СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДЛОЖКИ МАТРИЦЫ ДЛЯ ЖК-ДИСПЛЕЯ С АКТИВНОЙ МАТРИЦЕЙ (ТПТ) И ПАНЕЛЬ /УСТРОЙСТВО ЖК-ДИСПЛЕЯ, ПОЛУЧЕННОЕ ЭТИМ СПОСОБОМ Российский патент 2017 года по МПК G02F1/1333 

1. Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к области производства жидкокристаллических дисплеев с активной матрицей (ТПТ ЖК-дисплеев) и, в частности, к способу изготовления подложки матрицы ТПТ ЖК-дисплея и к панели ЖК-дисплея, и устройству ЖК-дисплея, в котором используется такая подложка матрицы.

2. Описание уровня техники

[0002] С развитием информационного общества быстро возрастает спрос на дисплеи с плоской панелью. ТПТ ЖК-дисплей имеет следующие преимущества: небольшой форм-фактор, низкое потребление энергии, нулевое излучение и т.д., и поэтому занимает ведущее положение на рынке дисплеев с плоской панелью. Однако из-за жесткой конкуренции между изготовителями повышение качества отображения, увеличение объемов выпуска и снижение производственных издержек стали ключевыми факторами успеха изготовителей, конкурирующих между собой.

[0003] Основными способами изготовления подложки матрицы ТПТ ЖК-дисплея являются так называемые способы 4 масок и 5 масок. Способ 5 масок включает использование вентильной маски, активной маски, маски из диоксида кремния, маски переходных отверстий и маски пикселей. Каждый из упомянутых выше процессов маскирования включает этапы напыления тонкой пленки, травления (включая сухое и мокрое травление) и обдирки. Поэтому полный производственный процесс включает 5 циклов напыления тонкой пленки, маскирования, травления и обдирки.

[0004] Разработанный на основе способа 5 масок, способ 4 масок использует полутоновую маску или одиночную щелевую маску (SSM) для объединения активной маски и маски из диоксида кремния в одну маску. Затем путем корректировки этапа травления на одном этапе маскирования можно получить такой же эффект, для которого раньше требовались два этапа маскирования активной маской и маской из диоксида кремния.

[0005] Однако вне зависимости от того, используется ли способ 4 масок или способ 5 масок, минимальный зазор в шаблоне из ITO (оксид индия и олова), получаемый при использовании ITO-маски, составляет 2,25 мкм. При меньшем зазоре использование ITO-шаблона сталкивается с проблемой невозможности его разрушения путем травления в местах, соответствующих меньшим зазорам. Известные способы разработки и изготовления также неспособны уменьшить зазоры в ITO-шаблоне. Также трудно увеличить коэффициент пропускания подложки матрицы ТПТ ЖК-дисплея путем уменьшения зазоров в ITO-шаблоне.

Раскрытие изобретения

[0006] Для того чтобы решить техническую задачу из известного уровня техники, которая описана выше, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ изготовления подложки матрицы для ТПТ ЖК-дисплея. Способ включает следующие этапы: а) последовательное формирование на стеклянной подложке электрода затвора, подзатворного слоя, активного слоя, включающего слой аморфного кремния, и проводящего контактного слоя, электрода истока и электрода стока поверх активного слоя, пассивирующего слоя и переходного отверстия в пассивирующем слое поверх электрода стока; b) напыление ITO-пленки на стеклянную подложку, обработанную на этапе а), нанесение фоторезиста на ITO-пленку и, посредством экспонирования и проявления, удаление фоторезиста в области ТПТ за пределами переходного отверстия в пассивирующем слое и части фоторезиста в пиксельной области, где должны быть сформированы зазоры, чтобы открыть ITO-пленку за пределами переходного отверстия в пассивирующем слое; с) удаление остающегося фоторезиста в пиксельной области, где должны быть сформированы зазоры с этапа b), путем четвертого сухого травления, чтобы открыть ITO-пленку на зазорах, которые должны быть сформированы; d) удаление ITO-пленки, открытой на этапах b) и с) путем третьего мокрого травления и е) обдирка еще не удаленного фоторезиста и формирование ITO-электрода, который соединен с переходным отверстием пассивирующего слоя.

[0007] Этап а) включает следующие этапы: а1) напыление металлической пленки электрода затвора на стеклянную подложку и формирование электрода затвора путем экспонирования, проявления, первого мокрого травления и обдирки; а2) последовательное напыление пленки подзатворного слоя, пленки аморфного кремния и пленки легированного аморфного кремния на стеклянную подложку, обработанную на этапе а1), и формирование подзатворного слоя и активного слоя, включающего слой аморфного кремния, и проводящего контактного слоя путем экспонирования, проявления, первого мокрого травления и обдирки; а3) напыление металлической пленки электрода истока/стока на стеклянную подложку, обработанную на этапе а2), формирование электрода истока и электрода стока путем экспонирования, проявления, второго мокрого травления, второго сухого травления и обдирки и а4) напыление пассивирующего слоя на стеклянную подложку, обработанную на этапе а3), и выполнение переходного отверстия в пассивирующем слое над электродом стока на пассивирующем слое путем экспонирования, проявления, третьего сухого травления и обдирки.

[0008] Альтернативно, этап а) включает следующие этапы: а1) напыление металлической пленки электрода затвора на стеклянную подложку и формирование электрода затвора путем экспонирования, проявления, первого мокрого травления и обдирки; а3) последовательное напыление пленки подзатворного слоя, пленки аморфного кремния, пленки легированного аморфного кремния и металлической пленки электрода истока/стока на стеклянную подложку, обработанную на этапе а1), и формирование подзатворного слоя, активного слоя, включающего слой аморфного кремния, и проводящего контактного слоя, электрода истока и электрода стока путем экспонирования, проявления, второго мокрого травления, первого сухого травления, третьего мокрого травления, второго сухого травления и обдирки; и а4) напыление пассивирующего слоя на стеклянную подложку, обработанную на этапе а3), и выполнение переходного отверстия в пассивирующем слое над электродом стока на пассивирующем слое путем экспонирования, проявления, третьего сухого травления и обдирки.

[0009] Этап а1) включает следующие этапы: а11) напыление металлической пленки электрода затвора на стеклянную подложку, которая очищена, и нанесение фоторезиста на металлическую пленку электрода затвора; а12) экспонирование и проявление фоторезиста, нанесенного на металлическую пленку электрода затвора на этапе а11), и открывание части металлической пленки электрода затвора, которая находится за пределами того места, где должен быть сформирован электрод затвора; а13) удаление части металлической пленки электрода затвора, открытой на этапе а12), путем первого мокрого травления и а14) обдирка и удаление части фоторезиста, который находится там, где должен быть сформирован электрод затвора, и формирование электрода затвора.

[0010] Этап а2) включает следующие этапы: а21) последовательное напыление пленки подзатворного слоя, пленки аморфного кремния и пленки легированного аморфного кремния на стеклянную подложку, обработанную на этапе а1), и нанесение фоторезиста на пленку легированного аморфного кремния; а22) экспонирование и проявление фоторезиста, нанесенного на пленку легированного аморфного кремния на этапе а21), и открывание пленки легированного аморфного кремния в пиксельной области; а23) удаление открытой пленки легированного аморфного кремния в пиксельной области и пленки аморфного кремния под ней; и а24) обдирка и удаление части фоторезиста, который находится в области ТПТ, и формирование подзатворного слоя и активного слоя, включающего слой аморфного кремния, и проводящего контактного слоя.

[0011] Этап а3) включает следующие этапы: а31) напыление металлической пленки электрода истока/стока на стеклянную подложку, обработанную на этапе а2), и нанесение фоторезиста на металлическую пленку электрода истока/стока; а32) экспонирование и проявление фоторезиста, нанесенного на металлическую пленку электрода истока/стока на этапе а31), и открывание металлической пленки электрода истока/стока над тем местом, где должна быть сформирована канавка, и металлической пленки электрода истока/стока в пиксельной области; а33) удаление металлической пленки электрода истока/стока, открытой на этапе а32), путем второго мокрого травления; а34) удаление части пленки легированного аморфного кремния и пленки аморфного кремния под ней в канавке, которая должна быть выполнена путем второго сухого травления, чтобы выполненная канавка достигла слоя аморфного кремния; и а35) обдирка и удаление части фоторезиста, который находится там, где должна быть выполнена канавка в области ТПТ, и формирование электрода истока и электрода стока.

[0012] Альтернативно, этап а3) включает следующие этапы: а31) последовательное напыление пленки подзатворного слоя, пленки аморфного кремния и пленки легированного аморфного кремния на стеклянную подложку, обработанную на этапе а1), и нанесение фоторезиста на пленку легированного аморфного кремния; а32) экспонирование и проявление фоторезиста, нанесенного на пленку легированного аморфного кремния на этапе а31), удаление части фоторезиста там, где должна быть выполнена канавка, удаление всего фоторезиста в пиксельной области и открывание металлической пленки электрода истока/стока в пиксельной области; а33) удаление металлической пленки электрода истока/стока, открытой на этапе а32), путем второго мокрого травления; а34) удаление фоторезиста, который находится там, где должна быть выполнена канавка, и остался с этапа а32), путем первого сухого травления, и открывание металлической пленки истока/стока там, где должна быть выполнена канавка; а35) удаление металлической пленки истока/стока, открытой на этапе а34), путем третьего мокрого травления, и открывание пленки легированного аморфного кремния там, где должна быть выполнена канавка; а36) удаление части пленки легированного аморфного кремния и пленки аморфного кремния под ней, открытой на этапе а35), путем второго сухого травления, чтобы выполненная канавка достигла слоя аморфного кремния; и а37) обдирка и удаление части фоторезиста, который находится за пределами места, где должна быть выполнена канавка в области ТПТ, и формирование подзатворного слоя, активного слоя, включающего слой аморфного кремния, и проводящего контактного слоя, электрода истока и электрода стока.

[0013] Этап а4) включает следующие этапы: а41) напыление пленки пассивирующего слоя на стеклянную подложку 21, обработанную на этапе а3), и нанесение фоторезиста на пленку пассивирующего слоя; а42) экспонирование и проявление фоторезиста, нанесенного на пленку пассивирующего слоя на этапе а41), и открывание пленки пассивирующего слоя за пределами того места, где должно быть выполнено отверстие в пассивирующем слое; а43) удаление пленки пассивирующего слоя, открытой на этапе а42), путем третьего сухого травления; и а44) обдирка и удаление части фоторезиста, который находится за пределами того места, где должно быть выполнено отверстие в пассивирующем слое, и выполнение переходного отверстия в пассивирующем слое.

[0014] Еще одна цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить панель ЖК-дисплея, включающую подложку матрицы ТПТ ЖК-дисплея, подложку цветного фильтра напротив подложки матрицы ТПТ ЖК-дисплея, и слой жидкого кристалла между подложкой матрицы ТПТ ЖК-дисплея и подложкой цветного фильтра. Подложку матрицы ТПТ ЖК-дисплея изготавливают способом изготовления подложки матрицы для ТПТ ЖК-дисплея, описанным выше.

[0015] Еще одна цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить устройство ЖК-дисплея, включающее панель ЖК-дисплея, и модуль фоновой подсветки напротив панели ЖК-дисплея для освещения панель ЖК-дисплея во время отображения изображений. Панелью ЖК-дисплея является панель ЖК-дисплея, описанная выше.

[0016] В способ изготовления подложки матрицы для ТПТ ЖК-дисплея, панели ЖК-дисплея и устройства ЖК-дисплея настоящего изобретения на этапе формирования ITO-электрода добавлен этап сухого травления. Поэтому последующие этапы мокрого травления могут эффективно уменьшать зазоры в шаблоне ITO-электрода в пиксельной области, этим увеличивая коэффициент пропускания подложки матрицы ТПТ ЖК-дисплея и снижая производственные издержки.

Краткое описание чертежей

[0017] Для изготовления технического решения вариантов осуществления согласно настоящему изобретению ниже будет приведено краткое описание чертежей, которые необходимы для иллюстрации вариантов осуществления. Должно быть очевидно, что на описанных ниже чертежах показаны только примеры вариантов осуществления настоящего изобретения, и средним специалистам в данной области техники будет понятно, что из этих чертежей могут быть легко получены другие чертежи без приложения творческих усилий. На чертежах показано следующее.

[0018] Фиг. 1 - схематический вид сверху, показывающий подложку матрицы ТПТ ЖК-дисплея, изготовленную согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

[0019] Фиг. 2 - вид в разрезе, показывающий подложку матрицы ТПТ ЖК-дисплея с Фиг. 1;

[0020] Фиг. 3 - схема процесса с указанием этапов способа изготовления подложки матрицы для ТПТ ЖК-дисплея согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

[0021] Фиг. 4а-4е виды в поперечном разрезе по линии А с Фиг. 1, показывающие процесс формирования шаблона ITO-электрода в пиксельной области согласно способу с Фиг. 3; и

[0022] Фиг. 5 - схема, показывающая устройство ЖК-дисплея с подложкой матрицы ТПТ ЖК-дисплея с Фиг. 1.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

[0023] Подложка матрицы ТПТ ЖК-дисплея согласно настоящему изобретению в основном включает пиксели для отображения изображений и ТПТ для управления вводом данных в пиксели. Настоящее изобретение включает усовершенствования для двух способов изготовления. Ниже приведено подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения.

[0024] На Фиг. 1 представлен вид сверху, показывающий подложку матрицы ТПТ ЖК-дисплея, изготовленную согласно настоящему изобретению. На Фиг. 1 показаны только один пиксель и один ТПТ. Следует понимать, что подложка матрицы ТПТ ЖК-дисплея включает множество пикселей и ТПТ, показанных на Фиг. 1, которые расположены в матрице. На Фиг. 2 представлен схематический вид в разрезе, показывающий подложку матрицы ТПТ ЖК-дисплея с Фиг. 1.

[0025] Как показано на Фиг. 1 и 2, подложка матрицы ТПТ ЖК-дисплея, изготовленная согласно настоящему изобретению, включает пиксели 10 для отображения изображений и ТПТ 20 для управления вводом данных в пиксели 10. Область, где расположен пиксель 10, называется пиксельной областью, и область, где расположен ТПТ 20, называется областью ТПТ. Более конкретно, ТПТ 20 включает следующие компоненты, последовательно сформированные на стеклянной подложке 21: электрод затвора 22, подзатворный слой 23, активный слой, включающий слой аморфного кремния 24 и проводящий контактный слой 25, электрод истока (металлический слой) 26а и электрод стока (металлический слой) 26b поверх активного слоя, пассивирующий слой 29, сквозное переходное отверстие 28 в пассивирующем слое 29 поверх электрода стока 26b, и прозрачный электрод пикселя (т.е., ITO-электрод) 27. Пиксель 10 включает следующие компоненты, последовательно сформированные на стеклянной подложке 21: подзатворный слой 23, пассивирующий слой 29 и ITO-электрод 27 поверх пассивирующего слоя 29. ITO-электрод 27 в пиксельной области обычно представляет собой шаблон ITO-электрода в форме звезды, и в шаблоне ITO-электрода присутствуют зазоры 271.

[0026] Далее описан способ изготовления подложки матрицы ТПТ ЖК-дисплея, т.е. пикселей 10 и ТПТ 20, согласно настоящему изобретению. На Фиг. 3 представлена схема процесса, показывающая этапы способа изготовления подложки матрицы для ТПТ ЖК-дисплея согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. На Фиг. 4а-4е показан процесс формирования шаблона ITO-электрода в пиксельной области согласно способу с Фиг. 3, и на Фиг. 4а-4е показан поперечный разрез по линии А с Фиг. 1.

[0027] Совместно с Фиг. 2 и 3, способ изготовления подложки матрицы для ТПТ ЖК-дисплея включает следующие этапы.

[0028] На этапе S1 на стеклянной подложке 21 последовательно формируют электрод затвора 22, подзатворный слой 23, активный слой, включающий слой аморфного кремния 24 и проводящий контактный слой 25, электрод истока (металлический слой) 26а и электрод стока (металлический слой) 26b поверх активного слоя, пассивирующий слой 29 и сквозное переходное отверстие 28 в пассивирующем слое 29 поверх электрода стока 26b.

[0029] На этапе S2 ITO-пленку напыляют на стеклянную подложку 21 после обработки на этапе S1, и на ITO-пленку наносят фоторезист. Состояние пиксельной области показано на Фиг.4а.

[0030] На этапе S3 фоторезист, нанесенный на ITO-пленку на этапе S2, экспонируют, используя ITO-маску и УФ (ультрафиолетовое) излучение. Часть фоторезиста, экспонированная УФ-излучением, становится кислой из нейтральной, и другая часть, не экспонированная УФ-излучением, остается нейтральной. ITO-маской может быть одиночная щелевая маска (SSM) или полутоновая маска, используемая в способе 4 масок на этапе формирования активного слоя и электрода истока/стока. Посредством интерференции и дифракции УФ-излучения на ITO-маске формируют полупрозрачную область шаблона. Во время экспонирования УФ-излучение может только частично проходить через полупрозрачную область. Регулируя экспонирование, часть фоторезиста можно экспонировать частично, и другую часть фоторезиста можно экспонировать полностью. После проявления полностью экспонированная область не имеет фоторезиста, частично экспонированная область имеет фоторезист, который тоньше, чем в не экспонированной области. После этого этапа в области ТПТ фоторезист, нанесенный в переходное отверстие 28 в пассивирующем слое, и его окружение не экспонируется, и фоторезист, нанесенный в другой области, экспонируется полностью. В пиксельной области фоторезист, нанесенный на требуемый ITO-электрод 27, не экспонируется, и фоторезист, нанесенный в зазоры 271 в шаблоне ITO-электрода, экспонируется частично.

[0031] На этапе S4 фоторезист, обработанный на этапе S3, проявляют для удаления экспонированного фоторезиста (т.е. фоторезиста, который стал кислым), используя, например, щелочной проявляющий раствор, поэтому фоторезист, нанесенный в другой области, удаляется, и фоторезист, нанесенный в зазоры 271 в шаблоне ITO-электрода в пиксельной области, удаляется. Состояние пиксельной области показано на Фиг. 4b.

[0032] Другими словами, после экспонирования и проявления на этапах S3 и S4 фоторезист в области ТПТ за пределами переходного отверстия 28 в пассивирующем слое, и фоторезист в пиксельной области, где должны быть сформированы зазоры 271, удаляют. Поэтому открывается ITO-пленка за пределами переходного отверстия 28 в пассивирующем слое в области ТПТ.

[0033] На этапе S5 фоторезист, остающийся на зазорах 271 после этапа S4 в формируемом шаблоне ITO-электрода, удаляют путем четвертого сухого травления, открывая ITO-пленку, покрытую остающимся фоторезистом. Состояние пиксельной области показано на Фиг. 4с.

[0034] На этапе S6 ITO-пленку, открытую на этапах S4 и S5, удаляют путем третьего мокрого травления. Состояние пиксельной области показано на Фиг. 4d.

[0035] На этапе S7 фоторезист, не экспонированный на этапе S3, удаляют, чтобы получить требуемый ITО-электрод 27. Состояние пиксельной области показано на Фиг. 4е.

[0036] По сравнению с известным уровнем техники, подложка матрицы ТПТ ЖК-дисплея, получаемая на вышеописанных этапах, проходит дополнительную обработку сухим травлением на этапе формирования ITO-электрода. Последующие мокрые травления поэтому способны эффективно уменьшить зазоры 271 шаблона ITO-электрода в пиксельной области до величины приблизительно 1,9 мкм, за счет чего увеличивается коэффициент пропускания подложки матрицы ТПТ ЖК-дисплея и снижаются производственные издержки.

[0037] Этап S1 включает следующие этапы.

[0038] На этапе S1.1 металлическую пленку электрода затвора напыляют на стеклянную подложку 21, и электрод затвора 22 формируют, используя экспонирование, проявление, первое мокрое травление и обдирку вентильной маски. На этом этапе в качестве металлического материала может быть применен Та, МоТа, MoW или Al.

[0039] На этапе S1.2 пленку подзатворного слоя, пленку аморфного кремния и пленку легированного аморфного кремния последовательно напыляют на стеклянную подложку 21 после этапа S1.1. Затем формируют подзатворный слой 23 и активный слой, включающий слой аморфного кремния 24 и проводящий контактный слой 25 (из пленки легированного аморфного кремния), используя экспонирование, проявление, первое сухое травление и обдирку маски активного слоя. На этом этапе пленкой подзатворного слоя может быть однослойная пленка из SiNx или SiOx, или составная пленка из SiNx и SiOx. Пленкой аморфного кремния может быть a-Si, и пленкой легированного аморфного кремния может быть n+a-Si.

[0040] На этапе S1.3 металлическую пленку электрода истока/стока напыляют на стеклянную подложку 21 после этапа S1.2. Электрод истока/стока (металлический слой) 26 затем формируют, используя экспонирование, проявление, второе мокрое травление, второе сухое травление и обдирку маски электрода истока/стока. На этом этапе в качестве металлического материала может быть применен Мо или Al.

[0041] На этапе S1.4 пассивирующий слой 29 напыляют на стеклянную подложку 21 после этапа S1.3. Затем выполняют переходное отверстие 28 над электродом стока 26b в пассивирующем слое 29, используя экспонирование, проявление, третье сухое травление и обдирку маски переходного отверстия в пассивирующем слое.

[0042] Этап S1.1, кроме того, может включать следующие этапы.

[0043] На этапе S1.11 металлическую пленку электрода затвора напыляют на стеклянную подложку 21, которая очищена, и фоторезист наносят на металлическую пленку электрода затвора.

[0044] На этапе S1.12, фоторезист, нанесенный на металлическую пленку электрода затвора на этапе S1.11, экспонируют, используя вентильную маску. На этом этапе для экспонирования используют УФ-излучение. Часть фоторезиста, экспонированная УФ-излучением, становится кислой из нейтральной, и другая часть, не экспонированная УФ-излучением, остается нейтральной.

[0045] На этапе S1.13 фоторезист, экспонированный на этапе S1.12, проявляют, чтобы удалить часть фоторезиста, которая полностью экспонирована (т.е. часть фоторезиста, которая стала кислой из нейтральной). Для удаления части фоторезиста, которая полностью экспонирована, используют щелочной проявляющий раствор, этим открывая часть металлической пленки электрода затвора, которая находится за пределами места, где должен быть сформирован электрод затвора 22.

[0046] На этапе S1.14 первое мокрое травление используют для удаления внешней металлической пленки электрода затвора (т.е. части металлической пленки электрода затвора, открытой на этапе S1.13).

[0047] На этапе S1.15 часть фоторезиста, не экспонированная УФ-излучением на этапе S1.12, обдирают и удаляют, чтобы получить требуемый электрод затвора 22.

[0048] Этап S1.2 может, кроме того, включать следующие этапы.

[0049] На этапе S1.21 пленку подзатворного слоя, пленку аморфного кремния и пленку легированного аморфного кремния последовательно напыляют на стеклянную подложку 21 после этапа S1.1. Затем фоторезист наносят на пленку легированного аморфного кремния.

[0050] На этапе S1.22, фоторезист, нанесенный на пленку легированного аморфного кремния на этапе S1.21, экспонируют, используя маску активного слоя. На этом этапе для экспонирования используют УФ-излучение. Часть фоторезиста, экспонированная УФ-излучением, становится кислой из нейтральной, и другая часть фоторезиста, не экспонированная УФ-излучением, остается нейтральной. На этом этапе часть фоторезиста в области ТПТ отсутствует, поскольку часть фоторезиста в пиксельной области экспонирована УФ-излучением.

[0051] На этапе S1.23 фоторезист, экспонированный на этапе S1.22, проявляют, чтобы удалить часть фоторезиста, которая полностью экспонирована (т.е. часть фоторезиста, которая становится кислой из нейтральной). Для удаления части фоторезиста, которая полностью экспонирована, используют щелочной проявляющий раствор, в результате чего открывается пленка легированного аморфного кремния в пиксельной области.

[0052] На этапе S1.24 используют первое сухое травление для удаления внешней пленки аморфного кремния и пленки легированного аморфного кремния (т.е. пленки легированного аморфного кремния, открытой на этапе S1.23, и пленки аморфного кремния под ней).

[0053] На этапе S1.25 часть фоторезиста, не экспонированную УФ-излучением на этапе S1.22, обдирают и удаляют, чтобы получить требуемые подзатворный слой 23 и активный слой, включающий слой аморфного кремния 24 и проводящий контактный слой 25 (из пленки легированного аморфного кремния).

[0054] Из подробно описанных этапов этапа S1.2 следует понять, что подзатворный слой 23 формируется только на стеклянной подложке 21 в пиксельной области после этапа S1.2.

[0055] Этап S1.3 включает следующие этапы.

[0056] На этапе S1.31 металлическую пленку электрода истока/стока напыляют на стеклянную подложку 21 после этапа S1.2, и на металлическую пленку электрода истока/стока наносят фоторезист.

[0057] На этапе S1.32 фоторезист, нанесенный на металлическую пленку электрода истока/стока на этапе S1.31, экспонируют, используя маску электрода истока/стока. На этом этапе для экспонирования используют УФ-излучение. Часть фоторезиста, экспонированная УФ-излучением, становится кислой из нейтральной, и другая часть фоторезиста, не экспонированная УФ-излучением, остается нейтральной. На этом этапе часть фоторезиста присутствует выше канавки 30 в области ТПТ и в пиксельной области, поскольку часть фоторезиста в другой области не экспонирована УФ-излучением.

[0058] На этапе S1.33 фоторезист, экспонированный на этапе S1.32, проявляют, чтобы удалить часть фоторезиста которая полностью экспонирована (т.е. часть фоторезиста, которая становится кислой из нейтральной). Для удаления части фоторезиста, которая полностью экспонирована, используют щелочной проявляющий раствор, этим открывая металлическую пленку электрода истока/стока над тем местом, где должна быть сформирована канавка 30 в области ТПТ и металлической пленки электрода истока/стока в пиксельной области.

[0059] На этапе S1. 34 второе мокрое травление используют для удаления внешней металлической пленки электрода истока/стока (т.е. металлической пленки электрода истока/стока, открытой на этапе S1.33).

[0060] На этапе S1.35 часть пленки легированного аморфного кремния и пленки аморфного кремния под ней в канавке 30 удаляют вторым сухим травлением, чтобы требуемая канавка 30 в области ТПТ достигла активного слоя.

[0061] На этапе S1.36 часть фоторезиста, не экспонированную УФ-излучением на этапе S1.32, обдирают и удаляют, чтобы получить требуемый электрод истока (металлический слой) 26а и электрод стока (металлический слой) 26b.

[0062] Этап S1.4 может, кроме того, включать следующие этапы.

[0063] На этапе S1.41 пленку пассивирующего слоя напыляют на стеклянную подложку 21 после этапа S1.3, и на пленку пассивирующего слоя наносят фоторезист.

[0064] На этапе S1.42 фоторезист, нанесенный на пленку пассивирующего слоя на этапе S1.41, экспонируют, используя маску переходного отверстия в пассивирующем слое. На этом этапе для экспонирования используют УФ-излучение. Часть фоторезиста, экспонированная УФ-излучением, становится кислой из нейтральной, и другая часть фоторезиста, не экспонированная УФ-излучением, остается нейтральной. На этом этапе часть фоторезиста в том месте, где должно быть выполнено переходное отверстие 28 в пассивирующем слое, экспонируют УФ-излучением, тогда как часть фоторезиста в остальной области не экспонируют УФ-излучением.

[0065] На этапе S1.43 фоторезист, экспонированный на этапе S1.42, проявляют, чтобы удалить часть фоторезиста, которая полностью экспонирована (т.е. часть фоторезиста, которая стала кислой из нейтральной на этапе S1.42). Для удаления части фоторезиста, которая полностью экспонирована, используют щелочной проявляющий раствор, этим открывая пленку пассивирующего слоя за пределами того места, где должно быть выполнено переходное отверстие 28 в пассивирующем слое.

[0066] На этапе S1.44 третье мокрое травление используют для удаления внешней пленки пассивирующего слоя (т.е. пленки пассивирующего слоя, открытой на этапе S1.43).

[0067] На этапе S1.45, часть фоторезиста, не экспонированную УФ-излучением на этапе S1.42, обдирают и удаляют, чтобы получить требуемое переходное отверстие 28 в пассивирующем слое.

[0068] Из подробно описанных этапов этапа S1.4 следует понять, что после этапа S1.4 на стеклянной подложке 21 в пиксельной области будут сформированы подзатворный слой 23 и пассивирующий слой 29. Также из описанных этапов S2-S7 следует понять, что на стеклянной подложке 21 будут сформированы подзатворный слой 23, пассивирующий слой 29 и ITO-электрод 27.

[0069] Далее будет описан еще один вариант осуществления настоящего изобретения. Разница с описанным выше вариантом осуществления заключается в том, что этапы S1.2 и S1.3 этапа S1 из описанного выше варианта осуществления объединены в один этап.

[0070] Этап S1 данного варианта осуществления включает следующие этапы.

[0071] На этапе S2.1 металлическую пленку электрода затвора напыляют на стеклянную подложку 21, и электрод затвора 22 формируют, используя экспонирование, проявление, первое мокрое травление и обдирку вентильной маски.

[0072] На этапе S2.2 пленку подзатворного слоя, пленку аморфного кремния, пленку легированного аморфного кремния и металлическую пленку электрода истока/стока последовательно напыляют на стеклянную подложку 21 после этапа S2.1. Затем формируют подзатворный слой 23, активный слой, включающий слой аморфного кремния 24 и проводящий контактный слой 25 (из пленки легированного аморфного кремния), и электрод истока (металлический слой) 26а и электрод стока (металлический слой) 26b, используя экспонирование, проявление, два сухих травления, два мокрых травления и обдирку одиночной щелевой маски.

[0073] На этапе S2.3 пассивирующий слой 29 напыляют на стеклянную подложку 21 после этапа S2.2. Затем формируют переходное отверстие 28 в пассивирующем слое над электродом стока 26b на пассивирующем слое 29, используя экспонирование, проявление, третье сухое травление и обдирку маски переходного отверстия в пассивирующем слое.

[0074] Этап S2.2 включает следующие этапы.

[0075] На этапе S2.21 пленку подзатворного слоя, пленку аморфного кремния, пленку легированного аморфного кремния и металлическую пленку электрода истока/стока последовательно напыляют на стеклянную подложку 21 после этапа S2.1, и на металлическую пленку электрода истока/стока наносят фоторезист.

[0076] На этапе S2.22 фоторезист, нанесенный на металлическую пленку электрода истока/стока на этапе S2.21, экспонируют, используя одиночную щелевую маску. На этом этапе для экспонирования используют УФ-излучение. Часть фоторезиста, экспонированная УФ-излучением, становится кислой из нейтральной, и другая часть фоторезиста, не экспонированная УФ-излучением, остается нейтральной. Посредством интерференции и дифракции УФ-излучения на одиночной щелевой маске формируют полупрозрачную область шаблона. Во время экспонирования УФ-излучение может только частично проникать в полупрозрачную область. Регулируя экспонирование, можно частично экспонировать часть фоторезиста, и остальная часть фоторезиста может быть экспонирована полностью. После проявления полностью экспонированная область не имеет фоторезиста, частично экспонированная область имеет фоторезист, который тоньше, чем фоторезист в не экспонированной области. На этом этапе часть фоторезиста в области ТПТ над канавкой 30 частично экспонирована, и другая часть фоторезиста в области ТПТ не экспонирована, и часть фоторезиста в пиксельной области полностью экспонирована УФ-излучением.

[0077] На этапе S2.23 фоторезист, экспонированный на этапе S2.22, проявляют, чтобы удалить часть фоторезиста, которая экспонирована (т.е. часть фоторезиста, которая стала кислой из нейтральной). Для удаления части фоторезиста, которая экспонирована, используют щелочной проявляющий раствор. Часть фоторезиста, которая не полностью экспонирована, частично удаляют (область ТПТ все еще покрыта фоторезистом, но фоторезист над не полностью экспонированной областью тоньше, чем фоторезист над не экспонированной областью), и открывают металлическую пленку электрода истока/стока в пиксельной области.

[0078] На этапе S2.24 второе мокрое травление используют для удаления внешней металлической пленки электрода истока/стока (т.е., металлической пленки электрода истока/стока, экспонированной на этапе S2.23).

[0079] На этапе S2.25, на основании результата, достигнутого на этапе S2.24, первое сухое травление используют для удаления части фоторезиста, которая экспонирована не полностью, чтобы открыть металлическую пленку электрода истока/стока, покрытую не полностью экспонированным фоторезистом.

[0080] На этапе S2.26, на основании результата, достигнутого на этапе S2.25, третье мокрое травление используют для удаления металлической пленки электрода истока/стока, экспонированной на этапе S2.25, чтобы открыть пленку легированного аморфного кремния, покрытую открытой металлической пленкой электрода истока/стока.

[0081] На этапе S2.27, на основании результата, достигнутого на этапе S2.26, второе сухое травление используют для удаления пленки легированного аморфного кремния, экспонированной на этапе S2.26, и для удаления части пленки аморфного кремния, покрытой открытой пленкой легированного аморфного кремния, чтобы получить канавку 30 в области ТПТ.

[0082] На этапе S2.28 часть фоторезиста, не экспонированную УФ-излучением на этапе S2.22, обдирают и удаляют, чтобы получить подзатворный слой 23, активный слой, включающий слой аморфного кремния 24 и проводящий контактный слой 25 (из пленки легированного аморфного кремния), электрод истока 26а и электрод стока 26b.

[0083] Подложка матрицы ТПТ ЖК-дисплея, полученная так, как описано выше в вариантах осуществления, часто используется в устройстве ЖК-дисплея, показанном на Фиг. 5.

[0084] На Фиг. 5 схематически показано устройство ЖК-дисплея с подложкой матрицы ТПТ ЖК-дисплея с Фиг. 1.

[0085] Как показано, устройство ЖК-дисплея включает панель ЖК-дисплея 41 и модуль фоновой подсветки 42 напротив панели ЖК-дисплея 41. Модуль фоновой подсветки 42 обеспечивает освещение панели ЖК-дисплея 41, так что панель ЖК-дисплея 41 может отображать изображения. Панель ЖК-дисплея 41 включает первую подложку 411, которая является подложкой матрицы ТПТ ЖК-дисплея, полученной так, как описано выше в вариантах осуществления, вторую подложку 412, которая является подложкой цветного фильтра, слой жидкого кристалла 413 между первой и второй подложками 411 и 412, которые расположены друг напротив друга.

[0086] Вторая подложка 412, расположенная напротив первой подложки 411, также называется подложкой ЦФ (цветного фильтра). Она обычно включает прозрачную подложку (например, стеклянную), шаблон черной матрицы на этой прозрачной подложке, цветной слой (с шаблонами фильтров красного, зеленого и синего цветов), слой выравнивания и т.д. Поскольку вторая подложка 412 такая же, как подложка цветного фильтра в существующих устройствах ЖК-дисплеев, конкретные подробности о второй подложке 412 можно найти в описаниях существующих способов, и поэтому они приведены здесь не будут. Подобно этому, модуль фоновой подсветки 42 также идентичен модулю фоновой подсветки существующих устройств ЖК-дисплея. Конкретные подробности о модуле фоновой подсветки 42 можно найти в описаниях существующих способов, и поэтому они приведены здесь не будут.

[0087] Были описаны варианты осуществления настоящего изобретения, которые не предназначены для введения каких-либо ненужных ограничений в прилагаемую формулу изобретения. Любая модификация эквивалентной конструкции или эквивалентного способа, выполненная согласно раскрытию и чертежам настоящего изобретения, или любое применение настоящего изобретения, осуществленное прямо или косвенно в других родственных областях техники, будут считаться включенными в объем охраны, определяемый формулой настоящего изобретения.

Использование: для производства жидкокристаллических дисплеев. Сущность изобретения заключатся в том, что способ изготовления подложки матрицы для ТПТ ЖК-дисплея, включает: а) формирование электрода затвора, подзатворного слоя, активного слоя, электрода истока и электрода стока, пассивирующего слоя и переходного отверстия в пассивирующем слое поверх электрода стока на стеклянной подложке; b) напыление ITO-пленки на стеклянную подложку, обработанную на этапе а), удаление, посредством экспонирования и проявления, фоторезиста в области ТПТ за пределами переходного отверстия в пассивирующем слое и части фоторезиста в пиксельной области, где должны быть сформированы зазоры, и открывание ITO-пленки за пределами переходного отверстия в пассивирующем слое в области ТПТ; с) удаление остающегося фоторезиста в пиксельной области, где должны быть сформированы зазоры, путем четвертого сухого травления, чтобы открыть ITO-пленку на зазорах, которые должны быть сформированы; d) удаление открытой ITO-пленки путем третьего мокрого травления и е) обдирка еще не удаленного фоторезиста, и формирование ITO-электрода, который соединен с переходным отверстием пассивирующего слоя. Технический результат: обеспечение возможности увеличения коэффициента пропускания. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ изготовления подложки матрицы для ТПТ ЖК-дисплея, включающий следующие этапы:

a) последовательное формирование на стеклянной подложке электрода затвора, подзатворного слоя, активного слоя, включающего слой аморфного кремния и проводящий контактный слой, электрода истока и электрода стока поверх активного слоя, пассивирующего слоя и переходного отверстия в пассивирующем слое поверх электрода стока;

b) напыление ITO-пленки на стеклянную подложку, обработанную на этапе а), нанесение фоторезиста на ITO-пленку и, посредством экспонирования и проявления, удаление фоторезиста в области ТПТ за пределами переходного отверстия в пассивирующем слое и части фоторезиста в пиксельной области, где должны быть сформированы зазоры, чтобы открыть ITO-пленку за пределами переходного отверстия в пассивирующем слое;

c) удаление остающегося фоторезиста в пиксельной области, где должны быть сформированы зазоры с этапа b) путем четвертого сухого травления, чтобы открыть ITO-пленку на зазорах, которые должны быть сформированы;

d) удаление ITO-пленки, открытой на этапах b) и с), путем третьего мокрого травления и

e) обдирка еще не удаленного фоторезиста и формирование ITO-электрода, который соединен с переходным отверстием пассивирующего слоя.

2. Способ изготовления подложки матрицы для ТПТ ЖК-дисплея по п. 1, отличающийся тем, что этап а) включает:

а1) напыление металлической пленки электрода затвора на стеклянную подложку и формирование электрода затвора путем экспонирования, проявления, первого мокрого травления и обдирки;

а2) последовательное напыление пленки подзатворного слоя, пленки аморфного кремния и пленки легированного аморфного кремния на стеклянную подложку, обработанную на этапе а1), и формирование подзатворного слоя и активного слоя, включающего слой аморфного кремния и проводящий контактный слой, путем экспонирования, проявления, первого мокрого травления и обдирки;

а3) напыление металлической пленки электрода истока/стока на стеклянную подложку, обработанную на этапе а2), и формирование электрода истока и электрода стока путем экспонирования, проявления, второго мокрого травления, второго сухого травления и обдирки и

а4) напыление пассивирующего слоя на стеклянную подложку, обработанную на этапе а3), и выполнение переходного отверстия в пассивирующем слое над электродом стока на пассивирующем слое путем экспонирования, проявления, третьего сухого травления и обдирки.

3. Способ изготовления подложки матрицы для ТПТ ЖК-дисплея по п. 1, отличающийся тем, что этап а) включает:

а1) напыление металлической пленки электрода затвора на стеклянную подложку и формирование электрода затвора путем экспонирования, проявления, первого мокрого травления и обдирки;

а3) последовательное напыление пленки подзатворного слоя, пленки аморфного кремния, пленки легированного аморфного кремния и металлической пленки электрода истока/стока на стеклянную подложку, обработанную на этапе а1), и формирование подзатворного слоя, активного слоя, включающего слой аморфного кремния и проводящий контактный слой, электрода истока и электрода стока путем экспонирования, проявления, второго мокрого травления, первого сухого травления, третьего мокрого травления, второго сухого травления и обдирки и

а4) напыление пассивирующего слоя на стеклянную подложку, обработанную на этапе а3), и выполнение переходного отверстия в пассивирующем слое над электродом стока на пассивирующем слое путем экспонирования, проявления, третьего сухого травления и обдирки.

4. Способ изготовления подложки матрицы для ТПТ ЖК-дисплея по п. 2, отличающийся тем, что этап а1) включает:

а11) напыление металлической пленки электрода затвора на стеклянную подложку, которая очищена, и нанесение фоторезиста на металлическую пленку электрода затвора;

а12) экспонирование и проявление фоторезиста, нанесенного на металлическую пленку электрода затвора на этапе а11), и открывание части металлической пленки электрода затвора, которая находится за пределами того места, где должен быть сформирован электрод затвора;

а13) удаление части металлической пленки электрода затвора, открытой на этапе а12), путем первого мокрого травления и

а14) обдирка и удаление части фоторезиста, которая находится там, где должен быть сформирован электрод затвора, и формирование электрода затвора.

5. Способ изготовления подложки матрицы для ТПТ ЖК-дисплея по п. 3, отличающийся тем, что этап а1) включает:

а11) напыление металлической пленки электрода затвора на стеклянную подложку, которая очищена, и нанесение фоторезиста на металлическую пленку электрода затвора;

а12) экспонирование и проявление фоторезиста, нанесенного на металлическую пленку электрода затвора на этапе а11), и открывание части металлической пленки электрода затвора, которая находится за пределами того места, где должен быть сформирован электрод затвора;

а13) удаление части металлической пленки электрода затвора, открытой на этапе а12), путем первого мокрого травления и

а14) обдирка и удаление части фоторезиста, который находится там, где должен быть сформирован электрод затвора, и формирование электрода затвора.

6. Способ изготовления подложки матрицы для ТПТ ЖК-дисплея по п. 2, отличающийся тем, что этап а2) включает:

а21) последовательное напыление пленки подзатворного слоя, пленки аморфного кремния и пленки легированного аморфного кремния на стеклянную подложку, обработанную на этапе а1), и нанесение фоторезиста на пленку легированного аморфного кремния;

а22) экспонирование и проявление фоторезиста, нанесенного на пленку легированного аморфного кремния на этапе а21), и открывание пленки легированного аморфного кремния в пиксельной области;

а23) удаление экспонированной пленки легированного аморфного кремния в пиксельной области и пленки аморфного кремния под ней и

а24) обдирка и удаление части фоторезиста, который находится в области ТПТ, и формирование подзатворного слоя и активного слоя, включающего слой аморфного кремния и проводящий контактный слой.

7. Способ изготовления подложки матрицы для ТПТ ЖК-дисплея по п. 2, отличающийся тем, что этап а3) включает:

а31) напыление металлической пленки электрода истока/стока на стеклянную подложку, обработанную на этапе а2), и нанесение фоторезиста на металлическую пленку электрода истока/стока;

а32) экспонирование и проявление фоторезиста, нанесенного на металлическую пленку электрода истока/стока на этапе а31), и открывание металлической пленки электрода истока/стока над тем местом, где должна быть сформирована канавка, и металлической пленки электрода истока/стока в пиксельной области;

а33) удаление металлической пленки электрода истока/стока, открытой на этапе а32), путем второго мокрого травления;

а34) удаление части пленки легированного аморфного кремния и пленки аморфного кремния под ней в канавке, которая должна быть выполнена путем второго сухого травления, чтобы выполненная канавка достигла слоя аморфного кремния; и

а35) обдирка и удаление части фоторезиста, который находится там, где должна быть выполнена канавка в области ТПТ, и формирование электрода истока и электрода стока.

8. Способ изготовления подложки матрицы для ТПТ ЖК-дисплея по п. 6, отличающийся тем, что этап а3) включает:

а31) напыление металлической пленки электрода истока/стока на стеклянную подложку, обработанную на этапе а2), и нанесение фоторезиста на металлическую пленку электрода истока/стока;

а32) экспонирование и проявление фоторезиста, нанесенного на металлическую пленку электрода истока/стока на этапе а31), и открывание металлической пленки электрода истока/стока над тем местом, где должна быть сформирована канавка, и металлической пленки электрода истока/стока в пиксельной области;

а33) удаление металлической пленки электрода истока/стока, открытой на этапе а32), путем второго мокрого травления;

а34) удаление части пленки легированного аморфного кремния и пленки аморфного кремния под ней в канавке, которая должна быть выполнена путем второго сухого травления, чтобы выполненная канавка достигла слоя аморфного кремния; и

а35) обдирка и удаление части фоторезиста, который находится там, где должна быть выполнена канавка в области ТПТ, и формирование электрода истока и электрода стока.

9. Способ изготовления подложки матрицы для ТПТ ЖК-дисплея по п. 3, отличающийся тем, что этап а3) включает:

а31) последовательное напыление пленки подзатворного слоя, пленки аморфного кремния и пленки легированного аморфного кремния на стеклянную подложку, обработанную на этапе а1), и нанесение фоторезиста на пленку легированного аморфного кремния;

а32) экспонирование и проявление фоторезиста, нанесенного на пленку легированного аморфного кремния на этапе а31), удаление части фоторезиста там, где должна быть выполнена канавка, удаление всего фоторезиста в пиксельной области и открывание металлической пленки электрода истока/стока в пиксельной области;

а33) удаление металлической пленки электрода истока/стока, открытой на этапе а32), путем второго мокрого травления;

а34) удаление фоторезиста, который находится там, где должна быть выполнена канавка, и остался после этапа а32), путем первого сухого травления и открывание металлической пленки истока/стока там, где должна быть выполнена канавка;

а35) удаление металлической пленки истока/стока, открытой на этапе а34), путем третьего мокрого травления и открывание пленки легированного аморфного кремния там, где должна быть выполнена канавка;

а36) удаление части пленки легированного аморфного кремния и пленки аморфного кремния под ней, открытой на этапе а35), путем второго сухого травления, чтобы выполненная канавка достигла слоя аморфного кремния; и

а37) обдирка и удаление части фоторезиста, который находится за пределами места, где должна быть выполнена канавка в области ТПТ, и формирование подзатворного слоя, активного слоя, включающего слой аморфного кремния и проводящий контактный слой, электрода истока и электрода стока.

10. Способ изготовления подложки матрицы для ТПТ ЖК-дисплея по п. 2, отличающийся тем, что этап а4) включает:

а41) напыление пленки пассивирующего слоя на стеклянную подложку 21, обработанную на этапе а3), и нанесение фоторезиста на пленку пассивирующего слоя;

а42) экспонирование и проявление фоторезиста, нанесенного на пленку пассивирующего слоя на этапе а41), и открывание пленки пассивирующего слоя за пределами того места, где должно быть выполнено отверстие в пассивирующем слое;

а43) удаление пленки пассивирующего слоя, открытой на этапе а42), путем третьего сухого травления и

а44) обдирка и удаление части фоторезиста, которая находится за пределами того места, где должно быть выполнено отверстие в пассивирующем слое, и выполнение переходного отверстия в пассивирующем слое.

11. Способ изготовления подложки матрицы для ТПТ ЖК-дисплея по п. 3, отличающийся тем, что этап а4) включает:

а41) напыление пленки пассивирующего слоя на стеклянную подложку 21, обработанную на этапе а3), и нанесение фоторезиста на пленку пассивирующего слоя;

а42) экспонирование и проявление фоторезиста, нанесенного на пленку пассивирующего слоя на этапе а41), и открывание пленки пассивирующего слоя за пределами того места, где должно быть выполнено отверстие в пассивирующем слое;

а43) удаление пленки пассивирующего слоя, открытой на этапе а42), путем третьего сухого травления и

а44) обдирка и удаление части фоторезиста, который находится за пределами того места, где должно быть выполнено отверстие в пассивирующем слое, и выполнение переходного отверстия в пассивирующем слое.

12. Панель ЖК-дисплея, включающая подложку матрицы ТПТ ЖК-дисплея, подложку цветного фильтра напротив подложки матрицы ТПТ ЖК-дисплея и слой жидкого кристалла между подложкой матрицы ТПТ ЖК-дисплея и подложкой цветного фильтра; отличающаяся тем, что подложка матрицы ТПТ ЖК-дисплея изготовлена способом изготовления подложки матрицы для ТПТ ЖК-дисплея по п. 1.

13. Устройство ЖК-дисплея, включающее панель ЖК-дисплея и модуль фоновой подсветки напротив панели ЖК-дисплея, который обеспечивает освещение для панели ЖК-дисплея во время отображения изображений, отличающееся тем, что панель ЖК-дисплея выполнена по п. 12.