專利名稱：液晶顯示器的陣列基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施例涉及液晶顯示器，更為具體地，涉及液晶顯示器的陣列基板及其制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器通過利用電場調(diào)整液晶的光透射來顯示圖像。液晶顯示器一般通過控制彼此面對的像素電極與公共電極之間的電場來驅(qū)動液晶，其中像素電極通常布置在下基板(即形成有薄膜晶體管的陣列基板)上，公共電極布置在形成有濾色片的上基板上。液晶顯示器一般包括彼此面對的下基板和上基板、用于支撐上基板與下基板之間的盒間隙(cell gap)的隔板以及填充盒間隙的液晶。上基板通常包括用于表現(xiàn)顏色的濾色片、用于防止光泄漏的黑矩陣、用于控制電場的公共電極以及用來對液晶定向的定向膜涂層。下基板通常包括多條信號線和多個薄膜晶體管、連接到這些薄膜晶體管的像素電極以及用來對液晶定向的定向膜涂層。另外，下基板通常進(jìn)一步包括存儲電容器，存儲電容器用于穩(wěn)定地維持充入像素電極的像素電壓信號且一直穩(wěn)定到充入下一電壓信號為止。存儲電容器一般由下存儲電極、上存儲電極以及插置于它們之間的絕緣層來形成。為了將像素電壓信號維持在穩(wěn)定的電平并施加給高清晰度顯示器，存儲電容器通常具有很大的電容。然而，當(dāng)為了增大存儲電容器的電容而加寬上存儲電極與下存儲電極之間的距離時，開口率會成比例地降低。

發(fā)明內(nèi)容
實施例提供了一種液晶顯示器的陣列基板及其制造方法，用于減少用于柵極絕緣層沉積工藝中的并且當(dāng)存儲電容器的電極由透明導(dǎo)電材料制成時與透明導(dǎo)電材料起反應(yīng)的氣體所產(chǎn)生的煙霧。一方面是一種制造液晶顯示器的陣列基板的方法，包括在基板的第一區(qū)域上形成柵電極，其中所述基板被劃分成第一區(qū)域和第二區(qū)域，在所述基板的第二區(qū)域上形成包括透明導(dǎo)電材料的下存儲電極，并且在所述基板上形成柵極絕緣層，其中所述柵極絕緣層包括第一柵極絕緣子層、第二柵極絕緣子層和第三柵極絕緣子層。另一方面是一種液晶顯示器的陣列基板，包括分成多個第一區(qū)域和多個第二區(qū)域的基板，形成在所述基板的第一區(qū)域上的多個柵電極，形成在所述基板的第二區(qū)域上并且由透明導(dǎo)電材料制成的下存儲電極，形成在所述基板上方的柵極絕緣層，形成在對應(yīng)于所述柵電極的區(qū)域中的半導(dǎo)體層，電連接到所述半導(dǎo)體層的多個源電極和多個漏電極以及電連接到所述漏電極并且形成在對應(yīng)于所述下存儲電極的區(qū)域上的像素電極，其中所述柵極絕緣層具有包括第一柵極絕緣子層、第二柵極絕緣子層和第三柵極絕緣子層的分層結(jié)構(gòu)。又一方面是一種液晶顯示器的陣列基板，包括基板；形成在所述基板上的由第一材料制成的多個柵電極；形成在所述基板上并且由透明導(dǎo)電材料制成的下存儲電極；形成在所述基板上方的柵極絕緣層，其中所述柵極絕緣層具有包括第一柵極絕緣子層、第二柵極絕緣子層和第三柵極絕緣子層的分層結(jié)構(gòu)，其中所述第一柵極絕緣子層、所述第二柵極絕緣子層和所述第三柵極絕緣子層由相同的材料制成；形成在對應(yīng)于所述柵電極的區(qū)域中的半導(dǎo)體層；電連接到所述半導(dǎo)體層的多個源電極和多個漏電極；和電連接到所述漏電極并且形成在對應(yīng)于所述下存儲電極的區(qū)域上的像素電極；以及由所述第一材料制成并且形成在對應(yīng)于所述下存儲電極的區(qū)域中的多個接觸電極。具有不同特性的三層?xùn)艠O絕緣層形成在用作存儲電容器的下電極的透明導(dǎo)電材料上，以便可以降低由在所述柵極絕緣層的沉積工藝期間使用的氣體與透明導(dǎo)電材料之間的反應(yīng)引起的煙霧惡化。


附圖與說明書一起圖示說明本發(fā)明的某些示例性實施例。圖1是圖示說明液晶顯示器的陣列基板的實施例的橫截面視圖；和圖2A至圖2F是圖示說明液晶顯示器的陣列基板的實施例的制造方法的實施例的橫截面視圖。
具體實施例方式在以下詳細(xì)描述中，已經(jīng)通過例示方式示出并描述了某些示例性實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下以各種方式來對所描述的實施例進(jìn)行修改。因此，附圖和描述本質(zhì)上應(yīng)被看作是說明性的而非限制性的。另外，當(dāng)一個元件被稱為在另一元件“之上”時，該元件可以直接位于該另一元件之上，或通過與該另一元件之間插置的一個或多個中間元件而間接位于該另一元件之上。另外，當(dāng)一個元件被稱為“連接至”另一元件時，該元件可以直接連接至該另一元件，或通過與該另一元件之間插置的一個或多個中間元件而間接連接至該另一元件。下文中，相同的附圖標(biāo)記一般指代相同的元件。圖1是圖示說明液晶顯示器的陣列基板的實施例橫截面視圖。為了描述的目的， 圖1僅僅示出了薄膜晶體管和存儲電容器的區(qū)域。參見圖1，液晶顯示器的陣列基板的實施例包括透明基板10和形成在透明基板10 上的薄膜晶體管TFT和存儲電容器Cst。薄膜晶體管TFT包括形成在透明基板10上的柵電極12、形成在柵電極12上的柵極絕緣層18、形成在柵極絕緣層18上的半導(dǎo)體層23以及形成在半導(dǎo)體層23上的源電極 26和漏電極觀。柵電極12電連接到柵極線(未示出)并且從柵極線接收柵極信號。柵極絕緣層 18形成在柵電極12上并且使柵電極12與源電極沈、漏電極28電絕緣。
半導(dǎo)體層23形成源電極沈與漏電極觀之間的導(dǎo)電溝道。半導(dǎo)體層23包括有源層20以及形成在有源層20與源電極26/漏電極觀之間的歐姆連接層22。有源層20可以由未被涂覆雜質(zhì)的非晶硅制成，并且歐姆連接層22可以由被涂覆N型雜質(zhì)或P型雜質(zhì)的非晶硅制成。當(dāng)柵極信號被供應(yīng)給柵電極12時，半導(dǎo)體層23向源電極沈和漏電極觀供應(yīng)電壓。存儲電容器Cst由下存儲電極30和用作上存儲電極的像素電極42來形成。柵極絕緣層18和保護(hù)層38用作下存儲電極30與像素電極42之間的電介質(zhì)。接觸孔40形成在對應(yīng)于漏電極28的位置。像素電極42可以經(jīng)由接觸孔40電連接到漏電極觀。下存儲電極30可以由透明導(dǎo)電材料形成在與柵電極相同的層上。在某些實施例中，下存儲電極30可以由氧化銦錫(ΙΤ0)、氧化錫(TO)、氧化銦鋅(ΙΖ0)、氧化銦錫鋅 (ITZO)等等制成。在圖1的實施例中，由與柵電極12的材料相同的材料制成的接觸電極12’被形成在與下存儲電極30重疊的區(qū)域中。當(dāng)預(yù)定的靜態(tài)電壓施加到接觸電極12’時，接觸電極 12’可以防止存儲電容器Cst被浮置(floated)。在其它實施例中，接觸電極12’的使用是可選的。在上述結(jié)構(gòu)中，可以將液晶顯示器的實施例的各個像素區(qū)域中的各個存儲電容器 Cst制成透明的，從而可以最大化液晶顯示器的開口率。如果透明導(dǎo)電材料被用作下存儲電極30，則形成在下存儲電極30上的柵極絕緣層18和/或用于沉積半導(dǎo)體層23的氣體可能會與透明導(dǎo)電材料起反應(yīng)而產(chǎn)生不需要的煙霧。一般而言，柵極絕緣層18和半導(dǎo)體層23通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD) 來形成。當(dāng)還原反應(yīng)氣體(例如，N2、NH3、SiH4等等)用作沉積工藝的反應(yīng)氣體時，還原反應(yīng)氣體的存在增加了氫(H)基(hydrogenradical)產(chǎn)物，并且形成下存儲電極30的氧減少， 并且由于這兩種現(xiàn)象，產(chǎn)生了煙霧。在某些實施例中，柵極絕緣層18被形成為三層結(jié)構(gòu)，每個子層具有不同的特性。 在圖1的實施例中，柵極絕緣層包括第一柵極絕緣子層18a、第二柵極絕緣子層18b和第三柵極絕緣子層18c。這種成層結(jié)構(gòu)可以有助于克服在最初將柵極絕緣層18和/或半導(dǎo)體層 23形成在下存儲電極30上時由下存儲電極30產(chǎn)生的氣霧。形成柵極絕緣層18的第一柵極絕緣子層18a、第二柵極絕緣子層18b以及第三柵極絕緣子層18c可以由氮化硅(SiNx)制成。子層18a、18b以及18c的特性可以因在相應(yīng)沉積工藝中使用的沉積率和氣體流量的不同而彼此不同。 在一些實施例中，相同的沉積率可以應(yīng)用到第一柵極絕緣子層18a和第三柵極絕緣子層18c，而一不同的沉積率可以應(yīng)用到第二柵極絕緣子層18b。在某些實施例中，應(yīng)用到第一柵極絕緣子層18a和第三柵極絕緣子層18c的沉積率可以小于應(yīng)用到第二柵極絕緣子層18b的沉積率。在某些實施例中，用于第一柵極絕緣子層18a和第三柵極絕緣子層18c的沉積工藝中的還原反應(yīng)氣體(例如，N2、NH3、SiH4等)的流量可以小于用于第二柵極絕緣子層18b 的沉積工藝中的還原反應(yīng)氣體的流量。
在一個實施例中，第一柵極絕緣子層18a可以接觸下存儲電極30，在該沉積工藝中可以不使用NH3氣體，并且SiH4的流量可以小于第三柵極絕緣子層18c的SiH4的流量。在某些實施例中，第一和第三柵極絕緣子層18a和18c與第二柵極絕緣子層18b 的特性差異可以如表1中所列。
0036
權(quán)利要求
1.一種制造液晶顯示器的陣列基板的方法，包括在基板的第一區(qū)域上形成柵電極，其中所述基板被劃分成第一區(qū)域和第二區(qū)域； 在所述基板的第二區(qū)域上形成包括透明導(dǎo)電材料的下存儲電極；以及在所述基板上形成柵極絕緣層，其中所述柵極絕緣層包括第一柵極絕緣子層、第二柵極絕緣子層和第三柵極絕緣子層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造液晶顯示器的陣列基板的方法，進(jìn)一步包括 在與所述柵電極重疊的區(qū)域中形成半導(dǎo)體層；形成配置為電連接到所述半導(dǎo)體層的源電極和漏電極；以及在與所述下存儲電極重疊的區(qū)域中形成電連接到所述漏電極的像素電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造液晶顯示器的陣列基板的方法，其中所述第一柵極絕緣子層、第二柵極絕緣子層和所述第三柵極絕緣子層由相同的材料形成并且通過在沉積工藝期間應(yīng)用不同的沉積率和氣體流量來形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造液晶顯示器的陣列基板的方法，其中應(yīng)用到所述第一柵極絕緣子層的沉積率與應(yīng)用到所述第三柵極絕緣子層的沉積率相同，并且與應(yīng)用到所述第二柵極絕緣子層的沉積率不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造液晶顯示器的陣列基板的方法，其中應(yīng)用到所述第一柵極絕緣子層和所述第三柵極絕緣子層的沉積率小于應(yīng)用到所述第二柵極絕緣子層的沉積率。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造液晶顯示器的陣列基板的方法，其中用于所述第一柵極絕緣子層和所述第三柵極絕緣子層的沉積工藝中的還原反應(yīng)氣體的流量小于用于所述第二柵極絕緣子層的沉積工藝中的還原反應(yīng)氣體的流量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造液晶顯示器的陣列基板的方法，其中所述還原反應(yīng)氣體包括NH3和SiH4中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造液晶顯示器的陣列基板的方法，其中所述第一柵極絕緣子層被小于用于沉積所述第三柵極絕緣子層的氣體流量的SiH4氣體流量沉積。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造液晶顯示器的陣列基板的方法，其中所述下存儲電極和所述像素電極各自利用氧化銦錫、氧化錫、氧化銦鋅和氧化銦錫鋅中的至少一種來形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造液晶顯示器的陣列基板的方法，進(jìn)一步包括在對應(yīng)于所述下存儲電極的區(qū)域中形成由與所述柵電極的材料相同的材料制成的接觸電極。
11.一種液晶顯示器的陣列基板，包括劃分成多個第一區(qū)域和多個第二區(qū)域的基板； 形成在所述基板的多個第一區(qū)域上的多個柵電極；形成在所述基板的多個第二區(qū)域上并且由透明導(dǎo)電材料制成的下存儲電極； 形成在所述基板上方的柵極絕緣層； 形成在對應(yīng)于所述柵電極的區(qū)域中的半導(dǎo)體層； 電連接到所述半導(dǎo)體層的多個源電極和多個漏電極；以及電連接到所述漏電極并且形成在對應(yīng)于所述下存儲電極的區(qū)域上的像素電極， 其中所述柵極絕緣層具有包括第一柵極絕緣子層、第二柵極絕緣子層和第三柵極絕緣子層的分層結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的液晶顯示器的陣列基板，其中所述第一柵極絕緣子層、所述第二柵極絕緣子層和所述第三柵極絕緣子層由相同的材料制成，并且通過在沉積工藝期間應(yīng)用不同的沉積率和氣體流量來形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的液晶顯示器的陣列基板，其中所述下存儲電極和所述像素電極各自利用氧化銦錫、氧化錫、氧化銦鋅和氧化銦錫鋅中的至少一種來形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的液晶顯示器的陣列基板，進(jìn)一步包括由與所述柵電極的材料相同的材料制成并且形成在對應(yīng)于所述下存儲電極的區(qū)域中的接觸電極。
15.一種液晶顯示器的陣列基板，包括基板；形成在所述基板上并且由第一材料制成的多個柵電極；形成在所述基板上并且由透明導(dǎo)電材料制成的下存儲電極；形成在所述基板上方的柵極絕緣層，其中所述柵極絕緣層具有包括第一柵極絕緣子層、第二柵極絕緣子層和第三柵極絕緣子層的分層結(jié)構(gòu)，其中這些子層由相同的材料制成；形成在對應(yīng)于所述柵電極的區(qū)域中的半導(dǎo)體層；電連接到所述半導(dǎo)體層的多個源電極和多個漏電極；和電連接到所述漏電極并且形成在對應(yīng)于所述下存儲電極的區(qū)域上的像素電極；以及由所述第一材料制成并且形成在對應(yīng)于所述下存儲電極的區(qū)域中的多個接觸電極。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶顯示器的陣列基板，其中所述第一柵極絕緣子層、所述第二柵極絕緣子層和所述第三柵極絕緣子層通過在沉積工藝期間應(yīng)用不同的沉積率和氣體流量來形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶顯示器的陣列基板，其中所述下存儲電極和所述像素電極各自利用氧化銦錫、氧化錫、氧化銦鋅和氧化銦錫鋅中的至少一種來形成。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶顯示器的陣列基板，其中所述柵極絕緣層被配置為用作電介質(zhì)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的液晶顯示器的陣列基板，其中所述像素電極被配置為用作存儲電容器中的上存儲電極，所述存儲電容器由所述像素電極、所述下存儲電極和形成在所述像素電極與所述下存儲電極之間的所述柵極絕緣層形成。
全文摘要
公開了一種液晶顯示器的陣列基板及其制造方法。所述制造方法包括在基板的第一區(qū)域上形成柵電極，其中所述基板被劃分成第一區(qū)域和第二區(qū)域，在所述基板的第二區(qū)域上形成包括透明導(dǎo)電材料的下存儲電極，并且在所述基板上形成柵極絕緣層，其中所述柵極絕緣層包括第一柵極絕緣子層、第二柵極絕緣子層和第三柵極絕緣子層。
文檔編號G02F1/1333GK102194742SQ20111005928
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月10日
發(fā)明者申英澈 申請人:三星移動顯示器株式會社