CN1991548A - 共平面开关模式液晶显示器件的阵列基板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于共平面开关模式液晶显示器件的阵列基板，包括：基板；沿第一方向的栅线；沿第二方向的数据线；连接到栅线和数据线的TFT；公共电极，其在基板上具有平板形并且由第一透明导电材料形成；以及像素电极，其在公共电极上由第二透明导电材料形成并且包括第一部分和第二部分以及多个将第一部分和第二部分相结合的第三部分，其中第一部分和第二部分平行于第二方向并彼此分离，并且其中多个第三部分倾斜于第一部分和第二部分并且彼此分离。

Description

共平面开关模式液晶显示器件的阵列基板及其制造方法
本申请要求享有2005年12月29日提出的申请号为No.2005-0133552的韩国专利申请的权益，在此结合其全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及一种液晶显示(LCD)器件，尤其是涉及一种用于共平面开关(IPS)模式LCD器件的阵列基板以及制造其的方法，其具有高亮度和宽视角。
背景技术
LCD器件的液晶分子因其薄和长的形状而具有排列的方向特性。液晶分子的排列方向可以通过向其施加电场来控制。这样，LCD器件通过控制电场的幅度利用液晶分子的透光率的变化显示图像。包括薄膜晶体管(TFT)作为开关元件的LCD器件被称为有源矩阵LCD(AM-LCD)器件，具有高分辨率和显示移动图像的极好的特性。
传统的LCD器件包括第一基板、第二基板和液晶层。第一基板包括像素电极，并且第二基板包括滤色片层和公共电极。第一基板和第二基板彼此相对，并且液晶层夹在其中。传统的LCD器件使用像素和公共电极之间的垂直电场来显示图像。采用垂直电场的LCD器件具有高透光率和高孔径比。然而，该LCD器件具有视角窄、对比度低等问题。
为了解决上述问题，提出了具有宽视角的IPS模式LCD器件。
图1为现有技术IPS模式LCD器件的示意性截面图。如图1所示，IPS模式LCD器件包括第一基板10和第二基板40以及液晶层LC。第一基板10和第二基板40彼此相对，并且液晶层LC夹在其中。第一基板10和第二基板40可以分别被称为阵列基板和滤色片基板。
像素区域P被限定在第一基板10上。薄膜晶体管(TFT)T，公共电极30和像素电极32在第一基板10上的像素区域P中形成。TFT T包括位于第一基板10上的栅极14、位于栅极14上的栅绝缘层16、位于栅绝缘层16上的半导体层18、以及位于半导体层18上的源极20和漏极22。栅极14和源极20分别从栅线12和数据线24延伸出来，并且源极20和漏极22彼此分开。在TFTT上形成钝化层28。公共电极30和像素电极32可以由在钝化层28上的透明导电材料形成。公共电极30和像素电极32交替排列并彼此平形。像素电极32连接到TFT T。液晶层LC由公共电极30和像素电极32之间产生的电场45来驱动。
虽然图1未示出，在第一基板10上形成栅线和数据线以限定像素区域P，并且在第一基板10上形成公共线以向公共电极30施加电压。
第二基板40包括黑矩阵42和滤色片44。黑矩阵42与栅线(未示出)、数据线(未示出)和TFT T相对应。包括子滤色片44a和44b的滤色片44与像素区域P相对应。滤色片44包括红色R、绿色G和蓝色(未示出)之一。
图2为现有技术中用于IPS模式LCD器件的阵列基板的示意性平面图。
在第一基板10上形成栅线12和数据线24以限定像素区域，并且公共线15平行于栅线12并与其分离。在像素区域P中形成TFT T以连接栅线12和数据线24。TFT T包括栅极14、栅绝缘层16(图1中)、半导体层18以及源极20和漏极22。栅极14和源极20分别从栅线12和数据线24延伸出来，并且源极20和漏极22彼此分开。此外，在像素区域P中形成公共电极30和像素电极32。像素电极32连接到TFT T并且与公共电极30交替排列。公共电极30从公共线15延伸出来从而垂直于公共线15。公共电极30和像素电极32彼此平行。
为了改善图像的亮度和孔径比，由透明导电材料形成像素电极32和公共电极30透明导电材料。然而，由于驱动液晶层LC(图1中)的有效电场不是在像素电极32和公共电极30上而是在像素电极32和公共电极30之间产生，因此存在亮度和孔径比不足的问题。
为了解决IPS模式LCD器件中的这些问题，提出了一种高级水平共平面开关(AH-IPS)模式LCD器件。AH-IPS模式LCD器件的像素电极之间的距离比IPS模式LCD器件更窄，并且公共电极是平板形状。像素电极在公共电极上形成。AH-IPS模式LCD器件在左侧和右侧具有宽视角以及高对比度。此外，没有色偏。
图3为现有技术中用于AH-IPS模式LCD器件的阵列基板的平面图。
如图3所示，用于AH-IPS模式LCD器件的阵列基板包括栅线54和数据线72、TFT T、公共电极52以及位于基板50上的多个像素电极78。栅线54和数据线72彼此交叉以在基板50上限定像素区域P。TFT T连接栅线54和数据线72。TFT T包括栅极56、栅绝缘层(未示出)、半导体层62以及源极68和漏极70。半导体层62包括有源层(未示出)和欧姆接触层(未示出)。栅极56和源极68分别从栅线54和数据线72延伸出来，并且漏极70与源极68分离。
公共电极52具有平板形状并形成在像素区域的整个表面。在公共电极52上形成多个像素电极78。该多个像素电极78具有条形。多个像素电极78从第一连接线78a和第二连接线78b延伸出来。多个像素电极78通过第一连接线78a和第二连接线78b互相连接。多个像素电极78在像素区域P的中心区域相互分离。第一连接线78a与漏极70相连，且第二连接线78b与栅线54重叠。
液晶层(未示出)由公共电极52和像素电极78间的电场驱动。由于公共电极52和像素电极78之间的距离比传统IPS模式LCD器件更近，因而电场可有效的驱动像素电极78上的液晶层(未示出)的液晶分子，从而使得AH-IPS模式LCD器件比传统IPS模式LCD器件具有更高的亮度。
图4A和4B是沿着图3中的线III-III和IV-IV的截面图。
如图4A所示，在基板50上的像素区域P中形成TFT T。TFT T包括位于基板50上的栅极56、位于栅极56上的栅绝缘层58、位于栅绝缘层58上的包括有源层62a和欧姆接触层62b的半导体层62、位于半导体层62上的源极68和漏极70。
在基板50上由透明导电材料形成公共电极52。绝缘层53夹在公共电极52和栅极56之间。在TFT T上方形成第一连接线78a，且其间具有钝化层74。第一连接线78a通过钝化层74的漏接触孔76与漏极68相连。
如图4B所示，多个条形的像素电极78与公共电极52相对应。多个像素电极78从第一连接线78a(图4A中)延伸出来以相互连接。在栅绝缘层58上以及像素区域P的两侧形成数据线72。
AH-IPS模式LCD器件具有宽视角和高对比度。然而，由于像素电极78重叠于公共电极52，在像素电极78和公共电极52之间产生存储电容。AH-IPS模式LCD器件的像素电极78和公共电极52之间的存储电容可能是图1和图2所示的传统IPS模式LCD器件中的存储电容的5倍。这需要AH-IPS模式LCD器件中的TFT T具有比图1和图2所示的传统IPS模式LCD器件的更大的尺寸，从而减少AH-IPS模式LCD器件的孔径比。此外，由于像素电极设置为平行于数据线72(图3中)，因此上下两侧和对角方向的视角恶化。
发明内容
因此，本发明提供了一种IPS模式LCD器件，其基本上消除由于现有技术的局限性和缺陷引起的一个或多个问题。
本发明的目的在于提供一种IPS模式LCD器件，其能够改善视角和孔径比。
本发明的其它特征和优点将在说明书中阐明，对于熟悉本领域的技术人员，从说明书可以明白，或可以通过本发明的实施方式理解。本发明的目的和其它优点将通过说明书和权利要求书以及附图所指出的结构来实现和获得。
为了获得这些和其他优点以及根据本发明的发明目的，正如在此所具体和广泛描述的，一种用于IPS模式LCD器件的阵列基板，包括：基板；沿第一方向的栅线；沿第二方向的数据线；连接到栅线和数据线的TFT；公共电极，其在基板上具有平板形并且由第一透明导电材料形成；以及像素电极，其在公共电极上由第二透明导电材料形成并且包括第一部分和第二部分以及多个将第一部分和第二部分相结合的第三部分，其中第一部分和第二部分平行于第二方向并彼此分离，并且其中多个第三部分倾斜于第一部分和第二部分并且彼此分离。
在本发明的另一方面，一种用于IPS模式LCD器件的阵列基板的制造方法，包括：使用第一掩模在基板上形成具有透明导电材料和平板形的公共电极；使用第二掩模沿第一方向形成栅线以及在具有公共电极的基板上形成栅极；在公共电极、栅线和栅极上形成栅绝缘层；使用第三掩模在栅绝缘层上并对应栅极形成半导体层；使用第四掩模在半导体层和栅绝缘层上形成源极和漏极以及数据线，其中源极和漏极彼此分离，并且数据线沿着第二方向排列；使用第五掩模在源极和漏极以及数据线上形成包括漏接触孔的钝化层，漏接触孔暴露出漏极；以及使用第六掩模在钝化层上形成通过漏接触孔连接漏极的像素电极，其中像素电极包括第一部分和第二部分以及多个将第一部分和第二部分相结合的第三部分，其中第一部分和第二部分平形于第二方向并彼此分离，其中多个第三部分倾斜于第一部分和第二部分并彼此分离。
在本发明的再一方面，一种用于IPS模式LCD器件的阵列基板的制造方法，包括：使用第一掩模在基板上沿第一方向形成栅线、栅极和公共电极；在栅线、栅极和公共电极上形成栅绝缘层；使用第二掩模在栅绝缘层上并对应栅极形成半导体层；使用第三掩模在半导体层和栅绝缘层上形成源极和漏极以及数据线，其中源极和漏极彼此分离，并且数据线沿第二方向排列；使用第四掩模在源极和漏极以及数据线上形成包括漏接触孔的钝化层，漏接触孔暴露出漏极；以及使用第五掩模在钝化层上形成通过漏接触孔连接漏极的像素电极，其中像素电极包括第一部分和第二部分以及多个将第一部分和第二部分相结合的第三部分，其中第一部分和第二部分平形于第二方向并彼此分离，其中多个第三部分倾斜于第一部分和第二部分并彼此分离。
很显然，本发明上面的一般性描述和下面的详细说明都是示例性和解释性的，其目的在于对本发明的权利要求作进一步解释。
附图说明
本申请所包含的附图用于进一步理解本发明，其与说明书相结合并构成说明书的一部分，所述附图表示本发明的实施例并与说明书一起解释本发明的原理。
图1是根据现有技术IPS模式LCD器件的示意性截面图；
图2是根据现有技术用于IPS模式LCD器件的阵列基板的示意性平面图；
图3是根据现有技术用于AH-IPS模式LCD器件的阵列基板的平面图；
图4A和4B是沿图3中线III-III和IV-IV的截面图；
图5是根据本发明第一示例性实施方式用于IPS模式LCD器件的阵列基板的平面图；
图6A至6G是沿图5中线V-V所示部分的制造工序截面图；
图7A至7G是沿图5中线VI-VI所示部分的制造工序截面图；
图8是根据本发明第二示例性实施方式用于IPS模式LCD器件的阵列基板的平面图；
图9A和9B是分别沿图8中线VII-VII和VIII-VIII的截面图；
图10根据本发明第三示例性实施方式用于IPS模式LCD器件的阵列基板的平面图；
图11A至11J是沿图10中线IX-IX所示部分的制造工序截面图；
图12A至12J是沿图10中线X-X所示部分的制造工序截面图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的优选实施方式，在附图中示出其实施例。
图5是根据本发明第一示例性实施方式用于IPS模式LCD器件的阵列基板的平面图。根据本发明第一示例性实施方式的IPS模式LCD器件包括在像素电极和公共电极之间的低介电常数的绝缘层，来解决现有技术中存储电容的问题。
如图5所示，在基板100上形成栅线104和数据线120。栅线104和数据线120彼此交叉以限定像素区域P。TFT T连接栅线104和数据线120。TFT T包括栅极106、半导体层112、源极116和漏极118。公共电极102和像素电极126在基板100上的像素区域P中形成。公共电极102和像素电极126分别具有平板形和条形。像素电极126包括第一部分126a和第二部分126b和多个第三部分126c。第一部分126a和第二部分126b基本上平行于数据线120。第一部分126a和第二部分126b彼此平行并分离。多个第三部分126c连接到第一部分126a和第二部分126b。多个第三部分126c互相平行并且相对于栅线104具有0度至45度的角度。换句话说，多个第三部分126c相对于第一部分126a和第二部分126b是倾斜的。多个第三部分126c排列为尽可能地互相接近从而以公共电极102和像素电极126之间的电场来驱动像素电极126上的液晶分子。在一个像素区域P中的第三像素电极126c对称于像素区域P的旁边的另一个像素区域P中的第三像素电极126c。通过上述结构可改善上下两侧和对角方向的视角。
在公共电极102的两端上形成第一金属图案108a和第二金属图案108b。第一金属图案108a和第二金属图案108b平行于数据线120。换句话说，第一金属图案108a和第二金属图案108b平行于第一部分126a和第二部分126b。一个像素区域P中的第一金属图案108a和像素区域P旁边的另一个像素区域中的第二金属图案108b相结合。公共电极102的电阻通过第一金属图案108a和第二金属图案108b而减少。此外，第一金属图案108a和第二金属图案108b阻挡漏光。公共电极102旁边的漏光区域D中的液晶分子不规则排列从而在漏光区域D显示了不需要的图像。第一金属图案108a和第二金属图案108b能够防止上述问题。
此外，在上基板(未示出)上形成黑矩阵(未示出)的余量因第一金属图案108a和第二金属图案108b而减少。具体来说，当形成对应漏光区域D的黑矩阵(未示出)时，由于误对准而需要余量。余量越大，器件的孔径比越小。第一金属图案108a和第二金属图案108b减小余量从而增大孔径比。
公共电极102和像素电极126之间的栅绝缘层(未示出)具有低介电常数。在本发明中栅绝缘层(未示出)的介电常数约为3至4。公共电极102和像素电极126之间的存储电容是通过具有该介电常数的栅绝缘层而减小。此外，由于公共电极102和像素电极126之间的存储电容，TFT T的尺寸减小。
图6A至6G是沿着图5中线V-V所示部分的制造工序的截面图，并且图7A至7G是沿着图5中线VI-VI所示部分的制造工序的截面图。
图6A和7A说明了第一掩模工序。在基板100的像素区域P中使用第一掩模(未示出)通过沉积和构图透明导电材料来形成公共电极102。透明导电材料包括铟锡氧化物(氧化铟锡)或铟锌氧化物(IZO)之一。
图6B和7B说明了第二掩模工序。(在包括公共电极102的基板100上使用第二掩模(未示出)通过沉积和构图第一金属材料来形成栅线104(图5中)。第一金属材料包括铝(AL)、铝合金(AlNd)、钨(W)、铜(Cu)、钼(Mo)、铬(Cr)、钨化钼(MoW)至少之一。栅线104(图5中)可以起栅极106的作用。栅极106可以从栅线104延伸。同时，第一金属图案108a和第二金属图案108b在公共电极102的两侧上形成。第一金属图案108a和第二金属图案108b可以垂直于栅线104(图5中)。
接着，如图6C和7C所示，通过沉积绝缘材料在栅线104(图5中)、栅极106、公共电极102以及第一金属图案108a和第二金属图案108b上形成栅绝缘层110。绝缘材料具有约为3和4之间的低介电常数。例如，二氧化硅(SiO2)、苯并环丁烯(BCB)和丙烯酸树脂可以用于栅绝缘层110。二氧化硅(SiO2)的介电常数大约是3.4。栅绝缘层的介电常数可以小于3。当栅绝缘层的介电常数在3和4之间时，公共电极102和像素电极和126之间的存储电容是现有技术中器件的存储电容的四分之一。现有技术的LCD器件包括硅的氮化物(SiNx)的栅绝缘层。由于根据本发明的IPS模式LCD器件的存储电容减小，由此TFT T能够具有小尺寸并且孔径比得到改善。
图6D和7D说明了第三掩模工序。如图6D和7D所示，在栅绝缘层110上通过采用第三掩模(未示出)顺序沉积并构图本征非晶硅(a-Si:H)和掺杂非晶硅(n+a-Si:H)来形成包括有源层112a和欧姆接触层112b的半导体层112。半导体层112对应于栅极106。
图6E和7E说明了第四掩模工序。如图6E和7E所示，在半导体层112上通过采用第四掩模(未示出)顺序沉积和构图第二金属材料形成彼此分离的源极116和漏极118。第二金属材料可以包括铝(AL)、铝合金(AlNd)、钨(W)、铜(Cu)、钼(Mo)、铬(Cr)、钨化钼(MoW)至少之一。同时，数据线120在栅绝缘层110上形成。数据线120从源极116延伸并与栅线104(图5中)交叉来限定像素区域P。
图6F和7F说明了第五掩模工序。如图6F和7F所示，在源极116和漏极118以及数据线120上通过采用第五掩模工序沉积并构图无机绝缘材料和有机绝缘材料之一来形成包括漏接触孔124的钝化层122。无机绝缘材料和有机绝缘材料包括低介电常数。漏接触孔124暴露漏极118。
图6G和7G说明了第六掩模工序。如图6G和7G所示，在钝化层122上通过采用第六掩模(未示出)沉积和构图透明导电材料来形成像素电极126。透明导电材料可以包括氧化铟锡和IZO之一。像素电极126通过漏接触孔124连接到漏极118。
像素电极126包括第一部分126a和第二部分126b和多个第三部分126c。第一部分126a和第二部分126b平行于数据线并且彼此分离。换句话说，第一部分126a和第二部分126b垂直于栅线104(图5中)。多个第三部分126c连接到第一部分126a和第二部分126b。多个第三部分126c互相平行并且相对于栅线104具有0度至45度的角度。换句话说，多个第三部分126c对第一部分126a和第二部分126b是倾斜的。在一个像素区域P中的第三像素电极126c对称于该像素区域P的旁边的另一个像素区域P中的第三像素电极126c。
通过上述工序制造根据本发明第一示例性实施方式的用于IPS模式LCD器件的阵列基板工序。由于阵列基板包括具有低介电常数的栅绝缘层110，所以公共电极102和像素电极126之间的存储电容减小。由于TFT具有小尺寸，因而孔径比得以改善。此外，由于第一部分126a和第二部分126b平行于数据线120并且多个第三部分126c倾斜于数据线120，由此IPS模式LCD器件具有宽的视角。
图8是根据本发明第二示例性实施方式用于IPS模式LCD器件的阵列基板的平面图。根据第二示例性实施方式的阵列基板包括金属图案来阻挡公共电极和数据线之间的漏光区域。
如图8所示，在基板200上形成栅线204和数据线220、TFT T、公共电极202、第一金属图案208a和第二金属图案208b。栅线204和数据线220彼此交叉从而在基板200上限定像素区域P。TFT T连接到栅线204和数据线220。TFT T包括栅极206、半导体层212、源极216和漏极218。公共电极202和像素电极226在基板200上的像素区域P中形成。公共电极202和像素电极226分别具有平板形和条形。像素电极226包括第一部分226a和第二部分226b和多个第三部分226c。第一部分226a和第二部分226b基本上平行于数据线220。第一部分226a和第二部分226b彼此平行并分离。多个第三部分226c连接到第一部分226a和第二部分226b。多个第三部分226c互相平行并且相对于栅线204具有0度至45度的角度。换句话说，多个第三部分226c对第一部分226a和第二部分226b是倾斜的。多个第三部分226c排列为尽可能的相互接近从而以公共电极202和像素电极226之间的电场来驱动像素电极226上的液晶分子。在一个像素区域P中的第三像素电极226c和该像素区域P的旁边的另一个像素区域P中的第三像素电极226c可以是对称的。通过上述结构改善了上下两侧和对角方向的视角。
在漏光区域D中形成第一金属图案208a和第二金属图案208b。漏光区域D对应于公共电极202和数据线220之间的区域。各第一金属图案208a和第二金属图案208b重叠于公共电极202和数据线220从而漏光区域D被第一金属图案208a和第二金属图案208b完全覆盖。第一金属图案208a和第二金属图案208b平行于数据线220。换句话说，第一金属图案208a和第二金属图案208b平行于第一部分226a和第二部分226b。一个像素区域P中的第一金属图案208a和像素区域P旁边的另一个像素区域中的第二金属图案208b被结合到一起。公共电极202的电阻由第一金属图案208a和第二金属图案208b而减少。此外，第一金属图案208a和第二金属图案208b阻挡漏光区域D中泄漏的光从而IPS-LCD器件不需要黑矩阵(未示出)。由于没有该黑矩阵，从而改善了孔径比。
换句话说，由于数据线220重叠于第一金属图案208a和第二金属图案208b，在数据线220和第一金属图案220a之间以及数据线220和第二金属图案220b之间形成有机绝缘层(未示出)来防止第一金属图案208a和第二金属图案208b中的影响数据线的电压。有机绝缘层(未示出)具有低介电常数。
图9A和9B分别是沿图8线VII-VII和VIII-VIII的截面图。
如图9A和9B所示，栅线204(图8中)和数据线220彼此交叉从而在基板200上限定像素区域P。TFT T连接到栅线204(图8中)和数据线220。TFT T包括栅极206、在栅极206上的栅绝缘层210、栅绝缘层210上的半导体层212、半导体层212上的源极216和漏极218。栅极206和源极216分别从栅线204(图8中)和数据线220延伸出来。源极216和漏极218彼此分离。半导体层212包括有源层212a和欧姆接触层212b。
在基板200上形成透明导电材料的公共电极202。公共电极202具有平板形。在公共电极202上形成包括第一部分226a和第二部分226b和多个第三部分226c的像素电极226。栅绝缘层210和钝化层222顺序设置在公共电极202和像素电极226之间。
此外，第一金属图案208a和第二金属图案208b在漏光区域D中形成。如上所述，漏光区域D对应公共电极202和数据线220之间的区域。第一金属图案208a和第二金属图案208b接触公共电极202并重叠于数据线220。漏光区域D中泄漏的光完全被第一金属图案208a和第二金属图案208b阻挡。为了防止第一金属图案208a和第二金属图案208b影响数据线220，在第一金属图案208a和数据线220之间以及第二金属图案208b和数据线220之间夹在的栅绝缘层210由一种具有小于3的低介电常数的绝缘材料形成。绝缘材料可以包括BCB和丙烯酸树脂之一。
根据本发明第二示例性实施方式的阵列基板通过与第一实施方式相同的工序制造。
图10根据本发明第三示例性实施方式用于IPS模式LCD器件的阵列基板的平面图。根据第三示例性实施方式的阵列基板通过少于第一和第二示例性实施方式的掩模工序制造。此外，在第三示例性实施方式中防止了当层压金属层同时构图时发生的倒锥形现象。
如图10所示，栅线314和数据线332排列在基板300上。栅线314和数据线332彼此交叉从而在基板300上限定像素区域P。TFT T连接栅线314和数据线332。TFT T包括栅极316、半导体层324、源极328和漏极330。在基板300上的像素区域P中形成公共电极318和像素电极338。公共电极102和像素电极126分别具有平板形和条形。像素电极338包括第一部分338a和第二部分338b和多个第三部分338c。第一部分338a和第二部分338b基本上平行于数据线332。第一部分338a和第二部分338b彼此平行并分离。多个第三部分338c连接到第一部分338a和第二部分338b。多个第三部分338c互相平行并且相对于栅线314具有0度至45度的角度。换句话说，多个第三部分338c对第一部分338a和第二部分338b是倾斜的。多个第三部分338c排列为尽可能的相互接近从而以公共电极318和像素电极338之间的电场驱动像素电极338上的液晶分子。在一个像素区域P中的第三像素电极338c和像素区域P的旁边的另一个像素区域P中的第三像素电极338c可以是对称的。通过上述结构改善了上下两侧和对角方向的视角。
根据第三示例性实施方式的阵列基板通过第五掩模工序形成公共电极318，数据线314和栅极316采用同一掩模(未示出)。同时，第一金属图案320a和第二金属图案320b在公共电极318的两端形成来减少公共电极318的电阻。一个像素区域P中的第一金属图案320a集成像素区域P旁边的另一个像素区域P中的第二金属图案320b，从而公共电压在不同像素区域P中施加给公共电极318。
图11A至11J和图12A至12J说明了第三示例性实施方式的阵列基板的制造工序。
图11A至11J是沿图10中线IX-IX所示部分的制造工序的截面图，图12A至12J是沿图10中线X-X所示部分的制造工序的截面图。
图11A至11F和图12A至12F说明了第一掩模制造工序。
如图11A和12A所示，通过在基板300上顺序沉积透明导电材料、第一金属材料和第二金属材料形成透明导电材料层302、第一金属材料层304和第二金属材料层306。透明导电材料可以包括氧化铟锡和IZO之一。第一金属材料可以是Mo。第二金属材料可以是AlNd。
下面，如图11B和12B所示，通过涂覆PR在第二金属材料层306上形成光刻胶(PR)层308。然后，将包括透光区域B1、阻挡区域B2和半透光区域B3的第一掩模M设置在PR层308上。半透光区域B3的透光率小于透光区域B1并大于阻挡区域B2。半透光区域B3可包括不透明层和切口形状之一。当PR层308采用第一掩模M曝光时，对应半透光区域B3的PR层308比对应透光区域B1的PR层308曝光少并且比对应阻挡区域B2的PR层308曝光多。阻挡区域B2设置在其中有栅极316(图10中)、栅线314(图10中)以及第一金属图案320a(图10中)和第二金属图案320b(图10中)的区域。由于半透光区域B3在栅线314(图10中)和第一金属图案320a(图10中)和第二金属图案320b(图10中)中用作防止倒锥形的现象，所以将半透光区域B3设置在阻挡区域B2的两端。此外，半透光区域B3设置在其中形成公共电极318(图10中)的区域中。
下面，使用第一掩模M曝光并显影PR层308。
如图11C和12C所示，在第二金属材料层306上形成具有不同高度的第一PR图案310和第二PR图案312。第一PR图案310和第二PR图案312分别对应阻挡区域B2和半透光区域B3。第一PR图案310高于第二PR图案312。对应透光区域B1的PR层308被完全移除从而对应透光区域B1的第二金属材料层306暴露在第一PR图案310和第二PR图案312之间。
下面，使用第一蚀刻剂来去除暴露出的第二金属材料层306。顺序的，使用第一蚀刻剂来去除第一金属材料层304和透明导电材料层302。
这样，如图11D和12D所示，在基板300和第一PR图案310之间以及基板300和第二PR图案312之间形成透明导电材料图案M1、第一金属材料图案M2和第二金属材料图案M3。对应第二PR图案312的端点部分B的透明导电材料图案M1、第一金属材料图案M2和第二金属材料图案M3具有锥形侧面。换句话说，第一金属材料图案M2从第二金属材料图案M3突起，并且透明导电材料图案M1从第一金属材料图案M2突起。
下面，如图11E和12E所示，第一PR图案310和第二PR图案312被灰化从而第一PR图案310被部分去除而第二PR图案312被完全去除。因此，对应第二PR图案312的第二金属材料图案M3暴露出来。
下面，如图11F和12F所示，使用第二蚀刻剂来去除暴露出的第二金属材料图案M3和暴露出的第二金属材料图案M3下面的第一金属材料图案M2。第二蚀刻剂不同于第一蚀刻剂从而透明导电材料图案M1没有被去除。此外，由Mo形成的第一金属材料图案M2和由AlNd形成的第二金属材料图案M3对第二蚀刻剂具有不同的蚀刻率。第一金属材料图案M2比第二金属材料图案M3蚀刻的多。然而，由于第一金属材料图案M2从第二金属材料图案M3突起，第一金属材料图案M2和第二金属材料图案M3可以具有同一端线。
另一方面，当与上述工序不同，即在第二金属材料层只形成一个PR图案时，透明导电材料图案M1和第一金属材料图案M2和第二金属材料图案M3具有相同形状，且不是锥形侧面。在这种情况下，第一金属材料图案M2和第二金属材料图案M3具有倒锥形，且不具有同一端线。当绝缘层在具有倒锥形的第一金属材料图案和第二金属材料图案上形成，绝缘层有缺陷。当绝缘层构图时，用于构图的蚀刻剂可能通过该缺陷接触绝缘层下的栅线从而栅线可能被破坏。
由于第一金属材料图案M2和第二金属材料图案M3具有相同的端线，且不是倒锥形，所以根据第三示例性实施方式的阵列基板不具有上述问题。
将未覆盖第一金属材料图案M2的透明导电材料图案M1用作公共电极318。栅极316具有包括透明导电材料图案M1、第一金属材料图案M2和第二金属材料图案M3的三层结构。此外，第一金属图案320a和第二金属图案320b形成公共电极318的两端。第一金属图案320a和第二金属图案320b具有双层结构。同时，在基板300上形成栅线314(图10中)。栅线314(图10中)具有与栅极316相同的结构。然后，第一PR图案310被去除。
另一方面，通过在第一掩模工序中部分移除栅线来在栅线端点工序形成接触孔。这种情况下，当栅线具有倒锥形时，由倒锥形而引起栅线和另一金属层接触的问题。然而，由于在本发明中栅线具有锥形，所以根据本发明的阵列基板没有上述问题。
图11G和12G说明了第二掩模工序。如图11G和12G所示，在栅极316和公共电极318上通过沉积低介电常数的第一绝缘材料来形成栅绝缘层322。第一绝缘材料可以包括二氧化硅(SiO2)。
下面，在栅绝缘层322上通过顺序沉积并构图本征非晶硅(a-Si:H)和掺杂质非晶硅(n+a-Si:H)来形成包括有源层324a和欧姆接触层324b的半导体层324。有源层324a和欧姆接触层324b分别由本征非晶硅(a-Si:H)和掺杂质非晶硅(n+a-Si:H)形成。
图11H和12H说明了第三掩模工序。如图11H和12H所示，在栅绝缘层322和半导体层324上通过沉积并构图第三金属材料来形成源极328和漏极330以及数据线332。第三金属材料包括AL、AlNd、Cr、Mo、MoW、W、Cu至少之一。源极328和漏极330彼此分离，并且源极328从数据线332延伸。数据线332与栅线314(图10中)相交叉从而限定像素区域P。
图11I和12I说明了第四掩模工序。如图11I和12I所示，在源极328和漏极330以及数据线332上通过沉积并构图低介电常数的第二绝缘材料来形成包括漏接触孔336的钝化层334。第二绝缘材料可以包括二氧化硅(SiO2)。钝化层334可以由有机绝缘材料形成。漏接触孔336暴露出漏极330。
图11J和12J说明了第五掩模工序。如图11J和12J所示，在钝化层334上通过沉积和构图透明导电材料来形成像素电极338。透明导电材料包括氧化铟锡和IZO之一。像素电极338通过漏接触孔336连接到漏极330。像素电极338包括第一部分338a和第二部分338b和多个第三部分338c。第一部分338a和第二部分338b平行于数据线并且彼此分离。多个第三部分338c结合第一部分338a和第二部分338b。多个第三部分338c相对于栅线314(图10中)具有0度和45度之间的角度。
根据第三示例性实施方式的阵列基板通过上述五个掩模工序制造。

Claims (30)

1、一种用于共平面开关模式液晶显示器件的阵列基板，包括：
基板；
沿第一方向的栅线；
沿第二方向的数据线；
连接到所述栅线和数据线的薄膜晶体管；
公共电极，其在基板上具有平板形并且由第一透明导电材料形成；以及
像素电极，其在公共电极上由第二透明导电材料形成并且包括第一部分和第二部分以及多个将第一部分和第二部分相结合的第三部分，其中第一部分和第二部分平行于第二方向并彼此分离，并且其中多个第三部分倾斜于第一部分和第二部分并且彼此分离。
2、根据权利要求1所述的基板，其特征在于，还包括：公共电极和像素电极之间的绝缘层，其中绝缘层具有在大约3和4之间的介电常数。
3、根据权利要求2所述的基板，其特征在于，所述绝缘层包括二氧化硅、苯并环丁烯和丙烯酸树脂其中之一。
4、根据权利要求1所述的基板，其特征在于，还包括设置在公共电极和数据线之间的第一金属图案和第二金属图案。
5、根据权利要求4所述的基板，其特征在于，所述第一金属图案和第二金属图案与公共电极相接触。
6、根据权利要求4所述的基板，其特征在于，所述第一金属图案和第二金属图案与数据线重叠。
7、根据权利要求4所述的基板，其特征在于，在一个像素区域中的所述第一金属图案与在另一个像素区域中的所述第二金属图案相结合。
8、根据权利要求4所述的基板，其特征在于，所述第一金属图案和第二金属图案与栅线在相同的层并且由相同的材料形成。
9、根据权利要求1所述的基板，其特征在于，所述多个第三部分相对第一方向具有0度和45度之间的角度。
10、根据权利要求1所述的基板，其特征在于，所述第一透明导电材料和第二透明导电材料包括氧化铟锡或氧化铟锌其中之一。
11、根据权利要求1所述的基板，其特征在于，所述栅线包括第一、第二和第三层。
12、根据权利要求11所述的基板，其特征在于，所述第一层与公共电极在相同的层并且由相同的材料形成，并且第二和第三层分别包括钼和钕化铝。
13、根据权利要求12所述的基板，其特征在于，还包括第一金属图案和第二金属图案，其分别具有设置在公共电极和数据线之间的第四和第五层，其中第四层与第二层在相同的层并且由相同的材料形成，且第五层与第三层在相同的层并且由相同的材料形成。
14、一种用于共平面开关模式液晶显示器件的阵列基板的制造方法，包括：
使用第一掩模在基板上形成具有透明导电材料和平板形的公共电极；
使用第二掩模沿第一方向形成栅线以及在具有公共电极的基板上形成栅极；
在公共电极、栅线和栅极上形成栅绝缘层；
使用第三掩模在栅绝缘层上并对应栅极形成半导体层；
使用第四掩模在半导体层和栅绝缘层上形成源极和漏极以及数据线，其中源极和漏极彼此分离，并且数据线沿着第二方向排列；
使用第五掩模在源极和漏极以及数据线上形成包括漏接触孔的钝化层，漏接触孔暴露出漏极；以及
使用第六掩模在钝化层上形成通过漏接触孔连接漏极的像素电极，其中像素电极包括第一部分和第二部分以及多个将第一部分和第二部分相结合的第三部分，其中第一部分和第二部分平形于第二方向并彼此分离，其中多个第三部分倾斜于第一部分和第二部分并彼此分离。
15、根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述栅绝缘层包括二氧化硅、苯并环丁烯和丙烯酸树脂其中之一，并且具有在大约3和4之间的介电常数。
16、根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括在公共电极和数据线之间的第一金属图案和第二金属图案。
17、根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一金属图案和第二金属图案与公共电极相接触并重叠于数据线。
18、根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在一个像素区域中的所述第一金属图案与在另一个像素区域中的第二金属图案相结合。
19、根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一金属图案和第二金属图案与栅线同时形成。
20、根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述多个第三部分相对第一方向具有0度和45度之间的角度。
21、一种用于共平面开关模式液晶显示器件的阵列基板的制造方法，包括：
使用第一掩模在基板上沿第一方向形成栅线、栅极和公共电极；
在栅线、栅极和公共电极上形成栅绝缘层；
使用第二掩模在栅绝缘层上并对应栅极形成半导体层；
使用第三掩模在半导体层和栅绝缘层上形成源极和漏极以及数据线，其中源极和漏极彼此分离，并且数据线沿第二方向排列；
使用第四掩模在源极和漏极以及数据线上形成包括漏接触孔的钝化层，漏接触孔暴露出漏极；以及
使用第五掩模在钝化层上形成通过漏接触孔连接漏极的像素电极，其中像素电极包括第一部分和第二部分以及多个将第一部分和第二部分相结合的第三部分，其中第一部分和第二部分平形于第二方向并彼此分离，其中多个第三部分倾斜于第一部分和第二部分并彼此分离。
22、根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述形成栅线、栅极和公共电极的步骤中包括：
在基板上顺序形成第一金属材料层、第二金属材料层和第三金属材料层；
在第三金属材料层上形成光刻胶层；
在光刻胶层上设置具有第一区域、第二区域和第三区域的掩模，所述第三区域具有第一区域和第二区域之间的透光率；
通过使用掩模曝光并显影光刻胶层形成位于第三金属材料层上的第一光刻胶图案、第二光刻胶图案和第三光刻胶图案，其中第二光刻胶图案的高度小于第一光刻胶图案并且与第三光刻胶图案高度相同并设置在第一光刻胶图案的两侧，并且其中在第二和第三光刻胶图案之间暴露出对应于第一区域的第三金属材料层；
通过顺序去除在光刻胶图案之间暴露出的第三金属材料层、第二金属材料层和第一金属材料层以在基板上形成第一金属材料图案、第二金属材料图案和第三金属材料图案；
通过去除第二光刻胶图案和第三光刻胶图案以由第一光刻胶图案暴露出第三金属材料图案；
顺序去除由第一光刻胶图案暴露出的第三金属材料图案和第二金属材料图案从而暴露出第一金属材料图案；以及
去除第一光刻胶图案；
其中将第一光刻胶图案下的第一金属材料图案、第二金属材料图案和第三金属材料图案被分别定义为栅线和栅电极，并且暴露出的第一金属材料图案被定义为公共电极。
23、根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述第三区域包括不透明层和切口层之一。
24、根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述第二光刻胶图案和第三光刻胶图案对应于第三区域。
25、根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述第一金属材料层包括氧化铟锡或氧化铟锌其中之一，并且第二金属材料层和第三金属材料层分别包括Mo和AlNd。
26、根据权利要求25所述的方法，其特征在于，通过顺序去除具有锥形侧面形状的第一金属材料层、第二金属材料层和第三金属材料层来形成所述第一金属材料图案、第二金属材料图案和第三金属材料图案。
27、根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述栅线和栅极的第二金属材料图案和第三金属材料图案具有基本相同的形状。
28、根据权利要求21所述的方法，其特征在于，还包括与栅线、栅极和公共电极同时形成第一金属材料图案和第二金属图案，其中第一金属材料图案和第二金属图案设置在公共电极的两端。
29、根据权利要求28所述的方法，其特征在于，所述第一金属材料图案和第二金属图案沿着第二方向排列。
30、根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述多个第三部分相对第一方向具有0度和45度之间的角度。
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