CN100397223C - 液晶显示器件及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示器件包括：第一和第二基板；第一基板上的栅线；与栅线交叉以限定像素区的数据线，在栅线和数据线之间具有栅绝缘层；形成在该第一基板上并且由贯穿像素区内的栅绝缘层的一个像素孔暴露的像素电极；以及一个薄膜晶体管，它包括栅极、源极、漏极，以及在源极和漏极之间沟道限定的半导体层，其中的半导体层与包括数据线，源极和漏极的源极和漏极金属图形重叠；并且其中的漏极从半导体层凸向像素电极的内侧延伸并且形成在该像素区内的像素电极上。

Description

液晶显示器件及其制作方法
本申请要求享有2004年12月31日在韩国递交的韩国专利申请P2004-118600号的权益，该申请可供参考。
技术领域
本发明涉及应用于显示器件的薄膜晶体管基板，尤其涉及一种薄膜晶体管基板及其适合简化制造工艺的制造方法。而且，本发明还提出采用这种薄膜晶体管基板及其适合简化制造工艺的制造方法的一种液晶显示面板。
背景技术
液晶显示器(LCD)一般是用电场控制具有介电各向异性的液晶的光透射比来显示图像。为此，LCD面板包括采用液晶单元矩阵显示图像的液晶显示面板和用来该驱动液晶显示面板的驱动电路。
参见图1，现有技术的液晶显示面板包括彼此接合的滤色片基板10和薄膜晶体管基板20，在两个基板之间注入液晶24。
滤色片基板10包括依次设置于上玻璃基板2上的黑矩阵4，滤色片6和公共电极8。黑矩阵4以矩阵形式设置在上玻璃基板2上。黑矩阵4将上玻璃基板2的面积划分成包含滤色片6的多个单元区域，并且防止相邻单元之间的光发生干扰和外部光的反射。滤色片6被置于由黑矩阵4限定的单元区域内，相邻单元之间的红(R)、绿(G)、蓝(B)滤色片交替排列发出红、绿、蓝色的光。公共电极8由整个涂敷于在滤色片6上的透明导电层形成，并且提供作为驱动液晶24的参考电压的一个公共电压Vcom。此外，还可以在滤色片6和公共电极8之间提供一个覆盖层(未表示)来平滑滤色片6。
薄膜晶体管基板20包括为在下玻璃基板12上由栅线14与数据线16交叉限定的各个单元设置的薄膜晶体管18和像素电极22。薄膜晶体管18响应来自栅线14的栅信号向像素电极22提供来自数据线16的数据信号。由透明导电层形成的像素电极22 18向液晶24提供来自薄膜晶体管数据信号。
由像素电极22上的数据信号和公共电极8上的公共电压Vcom形成的电场将具有介电各向异性的液晶24旋转，控制液晶24的光透射比来实现灰度级。
此外，液晶显示面板还可以包括用来固定滤色片基板10和薄膜晶体管基板20之间盒间隙的衬垫料(未示出)。
在液晶显示面板中，通过多次掩模工序形成滤色片基板10和薄膜晶体管基板20。一次掩模工序包括诸如薄膜沉积(涂覆)，清洁，光刻，蚀刻，光刻胶剥离和检查工序等许多工序。
由于薄膜晶体管基板的制造包括半导体制造工序并需要多个掩模工序，液晶显示面板的制造成本会因制造工艺的复杂性而增大。为此，研制出本发明的薄膜晶体管基板以减少掩模工序的数量。
发明内容
为此，本发明涉及到一种液晶显示器件及其制造方法，其能够基本上消除由于现有技术的缺点和局限产生的一个或多个问题。
本发明的优点在于提供了一种薄膜晶体管基板及其制造方法，以及采用这种基板及其简化制造工艺的制造方法的液晶显示面板。
以下要说明本发明的附加特征和优点，一部分可以从说明书中看出，或者是通过对本发明的实践来学习。采用说明书及其权利要求书和附图中具体描述的结构就能实现并达到本发明的目的和其他优点。
为了按照本发明的意图实现上述目的和其他优点，以下要具体和广泛地说明，一种液晶显示器件包括：第一和第二基板；第一基板上的栅线；与栅线交叉以限定像素区的数据线，在栅线和数据线之间具有栅绝缘层；形成在该第一基板上并且由贯穿像素区内的栅绝缘层的一个像素孔暴露的像素电极；以及一个薄膜晶体管，它包括栅极、源极、漏极，以及在源极和漏极之间沟道限定的半导体层，其中的半导体层与包括数据线、源极以及漏极的源极和漏极金属图形重叠；并且其中的漏极从半导体层凸向像素电极的内侧延伸并且形成在该像素区内的像素电极上。
按照本发明的另一方面，制造液晶显示器件的一种方法包括：在第一基板上形成栅线和连接到栅线的栅极的第一掩模工序；第二掩模工序，包括在栅线和栅极上形成栅绝缘层和半导体层，然后限定贯穿像素区内的栅绝缘层和半导体层的像素孔，并且在像素孔内形成一个像素电极；以及第三掩模工序，包括形成数据线与栅线交叉以在第一基板上限定该像素区、源极和漏极的源极和漏极金属图形，并且暴露半导体图形的有源层以在源极和漏极之间限定沟道。
应该意识到以上对本发明的概述和下文的详细说明都是解释性的描述，都是为了进一步解释所要求保护的发明。
附图说明
所包括的用来便于理解本发明并且作为本申请一个组成部分的附图表示了本发明的实施方式，连同说明书一起可用来解释本发明的原理。
在附图中：
图1为表示现有技术的液晶显示面板结构的示意性透视图；
图2所示为根据本发明第一实施方式的部分薄膜晶体管基板的平面图；
图3是沿图2中II-II’，III-III’和IV-IV’线提取的薄膜晶体管基板的截面图；
图4所示为采用图3所示薄膜晶体管基板的液晶显示面板的数据焊盘区域的截面图；
图5A和图5B所示分别为在按照本发明实施方式的薄膜晶体管基板制造方法中第一掩模工序的平面图和截面图；
图6A和6B所示分别为在按照本发明实施方式的薄膜晶体管基板制造方法中第二掩模工序的平面图和截面图；
图7A到7C为用来具体解释第二掩模工序的截面图；
图8A和8B所示分别为在按照本发明实施方式的薄膜晶体管基板制造方法中第三掩模工序的平面图和截面图；
图9A到9D是用来具体解释第三掩模工序的截面图；
图10所示为按照本发明第二实施方式的部分薄膜晶体管基板的平面图；
图11是沿图10中II-II’，III-III’和IV-IV’线提取的薄膜晶体管基板的截面图；
图12所示为按照本发明第三实施方式的部分薄膜晶体管基板的平面图；
图13是沿图12中II-II’，III-III’和IV-IV’线提取的薄膜晶体管基板的截面图；
图14所示为按照本发明第四实施方式的部分薄膜晶体管基板的平面图；
图15是沿图14中II-II’，III-III’和IV-IV’线提取的薄膜晶体管基板的截面图；
图16A和图16B是用来解释按照本发明另一实施方式的保护膜制造方法的截面图；以及
图17A和图17B是用于解释在采用按照本发明实施方式的薄膜晶体管基板的液晶显示面板的制造方法中保护膜的制造方法的截面图。
具体实施方式
以下将详细参考附图所示的实施例来说明本发明的实施方式。
以下，将通过参考图2到图17B详细说明本发明的优选实施方式。
图2所示为按照本发明第一实施方式的部分薄膜晶体管基板的平面图，而图3A和图3B是沿图2中II-II’，III-III’和IV-IV’线提取的薄膜晶体管基板的截面图。
参照2和图3，薄膜晶体管基板包括按照彼此交叉且其中间具有栅绝缘层144的方式形成在下基板142上的栅线102和数据线104，连接到接近各个交叉点的栅线102和数据线104的薄膜晶体管106，以及设置在由交叉结构所限定的像素区内的像素电极118。此外，薄膜晶体管基板还包括设在像素电极118与栅线102之间重叠部位的存储电容120，连接到栅线102的栅焊盘126，以及连接到数据线104的数据焊盘134。
薄膜晶体管106响应提供给栅线102的扫描信号允许提供给数据线104的像素信号充入像素电极118并且储存。为此，薄膜晶体管106包括连接到栅线102的栅极108，连接到数据线104的源极110，与源极110位置相对并且连接到像素电极118的漏极112，与栅极108重叠且中间有栅绝缘层144的一个有源层114以在源极110和漏极112之间设置一沟道，以及在沟道区之外形成在有源层114上的一个欧姆接触层116，其与源极110和漏极112形成欧姆接触。
此外，半导体层115包括有源层114和与数据线104重叠的欧姆接触层116。
一个像素孔170贯穿由交叉的栅线102和数据线104限定的像素区内的栅绝缘层144。像素电极118与像素孔170内的栅绝缘层144的边缘接界并且处在暴露的基板142上。因此，将像素电极118连接到从薄膜晶体管196朝像素孔170内侧突出的漏极112上。像素电极118储存由薄膜晶体管106提供的像素信号为电荷以相对于滤色片基板(未表示)上的公共电极产生电位差。该电位差使位于薄膜晶体管基板和滤色片基板之间的液晶因介电各向异性发生旋转，并且控制从光源(未表示)穿过液晶、电极118和滤色片基板的光量。
存储电容120形成为连接到像素电极118的上存储电极122与部分前级栅线102重叠，其间具有栅绝缘层144。上存储电极122与部分前级栅线102重叠并且朝像素孔170的内侧突出以连接到像素电极118。具有有源层114和欧姆接触层116的半导体层115还与上存储电极112和栅绝缘层144重叠。存储电容120能够稳定保持充入像素电极118的像素信号。
栅线102通过栅焊盘126从栅极驱动器接收扫描信号。栅焊盘126包括由栅线102伸出的下栅焊盘电极128和设在贯穿栅绝缘层144的第一接触孔130连接到下栅焊盘电极128的上栅焊盘电极132。上栅焊盘电极132连同像素电极118一起由透明导电层形成，并且与围绕第一接触孔130的栅绝缘层144的边缘接界。
数据线104通过数据焊盘134从数据驱动器(未表示)接收像素信号。数据焊盘134是由贯穿栅绝缘层144的第二接触孔138内的透明导电层连同上栅焊盘电极132形成的。数据焊盘134的第二接触孔138延伸到以与部分数据线104重叠。因此，数据线104从半导体层115朝第二接触孔138内侧突出，使得数据线104连接到数据焊盘134的延伸部位。
在这种情况下，数据线104因缺少保护膜而暴露在外。为了防止数据线104被暴露并且氧化，如图4所示将数据焊盘134的延伸部位和数据线104的连接部位定位在由密封剂320密封的区域内。密封区内的数据线104被涂覆下定向膜312，保护数据线104不会氧化。
参照图4，通过密封剂320将涂覆有下定向膜312的薄膜晶体管基板与涂覆有上定向膜310的滤色片基板300彼此接合，通过被密封剂320密封的两个基板之间的盒间隙形成有液晶。上、下定向膜310和312在两个基板的图像显示区内涂覆有一种有机绝缘材料。密封剂320处在不会接触到上、下定向膜310和312的位置，对两个基板有较好的粘结。因此，将设置于薄膜晶体管基板上的数据线104连同源极110和漏极112一起定位于由密封剂320密封的区域内，使得数据线104可以通过下定向膜312以及形成在密封区域内的液晶得到充分的保护。
如上所述，在按照本发明第一实施方式的薄膜晶体管基板中，通过采用光刻胶的蚀刻工序形成包括像素电极118，上栅焊盘电极132和数据焊盘140的透明导电图形以限定贯穿栅绝缘层144的像素孔170及接触孔130和138。因此，为了实现与包围相应孔的栅绝缘层144的边缘接界，在基板142上设置透明导电图形。
此外，以类似栅绝缘层144的方式形成半导体层115，然后在形成包括数据线104，源极110，漏极112和上存储电极122的源极/漏极金属图形时去除暴露部分。而且，在形成的源极/漏极金属图形时，暴露有源层114以限定薄膜晶体管106的沟道。因此，半导体层115具有仅形成在源极110和漏极112之间的沟道部位和源极/漏极金属图形与栅绝缘层144之间重叠部位上的沟道。暴露的有源层114的表面层124是受到等离子体处理的表面，因此沟道的有源层114可以通过表面层124氧化为SiO2来得到保护。
具有所述结构的按照本发明第一实施方式的薄膜晶体管基板可以按以下三轮掩模工序形成。
图5A和图5B分别是在按照本发明实施方式的薄膜晶体管基板制造方法中用来说明第一掩模工序的平面图和截面图。
用第一掩模工序在下基板142上形成包括栅线102，连接到栅线102的栅极108，和下栅焊盘电极128的栅金属图形。
更具体地说，通过诸如溅射等淀积技术在下基板142上形成栅金属层。栅金属层采用金属材料形成的单层，例如Mo，Ti，Cu，AlNd，Al，Cr，Mo合金Cu合金或Al合金等等，或是采取至少双层的叠层结构，例如有Al/Cr，Al/Mo，Al(Nd)/Al，Al(Nd)/Cr，Mo/Al(Nd)/Mo，Cu/Mo，Ti/Al/(Nd)/Ti，Mo/Al，Mo/Ti/Al(Nd)，Cu合金/Mo，Cu合金/Al，Cu合金/Mo合金，Cu合金/Al合金，Al/Mo合金，Mo合金/Al，Al合金/Mo合金，Mo合金/Al合金，Mo/Al合金，Cu/Mo合金或Cu/Mo(Ti)等等。然后通过采用第一掩模的光刻工序和蚀刻工序对栅金属层构图，从而形成包括栅线102，栅极108和下栅焊盘电极128的栅极金属图形。
图6A和6B分别是在按照本发明实施方式的薄膜晶体管基板制造方法中用来说明第二掩模工序的平面图和截面图，而图7A到7C是用来具体解释第二掩模工序的截面图。
在包括栅金属图形的下基板142上形成栅绝缘层144，有源层114和欧姆接触层116。通过采用第二掩模工序限定贯穿栅绝缘层144的像素孔170和第一和第二接触孔130和138。而且，在相应的孔内形成包括像素电极118，上栅焊盘电极132和数据焊盘电极134的透明导电图形。
参照图7A，在包括栅金属图形的下基板142上通过采用PECVD等淀积技术依次形成栅绝缘层144及包括有源层114和欧姆接触层116的半导体层115。这里，栅绝缘层144是用诸如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)等无机绝缘材料形成的，而有源层114和欧姆接触层116是由非晶硅或掺杂有n+或P+杂质的非晶硅形成的。
随后，通过采用第二掩模按光刻工序在欧姆接触层116上形成第一光刻胶图形200，并且通过采用第一光刻胶图形200作为掩模的蚀刻工序形成像素孔170及第一和第二接触孔130和138。像素孔170及第一和第二接触孔130和138贯穿从欧姆接触层116延伸到栅绝缘层144的区域。半导体层115和栅绝缘层144发生过刻蚀使得将像素孔170及第一和第二接触孔130和138的边缘位于第一光刻胶图形200边沿的内侧和下面，从而下切第一光刻胶图形200。像素孔170及第二接触孔138暴露基板142，而第一接触孔130暴露出下栅焊盘电极128和下栅焊盘电极128边沿上的基板142。
参照图7B，通过诸如溅射等淀积技术在设有第一光刻胶图形200的基板142上整体地形成透明导电层117。透明导电层117是由ITO，TO，IZO或ITZO等形成的。因此，在像素孔170内形成像素电极118；在第一接触孔130内形成上栅焊盘电极132；并且在第二接触孔138内形成数据焊盘134。透明导电图形在接近像素孔170及第一和第二接触孔130和138边沿的第一光刻胶图形200的边沿上留有一个开口。而且，沿着像素孔170及第一和第二接触孔130和138的边沿形成透明导电图形以与围绕相应孔的栅绝缘层144接界。因此，在去除涂敷有透明导电薄膜117的第一光刻胶图形200的剥离工序中就便于剥离器渗透到第一光刻胶图形200和欧姆接触层116之间，从而改善剥离效率。
参照图7C，通过剥离工序去除图7B中所示的涂敷有透明导电薄膜117的第一光刻胶图形200。
图8A和8B分别是在按照本发明实施方式的薄膜晶体管基板制造方法中用来说明第三掩模工序的平面图和截面图，而图9A到9D是用来具体解释第三掩模工序的截面图。
在具有半导体层115和透明导电图形的下基板142上通过第三掩模工序形成包括数据线104，源极110，漏极112和存储电极122的源极/漏极金属图形。并且，去除没有与源极/漏极金属图形重叠的半导体层115，并且暴露出源极110和漏极112之间的有源层114，从而限定薄膜晶体管106的沟道。通过采用诸如衍射曝光掩模或半色调掩模的局部透射掩模的单掩模工序形成源极/漏极金属图形和薄膜晶体管106的沟道。
参照图9A，通过诸如溅射等淀积技术在包括半导体层115和透明导电图形的下基板142上形成源极/漏极金属层。源极/漏极金属层采用金属材料形成的单层，例如Mo，Ti，Cu，AlNd，Al，Cr，Mo合金Cu合金或Al合金等等，或是采取至少双层的叠层结构，例如有Al/Cr，Al/Mo，Al(Nd)/Al，Al(Nd)/Cr，Mo/Al(Nd)/Mo，Cu/Mo，Ti/Al/(Nd)/Ti，Mo/Al，Mo/Ti/Al(Nd)，Cu合金/Mo，Cu合金/Al，Cu合金/Mo合金，Cu合金/Al合金，Al/Mo合金，Mo合金/Al，Al合金/Mo合金，Mo合金/Al合金，Mo/Al合金，Cu/Mo合金或Cu/Mo(Ti)等等。
随后，在源极/漏极金属层上通过采用局部透射掩模的光刻工艺形成包括具有不同厚度的光刻胶图形210A和210B的第二光刻胶图形210。局部透射掩模包括遮挡紫外线的遮挡部，采用缝隙图形衍射紫外线或者通过移相材料局部透射紫外线的局部透射部，以及完全透射紫外线的一个完全透射部。通过采用具有局部透射掩模的光刻工序形成包括不同厚度的光刻胶图形210A和210B的以及孔径部分。在这种情况下，比较厚的第一光刻胶图形210A被设置在与局部透射掩模的遮挡部分重叠的遮挡区P1上；比光刻胶图形210A要薄的光刻胶图形210B被设置在与局部透射部重叠的局部暴露区P2上；而孔径部分被设置在与完全透射部重叠的完全透射区P3上。
而且，通过采用第二光刻胶图形210B的蚀刻工序对源极/漏极金属层构图，从而提供包括数据线104，漏极112，以及源极110和存储电极122的源极/漏极金属图形。通过湿法蚀刻工艺对源极/漏极金属层构图，使源极/漏极金属图形与第二光刻胶图形210相比具有过度蚀刻结构。漏极112和下存储电极122从半导体层115和栅绝缘层144的重叠部位朝像素孔170的内侧突出连接到像素电极118。这里，下存储电极122与前级栅线102的一部分重叠，中间有半导体层115和栅绝缘层144，从而提高存储电容120。数据线104还从半导体层115和栅绝缘层144的重叠部位突出进入第二接触孔138以连接到数据焊盘134。
参照图9B，对通过第二光刻胶图形210暴露的半导体层115进行蚀刻，使半导体层115仅存于其与第二光刻胶图形210重叠的区域内。利用第二光刻胶图形210作为掩模的干法蚀刻工艺蚀刻暴露的半导体层115。因此，半导体层115遗留在与光刻胶图形210重叠的区域内以用于形成源极/漏极金属图形，并因此其与源极/漏极金属图形重叠。而且，半导体层115的边沿从源极/漏极金属图形的下面突出。因此，源极/漏极金属图形以阶梯形状覆盖的半导体层115。
参照图9C，通过采用氧气等离子体减薄光刻胶图形210A的厚度，并且去除光刻胶图形210B。这种灰化工艺可以结合用于刻蚀暴露后的半导体层115的干法蚀刻工艺中，并且可以在同一腔室内执行。此外，通过灰化光刻胶图形210A的蚀刻工艺去除暴露后的源极/漏极金属图形和欧姆接触层116。由此将源极110和漏极112彼此断开，并且通过暴露电极之间的有源层114来实现具有沟道的薄膜晶体管106。
而且，通过采用氧(O2)等离子体的表面处理工艺暴露的有源层114的表面氧化为SiO2。由此，可以通过氧化为SiO2的表面层124保护限定薄膜晶体管106的沟道的有源层114。
参照图9D，通过剥离工艺去除图9C中所示的光刻胶图形210A。
如上所述，按照本发明第一实施方式的薄膜晶体管基板制造方法能够通过三步掩模工艺减少工序的数量。
图10所示为按照本发明第二实施方式的部分薄膜晶体管基板的平面图，图11是沿图10中II-II’，III-III’和IV-IV’线提取的薄膜晶体管基板的截面图。
除了数据焊盘234具有和栅焊盘126相同的垂直结构之外，图10和图11所示的薄膜晶体管基板具有与图2和图3所示的薄膜晶体管基板相同的元件；并且其还包括用来连接从数据焊盘234延伸到数据线104的数据连接线250的接触电极252。因而省略了对图2和图3中出现的相同元件的描述。
参照图10和图11，数据焊盘234包括设置在基板142上的下数据焊盘电极236和设置在第二接触孔238内的上数据焊盘电极240，第二接触孔238贯穿栅绝缘层144暴露出下数据焊盘电极236，并且类似栅焊盘126连接到下数据焊盘电极236。
从数据焊盘234的下电极236延伸出的数据连接线250与数据线104重叠并且通过贯穿栅绝缘层144的第三接触孔254暴露。数据连接线250通过第三接触孔254内的接触电极252连接到数据线104。
下数据焊盘电极236和数据连接线250连同下栅焊盘电极128一起均由第一掩模工序产生。第二和第三接触孔238和254连同第一接触孔130一起由第二掩模工序形成的。在第二掩模工序中，上数据焊盘电极240和接触电极252连同上栅焊盘电极132分别形成在第二和第三接触孔238和254内。在这种情况下，上数据焊盘电极240和接触电极252与栅绝缘层144的边沿接界，并且围绕第二和第三接触孔238和254。
此外，数据线104位于通过密封剂密封区域内，使其可以通过涂敷于其上的定向膜或是在密封区域内形成的液晶得到保护。为此，将数据线104连接到数据连接线250的接触电极252应位于密封区域内。
图12所示为按照本发明第三实施方式的部分薄膜晶体管基板平面图，图13是沿图12中II-II’，III-III’和IV-IV’线提取的薄膜晶体管基板的截面图。
除了上数据焊盘电极240和接触孔252是整体地形成在沿着数据连接线250延伸的第二接触孔238内之外，图12和图13所示的薄膜晶体管基板具有与图10和图11所示的薄膜晶体管基板相同的元件。因而省略了对图10和图11中出现的相同元件的描述。
参照图12和图13，数据焊盘234的第二接触孔238沿着数据连接线250按照与数据线104重叠的方式延伸。因此，上数据焊盘电极240和接触电极252按一体结构形成在第二接触孔238内并连接到数据线104。上数据焊盘电极240和接触电极252与围绕第二接触孔238的栅绝缘层144的边缘接界。
图14表示按照本发明第四实施方式的部分薄膜晶体管基板的平面图，图15是沿图14中II-II’，III-III’和IV-IV’线提取的薄膜晶体管基板的截面图。
除了还包括一个处于栅焊盘区126和数据焊盘区234外侧的保护膜150之外，图14和图15所示的薄膜晶体管基板具有与图12和图13所示的薄膜晶体管基板相同的元件。因而省略了对图14和图15中出现的相同元件的描述。
参照图14和图15，在具有源极/漏极金属图形的基板142上形成保护膜150使得在设有栅焊盘126和数据焊盘134的焊盘区上是开口的。可以用类似栅绝缘层144的无机绝缘薄膜形成保护膜150。作为选择，保护膜150可以通过用丙烯酸有机化合物，BCB(苯丙环丁烯)或PFCB(过氟化环丁烷)等等形成。
用第四掩模工序或是类似要在最上层形成的定向膜的图章印刷技术形成保护膜150。而且，在基板142的整个表面上形成保护膜150，然后在基板142粘结到滤色片基板后，通过采用定向膜作为掩模的蚀刻工序或采用滤色片基板作为掩模板的蚀刻工序在焊盘区域去除保护膜150。
首先，在采用第四掩模工序时，首先在设置有源极/漏极金属图形的整个基板142上形成保护膜150。在这种情况下可以用PECVD，旋转涂敷或非旋转涂敷技术形成保护膜150。此外，通过采用第四掩模的光刻工序和蚀刻工序对保护膜150构图。
第二，可以用图章印刷技术仅在焊盘区外侧的阵列区上印刷保护膜150，该技术是一种在其上面形成定向膜的方法。换句话说，通过在设置有源极/漏极金属图形的基板142上对准橡胶掩模形成保护膜150，然后用图章印刷技术仅在焊盘区外侧的阵列区上印刷一种绝缘材料。
第三，通过采用设置于其上面的定向膜的蚀刻工序去除焊盘区的保护膜150。更具体地，如图16A所示，在整个基板142上形成保护膜150，并采用图章印刷方法在保护膜150上形成定向膜152。随后，如图16B所示，通过采用定向膜152作为掩模的蚀刻工序去除焊盘区上的保护膜150。
第四，通过采用滤色片基板作为掩模的蚀刻工序去除焊盘区上的保护膜150。更具体地，如图17A所示，通过密封剂320将设置有保护膜150并在其上具有下定向膜312的薄膜晶体管基板粘结到具有上定向膜310的滤色片基板300上。接着，如图17B所示，通过采用滤色片基板300作为掩模的蚀刻工序去除焊盘区上的保护膜150。在这种情况下，位于焊盘区上的保护膜150通过采用等离子的蚀刻工序去除，或者通过将薄膜晶体管基板与滤色片基板300接合后的液晶显示面板浸入一个充满蚀刻剂的蚀刻容器内，去除焊盘区上的保护膜150。
如上所述，按照本发明，通过采用局部透射掩模的单步掩模工序同时对半导体层和栅绝缘层构图以提供多个具有不同深度的孔，并且通过采用掩模工序中光刻胶图形的剥离工序在多个孔内提供透明导电图形。
此外，按照本发明，在形成源极/漏极金属图形时对和栅绝缘层同时构图的半导体层再次构图以消除其暴露部位，并且暴露源极和漏极之间的有源层来限定薄膜晶体管的沟道。因此，仅在薄膜晶体管的沟道和源极/漏极金属图形与栅绝缘层的重叠部位存在半导体层。
此外，按照本发明，保护膜具有通过印刷技术、第四掩模工序、采用定向膜作为掩模的蚀刻工序、或者采用滤色片基板作为掩模的蚀刻工序等提供的开口焊盘区
因此，通过四步掩模工序可以使按照本发明的薄膜晶体管基板制造方法得到简化，从而降低材料成本，设备成本，并且提高生产率。
对于熟悉本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明做出各种变型和改进。因此，本发明意欲覆盖所有落入本发明所附权利要求及其等效物所限定的范围内的本发明的变型和改进。

Claims (62)

1.一种液晶显示器件，包括：
第一和第二基板；
第一基板上的栅线；
数据线，与栅线交叉来限定像素区，在栅线和数据线之间具有栅绝缘层；
像素电极，形成在由贯穿像素区内的栅绝缘层的像素孔暴露的基板上；
以及
薄膜晶体管，它包括源极，漏极，以及在源极和漏极之间限定沟道的半导体层；
其中所述半导体层与包括数据线，源极和漏极的源极和漏极金属图形重叠；并且
其中漏极从半导体层向像素电极的内侧延伸并且形成在该像素区内的像素电极上。
2.按照权利要求1所述的液晶显示器件，其特征是，还包括连接到像素电极的存储电极，所述存储电极与具有栅绝缘层的栅线重叠以形成存储电容。
3.按照权利要求2所述的液晶显示器件，其特征是：
半导体层还与存储电极和栅绝缘层重叠；并且
存储电极从其与半导体层重叠的位置向像素孔突出并连接到像素电极。
4.按照权利要求3所述的液晶显示器件，其特征是，所述存储电极形成在该像素孔内的像素电极上。
5.按照权利要求1所述的液晶显示器件，其特征是，进一步包括：
连接到至少栅线和数据线之一的焊盘；
其中所述焊盘包括：
位于第一基板上的下焊盘电极；
贯穿栅绝缘层暴露下焊盘电极的接触孔；以及
位于接触孔内连接到下焊盘电极的上焊盘电极。
6.按照权利要求5所述的液晶显示器件，其特征是，所述下焊盘电极连接到栅线。
7.按照权利要求5所述的液晶显示器件，其特征是，进一步包括：
数据连接线，从下焊盘电极延伸出来并与数据线重叠；以及
接触电极，位于贯穿栅绝缘层的第二接触孔内用于暴露数据连接线，从而将数据连接线连接到数据线上。
8.按照权利要求7所述的液晶显示器件，其特征是，将具有沿着数据连接线延伸的上焊盘电极的接触孔所述第二接触孔成为一体，并且所述上焊盘电极与接触电极成为一体。
9.按照权利要求7所述的液晶显示器件，其特征是，包括像素电极、上焊盘电极和接触电极的透明导电图形与包围相应孔的栅绝缘层接界。
10.按照权利要求7所述的液晶显示器件，其特征是，在第一基板与第二基板实现接合时，所述数据线接触到接触电极的区域位于由密封剂密封的区域内。
11.按照权利要求8所述的液晶显示器件，其特征是，在第一基板与第二基板实现接合时，所述数据线接触到接触电极的区域位于由密封剂密封的区域内。
12.按照权利要求1所述的液晶显示器件，其特征是，进一步包括：
位于贯穿栅绝缘层的接触孔内连接到数据线的数据焊盘，
其中，数据焊盘与包围该接触孔的栅绝缘层接界。
13.按照权利要求12所述的液晶显示器件，其特征是，在第一基板与第二基板实现接合时，所述数据线位于由被密封剂密封的区域内。
14.按照权利要求1的所述液晶显示器件，其特征是，所述薄膜晶体管的沟道包括经等离子体表面处理氧化的表面层。
15.按照权利要求1的所述液晶显示器件，其特征是，所述半导体层及所述源极和漏极金属图形具有阶梯形状。
16.按照权利要求5所述的液晶显示器件，其特征是，进一步包括位于第一基板上在焊盘区具有开口的保护膜。
17.按照权利要求16所述的液晶显示器件，其特征是，进一步包括保护膜上的一个定向膜。
18.按照权利要求17所述的液晶显示器件，其特征是，所述保护膜是由与定向膜相同的图形形成的。
19.按照权利要求12所述的液晶显示器件，其特征是，进一步包括第一基板上的一个保护膜，其在焊盘区上具有开口。
20.按照权利要求19所述的液晶显示器件，其特征是，进一步包括保护膜上的定向膜。
21.按照权利要求20所述的液晶显示器件，其特征是，所述保护膜是用和定向膜相同的图形形成的。
22.按照权利要求5所述的液晶显示器件，其特征是，进一步包括第一基板上的保护膜，所述保护膜和第二基板具有相同的图形，并且在焊盘区上具有开口。
23.按照权利要求12所述的液晶显示器件，其特征是，进一步包括第一基板上的一个保护膜，所述保护膜和第二基板具有相同的图形，并且在焊盘区上具有开口。
24.按照权利要求1所述的液晶显示器件，其特征是，进一步包括第一和第二基板之间的液晶层。
25.一种制造液晶显示器件的方法，包括：
提供第一和第二基板；
在第一基板上形成栅线和连接到栅线的栅极的第一掩模工序；
第二掩模工序，包括在栅线和栅极上形成栅绝缘层并形成半导体层，然后限定一个贯穿像素区内的栅绝缘层和半导体层的像素孔，并且在像素孔内形成一个像素电极；以及
第三掩模工序，包括形成使数据线与栅线交叉限定该像素区的源极和漏极金属图形、第一基板上的源极和漏极，并且暴露半导体图形的有源层以在源极和漏极之间限定一个沟道。
26.按照权利要求25所述的方法，其特征是，所述第三掩模工序还包括将除沟道内及其与源极和漏极金属图形和栅绝缘层的重叠部位之外的半导体层去除。
27.按照权利要求26所述的方法，其特征是，所述第三掩模工序包括：
在第一基板上形成源极和漏极金属图形，其包括数据线和与源极构成整体的漏极；
蚀刻通过源极和漏极金属图形暴露的半导体层；以及
暴露出源极和漏极之间的有源层以限定一个沟道。
28.按照权利要求26所述的方法，其特征是，所述第三掩模工序包括：
在第一基板上形成源极和漏极金属图形；
在源极和漏极金属图形上形成具有不同厚度的光刻胶图形；
采用光刻胶图形对源极和漏极金属图形构图以形成包括数据线和与源极构成整体的漏极的源极和漏极金属图形；
蚀刻通过光刻胶图形暴露的半导体层；以及
通过光刻胶图形暴露源极和漏极之间的有源层以形成沟道。
29.按照权利要求25所述的方法，其特征是，所述第三掩模工序还包括形成一个与栅线重叠的存储电极以形成存储电容并且连接到像素电极。
30.按照权利要求25所述的方法，其特征是：
半导体层还与存储电极和栅绝缘层重叠；并且
漏极和存储电极从其半导体层重叠的位置向像素孔突出连接到像素电极。
31.按照权利要求25所述的方法，其特征是，所述漏极和存储电极在像素电极上方彼此连接。
32.按照权利要求25所述的方法，其特征是：
第一掩模工序还包括形成连接到栅线的下焊盘电极；并且
第二掩模工序还包括形成暴露下焊盘电极的接触孔，并在接触孔内形成连接到下焊盘电极的上焊盘电极。
33.按照权利要求25所述的方法，其特征是：
第一掩模工序还包括在第一基板上形成数据连接线和连接到数据线的下焊盘电极；并且
第二掩模工序还包括形成所述第一和第二接触孔以暴露出下焊盘电极和数据连接线，并在相应的接触孔内形成连接到下焊盘电极的上焊盘电极和连接到数据连接线和数据线的接触电极。
34.按照权利要求33所述的方法，其特征是，所述上焊盘电极沿着数据连接线延伸的第一接触孔与第二接触孔成为一体，而所述上焊盘电极与接触电极成为一体。
35.按照权利要求33所述的方法，其特征是，所述像素电极，上焊盘电极和接触电极中至少一个与包围相应孔的栅绝缘层接界。
36.按照权利要求33所述的方法，其特征是，在第一基板与第二基板接合时，数据线和接触电极之间的接触区域位于由密封剂密封的区域内。
37.按照权利要求32所述的方法，其特征是，所述像素电极，上焊盘电极和接触电极中至少一个与包围相应孔的栅绝缘层接界。
38.按照权利要求32所述的方法，其特征是，在第一基板与第二基板接合时，数据线和接触电极之间的接触区域位于由密封剂密封的区域内。
39.按照权利要求25所述的方法，其特征是，第二掩模工序还包括：
形成贯穿半导体层和栅绝缘层并且与数据线重叠的一个接触孔；并且
在接触孔内形成连接到数据线的焊盘。
40.按照权利要求39所述的方法，其特征是，所述焊盘与包围所述孔的栅绝缘层接界。
41.按照权利要求39所述的方法，其特征是，在第一基板与第二基板接合时，所述数据线位于由密封剂密封的区域内。
42.按照权利要求25所述的方法，其特征是，第三掩模工序进一步包括对薄膜晶体管的沟道进行表面处理使表面层氧化。
43.按照权利要求26所述的方法，其特征是，所述半导体层和源极/漏极金属图形具有阶梯形状。
44.按照权利要求32所述的方法，其特征是，第二掩模工序包括：
在半导体层上形成光刻胶图形；
采用光刻胶图形作为掩模形成像素孔和接触孔；
在光刻胶图形上形成透明导电薄膜，并且在像素孔和接触孔内形成相应的透明导电图形；并且
去除由透明导电薄膜形成的光刻胶图形。
45.按照权利要求44所述的方法，其特征是，半导体层和栅绝缘层被过刻蚀，使得像素孔和接触孔的边缘位于光刻胶图形之下。
46.按照权利要求33所述的方法，其特征是，第二掩模工序还包括：
在半导体层上形成光刻胶图形；
采用光刻胶图形作为掩模形成像素孔和接触孔；
在光刻胶图形上形成透明导电薄膜，并且在像素孔和接触孔内形成相应的透明导电图形；并且
去除由透明导电薄膜形成的光刻胶图形。
47.按照权利要求46所述的方法，其特征是，半导体层和栅绝缘层被过刻蚀，使得像素孔和接触孔的边缘位于光刻胶图形之下。
48.按照权利要求39所述的方法，其特征是，第二掩模工序还包括：
在半导体层上形成光刻胶图形；
采用光刻胶图形作为掩模形成像素孔和接触孔；
在光刻胶图形上形成透明导电薄膜，并且在像素孔和接触孔内形成相应的透明导电图形；并且
去除用透明导电薄膜形成的光刻胶图形。
49.按照权利要求48所述的方法，其特征是，半导体层和栅绝缘层被过刻蚀，使得像素孔和接触孔的边缘位于光刻胶图形之下。
50.按照权利要求32所述的方法，其特征是，还包括在第一基板上形成保护膜并在焊盘区域上具有开口的第四掩模工序。
51.按照权利要求33所述的方法，其特征是，还包括在第一基板上形成保护膜并在焊盘区域上具有开口的第四掩模工序。
52.按照权利要求39所述的方法，还包括在第一基板上形成一个保护膜并在焊盘区域上具有开口的第四掩模工序。
53.按照权利要求32所述的方法，其特征是，还包括在第一基板上印刷保护膜使得在焊盘区域上具有开口。
54.按照权利要求33所述的方法，其特征是，还包括在第一基板上印刷保护膜使得在焊盘区域上具有开口。
55.按照权利要求39所述的方法，其特征是，还包括在第一基板上印刷保护膜并在焊盘区域上具有开口。
56.按照权利要求32所述的方法，其特征是，还包括：
在具有源极和漏极金属图形的第一基板上形成保护膜；
在保护膜上形成一个定向膜；并且
通过采用定向膜作为掩模的蚀刻工序去除具有焊盘的焊盘区上的保护膜。
57.按照权利要求33所述的方法，其特征是，还包括：
在具有源极和漏极金属图形的第一基板上形成保护膜；
在保护膜上形成一个定向膜；并且
通过采用定向膜作为掩模的蚀刻工序去除具有焊盘的焊盘区上的保护膜。
58.按照权利要求39所述的方法，其特征是，还包括：
在具有源极和漏极金属图形的第一基板上形成保护膜；
在保护膜上形成一个定向膜；并且
通过采用定向膜作为掩模的蚀刻工序去除具有焊盘的焊盘区上的保护膜。
59.按照权利要求32所述的方法，其特征是，还包括：
在第一基板上形成保护膜；
采用密封剂粘结第一和第二基板；并且
采用第二基板作为掩模的蚀刻工序去除具有焊盘的焊盘区上的保护膜。
60.按照权利要求所述33的方法，其特征是，还包括：
在第一基板上形成保护膜；
采用密封剂粘结第一和第二基板；并且
采用第二基板作为掩模的蚀刻工序去除具有焊盘的焊盘区上的保护膜。
61.按照权利要求39所述的方法，其特征是，还包括：
在第一基板上形成保护膜；
采用密封剂粘结第一和第二基板；并且
采用第二基板作为掩模的蚀刻工序去除具有焊盘的焊盘区上的保护膜。
62.按照权利要求25所述的方法，其特征是，还包括在第一和第二基板之间形成液晶层。
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