[发明专利]液晶显示器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种显示器件，更具体而言，涉及一种液晶显示(LCD)器 件及其制造方法。尽管本发明的实施例可适用于较宽应用范围，不过通过减 少掩模的数量，特别适于简化制造过程，降低制造成本，并且提高生产率。

背景技术

随着消费者对信息显示器的兴趣不断增长同时对便携式(移动)信息器 件的需要不断增加，加大了对轻而薄的平板显示器(“FPD”)的研究和商 品化。

在FPD中，液晶显示器(“LCD”)是一种通过利用液晶的各向异性来 显示图像的器件。LCD器件表现出极好的分辨率、颜色和图像质量，从而被 广泛地应用于笔记本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。

LCD中常用的有源矩阵(AM)驱动方法，是一种通过使用非晶硅薄膜 晶体管(a-Si TFT)作为开关元件来对像素部分中的液晶分子进行驱动的方 法。

在LCD制造过程中，执行多次掩模处理(即，光刻处理)来制造包括 TFT的阵列基板，从而减少掩模处理次数的方法将会提高生产率。

图1的分解透视图表示普通的LCD器件。

如图1中所示，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包括包含多个实现红、绿和蓝色的子滤色器7的滤色器 (C)，用于分割子滤色器7并且阻挡光透过液晶层30的黑色矩阵6，以及 用于向液晶层30施加电压的透明公共电极8。

阵列基板10包括垂直和水平布置用以定义多个像素区域(P)的栅线16 和数据线17，形成在栅线16与数据线17的各交点处的TFT(T)开关元件， 以及形成在像素区域(P)上的像素电极18。

通过形成在图像显示区域边缘处的密封剂(未示出)将滤色器基板5和 阵列基板10按照面对面的方式粘接，以形成液晶板，并且通过在滤色器基板 5或阵列基板10上形成的装配栓(未示出)，来实施滤色器基板5与阵列基 板10的粘接。

图2A到2E的剖面图顺序地表示图1中LCD的阵列基板的制造过程。

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

接下来，如图2B中所示，在上面形成有栅极21的基板10的整个表面 上相继沉积第一绝缘层15a，非晶硅薄膜和n+非晶硅薄膜，并且通过使用光 刻工艺(第二掩模工序)对非晶硅薄膜和n+非晶硅薄膜进行有选择地构图， 从而在栅极21上形成由非晶硅薄膜构成的有源图案24。

在此情形中，在有源图案24上形成按照与有源图案24相同的方式构图 的n+非晶硅薄膜图案25。

之后，如图2C中所示，在阵列基板10的整个表面上沉积不透明导电膜， 然后通过使用光刻工艺(第三掩模工序)有选择地进行构图，以在有源图案 24的上部形成源极22和漏极23。此时，通过第三掩模工序去除在有源图案 24上形成的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中所示，在上面形成有源极22和漏极23的阵列基板10 的整个表面上沉积第二绝缘层15b，并通过光刻工艺(第四掩模工序)去除 第二绝缘层15b的一部分，以形成将一部分漏极23暴露在外的接触孔40。

最后，如图2E中所示，在阵列基板10的整个表面上沉积透明导电膜， 然后通过使用光刻工艺(第五掩模工序)有选择地进行构图，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，在根据现有技术的制造包括TFT的阵列基板时，必须执行总 共五次光刻工艺，将栅极、有源图案、源极和漏极、接触孔以及像素电极构 图。

光刻工艺是将掩模上的图案转印到上面已经沉积有薄膜的基板上以便形 成所需图案的工艺，包括多个过程：诸如涂覆感光溶液的过程、曝光和显影 过程等，这导致生产率下降。

特别是，所设计的用于形成图案的掩模非常昂贵，从而随着工艺中所使 用的掩模数量的增多，LCD的制造成本成比例地增加。

发明内容

因而，本发明的实施例涉及一种液晶显示器(LCD)及其制造方法，其 基本上消除了因现有技术的限制和缺陷导致的一个或多个问题。