专利名称：液晶显示装置基板的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示装置基板的制造方法，尤其涉及一种适用于薄膜二极管数组基板的制造方法。
背景技术：
有源液晶显示器已经是现今平面显示器的主流，在已知的薄膜晶体管数组基板的制造方法中，较常见的是五道掩膜板(光刻蚀刻)工艺，主流的薄膜晶体管有源基板需要四至六道掩膜板，也有提出少于四道掩膜板的处理方法，但尚未获得量产的验证；而有源液晶显示器基板的另一种选择，是利用薄膜二极管，配合双选择线(DSD，dual-select-diode)的驱动方法，可成为另一种极具潜力的有源基板，并且与薄膜晶体管相比，薄膜二极管具有更简单的处理过程，并且设备投资更为经济。
随着液晶显示器朝大尺寸制造的方向发展，将会面临许多的问题，例如优良率降低以及产能下降等等。因此如果能减少薄膜二极管工艺所使用的掩膜板数，则可以降低薄膜二极管器件制造的曝光过程次数，就可以减少制造时间，增加产能，进而降低制造成本。
以绝缘层为氮化硅(SiNx)的薄膜二极管为例，最常见的工艺步骤需要三道掩膜板的处理，其中第一道掩膜板制备金属导电层以及薄膜二极管下层金属的图案；第二道掩膜板制备薄膜二极管绝缘层的图案；第三道掩膜板则制备出显示区以及薄膜二极管上层金属图案，制备后的产品的顶视图如
图1所示，其中分别表示有信号扫描线S1、S2，薄膜二极管100以及显示区200；而在JP08-320495一案中，揭示一种利用阳极氧化法，在钽金属层上进行氧化而形成Ta2O5层，作为薄膜二极管中间的绝缘层，从而可得到只利用两道掩膜板就可制备出薄膜二极管的方法。
然而，过去的处理方法制备薄膜二极管至少需要二至三道处理掩膜板数，才能完成薄膜二极管等结构，如果以简单的一道掩膜板就能完成制备，则将更能提高优良率与产能。
发明内容
本发明提供一种液晶显示装置基板的制造方法，利用一道掩膜板的光刻、蚀刻等图案化(Patterning)工艺，来完成液晶显示装置基板的制造，同时得到提高优良率和产能的效果。
本发明液晶显示装置基板的制造方法，包括以下步骤(a)提供具有透明电极层和金属层的基板，并且透明电极层位于金属层与基板之间；(b)形成具有图样的光刻胶层，并且光刻胶层具有至少第一厚度和第二厚度；(c)蚀刻光刻胶层以及具有透明电极层和金属层的基板，分别定义信号扫描线和薄膜二极管区域，以及像素区和电极导线，并且薄膜二极管区域具有间隙；以及(d)形成氧化层在金属层的部分表面上形成氧化层，并且氧化层填满薄膜二极管区域的间隙。
本发明制造方法中的基板上的透明电极层可以是常用的任何一种，优选为铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)；基板上的金属层可以是常用的任何一种，优选为钽金属层；本发明步骤(b)中的形成方式不限，优选以半色调(half-tone)的掩膜板或衍射方式形成；此外，在步骤(b)中第一厚度对应形成该信号扫描线和该薄膜二极管区域。
在本发明的制造方法的步骤(c)中，以蚀刻定义信号扫描线和薄膜二极管区域以及像素区和电极导线的方法，可以是任意一种蚀刻方法，优选为干蚀刻或湿蚀刻，如使用湿蚀刻，则在湿蚀刻进行之后还可包括O2灰化法，以取得完全蚀刻的效果；同时，信号扫描线和薄膜二极管区域，以及像素区和电极导线等形成的先后顺序不受限制，优选为形成信号扫描线和薄膜二极管的结构之后，才形成像素区和电极导线；因此电极导线连接端子部的端子线，并且由此端子线电连接位于相素区域外的端子部连接模块IC区域。
在本发明的制造方法步骤(d)中，氧化层形成的方式可以是已知的任意一种，优选以阳极氧化法形成，并且形成的范围填满薄膜二极管区域的间隙，以连接两个薄膜二极管的金属层结构，形成金属层-绝缘层-金属层(metal-insulator-metal)的结构；此外，在步骤(d)中氧化层由于金属层的成分不同而有差异，在本发明的一个实施例中，氧化层为氧化钽(Ta2O5)。
附图简述图1是已知薄膜二极管结构的示意图；图2(a)-(f)是本发明优选实施例的顶视图；图3(a)-(f)是本发明优选实施例的剖面示意图。
实施方式本发明结合部分曝光技术、蚀刻以及阳极氧化法，进行图案化处理，以一道掩膜板的简单工艺完成液晶显示装置基板的制造；部分曝光可利用的方法之一是半色调掩膜板，包括完全曝光区、半曝光量区以及非曝光区，非曝光区对应于将形成较厚光刻胶的区域，而半曝光量区则对应于将形成凹陷部、较薄光刻胶的区域。
图2(a)至图2(f)为本实施例各步骤的顶视图，而图3(a)至图3(f)为图2中标示I→I’的剖面图，其中I→I’线段内分别形成有A，B，C与D四区域，以下将同时参照图2和图3说明本发明的液晶显示装置基板的制造方法。
首先在玻璃基板00上镀上一层ITO层10和钽金属层20，如图2(a)和图3(a)所示，涂覆光刻胶50之后以部分曝光的半色调方式进行曝光显影，此时ITO像素区B和电极导线A的掩膜板图案是部分曝光的，或者，利用衍射原理设计所述两个区域的图案，也可在经过曝光显影之后达到部分曝光效果，造成ITO像素区B和电极导线A的光刻胶50厚度只有信号扫描线(gate line)C与薄膜二极管D等正常图案光刻胶厚度的二分之一到三分之一，如图2(b)和图3(b)所示。
接着进行蚀刻，对ITO层10和钽金属层20进行部分蚀刻，以定义信号扫描线C与薄膜二极管D的区域，而由于ITO像素区B和电极导线A的光刻胶厚度原本就比较薄，所以经过蚀刻，原本留存在ITO像素区B和电极导线A的光刻胶也将被完全去除，并且薄膜二极管D的区域也被蚀刻成具有间隙，以划分出两个区域，成为薄膜二极管的两个电极D1，D2，如图2(c)和图3(c)所示；如果此步骤是利用湿蚀刻的方式进行，则可另外再加一道O2灰化法，以确保去除掉ITO像素区B和电极导线A的光刻胶。
完成第一次蚀刻后接着进行第二次蚀刻，移除ITO像素区B和电极导线A的钽金属层20，留下ITO层10，以定义ITO像素区B和电极导线A，如图2(d)和图3(d)所示。
移除所有光刻胶，即完成所有像素电极B、电极导线A、信号传导线C以及薄膜二极管区域D的两个电极D1、D2，如图2(e)和图3(e)所示。
最后将基板00通入直流电压，对钽金属层20进行阳极氧化，以在讯号传导线C以及作为薄膜二极管D的电极D1的上表面和侧面形成氧化层Ta2O525，而该氧化层Ta2O525的生成将延伸碰触到作为薄膜二极管D的另一电极D2的钽金属层20，此时在薄膜二极管D即完成Ta/Ta2O5/Ta的结构，如图2(f)和图3(f)所示。
图2(f)中线段X-Y的左侧表示非显示区500，而此非显示区500的端子线501，502分别由电极导线A延伸连接，并电连接到端子部连接模块IC区域(图未示)。
上述实施例仅仅是为了方便说明举例而已，本发明所主张的权利范围应该以权利要求书所述为准，而非仅限于上述实施例。
权利要求
1.一种液晶显示装置基板的制造方法，包括以下步骤(a)提供具有透明电极层和金属层的基板，并且所述透明电极层位于所述金属层和所述基板之间；(b)形成具有图样的光刻胶层，并且该光刻胶层具有至少第一厚度和第二厚度；(c)蚀刻该光刻胶层以及具有透明电极层和金属层的所述基板，分别定义信号扫描线和薄膜二极管区域，以及像素区和电极导线，其中所述薄膜二极管区域包含所述透明电极层以及所述金属层，并且所述薄膜二极管区域具有间隙；以及(d)在所述金属层的部分表面上形成氧化层，并且所述氧化层填满所述薄膜二极管区域的所述间隙。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中在步骤(a)中，所述透明电极层为铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其中在步骤(a)中，所述金属层为钽金属层。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其中步骤(b)以半色调或衍射方式形成。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其中在步骤(b)中所述第一厚度对应形成所述信号扫描线和所述薄膜二极管区域。
6.根据权利要求1所述的制造方法，其中在步骤(c)中，所述蚀刻步骤是干蚀刻。
7.根据权利要求1所述的制造方法，其中在步骤(c)中，所述蚀刻步骤是湿蚀刻。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其中在所述湿蚀刻之后还包括O2灰化法。
9.根据权利要求1所述的制造方法，其中在步骤(d)中，所述氧化层是以阳极氧化法形成的。
10.如根据权利要求1所述的制造方法，其中在步骤(d)中，所述氧化层是氧化钽(Ta2O5)。
全文摘要
本发明涉及一种液晶显示装置基板的制造方法，包括以下步骤(a)提供具有透明电极层和金属层的基板；(b)进行部分显影；(c)蚀刻光刻胶层以及具有透明电极层和金属层的基板，分别定义信号扫描线和薄膜二极管区域，以及像素区和电极导线，并且薄膜二极管区域具有间隙；以及(d)在金属层的部分表面上形成氧化层，并且氧化层填满薄膜二极管区域的间隙；本发明提供一种液晶显示装置基板的制造方法，利用一道掩膜板的光刻、蚀刻等图案化(Patterning)工艺，来完成液晶显示装置基板的制造，可同时得到提高优良率和产能的效果。
文档编号G02F1/136GK1716057SQ20051008828
公开日2006年1月4日 申请日期2005年8月3日 优先权日2005年8月3日
发明者周文彬, 杨克勤 申请人:广辉电子股份有限公司