CN102998863A - 边缘场开关模式液晶显示装置的阵列基板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明讨论了边缘场开关模式液晶显示装置的阵列基板及其制造方法，由此该装置包括：选通线，其沿着一个方向形成在第一基板的表面上；数据线，其形成在所述第一基板上，并且与所述选通线交叉从而限定像素区；薄膜晶体管，其形成在第一基板上，并且形成在所述选通线和所述数据线的交叉处；绝缘层，其具有开口部分，所述开口部分位于所述薄膜晶体管的上部，用于至少暴露出所述薄膜晶体管的栅极部分；像素电极，其形成在所述绝缘层的上部，并且连接到被暴露出的薄膜晶体管；钝化层，其形成在所述绝缘层的上部；以及多个公共电极，它们形成在所述钝化层的上部并且相互分开。

Description

边缘场开关模式液晶显示装置的阵列基板及其制造方法
技术领域
本发明的实施方式涉及液晶显示装置，更具体地讲，涉及边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的阵列基板及其制造方法。
背景技术
通常，液晶显示装置的驱动原理是基于液晶的光学各向异性和偏振。具有细长结构的液晶表现出分子排列的方向性，因此可以通过人为地向液晶施加电场来控制它们分子取向的方向。
因此，如果任意地控制液晶的分子排列方向，则液晶的分子排列可能改变，并且由于光学各向异性，光在液晶的分子排列方向上折射，以呈现图像信息。
目前，有源矩阵型液晶显示装置（AM-LCD；下文中，简称为“液晶显示装置”）已经由于它的分辨率和视频实现能力而被广泛使用，在该液晶显示装置中，薄膜晶体管和连接薄膜晶体管的像素电极被布置成矩阵形式。
液晶显示装置可以包括：滤色器基板（即，上基板），其形成有公共电极；阵列基板（即，下基板），其形成有像素电极；以及液晶，其填充在上基板和下基板之间，其中，通过沿着垂直方向施加在公共电极和像素电极之间的电场来驱动液晶，从而具有优异的透射率和开口率。
然而，通过沿着垂直方向施加的电场驱动液晶的缺点在于，提供了不充分视角特性。因此，新近已提出了用于克服上述缺点的利用面内切换的液晶驱动方法，并且利用面内切换的液晶驱动方法具有优异的视角特性。
这种面内切换模式液晶显示装置可以包括彼此面对的滤色器基板和阵列基板以及置于滤色器基板和阵列基板之间的液晶层。
分别针对阵列基板上的透明绝缘基板上限定的多个像素，设置薄膜晶体管、公共电极和像素电极。
此外，公共电极和像素电极被构造成在同一基板上彼此平行地分开。
另外，滤色器基板可以包括：黑底，其处于与透明绝缘基板上的选通线、数据线和薄膜晶体管对应的部分；以及滤色器，其对应于像素。
此外，由公共电极和像素电极之间的水平电场驱动液晶层。
在这种情形下，公共电极和像素电极由透明电极形成，用于确保亮度。
因此，已提出用于将亮度增强效应最大化的边缘场开关（FFS）技术。FFS技术允许以精确的方式控制液晶，从而得到高对比度而没有色移。
将参照图1至图3描述根据现有技术的制造边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的方法。
图1是示出根据现有技术的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的示意性平面图。图2是示出图1的“A”部分的放大平面图，并且示意性示出在考虑粘结余量（bongding margin）的情况下用于覆盖漏接触孔部分的黑底（BM）。图3是沿着图1的III-III线的示意性剖视图，并且示出边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置。
根据现有技术的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的阵列基板可以包括：多条选通线13，其在透明绝缘基板11上沿着一个方向延伸，相互平行地分开；多条数据线21，其与选通线13交叉，在交叉的区域中限定像素区；薄膜晶体管（T），其设置在选通线13和数据线21的交叉处，并且由沿着垂直方向从选通线13延伸的栅电极13a、栅绝缘层15、有源层17、源电极23和漏电极25制成；感光亚克力（photo acryl）层29，其形成在包括薄膜晶体管（T）的基板的正面上；公共电极33，其在感光亚克力层29上形成有大面积；钝化层35，其形成在包括公共电极33的感光亚克力层29上，暴露出漏电极25；以及多个像素电极37，其形成在钝化层35上，以电连接到漏电极25，如图1至图3中所示。
在这种情形下，具有大面积的公共电极33位于像素区的正面上，与选通线13和数据线21分开一定间隔。
此外，多个杆形像素电极37位于公共电极33上，钝化层35置于多个杆形像素电极37和公共电极33之间。在这种情形下，公共电极33和多个像素电极37由透明导电材料氧化铟锡（ITO）形成。
另外，像素电极37通过感光亚克力层29上形成的漏接触孔31电连接到漏电极25。
此外，如图2和图3中所示，在滤色器基板41上沉积滤色器层45和黑底43，黑底43位于滤色器层45之间，用于阻挡光的透射，滤色器基板41与形成有公共电极33和多个像素电极37的绝缘基板11分开并与之粘结。在这种情形下，如图1中所示，黑底43可以形成在滤色器基板41上，与包括选通线13和数据线21的漏接触孔31相对应的一部分。
此外，如图3中所示，液晶层51可以形成在彼此粘结的滤色器基板41和绝缘基板11之间。
如上所述，在现有技术中，可使用感光亚克力层来减小寄生电容。
然而，漏接触孔31应该被形成为将像素电极37和薄膜晶体管T的漏电极25连接到感光亚克力层，并且在形成漏接触孔31期间，在漏接触孔31的外周形成液晶向错区（liquid crystal disclination region）孔，从而造成光泄露。
因此，在现有技术中，为了防止由于漏接触孔31外周形成液晶向错区而造成光泄露，应该使用黑底43覆盖漏接触孔31的所有外周部分，因此，可以减少其开口区，即，可减小透射区的面积，从而降低了像素的透射率。具体地讲，如图2中所示，应该用黑底43覆盖包括漏接触孔31的开口区的一部分，此时要考虑到让粘结余量达到足以防止如图2中所示的漏接触孔31形成的液晶向错区所造成的光泄露的区域（A1），因此，像素的透射区会减小所述区域那么多，从而一定程度地降低透射率。
发明内容
提供本发明是为了改善以上问题，并且本发明的目的在于提供边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置及其制造方法，该液晶显示装置能够使像素的开口区最大，而不用单独形成接触漏电极的漏接触孔，从而增大了透射率。
为了实现以上目的，提供了一种边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的阵列基板，并且所述阵列基板可以包括：选通线，其沿着一个方向形成在所述基板的表面上；数据线，其与所述选通线交叉从而限定像素区；薄膜晶体管，其形成在所述选通线和所述数据线的交叉处；绝缘层，其具有开口部分，所述开口部分位于所述薄膜晶体管的上部，用于至少暴露出所述薄膜晶体管的栅极部分；像素电极，其形成在所述绝缘层的上部，并且直接连接到被暴露出的薄膜晶体管；钝化层，其形成在包括所述像素电极的所述绝缘层的上部；以及多个公共电极，它们形成在所述钝化层的上部并且相互分开。
为了实现以上目的，提供了一种制造边缘场开关（FFS）AH-IPS模式液晶显示装置的阵列基板的方法，并且所述方法可以包括以下步骤：在所述基板的表面上，沿着一个方向形成选通线；在第一基板上形成数据线和薄膜晶体管，所述数据线与所述选通线交叉从而限定像素区，并且所述薄膜晶体管位于所述选通线和所述数据线的交叉处；形成绝缘层，所述绝缘层具有开口部分，所述开口部分位于所述薄膜晶体管的上部，用于至少暴露出所述薄膜晶体管的栅极部分；形成像素电极，所述像素电极连接到位于所述绝缘层的上部的被暴露出的薄膜晶体管；以及在包括所述像素电极的所述绝缘层的上部形成钝化层；以及在所述钝化层的上部，形成相互分开的多个公共电极。
为了实现以上目的，提供了一种边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的阵列基板，并且所述阵列基板可以包括：选通线，其沿着一个方向形成在所述基板的表面上；数据线，其与所述选通线交叉从而限定像素区；薄膜晶体管，其形成在所述选通线和所述数据线的交叉处；绝缘层，其具有开口部分，所述开口部分位于所述薄膜晶体管的上部，用于暴露出所述薄膜晶体管的源电极和栅极部分；像素电极，其形成在所述绝缘层的上部，并且直接连接到被暴露出的薄膜晶体管；钝化层，其形成在包括所述像素电极的所述绝缘层的上部；以及多个公共电极，它们形成在所述钝化层的上部并且相互分开。
根据本发明的实施方式的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的阵列基板及其制造方法可以具有以下效果。
依照根据本发明的实施方式的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的阵列基板及其制造方法，去除了现有技术中的被形成为将漏电极电连接到像素电极的漏接触孔，并且在有机绝缘层上形成用于暴露出薄膜晶体管上部的开口部分，使得被暴露出的薄膜晶体管和像素电极以直接方式彼此电连接，因此在现有技术中用于形成漏接触孔的区域（即，被黑底覆盖的区域）可以用作开口区以去除现有技术中造成透射率降低的漏接触孔形成部分，从而与现有技术相比将透射率提高大约20%以上。
此外，根据本发明的实施方式，可以原样地使用现有技术中用于减小寄生电容的具有感光性的感光亚克力层，从而降低功耗。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步理解，并且并入本说明书中且构成本说明书的一部分，附图示出本发明的实施方式并且与描述一起用于说明本发明的原理。
在附图中：
图1是示出根据现有技术的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的示意性平面图；
图2是示出图1的“A”部分的放大平面图，并且示意性示出在考虑粘结余量的情况下用于覆盖漏接触孔部分的黑底（BM）和漏接触孔部分；
图3是沿着图1的III-III线的示意性剖视图，并且示出边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置；
图4是根据本发明的实施方式的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的示意性平面图；
图5是沿着图4的V-V线的示意性剖视图，并且示出根据本发明的实施方式的AH-IPS模式液晶显示装置；
图6A至图6O是示出根据本发明的实施方式的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的阵列基板的制造工艺剖视图；
图7是示出根据本发明的另一个实施方式的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的示意性剖视图；以及
图8A至图8O是示出根据本发明的另一个实施方式的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的阵列基板的制造工艺剖视图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述根据本发明的示例实施方式的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的阵列基板及其制造方法。
图4是根据本发明的实施方式的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的示意性平面图。
图5作为沿着图4的V-V线的剖视图，是示出根据本发明的实施方式的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的示意性剖视图。
如图4和图5中所示，根据本发明的实施方式的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置可以包括：选通线103，其沿着一个方向形成在绝缘基板101的表面上；数据线113a，其与选通线103交叉以限定像素区；薄膜晶体管（T），其形成在选通线103和数据线113a的交叉处；有机绝缘层117，其具有位于薄膜晶体管（T）上部的开口部分121，用于暴露出薄膜晶体管（T）；像素电极123a，其形成在有机绝缘层117的上部并且直接连接到被暴露出的薄膜晶体管（T）；钝化层127，其形成在包括像素电极123a的有机绝缘层117的上部；以及多个公共电极133a，其形成在钝化层127的上部并且相互分开。
在这种情形下，具有大面积的像素电极123a位于像素区的正面上，与选通线103和数据线113a分开一定间隔，并且多个透明杆形公共电极133a被设置成在像素电极123a上侧（钝化层127置于其间）相互以预定距离分开。
此外，如图5中所示，像素电极123a通过位于薄膜晶体管（T）上部的开口部分121以直接方式电连接到漏电极113c，而没有单独的漏接触孔。在这种情形下，开口部分121被形成为暴露出薄膜晶体管（T）的沟道区（参照图6J中的附图标记109a）和漏电极113c的一部分。
另一方面，在滤色器基板141上沉积红色、绿色和蓝色滤色器层145以及位于滤色器层145之间的用于阻挡光的透射的黑底143，滤色器基板141与形成有像素电极123a和多个公共电极133a的绝缘基板101分开并与之粘结。
在这种情形下，如图4和图5中所示，在考虑到与绝缘基板101的粘结余量的情况下，被黑底143覆盖的部分被覆盖的面积会达到薄膜晶体管（T）上部的开口部分121那么大。
在这种情形下，黑底143覆盖薄膜晶体管（T）的上部，但是现有技术中的黑底43应该覆盖在从选通线13突出的漏电极25的上部形成的漏接触孔区的上部以及如图1中所示的薄膜晶体管（T）的上部，覆盖区域达到区域（A1），因此在现有技术中，开口区可能一定程度地减小。
然而，在本发明的实施方式中，如图4中所示，去除了现有技术中的漏接触孔形成区，因为黑底143只是仅仅覆盖区域A2，使得被去除的漏接触孔形成区的部分区域（A3）被作为开口区用于确保已被黑底143覆盖的区域作为开口区，从而提高了像素的透射率。
此外，如图5中所示，用于相对于绝缘基板101保持单元间隙的柱状间隔体147在红色、绿色和蓝色滤色器层145的上部突出，插入绝缘基板101上形成的薄膜晶体管（T）的上部形成的开口部分121中。
另外，在彼此粘结的滤色器基板141和绝缘基板101之间形成液晶层151，以构成根据本发明的实施方式的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置。
通过以上构造，多个公共电极133a向每个像素供应用于驱动液晶的基准电压，即，公共电压。
在每个像素区中，多个公共电极133a与具有大面积的像素电极123a重叠同时钝化层127置于其间，以形成边缘场。
以此方式，如果数据信号通过薄膜晶体管（T）被供应到像素电极123a，则被供应有公共电压的公共电极133a形成边缘场，使得在绝缘基板101和滤色器基板141之间沿着水平方向取向的液晶分子由于介电各向异性而旋转，因此穿过像素区的液晶分子的透光率根据旋转角度而变化，从而实现灰度。
因此，依照根据本发明的实施方式的具有以上构造的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置，可以原样地使用现有技术中用于减小寄生电容的具有感光性的感光亚克力层，从而降低功耗。
此外，根据本发明的实施方式，去除了现有技术中的被形成为将漏电极电连接到像素电极的漏接触孔，并且在有机绝缘层上形成用于暴露出薄膜晶体管上部的开口部分，使得被暴露出的薄膜晶体管和像素电极以直接方式彼此电连接，因此区域A1中的在现有技术中用于形成漏接触孔的部分区域A3可以被用作开口区，以去除现有技术中造成透射率降低的漏接触孔形成部分，从而与现有技术相比将透射率提高大约20%以上。
另一方面，以下将参照图6A至图6O描述根据本发明的实施方式的制造具有以上构造的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的阵列基板的方法。
图6A至图6O是示出根据本发明的实施方式的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的阵列基板的制造工艺剖视图。
如图6A中所示，在透明绝缘基板101上限定包括开关功能的多个像素区，并且通过溅射法，在透明绝缘基板101上沉积第一导电金属层102。在这种情形下，可以使用从铝（Al）、钨（W）、铜（Cu）、钼（MO）、铬（Cr）、钛（Ti）、钨化钼（MoW）、钛化钼（MoTi）、钛化铜/钼（Cu/MoTi）组成的组中选择的至少一种作为形成第一导电金属层102的目标材料。
接着，在第一导电金属层102的上部，沉积具有高透射率的光致抗蚀剂，以形成第一感光层105。
随后，如图6B中所示，使用曝光掩模，通过光刻处理技术在第一感光层105上执行曝光处理，然后通过显影处理选择性去除第一感光层105，以形成第一感光图案105a。
接着，如图6C中所示，通过使用第一感光图案105a作为阻挡层，选择性蚀刻第一导电金属层102，以同时形成选通线103（参照图4）、从选通线103延伸的栅电极103a以及与选通线103分开且平行的公共线。另外，去除第一感光图案105a，然后在包括栅电极103a的基板101的正面上，形成由氮化硅（SiNx）或氧化硅（SiO2）制成的栅绝缘层107。
接着，在栅绝缘层107上，顺序地沉积非晶硅层（a-Si:H）109和含有杂质的非晶硅层（n+或p+）111。此时，使用化学汽相沉积（CVD）法沉积非晶硅层（a-Si:H）109和含有杂质的非晶硅层（n+或p+）111。此时，可能在栅绝缘层107上形成的是氧化物类材料层如铟镓锌氧化物（IGZO）而不是非晶硅层（a-Si:H）109，并且所述氧化物类材料层应用于氧化物薄膜晶体管。
随后，使用溅射法，在包括含有杂质的非晶硅层（n+或p+）111的基板的正面上，沉积第二导电层113。此时，第二导电层113可以是单层或多层，并且包括从铝（Al）、钨（W）、铜（Cu）、钼（Mo）、氧化铟锡（ITO）、Cu/ITO、铬（Cr）、钛（Ti）、钨化钼（MoW）、钛化钼（MoTi）、钛化铜/钼（Cu/MoTi）组成的组中选择的至少一种作为形成第二导电金属层113的目标材料。
随后，在第二导电层113的上部沉积具有高透射率的光致抗蚀剂，以形成第二感光层。
接着，使用曝光掩模，通过光刻处理技术在第二感光层上执行曝光处理，然后通过显影处理选择性去除第二感光层，以形成第二感光图案115。
随后，如图6E中所示，通过使用第二感光图案115作为蚀刻掩模，对第二导电层113进行选择性湿法蚀刻，以限定源电极和漏电极形成区连同沿着垂直方向（或以垂直间隔）与选通线103交叉的数据线113a。
接着，如图6F中所示，通过干法蚀刻处理，顺序地蚀刻导电层113中的与源电极和漏电极形成区对应的部分以及数据线113a下方的含有杂质的非晶硅层（n+或p+）111和非晶硅层（a-Si:H）109，以形成欧姆接触层111a和有源层109a。此时，同时将导电层113中的与源电极和漏电极形成区对应的部分以及数据线113a下方的含有杂质的非晶硅层（n+或p+）111和非晶硅层（a-Si:H）109图案化，因此将不会出现有源层残留（active tail）。
随后，去除第二感光图案115，然后在包括有源层109a和欧姆接触层111a的基板的正面、导电层113中的与源电极和漏电极形成区相对应的部分以及数据线113a上，沉积无机绝缘层或有机绝缘层117。此时，可以将感光亚克力材料或其它表现出感光性的感光有机绝缘材料用于有机绝缘层117。此外，因为感光亚克力表现出感光性，所以可以执行曝光处理，而不用在曝光处理期间形成单独的光致抗蚀剂。此外，可以将选自氮化硅（SiNx）和其它无机绝缘材料的任一种材料用于无机绝缘层。
接着，如图6G中所示，使用曝光掩模，通过光刻处理技术在有机绝缘层117上执行曝光处理，然后通过显影处理选择性去除有机绝缘层117，以形成开口部分121，开口部分121用于暴露出与源电极和漏电极形成区对应的导电层113的上部（或其一部分）。此时，开口部分121形成于薄膜晶体管（T）的一部分中，即，形成在源电极和漏电极形成区中。此外，通过开口部分121暴露出欧姆接触层111a和有源层109a的侧壁（包括与源电极和漏电极形成区对应的导电层113的上部）以及栅绝缘层107的部分上表面。开口部分121暴露出栅电极103a上方的至少栅极部分的上部。
随后，如图6H中所示，使用溅射法，在包括开口部分121的有机绝缘层117的上部上，沉积透明导电材料，以形成第一透明导电材料层123。此时，将选自包括氧化铟锡（ITO）、氧化铟锌（IZO）等的透明导电材料组的任一种复合目标物用作透明导电材料。此外，使第一透明导电材料层123和与源电极和漏电极形成区对应的导电层113的表面以及欧姆接触层111a和有源层109a的侧壁直接接触。
接着，在第一透明导电材料层123的上部，沉积具有高透射率的光致抗蚀剂，以形成第三感光层。
随后，使用曝光掩模，通过光刻处理技术在第三感光层上执行曝光处理，然后通过显影处理选择性去除第三感光层，以形成第三感光图案125。此时，第三感光图案125暴露出与有源层109a的沟道区对应的导电层中的用于形成源电极和漏电极的部分。
接着，如图6I中所示，通过使用第三感光图案125作为蚀刻掩模，选择性蚀刻第一透明导电材料层123，以同时形成以直接方式电连接到漏电极113c的像素电极123a连同源电极113b和漏电极113c。此时，像素电极123a通过开口部分121直接接触欧姆接触层111a和有源层109a的侧壁连同漏电极113c。此外，在形成源电极113b和漏电极113c期间，还暴露出欧姆接触层111a的介于源电极113b和漏电极113c之间的部分。然后，在包括源电极113b的开口部分121的侧壁上，形成空置（dummy）透明导电层图案123b。因此，开口部分121暴露出源电极113b的一部分的上部、栅电极103a上方的栅极部分、与沟道区相对应的有源层109a、和漏电极113c。
随后，如图6J中所示，选择性蚀刻被暴露出的欧姆接触层111a的一部分，以暴露出有源层109a的沟道区。
接着，如图6K中所示，去除第三感光图案125，然后在包括源电极113b、漏电极113c和像素电极123a的基板的正面上，沉积无机绝缘材料或有机绝缘材料，以形成钝化层127。
随后，如图6L中所示，使用溅射法，在钝化层127的上部，沉积透明导电材料，以形成第二透明导电材料层133。此时，将选自包括氧化铟锡（ITO）、氧化铟锌（IZO）等的透明导电材料组的任一种复合目标物用于第二透明导电材料133。
接着，在第二透明导电材料层133的上部上，沉积具有高透射率的光致抗蚀剂，以形成第四感光层135。
随后，如图6M中所示，使用曝光掩模，通过光刻处理技术在第四感光层135上执行曝光处理，然后通过显影处理选择性去除第四感光层135，以形成第四感光图案135a。
接着，如图6N中所示，通过使用第四感光图案135a作为蚀刻掩模，选择性蚀刻第二透明导电材料层133，以形成相互分开同时与像素电极123a重叠的多个公共电极133a。
接着，去除剩余的第四感光图案135a，完成制造根据本发明的实施方式的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的阵列基板的处理。
然后，如图6O中所示，在滤色器基板141上形成黑底层143，黑底层143用于阻挡光进入除了像素区之外的区域。
在这种情形下，黑底143覆盖薄膜晶体管（T）的上部，但是现有技术中的黑底43应覆盖从选通线13突出的漏电极25的上部形成的漏接触孔区的上部以及如图1中所示的薄膜晶体管（T）的上部，覆盖区域达到区域（A1），因此在现有技术中，开口区会在一定程度上减小。
然而，在本发明的实施方式中，去除了现有技术中的漏接触孔形成区，因为黑底143只是仅仅覆盖区域A2，使得被去除的漏接触孔形成区的部分区域（A3）被用作开口区以确保已被黑底143覆盖的区域作为开口区，从而提高了像素的透射率。
接着，在包括黑底层143的滤色器基板141上，形成红色、绿色和蓝色滤色器层145。
随后，在滤色器层145的上部形成柱状间隔体147，以完成制造滤色器阵列基板的处理，柱状间隔体147用于保持彼此粘结的滤色器基板141和绝缘基板101之间的单元间隙。此时，可以额外地执行在滤色器层145的表面上形成取向层的处理。此外，在滤色器基板141和绝缘基板101彼此粘结的情形下，柱状间隔体147插入绝缘基板101上形成的开口部分121中，以防止绝缘基板101在水平方向上松动，因此正确地执行了粘结而没有出现任何扭曲。换句话讲，开口部分121起到了固定柱状间隔体147的作用。
随后，执行在滤色器基板141和绝缘基板101之间形成液晶层151的处理，以完成制造根据本发明的实施方式的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的处理。
另一方面，将参照附图描述根据本发明的另一个实施方式的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的阵列基板。
图7是示出根据本发明的另一个实施方式的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的示意性剖视图。
如图7中所示，根据本发明的另一个实施方式的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置可以包括：选通线（参照图4中的附图标记103），其沿着一个方向形成在绝缘基板201的表面上；数据线213a，其与选通线交叉以限定像素区；薄膜晶体管（T），其形成在选通线和数据线213a的交叉处；有机绝缘层217，其具有位于薄膜晶体管（T）上部的开口部分221，用于暴露出薄膜晶体管（T）；像素电极223a，其形成在有机绝缘层217的上部并且直接连接到被暴露出的薄膜晶体管（T）；钝化层227，其形成在包括像素电极223a的有机绝缘层217的上部；以及多个公共电极233a，其形成在钝化层227的上部并且相互分开。
在这种情形下，具有大面积的像素电极223a位于像素区的正面上，与选通线和数据线213a分开一定间隔，并且多个透明杆形公共电极233a被设置成在像素电极223a上侧（钝化层227置于其间）相互以预定距离分开。
此外，如图7中所示，像素电极223a通过位于薄膜晶体管（T）上部的开口部分221以直接方式电连接到漏电极213c，而没有单独的漏接触孔。在这种情形下，开口部分221被形成为暴露薄膜晶体管（T）的沟道区（参照图8J中的附图标记209b）和漏电极213c的一部分。
另一方面，在滤色器基板241上沉积红色、绿色和蓝色滤色器层245以及位于滤色器层245之间的用于阻挡光的透射的黑底（BM）243，滤色器基板241与形成有像素电极223a和多个公共电极233a的绝缘基板201分开并与之粘结。
在这种情形下，在考虑到与绝缘基板201的粘结余量的情况下，被黑底243覆盖的部分被覆盖的面积会达到薄膜晶体管（T）上部的开口部分221那么大。
在这种情形下，黑底243覆盖薄膜晶体管（T）的上部，但是现有技术中的黑底43应该覆盖在从选通线突出的漏电极的上部形成的漏接触孔区的上部以及如图1中所示的薄膜晶体管（T）的上部，覆盖区域达到区域（A1），因此在现有技术中，开口区可能一定程度地减小。
因此，在本发明的实施方式中，如图4中所示，去除了现有技术中的漏接触孔形成区，被去除的漏接触孔形成区的部分区域A3被用作开口区，以确保已被黑底243覆盖的区域作为开口区，从而提高了像素的透射率。
此外，如图7中所示，用于相对于绝缘基板201保持单元间隙的柱状间隔体247在红色、绿色和蓝色滤色器层245的上部突出，插入绝缘基板201上形成的薄膜晶体管（T）的上部形成的开口部分221中。
另外，在彼此粘结的滤色器基板241和绝缘基板201之间形成液晶层251，以构成根据本发明的实施方式的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置。
通过以上构造，多个公共电极233a向每个像素供应用于驱动液晶的基准电压，即，公共电压。
在每个像素区中，多个公共电极233a与具有大面积的像素电极223a重叠同时钝化层227置于其间，以形成边缘场。
以此方式，如果数据信号通过薄膜晶体管（T）被供应到像素电极223a，则被供应有公共电压的公共电极233a形成边缘场，使得在绝缘基板201和滤色器基板241之间沿着水平方向取向的液晶分子由于介电各向异性而旋转，因此穿过像素区的液晶分子的透光率根据旋转角度而变化，从而实现灰度。
因此，依照根据本发明的实施方式的具有以上构造的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置，可以原样地使用现有技术中用于减小寄生电容的具有感光性的感光亚克力层，从而降低功耗。
此外，根据本发明的实施方式，去除了现有技术中的被形成为将漏电极电连接到像素电极的漏接触孔，并且在有机绝缘层上形成用于暴露出薄膜晶体管上部的开口部分，使得被暴露出的薄膜晶体管和像素电极以直接方式彼此电连接，因此区域A1中的在现有技术中用于形成漏接触孔的部分区域A3可以被用作开口区，以去除现有技术中造成透射率降低的漏接触孔形成部分，从而与现有技术相比将透射率提高大约20%以上。
另一方面，以下将参照图8A至图8O描述根据本发明的实施方式的构造具有以上构造的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的阵列基板的方法。
图8A至图8O是示出根据本发明的另一个实施方式的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的阵列基板的制造工艺剖视图。
如图8A中所示，在透明绝缘基板201上限定包括开关功能的多个像素区，并且通过溅射法，在透明绝缘基板201上沉积第一导电金属层203。在这种情形下，可以使用从铝（Al）、钨（W）、铜（Cu）、钼（Mo）、铬（Cr）、钛（Ti）、钨化钼（MoW）、钛化钼（MoTi）、钛化铜/钼（Cu/MoTi）组成的组中选择的至少一种作为形成第一导电金属层203的目标材料。
接着，在第一导电金属层203的上部沉积具有高透射率的光致抗蚀剂，以形成第一感光层205。
随后，如图8B中所示，使用曝光掩模，通过光刻处理技术在第一感光层205上执行曝光处理，然后通过显影处理选择性去除第一感光层205，以形成第一感光图案205a。
接着，如图8C中所示，通过使用第一感光图案205a作为阻挡层，选择性蚀刻第一导电金属层203，以同时形成选通线103（参照图4中的附图标记103）、从选通线延伸的栅电极203a以及与选通线分开且平行的公共线。
随后，去除第一感光图案205a，然后在包括栅电极203a的基板的正面上，形成由氮化硅（SiNx）或氧化硅（SiO2）制成的栅绝缘层207。
接着，如图8D中所示，在栅绝缘层207上，顺序地沉积非晶硅层（a-Si:H）209和含有杂质的非晶硅层（n+或p+）211。此时，使用化学汽相沉积（CVD）法沉积非晶硅层（a-Si:H）209和含有杂质的非晶硅层（n+或p+）211。此时，可能在栅绝缘层207上形成的是氧化物类材料层如铟镓锌氧化物（IGZO）而不是非晶硅层（a-Si:H）209，并且所述氧化物类材料层应用于氧化物薄膜晶体管。
随后，使用溅射法，在包括含有杂质的非晶硅层（n+或p+）211的基板201的正面上，沉积第二导电层213。此时，从铝（Al）、钨（W）、铜（Cu）、钼（Mo）、铬（Cr）、钛（Ti）、钨化钼（MoW）、钛化钼（MoTi）、钛化铜/钼（Cu/MoTi）组成的组中选择的至少一种可用于形成第二导电金属层213的目标材料。
随后，在第二导电层213的上部沉积具有高透射率的光致抗蚀剂，以形成第二感光层。
接着，使用曝光掩模，通过光刻处理技术在第二感光层上执行曝光处理，然后通过显影处理选择性去除第二感光层，以形成第二感光图案215。
随后，如图8E中所示，通过使用第二感光图案215作为蚀刻掩模，对第二导电层213进行选择性湿法蚀刻，以限定源电极和漏电极形成区连同沿着垂直方向（或以垂直间隔）与选通线203交叉的数据线213a。
接着，如图8F中所示，通过干法蚀刻处理，顺序地蚀刻导电层213中的与源电极和漏电极形成区对应的部分以及数据线213a下方的含有杂质的非晶硅层（n+或p+）211和非晶硅层（a-Si:H）209，以形成欧姆接触层211a和有源层209a。此时，同时将导电层213中的与源电极和漏电极形成区对应的部分以及数据线213a下方的含有杂质的非晶硅层（n+或p+）211和非晶硅层（a-Si:H）209图案化，因此将不会出现有源层残留。
随后，去除第二感光图案215，然后在包括有源层209a和欧姆接触层211a的基板的正面、导电层213中的与源电极和漏电极形成区相对应的部分以及数据线213a上，沉积无机绝缘层或有机绝缘层217。此时，可以将感光亚克力材料或其它表现出感光性的感光有机绝缘材料用于有机绝缘层217。此外，因为感光亚克力表现出感光性，所以可以执行曝光处理，而不用在曝光处理期间形成单独的光致抗蚀剂。此外，可以将选自氮化硅（SiNx）和其它无机绝缘材料的任一种用于无机绝缘层。
接着，如图8G中所示，使用曝光掩模，通过光刻处理技术在有机绝缘层217上执行曝光处理，然后通过显影处理选择性去除有机绝缘层217，以形成开口部分221，开口部分221用于暴露出与源电极和漏电极形成区对应的导电层213的上部（或其一部分）。此时，开口部分221形成在薄膜晶体管（T）的一部分中，即，形成在源电极和漏电极形成区中。此外，通过开口部分221暴露欧姆接触层211a和有源层209a的侧壁（包括与源电极和漏电极形成区对应的导电层213的上部）以及栅绝缘层207的部分上表面。
随后，如图8H中所示，使用溅射法，在包括开口部分221的有机绝缘层217的上部上，沉积透明导电材料，以形成第一透明导电材料层223。此时，将选自包括氧化铟锡（ITO）、氧化铟锌（IZO）等的透明导电材料组的任一种复合目标物用作透明导电材料。此外，使第一透明导电材料层223和与源电极和漏电极形成区对应的导电层213的表面以及欧姆接触层211a和有源层209a的侧壁直接接触。
接着，在第一透明导电材料层223的上部上，沉积具有高透射率的光致抗蚀剂，以形成第三感光层。
随后，使用曝光掩模，通过光刻处理技术在第三感光层上执行曝光处理，然后通过显影处理选择性去除第三感光层，以形成第三感光图案225。此时，第三感光图案225暴露出第一透明导电材料层223中除了像素电极形成区之外的所有部分。
接着，如图8I中所示，通过使用第三感光图案225作为蚀刻掩模，选择性蚀刻第一透明导电材料层223和第二导电层213的下部，以同时形成以直接方式电连接到漏电极213c的像素电极223a连同源电极213b和漏电极213c。此时，像素电极223a通过开口部分221直接接触欧姆接触层211a和有源层209a的侧壁连同漏电极213c。此外，在形成源电极213b和漏电极213c期间，还暴露出欧姆接触层211a的介于源电极213b和漏电极213c之间的部分。然后，还通过蚀刻处理，去除源电极213b的上部和在与源电极213b对应的有机绝缘层217上覆盖的透明导电层223的一部分。因此，开口部分221暴露出栅电极203a上方的栅极部分的上部、与沟道区相对应的有源层209a和漏电极213c。
随后，如图8J中所示，通过干法蚀刻处理，选择性蚀刻被暴露出的欧姆接触层211a的一部分，以暴露出欧姆接触层211a下部的有源层209a的沟道区209b。
接着，如图8K中所示，去除第三感光图案225，然后在包括源电极213b、漏电极213c和像素电极223a的基板的正面上，沉积无机绝缘材料或有机绝缘材料，以形成钝化层227。
随后，如图8L中所示，使用溅射法，在钝化层227的上部上，沉积透明导电材料，以形成第二透明导电材料层233。此时，将选自包括氧化铟锡（ITO）、氧化铟锌（IZO）等的透明导电材料组的任一种复合目标物用于第二透明导电材料233。
接着，在第二透明导电材料层233的上部上，沉积具有高透射率的光致抗蚀剂，以形成第四感光层235。
随后，如图8M中所示，使用曝光掩模，通过光刻处理技术在第四感光层235上执行曝光处理，然后通过显影处理选择性去除第四感光层235，以形成第四感光图案235a。
接着，如图8N中所示，通过使用第四感光图案235a作为蚀刻掩模，选择性蚀刻第二透明导电材料层233，以形成相互分开同时与像素电极223a重叠的多个公共电极233a。
接着，去除剩余的第四感光图案235a，完成制造根据本发明的实施方式的AH-IPS模式液晶显示装置的阵列基板的处理。
然后，如图8O中所示，在滤色器基板241上形成黑底层243，黑底层243用于阻挡光进入除了像素区之外的区域。
在这种情形下，黑底243覆盖薄膜晶体管（T）的上部，但是现有技术中的黑底43应覆盖从选通线13突出的漏电极25的上部形成的漏接触孔区的上部以及如图1中所示的薄膜晶体管（T）的上部，覆盖区域达到区域A1，因此在现有技术中，开口区会在一定程度上减小。
然而，在本发明的实施方式中，去除了现有技术中的漏接触孔形成区，因为黑底243只是仅仅覆盖区域A2，使得被去除的漏接触孔形成区的部分区域A3被作为开口区用于确保已被黑底243覆盖的区域作为开口区，从而提高了像素的透射率。
接着，在包括黑底层243的滤色器基板241上，形成红色、绿色和蓝色滤色器层245。
随后，在滤色器层245的上部形成柱状间隔体247，以完成制造滤色器阵列基板的处理，柱状间隔体247用于保持彼此粘结的滤色器基板241和绝缘基板201之间的单元间隙。此时，可以额外地执行在滤色器层245的表面上形成取向层的处理。此外，在滤色器基板241和绝缘基板201彼此粘结的情形下，柱状间隔体247插入绝缘基板201上形成的开口部分221中，以防止绝缘基板201在水平方向上松动，因此正确地执行了粘结而没有出现任何扭曲。换句话讲，开口部分221起到了固定柱状间隔体247的作用。
随后，执行在滤色器基板241和绝缘基板201之间形成液晶层251的处理，以完成制造根据本发明的另一个实施方式的AH-IPS模式液晶显示装置的处理。
另一方面，根据本发明的另一个实施方式的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置及其构造方法可应用于在TFT（COT）结构上具有滤色器的液晶显示装置。
如上所述，根据本发明的实施方式，去除了现有技术中被形成为将漏电极电连接到像素电极的漏接触孔，并且在有机绝缘层上形成用于暴露出薄膜晶体管上部的开口部分，使得被暴露出的薄膜晶体管和像素电极以直接方式彼此电连接，因此区域A1中的在现有技术中用于形成漏接触孔的部分区域A3可以用作开口区，以去除现有技术中造成透射率降低的漏接触孔形成部分，从而与现有技术相比将透射率提高大约20%以上。
此外，依照根据本发明的实施方式的边缘场开关（FFS）模式液晶显示装置的阵列基板及其制造方法，可以原样地使用现有技术中用于减小寄生电容的具有感光性的感光亚克力层，从而降低功耗。
虽然已详细描述了本发明的示例实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，可以形成其各种修改形式和其它等效实施方式。
因此，本发明的范围不限于实施方式，本领域的技术人员使用所附权利要求书中定义的本发明的基本构思对其进行的各种修改和改进将落入本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：
基板；
选通线，其沿着一个方向形成在所述基板的表面上；
数据线，其形成在所述第一基板上，并且与所述选通线交叉从而限定像素区；
薄膜晶体管，其形成在所述基板上，并且形成在所述选通线和所述数据线的交叉处；
绝缘层，其具有开口部分，所述开口部分位于所述薄膜晶体管的上部，用于至少暴露出所述薄膜晶体管的栅极部分；
像素电极，其形成在所述绝缘层的上部，并且连接到被暴露出的薄膜晶体管；
钝化层，其形成在包括所述像素电极的所述绝缘层的上部；以及
多个公共电极，它们形成在所述钝化层的上部并且相互分开。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述开口部分暴露出构成所述薄膜晶体管的源电极、栅极部分、与沟道区相对应的有源层、和漏电极的上部。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中，所述开口部分完全暴露出所述漏电极。
4.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中，所述源电极和所述漏电极是ITO形成的单层或铜和ITO形成的多层。
5.根据权利要求2所述的液晶显示装置，该液晶显示装置还包括形成在所述开口部分的侧壁上并位于所述源电极上的空置透明导电层图案。
6.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中，所述像素电极直接接触所述漏电极。
7.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，以具有导电金属层的单层结构或具有导电金属层和透明导电层的双层结构形成源电极。
8.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，以从包括具有感光性的感光亚克力层的有机绝缘材料和包括氮化硅层的无机绝缘材料中选择的任一种材料形成所述绝缘层。
9.根据权利要求1所述的液晶显示装置，该液晶显示装置还包括：
液晶层，其形成在所述基板和另一个基板之间，黑底、滤色器层和柱状间隔体形成在所述另一个基板上。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其中，所述柱状间隔体位于所述开口部分内，插入所述开口部分中。
11.一种制造液晶显示装置的方法，该方法包括以下步骤：
提供基板；
在所述基板的表面上，沿着一个方向形成选通线；
在所述基板上形成数据线和薄膜晶体管，所述数据线与所述选通线交叉从而限定像素区，并且所述薄膜晶体管位于所述选通线和所述数据线的交叉处；
形成绝缘层，所述绝缘层具有开口部分，所述开口部分位于所述薄膜晶体管的上部，用于至少暴露出所述薄膜晶体管的栅极部分；
形成像素电极，所述像素电极通过所述绝缘层的上部的所述开口部分连接到被暴露出的薄膜晶体管；
在包括所述像素电极的所述绝缘层的上部，形成钝化层；以及
在所述钝化层的上部，形成相互分开的多个公共电极。
12.根据权利要求11所述的方法，该方法还包括以下步骤：
在第二基板上，形成黑底、滤色器层和柱状间隔体；以及
在所述第一基板和所述第二基板之间设置液晶层。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述开口部分暴露出构成所述薄膜晶体管的源电极和漏电极的上部、欧姆接触层和有源层的侧壁、以及与沟道区相对应的欧姆接触层的上部。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述像素电极直接接触欧姆接触层和有源层的侧壁连同漏电极。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，源电极和漏电极是ITO形成的单层或铜和ITO形成的多层。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，以从包括具有感光性的感光亚克力层的有机绝缘材料和包括氮化硅层的无机绝缘材料中选择的任一种材料形成所述绝缘层。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，所述柱状间隔体位于所述开口部分内，插入所述开口部分中。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，在形成所述像素电极的过程中，连同所述像素电极一起同时形成空置图案。
19.一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括：
基板；
选通线，其沿着一个方向形成在所述基板的表面上；
数据线，其形成在所述第一基板上，并且与所述选通线交叉从而限定像素区；
薄膜晶体管，其形成在所述基板上，并且形成在所述选通线和所述数据线的交叉处；
绝缘层，其具有开口部分，所述开口部分位于所述薄膜晶体管的上部，用于暴露出所述薄膜晶体管的源电极和栅极部分；
像素电极，其形成在所述绝缘层的上部，并且连接到被暴露出的薄膜晶体管；
钝化层，其形成在包括所述像素电极的所述绝缘层的上部；以及
多个公共电极，它们形成在所述钝化层的上部并且相互分开。
20.根据权利要求19所述的液晶显示装置，其中，所述开口部分还暴露出与沟道区相对应的有源层的上部、以及构成所述薄膜晶体管的漏电极。
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