)的曝光工藝，通過顯影工藝選擇性去除第五光敏膜的暴露部分，從而形成第五光敏膜圖案127。
[0080]接下來，如圖5i中所示，通過使用第五光敏膜圖案127作為蝕刻掩模，選擇性蝕刻第三導電層125，從而形成數據線125a (見圖3)、自數據線125a延伸的源極125b和與源極125b通過溝道區間隔開的漏極125c。在蝕刻第三導電層125之后，另外蝕刻第三導電層125下方的歐姆接觸層118a并將歐姆接觸層118a分成兩個。漏極125c直接連接到像素電極121a。
[0081]以這種方式，將薄膜晶體管T形成在柵極線Illa和數據線125a彼此垂直交叉的點。薄膜晶體管T包括柵極111b、第二柵極絕緣膜115、有源層117a、源極125b和漏極125c。尤其是，構成薄膜晶體管T的柵極111b、第二柵極絕緣膜115、有源層117a、源極125b和漏極125c與第一絕緣膜103的開口 103a交疊。
[0082]接下來，去除第五光敏膜圖案127，之后將無機絕緣材料或有機絕緣材料沉積在包括源極125b和漏極125c的基板的整個表面上方，從而形成鈍化膜129。
[0083]接下來，如圖5j中所示，將第二絕緣膜131形成在鈍化膜129頂部上，第二絕緣膜131由光敏有機絕緣材料或者無機絕緣材料制成，所述光敏有機絕緣材料諸如是光可溶的柵極絕緣體(光SGI)、光丙烯(PAC)和PSG。此處，將給出第二絕緣膜131由有機絕緣材料光丙烯制成的實例。
[0084]接下來，第二絕緣膜131經歷使用第七掩模(未示出)的曝光工藝，之后通過顯影工藝選擇性去除第二絕緣膜131的暴露部分，從而形成第二絕緣膜圖案131a。第二絕緣膜圖案131a與薄膜晶體管T交疊。
[0085]接下來，如圖5k中所示，通過濺射將第四導電層133沉積在包括第二絕緣膜圖案131a的鈍化膜129頂部上，和將第六光敏膜(未示出)涂覆于第四導電層133上。第四導電層133由選自導電金屬組的至少一種制成，該導電金屬組由鋁(Al)、鎢(W)、銅(Cu)、鑰(Mo)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鑰鎢(MoW)、鑰鈦(MoTi)和銅/鑰鈦(Cu/MoTi)構成。
[0086]接下來，第六光敏膜經歷使用第八掩模(未示出)的曝光工藝，之后通過顯影工藝選擇性去除第六光敏膜的暴露部分，從而形成第六光敏膜圖案135。
[0087]接下來，如圖51中所示，通過使用第六光敏膜圖案135作為蝕刻掩模，選擇性蝕刻第四導電層133，從而形成第二光屏蔽膜圖案133a。將第二光屏蔽膜圖案133a形成在第二絕緣膜圖案131a上以與薄膜晶體管T和第一光屏蔽膜圖案105a交疊。
[0088]第二光屏蔽膜圖案133a的面積大于薄膜晶體管T，例如源極125b、漏極125c和有源層117a的面積,但是小于第一光屏蔽膜圖案105a的面積。[0089]因此，通過使用第二絕緣膜圖案131a的臺階部分，將第二光屏蔽膜圖案133a的結構提供在薄膜晶體管T上方，從而甚至能阻擋反射或散射的光。
[0090]接下來，去除第六光敏膜圖案135，通過濺射在包括第二光屏蔽膜圖案133a的鈍化膜129頂部上沉積第二透明導電層137，之后將第七光敏膜(未示出)涂覆于第二透明導電層137上。第二透明導電層137由選自由ITO (氧化銦錫)和IZO (氧化銦鋅)構成的組的任一種制成。此處，將給出第二透明導電層137由ITO (氧化銦錫)制成的實例。
[0091]接下來，第七光敏膜經歷使用第九掩模(未示出)的曝光工藝，之后通過顯影工藝選擇性去除第七光敏膜的暴露部分，從而形成第七光敏膜圖案139。
[0092]接下來，如圖5m中所示，通過使用第七光敏膜圖案139作為蝕刻掩模，選擇性蝕刻第二透明導電層137，從而形成與像素電極121a交疊的多個被劃分的公共電極137a。
[0093]因此，公共電極137a將基準電壓、即公共電壓提供給每個像素以驅動液晶。公共電極137a通過與大面積的像素電極121a交疊而形成邊緣場，鈍化膜129插入公共電極137a與像素電極121a之間。
[0094]之后，去除第七光敏膜圖案139，盡管未示出，將下取向膜(未示出)形成在包括多個公共電極137a的基板的整個表面上方，從而完成薄膜晶體管陣列基板的制造工藝。
[0095]將黑矩陣BM (未示出)形成在濾色基板(未示出)上，以防止光傳輸到除了像素區之外的區域中，濾色基板與薄膜晶體管陣列基板、即絕緣基板101分開，之后將濾色基板與絕緣基板結合。
[0096]盡管未示出，將紅、綠和藍色的濾色層形成在濾色基板的像素區中。將黑矩陣形成在濾色基板的紅、綠和藍色濾色層之間。
[0097]當結合濾色基板和作為薄膜晶體管基板的絕緣基板時，黑矩陣與除了絕緣基板101的像素區之外的區域交疊，所述交疊區域例如是薄膜晶體管T的頂部部分、柵極線Illa和數據線125a。
[0098]盡管未示出，將上取向膜(未示出)形成在濾色層上以在給定方向上對液晶進行取向，從而完成濾色器陣列制造工藝。
[0099]以這種方式，當經由薄膜晶體管T將數據信號提供給像素電極121a時，在提供有公共電壓的公共電極137a和像素電極121a之間形成邊緣場，使得設置在絕緣基板101和濾色基板之間的水平方向上的液晶分子根據介電各向異性而旋轉。穿過像素區傳輸的光的透光率根據液晶分子的旋轉程度變化，從而實現灰度級。
[0100]如上所述，根據本發明實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的陣列基板及其制造方法，通過在薄膜晶體管上方和下方提供光屏蔽膜結構和阻擋光進入到設備的溝道區中，可防止用于液晶顯示設備的薄膜晶體管的漏電流。特別是，本發明能通過借助于提供在薄膜晶體管上方和下方的光屏蔽膜結構，防止太陽光和來自高亮度背光的光進入到溝道，從而實現薄膜晶體管設備的性能。
[0101]根據本發明，通過在薄膜晶體管上方和下方提供光屏蔽膜結構，甚至能阻擋在所有方向上反射的光進入溝道。而且，通過使用絕緣膜的臺階部分形成光屏蔽膜結構，甚至能阻擋反射或散射的光。
[0102]將參考附圖具體描述根據本發明另一實施例的用于液晶顯示設備的陣列基板。
[0103]圖6是根據本發明另一實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的薄膜晶體管陣列基板的平面圖。
[0104]圖7是沿著圖6的線VI1-VII取得的截面圖，示意性示出根據本發明另一實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的薄膜晶體管陣列基板。
[0105]根據本發明另一實施例的用于液晶顯示設備的陣列基板包括:形成在絕緣基板201上且具有開口 203a的第一絕緣膜203 ;形成在包括開口 203a的第一絕緣膜203上的柵極205b ;形成在包括柵極205b的絕緣基板201的整個表面上方的柵極絕緣膜209 ;形成在開口 203a內的柵極絕緣膜209上且與柵極205b交疊的有源層211a ;形成在柵極絕緣膜209頂部上以與有源層211a分開的像素電極215a ;形成在有源層211a頂部上的源極21%和漏極219c，所述漏極219c與源極21%分開且直接連接到像素電極215a ;形成在包括源極219b和漏極219c的絕緣基板201的整個表面上方的鈍化膜223 ;形成在鈍化膜223頂部上且與柵極205b交疊的第二絕緣膜圖案225a ;形成在第二絕緣膜圖案225a上且與柵極205b交疊的光屏蔽膜圖案227a ;和形成在鈍化膜223頂部上且與像素電極215a交疊的多個被劃分的公共電極231a。
[0106]柵極205b自柵極線205a垂直延伸，柵極線205a在絕緣基板201上沿一個方向形成。
[0107]柵極205b可由選自導電金屬組的至少一種制成，該導電金屬組由鋁(Al)、鎢(W)、銅(Cu)、鑰(Mo)、鉻(Cr )、鈦(Ti )、鑰鎢(MoW)、鑰鈦(MoTi )和銅/鑰鈦(Cu/MoTi )構成。柵極205b用于阻擋或反射來自背光的光。而且，如圖7中所示，柵極205b的面積Al大于源極219b、漏極219c和有源層211a的區域的面積A3和光屏蔽膜圖案227a的面積A2。
[0108]因此，通過在第一絕緣膜203的包括開口 203a內部的全部頂部部分形成構成薄膜晶體管T的柵極205b結構，能阻擋光自背光進入到薄膜晶體管T的溝道區。結果，能防止用于液晶顯示設備的薄膜晶體管的漏電流。
[0109]而且，第一絕緣膜203上形成有開口 203a以具有給定高度的臺階部分，且第一絕緣膜203由有機絕緣材料或者無機絕緣材料制成,所述有機絕緣材料諸如是光可溶的柵極絕緣體(光SGI )、光丙烯(PAC)和PSG。此處，將給出第一絕緣膜203由有機絕緣材料光丙烯制成的實例。
[0110]因此，通過使用第一絕緣膜203的臺階部分，將柵極205b形成在有源層211a下方，從而甚至能阻擋反射或散射的光。
[0111]而且，像素電極215a形成在與柵極線205a和數據線219a之間的空間對應的絕緣基板201像素區的整個表面上方。像素電極215a可由選自由ITO (氧化銦錫)和IZO (氧化銦鋅)構成的透明材料組的任一種制成。
[0112]參考圖6，源極219b自數據線219a延伸，且形成在包括有源層211a的柵極絕緣膜209上，所述數據線219a與形成在絕緣基板201的一個方向上的柵極線205a垂直交叉。
[0113]漏極219c通過溝道區與源極219b間隔開，且直接連接到像素電極215a。
[0114]以這種方式，薄膜晶體管T形成在柵極線205a和數據線219a彼此垂直交叉的點上。薄膜晶體管T包括柵極205b、柵極絕緣膜209、有源層21 la、源極219b和漏極219c。尤其是，構成薄膜晶體管T的柵極205b、柵極絕緣膜209、有源層211a、源極21%和漏極219c與第一絕緣膜203的開口 203a交疊。
[0115]第二絕緣膜圖案225a與薄膜晶體管T交疊，且由諸如光丙烯的有機絕緣材料或者無機絕緣材料制成。此處，將給出第二絕緣膜圖案225a由有機絕緣材料光丙烯制成的實例。
[0116]光屏蔽膜圖案227a形成在第二絕緣膜圖案225a上以與薄膜晶體管T和柵極205b交疊。光屏蔽膜圖案227a的面積A2大于薄膜晶體管T，諸如源極21%、漏極219c和有源層211a的面積A3,但是小于柵極205b的面積Al。
[0117]因此，通過使用第二絕緣膜圖案225a的臺階部分，將光屏蔽膜圖案227a的結構提供在薄膜晶體管T上方，從而甚至能阻擋反射或散射的光。
[0118]公共電極231a形成為與像素電極215a交疊，鈍化膜223插入公共電極231a與像素電極215a之間。公共電極231a與設置在像素區中具有大面積的像素電極215a交疊。公共電極231a由選自由ITO (氧化銦錫)和IZO (氧化銦鋅)構成的透明材料組的任一種制成。在本發明中，將給出公共電極231a由ITO (氧化銦錫)制成的實例。
[0119]因此，公共電極231a將基準電壓、即公共電壓提供給每個像素以驅動液晶。公共電極231a通過與大面積像素電極215a交疊而形成邊緣場，鈍化膜223插入公共電極231a與像素電極215a之間。
[0120]盡管未示出，但是下取向膜(未示出)形成在包括多個公共電極231a的基板的整個表面上方。
[0121]黑矩陣BM (未示出)形成在濾色基板(未示出)上，以防止光傳輸到除了像素區之外的區域中，濾色基板與薄膜晶體管陣列基板、即絕緣基板201分開，之后將濾色基板與絕緣基板結合。
[0122]盡管未示出，但是紅、綠和藍色的濾色層形成在濾色基板的像素區中。黑矩陣形成在濾色基板的紅、綠和藍色濾色層之間。
[0123]當結合濾色基板和作為薄膜晶體管基板的絕緣基板時，黑矩陣與除了絕緣基板201的像素區之外的區域交疊，所述交疊區域例如是薄膜晶體管T的頂部部分、柵極線205a和數據線219a。
[0124]盡管未示出，但是上取向膜(未示出)形成在濾色層上以在給定方向上對液晶進行取向。
[0125]以這種方式，當經由薄膜晶體管T將數據信號提供給像素電極215a時，在提供有公共電壓的公共電極231a和像素電極215a之間形成邊緣場，使得設置在絕緣基板201和濾色基板之間的水平方向上的液晶分子根據介電各向異性而旋轉。穿過像素區傳輸的光的透光率根據液晶分子的旋轉程度變化，由此實現灰度級。
[0126]現在將參考圖8a至8k描述根據本發明另一實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的由此配置的陣列基板的制造方法。
[0127]圖8a至8k是根據本發明另一示范性實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的薄膜晶體管陣列基板的制造工藝的截面圖。
[0128]如圖8a中所示，將第一絕緣膜203形成在透明絕緣基板201上，第一絕緣膜203由光敏有機絕緣材料或者無機絕緣材料制成，所述光敏有機絕緣材料諸如是光可溶的柵極絕緣體(光SGI)、光丙烯(PAC)和PSG。此處，將給出第一絕緣膜203由有機絕緣材料光丙烯制成的實例。
[0129]接下來，如圖Sb中所示，第一絕緣膜203經歷使用第一掩模(未示出)的曝光工藝，之后通過顯影工藝選擇性去除第一絕緣膜203的暴露部分，從而形成具有給定高度的臺階部分的開口 203a。
[0130]接下來，通過濺射將第一導電層205沉積在包括開口 203a的第一絕緣膜203頂部上，和將第一光敏膜(未不出)涂覆于第一導電層205上。第一導電層205由選自導電金屬組的至少一種制成，該導電金屬組由鋁(Al)、鎢(W)、銅(Cu)、鑰(Mo)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鑰鎢(MoW)、鑰鈦(MoTi)和銅/鑰鈦(Cu/MoTi)構成。
[0131]接下來，第一光敏膜經歷使用第二掩模(未示出)的曝光工藝，之后通過顯影工藝選擇性去除第一光敏膜的暴露部分，從而形成第一光敏膜圖案207。
[0132]接下來，如圖Sc中所示，通過使用第一光敏膜圖案207作為蝕刻掩模，選擇性蝕刻第一導電層205，從而形成柵極線205a (見圖6)和自柵極線205a垂直延伸的柵極205b。柵極205b形成為遍布第一絕緣膜203的包括開口 203a內部的頂部部分。
[0133]柵極205b用于阻擋或反射來自背光的光。而且，柵極205b的面積大于將在隨后工藝中形成的源極219b、漏極219c和有源層211a的區域的面積和光屏蔽膜圖案227a的面積。
[0134]接下來，去除第一光敏膜圖案207，之后將柵極絕緣膜209形成在包括柵極205b的第一絕緣膜203的頂部部分上。柵極絕緣膜209由選自由氧化硅膜SiO2和氮化硅膜構成的組的任一種無機絕緣材料制成。
[0135]接下來，如圖8c中所示，將純的非晶硅層(a_S1:H)211和含雜質的非晶硅層(η+或ρ+)212順序疊置在柵極絕緣膜209頂部上，之后涂覆第二光敏膜(未示出)。通過化學氣相沉積(CVD)方法沉積非晶硅層(a-S1:H) 211和含雜質的非晶硅層(η+或p+) 212。
[0136]接下來，第二光敏膜經歷使用第三掩模(未示出)的曝光工藝，通過顯影工藝選擇性去除第二光敏膜的暴露部分，從而形成第二光敏膜圖案213。
[0137]接下來，如圖8d中所示，通過使用第二光敏膜圖案213作為蝕刻掩模，選擇性蝕刻純的非晶硅層(a-S1:H) 211和含雜質的非晶硅層(η+或ρ+) 212，從而在柵極205b上方的柵極絕緣膜209上形成有源層211a和歐姆接觸層212a。
[0138]接下來，如圖Se中所示，去除第二光敏膜圖案213，通過濺射在包括有源層211a和歐姆接觸層212a的柵極絕緣膜209頂部上沉積第一透明導電層215，之后將第三光敏膜(未示出)涂覆于第一透明導電層215上。第一透明導電層215由選自由ITO (氧化銦錫)和IZO (氧化銦鋅)構成的組的任一種制成。此處，給出第一透明導電層215由ITO (氧化銦錫)制成的實例。
[0139]接下來，第三光敏膜經歷使用第四掩模(未示出)的曝光工藝，之后通過顯影工藝選擇性去除第三光敏膜的暴露部分，從而形成第三光敏膜圖案217。
[0140]接下來，如圖8f中所示，通過使用第三光敏膜圖案217作為蝕刻掩模，選擇性蝕刻第一透明導電層215從而形成像素電極215a。將像素電極215a形成在與柵極線205a (見圖6)和數據線219a (見圖6)之間的空間對應的絕緣基板201的像素區的整個表面上方。
[0141]接下來，去除第三光敏膜圖案217，通過濺射在包括像素電極215a的基板的整個表面上方沉積第二導電層219，之后將第四光敏膜(未示出)涂覆于第二導電層219上。第二導電層219由選自導電金屬組的至少一種制成，該導電金屬組由鋁(Al)、鎢(W)、銅(Cu)、鑰(Mo)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鑰鎢(MoW)、鑰鈦(MoTi)和銅/鑰鈦(Cu/MoTi)構成。[0142]接下來，第四光敏膜經歷使用第五掩模(未示出)的曝光工藝，通過顯影工藝選擇性去除第四光敏膜的暴露部分，從而形成第四光敏膜圖案221。
[0143]接下來，如圖Sg中所示，通過使用第四光敏膜圖案221作為蝕刻掩模，選擇性蝕刻第二導電層219，從而形成數據線(219a，見圖6)、自數據線219a延伸的源極219b、和通過溝道區與源極21%間隔開的漏極219c。在蝕刻第二導電層219之后，另外蝕刻第二導電層219下方的歐姆接觸層212a，并將歐姆接觸層212a分成兩個。漏極219c直接連接到像素電極215a。
[0144]以這種方式，薄膜晶體管T形成在柵極線205a和數據線219a彼此垂直交叉的點上。薄膜晶體管T包括柵極205b、柵極絕緣膜209、有源層21 la、源極219b和漏極219c。尤其是，構成薄膜晶體管T的柵極205b、柵極絕緣膜209、有源層211a、源極21%和漏極219c與第一絕緣膜203的開口 203a交疊。
[0145]接下來，去除第四光敏膜圖案221，之后將無機絕緣材料或有機絕緣材料沉積在包括源極21%和漏極219c的基板的整個表面上方，從而形成鈍化膜223。
[0146]接下來，如圖8h中所示，將第二絕緣膜225形成在鈍化膜223頂部上，第二絕緣膜225由光敏有機絕緣材料或者無機絕緣材料制成,所述光敏有機絕緣材料諸如是光可溶的柵極絕緣體(光SGI)、光丙烯(PAC)和PSG。此處，將給出第二絕緣膜225由有機絕緣材料光丙烯制成的實例。
[0147]接下來，如圖Si中所示，第二絕緣膜225經歷使用第六掩模(未示出)的曝光工藝，之后通過顯影工藝選擇性去除第二絕緣膜225的暴露部分，從而形成第二絕緣膜圖案225a。第二絕緣膜圖案225a與薄膜晶體管T交疊。
[0148]接下來，通過濺射將第三導電層227沉積在包括第二絕緣膜圖案225a的鈍化膜223頂部上，和將第五光敏膜(未示出)涂覆于第三導電層227上。第三導電層227由選自導電金屬組的至少一種制成，該導電金屬組由鋁(Al)、鎢(W)、銅(Cu)、鑰(Mo)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鑰鎢(MoW)、鑰鈦(MoTi)和銅/鑰鈦(Cu/MoTi)構成。
[0149]接下來，第五光敏膜經歷使用第七掩模(未示出)的曝光工藝，之后通過顯影工藝選擇性去除第五光敏膜的暴露部分，從而形成第五光敏膜圖案229。
[0150]接下來，如圖8j中所示，通過使用第五光敏膜圖案229作為蝕刻掩模，選擇性蝕刻第三導電層227，從而形成光屏蔽膜圖案227a。將光屏蔽膜圖案227a形成在第二絕緣膜圖案225a上以與薄膜晶體管T和柵極205b交疊。
[0151]光屏蔽膜圖案227的面積大于薄膜晶體管T，例如源極219b、漏極219c和有源層211a的面積，但是小于柵極205a的面積。
[0152]因此，通過使用第二絕緣膜圖案225a的臺階部分，將光屏蔽膜圖案227a的結構提供在薄膜晶體管T上方，從而甚至能阻擋反射或散射的光。
[0153]接下來，去除第五光敏膜圖案229，通過濺射在包括光屏蔽膜圖案227a的鈍化膜223頂部上沉積第二透明導電層231，之后將第六光敏膜(未示出)涂覆于第二透明導電層231上。第二透明導電層231由選自由ITO (氧化銦錫)和IZO (氧化銦鋅)構成的組的任一種制成。此處，將給出第二透明導電層231由ITO (氧化銦錫)制成的實例。
[0154]接下來，第六光敏膜經歷使用第八掩模(未示出)的曝光工藝，之后通過顯影工藝選擇性去除第六光敏膜的暴露部分，從而形成第六光敏膜圖案233。[0155]接下來，如圖8k中所示，通過使用第六光敏膜圖案233作為蝕刻掩模，選擇性蝕刻第二透明導電層231，從而形成與像素電極215a交疊的多個被劃分的公共電極23Ia。
[0156]因此，公共電極231a將基準電壓、即公共電壓提供至每個像素以驅動液晶。公共電極231a通過與大面積像素電極215a交疊而形成邊緣場，鈍化膜223插入公共電極231a與像素電極215a之間。
[0157]之后，去除第六光敏膜圖案233，之后，盡管未示出，在包括多個公共電極231a的基板的整個表面上方形成下取向膜(未示出)，從而完成薄膜晶體管陣列基板的制造工藝。
[0158]將黑矩陣BM (未示出)形成在濾色基板(未示出)上，以防止光傳輸到除了像素區之外的區域中，濾色基板與薄膜晶體管陣列基板、即絕緣基板201分開，之后將濾色基板與絕緣基板結合。
[0159]盡管未示出，但是在濾色基板的像素區中形成紅、綠和藍色的濾色層。黑矩陣形成在濾色基板的紅、綠和藍色濾色層之間。
[0160]當結合濾色基板和作為薄膜晶體管基板的絕緣基板時，黑矩陣與除了絕緣基板201的像素區之外的區域交疊，所述交疊區域例如是薄膜晶體管T的頂部部分、柵極線205a和數據線219a。
[0161]盡管未示出，但是在濾色層上形成上取向膜(未示出)以在給定方向上對液晶進行取向，從而完成濾色器陣列制造工藝。
[0162]以這種方式，當經由薄膜晶體管T將數據信號提供給像素電極215a時，在提供有公共電壓的公共電極231a和像素電極215a之間形成邊緣場，使得設置在絕緣基板201和濾色基板之間的水平方向上的液晶分子根據介電各向異性而旋轉。穿過像素區傳輸的光的透光率根據液晶分子的旋轉程度變化，從而實現灰度級。
[0163]如上所述，根據本發明另一實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的陣列基板及其制造方法，通過將光屏蔽膜結構提供在薄膜晶體管上方和下方，和阻擋光進入到設備的溝道區，能防止用于液晶顯示設備的薄膜晶體管的漏電流。特別是，本發明通過借助于提供在薄膜晶體管上方和下方的光屏蔽膜結構，防止太陽光和來自高亮度背光的光進入到溝道，從而能實現薄膜晶體管設備的性能。
[0164]根據本發明，通過在薄膜晶體管上方和下方提供光屏蔽膜結構，甚至能阻擋在所有方向上反射的光進入到溝道。而且，通過使用絕緣膜的臺階部分形成光屏蔽膜結構，甚至能阻擋反射或散射的光。
[0165]將參考附圖具體描述根據本發明再一實施例的用于液晶顯示設備的陣列基板。
[0166]圖9是沿著圖6的線VI1-VII取得的截面圖，示意性示出根據本發明再一實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的薄膜晶體管陣列基板。
[0167]根據本發明再一實施例的用于液晶顯示設備的陣列基板包括:形成在絕緣基板301上的柵極303b ;形成在包括柵極303b的絕緣基板301上的柵極絕緣膜307 ;形成在柵極絕緣膜307頂部上且與柵極30%交疊的有源層309a ;形成在柵極絕緣膜307頂部上以與有源層309a分開的像素電極313a ;形成在有源層309a頂部上的源極317b和漏極317c，該漏極317c與源極317b分開且直接連接到像素電極313a ;形成在包括源極317b和漏極317c的絕緣基板301的整個表面上方的鈍化膜321 ;形成在鈍化膜321頂部上且與柵極303b交疊的絕緣膜圖案323a ;形成在絕緣膜圖案323a上且與柵極303b交疊的光屏蔽膜圖案325a ;和形成在鈍化膜321頂部上且與像素電極313a交疊的多個被劃分的公共電極329a。
[0168]柵極303b自柵極線(未示出)垂直延伸，柵極線在絕緣基板301上沿一個方向形成。
[0169]柵極303b可由選自選自導電金屬組的至少一種制成，該導電金屬組由鋁(Al )、鎢(W)、銅(Cu)、鑰(Mo)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鑰鎢(MoV)、鑰鈦(MoTi)和銅 / 鑰鈦(Cu/MoTi)構成。柵極303b用于阻擋或者反射來自背光的光。而且，柵極303的面積Al大于源極317b、漏極317c和有源層309a的區域的面積A3和光屏蔽膜圖案325a的面積A2。
[0170]因此，通過使得構成薄膜晶體管T的柵極303b結構的面積大于薄膜晶體管T的面積，能阻擋光自背光進入到薄膜晶體管T的溝道區。結果，能防止用于液晶顯示設備的薄膜晶體管的漏電流。
[0171]而且，像素電極313a形成在與柵極線(未示出)和數據線(未示出)之間的空間對應的絕緣基板301的像素區的整個表面上方。像素電極313a由選自由ITO (氧化銦錫)和IZO (氧化銦鋅)構成的透明材料組的任一種制成。
[0172]源極317b自數據線(未示出)延伸，且形成在包括有源層309a的柵極絕緣膜307上，數據線與形成在絕緣基板301的一個方向上的柵極線(未示出)垂直交叉。
[0173]漏極317c通過溝道區與源極317b分隔開，且直接連接到像素電極313a。
[0174]以這種方式，薄膜晶體管T形成在柵極線(未示出)和數據線(未示出)彼此垂直交叉的點上。薄膜晶體管T包括柵極303b、柵極絕緣膜307、有源層309a、源極317b和漏極317c。尤其是，構成薄膜晶體管T的柵極303b、柵極絕緣膜307、有源層309a、源極317b和漏極317c與光屏蔽膜圖案325a交疊。
[0175]絕緣膜圖案323a與薄膜晶體管T交疊，且由諸如光丙烯的有機絕緣材料或者無機絕緣材料制成。此處，將給出絕緣膜圖案323a由有機絕緣材料光丙烯制成的實例。
[0176]光屏蔽膜圖案325a形成在絕緣膜圖案323a上以與薄膜晶體管T和柵極303b交疊。光屏蔽膜圖案325a的面積A2大于薄膜晶體管T，例如源極317b、漏極317c和有源層309a的面積A3，但小于柵極303b的面積Al。
[0177]因此，通過使用絕緣膜圖案323a的臺階部分，將光屏蔽膜圖案325a的結構提供在薄膜晶體管T上方，從而甚至能阻擋反射或散射的光。
[0178]被劃分的公共電極329a形成為與像素電極313a交疊，鈍化膜321插入公共電極329a與像素電極313a之間。公共電極329a與設置在像素區中具有大面積的像素電極313a交疊。公共電極329a由選自由ITO (氧化銦錫)和IZO (氧化銦鋅)構成的透明材料組的任一種制成。在本發明中，將給出公共電極329a由ITO (氧化銦錫)制成的實例。
[0179]因此，公共電極329a將基準電壓、即公共電壓提供給每個像素以驅動液晶。公共電極329a通過與大面積像素電極313a交疊而形成邊緣場，鈍化膜321插入公共電極329a與像素電極313a之間。
[0180]盡管未示出，但是下取向膜(未示出)形成在包括多個公共電極329a的基板的整個表面上方。
[0181]黑矩陣BM (未示出)形成在濾色基板(未示出)上，以防止光傳輸到除了像素區之外的區域中，濾色基板與薄膜晶體管陣列基板、即絕緣基板301分開，之后將濾色基板與絕緣基板結合。
[0182]盡管未示出，但是紅、綠和藍色的濾色層形成在濾色基板的像素區中。黑矩陣形成在濾色基板的紅、綠和藍色濾色層之間。
[0183]當結合濾色基板和作為薄膜晶體管基板的絕緣基板時，黑矩陣與除了絕緣基板201的像素區之外的區域交疊，所述交疊區域例如是薄膜晶體管T的頂部部分、柵極線(未示出)和數據線(未示出)。
[0184]盡管未示出，但是上取向膜(未示出)形成在濾色層上以在給定方向上對液晶進行取向。
[0185]以這種方式，當經由薄膜晶體管T將數據信號提供給像素電極313a時，在提供有公共電壓的公共電極329a和像素電極313a之間形成邊緣場，使得設置在絕緣基板301和濾色基板之間的水平方向上的液晶分子根據介電各向異性而旋轉。穿過像素區傳輸的光的透光率根據液晶分子的旋轉程度變化，由此實現灰度級。
[0186]現在將參考圖1Oa至IOj描述根據本發明再一實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的由此配置的陣列基板的制造方法。
[0187]圖1Oa至IOj是根據本發明再一示范性實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的薄膜晶體管陣列基板的制造工藝的截面圖。
[0188]如圖1Oa中所示，通過濺射將第一導電層303沉積在透明絕緣基板301上，和將第一光敏膜(未不出)涂覆至第一導電層303上。第一導電層303由選自導電金屬組的至少一種制成，該導電金屬組由鋁(Al)、鎢(W)、銅(Cu)、鑰(Mo)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鑰鎢(MoW)、鑰鈦(MoTi)和銅/鑰鈦(Cu/MoTi)構成。
[0189]接下來，第一光敏膜經歷使用第一掩模(未示出)的曝光工藝，之后通過顯影工藝選擇性去除第一光敏膜的暴露部分，從而形成第一光敏膜圖案305。
[0190]接下來，如圖1Ob中所示，通過使用第一光敏膜圖案305作為蝕刻掩模，選擇性蝕刻第一導電層303，從而形成柵極線(未示出)和自柵極線垂直延伸的柵極303b。
[0191]柵極303b用于阻擋或反射來自背光的光。而且，柵極303b的面積大于將在隨后工藝中形成的源極317b、漏極317c和有源層309a的區域的面積和光屏蔽膜圖案325a的面積。
[0192]接下來，去除第一光敏膜圖案305，之后將柵極絕緣膜307形成在包括柵極303b的絕緣基板301的整個表面上方。柵極絕緣膜307由選自由氧化硅膜SiO2和氮化硅膜構成的組的任一種無機絕緣材料制成。
[0193]接下來，將純的非晶硅層(a_S1:H)309和含雜質的非晶硅層(η+或p+)310順序疊置在柵極絕緣膜307頂部上，之后涂覆第二光敏膜(未示出)。通過化學氣相沉積(CVD)方法沉積非晶硅層(a-S1:H) 309和含雜質的非晶硅層(η+或ρ+) 310。
[0194]接下來，第二光敏膜經歷使用第二掩模(未示出)的曝光工藝，通過顯影工藝選擇性去除第二光敏膜的暴露部分，從而形成第二光敏膜圖案311。
[0195]接下來，如圖1Oc中所示，通過使用第二光敏膜圖案311作為蝕刻掩模，選擇性蝕刻純的非晶硅層(a-S1:H) 309和含雜質的非晶硅層(η+或ρ+) 310，從而在柵極303b上方的柵極絕緣膜307上形成有源層309a和歐姆接觸層310a。
[0196]接下來，如圖1Od中所示，去除第二光敏膜圖案311，通過濺射在包括有源層309a和歐姆接觸層310a的柵極絕緣膜307頂部上沉積第一透明導電層313，之后將第三光敏膜(未示出)涂覆于第一透明導電層313上。第一透明導電層313由選自由ITO (氧化銦錫)和IZO (氧化銦鋅)構成的組的任一種制成。此處，給出第一透明導電層313由ITO (氧化銦錫)制成的實例。
[0197]接下來，第三光敏膜經歷使用第三掩模(未示出)的曝光工藝，之后通過顯影工藝選擇性去除第三光敏膜的暴露部分，從而形成第三光敏膜圖案315。
[0198]接下來，如圖1Oe中所示，通過使用第三光敏膜圖案315作為蝕刻掩模，選擇性蝕刻第一透明導電層313從而形成像素電極313a。將像素電極313a形成在與柵極線(未示出；見圖6的205a)和數據線(未示出；見圖6的219a)之間的空間對應的絕緣基板301像素區的整個表面上方。
[0199]接下來，去除第三光敏膜圖案315，通過濺射在包括像素電極313a的基板的整個表面上方沉積第二導電層317，之后將第四光敏膜(未示出)涂覆于第二導電層317上。第二導電層317由選自導電金屬組的至少一種制成，該導電金屬組由鋁(Al)、鎢(W)、銅(Cu)、鑰(Mo)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鑰鎢(MoW)、鑰鈦(MoTi)和銅/鑰鈦(Cu/MoTi)構成。
[0200]接下來，第四光敏膜經歷使用第四掩模(未示出)的曝光工藝，通過顯影工藝選擇性去除第四光敏膜的暴露部分，從而形成第四光敏膜圖案319。
[0201]接下來，如圖1Of中所示，通過使用第四光敏膜圖案319作為蝕刻掩模，選擇性蝕刻第二導電層317，從而形成數據線(未示出，見圖6的219a)、自數據線延伸的源極317b、和與源極317b通過溝道區隔開的漏極317c。在蝕刻第二導電層317之后，另外蝕刻第二導電層317下方的歐姆接觸層310a，并將歐姆接觸層310a分成兩個。漏極317c直接連接到像素電極313a。
[0202]以這種方式，將薄膜晶體管T形成在柵極線(未示出)和數據線(未示出)彼此垂直交叉的點上。薄膜晶體管T包括柵極303b、柵極絕緣膜307、有源層309a、源極317b和漏極317c。尤其是，構成薄膜晶體管T的柵極303b、柵極絕緣膜307、有源層309a、源極317b和漏極317c與光屏蔽膜圖案325a交疊。
[0203]接下來，去除第四光敏膜圖案319，之后將無機絕緣材料或有機絕緣材料沉積在包括源極317b和漏極317c的基板的整個表面上方，從而形成鈍化膜321。
[0204]接下來，如圖1Og中所示，將絕緣膜323形成在鈍化膜321頂部上，絕緣膜323由光敏有機絕緣材料或者無機絕緣材料制成，所述光敏有機絕緣材料諸如是光可溶的柵極絕緣體(光SGI )、光丙烯(PAC)和PSG。此處，將給出絕緣膜323由有機絕緣材料光丙烯制成的實例。
[0205]接下來，如圖1Oh中所示，絕緣膜323經歷使用第六掩模(未示出)的曝光工藝，之后通過顯影工藝選擇性去除絕緣膜323的暴露部分，從而形成絕緣膜圖案323a。絕緣膜圖案323a與薄膜晶體管T交疊。
[0206]接下來，通過濺射將第三導電層325沉積在包括絕緣膜圖案323a的鈍化膜321頂部上，和將第五光敏膜(未不出)涂覆于第三導電層325上。第三導電層325由選自導電金屬組的至少一種制成，該導電金屬組由鋁(Al)、鎢(W)、銅(Cu)、鑰(Mo)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鑰鎢(MoW)、鑰鈦(MoTi)和銅/鑰鈦(Cu/MoTi)構成。
[0207]接下來，第五光敏膜經歷使用第六掩模(未示出)的曝光工藝，之后通過顯影工藝選擇性去除第五光敏膜的暴露部分，從而形成第五光敏膜圖案327。
[0208]接下來，如圖1Oi中所示，通過使用第五光敏膜圖案327作為蝕刻掩模，選擇性蝕刻第三導電層325，從而形成光屏蔽膜圖案325a。將光屏蔽膜圖案325a形成在絕緣膜圖案323a上以與薄膜晶體管T和柵極303b交疊。
[0209]光屏蔽膜圖案325a的面積大于薄膜晶體管T，例如，源極317b、漏極317c和有源層309a的面積，但是小于柵極303a的面積。
[0210]因此，通過使用絕緣膜圖案325a的臺階部分，將光屏蔽膜圖案323a的結構提供在薄膜晶體管T上方，從而甚至能阻擋反射或散射的光。
[0211]接下來，去除第五光敏膜圖案327，通過濺射在包括光屏蔽膜圖案325a的鈍化膜321頂部上沉積第二透明導電層329，之后將第六光敏膜(未示出)涂覆于第二透明導電層329上。第二透明導電層329由選自由ITO (氧化銦錫)和IZO (氧化銦鋅)構成的組的任一種制成。此處，將給出第二透明導電層329由ITO (氧化銦錫)制成的實例。
[0212]接下來，第六光敏膜經歷使用第七掩模(未示出)的曝光工藝，之后通過顯影工藝選擇性去除第六光敏膜的暴露部分，從而形成第六光敏膜圖案331。
[0213]接下來，如圖1Oj中所示，通過使用第六光敏膜圖案331作為蝕刻掩模，選擇性蝕刻第二透明導電層329，從而形成與像素電極313a交疊的多個劃分的公共電極329a。
[0214]因此，公共電極329a將基準電壓、即公共電壓提供給每個像素以驅動液晶。公共電極329a通過與大面積像素電極313a交疊而形成邊緣場，鈍化膜321插入公共電極329a與像素電極313a之間。
[0215]之后，去除第六光敏膜圖案331，盡管未示出，之后將下取向膜(未示出)形成在包括多個公共電極329a的基板的整個表面上方，從而完成薄膜晶體管陣列基板的制造工藝。
[0216]將黑矩陣BM (未示出)形成在濾色基板(未示出)上，以防止光傳輸到除了像素區之外的區域中，濾色基板與薄膜晶體管陣列基板、即絕緣基板301分開，之后將濾色基板與絕緣基板結合。
[0217]盡管未示出，將紅、綠和藍色的濾色層形成在濾色基板的像素區中。將黑矩陣形成在濾色基板的紅、綠和藍色濾色層之間。
[0218]當結合濾色基板和作為薄膜晶體管基板的絕緣基板時，黑矩陣與除了絕緣基板301的像素區之外的區域交疊，所述交疊區域例如是薄膜晶體管T的頂部部分、柵極線(未示出)和數據線(未示出)。
[0219]盡管未示出，將上取向膜(未示出)形成在濾色層上以在給定方向上對液晶進行取向，從而完成濾色器陣列制造工藝。
[0220]以這種方式，當經由薄膜晶體管T將數據信號提供給像素電極313a時，在提供有公共電壓的公共電極329a和像素電極313a之間形成邊緣場，使得設置在絕緣基板301和濾色基板之間的水平方向上的液晶分子根據介電各向異性而旋轉。穿過像素區傳輸的光的透光率根據液晶分子的旋轉程度變化，從而實現灰度級。
[0221]如上所述，根據本發明再一實施例的用于FFS模式液晶顯示設備的陣列基板及其制造方法，通過在薄膜晶體管上方和下方提供光屏蔽膜結構，和阻擋光進入到設備的溝道區中，能防止用于液晶顯示設備的薄膜晶體管的漏電流。特別是，本發明能通過借助于提供在薄膜晶體管上方和下方的光屏蔽膜結構，防止太陽光和來自高亮度背光的光進入溝道，從而實現薄膜晶體管設備的性能。
[0222]根據本發明，通過在薄膜晶體管上方和下方提供光屏蔽膜結構，甚至能阻擋在所有方向上反射的光進入溝道。而且，通過使用絕緣膜的臺階部分形成光屏蔽膜結構，甚至能阻擋反射或散射的光。
[0223]由于當前特征可體現為多種形式而不脫離其特性，因此也應當理解，除非另外指出，否則上述實施例不限于上文描述的任何細節，應認為其廣泛包括在所附權利要求中限定的范圍內，因此所附權利要求包括了落入權利要求范圍和邊界以及這種范圍和邊界的等價物內的所有變化和修改。
【權利要求】
1.一種用于液晶顯示設備的陣列基板，所述陣列基板包括: 在絕緣基板上且具有開口的第一絕緣膜圖案； 在包括開口的第一絕緣膜圖案上的第一光屏蔽膜圖案； 在包括第一光屏蔽膜圖案的絕緣基板的整個表面上方的柵極絕緣膜； 在柵極絕緣膜頂部上且與第一光屏蔽膜圖案交疊的有源層； 在柵極絕緣膜頂部上以與有源層分開的像素電極； 在有源層頂部上的源極和漏極，所述漏極與源極分開且直接連接到像素電極； 在包括源極和漏極的絕緣基板的整個表面上方的鈍化膜； 在鈍化膜頂部上且與第一光屏蔽膜圖案交疊的第二絕緣膜圖案； 在第二絕緣膜圖案上的第二光屏蔽膜圖案；和 在鈍化膜頂部上且與像素電極交疊的多個被劃分的公共電極。
2.如權利要求1所述的陣列基板，其中所述第一和第二光屏蔽膜圖案由不透明金屬材料制成。
3.如權利要求1所述的陣列基板，其中所述第一和第二光屏蔽膜圖案與有源層、源極和漏極交疊。
4.如權利要求1所述的陣列基板，其中所述第一和第二光屏蔽膜圖案的面積大于所述有源層、源極和漏極的面`積，所述第一光屏蔽膜圖案的面積大于所述第二光屏蔽膜圖案的面積。
5.如權利要求1所述的陣列基板，其中所述第一光屏蔽膜圖案用作柵極。
6.如權利要求1所述的陣列基板，其中在所述第一光屏蔽膜圖案和柵極絕緣膜之間形成有絕緣膜和柵極。
7.如權利要求1所述的陣列基板，其中所述第一和第二絕緣膜圖案由有機絕緣材料制成，所述有機絕緣材料選自由光可溶的柵極絕緣體(光SGI)和光丙烯(PAC)構成的組。
8.一種用于液晶顯示設備的陣列基板的制造方法，所述方法包括步驟: 在絕緣基板上形成具有開口的第一絕緣膜圖案； 在包括開口的第一絕緣膜圖案上形成第一光屏蔽膜圖案； 在包括第一光屏蔽膜圖案的絕緣基板的整個表面上方形成柵極絕緣膜； 在柵極絕緣膜頂部上形成有源層以與第一光屏蔽膜圖案交疊； 在柵極絕緣膜頂部上形成像素電極以與有源層分開； 在有源層頂部上形成源極和漏極，所述漏極與源極分開且直接連接到像素電極； 在包括源極和漏極的絕緣基板的整個表面上方形成鈍化膜； 在鈍化膜頂部上形成第二絕緣膜圖案以與第一光屏蔽膜圖案交疊； 在第二絕緣膜圖案上形成第二光屏蔽膜圖案；和 在鈍化膜頂部上形成多個被劃分的公共電極以與像素電極交疊。
9.如權利要求8所述的方法，其中所述第一和第二光屏蔽膜圖案由不透明金屬材料制成。
10.如權利要求8所述的方法，其中所述第一和第二光屏蔽膜圖案與有源層、源極和漏極交疊。
11.如權利要求8所述的方法，其中所述第一和第二光屏蔽膜圖案的面積大于有源層、源極和漏極的面積，所述第一光屏蔽膜圖案的面積大于所述第二光屏蔽膜圖案的面積。
12.如權利要求8所述的方法，其中所述第一光屏蔽膜圖案用作柵極。
13.如權利要求8所述的方法，其中在所述第一光屏蔽膜圖案和柵極絕緣膜之間形成有絕緣膜和柵極。
14.如權利要求9所述的方法，其中所述第一和第二絕緣膜圖案由有機絕緣材料制成，所述有機絕緣材料選自由光可溶的柵極絕緣體(光SGI)和光丙烯(PAC)構成的組。
15.一種用于液晶顯示設備的陣列基板，所述陣列基板包括: 在絕緣基板上的第一光屏蔽膜圖案； 在包括第一光屏蔽膜圖案的絕緣基板的整個表面上方的柵極絕緣膜； 在柵極絕緣膜頂部上且與第一光屏蔽膜圖案交疊的有源層； 在柵極絕緣膜頂部上以與有源層分開的像素電極；在有源層頂部上的源極和漏極，所述漏極與源極分開且直接連接到像素電極； 在包括源極和漏極的絕緣基板的整個表面上方的鈍化膜； 在鈍化膜頂部上且與第一光屏蔽膜圖案交疊的絕緣膜圖案； 在絕緣膜圖案上的第二光屏蔽膜圖案；和 在鈍化膜頂部上且與像素電極交疊的多個被劃分的公共電極。`
16.如權利要求15所述的陣列基板，其中所述第一和第二光屏蔽膜圖案由不透明金屬材料制成。
17.如權利要求15所述的陣列基板，其中所述第一和第二光屏蔽膜圖案與有源層、源極和漏極交疊。
18.如權利要求15所述的陣列基板，其中所述第一和第二光屏蔽膜圖案的面積大于有源層、源極和漏極的面積，所述第一光屏蔽膜圖案的面積大于所述第二光屏蔽膜圖案的面積。
19.如權利要求15所述的陣列基板，其中所述第一光屏蔽膜圖案用作柵極。
20.如權利要求15所述的陣列基板，其中所述絕緣膜圖案由有機絕緣材料制成，所述有機絕緣材料選自由光可溶的柵極絕緣體(光SGI)和光丙烯(PAC)構成的組。
21.一種用于液晶顯示設備的陣列基板的制造方法，所述方法包括步驟: 在絕緣基板上形成第一光屏蔽膜圖案； 在包括第一光屏蔽膜圖案的絕緣基板的整個表面上方形成柵極絕緣膜； 在柵極絕緣膜頂部上形成有源層以與第一光屏蔽膜圖案交疊； 在柵極絕緣膜頂部上形成像素電極以與有源層分開； 在有源層頂部上形成源極和漏極，所述漏極與源極分開且直接連接到像素電極； 在包括源極和漏極的絕緣基板的整個表面上方形成鈍化膜； 在鈍化膜頂部上形成絕緣膜圖案以與第一光屏蔽膜圖案交疊； 在絕緣膜圖案上形成第二光屏蔽膜圖案；和 在鈍化膜頂部上形成多個被劃分的公共電極以與像素電極交疊。
22.如權利要求21所述的方法，其中所述第一和第二光屏蔽膜圖案由不透明金屬材料制成。
23.如權利要求21所述的方法，其中所述第一和第二光屏蔽膜圖案與有源層、源極和漏極交疊。
24.如權利要求21所述的方法，其中所述第一和第二光屏蔽膜圖案的面積大于有源層、源極和漏極的面積，所述第一光屏蔽膜圖案的面積大于所述第二光屏蔽膜圖案的面積。
25.如權利要求21所述的方法，其中所述第一光屏蔽膜圖案用作柵極。
26.如權利要求21所述的方法，其中所述絕緣膜圖案由有機絕緣材料制成，所述有機絕緣材料選自由光可溶的柵極 絕緣體(光SGI)和光丙烯(PAC)構成的組。
【文檔編號】G02F1/1362GK103529608SQ201210590906
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年12月28日 優先權日:2012年7月4日
【發明者】沈有厘, 姜成求, 鄭義顯, 李先容 申請人:樂金顯示有限公司