CN100421019C

CN100421019C - 液晶显示装置基板的制造方法

Info

Publication number: CN100421019C
Application number: CNB2006101622159A
Authority: CN
Inventors: 董怡屏; 丁进国
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2006-12-06
Filing date: 2006-12-06
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2026-12-06
Also published as: CN1975544A

Abstract

本发明公开了一种液晶显示装置基板的制造方法，尤其是涉及一种适用于具有滤色片的液晶显示装置薄膜晶体管阵列基板的制造方法。本发明的方法主要是利用光敏绝缘层作为薄膜晶体管的保护层或平坦层，来达到减少掩模数或光刻工序的效果。该光敏绝缘层具有与光刻胶相同的显影的能力，并且可保护薄膜晶体管不受空气中水气和氧气的影响。此外，本发明还可以通过喷墨形成滤色片或半色调掩模的技术来进一步减少掩模数或工序。

Description

液晶显示装置基板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置基板的制造方法，尤其是涉及一种适用于具有滤色片的液晶显示装置薄膜晶体管阵列基板的制造方法。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器主要由薄膜晶体管阵列基板、滤色片阵列基板、以及液晶层所构成。其中薄膜晶体管阵列基板是由多个阵列排列的薄膜晶体管以及与每个薄膜晶体管对应配置的像素电极所构成的多个像素结构。薄膜晶体管液晶显示器中单一像素的开口率(aperture ratio)，与来自背光模块中可穿透显示区域的光线多少有直接关系。以相同的耗电量而言，薄膜晶体管液晶显示器的开口率越高，越可改善其所呈现出的亮度。

然而，液晶显示器的薄膜晶体管阵列基板以及滤色片阵列基板在组装对准时，黑色遮光层(black matrix)在实际上与滤色片(color filter)的对准常因不够精准，而造成上下或左右的对准偏移而产生漏光。因此，公知的液晶显示器薄膜晶体管阵列基板的制作方法中，设计的黑色遮光层的线宽将大于欲遮盖的部位，以完全的避免漏光，但也因此而使得液晶显示器的开口率降低。

为了解决上述缺点，发展了滤色片阵列COA(color filter on array)的工艺来克服上述问题，也就是具有滤色片的液晶显示装置薄膜晶体管阵列基板(COA-TFT)的制造方法，以提高开口率，使分辨率增加的同时也可维持在高开口率的要求。

图1A～图1G为公知的COA-TFT制造方法的截面图，共需九道光刻工序。首先，如图1A所示，在基板101上溅镀第一金属层102，定义出晶体管的栅极与其它组件。然后，如图1B所示，以等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方式依次沉积SiN_x或SiO_x的栅极绝缘层103、a-Si的半导体层104与n⁺Si的欧姆接触层105，再以光刻蚀刻方式形成有源区域的图案。随后，如图1C所示，溅镀上Ti/Al/Ti或Ti/Al的第二金属层106，并利用光刻蚀刻方式形成源极与漏极，再以干蚀刻方式蚀刻欧姆接触层105来形成沟道。接着如图1D所示，以化学气相沉积形成SiN_x或SiO_x的保护层107(Passivation layer)。接着，涂敷一层光敏黑色树脂，对其预烘，并经过光刻蚀刻工序之后，形成图案化的黑色遮光层108。

完成上述步骤之后，涂敷一层光敏红色树脂，对其预烘，并执行一次光刻蚀刻工艺，同时形成红色像素区域的红色滤色片层109以及接触孔110(contacthole)。随后，分别对绿色与蓝色像素区域重复以上红色像素区域的步骤，形成绿色滤色片层111与蓝色滤色片层(图中未示)和其对应的接触孔(图中未示)，其结构如图1E所示。然后，依次涂敷一层平坦层(overcoat layer)112与光刻胶(图中未示)，再利用掩模进行光刻工艺来制作接触孔113，得到如图1F所示的结构。最后，如图1G所示，镀上一层透明电极层114，通过光刻工艺定义出像素区域的图案，即完成COA-TFT的工艺。

如上所述，公知的COA-TFT制造方法，包括传统制造薄膜晶体管阵列基板的五道光刻工序加上制造滤色片的四道光刻工序，共需九道光刻工序。很明显的，COA-TFT制造方法虽然可提高开口率，但光刻工序数太多势必会降低产出的良率。

因此，随着制造产业竞争越来越激烈，为了节省工艺成本且同时提高产率与产品的可靠度，如何减少COA-TFT制造方法的光刻工序数，为目前亟待解决的课题。

发明内容

本发明主要是利用光敏绝缘层(photosensitive insulating)作为薄膜晶体管的保护层与平坦层，来达到减少掩模数或工序的效果。并且，还可以通过喷墨形成滤色片或半色调掩模的技术来进一步减少掩模数或工序。

本发明提供一种液晶显示装置基板的制造方法，包括下列步骤：(A)提供一基板；(B)在该基板上形成多个具有一栅极、一源极、以及一漏极的晶体管，其中该栅极位于该基板的表面，该栅极与该源/漏极间插入有至少一半导体层以及一栅极绝缘层，该漏极及该源极间不电性连接；(C)在该基板上依次形成-第一光敏绝缘层以及一遮光层，且该第一光敏绝缘层以及该遮光层同为正型光刻胶或同为负型光刻胶；(D)图案化该第一光敏绝缘层以及该遮光层，其中该第一光敏绝缘层与该遮光层具有相同图案且覆盖该晶体管区；(E)在该基板上依次形成一第二光敏绝缘层以及一滤色片层，且该第二光敏绝缘层以及该滤色片层同为正型光刻胶或同为负型光刻胶；(F)图案化该第二光敏绝缘层以及该滤色片层，同时形成一第一接触孔于该漏极上的第二光敏绝缘层及滤色片层中，其中该第一接触孔穿过该第二光敏绝缘层与该滤色片层，以暴露部分该漏极；(G)选择性重复步骤(E)和(F)；以及(H)在该基板上形成一图案化透明电极层，且该图案化透明电极层与该漏极电性连接。

该液晶显示装置基板的制造方法，采用的第一光敏绝缘层以及遮光层，必须同为正型光刻胶或负型光刻胶，由此才可同时对两者进行光刻工艺。同时，滤色片层以及第二光敏绝缘层也必须同为正型光刻胶或负型光刻胶，由此才可同时对两者进行光刻工艺，达到减少光刻工序的目的。

本发明的方法所采用的第一光敏绝缘层以及第二光敏绝缘层可为任何具良好的光敏性、可作为薄膜晶体管保护层的材料，能有效保护薄膜晶体管不受外界空气中的水气或氧气影响。较佳的材料为以硅(Si)为主要材料，再混合一些有机或无机的物质，具有良好的绝缘性质与透光性，以及具有光刻胶一般显影的功能。更佳的为包括含有有机倍半硅氧烷(organic silsesquioxane，OSQ)的材料。

本发明的方法中，漏极包括漏极电极、以及漏极导线，其中漏极导线是由漏极电极延伸的金属导线。该漏极导线可电性连接漏极与像素电极。如果利用本发明的方法所制造的液晶显示装置基板包括有辅助电容，则该漏极导线可作为辅助电容的上电极。

本发明的方法中，栅极可为单层或多层结构的金属层，较佳为铝、钨、铬、铜、钛、氮化钛(TiN_x)、铝合金、铬合金、钼金属、或其组合的单层结构、或者上述单层金属加上耐热金属层(例如Cr、Ta、Ti、MoW或其合金)层叠的多层结构。

本发明的方法中，漏极以及源极可为单层或多层结构的金属层，较佳为铝、钨、铬、铜、钛、氮化钛(TiN_x)、铝合金、铬合金、钼金属、或其组合的单层结构、或者包括耐热金属层(例如Ti、Cr、Mo)、低电阻配线层(例如Al)、以及中间导电层(例如Ti)的多层结构金属层，更佳为Ti/Al/Ti或Ti/Al的多层结构金属层。

本发明的方法中，半导体层材料没有限制，较佳为非晶硅材料、或多晶硅材料。

本发明的方法中，栅极绝缘层所适用的材料可为任一种可绝缘材料，较佳为有机材料、无机材料或其组合，更佳为氧化硅、氮化硅、氢氧化硅或其组合。

本发明的方法中，透明电极层所适用的材料可为任一种透明且可导电的材料，较佳为氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、或氧化铟锡锌(ITZO)。

而且，本发明的方法中，液晶显示装置基板的每一薄膜晶体管对应的滤色片层可视市场需要具有相同颜色、或具有不同的颜色，较佳地，如果为相邻的滤色片层则具有不同的颜色。

另外，本发明用于液晶显示装置的基板的制作方法除了可在基板表面制造薄膜晶体管外，还可视工艺需求在基板表面制作端子接线区、或辅助电容区，以提供一完整的用于薄膜晶体管液晶显示器的基板。

如上所述的液晶显示装置基板的制造方法，本发明提供一较佳的第一实施例，其中，该液晶显示器基板的表面形成有晶体管区、以及端子接线区。本发明较佳的第一实施例制造方法，包含下列步骤：(A)提供一基板；(B)在该基板上形成多个具有一栅极、一源极、以及一漏极的晶体管区，其中该栅极位于该基板的表面，该栅极与该源/漏极间插入有至少一半导体层以及一栅极绝缘层，该漏极及该源极间不电性连接，同时形成多个至少具有一端子线的端子接线区，且该端子线位于该基板的表面，该栅极绝缘层位于该端子线的表面；(C)在该基板上依次形成一第一光敏绝缘层以及一遮光层，且该第一光敏绝缘层以及该遮光层同为正型光刻胶或同为负型光刻胶；(D)图案化该第一光敏绝缘层以及该遮光层，其中该第一光敏绝缘层与该遮光层具有相同图案且覆盖该晶体管区；(E)在该基板上依次形成一第二光敏绝缘层以及一滤色片层，且该第二光敏绝缘层以及该滤色片层同为正型光刻胶或同为负型光刻胶；(F)图案化该第二光敏绝缘层以及该滤色片层，同时形成一第一接触孔在该漏极上的该第二光敏绝缘层及该滤色片层中，其中该第一接触孔穿过该第二光敏绝缘层与该滤色片层，以暴露部分该漏极，同时形成有一第二接触孔在该端子接线区上，其中该第二接触孔至少穿过该第二光敏绝缘层，以暴露部分该栅极绝缘层；(G)选择性重复步骤(E)和(F)；(G′)对部分暴露出的该栅极绝缘层进行干蚀刻，以暴露部分该端子线；以及(H)在该基板上形成一图案化透明电极层，且该图案化透明电极层与该漏极电性连接。

本发明还提供一较佳的第二实施例，其中，该液晶显示装置基板的表面形成有晶体管区以及端子接线区。本发明较佳的第二实施例制造方法，包含下列步骤：(A)提供一基板；(B)在该基板上形成多个具有一栅极、一源极、以及一漏极的晶体管区，其中该栅极位于该基板的表面，该栅极与该源/漏极间插入有至少一半导体层以及一栅极绝缘层，该漏极及该源极间不电性连接，同时该基板上还形成有多个至少具有一端子线以及一连接线的端子接线区，其中该端子线位于该基板的表面，该端子线和该连接线间插入有有该栅极绝缘层，且该端子线和该连接线经由一通孔互相连接；(C)在该基板上依次形成一第一光敏绝缘层以及一遮光层，且该第一光敏绝缘层以及该遮光层同为正型光刻胶或同为负型光刻胶；(D)图案化该第一光敏绝缘层以及该遮光层，其中该第一光敏绝缘层与该遮光层具有相同图案且覆盖该晶体管区；(E)在该基板上依次形成一第二光敏绝缘层以及一滤色片层，且该第二光敏绝缘层以及该滤色片层同为正型光刻胶或同为负型光刻胶；(F)图案化该第二光敏绝缘层以及该滤色片层，同时形成一第一接触孔在该漏极上的该第二光敏绝缘层及该滤色片层中，其中该第一接触孔穿过该第二光敏绝缘层与该滤色片层，以暴露部分该漏极，还形成有一第二接触孔在该端子接线区上，其中该第二接触孔至少穿过该第二光敏绝缘层，使部分该连接线暴露出来；(G)选择性重复步骤(E)和(F)；以及(H)在该基板上形成一图案化透明电极层，且该图案化透明电极层与该漏极电性连接。

本发明还提供一较佳的第三实施例，其中，该液晶显示器基板的表面形成有晶体管区、以及辅助电容区。本发明较佳的第三实施例制造方法与上述的制造方法大致相同，除了步骤(B)中该基板上还形成有多个至少具有一下电极、一栅极绝缘层、以及一上电极的辅助电容区，其中该下电极位于该基板的表面、该栅极绝缘层插入在该上电极以及该下电极之间。

另外，在本发明的方法中，步骤(D)中该第一光敏绝缘层以及该遮光层的图案化方法不限定，较佳是利用一掩模同时对该第一光敏绝缘层以及该遮光层进行曝光显影而形成。在步骤(F)中该滤色片层的形成方法不限定，较佳以旋转涂敷方式或以喷墨方式形成。

除上述的方法外，本发明还提供另一种液晶显示装置基板的制造方法，其以不具有光敏的绝缘层作为薄膜晶体管的保护层，并以光敏绝缘层作为薄膜晶体管的平坦层，也可达到减少光刻工序数的目的。该方法包括下列步骤：(A)提供一基板；(B)在该基板上形成多个具有一栅极、一源极、以及一漏极的晶体管区，其中该栅极位于该基板的表面，该栅极与该源/漏极间插入有至少一半导体层以及一栅极绝缘层，该漏极及该源极间不电性连接；(C)在该基板上依次形成一保护层、一遮光层、以及一第一光敏绝缘层；(D)图案化该第一光敏绝缘层以及该遮光层，其中该第一光敏绝缘层与该遮光层具有相同图案且覆盖该晶体管区；(E)在该基板上，依次形成一滤色片层以及一第二光敏绝缘层；(F)图案化该第二光敏绝缘层以及该滤色片层，同时形成一第一接触孔在该漏极上的该第二光敏绝缘层及该滤色片层中，其中该第一接触孔穿过该第二光敏绝缘层以及该滤色片层，使部分该保护层暴露出来；(G)选择性重复步骤(E)和(F)；(H)对该第一接触孔内的保护层进行干蚀刻，以暴露出部分该漏极；以及(I)在该基板上形成一图案化透明电极层，且该图案化透明电极层与该漏极电性连接。

本发明的方法中，漏极包括漏极电极、以及漏极导线，其中漏极导线是由漏极电极延伸出的金属导线。该漏极导线可电性连接漏极与像素电极。如果利用本发明的方法所制造的液晶显示装置基板包括有辅助电容，则该漏极导线可作为辅助电容的上电极。而且，液晶显示装置基板的每一薄膜晶体管对应的滤色片层可视市场需要具有相同颜色、或具有不同的颜色，较佳为如果为相邻的滤色片层则具有不同的颜色。

本发明液晶显示器用基板的制作方法除了可在基板表面制作薄膜晶体管外，还可视制程需求于基板表面制作端子接线区、或辅助电容区，以提供一完整的用于薄膜晶体管液晶显示器的基板。

本发明提供一第四实施例，在该液晶显示装置基板上形成端子接线区，其步骤与上述方法大致相同，其中步骤(B)中该基板上还可形成有多个至少具有一端子线的端子接线区，且该端子线位于该基板的表面，该栅极绝缘层插入在该端子线与该保护层之间。在步骤(F)中还同时形成有一第二接触孔在该端子接线区上的该第二光敏绝缘层及该滤色片层中，其中该第二接触孔穿过该第二光敏绝缘层以及该滤色片层，使部分该保护层暴露出来。在步骤(H)中还包括对该第二接触孔内的该保护层以及该栅极绝缘层进行干蚀刻，以暴露部分该端子线，形成端子接线区的接触孔。

本发明还提供一第五实施例，在该液晶显示装置基板上形成辅助电容区，其步骤与上述方法大致相同，除了在步骤(B)中该基板上还形成有多个至少具有一下电极、一栅极绝缘层、以及一上电极的辅助电容区，其中该下电极位于该基板的表面、该栅极绝缘层插入在该上电极以及该下电极之间。

另外，在上述的方法中，步骤(D)中该遮光层以及该第一光敏绝缘层的图案化方式不限定，较佳是利用一掩模同时对该遮光层以及该第一光敏绝缘层进行曝光显影而形成。在步骤(F)中该滤色片层的形成方法不限定，较佳以旋转涂敷或以喷墨方式形成。

附图说明

图1A至图1G为公知的制造方法的剖视图；

图2A至图2G为本发明一较佳实施例的制造方法的剖视图；

图3A至图3G为本发明一较佳实施例的制造方法的剖视图；

图4A至图4F为本发明一较佳实施例的制造方法的剖视图；

图5A至图5D为本发明一较佳实施例的制造方法的剖视图；

图6A至图6D为本发明一较佳实施例的制造方法的剖视图。

其中，附图标记：

玻璃基板101，201，301，601

金属层102

栅极绝缘层103，205，305，605

半导体层104

欧姆接触层105

第二金属层106

保护层107，623

黑色遮光层108

红色滤色片层109，216，316，416，516，616

接触孔110，113

绿色滤色片层111，219，319，419，519，619

平坦层112

透明电极层114，220，320，420，520，620

栅极202，302，602

下电极203，303，603

端子线204，304，604

半导体层208，308，608

源极209，309

漏极210，310，610

上电极211，311，611

导线212，312，612

第一光敏绝缘层213，313，413，513，613

光敏黑色树脂214，314，414，514，614

第二光敏绝缘层215，315，415，515，615

第一接触孔217，317，417，517，617

第二接触孔218，318，418，518，618

连接线312

通孔321

欧姆接触层222，322，622

液晶显示器基板400，500，600

具体实施方式

实施例一

本实施例利用光敏绝缘层(photosensitive insulating layer)作为薄膜晶体管的保护层与平坦层，可以减少一道光刻工序。

参照图2A至图2G，为本实施例液晶显示装置基板的制造方法剖面示意图。

首先，先在基板201上溅镀一第一金属层(图中未示)，图案化定义出薄膜晶体管区A的栅极202、辅助电容区B的下电极203、以及端子接线区C的端子线204。然后，以等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)沉积一栅极绝缘层205(SiN_x)。接着，依次沉积一半导体层208(a-Si)与欧姆接触层222(n⁺Si)，然后图案化半导体层208与欧姆接触层222，以形成有源区域的图案。接着，以溅镀方式形成Ti/Al/Ti多层结构的第二金属层(图中未示)，利用光刻与蚀刻工艺进行图案化，形成薄膜晶体管区A的源极209和漏极210、辅助电容区B的上电极211、以及端子接线区C的导线212。本实施例的Ti/Al/Ti多层结构的第二金属层为三层结构，以防止以后工序的显影液对金属层的腐蚀。随后，干蚀刻欧姆接触层222形成沟道，其结构如图2A所示。在本实施例中，除了选择Ti当作Ti/Al/Ti多层结构金属层上的阻挡层(barrier layer)(图中未示)外，还可选择其它材料的阻挡层，例如Mo、Cr、Ag等可以防止显影液腐蚀的金属。另外，在本实施例中辅助电容区B的上电极211是由漏极210延伸出的金属线。因此，本实施例的漏极210包括漏极电极以及漏极导线，其中漏极导线是由漏极电极延伸出的金属导线，该漏极导线可电性连接漏极210与像素电极(图中未示)，同时作为辅助电容区B的上电极211。

接着，涂敷一层负型的第一光敏绝缘层213，对其预烘，再涂敷一层负型的光敏黑色树脂214，对其预烤，其结构如图2B所示。接着，用掩模在欲遮光的区域对第一光敏绝缘层213与光敏黑色树脂214进行一次光刻工艺以图案化，其结构如图2C所示。在此，图案化的第一光敏绝缘层213用以作为薄膜晶体管的保护层，图案化的光敏黑色树脂214则作为薄膜晶体管的遮光层。

接着，涂敷一层负型的第二光敏绝缘层215，对其预烘之后，再涂敷一层负型的红色滤色片层216，对其预烘，得到如图2D所示的结构。

然后，如图2E所示，同时对该红色滤色片层216、以及该第二光敏绝缘层215曝光显影，并且在红色滤色片层216中形成第一接触孔217以及端子接线区C的第二接触孔218。在本实施例中，该第一接触孔217位于该漏极210上方，且穿过该第二光敏绝缘层215与该红色滤色片层216，以暴露部分该漏极210。该第二接触孔218位于该端子接线区C上，且穿过该第二光敏绝缘层215以及红色滤色片层216，使部分栅极绝缘层205暴露出来。

接着，重复图2D～图2E的步骤定义出绿色滤色片219之后，再重复一次图2D～图2E的步骤定义出蓝色滤色片(图中未示)。在本实施例中，每一像素区对应一种颜色的滤色片，并且相邻滤色片具有不同的颜色。随后，以光敏黑色树脂和所有的滤色片层当作掩模，对端子接线区C中第二接触孔218内的栅极绝缘层205进行干蚀刻，让端子线204露出，得到如图2F所示的结构。

最后，如图2G所示，形成一层透明电极层(ITO)220，经光刻蚀刻工艺定义出像素区域的图案，即完成本实施例液晶显示装置基板的制作。

本实施例液晶显示装置基板的制造方法共需八道光刻工序，因此与公知的技术相比，本实施例可达到减少一道光刻工序的目的。该制造方法如果结合半色调掩模(half-tone mask)的技术可以再减少一道光刻工序。因此，本实施例为了方便说明而举出的示例，但并不限定于此。

实施例二

本实施例利用光敏绝缘层(photosensitive insulating layer)作为薄膜晶体管的保护层与平坦层，可以减少一道光刻工序。并对实施例一的方法给以改进，使端子接线区的接触孔减少干蚀刻的步骤，避免因为离子轰击而使遮光层和滤色片层厚度减少的情形发生。

参阅图3A至图3G，为本实施例液晶显示装置基板的制造方法剖面示意图。

首先，如图3A所示，先在基板301上溅镀一第一金属层(图中未示)，定义出薄膜晶体管区A的栅极302、辅助电容区B的下电极303、以及端子接线区C的端子线304。如图3B所示，以PECVD沉积一栅极绝缘层(SiN_x)305。接着，再依次沉积一层半导体层308(a-Si)与欧姆接触层322(n⁺Si)，接着以光刻蚀刻工序对半导体层308、欧姆接触层322、以与栅极绝缘层305进行干蚀刻，并在端子接线区C形成一通孔321，该通孔321穿过半导体层308、欧姆接触层322、以与栅极绝缘层305，暴露出端子线304。随后，以溅镀方式形成Ti/Al/Ti多层结构的第二金属层(图中未示)，涂敷一层光刻胶(图中未示)进行曝光显影，并利用湿蚀刻进行图案化，形成薄膜晶体管区A的源极309和漏极310、辅助电容区B的上电极311、端子接线区C的连接线312，并且端子接线区C中的连接线312和端子线304会通过通孔321互相连接。本实施例的Ti/Al/Ti多层结构的第二金属层为三层结构，以防止以后工序的显影液对金属层的腐蚀。然后，干蚀刻欧姆接触层322形成沟道，其结构如图3C所示。在本实施例中辅助电容区B的上电极311是由漏极310延伸出的金属线，因此，本实施例的漏极310包括漏极电极、以及漏极导线，其中漏极导线是由漏极电极延伸出去的金属导线，该漏极导线可电性连接漏极210与像素电极(图中未示)，同时作为辅助电容区B的上电极311。

接着，涂敷一层负型的第一光敏绝缘层313，对其预烘，再涂敷一层负型的光敏黑色树脂314，对其预烘。然后，用掩模在欲遮光的区域对第一光敏绝缘层313与光敏黑色树脂314进行一次光刻工序以图案化，其结构如图3D所示。在此，图案化的第一光敏绝缘层313用以作为薄膜晶体管的保护层，图案化的光敏黑色树脂314则作为薄膜晶体管的遮光层。

接着，涂敷一层负型的第二光敏绝缘层315，对其预烘之后，再涂敷一层负型的红色滤色片层316，对其预烘。然后，对该红色滤色片层316以及该第二光敏绝缘层315一起曝光、显影，并且于红色滤色片层316中形成第一接触孔317以及端子接线区C的第二接触孔318。在该实施例中，该第一接触孔317位于该漏极310上，且穿过该第二光敏绝缘层315与该红色滤色片层316，以暴露部分该漏极310。该第二接触孔318于该端子接线区C上，且穿过该第二光敏绝缘层315以及红色滤色片层316，使部分连接线312暴露出来。

接着，重复图3E的步骤定义出绿色滤色片319之后，再重复一次图3E的步骤定义出蓝色滤色片(图中未示)。在本实施例中，每一像素区对应一种颜色的滤色片，并且相邻滤色片具有不同的颜色，得到如图3F所示的结构。

最后，如图3G所示，形成一层透明电极层(ITO)320，经光刻蚀刻工艺定义出像素区域的图案，即完成本实施例液晶显示装置基板的制造。

本实施例液晶显示装置基板的制造方法共需八道光刻工序，且光敏绝缘层可兼作薄膜晶体管的保护层以及平坦层，因此与公知的技术相比较，本实施例可达到减少一道光刻工序的目的，同时减少涂敷平坦层。该制造方法如果结合半色调掩模(half-tone mask)的技术可以再减少一道光刻工序。因此，本实施例仅为了方便说明而举出的示例，但并不限定于此。

实施例三

本实施例利用光敏绝缘层(photosensitive insulating layer)作为薄膜晶体管的保护层与平坦层，可以减少一道光刻工序。并且，本实施例并对实施例一的方法给以改进，利用喷墨方式形成滤色片层，因此，在形成三种颜色滤色片的情况下，则可以再减少两道光刻工序。另外，本实施例可减少光敏绝缘层涂敷次数，减少生产程序与成本的浪费。

参阅图4A至图4F，为本实施例液晶显示装置基板的制造方法剖面示意图。

首先，形成一如图4A所示液晶显示装置基板400，该基板的形成方法与实施例一的图2A的形成方法完全相同，因此在本实施例中不再赘述。

接着，涂敷一层负型的第一光敏绝缘层413，对其预烘，再涂敷一层负型的光敏黑色树脂414，对其预烘，其结构如图4B所示。然后，用掩模在欲遮光的区域对第一光敏绝缘层413与光敏黑色树脂414进行一次光刻工序以图案化，其结构如图4C所示。在此，图案化的第一光敏绝缘层413用以作为薄膜晶体管的保护层，图案化的光敏黑色树脂414则作为薄膜晶体管的遮光层。

接着，涂敷一层负型的第二光敏绝缘层415，对其预烘之后，利用喷墨(inkjet)的技术同时对红色、绿色、以及蓝色的像素区域喷上红色滤色片层416、绿色滤色片层419与蓝色滤色片层(图中未示)且三者均为负型光刻胶，并对其预烘，得到如图4D所示的结构。

接着，对红色滤色片层416、绿色滤色片层419与蓝色滤色片层(图中未示)进行一次光刻工艺，同时定义出红色滤色片层416、绿色滤色片层419与蓝色滤色片层(图中未示)的范围以及其对应的漏极210上的第一接触孔、端子接线区C的第二接触孔418。以红色滤色片层416为例，该第一接触孔417位于该漏极210上，穿过该红色滤色片层416和第二光敏绝缘层415，以暴露部分该漏极210。端子接线区C的第二接触孔418穿过该第二光敏绝缘层415以暴露出部分栅极绝缘层205。然后，再以遮光层和滤色片层作为阻挡，对第二接触孔418中的栅极绝缘层205进行干蚀刻，以露出部分端子线204，得到如图4E所示的结构。

最后，如图4F所示，形成一层透明电极层(ITO)420，经光刻蚀刻工艺定义出像素区域的图案，即完成本实施例液晶显示装置基板的制造。

本实施例液晶显示器基板的制造方法共需六道光刻工序，且不需要光敏绝缘层可兼作薄膜晶体管的保护层以及平坦层，因此与公知的技术相比较，本实施例可达到减少三道光刻制程的目的，同时减少涂敷平坦层。该制造方法如果结合半色调掩模(half-tone mask)的技术可以再减少一道光刻工序。因此，本实施例仅为了方便说明而举出的示例子，但并不限定于此。

实施例四

本实施例利用光敏绝缘层(photosensitive insulating layer)作为薄膜晶体管的保护层与平坦层，可以减少一道光刻制程。并且，本实施例并对实施例二的方法给以改进，利用喷墨方式形成滤色片层，因此，在形成三种颜色滤色片的情况下，则可以再减少两道光刻工序。另外，本实施例可减少光敏绝缘层涂敷次数，减少生产程序与成本的浪费。

参阅图5A至图5D，为本实施例液晶显示装置基板的制造方法剖面示意图。

首先，形成一如图5A所示液晶显示器基板500，该液晶显示器基板500的形成方法与实施例二的图3C的形成方法完全相同，因此在本实施例中不再赘述。

接着，涂敷一层负型的第一光敏绝缘层513，对其预烘，再涂敷一层负型的光敏黑色树脂514，对其预烘。然后，用掩模在欲遮光的区域对第一光敏绝缘层513与光敏黑色树脂514进行一次光刻工艺以图案化，其结构如图5B所示。在此，图案化的第一光敏绝缘层513用以作为薄膜晶体管的保护层，图案化的光敏黑色树脂514则作为薄膜晶体管的遮光层。

随后，涂敷一层负型的第二光敏绝缘层515，对其预烘之后，利用喷墨(inkjet)的技术同时对红色、绿色、以及蓝色的像素区域喷上红色滤色片层516、绿色滤色片层519与蓝色滤色片层(图中未示)且三者均为负型光刻胶，对其预烘之后。接着，对红色滤色片层516、绿色滤色片层519与蓝色滤色片层(图中未示)进行一次光刻工艺，同时定义出红色滤色片层516、绿色滤色片层519与蓝色滤色片层(图中未示)的范围以及其对应的漏极310上的第一接触孔517、端子接线区C的第二接触孔518。以红色滤色片层516为例，该第一接触孔517位于该漏极310上，穿过该红色滤色片层516和第二光敏绝缘层515，以暴露部分该漏极310。端子接线区C的第二接触孔518穿过该第二光敏绝缘层515以暴露出部分连接线312，得到如图5C所示的结构。

最后，如图5D所示，形成一层透明电极层(ITO)520，经光刻蚀刻工艺定义出像素区域的图案，即完成本实施例液晶显示装置基板的制造。

本实施例液晶显示装置基板的制造方法共需六道光刻工序，且不需要光敏绝缘层可兼作薄膜晶体管的保护层以及平坦层，因此与公知的技术相比较，本实施例可达到减少三道光刻工序的目的，同时减少涂敷平坦层。

实施例五

本实施例根据公知的技术(图1A至图1G)进行改善，仍保留保护层，并利用光敏绝缘层(photosensitive insulating layer)作为薄膜晶体管的平坦层，可以减少一道光刻工序。而且由于工序变动少，可减少实际实施的难度。

参阅图6A至图6G，为本实施例液晶显示装置基板600的制造方法剖面示意图。

首先，先在玻璃基板601上溅镀一第一金属层(图中未示)，图案化定义出薄膜晶体管区A的栅极602、辅助电容区B的下电极603、以及端子接线区C的端子线604。以PECVD沉积一栅极绝缘层(SiN_x)605。接着，再依次沉积一层半导体层608(a-Si)与欧姆接触层622(n⁺Si)，涂敷一层光刻胶(图中未示)进行图案化，以形成有源区域的图案。接着，以溅镀方式形成Ti/Al/Ti多层结构的第二金属层(图中未示)，以光刻工艺进行图案化，形成薄膜晶体管区A的源极609和漏极610、辅助电容区B的上电极611、端子接线C的导线612。本实施例的Ti/Al/Ti多层结构的第二金属层为三层结构，以防止以后工序的显影液对金属层的腐蚀。随后，干蚀刻欧姆接触层622形成沟道，再以化学气相沉积法沉积保护层623(Passivation layer，SiN_x或SiO_x)，其结构如图6A所示。

然后，涂敷一层负型的光敏黑色树脂614，对其预烘，再涂敷一层负型的第一光敏绝缘层613，对其预烘。接着，用掩模在欲遮光的区域对第一光敏绝缘层613与光敏黑色树脂614进行一次光刻工艺使其图案化，其结构如图6B所示。在此，图案化的第一光敏绝缘层613用以作为薄膜晶体管的平坦层，图案化的光敏黑色树脂614则作为薄膜晶体管的遮光层。

接着，在该液晶显示装置基板上涂敷一层涂敷负型的红色滤色片层616，对其预烘之后，再涂敷一层第二光敏绝缘层615，对其预烘。然后，对该红色滤色片层616以及该第二光敏绝缘层615一起曝光、显影，把红色滤色片层616对应的漏极610上的第一接触孔617、以及端子接线区C的第二接触孔618定义出来。接着，重复上述具有颜色的滤色片层与第二光敏绝缘层的形成步骤，分别定义出绿色滤色片619、和蓝色滤色片(图中未示)、以及其对应的接触孔(图中未示)。在本实施例中，每一像素区对应一种颜色的滤色片，并且相邻滤色片具有不同的颜色。然后，再以光敏黑色树脂和所有的滤色片层当作掩模，对漏极610上的第一接触孔617内的保护层623与端子接线区C中第二接触孔618内的的保护层623与栅极绝缘层605进行干蚀刻，让漏极610与端子线604露出，得到如图6C所示的结构。

最后，如图6D所示，形成一层透明电极层(ITO)620，经光刻蚀刻工艺定义出像素区域的图案，即完成本实施例液晶显示装置基板的制造。

本实施例液晶显示器基板的制造方法共需八道光刻工序，而且工序变动少，因此与公知的技术相比较，本实施例可达到减少一道光刻工序的目的，并可减少实际实施的难度。该制造方法如果结合半色调掩模(half-tone mask)的技术可以再减少一道光刻工序。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，显然在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员可以对本发明做出各种改进和变化。因此，本发明意图覆盖所有落入所附权利要求及其等效物的范围之内的改进和变化。

Claims

1. 一种液晶显示装置基板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

(A)提供一基板；

(B)在该基板上形成多个具有一栅极、一源极、以及一漏极的晶体管，其中该栅极位于该基板的表面，该栅极与该源极和该漏极之间插入有一半导体层以及一栅极绝缘层，该漏极及该源极间不电性连接；

(C)在该基板上依次形成一第一光敏绝缘层以及一遮光层，且该第一光敏绝缘层以及该遮光层为同型光刻胶；

(D)图案化该第一光敏绝缘层以及该遮光层，其中该第一光敏绝缘层与该遮光层具有相同图案并且覆盖该晶体管；

(E)在该基板上依次形成一第二光敏绝缘层以及一具有颜色的滤色片层，且该第二光敏绝缘层以及该滤色片层为同型光刻胶；

(F)图案化该第二光敏绝缘层以及该滤色片层，同时形成一第一接触孔在该漏极上，其中该第一接触孔穿过该第二光敏绝缘层与该滤色片层，以暴露部分该漏极；

(G)选择性重复步骤(E)和(F)；以及

(H)在该基板上形成一图案化透明电极层，并且该图案化透明电极层与该漏极电性连接。

2. 根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤(B)中该基板上还形成有多个至少具有一端子线的端子接线区，且该端子线位于该基板的表面，该栅极绝缘层位于该端子线的表面。

3. 根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，步骤(F)中还同时形成有一第二接触孔在该端子接线区上，其中该第二接触孔穿过该第二光敏绝缘层及该滤色片层，以暴露部分该栅极绝缘层。

4. 根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，步骤(G)和步骤(H)之间还包括一步骤(G′)，对部分暴露出的该栅极绝缘层进行干蚀刻，以暴露部分该端子线。

5. 根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤(B)中该基板上还形成有多个至少具有一端子线以及一连接线的端子接线区，其中该端子线位于该基板的表面，该端子线和该连接线间插入有该栅极绝缘层，且该端子线和该连接线经由一通孔互相连接。

6. 根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，步骤(F)中还形成有一第二接触孔在该端子接线区上，其中该第二接触孔穿过该第二光敏绝缘层及该滤色片层，使部分该连接线暴露出来。

7. 根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤(B)中该基板上还形成有多个至少具有一下电极、一栅极绝缘层、以及一上电极的辅助电容区，其中该下电极位于该基板的表面、该栅极绝缘层插入在该上电极以及该下电极之间。

8. 根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤(D)中该第一光敏绝缘层以及该遮光层的图案化是利用一掩模同时对该第一光敏绝缘层以及该遮光层进行曝光显影而形成。

9. 根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤(F)中该滤色片层是以旋转涂敷方式形成。

10. 根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤(F)中该滤色片层是以喷墨方式形成。

11. 根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，相邻的滤色片层具有不同的颜色。

12. 一种液晶显示装置基板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

(A)提供一基板；

(C)在该基板上依次形成一保护层、一遮光层、以及一第一光敏绝缘层；

(E)依次形成一具有颜色的滤色片层以及一第二光敏绝缘层在该基板上；

(F)图案化该第二光敏绝缘层以及该滤色片层，同时形成一第一接触孔在该漏极上，其中该第一接触孔穿过该第二光敏绝缘层以及该滤色片层，使部分该保护层暴露出来；

(G)选择性重复步骤(E)和(F)；

(H)对该第一接触孔内的保护层进行干蚀刻，以暴露出部分该漏极；以及

(I)在该基板上形成一图案化透明电极层，并且该图案化透明电极层与该漏极电性连接。

13. 根据权利要求12所述的制造方法，其特征在于，步骤(B)中该基板上还形成有多个至少具有一端子线的端子接线区，且该端子线位于该基板的表面，该栅极绝缘层插入在该端子线与该保护层之间。

14. 根据权利要求13所述的制造方法，其特征在于，步骤(F)中还同时形成有一第二接触孔在该端子接线区上，其中该第二接触孔穿过该第二光敏绝缘层以及该滤色片层，使部分该保护层暴露出来。

15. 根据权利要求14所述的制造方法，其特征在于，步骤(H)中还包括对该第二接触孔内的该保护层以及该栅极绝缘层进行干蚀刻，以暴露部分该端子线。

16. 根据权利要求12所述的制造方法，其特征在于，步骤(B)中该基板上还形成有多个至少具有一下电极、一栅极绝缘层、以及一上电极的辅助电容区，其中该下电极位于该基板的表面、该栅极绝缘层插入在该上电极以及该下电极之间。

17. 根据权利要求12所述的制造方法，其特征在于，步骤(D)中该遮光层以及该第一光敏绝缘层的图案化，是利用一掩模同时对该遮光层以及该第一光敏绝缘层进行曝光显影而形成。

18. 根据权利要求12所述的制造方法，其特征在于，步骤(F)中该滤色片层是以旋转涂敷方式形成。

19. 根据权利要求12所述的制造方法，其特征在于，步骤(F)中该滤色片层是以喷墨方式形成。

20. 根据权利要求12所述的制造方法，其特征在于，相邻的该滤色片层具有不同的颜色。