[发明专利]液晶显示设备的阵列基板和制造该阵列基板的方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示(LCD)设备，更具体地，涉及包括具有改善的特性的薄膜晶体管的阵列基板和制造该阵列基板的方法。 

背景技术

本申请要求2009年12月2日提交的韩国专利申请No.10-2009-0118281的权益，此处以引证的方式并入其内容。 

由于液晶显示(LCD)设备具有重量轻、纤薄和低能耗的特性，LCD设备已经得到了广泛的使用。在已知类型的LCD设备中，由于其高分辨率和在显示运动图像方面的超卓能力，具有以矩阵形式布置的薄膜晶体管(TFT)的有源矩阵LCD(AM-LCD)设备是重要的研究和开发课题。 

总体上，LCD设备是通过阵列基板制造工艺、滤色基板制造工艺和单元工艺(cell process)制造而成的。在阵列基板制造工艺中，在第一基板上形成了诸如TFT和像素电极的阵列元件。在滤色基板制造工艺中，在第二基板上形成了滤色器和公共电极。在单元工艺中，第一基板和第二基板被相互粘接起来，并且在其间插入了液晶。 

图1是相关技术LCD设备的分解立体图。该LCD设备包括第一基板12和第二基板22、以及液晶层30。第一基板12和第二基板22彼此相对，并且在其间插入了液晶层30。 

第一基板12包括选通线14、数据线16、TFT“Tr”、以及像素电极18。选通线14和数据线16相互交叉，使得在选通线14和数据线16之间形成了被定义为像素区“P”的区域。TFT“Tr”形成在选通线14和数据线16之间的交叉部分处，像素电极18形成在像素区“P”中并且与TFT“Tr”相连。 

第二基板22包括黑底25、滤色层26和公共电极28。黑底25具有 格子形状以覆盖第一基板12的非显示区，诸如选通线14、数据线16、TFT“Tr”。滤色层26包括第一子滤色器26a、第二子滤色器26b和第三子滤色器26c。子滤色器26a、26b和26c中的每一个都具有红色R、绿色G和蓝色B中的一种，并且对应于各个像素区“P”。公共电极28形成在黑底25和滤色层26上，并且位于第二基板22的整个表面的上方。可以将包括TFT“Tr”、像素电极18等的第一基板12称为阵列基板10，并且将包括滤色层26、公共电极28等的第二基板22称为滤色基板20。 

尽管没有示出，但是为了防止液晶层30泄漏，可以沿着第一基板12和第二基板22的边缘形成密封图案。第一配向层和第二配向层可以形成在第一基板12与液晶层30之间以及第二基板22与液晶层30之间。偏振器可以形成在第一基板12和第二基板22的外表面上。 

该LCD设备还包括位于第一基板12下面的背光组件(未示出)以向液晶层30提供光。当向选通线14施加扫描信号以控制TFT“Tr”时，通过数据线16向像素电极18施加数据信号，使得在像素电极18和公共电极28之间感应出电场。结果，LCD设备利用来自背光组件的光产生图像。 

图2是相关技术LCD设备的阵列基板的一个像素区的截面图。参照图2，选通线(未示出)和数据线73被设置在基板59上。选通线和数据线73彼此交叉以限定像素区P。与选通线相连的栅极60被设置在像素区P中和基板59上。栅绝缘层68被设置在选通线和栅极60上。包括有源层70a和欧姆接触层70b的半导体层70被布置在栅绝缘层68上以与栅极60相对应。源极76和漏极78被设置在欧姆接触层70b上。源极76与数据线73相连，并且漏极78与源极76分隔开。栅极60、栅绝缘层68、半导体层70、源极76和漏极78构成了TFT Tr。由于半导体层70和源极76以及漏极78是通过不同的掩模工艺形成的，因此源极76和漏极78分别覆盖半导体层70的两端。 

包括漏接触孔80的钝化层86被设置在数据线73和TFT Tr上。漏接触孔80露出了漏极78的一部分。像素电极88被设置在钝化层86上和各个像素区P中，并且通过漏接触孔87与漏极78接触。 

阵列基板的这些元件是通过光刻工艺形成的。可以将光刻工艺称为掩模工艺。掩模工艺包括在对象层上形成光刻胶(PR)层的步骤、利用第一掩模使PR层曝光的步骤、将曝光的PR层显影以形成PR图案的步骤、使用PR图案作为蚀刻掩模来蚀刻对象层以形成需要的图案的步骤、以及剥离PR图案的步骤。用于PR层的PR材料被分成正型和负型。在正型中，显影了曝光部分。相反，在负型中，保留曝光部分以形成PR图案。 

下面将阐释图2中示出的阵列基板的制造方法。