用于边缘场开关模式液晶显示设备的阵列基板及其制造方法
【专利摘要】一种用于FFS模式LCD设备的阵列基板及其制造方法，所述阵列基板包括：在基板上的栅极线和栅极焊垫电极；与栅极线平行的公共线；在显示区中沿着第二方向延伸的数据线和布置在非显示区中的数据焊垫电极；电连接到栅极线和数据线的薄膜晶体管；覆盖薄膜晶体管和数据线的第一钝化层；在第一钝化层上并在显示区中具有第一厚度和在非显示区中具有第二厚度的第二钝化层；在第二钝化层上并连接到公共线的公共电极；在公共电极上的第三钝化层；和在第三钝化层上的像素电极、栅极辅助焊垫电极和数据辅助焊垫电极。
【专利说明】用于边缘场开关模式液晶显示设备的阵列基板及其制造方法
[0001]本申请要求2012年12月24日在韩国提交的韩国专利申请N0.10-2012-0152244的权益,通过参考将其并入本文,就如在本文中全部列出一样。
【技术领域】
[0002]本申请涉及一种液晶显示设备，更特别地，涉及一种用于边缘场开关(FFS)模式液晶显示(LCD)设备的阵列基板及其制造方法。
【背景技术】
[0003]基于液晶材料的光学各向异性和极化特性驱动液晶显示(IXD)设备。IXD设备广泛地用于便携式电子设备的显示单元、个人电脑的显示屏或者电视。
[0004]液晶分子具有长且薄的形状，液晶分子沿着取向方向有规律地排列。光沿着液晶分子的长且薄的形状通过LCD设备。液晶分子的取向取决于施加到液晶分子的电场的强度或方向。通过控制电场强度或方向，可控制液晶分子的取向以显示图像。
[0005]通常，LCD设备包括相间隔且彼此面对的两个基板，液晶层插入两个基板之间。每一个基板都包括电极。各基板的电极彼此面对。通过将电压施加到每个电极，在电极之间引入电场。液晶分子的取向方向根据电场的强度或方向的变化而改变。
[0006]但是，由于IXD设备使用垂直于基板的垂直电场，因此IXD设备视角较差。
[0007]为了解决视角差，已经提出了面内开关(IPS)模式液晶显示(IXD)设备。
[0008]在IPS模式IXD设备中，将像素电极和公共电极交替设置在相同基板上，在像素电极和公共电极之间引入与基板平行的水平电场。通过水平电场驱动液晶分子，且液晶分子平行于基板移动。因此，IPS模式LCD设备具有改善的视角。
[0009]但是，IPS模式IXD设备具有低孔径比和透射率的缺陷。为了解决IPS模式IXD设备的缺陷，已经提出了边缘场开关(FFS)模式IXD设备。
[0010]图1是示出用于现有技术FFS模式IXD设备的阵列基板的像素区的截面图，图2是示出现有技术阵列基板的公共接触孔区域的截面图，图3是示出现有技术阵列基板的数据焊垫电极的焊垫区的截面图。
[0011]在图1、图2和图3中，在透明绝缘基板I上形成栅极线(未示出)、栅极5和公共线
7。如图中未示出的，栅极焊垫电极连接到栅极线的一端。
[0012]在整个基板I上方，形成栅极绝缘层10于栅极线、栅极5、公共线7和栅极焊垫电极上。
[0013]包括有源层20a和欧姆接触层20b的半导体层20与栅极5对应的形成在栅极绝缘层10上方，彼此间隔的源极和漏极33和36形成在半导体层20上方。数据线(未示出)形成在栅极绝缘层10上方。数据线与栅极线交叉以限定像素区P。数据焊垫电极31形成在焊垫区PA中并连接到数据线的一端。包括第一图案21a和第二图案21b的半导体虚拟图案21形成在数据焊垫电极31下方。[0014]栅极5、半导体层20、源极33和漏极36构成薄膜晶体管Tr。
[0015]无机绝缘材料的第一钝化层40形成在数据线、数据焊垫电极31和源极及漏极33及36上。有机绝缘材料的第二钝化层50形成在第一钝化层40上且具有平坦顶部表面。去除焊垫区PA中的第二钝化层50。
[0016]公共接触孔55形成在第一和第二钝化层40和50以及栅极绝缘层10中并暴露出公共线7。
[0017]公共电极60形成在第二钝化层50上并经由公共接触孔55连接至公共线7。公共电极60具有与像素区P中的开关区TrA对应的第一开口 opl。
[0018]无机绝缘材料的第三钝化层63形成在公共电极60上。由于去除焊垫区PA中的第二钝化层50，因此第三钝化层63直接形成在焊垫区PA中的第一钝化层40上。
[0019]在第一、第二和第三钝化层40、50和63中形成漏极接触孔68，且漏极接触孔68暴露出薄膜晶体管Tr的漏极36。
[0020]透明导电材料的像素电极70形成在像素区P中的第三钝化层63上，并经由漏极接触孔68连接到漏极36。像素电极70包括多个开口 op2，每一开口都为条状并彼此间隔。
[0021]通过七次掩模工艺制造用于现有技术FFS模式IXD设备的阵列基板。下面将简要解释制造该阵列基板的方法。
[0022]图4A至4C是示出在其制造步骤中用于现有技术FFS模式IXD设备的阵列基板的像素区的截面图，图5A至5C是示出在其制造步骤中阵列基板的公共接触孔区域的截面图，图6A至6C是示出在其制造步骤中阵列基板的数据焊垫电极的焊垫区的截面图。图4A至4C、图5A至5C和图6A至6C示出了在基板上形成第一和第二钝化层的步骤。
[0023]在图4A、图5A和图6A中，在第一掩模工艺中在第一基板上形成栅极线(未不出)、栅极焊垫电极(未示出)、公共线7和栅极5。在整个基板I上方，形成栅极绝缘层10于栅极线、栅极焊垫电极、公共线7和栅极5上。在第二掩模工艺中在栅极绝缘层10上方形成数据线(未示出)、数据焊垫电极31、源极和漏极33和36以及半导体层20。数据线和数据焊垫电极31设置在栅极绝缘层10上。半导体层20和源极及漏极33及36与栅极5对应的顺序形成在栅极绝缘层10上。
[0024]接下来，在整个基板I上方，将无机绝缘材料的第一钝化层40形成于数据线、数据焊垫电极31和源极及漏极33和36上。
[0025]之后，有机绝缘材料的第二钝化层50形成在第一钝化层40上且具有平坦顶部表面。在第三掩模工艺中图案化第二钝化层50，从而形成分别暴露出与漏极36和公共线7对应的第一钝化层40的第一孔hll和第二孔hl2，并暴露出在形成了数据焊垫电极31的焊垫区PA中和形成了栅极焊垫电极的栅极焊垫区(未示出)中的第一钝化层40。
[0026]如果第二钝化层50残留在栅极焊垫区和焊垫区PA中，则由于第二钝化层50导致过深地形成稍后形成的栅极和数据辅助焊垫电极，或者由于第二钝化层50的厚度导致暴露出栅极和数据焊垫电极的焊垫接触孔的直径增加。这种情况下，当印刷电路板连接到栅极和数据辅助焊垫电极时，由于在用作粘合剂的各向异性导电膜(ACF)中的导电球不断裂(break)，因此导致电导率降低，或者由于导电球进入到焊垫接触孔中，导致阵列基板和印刷电路板之间的电连接稳定性下降。由此，为了防止这些问题，在焊垫区PA和栅极焊垫区中去除了第二钝化层50。[0027]在图4B、图5B和图6B中，通过施加光致抗蚀剂将光致抗蚀剂层(未示出)形成在第二钝化层上并在第四掩模工艺中将其图案化，从而形成暴露出与第二孔hl2对应的第一钝化层40的光致抗蚀剂图案81。
[0028]之后，通过去除与第二孔hl2对应的第一钝化层40和栅极绝缘层10，形成暴露出公共线7的公共接触孔55。
[0029]接下来，在图4C、图5C和图6C中，去除了在第二钝化层50和焊垫区PA中的第一钝化层40上的图4B、图5B和图6B的光致抗蚀剂图案81，从而暴露出第二钝化层50和焊垫区PA中的第一钝化层40。
[0030]在根据现有技术的阵列基板中，实质上通过2个掩模工艺形成第二钝化层50。
[0031]接下来，参考图1、图2和图3，在第五掩模工艺中，公共电极60形成在第二钝化层50上并经由公共接触孔55连接至公共线7。公共电极60包括第一开口 opl。
[0032]第三钝化层63形成在公共电极60上，在第六掩模工艺中去除与图4C的第一孔hll对应的第三钝化层63和第一钝化层40从而形成暴露出漏极36的漏极接触孔68。
[0033]接下来，在第七掩模工艺中，像素电极70形成在像素区P中的第三钝化层63上并经由漏极接触孔68连接至漏极36。像素电极70包括每一个都为条状并彼此间隔的第二开Π op20
[0034]因此，通过执行七次掩模工艺完成现有技术的阵列基板。而且，由于每一掩模工艺都包括沉积、曝光、显影、蚀刻等多个步骤，因此执行越多的掩模工艺，就越降低产率并增加更多的制造成本。
【发明内容】
[0035]因此，本发明涉及一种用于边缘场开关模式液晶显示设备的阵列基板及其制造方法，其基本避免了由于现有技术的限制和不足导致的一个或多个问题。
[0036]本发明的目的是提供一种用于边缘场开光模式液晶显示设备的阵列基板及其制造方法，其减少了掩模工艺数量以降低制造成本并增加产率。
[0037]本发明的另一目的是提供一种用于边缘场开关模式液晶显示设备的阵列基板及其制造方法，其实现了在焊垫电极和印刷电路板之间连接的电稳定性。
[0038]在下文描述中将列出本发明的其他特征和优势，且根据该描述其一部分是显而易见的，或者可通过实践本发明获知。通过所撰写说明书及其权利要求以及所附附图中特别指出的结构可认识并获得本发明的这些和其他优势。
[0039]为了实现这些和其他优势并根据本发明实施例的目的，如所体现并广泛描述的，一种用于边缘场开关模式液晶显示设备的阵列基板包括:具有显示区和非显示区的基板；在基板上的栅极线和栅极焊垫电极，所述栅极线在显示区中沿着第一方向延伸，所述栅极焊垫电极布置在非显示区中；在基板上并与栅极线平行的公共线；在显示区中沿着第二方向延伸的数据线和布置在非显示区中的数据焊垫电极，所述数据线与栅极线交叉以限定像素区；电连接至栅极线和数据线的薄膜晶体管；覆盖薄膜晶体管和数据线的第一钝化层；在第一钝化层上并具有平坦顶部表面的第二钝化层，所述第二钝化层在显示区中具有第一厚度和在非显示区中具有第二厚度，所述第二厚度小于第一厚度；在第二钝化层上的公共电极，所述公共电极具有与薄膜晶体管对应的第一开口并经由公共接触孔连接到公共线；在公共电极上的第三钝化层；和在第三钝化层上的像素电极、栅极辅助焊垫电极和数据辅助焊垫电极，所述像素电极连接至漏极并在像素区中包括条状的第二开口，所述栅极辅助焊垫电极连接到栅极焊垫电极，所述数据辅助焊垫电极连接至数据焊垫电极。
[0040]在另一方面，一种制造用于边缘场开关模式液晶显示设备的阵列基板的方法包括:在具有显示区和非显示区的基板上形成栅极线、栅极焊垫电极和公共线，所述栅极线和公共线彼此间隔并在显示区中沿着第一方向延伸，所述栅极焊垫电极连接到栅极线并布置在非显示区中；在栅极线、栅极焊垫电极和公共线上形成栅极绝缘层；在栅极绝缘层上形成数据线和数据焊垫电极，所述数据线在显示区中沿着第二方向延伸并与栅极线交叉以限定像素区，所述数据焊垫电极连接到数据线并布置在非显示区中；形成电连接到栅极线和数据线的薄膜晶体管；在薄膜晶体管、数据线和数据焊垫电极上方形成第一钝化层；在第一钝化层上形成具有平坦顶部表面的第二钝化层，所述第二钝化层包括暴露出公共线的公共接触孔和分别暴露出薄膜晶体管的漏极、栅极焊垫电极和数据焊垫电极的第一、第二和第三接触孔，所述第二钝化层在显示区中具有第一厚度和在非显示区中具有第二厚度，所述第二厚度小于第一厚度；在第二钝化层上形成公共电极，所述公共电极具有与薄膜晶体管对应的第一开口并经由公共接触孔连接到公共线；在公共电极上形成第三钝化层，所述第三钝化层包括分别与第一、第二和第三接触孔对应的暴露出漏极的漏极接触孔、暴露出栅极焊垫电极的栅极焊垫接触孔和暴露出数据焊垫电极的数据焊垫接触孔；和在第三钝化层上形成像素电极、栅极辅助焊垫电极和数据辅助焊垫电极，所述像素电极经由漏极接触孔连接到漏极并在像素区中包括条状的第二开口，所述栅极辅助焊垫电极经由栅极焊垫接触孔连接到栅极焊垫电极，所述数据辅助焊垫电极经由数据焊垫接触孔连接到数据焊垫电极。
[0041]将理解，上文的一般描述和下文的具体描述是示意性和说明性的，且意在提供如所要求的本发明的进一步解释。
【专利附图】
【附图说明】
[0042]本文包括附图以提供本发明的进一步理解，附图结合到说明书中并构成说明书的一部分，附图示出了本发明的实施例并与文字描述一起用于解释本发明的原理。附图中:
[0043]图1是示出用于现有技术FFS模式IXD设备的阵列基板的像素区的截面图；
[0044]图2是示出现有技术阵列基板的公共接触孔区域的截面图；
[0045]图3是示出现有技术阵列基板的数据焊垫电极的焊垫区的截面图；
[0046]图4A至4C是示出在其制造步骤中用于现有技术FFS模式IXD设备的阵列基板的像素区的截面图；
[0047]图5A至5C是示出在其制造步骤中阵列基板的公共接触孔区域的截面图；
[0048]图6A至6C是示出在其制造步骤中阵列基板的数据焊垫电极的焊垫区的截面图；
[0049]图7是示出根据本发明示范性实施例的FFS模式LCD设备的阵列基板的像素区的截面图；
[0050]图8是示出根据本发明示范性实施例的阵列基板的公共接触孔区域的截面图；
[0051]图9是示出根据本发明示范性实施例的阵列基板的数据焊垫电极的焊垫区的截面图；[0052]图1OA至IOH是示出在其制造步骤中根据本发明示范性实施例的用于FFS模式LCD设备的阵列基板的像素区的截面图；
[0053]图1lA至IlH是示出在其制造步骤中根据本发明示范性实施例的阵列基板的公共接触孔区域的截面图；和
[0054]图12A至12H是示出在其制造步骤中根据本发明示范性实施例的阵列基板的数据焊垫电极的焊垫区的截面图。
【具体实施方式】
[0055]现在将具体参考附图中示出的本发明示范性实施例。
[0056]图7是示出根据本发明示范性实施例的FFS模式LCD设备的阵列基板的像素区的截面图，图8是示出根据本发明示范性实施例的阵列基板的公共接触孔区域的截面图，图9是示出根据本发明示范性实施例的阵列基板的数据焊垫电极的焊垫区的截面图。为了便于解释，将其中形成了薄膜晶体管Tr的开关区TrA限定在像素区P中。
[0057]在图7、图8和图9中，将栅极线(未示出)、栅极焊垫电极(未示出)、栅极105和公共线107形成在透明绝缘基板101上。栅极线沿着第一方向延伸，栅极焊垫电极连接到栅极线的一端。栅极105被布置在开关区TrA中并连接到栅极线。公共线107与栅极线平行。栅极线、栅极105和公共线107被布置在显示图像的显示区中。栅极焊垫电极被布置在包围显示区的非显示区的栅极焊垫区中。
[0058]栅极线、栅极焊垫电极、栅极105和公共线107由具有相对低电阻率的金属材料形成。金属材料可以是选自铝(Al)、包括铝钕(AlNd)的铝合金、铜(Cu)、铜合金、钥(Mo)或者包括钥钛(MoTi)的钥合金中的一种或多种。
[0059]栅极绝缘层110形成在栅极线、栅极焊垫电极、栅极105和公共线107上。
[0060]在开关区TrA中，半导体层120与栅极105对应的形成在栅极绝缘层110上方。半导体层120包括本征非晶硅的有源层120a和掺杂非晶硅的欧姆接触层120b。欧姆接触层120b在栅极105上方彼此间隔。
[0061]源极和漏极133和136形成在半导体层120上方且彼此间隔。数据线(未示出)沿着第二方向形成在栅极绝缘层110上方。数据线与栅极线交叉以限定像素区P并且也与公共线107交叉。数据线连接到源极133。数据焊垫电极130形成在焊垫区PA中的栅极绝缘层110上方并连接到数据线的一端。包括第一图案121a和第二图案121b的半导体虚拟图案121形成在数据焊垫电极130和数据线下方。
[0062]顺序设置在开关区TrA中的栅极105、半导体层120、源极133和漏极136构成开关元件薄膜晶体管Tr。
[0063]在整个基板101上方，诸如氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)的无机绝缘材料的第一钝化层140形成于数据线、数据焊垫电极130、和源极及漏极133及136上。诸如光丙烯的有机绝缘材料的第二钝化层150a和150b形成在第一钝化层140上并具有平坦顶部表面。在显示区的像素区P中的第二钝化层150a具有第一厚度，在非显示区的焊垫区PA中的第二钝化层150b具有小于第一厚度的第二厚度。如图中未示出的，在栅极焊垫区中的第二钝化层也具有第二厚度。有益地，第二厚度小于第一厚度的一半。
[0064]同时，公共接触孔144形成在像素区P中的栅极绝缘层110、第一钝化层140和第二钝化层150a中并暴露出公共线107。每个公共接触孔144都对应于每个像素区P，或者每个公共接触孔144都对应于包含在第一方向上设置的多个像素区P的每个组。
[0065]公共电极160形成在第二钝化层150a上并基本被设置在整个显示区上方。公共电极160由诸如氧化铟锡(ITO)或者氧化铟锌(IZO)的透明导电材料形成。公共电极160经由公共接触孔144连接至公共线107。公共电极160具有暴露出开关区TrA中的第二钝化层150的第一开口 opl。
[0066]诸如氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)的无机绝缘材料的第三钝化层163形成在具有第一开口 opl的公共电极160和第二钝化层150a和150b上。暴露出薄膜晶体管Tr的漏极136的漏极接触孔164形成在开关区TrA中的第三钝化层163、第二钝化层150a和第一钝化层140中。暴露出数据焊垫电极130的数据焊垫接触孔165形成在焊垫区PA中的第三钝化层163、第二钝化层150b和第一钝化层140中。尽管图中未示出，但是暴露出栅极焊垫电极的栅极焊垫接触孔形成在栅极焊垫区中的第三钝化层163、第二钝化层150b、第一钝化层140和栅极绝缘层110中。
[0067]诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)的透明导电材料的像素电极170形成在每个像素区P中的第三钝化层163上并且经由漏极接触孔164连接到漏极136。像素电极170包括多个第二开口 op2，每一第二开口都具有条状并彼此间隔。在每个像素区P中的第二开口 op2都关于像素区P的中心部分对称地弯曲，或者沿着第二方向在相邻像素P中的第二开口 op2关于栅极线对称地弯曲。
[0068]此外，数据辅助焊垫电极172形成在焊垫区PA中的第三钝化层163上并经由数据焊垫接触孔165连接到数据焊垫电极130。尽管图中未示出，但是栅极辅助焊垫电极也形成在栅极焊垫区中的第三钝化层163上并经由栅极焊垫接触孔连接到栅极焊垫电极。
[0069]通过六次掩模工艺形成根据本发明实施例的阵列基板。与现有技术阵列基板相比减少了一次掩模工艺。由此，增加了产率并降低了制造成本。
[0070]而且，由于在非显示区的焊垫区PA中的第二钝化层150b的第二厚度小于显示区的像素区P中钝化层150a的第一厚度，因此与现有技术阵列基板相比，在显示区和焊垫区PA之间降低了台阶高度，并且防止引起现有技术阵列基板中的问题，诸如由于焊垫接触孔直径较大或者焊垫接触孔深度较大导致的在导电球和印刷电路板之间的不良电连接。
[0071]下文将参考附图解释根据本发明用于FFS模式LCD设备的阵列基板的制造方法。
[0072]图1OA至IOH是示出在其制造步骤中根据本发明示范性实施例的用于FFS模式LCD设备的阵列基板的像素区的截面图，图1lA至IlH是示出在其制造步骤中根据本发明示范性实施例的阵列基板的公共接触孔区域的截面图，图12A至12H是示出在其制造步骤中根据本发明示范性实施例的阵列基板的数据焊垫电极的焊垫区的截面图。为了便于解释，其中形成了薄膜晶体管Tr的开关区TrA被限定在像素区P中。
[0073]在图10A、图1IA和图12A中，通过沉积具有相对低电阻率的金属材料将第一金属层(未示出)形成在透明绝缘基板101上，并在掩模工艺中将其图案化从而形成栅极线(未示出)、数据焊垫电极(未示出)、栅极105和公共线107，所述掩模工艺包括下述步骤:施加光致抗蚀剂、经由光掩模曝光光致抗蚀剂、显影暴露到光的光致抗蚀剂、蚀刻薄膜并剥落光致抗蚀剂。金属材料可以是选自铝(Al)、包括铝钕(AlNd)的铝合金、铜(Cu)、铜合金、钥(Mo)或者包括钥钛(MoTi)的钥合金中一种或多种。[0074]栅极线沿着第一方向延伸，栅极焊垫电极连接到栅极线的一端。栅极105设置在开关区TrA中并连接到栅极线。公共线107与栅极线平行。栅极线、栅极105和公共线107被设置在显示图像的显示区中。栅极焊垫电极被设置在包围显示区的非显示区的栅极焊垫区中。
[0075]之后，通过在整个基板101上方沉积无机绝缘材料将栅极绝缘层110形成在栅极线、栅极焊垫电极、栅极105和公共线107上。无机绝缘材料包括氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)0
[0076]接下来，在图10B、图1lB和图12B中，本征非晶硅层(未示出)、掺杂非晶硅层(未示出)和第二金属层(未示出)顺序形成在栅极绝缘层110上并在一次掩模工艺中将其图案化，该掩模工艺包括半色调型曝光或者衍射型曝光，从而在与像素区P的开关区TrA中与栅极105对应的形成半导体层120和在半导体层120上方的源极及漏极133和136。半导体层120包括本征非晶硅的有源层120a和掺杂非晶硅的欧姆接触层120b。欧姆接触层120b彼此间隔。源极和漏极133和136被设置在欧姆接触层120b上且彼此间隔。
[0077]顺序层叠在开关区TrA中的栅极105、栅极绝缘层110、包括有源层120a和欧姆接触层120b的半导体层120以及源极和漏极133和136构成了用作开关元件的薄膜晶体管Tr0
[0078]此时，数据线(未示出)和数据焊垫电极130同时形成在栅极绝缘层110上。数据线沿着第二方向延伸并与栅极线和公共线107交叉。数据线和栅极线限定像素区P。数据焊垫电极130连接到数据线一端并被设置在非显示区的焊垫区PA中。
[0079]此时，半导体虚拟图案121形成在数据线和数据焊垫电极130下方。半导体虚拟图案121包括材料与有源层120a相同的本征非晶硅的第一图案121a和材料与欧姆接触层120b相同的掺杂非晶硅的第二图案121b。
[0080]接下来，在图10C、图1lC和图12C中，通过在基板101整个表面上方沉积诸如氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)的无机绝缘材料，将第一钝化层140形成在数据线、数据焊垫电极130、源极133和漏极136上。
[0081]之后，通过在基板101整个表面上方施加具有相对低介电常数的诸如光丙烯的有机绝缘材料，将有机绝缘材料层150形成在第一钝化层140上。有机绝缘材料层150具有约I微米至3微米的厚度并且具有平坦顶部表面。
[0082]第一钝化层140防止在源极和漏极133和136之间暴露的有源层120a由于直接接触光丙烯的有机绝缘材料层150而被污染。第一钝化层140也防止由于图案化有机绝缘材料层150时污染漏极136导致的漏极136和稍后形成的像素电极之间的不良接触。
[0083]接下来，将衍射型或者半色调型光掩模191设置在有机绝缘材料层150上方，通过在光掩模191上方照射UV光经由光掩模191将有机绝缘材料层150暴露到光。
[0084]光掩模191包括光透射部分(TA)、光阻挡部分(BA)和半透光部分(ΗΤΑ)。光透射部分TA对应于公共线107、漏极136、栅极焊垫电极(未示出)和数据焊垫电极130。半透光部分HTA对应于除了栅极焊垫电极和数据焊垫电极130之外的栅极焊垫区(未示出)和焊垫区PA。光阻挡部分BA对应于其他部分。
[0085]此处，有机绝缘材料层150具有光敏特性且是在显影之后除去暴露到光的部分的正型。但是，有机绝缘材料层150可以是在显影之后保留暴露到光的部分的负型，且在这种情况下，通过改变光掩模191的光阻挡部分BA和光透射部分TA的位置可获得相同结果。。
[0086]接下来，在图10D、图1lD和图12D中，通过显影暴露到光的图10C、图1lC和图12C的有机绝缘材料层可将第二钝化层150a和150b形成在第一钝化层140上。在包括像素区P的显示区中的第二钝化层150a具有第一厚度，在包括焊垫区PA和栅极焊垫区(未示出)的非显示区中的第二钝化层150b具有小于第一厚度的第二厚度。
[0087]此外，在第二钝化层150a和150b中形成暴露出第一钝化层140的第一孔h1、第二孔h2、第三孔(未示出)和第四孔h4。第一孔hi与公共线107对应，第二孔h2与漏极136对应，第三孔(未示出)与栅极焊垫电极(未示出)对应，第四孔h4与数据焊垫电极130对应。
[0088]接下来，在图10E、图1lE和图12E中，对包括图10D、图1ID和图12D的具有第一和第二厚度以及第一、第二、第三和第四孔h1、h2和h4的第二钝化层150a和150b的基板101执行干法蚀刻或者湿法蚀刻，从而去除第一钝化层140和/或栅极绝缘层110。更特别地，去除与图1OD的第二孔h2对应的第一钝化层140，以在第一钝化层140和第二钝化层150a中形成暴露出漏极136的辅助漏极接触孔143。去除对应于图1lD的第一孔hi和第三孔(未示出)的第一钝化层140和栅极绝缘层110，以在栅极绝缘层110、第一钝化层140和第二钝化层150a中形成暴露出公共线107的公共接触孔144和暴露出栅极焊垫电极(未示出)的辅助栅极焊垫接触孔(未示出)。去除与图12D的第四孔h4对应的第一钝化层140，以在第一钝化层140和第二钝化层150b中形成暴露数据焊垫电极130的辅助数据焊垫接触孔145。
[0089]接下来，在图10F、图1IF和图12F中，通过将透明导电材料沉积在基板101的整个表面上方，将第一透明导电材料层(未示出)形成在包括辅助漏极接触孔143、公共接触孔144、辅助栅极焊垫接触孔(未示出)和辅助数据焊垫接触孔145的第二钝化层150a和150b上。透明导电材料可以是氧化铟锡(ITO)或者氧化铟锌(ΙΖ0)。在掩模工艺中图案化第一透明导电材料层从而在整个显示区上方形成公共电极160。公共电极160在开关区TrA中具有第一开口 opl。公共电极160经由公共接触孔144接触公共线107。
[0090]由于公共电极160在开关区TrA中具有第一开口 opl，因此仍通过辅助漏极接触孔143暴露漏极136。由于公共电极160未形成在非显示区的栅极焊垫区(未示出)和焊垫区PA中，因此分别通过辅助栅极焊垫接触孔(未示出)和辅助数据焊垫接触孔145暴露出栅极焊垫电极(未示出)和数据焊垫电极131。
[0091]在图10G、图1lG和图12G中，通过在基板101的整个表面上方沉积诸如氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)的无机绝缘材料，将第三钝化层163形成在具有第一开口 opl的公共电极160上。之后，在掩模工艺中图案化第三钝化层163，从而形成漏极接触孔164、栅极焊垫接触孔(未示出)和数据焊垫接触孔165。漏极接触孔164穿过开关区TrA中图1OF的辅助漏极接触孔143并暴露出漏极136。栅极焊垫接触孔(未示出)穿过辅助栅极焊垫接触孔(未示出)并暴露出栅极焊垫电极(未示出)。数据焊垫接触孔165穿过图12F的辅助数据焊垫接触孔145并暴露出数据焊垫电极130。
[0092]接下来，在图10H、图1lH和图12H中，通过在基板101的整个表面上方沉积透明导电材料将第二透明导电材料层(未示出)形成在包括漏极接触孔164、栅极焊垫接触孔(未示出)和数据焊垫接触孔165的第三钝化层163上。透明导电材料可以是氧化铟锡(ITO)或者氧化铟锌(ΙΖ0)。在掩模工艺中图案化第二透明导电材料层以在像素区P中形成像素电极170。像素电极170在平面图中为板状且包括多个第二开口 op2，每一第二开口都具有条状且彼此间隔。像素电极170经由漏极接触孔164连接到漏极136。
[0093]同时，栅极辅助焊垫电极(未示出)和数据辅助焊垫电极172形成在非显示区的栅极焊垫区(未示出)和焊垫区PA中的第三钝化层163上。栅极辅助焊垫电极经由栅极焊垫接触孔(未示出)接触栅极焊垫电极(未示出)，数据辅助焊垫电极172经由数据焊垫接触孔165接触数据焊垫电极130。
[0094]因此，完成了根据本发明实施例的用于FFS模式LCD设备的阵列基板。
[0095]由于通过六次掩模工艺形成根据本发明实施例的阵列基板，因此与通过七次掩模工艺制造的现有技术阵列基板相比减少了一次掩模工艺。因此，增加了单位时间的产率，并降低了制造成本。
[0096]而且，在非显示区的焊垫区和栅极焊垫区中的第二钝化层的厚度小于显示区的像素区中的第二钝化层的厚度。由此，与现有技术阵列基板相比降低了在显示区和焊垫区之间的台阶高度，且防止引起现有技术阵列基板的问题，诸如由于焊垫接触孔直径较大或者焊垫接触孔深度较大导致的导电球和印刷电路板之间的不良电连接。
[0097]对本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下在本发明中可做出各种修改和变化。由此，本发明意在覆盖本发明的这种修改和变化，只要其落入所附权利要求及其等价物的范围内。
【权利要求】
1.一种用于边缘场开关模式液晶显示设备的阵列基板，包括: 具有显示区和非显示区的基板； 在基板上的栅极线和栅极焊垫电极，所述栅极线在显示区中沿着第一方向延伸，所述栅极焊垫电极布置在非显示区中； 在基板上且与栅极线平行的公共线； 在栅极线、栅极焊垫电极和公共线上的栅极绝缘层； 在显示区中沿着第二方向延伸的数据线和布置在非显示区中的数据焊垫电极，所述数据线与栅极线交叉以限定像素区； 与栅极线和数据线电连接的薄膜晶体管； 覆盖薄膜晶体管和数据线的第一钝化层； 在第一钝化层上并具有平坦顶部表面的第二钝化层，所述第二钝化层在显示区中具有第一厚度和在非显示区中具有第二厚度，所述第二厚度小于第一厚度； 在第二钝化层上的公共电极，所述公共电极具有与薄膜晶体管对应的第一开口并经由公共接触孔连接到公共线； 在公共电极上的第三钝化层；和 在第三钝化层上的像素电极、栅极辅助焊垫电极和数据辅助焊垫电极，所述像素电极连接到漏极并在像素区中包括条状的第二开口，所述栅极辅助焊垫电极连接到栅极焊垫电极，所述数据辅助焊垫电极连接到数据焊垫电极。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其中暴露出漏极的漏极接触孔和暴露出数据焊垫电极的数据焊垫接触孔形成在第一、第二和第三钝化层中，暴露出公共线的公共接触孔形成在栅极绝缘层和第一、第二钝化层中，暴露出栅极焊垫电极的栅极焊垫接触孔形成在栅极绝缘层和第一、第二和第三钝化层中。
3.如权利要求2所述的阵列基板，其中所述像素电极经由漏极接触孔接触漏极，所述公共电极经由公共接触孔接触公共线，所述栅极辅助焊垫电极经由栅极焊垫接触孔接触栅极焊垫电极，所述数据辅助焊垫接触孔经由数据焊垫接触孔接触数据焊垫电极。
4.如权利要求1所述的阵列基板，其中所述栅极绝缘层、第一钝化层和第三钝化层由包括氧化娃或氮化娃的无机绝缘材料形成，所述第二钝化层由包括光丙烯的有机绝缘材料形成。
5.如权利要求1所述的阵列基板，其中所述第二厚度小于第一厚度的一半。
6.一种制造用于边缘场开关模式液晶显示设备的阵列基板的方法，包括: 在具有显示区和非显示区的基板上形成栅极线、栅极焊垫电极和公共线，所述栅极线和公共线彼此间隔且在显示区中沿着第一方向延伸，所述栅极焊垫电极连接到栅极线并布置在非显示区中； 在栅极线、栅极焊垫电极和公共线上形成栅极绝缘层； 在栅极绝缘层上形成数据线和数据焊垫电极，所述数据线在显示区中沿着第二方向延伸并与栅极线交叉以限定像素区，所述数据焊垫电极连接到数据线并布置在非显示区中；形成电连接到栅极线和数据线的薄膜晶体管； 在薄膜晶体管、数据线和数据焊垫电极上方形成第一钝化层； 在第一钝化层上形成具有平坦顶部表面的第二钝化层，所述第二钝化层包括暴露出公共线的公共接触孔和分别暴露出薄膜晶体管的漏极、栅极焊垫电极和数据焊垫电极的第一、第二和第三接触孔，所述第二钝化层在显示区中具有第一厚度和在非显示区中具有第二厚度，所述第二厚度小于第一厚度； 在第二钝化层上形成公共电极，所述公共电极具有与薄膜晶体管对应的第一开口并经由公共接触孔连接到公共线； 在公共电极上形成第三钝化层，所述第三钝化层包括分别与第一、第二和第三接触孔对应的暴露出漏极的漏极接触孔、暴露出栅极焊垫电极的栅极焊垫接触孔和暴露出数据焊垫电极的数据焊垫接触孔；和 在第三钝化层上形成像素电极、栅极辅助焊垫电极和数据辅助焊垫电极，所述像素电极经由漏极接触孔连接到漏极并在像素区中包括条状的第二开口，所述栅极辅助焊垫电极经由栅极焊垫接触孔连接到栅极焊垫电极，所述数据辅助焊垫电极经由数据焊垫接触孔连接到数据焊垫电极。
7.如权利要求6所述的方法，其中形成所述第二钝化层包括: 通过施加包括光丙烯的有机绝缘材料，在第一钝化层上形成有机绝缘材料层，所述有机绝缘材料层具有平坦顶部表面； 经由光掩模将有机绝缘材料层暴露到光，所述光掩模包括光透射部分、光阻挡部分和半透光部分； 通过显影暴露到光的有机绝缘材料层，形成第一和第二厚度以及第一、第二、第三和第四孔，所述第一、第二、第三和第四孔分别暴露出与公共线、漏极、栅极焊垫电极和数据焊垫电极对应的第一钝化层；和 通过去除由第一、第二、第三和第四孔暴露的第一钝化层和在第一钝化层下方的栅极绝缘层，形成公共接触孔和第一、第二、第三接触孔。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述栅极绝缘层、第一钝化层和第三钝化层由包括氧化硅或氮化硅的无机绝缘材料 形成。
9.如权利要求6所述的方法，其中所述第二厚度小于第一厚度的一半。
【文档编号】G02F1/1333GK103901679SQ201310711877
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2012年12月24日
【发明者】郭喜荣, 安相昱, 张真稀 申请人:乐金显示有限公司