[发明专利]液晶显示器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器(LCD)，尤其涉及一种能够通过减少掩模的数量而简化制造工艺并提高制造效率的LCD、并且能够减少在实施四掩模工艺时很可能产生的波状噪音(wavy noise)的液晶显示器。

背景技术

近来，随着诸如移动电话、PDA、计算机和大TV等的不同的电子器件的发展，对能够应用于其中的平板显示器件的需求正在增加。

平板器件包括LCD(液晶显示器)、PDP(等离子体显示面板)、FED(场致发射显示器)、VFD(真空荧光显示器)等，正在积极的研究中，从规模生产的技术、驱动单元的容易性和高画面质量的实现的角度看，LCD受到很多的关注。

通常的LCD包括液晶面板、并且液晶面板包括阵列基板、与阵列基板相隔一定间隙贴合的滤色器基板、和形成于阵列基板和滤色器基板之间的液晶层。

用于形成液晶层的液晶是具有光学各项异性的材料，并且液晶的排列根据所施加的电压而改变，因而控制透光率。因而，根据液晶层的透光率，在LCD上就显示出对应的静止图象或者活动画面。

图1为示出了根据现有工艺的LCD的示意性透视图。

如图1所示，LCD 1包括滤色器基板5、阵列基板10、和形成于滤色器基板5和阵列基板10之间的液晶层30。

滤色器基板5包括：滤色器(C)，其包括用于实现红色、绿色和蓝色的多个子滤色器7；用于划分子滤色器7和阻挡光透过液晶层30的黑矩阵6；和用于将电压施加到液晶层30的透明公共电极8。

阵列基板10包括：垂直和水平布置以限定多个像素区域(P)的栅线16和数据线17、TFT——开关元件，其形成于栅线16和数据线17的各个交点、以及形成于像素区域(P)上的像素电极18。

滤色器基板5和阵列基板10通过形成于图象显示区域边缘的密封剂(未示出)以正对的方式贴合起来，从而形成液晶面板，并且滤色器基板5和阵列基板10的贴合由形成于滤色器基板5或者阵列基板10上的贴合键(attachment key)实施。

图2a到2d为依次示出了图1中的LCD的阵列基板的制造工艺的截面图。

首先，如图2a所示，通过使用第一掩模工艺(第一光刻工艺)，在基板10上形成由导电性材料制成的栅极21。

接着，如图2b所示，在其上形成有栅极21的基板10上相继沉积栅绝缘膜15A、非晶硅薄膜24、n+非晶硅薄膜25和导电性金属材料30。

之后，通过使用半色调掩模实施用于选择性构图的第二掩模工艺，以使对应于数据线的一部分能够完全遮住光，而对应于TFT沟道区的一部分以一定量的光照射。

因而，如图2c所示，非晶硅薄膜层暴露出来，将源极22和漏极23隔开，并且去除由非晶硅薄膜形成的有源层的某些部分和n+非晶硅薄膜图案，从而形成欧姆接触层25’。

然后，在其上形成有源极22和漏极23的基板10的整个表面上形成钝化膜15B，并且通过使用第三掩模工艺形成用于暴露一部分漏极23的接触孔。

最后，如图2d所示，在整个表面上沉积透明电极材料，以使之通过接触孔与漏极23连接，并且通过使用第四掩模工艺构图像素电极18。

在通过光刻工艺形成阵列基板后，将其与滤色器基板贴合，从而形成液晶面板，然后，装配用于为液晶面板提供光的背光单元，因而完成LCD。

然而，从这个方面看，因为有源层是由非晶硅层形成的，因此，当它从背光单元接收光的时候，它就变成金属。也即，半导体具有这种特性，当它接收光和热的时候，它的导电性发生改变，所以，因为液晶面板的有源层是半导体层，因此当光从背光单元施加过来的时候，它的导电性增加，从而使得有源层成为金属。

另外，通过上述工艺，有源层是以比数据线和源极和漏极更宽的线宽形成的，因此当驱动背光单元的时候，甚至比初始数据线的线宽更宽的有源层也同数据线一样被驱动，从而引起有源脱尾(tail)现象。

图3为示出了根据现有工艺的应用4掩模工艺的LCD的数据线的截面图。

如示，n+非晶硅层25和有源层24形成于数据线17的下部，并且从蚀刻工艺的特性来看，各层形成为锥形。因而，数据线17的线宽比下部有源层24的线宽要小。然而，在这一方面，当n+非晶硅层25和有源层24因背光的驱动而变成金属时，与数据线17和有源层24的线宽对应的区域(C)随同数据线而驱动。

如上所述，使用4掩模工艺的现有工艺存在因当驱动背光单元时，由非晶硅形成的有源层24变成金属而会出现波状噪音现象——根据ON/OFF操作而使波状线在屏幕上连续移动的问题。