[发明专利]液晶显示装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及一种显示装置，更具体地说，涉及一种制造液晶显示装置的方法。尽管本发明的实施方式适合宽范围的应用，但是其尤其适于通过减少掩模的数量来简化制造过程、降低制造成本并提高成品率。

背景技术

随着消费者对于信息显示器的兴趣日益增长并且对于便携式(移动)信息装置的需求日益增加，对轻且薄的平板显示器(“FPD”)的研究和商业化也有所增加。

在FPD中，液晶显示器(“LCD”)是通过利用液晶的光学各向异性而显示图像的装置。LCD装置表现出优异的分辨率以及颜色和图像质量，因此其被广泛用于笔记本式计算机或台式监视器等。

LCD包括滤色器基板、阵列基板以及形成在滤色器基板与阵列基板之间的液晶层。

通常用于LCD的有源矩阵(AM)驱动方法是这样的方法，在该方法中，通过使用非晶硅薄膜晶体管(a-Si TFT)作为开关元件来驱动像素部分中的液晶分子。

在LCD的制造工艺中，基本上执行多个掩模工艺(即，曝光(photographing)工艺)来制造包括TFT的阵列基板，因此用于减少掩模工艺的数量的方法会提高生产率。

下面将参照图1详细地描述LCD的总体结构。

图1是表示普通LCD的分解立体图。

如图1所示，该LCD包括滤色器基板5、阵列基板10以及形成在滤色器基板5与阵列基板10之间的液晶层30。

滤色器基板5包括：滤色器(C)，其包括实现红色、绿色和蓝色的多个子滤色器7；黑底(black matrix)6，用于划分子滤色器7并阻挡光通过液晶层30透射；以及透明公共电极8，用于向液晶层30施加电压。

阵列基板10包括：选通线16和数据线17，它们垂直和水平地设置以限定多个像素区(P)；作为开关元件的TFT，它们形成在选通线16和数据线17的各交叉处；以及形成在像素区(P)上的像素电极18。

通过形成在图像显示区的边缘处的密封剂(未示出)以面对的方式接合滤色器基板5和阵列基板10以形成液晶板，并且通过形成在滤色器基板5或阵列基板10上的接合键(key)来进行滤色器基板5和阵列基板10的接合。

图2A至图2E是依次表示图1中的LCD的阵列基板的制造工艺的剖视图。

如图2A所示，通过使用光刻工艺(第一掩模工艺)在基板上形成由导电材料制成的栅极21。

接着，如图2B所示，在其上形成有栅极21的基板10的整个表面上依次淀积第一绝缘膜15a、非晶硅薄膜和n+非晶硅薄膜，并且通过使用光刻工艺(第二掩模工艺)对非晶硅薄膜和n+非晶硅薄膜选择性地进行构图，以在栅极21上形成由非晶硅薄膜形成的有源图案24。

在这种情况下，在有源图案24上形成已按照与有源图案24相同的形式进行了构图的n+非晶硅薄膜图案25。

此后，如图2C所示，在阵列基板10的整个表面上淀积不透明导电膜，并随后通过使用光刻工艺(第三掩模工艺)对其选择性地进行构图，以在有源图案24的上部处形成源极22和漏极23。此时，通过第三掩模工艺去除形成在有源图案24上的n+非晶硅薄膜图案的特定部分，以在有源图案24与源极22和漏极23之间形成欧姆接触层25’。

随后，如图2D所示，在其上形成有源极22和漏极23的阵列基板10的整个表面上淀积第二绝缘膜15b，并通过光刻工艺(第四掩模工艺)去除第二绝缘膜15b的一部分，以形成曝露出漏极23的一部分的接触孔40。

如图2E所示，在阵列基板10的整个表面上淀积透明导电金属材料，然后通过使用光刻工艺(第五掩模工艺)对其选择性地进行构图，以形成通过接触孔40与漏极23电连接的像素电极18。

如上所述，在根据现有技术制造包括TFT的阵列基板时，必须执行总共五个光刻工艺，以对栅极、有源图案、源极和漏极、接触孔以及像素电极进行构图。

光刻工艺是将形成在掩模上的图案转印到其上淀积有薄膜的基板上以形成期望图案的工艺，其包括多个工艺，例如涂覆感光溶液的工艺、曝光工艺和显影工艺等，这会使成品率降低。

具体地说，因为用于形成图案而设计的掩模非常昂贵，所以随着在这些工艺中使用的掩模数量的增加，LCD的制造成本成比例地增加。

发明内容

因此，本发明的实施方式致力于一种用于制造液晶显示(LCD)装置的方法，其基本上克服了由于现有技术的局限和缺陷而导致的一个或更多个问题。

本发明的实施方式的一个目的是提供一种制造LCD的方法，该方法能够通过执行掩模工艺三次来制造扭曲向列(TN)模式的阵列基板。