專利名稱：顯示裝置及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置及該顯示裝置的制造方法。
背景技術：
通常，根據(jù)液晶層的驅(qū)動方法，液晶顯示器被分為面內(nèi)切換(in-plane switching, IPS)模式液晶顯示器、垂直配向(VA)模式液晶顯示器、以及面線切換 (plane-to-line switching，PLS)模式液晶顯不器。PLS模式液晶顯示器利用水平電場和豎直電場驅(qū)動液晶層中的液晶分子。根據(jù) PLS模式液晶顯示器，液晶層中的液晶分子被邊緣電場基本平行于基板地轉(zhuǎn)動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施方式提供一種具有改進的顯示質(zhì)量的顯示裝置，顯示裝置包括第一絕緣基板；第二絕緣基板，面對第一絕緣基板；多個像素，設置在第一絕緣基板上，均包括柵電極，設置于第一絕緣基板上；柵極絕緣層，設于第一絕緣基板上以覆蓋柵電極；半導體圖案，設置于柵極絕緣層上以與柵電極重疊；源電極，設于半導體圖案上；漏電極，設于半導體圖案上以與源電極隔開；透明像素電極，包括第一像素電極和第二像素電極，第一像素電極設于柵極絕緣層上并且部分地與漏電極接觸，第二像素電極覆蓋第一像素電極; 公共電極，設置于第一絕緣基板或第二絕緣基板上以與像素電極一起形成電場，第一像素電極包括至少包含銦的導電金屬氧化物層，第二像素電極包括不包含銦的導電金屬氧化物層。本發(fā)明的實施方式提供一種該顯示裝置的制造方法包括在第一絕緣基板上形成第一導電層；將所述第一導電層圖案化以形成柵電極；在所述第一絕緣基板上形成柵極絕緣層以覆蓋所述柵電極；在所述柵極絕緣層上順序地形成半導體材料和第二導電層；對所述半導體材料和所述第二導電層圖案化以形成半導體圖案、源電極和漏電極，所述源電極和所述漏電極形成于所述半導體圖案上并且彼此隔開以露出所述半導體圖案的一部分；在所述柵極絕緣層上順序地形成第一透明導電金屬氧化物層和第二透明導電金屬氧化物層； 對所述第一透明導電金屬氧化物層和所述第二透明導電金屬氧化物層圖案化，以便露出所述半導體圖案的所述一部分并且形成連接于所述漏電極的像素電極；利用包含氫源的等離子體或者包含氫和氮源的等離子體對所述第一絕緣基板進行等離子體處理；以及形成保護層以覆蓋所述像素電極，其中，所述第一透明導電金屬氧化物層包括至少包含銦的導電金屬氧化物層，并且所述第二透明導電金屬氧化物層包括不包含銦的導電金屬氧化物層。根據(jù)實施方式，顯示裝置包括第一絕緣基板、面對第一絕緣基板的第二絕緣基板、以及設置于第一絕緣基板上的多個像素。每個像素均包括薄膜晶體管、像素電極、保護層以及公共電極。薄膜晶體管包括柵電極、柵極絕緣層、半導體圖案、源電極以及漏電極。柵電極設置于第一絕緣基板上。柵極絕緣層設置于第一絕緣基板上以覆蓋柵電極。半導體圖案設置于柵極絕緣層上以與柵電極重疊。源電極設置于半導體圖案上，并且漏電極設置于半導體圖案上以與源電極隔開。像素電極包括第一像素電極和第二像素電極。第一像素電極設置于柵極絕緣層上并且部分地與漏電極接觸。第二像素電極覆蓋第一像素電極。公共電極設置于第一絕緣基板或第二絕緣基板上以與像素電極一起形成電場。第一像素電極包括至少包含銦的導電金屬氧化物層，并且第二像素電極包括不包含銦的導電
金屬氧化物層。第一像素電極和第二像素電極包括錫和鋅中的至少一種。源電極和漏電極中的每一個均具有包含鎳、鉻、鉬、鋁、鈦、銅、鎢或其合金的單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)。公共電極包括主分支部以及從主分支部伸出且彼此隔開的多個子分支部。公共電極設置于第一絕緣基板與柵極絕緣層之間，并且與柵電極絕緣，或者公共電極設置于第二絕緣基板上。根據(jù)實施方式，提供如下的顯示裝置制造方法。在第一絕緣基板上形成第一導電層，并將第一導電層圖案化以形成柵電極。在第一絕緣基板上形成柵極絕緣層以覆蓋柵電極。在柵極絕緣層上順序地形成半導體材料和第二導電層。對半導體材料和第二導電層圖案化以形成半導體圖案、源電極和漏電極。源電極和漏電極形成于半導體圖案上并且彼此隔開以露出半導體圖案的一部分。在柵極絕緣層上順序地形成第一透明導電金屬氧化物層和第二透明導電金屬氧化物層。對第一透明導電金屬氧化物層和第二透明導電金屬氧化物層圖案化，以便露出半導體圖案的一部分并且形成連接于漏電極的像素電極。然后，利用包含氫源的等離子體或者包含氫和氮源的等離子體對第一絕緣基板進行等離子體處理。形成保護層以覆蓋像素電極。第一透明導電金屬氧化物層包括至少包含銦的導電金屬氧化物層，并且第二透明導電金屬氧化物層包括不包含銦的導電金屬氧化物層。根據(jù)上面所述，可以防止導致圖像模糊的缺陷在對像素電極進行等離子體處理時出現(xiàn)在像素電極上。因而，顯示裝置可以具有高透射率。


當結(jié)合附圖進行考慮時，通過參照下面的詳細描述，本發(fā)明的上述以及其它優(yōu)點
將變得容易理解。圖1為示出了由根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的顯示裝置制造方法所制造的顯示裝置的一部分的平面圖；圖2為沿圖1所示的線1-1’截取的橫截面圖；圖3A為示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的制造方法的第一光刻處理的結(jié)果的平面圖；圖;3B為沿圖3A所示的線1-1’截取的橫截面圖；圖4A為示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的制造方法的第二光刻處理的結(jié)果的平面圖；圖4B為沿圖4A所示的線1_1’截取的橫截面圖；圖5A為示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的制造方法的第三光刻處理的結(jié)果的平面圖；圖5B為沿圖5A所示的線1_1’截取的橫截面圖；圖6A為示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施方式的制造方法的第四光刻處理的結(jié)果的平面圖；圖6B為沿圖6A所示的線1_1’截取的橫截面圖；圖7為示出了由根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的顯示裝置制造方法所制造的顯示裝置的一部分的平面圖；圖8為沿圖7所示的線11-11’截取的橫截面圖；圖9為示出了由根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的顯示裝置制造方法所制造的顯示裝置的一部分的平面圖；以及圖10為沿圖9所示的線III-III’截取的橫截面圖。
具體實施例方式應當理解，當指出一個元件或?qū)釉诹硪粋€元件或?qū)印吧稀?、“連接到”或“耦合到”另一個元件或?qū)訒r，該元件或?qū)涌梢灾苯釉诹硪辉驅(qū)由?、直接連接到或直接耦合到另一個元件或?qū)?，或者可能存在居間的元件或?qū)?。相反，當指出一個元件或?qū)印爸苯印痹诹硪粋€元件或?qū)由?、“直接連接到”或“直接耦合到”另一個元件或?qū)訒r，則不存在居間的元件或?qū)印?全文中，相同標號表示相同元件。如本文所使用的，術語“和/或”包括一個或多個相關所列項目中的任意的及所有的組合。應當理解，盡管本文可能使用術語第一、第二等來描述不同的元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應該被這些術語所限制。這些術語僅用于將一個元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一個元件、部件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開來。因此，在不背離本發(fā)明教導的情況下，下文所述的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分可以稱為第二元件、部件、區(qū)域、層或部分。為了便于說明，本文可能使用諸如“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等空間關系術語，以描述圖中所示的一個元件或特征與另一元件或特征的關系。應當理解，空間關系術語旨在還包括使用或操作中的裝置的除圖中所示方位之外的不同方位。例如，如果翻轉(zhuǎn)圖中的裝置，則描述為位于其它元件或特征“下方”或“下面”的元件將被定位在其它元件或特征的“上方”。因此，示例性術語“下方”能包括上方和下方兩個方位。裝置可以以其它方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或位于其它方位)，并且本文所用的空間關系描述符可相應地進行解釋。本文使用的術語僅用于描述特定實施方式的目的，而不是旨在限制本發(fā)明。正如本文使用的，除非文中清楚地指出并非如此，否則當沒有具體限定所包括的項的數(shù)量時，其表明可以包括一個所列項，也可以包括多個所列項。還可以理解，當在本說明書中使用術語“包括(includes) ”和/或“包含(including) ”時，表明存在所述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或附加有一個或多個其它的特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組合。除非另外限定，否則本文所使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)的含義與本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員通常理解的含義相同。還可以理解，諸如在常用詞典中定義的那些術語應該解釋為具有與其在相關技術領域的背景中的含義一致的含義，不應理解為理想化的或過于正式的含義，除非本文明確限定。下面，將參照附圖對本發(fā)明進行詳細解釋。圖1為示出了由根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的顯示裝置制造方法所制造的顯示裝置的一部分的平面圖，并且圖2為沿圖1所示的線1-1’截取的橫截面圖。下面，為了方便解釋，將描述由根據(jù)第一實施方式的制造方法所制造的顯示裝置，然后描述根據(jù)第一實施方式的制造方法。參照圖1和圖2，顯示裝置包括第一基板100、面對第一基板100的第二基板200、 介于第一基板100與第二基板200之間的液晶層300。由于第一基板100上形成有薄膜晶體管，因而第一基板100被稱為薄膜晶體管基板，并且由于第二基板200上形成有濾色器 CF,因而第二基板200被稱為濾色器基板。第一基板100包括第一絕緣基板101、多條柵極線、多條數(shù)據(jù)線以及多個像素PXL。 第一絕緣基板101具有矩形形狀，并且包含透明絕緣材料。柵極線形成于第一絕緣基板101上并且沿第一方向延伸。柵極線包括(n+p)條柵級線 GLl.......、GLn、GLn+l、......、GL(n+p-l)和 GLn+p。數(shù)據(jù)線設置于柵極線上，其中數(shù)據(jù)線與柵極線之間具有絕緣層，并且數(shù)據(jù)
線沿與第一方向交叉的第二方向延伸。數(shù)據(jù)線包括(m+q)條數(shù)據(jù)線DLl........
DLm, DLm+1........DL (m+q-1)和 DLm+q。每個像素連接于柵級線 GLl........ GLn,
GLn+U......、GL(n+p-l)和 GLn+p 中的一條以及數(shù)據(jù)線 DL1、......、DLm、DLm+l、.......
DL (m+q-1)、DLm+q 中的一條。像素PXL具有相同的結(jié)構(gòu)和功能。因而，為了方便解釋，圖1中示出了第η條柵極線GLru第m條數(shù)據(jù)線DLm和一個像素PXL。每個像素PXL包括薄膜晶體管、連接于薄膜晶體管的像素電極PE、覆蓋像素電極 PE的保護層113、以及與像素電極PE隔開的公共電極CE。薄膜晶體管包括柵電極GE、柵極絕緣層111、半導體圖案SM、源電極SE和漏電極DE。柵電極GE從第η條柵極線GLn伸出，從而使得其所形成的一部分比第η條柵極線 GLn的其它部分寬。柵電極GE可以由諸如鎳、鉻、鉬、鋁、鈦、銅、鎢或其合金的金屬形成。柵電極GE可以具有單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)。例如，柵電極GE可以具有包括順序?qū)盈B的鉬、鋁和鉬的三層結(jié)構(gòu)、鈦和銅的雙層結(jié)構(gòu)、或者鈦和銅的合金的單層結(jié)構(gòu)。柵極絕緣層111設置于第一絕緣基板101上，并且覆蓋第η條柵極線GLn。半導體圖案SM設置在柵極絕緣層111上。在平面圖中，半導體圖案SM與柵電極 GE部分地重疊。半導體圖案SM包括設置于柵極絕緣層111上的有源圖案ACT和設置于有源圖案ACT上的歐姆接觸層0C。有源圖案ACT可以是非晶硅薄層，并且歐姆接觸層OC可以是η+非晶硅薄層。歐姆接觸層OC設置于有源圖案ACT的一部分與源電極SE之間以及有源圖案ACT的一部分與漏電極DE之間。歐姆接觸層OC在有源圖案ACT與源電極SE之間以及在有源圖案ACT與漏電極DE之間提供歐姆接觸。源電極SE從第m條數(shù)據(jù)線DLm分支。源電極SE設置于歐姆接觸層上，并且其一部分與柵電極GE重疊。漏電極DE與源電極SE隔開。半導體圖案SM從源電極SE下方延伸至漏電極DE 下方。漏電極DE設置于歐姆接觸層OC上，并且其一部分與柵電極GE重疊。源電極SE和漏電極DE可以包括鎳、鉻、鉬、鋁、鈦、銅、鎢或其合金。源電極SE和漏電極DE中的每一個均可以具有單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)。例如，源電極SE和漏電極DE中的每一個均可以具有以一個在另一個上的方式層疊的鈦和銅的雙層結(jié)構(gòu)或者具有鈦和銅的合金的單層結(jié)構(gòu)。源電極SE和漏電極DE在半導體圖案SM上彼此隔開預定距離。因此，有源圖案 ACT的與源電極SE和漏電極DE之間的區(qū)域相對應的上表面未被電極SE或DE覆蓋。有源圖案ACT的未被電極SE或DE覆蓋的該區(qū)域用作溝道區(qū)域CH，在該溝道區(qū)域中，當電壓施加于柵電極GE時，在源電極SE與漏電極DE之間形成導電溝道。像素電極PE設置于漏電極DE和柵極絕緣層111上。像素電極PE設置于柵極絕緣層111上以及漏電極DE的一部分上，以便與柵極絕緣層111和漏電極DE的該部分直接接觸。在所示的具體實施方式
中，像素電極PE在平面圖中具有矩形形狀，但這并不是對本發(fā)明的限制。像素電極PE形成為沒有開口的單個片。當從橫截圖中觀看時，像素電極PE包括第一像素電極Pfe和第二像素電極PEb。 第一像素電極Pfe設置于漏電極DE和柵極絕緣層111上，以便與漏電極DE和柵極絕緣層 111直接接觸。第二像素電極Pm3設置于第一像素電極Pfe上以覆蓋第一像素電極PEa。第一像素電極PEa由透明導電材料制成。詳細地，第一像素電極Pfe包含諸如氧化銦錫、氧化銦鋅或氧化銦錫鋅的透明導電材料。第二像素電極Pm3包括不包含銦的透明導電氧化物。第二像素電極Pm3可以包含氧化錫或氧化鋅。第二像素電極Pm3可以包含摻雜有雜質(zhì)(即，摻雜劑)的氧化錫、或者摻雜有雜質(zhì)的氧化鋅。雜質(zhì)可以是鋁、鍺、鎵或者它們的混合物。第二像素電極Pm3中包含的雜質(zhì)相對于氧化錫或氧化鋅的濃度約為氧化錫或氧化鋅的5% (wt%，質(zhì)量分數(shù))以下。如果雜質(zhì)的濃度增加至超過例如5% (wt%，質(zhì)量分數(shù))的上述比例，則像素電極Pm3難以被有效地摻雜。在平面圖中，第一像素電極Pfe具有與第二像素電極Pm3相同的尺寸，并且與第二像素電極Pm3重疊。第一像素電極PEa比第二像素電極PK3薄。第二像素電極PK3的電阻小于第一像素電極Pfe的電阻。因而，為了充分地將電壓施加于像素電極PE以驅(qū)動液晶層300，第二像素電極Pm3形成為比第一像素電極Pfe厚。保護層113設置于像素電極PE上。保護層113覆蓋溝道區(qū)域CH和像素電極PE。 保護層113包括氮化硅(SiNx)。公共電極CE形成在保護層113上。公共電極CE可以由透明導電材料形成。具體地，公共電極CE可以由諸如氧化銦錫、氧化銦鋅或氧化銦錫鋅的導電金屬氧化物形成。
公共電極CE包括形成于每個像素PXL中的主分支部CEl以及從主分支部CEl延伸的子分支部CE2。每個像素PXL中的主分支部CEl延伸至相鄰像素PXL中的主分支部CEl 或子分支部CE2，以便被連接于該相鄰像素PXL中的主分支部CEl或該相鄰像素PXL中的其中一個子分支部CE2。因此，與像素P)(L無關，公共電極CE可接收統(tǒng)一電壓。子分支部CE2彼此隔開相同距離。子分支部CE2沿預定方向延伸以便彼此基本平行。在本實施方式中，子分支部CE2沿預定方向從主分支部CEl延伸，但它們不應局限于此。 艮口，主分支部CEl和子分支部CE2可以具有其它形狀。例如，子分支部CE2可以從主分支部 CEl向上或向下伸出，或者主分支部CEl可以形成環(huán)形或者可以在一個或多個位置處折彎。第二基板200包括第二絕緣基板201和濾色器CF。濾色器CF為穿過液晶層300 的光提供顏色。濾色器CF包括紅色濾色器、綠色濾色器和藍色濾色器。紅色濾色器、綠色濾色器和藍色濾色器可以布置于像素PXL中，從而每個像素PXL具有一個濾色器。包括液晶分子的液晶層300設置在第一基板100與第二基板200之間。在顯示裝置中，當向第η條柵極線GLn施加柵極信號時，連接于第η條柵極線GLn 的薄膜晶體管被導通。因此，施加于第m條數(shù)據(jù)線DLm的數(shù)據(jù)信號通過導通的薄膜晶體管而被施加至像素電極PE。當數(shù)據(jù)信號被施加至像素電極PE時，在像素電極PE與公共電極 CE之間形成電場。施加至像素電極PE的電壓與施加至公共電極的電壓不同。例如，當大約零伏的電壓施加至公共電極CE時，大約7伏的電壓可以施加至像素電極PE。由公共電極電壓與像素電極電壓之間的差所產(chǎn)生的電場來驅(qū)動液晶分子。利用該電壓差來控制穿過液晶層300的光的量，從而顯示期望的圖像。下面，將描述根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的顯示裝置制造方法。特別地，將首先描述第一基板100的制造方法。根據(jù)本發(fā)明第一實施方式，可以利用四個掩模通過第一至第四光刻處理來制造顯示裝置的第一基板100。圖3A為示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的制造方法的第一光刻處理的結(jié)果的平面圖，圖3B為沿圖3A所示的線1-1’截取的橫截面圖，圖4A為示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的制造方法的第二光刻處理的結(jié)果的平面圖，圖4B為沿圖4A所示的線1-1’截取的橫截面圖，圖5A為示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的制造方法的第三光刻處理的結(jié)果的平面圖，圖5B為沿圖5A所示的線1-1’截取的橫截面圖，圖6A為示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施方式的制造方法的第四光刻處理的結(jié)果的平面圖，并且圖6B為沿圖6A所示的線1-1’截取的橫截面圖。參照圖3A和;3B，通過第一光刻處理形成第η條柵極線GLn和柵電極GE。為此， 順序地在第一絕緣基板101上形成第一導電層和光刻膠層。然后，將光刻膠層曝光并顯影以形成光刻膠層圖案，并且將光刻膠層圖案用作掩模而對第一導電層圖案化，從而形成第η 條柵極線GLn和柵電極GE。第一導電層可以由諸如鎳、鉻、鉬、鋁、鈦、銅、鎢或其合金的金屬形成。利用前述的金屬，第一導電層可以具有單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)。參照圖4Α和4Β，通過利用第二光刻處理在其上形成有第η條柵極線GLn和柵電極GE的第一絕緣基板101上形成第m條數(shù)據(jù)線DLm、包括溝道區(qū)域CH的半導體圖案SM、源電極SE和漏電極DE。在形成第m條數(shù)據(jù)線DLm、包括溝道區(qū)域CH的半導體圖案SM、源電極SE和漏電極DE之前，在第一絕緣基板101上形成柵極絕緣層111，以覆蓋第η條柵極線GLn和柵電極GE。第二光刻處理使用狹縫掩模或者衍射掩模。雖然在圖4A和4B中未示出，第二光刻處理如下在其上形成有第η條柵極線GLn和柵電極GE的第一絕緣基板101上順序地形成柵極絕緣層111、半導體層、第二導電層和光刻膠層，以覆蓋第η條柵極線GLn和柵電極GE。可以通過在柵極絕緣層111上順序地形成非晶硅層和η+非晶硅層而形成半導體層。第二導電層可以具有鎳、鉻、鉬、鋁、鈦、銅、鎢或其合金的單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)。例如， 第二導電層可以具有鈦和銅的雙層結(jié)構(gòu)、或者鈦和銅的合金的單層結(jié)構(gòu)。然后，利用狹縫掩?；蛘哐苌溲谀⒐饪棠z層曝光并顯影。因此，形成了光刻膠層圖案，該光刻膠層圖案的厚度根據(jù)其位置而不同。之后，將光刻膠層圖案用作掩模，對第二導電層、非晶硅層和η+非晶硅層選擇性地蝕刻。因而，非晶硅圖案、η+非晶硅圖案和第二導電圖案形成于柵電極GE之上，以具有基本上相同的尺寸。然后，通過灰化處理(ashing process)或者回蝕處理去除光刻膠層圖案的一部分。當將剩余的光刻膠層圖案用作掩模來去除第二導電圖案和η+非晶硅層之后，形成第m 條數(shù)據(jù)線、源電極SE和漏電極DE，并且在源電極SE與漏電極DE之間露出溝道區(qū)域CH。參照圖5A和5B，通過第三光刻處理在其上形成有第m條數(shù)據(jù)線DLm、半導體層、源電極SE和漏電極DE的第一絕緣基板101上形成像素電極PE。為此，在其上形成有第m條數(shù)據(jù)線DLm、半導體層、源電極SE和漏電極DE的第一絕緣基板101上順序地形成第一透明導電金屬氧化物層、第二透明導電金屬氧化物層和光刻膠層。然后，將光刻膠層曝光并顯影以形成光刻膠層圖案。之后，將該光刻膠層圖案用作掩模，基本上同時地將第一和第二導電金屬氧化物層圖案化。第一透明導電金屬氧化物層可以由諸如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦錫鋅(ITZO)的透明導電金屬形成。第二透明導電金屬氧化物層可以由不包含銦的透明導電材料形成。例如，第二透明導電金屬氧化物層可以包括氧化錫或氧化鋅。第二透明導電金屬氧化物層可以包括摻雜有雜質(zhì)的氧化錫、或者摻雜有雜質(zhì)的氧化鋅。雜質(zhì)可以是鋁、鍺、鎵或者它們的混合物。第二像素電極Pm3中包含的雜質(zhì)相對于氧化錫或氧化鋅的組成比例約為質(zhì)量分數(shù)5% (wt%) 以下。如果雜質(zhì)的組成比例增加至超過氧化錫/鋅的5重量％ (Wt%)，則難以有效地摻雜第二像素電極PEb。 因而，在漏電極DE的一部分上形成像素電極PE，以與漏電極DE重疊并接觸柵極絕緣層111。然后，雖然在圖5A和5B中未示出，但是對其上形成有像素電極PE的第一絕緣基板101進行等離子體處理。利用氫氣(H2)或者氫氣(H2)和氮氣( )的混合物進行等離子體處理工藝。進行等離子體處理工藝以減少露出的溝道區(qū)域CH中的硅的自由鍵(懸空鍵， dangling bond)。另外，等離子體處理工藝可被用以去除在第三光刻處理期間產(chǎn)生的污染物。參照圖6A和6B，當在第一絕緣基板101上形成保護層113之后，在其上形成有像素電極PE的第一絕緣基板101上形成公共電極CE。通過第四光刻處理形成公共電極CE。為了形成公共電極CE，當在第一絕緣基板101上形成像素電極PE之后，在第一絕緣基板101上順序地形成保護層113、透明導電材料層和光刻膠層。然后，將光刻膠層曝光并顯影以形成光刻膠層圖案，并且將光刻膠層圖案用作掩模以將透明導電材料層圖案化。利用等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)處理來沉積保護層113。利用硅烷 (SiH4)氣、氨(NH3)氣、氮(N2)氣和氫(H2)氣進行PECVD處理，因此保護層113由氮化硅 (SiNx)形成。將通過上述處理制造的第一基板100與其上形成有圖1的濾色器CF的第二基板 200結(jié)合。在第一基板100與第二基板200之間形成液晶層300。如上所述，根據(jù)第一實施方式，可以利用四個掩模通過四次光刻處理制造第一基板100，因而避免了由于銦的還原引起的缺陷。所述缺陷如下。有時，像素電極PE由含銦的透明導電氧化物材料形成。含銦的透明導電氧化物材料包括具有銦的鋅或錫。例如，氧化銦錫包括大約質(zhì)量分數(shù)90% (wt%)的氧化銦(In2O3) 和大約質(zhì)量分數(shù)10% (wt% )的氧化錫(&ι0)。因此，在第二光刻處理之后對溝道區(qū)域CH應用等離子體處理工藝時，氧化銦材料在等離子體處理工藝期間與H*反應。因而，H*被氧化，并且銦被還原以被析出 (precipitated)。在不考慮系數(shù)的情況下，銦與H*之間的反應的反應式如下面的化學式。[化學式]Ιη203+Η* — In J, +OH銦析出在像素電極PE的表面上。該析出使得像素電極PE的透射率變差，從而產(chǎn)生了顯示裝置上所顯示的圖像變得模糊和不清晰的缺陷。另外，被析出的銦使得像素電極 PE的電導率降低，從面顯示裝置的顯示質(zhì)量變差。為了防止這種類型的缺陷，嘗試了一種方法，S卩，在溝道區(qū)域CH上形成包含氮化硅(SiNx)的鈍化層并蝕刻該鈍化層。但是，由于所執(zhí)行的鈍化處理和蝕刻處理是附加步驟， 因此，使用這種技術的處理時間和制造成本明顯較高。另外，該缺陷不僅可能出現(xiàn)在第二光刻處理之后的等離子體處理工藝期間，而且可能出現(xiàn)在形成保護層113的處理期間。由于保護層113由氮化硅(SiNx)形成，所以使用硅烷(SiH4)氣、氨(NH3)氣、氮(N2)氣和氫(H2)氣，以通過PECVD處理利用氮化硅(SiNx) 形成保護層113。因而，來自氫氣的H*與含銦的透明導電氧化物材料反應，如化學式所示。 因此，在形成保護層113時，可能發(fā)生由銦的析出而導致的缺陷。但是，根據(jù)第一實施方式，像素電極PE以雙層結(jié)構(gòu)形成，并且在第二光刻處理之后露出的部分不包含銦。因而，雖然在第二光刻處理之后對像素電極PE應用了氫-等離子體處理或者氫-氮-等離子體處理，但是，不會在像素電極PE的表面上出現(xiàn)銦析出。另外， 雖然當形成保護層113時對像素電極PE應用了等離子體處理，但是銦不會在像素電極PE 的表面上析出。因此，避免了由于銦的析出而引起的任何顯示質(zhì)量劣化。在第一實施方式中，描述了 PLS模式顯示裝置，其中，公共電極CE形成于像素電極 PE上，但這并不限制本發(fā)明。在第二實施方式中，公共電極CE設置于像素電極PE下方，并且公共電極CE具有與像素電極PE不同的形狀。圖7為示出了由根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的顯示裝置制造方法所制造的顯示裝置的一部分的平面圖，并且圖8為沿圖7所示的線11-11’截取的橫截面圖。在圖7和圖8 中，相同附圖標號表示與圖1和圖2中相同的元件，并因此將省略對相同元件的詳細描述。參照圖7和圖8，第一基板100包括多條柵極線、多條數(shù)據(jù)線和多個像素，每個像素均連接于柵極線中的相應柵極線以及數(shù)據(jù)線中的相應數(shù)據(jù)線。根據(jù)第二實施方式，每個像素PXL均包括薄膜晶體管、連接于薄膜晶體管的像素電極PE、覆蓋像素電極PE的保護層113、以及與像素電極PE隔開的公共電極CE。薄膜晶體管包括柵電極GE、柵極絕緣層111、半導體圖案SM、源電極SE和漏電極DE。公共電極CE設置于第一絕緣基板101上。當在平面圖中觀看時，公共電極CE設置于彼此相鄰的兩條柵極線之間，例如，設置于第(n-1)條柵極線GLn-I與第η條柵極線GLn 之間。公共電極CE延伸以連接于相鄰像素PXL中的公共電極CE。因此，與像素電極PXL無關，公共電極CE可接收統(tǒng)一電壓。在每個像素PXL中，公共電極CE具有矩形形狀，但不限于為任何特定形狀。根據(jù)像素PXL的形狀，公共電極CE可以具有各種形狀。像素電極PE形成為沒有開口的單個片。柵極絕緣層111設置于第一絕緣基板101上，以覆蓋第η條柵極線GLru柵電極GE 和公共電極CE。半導體圖案SM、源電極SE和漏電極DE與第一實施方式中描述的半導體圖案、源電極和漏電極具有基本上相同的結(jié)構(gòu)和功能。像素電極PE包括形成于每個像素PXL中的主分支部PEl以及從主分支部PEl延伸的子分支部ΡΕ2。子分支部ΡΕ2彼此隔開相同距離。子分支部ΡΕ2沿預定的方向延伸以便彼此基本上平行。在本實施方式中，子分支部ΡΕ2從主分支部PEl沿預定方向伸出，但是這并不限制本發(fā)明。即，主分支部PEl和子分支部ΡΕ2可以具有不同的形狀。例如，子分支部ΡΕ2可以從主分支部PEl向上或向下伸出，或者主分支部PEl可以形成環(huán)形或者可以折彎一次或多次。保護層113設置于像素電極PE上以覆蓋像素電極ΡΕ。根據(jù)第二實施方式，可以利用四個掩模通過第一至第四光刻處理制造第一基板 100。通過第一光刻處理形成第η條柵極線GLn和柵電極GE。為此，在第一絕緣基板101 上順序地形成第一導電層和光刻膠層。然后，將光刻膠層曝光并顯影，以形成光刻膠層圖案，并且將該光刻膠層圖案用作掩模對第一導電層進行圖案化，從而形成第η條柵極線GLn 和柵電極GE。通過利用第二光刻處理在第η條柵極線GLn與第(η_1)條柵極線GLn-I之間形成公共電極CE。為了形成公共電極CE，在第一絕緣基板101上順序地形成透明導電層和光刻膠層。然后，將光刻膠層曝光并顯影以形成光刻膠層圖案。當將該光刻膠層圖案用作掩模對透明導電層圖案化時，形成公共電極CE。在其上形成有第η條柵極線GLn和柵電極GE的第一絕緣基板101上形成柵極絕緣層111之后，利用第三光刻處理在柵極絕緣層111上形成第m條數(shù)據(jù)線DLm、包括溝道區(qū)域CH的半導體圖案SM、源電極SE和漏電極DE。第三光刻處理與第一實施方式中描述的第二光刻處理相似。通過利用第四光刻處理，在其上形成有第m條數(shù)據(jù)線DLm、半導體圖案SM、源電極 SE和漏電極DE的第一絕緣基板101上形成像素電極PE。為了形成像素電極PE，在其上形成有第m條數(shù)據(jù)線DLm、半導體圖案SM、源電極SE和漏電極DE的第一絕緣基板101上順序地形成第一透明導電金屬氧化物層、第二透明導電金屬氧化物層和光刻膠層。然后，將光刻膠層曝光并顯影以形成光刻膠層圖案。將該光刻膠層圖案用作掩模，基本上同時地對第一和第二透明導電金屬氧化物層圖案化，從而形成像素電極PE。第四光刻處理與第一實施方式中描述的第三光刻處理相似。在其上形成有像素電極PE的第一絕緣基板101上形成保護層113。將通過上述處理制造的第一基板100與其上形成有圖1的濾色器CF的第二基板 200結(jié)合。在第一基板100與第二基板200之間形成液晶層300。如上所述，根據(jù)第二實施方式，可以利用四個掩模通過四次光刻處理制造第一基板100，因而避免了由于銦的還原引起的缺陷。在第一和第二實施方式中，已經(jīng)示出了制造PLS模式顯示裝置的方法。但是，在形成像素電極PE之后進行等離子體處理的方法可以應用于具有其他結(jié)構(gòu)的顯示裝置。圖9為示出了由根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的顯示裝置制造方法所制造的顯示裝置的一部分的平面圖，并且圖10為沿圖9所示的線III-III’截取的橫截面圖。在圖9和 10中，相同附圖標號表示與圖1和圖2中的元件相同的元件，并因此將省略對相同元件的詳細描述。參照圖9和圖10，顯示裝置包括第一基板100、面對第一基板100的第二基板200、 以及介于第一基板100與第二基板200之間的液晶層300。每個像素PXL包括薄膜晶體管、 連接于薄膜晶體管的像素電極PE、覆蓋像素電極PE的保護層113、以及與像素電極PE隔開的公共電極CE。薄膜晶體管包括柵電極GE、柵極絕緣層111、半導體圖案SM、源電極SEJI 電極DE。在本實施方式中，第η條柵極線GLru柵電極GE、柵極絕緣層111、半導體層、第m條數(shù)據(jù)線DLm、源電極SE、漏電極DE、像素電極PE和保護層113與第一實施方式中描述的相應元件具有基本上相同的結(jié)構(gòu)和功能。第二基板200包括第二絕緣基板201、形成于第二絕緣基板201上的濾色器CF、以及形成于濾色器CF上的公共電極CE。公共電極CE與第二基板200的像素電極PE —起形成電場，以驅(qū)動液晶層300中的液晶分子。根據(jù)第三實施方式，可以利用3個掩膜通過第一至第三光刻處理制造第一基板 100，并且第一、第二和第三光刻處理與第一實施方式中描述的第一、第二和第三光刻處理相同。在第三實施方式中，當形成第二基板200時，附加地執(zhí)行形成公共電極CE的處理。如上所述，可以防止銦在像素電極PE上的析出，從而防止由于銦的還原引起的缺陷。雖然前述實施方式利用液晶顯示器作為顯示裝置的實例，但是薄膜晶體管基板不限于用于液晶顯示器。即，根據(jù)本發(fā)明實施方式的薄膜晶體管基板可以用于各種顯示裝置，諸如有機發(fā)光顯示器(OLED)、電泳顯示器(EPD)、等離子體顯示面板(PDP)、微機電系統(tǒng) (MEMS)等。雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的實施方式，但是可以理解，本發(fā)明不應被局限于這些實施方式，而是在所附權利要求所要求保護的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，本領域技術人員可以做出各種改變和變形。
權利要求
1.一種顯示裝置，包括 第一絕緣基板；第二絕緣基板，面對所述第一絕緣基板；以及多個像素，設置在所述第一絕緣基板上，每個像素均包括柵電極，設置于所述第一絕緣基板上；柵極絕緣層，設置于所述第一絕緣基板上以覆蓋所述柵電極；半導體圖案，設置于所述柵極絕緣層上以與所述柵電極重疊；源電極，設置于所述半導體圖案上；漏電極，設置于所述半導體圖案上以與所述源電極隔開；透明像素電極，包括第一像素電極和第二像素電極，所述第一像素電極設置于所述柵極絕緣層上并且部分地與所述漏電極接觸，所述第二像素電極覆蓋所述第一像素電極；以及公共電極，設置于所述第一絕緣基板或所述第二絕緣基板上以與所述像素電極一起形成電場，其中，所述第一像素電極包括至少包含銦的導電金屬氧化物層，并且所述第二像素電極包括不包含銦的導電金屬氧化物層。
2.根據(jù)權利要求1所述的顯示裝置，其中，所述第一像素電極和所述第二像素電極中的每一個包括錫或鋅中的至少一種。
3.根據(jù)權利要求2所述的顯示裝置，其中，所述第二像素電極包括包含鋁、鍺和鎵中的至少一種的摻雜劑。
4.根據(jù)權利要求3所述的顯示裝置，其中，所述第二像素電極中的摻雜劑濃度為金屬氧化物的質(zhì)量分數(shù)5%以下。
5.根據(jù)權利要求1所述的顯示裝置，其中，所述第一像素電極比所述第二像素電極薄。
6.根據(jù)權利要求1所述的顯示裝置，其中，所述源電極和所述漏電極中的每一個均具有包含鎳、鉻、鉬、鋁、鈦、銅、鎢或其合金的單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權利要求6所述的顯示裝置，其中，所述源電極和所述漏電極中的每一個均包含鈦和銅。
8.根據(jù)權利要求1所述的顯示裝置，進一步包括保護層以覆蓋所述像素電極，其中，所述公共電極設置于所述保護層上。
9.根據(jù)權利要求8所述的顯示裝置，其中，所述公共電極包括主分支部以及從所述主分支部伸出且彼此隔開的多個子分支部。
10.根據(jù)權利要求1所述的顯示裝置，其中，所述公共電極設置于所述第一絕緣基板與所述柵極絕緣層之間，并且與所述柵電極絕緣。
11.根據(jù)權利要求10所述的顯示裝置，其中，所述像素電極包括主分支部以及從所述主分支部伸出且彼此隔開的多個子分支部。
12.根據(jù)權利要求1所述的顯示裝置，其中，所述公共電極設置于所述第二絕緣基板上。
13.一種顯示裝置制造方法，包括 在第一絕緣基板上形成第一導電層； 將所述第一導電層圖案化以形成柵電極；在所述第一絕緣基板上形成柵極絕緣層以覆蓋所述柵電極；在所述柵極絕緣層上順序地形成半導體材料和第二導電層；對所述半導體材料和所述第二導電層圖案化以形成半導體圖案、源電極和漏電極，所述源電極和所述漏電極形成于所述半導體圖案上并且彼此隔開以露出所述半導體圖案的一部分；在所述柵極絕緣層上順序地形成第一透明導電金屬氧化物層和第二透明導電金屬氧化物層；對所述第一透明導電金屬氧化物層和所述第二透明導電金屬氧化物層圖案化，以便露出所述半導體圖案的所述一部分并且形成連接于所述漏電極的像素電極；利用包含氫源的等離子體或者包含氫和氮源的等離子體對所述第一絕緣基板進行等離子體處理；以及形成保護層以覆蓋所述像素電極，其中，所述第一透明導電金屬氧化物層包括至少包含銦的導電金屬氧化物層，并且所述第二透明導電金屬氧化物層包括不包含銦的導電金屬氧化物層。
14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中，所述第一透明導電金屬氧化物層和所述第二透明導電金屬氧化物層中的每個包括錫或鋅中的至少一種。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中，所述第二透明導電金屬氧化物層包括包含鋁、 鍺或鎵中的至少一種的摻雜劑。
16.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，所述第二透明導電金屬氧化物層包括金屬氧化物的質(zhì)量分數(shù)5%以下的摻雜劑。
17.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中，所述第二導電層具有包含鎳、鉻、鉬、鋁、鈦、 銅、鎢或其合金的單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)。
18.根據(jù)權利要求17所述的方法，其中，所述第二導電層包含鈦和銅。
19.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中，所述第一透明導電金屬氧化物層比所述第二透明導電金屬氧化物層薄。
20.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中，利用狹縫掩?；蛘哐苌溲谀Ｍㄟ^光刻處理形成所述半導體圖案、所述源電極和所述漏電極。
21.根據(jù)權利要求13所述的方法，進一步包括在所述第一絕緣基板與所述柵極絕緣層之間或者在所述保護層上形成公共電極。
全文摘要
本發(fā)明公開顯示裝置及其制造方法。顯示裝置包括第一絕緣基板；第二絕緣基板，面對第一絕緣基板；多個像素，設置在第一絕緣基板上，均包括柵電極，設置于第一絕緣基板上；柵極絕緣層，設于第一絕緣基板上以覆蓋柵電極；半導體圖案，設置于柵極絕緣層上以與柵電極重疊；源電極，設于半導體圖案上；漏電極，設于半導體圖案上以與源電極隔開；透明像素電極，包括第一像素電極和第二像素電極，第一像素電極設于柵極絕緣層上并且部分地與漏電極接觸，第二像素電極覆蓋第一像素電極；公共電極，設置于第一絕緣基板或第二絕緣基板上以與像素電極一起形成電場，第一像素電極包括至少包含銦的導電金屬氧化物層，第二像素電極包括不包含銦的導電金屬氧化物層。
文檔編號G02F1/1343GK102486917SQ201110385428
公開日2012年6月6日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權日2010年12月2日
發(fā)明者徐五成, 樸帝亨, 裵良浩, 金湘甲 申請人:三星電子株式會社