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TWI468822B - 液晶顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

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TWI468822B
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Lim Kyoung-Nam
Lim Byoung-Ho
Kim Hwan
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Lg Display Co Ltd
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Description

液晶顯示裝置及其製造方法
本發明涉及一種顯示裝置，尤其涉及一種液晶顯示(liquid crystal display,LCD)裝置及其製造方法。儘管本發明的實施例適於廣泛的應用範圍，但尤其適於簡化製造製程、降低製造成本以及透過減少光罩數量而提高生產量。
隨著消費者對資訊顯示興趣的增長以及對可攜式(行動式)資訊裝置的需求的增加，對輕而薄的平面顯示器(flat panel display,FPD)的研究和商業化增加。
在FPD中，LCD是用於利用液晶的光學異方性來顯示影像的裝置。LCD裝置具備出色的解析度以及顏色和圖像品質，從而被廣泛用於筆記型電腦或桌上型電腦顯示器等。
LCD包括彩色濾光片基板、陣列基板以及彩色濾光片基板和陣列基板之間的液晶層。
通常用於LCD的主動矩陣(active matrix,AM)驅動方法中，利用作為切換元件的非晶矽薄膜電晶體(amorphous silicon thin film transistors,a-Si TFT)來驅動像素部分中的液晶分子。
在LCD的製造製程中，執行複數個光罩製程(即，照相製程)以製造包括TFT的陣列基板，從而減少光罩製程數量的方法將增加產量。
第1圖為爆炸分解視圖，表示一般的LCD裝置。
如第1圖所表示，LCD包括彩色濾光片基板5、陣列基板10以及在彩色濾光片基板5和陣列基板10之間所形成的液晶層30。
彩色濾光片基板5包括彩色濾光片(C)，其包括實現紅色、綠色和藍色的複數個子彩色濾光片7，用於區分子彩色濾光片7以及阻擋光線透射穿過液晶層30的黑色矩陣6，以及用於將電壓施加到液晶層30的透明公共電極8。
陣列基板10包括閘極線16和資料線17，該等線垂直和水平地配置以在各個閘極線16和資料線17的交叉處界定出複數個像素區域(P)、TFT(T)、切換元件，以及在像素區域(P)上所形成的像素電極18。
彩色濾光片基板5和陣列基板10以面對的方式透過形成於影像顯示區域邊緣處的密封劑(圖中未示)附接，以形成液晶面板，且彩色濾光片基板5和陣列基板10的附接透過形成於彩色濾光片基板5或陣列基板10上的附接鍵(圖中未示)來實現。
第2A圖至第2E圖為剖面圖，依次表示了第1圖中LCD的陣列基板的製造製程。
如第2A圖中所表示，導電材料所製成的閘極電極21利用光微影蝕刻製程(第一光罩製程)形成在基板上。
然後，如第2B圖中所表示，第一絕緣層15a、非晶矽薄膜和n+非晶矽薄膜依次沉積在其上形成有閘極電極21的基板10的整個表面之上，以及非晶矽薄膜和n+非晶矽薄膜選擇性地利用光微影蝕刻製程(第二光罩製程)圖案化，以在閘極電極21上形成由非晶矽薄膜所形成的活性圖案24。
在這個情況下，已圖案化為與活性圖案24同一形式的n+非晶矽薄膜圖案25形成在活性圖案24上。
其後，如第2C圖中所表示，不透明導電薄膜沉積在陣列基板10的整個表面之上，然後選擇性地利用光微影蝕刻製程(第三光罩製程)圖案化，從而在活性圖案24的上部分形成源極電極22和汲極電極23。在此時，活性圖案24上所形成的n+非晶矽薄膜圖案的中心部分透過第三光罩製程去除，以在活性圖案24和源極電極22、汲極電極23之間形成歐姆接觸層25’。
隨後，如第2D圖中所表示，第二絕緣層15b沉積在其上形成有源極電極22和汲極電極23的陣列基板10的整個表面之上，以及部分第二絕緣層15b透過光微影蝕刻製程(第四光罩製程)去除，以形成曝露出部分汲極電極23的接觸孔40。
最後，如第2E圖中所表示，透明導電薄膜沉積在陣列基板10的整個表面之上，然後選擇性地利用光微影蝕刻製程(第五光罩製程)圖案化，以形成經由接觸孔40電性連接汲極電極23的像素電極18。
如以上所述，在製造包括TFT的陣列基板的製程中，依據先前技術，必須執行總共五個光微影蝕刻製程來圖案化閘極電極、活性圖案、源極電極和汲極電極、接觸孔以及像素電極。
光微影蝕刻製程是將形成於光罩上的圖案轉移到已沉積具有薄膜的基板上，以形成所想要的圖案的製程，諸如塗佈光敏溶劑的製程、曝光製程和顯影製程等複數個製程，結果導致產量下降。
特別地，設計用於形成圖案的光罩非常昂貴，所以隨著製程中所使用的光罩數量增加，LCD的製造成本成比例地增加。
因此，本發明的實施例係針對LCD及其製造方法，其大致避免了由於先前技術的不足和缺點所導致的一個或多個問題。
本發明實施例的一個目的是提供LCD及其製造方法，能夠便於在執行光罩製程中的三次剝離。
對於本發明額外的優點、目的和特點將在隨後的描述中闡明，以及部分內容將從描述中顯而易見，或者可透過實施本發明而瞭解到。本發明的目的和其他優點將透過特別在描述中指出的結構和在此的申請專利範圍以及所附圖式說明來實現和獲得。
為了實現這些或其他優點並依照本發明實施例的目的，如此處具體而廣泛所描述的，一種製造LCD的方法包括：提供第一基板，分為像素部分和資料部分與閘極墊部分；透過第一光罩製程，在第一基板的像素部分形成閘極電極和閘極線；在第一基板上形成絕緣層；在第一基板的像素部分形成活性圖案和源極/汲極電極，並透過第二光罩製程形成與閘極線相交的資料線，以界定出像素區域；在第一基板上形成鈍化層；透過第三光罩製程在鈍化層上形成具有第一厚度的第一至第三光敏薄膜圖案和具有第二厚度的第四光敏薄膜圖案；利用作為光罩的第一至第四光敏薄膜圖案，選擇性地去除部分鈍化層，以形成曝露部分汲極電極的第一接觸孔；去除第四光敏薄膜圖案並同時形成具有第三厚度的第五至第七光敏薄膜圖案；利用作為光罩的第五至第七光敏薄膜圖案，去除鈍化層的部分厚度；在第一基板的整個表面上形成透明導電薄膜；透過熱性處理第一基板，在導電薄膜上形成裂紋；去除第三至第五光敏薄膜圖案並同時去除第三至第五光敏薄膜圖案上的透明導電薄膜，以形成經由第一接觸孔與汲極電極電性連接的像素電極；以及附接第一基板和第二基板。
為了實現這些或其他優點並依照本發明實施例的目的，如此處具體而廣泛所描述的，一種製造LCD的方法包括：透過第一光罩製程在基板上形成閘極電極和閘極線；在基板的整個表面上形成閘極絕緣層；透過第二光罩製程在閘極絕緣層上的半導體層的上部單獨地形成半導體層和源極電極與汲極電極，以及形成與半導體層和源極電極連接並與閘極線相交以界定出像素區域的資料線；在基板的整個表面上形成具有第一厚度的鈍化層；在鈍化層上形成具有第二厚度的第一光敏薄膜圖案，以對應於資料線、閘極電極和源極電極，形成具有較第二厚度薄的第三厚度之第二光敏薄膜圖案，以對應於像素區域，以及曝露出透過第三光罩製程在汲極電極上所形成之具有第一厚度的鈍化層；利用作為光罩的第一光敏薄膜圖案和第二光敏薄膜圖案去除具有第一厚度的曝露的鈍化層，以形成曝露部分汲極電極的接觸孔；去除具有第三厚度的第二光敏薄膜圖案，以曝露具有第一厚度的鈍化層，以及同時形成具有第二厚度的第一光敏薄膜圖案和具有較第二厚度薄之第四厚度的第三光敏薄膜圖案；利用作為光罩的具有第四厚度的第三光敏薄膜圖案蝕刻具有第一厚度的曝露的鈍化層，以形成具有較第一厚度薄之第五厚度的鈍化層；在具有第四厚度的第三光敏薄膜圖案以及具有第五厚度的鈍化層的上部形成透明導電薄膜，該透明導電薄膜經由接觸孔與汲極電極接觸；在具有第四厚度的第三光敏薄膜圖案的上部的透明導電薄膜上執行形成裂紋的熱處理；以及透過透明導電薄膜的裂紋執行滲入剝離液的剝離製程，以去除具有第四厚度的第三光敏薄膜圖案以及上透明導電薄膜，以在像素區域形成由透明導電薄膜所形成的像素電極。
為了實現這些或其他優點並依照本發明實施例的目的，如此處具體而廣泛所描述的，一種LCD裝置包括：在第一基板上的閘極電極和閘極線；在第一基板上的閘極絕緣層；在閘極絕緣層上的活性圖案和源極/汲極電極以及與閘極線相交以界定出像素區域的資料線；在第一基板上並包括相對高密度的第一鈍化層以及相對低密度的第二鈍化層之鈍化層；位於鈍化層並曝露出部分汲極電極的接觸孔；經由接觸孔與汲極電極電性連接的像素電極；以及附接第一基板的第二基板，其中在已去除第二鈍化層的情況下，閘極絕緣層和第一鈍化層的厚度的部分餘留，其上像素電極位在像素區域處。
可理解的是，以上概述和以下詳細描述都具有示例性和解釋性，並意圖對本發明實施例提供進一步的解釋說明。
LCD及其製造方法現在將參考所附圖式來詳細描述。
第3圖為平面圖，表示依據本發明實施例LCD的部分陣列基板，其中為了便於解釋，表示了包括閘極墊部分和資料墊部分的單一像素。
實際上，N個閘極線和M個資料線形成彼此相交以界定出MxN個像素。為了簡化解釋，僅表示單一像素。
如第3圖中所表示，閘極線116和資料線117垂直和水平地配置形成，以在陣列基板110上界定出像素區域。TFT、切換元件形成於閘極線116和資料線117的相交之處。像素電極118形成於像素區域之中並與TFT連接，用於與彩色濾光片基板(圖中未示)的公共電極一同驅動液晶(圖中未示)。
TFT包括形成部分閘極線116的閘極電極121、連接到資料線117的源極電極122以及連接到像素電極118的汲極電極123。TFT還包括活性圖案(圖中未示)，用以透過供應閘極電極121的閘極電壓在源極電極122和汲極電極123之間形成導電通道。
在本發明實施例中，以具有「U」形源極電極122的「U」形TFT來示例，但本發明並不限制於此，並可應用於任何其他類型的任何TFT。
部分源極電極122在一個方向中延伸，以形成部分資料線117，並且部分汲極電極圖案延伸至像素區域，從而經由形成在鈍化層(圖中未示)的第一接觸孔140a電性連接。
部分前閘極線116與部分上像素電極118重疊，並且該上像素電極118具有閘極絕緣層(圖中未示)和兩者之間所插入的鈍化層，以形成儲存電容Cst。儲存電容Cst用於均勻地維持施加於液晶電容的電壓直到接收到下一個信號。即陣列基板110的像素電極118與彩色濾光片基板的共同電極一同形成液晶電容。通常，施加於液晶電容的電壓無法維持直到接收到下一個信號，反而洩漏。因此，為了維持施加的電壓，儲存電容Cst為了其使用將與液晶電容連接。
除了維持信號，儲存電容還可具有穩定灰階的效果、減少閃爍效果、降低殘留影像的形成等作用。
閘極墊電極126p和資料墊電極127p形成在陣列基板110的邊緣部分並與閘極線116和資料線117電性連接，並將掃描信號和從外部驅動電路單元(圖中未示)所施加的資料信號分別轉移至閘極線116和資料線117。
即，閘極線116和資料線117延伸至驅動電路單元，以連接到對應的閘極墊線116p和資料墊線117p，並且閘極墊線116p和資料墊線117p透過與閘極墊線116p和資料墊線117p電性連接的閘極墊電極126p和資料墊電極127p接收來自驅動電路單元的掃描信號和資料信號。
在這個情況下，資料墊電極127p經由第二接觸孔140b電性連接到資料墊線117p並且經由第三接觸孔140c電性連接到閘極墊線116p。
此處，依據本發明實施例的LCD中，活性圖案、源極電極/汲極電極和資料線利用半色調光罩或繞射(狹縫)光罩(以下，假設當提及半色調光罩，也包括繞射光罩)在單一光罩製程中形成，並且鈍化層的接觸孔和像素電極利用半色調光罩透過單一光罩製程和剝離製程同時形成，以透過總共三個光罩製程來製造陣列基板。這個內容現在將詳細描述。
依據本發明實施例的LCD中，光敏薄膜利用第二半色調光罩選擇性地圖案化，以形成接觸孔，並且在像素區域的鈍化層的部分厚度選擇性地去除以確保剝離液的滲入路徑。即在目前四光罩結構中，完成源極電極和汲極電極，光敏薄膜圖案形成在投射層，然後完全去除在接觸孔區域和像素區域的鈍化層和閘極絕緣層，從而在光敏薄膜圖案之下形成所述剝離液的滲入路徑。以下，在剝離操作中執行導電薄膜沉積和剝離。在這個情況下，很難在墊部分形成剖面。例如，由於銦錫氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)跳線中的斷線導致品質下降，以及因為鈍化層和閘極絕緣層全部蝕刻，所以源極電極和汲極電極出現底切。因此，為了避免這個問題，使用氯(Cl)氣來蝕刻源極電極和汲極電極，但，在這個情況下，閘極墊部分的閘極墊線被腐蝕。
因此，在本發明中，如以上所述，利用半色調光罩形成接觸孔之後，光敏薄膜再一次圖案化，以便僅去除在像素區域的鈍化層的部分厚度，以形成剝離液的最小滲入路徑，而不會導致閘極墊部分的腐蝕問題。又，除了剝離液的滲入路徑之外，由於透過熱處理光敏薄膜圖案的熱擴散，裂紋形成於光敏薄膜圖案上所形成的導電薄膜上，因此可輕易地執行剝離製程。
第4A圖至第4C圖為剖面圖，依次表示第3圖中陣列基板沿線IIIa-IIIa’、IIIb-IIIb和IIIc-IIIc的製造製程。左側表示像素部分的陣列基板的製造製程，而右側順序表示資料墊部分和閘極墊部分的陣列基板的製造製程。
第5A圖至第5C圖為平面圖，依次表示第3圖中陣列基板的製造製程。
如第4A圖和第5A圖中所表示，包括閘極電極121的閘極線116形成在諸如玻璃的透明絕緣材料所製成的陣列基板110的像素部分，並且閘極墊線116p形成在陣列基板110的閘極墊部分。
在這個情況下，閘極電極121、閘極線116以及閘極墊線116p透過沉積第一導電薄膜所形成，然後透過光微影蝕刻製程(第一光罩製程)來選擇性地圖案化。
此處，第一導電薄膜可由低電阻不透明導電材料所製成，如鋁(Al)、鋁合金、鎢(W)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鉬(Mo)等。又，第一導電薄膜可將兩個以上的低電阻導電材料堆疊而形成具有多層結構。
其次，如第4B圖和第5B圖中所表示，閘極絕緣層115a、非晶矽薄膜、n+非晶矽薄膜和第二導電薄膜形成於在其上形成具有閘極電極121、閘極線116和閘極墊線116p的陣列基板110的整個表面上，然後透過光微影蝕刻製程(第二光罩製程)來選擇性地去除，以形成由非晶矽薄膜所形成的活性圖案124和由第二導電薄膜所形成並與陣列基板110的像素部分的活性圖案124的源極區域和汲極區域電性連接的源極電極122和汲極電極123。
除此之外，由第二導電薄膜所形成的資料墊線117p透過第二光罩製程形成在陣列基板110的資料墊部分。
在此時，由n+非晶矽薄膜所形成並已圖案化與源極電極122和汲極電極123相同形狀的歐姆接觸層125n形成在活性圖案124上。
由非晶矽薄膜和n+非晶矽薄膜所形成並已圖案化為與資料墊線117p相同的形狀的第一非晶矽薄膜圖案120’與第二n+非晶矽薄膜圖案125”形成在資料墊線117p下面。
此處，在本發明第一實施例中，透過利用半色調光罩的單一光罩製程(第二光罩製程)同時形成活性圖案124、源極電極122和汲極電極123，以及資料線117。第二光罩製程現在將參考所附圖式來詳細描述。
第6A圖至第6F圖為剖面圖，大致表示第4B圖和第5B圖中的第二光罩製程。
如第6A圖中所表示，閘極絕緣層115a、非晶矽薄膜120、n+非晶矽薄膜125和第二導電薄膜130形成在其上形成具有閘極電極121、閘極線116和閘極墊線116p的陣列基板110的整個表面上。
第二導電薄膜130可由低電阻不透明導電材料所製成，如鋁、鋁合金、鎢、銅、鉻、鉬、鉬合金等，從而形成源極電極、汲極電極和資料線。
如第6B圖中所表示，由光敏材料如光阻劑所製成的第一光敏薄膜170形成在陣列基板110的整個表面上，光線經由半色調光罩180選擇性地入射。
半色調光罩180包括允許入射光全部透射通過的第一透射區域(I)，僅允許一些光線透射通過而阻擋其餘光線的第二透射區域(II)，以及全部阻擋入射光的阻擋區域(III)。只有透射透過半色調光罩180的光線才可入射到第一光敏薄膜170上。
隨後，當已通過半色調光罩180曝露的第一光敏薄膜170顯影時，如第6C圖中所表示，第一至第四光敏薄膜圖案170a至170d餘留在光線已透過阻擋區域(III)和第二透射區域(II)全部阻擋或部分阻擋的區域，而透過在光線已完全透射之透射區域(I)的第一光敏薄膜已完全去除，以曝露出第二導電薄膜130的表面。
在此時，形成在阻擋區域(III)之處的第一至第三光敏薄膜圖案170a至170c較透過第二透射區域(II)所形成的第四光敏薄膜圖案170d為薄。另外，光線已通過第一透射區域(I)完全透射的區域的第一光敏薄膜已完全去除。這是因為已使用正型光阻劑，但並不限制於此，在本發明中也可使用負型光阻劑。
然後，如第6D圖中所表示，下非晶矽薄膜、n+非晶矽薄膜和第二導電薄膜利用作為光罩的第一至第四光敏薄膜圖案170a至170d來選擇性地去除，以在陣列基板110的像素部分形成活性圖案124以及在陣列基板110的資料墊部分形成由第二導電薄膜所形成的資料墊線117p。
在此時，分別由n+非晶矽薄膜和第二導電薄膜所形成並已圖案化為與活性圖案124相同的形狀的第一n+非晶矽薄膜圖案125’與第二導電薄膜圖案130’形成在活性圖案124上。
又，由非晶矽薄膜和n+非晶矽薄膜所形成並已圖案化為與資料墊線117p相同的形狀的第一非晶矽薄膜圖案120’與第二n+非晶矽薄膜圖案125”形成在資料墊線117p之下。
之後，執行灰化製程以部分地去除第一至第四光敏薄膜圖案170a至170d。然後，如第6E圖中所表示，第二透射區域(II)的第四光敏薄膜圖案已完全去除。
然後，透過僅去除源極電極區域和汲極電極區域上的第四光敏薄膜圖案的厚度以及對應於阻擋區域(III)的資料墊線117p，第一至第三光敏薄膜圖案餘留作為第五至第七光敏薄膜圖案170a’至170c’。
之後，如第6F圖中所表示，利用作為光罩的餘留之第五至第七光敏薄膜圖案170a’至170c’來選擇性地去除部分第二導電薄膜圖案，以在陣列基板110的像素部分形成由第二導電薄膜所形成的源極電極122和汲極電極123以及資料線117。
在此時，由n+非晶矽薄膜所形成並允許活性圖案124的源極區域和汲極區域以及源極電極122和汲極電極123彼此歐姆接觸的歐姆接觸層125n形成在活性圖案124上。
在這個方式下，本發明的第一實施例中，透過利用半色調光罩的單一光罩製程可形成活性圖案124、源極電極122和汲極電極123，以及資料線117。
之後，如第4C圖和第5C圖中所表示，鈍化層115b形成於在其上形成具有活性圖案124的陣列基板110的整個表面上，然後透過光微影蝕刻製程(第三光罩製程)選擇性地去除，以形成曝露出陣列基板110像素部分的部分汲極電極123的第一接觸孔140a，以及分別曝露出陣列基板110的資料墊部分和閘極墊部分的資料墊線117p部分和閘極墊線116p部分的第二接觸孔140b和第三接觸孔140c。
在此時，透過第三光罩製程，由第三導電薄膜所形成並經由第一接觸孔140a與汲極電極123電性連接的像素電極118形成在陣列基板的像素部分。除此之外，由第三導電薄膜所形成並與資料墊線117p和閘極墊線116p電性連接的資料墊電極127p和閘極墊電極126p形成在陣列基板110的資料墊部分和閘極墊部分。
在本發明的實施例中，鈍化層圖案115b’透過去除鈍化層115b的部分厚度所形成，並且像素電極118形成在鈍化層圖案115b’上。
此處，第三光罩製程可使用半色調光罩和剝離製程，藉此可形成第一至第三接觸孔140a至140c，以及在此同時，經由第一至第三接觸孔140a至140c電性連接汲極電極123、資料墊線117p和閘極墊線116p可形成像素電極118、資料墊電極127p和閘極墊電極126p。第三光罩製程現在將參考所附圖式來描述。
第7A圖至第7H圖為剖面圖，大致表示第4C圖和第5C圖中的第三光罩製程。
如第7A圖中所表示，鈍化層115b形成在其上形成具有活性圖案124、源極電極122和汲極電極123的陣列基板110的整個表面上。
此處，鈍化層115b可由無機絕緣層如氮化矽薄膜或氧化矽薄膜所形成，或可由有機絕緣層如苯環丁烯(benzocyclobutene,BCB)所形成。
鈍化層115b可形成為具有相對高密度的第一鈍化層和相對低密度的第二鈍化層的雙層。在此情況下，當高密度的第一鈍化層在蝕刻低密度的第二鈍化層之後蝕刻時，因為蝕刻更有效地水平執行，即與第一鈍化層上的垂直方向中所執行的蝕刻相較更傾向在第二鈍化層的橫向方向來執行，所以剝離液的滲入路徑可足夠確保部分第一鈍化層的厚度餘留。
之後，如第7B圖中所表示，由光敏材料如光阻劑所製成的第一光敏薄膜270形成在陣列基板110的整個表面上，光線經由半色調光罩280選擇性地入射。
半色調光罩280包括允許入射光全部透射通過的第一透射區域(I)，僅允許一些光線通過而阻擋剩餘光線的第二透射區域(II)，以及全部阻擋入射光的阻擋區域(III)。只有透射通過半色調光罩280的光線才可入射到第一光敏薄膜270上。
隨後，當已透過半色調光罩280所曝露的第一光敏薄膜270顯影時，如第7C圖中所表示，第一至第四光敏薄膜圖案270a至270d餘留在光線已透過阻擋區域(III)全部阻擋和透過第二透射區域(II)部分阻擋的區域，而第二光敏薄膜透過在光線已完全透射的透射區域(I)之處已經完全去除，以曝露出鈍化層115b的表面。
在此時，形成於阻擋區域(III)之處的第一至第三光敏薄膜圖案270a至270c較透過第二透射區域(II)所形成的第四光敏薄膜圖案270d為厚。另外，在光透過第一透射區域(I)已完全透射的區域的第二光敏薄膜已完全去除。這是因為已使用正型光阻劑，但並不限制於此，也可在本發明中使用負型光阻劑。
然後，如第7D圖中所表示，部分下鈍化層115b利用作為光罩的第一至第四光敏薄膜圖案270a至270d來選擇性地去除，以在陣列基板110的像素部分形成曝露部分汲極電極123的第一接觸孔140a。
除此之外，透過第三光罩製程，曝露部分資料墊線117p和閘極墊線116p的第二接觸孔140b和第三接觸孔140c形成在陣列基板110的資料墊部分和閘極墊部分處。
之後，執行灰化製程以部分地去除第一至第四光敏薄膜圖案270a至270d。然後，如第7E圖中所表示，第二透射區域(II)之處的第四光敏薄膜圖案完全去除。
然後，僅透過去除對應於阻擋區域(III)的區域上的第四光敏薄膜圖案的厚度，第一至第三光敏薄膜圖案餘留作為第五至第七光敏薄膜圖案270a’至270c’。在此情況下，大致沒有餘留第五至第七光敏薄膜圖案270a’至270c’的第一透射區域(I)和第二透射區域(II)視為透過剝離製程所形成的像素電極、資料墊電極和閘極墊電極的區域。
之後，像素區域的鈍化層115b的部分厚度利用第五至第七光敏薄膜圖案270a’至270c’去除，以確保剝離液的滲入路徑。
在此情況下，如以上所述，如果鈍化層115b形成為具有相對高密度的第一鈍化層和相對低密度的第二鈍化層的雙層，則執行蝕刻以致下第一鈍化層的部分厚度餘留。即在高密度的上第二鈍化層蝕刻之後，蝕刻高密度的第一鈍化層的製程中，在水平方向中的蝕刻，即在側向方向中，與第一鈍化層的垂直方向中相較，更有效地執行，所以有利於剝離液的滲入路徑可足夠地確保第一鈍化層的部分厚度餘留的狀態。
作為參考，參考標號115b’表示透過去除鈍化層115b的部分厚度所形成的鈍化層圖案，並且包括鈍化層圖案115b’的部分鈍化層115b蝕刻到位於第五至第七光敏薄膜圖案270a’至270b’的下部分的側面，以形成剝離液的滲入路徑。
之後，如第7F圖中所表示，第三導電薄膜150形成在陣列基板110的整個表面上。
又，如第7G圖中所表示，在繼續剝離製程之前執行特定熱處理，以在第五至第七光敏薄膜圖案270a’至270c’上所形成的第三導電薄膜150上產生裂紋。此處，參考標號150’代表具裂紋的第三導電薄膜圖案，該裂紋透過熱處理形成在第五至第七光敏薄膜圖案270a’至270c’的表面上。
之後，如第7H圖中所表示，第三至第五光敏薄膜圖案透過剝離製程來去除，以去除餘留在非第一透射區域(I)和第二透射區域(II)的部分的第三導電薄膜以及一同去除第三至第五光敏薄膜圖案。
在此情況下，餘留在第一透射區域(I)和第二透射區域(II)的第三導電薄膜，即在第一至第三接觸孔之中和在像素區域的鈍化層圖案115b’上，形成經由第一接觸孔電性連接汲極電極123的像素電極118，以及形成經由第二和第三接觸孔電性連接資料墊線117p和閘極墊線116p的資料墊電極127p和閘極墊電極126p。
在進行剝離製程中，導電金屬材料如第三導電薄膜以特定厚度沉積在光敏材料如第三至第五光敏薄膜圖案上，並沉澱在如剝離液的溶液中，以去除與第三至第五光敏薄膜圖案一同沉積在第三至第五光敏薄膜圖案上的金屬材料。在此情況下，在第一至第三接觸孔之內和在保護薄膜圖案115b’上所形成的金屬材料沒有去除而餘留下來，以形成像素電極118、資料墊電極127p和閘極墊電極126p。
在此情況下，部分像素電極118形成與部分前閘極線116重疊，以與具下閘極絕緣層115a的閘極線116與插入其間的鈍化層圖案115’一同形成儲存電容。
第8A圖至第8E圖為放大剖面圖，表示依據本發明當執行剝離操作時的部分薄膜電晶體。
首先，如第8A圖中所表示，第三導電薄膜150形成在陣列基板110的整個表面上。
第三導電薄膜150由具良好透射率的透明導電材料如ITO或銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide,IZO)所製成，以形成像素電極、閘極墊電極和資料墊電極。
又，在執行剝離製程之前，在其上形成具有第三導電薄膜150的陣列基板110上執行特定熱處理。
熱處理可利用烤箱的熱風在大約100℃至150℃執行十至三十分鐘，並且如果使用熱板，則熱處理可在大約130℃至180℃執行三至五分鐘。
當執行熱處理時，如第8B圖中所表示，特定空氣間隙(H)形成在第五至第七光敏薄膜圖案270a’至270c’之內，並且第三導電薄膜150的內部壓力增加。
例如，當熱處理在140℃執行大約九分鐘時，如第8C圖中所表示，第五至第七光敏薄膜圖案270a’至270c’的體積膨脹到允許光敏薄膜透過剝離液的滲入路徑流過，此處還沒有沉積第三導電薄膜150以使第五至第七光敏薄膜圖案270a’至270c’上的第三導電薄膜150脫落。
當執行大約18至24分鐘的熱處理時，如第8D圖中所表示，第三導電薄膜上產生裂紋，該導電薄膜透過空氣間隙(H)脫落並且增加內部壓力。
然後，隨著裂紋的產生，第三導電薄膜圖案150’脫落而去除，如第8E圖中所表示，當第三導電薄膜脫落，剝離液滲入到曝露的光敏薄膜之中，接下來執行剝離操作。
以這種方式，在本發明實施例中，因為裂紋先前透過熱處理而形成於第三導電薄膜上，儘管剝離液的滲入路徑不能足以確保，但可容易地執行剝離製程。
儘管沒有顯示，對於像素電極向前閘極線延伸的像素區域的邊緣部分的垂直結構，在其上形成像素電極的陣列基板的像素區域去除鈍化層的部分厚度，以形成還沒有去除部分鈍化層的像素區域周邊的步驟。
產生這個問題是因為利用半色調光罩執行剝離製程中，透明導電薄膜僅在去除位於像素區域的鈍化層的部分厚度之後沉積，並且目的是便於剝離製程而不是出現墊部分損壞以及透過熱處理所導致的透明導電薄膜裂紋的問題。
依據本發明實施例的陣列基板利用施加於影像顯示部分的外緣上的密封劑與彩色濾光片基板以面對的方式附接。在此情況下，彩色濾光片基板包括防止光線洩漏至TFT的黑色矩陣、閘極線和資料線以及實現紅色、綠色和藍色的彩色濾光片。
彩色濾光片基板和陣列基板的附接透過形成於彩色濾光片基板或陣列基板上的附接鍵來完成。
在本發明實施例中，作為活性圖案，使用非晶矽薄膜的非晶矽TFT用作一個示例，但本發明並不限制於此，並且作為活性圖案，還可使用利用多晶矽薄膜的多晶矽TFT。
除此之外，扭轉向列型(twisted nematic,TN)液晶分子在垂直於基板方向所驅動的TN模式LCD已依據本發明實施例作為一個示例來描述，但本發明並不限制於此，並可適用於液晶分子在平行於基板的方向中所驅動的橫向電場效應(in-plane switching,PS)模式LCD，從而將視角增進到大於170°。
本發明還可應用於使用TFT所製造的不同顯示裝置，例如，有機發光二極體(organic light emitting diode,OLED)與連接驅動電晶體的OLED顯示裝置。
因為本發明在不脫離發明精神或基本特徵的情況下，可具體化為若干形式，所以可理解的是，以上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據以對本發明作任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所作有關本發明之任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇。
5．．．彩色濾光片基板
6．．．黑色矩陣
7．．．子彩色濾光片
8．．．透明公共電極
10．．．陣列基板
15a．．．第一絕緣層
15b．．．第二絕緣層
16．．．閘極線
17．．．資料線
18．．．像素電極
21．．．閘極電極
22．．．源極電極
23．．．汲極電極
24．．．活性圖案
25．．．n+非晶矽薄膜圖案
25’．．．歐姆接觸層
30．．．液晶層
40．．．接觸孔
110．．．陣列基板
115a．．．閘極絕緣層
115b．．．鈍化層
115b’．．．鈍化層圖案
116．．．閘極線
116p．．．閘極墊線
117．．．資料線
117p．．．資料墊線
118．．．像素電極
120．．．非晶矽薄膜
120’．．．第一非晶矽薄膜圖案
121．．．閘極電極
122．．．源極電極
123．．．汲極電極
124．．．活性圖案
125．．．n+非晶矽薄膜
125n．．．歐姆接觸層
125’．．．第一n+非晶矽薄膜圖案
125”．．．第二n+非晶矽薄膜圖案
126p．．．閘極墊電極
127p．．．資料墊電極
130．．．第二導電薄膜
130’．．．第二導電薄膜圖案
140a．．．第一接觸孔
140b．．．第二接觸孔
140c．．．第三接觸孔
150．．．第三導電薄膜
150’．．．第三導電薄膜圖案
170．．．第一光敏薄膜
170a．．．第一光敏薄膜圖案
170b．．．第二光敏薄膜圖案
170c．．．第三光敏薄膜圖案
170d．．．第四光敏薄膜圖案
170a’．．．第五光敏薄膜圖案
170b’．．．第六光敏薄膜圖案
170c’．．．第七光敏薄膜圖案
180．．．半色調光罩
270．．．第一光敏薄膜
270a．．．第一光敏薄膜圖案
270b．．．第二光敏薄膜圖案
270c．．．第三光敏薄膜圖案
270d．．．第四光敏薄膜圖案
270a’．．．第五光敏薄膜圖案
270b’．．．第六光敏薄膜圖案
270c’．．．第七光敏薄膜圖案
280．．．半色調光罩
C．．．彩色濾光片
H．．．空氣間隙
P．．．像素區域
T．．．薄膜電晶體(TFT)
I．．．第一透射區域
II．．．第二透射區域
III．．．阻擋區域
所附圖式其中提供關於本發明實施例的進一步理解並且結合與構成本說明書的一部份，說明本發明的實施例並且與描述一同提供對於本發明實施例之原則的解釋。
圖式中：
第1圖為爆炸分解視圖，表示一般的LCD；
第2A圖至第2E圖為剖面圖，依次表示了第1圖中LCD的陣列基板的製造製程；
第3圖為平面圖，表示依據本發明實施例LCD的部分陣列基板；
第4A圖至第4C圖為剖面圖，依次表示第3圖中陣列基板沿線IIIa-IIIa’、IIIb-IIIb和IIIc-IIIc的製造製程；
第5A圖至第5C圖為平面圖，依次表示第3圖中陣列基板的製造製程；
第6A圖至第6F圖為剖面圖，大致表示第4B圖和第5B圖中的第二光罩製程；
第7A圖至第7H圖為剖面圖，大致表示第4C圖和第5C圖中的第三光罩製程；以及
第8A圖至第8E圖為放大剖面圖，表示依據本發明當執行剝離操作時的部分薄膜電晶體。
110．．．陣列基板
116．．．閘極線
116p．．．閘極墊線
117．．．資料線
117p．．．資料墊線
118．．．像素電極
121．．．閘極電極
122．．．源極電極
123．．．汲極電極
126p．．．閘極墊電極
127p．．．資料墊電極
140a．．．第一接觸孔
140b．．．第二接觸孔
140c．．．第三接觸孔

Claims (2)

  1. 一種製造一液晶顯示裝置的方法，包括：提供一第一基板，分為一像素部分和資料墊部分以及閘極墊部分；透過一第一光罩製程，在該第一基板的該像素部分形成一閘極電極和一閘極線，以及透過該第一光罩製程，在該第一基板的該閘極墊部分形成一閘極墊線；在該第一基板上形成一絕緣層；透過一第二光罩製程，在該第一基板的該像素部分形成一活性圖案和源極/汲極電極，並且形成與該閘極線相交的一資料線，以界定出一像素區域，以及透過該第二光罩製程，在該第一基板的該資料墊部分形成一資料墊線；在形成有該活性圖案、該源極/汲極電極、以及該資料線的該第一基板上形成一鈍化層；其中該鈍化層包括具有相對高密度的一第一鈍化層和相對低密度的一第二鈍化層；透過一第三光罩製程，在該鈍化層上形成具有一第一厚度的第一至第三光敏薄膜圖案以及具有一第二厚度的一第四光敏薄膜圖案；利用作為一光罩的該等第一至第四光敏薄膜圖案，選擇性地去除一部分該鈍化層，以形成曝露一部分該汲極電極的一第一接觸孔、曝露一部分該資料墊線的一第二接觸孔、以及曝露一部分該閘極墊線的一第三接觸孔；去除該第四光敏薄膜圖案並同時藉由部分地去除該等第一至第三光敏薄膜圖案形成具有一第三厚度的第五至第七光敏薄膜圖案；利用作為光罩的該等第五至第七光敏薄膜圖案，去除在該像素部分的該第二鈍化層；保留在該像素部分的該第一鈍化層的一部分厚度，其係藉由利用作為光罩的該等第五至第七光敏薄膜圖案，蝕刻該第一鈍化層的其他部分厚度而形成，以避免引起該閘極墊部分的腐蝕問題；其中，當高密度的該第一鈍化層的其他部分厚度在蝕刻低密度的該第二鈍化層之後被蝕刻時，因為在該像素部分的蝕刻更有效地在水平方向執行，亦即位在該等第五至第七光敏薄膜圖案之一底部的該第二鈍化層的橫向方向的蝕刻比該第一鈍化層上的垂直方向的蝕刻更有效地執行，因此， 在該第一鈍化層的該一部分厚度保留之狀態下可確保一剝離液的一滲入路徑；在該第一鈍化層的該一部分厚度保留之狀態下，在該第一基板的該整個表面上形成一透明導電薄膜；藉由熱性處理該第一基板，在該透明導電薄膜上形成一裂紋；去除該第五至第七光敏薄膜圖案並同時在該等第五至第七光敏薄膜圖案上去除該透明導電薄膜，以形成經由該第一接觸孔電性連接該汲極電極的一像素電極；以及將該第一基板和一第二基板附接。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述的方法，其中該熱處理在大約100℃至180℃來執行。
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