CN103293797B - 一种薄膜晶体管液晶显示装置及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄膜晶体管液晶显示装置，包括多个像素区，每个像素区内包括：薄膜晶体管、透明电极和像素电极，所述像素电极通过所述薄膜晶体管与所述扫描线和所述数据线耦接，所述像素电极与所述透明电极交叠且绝缘，所述像素电极与前一行扫描线或后一行扫描线相交叠；遮光电极，所述遮光电极与所述像素电极绝缘且所述遮光电极与所述像素电极的边缘至少有部分交叠，所述遮光电极与所述数据线绝缘且交叠；所述透明电极和所述遮光电极均与所述前一行扫描线电连接或均与后一行扫描线电连接。所述薄膜晶体管液晶显示装置省掉了现有液晶显示装置的存储电极线所占的走线空间，并保留了遮光电极，即提高了像素的开口率。

Description

一种薄膜晶体管液晶显示装置及其制作方法

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，更具体的涉及一种薄膜晶体管液晶显示装置及其制作方法。

背景技术

信息化社会越来越需要轻薄便携式的显示设备，而当前最成熟的产品就是液晶显示装置（LiquidCrystalDisplay，LCD）了。液晶显示装置是非主动发光器件，在液晶显示装置工作时，位于液晶面板后面的背光源发出光线，同时会有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，控制通过液晶的光量从而达到显示图像的效果。

薄膜晶体管液晶显示装置的阵列基板一般是通过薄膜沉积和光刻工艺实现的，每次光刻过程都会用到一块掩膜版，所以为了提高生产效率、降低生产成本，必须要减少光刻次数。然而，随着信息社会的不断发展，液晶显示装置的信息容量不断提升，其像素的分辨率也在不断提升，相应的，每个像素的面积越来越小。针对像素变小带来的显示装置显示画面的闪烁等风险，大多公司采用增加一次光刻过程，制作透明电极作为存储电容的附加层的方法。

现有的上述薄膜晶体管液晶显示装置阵列基板的制作方法为：

首先，在玻璃基板表面上淀积形成透明电极层，通过第一次光刻过程形成透明电极；随后淀积第一金属层，通过第二次光刻过程形成扫描线、栅极和存储电极线；然后在形成有扫描线、栅极和存储电极线的基板表面上依次淀积栅极绝缘层、非晶硅半导体有源层、n+掺杂非晶硅层，通过第三次光刻过程形成非晶硅有源岛；之后，在形成有栅极绝缘层和非晶硅有源岛的基板表面上淀积第二金属层，通过第三次光刻过程形成数据线、源极和漏极；然后在已形成数据线、源极和漏极的基板表面上淀积钝化层，通过第五次光刻过程，形成过孔；最后在钝化层表面上淀积透明像素电极层，通过第六次光刻过程，形成像素电极。

如图1所示，现有的具有透明电极的薄膜晶体管液晶显示装置，包括：

扫描线G1，扫描线G2，透明电极1，遮光电极2，存储电极线3，数据线S1，数据线S2，源极4，漏极5，栅极6，硅岛7，像素电极8。

数据线、扫描线和存储电极线定义出一个像素区，在扫描线和数据线交叉的位置处设置有薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的栅极与扫描线电连接，所述薄膜晶体管的源极与数据线电连接，所述薄膜晶体管的漏极与像素电极电连接，遮光电极与存储电极线电连接并和像素电极重叠，形成存储电容，同时透明电极也和存储电极线电连接并与像素电极重叠，形成存储电容。可见，此时阵列基板的存储电容较大，提高了画面品质。

但是，现有的具有透明电极的薄膜晶体管液晶显示装置的开口率较低。

发明内容

本发明提供了一种薄膜晶体管液晶显示装置及其制作方法，以解决现有的具有透明电极的薄膜晶体管液晶显示装置开口率较低的问题。

该薄膜晶体管液晶显示装置，包括基板、多个像素区、多行扫描线和与所述多行扫描线交叉的多列数据线，每一所述像素区由相邻两行扫描线和相邻两列数据线围成，每个像素区内包括：

薄膜晶体管、透明电极和像素电极，所述像素电极通过所述薄膜晶体管与所述扫描线和所述数据线耦接，所述像素电极与所述透明电极交叠且绝缘，所述像素电极与前一行扫描线或后一行扫描线相交叠；

遮光电极，所述遮光电极与所述像素电极绝缘且所述遮光电极与所述像素电极的边缘至少有部分交叠，所述遮光电极与所述数据线绝缘且交叠；

所述透明电极和所述遮光电极均与所述前一行扫描线电连接或均与后一行扫描线电连接。

优选的，所述像素电极与前一行扫描线相交叠时，所述透明电极和所述遮光电极也均与所述前一行扫描线电连接；所述像素电极与后一行扫描线相交叠时，所述透明电极和所述遮光电极均与所述后一行扫描线电连接。

优选的，所述像素电极设置在所述透明电极上方。

优选的，所述遮光电极设置在所述数据线正下方。

优选的，所述扫描线和遮光电极位于第一金属层。

优选的，所述透明电极设置在一基板表面上。

优选的，所述扫描线和遮光电极设置在所述透明电极表面上。

优选的，所述扫描线、遮光电极和透明电极均设置在一基板表面上，且所述透明电极与所述扫描线、遮光电极均无交叠。

优选的，所述扫描线、遮光电极和部分透明电极均设置在一基板表面上，且所述透明电极分别与所述扫描线和/或遮光电极有部分交叠，在所述交叠部分，所述透明电极位于所述扫描线和/或遮光电极表面上。

优选的，所述扫描线、遮光电极和透明电极表面上覆盖有栅极绝缘层。

优选的，所述数据线位于第二金属层，且所述第二金属层位于所述栅极绝缘层表面上。

优选的，在所述栅极绝缘层和数据线表面上覆盖有钝化层，且所述钝化层内设置有过孔。

优选的，还包括：

扫描线输入端子，所述扫描线输入端子位于第一金属层；

数据线输入端子，所述数据线输入端子位于第二金属层。

一种薄膜晶体管液晶显示装置的制作方法，包括：

提供基板，所述基板表面上淀积有第一透明电极层，所述第一透明电极层表面上淀积有第一金属层；

利用第一张掩膜版图案化所述第一透明电极层和第一金属层，形成透明电极、扫描线、扫描线输入端子、遮光电极和薄膜晶体管的栅极，所述栅极和扫描线电连接，所述遮光电极和所述透明电极均与前一行扫描线或后一行扫描线电连接；

在所述透明电极、扫描线、扫描线输入端子、栅极和遮光电极表面上依次淀积栅极绝缘层和半导体层，利用第二张掩膜版图案化所述半导体层，形成薄膜晶体管的硅岛；

在所述硅岛和栅极绝缘层表面淀积第二金属层，利用第三张掩膜版图案化所述第二金属层，形成数据线、数据线输入端子、薄膜晶体管的源极和漏极；

在所述数据线、源极、漏极和栅极绝缘层表面上淀积钝化层，利用第四张掩膜版图案化所述钝化层，形成过孔；

在所述钝化层表面上淀积第二透明电极层，利用第五张掩膜版图案化所述第二透明电极层，形成像素电极，且所述像素电极通过过孔与所述漏极电连接。

优选的，所述第一张掩膜版为半灰阶掩膜版。

优选的，所述形成所述透明电极、扫描线、扫描线输入端子、栅极和遮光电极的图案化过程具体为：

在所述第一金属层表面上淀积光刻胶层，利用第一张掩模版进行光刻，在光刻胶层上形成全面曝光区域、部分曝光区域和非曝光区域；

以所述光刻胶层为掩膜，去除所述全面曝光区域下方的第一金属层和第一透明电极层材料，形成透明电极、扫描线、栅极和扫描线输入端子；

采用光刻胶灰化工艺整体减薄所述光刻胶层的厚度，使部分曝光区域的光刻胶被完全去除；

以所述光刻胶层为掩膜，去除所述部分曝光区域下方的第一金属层材料，形成遮光电极，并露出部分透明电极。

去除光刻胶层。

一种薄膜晶体管液晶显示装置的制作方法，包括：

提供基板，所述基板表面上淀积有第一透明电极层；

利用第一张掩膜版图案化所述第一透明电极层，形成透明电极；

在所述透明电极和基板表面上淀积第一金属层，利用第二张掩膜版图案化所述第一金属层，形成扫描线、扫描线输入端子、遮光电极和薄膜晶体管的栅极，所述栅极和扫描线电连接，所述遮光电极和所述透明电极均与前一行扫描线或后一行扫描线电连接；

在所述透明电极、扫描线、扫描线输入端子、栅极和遮光电极表面上依次淀积栅极绝缘层和半导体层，利用第三张掩膜版图案化所述半导体层，形成薄膜晶体管的硅岛；

在所述硅岛和栅极绝缘层表面淀积第二金属层，利用第四张掩膜版图案化所述第二金属层，形成数据线、数据线输入端子、薄膜晶体管的源极和漏极；

在所述数据线、源极、漏极和栅极绝缘层表面上淀积钝化层，利用第五张掩膜版图案化所述钝化层，形成过孔；

在所述钝化层表面上淀积第二透明电极层，利用第六张掩膜版图案化所述第二透明电极层，形成像素电极，且所述像素电极通过过孔与所述漏极电连接。

一种薄膜晶体管液晶显示装置的制作方法，包括：

提供基板，所述基板表面上淀积有第一金属层；

利用第一张掩膜版图案化所述第一金属层，形成扫描线、扫描线输入端子、遮光电极和薄膜晶体管的栅极，所述栅极和扫描线电连接，所述遮光电极与前一行扫描线或后一行扫描线电连接；

在所述扫描线、扫描线输入端子、遮光电极和栅极表面上淀积第一透明电极层，利用第二张掩膜版图案化所述第一透明电极层，形成透明电极，所述透明电极与所述遮光电极一同与前一行扫描线或后一行扫描线电连接；

在所述透明电极、扫描线、扫描线输入端子、栅极和遮光电极表面上依次淀积栅极绝缘层和半导体层，利用第三张掩膜版图案化所述半导体层，形成薄膜晶体管的硅岛；

在所述硅岛和栅极绝缘层表面淀积第二金属层，利用第四张掩膜版图案化所述第二金属层，形成数据线、数据线输入端子、薄膜晶体管的源极和漏极；

在所述数据线、源极、漏极和栅极绝缘层表面上淀积钝化层，利用第五张掩膜版图案化所述钝化层，形成过孔；

在所述钝化层表面上淀积第二透明电极层，利用第六张掩膜版图案化所述第二透明电极层，形成像素电极，且所述像素电极通过过孔与所述漏极电连接。

由于本发明所公开的液晶显示装置的遮光电极与所述数据线绝缘且交叠；所述液晶显示装置的透明电极和所述遮光电极均与所述前一行扫描线电连接或均与后一行扫描线电连接，扫描线在提供扫描信号的同时，承担了现有液晶显示装置的存储电极线的作用，为透明电极和遮光电极提供了工作电压，省掉了现有液晶显示装置的存储电极线所占的走线空间，并保留了遮光电极，每个像素区的不透光部分所占的面积减小了，在整个像素区面积不变的情况下，即显示装置的分辨率不变的情况下，相应的增加了透光部分所占的面积，即提高了像素的开口率。

附图说明

图1为现有的薄膜晶体管液晶显示装置的结构示意图；

图2为本发明薄膜晶体管液晶显示装置的俯视结构示意图；

图3为本发明薄膜晶体管液晶显示装置的局部剖面图；

图4为本发明制作薄膜晶体管液晶显示装置的步骤S1的示意图；

图5-图11为本发明制作薄膜晶体管液晶显示装置的步骤S2的示意图；

图12-图13为本发明制作薄膜晶体管液晶显示装置的步骤S3的示意图；

图14-图15为本发明制作薄膜晶体管液晶显示装置的步骤S4的示意图；

图16为本发明制作薄膜晶体管液晶显示装置的步骤S5的示意图；

图17~图22为本发明又一种制作薄膜晶体管液晶显示装置各步骤的示意图；

图23~图34为本发明又一种制作薄膜晶体管液晶显示装置各步骤的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

正如背景技术所述，现有的具有透明电极的薄膜晶体管液晶显示装置的开口率较低。

发明人研究发现，为了减小同一个芯片的负载，现有的液晶显示装置均存在存储电极线，并单独设置一个芯片来驱动，但是随着芯片技术的发展，同一芯片完全可以驱动大功率的信号，所以基于现有的芯片技术，可以将液晶显示装置的存储电极线去掉，并用扫描线兼顾存储电极线的作用，使扫描线同时具有扫描线和存储电极线的功能，从而减少存储电极线走线所占的空间，进而增大像素的开口率。

基于上述研究的基础上，本发明公开了一种液晶显示装置，包括基板、多个像素区、多行扫描线和与所述多行扫描线交叉的多列数据线，每一所述像素区由相邻两行扫描线和相邻两列数据线围成，每个像素区内包括：

薄膜晶体管、透明电极和像素电极，所述像素电极通过所述薄膜晶体管与所述扫描线和所述数据线耦接，所述像素电极与所述透明电极交叠且绝缘，所述像素电极与前一行扫描线或后一行扫描线相交叠；

遮光电极，所述遮光电极与所述像素电极绝缘且所述遮光电极与所述像素电极的边缘至少有部分交叠，所述遮光电极与所述数据线绝缘且交叠；

所述透明电极和所述遮光电极均与所述前一行扫描线电连接或均与后一行扫描线电连接。

由于本发明所公开的液晶显示装置的扫描线在提供扫描信号的同时，承担了现有液晶显示装置的存储电极线的作用，为透明电极和遮光电极提供了公共电压，由此则省掉了现有液晶显示装置的存储电极线所占的走线空间，即每个像素区的不透光部分所占的面积减小了，在整个像素区面积不变的情况下，即显示装置的分辨率不变的情况下，相应的增加了透光部分所占的面积，即提高了像素的开口率。

以上是本申请的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本实施例公开了一种液晶显示装置，包括基板、多个像素区、多行扫描线和与所述多行扫描线交叉的多列数据线，每一所述像素区由相邻两行扫描线和相邻两列数据线围成，如图2和图3所示（图2中未示出栅极绝缘层和钝化层），每个像素区内包括：

薄膜晶体管，所述薄膜晶体管位于扫描线109和数据线108的交叉位置，且所述薄膜晶体管包括：

栅极G，所述栅极G设置在第一金属层；

硅岛I，所述硅岛I位于栅极G上方；

源极S，所述源极S设置在第二金属层，且位于硅岛I表面上；

漏极D，所述漏极D设置在第二金属层，且位于硅岛I表面上。

透明电极102，所述透明电极102设置在一基板101表面上，所述基板101为透明基板，材料优选可以为玻璃、石英、塑料等，且所述透明电极102的制作材料为氧化铟锌或氧化铟锡或二者的组合。

需要说明的是，所述“透明电极102设置在一基板101表面上”是指所述透明电极102直接设置在所述基板101表面上，且所述透明电极102与基板101之间并不包含其他层，即所述透明电极102与基板101是直接接触的，本申请其他部分的“表面上”与此相同，在此不再赘述。

另外，所述透明电极102和基板101之间还可以根据实际需要设置其他层，在此不再赘述。

本实施例中仅仅用一个薄膜晶体管作为像素开关，但本领域的技术人员可以知晓，还可以用多个薄膜晶体管的组合作为像素开关，所以本发明所说的作为像素开关的薄膜晶体管可以是一个薄膜晶体管，也可以是多个薄膜晶体管的组合。

像素电极105，所述像素电极105设置在所述透明电极102上方，且通过所述薄膜晶体管与所述扫描线109和所述数据线108耦接，即所述薄膜晶体管的栅极G与所述扫描线109电连接，薄膜晶体管的源极S与所述数据线108电连接，薄膜晶体管的漏极D与所述像素电极105电连接。所述像素电极105与所述透明电极102交叠且绝缘，所述像素电极105与前一行扫描线103或后一行扫描线109相交叠，本实施例所公开的液晶显示装置的像素电极105与前一行扫描线103相交叠。

遮光电极104，所述遮光电极104设置在所述数据线108正下方，与扫描线103、扫描线109、栅极G一同位于第一金属层，且与所述像素电极105绝缘，所述遮光电极104与所述像素电极105的边缘至少有部分交叠，所述遮光电极104与所述数据线108绝缘且交叠。并且由于遮光电极104与扫描线103、扫描线109、栅极G一同位于第一金属层，因此在工艺上可以通过一次刻蚀第一金属层一体形成。

所述透明电极102和所述遮光电极104均与所述前一行扫描线103电连接或均与后一行扫描线109电连接，本实施例所公开的液晶显示装置的透明电极102和遮光电极104均与所述前一行扫描线103电连接。

具体的，所述像素电极105与前一行扫描线103相交叠时，所述透明电极102和所述遮光电极104也均与所述前一行扫描线103电连接；所述像素电极105与后一行扫描线109相交叠时，所述透明电极102和所述遮光电极104均与所述后一行扫描线109电连接。

作为一种优选的实施方式，所述透明电极102设置在所述基板表面上，所述扫描线103、遮光电极104均设置在所述透明电极102表面上，具体的，所述透明电极102包括第一透明电极部分102a、第二透明电极部分102b和第三透明电极部分102c。所述透明电极的第一透明电极部分102a沿第一方向设置基板101表面上，所述扫描线103沿第一方向设置在第一透明电极部分102a表面上，且所述扫描线103与第一透明电极部分102a层叠并电连接；所述透明电极102的第二透明电极部分102b沿第二方向设置在所述基板101表面上，所述遮光电极104沿第二方向设置在所在所述第二透明电极部分102b表面上，且所述遮光电极104与第二透明电极部分102b层叠并电连接；所述透明电极102的第三透明电极部分102c设置于所述基板101表面上，位于像素的显示区域内，且与所述遮光电极104和扫描线103均无交叠。

作为另一种优选的实施方式，所述扫描线103、遮光电极104和透明电极102均设置在一基板表面上，且所述透明电极102与所述扫描线103、遮光电极104均无交叠。

作为又一种优选的实施方式，所述扫描线103、遮光电极104和透明电极102均设置在一基板表面上，且所述透明电极102分别与所述扫描线103和/或遮光电极104有部分交叠。在所述交叠部分，所述透明电极102位于所述扫描线103和/或遮光电极104表面上。

以上实施例中，所述第一方向和第二方向垂直，且所述遮光电极104与前一行扫描线103电连接，所述扫描线103和遮光电极104设置在第一金属层，且所述第一金属层优选为铝层，此外，所述第一金属层还可以为铜层、铬层、钨层、钼层、镍层或上述几种金属的合金或上述几种金属的复合层等金属层。

具体的，所述扫描线103、遮光电极104和透明电极102表面上覆盖有栅极绝缘层106，所述数据线108位于第二金属层，且所述第二金属层位于所述栅极绝缘层106表面上，即所述数据线108设置在栅极绝缘层106表面上，且所述数据线108位于所述遮光电极104的正上方，此外，所述硅岛I同样设置在所述栅极绝缘层106表面上，并位于栅极G的上方；在所述栅极绝缘层106和数据线108表面上覆盖有钝化层107，且所述钝化层107内设置有过孔，所述钝化层107还覆盖在硅岛I的表面上；所述像素电极105设置在所述钝化层107表面上，并且通过设置在钝化层107内的过孔与所述漏极D电连接，且所述像素电极105为透明的电极，其制作材料优选为氧化铟锡或氧化锡或氧化铟锌，还可以为上述几种材料的组合。

需要说明的是，所述“所述数据线108位于所述遮光电极104的正上方”是指所述数据线108与所述遮光电极104之间包含其他层，即所述数据线108与所述遮光电极104之间不是直接接触的，本申请其他部分的“上方”与此相同，不再赘述。

所述像素电极105的边缘与遮光电极104至少部分交叠，还可以与前一行扫描线103或后一行扫描线109部分交叠。所述遮光电极104具体包括第一遮光电极部分104a和第二遮光电极部分104b，所述第一遮光电极部分104a和第二遮光电极部分104b至少其中之一或全部与像素电极105有交叠。所述像素电极105与扫描线103、遮光电极104、透明电极102以及位于所述像素电极105与扫描线103、遮光电极104、透明电极102之间的栅极绝缘层106、钝化层107构成存储电容，具体的，所述像素电极105为存储电容的第一极板，所述扫描线103与遮光电极104、透明电极102均电连接，且一同作为存储电容的第二极板，而位于所述像素电极105与扫描线103、遮光电极104、透明电极102之间的栅极绝缘层106、钝化层107则为存储电容的第一极板与第二极板之间的介质。对于高分辨率、小面积像素的液晶显示装置，这样的设置可以增大存储电容，减小液晶显示装置的闪烁风险。

可见，本发明实施例所公开的液晶显示装置遮光电极与所述数据线绝缘且交叠；所述液晶显示装置的透明电极和所述遮光电极均与所述前一行扫描线电连接或均与后一行扫描线电连接，在实现高分辨率的基础上，扫描线在提供扫描信号的同时，兼顾了现有液晶显示装置的存储电极线的作用，为透明电极和遮光电极提供了工作电压，省掉了现有液晶显示装置的存储电极线所占的走线空间，并保留了遮光电极，每个像素的不透光部分所占的面积减小了，在像素面积不变的情况下，相应的增加了透光部分所占的面积，即提高了像素的开口率；而且扫描线和遮光电极位于同一层，二者一体形成，不仅工艺简单，还能利用现有技术中扫描线和遮光电极之间的间隔空隙，提高了开口率；像素电极与电连接在一起的扫描线、遮光电极和透明电极之间形成存储电容，一方面增大了存储电容，另一方面在存储电容的需求不变的情况下，可以减小存储电容的电极的面积，提高开口率。

此外，所述显示装置还包括：

扫描线输入端子，所述扫描线输入端子位于像素区之外，为扫描线的信号输入端，与所述扫描线电连接且设置在第一金属层；

数据线输入端子，所述数据线输入端子位于像素区之外，为数据线的信号输入端，与所述数据线电连接且设置在第二金属层。

本发明另一实施例公开了一种薄膜晶体管液晶显示装置的制作方法，包括：

步骤S1、提供基板，所述基板表面上淀积有第一透明电极层，所述第一透明电极层表面上淀积有第一金属层。

具体的，如图4所示，基板201为透明基板，材料可以采用玻璃石英、塑料或其他材料，所述基板201表面上淀积有第一透明电极层202，第一透明电极层202覆盖整个基板201表面；所述第一透明电极层202表面上淀积有第一金属层203，第一金属层203覆盖整个第一透明电极层202表面。第一透明电极层202为氧化铟锡层或氧化铟锌层，所述第一透明电极层202是通过物理气相淀积工艺在基板201表面上形成的，具体可采用溅射工艺形成第一透明电极层202。第一金属层203为铝层，还可以为钼层、钨层、铬层、铜层、镍层或上述几种金属的合金或上述几种金属的复合层，所述第一金属层203是通过物理气相淀积工艺形成在所述第一透明电极层202表面上的。

步骤S2、利用第一张掩膜版图案化所述第一透明电极层和第一金属层，形成透明电极、扫描线、扫描线输入端子、遮光电极和薄膜晶体管的栅极，所述栅极和扫描线电连接，所述遮光电极和所述透明电极均与前一行扫描线或均与后一行扫描线电连接。

本实施例形成透明电极、扫描线、栅极、扫描线输入端子和遮光电极的光刻采用的第一张掩膜版为半灰阶掩模版。所述半灰阶掩模版与普通掩模版不同：在半灰阶掩模版的部分曝光区域有微缝，曝光时，不是像普通掩模版一样在曝光区域直接曝光，而是经由微缝曝光，与一般曝光比起来，经由微缝的曝光会降低光量并因回折的效果使部分光刻胶被曝光而剩下薄层的光刻胶，使非曝光、全面曝光、部分曝光三区域的掩模版集成为一张掩模版，使用该掩模版时，在经由全面曝光在光刻胶层上形成的图形部分做第一次刻蚀后，去除光刻胶层上部分曝光区域处剩余的光刻胶，在部分曝光的区域形成图形，再经由此图形做第二次刻蚀。可见，本来需要两张掩模版的工程，因半灰阶掩模版，仅用一张即可进行，使工程简单化。

透明电极、扫描线、栅极、扫描线输入端子和遮光电极的形成过程，各步骤的剖面图如图5-图11所示，包括：

如图5所示，采用旋涂工艺在所述第一金属层203表面上形成光刻胶层301，为了保证曝光精度，还可在光刻胶层301和第一金属层203之间形成抗反射层（图中未显示），以减少不必要的反射。之后，如图6所示，将具有透明电极图形、扫描线图形、栅极图形、扫描线输入端子图形和遮光电极图形的半灰阶掩模版302置于光刻胶层301上方进行曝光，在所述光刻胶层301上形成全面曝光区域、部分曝光区域和非曝光区域，经显影后，全面曝光区域的光刻胶被完全去除掉，部分曝光区域的光刻胶被部分去除，非曝光区域的光刻胶被完全保留。如图7和图8所示，以光刻胶层301为掩膜，采用湿法腐蚀工艺，利用硝酸系刻蚀液一次刻蚀去除全面曝光区域下方的第一金属层材料和第一透明电极层材料，形成透明电极2021、扫描线输入端子2031、扫描线2032和栅极2033。

如图9所示，通过光刻胶灰化工艺，整体减薄光刻胶层301的厚度，将部分曝光区域的光刻胶完全去除，暴露出部分曝光区域下方的第一金属层材料。如图10和图11所示，以光刻胶层301为掩膜，采用湿法腐蚀工艺，利用磷酸系的中强酸刻蚀液刻蚀掉部分曝光区域下方的第一金属层材料，形成遮光电极2034，并露出部分透明电极2021。

最后，去除光刻胶层301。

此时，所述透明电极2021直接设置在基板表面上，且所述扫描线2032、栅极2033、扫描线输入端子2031和遮光电极2034直接设置在所述透明电极2021表面上。

需要说明的是，本实施例所述透明电极2021与所述基板之间还可以根据实际需要设置其他层。

本实施例中扫描线2032与遮光电极2034在一个步骤中一体形成，并且形成透明电极2021、扫描线2032、栅极2033、扫描线输入端子2031和遮光电极2034的步骤只需一次光刻过程，而传统工艺需要经过两次光刻过程分别形成遮光电极2034、扫描线2032、栅极2033、扫描线输入端子2031和透明电极2021，所以本实施例形成透明电极2021、扫描线2032、栅极2033、扫描线输入端子2031和遮光电极2034的步骤要比传统工艺节省一次光刻过程，所以本实施例所公开的制作方法不仅工艺简单，还能节约现有技术中扫描线2032与遮光电极2034之间的间隔空隙。

步骤S3、在所述透明电极、扫描线、扫描线输入端子、栅极和遮光电极表面上依次淀积栅极绝缘层和半导体层，利用第二张掩膜版图案化所述半导体层，形成薄膜晶体管的硅岛。

具体如图12和图13所示，在所述透明电极2021、形成扫描线2032、栅极2033和遮光电极2034和扫描线输入端子2031表面上淀积栅极绝缘层204，所述栅极绝缘层204覆盖整个基板范围，优选为氮化物层，还可以为氧化物层、氮氧化合物层、有机绝缘介质层或其他材料介质层。所述栅极绝缘层204是通过等离子辅助化学气相沉积工艺形成的。之后在栅极绝缘层201表面上连续淀积非晶硅半导体有源层和n+掺杂非晶硅层。所述非晶硅半导体有源层和n+掺杂非晶硅层同样是通过等离子辅助化学气相沉积工艺形成的，并且，上述等离子辅助化学气相沉积工艺所使用的气体包括但不限于SiH4、NH3、N2、N2O、SiH2CL2、H2等气体。形成由非晶硅半导体有源层和n+掺杂非晶硅层一起构成的半导体层之后，再利用第二张掩膜版图案化所述半导体层，通过一次光刻过程在非晶硅半导体有源层和n+掺杂非晶硅层上形成硅岛205。

需要说明的是，本实施例中的n+掺杂非晶硅层并不是形成硅岛205必要结构，仅仅是非晶硅半导体有源层也可以构成硅岛205。

步骤S4、在所述硅岛和栅极绝缘层表面淀积第二金属层，利用第三张掩膜版图案化所述第二金属层，形成数据线、数据线输入端子、薄膜晶体管的源极和漏极，并在所述源极和漏极之间形成硅岛的沟道结构。

具体如图14和图15所示，首先在所述硅岛205和栅极绝缘层204表面通过磁控溅射工艺淀积第二金属层，此外还可以通过其他溅射工艺形成第二金属层，所述第二金属层优选为铝层，还可以为钼层、铬层、铜层、钨层、镍层或上述几种金属的合金或上述几种金属的复合层。之后，利用第三张掩膜版图案化所述第二金属层，通过光刻工艺，在第二金属层上形成数据线2061、源极2062、漏极2063和数据线输入端子2064，并通过干法刻蚀工艺在硅岛205上形成源极2062与漏极2063间的沟道，此时，所述栅极2033、源极2062、漏极2063以及硅岛205构成薄膜晶体管结构。

步骤S5、如图16所示，在所述数据线、源极2062、漏极2063和栅极绝缘层204表面上淀积钝化层207，所述钝化层207为氮化物层，其制作材料还可以为氧化物、氮氧化物、有机绝缘介质或其他材料介质，是通过等离子辅助化学气相沉积工艺或其他成膜方法形成的。之后，利用第四张掩膜版图案化所述钝化层207，在所述钝化层207内形成过孔，且所述过孔露出部分漏极2063。

步骤S6、如图2和图3，通过溅射工艺在所述钝化层107表面上淀积形成第二透明电极层，利用第五张掩膜版图案化所述第二透明电极层，形成像素电极105，且所述像素电极105通过过孔与所述漏极D电连接。

可见，由于所述透明电极、扫描线、栅极、扫描线输入端子和遮光电极在同一光刻过程中形成，所述硅岛是在一次光刻过程中形成的，所述数据线、数据线输入端子、源极、漏极和沟道是在同一次光刻过程中形成，所述过孔是在一次光刻过程中形成的，所述像素电极在一次光刻过程中形成，则本发明制作薄膜晶体管液晶显示装置总共需要五次光刻过程、五张掩膜版，而传统工艺中透明电极需要通过单独一次光刻过程形成，扫描线、栅极、扫描线输入端子和遮光电极需要另外一次光刻过程形成，其余部分需要四次光刻过程，即传统工艺制作薄膜晶体管液晶显示装置总共需要六次光刻过程、六张掩膜版。可见，本发明所提供的技术方案较传统工艺要减少了一次光刻过程，从而降低了生产成本，提高了生产效率。

本发明又一实施例公开了一种薄膜晶体管液晶显示装置的制作方法，包括：

步骤S11、提供基板，所述基板为透明基板，其材料优选为玻璃、石英、塑料凳，如图17所示，所述基板表面上淀积有第一透明电极层，所述透明电极层的制作材料优选为氧化铟锌或氧化铟锡或二者的组合；

步骤S12、如图18所示，利用第一张掩膜版图案化所述第一透明电极层，形成透明电极；

步骤S13、在所述透明电极和基板表面上淀积第一金属层，利用第二张掩膜版图案化所述第一金属层，形成扫描线、扫描线输入端子、遮光电极和薄膜晶体管的栅极，此时，所述透明电极直接设置在基板表面上，且所述扫描线、栅极、扫描线输入端子和遮光电极直接设置在所述透明电极表面上，且所述栅极和扫描线电连接，所述遮光电极和所述透明电极均与前一行扫描线或后一行扫描线电连接，可见，所述扫描线和遮光电极位于同一层，二者一体形成，不仅工艺简单，还能利用现有技术中扫描线和遮光电极之间的间隔空隙，提高了开口率，如图19a所示，所述遮光电极和所述透明电极均与前一行扫描线电连接，此时，如图19b所示，所述遮光电极、扫描线均直接设置在基板表面上，与所述透明电极均无交叠，或者，如图19c所示，部分遮光电极或部分扫描线设置在所述透明电极表面上，其余的遮光电极和扫描线均直接设置在基板表面上；

步骤S14、如图20所示，在所述透明电极、扫描线、扫描线输入端子、栅极和遮光电极表面上依次淀积栅极绝缘层和半导体层，利用第三张掩膜版图案化所述半导体层，形成薄膜晶体管的硅岛；

步骤S15、如图21所示，在所述硅岛和栅极绝缘层表面淀积第二金属层，利用第四张掩膜版图案化所述第二金属层，形成数据线、数据线输入端子、薄膜晶体管的源极和漏极，同时并在所述源极和漏极之间形成硅岛的沟道结构,其中，图21a为俯视图，图21b为剖面图；

步骤S16、如图22所示，在所述数据线、源极、漏极和栅极绝缘层表面上淀积钝化层，利用第五张掩膜版图案化所述钝化层，形成过孔；

步骤S17、如图2和图3所示，在所述钝化层107表面上淀积形成第二透明电极层，利用第六张掩膜版图案化所述第二透明电极层，形成像素电极105，且所述像素电极105通过过孔与所述漏极D电连接。

本发明又一实施例公开了一种薄膜晶体管液晶显示装置的制作方法，包括：

步骤S21、提供基板，所述基板为透明基板，其材料优选为玻璃、石英、塑料凳，如图23所示，所述基板表面上淀积有第一金属层；

步骤S22、利用第一张掩膜版图案化所述第一金属层，形成扫描线、扫描线输入端子、遮光电极和薄膜晶体管的栅极，所述栅极和扫描线电连接，所述遮光电极与前一行扫描线或后一行扫描线电连接，由于所述扫描线和遮光电极位于同一层，二者一体形成，不仅工艺简单，还能利用现有技术中扫描线和遮光电极之间的间隔空隙，提高了开口率，如图24所示，所述遮光电极与前一行扫描线电连接；

步骤S23、在所述扫描线、扫描线输入端子、遮光电极和栅极表面上淀积第一透明电极层，利用第二张掩膜版图案化所述第一透明电极层，形成透明电极，此时，所述透明电极分别与所述扫描线和/或遮光电极有部分交叠，在所述交叠部分，所述透明电极位于所述扫描线和/或遮光电极表面上，如图25和图26所示，所述扫描线30、遮光电极31和透明电极32均设置在基板表面上，且所述透明电极32与所述扫描线30、遮光电极31均无交叠，或者，如图27和图28所示，所述扫描线30、遮光电极31和部分透明电极33均设置在基板表面上，且所述透明电极33分别与所述扫描线30、遮光电极31有部分交叠，在所述交叠部分，所述透明电极33位于所述扫描线30和遮光电极31表面上，其余不与所述扫描线30、遮光电极31交叠的透明电极33均设置在基板表面上，或者，所述透明电极只与所述扫描线交叠或只与遮光电极交叠。

并且，所述透明电极与所述遮光电极一同与前一行扫描线或后一行扫描线电连接，如图26所示，所述透明电极32与所述遮光电极31一同与前一行扫描线300电连接；

步骤S24、如图29所示，在所述透明电极、扫描线、扫描线输入端子、栅极和遮光电极表面上依次淀积栅极绝缘层和半导体层，利用第三张掩膜版图案化所述栅极绝缘层和半导体层，形成薄膜晶体管的硅岛；

步骤S25、如图30和图31所示，在所述硅岛和栅极绝缘层表面淀积第二金属层，利用第四张掩膜版图案化所述第二金属层，形成数据线、数据线输入端子、薄膜晶体管的源极和漏极，其中，图30为俯视图，图31为剖面图；

步骤S26、如图32所示，在所述数据线、源极、漏极和栅极绝缘层表面上淀积钝化层，利用第五张掩膜版图案化所述钝化层，形成过孔；

步骤S27、如图33和图34所示，在所述钝化层表面上淀积形成第二透明电极层，利用第六张掩膜版图案化所述第二透明电极层，形成像素电极，且所述像素电极通过过孔与所述漏极电连接。

上述两种制作方法的具体工艺与第一个制作方法相同，在此不做赘述。

由上述两种制作方法可见，所述液晶显示装置还可以通过现有的六张掩膜版六次光刻的工艺来制作，即可在不改变现有工艺在前提下来制作本发明所公开的液晶显示装置。

本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (17)

1.一种薄膜晶体管液晶显示装置，包括基板、多个像素区、多行扫描线和与所述多行扫描线交叉的多列数据线，每一所述像素区由相邻两行扫描线和相邻两列数据线围成，其特征在于，每个像素区内包括：

薄膜晶体管、透明电极和像素电极，所述像素电极通过所述薄膜晶体管与所述扫描线和所述数据线耦接，所述像素电极与所述透明电极交叠且绝缘，所述像素电极与前一行扫描线或后一行扫描线相交叠；

遮光电极，所述遮光电极与所述像素电极绝缘且所述遮光电极与所述像素电极的边缘至少有部分交叠，所述遮光电极与所述数据线绝缘且交叠，其中，所述遮光电极设置在所述数据线正下方；

所述透明电极和所述遮光电极均与所述前一行扫描线电连接或均与后一行扫描线电连接；所述像素电极与前一行扫描线相交叠时，所述透明电极和所述遮光电极也均与所述前一行扫描线电连接；所述像素电极与后一行扫描线相交叠时，所述透明电极和所述遮光电极均与所述后一行扫描线电连接；

其中，所述遮光电极包括第一遮光电极部分和第二遮光电极部分，所述第一遮光电极部分和第二遮光电极部分至少其中之一或全部与像素电极有交叠。

2.根据权利要求1所述显示装置，其特征在于，所述像素电极设置在所述透明电极上方。

3.根据权利要求2所述显示装置，其特征在于，所述遮光电极设置在所述数据线正下方。

4.根据权利要求3所述显示装置，其特征在于，所述扫描线和遮光电极位于第一金属层。

5.根据权利要求4所述显示装置，其特征在于，所述透明电极设置在一基板表面上。

6.根据权利要求5所述显示装置，其特征在于，所述扫描线和遮光电极设置在所述透明电极表面上。

7.根据权利要求4所述显示装置，其特征在于，所述扫描线、遮光电极和透明电极均设置在一基板表面上，且所述透明电极与所述扫描线、遮光电极均无交叠。

8.根据权利要求4所述显示装置，其特征在于，所述扫描线、遮光电极和部分透明电极均设置在一基板表面上，且所述透明电极分别与所述扫描线和/或遮光电极有部分交叠，在所述交叠部分，所述透明电极位于所述扫描线和/或遮光电极表面上。

9.根据权利要求4所述显示装置，其特征在于，所述扫描线、遮光电极和透明电极表面上覆盖有栅极绝缘层。

10.根据权利要求9所述显示装置，其特征在于，所述数据线位于第二金属层，且所述第二金属层位于所述栅极绝缘层表面上。

11.根据权利要求10所述显示装置，其特征在于，在所述栅极绝缘层和数据线表面上覆盖有钝化层，且所述钝化层内设置有过孔。

12.根据权利要求11所述显示装置，其特征在于，还包括：

扫描线输入端子，所述扫描线输入端子位于第一金属层；

数据线输入端子，所述数据线输入端子位于第二金属层。

13.一种薄膜晶体管液晶显示装置的制作方法，其特征在于，包括：

提供基板，所述基板表面上淀积有第一透明电极层，所述第一透明电极层表面上淀积有第一金属层；

利用第一张掩膜版图案化所述第一透明电极层和第一金属层，形成透明电极、扫描线、扫描线输入端子、遮光电极和薄膜晶体管的栅极，所述栅极和扫描线电连接，所述遮光电极和所述透明电极均与前一行扫描线或后一行扫描线电连接；

在所述透明电极、扫描线、扫描线输入端子、栅极和遮光电极表面上依次淀积栅极绝缘层和半导体层，利用第二张掩膜版图案化所述半导体层，形成薄膜晶体管的硅岛；

在所述硅岛和栅极绝缘层表面淀积第二金属层，利用第三张掩膜版图案化所述第二金属层，形成数据线、数据线输入端子、薄膜晶体管的源极和漏极；

在所述数据线、源极、漏极和栅极绝缘层表面上淀积钝化层，利用第四张掩膜版图案化所述钝化层，形成过孔；

在所述钝化层表面上淀积第二透明电极层，利用第五张掩膜版图案化所述第二透明电极层，形成像素电极，且所述像素电极通过过孔与所述漏极电连接。

14.根据权利要求13所述方法，其特征在于，所述第一张掩膜版为半灰阶掩膜版。

15.根据权利要求14所述方法，其特征在于，所述形成所述透明电极、扫描线、扫描线输入端子、栅极和遮光电极的图案化过程具体为：

在所述第一金属层表面上淀积光刻胶层，利用第一张掩模版进行光刻，在光刻胶层上形成全面曝光区域、部分曝光区域和非曝光区域；

以所述光刻胶层为掩膜，去除所述全面曝光区域下方的第一金属层和第一透明电极层材料，形成透明电极、扫描线、栅极和扫描线输入端子；

采用光刻胶灰化工艺整体减薄所述光刻胶层的厚度，使部分曝光区域的光刻胶被完全去除；

以所述光刻胶层为掩膜，去除所述部分曝光区域下方的第一金属层材料，形成遮光电极，并露出部分透明电极；

去除光刻胶层。

16.一种薄膜晶体管液晶显示装置的制作方法，其特征在于，包括：

提供基板，所述基板表面上淀积有第一透明电极层；

利用第一张掩膜版图案化所述第一透明电极层，形成透明电极；

在所述透明电极和基板表面上淀积第一金属层，利用第二张掩膜版图案化所述第一金属层，形成扫描线、扫描线输入端子、遮光电极和薄膜晶体管的栅极，所述栅极和扫描线电连接，所述遮光电极和所述透明电极均与前一行扫描线或后一行扫描线电连接；

在所述透明电极、扫描线、扫描线输入端子、栅极和遮光电极表面上依次淀积栅极绝缘层和半导体层，利用第三张掩膜版图案化所述半导体层，形成薄膜晶体管的硅岛；

在所述硅岛和栅极绝缘层表面淀积第二金属层，利用第四张掩膜版图案化所述第二金属层，形成数据线、数据线输入端子、薄膜晶体管的源极和漏极；

在所述数据线、源极、漏极和栅极绝缘层表面上淀积钝化层，利用第五张掩膜版图案化所述钝化层，形成过孔；

在所述钝化层表面上淀积第二透明电极层，利用第六张掩膜版图案化所述第二透明电极层，形成像素电极，且所述像素电极通过过孔与所述漏极电连接。

17.一种薄膜晶体管液晶显示装置的制作方法，其特征在于，包括：

提供基板，所述基板表面上淀积有第一金属层；

利用第一张掩膜版图案化所述第一金属层，形成扫描线、扫描线输入端子、遮光电极和薄膜晶体管的栅极，所述栅极和扫描线电连接，所述遮光电极与前一行扫描线或后一行扫描线电连接；

在所述扫描线、扫描线输入端子、遮光电极和栅极表面上淀积第一透明电极层，利用第二张掩膜版图案化所述第一透明电极层，形成透明电极，所述透明电极与所述遮光电极一同与前一行扫描线或后一行扫描线电连接；

在所述透明电极、扫描线、扫描线输入端子、栅极和遮光电极表面上依次淀积栅极绝缘层和半导体层，利用第三张掩膜版图案化所述半导体层，形成薄膜晶体管的硅岛；

在所述硅岛和栅极绝缘层表面淀积第二金属层，利用第四张掩膜版图案化所述第二金属层，形成数据线、数据线输入端子、薄膜晶体管的源极和漏极；

在所述数据线、源极、漏极和栅极绝缘层表面上淀积钝化层，利用第五张掩膜版图案化所述钝化层，形成过孔；

在所述钝化层表面上淀积第二透明电极层，利用第六张掩膜版图案化所述第二透明电极层，形成像素电极，且所述像素电极通过过孔与所述漏极电连接。