[发明专利]液晶显示设备及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示设备，且更具体而言，涉及液晶显示(LCD)设备及其制造方法。

背景技术

本申请要求2007年10月17日提交的韩国专利申请No.2007-0104784的优先权，此处以引证的方式并入其全部内容，就像在此进行了完整阐述一样。

直到最近，显示设备通常使用阴极射线管(CRT)。目前，对开发作为CRT的替代品的各种类型的平板显示器做了很多努力和研究，诸如液晶显示(LCD)设备、等离子体显示面板(PDP)、场发射显示器以及电致发光显示器(ELD)。在这些平板显示器当中，LCD设备具有诸如高分辨率、轻重量、薄外形、紧凑尺寸以及低电压电源要求之类的很多优点。

一般而言，LCD设备包括彼此隔开且相对的两个基板，在这两个基板之间夹有液晶材料。两个基板包括彼此相对的电极，使得施加到电极之间的电压感应出穿过液晶材料的电场。液晶材料中的液晶分子的取向依照根据感应电场的强度而变成感应电场的方向，由此改变LCD设备的光透射率。因而，LCD设备通过改变感应电场的强度而显示图像。

利用垂直感应电场而工作的LCD设备具有不能获得宽视角的缺点。为了获得宽视角，提出了IPS-LCD(共面切换模式LCD)设备。IPS-LCD设备通过共面电场工作。

图1是示出根据相关技术的IPS-LCD设备的视图。

参考图1，LCD设备包括被称为阵列基板的下基板10、被称为滤色基板的上基板9以及这两个基板9和10之间的液晶层11。公共电极30和像素电极17形成在下基板10上且感应共面电场L，并且液晶层11的液晶分子通过该共面电场L而工作。

图2A和2B是示出了根据相关技术分别处于关闭状态和打开状态的LCD设备的视图。

参考图2A和2B，当关闭状态变为打开状态时，在公共电极17和像素电极30之间感应共面电场L。尽管公共电极17和像素电极30上的液晶分子11a的取向不变，但是公共电极17和像素电极30之间的液晶分子11b的取向根据共面电场L而改变。因为根据共面电场排列液晶分子，可获得宽视角。

图3是示出根据相关技术的IPS-LCD设备的阵列基板的平面图，且图4是沿着图3的IV-IV线提取的截面图。

参考图3和图4，阵列基板包括在基板40上彼此交叉以限定像素区域P的选通线43和数据线60。公共线47与选通线43隔开。

薄膜晶体管Tr位于选通线43和数据线60的交叉处的开关区域TrA中。薄膜晶体管Tr包括栅极45、半导体层51以及源极53和漏极55。

在像素区域P中，多个像素电极70a和70b以及多个公共电极49a和49b交替设置。像素电极70a和70b连接到连接图案69，且该连接图案69连接到漏极55。公共电极49a和49b连接到公共线47。

使用五道掩模工序制造阵列基板。例如，在第一掩模工序中在基板40上沉积第一金属材料并对其构图以形成栅极45、选通线43、公共电极49a和49b以及公共线47。在具有栅极45的基板40上形成栅绝缘层50。

在第二掩模工序中在栅绝缘层50上顺序形成本征非晶硅(a-Si)层和掺杂非晶硅层并对其构图以形成半导体层51。半导体层51包括由本征非晶硅制成的有源层51a和由掺杂非晶硅制成的欧姆接触层51b。

在第三掩模工序中在具有半导体层51的基板40上沉积第二金属材料并对其构图以形成源极53和漏极55以及数据线60。去除源极53和漏极55之间的欧姆接触层51b。

在第四掩模工序中在具有源极53和漏极55的基板40上形成钝化层65并对其构图以形成露出漏极55的漏接触孔67。

在第五掩模工序中在钝化层65上沉积透明导电材料并对其构图以形成像素电极70a和70b。

通过上述五道掩模工序，制造了阵列基板。然而，因为随着掩模工序的增加，生产时间和成本也增加，因此需要减少掩模工序的数量。

图5是示出根据相关技术使用四道掩模工序制造的IPS-LCD设备的阵列基板。