CN101435960B - 一种液晶显示器阵列基板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液晶显示器阵列基板及其制造方法。液晶显示器阵列基板包括：玻璃基板、栅极扫描线、栅电极、第一栅绝缘层、有源层、掺杂层、第二绝缘层，数据线、晶体管源漏电极、像素电极。采用本发明的技术方案，可以实现用三张掩模版完成液晶显示器阵列图案制作，减少了工艺步骤，进而减少了每一工艺过程也可能会给最终产品带来影响。减少了曝光次数，提高了产品最终的显示质量。

Description

一种液晶显示器阵列基板的制造方法

技术领域

本发明涉及液晶显示装置技术领域，进一步涉及液晶显示装置的阵列面板及其制造方法。

背景技术

传统的CRT显示器依靠阴极射线管发射电子撞击屏幕上的磷光粉来显示图像，但液晶显示的原理则完全不同。通常，液晶显示(LCD)装置具有上基板和下基板，彼此有一定间隔和互相正对。形成在两个基板上的多个电极相互正对。液晶夹在上基板和下基饭之间。电压通过基板上的电极施加到液晶上，然后根据所作用的电压改变液晶分子的排列从而显示图像、因为如上所述液晶显示装置不发射光，它需要光源来显示图像.因此，液晶显示装置具有位于液晶面板后面的背光源。根据液晶分子的排列控制从背光源入射的光量从而显示图像。在两块偏光片之间夹有玻璃基板、彩色滤光片、电极、液晶层和晶体管薄膜，液晶分子是具有折射率及介电常数各向异性的物质。背光源发出的光线经过下偏光片，成为具有一定偏振方向的偏振光。晶体管控制电极之间所加电压，而该电压作用于液晶来控制偏振光的偏振方向，偏振光透过相应的彩膜色层后形成单色偏振光，如果偏振光能够穿透上层偏光片，则显示出相应的颜色；电场强度不同，液晶分子的偏转角度也不同，透过的光强不一样，显示的亮度也不同。通过红绿蓝三种颜色的不同光强的组合来显示五颜六色的图像。

一般的阵列基板制作流程为基本的4MASK制造过程，各掩模版制造步骤如下：

1、第一张掩模版-栅极形成(栅极金属溅射、湿刻、光刻胶剥离)

2、第二张掩模版-非晶硅岛和信号电极形成(栅极绝缘膜，非晶硅，掺杂非晶硅，数据线金属溅射/湿刻/非晶硅干刻/沟道干刻/光刻胶剥离)

3、第三张掩模版-接触孔形成(数据线绝缘膜/通孔干刻/光刻胶剥离)

4，第四张掩模版-像素形成(透明电极溅射/刻蚀/光刻胶剥离)

根据专利号为日特2000-131719的日本专利提出利用Reflow工艺使用一张掩模版，完成信号线与晶体管的制作。经曝光工程和显影工程后将光刻胶加热，由热导致PR材料软化，使光刻胶具有一定流动性，经充分流动之后，以尽量不改变需保留光刻胶领域的光刻胶形状的前提下，在曝光显影后保留微小图形阵列的光刻胶区域形成较薄的光刻胶层。

如上所述，目前液晶显示器阵列侧采用了4张或以上掩模版工艺进行。工艺过程中，多一张掩模版表示多一道曝光工艺。如背景介绍所述，曝光之后需要进行显影，刻蚀，清洗等工艺，一方面增加了工艺步骤，工艺节拍受影响，每一工艺过程也可能会给最终产品带来影响，另一方面每次曝光都存在着对位上的偏差，多次叠加的结果是工艺窗口的变窄，影响到产品的设计，并且也会影响到最终的显示质量。

发明内容

为了解决上述现有技术中的缺陷，本发明提供了一种液晶显示器阵列基板的制造方法，解决现有技术中工艺步骤过多，使用的掩模版和曝光工艺过多，影响产品的最终显示质量的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：所述液晶显示器阵列基板包括：玻璃基板、栅极扫描线、栅电极、第一栅绝缘层、有源层、掺杂层、第二绝缘层、数据线、晶体管源漏电极、像素电极，所述栅电极与栅极扫描线电气连接，所述栅电极层所用材料可以为AlNd、AI、Cu、MO、MoW或Cr的一种或者为AlNd、AI、Cu、MO、MoW或Cr之一或任意组合所构成的复合，所述第一栅绝缘层和第二绝缘层可以为SiO2、SiNx或SiOxNy材料之一或任意组合所构成的复合，所述数据线层金属为Mo、MoW或Cr的一种或者为Mo、MoW或Cr之一或任意组合所构成的复合。

液晶显示器阵列基板的制造方法分为如下步骤：

步骤一：在洁净的基板上依次沉积栅极金属层、第一绝缘层、有源层，并对有源层表面进行掺杂，然后在薄膜最上层涂布第一层光刻胶，利用第一张掩模版进行曝光，经过显影去除曝光区域之光刻胶，进行加热等工艺，使光刻胶具有一定的流动性，进行充分流动之后使得Reflow区域的光刻胶比遮光区域光刻胶厚度更薄，刻蚀形成栅极配线及栅电极，去除不需要区域之绝缘层、有源层、栅极金属层之图形，第一次灰化之后在有光刻胶保护晶体管有源区的条件下，刻蚀出其他区域导电层，其中，该第一张掩模版(1001)在需要保留部分光刻胶的区域对应的掩模版上设置有小间隔网格或者条状结构，以便经曝光后在该区域留下点状或栅格状构造的该Reflow图形曝光区(1004)，而在需要完全曝光的区域对应的掩模版上留有完全透光的区域，

步骤二：在基板上依次沉积数据导线层、第二绝缘层，然后沉积第二层光刻胶，采用第二张GTM或者HTM掩模版，经显影以及Reflow工艺后形成三种厚度之光刻胶，通过刻蚀工艺刻蚀去除晶体管沟道部分之第二绝缘膜，去除掉无导电图形区之第二绝缘膜； 刻蚀去除之下暴露于表面之数据导线层图形；灰化一次，露出接触孔部分之第二绝缘膜；对暴露于表面之第二绝缘膜进行刻蚀，露出接触孔部分之数据导线层；去除表面残留光刻胶，

步骤三，在基板上沉积像素电极层，在此之上沉积第三层光刻胶，利用第三块掩模版进行第三次曝光，显影刻蚀之后形成像素电极层。

采用本发明的技术方案，可以实现用三张掩模版完成液晶显示器阵列图案制作，减少了工艺步骤，进而减少了每一工艺过程也可能会给最终产品带来影响。减少了曝光次数，提高了产品最终的显示质量。

附图说明

图1第一层掩模版曝光显影形成Reflow区域图形

图2第一层掩模版曝光显影及Reflow工艺之后进行刻蚀及第一次灰化

图3第一次灰化之后进行刻蚀，并去除残留的光刻胶

图4第二张掩模版曝光显影形成Reflow区域图形

图5第二张掩模版曝光显影及Reflow工艺之后进行刻蚀及第二次灰化

图6第二次灰化之后进行刻蚀，并去除残留的光刻胶

图7第三张掩模版曝光显影之后进行刻蚀及光刻胶剥离

图中：基板101，栅极金属层102，第一绝缘层103，有源层104，数据导线层105，第二绝缘层106，像素电极层107，第一层光刻胶201，第二层光刻胶202，第三层光刻胶203，掩模版1001，Reflow图形曝光区1004

具体实施方式

以下结合附图具体说明本发明的具体实施方式。

阵列侧制作配线及图形包括：玻璃基板，栅极扫描线，与栅极扫描线电气连接的栅电极，第一栅绝缘层，有源层，掺杂层，第二绝缘层，数据线，晶体管源漏电极、像素电极。

上述方案中所述栅电极层所用材料可以为AlNd，AI，Cu，MO，MoW或Cr的一种或者为AlNd，AI，Cu，MO，MoW或Cr之一或任意组合所构成的复合。所述绝缘膜可以为SiO2，SiNx或SiOxNy材料之一或任意组合所构成的复合。所述数据线层金属为Mo，MoW或Cr的一种或者为Mo，MoW或Cr之一或任意组合所构成的复合。

Reflow工艺，经曝光显影及后处理之后光刻胶形成3种等级之厚度。

为保证刻蚀质量，防止伤及玻璃基板，在进行金属层沉积之前，沉积一层透明保护绝缘膜。其材料为SiO2厚度为5000A。

掺杂层的制作在有源层沉积完成之后进行。

具体制造过程为：

第一步，如图1，图2，图3所示，在洁净基板101上依次沉积栅极金属层102，第一绝缘层103，有源层104，并对有源层表面进行掺杂，然后在薄膜最上层涂布第一层光刻胶201，利用第一张掩模版1001进行曝光。该掩模版具有如下特征：在需要保留部分光刻胶的区域对应的掩模版上设置小间隔网格或者条状结构，经曝光后在该区域留下如图所示之点状或栅格状构造，即Reflow图形曝光区1004。而在需要完全曝光的区域对应的掩模版上留有完全透光的区域。经过显影去除曝光区域之光刻胶。进行加热等工艺，使光刻胶具有一定的流动性，进行充分流动之后使得Reflow图形曝光区1004的光刻胶比遮光区域光刻胶厚度更薄。这样在基板上留下了三个区域完全遮光区的光刻胶厚度最厚，Reflow图形曝光区1004留下的光刻胶厚度较薄，完全曝光区则无光刻胶。刻蚀形成栅极配线及栅电极，去除不需要区域之绝缘层，有源层，导电层之图形。第一次灰化之后在有光刻胶保护晶体管有源区的条件下，刻蚀出其他区域导电层。

第二步，如图4，图5，图6所示。在完成上述工艺步骤之后的基板上依次沉积数据导线层105，第二绝缘层106，然后沉积第二层光刻胶202。采用第二张GTM或者HTM掩模版，该掩模版具有三种曝光等级，经显影后形成三种厚度之光刻胶。通过刻蚀工艺刻蚀去除晶体管沟道部分之第二绝缘膜，去除掉无导电图形区之第二绝缘膜，去除掉接触孔部之第二绝缘膜；刻蚀去除之下暴露于表面之数据导线层图形；灰化一次，露出接触孔部分之第二绝缘膜；对暴露于表面之第二绝缘膜进行刻蚀，露出接触孔部分之导电层；去除表面残留光刻胶。

第三步，如图7所示，在完成上述工艺步骤之后的基板上沉积像素电极层107，在此之上沉积第三层光刻胶203，利用第三块掩模版进行第三次曝光，显影刻蚀之后形成像素电极层。完成阵列侧基板的制作。

Claims (4)

1.一种制造液晶显示器阵列基板的方法，其特征是，所述方法分为如下步骤：

步骤一：在洁净的基板(101)上依次沉积栅极金属层(102)、第一绝缘层(103)、有源层(104)，并对有源层表面进行掺杂，然后在薄膜最上层涂布第一层光刻胶(201)，利用第一张掩模版(1001)进行曝光，经过显影去除曝光区域之光刻胶，进行加热工艺，使光刻胶具有一定的流动性，进行充分流动之后使得Reflow图形曝光区(1004)的光刻胶比遮光区域光刻胶厚度更薄，刻蚀形成栅极配线及栅电极，去除不需要区域之绝缘层、有源层、栅极金属层之图形，第一次灰化之后在有光刻胶保护晶体管有源区的条件下，刻蚀出其他区域导电层，其中，该第一张掩模版(1001)在需要保留部分光刻胶的区域对应的掩模版上设置有小间隔网格或者条状结构，以便经曝光后在该区域留下点状或栅格状构造的该Reflow图形曝光区(1004)，而在需要完全曝光的区域对应的掩模版上留有完全透光的区域，

步骤二：在基板上依次沉积数据导线层(105)、第二绝缘层(106)，然后沉积第二层光刻胶(202)，采用第二张GTM或者HTM掩模版，经显影以及Reflow工艺后形成三种厚度之光刻胶，通过刻蚀工艺刻蚀去除晶体管沟道部分之第二绝缘膜，去除掉无导电图形区之第二绝缘膜；刻蚀去除之下暴露于表面之数据导线层图形；灰化一次，露出接触孔部分之第二绝缘膜；对暴露于表面之第二绝缘膜进行刻蚀，露出接触孔部分之数据导线层；去除表面残留光刻胶，

步骤三，在基板上沉积像素电极层(107)，在此之上沉积第三层光刻胶(203)，利用第三块掩模版进行第三次曝光，显影刻蚀之后形成像素电极层。

2.如权利要求1所述的制造液晶显示器阵列基板的方法，其特征是，利用步骤一将需要保留部分光刻胶的区域金属暴露于表面，晶体管部分有源层暴露于表面。

3.如权利要求1所述的制造液晶显示器阵列基板的方法，其特征是，栅电极层、数据导线电极层之上的接触孔部分采用曝光及后处理工艺制作。

4.如权利要求1所述的制造液晶显示器阵列基板的方法，其特征是，所述液晶显示器阵列基板包括：玻璃基板、栅极扫描线、栅电极、第一栅绝缘层、有源层、掺杂层、第二绝缘层、数据线、晶体管源漏电极、像素电极，所述栅电极与栅极扫描线电气连接，所述栅电极层所用材料为AlNd、AI、Cu、MO、MoW或Cr之一或任意组合所构成的复合，所述第一栅绝缘层和第二绝缘层为SiO2、SiNx或SiOxNy材料之一或任意组合所构成的复合，所述数据线层金属为Mo、MoW或Cr之一或任意组合所构成的复合。

Images