CN1526084A - 制作反射电极和液晶显示器件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制作薄膜晶体管和具有凹陷或突起的反射电极的方法，其制造成本和制作步骤数都有所减少，同时还提供一种应用此方法的液晶显示器件。在金属膜7上形成一层光敏膜(8)。然后，光敏膜(8)形成保留部分(81，82，83)。接着利用保留部分(81，82和83)作为掩膜蚀刻金属膜(7)。再下面就是制作一层光敏膜(9)和一个反射电极膜(10)而不把保留部分(81，82，83)去掉。

Description

制作反射电极和液晶显示器件的方法

技术领域

本发明涉及一种制作薄膜晶体管(TFT)和在预定区域具有凹陷或突起的反射电极的方法，以及应用此方法的液晶显示器件。

背景技术

近年来，采用TFT的液晶显示器件迅速普及。当液晶显示器件作成反射型或透反射型时，每个象素区不仅要有一个TFT，而且还要有一个用来反射外来光线的反射电极。在装有反射电极的液晶显示器件中，常在反射电极上作出凹陷或突起，以改善被显示图象的质量。

比方说在设在每个象素区域的TFT具有顶栅极结构的情况下，栅电极是在制作反射电极之前通过进行光刻步骤制成的。然后作一层光敏膜并把它图形化成具有一些凹陷或突起的形状，接下去在它上面作出反射电极。光刻的步骤包括曝光、显影等一些步骤。因此，对于在经过光刻步骤作出栅电极之后再形成一层光敏膜并把它图形化成具有一些凹陷或突起的形状的情况下，会产生制造步骤数目和成本增加的问题。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种制作TFT和具有凹陷或突起的反射电极的方法，其制造步骤数和成本都有所减少，同时还将提供一种应用此方法的液晶显示器件。

本发明实现上述目的的一种方法是制作TFT和在预定区域具有凹陷或突起的反射电极的方法，此方法通过对第一层膜的处理形成至少一个栅电极和栅极总线，此方法包括形成第一层膜的步骤、在第一层膜上形成光敏膜的步骤、在光敏膜上按某种方式图形化的步骤，使得光敏膜的第一部分、第二部分和第三部分保留下来，其中第一部分对应于栅电极，第二部分对应于栅极总线，第三部分则与第一和第二部分不相同，利用第一，第二和第三部分作为掩膜来蚀刻第一层膜的步骤，以及按某种方式形成反射电极的步骤，使得至少一部分反射电极出现在第一、二、三部分中的至少第三部分上。

按照本发明，在将光敏膜图形化的步骤中，应使光敏膜的第一、二和三部分保留下来(第一部分对应于栅电极，第二部分对应于栅极总线，而第三部分则与第一、二部分不相同)。此外，在蚀刻步骤中，是把光敏膜的第一、二、三部分作为蚀刻掩膜来蚀刻第一层膜，因此栅电极和栅极总线可由第一层膜做成。此后在形成反射电极的步骤中，不需要把第一、二、三部分去掉而形成反射电极。因此，反射电极的形状可根据第一、二、三部分的形状加以调整，从而有可能制出具有凹陷或突起的反射电极。

如上所述，在本发明中，光敏膜被用作形成栅电极和栅极总线的蚀刻掩膜，也被用来提供带凹陷或突起的反射电极。也就是说，一部分用作蚀刻掩膜来形成栅电极和栅极总线，而同一光敏膜的另一部分则提供具有凹陷或突起的反射电极。因此，不需要用不同的光敏膜来形成用作蚀刻掩膜以制作栅电极和栅极总线的一个元件，以及用来提供具有凹陷或突起的反射电极的另一元件，所以制造步骤数和成本将减少。

在本发明中，第三部分可以包括一些分散在预定区域的元件，或者是一些在预定区域内的小孔。

在制作上述第三部分时，反射电极可设置凹陷或突起。

此外，在本发明中，第二部分的一个边缘可以包括曲线形状。

让第二部分的边缘具有曲线形状，可以进一步改善反射电极的反射特性。

本发明的液晶显示器件是包含一个衬底的液晶显示器件，在该衬底上的一个预定区域形成了一个TFT和一个具有凹陷或突起的反射电极，其中反射电极是用权利要求1至4中任一项所述的方法形成的。

另外，在本发明的液晶显示器件中，第三部分可存在于反射电极下面，而第一层膜的材料可存在于第三部分下面。

还有，在本发明的液晶显示器件中，至少是处于反射电极下面的那部分栅极总线的边缘可包括曲线形状。

本发明还与衬底有关，在该衬底的一个预定区域形成了一个TFF和一个具有凹陷或突起的反射电极，此衬底还包括：

一个第一层膜，它被图形化成包括一第一部分、一第二部分和一第三部分，第一部分形成TFT的栅电极，第二部分形成一个栅极总线，第三部分与第一和第二部分不一样，且至少第三部分是形成在预定区域；

设于带第一层膜的衬底上的光敏膜，它被图形化成包括一第一光敏部分、一第二光敏部分和一第三光敏部分，第一部分由第一光敏部分遮蔽并对准它，第二部分由第二光敏部分遮蔽并对准它，第三部分由第三光敏部分遮蔽并对准它。

设于带光敏膜的衬底上的反射电极，覆盖第一、二、三光敏部分中的至少第三光敏部分和与该第三光敏部分相邻的一个衬底区域，以在预定区域内形成具有凹陷或突起的反射电极以及包含它的一个液晶显示器件。

附图说明

图1是一个TFT衬底组件的平面图，其中的TFT和反射电极是按照本发明方法的一个实施例形成的。

图2是沿图1的I-I线剖开的组件剖面图。

图3是一个在栅极绝缘膜6刚形成在衬底上之后的衬底的平面图。

图4是沿图3的II-II线剖开的衬底剖面图。

图5是上面形成了金属膜的衬底剖面图。

图6是上面形成了光敏膜的衬底剖面图。

图7是光敏膜8被图形化后的衬底平面图。

图8是沿图7的III-III线剖开的衬底剖面图。

图9是金属膜7经蚀刻后的衬底平面图。

图10是沿图9的IV-IV线剖开的衬底横剖面图。

图11是上面形成了光敏膜的衬底剖面图。

图12是上面形成了反射电极膜10的衬底剖面图。

图13是上面形成了TFT和反射电极的普通衬底横剖面图。

图14是剩下部分830具有网状图形的衬底平面图。

具体实施方式

下面将描述本发明的一个实施例。

图1是一个TFT衬底组件的平面图，其中TFT和反射电极是按照本发明方法的一个实施例作成的。图2是沿图1的I-I线剖开的组件横剖面图。

下面将参照图3至12描述图1和2所示TFT衬底组件的制造方法。

图3是上面刚形成了一层栅极绝缘膜6后的衬底的平面图。图4是沿图3的II-II线剖开的衬底横剖面图。

如图4所示，在衬底1上制作了源电极2、漏电极3、源总线4，例如a-Si:H(氢化非晶硅)的半导体层5，和栅极绝缘膜6。在栅极绝缘膜6上制作了一个矩形窗口6a(见图3)，用来暴露每个漏极3的一部分。在制成栅极绝缘膜6后，又制作了一层用于栅电极和栅极总线的金属膜(见图5)。

图5是上面制作了金属膜的衬底横剖面图。

例如，可用铝膜作金属膜7。在制成金属膜7后，再制作一层光敏膜但不将金属膜7图形化(见图6)。

图6是上面制作了光敏膜的衬底横剖面图。

在这个实施装置中，光敏膜8直接与金属膜7接触，但也可以在光敏膜8和金属膜7之间插入另一种膜。在如图6所示制成光敏膜8之后，将光敏膜8曝光并显影而将其图形化(见图7和8)。

图7是在将光敏膜图形化后的衬底平面图。图8是沿图7的III-III线剖开的衬底横剖面图。

通过显影将一部分光敏膜8去掉，因而只保留部分81，82和83。部分81留在与后面要讲到的栅电极71相应的一部分金属膜7上(见图10)。部分81留下来为的是向y方向延伸(见图7)。部分82留在与后面要讲到的栅极总线72相应的一部分金属膜7上(见图10)。部分82留下来为的是向X方向延伸(见图7)。在平面图(见图7)中留下部分82的边缘82a被作成波浪状。把边缘82a作成波浪状的原因将在下面说明。部分81和82保持彼此相连而不分开。保留部分83的每一个都是普通半球形且分布在衬底上。保留部分83在为以后要讲到的反射电极100提供凸起10c中起作用(见图2)。部分83与保留部分81和82保持分开。以后将利用保留部分81，82，83作为蚀刻掩膜对金属膜7进行蚀刻(见图9和10)。

图9是在金属膜7被蚀刻后的衬底平面图。图10是沿图9的IV-IV线剖开的衬底横剖面图。

如图10所示，当金属膜7被蚀刻时，栅电极71形成于保留部分81下面，而栅极总线72形成于保留部分82下面。由于保留部分82的边缘82a为波浪形，故栅极总线72的边缘也是波浪形。由金属膜7材料制成的金属件73保持在每个保留部分83的下面。因为每个保留部分83都与保留部分81和82分开，故保持在每个保留部分83下面的金属件73是与栅电极71和栅极总线72分开的。这样一来，栅电极71，栅极总线72，和金属件73是分别形成于保留部分81，82，83的下面。在这个实施装置中，保留部分83是为了给后面要讲到的反射电极100(见图2)提供一些突起10c。因此，当金属膜7被蚀刻时，保留部分83用作蚀刻掩膜，从而形成一些金属件73。但应指出，保留部分83不是为了形成金属件73而保留，而且每个金属件73仅仅是一个副产品，它是因保留部分83的存在而形成的，但对TFT的工作不起什么作用。在这个实施例中，虽然只有栅电极71、栅极总线72和金属件73是用金属膜7作成的，但还可以用金属膜7作出另外一些电极，其中每一个用以提供各自具有贮存电容的象素区域。

在按上面所述蚀刻金属膜7以后，一个光敏膜就制成了(见图11)。

图11是上面作出了光敏膜的衬底的横剖面图。

光敏膜9包含一个窗口9d，用来使漏极3的一部分暴露在外。由于保留部分81，82和83已形成于光敏膜9下面，故光敏膜的表面上形成了一些突起9a，9b，9c，它们反映保留部分81，82，83的形状。通过这些突起9a，9b和9c，在整个光敏膜9的表面上形成一个比较平缓的波浪形。在形成光敏膜9之后，再作一个反射电极膜将光敏膜9覆盖起来(见图12)。

图12是上面作了反射电极膜10的衬底的横剖面图。

由于窗口9d(见图11)作在光敏膜9内，故反射电极膜10与漏电极3相连。因为光敏膜9作在反射电极膜10下面，反射电极膜10反映突起9a，9b，9c的形状(见图11)，所以反射电极膜有突起10a，10b，10c。通过这些突起10a，10b，10c使反射电极膜10整个表面上形成一个平缓的波浪形。在如上述形成反射电极膜10之后，通过光刻步骤把反射电极膜10分成许多象素区，使得包含突起10a，10b和10c的反射电极100(用阴影线表示)形成于每个象素区内，如图1和2所示。反射电极100作上一些突起后，才可能让反射电极100具有所希望的反射特性。在这个实施例中，每个反射电极100被形成为，不仅要延伸到已经形成保留部分83的区域，而且要延伸到已形成保留部分81，82的区域上(见图2)，但是，也可以让反射电极100只形成在(例如)形成有保留部分83的区域。

在这个实施装置中，部分81，82和83是通过将光敏膜8图形化而保留的，金属膜7是利用部分81，82和83作为蚀刻掩膜来蚀刻的。通过把保留部分81和82当作蚀刻掩膜而形成栅电极71和栅极总线72，通过把保留部分83当作蚀刻掩膜而形成金属件73。由于每个保留部分83与保留部分81和82分开，故每个金属件73与栅电极71和栅极总线72分开。不把保留部分81，82和83去掉并作出光敏膜9以覆盖保留部分81，82，和83，然后在光敏膜9上作出反射电极膜10。反射电极膜10依照光敏膜9的形状，因而具有突起10a，10b和10c。如上所述，在这个实施例中，当光敏膜8被蚀刻时，除了当作蚀刻掩膜在分别形成栅电极71和栅极总线72中起作用的保留部分81和82之外，还形成各保留部分83，它们在为反射级100提供突起方面起作用。因此，不需要采用不同的光敏膜让一个元件用作蚀刻掩膜以形成栅电极71和栅极总线72，而用另一元件来为反射电极100提供突起，从而减少了制造步骤数并降低了成本。后面将通过与传统方法相比较来描述减少制造步骤数和成本的方式。

图13是上面制作TFT和反射电极的普通衬底的横截面图。

普通方法要求在形成用于栅电极和栅极总线金属膜之后，通过光刻步骤将金属膜图形化以形成栅电极71和栅极总线(未示)，同时在形成光敏膜之后，将光敏膜曝光并显影以保留一些部分800。因此，要求用于金属膜的图形化的蚀刻掩膜，和为反射电极100提供突起的保留部分800必须采用不同的光敏膜来形成。与此相反，按本发明的实施例中，作为蚀刻掩膜分别在形成栅电极71和栅极总线72中起作用的留下部分81和82，和为反射电极提供突起起作用的留下部分83，是采用同一个光敏膜8来形成的。所以很清楚，本发明中制造步骤数和成本都将减少。

在这个实施装置中，保留部分82的边缘82a被作成波浪形。通过把边缘82a作成波浪形，反射电极100的突起10b的形状就反映边缘82a的波浪形，从而可以进一步改善反射电极100的反射特性。必须指出，保留部分82的边缘82a可以不是波浪形而是直线形，只要反射电极可以获得所希望的反射特性即可。

在这个实施例中，金属膜7是单层结构，但它也可以是由诸如Al(铝)膜/Mo(钼)膜等组成的多层结构。通过将膜7作成多层结构，可以让栅电极71和栅极总线72成为具有两层或更多层的多层结构。

在这个实施例中，保留部分83是作成半球形，但也可把它作成其它不同于半球形的形状。下面将参照图14描述一个保留部分作成不同于半球形的例子。

图14是其上的保留部分830为网状的衬底的平面图。

为了把保留部分830作成网状，在作出光敏膜8(见图6)以后，可在光敏膜8内作一些小孔830a。按照这种方法，除保留部分81和82之外，还可形成具有网状图形(用阴影线表示)的保留部分830。在保留部分830被形成为具有许多小孔830a而不是由一些半球形保留部分83分散而成的情况下，反射电极100反映这些小孔830a的形状，所以电极100具有许多凹陷而不是突起10c(见图12)。给反射电极100作上一些凹陷，也可以得到具有所要求反射特性的反射电极100。必须指出，保留部分830是作成与图14中的保留部分81和82分开的，但它也可以作成与(例如)保留部分82相连。

本发明提供一种制作TFT和包含凹陷或突起的电极的方法，其制作步骤数和成本都有所减少，同时还提供一种应用此方法的液晶显示器件。

Claims (9)

1.一种形成薄膜晶体管和在预定区域具有凹陷或突起的反射电极的方法，该方法通过对第一层膜的处理形成至少一个栅电极和栅极总线，该方法包括以下各步骤：

形成所述第一层膜；

在所述第一层膜上形成一光敏膜；

按一定方法将所述光敏膜图形化，从而保留所述光敏膜的第一、第二和第三部分，其中所述第一部分对应于栅电极，所述第二部分对应于栅极总线，而所述第三部分与所述第一、第二部分都不相同；

利用所述第一、二、三部分作为掩膜蚀刻第一层膜；

按一定方法制作反射电极，使得反射电极的至少一部分存在于所述第一、二、三部分中的至少所述第三部分上。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述第三部分包含一些散布在所述预定区域内的元件。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述第三部分包含一些在所述预定区域内的小孔。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述第二部分的边缘为曲线形状。

5.一种包含在其上制作了薄膜晶体管和具有凹陷或突起的反射电极的衬底的液晶显示器件，其中所述反射电极是采用上述权利要求1至4中任一项所述的方法制成的。

6.如权利要求5所述的液晶显示器件，其中所述第三部分处于所述反射电极之下，第一层膜材料处于所述第三部分之下。

7.如权利要求5或6所述的液晶显示器件，其中至少是处在所述反射电极下面的那部分栅极总线的边缘为曲线形状。

8.一种在其上的预定区域制作了薄膜晶体管和具有凹陷或突起的反射电极的衬底，此衬底还包括：

一第一层膜，它被图形化成包含第一、二、三部分，第一部分形成薄膜晶体管的栅电极，第二部分形成栅极总线，第三部分与第一、二部分不相同，且至少第三部分是形成于该预定区域；

设于带第一膜的衬底上的光敏膜，它被图形化成包含第一光敏部分，第二光敏部分和第三光敏部分，所述第一部分由第一光敏部分遮蔽并对准，所述第二部分被第二光敏部分遮蔽并对准，所述第三部分被第三光敏部分遮蔽并对准；

设于带光敏膜的衬底上的反射电极，它覆盖第一、二、三光敏部分中至少第三光敏部分以及与第三光敏部分相邻的衬底区域，以形成在预定区域内具有凹陷或突起的反射电极。

9.一种包含如权利要求8所述的衬底的液晶显示器件。

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