CN101127358B - 薄膜晶体管基板及其制造方法和具有其的显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及薄膜晶体管基板及其制造方法和具有其的显示设备。在薄膜晶体管(TFT)基板中，栅极绝缘层布置于电连接到栅极线的栅电极上。半导体层设置于栅极绝缘层上。源电极电连接到与栅极线相交的数据线。漏电极面对源电极并界定半导体层的沟道区域。有机层设置于数据线上并具有暴露沟道区域的第一开口。无机绝缘层设置于有机层上。像素电极设置于无机绝缘层上且电连接到漏电极。无机绝缘层覆盖第一开口，且无机绝缘层的厚度基本均匀。

Description

薄膜晶体管基板及其制造方法和具有其的显示设备
技术领域
本发明涉及一种显示设备，尤其涉及一种TFT基板、制造TFT基板的方法以及具有该TFT基板的显示设备。
背景技术
近来，诸如有机发光显示器(OLED)、等离子体显示屏(PDP)和液晶显示器(LCD)的平板显示设备得到了发展，替代又重又大的阴极射线管(CRT)显示器。PDP设备利用放电产生的等离子体显示图像。OLED设备利用特殊有机材料和聚合物的有机电致发光显示图像和字符。LCD设备通过控制穿过液晶层的光的透射率来显示图像。
通常，LCD设备包括薄膜晶体管(TFT)基板、公共电极基板和设置于TFT基板和公共电极基板之间的液晶层。当在制造LCD设备的过程中TFT基板和公共电极基板未对准时，LCD设备的显示质量会受到不利影响。
为了防止显示质量受到未对准的影响，可以采用阵列上滤色器(COA)结构，在该结构中滤色器设置于TFT基板上。不过，来自滤色器的杂质可能会经过像素电极之间的间隙或开口流出，污染液晶并导致显示残留图像。
此外，在把有机绝缘层用作像素电极下方的平坦化层时，来自有机平坦化层的杂质会流出来。结果，液晶仍然被污染，并增大残留图像。
发明内容
根据本发明的一个方面，能够消除诸如残留图像的缺陷的薄膜晶体管(TFT)基板包括栅电极、栅极绝缘层、半导体层、源电极、漏电极、有机层、无机绝缘层和像素电极。栅电极形成于基板上并电连接到栅极线。栅极绝缘层形成于所述基板上以覆盖所述栅极线和所述栅电极。半导体层形成于对应于所述栅电极的所述栅极绝缘层上。源电极电连接到数据线，所述数据线沿与栅极线的纵向交叉的方向形成于栅极绝缘层上。源电极在所述半导体层上。漏电极形成于所述半导体层上，并与所述源电极相对，以在所述源电极和漏电极之间界定所述半导体层的沟道区域。有机层形成于栅极绝缘层上以覆盖源电极、漏电极和数据线。有机层具有暴露沟道区域的第一开口。无机绝缘层形成于有机层和第一开口的内表面上，并具有基本均匀的厚度。像素电极设置于无机绝缘层上且电连接到漏电极。
根据本发明，如下提供了一种制造TFT基板的方法。在基板上形成栅极线和电连接到栅极线的栅电极。栅极绝缘层形成于所述基板上以覆盖所述栅极线和所述栅电极。半导体层形成于对应于所述栅电极的所述栅极绝缘层上。在所述栅极绝缘层上沿与所述栅极线的延伸方向交叉的方向形成数据线、在所述半导体层上形成电连接到所述数据线的源电极以及与所述源电极相对的漏电极从而在所述源电极和漏电极之间界定所述半导体层的沟道区域。在所述栅极绝缘层上形成有机层以覆盖所述数据线、所述源电极和所述漏电极，所述有机层具有暴露所述沟道区域的第一开口。无机绝缘层形成于有机层和第一开口的内表面上，并具有基本均匀的厚度。像素电极形成于无机绝缘层上且电连接到漏电极。
根据本发明的又一个方面，显示设备包括第一基板、栅电极、栅极绝缘层、半导体层、源电极、漏电极、有机层、无机绝缘层、像素电极和第二基板。栅电极设置于第一基板上并电连接到栅极线。栅极绝缘层设置于所述第一基板上以覆盖所述栅极线和所述栅电极。半导体层设置于对应于所述栅电极的所述栅极绝缘层上。源电极电连接到数据线并在半导体层上，所述数据线沿与栅极线的纵向交叉的方向形成于栅极绝缘层上。漏电极形成于所述半导体层上，并与所述源电极相对，以在所述源电极和漏电极之间界定所述半导体层的沟道区域。有机层设置于栅极绝缘层上以覆盖源电极、数据线和漏电极。有机层具有暴露沟道区域的第一开口。无机绝缘层设置于有机层和第一开口的内表面上，并具有基本均匀的厚度。像素电极设置于无机绝缘层上且电连接到漏电极。第二基板面对所述第一基板且包括公共电极。
根据本发明的一方面，在有机层上设置无机绝缘层。于是，可以阻挡来自有机层的杂质，从而可以防止液晶被污染并可以减少诸如残留图像的显示缺陷。
根据本发明的TFT基板的制造方法，在大约100℃到大约250℃的低温下形成无机绝缘层。于是，可以防止对下部有机层造成损伤且可以增强显示属性。
另外，根据本发明的制造TFT基板的方法，通过形成具有精确厚度的无机绝缘层可以缩短制造时间。
附图说明
在结合附图考虑的时候，参考以下详细说明，本发明的以上和其他优点将变得容易明了，其中：
图1为平面图，示出了根据本发明第一示例实施例的薄膜晶体管(TFT)基板的一部分；
图2为取自图1中的线I-I′的截面图。
图3到6为示出了图1中所示的TFT基板的制造方法的截面图；
图7为示出了根据本发明的第二示例实施例的TFT基板的截面图；
图8为示出了根据本发明的第三示例实施例的TFT基板的截面图；
图9为示出了根据本发明的第四示例实施例的TFT基板的一部分的平面图；
图10为取自图9中的线II-II′的截面图；以及
图11为示出了根据本发明的示例实施例的显示器的截面图。
具体实施方式
应当理解，在称某一元件或层在另一元件或层“上”，被“连接”或“耦接”至另一元件或层时，其可能直接在另一元件或层上，被直接连接或耦接至所述另一元件或层，也可能存在中间元件或层。相反，在称某一元件“直接在”另一元件或层“上”，被“直接连接”或“直接耦接”至另一元件或层时，则不存在中间元件或层。
这里参考作为本发明的理想化实施例(和中间结构)的示意性图示的截面图描述本发明的实施例。因而，可以预计到会由于例如制造技术和/或容限而产生与图示的形状的偏离。于是，本发明的实施例不应被视为限于这里图示的区域的特定形状，而是要包括由制造造成的形状偏差。例如，被图示为矩形的注入区将典型地在其边沿处具有修圆的或曲线的特征和/或注入浓度的梯度，而不是从注入到非注入区的二元变化。同样地，通过注入形成的掩埋区可能会在掩埋区和通过其进行注入的表面之间的区域导致一些注入。于是，图中所示出的区域本质上是示意性的，它们的形状并非用于示出器件区域的实际形状，也并非用于限制本发明的范围。
在下文中，将参考附图详细地解释本发明。
图1为平面图，示出了根据本发明第一示例实施例的薄膜晶体管(TFT)基板的一部分，而图2为取自图1中的线I-I′的截面图。
参考图1和2，多个栅极线121设置于绝缘基板110上。绝缘基板110的包括例如透明玻璃或聚合物。
栅极线121沿着水平方向设置并传输栅极信号。每个栅极线121包括栅电极124和栅极焊盘(未示出)。栅电极124沿基本垂直于栅极线121的纵向的方向从栅极线121突出。栅极焊盘设置在栅极线的端部以电连接到由不同层形成的导电图案或外部驱动电路。
包括存储电极133的存储线131由基本和栅极线121相同的层形成。根据需要，存储电极133可以具有各种尺寸和形状。例如，本示例实施例中的存储电极133可以具有在像素电极的中央部分上的矩形形状。
图3到6为示出了图1中所示的TFT基板的制造方法的截面图。图3为示出了用于形成栅电极、栅极线、存储线和存储电极的工艺的截面图。
参考图1和3，可以通过以下方法形成栅极线121、栅电极124、存储线131和存储电极133。
导电层(未示出)形成于绝缘基板110上。绝缘基板110包括透明玻璃或聚合物。通过干法蚀刻或湿法蚀刻导电层形成栅极线121、栅电极124、存储线131和存储电极133。
例如，栅极线121和存储线131包括诸如金属的导电材料。可用于栅极线121和存储线131的导电材料范例可以包括铝(Al)、铝合金、银(Ag)、银合金、铜(Cu)、铜合金、钼(Mo)、钼合金、铬(Cr)、钽(Ta)、钛(Ti)等。可以单独或组合使用这些材料。此外，栅极线121和存储线131可以包括多层结构，该多层结构具有超过两个具有不同物理特性的导电层(未示出)。
再次参考图1和2，在栅极线121上形成栅极绝缘层141。可用于栅极绝缘层141的绝缘材料范例包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)等。在栅极绝缘层141上形成包括沟道层的半导体层151和欧姆接触构件163和165。在栅极绝缘层141上设置具有氢化非晶硅的半导体层151。半导体层151包括与栅电极124重叠的突出部分和与数据线171重叠的直线部分。
欧姆接触构件163和165设置于半导体层151上。欧姆接触构件163和165设置于半导体层151和源电极173之间。欧姆接触构件163和165降低半导体层151和源电极173之间的电接触电阻。欧姆接触构件163和165也设置于半导体层151和漏电极175之间。欧姆接触构件163和165降低半导体层151和漏电极175之间的电接触电阻。
数据线171和漏电极175设置于欧姆接触构件163和165上。
数据线171传输数据信号，主要沿着与栅极线121基本垂直相交的方向设置。数据线171电连接到源电极173和数据焊盘(未示出)。源电极173向着栅电极124突出。在数据线171的端部上设置数据焊盘，数据焊盘连接至由不同层形成的导电图案或外部驱动电路。漏电极175与数据线171分开并面对电连接到栅电极124的源电极173。当在平面上观察时，栅电极124设置于漏电极175和源电极173之间。
TFT包括栅电极124、源电极173、漏电极175和半导体层151的突出部分。TFT的沟道形成于源电极173和漏电极175之间。
半导体层151与数据线171、漏电极175和数据线171和漏电极175下方的欧姆接触层163和165界定的区域具有基本相同的形状，只是突出部分具有TFT。例如，半导体层151设置于数据线171、漏电极175以及数据线171和漏电极175下方的欧姆接触层163和165之下。半导体层151暴露于源电极173和漏电极175之间。当在平面上观察时，欧姆接触层163和165与数据线171和漏电极175界定的区域具有基本相同的形状。
图4为截面图，示出了用于形成图3中的TFT基板上的半导体层、欧姆接触构件、数据线、源电极和漏极的工艺。
参考图1和4，通过以下方法形成半导体层151、欧姆接触构件163和165、数据线171、源电极173和漏电极175。
在其上形成有栅极线和存储电极线的绝缘层上形成氮化硅层(未示出)、非晶硅层(未示出)和掺杂非晶硅层(未示出)。例如，通过化学气相淀积(CVD)法形成氮化硅层(未示出)、非晶硅层(未示出)和掺杂非晶硅层(未示出)。然后，通过溅射法在掺杂非晶硅层上设置导电层(未示出)。在导电层上淀积光敏材料以形成光敏膜。光敏材料被部分曝光。结果，形成第一光敏图案(未示出)，第一光敏图案具有第一部分和第二部分，第一部分具有第一厚度，第二部分具有比第一厚度薄的第二厚度。
利用第一光敏图案作为蚀刻掩模通过干法蚀刻或湿法蚀刻蚀刻导电层以形成数据线图案(未示出)。利用第一光敏图案作为蚀刻掩模通过干法蚀刻或湿法蚀刻蚀刻掺杂非晶硅层和非晶硅层以形成欧姆接触图案(未示出)和半导体层151。
将第一光敏图案蚀刻预定厚度以形成暴露沟道区域的第二光敏图案(未示出)。利用第二光敏图案作为蚀刻掩模通过干法蚀刻或湿法蚀刻蚀刻数据线图案以形成数据线171、源电极173和漏电极175。
在除去第二光敏图案之后，通过干法蚀刻或湿法蚀刻蚀刻掺杂非晶硅层以形成欧姆接触构件163和165。或者，在除去第二光敏图案之前，可以通过干法蚀刻或湿法蚀刻蚀刻掺杂非晶硅层以形成欧姆接触构件163和165，然后可以除去第二光敏图案。
再次参考图1和2，在其上形成有源电极173和漏电极175的绝缘基板110上形成滤色器181。滤色器181覆盖数据线171、漏电极175和栅极绝缘层141。例如，滤色器181可以包括有机层。有机层可以包括用于显示颜色的颜料(pigment)和光敏有机材料。例如，有机层包括具有红、绿或蓝颜料的光敏有机材料。
例如，具有基本相同颜色的滤色器181沿着数据线171排列。具有不同颜色的滤色器181沿着栅极线121排列。或者，具有基本相同颜色的滤色器181可以彼此相连以形成带形。可以这样设置具有不同颜色的滤色器181，使得相邻的滤色器181的边缘部分可以在数据线171上彼此重叠。或者，可以这样设置具有基本相同颜色的滤色器181以对应于像素区域从而具有岛形，具有相同颜色的滤色器181可以与具有不同颜色的相邻滤色器181在数据线171上重叠。
滤色器181具有设置于沟道区域上的第一开口183、对应于存储电极133的第二开口185和设置于漏电极175上且暴露漏电极175的第三开口187。
当滤色器181设置于沟道区域上时，来自滤色器181的杂质可能会向着沟道区域流出，由此使得TFT的电特性劣化。不过，在图4中，滤色器具有暴露沟道区域的第一开口183。而且，具有绝缘材料的无机绝缘层191覆盖第一开口183。可用于无机绝缘层191的绝缘材料范例包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)等。可以单独或组合使用这些材料。结果，提高了TFT的电特性。通过以下工艺形成无机绝缘层191。
图5为示出了用于形成图4中的TFT基板上的滤色器的工艺的截面图。
参考图1和5，通过以下工艺形成滤色器181。例如，通过窄缝涂布法或旋涂法在其上形成有数据线171的绝缘基板110上形成预备滤色器层(未示出)或预备有机层。预备滤色器层或预备有机层具有大约2.5μm到大约3.5μm的厚度。
使预备滤色器层或预备有机层曝光并显影，以形成具有第一开口183、第二开口185和第三开口187的诸如红色滤色器的滤色器。
通过如上所述相同的方法形成具有不同颜色如绿色或蓝色的滤色器。
在形成红色、绿色和蓝色滤色器之后，在绝缘基板110上进行等离子体处理工艺。例如，将其上形成有滤色器的基板放置于室中，利用诸如氢气(H2)或氨(NH3)的源气体(supply gas)在室内产生等离子体。等离子体工艺执行大约20秒到大约60秒，功率在大约300W到大约600W的范围内。通过等离子体工艺可以除去沟道区域中的杂质。于是，可以增强TFT的电特性。
通常，当杂质从具有光敏有机材料的滤色器通过像素电极的开口流出时，可能会显示残留图像。为了防止残留图像，在滤色器181上形成无机绝缘层191。
再次参考图1和2，在滤色器181上形成无机绝缘层191。例如，无机绝缘层191覆盖滤色器181的整个上表面以及滤色器181的第一开口183和第二开口185的内表面。例如，无机绝缘层191包括与有机材料之间反应率(reaction rate)低的材料并防止杂质流出。可用于无机绝缘层191的绝缘材料范例包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)等。例如，滤色器材料和有机绝缘材料可能会在低温下分解，从而生成杂质。不过，诸如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)的材料比有机材料或滤色器材料热稳定性更高。于是，可以提高显示质量。
在滤色器181上布置无机绝缘层191，使之具有薄而均匀的厚度。例如，当在阶梯部分设置无机绝缘层191时，阶梯部分上的厚度可以稍微薄于或厚于相邻的部分。无机绝缘层191对应于无机绝缘层191下的滤色器181的阶梯部分的轮廓。
例如，根据无机绝缘层191下方的形状，无机绝缘层191具有预定的阶梯部分。无机绝缘层191覆盖滤色器181的第一和第二开口183和185并具有沿着第一和第二开口183和185的阶梯部分。阶梯部分的轮廓基本与第一和第二开口183和185的轮廓相同。
无机绝缘层191覆盖设置于滤色器181的第一开口183的缝隙中的沟道区域并提高了TFT的电特性。另外，无机绝缘层191具有设置于漏电极175的一部分上的开口193。
图6为示出了用于形成图5中的TFT基板上的无机绝缘层191的工艺的截面图。
参考图1和6，通过以下方法形成无机绝缘层191。
通过诸如化学气相淀积(CVD)工艺的工艺在其上形成有滤色器181的绝缘基板110上形成无机绝缘层191。可用于无机绝缘层191的无机绝缘材料范例包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)等。在从大约100℃到大约250℃的温度下执行上述工艺。例如，在从大约100℃到大约200℃的温度下执行上述工艺。当温度高于大约250℃时，设置于无机绝缘层191下的滤色器181可能会被热分解和损伤。当温度低于大约100℃时，淀积可能被劣化。
通常，通过淀积工艺形成无机绝缘层191，要形成具有超过大约1μm厚度的无机绝缘层191这要耗时很长。于是，无机绝缘层191具有足以仅覆盖滤色器181的厚度。例如，无机绝缘层191具有大约
Figure G071E2674520070827D000081
到大约
Figure G071E2674520070827D000082
的厚度，可以降低其制造成本和时间。
例如，通过窄缝涂布法或旋涂法在具有无机绝缘层191的基板上淀积光敏材料。对光敏材料曝光和显影以形成光敏图案。利用光敏图案作为蚀刻掩模对无机绝缘层191进行干法蚀刻或湿法蚀刻。结果，开口193暴露漏电极175，一开口(未示出)暴露栅极焊盘和数据焊盘。也可以在栅极焊盘上的栅极绝缘层141形成开口。
再次参考图1和2，在无机绝缘层191上设置像素电极197。
在穿过滤色器181形成的第一开口183处不形成像素电极。无机绝缘层191覆盖第一开口183。当在第一开口183中形成像素电极197时，可能会形成寄生电容器且TFT的电特性可能会劣化。在第一开口183中，当无机绝缘层191的厚度减小时，寄生电容器的电容增大。于是，可以不在第一开口183中形成像素电极197。
形成于具有滤色器181的第二开口185和存储电极133的区域中的像素电极197与插置于像素电极197和存储电极133之间的无机绝缘层191和栅极绝缘层141界定了存储电容器Cst。当穿过其下形成有存储电极133的滤色器181形成第二开口185时，缩短了存储电极133和像素电极197之间的距离。结果，可以增大维持电容器Cst的电容。于是，虽然在存储电极133和像素电极197之间未形成额外的金属电极，维持电容器Cst仍可以具有稳定而足够的电容。
像素电极197通过滤色器181的第三开口187和无机绝缘层191的开口193电连接到漏电极175。像素电极197覆盖栅极焊盘和数据焊盘的开口。
例如，像素电极197与栅极线121和数据线171重叠。或者，像素电极197可以不和栅极线121和数据线171重叠。
可以通过以下方法形成像素电极197。利用溅射法在具有无机绝缘层191的绝缘基板110上设置透明导电层。可用于透明导电层的透明导电材料范例包括氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡(ITO)等。可以单独或组合使用这些材料。
图7为示出了根据本发明的第二示例实施例的TFT基板的截面图。
在图7中，将解释根据本发明另一示例实施例的TFT基板。
参考图7，根据本发明第二示例实施例的TFT基板300具有滤色器的第一开口383和柱间隔体398。柱间隔体398形成于形成滤色器的第二开口385的区域中。柱间隔体398设置于像素电极397上。
柱间隔体398保持着TFT基板300和公共电极基板(未示出)之间的距离。
此外，柱间隔体398包括光阻挡材料并防止光通过滤色器381的第一和第二开口383和385泄漏。结果，提高了显示质量。
具有光阻挡材料的柱间隔体398还可以形成于对应于滤色器381的第三开口387的区域中。
图8为示出了根据本发明的第三示例实施例的TFT基板的截面图。
在图8中，将解释根据本发明第三示例实施例的TFT基板。
参考图8，TFT基板300包括挡光填料399。挡光填料399的位置对应于滤色器的第一开口383，滤色器的第二开口385和滤色器的第三开口387。
挡光填料399阻挡光，防止光通过第一开口383、第二开口385和第三开口387泄漏，由此提高显示质量。例如，挡光填料399设置于第一开口383、第二开口385和第三开口387的至少一个中。
可以通过喷墨工艺形成挡光填料399。例如，将液态的光阻挡材料喷射到滤色器的开口中，固化开口中的液态光阻挡材料以形成挡光填料399。
或者，在液态的光阻挡材料上撒布珠分隔体之后，利用喷墨工艺将具有珠分隔体的光阻挡材料喷射到滤色器的开口中。在这种情况下，液态光阻挡材料和珠分隔体同时设置在开口的。
图9为示出了根据本发明第四示例实施例的TFT基板的平面图，而图10为取自图9的线II-II′的截面图。
参考图9和10，在绝缘基板510上形成多个栅极线521。绝缘基板510包括例如透明玻璃或聚合物。
栅极线521沿着水平方向形成并传输栅极信号。每个栅极线521电连接到从栅极线521突出的多个栅电极524和栅极焊盘(未示出)。
包括存储电极533的存储线531由基本和栅极线521相同的层形成。存储电极533具有各种尺寸和形状。或者，存储电极533可以具有在像素电极中心的矩形形状。
栅极线521和存储线531可以包括诸如金属的导电材料。导电层(未示出)形成于绝缘基板510上。绝缘基板510可以包括透明玻璃或聚合物。通过干法蚀刻或湿法蚀刻导电层形成栅极线521、栅电极524、存储线531和存储电极533。
栅极绝缘层541设置于栅极线521上。可用于栅极绝缘层541的绝缘材料范例包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)等。具有氢化非晶硅的半导体层551形成于栅极绝缘层541上。
半导体层551与栅电极524重叠。例如，半导体层551具有岛形。
在半导体层551上形成欧姆接触构件563和565。欧姆接触构件563和565形成于半导体层551和源电极573之间。欧姆接触构件563和565降低了半导体层551和源电极573之间的电阻。欧姆接触构件563和565也形成于半导体层551和漏电极575之间。欧姆接触构件563和565降低了半导体层551和漏电极575之间的电阻。例如，欧姆接触构件563和565与半导体层551重叠并具有岛形。同时，欧姆接触构件563和565暴露设置于源电极573和漏电极575之间的半导体层551。
数据线571和漏电极575设置于欧姆接触构件563和565上。
数据线571传输数据信号并沿着与栅极线521交叉的方向形成。数据线571电连接到源电极573和数据焊盘(未示出)。源电极573向着栅电极524突出。数据焊盘设置于数据线571的端部以电连接到由不同层形成的导电图案或外部驱动电路。
漏电极575与数据线571分开并相对于栅电极524面对源电极573。漏电极575和源电极573设置于栅电极524上方。漏电极575包括与存储电极线533重叠的宽端部579，以形成存储电容器Cst。或者，宽端部579例如布置于像素区域的中央并基本具有矩形。
TFT包括栅电极524、源电极573、漏电极和半导体层551的突出部分。在源电极573和漏电极575之间界定TFT的沟道。
通过以下方法形成半导体层551、欧姆接触构件563和565、数据线571、源电极573和漏电极575。
在其上形成有栅极线521和存储电极线533的绝缘层上形成氮化硅层(未示出)、非晶硅层(未示出)和掺杂非晶硅层(未示出)。例如，可以通过化学气相淀积(CVD)法形成氮化硅层(未示出)、非晶硅层(未示出)和掺杂非晶硅层(未示出)。
通过溅射法在掺杂非晶硅层上涂布光敏有机材料。对光敏有机材料曝光和显影以形成光敏图案。光敏图案被用作蚀刻掩模。利用光敏图案作为蚀刻掩模通过干法蚀刻法或湿法蚀刻法蚀刻掺杂非晶硅层和非晶硅层以形成欧姆接触图案(未示出)和半导体层551。
在其上形成有半导体层551和欧姆接触构件的绝缘基板510上形成导电层(未示出)。在导电层上设置光敏膜。对光敏膜曝光和显影以形成光敏图案。利用光敏图案作为蚀刻掩模对导电层进行干法蚀刻或湿法蚀刻以形成数据线571和漏电极575。
在除去光敏图案之后，通过干法蚀刻或湿法蚀刻蚀刻掺杂非晶硅层以形成欧姆接触构件563和565。或者，在除去光敏图案之前，可以通过干法蚀刻或湿法蚀刻蚀刻掺杂非晶硅层以形成欧姆接触构件563和565，然后可以除去光敏图案。
在其上形成有数据线571和漏电极575的绝缘基板510上形成滤色器581。例如，滤色器581包括有机层或显示颜色的颜料以及光敏有机材料。
滤色器581具有设置于沟道区域中的第一开口583、设置于漏电极575的大端部579上的第二开口585。当在沟道区域中形成滤色器581时，来自滤色器的杂质可能会通过沟道区域流出，由此劣化了TFT的电特性。因此，滤色器优选具有暴露沟道区域的第一开口583。
在滤色器581上形成无机绝缘层591。当杂质从具有光敏有机材料的滤色器中流出时，显示质量可能会劣化。在图9和10中，无机绝缘层591完全覆盖了滤色器581，也覆盖了第一开口583。例如，无机绝缘层191可以包括与有机材料具有低反应率的材料，以防止杂质流出。可用于无机绝缘层191的无机绝缘材料范例包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)等。氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)比有机材料或滤色器材料的热稳定性高，由此提高了显示质量。
形成于滤色器581上的无机绝缘层591具有薄而均匀的厚度。例如，当在阶梯部分设置无机绝缘层591时，阶梯部分上的无机绝缘层591的厚度可以稍微薄于或厚于相邻的部分。在图9和10中，无机绝缘层591对应于无机绝缘层591下的滤色器581的阶梯部分的轮廓。
根据无机绝缘层591下方的轮廓，无机绝缘层591具有预定的阶梯部分。无机绝缘层591覆盖滤色器581的第一开口583并具有类似的阶梯部分。阶梯部分的轮廓类似于第一开口583的轮廓。
无机绝缘层591具有设置于漏电极575上的开口593。
通过如下方法形成无机绝缘层591。
利用化学气相淀积(CVD)法在其上形成有滤色器581的绝缘基板510上形成无机绝缘层591。可用于无机绝缘层591的绝缘材料范例包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)等。在从大约100℃到大约250℃的温度下执行上述工艺。例如，在从大约100℃到大约200℃的温度下执行上述工艺。
在形成滤色器581之后、形成无机绝缘层591之前，对绝缘基板510进行等离子体工艺。例如，在形成红色、绿色和蓝色滤色器之后，对绝缘基板510进行等离子体工艺。在将其上形成有滤色器581的绝缘基板510放置于室中后，在具有诸如氢气(H2)或氨(NH3)的源气体的室内产生等离子体。通过等离子体工艺，可以除去沟道区域中的杂质，由此提高TFT的电特性。
通过淀积工艺形成无机绝缘层591。当无机绝缘层591的厚度大于大约1μm时，可能会增大制造时间。在图9和10中，无机绝缘层591的厚度处于大约
Figure G071E2674520070827D000121
到大约
Figure G071E2674520070827D000122
的范围内，可以降低制造成本和时间。
对无机绝缘层591构图以形成开口593。开口593部分地暴露漏电极575的宽端部。暴露栅极焊盘和数据焊盘的开口(未示出)与开口593同时形成。而且，可以与开口593同时形成栅极焊盘上的栅极绝缘层541的开口。
像素电极597形成于无机绝缘层591上。
在形成滤色器581的第一开口583的区域中不形成像素电极597。当在第一开口583处形成像素电极597时，可能会在像素电极597和TFT之间形成寄生电容，由此劣化TFT的电特性。
像素电极597通过滤色器581的第二开口585和无机绝缘层591的开口593电连接到漏电极575的宽端部579。
在图10和11中，像素电极597具有切口图案。切口图案扭曲电场以改变形成于像素电极597上的液晶层的液晶域(liquid crystal domain)的方向。切口图案可以具有各种形状。此外，像素电极597可以这样形成，使得像素电极597不和栅极线521和数据线571重叠。
通过以下方法形成像素电极597。通过溅射法在其上形成有无机绝缘层591的绝缘基板510上形成透明导电层。可用于透明导电层的透明导电材料范例包括氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡(ITO)等。可以单独或组合使用这些材料。通过光刻工艺构图透明导电层以形成像素电极597。
根据本发明的第四示例实施例，可以通过漏电极的宽端部和存储电极界定存储电容器。
图11为示出了根据本发明的示例实施例的显示器的截面图。
参考图11，根据本发明的一个示例实施例的显示器800包括TFT基板100、公共电极基板600和设置于TFT基板100和公共电极基板600之间的液晶层(未示出)。
图11的TFT基板100与图1和2中的一样。于是，将使用相同的附图标记表示与图1和2中所述的相同或相似的部件且将省去关于以上元件的进一步解释。
公共电极基板600包括绝缘基板610和设置于绝缘基板610上的公共电极620。
公共电极620包括透明导电材料。可用于公共电极620的透明导电材料范例包括氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡(ITO)等。可以单独或组合使用这些材料。
液晶层(未示出)设置于TFT基板100和公共电极基板600之间。
液晶层的液晶模式范例包括构图垂直配向(PVA)模式、扭转向列(TN)模式、光学补偿弯曲(OCB)模式等。根据液晶模式，垂直或水平地排列液晶分子。
根据本发明的TFT基板和显示器，在滤色器上设置无机绝缘层。于是，可以阻挡来自滤色器的杂质，从而可以防止对液晶的污染，由此减少诸如残留图像的缺陷。
根据本发明的TFT基板的制造方法，在大约100℃到大约250℃的低温下形成无机绝缘层。于是，可以防止对下部滤色器的损伤并可以提高显示质量。
此外，根据本发明的TFT基板的制造方法，对无机绝缘层的厚度进行优化以降低TFT基板的制造时间。
虽然已经参考附图在此描述了本发明的示例实施例，应当理解，不应将本发明限于那些精确的实施例，本领域的普通技术人员可以作出各种其他的变化和修改而不脱离本发明的范围或精神。所有这些变化和修改都将包括在如所附权利要求所定义的本发明的范围内。

Claims (39)

1.一种薄膜晶体管TFT基板，包括：
基板；
形成于所述基板上且电连接到栅极线的栅电极；
形成于所述基板上从而覆盖所述栅极线和所述栅电极的栅极绝缘层；
对应于所述栅电极形成于所述栅极绝缘层上的半导体层；
形成于所述半导体层上且电连接到数据线的源电极，所述数据线沿与所述栅极线的纵向交叉的方向形成于所述栅极绝缘层上；
漏电极，形成于所述半导体层上且与所述源电极相对从而在所述源电极和漏电极之间界定所述半导体层的沟道区域；
形成于所述栅极绝缘层上从而覆盖所述源电极、所述漏电极和所述数据线的有机层，所述有机层具有暴露所述沟道区域的第一开口；
形成于所述有机层和所述第一开口的内表面上的无机绝缘层，所述无机绝缘层具有基本均匀的厚度；以及
设置于所述无机绝缘层上且电连接到所述漏电极的像素电极，
其中所述像素电极形成于所述第一开口之外。
2.根据权利要求1所述的TFT基板，其中所述有机层包括滤色器。
3.根据权利要求2所述的TFT基板，其中所述无机绝缘层包括氮化硅或氧化硅。
4.根据权利要求2所述的TFT基板，其中所述无机绝缘层在100℃到250℃的低温下通过淀积工艺形成。
5.根据权利要求2所述的TFT基板，其中所述无机绝缘层完全覆盖所述有机层。
6.根据权利要求2所述的TFT基板，其中所述无机绝缘层的厚度在
Figure FSB00000113122200011
到
Figure FSB00000113122200012
的范围内。
7.根据权利要求2所述的TFT基板，其中所述有机层与所述数据线、所述漏电极和所述栅极绝缘层中的至少一个接触。
8.根据权利要求2所述的TFT基板，其中所述有机层的厚度在2.5μm到3.5μm的范围内。
9.根据权利要求2所述的TFT基板，其中所述半导体层与所述数据线和所述漏电极重叠。
10.根据权利要求9所述的TFT基板，还包括由与所述栅极线相同的层形成的存储电极，并且
其中所述有机层具有第二开口，所述第二开口暴露设置于所述存储电极上的所述栅极绝缘层的一部分。
11.根据权利要求10所述的TFT基板，其中所述无机绝缘层形成于所述第二开口的内侧表面和通过所述第二开口暴露的所述栅极绝缘层上。
12.根据权利要求10所述的TFT基板，其中所述有机层具有用于暴露所述漏电极的一部分的第三开口，所述无机绝缘层具有用于暴露所述漏电极的所述部分的开口，且所述像素电极通过所述无机绝缘层的所述开口和所述有机层的所述第三开口电连接到所述漏电极。
13.根据权利要求12所述的TFT基板，还包括至少一个间隔体，位于并填充所述第一、第二和第三开口中的至少一个。
14.根据权利要求所述的TFT基板，其中所述间隔体包括光阻挡材料。
15.根据权利要求12所述的TFT基板，还包括挡光填料，设置于并填充所述第一、第二和第三开口中的至少一个。
16.根据权利要求1所述的TFT基板，其中所述像素电极具有切口图案，所述切口图案将一个像素部分分成多个域。
17.一种制造TFT基板的方法，所述方法包括：
在基板上形成栅极线和电连接到所述栅极线的栅电极；
在所述基板上形成栅极绝缘层从而覆盖所述栅极线和所述栅电极；
对应于所述栅电极在所述栅极绝缘层上形成半导体层；
在所述栅极绝缘层上沿与所述栅极线的延伸方向交叉的方向形成数据线，在所述半导体层上形成电连接到所述数据线的源电极并在所述半导体层上形成与所述源电极相对的漏电极从而在所述源电极和漏电极之间界定所述半导体层的沟道区域；
在所述栅极绝缘层上形成有机层从而覆盖所述数据线、所述源电极和所述漏电极，所述有机层具有暴露所述沟道区域的第一开口；
在所述有机层和所述第一开口的内表面上形成无机绝缘层，所述无机绝缘层具有基本均匀的厚度；以及
在所述无机绝缘层上形成像素电极，所述像素电极电连接到所述漏电极，
其中所述像素电极形成于所述第一开口之外。
18.根据权利要求17所述的TFT基板，其中所述有机层包括滤色器。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括对其上形成有所述有机层的所述基板进行等离子体处理。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述等离子体工艺使用从氢气H2和氨NH3气构成的组中选择的至少一种气体。
21.根据权利要求18所述的方法，其中所述无机绝缘层包括从氮化硅和氧化硅构成的组中选择的至少一种。
22.根据权利要求18所述的方法，其中所述无机绝缘层在100℃到250℃的温度下通过低温淀积工艺形成。
23.根据权利要求18所述的方法，其中所述无机绝缘层的厚度在到
Figure FSB00000113122200032
的范围内。
24.根据权利要求18所述的方法，其中所述有机层的厚度在2.5μm到3.5μm的范围内。
25.根据权利要求18所述的方法，其中所述沟道层、所述数据线、所述源电极和所述漏电极是通过如下步骤形成的：
在所述栅极绝缘层上形成非晶硅层；
在所述非晶硅层上形成掺杂非晶硅层；
在所述掺杂非晶硅层上形成导电层；
在所述导电层上形成第一光敏图案；
利用所述第一光敏图案作为蚀刻掩模蚀刻所述导电层从而形成数据线图案；
利用所述第一光敏图案或所述数据线图案作为蚀刻掩模蚀刻所述非晶硅层和所述掺杂非晶硅层；
通过部分地将所述第一光敏图案去除均匀厚度形成第二光敏图案；以及
利用所述第二光敏图案作为蚀刻掩模通过蚀刻所述数据线图案暴露所述非晶硅层。
26.根据权利要求25所述的方法，其中通过在所述基板上形成所述栅极线的工艺形成存储电极。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述有机层具有暴露设置于所述存储电极上的所述栅极绝缘层的第二开口，并且
形成所述有机层包括：
使预备有机层曝光；以及
使所述预备有机层显影从而形成所述第一开口和所述第二开口。
28.一种显示设备，包括：
第一基板；
设置于所述第一基板上且电连接到栅极线的栅电极；
设置于所述第一基板上从而覆盖所述栅极线和所述栅电极的栅极绝缘层；
对应于所述栅电极在所述栅极绝缘层上设置的半导体层；
电连接到数据线的源电极，所述数据线沿与所述栅极线的纵向交叉的方向形成于所述栅极绝缘层上，所述源电极在所述半导体层上；
形成于所述半导体层上的漏电极，所述漏电极与所述源电极相对从而在所述源电极和漏电极之间界定所述半导体层的沟道区域；
有机层，设置于所述栅极绝缘层上从而覆盖所述源电极、所述数据线和所述漏电极，所述有机层具有暴露所述沟道区域的第一开口；
设置于所述有机层和所述第一开口的内表面上的无机绝缘层，所述无机绝缘层具有基本均匀的厚度；
设置于所述无机绝缘层上且电连接到所述漏电极的像素电极；以及
面对所述第一基板且包括公共电极的第二基板，
其中所述像素电极形成于所述第一开口之外。
29.根据权利要求28所述的显示设备，其中所述有机层包括滤色器。
30.根据权利要求29所述的显示设备，其中所述无机绝缘层包括从氮化硅和氧化硅构成的组中选择的至少一种。
31.根据权利要求29所述的显示设备，其中所述无机绝缘层在100℃到250℃的低温下通过淀积工艺形成。
32.根据权利要求29所述的显示设备，其中所述无机绝缘层的厚度在
Figure FSB00000113122200041
到
Figure FSB00000113122200042
的范围内。
33.根据权利要求29所述的显示设备，其中所述有机层的厚度在2.5μm到3.5μm的范围内。
34.根据权利要求29所述的显示设备，其中所述半导体层与所述数据线和所述漏电极重叠。
35.根据权利要求34所述的显示设备，还包括由与所述栅极线相同的层形成的存储电极，
其中所述有机层具有第二开口，所述第二开口暴露对应于所述存储电极的所述栅极绝缘层的一部分。
36.根据权利要求35所述的显示设备，其中所述有机层包括用于暴露所述漏电极的一部分的第三开口，所述无机绝缘层具有用于暴露所述漏电极的所述部分的开口，且所述像素电极通过所述无机绝缘层的所述开口和所述有机层的所述第三开口电连接到所述漏电极。
37.根据权利要求36所述的显示设备，还包括至少一个间隔体，设置于并填充所述第一、第二和第三开口中的至少一个。
38.根据权利要求37所述的显示设备，所述间隔体包括光阻挡材料。
39.根据权利要求36所述的显示设备，还包括挡光填料，设置于并填充所述第一、第二和第三开口中的至少一个。
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