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显示基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种显示基板及该显示基板的制造方法。更具体地，本发明的示范性实施例涉及能够防止由于台阶差(step difference)引起的缺陷的显示基板以及该显示基板的制造方法。
背景技术
液晶显示(“LCD”)装置通过向插设在两个基板之间的液晶层施加电压来控制通过液晶层的透光率从而显示图像。这里，为了施加电压，LCD装置通常包括形成在显示基板上的电极和施加数据电压到该电极的开关元件(例如，薄膜晶体管(“TFT”))。
随着显示技术的发展，期望LCD装置具有增加的显示面积、更高的分辨率和更快的响应速度。实现对LCD装置的期望主要取决于LCD装置的制造工艺的增进而且也取决于对用于形成LCD装置的信号线的合适的金属材料的选择。
也就是，随着LCD装置发展为具有大尺寸和高分辨率，金属信号线的阻抗由于金属信号线宽度的减小和开口率的增大而增加。因此，期望开发具有低电阻率的金属信号线的工艺以实现高分辨率和大尺度的LCD装置。
为了确保低阻抗，可在底基板(base substrate)上沉积具有比传统信号线厚度更厚的信号线。然而，当在底基板上沉积具有较厚厚度的低阻抗线材料时，底基板会弯曲，例如，在信号线沉积到底基板上之后随着它们被冷却，底基板会被信号线施加到其上的拉应力(tensile stress)变成弓状。
因此，显示基板的制造工艺会被过分限制，且在显示基板上会产生缺陷。
发明内容
本发明的示范性实施例提供在其制造工艺期间能够防止弯曲的显示基板。
本发明的示范性实施例也提供上述显示基板的制造方法。
本发明的示范性实施例而且还提供能够防止缺陷的上述显示基板的制造方法，该缺陷由于后续图案化工艺期间的台阶差(stepped difference)而产生，执行该后续图案化工艺以形成显示基板的栅极线。
根据本发明的一个示范性实施例，显示基板包括：底基板；设置在底基板的下表面上的形变防止层，其中形变防止层向底基板施加防止底基板弯曲的力；设置在底基板的上表面上的栅极线；以及设置在底基板上的像素电极。
在本发明的一个示范性实施例中，每个形变防止层和栅极线都可具有施加到其上的拉应力。在一个示范性实施例中，栅极线可包括选自由铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、铝(Al)合金、铜(Cu)合金、银(Ag)合金和其组合组成的组的至少之一。在一个示范性实施例中，形变防止层可包括有机绝缘层或无机绝缘层的至少之一。在一个示范性实施例中，形变防止层可包括选自由氮化硅(SiN_x)、氧化硅(SiO₂)及其组合组成的组的至少之一。
根据本发明的另一个示范性实施例，显示基板包括：底基板；设置在底基板的上表面上的形变防止层，其中形变防止层向底基板施加防止底基板弯曲的力；设置在形变防止层上的栅极线；设置在形变防止层上的数据线；以及设置在底基板上的像素电极。
在本发明的示范性实施例中，栅极线可包括具有施加到其上的拉应力的金属材料。在一个示范性实施例中，形变防止层可包括具有施加到其上的压应力(compression stress)的材料。在一个示范性实施例中，形变防止层可包括无机层。在一个示范性实施例中，形变防止层可包括选自由氮化硅(SiN_x)、氮化钛(TiN_x)、氮化钼(MoN_x)、氧化硅(SiO₂)、氧化铜(CuO_x)、氮化铜(CuN_x)、氧化铟锡(“ITO”)、氧化铟锌(“IZO”)及其组合组成的组的至少之一。供选示范性实施例包括形变防止层可包括有机层的构造。
根据本发明的另一个示范性实施例，制造显示基板的方法包括：在底基板的下表面上设置形变防止层，其中形变防止层向底基板施加防止底基板弯曲的力；在底基板的上表面上设置栅极金属层；图案化栅极金属层以形成栅极线；在底基板上设置与栅极线交叉的数据线；以及在底基板上设置像素电极。
在本发明的示范性实施例中，每个形变防止层和栅极线可具有施加到其上的拉应力(tensile stress)。在一个示范性实施例中，形变防止层可包括选自由铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、铝(Al)合金、铜(Cu)合金、银(Ag)合金及其组合组成的组的至少之一。
在本发明的示范性实施例中，图案化栅极金属层还包括去除形变防止层。在一个示范性实施例中，图案化栅极金属层与去除形变防止层可利用相同的刻蚀溶液基本上同时进行。
在本发明的示范性实施例中，栅极金属层的厚度可为约1μm至约10μm。在一个示范性实施例中，形变防止层的厚度可不大于栅极金属层厚度的一半。在一个示范性实施例中，形变防止层的厚度可比栅极金属层的厚度薄约1.34μm至约1.36μm。
在本发明的示范性实施例中，附着层还可形成在底基板与栅极金属层之间。在一个示范性实施例中，附着层可包括选自由钼(Mo)、钛(Ti)、钼钛(MoTi)合金、氧化铜(CuO)、钼铌(MoNb)合金、钴(Co)、镍(Ni)、铝(Al)、钽(Ta)及其组合组成的组的至少之一。
在本发明的示范性实施例中，可以加热底基板。
在本发明的示范性实施例中，形变防止层可包括有机绝缘层。在一个示范性实施例中，有机绝缘层可为膜。在一个示范性实施例中，形变防止层可包括无机绝缘层。
根据本发明的另一个示范性实施例，显示基板的制造方法包括：在底基板的上表面上设置形变防止层，其中形变防止层向底基板施加防止底基板弯曲的力；在形变防止层上设置栅极金属层；图案化栅极金属层以形成栅极线；在底基板上设置与栅极线交叉的数据线；以及在底基板上设置像素电极。
根据本发明的另一个示范性实施例中，显示基板的制造方法包括：在底基板的上表面上设置栅极金属层；采用虚设光致抗蚀剂图案和对应于栅极线的线光致抗蚀剂图案从栅极金属层形成栅极线；在底基板上设置与栅极线交叉的数据线；在底基板上设置像素电极；以及采用虚设光致抗蚀剂图案将栅极线刻蚀成具有锥形角(tapered angle)。
在本发明的示范性实施例中，平坦化层设置在底基板上，通过相对于底基板执行背表面曝光工艺去除对应于栅极线的平坦化层，栅极绝缘层设置在栅极线和平坦化层上。
在本发明的示范性实施例中，栅极线的厚度可基本上比栅极绝缘层厚。在一个示范性实施例中，栅极线的厚度为约0.5μm至约3.0μm。
在本发明的示范性实施例中，当形成栅极线时，对应于虚设光致抗蚀剂图案的栅极金属层可进一步被去除。
在本发明的示范性实施例中，虚设光致抗蚀剂图案的线宽可基本小于栅极线的线宽。在一个示范性实施例中，虚设光致抗蚀剂图案的线宽可为约3μm至约4μm。
在本发明的示范性实施例中，虚设光致抗蚀剂图案的单线之间的间隔距离可为约3μm至约300μm。在一个示范性实施例中，栅极线的锥形角可为约80度至约90度。
在本发明的示范性实施例中，至少一个分支形状可重复地形成从而形成虚设光致抗蚀剂图案。在一个示范性实施例中，分支形状可包括I形、矩形、环形和V形中的至少一个。
根据本发明的另一个示范性实施例，显示基板的制造方法包括：在底基板的上表面上设置栅极金属层；从喷嘴向被相邻喷嘴喷射刻蚀溶液的区域喷射刻蚀溶液；采用刻蚀溶液图案化栅极金属层；设置与从栅极金属层图案化的栅极线交叉的数据线；以及在底基板上设置像素电极。
在本发明的示范性实施例中，在图案化栅极金属层时，可采用对应于栅极线的线光致抗蚀剂图案和分支形状的虚设光致抗蚀剂图案。在一个示范性实施例中，相邻喷嘴之间的距离可为约0nm至约60nm。在一个示范性实施例中，被刻蚀溶液喷射的区域半径可为约35mm至约60mm。
根据显示基板的示范性实施例和显示基板的制造方法，在显示基板的制造工艺期间对称力被施加到显示基板，使得底基板不会弯曲。此外，可防止后面的栅极图案化工艺中的诸如非平坦化的缺陷和台阶差的产生。
附图说明
通过参考附图更具体地描述本发明的示范性实施例，本发明的以上及其它方面、特性和优势将变得更加明晰，其中：
图1是示出根据本发明的显示基板的第一示范性实施例的俯视平面图；
图2是沿图1中的I-I’线的截面示意图；
图3A至3F是示出图2的显示基板的示范性实施例的制造工艺的示范性实施例的截面示意图；
图4是示出形变防止层厚度的示意图，沉积该形变防止层以防止显示基板的示范性实施例在图3A至3F所示的制造工艺期间的弯曲缺陷；
图5是示出根据本发明的显示基板的第二示范性实施例的截面示意图；
图6A至6F是示出图5的显示基板的示范性实施例的制造工艺的示范性实施例的截面示意图；
图7是示出根据本发明的显示基板的第三示范性实施例的截面示意图；
图8A至8F是示出图7的显示基板的示范性实施例的制造工艺的示范性实施例的截面示意图；
图9是示出根据本发明的显示基板的第四示范性实施例的截面示意图；
图10A至10F是示出图9的显示基板的示范性实施例的制造工艺的示范性实施例的截面示意图；
图11是示出根据本发明的显示基板的第五示范性实施例的截面示意图；
图12是示出图11的显示基板的示范性实施例的制造工艺的示范性实施例中使用的虚设光致抗蚀剂图案和线光致抗蚀剂图案的部分俯视平面图；
图13A至13D是示出图12的虚设光致抗蚀剂图案的示范性实施例的各种形状的示意性俯视平面图；
图14A至14H是示出图11的显示基板的示范性实施例的制造工艺的示范性实施例的截面示意图；
图15A至15C是示出在显示基板的第五示范性实施例的制造工艺的示范性实施例中，虚设光致抗蚀剂图案和定位在虚设光致抗蚀剂图案下方的栅极金属层的剖面尺寸(CD，cut dimension)偏离(skew)随时间而改变的截面示意图；
图16A是示出制造显示基板的第六示范性实施例的刻蚀设备的示范性实施例的截面示意图；
图16B是示出刻蚀设备的示范性实施例的喷嘴位置以及从喷嘴中喷射出的刻蚀溶液范围的俯视平面图；
图17A至17E是示出显示基板的第六示范性实施例的制造工艺的示范性实施例的截面示意图。
具体实施方式
现将参考其中显示本发明的示例实施例的附图在其后更加全面地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式实现且不应解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开透彻和完整，且向本领域的技术人员全面传达本发明的范围。通篇相似的附图标记指示相似的元件。
可以理解当元件或层被称为在另一元件“上”时，它可以直接在其他元件上、直接连接到或直接耦接到其他元件，或者它们之间可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接”在另一元件“上”时，则没有中间元件存在。如这里所用，术语“和/或”包括一个或更多相关所列项目的任何及所有组合。
可以理解虽然术语第一、第二和第三等可以用于此来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但这些元件、部件、区域、层和/或部分应不受这些术语限制。这些术语只用于区分一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分，而不背离本发明的教导。
在这里为了描述的方便，可以使用空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等，来描述一个元件或特征和其他元件或特征如图中所示的关系。可以理解空间相对术语旨在包括装置在使用或操作中除了图中所绘取向之外的不同取向。例如，如果图中的装置被翻转，被描述为在其他元件或特征“下方”或“下面”的元件则应取向在其他元件或特征“上方”。因此，示范性术语“下方”可以包括下方和上方两种取向。装置也可以有其它取向(旋转90度或其它取向)且相应地解释这里所使用的空间相对描述语。
这里所使用的术语只是为了描述特定的示例实施例且不旨在限制本发明。如这里所用，除非上下文清楚地指示另外的意思，否则单数形式也旨在包括复数形式。可以进一步理解，当在此说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”说明所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组分的存在，但是不排除存在或添加一个或更多其他特征、整体、步骤、操作、元件、组分和/或其组。
在这里参考截面图描述了本发明的示范性实施例，这些截面图是本发明的理想示例实施例(或者中间结构)的示意图。因此，可以预期由于例如制造技术和/或公差引起的图示形状的变化。因此，本发明的示范性实施例不应解释为限于这里所示的区域的特别形状，而是包括由例如制造引起的形状偏差。例如，示出为矩形的注入区将通常具有修圆或弯曲的特征和/或在其边缘具有注入浓度的梯度而不是从注入区到非注入区的二元变化。相似地，由注入形成的埋入区可以引起埋入区和通过其进行注入的表面之间的区域中的某些注入。因此，图中示出的区域本质上是示意性的且它们的形状不旨在示出器件区域的精确形状且不旨在限制本发明的范围。
除非另有界定，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本发明所属领域的普通技术人员共同理解的相同的涵义。还应该理解诸如那些在通用字典中定义的术语应解释为具有与在相关技术的上下文中涵义一致的涵义，而不应被解释为理想化或过度正式的意义，除非在这里明确地如此界定。
以下，将参考附图详细地解释本发明。
<示范性实施例1>
图1是示出根据本发明的显示基板100的第一示范性实施例的俯视平面图。图2是沿图1的I-I’线的截面示意图。
参考图1和2，显示基板100包括底基板(base substrate)101。
栅极线GL、栅极电极GE、存储线STL、平坦化(planarization)层122、栅极绝缘层120、沟道层130、包括数据线DL、源极电极SE和漏极电极DE的数据金属层140、保护绝缘层150和像素电极PE形成在底基板101上。
在本示范性实施例中，栅极线GL在第一方向D11上延伸。在一个示范性实施例中，栅极电极GE可连接到部分栅极线GL。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中栅极电极GE可从栅极线GL突出。
在本示范性实施例中，存储线STL可基本平行于栅极线GL形成。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中存储线STL可基本平行于数据线DL形成。存储线STL与形成在像素区P处的像素电极PE交叠，使得彼此交叠的存储线STL和像素电极PE可形成存储电容器。供选示范性实施例包括其中可省略存储线STL的构造。
平坦化层122形成在底基板101上，除了对应于诸如栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL的导电图案的区域之外。在一个示范性实施例中，平坦化层122可为负型有机层。平坦化层122可减少由于栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL的厚度增加而产生的台阶差(step difference)。在本示范性实施例中，栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL可具有比对比显示基板更厚的厚度从而减小其阻抗。
随后，栅极绝缘层120覆盖平坦化层122、栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL。
沟道层130设置在栅极绝缘层120上。在本示范性实施例中，沟道层130包括用掺杂剂掺杂的半导体层131和欧姆接触层132，欧姆接触层132设置在半导体层131与源极电极SE和漏极电极DE之间以降低其接触电阻。
在本示范性实施例中，数据线DL在与第一方向DI1交叉的第二方向D12上延伸。在一个示范性实施例中，源极电极SE连接到部分数据线DL并与栅极电极GE交叠。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中源极电极SE从数据线DL朝着其上形成栅极电极GE的区域延伸以与栅极电极GE交叠。
漏极电极DE与源极电极SE分隔开并与栅极电极GE交叠。栅极电极GE、沟道层130、源极电极SE和漏极电极DE可形成连接到栅极线GL和数据线DL的开关元件TR。
形成保护绝缘层150以覆盖其上形成有开关元件TR的底基板。在一个示范性实施例中，保护绝缘层150可具有双层结构，该双层结构包括具有大厚度的钝化层和有机层。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中保护绝缘层150可具有单层结构。
像素电极PE形成在对应于像素区P的保护绝缘层150上。像素电极PE通过接触孔C接触漏极电极DE。在一个示范性实施例中，像素电极PE可包括光学透明且导电的材料。配向层(alignment layer)(未示出)可形成在像素电极PE上以对液晶层(未示出)的液晶分子进行配向。
图3A至3F是示出图2的显示基板的示范性实施例的制造工艺的示范性实施例的截面示意图。
参考图2和3A，形变防止层105沉积在底基板101的下表面上。在一个示范性实施例中，通过化学气相沉积(“CVD”)工艺、溅射工艺或其它的类似工艺沉积形变防止层。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中形变防止层105可通过涂布工艺、喷墨工艺、凹版印刷涂布工艺或其它类似工艺沉积在底基板101的下表面上。示范性实施例包括其中形变防止层105可为有机层或无机层的构造。
在一个示范性实施例中，形变防止层105可包括诸如铝(A1)、铜(Cu)、银(Ag)、铝合金、铜合金、银合金的金属材料或其它具有类似特性的材料。在本示范性实施例中，形变防止层105可具有向其施加的拉应力。施加到形变防止层105的拉应力意指，形变防止层向底基板101施加的力与由以下描述的栅极金属层向底基板101施加的弯曲力的方向基本相反而大小基本相等。形变防止层起作用使得其上形成有形变防止层105的底基板101的两个端部朝着施加到底基板101的弯曲力的相反方向弯曲。
当底基板101的温度降低时，形变防止层105的拉应力的大小减小。
参考图2和3B，栅极金属层110沉积在底基板101的上表面上，例如，在一个示范性实施例中，栅极金属层110通过化学气相沉积(“CVD”)工艺、溅射工艺或其它类似工艺形成。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中栅极金属层110可通过涂布工艺、喷墨工艺、凹版印刷涂布工艺或其它类似工艺沉积在底基板101的上表面上。如上所述，栅极金属层110的示范性实施例可包括诸如铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、铝(Al)合金、铜(Cu)合金、银(Ag)合金的金属材料或其它具有类似特性的材料。在本示范性实施例中，栅极金属层110可具有向其施加的拉应力。栅极金属层110的拉应力意指，栅极金属层110向底基板101施加的力与形变防止层105向底基板101施加的弯曲力方向基本相反而大小基本相等。栅极金属层110起作用使得其上形成有栅极金属层110的底基板101的两个端部朝着施加到底基板101的弯曲力的相反方向弯曲。当底基板101的温度降低时，栅极金属层110的拉应力大小减小。在一个示范性实施例中，通过形变防止层105施加到底基板101的力与通过栅极金属层110施加到底基板101的弯曲力大小基本相等且方向相反。
在一个示范性实施例中，附着层(未示出)可形成在栅极金属层110和底基板101之间。附着层可包括钼(Mo)、钛(Ti)、钼钛(MoTi)合金、氧化铜(CuO)、钼铌(MoNb)合金、钴(Co)、镍(Ni)、铝(Al)、钽(Ta)和具有类似特性的其他材料。在一个示范性实施例中，附着层(未示出)具有将其粘附到由玻璃材料制成的底基板101的相对高的附着特性，使得其可补偿栅极金属层110对底基板101的弱的附着特性。
然后，其上沉积有栅极金属层110和形变防止层105的底基板101可进行高温热处理。施加到被热处理的底基板101的拉应力的强度比热处理之前施加到底基板101的拉应力的强度小，因此底基板101的弯曲量会减少。
通过在形变防止层105与栅极金属层110之间插设底基板101，形变防止层105与栅极金属层110被沉积到底基板的101的两个表面上且二者具有施加到其上的拉应力。因此，由于弯曲力被施加到底基板101的中心部分，所以底基板101不弯向其任何一侧。也就是，其上施加有拉应力的栅极金属层110形成在底基板101的上表面上且其上施加有拉应力的形变防止层105形成在底基板101的下表面上，使得底基板101的上表面或下表面不弯曲。
参考图2和3C，光致抗蚀剂层形成在栅极金属层110上，随后光致抗蚀剂层被部分曝光。这里，掩模设置在底基板101上，其包括对应于形成第一导电图案的栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL的遮光(light-blocking)部分。因此，留下第一曝光期间未被去除的至少一部分光致抗蚀剂层，该至少一部分光致抗蚀剂层与利用遮光部分的非曝光区域相对应。也就是，曝光的光致抗蚀剂层被显影而形成第一光致抗蚀剂图案。栅极金属层110采用形成在栅极金属层110上的第一光致抗蚀剂图案作为刻蚀保护层被刻蚀，使得共同形成第一导电图案的栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL形成在底基板101上。在此示范性实施例中，第一光致抗蚀剂图案被描述为是正型光致抗蚀剂材料。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中第一光致抗蚀剂图案可由负型光致抗蚀剂材料形成。
当栅极金属层110被刻蚀时，栅极金属层110和形变防止层105可使用相同的刻蚀溶液被刻蚀。在本示范性实施例中，形变防止层105被去除。在一个示范性实施例中，所有的形变防止层105可以通过刻蚀被去除。
在一个示范性实施例中，形变防止层105可以是非透明金属层。此外，当栅极金属层110沉积在底基板101上且栅极金属层110被图案化时，形变防止层105可发挥防止底基板101弯曲的作用。因此，当栅极金属层110被刻蚀时，整个形变防止层105可被去除使得当显示基板100的制造工艺完成时，形变防止层105不阻碍光透过显示基板100。
在本示范性实施例中，通过计时刻蚀方法刻蚀形变防止层105。计时刻蚀方法是预先获得金属层的刻蚀时间的数据，随后根据获得的数据刻蚀形变防止层105的刻蚀方法。也就是，在对应于获得的数据的时间之后整个形变防止层105被去除。在一个示范性实施例中，可在湿法刻蚀工艺期间执行计时刻蚀方法。
随后，平坦化层122形成在其上形成有第一金属图案的底基板101上。
参考图2和3D，平坦化层122的对应于第一金属图案的部分被去除。在一个示范性实施例中，覆盖栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL的平坦化层122不接收通过底基板101背表面的光。不接收光的平坦化层122被去除，从而去除了平坦化层122对应于栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL的部分，在本示范性实施例中栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL由不透明金属层形成。
因此，平坦化层122的厚度与栅极电极GE和存储线STL的厚度基本相同。
参考图2和3E，栅极绝缘层120形成在平坦化层122上。栅极绝缘层120的示范性实施例可包括氮化硅(SiN_x)、氧化硅(SiO_x)等。
参考图2和3F，包括半导体层131和欧姆接触层132的沟道层130形成在其上形成有栅极绝缘层120的底基板101上。在一个示范性实施例中，半导体层131是掺杂有高浓度N型掺杂剂的非晶硅掺杂层，欧姆接触层132是非晶硅(a-Si)层。
数据金属层140形成在沟道层130上，且数据金属层140被图案化以形成包括数据线DL、源极电极SE和漏极电极DE的第二导电图案。数据金属层140的示范性实施例可包括诸如铬(Cr)、铬(Cr)合金、钼(Mo)、钼钠(MoNa)合金、钼铌(MoNb)合金、钼(Mo)合金、铜(Cu)、铜(Cu)合金、铜钼(CuMo)合金、铝(Al)、铝(Al)合金、银(Ag)合金的金属材料以及具有类似特性的其他材料。
在此示范性实施例中，沟道层130和数据金属层140通过一个掩模形成，使得沟道层130形成在第二导电图案下方。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中沟道层130和数据金属层140可通过不同的掩模工艺形成以仅在栅极电极GE上形成沟道层130。
再参考图2，保护绝缘层150形成在数据金属层140和栅极绝缘层120上。示范性实施例包括这样的构造，在该构造中保护绝缘层150可具有如图2所示的单层结构或包括钝化层和有机层且厚度比单层结构更厚的双层结构。虽然以上示范性实施例讨论了单层结构和双层结构，但诸如三层结构、四层结构的多层结构、或本领域的普通技术人员已知的任何其它结构也可替代单层结构或与单层结构结合使用。
暴露漏极电极DE的接触孔C穿过形成在底基板101上的保护绝缘层150而形成。在一个示范性实施例中，接触孔C采用刻蚀工艺形成。透明导电层形成在保护绝缘层150上，该保护绝缘层150具有穿过其形成的接触孔C，且透明导电层被图案化以形成包括像素电极PE的第三导电图案。透明导电层的示范性实施例可包括诸如氧化铟锡(“ITO”)、氧化铟锌(“IZO”)的光学透明且导电的材料，以及具有类似特性的其他材料。
图4是示出在图3A至图3F的显示基板制造工艺期间被沉积以防止显示基板弯曲的形变防止层厚度的示意图。
表1示出将要被沉积以防止在图3A至图3F的显示基板制造工艺期间显示基板弯曲的形变防止层105的厚度。
<表1>

  沉积厚度  (μm)  底基板的弯  曲量(mm)  Cu的弯曲量  (mm)  Cu的可弯曲  量(mm)  将沉积在基板下表  面上的金属层的厚  度(μm)  0.1  0.35  0.04  -0.46  0.2  0.39  0.07  -0.43
  沉积厚度  (μm)  底基板的弯  曲量(mm)  Cu的弯曲量  (mm)  Cu的可弯曲  量(mm)  将沉积在基板下表  面上的金属层的厚  度(μm)  0.3  0.43  0.11  -0.39  0.4  0.46  0.15  -0.35  0.5  0.50  0.19  -0.31  0.6  0.54  0.22  -0.28  0.7  0.57  0.26  -0.24  0.8  0.61  0.30  -0.20  0.9  0.65  0.33  -0.17  1.0  0.69  0.37  -0.13  1.1  0.72  0.41  -0.09  1.2  0.76  0.44  -0.06  1.3  0.80  0.48  -0.02  1.4  0.83  0.52  0.02  0.05  1.5  0.87  0.56  0.06  0.15  1.6  0.9  0.59  0.06  0.25  1.7  0.94  0.63  0.13  0.35  1.8  0.98  0.67  0.17  0.45  1.9  1.02  0.70  0.20  0.55  2  1.06  0.74  0.24  0.65
参考图4和表1，遍及形变防止层的各个厚度，底基板101的弯曲量的总范围为约0.31mm。此外，下面将描述栅极金属层110的根据栅极金属层110的沉积厚度的弯曲量。
这里，如图4和5的示意图以及表1所示，栅极金属层110是铜(Cu)。
对长度为约400nm到约500nm的底基板101进行底基板101的弯曲测量。此外，基于从底基板101的中心部分离开约150nm至约200nm的高度与底基板101中心部分的高度之间的差执行底基板101的弯曲测量。
当栅极金属层110具有约1μm的厚度时，栅极金属层110可弯曲约0.37mm。也就是，当初始底基板101的弯曲量被加到栅极金属层110的弯曲量时，其上沉积有栅极金属层110的底基板101可弯曲约0.69mm。
这里，栅极金属层110的弯曲量为约0.37mm，其不大于约0.5mm，使得可易于执行显示基板100的制造工艺。因此，形变防止层105可以不是必须的，从而可以省略沉积形变防止层105的步骤。
当栅极金属层110具有约1.2μm的厚度时，栅极金属层110可弯曲约0.44mm。也就是，当初始底基板101的弯曲量被加到栅极金属层110的弯曲量时，其上沉积有栅极金属层110的底基板101可弯曲约0.76mm。
这里，栅极金属层110的弯曲量为约0.44mm，其不大于约0.5mm，使得可容易地执行显示基板100的制造工艺。因此，形变防止层105可以不是必须的，从而可以省略沉积形变防止层105的步骤。
当栅极金属层110具有约1.4μm的厚度时，栅极金属层110可弯曲约0.52mm。也就是，当初始底基板101的弯曲量被加到栅极金属层110的弯曲量时，其上沉积有栅极金属层110的底基板101可弯曲约0.83mm。
这里，栅极金属层110的弯曲量为约0.52mm，其大于约0.5mm，使得不易执行显示基板100的制造工艺。
因此，为了使制造工艺更容易，在底基板101的下表面上沉积形变防止层105。这里，沉积到底基板101下表面上的形变防止层105的厚度可基于图4的示意图以及表1来计算。
在一个示范性实施例中，形变防止层105的厚度可不大于栅极金属层110厚度的一半。
由于栅极金属层110的弯曲量随栅极金属层110的沉积厚度成比例增加，所以可知当栅极金属层110的沉积厚度在约1.3μm至约1.4μm之间时，栅极金属层110的弯曲量为约0.5mm。
因此，可在底基板101的下表面上沉积厚度约0.05μm的形变防止层105，使得当栅极金属层具有约1.4μm的厚度时，栅极金属层110的沉积厚度与形变防止层105的厚度之间的差可为从约1.34μm到约1.36μm。
当栅极金属层110具有约1.6μm的厚度时，栅极金属层110可弯曲约0.59mm。也就是，当初始底基板101的弯曲量被加到栅极金属层110的弯曲量时，其上沉积有栅极金属层110的底基板101可弯曲约0.91mm。
这里，栅极金属层110的弯曲量为约0.59mm，其大于约0.5mm，使得不易执行显示基板100的制造工艺。
因此，可在底基板101的下表面上沉积约0.25μm厚的形变防止层105，使得栅极金属层110的沉积厚度与形变防止层105的厚度之间的差可以从约1.34μm到约1.36μm从而使制造工艺更容易。
当栅极金属层110具有约1.8μm的厚度时，栅极金属层110可弯曲约0.67μm。也就是，当初始底基板101的弯曲量被加到栅极金属层110的弯曲量时，其上沉积有栅极金属层110的底基板101可弯曲约0.98mm。
这里，栅极金属层110的弯曲量为约0.67mm，其大于约0.5mm，因而不易执行显示基板100的制造工艺。
因此，可在底基板101的下表面上沉积约0.45μm厚的形变防止层105，使得栅极金属层110的沉积厚度与形变防止层105的厚度之间的差可以从约1.34μm到约1.36μm从而允许更容易的制造工艺。
当栅极金属层110具有约2μm的厚度时，栅极金属层110可弯曲约0.74mm。也就是，当初始底基板101的弯曲量被加到栅极金属层110的弯曲量时，其上沉积有栅极金属层110的底基板101可弯曲约1.02mm。
这里，栅极金属层110的弯曲量为约0.74mm，其大于约0.5mm，因而不易执行显示基板100的制造工艺。
因此，可在底基板101的下表面上沉积约0.65μm厚的形变防止层105，使得栅极金属层110的沉积厚度与形变防止层105的厚度之间的差可以从约1.34μm到约1.36μm从而允许更容易的制造工艺。
如图4和表1所示，当栅极金属层110的厚度大于约1.4μm时，形变防止层105沉积在底基板101的下表面上。
根据第一示范性实施例，当栅极金属层110的厚度范围在约1μm至约10μm之间时，形变防止层105可沉积在底基板101的下表面上。
如上所述，将要沉积在底基板101下表面上的形变防止层105的厚度将由具体的公式来描述。
再次参考图4和表1，栅极金属层110的厚度与其上沉积有栅极金属层110的底基板101的弯曲量之间的关系将在下面的公式1中被描述。这里，参考标号‘Y’表示其上沉积有栅极金属层110的底基板101的弯曲量，参考标号‘X’表示栅极金属层110的厚度。
Y＝0.3707X+0.3144                <公式1>
底基板101的弯曲量初始为约0.31mm，因此沉积在底基板101上的栅极金属层110的弯曲量可由下面的公式2描述。这里，参考标号‘A’表示栅极金属层110的弯曲量。
A＝Y-0.31＝0.3707X+0.3144-0.31＝0.3707X+0.044        <公式2>
为了易于实现显示基板100的制造工艺，栅极金属层110的弯曲量‘A’可不大于约0.5mm。也就是，为了易于制造显示基板100，栅极金属层110的弯曲量可通过下面的公式3计算。这里，参考标号‘B’表示栅极金属层110朝其相反方向的弯曲量。
B＝A-0.5＝0.3707X+0.0044-0.5＝0.3707X-0.4956        <公式3>
为了获得约0.5mm的‘A’以易于执行制造工艺，将要沉积到底基板101下表面上的形变防止层105的厚度可由下面的公式4描述。这里，参考标号‘C，表示将要沉积到底基板101下表面上的形变防止层105的厚度。
C=B0.3707=(0.3707X-0.4956)0.3707=X-1.35]]><公式4>
如公式4所表示，易于确认形变防止层105的厚度以容易地实现制造工艺。例如，形变防止层105的厚度可比栅极金属层110的厚度小约1.34μm至1.36μm。
因此，当栅极金属层110被沉积为具有较厚的厚度时，对应于栅极金属层110的形变防止层105被沉积，使得可防止底基板101由于栅极金属层110具有较厚厚度而弯曲。
此外，制造具有较厚厚度的栅极金属层110，从而减小线阻抗。用于制作大尺寸显示基板的双栅极结构可基于低阻抗的栅极金属层110实现为单栅极结构，使得开口率会增加。
<示范性实施例2>
图5是示出根据本发明的显示基板的第二示范性实施例的截面示意图。
图5所示的显示基板的俯视平面图基本类似于图1所示的显示基板的第一示范性实施例的俯视平面图，因此，这里省略其细节描述。
此外，图5所示的显示基板的第二示范性实施例除了还包括形变防止层210之外，其基本类似于图2所示的显示基板。因此，图5中采用相同的附图标记表示与图2中所示相同或相似的组件，因此，这里省略其具体描述。
参考图2和5，显示基板200包括底基板101。
栅极线GL、栅极电极GE、存储线STL、平坦化层122、栅极绝缘层120、沟道层130、数据线DL、源极电极SE、漏极电极DE、保护绝缘层150和像素电极PE形成在底基板101的上表面上。形变防止层210形成在底基板101的下表面上。
图6A至6F是示出图5的显示基板的制造工艺的截面图。
参考图5和6A，例如，通过CVD工艺、溅射工艺或其它类似工艺在底基板101的下表面上沉积形变防止层210。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中形变防止层210可通过涂布工艺、喷墨工艺、凹版印刷涂布工艺的各种涂敷技术以及其它类似的工艺沉积在底基板101的下表面上。在一个示范性实施例中，形变防止层210可包括有机绝缘层或无机绝缘层。在一个示范性实施例中，形变防止层210可包括氮化硅(SiN_x)和氧化硅(SiO_x)之一。
参考图5和6B，栅极金属层110例如通过CVD工艺、溅射工艺或其它类似的工艺沉积在底基板101上。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中栅极金属层110可通过诸如涂布工艺、喷墨工艺、凹版印刷涂布工艺的各种涂布技术以及其他它类似的工艺沉积在底基板101上。栅极金属层110的示范性实施例可包括诸如铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、铝(Al)合金、铜(Cu)合金、银(Ag)合金的金属材料以及具有类似特性的其它材料。
沉积在底基板101的下表面上的形变防止层210具有施加到其上的拉应力，且栅极金属层110也具有施加到其上的拉应力。
这里，形变防止层210的拉应力意指这样的弯曲力，在该弯曲力作用下其上形成有形变防止层210的底基板101的两个端部向与其上形成有栅极金属层110的底基板101的两个端部被一弯曲力弯曲的方向相反的方向弯曲。
因此，因为关于底基板101的中心部分施加向相反方向弯曲的力，所以底基板101不弯向任何一侧。
这里，形成形变防止层210的氮化硅(SiN_x)和氧化硅(SiO_x)层由于诸如沉积压力等的外部条件可具有施加到其上的拉应力或压应力。在第二示范性实施例中，形变防止层210可具有施加到其上的拉应力。
除了还形成形变防止层210之外，图6C至6F中所示的显示基板的第二示范性实施例的制造方法与图3C至3F中所示的显示基板的第一示范性实施例的制造方法基本相同。因此，在图6C至6F中使用相同的附图标记表示与图3C至3F中所示相同或相似的组件，因此，其具体描述被省略。
根据本发明的第二示范性实施例，当栅极金属层110被沉积为具有大的厚度时，对应于栅极金属层110的形变防止层210被沉积，使得可以防止底基板101由于栅极金属层110具有大的厚度而弯曲。
此外，制造具有大的厚度的栅极金属层110，使得信号线的阻抗减小。用于构建大尺寸显示基板的双栅极结构可基于低阻抗的栅极金属层110被实现为单栅极结构，使得开口率可增加。
<示范性实施例3>
图7是示出根据本发明的第三示范性实施例的显示基板的截面示意图。
图7中所示的显示基板的第三示范性实施例的平面图与图1所示的显示基板的第一示范性实施例的平面图基本相同，因此，其具体描述被省略。
此外，除了还包括形变防止层310之外，图7中所示显示基板的第三示范性实施例与图2中所示的显示基板基本相同。因此，在图7中使用相同的附图标记表示与图2中所示相同或相似的组件，因此，其具体描述被省略。
参考图2和图7，显示基板300包括底基板101。
形变防止层310、栅极线GL、栅极电极GE、存储线STL、平坦化层122、栅极绝缘层120、沟道层130、数据线DL、源极电极SE、漏极电极DE、保护绝缘层150和像素电极PE形成在底基板101的上表面上。
形变防止层310形成在底基板101的上表面上。
在本示范性实施例中，栅极线GL在形变防止层310上沿第一方向D11延伸。
栅极电极GE可连接到部分栅极线GL。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中栅极电极GE可从栅极线GL突出。在一个示范性实施例中，存储线STL可基本平行于栅极线GL形成。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中存储线STL可基本平行于数据线DL形成。存储线STL与形成在像素区P的像素电极PE交叠，使得彼此交叠的存储线STL和像素电极PE可形成存储电容器。
图8A至8F是示出图6的显示基板的制造工艺的示范性实施例的截面示意图。
参考图7和图8A，形变防止层310例如通过CVD工艺、溅射工艺或其它类似的工艺沉积在底基板101的上表面上。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中形变防止层310可通过诸如涂布工艺、喷墨工艺、凹版印刷涂布工艺的各种涂布技术或其它类似的工艺沉积在底基板101的上表面上。在一个示范性实施例中，形变防止层310可包括有机绝缘层或无机绝缘层。在一个示范性实施例中，形变防止层310可包括氮化硅(SiN_x)、氮化钛(TiN_x)、氮化钼(MoN_x)、氧化硅(SiO₂)、氧化铜(CuO_x)、氮化铜(CuN_x)、ITO、IZO和具有类似特性的其他材料之一。
参考图7和8B，栅极金属层110例如通过CVD工艺、溅射工艺或其它类似的工艺沉积在形变防止层310上。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中栅极金属层110可通过诸如涂布工艺、喷墨工艺、凹版印刷涂布工艺的各种涂布技术或其它类似的工艺沉积在底基板101上。栅极金属层110的示范性实施例可包括诸如铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、铝(Al)合金、铜(Cu)合金、银(Ag)合金的金属材料或其它具有类似特性的材料。
参考图7和8C，光致抗蚀剂层形成在栅极金属层110上，随后光致抗蚀剂层被部分曝光。这里，掩模设置在底基板101上，该掩模包括对应于形成第一导电图案的栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL的遮光部分。因此，对应由于遮光部分而未曝光的区域的光致抗蚀剂层被保留。也就是，曝光的光致抗蚀剂层被显影以形成第一光致抗蚀剂图案。采用形成在栅极金属层110上的第一光致抗蚀剂图案作为刻蚀保护层，栅极金属层110和形变防止层310同时被刻蚀，使得形成第一导电图案的栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL形成在底基板101上。在上述示范性实施例中，第一光致抗蚀剂图案是正型光致抗蚀剂材料。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中第一光致抗蚀剂图案可由负型光致抗蚀剂材料形成。
除了还形成形变防止层310以外，图8D至8F所示的显示基板的制造方法的示范性实施例与图3D至3F所示的显示基板的制造方法基本相同。因此，在图8D至8F中使用相同的附图标记表示与图3D至3F中所示相同或相似的组件，因此，其具体描述被省略。
在本示范性实施例中，沉积在底基板101上的形变防止层310具有压应力，栅极金属层110具有施加到其上的拉应力。形变防止层310的压应力意指一弯曲力，在该弯曲力的作用下其上形成有形变防止层310的底基板101的两个端部沿朝向底基板101中心的方向弯曲。此外，施加到栅极金属层110上的拉应力意指一弯曲力，在该弯曲力的作用下其上形成有栅极金属层110的底基板101的两个端部沿与施加到形变防止层310的压应力的方向相反的方向弯曲。
因此，压应力和拉应力互相抵消，从而可防止底基板101朝一个方向弯曲。
根据本发明的第三示范性实施例，当栅极金属层110以大的厚度被沉积时，对应于栅极金属层110的形变防止层310被沉积，从而可防止底基板101由于大厚度的栅极金属层110而弯曲。
此外，大厚度的栅极金属层110被制造，使得信号线的阻抗减小。用于大尺寸显示基板的双栅极结构可基于低阻抗的栅极金属层110实现为单栅极结构，使得可以增加开口率。
<示范性实施例4>
图9是示出根据本发明的显示基板的第四示范性实施例的截面示意图。
图9中所示的显示基板的俯视平面图与图1中所示的显示基板的第一示范性实施例的俯视平面图基本相同，因此，将省略对其的详细描述。
此外，除了还包括形变防止层410之外，图9中所示的显示基板的本示范性实施例与图2所示的显示基板的示范性实施例基本相同。因此，图9中采用相同的附图标记表示与图2中所示相同或相似的组件，因此，将省略对其的详细描述。
参考图2和9，显示基板400包括底基板101。
形变防止层410、栅极线GL、栅极电极GE、存储线STL、平坦化层122、栅极绝缘层120、沟道层130、数据线DL、源极电极SE、漏极电极DE、保护绝缘层150和像素电极PE形成在底基板101的上表面上。
形变防止层410形成在底基板101的上表面上。在本示范性实施例中，栅极线GL在形变防止层410上沿第一方向D11延伸。在一个示范性实施例中，栅极电极GE可连接到部分栅极线GL。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中栅极电极GE可从栅极线GL突出。在一个示范性实施例中，存储线STL可形成为与栅极线GL基本平行。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中存储线STL可形成为与数据线DL基本平行。存储线STL与形成在像素区P的像素电极PE交叠，使得彼此交叠的存储线STL和像素电极PE可形成存储电容器。
图10A至10F是示出图9所示的显示基板的示范性实施例的制造工艺的示范性实施例的截面示意图。
参考图9和10A，形变防止层410例如通过CVD工艺、溅射工艺或其它类似工艺沉积在底基板101的上表面上。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中形变防止层410可通过诸如涂布工艺、喷墨工艺、凹版印刷涂布工艺的各种涂布技术以及其它类似的工艺沉积在底基板101的上表面上。在一个示范性实施例中，形变防止层410可包括有机绝缘层或无机绝缘层。在一个示范性实施例中，形变防止层410可包括氮化硅(SiN_x)和氧化硅(SiO_x)之一。
参考图9和10B，栅极金属层110沉积在形变防止层410上。在一个示范性实施例中，栅极金属层110通过CVD工艺、溅射工艺或其它类似的工艺沉积。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中栅极金属层110可通过诸如涂布工艺、喷墨工艺、凹版印刷涂布工艺的各种涂布技术以及其它各种工艺沉积在底基板101的上表面上。在一个示范性实施例中，栅极金属层110可包括诸如铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、铝(Al)合金、铜(Cu)合金、银(Ag)合金的金属材料和其它具有类似特性的材料。
在本示范性实施例中，沉积在底基板101上的形变防止层410具有施加到其上的压应力，栅极金属层110具有施加到其上的拉应力。这里，形变防止层410的压应力意指一弯曲力，在该弯曲力的作用下其上形成有形变防止层410的底基板101的两个端部沿朝向底基板101中心的方向弯曲。此外，栅极金属层110的拉应力意指一弯曲力，在该弯曲力的作用下其上形成有栅极金属层110的底基板101的两个端部沿与施加到形变防止层410上的压应力方向相反的方向弯曲。
因此，施加到底基板101上表面的压应力和拉应力互相抵消，从而可防止底基板101朝一个方向弯曲。
在本示范性实施例中，形成形变防止层410的氮化硅(SiN_x)和氧化硅(SiO_x)层可因为诸如沉积压力等的外部条件而被确定为是否具有拉应力或压应力。在第四示范性实施例中，形变防止层410可具有施加到其上的压应力。
除了还包括形变防止层410之外，图10C至10F中所示的显示基板的示范性实施例的制造方法的示范性实施例与图3C至3F中所示的显示基板的制造方法的示范性实施例基本相同。因此，图10C至10F中采用相同的附图标记表示与图3C至3F中所示相同或相似的组件，因此，将省略对其的详细描述。
根据本发明的第四示范性实施例，当栅极金属层110以大的厚度被沉积时，对应于栅极金属层110的形变防止层410被沉积，从而可防止底基板101由于大厚度的栅极金属层110而弯曲。
此外，制造大厚度的栅极金属层110使得信号线的阻抗减小。用于制造大尺寸显示基板的双栅极结构可基于低阻抗的栅极金属层110被实现为单栅极结构，使得可以提高开口率。
<示范性实施例5>
图11是示出根据本发明的显示基板的第五示范性实施例的截面示意图。图12是示出图11的显示基板的制造工艺的示范性实施例中使用的虚设光致抗蚀剂(dummy photoresist)图案和线光致抗蚀剂图案的部分俯视平面图。图13A至13D是示出图12的虚设光致抗蚀剂图案的示范性实施例的各种形状的示意性俯视平面图。图14A至14H是示出图11的显示基板的示范性实施例的制造工艺的示范性实施例的截面示意图。
图11中所示的显示基板与图1中所示的显示基板的第一示范性实施例实质上相似。此外，除了在制造工艺期间还使用了虚设光致抗蚀剂图案DPP之外，图11中所示的显示基板与图2中所示的显示基板实质上相似。因此，图11中采用相同的附图标记表示与图2中所示相同或相似的组件，因此，将省略其详细的描述。
参考图11，显示基板500包括底基板101。
栅极线GL、栅极电极GE、存储线STL、平坦化层122、栅极绝缘层120、沟道层130、数据线DL、源极电极SE、漏极电极DE、保护绝缘层150和像素电极PE形成在底基板101的上表面上。
参考图11到14A，栅极金属层510通过CVD工艺、溅射工艺或其它类似的工艺沉积在底基板101的上表面上。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中栅极金属层510可通过诸如涂布工艺、喷墨工艺、凹版印刷涂布工艺的各种涂布技术和其它类似的方法沉积在底基板101的上表面上。栅极金属层510的示范性实施例可包括诸如铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、铝(Al)合金、铜(Cu)合金、银(Ag)合金的金属材料以及其它具有类似特性的材料。在栅极金属层510与底基板101之间可形成附着层(未示出)。附着层可包括钼(Mo)、钛(Ti)、钼钛(MoTi)合金、氧化铜(CuO)、钼铌(MoNb)合金、钴(Co)、镍(Ni)、铝(Al)、钽(Ta)以及其它具有类似特性的材料。附着层(未示出)对包括玻璃材料的底基板101具有相对高的附着特性，使得其可补偿栅极金属层510对底基板101的弱的附着特性。
随后，在栅极金属层510上形成光致抗蚀剂层，且该光致抗蚀剂层被部分曝光。这里，掩模设置在底基板101上，该掩模包括对应于形成第一导电图案的栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL的线遮光部分和对应于排除第一导电图案的剩余部分的虚设遮光部分。
参照图11至14B所示的示范性实施例，虚设光致抗蚀剂图案DPP和线光致抗蚀剂图案LPP可包括正型光致抗蚀剂材料。在该示范性实施例中，可保留由于线遮光部分和虚设遮光部分而没有曝光的光致抗蚀剂层。
也就是，曝光的光致抗蚀剂层被显影以形成虚设光致抗蚀剂图案DPP和线光致抗蚀剂图案LPP。这里，线光致抗蚀剂图案LPP可用于形成栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL。此外，虚设光致抗蚀图案DPP可发挥增强刻蚀特性的作用，使得栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL的锥形角为约80度到约90度。在一个示范性实施例中，虚设光致抗蚀剂图案DPP的线宽可为约3μm至约4μm。
图12中所示的虚设光致抗蚀剂图案DPP的示范性实施例具有多个分支通过水平翼(limb)相互连接的形状。再参考图13A至13D，虚设光致抗蚀剂图案DPP的示范性实施例可具有各种形状，各种形状为包括不同尺寸的矩形翼和分支、包括不同尺寸的圆形带以及包括不同尺寸的V形分支和翼等。
参考图11至14C，采用形成在栅极金属层510上的线光致抗蚀剂LPP作为刻蚀保护层刻蚀栅极金属层510，使得形成第一导电图案的栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL形成在底基板101上。
也就是，除设置在线光致抗蚀剂图案LPP下方的栅极金属层510之外的栅极金属层510被去除。小于线光致抗蚀剂图案LPP的小区域可形成在设置在线光致抗蚀剂图案LPP下方的栅极金属层510中，该小区域被称为底切(undercut)。
这里，因为虚设光致抗蚀剂图案DPP的线宽小，所以刻蚀工艺期间通过该底切去除设置在虚设光致抗蚀剂图案DPP下方的几乎所有的虚设金属层515。
参考图11至14D，虚设光致抗蚀剂图案DPP和线光致抗蚀剂图案LPP被去除。这里，虚设金属层515的在虚设光致抗蚀剂图案DPP下方的保留部分也可被去除。因此，形成在底基板101上的栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL被保留。这里，栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL的厚度可为约0.5μm至约3.0μm。
参考图11至14E，平坦化层122形成在其上形成有第一金属图案的底基板上。在一个示范性实施例中，平坦化层可包括有机材料。在其中显示基板采用较厚的栅极线的示范性实施例中，平坦化层可形成在栅极线和栅极绝缘层之间以减少台阶诱发的缺陷。
参考图11和14E，平坦化层122的对应于第一金属图案的区域被去除。
在一个示范性实施例中，不覆盖栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL的平坦化层122接收穿过底基板101背表面的光。被该光曝光的平坦化层122保留，而平坦化层的对应于为不透明金属层的栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL的部分被去除。
因此，平坦化层122的厚度与栅极电极GE和存储线STL的厚度基本相同。
根据第五示范性实施例，栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL的锥形角可为约80度至约90度。因此，当对应于栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL的平坦化层122被去除时，在平坦化层122、栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL之间不会产生间隙。因此，在执行形成栅极线的后续图案化工艺期间，由于台阶差引起的缺陷可被防止。
参考图11至14G，形成栅极绝缘层120。栅极绝缘层120的示范性实施例可包括氮化硅(SiN_x)、氧化硅(SiO_x)和具有类似特性的其它材料。
参考图11至14H，包括半导体层131和欧姆接触层132的沟道层130形成在其上形成有栅极绝缘层120的底基板101上。在一个示范性实施例中，半导体层131是掺杂高浓度的N型掺杂剂的非晶硅，欧姆接触层132是非晶硅(a-Si)层。
数据金属层140形成在沟道层130上，包括数据线DL、源极电极SE和漏极电极DE的第二导电图案采用数据金属层140形成。数据金属层140的示范性实施例可包括铬(Cr)、铬(Cr)合金、钼(Mo)、钼钠(MoNa)合金、钼铌(MoNb)合金、钼(Mo)合金、铜(Cu)、铜(Cu)合金、铜钼(CuMo)合金、铝(Al)、铝(Al)合金、银(Ag)、银(Ag)合金和其它具有类似特性的材料。
在本示范性实施例中，沟道层130和数据金属层140通过一个掩模形成，使得沟道层130形成在第二导电图案下方。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中沟道层130和数据金属层140可经由不同的掩模工艺形成以仅在栅极电极GE上形成沟道层130。
参考图11，保护绝缘层150形成在数据金属层140上。保护绝缘层150的示范性实施例可具有如图11所示的单层结构或包括钝化层和有机层的大厚度的双层结构。虽然以上示范性实施例讨论了单层结构和双层结构，但诸如三层结构、四层结构的多层结构、或其它任何本领域普通技术人员已知的结构也可替代单层结构或与单层结构联合使用。
暴露漏极电极DE的接触孔C穿过保护绝缘层150形成在底基板101上。在一个示范性实施例中，接触孔C采用刻蚀工艺形成。透明导电层形成在具有穿过其形成的接触孔C的保护绝缘层150上，且透明导电层被图案化以形成包括像素电极PE的第三导电图案。透明导电层的示范性实施例可包括诸如ITO、IZO的光学透明且导电的材料，以及其它具有类似特性的材料。
图15A至15C是示出在显示基板的第五示范性实施例的制造工艺的示范性实施例中，虚设光致抗蚀剂图案DPP和定位在虚设光致抗蚀剂图案DPP下方的栅极金属层的剖面尺寸(CD，cut dimension)偏离(skew)随时间而改变的截面示意图。
参考图15A至15C，虚设光致抗蚀剂图案DPP的线宽为约9μm。CD偏离是虚设光致抗蚀剂的端部与保留的栅极金属层的端部之间的距离。在本发明的第五示范性实施例中，当从被刻蚀的金属层的侧表面观察时，锥形角是坡度。在一个示范性实施例中，锥形角可为约80度至约90度。
当虚设金属层515的刻蚀执行了约50％时，虚设光致抗蚀剂图案DPP和虚设金属层515的形状与图15A所示的类似。这里，虚设光致抗蚀剂图案DPP与虚设金属层515之间的CD偏离可为约4.3μm。
当虚设金属层515的刻蚀执行约70％时，虚设光致抗蚀剂图案DPP和虚设金属层515的形状与图15B所示的类似。这里，虚设光致抗蚀剂图案DPP与虚设金属层515之间的CD偏离可为约5.7μm。
当虚设金属层515的刻蚀执行约90％时，虚设光致抗蚀剂图案DPP和虚设金属层515的形状与图15C所示的类似。这里，虚设光致抗蚀剂图案DPP与虚设金属层515之间的CD偏离可为约7.5μm。
也就是，随着刻蚀工艺的进行，因为CD偏离(其是虚设光致抗蚀剂图案DPP的端部与保留的栅极金属层的端部之间的距离)增大，所以确认虚设金属层515的尺寸减小。
当虚设光致抗蚀剂图案DPP的线宽为约9μm时执行本测量。然而，尽管当虚设光致抗蚀剂图案DPP为约4μm时刻蚀步骤执行了约50％，但是CD偏离可大于约4.3μm，也就是，CD偏离可以是比参考值0.4μm大的值。因此，当栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL形成时，设置在虚设光致抗蚀剂图案DPP下方的虚设金属层515可同时被去除。这里，CD偏离的参考值可为一值其使得当刻蚀工艺执行约50％时，所有的虚设金属层515被去除。
因此，虚设金属层515的锥形角保持在约80度到90度，使得在栅极图案化的后续工艺期间诸如非平坦化(nonplanarization)的缺陷和台阶差的产生可被防止。
在本发明的第五示范性实施例的制造工艺的示范性实施例中，为了防止显示基板的弯曲，形变防止层可根据任意一个本发明的前述示范性实施例而进一步沉积。
<示范性实施例6>
根据本发明的显示基板的第六示范性实施例的截面示意图与根据图11中所示的第五示范性实施例的显示基板的截面示意图基本相同，因此，将省略其详细的描述。
图16A是示出用于制造显示基板的第六示范性实施例的刻蚀设备的截面示意图。图16B是示出刻蚀设备的示范性实施例的喷嘴的位置和从喷嘴中喷射出的刻蚀溶液范围的俯视平面图。图17A至17E是示出显示基板的第六示范性实施例的制造工艺的示范性实施例的截面示意图。
显示基板的第六示范性实施例与显示基板的第一示范性实施例基本相同，所以任何有关以上元件的进一步说明将被省略。此外，除了制造工艺期间通过图16A的刻蚀设备喷射刻蚀溶液之外，显示基板的第六示范性实施例与图11中所示的显示基板基本相同。因此，在第六示范性实施例中采用相同的附图标记表示与图11中所示相同或相似的组件，因此，将省略其详细的描述。
参考图16A和16B，刻蚀设备600包括腔室610、传输(transferring)单元620、化学提供(providing)单元630和排出部分640。腔室610、传输单元620、化学提供单元630和排出部分640可包括圆柱(cylinder)、管、马达、阀、泵和各种其他的相关元件。
腔室610通过传输单元620接收显示基板P，并界定采用化学溶液选择性湿刻蚀形成在显示基板P上的栅极金属层510的空间。
在本示范性实施例中，传输单元620是包括由多个马达驱动的多个辊的传送带。传输单元620设置在腔室610内部的下部分中以支撑显示基板P。在显示基板P的栅极金属层510采用刻蚀化学溶液被刻蚀的刻蚀工艺中，传输单元620在腔室610的内部传输显示基板P，然后传输单元620在腔室610内部来回传动显示基板P。由于该来回传动，刻蚀溶液可被均匀喷射在腔室610内部的具有大尺寸的显示基板P的表面处。
在腔室610内部，化学提供单元630设置在由传输单元620支撑的显示基板P上方。化学提供单元630包括主管636，其接收来自可设置在腔室610外侧的多个化学容器(未示出)的化学溶液；多个子管634，从主管636分出；以及多个阀(未示出)，设置在主管636与子管634之间。喷射刻蚀溶液到基板表面的多个喷射喷嘴632沿每个子管(sub-pipe)636形成。在一个示范性实施例中，喷射喷嘴632分别形成在子管636的端部。
此外，示范性实施例包括这样的构造，在该构造中化学提供单元630还可包括给主管636和子管634提供化学溶液的多个子泵(未示出)。在本示范性实施例中，排出部分640设置在腔室610的下部分处以将显示基板的刻蚀剩余物质和剩余的化学溶液排出到腔室610的外侧。
参考图16B，每个喷嘴632喷射刻蚀溶液到显示基板P上。在一个示范性实施例中，喷嘴632被设置为彼此交叠。
在一个示范性实施例中，从第一喷嘴N1喷射的刻蚀溶液喷射到第一区域“区域1”中的显示基板P上。从第二喷嘴N2喷射的刻蚀溶液喷射到在第二区域“区域2”中的显示基板P上。从第三喷嘴N3喷射的刻蚀溶液喷射到在第三区域“区域3”中的显示基板P上。
也就是，由于第一至第三喷嘴N1、N2和N3，刻蚀溶液可被喷射到显示基板P的整个区域而不留任何空区域。
在一个示范性实施例中，彼此相邻的第一喷嘴N1和第二喷嘴N2之间的距离、彼此相邻的第二喷嘴N2和第三喷嘴N3之间的距离以及彼此相邻的第三喷嘴N3和第一喷嘴N1之间的距离可分别为约0mm至约60mm。
在一个示范性实施例中，第一喷嘴N1和第二喷嘴N2之间的距离、第二喷嘴N2和第三喷嘴N3之间的距离以及第三喷嘴N3和第一喷嘴N1之间的距离可彼此相等。也就是，在一个示范性实施例中，第一喷嘴N1、第二喷嘴N2和第三喷嘴N3可设置成正三角形。
此外，在一个示范性实施例中，第一至第三区域区域1、区域2和区域3的半径可为约35mm至约60mm。
根据本发明的第六示范性实施例，刻蚀溶液可均匀地喷射到显示基板P的整个区域上，使得尽管栅极金属层510形成为具有厚的厚度，但仍可防止栅极图案化的后续工艺中诸如非平坦化的缺陷以及台阶差的产生。
参考图17A，栅极金属层510例如通过CVD工艺、溅射工艺或其它类似的工艺沉积到底基板101的上表面上。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中栅极金属层510可通过诸如涂布工艺、喷墨工艺、凹版印刷涂布工艺(gravure coating process)的各种涂布技术或其它的类似工艺沉积在底基板101的上表面上。
在一个示范性实施例中，附着层(未示出)可形成在栅极金属层510和底基板101之间。附着层的示范性实施例可包括钼(Mo)、钛(Ti)、钼钛(MoTi)合金、氧化铜(CuO)、钼铌(MoNb)合金、钴(Co)、镍(Ni)、铝(Al)、钽(Ta)和其它具有类似特性的材料。
光致抗蚀剂层形成在栅极金属层110上，随后光致抗蚀剂层被部分曝光。这里，掩模设置在底基板101上，该掩模包括对应于形成第一导电图案的栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL的遮光(light-blocking)部分。
因此，对应于由于遮光部分而未曝光的区域的光致抗蚀剂层被保留。也就是，曝光的光致抗蚀剂层被显影以形成第一光致抗蚀剂图案。栅极金属层110采用形成在栅极金属层110上的第一光致抗蚀剂图案作为刻蚀保护层被刻蚀，使得形成第一导电图案的栅极线GL、栅极电极GE和存储线STL形成在底基板101上。
在本示范性实施例中，描述的是第一光致抗蚀剂图案为正型光致抗蚀剂材料。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中第一光致抗蚀剂图案可由负型光致抗蚀剂材料形成。
参考图17B，平坦化层122形成在其上形成有第一导电图案的底基板101上。
参考图17C，对应于第一导电图案的平坦化层122被去除。
参考图17D，栅极绝缘层120形成在平坦化层122和通过其暴露的第一导电图案上。
参考图17E，包括半导体层131和欧姆接触层的沟道层130形成在其上形成有栅极绝缘层120的底基板101上。
数据金属层140形成在其上形成有沟道层130的底基板101上，数据金属层140被图案化以形成包括数据线DL、源极电极SE和漏极电极DE的第二导电图案。
在本示范性实施例中，沟道层130和数据金属层140通过一个掩模形成，使得沟道层130形成在第二导电图案下方。供选示范性实施例包括这样的构造，在该构造中沟道层130和数据金属层140可通过不同的掩模工艺形成以仅在栅极电极GE上形成沟道层130。
保护绝缘层150形成在其上形成有数据金属层140的底基板上。保护绝缘层150的示范性实施例可具有图17E中所示的单层结构或包括钝化层和有机层的大厚度的双层结构。
暴露漏极电极DE的接触孔C通过保护绝缘层150形成。在一个示范性实施例中，接触孔C采用刻蚀工艺形成。透明导电层形成在具有穿过其形成的接触孔C的保护绝缘层150上，且透明导电层被图案化以形成包括像素电极PE的第三导电图案。
在本发明的第六示范性实施例的制造工艺的示范性实施例中，为了防止显示基板弯曲，还可依照任何前面的本发明的示范性实施例沉积形变防止层。
此外，在第六示范性实施例的制造工艺的示范性实施例中，虚设光致抗蚀剂图案DPP可依照第五示范性实施例进一步形成，其保持约80度至约90度的栅极金属层510的锥形角以实现后续的栅极图案化工艺的平坦化。
根据本发明的示范性实施例，具有压应力和拉应力的材料被沉积在底基板上，使得底基板可接收对称力。
因此，底基板可不弯向其任何一侧。此外，可制造大厚度的栅极金属层，使得信号线的阻抗可被减小。用于制造大尺寸显示基板的双栅极结构可基于低阻抗的栅极金属层实现为单栅极结构，使得开口率可被提高。
此外，虚设金属层的锥形角被保持在约80度至约90度，使得栅极图案化后续工艺中的诸如非平坦化的缺陷和台阶差的产生可被防止。
以上所述是对本发明的说明而不对本发明构成限制。尽管已经描述了本发明的几个示范性实施例，但本领域的技术人员将容易理解可以在本质上不偏离本发明的新颖性教导和优势的前提下对示范性实施例进行许多修改。因此，旨在所有这样的修改都包括在权利要求书所界定的本发明的范围之内。在权利要求书中，装置加功能的描述旨在覆盖这里所描述的实现所述功能的结构、结构等效物和等效结构。因此，应理解以上所述是对本发明的说明而不应被解释为限于所公开的特定示范性实施例，而且旨在对所公开的示范性实施例以及其它示范性实施例的修改都包括在所附权利要求书的范围内。本发明由下面的权利要求书限定，并且权利要求书的等效物也包括在其中。