CN105739144A - 内嵌式触摸液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有像素电极顶部结构的内嵌式触摸液晶显示装置及其制造方法。内嵌式触摸LCD装置包括：设置在多个像素区中的每一个中的薄膜晶体管(TFT)，设置在TFT上的第一钝化层至第四钝化层，设置在第二钝化层上的公共电极，设置在第三钝化层上的导线，连接至TFT的漏电极并且设置在第四钝化层上的像素电极，以及配置为将公共电极电连接至导线的桥接触部。

Description

内嵌式触摸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2014年12月31日提交的韩国专利申请第10-2014-0195948号的优先权权益，通过引用将其如在本文中完全阐述的那样并入本文。
技术领域
本发明涉及具有像素电极顶部结构的内嵌式触摸液晶显示(LCD)装置及其制造方法。
背景技术
代替常规应用于平板显示装置的鼠标或键盘，能够使用户用手指或笔直接输入信息的触摸屏被应用于平板显示装置。特别地，因为所有用户可以很容易地操作触摸屏，所以触摸屏的应用逐渐扩大。
触摸屏应用于监视器(例如导航、工业终端、笔记本电脑、金融自动化设备和游戏机)、便携式终端(例如移动电话、MP3播放器、PDA、PMP、PSP、便携式游戏机、DMB接收机和平板个人电脑(PC))和家用电器(例如冰箱、微波炉和洗衣机)。
基于其中触摸屏耦接至液晶面板的结构，触摸屏可以进行如下分类。触摸屏可以分为触摸屏构造在液晶盒内的内嵌式(In-Cell)触摸型、触摸屏设置在液晶盒面板上的盒上式(On-Cell)触摸型、触摸屏耦接至显示面板外部的外挂式(Add-on)以及混合型。
下文中，耦接至液晶面板的触摸屏(触摸面板)称为触摸显示装置。
图1为示出应用触摸屏的相关技术的触摸显示装置的图。图1(a)示出外挂式触摸显示装置。图1(b)示出修改的外挂式触摸显示装置。图1(c)示出混合式触摸显示装置。
在图1(a)的外挂式触摸显示装置和图1(b)的修改的外挂式触摸显示装置中，触摸屏设置在包括薄膜晶体管(TFT)阵列基板1和彩色滤光阵列基板2的液晶面板上。在触摸屏中设置有触摸驱动电极(TX电极)和触摸接收电极(RX电极)。在这种情况下，触摸驱动电极(TX电极)和触摸接收电极(RX电极)可以设置在同一层或不同层上。
在图1(c)的混合式触摸显示装置中，触摸驱动电极(TX电极)设置在TFT阵列基板1上，并且触摸接收电极(RX电极)设置在彩色滤光阵列基板2上。
在相关技术的触摸显示装置中，因为液晶面板和触摸屏是分开制造的，所以制造工艺复杂，并且成本增加。
最近，为了减小触摸显示装置的厚度并且降低制造成本，已经开发了触摸电极(触摸传感器)构造在液晶盒面板内的内嵌式触摸LCD装置。内嵌式触摸LCD装置使用设置在TFT阵列基板上的公共电极作为触摸电极。
图2为示出互容式的内嵌式LCD。
参照图2，互容式的内嵌式触摸LCD将设置在TFT阵列基板上的公共电极用作触摸驱动电极(TX电极)和触摸接收电极(RX电极)。
在互容式中，在液晶面板10的左框区域和右框区域中设置有触摸驱动线14和触摸接收线12，触摸驱动线14与触摸驱动电极(TX电极)连接，触摸接收线12与触摸接收电极(RX电极)连接，这使得框宽度增加。
图3示意性示出了制造具有公共电极顶部结构的内嵌式触摸显示装置的工艺，并且示出了制造工艺应用的掩模的数目。
参照图3，在公共电极顶部像素结构中，公共电极设置在像素结构的最上层，并且在公共电极下设置有像素电极。此处，TFT的有源层的材料可以使用低温多晶硅(LTPS)。
在应用公共电极顶部像素结构的相关技术的内嵌式触摸LCD装置中，制造工艺应用11个掩模，因而，进行了许多详细的工艺。出于这个原因，制造工艺复杂，并且制造成本增加。
另外，当应用公共电极顶部像素电极时，在红色像素、绿色像素和蓝色像素之间的边界区域中的光透射率高于应用像素电极顶部结构的情况。出于这个原因，在红色像素、绿色像素和蓝色像素之间发生了混色。
发明内容
因此，本发明涉及提供一种基本上消除了由于相关技术的限制和缺点产生的一个或更多个问题的内嵌式触摸液晶显示(LCD)装置及其制造方法。
本发明的一个方面涉及提供一种具有像素电极顶部结构的内嵌式触摸LCD装置及其制造方法。
本发明的另一方面涉及提供一种防止红色像素、绿色像素和蓝色像素之间混色的内嵌式触摸LCD装置及其制造方法。
本发明的另一方面涉及提供一种减少用于制造内嵌式LCD装置的掩模数目并且简化了制造工艺的制造方法。
本发明的另一方面涉及提供一种降低触摸显示装置的制造成本的制造方法。
除了本发明的上述目的之外，本发明的其他特征和优点将在下面描述，但是本领域技术人员从下面的描述将清楚地理解。
本发明的另外的优点和特征将被部分地阐述于下面的说明中，并且对于本领域技术人员而言，当对下述进行研究时本发明的另外的优点和特征在某种程度上是显见的，或者可以从本发明的实践中获知本发明的另外的优点和特征。通过在书面描述及其权利要求以及附图中所具体指出的结构可以实现和得到本发明的目的和其他优点。
为了实现这些和其他优点并且根据本发明的目的，如在本文中所实施和广泛描述的，提供了一种内嵌式触摸液晶显示器(LCD)装置，包括：设置在多个像素区中的每一个中的薄膜晶体管(TFT)；设置在TFT上的第一钝化层至第四钝化层；设置在第二钝化层上的公共电极；设置第三钝化层上的导线；连接至TFT的漏电极并且设置在第四钝化层上的像素电极；以及配置为将公共电极电连接至导线的桥接触部。
在本发明的另一方面，提供了一种制造内嵌式触摸液晶显示(LCD)装置的方法，包括：在多个像素区中的每一个中形成薄膜晶体管(TFT)；形成连接到TFT的源电极的源极接触部，以及连接到TFT的漏电极的漏极接触部；在源极接触部和漏极接触部上形成第一钝化层和第二钝化层；在第二钝化层上形成公共电极；在公共电极上形成第三钝化层；在第三钝化层上在与公共电极交叠的区域中形成导线；在第三钝化层和导线上形成第四钝化层；形成露出漏极接触部的第一接触孔，并且在第一接触孔中和在第四钝化层上形成像素电极；以及形成使公共电极连接至导线的桥接触部。
本发明还涉及以下内容。
1.一种内嵌式触摸液晶显示(LCD)装置，包括：
设置在多个像素区中的每一个中的薄膜晶体管(TFT)；
设置在所述TFT上的第一钝化层至第四钝化层；
设置在第二钝化层上的公共电极；
设置在第三钝化层上的导线；
连接至所述TFT的漏电极并且设置在所述第四钝化层上的像素电极；以及
配置为将所述公共电极电连接至所述导线的桥接触部。
2.根据1所述的内嵌式触摸LCD装置，其中所述桥接触部穿过所述第三钝化层和所述第四钝化层连接至所述公共电极。
3.根据1所述的内嵌式触摸LCD装置，其中所述桥接触部穿过所述第四钝化层连接至所述导线。
4.根据3所述的内嵌式触摸LCD装置，其中所述桥接触部设置在露出所述公共电极的接触孔中并且连接至所述公共电极。
5.根据4所述的内嵌式触摸LCD装置，其中所述桥接触部设置在露出所述导线的另外的接触孔中并且连接至所述导线。
6.根据5所述的内嵌式触摸LCD装置，其中所述第一钝化层设置在所述TFT上，所述第二钝化层设置在所述第一钝化层上方，所述第三钝化层设置在所述第二钝化层上方，并且所述第四钝化层设置在所述第三钝化层上方。
7.根据6所述的内嵌式触摸LCD装置，其中所述第一钝化层至所述第四钝化层延伸至紧临所述TFT的布置有所述导线和所述公共电极的区域。
8.根据7所述的内嵌式触摸LCD装置，其中所述紧临所述TFT的区域为在所述内嵌式触摸LCD装置的TFT与另一TFT之间的区域。
9.根据1所述的内嵌式触摸LCD装置，其中所述第一钝化层形成在连接至所述TFT的数据线上，并且其中所述第一钝化层配置为使所述数据线绝缘。
10.根据1所述的内嵌式触摸LCD装置，其中所述桥接触部延伸通过所述第三钝化层和所述第四钝化层。
11.根据9所述的内嵌式触摸LCD装置，其中所述导线形成为与连接至所述TFT的数据线交叠。
12.根据1所述的内嵌式触摸LCD装置，其中所述桥接触部绝缘于所述像素电极。
13.一种制造内嵌式触摸液晶显示(LCD)装置的方法，所述方法包括：
在多个像素区中的每一个中形成薄膜晶体管(TFT)；
形成连接至所述TFT的源电极的源极接触部和连接至所述TFT的漏电极的漏极接触部；
在所述源极接触部上和所述漏极接触部上形成第一钝化层和第二钝化层；
在所述第二钝化层上形成公共电极；
在所述公共电极上形成第三钝化层；
在所述第三钝化层上在与所述公共电极交叠的区域中形成导线；
在所述第三钝化层和所述导线上形成第四钝化层；
形成露出所述漏极接触部的第一接触孔，并且在所述第一接触孔中和在所述第四钝化层上形成像素电极；以及
形成将所述公共电极连接至所述导线的桥接触部。
14.根据13所述的方法，还包括：
通过移除设置在与所述公共电极交叠的区域中的所述第三钝化层和所述第四钝化层来形成第二接触孔；以及
通过移除设置在与所述导线交叠的区域中的所述第四钝化层来形成第三接触孔。
15.根据13所述的方法，其中
在使用同一材料和同一掩模的制造工艺中形成所述像素电极和所述桥接触部，
所述桥接触部形成为岛状图案，以及
所述像素电极不接触所述桥接触部。
应当指出的是，在内嵌式触摸液晶显示装置的上下文中描述的实施方案和实例类似地适用于制造内嵌式触摸液晶显示装置的方法，并且反之亦然。
应该理解的是，本发明的前述一般性描述和以下详细描述两者都是示例性和解释性的，并且旨在提供如权利要求所述的对本发明的进一步的解释。
附图说明
本申请包括附图以提供对本发明的进一步理解并且附图被并且入本申请并且构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方案并且与描述一起用于说明本发明的原理。在附图中：
图1为示出相关技术的施加有触摸屏的触摸显示装置的图；
图2为示出互容式的内嵌式LCD装置的图；
图3示意性示出制造具有公共电极顶部结构的内嵌式触摸显示装置的方法，并且示出制造工艺应用的掩模数目；
图4示出根据本发明一个实施方案的内嵌式触摸LCD装置并且示出设置在TFT阵列基板上的像素的横截面结构；
图5示意性示出制造根据本发明一个实施方案的内嵌式触摸显示装置的方法，并且示出制造工艺应用的掩模数目；
图6至图15为示出制造根据本发明一个实施方案的内嵌式触摸显示装置的方法；
图16为示出将触摸电极连接至驱动集成电路(IC)的导线的布置结构的实例的图；以及
图17为示出将触摸电极连接至驱动IC的导线的布置结构的另一实例的图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的示例性实施方案，其示例在附图中示出。只要可能，贯穿全文将使用相同的附图标记指代相同或相似的部分。
类似的附图标记指代类似的元件。在以下的描述中，可以不提供与本发明的要点无关并且对本领域技术人员已知的元件和功能。
将参照附图通过下述的实施方案来阐明本发明的优点和特征及其方法的实现方式。然而，本发明可以以不同形式实现，并且不应被解释为限于本文中所阐述的实施方案。而是，提供这些实施方案使得对于本领域技术人员而言本公开内容是彻底和完整的，并且充分表达本发明的范围。另外，本发明仅由权利要求的范围限定。
在说明书中，在添加用于各图中元素的附图标记时，应当指出，已经用于在其他附图中表示相似元件的附图标记尽可能用于元件。
在用于描述本发明的实施方案的附图中所公开的形状、尺寸、比例、角度和数目仅是示例，并且因此，本发明不限于所示的细节。类似的附图标记指代类似的元件。在以下的描述中，在对相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本发明的重点的情况下，将省略其详细描述。在使用本说明书中所描述的“包含”、“具有”和“包括”的情况下，除非使用“仅”，否则可以添加另一部分。除非有相反指代，否则单数形式的术语可以包括复数形式。
在解释元件时，尽管没有明确描述，但是元件被解释为包括误差范围。
在描述位置关系时，例如，当两个部件之间的位置关系被描述为“在...上”、“在...上方”、“在...下”和“紧临”时，除非使用“仅”或“直接”，否则可以在两个部件之间设置一个或更多个其他部件。
在描述时间关系时，例如，当时间顺序被描述为“之后”、“随后”、“接下来”和“之前”时，除非使用‘刚刚’或‘直接’，否则可以包括不连续的情况。
术语“至少一个”应被理解为包括相关所列的项目中一个或更多个的任何组合和所有组合。例如，“第一项、第二项和第三项中的至少一个”的含义是指从第一项、第二项和第三项中的两个或更多个中提出的所有项的组合，以及第一项、第二项或第三项。
将被理解的是，尽管在本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用来区分一个元件与另一元件。例如，在不偏离本发明的范围的情况下，第一元件可以称为第二元件，并且类似地，第二元件可以称为第一元件。
本发明的各种实施方案的特征可以部分或整体地彼此组合或结合，并且可以是如本领域技术人员能够充分理解地不同地彼此互相操作和以技术方式驱动。本发明的实施方案可以彼此独立地执行，或者可以以共同依赖的关系一起执行。
根据调整液晶取向的方案，LCD装置已经广泛地发展成扭曲向列(TN)模式、垂直取向(VA)模式、面内切换(IPS)模式和边缘场切换(FFS)模式。
在这些模式中，TN模式和VA模式是如下模式：多个像素电极布置在下基板中，并且多个公共电极布置在上基板(彩色滤光阵列基板)上，由此利用垂直电场调节液晶的取向。
IPS模式是像素电极和公共电极交替平行布置的模式，因此，在像素电极与公共电极之间分别产生横向电场，从而调节液晶的取向。
FFS模式是像素电极和公共电极形成多行以利用它们之间的绝缘层彼此分离的模式。在这种情况下，像素电极和公共电极中的一个电极形成为板形或图案，另一电极形成为指形。FFS模式是利用像素电极与公共电极之间产生的边缘电场来调节液晶取向的模式。
根据本发明实施方案的内嵌式触摸LCD装置及其制造方法应用于基于FFS模式的薄膜晶体管(TFT)阵列基板(下基板)。在根据本发明实施方案的内嵌式触摸LCD装置中，检测触摸的触摸电极(或触摸传感器)构造成TFT阵列基板(第一基板)。
下文中，将参照附图对根据本发明的实施方案的内嵌式触摸LCD装置及其制造方法进行详细描述。
图4示出根据本发明实施方案的内嵌式触摸LCD装置并且示出多个像素中的一个的结构。在下文中，将参照图4对根据本发明的实施方案的内嵌式触摸LCD装置进行详细描述。
图4示出设置在TFT阵列基板上的像素的横截面结构并且示出基于FFS模式的TFT阵列基板(第一基板)的结构。图4示出像素电极顶部像素结构并且示出内嵌于内嵌式触摸型的TFT阵列基板中的触摸电极(触摸传感器)。
在图4中，未示出彩色滤光阵列基板(第二基板)、液晶层、背光单元和驱动电路单元。驱动电路单元可以包括：定时控制器(T-con)、数据驱动器(D-IC)、栅极驱动器(G-IC)、传感驱动器、背光驱动器和将驱动电压供给至多个驱动电路的电源。此处，驱动电路单元的所有元件或一些元件可以以玻璃上芯片(COG)型或膜上芯片(柔性印刷电路上芯片，COF)型设置在液晶面板中。
尽管在图4中未示出，但是多条栅极线和多条数据线可以形成在TFT阵列基板上以彼此相交。多个像素可以由多条栅极线和多条数据线所限定。多个像素中的每一个可以包括TFT和存储电容器。
参照图4，TFT阵列基板(第一基板)可以包括：玻璃基板105、遮光层110、缓冲层115、栅极绝缘体120、层间电介质(ILD)125、源极接触部130、漏极接触部135、第一钝化层(PAS0)140、第二钝化层(PAS1)145、公共电极150、第三钝化层(PAS2)155、导线160、第四钝化层(PAS3)165、像素电极170、桥接触部175和薄膜晶体管TFT。此处，薄膜晶体管TFT可以包括栅电极G、有源层ACT、源电极S和漏电极D。
遮光层可以设置在玻璃基板105上的与薄膜晶体管TFT的有源层的ACT对应的部分上。遮光层110可以由不透明金属形成，并且防止光照射到有源层ACT上。遮光层110可以由钼(Mo)和铝(A1)形成，并且厚度可以为500埃至1000埃。
缓冲层115可以形成在遮光层110上。缓冲层115可以由SiO2或SiNx形成，并且厚度可以为2000埃至3000埃。
薄膜晶体管TFT的有源层ACT、源电极S和漏电极D可以设置在缓冲层115上的与遮光层110交叠的区域中。
栅极绝缘体120可以设置为覆盖有源层ACT、源电极S和漏电极D。栅极绝缘体120可以由SiO2形成，并且厚度可以为1000埃至1500埃。
栅极绝缘体120可以通过利用化学气相沉积(CVD)工艺来沉积正硅酸四乙酯(TEOS)或中温氧化物(MTO)来形成。
栅电极G可以设置在栅极绝缘体120上的与有源层ACT交叠的区域。在这种情况下，栅电极G可以由Al或Mo形成，并且厚度可以为2000埃至3000埃。如上所述，薄膜晶体管TFT可以配置有设置在栅极绝缘体120下方的有源层ACT、源电极S和漏电极D、以及设置在栅极绝缘体120上方的栅电极G。此处，薄膜晶体管TFT可以形成为共面顶栅结构。
ILD125可以设置为覆盖栅极绝缘体120和薄膜晶体管TFT。ILD125可以由SiO2或SiNx形成，并且厚度可以为3000埃至6000埃。作为另一实例，ILD125可以形成为SiO2(3000埃)/SiNx(3,000埃)堆叠的结构。
可以设置源极接触部130，源极接触部130穿过栅极绝缘体120和ILD125连接到薄膜晶体管TFT的源电极S。可以设置漏极接触部135，漏极接触部135穿过栅极绝缘体120和ILD125连接到薄膜晶体管TFT的漏电极D。
源极接触部130和漏极接触部135可以形成为Mo/Al/Mo堆叠的多层结构。源极接触部130可以连接到数据线DL，并且漏极接触部135可以连接到像素电极170。
第一钝化层(PAS0)140可以设置为覆盖ILD125、源极接触部130和漏极接触部135。第一钝化层(PAS0)140可以由SiO2或SiNx形成，并且厚度可以为1000埃至2000埃。
第二钝化层(PAS1)145可以设置为覆盖第一钝化层(PAS0)140。第二钝化层(PAS1)145可以由光丙烯酸类物质形成，并且厚度可以为2.0μm至3.0μm。
公共电极150可以设置在第二钝化层(PAS1)145上。公共电极150可以由透明导电材料如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)或铟锡锌氧化物(ITZO)形成，并且厚度可以为500埃至1500埃。
第三钝化层(PAS2)155可以设置为覆盖公共电极150。导线160可以设置在第三钝化层(PAS2)155上的与公共电极150对应的部分上。
导线160可以电连接至公共电极150。导线160可以由Mo或Al形成，并且厚度可以为1500埃至2000埃。导线160可以形成为Mo/Al/Mo堆叠的多层结构。
此处，导线160可以设置为交叠数据线DL。导线160可以交叠一些数据线而不交叠红色像素、绿色像素和蓝色像素的所有数据线，。
例如，当在红色像素的数据线上布置有柱状间隔物时，导线160可以设置为与绿色像素的数据线和蓝色像素的数据线交叠。然而，本实施方案不限于此，并且导线160可以设置为与红色像素的数据线、绿色像素的数据线和蓝色像素的数据线中的一个或更多个交叠。
第四钝化层(PAS3)165可以设置为覆盖第三钝化层(PAS2)155和导线160的部分。第三钝化层(PAS2)155和第四钝化层(PAS3)165中的每一个可以由SiO2或SiNx形成，并且厚度可以为2000埃至3000埃。
可以通过移除第一钝化层至第四钝化层(PAS0至PAS3)140、145、155和165中的每一个的与漏极接触部135交叠的部分来形成第一接触孔CH1。
像素电极170可以设置在第三钝化层(PAS2)155上和在第一接触孔CH1中。像素电极170可以由透明导电材料如ITO、IZO或ITZO形成，并且厚度可以为500埃至1500埃。像素电极170可以设置为指形，因而，在公共电极150与像素电极170之间可以产生边缘场。
可以通过移除设置在公共电极150上的第三钝化层(PAS2)155和第四钝化层(PAS3)165中的每一个的一部分形成第二接触孔CH2。另外，可以通过移除设置在导线160上的第四钝化层(PAS3)165的一部分形成第三接触孔CH3。
此处，第二接触孔CH2可以形成在交叠公共电极150的区域中。第二接触孔CH2可以不与数据线DL和导线160交叠。另外，第三接触孔CH3可以形成在数据线DL和导线160上。即，第三接触孔CH3可以形成在交叠数据线DL和导线160的区域中。
桥接触部175可以设置在与公共电极150和导线160对应的区域中。桥接触部175可以设置在第四钝化层165上、第二接触孔CH2中和第三接触孔CH3中，并且可以将公共电极150连接到导线160。
此处，桥接触部175可以通过形成像素电极170的同一工艺连同像素电极170一起形成。公共电极150可以通过桥接触部175电连接到导线160。桥接触部175可以设置为岛状图案，并且像素电极170可以不接触桥接触部175。
导线160可以电连接到设置在多个像素中的每一个中的公共电极150，并且可以设置在液晶面板中的数据线DL上。导线160可以设置为沿从液晶面板的顶部到底部的条状。参照图16和图17，连接到液晶面板的公共电极150和导线160可以通过连接线连接到驱动IC190的沟道。
通过导线160可以向公共电极150提供公共电压或触摸驱动信号。在显示周期期间，公共电压可以通过导线160提供至公共电极150。在触摸周期(非显示周期)期间，触摸驱动信号可以通过导线160提供至公共电极150。可以提供触摸驱动信号，然后，可以通过导线160通过感测在公共电极150产生的电容来检测是否存在触摸和触摸的位置。
在根据本发明一个实施方案的内嵌式触摸LCD装置中，每个像素可以形成为像素电极顶部结构。因此，本发明提供每个像素形成为像素电极顶部结构的内嵌式触摸LCD装置。
在应用于根据本发明一个实施方案的内嵌式触摸LCD装置的像素电极顶部像素结构中，像素区的中心部的光透射率高，紧临每个数据线的光透射率低。因此，在根据本发明一个实施方案的内嵌式触摸LCD装置中，因为紧临每个数据线的光透射率低，所以防止了红色像素、绿色像素和蓝色像素之间的混色。
图5示意性示出制造根据本发明一个实施方案的内嵌式触摸显示装置的方法并且示出制造工艺应用的掩模的数目。与现有技术相比，制造根据本发明一个实施方案的内嵌式触摸显示装置的方法减少了掩模的数目，并且简化了制造工艺。
如图5所示，根据本发明一个实施方案的内嵌式触摸显示装置可以通过使用十个掩模的制造工艺来制造。下文中，将参照图5、图6至图15对制造根据本发明一个实施方案的内嵌式触摸显示装置的方法进行详细描述。
图6至图15为示出制造根据本发明一个实施方案的内嵌式触摸显示装置的方法的图。
参照图6，可以通过在玻璃基板105上涂覆遮蔽光的金属材料如Mo来形成金属层。
随后，可以使用第一掩模通过光刻和湿法蚀刻工艺图案化金属层在TFT区中形成遮光层110。在这种情况下，遮光层110可以形成为厚度为500埃至1000埃，并且可以与在后续工序中形成的薄膜晶体管TFT的有源层ACT对准。
在图6中，示出应用作为TFT阵列基板的基底的玻璃基板105作为一个实例，但也可以由塑料基板来代替。
随后，参照图7，可以在玻璃基板105上由无机材料(例如，SiO2或SiNx)形成缓冲层115以覆盖遮光层110。在这种情况下，缓冲层115的厚度可以为2000埃至3000埃。
随后，可以通过在缓冲层115上沉积LTPS形成半导体层。
随后，可以使用第二掩模通过光刻和干法蚀刻工艺图案化半导体层在与遮光层110交叠的区域中形成薄膜晶体管TFT的有源层ACT。在这种情况下，有源层ACT可以形成为厚度为500埃至1500埃。
随后，参照图8，可以在缓冲层115上形成栅极绝缘体120以覆盖有源层ACT。栅极绝缘体120可以由SiO2形成，并且厚度可以为1000埃至1500埃。
栅极绝缘体120可以通过CVD工艺沉积TEOS或MTO来形成。
随后，可以在栅极绝缘体120上沉积金属材料，然后，可以使用第三掩模通过光刻和蚀刻工艺图案化金属材料来形成薄膜晶体管TFT的栅电极G。
在这种情况下，可以由Al或Mo形成厚度为2000埃至3000埃的栅电极G。栅电极G可以形成在栅极绝缘体120上与有源层ACT对应的区域中。栅极绝缘体120可以由与栅极线的材料相同的材料连同栅极线一起形成。此处，栅极线可以沿第一方向(例如水平方向)排列。
薄膜晶体管TFT的源电极S和漏电极D可以使用栅电极G作为掩模通过在有源层ACT的外部掺杂P型杂质或N型高浓度杂质(或P型高浓度杂质)来形成。
此处，在形成栅电极G中，可以进行湿法蚀刻工艺和干法蚀刻工艺，并且可以在湿法蚀刻工艺与干法蚀刻工艺之间对有源层ACT掺杂N型高浓度杂质(或P型高浓度杂质)。
薄膜晶体管TFT可以配置有设置在栅极绝缘体120下的有源层ACT、源电极S、漏电极D、以及设置在栅极绝缘体120上的栅电极G。此处，薄膜晶体管TFT可以形成为共面顶栅结构。
随后，参照图9，ILD125可以设置为覆盖栅极绝缘体120和薄膜晶体管TFT。ILD125可以由SiO2或SiNx形成，并且厚度可以为3000埃至6000埃。作为另一实例，ILD125可以形成为SiO2(3000埃)/SiNx(3000埃)堆叠的结构。
随后，栅极绝缘体120和ILD125中的每一个的与薄膜晶体管TFT的源电极S交叠的部分可以通过使用第四掩模进行蚀刻工艺来移除。因此，可以形成露出薄膜晶体管TFT的源电极S的源极接触孔SCH。由此，可以移除栅极绝缘体120和ILD125的与薄膜晶体管TFT的漏电极D交叠的部分。因此，可以形成露出薄膜晶体管TFT的漏电极D的漏极接触孔DCH。
随后，参照图10，通过在ILD125上涂覆金属材料可以形成金属层。
随后，可以使用第五掩模通过光刻和蚀刻工艺图案化金属层来形成多条数据线DL，该多条数据线分别向多个像素提供数据电压。由此，在源极接触孔SCH和漏极接触孔DCH中可以埋置金属材料，因而，可以形成源极接触部130和漏极接触部135。即，可以以同一掩模工艺形成数据线DL、源极接触部130和漏极接触部135。此处，数据线DL可以沿第二方向(例如垂直方向)排列在液晶面板上。
数据线DL、源极接触部130和漏极接触部135可以由Al或Mo形成，并且厚度可以为2000埃至3000埃。
随后，参照图11，可以在ILD125上形成第一钝化层(PAS0)140。第一钝化层140可以设置为覆盖ILD125、源极接触部130和漏极接触部135。第一钝化层140可以由SiO2/SiNx形成，并且厚度可以为1000埃至2000埃。
随后，可以通过执行使用第六掩模的工艺将第二钝化层(PAS1)145设置为覆盖第一钝化层(PAS0)140。第二钝化层(PAS1)145可以由光丙烯酸类物质形成，并且厚度可以为2.0μm至3.0μm。
第二钝化层(PAS1)145可以不形成在与漏极接触部135交叠的部分处。在随后的工艺中，可以在没有形成第二钝化层(PAS1)145的部分形成第一接触孔CH1，漏极接触部135通过第一接触孔CH1接触像素电极。在这种情况下，第一钝化层(PAS0)140可以不被移除，但也可以保持原样。
随后，参照图12，在第二钝化层(PAS1)145上可以涂覆透明导电材料。随后，通过使用第七掩模进行光刻和蚀刻工艺可以在第二钝化层(PAS1)145上形成公共电极150。
公共电极150可以由透明导电材料如ITO、IZO或ITZO形成，并且厚度可以为500埃至1500埃。
随后，参照图13，可以设置第三钝化层(PAS2)155以覆盖公共电极150。第三钝化层155可以由SiO2或SiNx形成，并且厚度可以为2000埃至3000埃。
随后，在第三钝化层155上可以涂覆金属材料。随后，通过使用第八掩模进行蚀刻工艺可以形成导线160。导线160可以形成在第三钝化层(PAS2)155上与公共电极150交叠的部分处。
导线160可以由Mo或Al形成，并且厚度可以为1500埃至2000埃。导线160可以形成为Mo/Al/Mo堆叠的多层结构。
此处，导线160可以形成为与数据线DL(即，导线160)交叠(即，导线160至少部分形成在数据线DL上方，即沿(垂直)方向至显示装置的数据线DL的正上方，例如，形成显示装置的覆盖玻璃处)，并且可以连接在液晶面板中沿垂直方法彼此紧邻的多个公共电极。导线160可不与红色像素、绿色像素和蓝色像素的所有数据线交叠。当柱状间隔物布置在红色像素的数据线上时，导线160可以设置为与绿色像素的数据线和蓝色像素的数据线交叠。然而，本实施方案不限于此，并且导线160可以设置为与红色像素的数据线、绿色像素的数据线和蓝色像素的数据线中的一个或更多个相互交叠。
随后，参照图14，可以设置第四钝化层(PAS3)165以覆盖第三钝化层(PAS2)155和导线160。
随后，通过使用第九掩模进行光刻和蚀刻工艺可以移除第一钝化层(PAS0)140、第三钝化层(PAS2)155和第四钝化层(PAS3)165与漏极接触部135交叠的部分。因此，可以形成露出漏极接触部135的第一接触孔CH1。
由此，通过使用第九掩模进行光刻和蚀刻工艺可以移除第三钝化层(PAS2)155和第四钝化层(PAS3)165中的每一个的与公共电极150交叠的部分。因此，可以形成露出公共电极150的一部分的第二接触孔CH2。
此处，第二接触孔CH2可以形成在与公共电极150交叠的区域中。第二接触孔CH2可以不与数据线DL和导线160交叠。
由此，通过使用第九掩模进行光刻和蚀刻工艺可以移除第四钝化层(PAS3)165与导线160交叠的部分。因此，可以形成露出导线160的部分的第三接触孔CH3。
此处，第三接触孔CH3可以形成在数据线DL和导线160上，第三接触孔CH3可以形成在与数据线DL和导线160交叠的区域中。
如上所述，第一接触孔CH1至第三接触孔CH3可以通过使用第九掩模进行光刻和蚀刻工艺同时形成。
此处，第一接触孔CH1用于将薄膜晶体管TFT的漏电极D电连接至像素电极。此外，第二接触孔CH2和第三接触孔CH3用于将公共电极150电连接到导线160。
随后，参照图15，可以在第四钝化层(PAS3)165上涂覆透明导电材料。随后，通过使用第十掩模进行光刻和蚀刻工艺可以在第四钝化层(PAS3)165上和第一接触孔CH1中形成像素电极170。在第一接触孔CH1中像素电极170可以连接到漏极接触部135，因而，薄膜晶体管TFT的漏电极D可以电连接到像素电极170。
此处，像素电极170可以由透明导电材料如ITO、IZO或ITZO形成，并且厚度可以为500埃至1500埃。像素电极170可以设置为指形，因而，在公共电极150与像素电极170之间可以产生边缘场。
由此，当形成像素电极170时，桥接触部175可以形成在与公共电极150和导线160对应的区域中。桥接触部175可以形成在第四钝化层(PAS3)165上形成公共电极150和导线160的位置处、第二接触孔CH2中和第三接触孔CH3中，并且可以将公共电极150电连接到导线160。桥接触部175可以形成为岛状图案，并且像素电极170可以不接触桥接触部175。
因为第三钝化层(PAS2)155形成在公共电极150与导线160之间，所以公共电极150可以不直接连接到导线160。然而，因为桥接触部175形成在第二接触孔CH2和第三接触孔CH3中，所以公共电极150可以电连接到导线160。
制造根据本发明一个实施方案的内嵌式触摸LCD装置的方法可以形成在像素电极顶部像素结构中的各像素。在像素电极顶部像素结构中，像素区的中心部的光透射率高，并且紧临每个数据线的光透射率低。因此，根据本发明一个实施方案的内嵌式触摸LCD装置防止像素之间的混色。
此外，制造根据本发明实施方案的内嵌式触摸LCD装置的方法减少用于制造内嵌式触摸LCD装置的掩模的数目，并且简化了制造工艺。
相关技术的制造内嵌式触摸LCD装置的方法在制造TFT阵列基板中需要十一个掩模。然而，制造根据本发明实施方案的内嵌式触摸LCD装置的方法通过使用十个掩模来制造TFT阵列基板，由此与相关技术相比减少了掩模数目。另外，简化了具体的制造工艺，因而，减少了制造时间和制造成本。
图16为示出将触摸电极连接至驱动IC的导线的布置结构的实例。图17为示出将触摸电极连接至驱动IC的导线的布置结构的另一实例。
在图16和图17中，示出了根据本发明一个实施方案的内嵌式触摸液晶显示装置的触摸电极和导线被布置成自电容内嵌式触摸型。
参照图16和17，在根据本发明一个实施方案的内嵌式触摸LCD装置中，多个导线160可以形成在液晶面板的有源区中，并且导线160可以垂直布置成交叠数据线DL。因此，通过布置导线160防止框区扩大。
例如，如图16所示，导线160可以设置为从连接到公共电极150的部分至有源区的下端。作为另一实例，如图17所示，导线160可以设置为从有源区的上端至下端。当导线160形成为从有源区的上端至下端时，通过布置导线160使电容值均匀，从而提高触摸感测的精准度。
根据本发明的实施方案，提供了具有像素电极顶部结构的内嵌式触摸LCD装置及其制造方法。
此外，根据本发明实施方案的内嵌式触摸LCD装置防止了红色像素、绿色像素和蓝色像素之间的混色。
此外，制造根据本发明实施方案的内嵌式触摸LCD装置的方法减少了用于制造内嵌式触摸LCD装置的掩模的数目，并且简化了制造工艺。
此外，制造根据本发明实施方案的内嵌式触摸LCD装置的方法减少了内嵌式触摸LCD装置的制造成本。
对本领域技术人员明显的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变化。因此，本发明旨在覆盖本发明的修改和变化，只要它们落在所附权利要求及其等同的范围内即可。

Claims (10)

1.一种内嵌式触摸液晶显示(LCD)装置，包括：
设置在多个像素区中的每一个中的薄膜晶体管(TFT)；
设置在所述TFT上的第一钝化层至第四钝化层；
设置在第二钝化层上的公共电极；
设置在第三钝化层上的导线；
连接至所述TFT的漏电极并且设置在所述第四钝化层上的像素电极；以及
配置为将所述公共电极电连接至所述导线的桥接触部。
2.根据权利要求1所述的内嵌式触摸LCD装置，其中所述桥接触部穿过所述第三钝化层和所述第四钝化层连接至所述公共电极。
3.根据权利要求1所述的内嵌式触摸LCD装置，其中所述桥接触部穿过所述第四钝化层连接至所述导线。
4.根据权利要求3所述的内嵌式触摸LCD装置，其中所述桥接触部设置在露出所述公共电极的接触孔中并且连接至所述公共电极。
5.根据权利要求4所述的内嵌式触摸LCD装置，其中所述桥接触部设置在露出所述导线的另外的接触孔中并且连接至所述导线。
6.根据权利要求5所述的内嵌式触摸LCD装置，其中所述第一钝化层设置在所述TFT上，所述第二钝化层设置在所述第一钝化层上方，所述第三钝化层设置在所述第二钝化层上方，并且所述第四钝化层设置在所述第三钝化层上方。
7.根据权利要求6所述的内嵌式触摸LCD装置，其中所述第一钝化层至所述第四钝化层延伸至紧临所述TFT的布置有所述导线和所述公共电极的区域。
8.根据权利要求7所述的内嵌式触摸LCD装置，其中所述紧临所述TFT的区域为在所述内嵌式触摸LCD装置的TFT与另一TFT之间的区域。
9.根据权利要求1所述的内嵌式触摸LCD装置，其中所述第一钝化层形成在连接至所述TFT的数据线上，并且其中所述第一钝化层配置为使所述数据线绝缘。
10.根据权利要求1所述的内嵌式触摸LCD装置，其中所述桥接触部延伸通过所述第三钝化层和所述第四钝化层。
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