液晶显示器及其制造方法

液晶显示器及其制造方法
【专利摘要】本发明提供一种液晶显示器及其制造方法，该液晶显示器包括：绝缘基板；栅线，设置在绝缘基板上；第一场产生电极，设置在绝缘基板上；栅极绝缘层，设置在栅线和第一场产生电极上；半导体，设置在栅极绝缘层上；以及数据线，设置在栅极绝缘层上。栅极绝缘层的[N-H]/[Si-H]的值在大约13至大约25的范围内。这里，[N-H]/[Si-H]的值表示根据FT-IR光谱仪的分析的氮和氢的键数[N-H]与硅和氢的键数[Si-H]的比率。
【专利说明】液晶显示器及其制造方法【技术领域】
[0001]本公开涉及一种液晶显示器及其制造方法。
【背景技术】
[0002]液晶显示器(IXD)是最广泛使用的平板显示器之一，并且其通过以下方式显示图像:将电压施加到场产生电极以在液晶(LC)层中产生电场，该电场决定了 LC层中的LC分子的取向，从而调整入射光的偏振。
[0003]液晶显示器的益处在于其轻重量和薄形式容易获得。然而，液晶显示器的潜在缺陷是横向可视性可能低于正向可视性，已经开发了不同类型的液晶布置和驱动方法来解决该缺陷。为了实现宽视角，在一个基板上形成像素电极和参考电极的液晶显示器受到关注。
[0004]同时，随着显示面积增加，信号线也变长，从而电阻增大。如果电阻这样增大，则诸如信号延迟或电压降的困难会发生。为了解决这些困难，可能需要形成具有低电阻率的材料的信号线。
[0005]然而，在形成低阻金属的布线时，低阻金属层的表面与绝缘层的氮反应，从而可能会产生隆起物(hillock)。为了避免这样的突起，已经提出了以氢等离子体处理的方法。
[0006]然而，当在沉积绝缘层之前以氢等离子体处理时，由透明导体制成的场产生电极中的铟与氢结合，由此产生混浊物(haze)。

【发明内容】

[0007]本发明的示例性实施方式提供一种液晶显示器及其制造方法，在该液晶显示器中，当在基板上形成低电阻金属的栅线和透明导体的场产生电极并且在其上沉积栅极绝缘层时，同时防止了低电阻金属的隆起物和透明导体的混浊物(haze)。
[0008]根据本发明的示例性实施方式的一种液晶显示器包括:绝缘基板；栅线，设置在绝缘基板上；第一场产生电极，设置在绝缘基板上；栅极绝缘层，设置在栅线和第一场产生电极上；半导体，设置在栅极绝缘层上；以及数据线，设置在栅极绝缘层上。栅极绝缘层的[N-H]/[S1-Η]的值在大约13至大约25的范围内。这里，[N-H]/[S1-Η]的值表示根据FT-1R光谱仪的分析的氮和氢的键数[N-H]与硅和氢的键数[S1-Η]的比率。
[0009]栅极绝缘层可以包括接触栅线和第一场产生电极的第一膜、设置在第一膜上的第二膜以及设置在第二膜上的第三膜。
[0010]半导体可以接触第三膜，第一膜的[N-H]/[S1-H]的值可以在大约13至大约25的范围内。
[0011]栅极绝缘层的第二膜的[N-H]/[S1-H]的值可以在大约0.5至大约1.5的范围内。
[0012]栅极绝缘层可以为单层。
[0013]栅线 可以由低电阻金属制成。
[0014]第一场产生电极可以由包括铟的透明导体制成。
[0015]可以还包括设置在基板上的第二场产生电极。[0016]第二场产生电极可以经由绝缘层交叠第一场产生电极。
[0017]第一场产生电极和第二场产生电极中的至少一个可以具有多个分支电极。
[0018]根据本发明的示例性实施方式的一种液晶显示器的制造方法包括:在绝缘基板上形成栅线；在绝缘基板上形成第一场产生电极；在栅线和第一场产生电极上沉积具有大约13至大约25的[N-H]/[S1-H]的值的栅极绝缘层。[N-H]/[Si_H]的值表示根据FT-1R光谱仪的分析的氮和氢的键数[N-H]与硅和氢的键数[S1-Η]的比率。该方法还包括:在栅极绝缘层上形成半导体；以及在栅极绝缘层上形成数据线。
[0019]形成栅极绝缘层可以包括:在包含氮的气氛下通过以慢的沉积速度沉积硅氮化物层而沉积具有高氮含量的富N的硅氮化物(SiNx)。
[0020]在形成栅极绝缘层之前，可以省去等离子体处理。
[0021]形成栅极绝缘层可以包括:沉积接触栅线和第一场产生电极的第一膜；在第一膜上沉积第二膜；以及在第二膜上沉积第三膜。
[0022]沉积第一膜和沉积第三膜可以包括:在包含氮的气氛下通过以慢的沉积速度沉积硅氮化物层而沉积具有高氮含量的富N的硅氮化物(SiNx)。
[0023]沉积第二膜可以包括:在包含氮的气氛下通过以快的沉积速度沉积硅氮化物层而沉积具有高硅含量的富Si的硅氮化物(SiNx)。
[0024]形成半导体可以包括:在第三膜上形成半导体，以及具有大约13至大约25的[N-H]/[S1-Η]的值的硅氮化物可以在第三膜的沉积期间被沉积。
[0025]沉积第二膜包括沉积具有大约0.5至大约1.5的[N-H] / [S1-Η]的值的硅氮化物。
[0026]形成栅极绝缘层包括:作为单层沉积具有大约13至大约25的[N-H]/[S1-Η]的值的硅氮化物。
[0027]形成栅线可以包括:沉积低电阻金属层。
[0028]形成第一场产生电极可以包括:沉积包括铟的透明导体。
[0029]该方法可以还包括:在基板上形成第二场产生电极。
[0030]形成第二场产生电极包括:形成经由绝缘层交叠第一场产生电极的第二场产生电极。
[0031]第一场产生电极和第二场产生电极中的至少一个可以形成有多个分支电极。
[0032]根据本发明的示例性实施方式，提供一种液晶显示器。该液晶显示器包括下面板，该下面板包括:绝缘基板；多条栅线，设置在绝缘基板上；第一场产生电极，设置在绝缘基板上；栅极绝缘层，设置在栅线和第一场产生电极上，其中栅极绝缘层包括包含具有高氮含量的富N的硅氮化物(SiNx)的至少一层，其中该栅极绝缘层的[N-H]/[S1-H]的值在大约13至大约25的范围内，[N-H]/[S1-H]的值表示根据FT-1R光谱仪的分析的氮和氢的键数[N-H]与硅和氢的键数[S1-Η]的比率。
[0033]该液晶显示器还包括:半导体，设置在栅极绝缘层上；数据导体，包括多条数据线、多个漏电极以及参考电压线，设置在栅极绝缘层上，其中参考电压线设置在数据线之间并且平行于数据线延伸，其中参考电压线包括设置在栅线的一部分之间的扩展部；钝化层，设置在数据导体上、半导体的暴露部分上以及栅极绝缘层上，该栅极绝缘层包括设置在第一场产生电极上的一部分栅极绝缘层；上面板，设置为面对下面板；以及液晶层，设置在上面板与下面板之间。[0034]在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器及其制造方法中，由具有高氮含量的硅氮化物制成的栅极绝缘层沉积在由低电阻金属制成的栅线和由透明导体制成的场产生电极上，由此防止了低电阻金属的隆起物，同时防止了透明导体的混浊物。
【专利附图】

【附图说明】
[0035]从以下结合附图的详细描述，能够更详细地理解本发明的示例性实施方式，在附图中:
[0036]图1为根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的布局图；
[0037]图2为图1的液晶显示器的沿着线I1-1I截取的截面图；
[0038]图3为示出在本发明的一个实验性示例中FT-1R光谱仪测量的结果的图示；
[0039]图4为在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的制造方法中液晶显示器的布局图；
[0040]图5为图4的液晶显示器的沿着线V-V截取的截面图；
[0041]图6至图9为顺序地示出根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的制造方法的截面图；
[0042]图10为根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的布局图；
[0043]图11为图10的液晶显示器的沿着线X1-XI截取的截面图；
[0044]图12 Ca)为示出在根据传统的液晶显示器的实验性示例中用于测量像素的一部分的电子显微镜照片的视图；
[0045]图12 (b)为示出在根据本发明的示例性实施方式的实验性示例中用于测量像素的一部分的电子显微镜照片的视图。
【具体实施方式】
[0046]在下文中将参照附图更全面地描述本发明的示例性实施方式，在附图中示出了本发明的示例性实施方式。如本领域技术人员将认识到，所描述的实施方式可以以各种不同方式修改，其全部没有背离本发明的精神或范围。
[0047]在附图中，为了清晰，可夸大层、膜、面板、区域等的厚度。相同的附图标记在整个说明书中表示相同的元件。将理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”时，其可以直接在该另一元件上，或者也可以存在居间元件。
[0048]如这里使用的，单数形式“一”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外清楚地表述。
[0049]现在，将参照图1和图2描述根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器。图1为根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的布局图，图2为图1的液晶显示器的沿着线II 一 II截取的截面图。
[0050]参照图1和图2，根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器包括:例如，彼此面对的下面板100和上面板200以及插设在两个显示面板100和200之间的液晶层3。
[0051]将描述下面板100。
[0052]例如，多条栅线121a和121b以及多个第一场产生电极191形成在由透明玻璃、塑料或石英制成的绝缘基板110上。此外,在示例性实施方式中，玻璃可以包括例如钢化玻璃。在示例性实施方式中，绝缘基板110可以由例如聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的一种形成。
[0053]每行像素设置栅线121和121b，并且栅线121和121b包括例如根据像素行向上设置的第一栅线121a和根据像素行向下设置的第二栅线121b。第一栅线121a设置为例如更靠近设置在相邻的前一像素行处的第二栅线121b，第二栅线121b设置为例如更靠近设置在相邻的后一像素行处的第一栅线121a。因此，设置在当前像素行处的第一栅线121a和第二栅线121b与设置在相邻的像素行处的第二栅线121b和第一栅线121a形成一对，并且设置在所述相邻的像素行之间。
[0054]第一栅线121a包括例如第一栅电极124a，第二栅线121b包括第二栅电极124b。第一栅线121a包括例如第一纵向部分122a，第二栅线121b包括第二纵向部分122b。
[0055]第一栅线121a和第二栅线121b可以包括例如低电阻金属。例如，第一栅线121a和第二栅线121b可以包括含铜的金属诸如铜(Cu)或铜合金、含铝的金属诸如铝(Al)或铝合金(例如，招钕)、含银的金属诸如银(Ag )或银合金、或者含金的合金诸如金(Au )或金合金及其任何混合物。
[0056]第一场产生电极191 (例如，像素电极)可以由例如透明导电材料诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、掺铝的ZnO(AZO)、镉锌氧化物(CZO)、铟镓锌氧化物(IGZ0)、其它适合材料或者以上材料的结合制成。
[0057]栅极绝缘层140形成在第一栅线121a和第二栅线121b以及第一场产生电极191上。
[0058]栅极绝缘层140包括例如接触下面的第一栅线121a和第二栅线121b以及第一场产生电极191的第一膜140a、位于第一膜140a上的第二膜140b以及位于第二膜140b上的第三膜140c。
[0059]第一膜140a和第三膜140c可以由例如具有高氮含量的富N的硅氮化物(SiNx)制成，第二膜140b可以由例如具有高硅含量的富Si的硅氮化物(SiNx)制成。
[0060]在由具有高氮含量的硅氮化物形成的第一膜140a和第三膜140c中，[N_H]/[S1-H]的值可以在例如大约13至大约25的范围内。例如，当通过FT-1R光谱仪来分析栅极绝缘层140的第一膜140a和第三膜140c时，氮和氢的键数[N-H]与硅和氢的键数[Si_H]的比率，即[N-H]/[S1-Η]的值在例如大约13至大约25的范围内。
[0061]在包括具有高硅含量的硅氮化物的第二膜140b中，[N-H]/[S1-Η]的值可以例如在大约0.5至大约1.5的范围内。例如，当通过FT-1R光谱仪来分析栅极绝缘层140的第二膜140b时，氮和氢的键数[N-H]与硅和氢的键数[S1-Η]的比率，S卩[N-H]/[S1-H]的值在例如大约0.5至大约1.5的范围内。
[0062]栅极绝缘层140中的接触第一栅线121a和第二栅线121b以及第一场产生电极191的第一膜140a由例如具有高氮含量的硅氮化物(其通过FT-1R光谱仪测量的[N-H]/[S1-Η]的值为大约13至大约25)形成，由此在省去氢等离子体处理的同时防止了低电阻金属诸如铜的隆起物(hillock)。因此，可以防止包括铟的透明导体的混浊物。
[0063]在根据本示例性实施方式的液晶显示器中，栅极绝缘层140包括例如第一膜140a、位于第一膜140a上的第二膜140b以及位于第二膜140b上的第三膜140c。第一膜140a和第三膜140c由具有高氮含量的富N的硅氮化物(SiNx)制成，第二膜140b由具有高硅含量的富Si的硅氮化物制成。
[0064]然而，在示例性实施方式中，液晶显示器的栅极绝缘层140可以包括例如由具有高氮含量的富N的硅氮化物(SiNx)制成的第一膜、由具有高硅含量的富Si的硅氮化物制成的第二膜、由具有高氮含量的富N的硅氮化物(SiNx)制成的第三膜、由具有高硅含量的富Si的硅氮化物制成的第四膜、以及由具有高氮含量的富N的硅氮化物(SiNx)制成的第五膜，第一膜至第五膜可以按顺序沉积。
[0065]此外，根据本发明的示例性实施方式，液晶显示器的栅极绝缘层140可以包括例如由具有高氮含量的富N的硅氮化物(SiNx)制成的第一膜、由具有高硅含量的富Si的硅氮化物制成的第二膜、由具有高氮含量的富N的硅氮化物(SiNx)制成的第三膜、由具有高氮含量的富N的硅氮化物(SiNx)制成的第四膜、由具有高硅含量的富Si的硅氮化物制成的第五膜、以及由具有高氮含量的富N的硅氮化物(SiNx)制成的第六膜，第一膜至第六膜可以按顺序沉积。
[0066]多个半导体154a和154b形成在栅极绝缘层140上，该多个半导体154a和154b包括例如第一半导体154a和第二半导体154b。第一半导体154a和第二半导体154b可以为例如氧化物半导体。第一半导体154a和第二半导体154b可以例如彼此连接。例如，第一半导体154a和第二半导体154b可以均包括锌氧化物、锌锡氧化物、锌铟氧化物、铟氧化物、钛氧化物、铟镓锌氧化物和铟锌锡氧化物中的至少一种。
[0067]如上所述，栅极绝缘层140当中接触第一半导体154a和第二半导体154b的第一膜140a包括具有高氮含量的硅氮化物，该硅氮化物层具有通过FT-1R光谱仪测量的大约13至大约25的[N-H]/[S1-H]值，由此增加了栅极绝缘层140与第一半导体154a和第二半导体154b之间的接触特性。
[0068]多个欧姆接触163和165设置在半导体154a和154b上。欧姆接触163和165在第一半导体154a和第二半导体154b上设置为例如一对同时相对于第一栅电极124a和第二栅电极124b分别彼此面对。欧姆接触163和165可以由例如重掺杂有N型杂质诸如磷的η十氢化的a-Si制成，或者它们可以由硅化物制成。然而，当半导体154a和154b由氧化物半导体制成时，欧姆接触163和165可以例如被省去。当半导体154a和154b由氧化物半导体制成时，阻挡层和覆盖层可以例如形成在半导体154a和154b上面和下面。
[0069]数据导体形成在欧姆接触163和165上，该数据导体包括例如多条数据线171a和171b、多个漏电极175a和175b以及多条参考电压线131。
[0070]传输数据信号的数据线171a和171b例如主要在纵向方向上延伸，由此与栅线121a和121b相交。数据线171a和171b包括例如第一数据线171a和第二数据线171b，第一数据线171a和第二数据线171b设置为在二者之间插置有两个像素电极191。第一数据线171a和第二数据线171b可以包括例如低电阻金属。例如，第一数据线171a和第二数据线171b可以包括含铜的金属诸如铜(Cu)或铜合金、含铝的金属诸如铝(Al)或铝合金(例如，铝钕)、含银的金属诸如银(Ag)或银合金、或者含金的合金诸如金(Au)或金合金及其任何混合物。
[0071]例如，对于两个像素列，第一数据线171a和第二数据线171b的每个一个接一个地设置，第一数据线171a和第二数据线171b根据像素列交替地连接到设置在第一数据线171a和第二数据线171b的左侧和右侧的像素电极191。如所述的，第一数据线171a和第二数据线171b根据像素列分别连接到设置在两个像素列的两个像素电极191，由此施加数据电压，使得第一数据线171a和第二数据线171b的数量可以减少一半。因此，可以降低液晶显示器的成本。
[0072]第一数据线171a包括例如朝向第一栅电极124a延伸的第一源电极173a，第二数据线171b包括例如朝向第二栅电极124b的第二源电极173b。
[0073]第一漏电极175a包括例如相对于第一栅电极124a面对第一源电极173a的一端和具有宽面积的另一端。
[0074]第二漏电极175b包括例如相对于第二栅电极124b面对第二源电极173b的一端和具有宽面积的另一端。
[0075]在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的情况下，第一场产生电极191形成并且然后被栅极绝缘层140覆盖，而数据导体形成在其上，从而可以防止在直接在数据导体上形成像素电极191时数据导体被第一场产生电极191的蚀刻剂损坏。
[0076]参考电压线131例如设置在第一数据线171a与第二数据线171b之间，并且平行于第一数据线171a和第二数据线171b延伸。参考电压线131包括例如多个扩展部(expansion)135。
[0077]参考电压线131的扩展部135设置在例如第一栅线121a和第二栅线121b的纵向部分122a和122b之间。
[0078]如所述的，参考电压线131的扩展部135设置在第一栅线121a和第二栅线121的纵向部分122a和122b之间，从而可以减小由第一栅线121a和第二栅线121b以及参考电压线131的扩展部135所占的面积。
[0079]参考电压线131设置在例如在像素行方向上与其相邻设置的两个像素区的两个第一场产生电极191之间，由此防止两个第一场产生电极191之间的光泄漏。
[0080]第一 /第二栅电极124a/124b、第一 /第二源电极173a/173b以及第一 /第二漏电极175a/175b与第一 /第二半导体154a/154b —起形成作为开关元件的薄膜晶体管(TFT)。除了薄膜晶体管的沟道区之外，第一半导体154a和第二半导体154b可以具有例如与第一数据线171a和第二数据线171b、第一漏电极175a和第二漏电极175b以及下面的欧姆接触163和165相同的平面形状。
[0081]钝化层180设置在数据导体171a、171b、175a、175b和131以及暴露的第一半导体154a和第二半导体154b上。例如，钝化层180可以由例如无机绝缘材料或有机绝缘材料形成。例如，钝化层180可以由无机绝缘材料诸如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)、硅氮氧化物(SiONx)或其任意组合形成。钝化层180也可以由有机绝缘材料诸如例如苯并环丁烯(BCB )、全氟环丁烧(PFCB )、氟化的对二甲苯(fIuorinated para-xyIene )、丙烯酸树脂或者彩色树脂形成。例如，当钝化层180由有机材料制成时，钝化层180可以是滤色器，在此情况下，设置在上面板200中的滤色器230可以被省去。此外，例如，当钝化层180是滤色器时，设置在上面板200中的光阻挡构件220可以设置在下面板100中，在此情况下，设置在上面板200中的光阻挡构件220可以被省去。
[0082]在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的情况下，钝化层180形成在例如被栅极绝缘层140覆盖的第一场产生电极191上，使得可以防止在形成钝化层180时根据由ITO制成的第一场产生电极191的混浊(haze)现象引起的透光率劣化。[0083]钝化层180具有例如暴露第一漏电极175a和第二漏电极175b的第一接触孔183a，钝化层180和栅极绝缘层140具有例如暴露第一场产生电极191的一部分的第二接触孔183b。钝化层180具有例如暴露参考电压线131的多个扩展部135的一部分的第三接触孔184。根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器，第一接触孔183a和第二接触孔183b可以备选地形成为例如一个接触孔。即，钝化层180和栅极绝缘层140可以具有同时暴露第一漏电极175a和第二漏电极175b的部分以及第一场产生电极191的部分的一个接触孔。
[0084]在根据本示例性实施方式的液晶显示器中，暴露参考电压线131的第三接触孔184例如不交叠第一栅线121a和第二栅线121b。如所述的，暴露参考电压线131的第三接触孔184从第一栅线121a和第二栅线121b离开，从而可以防止第一栅线121a和第二栅线121b与参考电压线131由于在栅极绝缘层140中形成第三接触孔184时可能产生的静电穿透引起的短路。
[0085]此外，参考电压线131的扩展部135例如不交叠第一栅线121a和第二栅线121b，使得台阶不形成在参考电压线131的扩展部135上，并且使得第三接触孔184可以根据位置对称地形成有高度差。因此，可以提高参考电压线131与第二场产生电极270通过第三接触孔184的电连接的可靠性。
[0086]第二场产生电极270和连接构件193形成在钝化层180上。第二场产生电极270和连接构件193可以由例如透明导电材料诸如铟锡氧化物(ΙΤ0)、铟锌氧化物(ΙΖ0)、铝掺杂的ZnO (ΑΖ0)、镉锌氧化物(CZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、其它适合材料或者以上材料的结合形成。
[0087]每个第二场产生电极270包括例如多个分支电极271，设置在相邻像素中的第二场产生电极270通过连接部分272连接。
[0088]第二场产生电极270通过例如钝化层180的第三接触孔184物理地和电性地连接到参考电压线131，由此接收参考电压。
[0089]第二场产生电极270的多个分支电极271例如交叠具有板形状的第一场产生电极191。
[0090]连接构件193例如覆盖暴露第一和第二漏电极175a和175b的一部分的第一接触孔183a和暴露第一场产生电极191的一部分的第二接触孔183b,使得第一漏电极175a和第二漏电极175b以及第一场产生电极191物理地和电性地彼此连接。
[0091]第一场产生电极191通过例如连接构件193电连接到第一漏电极175a和第二漏电极175b，由此接收数据电压。
[0092]施加有数据电压的第一场产生电极191与施加有公共电压的第二场产生电极270一起形成电场用于液晶层3。S卩,第一场产生电极191和第二场产生电极270在二者之间形成电场，该电场被施加至液晶层3。
[0093]在下文，将描述上面板200。
[0094]光阻挡构件220形成在例如由透明玻璃、塑料或石英制成的第二绝缘基板210上。此外，在示例性实施方式中，玻璃可以包括例如钢化玻璃。在示例性实施方式中，绝缘基板210可以由例如聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)以及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的一种形成。光阻挡构件220被称为例如黑矩阵并且用以防止光泄漏。[0095]多个滤色器230进一步形成在第二基板210上。滤色器230例如主要存在于被光阻挡构件220围绕的区域中，并且可以在垂直方向上沿着像素电极191列延伸。每个滤色器230可以显示基色诸如红、绿、蓝三基色中的一种。基色的示例可以包括例如红、绿、蓝或者黄、青、洋红等的三基色。虽然没有示出，但是滤色器可以进一步包括例如显示除了基色之外还显示基色的混合色或者白色的滤色器。
[0096]外涂层(overcoat) 250形成在例如滤色器230和光阻挡构件220上。外涂层250可以由例如(有机)绝缘体制成。此外，外涂层250可以防止滤色器230被暴露，并且提供平坦的表面。例如，在示例性实施方式中，外涂层250可以由(有机)绝缘体诸如例如丙烯酸树月旨、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、苯并环丁烯(BCB)树脂、以及酚醛树脂形成。备选地，在示例性实施方式中，外涂层250可以被省去。
[0097]第二配向层(未示出)被涂覆在上面板200的内表面上。
[0098]间隔物325设置在例如下面板100与上面板200之间。间隔物325设置在例如交叠信号线诸如第一栅线121a和第二栅线121b、参考电压线131以及第一数据线171a和第二数据线171b的位置。在本示例性实施方式中，间隔物325位于例如交叠参考电压线131的扩展部325的区域中，但是备选地，间隔物325可以位于第二栅电极124b交叠第二数据线171b的区域中。然而，在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器中，间隔物325可以例如设置在交叠信号线诸如第一栅线121a和第二栅线121b、参考电压线131以及第一数据线171a和第二数据线171b的位置。
[0099]因而，间隔物325设置在交叠信号线诸如第一栅线121a和第二栅线121b、参考电压线131以及第一数据线171a和第二数据线171b的位置，使得在减小间隔物325的高度的同时可以保持所需的单元间隙。随着间隔物325高度减小，间隔物325的宽度可以减小，从而用于覆盖间隔物的光阻挡构件的宽度可以变窄。因此，可以防止液晶显示器的开口率减小。
[0100]插设在下面板100与上面板200之间的液晶层3包含液晶分子(未示出)，在没有电场的情况下，液晶分子可以对准而使得例如其长轴平行于两个显示面板100和200的表面。
[0101]液晶层3可以具有正介电各向异性或负介电各向异性。液晶层3的液晶分子可以对准为在预定方向上具有预倾斜，并且液晶分子的预倾斜方向可以根据液晶层3的介电各向异性而改变。
[0102]背光单元(未示出)可以被附加地包括在下面板100的第一基板110的外侧，以产生光并且提供光至两个显示面板100和200。
[0103]被施加数据电压的第一场产生电极191与接收公共电压的第二场产生电极270 —起在液晶层3中产生电场，由此确定液晶层3的液晶分子的取向并且显示相应的图像。
[0104]如上所述，在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器中，接触第一栅线121a和第二栅线121b以及第一场产生电极191的栅极绝缘层140的第一膜140a由具有高氮含量的硅氮化物(其通过FT-1R光谱仪测量的[N-H]/[S1-H]值为大约13至大约25)形成，由此在省去氢等离子体处理的同时防止低阻金属诸如铜的隆起物。因此，可以防止包括铟的透明导体的混池物(haze )。
[0105]此外，栅极绝缘层140中的接触第一半导体154a和第二半导体154b的第三膜140c由包括具有高氮含量的硅氮化物(其通过FT-1R光谱仪测量的[N-H]/[S1-Η]值为大约13至大约25)的硅氮化物层形成，使得栅极绝缘层140与第一半导体154a和第二半导体154b之间的接触特性可以是良好的，由此防止了第一半导体154a和第二半导体154b的特性劣化。
[0106]根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器，栅极绝缘层140具有多层结构，该多层结构包括由具有高氮含量的硅氮化物制成的层和由具有高硅含量的硅氮化物制成的层。接触第一栅线121a和第二栅线121b以及第一场产生电极191的栅极绝缘层140的膜由具有高氮含量的硅氮化物(其通过FT-1R光谱仪测量的[N-H]/[S1-H]值为大约13至大约25)形成，由此在省去氢等离子体处理的同时防止低阻金属诸如铜的隆起物。因此，可以防止包括铟的透明导体的混浊物。此外，接触第一半导体154a和第二半导体154b的栅极绝缘层140的膜由具有高氮含量的硅氮化物(其通过FT-1R光谱仪测量的[N-H]/[S1-H]值为大约13至大约25)形成，使得栅极绝缘层140与第一半导体I54a和第二半导体154b之间的接触特性可以是良好的，由此防止第一半导体154a和第二半导体154b的特性劣化。
[0107]接下来，参照图3，将描述根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的栅极绝缘层140中的氮和硅的含量。图3为示出在本发明的一个实验性示例中的FT-1R光谱仪测量的结果的图示。
[0108]在本实验性不例中，具有闻氣含量的富N的娃氣化物和具有闻娃含量的富Si的娃氮化物通过使用FT-1R光谱仪来分析，以测量根据波长振动的化学键的吸光率，其结果在图3中示出。
[0109]振动波长为大约3300cm_l的波数的情况是氮和氢的化学键振动的情况，振动波长为大约2200cm-l的波数的情况是硅和氢的化学键振动的情况。
[0110]参照图3，在具有高氮含量的硅氮化物的情况下，可以确定硅和氢的键数[S1-H]小于氮和氢的键数[N-H]，其通过FT-1R光谱仪测量。特别地，在具有高氮含量的硅氮化物的情况下，氮和氢的键数[N-H]与硅和氢的键数[S1-Η]的比率在例如大约13至大约25的范围内。
[0111]此外，在具有高硅含量的硅氮化物的情况下，可以确定氮和氢的键数[N-H]小于硅和氢的键数[S1-Η]，其通过FT-1R光谱仪测量。特别地，在具有高硅含量的硅氮化物的情况下，氮和氢的键数[N-H]与硅和氢的键数[S1-Η]的比率在大约0.5至大约1.5的范围内。
[0112]接下来，将参照图4至图9以及图1和图2描述根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的制造方法。图4为在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的制造方法中液晶显示器的布局图，图5为图4的液晶显示器的沿着线V-V截取的截面图。图6至图9为顺序地示出根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的制造方法的截面图。
[0113]参照图4和图5，在绝缘基板110上形成包括具有第一栅电极124a的第一栅线121a、具有第二栅电极124b的第二栅线121b的栅极导体121a、121b、122a、122b、124a和124b以及第一场产生电极191之后，沉积包括第一膜140a、位于第一膜140a上的第二膜140b以及位于第二膜140b上的第三膜140c的栅极绝缘层140。这里，在沉积栅极绝缘层140之前，不执行等离子体处理。
[0114]这将参照图6至图9详细描述。[0115]首先，如图6所示，包括例如低电阻金属的导体沉积在绝缘基板110上并且通过光刻被图案化，以形成栅极导体121a、121b、122a、122b、124a和124b，透明导体诸如ITO (铟锡氧化物)、IZO (铟锌氧化物)、ΑΖ0 (铝掺杂的Zn0)、CZ0 (镉锌氧化物)和/或IGZO (铟镓锌氧化物)沉积并且通过例如光刻而被图案化以形成第一场产生电极191。包括低电阻金属的导体可以包括例如含铜的金属诸如铜(Cu)或铜合金、含铝的金属诸如铝(Al)或铝合金(例如，铝钕)、含银的金属诸如银(Ag)或银合金、以及含金的合金诸如金(Au)或金合金中的至少一种。
[0116]接下来，没有对包括栅极导体121a、121b、122a、122b、124a和124b和第一场产生电极191的基板进行等离子体处理，如图7所示，由例如具有高氮含量的硅氮化物层制成的第一膜140a被沉积。此时，在包含氮的气氛下通过例如等离子体增强化学气相沉积(PECVD)以相对慢的沉积速率进行沉积，从而可以沉积由具有高氮含量的硅氮化物层制成的第一膜140a。
[0117]此时，如果形成第一膜140a的具有高氮含量的硅氮化物通过例如FT-1R光谱仪被分析，则氮和氢的键数[N-H]与硅和氢的键数[S1-Η]的比率，S卩[N-H]/[S1-H]的值在大约13至大约25的范围内。具有高氮含量的硅氮化物具有高密度并且以慢的沉积速度沉积，但是防止了与低阻金属层的不必要的键合，由此防止了栅极导体121a、121b、122a、122b、124a和124b的隆起物。
[0118]接下来，如图8所示，沉积由具有高硅含量的硅氮化物层制成的第二膜140b。此时，在包含氮的气氛下通过例如等离子体增强化学气相沉积(PECVD)以相对快的沉积速率进行沉积，从而可以沉积由具有高硅含量的硅氮化物层制成的第二膜140b。此时，如果形成第二膜140b的具有高硅含量的硅氮化物通过FT-1R光谱仪被分析，则氮和氢的键数[N-H]与硅和氢的键数[S1-Η]的比率，S卩[N-H]/[S1-Η]的值在大约0.5至大约1.5的范围内。具有高硅含量的硅氮化物层具有低密度并且以快的沉积速度沉积，使得具有所需厚度的膜可以相对快速地沉积。
[0119]接下来，如图9所示，沉积由具有高氮含量的硅氮化物层制成的第三膜140c。此时，在包含氮的气氛下通过例如等离子体增强化学气相沉积(PECVD)以相对慢的沉积速率进行沉积，从而可以沉积由具有高氮含量的硅氮化物层制成的第三膜140c。
[0120]此外，如果形成第三膜140c的具有高氮含量的硅氮化物通过FT-1R光谱仪分析，则氮和氢的键数[N-H]与硅和氢的键数[S1-Η]的比率，S卩[N-H]/[S1-H]的值在大约13至大约25的范围内。
[0121]在根据本示例性实施方式的液晶显示器的制造方法中，栅极绝缘层140可以是例如单层或者多层，在该多层中由具有高氮含量的(富N)硅氮化物制成的膜开始并且由具有高氮含量的(富N)的硅氮化物制成的膜结束。
[0122]例如，在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的制造方法中，栅极绝缘层140通过沉积由具有高氮含量的富N的硅氮化物制成的第一膜140a、在第一膜140a上的由具有高硅含量的富Si的硅氮化物制成的第二膜140b以及在第二膜140b上的由具有高氮含量的富N的硅氮化物制成的第三膜140c而形成。
[0123]然而，在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的制造方法中，栅极绝缘层140可以通过顺序地沉积由具有高氮含量的富N的硅氮化物(SiNx)制成的第一膜、由具有高硅含量的富Si的硅氮化物制成的第二膜、由具有高氮含量的富N的硅氮化物(SiNx)制成的第三膜、由具有高硅含量的富Si的硅氮化物制成的第四膜、以及由具有高氮含量的富N的硅氮化物(SiNx)制成的第五膜而形成。
[0124]此外，在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的制造方法中，栅极绝缘层140可以通过例如顺序地沉积由具有高氮含量的富N的硅氮化物(SiNx)制成的第一膜、由具有高硅含量的富Si的硅氮化物制成的第二膜、由具有高氮含量的富N的硅氮化物(SiNx)制成的第三膜、由具有高氮含量的富N的硅氮化物(SiNx)制成的第四膜、由具有高硅含量的富Si的硅氮化物制成的第五膜、以及由具有高氮含量的富N的硅氮化物(SiNx)制成的第六膜而形成。
[0125]接下来，如图1和图2所示，第一半导体154a和第二半导体154b、欧姆接触163和165、包括第一数据线171a和第二数据线171b、第一漏电极175a和第二漏电极175b以及多条参考电压线131的数据导体、钝化层180以及第二场产生电极270形成在由具有高氮含量的硅氮化物制成的第三膜140c上，以完成下面板100。
[0126]位于第一半导体154a和第二半导体154b上的栅极绝缘层140的第三膜140c由具有高氮含量的硅氮化物层形成，使得第一半导体154a和第二半导体154b与栅极绝缘层140的接触特性是优良的。
[0127]接下来，上面板200被形成，并且液晶层3被注入在下面板100与上面板200之间以完成液晶显示器。
[0128]如上所述，在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的制造方法中，栅极绝缘层140中的接触第一栅线121a和第二栅线121b以及第一场产生电极191的第一膜140a由具有高氮含量的硅氮化物(其通过FT-1R光谱仪测量的氮和氢的键数[N-H]与硅和氢的键数[S1-Η]的比率的值为大约13至大约25)形成，由此在省去氢等离子体处理的同时防止了低电阻金属诸如铜的隆起物。因此，可以防止包括铟的透明导体的混浊物。
[0129]此外，栅极绝缘层140中的接触第一半导体154a和第二半导体154b的第三膜140c由具有高氮含量的硅氮化物(其通过FT-1R光谱仪测量的[N-H]/[S1-H]的值为大约13至大约25)形成，使得栅极绝缘层140与第一半导体I54a和第二半导体154b之间的接触特性是良好的，由此防止了第一半导体154a和第二半导体154b的特性劣化。
[0130]如上所述，在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的制造方法中，栅极绝缘层140具有多层结构，该多层结构包括由具有高氮含量的硅氮化物制成的层和由具有高硅含量的硅氮化物制成的层，栅极绝缘层140中的接触第一栅线121a和第二栅线121b以及第一场产生电极191的膜由具有高氮含量的硅氮化物(其通过FT-1R光谱仪测量的[N-H]/[S1-Η]的值为大约13至大约25)形成，由此在省去氢等离子体处理的同时防止了低阻金属诸如例如铜的隆起物。因此，可以防止包括例如铟的透明导体的混浊物。此外，栅极绝缘层140中的接触第一半导体154a和第二半导体154b的膜由具有高氮含量的硅氮化物(其通过FT-1R光谱仪测量的[N-H]/[S1-H]的值为大约13至大约25)形成，使得栅极绝缘层140与第一半导体154a和第二半导体154b之间的接触特性是良好的，由此防止第一半导体154a和第二半导体154b的特性劣化。
[0131]接下来，将参照图10和图11描述根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器。图10为根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的布局图，图11为图10的液晶显示器的沿着线X1-XI截取的截面图。
[0132]参照图10和图11，根据本示例性实施方式的液晶显示器类似于图1和图2所示的液晶显示器。将省略相同元件的详细描述。
[0133]然而，不同于图1和图2所示的液晶显示器，根据本示例性实施方式的液晶显示器的下面板100包括由单一膜形成的栅极绝缘层140’。
[0134]根据本示例性实施方式的栅极绝缘层140’由具有高氮含量的富N的硅氮化物(SiNx)制成，如同图1和图2的液晶显示器的栅极绝缘层140的第一膜140a。如果栅极绝缘层140’通过FT-1R光谱仪来分析，对于氮和氢的键数[N-H]与硅和氢的键数[Si_H]的比率，[N-H]/[S1-Η]的值在例如大约13至大约25的范围内。
[0135]如上所述，根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器，接触第一栅线121a和第二栅线121b以及第一场产生电极191的栅极绝缘层140’由具有高氮含量的硅氮化物(其通过FT-1R光谱仪测量的[N-H]/[S1-H]的值为大约13至大约25)形成，由此在省去氢等离子体处理的同时防止了低阻金属诸如铜的隆起物。因此，可以防止包括铟的透明导体的混浊物。
[0136]此外，接触第一半导体154a和第二半导体154b的栅极绝缘层140’由具有高氮含量的硅氮化物(其通过FT-1R光谱仪测量的[N-H]/[S1-H]的值为大约13至大约25)形成，使得栅极绝缘层140’与第一半导体154a和第二半导体154b之间的接触特性提高，由此防止第一半导体154a和第二半导体154b的特性劣化。
[0137]根据图1至图2的液晶显示器的许多特性可以应用于根据本示例性实施方式的液晶显不器。
[0138]接下来，将参照图12 (a)至图12 (b)描述根据实验性示例的液晶显示器中栅极导体的隆起物和第一场产生电极的混浊物。图12 (a)为示出在根据传统的液晶显示器的实验性示例中用于测量像素的一部分的电子显微镜照片的视图。图12 (b)为示出在根据本发明的示例性实施方式的实验性示例中用于测量像素的一部分的电子显微镜照片的视图。
[0139]在本实验性示例中，如同传统的液晶显示器和传统的液晶显示器的制造方法，形成由低电阻导体制成的栅极导体和由透明导体制成的第一场产生电极，然后进行氢等离子体处理。沉积由硅氮化物制成的栅极绝缘层，然后以电子显微镜测量其表面，并且在图12Ca)中示出。
[0140]此外，在本实验性示例中，如同根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器和液晶显示器的制造方法，在形成由低电阻导体制成的栅极导体和由透明导体制成的第一场产生电极之后，没有氢等离子体处理，沉积由具有高氮含量的硅氮化物(具体地，其通过FT-1R光谱仪测量的[N-H]/[S1-H]的值为大约13至大约25)制成的栅极绝缘层，然后以电子显微镜测量其表面，结果在图12 (b)中示出。
[0141]参照图12 (b)，如同根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器和液晶显示器的制造方法，在不用氢等离子体处理形成由低电阻导体制成的栅极导体和由透明导体制成的第一场产生电极的情况下，沉积由具有高氮含量的硅氮化物制成的栅极绝缘层，可以确定低电阻导体的隆起物和混浊物没有产生，如图12 (b)所示。
[0142]相反，如同传统的液晶显示器和该液晶显示器的制造方法，当形成由低电阻导体制成的栅极导体和由透明导体制成的第一场产生电极并进行氢等离子体处理，然后沉积由硅氮化物制成的栅极绝缘层时，可以确定低阻导体的隆起物和混浊物严重产生，如图12(a)所示。
[0143]如上所述，根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器和液晶显示器的制造方法中，在不用氢等离子体处理形成由低电阻导体制成的栅极导体和由透明导体制成的第一场产生电极之后，沉积由具有高氮含量的硅氮化物(具体地，其通过FT-1R光谱仪测量的[N-H]/[S1-Η]的值为大约13至大约25)制成的栅极绝缘层，由此在省去氢等离子体处理的同时防止了低阻金属诸如铜的隆起物，并且防止了包括铟的透明导体的混浊物。
[0144]在上述示例性实施方式中，已经描述了彼此交叠的两个场产生电极中的任一个(即，第一和第二场产生电极中的任一个)具有板形状，而另一个具有分支形式。然而，本发明的示例性实施方式不限于此，而是可以应用于在一个阵列面板中具有两个场产生电极的所有类型的薄膜晶体管阵列面板。
[0145]已经描述了本发明的示例性实施方式，进一步注意到，对于本领域普通技术人员而言清楚明显的是，可以进行各种修改而不背离由权利要求的界限和范围限定的本发明的精神和范围。
【权利要求】
1.一种液晶显示器，包括: 绝缘基板； 栅线，设置在所述绝缘基板上； 第一场产生电极，设置在所述绝缘基板上； 栅极绝缘层，设置在所述栅线和所述第一场产生电极上； 半导体，设置在所述栅极绝缘层上；以及 数据线，设置在所述栅极绝缘层上， 其中所述栅极绝缘层的[N-H]/[S1-H]的值在13至25的范围内，其中[N-H]/[Si_H]的值表示根据FT-1R光谱仪的分析的氮和氢的键数[N-H]与硅和氢的键数[S1-Η]的比率。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述栅极绝缘层包括接触所述栅线和所述第一场产生电极的第一膜、设置在所述第一膜上的第二膜以及设置在所述第二膜上的第三膜。
3.根据权利要求2所述的液晶显示器，其中所述半导体接触所述第三膜，以及 其中所述第一膜的[N-H]/[S1-Η]的值在13至25的范围内。
4.根据权利要求3所述的液晶显示器，其中 所述栅极绝缘层的所述第二膜的[N-H]/[S1-H]的值在0.5至1.5的范围内。`
5.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中 所述栅极绝缘层为单层。
6.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述栅线由低电阻金属制成。
7.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述第一场产生电极由包括铟的透明导体制成。
8.根据权利要求1所述的液晶显示器，还包括: 第二场产生电极，设置在所述基板上。
9.根据权利要求8所述的液晶显示器，其中所述第二场产生电极经由绝缘层交叠所述第一场产生电极。
10.根据权利要求9所述的液晶显示器，其中所述第一场产生电极和所述第二场产生电极中的至少一个具有多个分支电极。
11.一种液晶显示器的制造方法，包括: 在绝缘基板上形成栅线； 在所述绝缘基板上形成第一场产生电极； 在所述栅线和所述第一场产生电极上沉积具有13至25的[N-H]/[S1-Η]的值的栅极绝缘层，其中[N-H]/[S1-H]的值表示根据FT-1R光谱仪的分析的氮和氢的键数[N-H]与硅和氢的键数[S1-Η]的比率； 在所述栅极绝缘层上形成半导体；以及 在所述栅极绝缘层上形成数据线。
12.根据权利要求11所述的方法，其中形成所述栅极绝缘层包括: 在包含氮的气氛下通过以慢的沉积速度沉积硅氮化物层而沉积具有高氮含量的富N的硅氮化物。
13.根据权利要求11所述的方法，其中在形成所述栅极绝缘层之前，没有进行等离子体处理。
14.根据权利要求11所述的方法，其中形成所述栅极绝缘层包括: 沉积接触所述栅线和所述第一场产生电极的第一膜； 在所述第一膜上沉积第二膜；以及 在所述第二膜上沉积第三膜。
15.根据权利要求14所述的方法，其中沉积所述第一膜和沉积所述第三膜包括: 在包含氮的气氛下通过以慢的沉积速度沉积硅氮化物层而沉积具有高氮含量的富氮的硅氮化物。
16.根据权利要求15所述的方法，其中沉积所述第二膜包括: 在包含氮的气氛下通过以快的沉积速度沉积硅氮化物层而沉积具有高硅含量的富硅的硅氮化物。
17.根据权利要求14所述的方法，其中形成所述半导体包括: 在所述第三膜上形成所述半导体，以及 具有13至25的[N-H]/[S1-H]的值的硅氮化物在所述第三膜的沉积期间被沉积。
18.根据权利要求17所述的方法，其中沉积所述第二膜包括沉积具有0.5至1.5的[N-H]/[S1-Η]的值的硅氮化物。
19.根据权利要求11所述的方法，其中形成所述栅极绝缘层包括:作为单层沉积具有13至25的[N-H ]/[S1-Η]的值的硅氮化物。
20.根据权利要求11所述的方法，其中形成所述栅线包括:沉积低电阻金属层。
21.根据权利要求11所述的方法，其中形成所述第一场产生电极包括:沉积包括铟的透明导体。
22.根据权利要求11所述的方法，还包括: 在所述基板上形成第二场产生电极。
23.根据权利要求22所述的方法，其中形成所述第二场产生电极包括:形成经由绝缘层交叠所述第一场产生电极的所述第二场产生电极。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述第一场产生电极和所述第二场产生电极中的至少一个形成有多个分支电极。
【文档编号】G02F1/1333GK103869524SQ201310683240
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2012年12月13日
【发明者】赵正然, 金昌玉 申请人:三星显示有限公司