CN100335957C - 共平面开关模式液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种共平面开关模式液晶显示(LCD)装置的制造方法包括：在一基板上形成数据线和遮光层；用多晶硅薄膜形成象素电极线和有源区；在基板上形成第一绝缘层；在第一绝缘层上形成栅极和公共电极；在基板上形成第二绝缘层；形成暴露出至少一部分数据线和有源区的第一接触孔；并且形成用来连接至少一部分暴露的数据线和有源区的一连接电极。

Description

共平面开关模式液晶显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及到液晶显示(LCD)装置，具体涉及到一种共平面开关模式LCD装置及其制造方法。
背景技术
近来，随着对显示信息和要求使用便携信息系统的需求不断增加，轻而薄型的平板显示(FPD)装置已经研制成功并且商品化，而常规的阴极射线管(CRT)装置已经被替代。在这些平板显示装置当中，利用了液晶的光学各向异性的LCD装置被用来显示图像。LCD装置由于其具备优良的分辨率、色彩表现能力和图像质量可以安装在笔记本计算机、台式监视器或任何其它显示装置中。
驱动LCD装置的方法包括扭曲向列(TN)方法，它在基板的垂直方向上驱动向列上的液晶分子。然而这种方法的问题在于视角只有90°。这是因为液晶分子的折射各向异性，如果对液晶显示面板施加一电压，与基板平行设置的液晶分子会对准垂直于基板的方向。
为此，提出了一种共平面开关方法来改善视角，在基板的水平方向上驱动液晶分子可将视角扩大到170°。以下要详细解释共平面开关方法。
图1示出了常规共平面开关模式LCD装置的阵列基板的一部分平面图，图中仅仅例举了一个象素。事实上共有彼此交叉的N条栅极线和M条数据线，因此，实际的LCD装置中存在N×M个象素。
如图1所示，阵列基板10包括：按水平和垂直方向设置的用来限定一象素区的栅极线16和数据线17、在栅极线16和数据线17之间的交叉区域上形成的作为开关元件的薄膜晶体管20，以及在各个象素区上形成的象素电极18。
薄膜晶体管20包括连接到栅极线16的栅极21、连接到数据线17的源极22，以及连接到象素电极18的漏极23。薄膜晶体管20还包括用来隔离栅极21、源极22和漏极23的第一和第二绝缘层(未表示)以及一有源层，，所述有源层是利用施加在栅极21上的栅极电压在源极22和漏极23之间形成一导电沟道的沟道层(未表示)。
在象素区内，交替设置用来产生共平面水平电场的公共电极8和象素电极18。公共电极8从平行于栅极线16设置的公共电极线8a上分叉。象素电极18电连接到漏极23，并且从与公共电极线8a交叠的象素电极线18a上分叉。公共电极线8a和栅极线16形成在同一平面上。象素电极线18a和数据线17形成在同一平面上。在公共电极线8a和象素电极线18a之间设置一绝缘层构成一存储电容。
在这种LCD装置中，主要用非晶硅薄膜作为薄膜晶体管20的沟道层。英国的LeComber等人在1979年首先提出了非晶硅薄膜晶体管技术并且1986年3-英寸液晶便携电视进入市场。近来已经开发出面积大于50英寸的非晶硅薄膜晶体管LCD装置。
然而，大约(＜1cm2/Vsec)的非晶硅薄膜晶体管的场效应迁移率妨碍了其在对象素区施加信号的外围电路中的应用，因为外围电路的工作频率在1MHz以上。对此进行的积极研发是在同在一玻璃基板上的象素区中和驱动电路区内的外围电路中利用多晶硅薄膜晶体管同时形成一开关晶体管，它的场效应迁移率要大于非晶硅薄膜晶体管的迁移率。
从1982年开发出液晶彩色电视机起，多晶硅薄膜晶体管技术已经在诸如便携式摄像机等小型模块中采用。由于多晶硅薄膜晶体管具有低感光灵敏度，高电场效应和迁移率，驱动电路可以直接制造在一个基板上。
提高的迁移率能提高驱动电路的工作频率，该频率确定了在维持合适的显示能力的同时所能驱动的象素数量。具体地说，提高频率会缩短提供给象素的信号的充电时间，减少信号的畸变，从而改善图像质量。
因此，就不需要用来连接驱动器集成电路(IC)和象素阵列的常规附加工序，这样能提高生产率和可靠性。另外，由于多晶硅薄膜具有上述的优异特性，能够制成较小并优质的薄膜晶体管。
多晶硅薄膜一般具有共平面结构，其中的栅极、源极和漏极形成在以有源层为基础的同一层上。有源层一般是位于基板的最下层。
在共平面结构的薄膜晶体管中，沟道层暴露于下面的背光。因此，沟道层会受到背光的光电影响，可能会造成截止电流，即漏电流，增大使装置的特性恶化并降低LCD面板的图像质量。
为了解决上述问题，提出了一种在沟道层下面另外设置一个遮光层的方法，用来遮挡入射到沟道层上的光。然而，制造工艺会因需要额外的步骤形成遮光层而变得复杂化。
另外，在采用多晶硅薄膜的共平面结构薄膜晶体管中需要的光刻工序的数量比交错结构中要多，这样会增加制造成本。
发明内容
为此，本发明提供了一种装置和制造这种装置的方法，能够基本上消除因现有技术的局限和缺点造成的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种共平面开关模式LCD装置及其制造方法，能够简化制造工艺，采用一种改进的共平面结构形成薄膜晶体管。
本发明的另一目的是提供一种共平面开关模式LCD装置及其制造方法，在形成数据线的同时形成一遮光层，能够降低制造成本并改善图像质量。
为了改进常规的共平面结构，本发明采用了一种埋藏总线共平面(BBC)结构，将源极/漏极线形成在基板的最下层上。
可以将用于源极/漏极与沟道层之间电连接和象素电极与漏极之间电连接的接触孔形成工序集成为一个工序，从而简化光刻工艺，减少制造工序和制造成本。
在形成数据线的同时形成一遮光层可以进一步简化制造工艺。
以下要说明本发明的附加特征和优点，有些内容可以从说明书中看出，或者是通过对本发明的实践来学习。采用说明书及其权利要求书和附图中具体描述的结构就能实现并达到本发明的目的和其他优点。
为了按照本发明的意图实现上述目的和其他优点，以下要具体和广泛地说明，所提供的用来制造共平面开关模式LCD装置的一种方法包括：在一个基板上形成数据线和遮光层；用多晶硅薄膜形成象素电极线和有源区；在基板上形成第一绝缘层；在第一绝缘层上形成栅极和公共电极线；在基板上形成第二绝缘层；形成暴露出至少一部分数据线和源极区的第一接触孔；并且形成用来连接至少一部分暴露的数据线和源极区的一连接电极。
为了按照本发明的意图实现上述目的和其他优点，以下要具体和广泛地说明，所提供的一种共平面开关模式LCD装置包括：彼此面对的第一和第二基板；按垂直和水平方向设置在第一基板上用来限定一象素区的栅极线和数据线；在象素区内具有一沟道区的多晶硅薄膜晶体管；在象素区内产生共平面水平电场的公共电极和象素电极；防止光入射到沟道区的一遮光层，其中数据线和遮光层形成在同一层中；以及第一和第二基板之间的液晶层。
应该意识到，以上的概述和下文的详细说明是示例性和解释性的描述，都是为了进一步解释所要求保护的发明。
附图说明
所包括的用来便于理解本发明并且作为本申请一个组成部分的附图表示了本发明的实施例，连同说明书一起可用来解释本发明的原理。在附图中：
图1示出了常规共平面开关模式LCD装置的阵列基板的一部分平面图。
图2A示出了按照本发明的共平面开关模式LCD装置的阵列基板的一部分平面图。
图2B示出了图2A所示的共平面开关模式LCD装置中沿II-II线提取的一个截面图。
图3A到3H依次示出了图2A所示的共平面开关模式LCD装置的阵列基板制造步骤的示意图。
图4示出了按照本发明第二实施例的共平面开关模式LCD装置的阵列基板的一部分平面图。
图5示出了按照本发明第三实施例的共平面开关模式LCD装置的阵列基板的一部分平面图。
具体实施方式
以下要具体描述在附图中表示的本发明的最佳实施例。
图2A示出了按照本发明的共平面开关模式LCD装置的阵列基板的一部分平面图。在图中仅仅示意性表示了一个象素。事实上共有彼此交叉的N条栅极线和M条数据线，并且实际的LCD装置中存在N×M个象素。
如图2A所示，阵列基板110包括在基板110上按水平和垂直方向设置并限定一象素区的栅极线116和数据线117和一薄膜晶体管(TFT)120。在栅极线116和数据线117之间的交叉区域上形成作为开关元件的TFT120。
薄膜晶体管120包括：连接到栅极线116的栅极121；连接到数据线117的源极区122a；以及连接到象素电极118的漏极区123a。源极区122a通过形成在第一接触孔170a和170b中的连接电极128电连接到数据线117。尽管图中没有表示，薄膜晶体管120还包括用来隔离栅极121、源极区122a和漏极区123a的第一绝缘层，以及用施加在栅极121上的栅极电压在源极区122a和漏极区123a之间形成一导电沟道的一沟道区。
在象素区内交替设置用来产生共平面水平电场的至少一对公共电极108和象素电极118。为了有效屏蔽施加在数据线117上的信号对象素电极118的影响，公共电极108设置在象素区的外围。
在最佳实施例中，用透明导电材料例如是铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)制成的公共电极108和象素电极118被形成在基板110的最上层。
公共电极108通过至少一个第二接触孔171电连接到与栅极线116平行设置的公共电极线108a。象素电极118连接到漏极区123a，并通过至少一个第三接触孔172电连接到与公共电极线108a交叠的象素电极线118a。公共电极线108a和栅极线116形成在同一平面上。象素电极线118a和漏极区123a形成在同一平面上。第一绝缘层介于公共电极线108a和象素电极线118a之间构成一存储电容。
在最佳实施例中，公共电极108和象素电极118被表示成条形形状。然而，公共电极和象素电极并不局限于条形形状，还可以制成Z字形形状。并且，栅极线116和数据线117也可以制成Z字形形状引起一种多区域现象，使设置在一个象素内的液晶分子沿不同方向对准。也就是说，用多区域结构可以衰减因液晶分子的双折射特性而产生的不同相的光，从而减少色移现象。
此处，在沟道层下面形成一遮光层160，用来防止下面的背光进入薄膜晶体管120的沟道层。
图2B示出了图2A所示的共平面开关模式LCD装置中沿II-II线提取的一个截面图。
如图2B所示，数据线117和遮光层160形成在阵列基板110上。并且在基板110上依次形成一缓冲层114、一多晶硅薄膜140b和第一绝缘层115a。
多晶硅薄膜140b对应着一象素单元(区)。栅极121、源极区122a和漏极区123a在多晶硅薄膜140b上构成一薄膜晶体管。多晶硅薄膜140b还对应着一存储电容单元(区)。公共电极线108a和多晶硅薄膜140b构成一存储电容。
在基板110上依次淀积由有机绝缘层构成的第二绝缘层115b和第三绝缘层115c。在第二绝缘层115b和第三绝缘层115c中形成第一接触孔170a、170b和第二接触孔171。数据线117通过形成在第一接触孔170a、170b上的连接电极128电连接到源极区122a。公共电极线108a通过第二接触孔171电连接到公共电极108。
图3A到3H依次示出了图2A所示的共平面开关模式LCD装置的阵列基板制造步骤的示意图，并且表示了采用多晶硅薄膜作为沟道层用BBC结构制造LCD装置的一种方法。
在图3A中，数据线117和遮光层160形成在基板110上，基板是一种透明绝缘材料，例如是经过光学处理的玻璃。用不透明金属材料制成的遮光层160能防止来自LCD面板下部的背光入射到沟道层上。
如果遮光层160和数据线117是同时形成的，就能省略一道光刻工序(以下称为光刻工序)，从而简化制造步骤。另外，如果用与数据线117同样的材料形成遮光层160，还能降低制造成本。
可以用一双导电层构成遮光层160和数据线117，包括用于LCD装置中快速信号传输的低电阻金属材料构成的第一层和普通金属导电材料构成的第二导电层。
在图3B中，遮光层160和数据线117是按预定厚度(～5000)形成在基板110上的。在基板110的整个表面上淀积一缓冲层114，然后在上面淀积非晶硅薄膜140a。主要由二氧化硅层SiO2构成的缓冲层114屏蔽由玻璃基板110产生的Na离子等杂质离子，防止其在结晶过程中进入非晶硅薄膜140a。
可以用多种方法淀积非晶硅薄膜140a，例如有低压化学汽相淀积法(LPCVD)、等离子体增强化学汽相淀积法(PECVD)等等。
然后按430℃用两小时执行一脱氢工序，消除非晶硅薄膜140a中存在的氢，然后执行结晶工序。在最佳实施例中的结晶方法采用激光退火法。然而，也可以采用具有优良结晶特性的其它结晶方法。
在图3C中，用光刻工序对结晶的硅薄膜140b构图。
然后在图3D中，用光刻胶150遮挡除了被用作存储电极的区域之外的一部分，然后注入杂质离子形成一存储电容单元。尽管在最佳实施例中是用第五族杂质形成P型薄膜晶体管，也可以用第三族杂质形成N型薄膜晶体管。
图3E表示形成栅极121和公共电极线108a的步骤。如图3E所示，可以利用第一绝缘层115a即栅极绝缘层依次淀积一二氧化硅层和一Mo/AlNd的双金属层。然后执行光刻工序，形成栅极121和作为存储电极的公共电极线108a。
在图3F中，利用栅极121作为掩模执行用来形成源极区122a和漏极区123a的离子注入工序。然后依次淀积第二绝缘层115b和有机绝缘层的第三绝缘层115c。
在图3G中，形成电连接数据线117和源极区122a的第一接触孔170a、170b。再形成电连接公共电极线108a和公共电极108的第二接触孔171。
在图3H中，通过第一接触孔170a、170b在第三绝缘层115c上形成连接电极128。利用一种透明导电材料例如是铟锡氧化物等等通过第二接触孔171在第三绝缘层115c上形成公共电极108。
在最佳实施例中表示了制造P型象素单元薄膜晶体管的一种方法。除离子注入工序之外，可以采用和P型薄膜晶体管一样的方法制造N型薄膜晶体管。还可以采用相同的方法制造驱动电路单元的薄膜晶体管。
在最佳实施例中，和遮光层一起在基板的最下层上形成源极/漏极线，这样能简化制造工艺，降低制造成本，并能提高图像质量。
然而，在上述最佳实施例中需要有一个额外工序来形成电连接公共电极和公共电极线以及用来连接象素电极和象素电极线的接触孔。这一额外工序会造成接触不良的问题。以下的实施例能解决这一问题。
图4示出了按照第二实施例的共平面开关模式LCD装置的阵列基板的一部分平面图，并且表示了一种用多晶硅薄膜形成象素电极的没有第三接触孔的结构。
除了象素电极形成方法之外，按照第二实施例的共平面开关模式LCD装置与图2所示的第一实施例具有相同的结构。
如图4所示，一阵列基板210包括在其上按垂直和水平方向设置的用来限定一象素区的栅极线216和数据线217，以及形成在栅极线216和数据线217之间的交叉点上作为开关元件的薄膜晶体管220。
在薄膜晶体管220的沟道层(未表示)下面形成一遮光层260，用来防止下面的背光入射到沟道层上。
在象素区内交替设置用来产生共平面水平电场的至少一对公共电极208和象素电极218。公共电极208通过至少一个第二接触孔271电连接到与栅极线216平行设置的公共电极线208a。象素电极218连接到漏极区223a，并通过延伸与公共电极线208a交叠的象素电极线218a形成。
与第一实施例不同，在第二实施例中，象素电极218是用象素电极线218a的同一个多晶硅薄膜形成的，因而不需要电连接象素电极218和象素电极线218a的第三接触孔。这样每一个象素就能减少一个接触孔，从而减少接触不良。
公共电极线208a和栅极线216形成在同一平面上，而象素电极线218a和漏极区223a形成在同一平面上。第一绝缘层介于公共电极线208a和象素电极线218a之间构成一个存储电容。
图5示出了按照第三实施例的共平面开关模式LCD装置的阵列基板的一部分平面图。
除了形成象素电极和公共电极的方法之外，按照第三实施例的共平面开关模式LCD装置与图2A、2B所示的第一实施例具有相同的结构。
与第一实施例不同，在第三实施例中，象素电极是用多晶硅薄膜形成的，而公共电极是和公共电极线一起形成的，因而不需要第二接触孔和第三接触孔。
如图5中所示，一阵列基板310包括在其上沿垂直和水平方向设置的用来限定一象素区的栅极线316和数据线317，以及形成在栅极线316和数据线317之间的交叉点上作为开关元件的薄膜晶体管320。
在薄膜晶体管320的沟道层(未表示)下面形成一个遮光层360，用来防止下面的背光入射到沟道层上。
在象素区内交替设置用来产生共平面水平电场的至少一对公共电极308和象素电极318。其中公共电极308通过延伸与栅极线316平行设置的公共电极线308a形成。象素电极318连接到漏极区323a，并通过延伸与公共电极线308a交叠的象素电极线318a形成。也就是说，与第一实施例不同，在第三实施例中，象素电极318是用象素电极线318a的同一个多晶硅薄膜形成的，因而不需要电连接象素电极318和象素电极线318a的第三接触孔，也不需要电连接公共电极308和公共电极线308a的第二接触孔。这样就能防止因形成第二接触孔和第三接触孔带来的接触不良问题，从而提高产量和简化制造工艺。
公共电极线308a和栅极线316形成在同一平面上，而象素电极线318a和漏极区323a形成在同一平面上。第一绝缘层介于公共电极线308a和象素电极线318a之间构成一个存储电容。
本领域的技术人员能够看出，无需脱离本发明的原理或范围还能对本发明进行各种各样的修改和变更。因此，本发明应该覆盖属于本发明权利要求书及其等效物范围内的修改和变更。

Claims (20)

1.一种共平面开关模式液晶显示装置的制造方法包括：
在一基板上形成数据线和遮光层；
用多晶硅薄膜形成象素电极线和有源区；
在基板上形成第一绝缘层；
在第一绝缘层上形成栅极和公共电极线；
在基板上形成第二绝缘层；
形成暴露出至少一部分数据线和源极区的第一接触孔；并且
形成用来连接至少一部分暴露的数据线和源极区的一连接电极。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，公共电极线和象素电极线构成一个存储电容。
3.按照权利要求1的方法，其特征在于，进一步包括在形成公共电极线时用延伸的公共电极线形成至少一个公共电极，并且在形成象素电极线时用延伸的象素电极线形成至少一个象素电极。
4.按照权利要求3的方法，其特征在于，公共电极和象素电极之一是Z字形形状的。
5.按照权利要求1的方法，其特征在于，形成有源区包括对多晶硅薄膜构图形成一个有源图形，并在有源图形的预定区域注入杂质离子形成源极区和漏极区。
6.按照权利要求1的方法，其特征在于，进一步包括在形成第一接触孔时形成暴露出至少一部分公共电极线的第二接触孔。
7.按照权利要求6的方法，其特征在于，进一步包括形成至少一个公共电极，并通过第二接触孔连接到公共电极线；以及形成连接至象素电极线的至少一象素电极。
8.按照权利要求6的方法，其特征在于，进一步包括在形成第二接触孔时形成第三接触孔，暴露出至少一部分象素电极线。
9.按照权利要求8的方法，其特征在于，进一步包括形成至少一个象素电极，通过第三接触孔连接到象素电极线。
10.按照权利要求7的方法，其特征在于，公共电极和象素电极之一是Z字形形状的。
11.按照权利要求9的方法，其特征在于，公共电极和象素电极之一是Z字形形状的。
12.按照权利要求7的方法，其特征在于，象素电极是用多晶硅薄膜制成的。
13.按照权利要求9的方法，其特征在于，象素电极是用多晶硅薄膜制成的。
14.按照权利要求7的方法，其特征在于，公共电极和象素电极之一是用透明导电材料制成的。
15.按照权利要求9的方法，其特征在于，公共电极和象素电极之一是用透明导电材料制成的。
16.一种共平面开关模式液晶显示装置包括：
彼此面对的第一和第二基板；
按垂直和水平方向设置在第一基板上限定一象素区的栅极线和数据线；
在象素区内具有一沟道区的多晶硅薄膜晶体管；
在象素区内产生共平面水平电场的公共电极和象素电极；
防止光入射到沟道区的一遮光层，其中数据线和遮光层形成在同一层中，以及
第一和第二基板之间的液晶层。
17.按照权利要求16的装置，其特征在于，公共电极和象素电极之一是Z字形形状的。
18.按照权利要求16的装置，其特征在于，象素电极是用多晶硅薄膜制成的。
19.按照权利要求16的装置，其特征在于，公共电极和象素电极之一是用透明导电材料制成的。
20.按照权利要求16的装置，其特征在于，进一步包括公共电极线和象素电极线，从公共电极线延伸形成公共电极，并从象素电极线延伸形成象素电极。
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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101146418B1 (ko) * 2004-11-08 2012-05-17 엘지디스플레이 주식회사 폴리 실리콘형 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조방법
KR101133767B1 (ko) * 2005-03-09 2012-04-09 삼성전자주식회사 유기 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
KR101137866B1 (ko) * 2005-06-30 2012-04-23 엘지디스플레이 주식회사 횡전계방식 액정표시소자
KR101157253B1 (ko) * 2005-06-30 2012-06-15 엘지디스플레이 주식회사 액정표시소자
JP5026019B2 (ja) * 2006-08-08 2012-09-12 三菱電機株式会社 薄膜トランジスタ基板、薄膜トランジスタの製造方法、及び表示装置
WO2009058763A1 (en) * 2007-10-29 2009-05-07 Unidym, Inc. Nanostructure-film lcd devices
JP2009122342A (ja) * 2007-11-14 2009-06-04 Mitsubishi Electric Corp 液晶表示装置、及びその製造方法
TWI355735B (en) * 2008-04-08 2012-01-01 Au Optronics Corp Pixel structure of liquid crystal display panel an
CN101893774B (zh) * 2009-05-22 2014-12-10 上海天马微电子有限公司 液晶显示面板及其制造方法
JP2012118297A (ja) * 2010-12-01 2012-06-21 Sony Corp 表示パネルおよびその製造方法、表示装置、ならびに電子機器
JP5372900B2 (ja) 2010-12-15 2013-12-18 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
CN102569187B (zh) * 2011-12-21 2014-08-06 深圳市华星光电技术有限公司 一种低温多晶硅显示装置及其制作方法
US10861978B2 (en) 2012-04-02 2020-12-08 Samsung Display Co., Ltd. Display device
CN103367374B (zh) * 2012-04-02 2017-06-09 索尼公司 固体摄像装置及其制造方法、半导体器件的制造装置和方法、电子设备
KR101923717B1 (ko) * 2012-05-24 2018-11-30 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 어레이 기판 및 그 제조방법
KR20130136063A (ko) * 2012-06-04 2013-12-12 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터, 이를 포함하는 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
KR102002858B1 (ko) * 2012-08-10 2019-10-02 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
CN103226272B (zh) 2013-04-16 2015-07-22 合肥京东方光电科技有限公司 一种阵列基板及其制备方法、显示装置
CN103472646B (zh) * 2013-08-30 2016-08-31 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及其制备方法和显示装置
CN103715138B (zh) 2013-12-31 2017-01-25 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及其制造方法、显示装置
KR102175819B1 (ko) 2014-03-19 2020-11-09 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
CN103928472A (zh) 2014-03-26 2014-07-16 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及其制作方法和显示装置
CN104538454B (zh) * 2014-12-26 2017-12-01 深圳市华星光电技术有限公司 低温多晶硅薄膜晶体管及其制造方法
CN105097831B (zh) 2015-06-23 2019-03-29 京东方科技集团股份有限公司 低温多晶硅背板及其制造方法和发光器件
CN104950540B (zh) * 2015-07-20 2018-09-21 重庆京东方光电科技有限公司 阵列基板及其制作方法和显示装置
CN105448823A (zh) * 2015-12-28 2016-03-30 昆山龙腾光电有限公司 氧化物薄膜晶体管阵列基板及制作方法与液晶显示面板
JP6649788B2 (ja) * 2016-02-17 2020-02-19 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
KR102602169B1 (ko) * 2016-07-11 2023-11-14 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR101920770B1 (ko) * 2016-10-31 2018-11-22 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
CN106597771B (zh) * 2017-01-19 2019-07-26 厦门天马微电子有限公司 阵列基板、液晶显示面板和显示装置
CN108535925B (zh) * 2018-03-20 2021-04-02 厦门天马微电子有限公司 显示面板和显示装置
KR102308189B1 (ko) * 2018-12-18 2021-10-01 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터, 이를 포함하는 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
CN110061013B (zh) * 2019-04-23 2021-06-01 武汉华星光电技术有限公司 阵列基板及其制备方法
JP7372832B2 (ja) * 2019-12-26 2023-11-01 シャープ株式会社 液晶表示装置およびその製造方法
JP7299834B2 (ja) * 2019-12-26 2023-06-28 シャープ株式会社 アクティブマトリクス基板、アクティブマトリクス基板を備えたインセルタッチパネル型液晶表示装置、およびアクティブマトリクス基板の製造方法
CN114280864A (zh) * 2021-12-17 2022-04-05 Tcl华星光电技术有限公司 阵列基板及液晶显示面板

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6319760B1 (en) * 1998-10-28 2001-11-20 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Manufacturing method of liquid crystal display having high aperture ratio and high transmittance
US20020149729A1 (en) * 2001-02-28 2002-10-17 Etsuko Nishimura Liquid crystal display apparatus
US6522369B2 (en) * 1997-04-11 2003-02-18 Hitachi, Ltd. Liquid crystal display device

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06208132A (ja) * 1990-03-24 1994-07-26 Sony Corp 液晶表示装置
KR19990058452A (ko) * 1997-12-30 1999-07-15 김영환 Ips 모드의 액정 표시 소자
JP3029426B2 (ja) 1998-02-24 2000-04-04 株式会社東芝 液晶表示素子のアレイ基板、アレイ基板を備えた液晶表示素子、およびアレイ基板の製造方法
JP3661443B2 (ja) * 1998-10-27 2005-06-15 株式会社日立製作所 アクティブマトリクス液晶表示装置
WO2001033292A1 (fr) * 1999-10-29 2001-05-10 Hitachi, Ltd. Dispositif d'affichage a cristaux liquides
KR100325079B1 (ko) * 1999-12-22 2002-03-02 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 고개구율 및 고투과율 액정표시장치의 제조방법
JP3524029B2 (ja) * 2000-01-04 2004-04-26 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション トップゲート型ｔｆｔ構造を形成する方法
JP2002139737A (ja) * 2000-07-31 2002-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置とその製造方法
KR100372577B1 (ko) * 2000-08-07 2003-02-17 엘지.필립스 엘시디 주식회사 광시야각 액정 표시 장치
KR100829785B1 (ko) * 2001-12-11 2008-05-16 엘지디스플레이 주식회사 횡전계형 액정표시장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6522369B2 (en) * 1997-04-11 2003-02-18 Hitachi, Ltd. Liquid crystal display device
US6319760B1 (en) * 1998-10-28 2001-11-20 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Manufacturing method of liquid crystal display having high aperture ratio and high transmittance
US20020149729A1 (en) * 2001-02-28 2002-10-17 Etsuko Nishimura Liquid crystal display apparatus

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Publication number Publication date
US20040266040A1 (en) 2004-12-30
KR100675631B1 (ko) 2007-02-01
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JP4309811B2 (ja) 2009-08-05

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