CN100449388C - 液晶显示器件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过同时蚀刻涂覆层和下绝缘层而简化制造工序的液晶显示器件及其制造方法。所公开的液晶显示器件制造方法包括：在基板的有源区上形成薄膜晶体管(TFT)；形成栅焊盘区和数据焊盘区，以及在基板的整个表面上形成钝化层。该制造方法还包括形成涂覆层并且选择性地蚀刻该涂覆层。由一工序通过选择性地蚀刻涂覆层、钝化层和栅绝缘层形成用于象素电极、栅焊盘和数据焊盘的接触孔。

Description

液晶显示器件及其制造方法
本申请要求享有于2004年4月1日提交的韩国申请P2004-22625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，特别涉及一种在一基板上形成滤色片阵列和薄膜晶体管(TFT)阵列的LCD器件。
背景技术
近来，作为平板显示器，LCD器件由于具有诸如对比度高、灰度级好、图像质量高和功耗低的优点而获得广泛应用。例如，LCD器件可以用于诸如壁挂电视的超薄显示器件应用中。同时，与CRT(阴极射线管)相比，LCD器件通常重量轻、功耗低，并且LCD器件可以用于由电池工作的笔记本电脑。如此，LCD器件通常被认为下一代显示器件。
通常，LCD器件包括薄膜晶体管(TFT)阵列基板和滤色片阵列基板，具体地说，在TFT阵列基板上形成多条栅线和数据线，其中各栅线与各数据线垂直以限定单位象素区。在各象素区中形成有TFT和象素电极。此外，滤色片阵列基板包括滤色片层和公共电极。
在形成LCD器件中，TFT阵列基板与滤色片阵列基板相对设置，并且两基板彼此粘接在一起。然后，具有介电各向异性的液晶层形成在TFT阵列基板和滤色片阵列基板之间。滤色片阵列基板和TFT阵列基板通过由环氧树脂构成的密封剂彼此粘接在一起。此外，在PCB(印刷电路板)上的驱动电路与TCP(载带封装)连接而连接到TFT阵列基板。
在操作中，通过选择相应的栅线和数据线而切换在特定象素区中形成的相应的薄膜晶体管TFT，将电压施加到特定的象素区。
图1所示为现有技术LCD器件的平面图。如图1所示，TFT阵列基板11包括有源区60和焊盘区61。在TFT阵列基板11的有源区60中，形成有多条栅线12和数据线15以限定多个象素区，其中各栅线12与各数据线15垂直。薄膜晶体管(TFT)(未示出)形成在栅线12和数据线15的交叉点处，并且在各象素区中形成有象素电极(未示出)。
在TFT阵列基板11的焊盘区61中，存在多个栅焊盘22和多个数据焊盘25。栅焊盘22从栅线12延伸出以将来自栅驱动器的栅驱动信号施加到各栅线12。同时，数据焊盘25从数据线15延伸出以将来自数据驱动器的数据驱动信号施加到数据线15。因此，多个栅焊盘22和数据焊盘25与各自的外部驱动电路相连接。为了驱动LCD器件，栅焊盘22和数据焊盘25分别为驱动电路和栅线12和数据线15之间的驱动信号提供连接。在这种情况下，根据控制信号，划分由驱动电路输出的数据输入信号然后提供给各自的象素区。
虽然未示出，用于选择性阻挡光的黑矩阵形成在滤色片阵列基板的有源区，使得只有象素区透光。在滤色片阵列基板上与象素区相应处形成有滤色片层。然后，TFT阵列基板以预定的间隔粘结到滤色片阵列基板，然后在TFT阵列基板和滤色片阵列基板之间形成液晶层。
由于薄膜晶体管TFT阵列基板和滤色片阵列基板之间的未对准可能产生漏光。为了解决该问题，形成黑矩阵以覆盖象素区的边缘。然而，此时，LCD器件的孔径比急剧下降。为了克服该问题，已经提出了一种在一基板上形成有滤色片阵列和TFT阵列的TOC(滤色片上TFT，TFT On Color Filter)型或COT(TFT上滤色片，Color filter On TFT)型LCD器件。
图2A所示根据现有技术COT型LCD器件中有源区和栅焊盘区的截面图。图2B所示为根据现有技术COT型LCD器件中有源区和数据焊盘区的截面图。图3A到图3F所示为根据现有技术COT型LCD器件的栅焊盘区制造工序步骤的截面图。图4A到图4F所示为根据现有技术COT型LCD器件的数据焊盘区的制造工艺步骤的截面图。
如图2A和2B所示，在COT型LCD器件中，基板111被划分为有源区和焊盘区。在有源区中形成有滤色片层135和薄膜晶体管TFT。焊盘区包括栅焊盘122和数据焊盘125。在基板111的有源区上，依次沉积有栅线(未示出)、栅绝缘层113、半导体层114、数据线(未示出)、源极/漏极115a/115b和钝化层116。具有栅极112a的栅线(未示出)在基板111上沿一个方向形成，而栅绝缘层113形成在包括栅线的基板111的整个表面上。然后，半导体层114形成在栅绝缘层113上并且在栅极112a上方。数据线与栅线垂直形成，而源极和漏极115a/115b相对于栅极112a在半导体层114的相对端处重叠。此后，钝化层116形成在包括源极/漏极115a/115b的基板111的整个表面上。这样，薄膜晶体管TFT由栅极112a、栅绝缘层113、半导体层114和源极/漏极115a/115b形成。
在上述的结构中，黑矩阵134形成在钝化层116上并且在栅线和数据线上方以防止光从除象素区以外的任何地方透过。此外，在象素区的钝化层116上形成有R/G/B的R/G/B滤色片层135。然后，在包括滤色片层135的基板的整个表面上形成涂覆层136，以在基板上形成基本上一致的平坦表面。另外，象素电极117形成在象素区的涂覆层136上，其中象素电极与TFT的漏极115b电连接。
象素电极117通过接触孔118与漏极115b接触，其中接触孔118通过去除部分钝化层116和涂覆层136形成。根据现有技术，去除钝化层116的步骤和去除涂覆层136的步骤分开进行。
栅焊盘区包括栅焊盘122、栅绝缘层113、钝化层116、涂覆层136和第一透明导电层127。栅焊盘122从栅线(未示出)延伸出。同时，在栅焊盘122上依次形成包括第一焊盘开口区128的栅绝缘层113和钝化层116。然后，涂覆层136形成在钝化层116的预定部分上，并且形成通过第一焊盘开口区128与栅焊盘122接触的第一透明导电层127。
参照图2B，数据焊盘区包括数据焊盘125、钝化层116、涂覆层136和第二透明导电层137。数据焊盘125从数据线(未示出)延伸出，并且包括第二焊盘开口区138的钝化层116沉积在数据焊盘125上。同时，涂覆层136形成在钝化层116的预定部分上，而第二透明导电层137通过第二焊盘开口区138与数据焊盘125接触。在这种情况下，象素电极117和第一/第二透明导电层127/137由相同的材料形成。在位于有源区和焊盘区之间的接触面中、在钝化层116上并且在涂覆层136和第一/第二透明导电层127/137之间形成密封剂140。
下面描述现有技术LCD器件的制造方法。首先，参照图3A和图4A，通过溅射工艺在透明玻璃基板111上沉积低阻金属材料，然后通过光刻法对其进行构图，从而形成栅线(未示出)、栅极112a和栅焊盘122。接着，在包括栅极112a的基板111的整个表面上沉积诸如氧化硅SiOx或氮化硅SiNx的无机绝缘材料，从而形成栅绝缘层113。
此后，如图3B和4B所示，在栅绝缘层113上依次沉积并构图非晶硅层和低阻金属层，从而形成半导体层114、数据线(未示出)、源极/漏极115a/115b和数据焊盘125。虽然未示出，但是可以采用半色调(half-tone)掩模形成半导体层114、数据线(未示出)、源极/漏极115a/1115b和数据焊盘125。因此，半导体层114作为下层保留在数据线(未示出)和数据焊盘125下方。或者，在未采用半色调掩模构图半导体层之后，在半导体层上沉积并构图金属层以形成数据线、源极/漏极115a/115b和数据焊盘125。因此，在有源区中形成具有栅极112a、栅绝缘层113、半导体层114和源极/漏极115a/115b的薄膜晶体管TFT。
接着，如图3C和4C所示，在包括源极/漏极115a/115b的基板111的整个表面上沉积无机绝缘材料，从而形成钝化层116。此后，选择性地蚀刻栅绝缘层113以形成第一焊盘开口区128，并且选择性地干刻钝化层116以形成接触孔118和第一/第二焊盘开口区128/138。在干刻钝化层116中，位于钝化层116下的源极/漏极金属材料层起到蚀刻阻止物(stopper)的作用。通过接触孔118选择性地蚀刻钝化层116，从而暴露出有源区的漏极115b。通过选择性地蚀刻钝化层116和栅绝缘层113在第一焊盘开口区128暴露出栅焊盘122。同时，通过选择性地蚀刻钝化层116在第二焊盘开口区138暴露出数据焊盘区的数据焊盘125。
此后，如图3D和4D所示，在钝化层116上涂覆并构图具有低介电常数的不透明有机材料，从而形成黑矩阵层134以覆盖TFT、数据线(未示出)和栅线(未示出)。然后，按照通常次序，在钝化层116上和黑矩阵层134上方涂覆并且构图彩色光阻，从而在象素区中形成R/G/B滤色片层135。在一基板上形成TFT、黑矩阵层134和R/G/B滤色片层135，从而不需要在相对的基板上形成另外的黑矩阵层和滤色片层。
接着，如图3E和4E所示，在包括滤色片层135的基板111的整个表面上涂覆诸如BCB(苯并环丁烯)或感光压克力的有机绝缘材料，从而形成涂覆层136。形成涂覆层136在整个基板111上产生基本上平坦的表面。在该方面，对于COT型LCD器件，涂覆层136是必需的。然后，去除沉积在接触孔118和第一/第二焊盘开口区128/138中的涂覆层136。然后，同时去除位于接触孔118上的有机材料黑矩阵层134和滤色片层135，从而暴露出漏极115b。
此后，如图3F和4F所示，在钝化层116上沉积并构图透明导电材料，从而在各象素区中形成象素电极117，以及在各自的栅焊盘和数据焊盘上同时形成第一和第二透明导电层127和137。象素电极117通过接触孔118与漏极115b电连接，而第一和第二透明导电层127和137通过第一和第二焊盘开口区128和138与各自的栅焊盘122和数据焊盘125电连接。然后，在LCD器件中位于有源区和焊盘区之间的接触面中形成起粘接作用的密封剂140。此后，将基板111与另一玻璃基板(未示出)相对设置，并且两基板彼此粘接在一起。在这种状态下，在两基板之间注入液晶，从而完成LCD器件。
然而，现有技术的LCD器件及其制造方法具有下述缺点。在有源区中形成接触孔和在焊盘区中形成焊盘开口区需要蚀刻栅绝缘层和钝化层的多个工序以及构图涂覆层的后序工序。因此，前面的工序和后面的工序分别在不同的设备中进行，从而使制造工序复杂。
发明内容
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面板及其制造方法。
本发明的另一优点是提供了一种制造工序简单的LCD器件。
本发明的优点是提供一种通过在同一工序步骤中构图涂覆层、钝化层和栅绝缘层而减少工序步骤数量的液晶显示器件及其制造方法。
为了实现这些及其它优点，并且根据本发明的目的，作为具体和广义的描述，一种LCD器件包括：位于基板上的栅线、栅金属和栅焊盘，该栅金属与栅线和栅焊盘形成在相同的层中；位于基板包括栅线而除栅焊盘之外的整个表面上的栅绝缘层；位于栅绝缘层上的数据线和数据焊盘，该数据焊盘与所述栅金属重叠；位于栅线和数据线交叉部分的薄膜晶体管；位于基板包括薄膜晶体管而除栅焊盘和数据焊盘之外的整个表面上的钝化层；位于钝化层上的涂覆层；通过经由同一工序选择性去除涂覆层、钝化层和栅绝缘层而形成的接触孔、第一焊盘开口区、第二焊盘开口区和第三焊盘开口区；通过所述接触孔与薄膜晶体管相接触的象素电极；用于接触并覆盖所述第一焊盘开口区的栅焊盘的第一透明导电层；以及用于接触并覆盖所述第二焊盘开口区的数据焊盘以及通过所述第三焊盘开口区暴露的栅金属的第二透明导电层；以及设置在所述第一和第三焊盘开口区的第一和第二透明导电层上的密封剂。
为了实现这些及其它优点，根据本发明的目的，作为具体和广义的描述，一种LCD器件的制造方法包括：在基板上形成栅线、栅极、栅金属和栅焊盘；在包括栅线的基板的整个表面上形成栅绝缘层；在栅绝缘层上并且栅极上方形成半导体层；形成数据线、源极、漏极和与栅金属重叠的数据焊盘，其中数据线与栅线垂直；在包括数据线的基板的整个表面上形成钝化层；在包括钝化层的基板的整个表面上形成涂覆层；通过由一工序选择性地去除涂覆层、钝化层和栅绝缘层而形成接触孔、第一焊盘开口区、第二焊盘开口区和第三焊盘开口区；形成象素电极、第一透明导电层和第二透明导电层，其中象素电极通过接触孔与漏极接触，第一透明导电层通过第一焊盘开口区与栅焊盘接触，而第二透明导电层通过第二焊盘开口区与数据焊盘接触并且还通过所述第三焊盘开口区与所述栅金属接触；以及在所述第一和第三焊盘开口区的第一和第二透明导电层上形成密封剂。
应该理解，上述的概括性描述和下面的详细描述都是示例性和解释性的，意欲对所要求保护的本发明提供进一步的解释。
附图说明
所包括的用于对本发明提供进一步理解并且作为说明书一部分的附图，说明了本发明的实施方式并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1所示为根据现有技术的LCD器件的平面图；
图2A和2B所示为根据现有技术的COT型LCD器件的截面图；
图3A到3F所示为根据现有技术COT型LCD器件的栅焊盘区的制造工序步骤的截面图；
图4A到4F所示为根据现有技术COT型LCD器件的数据焊盘区的制造工序步骤的截面图；
图5A和5B根据本发明第一实施方式的COT型LCD器件的截面图。
图6A到6D所示为根据本发明第一实施方式的COT型LCD器件的栅焊盘区的制造工序步骤的截面图；
图7A到7D所示为根据本发明第一实施方式的COT型LCD器件的数据焊盘区的制造工序步骤的截面图；
图8所示为根据本发明第二实施方式的COT型LCD器件的截面图；
图9A到9D所示为根据本发明第二实施方式的COT型LCD器件的数据焊盘区的制造工序步骤的截面图；
图10A到10C所示为根据本发明第二实施方式的COT型LCD器件的栅焊盘区的制造工序步骤的截面图；
图11A到11C所示为根据本发明第三实施方式的COT型LCD器件的数据焊盘区的制造工序步骤的截面图；以及
图12A到12C所示为根据本发明第四实施方式的COT型LCD器件的数据焊盘区的制造工序步骤的截面图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。
图5A和5B所示为根据本发明第一实施方式的COT型LCD器件的截面图。如图5A和5B所示，滤色片层和薄膜晶体管TFT形成在一基板511上。基板511包括有源区、栅焊盘区和数据焊盘区。滤色片层535和TFT形成在基板511的有源区中。同时，栅焊盘522形成在栅焊盘区，而数据焊盘525形成在数据焊盘区中。
参照图5A和5B，在基板511的有源区上为栅线(未示出)、栅绝缘层513、半导体层514、数据线(未示出)、源极/漏极515a/515b和钝化层516。具有栅极512a的栅线(未示出)在基板上沿一个方向形成，而栅绝缘层513形成在包括栅线(未示出)的基板511的整个表面上。半导体层514设置在栅绝缘层513上并且栅极512a上方。数据线(未示出)与栅线(未示出)垂直设置。形成源极/漏极515a/515b，使得其与半导体层514的两侧重叠。钝化层516设置在包括源极/漏极515a/515b的基板511的整个表面上。从而形成具有栅极512a、栅绝缘层513、半导体层514和源极/漏极515a/515b的TFT。
用于防止漏光的黑矩阵534设置在钝化层516上的栅线和数据线以及TFT上方。由于黑矩阵534用于阻挡入射光，因此不形成在象素区上。R/G/B滤色片层535设置在象素区的钝化层上用于在各象素区中显示颜色。
涂覆层536形成在包括滤色片层535的基板的整个表面上以在基板的整个表面上提供基本上平坦的表面。象素电极517形成在象素区的涂覆层536上，其中象素电极517与薄膜晶体管的漏极515b电连接。象素电极517通过接触孔518与漏极515b接触，其中接触孔518通过部分去除钝化层516和涂覆层536形成。在有源区中，钝化层516和涂覆层536具有基本上相同的图案。
参照图5A，栅焊盘区由栅焊盘522和第一透明导电层527形成。从栅线(未示出)延伸出的栅焊盘522与用于向LCD器件的栅线提供栅信号的外部驱动电路连接。另外，第一透明导电层527覆盖栅焊盘522用于防止栅焊盘522被直接暴露并被氧化。第一透明导电层527基本上覆盖栅焊盘522而没有被第一焊盘开口区528暴露出。在栅焊盘区中，栅绝缘层513、钝化层516和涂覆层536具有基本上相同的图案。
参照图5B，数据焊盘区包括数据焊盘525和第二透明导电层537，从而数据焊盘525从数据线(未示出)延伸出。第二透明导电层537通过第二焊盘开口区538覆盖数据焊盘525。在数据焊盘区中，钝化层516和涂覆层536具有基本上相同的图案。如图5A和5B所示，在第一和第二透明导电层527和537上形成密封剂540。
接下来描述根据本发明第一实施方式的LCD器件的示例性制造方法。图6A到图6D所示为根据本发明第一实施方式的COT型LCD器件的栅焊盘区的示例性制造工序步骤的截面图。图7A到图7D所示为根据本发明第一实施方式的COT型LCD器件的数据焊盘区的示例性制造工序步骤的截面图。
首先，如图6A和7A所示，制备具有高工作电压的透明基板511。然后，在基板511上沉积具有诸如低于15μΩcm-1低电阻率的低阻金属材料。示例性的低阻金属包括铜Cu、铝Al、钕化铝AlNd、钼Mo、铬Cr、钛Ti、钽Ta或钨化钼MoW。沉积可以通过溅射实现，或者适用于在基板上沉积金属的其它技术来实现。此后，通过光刻法对沉积在基板511上的低阻金属材料进行构图，从而形成栅线(未示出)、栅极512a和栅焊盘522。接着，通过诸如PECVD(等离子增强化学气相沉积)法，在包括栅极512a的基板511的整个表面上沉积诸如氧化硅SiOx或氮化硅SiNx等具有适当工作电压特性的无机绝缘材料。在具体实施例方式中，形成厚度约
Figure C20051005968200111
的无机绝缘材料。
此后，通过诸如PECVD的沉积工序用SiH4和H2的混合气体在栅绝缘层513上沉积非晶硅(a-Si:H)。然后，在非晶硅层上沉积诸如铜Cu、铝Al、钕化铝AlNd、钼Mo、铬Cr、钛Ti、钽Ta或钨化钼MoW的低阻金属材料。通过光刻法用半色调掩模对沉积后的低阻金属材料层进行构图，从而形成半导体层514、数据线(未示出)、源极/漏极515a/515b和数据焊盘525。在形成半导体层514后，可以沉积并构图金属材料层以形成数据线、源极/漏极515a/515b和数据焊盘525。即，半导体层514和数据线层可以同时形成，或者半导体层514和数据线层可以在不同的工序步骤中分别形成。有源区的栅极512a、半导体层514和源极/漏极515a/515b一起形成薄膜晶体管TFT。随后，在包括薄膜晶体管TFT的基板511的整个表面上沉积诸如氧化硅SiOx或氮化硅SiNx的无机绝缘材料，从而形成钝化层516。
此后，如图6B和7B所示，在钝化层516上涂覆碳型不透明有机材料并且用光刻法进行构图，从而在除象素区之外的基板上形成黑矩阵层534。黑矩阵层534形成在与单位象素区的边缘(栅线和数据线)和TFT相对应之处。黑矩阵534的一个目的是防止通过有源区部分漏光，在该部分中象素电极和公共电极之间产生的电场存在不稳定性或边缘效应。然后，在黑矩阵层534上涂覆具有感光特性的彩色光阻，然后采用掩模选择性地照射光。此后，通过显影形成所需图案，从而在各象素区中形成R/G/B滤色片层535。通常，仅在有源区中形成黑矩阵534和滤色片层535。
接着，如图6C和7C所示，在包括滤色片层535的基板的整个表面上涂覆涂覆层536，用于在基板的整个表面上获得基本上平坦的表面。为了形成涂覆层536，采用旋转涂覆(spin-coating)法或辊涂(roll-coating)法涂覆诸如感光压克力等具有感光特性的有机绝缘材料。涂覆层536起分层物(layeredsubstance)和光刻胶(PR)的作用。随后，利用掩模用光照射涂覆层536，从而形成所需图案。即，对涂覆层536进行构图以暴露出位于漏极515b、栅焊盘522和数据焊盘532上方的钝化层516。然后，在对涂覆层536显影后，可以用诸如执行温度约为120°、时间约为40分钟的第一烘焙(baking)工序和温度约为200°、时间约为40分钟的第二烘焙工序的方法固化涂覆层536。
涂覆层536可以由不具有感光特性的有机绝缘材料构成。在这种情况下，可以采用光刻胶层图案作为掩模对涂覆层536进行构图。
此后，通过干刻被构图后的涂覆层536暴露出的钝化层516和栅绝缘层513而形成接触孔518和第一/第二焊盘开口区528/538。诸如漏极515b、栅焊盘522和数据焊盘525的下金属层可以起到蚀刻阻止物的作用。在示例性的干刻工序中，Cl2(氯)或F(氟)型气体微粒溅射到处于高真空状态的蚀刻室中，使得气体微粒转化为等离子状态。在这种状态下，分层物被转化为等离子状态的正离子或基蚀刻。
对于有源区，对位于漏极515b上方的钝化层516进行选择性地蚀刻，从而形成接触孔518。在栅焊盘区中，对位于栅焊盘522上方的栅绝缘层513和钝化层516进行选择性地去除以形成第一焊盘开口区528。在数据焊盘区中，对位于数据焊盘525上方的钝化层进行选择性地蚀刻，从而形成第二焊盘开口区538。因此，钝化层516和涂覆层536在有源区中具有基本上相同的图案而且在数据焊盘区中具有基本上相同的图案。同时，栅绝缘层513、钝化层516和涂覆层536在栅焊盘区中具有基本上相同的图案。在该示例性方法中，栅绝缘层513、钝化层516和涂覆层536在同一工序中进行构图，从而简化制造工序。
接着，如图6D和7D所示，在包括涂覆层536的基板的整个表面上沉积并构图诸如ITO(氧化铟锡)或IZO(氧化铟锌)的透明导电材料，从而形成象素电极517和第一和第二透明导电层527和537。象素电极517通过接触孔518与漏极515b接触。同时，第一和第二透明导电层527和537通过第一和第二焊盘开口区528和538分别与栅焊盘522和数据焊盘525连接。
在焊盘区的第一和第二透明导电层527和537上形成粘合剂的密封剂540之后，基板511与另一玻璃基板(未示出)相对设置并且两基板彼此粘接在一起。此后，在两基板之间形成液晶层，从而实现按照本发明第一实施方式的LCD器件。
图8所示为根据本发明第二实施方式的COT型LCD器件的截面图。图9A到图9D所示为根据本发明第二实施方式的COT型LCD器件的数据焊盘区的制造工序步骤的截面图。如图8所示，与第一实施方式相比，根据本发明第二实施方式的LCD器件还包括位于数据焊盘区的栅金属532。因此，根据本发明第二实施方式的LCD器件的有源区和栅焊盘区在结构以及制造工序步骤上与根据本发明第一实施方式的LCD器件的有源区和栅焊盘区基本上相同，而其差别在于数据焊盘区。在本发明第二实施方式的附图中，与本发明第一实施方式中相同或相似的部分采用相同的参考标号。另外，参照附图6A到6D描述栅焊盘区。
根据本发明第二实施方式的LCD器件包括：基板511、栅金属532、栅绝缘层513、数据焊盘525、钝化层516、涂覆层536和第二透明导电层537。栅金属532被额外地形成在基板511的数据焊盘区上。同时，栅绝缘层513形成在基板511上并且与栅金属532部分重叠。从数据线(未示出)延伸出的数据焊盘525形成在栅绝缘层513上。钝化层516和涂覆层536设置在数据焊盘525上。第二透明导电层537防止栅金属532被暴露出和被氧化。另外，第二透明导电层537电连接栅金属532和数据焊盘525。
这里，栅金属532形成为基本为岛状并且与有源区的栅线在同一层。第二透明导电层537通过第三焊盘开口区548与栅金属接触，并且还通过第二焊盘开口区538与数据焊盘525接触。第三焊盘开口区548通过去除位于栅金属532上方的栅绝缘层513、数据焊盘525、钝化层516和涂覆层536形成。第二焊盘开口区538通过去除位于数据焊盘525上方的钝化层516和涂覆层536形成。位于数据焊盘525上方的栅绝缘层513、钝化层516和涂覆层536具有基本上相同的图案。
下面描述根据本发明第二实施方式的LCD器件的示例性制造方法。
首先，如图9A所示，当在基板511上形成栅线(未示出)、栅极512a、栅焊盘(图6A中的522)和栅金属532之后，在包括栅极512a的基板511的整个表面上沉积诸如氧化硅SiOx或氮化硅SiNx的无机绝缘材料，从而形成栅绝缘层513。在部分数据焊盘上形成栅金属532，其中栅金属532以基本上呈岛状单独形成。然后，在栅绝缘层513上依次沉积并构图非晶硅(a-Si:H)层和低阻金属层，从而形成半导体层514、数据线(未示出)、源极/漏极515a/515b和数据焊盘525。数据焊盘525形成在基板511的边缘之内，以暴露出形成在基板511边缘中、超出数据焊盘525的栅金属532。当蚀刻数据焊盘525时，位于数据焊盘下方的非晶硅层514也被蚀刻。
接着，如图9B所示，在包括源极/漏极515a/515b的基板511的整个表面上沉积例如氧化硅SiOx或氮化硅SiNx的无机绝缘材料，从而形成钝化层516。此后，在有源区中形成黑矩阵层534和滤色片层535。滤色片层535形成在与象素区相对应的位置中，而黑矩阵层534形成在基板中入射光被阻挡的其它部分。
接着，如图9C所示，在包括滤色片层535的基板511的整个基板上厚厚地涂覆诸如感光压克力等具有感光特性的有机绝缘材料层，以在基板的整个表面上得到基本上平坦的表面，从而形成涂覆层536。接着，光照射到涂覆层536的预定部分，并且对用光照射过的预定部分进行显影，从而形成所需的图案。然后，选择性地蚀刻与构图后的涂覆层536相对应的钝化层516和栅绝缘层513，从而形成接触孔518和第一/第二/第三焊盘开口区(分别为图6C中的528和图9C中的538/548)。即，去除有源区的漏极515b上方的钝化层516和涂覆层536以形成接触孔518；去除栅焊盘区的栅焊盘522上方的栅绝缘层513、钝化层516和涂覆层536，从而形成第一焊盘开口区528；通过去除数据焊盘525上方的钝化层516和涂覆层536，在数据焊盘区中形成第二焊盘开口区538；以及通过去除位于栅金属532上方的栅绝缘层513、钝化层516和涂覆层536而形成第三焊盘开口区548。在这种情况下，在同一工序步骤中对栅绝缘层513、钝化层516和涂覆层536进行构图，从而简化了工序。
接着，如图9D所示，在包括涂覆层536的基板511的整个表面上沉积诸如ITO或IZO的透明导电材料，并且然后对沉积的透明导电材料进行构图，从而形成象素电极517和第一/第二透明导电层(图6D中的527/537)。可以同时形成象素电极517和第一/第二透明导电层。形成的象素电极517通过接触孔518与漏极515b接触。第二透明导电层537通过第二焊盘开口区538与数据焊盘525接触，并且通过第三焊盘开口区548与栅金属532接触。即，数据焊盘525通过第二透明导电层537与栅金属532电连接。接着，在第二透明导电层537上形成密封剂540，其中密封剂540用于将两基板彼此粘接在一起。
图10A到图10C为根据本发明第三实施方式的LCD器件的栅焊盘区的示例性制造工序步骤的截面图。图11A到11C所示为根据本发明第三实施例的LCD器件的数据焊盘区的示例性制造工序步骤的截面图。与本发明的第一和第二实施方式不同，根据本发明第三实施方式的LCD器件在基板1511上没有滤色片层或黑矩阵层。在根据本发明的第三实施方式中，涂覆层1536直接形成在钝化层1536上而不是形成在滤色片层和黑矩阵层上。由无机绝缘材料形成的涂覆层1536在钝化层1516上形成基本上平坦的表面。另外，如果涂覆层1536形成在薄膜晶体管TFT上，那么涂覆层1536可以用作钝化层1516的替代物，而不形成另外的钝化层。
根据本发明第三实施方式的LCD器件包括栅线(未示出)、栅极1512a、栅焊盘1522、栅绝缘层1513、数据线(未示出)、数据焊盘1525、薄膜晶体管TFT、钝化层1516、涂覆层1536、象素电极1517、第一透明导电层1527和第二透明导电层1537。栅绝缘层1513形成在包括栅线(未示出)的基板1511的整个表面上，而数据线(未示出)和数据焊盘1525形成在栅绝缘层1513上。同时，TFT形成在栅线和数据线的交叉部分，而钝化层1516形成在基板1511的包括晶体管TFT的基板1511的整个表面上。然后，涂覆层1536形成在包括钝化层1516的基板1511的整个表面上，其中涂覆层1536具有与钝化层1516基本上相同的图案。象素电极517通过贯穿钝化层1516和涂覆层1536的接触孔1518与TFT接触。另外，第一透明导电层1527通过第一焊盘开口区1528覆盖栅焊盘1522。第二透明导电层1537通过第二焊盘开口区1538覆盖数据焊盘1525。
下面描述根据本发明第三实施方式LCD器件的制造方法。
如图10A和11A，通过诸如溅射的沉积法在基板1511上沉积低阻金属材料层，然后通过光刻法对沉积的低阻金属材料层进行构图，从而形成栅线(未示出)、栅极1512a和栅焊盘1522。然后，在具有构图金属层的基板上沉积诸如氮化硅SiNx或氧化硅SiOx的无机绝缘材料以形成栅绝缘层1513。此后，在栅绝缘层1513上的栅极1512a上方形成非晶硅(a-Si:H)层，从而形成半导体层1514。然后，在半导体层1514上沉积并构图低阻金属材料层，以形成数据线(未示出)、源极/漏极1515a/1515b和数据焊盘1525。因此，具有栅极1512a、半导体层1514以及源极/漏极1515a/1515b的结构形成了薄膜晶体管TFT。接着，在包括薄膜晶体管TFT的基板的整个表面上沉积诸如氧化硅SiOx或氮化硅SiNx的无机绝缘材料，从而形成钝化层1516。
此后，如图10B和11B所示，在钝化层1516上涂上例如感光压克力等具有感光特性的有机绝缘材料，以形成涂覆层1536。如图10C和11C所示，在通过对涂覆层1536进行曝光和显影形成所需图案之后，对通过涂覆层1536的图案暴露出的钝化层1516或栅绝缘层1513进行干刻以形成接触孔1518和第一/第二焊盘开口区1528/1538。经过一个工序，通过构图栅绝缘层1513、钝化层1516和涂覆层1536形成接触孔1518和第一/第二焊盘开口区1528/1538，从而简化制造工序。因此，涂覆层1536起到光刻胶和分层物的作用。
接着，在包括涂覆层1536的基板的整个表面上沉积并构图诸如ITO或IZO的透明导电材料，从而形成通过接触孔1518与漏极1515b相接触的象素电极1517、以及通过第一/第二焊盘开口区1528/1538与相应的栅焊盘1522和数据焊盘1525相接触的第一/第二透明导电层1527/1537。此后，在焊盘区的第一/第二透明导电层1527/1537上形成密封剂1540，其中密封剂1540起粘合剂的作用。然后，基板1511与其上形成有黑矩阵和滤色片层的另一玻璃基板(未示出)相对设置。此后，两基板彼此粘接在一起，并且在两基板之间形成液晶层，从而实现根据本发明第三实施方式的LCD器件。
图12A到12C所示为根据本发明第四实施方式的LCD器件的数据焊盘区的示例性制造工序步骤的截面图。像根据本发明第三实施方式的LCD器件一样，对于根据本发明第四实施方式的LCD器件，黑矩阵层和滤色片层不形成在薄膜晶体管TFT阵列基板上。然而，如图12C所示，根据本发明第四实施方式的LCD器件还包括在数据焊盘区中形成的栅金属1532。在本发明第四实施方式的描述中，与本发明的第三实施方式相同或相似的部分引用相同的参考标号。同时，参照图10A到10C解释栅焊盘区。
根据本发明第四实施方式的LCD器件的数据焊盘区包括栅金属1532、栅绝缘层1513、数据焊盘1525、钝化层1516、涂覆层1536和第二透明导电层1537。栅金属1532额外形成在基板1511的数据焊盘区上，而栅绝缘层1513形成在包括栅金属1532的基板1511的整个表面上。同时，从数据线延伸出的数据焊盘1525形成在栅绝缘层1513上。钝化层1516和涂覆层1536设置在数据焊盘1525上。第二透明导电层1537防止栅金属1532被暴露出和被氧化，并且与栅金属1532和数据焊盘1525电接触。这里，栅金属1532形成为单独的岛状并且与有源区的栅线在同一层形成。
下面描述根据本发明第四实施方式的LCD器件的示例性制造方法。
首先，如图12A所示，通过依次沉积栅极1512a、栅绝缘层1513、半导体层1514和源极/漏极1515a/1515b而形成薄膜晶体管TFT。然后，在包括薄膜晶体管TFT的基板1511的整个表面上形成钝化层。在该阶段，由于栅绝缘层1513和钝化层1516还没有被构图，因此在基板1511的整个表面上形成栅绝缘层1513和钝化层1516。栅绝缘层1513和钝化层1516由诸如氮化硅SiNx或氧化硅SiOx的无机绝缘材料构成。栅金属1532与栅极1512a在同一层形成，其中岛状的栅金属1532形成在用于数据焊盘的部分。接着，在包括钝化层1516的基板1511的整个表面上厚厚地涂覆诸如感光压克力等具有感光特性的有机绝缘材料层，从而形成涂覆层1536。另外，也可以在薄膜晶体管TFT上直接形成涂覆层1536而不形成钝化层，从而涂覆层1536取代钝化层1516。
接着，如图12B所示，通过在涂覆层1536的预定部分照射光以及显影和蚀刻对应于预定部分的涂覆层1536，而对涂覆层1536进行构图。此后，选择性地干刻被涂覆层1536的图案暴露出的钝化层1516和栅绝缘层1513，以形成接触孔1518和第一/第二/第三焊盘开口区(图6C的1528和图12B的1518和1538)。即，通过用一光刻工序同时构图涂覆层1536、钝化层1516和栅绝缘层1513，可以在有源区中形成接触孔1518以及在焊盘区形成焊盘开口，从而简化了制造。
接着，如图12C所示，在包括涂覆层1536的基板的整个表面上沉积和构图诸如ITO或IZO的透明导电材料层，从而同时形成象素电极1517、第一透明导电层(图6D的1527)和第二透明导电层(图12C的1537)。最终产生的第二透明导电层1537通过各自的第二和第三焊盘开口区1538和1548与数据焊盘1525和栅金属1532接触。
然后，在第二透明导电层1537上形成用作粘合剂的密封剂1540，从而实现根据本发明第四实施方式LCD器件的TFT阵列基板。
在COT型LCD器件中，必须形成涂覆层以在形成基本上平坦的表面。在这种情况下，当蚀刻栅绝缘层和钝化层以形成接触孔和焊盘开口时执行涂覆层的构图工序，从而可以简化制造工序。即，可以减少所需掩模的数目，从而提高制造工序中的效率并且降低制造成本。
同时，如果同时蚀刻涂覆层和下绝缘层，那么栅焊盘和数据焊盘的下金属层可以起到蚀刻阻止物的作用，从而可以在稳定的状态下形成栅焊盘和数据焊盘。
可以在通常的LCD器件的钝化层上额外形成涂覆层，或者在通常的LCD器件中形成涂覆层而不形成钝化层。在这种情况下，可以同时形成涂覆层、钝化和栅绝缘层，从而简化制造工序。
在与第三和第四实施方式共有的后续制造步骤中，TFT基板与滤色片基板相对设置，然后两基板彼此粘接在一起。此后，在两基板之间形成液晶层，从而完成LCD器件。在焊盘区的第一和第二透明导电层上形成密封剂，用于将两基板彼此完全粘接在一起。
虽然，通过在上述附图中所示的实施方式解释了本发明，但是应该理解，对于熟悉本领域的普通技术人员，本发明并不限于该实施方式，而是在不脱离本发明精神的情况下可以有各种的变形或改进。因此，本发明的范围由所附的权利要求及其等同物来限定。

Claims (12)

1、一种液晶显示器件，包括：
栅线、栅金属和栅焊盘，位于基板上，该栅金属与栅线和栅焊盘形成在相同的层中；
栅绝缘层，位于所述基板包括所述栅线而除栅焊盘之外的整个表面上；
数据线和数据焊盘，位于所述栅绝缘层上，该数据焊盘与所述栅金属重叠；
薄膜晶体管，位于所述栅线和数据线的交叉部分；
钝化层，位于所述基板的包括所述薄膜晶体管而除栅焊盘和数据焊盘之外的整个表面上；
涂覆层，位于所述钝化层上；
通过经由同一工序选择性去除涂覆层、钝化层和栅绝缘层而形成的接触孔、第一焊盘开口区、第二焊盘开口区和第三焊盘开口区；
象素电极，其通过所述接触孔与所述薄膜晶体管相接触；
第一透明导电层，其接触并覆盖所述第一焊盘开口区的栅焊盘；以及
第二透明导电层，其接触并覆盖所述第二焊盘开口区的数据焊盘以及通过所述第三焊盘开口区暴露的栅金属；以及
设置在所述第一和第三焊盘开口区的第一和第二透明导电层上的密封剂。
2、根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述涂覆层具有感光特性。
3、根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述涂覆层包括感光压克力。
4、根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述液晶显示器件还包括位于所述钝化层和涂覆层之间的黑矩阵层和滤色片层。
5、根据权利要求4所述的液晶显示器件，其特征在于，所述黑矩阵层包括碳型不透明有机材料。
6、一种液晶显示器件的制造方法，包括：
在基板上形成栅线、栅极、栅金属和栅焊盘；
在包括所述栅线的基板的整个表面上形成栅绝缘层；
在所述栅绝缘层上并且所述栅极上方形成半导体层；
形成数据线、源极、漏极和与栅金属重叠的数据焊盘，其中所述数据线与所述栅线垂直；
在包括所述数据线的基板的整个表面上形成钝化层；
在包括所述钝化层的基板的整个表面上形成涂覆层；
通过一个工序选择性地去除所述涂覆层、钝化层和栅绝缘层而形成接触孔、第一焊盘开口区、第二焊盘开口区和第三焊盘开口区；
形成象素电极、第一透明导电层和第二透明导电层，其中所述象素电极通过所述接触孔与所述漏极接触，所述第一透明导电层通过所述第一焊盘开口区与所述栅焊盘接触，而所述第二透明导电层通过所述第二焊盘开口区与所述数据焊盘接触并且还通过所述第三焊盘开口区与所述栅金属接触；以及
在所述第一和第三焊盘开口区的第一和第二透明导电层上形成密封剂。
7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还包括在形成所述钝化层之后，在该钝化层的预定部分上形成黑矩阵层和滤色片层。
8、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述形成钝化层的步骤包括形成无机绝缘材料。
9、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述形成涂覆层的步骤包括形成有机绝缘材料。
10、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述形成涂覆层的步骤包括形成具有感光压克力的层。
11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述形成接触孔、第一焊盘开口区、第二焊盘开口区和第三焊盘开口区的步骤包括：
显影涂覆层，其中该显影步骤包括选择性地去除接触孔区、栅焊盘区和数据焊盘区上的涂覆层；以及
通过采用显影后的涂覆层作为掩模蚀刻所述钝化层和/或栅绝缘层，形成接触孔、第一焊盘开口区、第二焊盘开口区和第三焊盘开口区。
12、根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述形成接触孔、第一焊盘开口区、第二焊盘开口区和第三焊盘开口区还包括采用显影后的涂覆层作为掩模蚀刻栅绝缘层。
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