CN100422832C - 液晶显示器件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示器件，该器件包括：形成在基板上的数据线、虚拟层以及源极和漏极；形成在所述数据线、虚拟层以及源极和漏极上的欧姆接触层；形成在所述基板上的半导体层和栅绝缘层；贯穿所述欧姆接触层、半导体层以及栅绝缘层形成的多个接触孔，其中至少一个接触孔暴露所述漏极；在所述栅绝缘层上垂直于所述数据线形成的栅线；位于所述源极和漏极之间从所述栅线延伸形成的栅极；在所述栅线和数据线交叉区域限定的像素区；以及通过另一接触孔与所述漏极相连的像素电极，其中该像素电极由与所述栅线相同的材料形成。

Description

液晶显示器件及其制造方法

本申请要求享有2004年12月30日提交的韩国专利申请2004-117220的权益，该申请在此引入作为参考。

技术领域

本发明涉及一种液晶显示(LCD)器件，特别涉及一种通过用相同材料形成栅极和像素电极而获得简化的制造工序的液晶显示器件及其制造方法。

背景技术

近来，在研究和发展不同类型的平板显示器件方面做了许多努力，如液晶显示器(LCD)、等离子体显示板(PDP)、电致发光显示器(ELD)和真空荧光显示器(VFD)。如今，这些平板显示器件在不同的应用中被使用。在这些类型的平板显示器件中，液晶显示(LCD)器件由于其外形薄，重量轻且功耗低等优点而被广泛应用。另外，LCD器件被广泛用于替代阴极射线管(CRT)。此外，已经开发出用于接收和显示广播信号的LCD器件，如LCD电视和用于笔记本电脑显示的移动类型LCD器件。

尽管在LCD技术的研发中有不同种类的先进技术，然而，相对于LCD器件的其他特征和优点而言，对增强LCD器件画质的研究，在某些方面，很缺乏关注。为了将LCD器件作为通用显示器应用于不同领域，关键依赖于LCD器件是否能在保持重量轻，外形薄且功耗低的同时，实现高质量画面的LCD器件的开发，如大尺寸显示屏的高分辨率和高亮度。

通常，LCD器件包括用于显示图像的LCD面板和为LCD面板提供驱动信号的驱动器。另外，LCD面板包括互相粘结在一起的第一和第二基板。液晶层被置于第一和第二基板间的盒间隙中。第一基板(被称为TFT阵列基板)包括：沿第一方向以固定间距排列的多条栅线，沿与第一方向垂直的第二方向以固定间距排列的多条数据线，以矩阵型结构设置在由栅线和数据线限定的像素区中的多个像素电极，以及在栅线和数据线适当交叉部分形成的薄膜晶体管，其中，各TFT晶体管按照将施加到栅线的信号将来自数据线的信号传送到像素电极。

第二基板(被称为滤色片阵列基板)包括用来阻止从第一基板中像素区以外的相对应部分漏光的黑矩阵层、用来显示不同颜色的R/G/B滤色片层以及用来产生图像的公共电极。分别在第一和第二基板的相对表面上形成定向层，其中研磨该定向层以排列液晶层。然后，第一和第二基板通过密封剂粘结起来，并且在第一和第二基板之间注入液晶。同时，第一和第二基板通过采用多轮掩模的光刻制造形成，如5轮掩模工艺。为了提高TFT晶体管的产量，用衍射曝光方法的4轮掩模工艺替代5轮掩模工艺的方法正在被广泛使用。

下面参考图1A到1G详细描述根据现有技术采样衍射曝光制造LCD器件的方法。如图1A所示，制备包括多个像素区的基板40。然后，在所述基板40的整个表面上沉积金属层，然后通过光刻对其进行选择性构图。这样，在各所述像素区中形成栅线(未示出)和栅极GE(第一掩模)。

参考图1B，在包括所述栅极GE的整个基板40表面上形成氧化硅层SiOx或氮化硅层SiNx。然后，依次沉积无杂质的非晶硅半导体材料41、具有杂质离子的非晶硅杂质半导体材料和铬或钼的金属层43。

如图1C所示，光刻胶PR层沉积在所述金属层43的整个表面上，然后通过衍射掩模M对其进行选择性的曝光和显影。此时，衍射掩模M包括透射光的开口部分m1、切断光的闭合部分m2和包含可以透射部分光和切断部分光的狭缝的衍射部分m3。衍射部分m3对应于所述薄膜晶体管的沟道区。

当通过衍射掩模M用紫外线照射光刻胶PR执行曝光和显影工艺时，对应于开口部分m1的光刻胶PR被除去，对应于闭合部分m2的光刻胶PR被保留下来，而对应于衍射部分m3的光刻胶PR按照预定的厚度被除去(第二掩模)。通常，对应于衍射部分m3的光刻胶PR将导致减薄为原来光刻胶PR厚度的一半。

之后，通过采用构图的光刻胶PR作为掩模执行刻蚀工艺而去除暴露的金属层43、具有杂质的非晶硅的杂质半导体材料42和无杂质的非晶硅半导体材料41。结果，在栅极GE上方的栅绝缘层GI上形成半导体层41a，欧姆接触层42a和源/漏金属层44。

然后，如图1D所示，通过等离子体灰化构图的光刻胶PR的整个表面。与此同时，由于与衍射部分m3相对应的光刻胶PR的厚度比光刻胶PR的其它部分薄，所以将其去除。因此，暴露与衍射部分m3相对应的源/漏金属层44。

如图1E所示，通过采样剩余下来的光刻胶PR作为掩模同时蚀刻暴露出来的源/漏金属层44和形成于源/漏金属层44下方的欧姆接触层。因此，通过暴露部分第一半导体层41a形成沟道区。与此同时，由于形成在沟道区内的源/漏金属层44上的间隙，有可能形成与半导体层41a一边重叠的源极SE和与半导体层41a另一边重叠的漏极DE。

如图1F所示，有机绝缘层的钝化层沉积在包括源极SE和漏极DE的基板40的整个表面上，然后通过光刻对其选择性构图，从而形成暴露部分漏极DE的漏接触孔C1(第三掩模)。

如图1G所示，在包括钝化层的基板40的整个表面上沉积透明导电层，其中该透明导电层通过漏接触孔C1与漏极DE电连接。然后，通过光刻对该透明导电层构图，从而在像素区P内形成像素电极46(第四掩模)。

然而，现有技术的4轮掩模工艺具有以下的缺点。在采用4轮掩模工艺的现有技术方法中，产量仍然很低，另外，当用4轮掩模工艺时，很难保证刻蚀的一致性。

发明内容

因此，本发明提供了一种能够避免由于现有技术的限制和缺点所引起的一个或多个问题的液晶显示器件及其制造方法。

本发明的目的在于提供一种获得简化的制造工艺以提升刻蚀一致性的LCD器件及其制造方法。

本发明的其他优点，目的和特征将在以下的说明书中部分描述，并且对于那些掌握已有技术的人员，它们一部分变得很明显，或者可以通过本发明的实践学会。通过说明书及其权利要求书以及附图所特别指出的结构，本发明的这些目的和其他优点得以实现和得到。

为了实现根据本发明目的的这些和其他优点，如具有和概括描述的，一种LCD器件包括：形成在基板上的数据线、虚拟层和源极以及漏极；形成在数据线、虚拟层以及源极和漏极上的欧姆接触层；形成在所述基板上的半导体层和栅绝缘层；贯穿所述欧姆接触层、半导体层以及栅绝缘层形成的多个接触孔，至少一个所述接触孔暴露所述漏极；形成在栅绝缘层上垂直于所述数据线的栅线；从所述栅线延伸形成的栅极，该栅极位于所述源极和漏极之间；由所述栅线和数据线交叉区域限定的像素区；在所述像素区内通过至少一个所述接触孔连接到所述漏极的像素电极，该像素电极由与栅线相同的材料形成。

在本发明的另一方面，一种LCD器件包括：形成在基板上的数据线、第一虚拟层、第二虚拟层以及源极和漏极；形成在数据线、第一虚拟层、第二虚拟层以及源极和漏极上的欧姆接触层；形成在所述基板上的半导体层和栅绝缘层；贯穿所述欧姆接触层、半导体层以及栅绝缘层形成的多个接触孔，至少一个所述接触孔暴露所述漏极；形成在栅绝缘层上垂直于所述数据线的栅线；从所述栅线延伸形成的栅极，该栅极位于所述源极和漏极之间；由所述栅线和数据线交叉区域限定的像素区；在所述像素区内由与所述栅线相同的材料形成的像素电极，该像素电极通过另一接触孔电连接到所述漏极，该像素电极具有手柄部分和多个齿状部分；由与所述栅线相同的材料形成的公共线；在所述像素区内由与所述栅线相同的材料形成的公共电极，该公共电极具有多个齿状部分，使得公共电极的一个齿状部分紧挨着所述像素电极的一个齿状部分。

在本发明的另一方面，一种制造LCD器件的方法包括：在基板上形成数据线、虚拟层以及源极和漏极；在所述数据线、虚拟层以及源极和漏极上形成欧姆接触层；在包括所述源极和漏极、虚拟层以及数据线的基板的整个表面上顺序沉积半导体层和栅绝缘层；贯穿所述欧姆接触层、半导体层和栅绝缘层形成多个接触孔，多个接触孔包括第一接触孔和第二接触孔，第一接触孔暴露所述漏极并至少一个第二接触孔暴露所述虚拟层；在所述栅绝缘层上沿与所述数据线垂直方向形成栅线，从所述栅线延伸出栅极，并且该栅线通过至少一个第二接触孔与所述虚拟层电连接；以及形成通过所述第一接触孔与所述漏极相连的像素电极，所述像素电极由与所述栅线相同的材料形成。

在本发明的另一方面，一种LCD器件的制造方法，包括：在基板上形成源极和漏极、数据线以及第一虚拟层和第二虚拟层；在所述数据线、源极和漏极以及第一虚拟层和第二虚拟层上形成欧姆接触层；在包括所述源极和漏极、数据线以及第一虚拟层和第二虚拟层的基板的整个表面上顺序沉积半导体层和栅绝缘层；贯穿所述欧姆接触层、半导体层和栅绝缘层形成多个接触孔，多个接触孔包括第一接触孔和第二接触孔，第一接触孔暴露所述漏极并至少一个第二接触孔暴露所述第一虚拟层并且另一第二孔暴露所述第二虚拟层；在所述栅绝缘层上沿与所述数据线垂直方向形成栅线，从所述栅线延伸出栅极，并且该栅线通过至少一个第二接触孔与所述第一虚拟层电连接；形成具有手柄部分和多个齿状部分的像素电极，该像素电极通过所述第一接触孔与所述漏极相连，并且所述像素电极由与所述栅线相同的材料形成；形成具有多个齿状部分的公共电极，该公共电极由与所述栅线相同的材料形成，所述公共电极的一个齿状部分紧挨着所述像素电极的一个齿状部分；以及形成通过另一第二接触孔与所述第二虚拟层电连接的公共线以将公共电压施加在所述公共电极。

应理解的是，前面总的描述和下面本发明的详细描述都是示例性和解释性的，意欲用它们提供对所要求保护的本发明的进一步解释。

附图说明

所包括用来提供对本发明进一步理解且包括在本说明书内构成本说明书一部分的附图，示出了本发明的各实施例，并且连同说明书一起用来解释本发明的原来。这些附图种：

图1A到1G所示为现有技术中用衍射曝光制造LCD器件的截面图；

图2所示为根据本发明第一示例性实施方式的LCD器件下基板的示意图；

图3A到3C所示为沿图2所示的根据本发明第一示例性实施方式制造LCD器件方法中的线I-I’、II-II’和III-III’提取的截面图；

图4所示为根据本发明第二示例性实施方式的LCD器件下基板的示意图；

图5A到5C所示为沿图4所示的根据本发明第二示例性实施方式制造LCD器件方法中的线IV-IV’、V-V’、VI-VI’和VII-VII’提取的截面图；以及

图6所示为根据本发明第三示例性实施方式的LCD器件下基板的示意图。

具体实施方式

下面参考附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。在任何可能的情况下，在整个附图中使用同样的附图标记表示相同或者相近的部件。

在下文中，参考附图描述根据本发明优选实施方式的LCD器件及其制造方法。

图2所示为根据本发明第一示例性实施方式的LCD器件下基板的示意图。如图2所示，LCD器件的下基板包括多条栅线GL1和多条数据线DL1。各栅线GL1与各数据线DL1垂直形成，从而限定单位像素区P1。然后，在所述像素区P1中形成像素电极PXL1，使得该像素电极由与所述栅线GL1相同的材料形成。

而且，在所述栅线GL1和数据线DL1的交叉部分处形成薄膜晶体管TFT2。详细地，该薄膜晶体管TFT2包括栅极GE1、源极SE1和漏极DE1以及半导体层(未示出)。所述栅极GE1从所述栅线GL1延伸到所述像素区P1，并且所述源极SE1和漏极DE1从所述数据线DL1延伸到所述像素区P1。随着所述源极SE1和漏极DE1互相分开，部分所述源极SE1和漏极DE1与栅极GE1的边缘重叠。

另外，在所述栅线GL1的一端形成栅焊盘电极GP1，其中该栅焊盘电极GP1的尺寸大于所述栅线GL1。而且，在所述数据线DL1的一端形成数据焊盘电极DP1，其中该数据焊盘电极DP1的尺寸大于数据线DL1。此外，在所述数据焊盘电极DP1上方形成数据焊盘端子204，其中该数据焊盘端子204通过数据焊盘接触孔C104连接到所述数据焊盘电极DP1。

如上所述，在根据本发明第一示例性实施方式的LCD器件中，所述栅线GL1由与所述像素电极PXL1相同的材料形成，从而减少了使用的掩模数量。为了防止所述像素区P1的光透射率下降，所述栅线GL1和所述像素电极PXL1由诸如ITO(氧化铟锡)的透明导电层形成。由于透明导电层具有很高的光透射率，所以透明导电层适合用作像素电极PXL1。然而，透明导电层具有电阻成分，这样，通常透明导电层不适合用作栅线GL1。为了解决这个问题，金属材料的虚拟层201被附加形成在所述栅线GL1下方，其中该虚拟层201与所述栅线GL1连接。即，当所述栅线GL1的厚度增加时，所述透明导电层的电阻成分可能会减小。

所述虚拟层201由与所述数据线DL1相同的材料形成，例如，金属材料。所述虚拟层201通过虚拟接触孔C102与所述栅线GL1电连接。如图2所示，选择性形成所述虚拟层201，避免了所述栅线GL1和所述数据线DL1的交叉。从而，所述虚拟层201包括不连续部分。并且，所述虚拟层201形成为与所述栅焊盘电极GP1相同的形状并且设置在所述栅焊盘电极GP1下方。

根据本发明第一示例性实施方式的LCD器件包括上基板和液晶层。该上基板与下基板相对放置，并且在所述上下基板间形成液晶层。该上基板包括用来防止从除所述像素区以外的下基板的部分漏光的黑矩阵层、用来显示各种颜色的R/G/B滤色片层以及用作实现图像的公共电极。根据第一示例性实施方式的LCD器件由垂直形成在下基板的像素电极PXL1和上基板的公共电极之间的电场驱动。

下面将参考附图详细描述根据本发明第一示例性实施方式制造LCD器件的方法。图3A到3C所示为沿图2所示的根据本发明第一示例性实施方式制造LCD器件方法中的线I-I’、II-II’和III-III’提取的截面图。如图3A所示，在下基板200的整个表面上沉积诸如铬或钼的金属层。然后，在包括所述金属层的下基板200的整个表面上沉积杂质半导体层。

之后，通过光刻对所述金属层和杂质半导体层同时构图，从而形成数据线DL1(如图2)、源极SE1、漏极DE1、数据焊盘电极DP1以及虚拟层201。与此同时，在各上述图形：数据线DL1、源极SE1、漏极DE1、数据焊盘电极DP1和虚拟层201上形成欧姆接触层202(第一掩模)。

在下基板200上沿一个方向形成数据线DL1，并且所述源极SE1从所述数据线DL1延伸至像素区P1。在所述像素区P1中与所述源极SE1保持预定间隔形成漏极DE1。而且，在所述数据线DL1的一端形成数据焊盘电极DP1。在对应于栅线GL1和栅焊盘电极的部分中形成虚拟层201。该虚拟层201与所述数据线DL1垂直形成，其中选择性形成该虚拟层201以避免栅线GL1与数据线DL1的交叉。

如图3B所示，无杂质的非晶硅半导体层203和硅氧化物SiOx或硅氮化物SiNx的栅绝缘层GI1沉积在包括数据线DL1、源极SE1、漏极DE1、数据焊盘电极DP1以及虚拟层201的下基板200的整个表面上。然后，选择性刻蚀该栅绝缘层GI1、半导体层203和欧姆接触层202，从而形成漏接触孔C101、数据焊盘接触孔C104以及虚拟接触孔C102(第二掩模)。与此同时，所述漏接触孔C101暴露出所述漏极DE1，所述数据焊盘接触孔C104暴露出所述数据焊盘电极DP1，并且所述虚拟接触孔C102暴露出所述虚拟层201。

参考图3C，ITO(氧化铟锡)的透明导电层沉积在包括栅绝缘层GI1的下基板200的整个表面上，并且然后通过光刻对其构图，从而形成栅线GL1、栅极GE1、栅焊盘电极GP1、数据焊盘端子204以及像素电极PXL1(第三掩模)。与此同时，所述栅线GL1与所述数据线DL1垂直形成，并且该栅线GL1形成在所述栅绝缘层GI1上。栅极GE1从栅线GL1延伸到像素区P1。在这种情况下，栅极GE1形成在栅绝缘层GI1上，其中所述栅极GE1的边缘与源极SE1和漏极DE1的预定部分重叠。另外，在所述栅线GL1的一端形成栅焊盘电极GP1。而且，所述栅线GL1通过虚拟层201和虚拟接触孔C102与栅焊盘电极GP1连接。另外，所述栅焊盘电极GP1由透明导电层形成。

这样，就不需要提供连接栅焊盘电极GP1的附加栅焊盘端子。而且，数据焊盘端子204通过数据焊盘接触孔C104与数据焊盘电极DP1连接。该数据焊盘端子204与数据焊盘电极DP1具有相同的形状。像素电极PXL1通过漏接触孔C101与漏极DE1电连接，并且在像素区P1内的栅绝缘层GI1上形成像素电极PXL1。

为了最小化栅线GL1的电阻元件，在栅线GL1和虚拟层201之间最大化接触区尤为重要。因此，根据栅线GL1的线宽和长度在允许的范围内以最大尺寸形成虚拟接触孔C102。如图2所示，优选地，在允许的范围内最大化虚拟接触孔C102的数目。尽管图中未示出，但下基板200相对上基板保持预确定的间隔放置，并且在上下基板之间设置液晶层。根据本发明第一示例性实施方式的LCD器件按照TN(扭曲向列)模式形成。

在本发明的第二示例性实施方式中，LCD器件以IPS(共平面开关)模式形成，其中像素电极和公共电极都形成在下基板上。即，根据本发明第二示例性实施方式的IPS模式LCD器件由形成在像素电极和公共电极之间的横向电场驱动。在下文中，参考附图详细描述根据本发明第二示例性实施方式的LCD器件。

图4所示为根据本发明第二示例性实施方式的LCD器件下基板的示意图。如图4所示，根据本发明第二示例性实施方式的LCD器件下基板包括多条栅线GL2和多条数据线DL2。各栅线GL2垂直于各数据线DL2，从而限定单位像素区P2。

然后，在栅线GL2和数据线DL2的交叉部分形成薄膜晶体管TFT2。具体地，该薄膜晶体管TFT2包括栅极GE2、源极SE2和漏极DE2以及半导体层(未示出)。该栅极GE2从所述栅线GL2延伸至所述像素区P2，并且源极SE2和漏极DE2从所述数据线DL2延伸至所述像素区P2。源极SE2和漏极DE2被间隙相互分开，并且部分源极SE1和漏极DE1与栅极GE1的边缘重叠。

在所述像素区P2中形成具有梳状结构的像素电极PXL2，其中形成的像素电极PXL2的齿状部分之一通过漏接触孔C201与漏极DE2连接。该像素电极PXL2由与所述栅线GL2相同的材料形成，并且沿着与栅线GL2平行的方向形成所述像素电极PXL2的齿状部分，同时，沿着数据线DL2平行的方向形成所述像素电极PXL2的手柄部分。

在各所述像素区P2中，同样以梳状结构形成公共电极CE2。因此，沿着一个方向按照固定间隔形成公共电极CE2的齿状部分，其中，该公共电极CE2的各齿状部分位于所述像素电极PXL2的齿状部分之间。该公共电极CE2由与所述栅线GL2相同的材料形成，并且所述公共电极CE2的齿状部分沿着所述栅线GL2平行方向形成。所述公共线CL2同样也由与所述栅线GL2相同的材料形成。另外，从所述公共线CL2延伸形成公共电极CE2的手柄部分。如图4所示，与所述像素区P2交叉沿水平方向形成公共线CL2，即，该公共线CL2与所述数据线DL2垂直。

另外，在所述栅线GL2的一端形成栅焊盘电极GP2，其中该栅焊盘电极GP2的尺寸大于所述栅线GL2。同样，在所述数据线DL2的一端形成数据焊盘电极DP2，其中该数据焊盘电极DP2的尺寸大于数据线DL2。而且，在数据焊盘电极DP2上方形成数据焊盘端子404，其中该数据焊盘端子404通过数据焊盘接触孔C203与所述数据焊盘电极DP2连接。

为了减少使用的掩模数量，在根据本发明第二示例性实施方式的LCD器件中，栅线GL2、像素电极PXL2、公共电极CE2以及公共线CL2都由相同的材料形成。在这种情况下，栅线GL2、像素电极PXL2、公共电极CE2以及公共线CL2的材料包括透明导电材料，如ITO(氧化铟钼)。这样，在所述像素区P2中可能防止光透射率的降低。然而尽管适合用作像素电极PXL2的透明导电层具有很高的光透射率，但是所述透明导电层具有比普通金属材料更高的电阻，使得该透明导电层通常不适合用作栅线GL2和公共线CL2。

在根据本发明第二示例性实施方式的LCD器件中，附加形成由金属材料形成的第一虚拟层401，其中该第一虚拟层401与由透明导电层形成的栅线GL2连接。这样，可以增加所述栅线GL2的厚度，从而减小所述栅线GL2的电阻成分。同样，形成由金属材料形成的第二虚拟层409，其与由透明导电层形成的公共线CL2相连。这样，可以增加所述公共线CL2的厚度并且减小所述公共线CL2的电阻成分。

在根据本发明第二示例性实施方式的LCD器件中，相对下基板提供上基板(未示出)，并且在上下基板之间插入液晶层。尽管未示出，上基板包括用来防止从下基板中除像素区以外的部分漏光的黑矩阵层、用来显示各种颜色的R/G/B滤色片以及涂敷层，该涂敷层用来支撑滤色片层的平整并防止由于滤色片层的色素引起的液晶层沾污。

在根据本发明第二示例性实施方式的LCD器件中，沿平行于栅线GL2方向形成像素电极PXL2的齿状部分和公共电极CE2的齿状部分，其在图4中沿箭头方向产生电场。

下面将参考附图详细描述根据本发明第二示例性实施方式制造LCD器件的方法。图5A到5C所示为沿图4所示的根据本发明第二示例性实施方式制造LCD器件的方法中沿线IV-IV’、V-V’、VI-VI’以及VII-VII’的截面图。

如图5A所示，在下基板400的整个表面上沉积例如铬或钼的金属层，然后，在包括金属层的下基板400的整个表面上沉积杂质半导体层。之后，通过光刻对该金属层和杂质半导体层同时构图，从而形成数据线DL2(未示出)、源极SE2、漏极DE2、数据焊盘电极DP2、第一虚拟层401以及第二虚拟层409。与此同时，在包括所述数据线DL2、源极SE2、漏极DE2、数据焊盘电极DP2、第一虚拟层401以及第二虚拟层409的上述各图案上形成欧姆接触层402(第一掩模)。在所述下基板400上沿一个方向形成数据线DL2以及从所述数据线DL2延伸到所述像素区P2的源极SE2。在所述像素区P2中按照与源极SE2预定的间隔形成漏极DE2。而且，在所述数据线DL2的一端形成数据焊盘电极DP2。

在对应于所述栅线GL2和栅焊盘电极GP2的部分形成第一虚拟层401，并且该第一虚拟层401由与所述数据线DL2相同的材料形成。在对应于公共线CL2的部分形成第二虚拟层409，并且该第二虚拟层409由与数据线DL2相同的材料形成。如图4所示，在所述数据线DL2和栅线GL2交叉处形成具有不连续的部分的第一和第二虚拟层401和409。

如上所述，在上述各图案：数据线DL2、源极SE2、漏极DE2、数据焊盘电极DP2、第一虚拟层401和第二虚拟层409上形成欧姆接触层402。在这种情况下，所述数据线DL2、源极SE2和数据焊盘电极DP2形成为一体，由此，形成在所述数据线DL2和源极SE2上的欧姆接触层402形成为一体。

在第一虚拟层401上形成的欧姆接触层402与在第二虚拟层409上形成的欧姆接触层分别与第一和第二虚拟层401和409具有相同的形状。如同第一和第二虚拟层401和409，在第一和第二虚拟层401和409上形成的欧姆接触层402在数据线DL2和栅线GL2的交叉处局部不连续。

参考图5B，在包括数据线DL2、源极SE2、漏极DE2、数据焊盘电极DP2、第一虚拟层401以及第二虚拟层409的下基板400的整个表面上沉积无杂质的非晶硅半导体层403。然后，在包括半导体层403的基板400的整个表面上沉积氧化硅SiOx或氮化硅SiNx的栅绝缘层GI2。

接着，选择性刻蚀栅绝缘层GI2、半导体层403以及欧姆接触层，从而形成漏接触孔C201、数据焊盘接触孔C203、第一虚拟接触孔C202以及第二虚拟接触孔C204(第二掩模)。与此同时，所述漏接触孔C201暴露出漏极DE2的预定部分，所述数据焊盘接触孔C203暴露出数据焊盘电极DP2的预定部分，所述第一虚拟接触孔C202暴露出第一虚拟层401的预定部分，以及所述第二虚拟接触孔C204暴露出第二虚拟层409的预定部分。

如图5C所示，在包括栅绝缘层GI2的基板400的整个表面上沉积ITO(氧化铟锡)的透明导电层，并且通过光刻对其构图，从而形成栅线GL2、栅极GE2、栅焊盘电极GP2、数据焊盘端子404、公共电极CE2、公共线CL2以及像素电极PXL2。与此同时，在所述栅绝缘层GI2上沿一个方向上形成栅线GL2，其中该栅线GL2垂直于数据线DL2形成。从所述栅线GL2延伸形成栅极GE2，这样在薄膜晶体管TFT2中形成栅极GE2。在栅绝缘层GI2上形成所述栅极GE2，并且栅极GE2的边缘与源极SE2的预定部分以及漏极DE2的预定部分重叠。

同样，在所述栅线GL2的一端形成栅焊盘电极GP2。栅焊盘电极GP2和栅线GL2通过第一虚拟接触孔C202与第一虚拟层401相连，其中该第一虚拟层401由与所述数据线DL2相同的材料形成。由于所述栅焊盘电极GP2由透明导电层形成，因此不需要提供附加的用来与栅焊盘电极GP2相连的栅焊盘端子。

而且，沿水平方向与像素区P2交叉形成公共线CL2，并且公共线CL2通过第二虚拟接触孔C204与第二虚拟层409相连。数据焊盘端子404通过数据焊盘接触孔C203与数据焊盘电极DP2相连，并且该数据焊盘端子404由与所述数据焊盘电极DP2相同的材料形成。在所述像素区P2中栅绝缘层上形成像素电极PXL2，其中该像素电极PXL2通过漏接触孔C201与漏极DE2相连。

为了最小化栅线GL2的电阻成分，需要最大化栅线GL2与第一虚拟层401之间的接触区域。为了达到这个目的，根据栅线GL2的线宽和长度在允许的范围内以最大尺寸形成第一虚拟接触孔C202。在另一方法中，如图4所示，优选地，在允许的范围内最大化第一虚拟接触孔C202的数目。而且，随着第一虚拟层401的厚度增加，可能减小栅线GL2的电阻成分。

按照同样的方式，为了最小化公共线CL2的电阻成分，需要最大化公共线CL2与第二虚拟层409之间的接触区域。为了达到这个目的，按照公共线CL2的线宽和长度在允许的范围内以最大尺寸形成第二虚拟接触孔C204。如上所述的相似方法，在允许的范围内，优选地最大化第二虚拟接触孔C204的数目。

在通常的IPS模式的LCD器件中，公共电极CE2是由金属形成，由于金属具有低的光透射率，从而限制了其厚度的减小。在根据本发明第二示例性实施方式的LCD器件中，像素电极PXL2和公共电极CE2由透明导电层形成，这样可能增加其厚度。因此，随着像素电极PXL2和公共电极CE2的厚度最大化，有可能减小像素电极PXL2和公共电极CE2的电阻成分。尽管未示出，下基板400按照预定间隔与上基板粘结，并且在上下基板之间插入液晶层。同时，可以在形状上改变公共电极CE2和像素电极PXL2。

图6所示为根据本发明第三示例性实施方式的LCD器件下基板的示意图。根据本发明第三示例性实施方式的LCD器件下基板与根据本发明第二示例性实施方式的LCD器件下基板具有相似的结构，除了梳状像素和公共电极的取向不同外。

如图6所示，根据本发明第三示例性实施方式的LCD器件下基板包括多条栅线GL3、多条数据线DL3和多个薄膜晶体管TFT3。该多条栅线GL3与该多条数据线DL3垂直形成，从而按矩阵方式限定多个像素区P3。在该多条栅线GL3和数据线DL3的交叉部分分别形成多个薄膜晶体管TFT3。

各薄膜晶体管TFT3包括栅极GE3、源极SE3和漏极DE3以及半导体层(未示出)。从栅线GL3延伸到像素区P3形成栅极GE3，从数据线DL3延伸到像素区P3形成源极SE3和漏极DE3。源极SE3和漏极DE3被一间隙互相分开，并且部分源极SE3和漏极DE3与栅极GE3的边缘重叠。

而且，在像素区P3中形成具有梳状结构的像素电极PXL3，其中该像素电极PXL3由与栅线GL3相同的材料形成。形成与数据线DL3平行的像素电极PXL3的齿状部分。梳状结构的像素电极PXL3的手柄部分通过漏接触孔C301与漏极DE3相连。

相似的，在各像素区P3中形成梳状结构的公共电极CE3，并且该公共电极CE3由与栅线GL3相同的材料形成。在垂直方向按照固定的间隔形成公共电极CE3的齿状部分。即，形成的公共电极CE3的齿状部分与数据线DL3平行。公共电极CE3的各齿状部分位于像素电极PXL3的齿状部分之间。如图6所示，沿水平方向越过像素区P3形成公共线CL3，即，公共线CL3与数据线DL3垂直。

另外，在栅线GL3的一端形成栅焊盘电极GP3，其中栅焊盘电极GP3的尺寸大于栅线GL3。同样，在数据线DL3的一端形成数据焊盘电极DP3，其中，数据焊盘电极DP3的尺寸大于数据线DL3。而且，在数据焊盘DP3上形成数据焊盘端子604，其中数据焊盘端子604通过数据焊盘接触孔C303与数据焊盘电极DP3相连。

为了减小使用掩模的数量，在根据本发明第三示例性实施方式的LCD器件中，栅线GL3、像素电极PXL3、公共电极CE3以及公共线CL3都由相同的材料形成。在这种情况下，用作栅线GL3、像素电极PXL3、公共电极CE3以及公共线CL3的材料包括透明导电层，如ITO(氧化铟锡)，从而可能防止像素区P3中光透射率的降低。尽管透明导电层具有很高的光透射率，适合用作像素电极PXL3，然而同时，透明导电层具有比普通金属较高的电阻，这样透明导电层通常不适合用作栅线GL3和公共线CL3。

在根据本发明第三示例性实施方式的LCD器件中，附加形成金属材料的第一虚拟层601，其中该第一虚拟层601与由透明导电层形成的栅线GL3相连。这样可以增加栅线GL3的厚度，从而减小栅线GL3的电阻成分。同样形成与由透明导电层形成的公共线CL3相连的金属材料的第二虚拟层609。这样可以增加公共线CL3的厚度以减小公共线CL3的电阻元件。

为了最小化栅线GL3的电阻成分，最大化栅线GL3和第一虚拟层601之间的接触区域很重要。为了达到这个目的，按照栅线GL3的线宽和长度在允许的范围内以最大尺寸形成第一虚拟接触孔C302。而且，如图6所示，优选地，在允许的范围内最大化第一虚拟接触孔C302的数目。另外，随着第一虚拟层601的厚度增加，可能减小栅线GL3的电阻成分。

同样的方式，为了最小化公共线CL3的电阻成分，需要最大化公共线CL3与第二虚拟层609之间的接触区域。为了达到这个目的，根据公共线CL3的线宽和长度在允许的范围内以最大尺寸形成第二虚拟接触孔C304。而且优选地，在允许的范围内最大化第二虚拟接触孔C304的数目。

在通常的IPS模式的LCD器件中，公共电极C32由金属形成，由于金属具有低的光透射率，这样限制了其厚度的减小。根据本发明的第三示例性实施方式的LCD器件中，像素电极PXL3和公共电极CE3由透明导电层形成，这样可能增加其厚度。因此，随着像素电极PXL3和公共电极CE3的厚度最大化，可以减小像素电极PXL3和公共电极CE3的电阻成分。

在根据本发明第三示例性实施方式的LCD器件中，相对下基板提供上基板(未示出)，并且在上下基板之间插入液晶层。尽管未示出，上基板包括用来防止从下基板中除像素区以外的部分漏光的黑矩阵层、用来显示各种颜色的R/G/B滤色片色层以及涂敷层，该涂敷层用来支撑滤色片层的平整并防止由于滤色片层的色素使液晶层沾污。另外，沿平行于数据线DL3方向形成像素电极PXL3的齿状部分和公共电极CE3的齿状部分，其中沿图6箭头方向产生电场(像素区中心部分示出的环形箭头)。

如上描述，根据本发明的LCD器件及其制造方法具有以下优点。第一，栅线、像素电极、公共电极以及公共线都由相同的材料形成，从而可能减少制造过程中使用掩模的数量。同样，通过在栅线下形成用来连接栅线的第一虚拟层和通过在公共线下形成用来连接公共线的第二虚拟层，可能减小栅线和公共线的电阻元件。

而且，在制造工艺中使用现有技术的衍射曝光工艺可能减少使用掩模的数量，从而在从沟道区除去金属和杂质半导体层时防止了刻蚀一致性的下降。

对本领域的普通技术人员来说很明显的时，可以在不脱离本发明的实质或范围的情况下，在本发明的液晶显示器件及其制造方法中作各种修改和变换。这样，假定这些修改和变换落在所附权利要求书及其等同物的范围内，意欲使用本发明覆盖这些修改和变换。

Claims (25)

1. 一种液晶显示器件，包括：

形成在基板上的数据线、虚拟层以及源极和漏极；

形成在所述数据线、虚拟层以及源极和漏极上的欧姆接触层；

形成在所述基板上的半导体层和栅绝缘层；

贯穿所述欧姆接触层、半导体层和栅绝缘层形成的多个接触孔，至少一个所述接触孔暴露所述漏极；

形成在所述栅绝缘层上与所述数据线垂直的栅线；

从所述栅线延伸出的栅极，所述栅极位于所述源极与所述漏极之间；

由所述栅线和所述数据线的交叉限定的像素区；以及

通过位于所述像素区中的至少一个所述接触孔与所述漏极相连的像素电极，所述像素电极由与所述栅线相同的材料形成。

2. 根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述栅线、栅极和像素电极由透明导电材料形成。

3. 根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述数据线、虚拟层、源极和漏极由铬或钼的金属材料形成。

4. 根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述虚拟层设置在所述栅线下方并与该栅线电连接。

5. 根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述虚拟层通过在所述栅线和所述数据线交叉部分形成的不连续部分与所述数据线电绝缘。

6. 根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，还包括：

形成于所述栅线一端的栅焊盘电极；以及

形成于所述数据线一端的数据焊盘电极。

7. 根据权利要求5所述的液晶显示器件，其特征在于，还包括：

形成在栅焊盘电极上并与该栅焊盘电极电连接的栅焊盘端子；以及

形成在数据焊盘电极上并与该数据焊盘电极电连接的数据焊盘端子。

8. 一种液晶显示器件，包括：

形成在基板上的数据线、第一虚拟层、第二虚拟层以及源极和漏极；

形成在所述数据线、第一虚拟层、第二虚拟层以及源极和漏极上的欧姆接触层；

形成在所述基板上的半导体层和栅绝缘层；

贯穿所述欧姆接触层、半导体层和栅绝缘层形成的多个接触孔，至少一个所述接触孔暴露所述漏极；

形成在所述栅绝缘层上与所述数据线垂直的栅线；

从所述栅线延伸出的栅极，所述栅极位于所述源极与所述漏极之间；

通过所述栅线和数据线的交叉限定的像素区；

在所述像素区中由与所述栅线相同的材料形成并通过另一接触孔与所述漏极电连接的像素电极，所述像素电极具有手柄部分和多个齿状部分；

由与所述栅线相同的材料形成的公共线；

在所述像素区中由与所述栅线相同的材料形成的公共电极，所述公共电极具有多个齿状部分，使得该公共电极的一个齿状部分紧挨着所述像素电极的一个齿状部分。

9. 根据权利要求8所述的液晶显示器件，其特征在于，所述栅线、栅极、像素电极以及公共电极由透明导电材料形成。

10. 根据权利要求8所述的液晶显示器件，其特征在于，所述第一虚拟层和第二虚拟层由与栅线相同的材料形成。

11. 根据权利要求10所述的液晶显示器件，其特征在于，所述第一虚拟层设置在所述栅线下方并与所述栅线电连接，并且所述第二虚拟层设置在所述公共线下方并与该公共线电连接。

12. 根据权利要求8所述的液晶显示器件，其特征在于，所述数据线、第一虚拟层、第二虚拟层以及源极和漏极由铬或钼的金属材料形成。

13. 根据权利要求11所述的液晶显示器件，其特征在于，所述第一虚拟层通过在所述栅线和数据线的交叉部分形成的不连续部分与所述数据线电绝缘。

14. 根据权利要求11所述的液晶显示器件，其特征在于，所述第二虚拟层通过在所述栅线和数据线的交叉部分形成不连续部分与所述数据线电绝缘。

15. 根据权利要求8所述的液晶显示器件，其特征在于，所述公共电极的齿状部分从公共线延伸出，该公共线跨越所述像素区平行于所述栅线。

16. 根据权利要求11所述的液晶显示器件，其特征在于，还包括：

形成在所述栅线一端的栅焊盘电极；以及

形成在所述数据线一端的数据焊盘电极。

17. 根据权利要求16所述的液晶显示器件，其特征在于，还包括：

形成在所述栅焊盘电极上并与该栅焊盘电连接的栅焊盘端子；以及

形成在所述数据焊盘电极上并与该数据焊盘电极电连接的数据焊盘端子。

18. 一种液晶显示器件的制造方法，包括：

在基板上形成数据线、虚拟层以及源极和漏极；

在所述数据线、虚拟层以及源极和漏极上形成欧姆接触层；

在包括所述源极和漏极、虚拟层以及数据线的基板的整个表面上顺序沉积半导体层和栅绝缘层；

贯穿所述欧姆接触层、半导体层和栅绝缘层形成多个接触孔，多个接触孔包括第一接触孔和第二接触孔，第一接触孔暴露所述漏极并至少一个第二接触孔暴露所述虚拟层；

在所述栅绝缘层上沿与所述数据线垂直方向形成栅线，从所述栅线延伸出栅极，并且该栅线通过至少一个第二接触孔与所述虚拟层电连接；以及

形成通过所述第一接触孔与所述漏极相连的像素电极，所述像素电极由与所述栅线相同的材料形成。

19. 根据权利18所述的方法，其特征在于，所述栅线、栅极和像素电极由透明导电材料形成。

20. 根据权利18所述的方法，其特征在于，所述源极和漏极、数据线和虚拟层由相同的材料形成。

21. 根据权利20所述的方法，其特征在于，所述数据线、虚拟层以及源极和漏极由铬或钼的金属材料形成。

22.一种液晶显示器件的制造方法，包括：

在基板上形成源极和漏极、数据线以及第一虚拟层和第二虚拟层；

在所述数据线、源极和漏极以及第一虚拟层和第二虚拟层上形成欧姆接触层；

在包括所述源极和漏极、数据线以及第一虚拟层和第二虚拟层的基板的整个表面上顺序沉积半导体层和栅绝缘层；

贯穿所述欧姆接触层、半导体层和栅绝缘层形成多个接触孔，多个接触孔包括第一接触孔和第二接触孔，第一接触孔暴露所述漏极并至少一个第二接触孔暴露所述第一虚拟层并且另一第二孔暴露所述第二虚拟层；

在所述栅绝缘层上沿与所述数据线垂直方向形成栅线，从所述栅线延伸出栅极，并且该栅线通过所述至少一个第二接触孔与所述第一虚拟层电连接；

形成具有手柄部分和多个齿状部分的像素电极，该像素电极通过所述第一接触孔与所述漏极相连，并且所述像素电极由与所述栅线相同的材料形成；

形成具有多个齿状部分的公共电极，该公共电极由与所述栅线相同的材料形成，所述公共电极的一个齿状部分紧挨着所述像素电极的一个齿状部分；以及

形成通过另一第二接触孔与所述第二虚拟层电连接的公共线以将公共电压施加在所述公共电极。

23. 根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述栅极、像素电极、公共电极和公共线由透明导电材料形成。

24. 根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述源极和漏极、数据线和第一虚拟层和第二虚拟层由相同材料形成。

25. 根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述数据线、源极和漏极以及第一虚拟层和第二虚拟层由铬或钼的金属材料形成。

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