CN103869561A - 具有双连接结构的液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有双连接结构的能够减小边框宽度的LCD装置及其制造方法。连接线结构包括交替设置的多条第一连接线和多条第二连接线。第一连接线和第二连接线形成在不同的层上。此外，本文的实施方式考虑到曝光设备的未对准的可能性，提供了一种能够减少在制造工艺中所使用的掩模数量并且能够易于制造LCD装置的方法。

Description

具有双连接结构的液晶显示装置及其制造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2012年12月18日提交的韩国专利申请No.10-2012-0148798的权益，通过援引的方式将该专利申请并入本文，如同在这里完全阐述一样。

技术领域

本发明涉及一种液晶显示（LCD）装置及其制造方法，尤其涉及一种具有双连接结构的LCD装置，所述双连接结构包括在第一层以及与所述第一层不同的第二层上以密集间隔设置的多条连接线。本发明提供一种具有双连接结构的LCD装置，更具体地提供一种制造LCD装置的方法，所述方法考虑到曝光设备的未对准的可能性，提出了一种用于减少在制造工艺中所使用的掩模数量的新制造工艺并且能够易于制造LCD装置。

背景技术

图1是示出在常规LCD装置中的阵列基板的平面图，在所述阵列基板中设置有多个开关元件。在LCD装置中，在内部形成有电极的两块基板彼此面对，并且通过密封剂彼此贴合，然后液晶被注入到两块基板之间。液晶是一种具有透光率各向异性的材料，并且根据光穿过液晶的方向来改变光的相位。LCD装置的工作原理是：由改变光的相位并且仅透射特定方向的光的偏振器对光进行透射及阻挡，从而实现图像。此外，通过选择性地将电压施加至在两块基板上形成的电极来调整液晶的取向方向，在该情形中，液晶由施加至电极的电压所产生的电场来驱动，从而改变液晶的取向方向。

由两块耦合的基板、以及在这两块基板之间注入的液晶构成的面板称为LCD面板。

制造LCD面板的工艺包括：制造阵列基板的工艺，在所述阵列基板中提供有用于将电场施加至液晶的多个像素电极（第一电极），以及用于选择性地将电压供给至相应的像素电极的多个薄膜晶体管（TFT，开关元件）；制造与所述阵列基板面对的滤色器基板的工艺，在所述滤色器基板中提供有用于将电场施加至液晶的多个公共电极（第二电极），以及多个红色（R）、绿色（G）和蓝色（B）滤色器；以及将液晶注入至两块基板之间的工艺。

图1示意性示出了阵列基板的平面图。图2是图1中所示出的区域A的放大剖面图。

参照图1，阵列基板1被分为有源区域AA和无源区域NA，在有源区域AA中排列有多个单元像素，无源区域NA设置在有源区域AA的外侧。

在有源区域中，多条栅极线GL横向排列，并且多条数据线DL垂直排列从而与栅极线GL垂直交叉。

由栅极线GL和数据线DL限定的一个区域为单元像素区域C。图1的区域C示出了放大的单元像素区域C。

在一个单元像素区域中，提供有用于将电场施加至液晶的一个像素电极P，并且用于选择性地将电压施加至像素电极P的薄膜晶体管（开关元件）Tr被设置在单元像素区域的拐角部位。

薄膜晶体管Tr包括与相应的栅极线GL连接的栅极、与相应的数据线DL连接的源极、与源极面对的漏极、以及有源层，所述有源层是由非晶硅或多晶硅形成的半导体层。

在薄膜晶体管Tr中，当扫描信号从栅极线施加至栅极时，有源层的沟道被扫描信号打开，并且同时，当从数据线施加像素信号时，像素信号经由源极和有源层而被转移至漏极。由于漏极与像素电极连接，所以像素信号被施加至像素电极。

用于将信号供给至设置在有源区域AA中的栅极线GL和数据线DL的驱动电路单元D-IC被设置在无源区域NA中。驱动电路单元通常被分为栅极驱动电路单元和数据驱动电路单元，但是，可如图1中所示，使用用于既供给栅极信号又供给数据信号的一个驱动电路单元。图1示出了既供给栅极信号又供给数据信号的一个驱动电路单元。

此外，在无源区域NA中还设置有多条连接线。连接线被分为多条栅极连接线GLL和多条数据连接线DLL，多条栅极连接线GLL将栅极线GL与驱动电路单元D-IC连接，多条数据连接线DLL将数据线DL与驱动电路单元D-IC连接。

参照图1，区域A示出了栅极连接线，而区域B示出了数据连接线。

栅极连接线GLL设置在内部设置有栅极线GL的第一层上，而数据连接线DLL设置在内部设置有数据线DL的第二层上。

栅极连接线GLL分别与栅极线GL连接，而数据连接线DLL分别与数据线DL连接。

此外，在无源区域NA中还设置有将阵列基板1耦合于与阵列基板1面对的滤色器基板（未示出）的密封图案S。

密封图案S穿过栅极连接线GLL和数据连接线DLL，并且以闭合环型设置在无源区域中。密封图案S通常由具有粘性的光敏有机材料形成。

图2是图1中示出的区域A的放大剖面图。参照图2，多条栅极连接线GLL设置在第一基板11上。尽管未示出，多条栅极线GL设置在第一基板11上。因此，栅极线和栅极连接线GLL由同一材料形成在同一层上。

多条栅极连接线GLL由栅极绝缘层12覆盖且绝缘，并且在栅极绝缘层12上还形成有钝化层（绝缘层）13。尽管在图2中未示出，数据线和数据连接线两者均在栅极绝缘层12上形成为多条。将滤色器基板（上基板）2与阵列基板（下基板）耦合的密封图案S形成在栅极连接线GLL上方以便将两块基板耦合。

像这样，栅极连接线GLL和数据连接线DLL与它们各自的栅极线GL和数据线DL形成在同一层上，也就是说，栅极连接线GLL形成在第一基板11上，而数据连接线DLL形成在栅极绝缘层12上。然而，在近来的LCD装置中，边框有变窄的趋向，因而无源区域的面积持续地减小。另一方面，LCD装置的分辨率持续地增大，导致设置在单位面积中的栅极连接线和数据连接线的数量增大。

此外，在制造LCD装置时，减少掩模数量以提高生产率的需求持续增长。也就是说，在制造薄膜晶体管时，由于用于制造LCD装置的掩模的数量与成本和成品率有着密切的联系，所以发展用以减少掩模数量的工艺是非常重要的生产因素。

发明内容

因此，本文的实施方式意在提供一种基本克服了由于现有技术的限制和缺陷所导致的一个或多个问题的具有双连接结构的LCD装置及其制造方法。

本发明的一个方面意在提供一种能够减少在生产阵列基板中所使用的掩模数量的LCD装置的结构以及制造所述LCD装置的方法，与现有技术相比，在所述LCD装置中在每个单位区域中设置有更多的栅极连接线和数据连接线。

本发明的其它优点和特点的一部分将在下面的描述中列出，一部分对于所属领域普通技术人员在研究下文后是显而易见的，或者可以通过实施本发明而获悉。通过说明书、权利要求书以及附图中具体指出的结构可实现和获得本发明的这些目的和其它优点。

本文的实施方式提供一种能够减少制造LCD装置所需的掩模数量的制造LCD装置的方法。特别地，本发明提供一种改进的工艺，以便在形成将栅极线和数据线与驱动电路单元连接的连接线时，连接线的线宽不会窄于在其中堆叠有半导体层和导电层的连接线的构图工艺中所设计的线宽。

为了实现这些目的和其它优点，根据本发明的用途，如在此具体化和概括描述的，提供一种制造具有双连接结构的LCD装置的方法，包括：制备第一基板，所述第一基板包括像素区域和非像素区域，所述像素区域包括开关单元，所述非像素区域包括连接部分并且围绕所述像素区域；在所述第一基板上的所述开关单元中形成栅极，并且在所述连接部分中形成第一连接线；形成覆盖所述第一基板的第一绝缘层；在所述第一绝缘层上依次形成有源层、欧姆接触层以及源极金属层；在一个掩模工艺中对所述有源层、所述欧姆接触层以及所述源极金属层进行构图，以形成数据线、从所述数据线分支的沟道图案、以及第二连接线，所述沟道图案和所述第二连接线被形成在所述开关单元中；在所述第一基板上形成第二绝缘层，以覆盖所述沟道图案和所述第二连接线；从所述沟道图案和所述连接部分上移除所述第二绝缘层；在位于所述沟道图案和所述连接部分上的所述第二绝缘层已经被移除的所述第一基板上，形成透明电极层；在所述透明电极层上形成光刻胶图案，用于在所述栅极上限定沟道；以及通过使用所述光刻胶图案作为蚀刻掩模，从所述沟道上依次移除所述透明电极层、所述源极金属层以及所述欧姆接触层，以限定所述沟道，并且形成像素电极。

另一方面，提供一种具有双连接结构的LCD装置，包括：基板；多条第一连接线，所述多条第一连接线形成在所述基板上；形成在所述多条第一连接线之上的第一绝缘层；以及形成在所述第一绝缘层上的多条第二连接线，所述多条第二连接线中的每条包括多个层，所述多个层至少包括有源层、欧姆接触层、源极金属层以及透明电极层；其中所述欧姆接触层的宽度、所述源极金属层的宽度、以及所述透明电极层的宽度窄于所述有源层的宽度。

在另一实施方式中，提供一种制造具有双连接结构的LCD装置的方法，包括：形成基板；在所述基板上形成多条第一连接线；在所述多条第一连接线之上形成第一绝缘层；以及在所述第一绝缘层上形成多条第二连接线，所述多条第二连接线中的每条包括多个层，所述多个层至少包括有源层、欧姆接触层、源极金属层以及透明电极层；其中所述欧姆接触层的宽度、所述源极金属层的宽度以及所述透明电极层的宽度窄于所述有源层的宽度。

应当理解，本发明前面的大体描述和下面的详细描述都是例示性的和解释性的，意在对要求保护的本发明提供进一步的解释。

附图说明

给本发明提供进一步理解并结合在本申请中组成本申请一部分的附图图解了本发明的实施方式，并与说明书一起用于说明本发明的原理。在附图中：

图1是示出常规LCD装置中阵列基板的平面图；

图2是示出图1的区域A的剖面图；

图3是示出根据一个实施方式的阵列基板的平面图；

图4是示出根据一个实施方式的薄膜晶体管的剖面图；

图5A和图5B是示出根据一个实施方式的连接部分的剖面图；

图5C是示出根据另一实施方式的连接部分的剖面图；

图6A至图6J是示出制造根据一个实施方式的阵列基板的方法的顺序图；

图6AA至图6JJ是示出在根据一个实施方式的无源区域的连接区域中形成连接线的工艺的顺序图；

图7A至图7I是示出制造根据本发明另一个实施方式的阵列基板的方法的顺序图；以及

图7AA至图7II是示出在无源区域的连接区域中形成连接线的工艺的顺序图。

具体实施方式

现在详细描述本发明的示例性实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些实例。尽可能地在整个附图中使用相同的参考数字表示相同或相似的部件。

在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方式。

<第一实施方式>

图3是示意性示出根据一个实施方式的LCD装置的平面图。

如图所示，根据一个实施方式的LCD装置包括阵列基板（下基板）110和滤色器基板150，所述阵列基板150与阵列基板110面对，并且与阵列基板110耦合。

阵列基板110和滤色器基板150中的每个可包括用于显示图像的有源区域AA以及在有源区域AA四周的无源区域NA。在阵列基板110与滤色器基板150之间形成有一空间，液晶被注入至所述空间中，以便形成液晶层（未示出）。阵列基板110、滤色器基板150以及形成在它们之间的液晶层（未示出）统称为LCD面板。

在图3中，区域A表示位于无源区域NA中的栅极连接线区域，区域B表示位于无源区域NA中的数据连接线区域，而区域C表示在有源区域AA中的放大的单元像素。

在滤色器基板150中的朝向液晶层的内表面处，形成有防止从背光单元（未示出）入射的光的泄露的黑矩阵（未示出），和包括每个单元像素的红色滤色器图案、绿色滤色器图案以及蓝色滤色器图案的滤色器层（未示出）。滤色器层形成在有源区域AA中，而黑矩阵是在有源区域AA四周的无源区域NA与有源区域AA中的单元像素之间形成。

以相等间隔横向排列并且接收扫描信号的多条栅极线120、以及以相等间隔垂直排列以便与栅极线120垂直交叉并且与栅极线120一起限定多个像素的多条数据线130，设置在阵列基板110的有源区域AA中。

数据信号通过各条数据线130施加。

用于控制将数据信号施加至形成在每个单元像素中的像素电极（区域C中的140）的薄膜晶体管Tr，被形成在阵列基板110的有源区域AA中相应的栅极线120与数据线130的交叉部处。下面将参照图4更加详细地描述薄膜晶体管。

薄膜晶体管Tr包括在结构上依次堆叠的栅极203、栅极绝缘层（第一绝缘层）202、由有源层204和欧姆接触层（未示出）构成的半导体层（未示出）、源极205以及漏极206，所述源极205和漏极206彼此分离，在源极205和漏极206之间具有有源层204。

此外，在阵列基板110中，形成有覆盖薄膜晶体管Tr并且暴露薄膜晶体管Tr的漏极206和沟道区域CH的钝化层（第二绝缘层）207。在钝化层207上还形成有有机保护层208。此外，在有机保护层208上，形成有穿过接触孔（未示出）而与漏极206电连接的像素电极209。

在薄膜晶体管Tr的实施方式中，由于制造方法中的特点，数据线130、源极205以及漏极206中的每个均形成为三层，所述三层包括由半导体材料形成的有源层204、通过将杂质注入到有源层204中而增强导电性的欧姆接触层（未示出）、以及作为数据线130的主要成分的导电金属层。在数据线130中，当从平面图观察时,仅导电金属层可见，但是在导电金属层下方进一步形成有欧姆接触层和有源层。此外，和数据线130相似，源极205和漏极206中的每个电极也被形成为三层，所述三层包括有源层204、欧姆接触层（未示出）以及金属层。下文将在本发明的制造方法中对此进行描述，但是由于在形成数据线的工艺中将有源层沉积在基板上，所以依次执行欧姆接触层的形成以及用作数据线的金属层的沉积，并且通过一个掩模工艺对数据线进行构图。

因此，在一个实施方式中，源极205从数据线130分支至单元像素区域内，并且与数据线130结合。此外，有源层204与源极205和漏极206同时被构图，因此，源极205和漏极206具有相同的线宽。

如图4中所示，根据本发明一实施方式，从栅极203上方的一区域移除欧姆接触层（未示出）和金属层，而仅留下有源层204，从而形成沟道CH。

此外，在本实施方式中，在钝化层207上还形成有有机保护层208。有机保护层208对由于在有机保护层208下方形成的各个层而导致的台阶高度进行补偿，并且减少在数据线130与像素电极209之间产生的串扰。本发明的有机保护层208可使用光丙稀脂，该光丙稀脂是一种光敏有机材料。

在有机保护层208上，进一步形成有用于保护有机保护层208的由无机材料形成的第三绝缘层210。在本实施方式中，第一绝缘层202、第二绝缘层207以及第三绝缘层210是由无机材料形成的绝缘层，并且可由硅氧化物（SiO₂）或硅氮化物（SiNx）形成。

在有机保护层208上，进一步形成有第三绝缘层210，并且在接触孔（未示出）内部直接与第一绝缘层202接触。在该情形中，由于具有相同特性的材料层彼此接触，所以能够提高第一绝缘层202与第三绝缘层210之间的粘合力。

此外，在第三绝缘层210上，进一步形成有与单元像素内的像素电极209一起产生横向电场的公共电极211。因此，第三绝缘层210将像素电极209与公共电极211绝缘。

根据本实施方式，在无源区域NA中，设置有将扫描信号供给至栅极线120并且将数据信号供给至数据线130的驱动器IC D-IC。此外，在无源区域NA中，还形成有分别将由驱动器IC D-IC产生的信号供给至栅极线120和数据线130的多条栅极连接线121和多条数据连接线131。因此，驱动器IC D-IC通过栅极连接线121与栅极线120连接，并且通过数据连接线131与数据线130连接。在图3中，区域A示出了形成栅极连接线121的区域，而区域B示出了形成数据线131的区域。

现在将参照图5A和图5B更加详细地描述连接部分的一个实施方式的结构。

图5A示出了图3的区域A的剖面图，即，其中形成了多条栅极连接线121的栅极连接区域。图5B是更加详细地示出栅极连接区域的剖面图的剖面图。在该实施方式中，在区域A（栅极连接区域）中的栅极连接线121以及区域B（数据连接区域）中的数据连接线131具有相同的剖面结构，因此下文将仅就栅极连接区域进行说明。此外，在下文的说明中，栅极连接线121简称为连接线121。

参照图5A和图5B，连接线121包括在第一基板201上形成的第一连接线121a和在第一绝缘层202上形成的第二连接线121b。多条第一连接线121a和多条第二连接线121b被交替设置，以使得每条第一连接线121a都不与第二连接线121b水平交叠。具体来讲，当奇数编号的连接线称作第一连接线，而偶数编号的连接线称作第二连接线时，奇数编号的连接线形成在第一基板210上，而偶数编号的连接线形成在第一绝缘层202上。第一基板201是普通玻璃基板，而第一栅极绝缘层202是由硅氧化物或硅氮化物形成的栅极绝缘层。

因此，由于栅极绝缘层202设置在第一连接线121a和第二连接线121b之间，所以第一连接线121a和第二连接线121b可以被设置成彼此靠近而不会出现电短路。结果，在每个单位区域中设置更多的连接线，并且可以减小其中形成有连接线的无源区域的面积，从而实现窄边框。如图5A中所示，钝化层207形成在第二连接线121b上。密封图案S将钝化层207与上基板250耦合。在一个实施方式中，上基板250包括第二基板251、滤色器层252以及取向（定向）层253。

为了参考图5B对根据本实施方式的连接线结构进行说明，第二连接线121b形成在第一绝缘层202上，并且其特征在于具有多层结构。具体来讲，第二连接线121b通过依次堆叠有源层204、欧姆接触层（未示出）、源极金属层205M以及透明电极层209而形成。

下面将描述根据本实施方式的制造方法，然而，由于第二连接线121b是在形成沟道的工艺中与沟道同时形成的，所以第二连接线121b的有源层的宽度比在有源层204上形成的欧姆接触层、源极金属层205M以及透明电极层209中每个的宽度都大。换言之，构成连接区域中的第二连接线121b的欧姆接触层、源极金属层205M以及透明电极层209具有相同的宽度，所述宽度窄于有源层204的宽度。

有源层204和欧姆接触层分别由与形成薄膜晶体管的有源层204和欧姆接触层相同的材料而形成。源极金属层205M由与构成数据线、源极205和漏极206的金属层相同的金属而形成。

此外，透明电极层209被形成为与构成像素电极的导电层等同的透明导电层。

由于连接线是与薄膜晶体管的沟道的形成同时形成的，所以第二连接线121b被形成为多层。

参照图5B，在该实施方式中，有机保护层208已经从其中形成有连接线的连接区域移除。也就是说，有机保护层208被形成为遍及第一基板201的长度，但是如图4和图5B中所示，有机保护层208已经从其中形成有沟道的沟道区域以及其中形成有连接线的连接区域移除。这是用于防止由于有机保护层208与绝缘层之间的粘合力很弱而导致有机保护层208与由无机材料形成的绝缘层分离。具体来讲，如果有机保护层208被保留在连接区域和沟道区域中，则有机保护层208与由无机材料形成的第二绝缘层207和第三绝缘层210贴合，然而，由于由有机材料形成的有机保护层208具有与由无机材料形成的第二绝缘层207和第三绝缘层210不同的特性，所以由于弱粘合力而在它们之间发生部分分离。为了防止这种缺陷并且提高粘合性能，有机保护层208被从沟道区域和连接区域移除。结果，参照图5B，有机保护层208被从连接区域移除，并且有机保护层208被保留在不包括连接线的其它区域中。

图5C示出了本发明的另一实施方式。图5C的实施方式示出了在第二绝缘层207上并未设置有机保护层208的情形。在该情形中，第二绝缘层207形成在第一绝缘层202上，并且第三绝缘层210形成在第二绝缘层207上。由于并未设置有机保护层208，所以有机保护层208与绝缘层之间的粘合性能并未退化。

在下文中，将参照图6A至图6J描述根据第一实施方式的制造LCD装置的方法。

图6A至图6J是示出根据一个实施方式的在有源区域AA中制造薄膜晶体管的方法的顺序图。图6AA至图6JJ是示出在无源区域NA的连接区域中形成连接线的工艺的顺序图。

在每个工艺中，通过一个掩模工艺，形成位于有源区域AA中的薄膜晶体管的任意层，并且同时形成位于无源区域NA的连接区域中的连接线的任意层。因此，薄膜晶体管被示出作为有源区域的代表性实例，并且连接线被示出作为无源区域的代表性实例。

连接线通常由栅极连接线和数据连接线构成。然而，在本实施方式中，由于栅极连接线和数据连接线中的每条线都具有双连接结构，所以图6AA至图6CC仅示出数据连接线区域。

参照图6A和图6AA，制备诸如透明玻璃这样的第一基板201。可在一块基板上形成多个单元LCD面板，在该情形中，第一基板201可被称作母基板。在本实施方式中，一块单元LCD面板将被描述为一个实例。然而，当在一块母基板上形成多块单元LCD面板时，所有的单元LCD面板经历相同的工艺。

在第一基板201上沉积栅极金属材料。在本实施方式中，栅极金属材料为导电金属材料，并且可以使用铜（Cu）、铝（Al）、钼（Mo）、钼钛（MoTi）合金、或其中组合堆叠有上述金属的多层。在第一基板201上方沉积栅极金属材料。可通过金属的溅射工艺进行沉积。

然后，在栅极金属材料层上对准第一掩模（未示出），然后通过光刻工艺形成栅极线和栅极203。同时，在第一掩模工艺中，在无源区域NA中对第一连接线121a进行构图。因此，由同一导电材料形成栅极线（未示出）、栅极203和第一连接线121a。

光刻工艺表示一系列工艺，包括：将光刻胶涂覆在已沉积的栅极金属层上的操作；将多个第一掩模在光刻胶层上对准并且对该光刻胶层进行曝光的操作；将已曝光的光刻胶层进行显影以形成光刻胶图案的操作；通过使用光刻胶图案作为蚀刻阻挡掩模来对栅极金属层进行蚀刻的操作；以及剥离光刻胶图案的操作。此外，从（利用一个掩模将光刻胶涂覆基板上的）操作至剥离光刻胶的操作的工艺被称作一个掩模工艺。

从而，通过第一掩模工艺形成了栅极线、栅极以及第一连接线。

然后，形成覆盖栅极线、栅极以及第一连接线的栅极绝缘层（第一栅极绝缘层202）。第一栅极绝缘层202对于使其下方的金属图案绝缘是必需的。通过沉积硅氧化物（SiO₂）形成第一绝缘层202。

参照图6B和图6BB，将用于构造有源图案204的半导体材料沉积在其中形成有栅极203和第一连接线121a的第一基板201上。更具体地，半导体材料层包括有源层以及欧姆接触层，其中在有源层中，3族和5族杂质离子被注入至诸如非晶硅或多晶硅这样的半导体材料中，而在欧姆接触层中，通过进一步将杂质离子注入至有源层的表面中而减少与金属层之间的功函数值，并且从而提高欧姆-接触特性。因此，半导体材料层可由有源层204以及在有源层204上形成的欧姆接触层构成。

当形成n-型半导体时，通过将3族元素注入至本征半导体中而形成有源层204。当形成p-型半导体时，通过将诸如磷（P）这样的5族元素注入至本征半导体中而形成有源层204。

然后，在其中形成有有源层204和欧姆接触层的第一基板201上沉积源极金属层205M。源极金属层205M是构成数据线、源极以及漏极的导电金属层。此外，源极金属层205M构成第二连接线121b。

源极金属层205M可使用导电的Mo、MoTi以及Al。在本实施方式中，源极金属层205使用Mo。

在如上所述的工艺中，通过连续的沉积工艺形成有源层204、欧姆接触层（未示出）以及源极金属层205M。也就是说，可在沉积室中连续地形成所述各层。

然后，参照图6B和图6BB，执行第二掩模工艺，用于形成第二连接线121b以及构成薄膜晶体管的沟道图案240。第二掩模包括数据线（未示出）、后沟道、从数据线向像素区域突出的沟道图案240、以及限定第二连接线121b的多个图案。

通过光刻工艺执行使用第二掩模的第二掩模工艺。具体来讲，第二掩模工艺包括：将光刻胶涂覆在源极金属层205M上的工艺；将多个第二掩模在光刻胶上对准的工艺；通过使用每个第二掩模作为阻挡掩模来对光刻胶进行曝光的工艺；对已曝光的光刻胶进行显影以形成光刻胶图案的工艺；通过使用光刻胶图案作为阻挡掩模执行蚀刻的工艺；以及剥离光刻胶图案的工艺。

在蚀刻工艺中，通过使用光刻胶图案作为阻挡掩模而依次蚀刻光刻胶下方的源极金属层205M、欧姆接触层（未示出）以及有源层204。使用蚀刻剂通过湿蚀刻而形成源极金属层205M，并通过干蚀刻形成欧姆接触层和有源层204。

结果，如图6B和图6BB中所示，完整地形成了其中依次堆叠有有源层204、欧姆接触层（未示出）以及源极金属层205M的沟道图案240。

在无源区域中形成了通过依次堆叠有源层204、欧姆接触层（未示出）以及源极金属层205M而形成的第二连接线121b。

在蚀刻工艺中，由于通过使用光刻胶图案作为用于蚀刻的阻挡掩模而连续地执行湿蚀刻和干蚀刻，所以有源层204和源极金属层205M不包含两者之间的台阶高度，并且有源层204和源极金属层205M都仅仅包含一个台阶高度。

然后，参照图6C和图6CC，形成沟道图案240和第二连接线121b，然后在第一绝缘层202上沉积覆盖沟道图案240和第二连接线121b的第二绝缘层207。第二绝缘层207保护并使沟道图案240和第二连接线121b与外界绝缘。第二绝缘层207可使用与第一绝缘层202相同的材料。例如第二绝缘层207可使用硅氮化物或硅氧化物。

在第一绝缘层202和第二绝缘层207中，在通过使用具有物理近似特性的无机材料沉积之后，粘合性能得到提升。

然后，参照图6D和图6DD，将具有光敏性的有机保护层208涂覆在第二绝缘层207上。例如，有机保护层208可使用光丙烯树脂。作为光敏性有机层的有机保护层208形成在第二绝缘层207上，并且防止由于随后形成的像素电极209与数据线之间产生的寄生电容所导致的串扰。此外，有机保护层208对由于在其下方的各层所导致的基板台阶高度进行补偿。也就是说，有机保护层208对由于栅极203和沟道图案240所导致的基板表面的台阶高度进行补偿，并且使所述表面平坦化。

在本实施方式中，有机保护层208使用正型的光敏有机保护层，其中通过剥离而移除暴露出的区域。

然后，将其中已对沟道区域220和连接线区域230构图的多个掩模M在有机保护层208上对准，进行曝光和显影。结果，形成了其中暴露出沟道区域和连接线区域的有机保护层208的图案。通过使用有机保护层208的图案作为用于蚀刻的阻挡掩模，对第二绝缘层207进行蚀刻。由于第二绝缘层207是无机层，所以第二绝缘层207通过普通干蚀刻工艺进行蚀刻。

结果，如图6E和图6EE中所示，在沟道区域220和连接线区域230中暴露出源极金属层205M。

然后，参照图6F和图6FF，在沟道区域和连接线区域中暴露出源极金属层205M的情况下，将透明电极材料沉积在整个第一基板201上方。透明电极材料可以是氧化铟锡（ITO）或氧化铟锌（IZO）。对透明电极材料进行构图，使其形成像素电极209。特别地，透明电极材料被沉积在沟道区域220中的源极金属层205M上，并且与沟道区域220中的源极金属层205M电连接。

然后，参照图6G和图6GG，进一步在已沉积的透明材料层上形成光刻胶图案。该光刻胶图案包括用于构图像素电极209的第一光刻胶图案PR1以及用于构图第二连接线121b的第二光刻胶图案PR2。

此外，第二光刻胶图案PR2限定其中形成沟道的区域以及所述沟道的尺寸。

特别地，如图6GG中所示，第二光刻胶图案PR2被设计为决定第二连接线121b的线宽，并且被设计成小于已构图的第二连接线的线宽。现在将更详细地说明原因。

尽管曝光设备很精确，但是在形成光刻胶图案的工艺中仍会在一定程度上出现未对准。例如，假设要形成5μm线宽的连接线。当图6GG中所示的已构图的第二连接线121b的线宽为5μm时，在曝光中出现不对准，因而，当第二光刻胶图案与第二连接线121b交叠3μm的宽度，并且与第二连接线121b的宽度偏差2μm宽度时，由于第二光刻胶图案PR2与其下方的源极金属205M的不对准而曝光的透明电极材料，将会在使用第二光刻胶图案PR2作为蚀刻阻挡掩模的蚀刻中被移除。在该情形中，第二连接线121b的线宽仅为3μm，因而无法获得按照设计的连接线的线宽。

另一方面，当如图6GG中所示的第二连接线121b的线宽被设计成具有7至8μm的线宽，并且第二光刻胶图案PR2被形成具有5μm线宽时，即使出现曝光设备的对准误差，第二光刻胶图案PR2仍被完整地形成在第二连接线121b上，因而在蚀刻之后，形成了具有5μm线宽的第二连接线121b。

也就是说，在本实施方式中，当在形成沟道图案240期间形成的第二连接线121b的线宽被设计成大于连接线实际所需的线宽，并且按照第二连接线121b的实际设计的线宽形成第二光刻胶图案PR2时，即使出现曝光设备的未对准，第二光刻胶图案PR2仍形成在第二连接线121b上，从而防止了由于曝光设备的未对准所导致的连接线的构图缺陷。

现在将进一步参照图6G和图6GG描述根据该实施方式的制造工艺。

第一光刻胶图案PR1限定像素电极209，而第二光刻胶图案PR2限定第二连接线121b。通过使用第一光刻胶图案PR1和第二光刻胶图案PR2作为用于蚀刻的阻挡图案，来蚀刻透明电极材料。在所述蚀刻中，通过湿蚀刻对透明电极材料层进行蚀刻。在该情形中，透明电极材料层的未被第一光刻胶图案PR1和第二光刻胶图案PR2覆盖的部分被蚀刻并移除。因此，移除了在沟道区域中的透明电极材料（未被光刻胶图案覆盖）以及在连接区域中的透明电极材料（未被光刻胶图案覆盖）。图6H和图6HH对此进行了图示。

然后，在第一光刻胶图案PR1和第二光刻胶图案PR2被保持在目前状况的情况下，对源极金属层205M进行蚀刻。在所述蚀刻中，通过湿蚀刻对源极金属205M进行蚀刻。然后，在源极金属205被湿蚀刻之后，通过干蚀刻移除欧姆接触层（未示出），从而完整地形成沟道。也就是说，通过使用第一光刻胶图案PR1和第二光刻胶图案PR2作为蚀刻阻挡掩模，来依次蚀刻位于沟道区域中的透明电极材料、源极金属以及欧姆接触层，从而暴露出位于沟道区域中的有源层204，并且使源极205和漏极206彼此分离。在图6I中可见，源极205已与漏极206分离。

在连接区域中，通过使用第二光刻胶图案PR2作为蚀刻阻挡掩模，依次蚀刻透明电极材料、源极金属以及欧姆接触层。与形成图4中示出的沟道的操作中所执行的蚀刻工艺同时地，蚀刻透明电极材料、源极金属以及欧姆接触层。

结果，如图6II中所示，在第二连接线121b中，有源层204的宽度被形成为宽于源极金属层205M和透明电极材料层209中的每个的宽度，从而，源极金属层205M的线宽与透明电极材料层209的线宽相同。

然后，剥离并移除第一光刻胶图案PR1和第二光刻胶图案PR2，然后如图6J和图6JJ中所示，将第三绝缘层210沉积在第一基板201的整个长度上。第三绝缘层210可被形成为无机层，并且可以是硅氧化物层或硅氮化物层。第三绝缘层210保护像素电极209和第二连接线121b，并且使像素电极209与将要在第三绝缘层210上形成的公共电极211绝缘。

然后，参照图6J，在第三绝缘层210上形成公共电极211。在形成公共电极211的操作中使用一个掩模工艺。在公共电极211与像素电极209之间产生横向电场，并且驱动液晶。

通过所述工艺完成了根据该实施方式的阵列基板。然后，通过使用密封图案将滤色器基板与阵列基板（滤色器基板和阵列基板分别制造）耦合，完成LCD面板。

在本发明的第一实施方式中，如上描述了产生横向电场的边缘场切换（FFS）模式或面内切换（IPS）模式，在该情形中共使用6个掩模工艺。具体来讲，通过使用第一掩模形成栅极、栅极线和第一连接线，通过使用第二掩模形成沟道图案和第二连接线，通过使用第三掩模对沟道区域和连接区域中的第二绝缘层进行暴露，通过使用第四掩模形成沟道和像素电极，通过使用第五掩模形成用于栅极焊盘和数据焊盘的接触孔，以及通过使用第六掩模形成公共电极。

在第一实施方式中，上文已经描述了包括有机保护层的情形，然而可以不提供有机保护层。在下文中，将参照图7A至图7I描述本发明的第二实施方式。

<第二实施方式>

参照图7A至图7C以及图7AA至图7CC，图7A至图7C以及图7AA至图7CC分别与图6A至图6C以及图6AA至图6CC所描述的第一实施方式的第一掩模工艺和第二掩模工艺相同，因而不提供它们的描述。

参照图7D和图7DD，将限定沟道区域的、用于形成沟道区域的光刻胶图案PRC形成在第二绝缘层207上。用于形成沟道区域的光刻胶图案PRC通过第三掩模工艺形成。通过将光刻胶图案PRC用作蚀刻阻挡掩模，对第二绝缘层207进行干蚀刻。

然后，参照图7E和图7EE，剥离并移除用于形成沟道区域的光刻胶图案PRC，然后在第二绝缘层207上沉积透明电极材料。在第二绝缘层207上沉积透明电极材料的操作之后的操作与本发明的第一实施方式相同。也就是说，参照图7E至图7I可见，执行与本发明的第一实施方式相同的工艺。因此，所述附图被应用于后续工艺的描述，这里不提供后续工艺的描述。

本发明的第二实施方式特征在于，有机保护层并不单独提供。由于不提供有机保护层，所以有机保护层与绝缘层之间的粘合性能不会退化。具体来讲，在第一实施方式中，有机保护层208与第二绝缘层207和第三绝缘层210接触，然而，由于有机保护层208具有与第二绝缘层207和第三绝缘层210不同的特性，所以它们之间的粘合性能可能很弱。由于该原因，第二实施方式可用于提高该粘合性能。

显然，本发明的第一实施方式和第二实施方式仅仅是具有相同技术精神的不同的实施方式，而本发明并不限于此。

根据本发明的实施方式，通过在无源区域中的第一层和第二层上交替地设置栅极连接线和数据连接线，相邻的连接线之间的间隔变得更窄，因此，设置在每个单位区域中的连接线的数量增加，从而实现了窄边框。此外，在制造其中像素电极和公共电极均被设置在阵列基板上的IPS-模式LCD装置中，可提供使用6个掩模制造LCD装置的方法。

此外，在根据本发明的实施方式的使用6个掩模制造LCD装置的方法中，形成连接线的操作通过曝光设备执行曝光，并且随后的蚀刻工艺不管曝光设备的工艺裕度如何，均可按照设计来形成每条连接线的线宽，从而更加简化且便于制造工艺。

在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在本发明中可进行各种修改和变化，这对于所属领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明意在覆盖落入所附权利要求书范围及其等效范围内的对本发明的所有修改和变化。

Claims (21)

1.一种制造具有双连接结构的液晶显示（LCD）装置的方法，包括：

制备第一基板，所述第一基板包括像素区域和非像素区域，所述像素区域包括开关单元，所述非像素区域包括连接部分并且围绕所述像素区域；

在所述第一基板上的所述开关单元中形成栅极，并且在所述连接部分中形成第一连接线；

形成覆盖所述第一基板的第一绝缘层；

在所述第一绝缘层上依次形成有源层、欧姆接触层以及源极金属层；

在一个掩模工艺中对所述有源层、所述欧姆接触层以及所述源极金属层进行构图，以形成数据线、从所述数据线分支的沟道图案、以及第二连接线，所述沟道图案和所述第二连接线被形成在所述开关单元中；

在所述第一基板上形成第二绝缘层，以覆盖所述沟道图案和所述第二连接线；

从所述沟道图案和所述连接部分上移除所述第二绝缘层；

在位于所述沟道图案和所述连接部分上的所述第二绝缘层已经被移除的所述第一基板上，形成透明电极层；

在所述透明电极层上形成光刻胶图案，用于在所述栅极上限定沟道；以及

通过使用所述光刻胶图案作为蚀刻掩模，从所述沟道上依次移除所述透明电极层、所述源极金属层以及所述欧姆接触层，以限定所述沟道，并且形成像素电极。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述第二绝缘层上形成光敏有机保护层；

对所述光敏有机保护层进行构图，以暴露出所述沟道图案和所述连接部分；以及

通过使用所述光敏有机保护层作为蚀刻掩模，从所述沟道图案和所述连接部分上移除所述第二绝缘层。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述移除第二绝缘层的步骤包括：

在所述第二绝缘层上形成光刻胶图案，以暴露出所述沟道图案和所述连接部分；

通过使用所述光刻胶图案作为蚀刻掩模，对在所述沟道图案和所述连接部分上的所述第二绝缘层的已暴露的部分进行蚀刻；以及

移除所述光刻胶图案。

4.根据权利要求1所述的方法，其中在所述形成光刻胶图案的步骤中，所述光刻胶图案还保留在所述第二连接线上。

5.根据权利要求4所述的方法，其中保留在所述第二连接线上的所述光刻胶图案具有比所述第二连接线的线宽更窄的宽度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中在所述形成数据线、沟道图案以及第二连接线的步骤中，所述第二连接线还形成在所述连接部分中。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一连接线和所述第二连接线被交替地设置成多条。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一连接线和栅极线形成在同一层上。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二连接线和所述数据线形成在同一层上。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一连接线和所述第二连接线中的每条线包括栅极连接线和数据连接线。

11.根据权利要求1所述方法，其中在所述限定沟道的步骤中，所述源极金属层与所述开关单元的源极和漏极分离开。

12.根据权利要求5所述的方法，其中在所述限定沟道的步骤中，依次移除由保留在所述第二连接线上的所述光刻胶图案所暴露出的所述第二连接线的所述透明电极层、所述源极金属层以及所述欧姆接触层。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一绝缘层和所述第二绝缘层为无机绝缘层。

14.根据权利要求2所述的方法，其中所述光敏有机保护层由光丙烯形成。

15.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在其中已限定所述沟道并且已形成所述像素电极的所述第一基板上形成第三绝缘层；以及

在所述第三绝缘层上形成公共电极。

16.一种具有双连接结构的液晶显示（LCD）装置，所述LCD装置包括：

基板；

形成在所述基板上的多条第一连接线；

形成在所述多条第一连接线之上的第一绝缘层；以及

形成在所述第一绝缘层上的多条第二连接线，所述多条第二连接线中的每条第二连接线包括多个层，所述多个层至少包括有源层、欧姆接触层、源极金属层以及透明电极层；

其中所述欧姆接触层的宽度、所述源极金属层的宽度、以及所述透明电极层的宽度窄于所述有源层的宽度。

17.根据权利要求16所述的LCD装置，其中所述多条第一连接线和所述多条第二连接线为栅极连接线，所述多条第一连接线中的每条第一连接线以及所述多条第二连接线中的每条第二连接线与所述LCD装置的相应的栅极线相连接。

18.根据权利要求16所述的LCD装置，其中所述多条第一连接线和所述多条第二连接线为数据连接线，所述多条第一连接线中的每条第一连接线以及所述多条第二连接线中的每条第二连接线与所述LCD装置的相应的数据线相连接。

19.根据权利要求16所述的LCD装置，其中所述第二连接线中的每条第二连接线均不与所述多条第一连接线中的任意一条第一连接线水平交叠。

20.根据权利要求16所述的LCD装置，其中所述欧姆接触层、所述源极金属层以及所述透明电极层的宽度基本相同。

21.一种制造具有双连接结构的液晶显示（LCD）装置的方法，所述方法包括：

形成基板；

在所述基板上形成多条第一连接线；

在所述多条第一连接线之上形成第一绝缘层；以及

在所述第一绝缘层上形成多条第二连接线，所述多条第二连接线中的每条第二连接线包括多个层，所述多个层至少包括有源层、欧姆接触层、源极金属层以及透明电极层；

其中所述欧姆接触层的宽度、所述源极金属层的宽度以及所述透明电极层的宽度窄于所述有源层的宽度。

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