[发明专利]用于边缘场开关模式液晶显示设备的阵列基板及其制造方法

说明书

本申请要求2012年12月24日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2012-0152244的权益，通过参考将其并入本文，就如在本文中全部列出一样。

技术领域

本申请涉及一种液晶显示设备，更特别地，涉及一种用于边缘场开关（FFS）模式液晶显示（LCD）设备的阵列基板及其制造方法。

背景技术

基于液晶材料的光学各向异性和极化特性驱动液晶显示（LCD）设备。LCD设备广泛地用于便携式电子设备的显示单元、个人电脑的显示屏或者电视。

液晶分子具有长且薄的形状，液晶分子沿着取向方向有规律地排列。光沿着液晶分子的长且薄的形状通过LCD设备。液晶分子的取向取决于施加到液晶分子的电场的强度或方向。通过控制电场强度或方向，可控制液晶分子的取向以显示图像。

通常，LCD设备包括相间隔且彼此面对的两个基板，液晶层插入两个基板之间。每一个基板都包括电极。各基板的电极彼此面对。通过将电压施加到每个电极，在电极之间引入电场。液晶分子的取向方向根据电场的强度或方向的变化而改变。

但是，由于LCD设备使用垂直于基板的垂直电场，因此LCD设备视角较差。

为了解决视角差，已经提出了面内开关（IPS）模式液晶显示（LCD）设备。

在IPS模式LCD设备中，将像素电极和公共电极交替设置在相同基板上，在像素电极和公共电极之间引入与基板平行的水平电场。通过水平电场驱动液晶分子，且液晶分子平行于基板移动。因此，IPS模式LCD设备具有改善的视角。

但是，IPS模式LCD设备具有低孔径比和透射率的缺陷。为了解决IPS模式LCD设备的缺陷，已经提出了边缘场开关（FFS）模式LCD设备。

图1是示出用于现有技术FFS模式LCD设备的阵列基板的像素区的截面图，图2是示出现有技术阵列基板的公共接触孔区域的截面图，图3是示出现有技术阵列基板的数据焊垫电极的焊垫区的截面图。

在图1、图2和图3中，在透明绝缘基板1上形成栅极线（未示出）、栅极5和公共线7。如图中未示出的，栅极焊垫电极连接到栅极线的一端。

在整个基板1上方，形成栅极绝缘层10于栅极线、栅极5、公共线7和栅极焊垫电极上。

包括有源层20a和欧姆接触层20b的半导体层20与栅极5对应的形成在栅极绝缘层10上方，彼此间隔的源极和漏极33和36形成在半导体层20上方。数据线（未示出）形成在栅极绝缘层10上方。数据线与栅极线交叉以限定像素区P。数据焊垫电极31形成在焊垫区PA中并连接到数据线的一端。包括第一图案21a和第二图案21b的半导体虚拟图案21形成在数据焊垫电极31下方。

栅极5、半导体层20、源极33和漏极36构成薄膜晶体管Tr。

无机绝缘材料的第一钝化层40形成在数据线、数据焊垫电极31和源极及漏极33及36上。有机绝缘材料的第二钝化层50形成在第一钝化层40上且具有平坦顶部表面。去除焊垫区PA中的第二钝化层50。

公共接触孔55形成在第一和第二钝化层40和50以及栅极绝缘层10中并暴露出公共线7。

公共电极60形成在第二钝化层50上并经由公共接触孔55连接至公共线7。公共电极60具有与像素区P中的开关区TrA对应的第一开口op1。

无机绝缘材料的第三钝化层63形成在公共电极60上。由于去除焊垫区PA中的第二钝化层50，因此第三钝化层63直接形成在焊垫区PA中的第一钝化层40上。

在第一、第二和第三钝化层40、50和63中形成漏极接触孔68，且漏极接触孔68暴露出薄膜晶体管Tr的漏极36。

透明导电材料的像素电极70形成在像素区P中的第三钝化层63上，并经由漏极接触孔68连接到漏极36。像素电极70包括多个开口op2，每一开口都为条状并彼此间隔。

通过七次掩模工艺制造用于现有技术FFS模式LCD设备的阵列基板。下面将简要解释制造该阵列基板的方法。

图4A至4C是示出在其制造步骤中用于现有技术FFS模式LCD设备的阵列基板的像素区的截面图，图5A至5C是示出在其制造步骤中阵列基板的公共接触孔区域的截面图，图6A至6C是示出在其制造步骤中阵列基板的数据焊垫电极的焊垫区的截面图。图4A至4C、图5A至5C和图6A至6C示出了在基板上形成第一和第二钝化层的步骤。