CN103765306B - 液晶显示装置和液晶显示装置的制造方法 - Google Patents

液晶显示装置和液晶显示装置的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103765306B
CN103765306B CN201280037025.8A CN201280037025A CN103765306B CN 103765306 B CN103765306 B CN 103765306B CN 201280037025 A CN201280037025 A CN 201280037025A CN 103765306 B CN103765306 B CN 103765306B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
switch element
line
liquid crystal
auxiliary capacitance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201280037025.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103765306A (zh
Inventor
内田诚
内田诚一
金子诚二
小川康行
山本薰
田中耕平
高丸泰
森重恭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of CN103765306A publication Critical patent/CN103765306A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103765306B publication Critical patent/CN103765306B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136213—Storage capacitors associated with the pixel electrode
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136227—Through-hole connection of the pixel electrode to the active element through an insulation layer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

本发明提供一种液晶显示装置，为了抑制像素电极与源极线间的串扰从而减少闪烁，包括：设置成格子状的栅极线(102)和源极线(105)；像素电极(111)，其与栅极线(102)和源极线(105)的交叉位置对应地设置成矩阵状；透明辅助电容电极(109)；开关元件(121)，其根据从栅极线(102)赋予的扫描信号，将从源极线(105)供给的图像信号电压施加至像素电极(111)，所述开关元件(121)使用氧化物半导体层(104)构成，透明辅助电容电极(109)设置于源极线(105)与像素电极(111)之间。

Description

液晶显示装置和液晶显示装置的制造方法
技术领域
本发明涉及一种有源矩阵型液晶显示装置，特别是涉及一种具备辅助电容电极的液晶显示装置。
背景技术
在有源矩阵型的液晶显示装置中，为了提高亮度和对比度而希望提高开口率。因此，已知有通过使像素电极的边缘和用于施加图像信号电压的源极线重叠，使到源极线的最边缘为止均成为有效的像素区域，从而提高开口率的技术。
另外，若如上述那样使像素电极的边缘和源极线重叠，则会由于串扰导致像素电极的电位发生变动，进而亮度变动，容易产生闪烁。因此，已知有在像素电极与源极线重叠的部分，在这些像素电极与源极线之间设置辅助电容电极来进行屏蔽，由此抑制串扰从而实现闪烁减少的技术(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-20687号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
为了可靠地抑制像素电极与源极线之间的串扰，可以考虑不仅在像素电极与源极线重叠的部分形成辅助电容电极，而且在其周围的足够的范围形成辅助电容电极。
但是，若在宽的范围形成辅助电容电极，则辅助电容增大，因此，在经源极线向像素电极施加图像信号电压时，在像素电极中充分蓄积电荷变得困难。
因此，可形成辅助电容电极的范围存在制约，因而，实际上，存在如下问题：将专利文献1所记载的辅助电容电极设置在足够广泛的范围以可靠地减少串扰和闪烁是困难的。
本发明正是鉴于该技术问题而完成的，其目的在于，可靠地抑制像素电极和源极线之间的串扰从而减少闪烁。
解决技术问题的技术方案
本发明的第一方面提供一种液晶显示装置，其特征在于，包括：
设置成格子状的栅极线和源极线；
与所述栅极线和源极线的交叉位置对应地设置成矩阵状的像素电极；
透明辅助电容电极，在该透明辅助电容电极与所述像素电极之间形成辅助电容；
开关元件，其根据从所述栅极线赋予的扫描信号，将从所述源极线供给的图像信号电压施加至所述像素电极，
所述开关元件使用氧化物半导体构成，并且，
所述透明辅助电容电极设置于所述源极线与所述像素电极之间。
由此，透明辅助电容电极设置于源极线与像素电极之间，因此，作为透明屏蔽电极起作用，能够抑制串扰从而减少闪烁。在该情况下，开关元件由于使用氧化物半导体构成而具有较大驱动能力，在像素电极中充分蓄积电荷变得容易，因此，透明辅助电容电极的形状及大小的自由度变大。因此，能够容易将透明辅助电容电极形成在广泛范围等从而得到较大的屏蔽效果。因此，能够大幅且可靠地降低寄生电容，从而可靠地抑制串扰、减少闪烁。
本发明的第二方面的液晶显示装置在本发明第一方面的基础上，其特征在于，
所述透明辅助电容电极遍及除设置有所述开关元件的区域以及所述开关元件与所述像素电极连接的区域以外的、各像素区域的整个区域设置。
另外，本发明的第三方面的液晶显示装置在本发明第一方面和第二方面中任一方面的基础上，其特征在于，
所述透明辅助电容电极遍及纵横相邻的像素区域连续设置。
由此，通过透明辅助电容电极能够容易地充分覆盖源极线，因此，如上所述，能够容易地使寄生电容降低且可靠地抑制串扰，从而大幅且可靠地减少闪烁。另外，通过将所述透明辅助电容电极遍及纵横相邻的像素区域连续设置，能够减少透明辅助电容电极的配线电阻，因此，能够减少面板驱动的负荷。
本发明第四方面的液晶显示装置在本发明第一方面至第三方面中任一方面的基础上，其特征在于，
所述透明辅助电容电极使用低电阻化后的氧化物半导体构成。
本发明第五方面的液晶显示装置在本发明第四方面的基础上，其特征在于，
所述透明辅助电容电极与构成所述开关元件的氧化物半导体形成于同一层。
由此，能够将为了构成开关元件而形成的氧化物半导体层作为透明辅助电容电极使用，不需要另外形成导电体层，能够容易地实现结构及制造工序的简化。
本发明第六方面的液晶显示装置在本发明第五方面的基础上，其特征在于，
所述开关元件还具有栅极绝缘膜和栅极电极，通过构成所述开关元件的氧化物半导体、所述栅极绝缘膜和所述栅极电极在基板上依次层叠而构成。
另外，本发明第七方面的液晶显示装置在本发明第六方面的基础上，其特征在于，
构成所述透明辅助电容电极的氧化物半导体，通过没有被所述开关元件的栅极电极掩蔽的区域被低电阻化处理而形成。
由此，能够减少制造时的工序数及掩模块数，并且，能够容易地提高精度从而减少特性的偏差。
本发明第八方面的液晶显示装置在本发明第一方面至第七方面中任一方面的基础上，其特征在于，
在所述像素电极上形成有相互平行的多个狭缝。
由此，能够容易地构成IPS(in plane switching)方式及AFFS(advanced fringefield switching)方式等视野角特性优异的显示模式的液晶显示装置等。
本发明第九方面的液晶显示装置在本发明第一方面至第八方面中任一方面的基础上，其特征在于，
所述像素电极以边缘部与所述源极线重叠的方式设置。
这样，在像素电极与源极线重叠的情况下，通过透明辅助电容电极而可靠地减少寄生电容，因此能够抑制串扰从而减少闪烁。
本发明第十方面提供一种液晶显示装置的制造方法，该液晶显示装置包括：
设置成格子状的栅极线及源极线；
与所述栅极线和源极线的交叉位置对应地设置成矩阵状的像素电极；
辅助电容电极，在该辅助电容电极与所述像素电极之间形成辅助电容；和
开关元件，其根据从所述栅极线赋予的扫描信号，将从所述源极线供给的图像信号电压施加至所述像素电极，
所述开关元件使用氧化物半导体构成，并且，
所述辅助电容电极设置于所述源极线与所述像素电极之间，且使用低电阻化后的氧化物半导体构成，
所述液晶显示装置的制造方法的特征在于，包括以下工序：
在基板上形成导电体层，并进行图案化，从而形成源极线；
在源极线的上层形成氧化物半导体层，并在成为开关元件的源极电极、漏极电极和沟道区域的区域以及成为辅助电容电极的区域进行图案化；
在所述氧化物半导体层上依次形成绝缘膜层和导电体层，并进行图案化，从而形成栅极绝缘膜、栅极线和栅极电极；
以栅极电极作为掩模，对所述氧化物半导体层进行低电阻化，形成开关元件的源极电极、漏极电极和辅助电容电极；
在开关元件的漏极电极和辅助电容电极的上层形成导电体层，并进行图案化，从而形成像素电极。
由此，如上所述，能够大幅且可靠地降低寄生电容，可靠地抑制串扰，从而减少闪烁，并且，能够将为了构成开关元件而形成的氧化物半导体层作为透明辅助电容电极使用，不需要另外形成导电体层，因此，除能够容易地实现结构及制造工序的简化外，通过以栅极电极作为掩模，对氧化物半导体层进行低电阻化，形成开关元件的源极电极、漏极电极和辅助电容电极，从而能够减少工序数及掩模块数，另外，还能够容易地提高精度从而减少特性的偏差。
发明效果
根据本发明，能够可靠地抑制像素电极与源极线之间的串扰，从而减少闪烁。
附图说明
图1是实施方式1的液晶显示装置的阵列基板的俯视图；
图2是图1的II-II线剖视图；
图3是图1的III-III线剖视图；
图4是图1的IV-IV线剖视图；
图5是表示实施方式1的开关元件的特性的图表；
图6是表示有屏蔽电极时和无屏蔽电极时寄生电容的差异的图表；
图7是表示高速写入驱动时流入源极驱动器的电流的图表；
图8是表示通常写入驱动时流入源极驱动器的电流的图表；
图9是实施方式2的液晶显示装置的阵列基板的俯视图；
图10是图9的X-X线剖视图；
图11是实施方式3的液晶显示装置的阵列基板的俯视图；
图12是图11的XII-XII线剖视图；
图13是实施方式4的液晶显示装置的阵列基板的俯视图；
图14是图13的XIV-XIV线剖视图；
图15是图13的XV-XV线剖视图；
图16是表示实施方式4的液晶显示装置的第一制造工序的俯视图；
图17是图16的XVII-XVII线剖视图；
图18是实施方式4的液晶显示装置的第二制造工序的俯视图；
图19是图18的XIX-XIX线剖视图；
图20是表示实施方式4的液晶显示装置的第三制造工序的俯视图；
图21是图20的XXI-XXI线剖视图；
图22是表示实施方式4的液晶显示装置的第四制造工序的俯视图；
图23是图22的XXIII-XXIII线剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，在以下的各实施方式中，对与其它实施方式具有相同功能的结构要素标注同一附图标记，且省略说明。
《实施方式1》
(液晶显示装置的结构)
通过在阵列基板与对置基板之间密封液晶而构成液晶显示装置，该阵列基板例如如图1～图4所示，包括：
透明基板101；
多个栅极线102，该多个栅极线102在透明基板101上以相互平行地延伸的方式设置；
栅极绝缘膜103，该栅极绝缘膜103以覆盖各栅极线102的方式设置；
多个源极线105，该多个源极线105在栅极绝缘膜103上以在与各栅极线102正交的方向相互平行地延伸的方式设置；
氧化物半导体层104，其以与各栅极线102和各源极线105的每个交叉部分对应、即与每个子像素对应地，分别在栅极绝缘膜103上与栅极线102的一部分重叠的方式设置为岛状；
漏极配线106，其以一端与氧化物半导体层104的一部分重叠的方式设置；
层间绝缘膜107和平坦化膜108，该层间绝缘膜107和平坦化膜108以覆盖各氧化物半导体层104、各源极线105和各漏极配线106的方式设置；
透明辅助电容电极109，其设置在平坦化膜108上；
电容绝缘膜110，其以覆盖透明辅助电容电极109的方式设置；
多个像素电极111，该多个像素电极111在电容绝缘膜110上设置为矩阵状，且分别与各漏极配线106连接；和
取向膜(未图示)，其以覆盖各像素电极111的方式设置。
在此，图1中，为了便于说明，关于各绝缘层省略描述(以下也同样)。
开关元件121(TFT：薄膜晶体管)包括：作为栅极电极起作用的上述栅极线102的一部分、栅极绝缘膜103、氧化物半导体层104、源极电极105a和漏极电极106a。上述氧化物半导体层104例如由以铟、镓、锌和氧为主成分的IGZO形成。源极电极105a由各源极线105按每个子像素向侧方突出并与氧化物半导体层104重叠的部分构成。漏极电极106a由各漏极配线106的与氧化物半导体层104重叠的一端部分构成。漏极配线106的另一端部分的连接部106b与像素电极111的连接部111a经形成于层间绝缘膜107、平坦化膜108和电容绝缘膜110的接触孔连接。
透明辅助电容电极109遍及除设置有开关元件121的区域以及漏极配线106的连接部106b与像素电极111的连接部111a接合的接合区域以外的、各像素区域的整个区域，即遍及纵横相邻的像素区域连续设置。该透明辅助电容电极109隔着电容绝缘膜110与像素电极111相对，由此，按每个子像素构成辅助电容。另外，该透明辅助电容电极109设置于源极线105与像素电极111之间，由此，作为透明屏蔽电极起作用。
液晶显示装置通过如下方式构成：将上述阵列基板和在例如透明基板上形成有格子状的黑矩阵、彩色滤光片层及对置电极的对置基板隔着间隔物粘贴，在上述阵列基板和对置基板之间的空间中密封具有电光学特性的向列型液晶等。
在如上述那样构成的液晶显示装置中，使用具有由IGZO等形成的氧化物半导体层104的开关元件121。该开关元件121与使用非晶硅的开关元件相比，例如图5所示，具有较大的驱动能力。如果利用该特性，则容易在像素电极111中充分蓄积电荷，因此，透明辅助容量电极109的形状及大小的自由度增加。因此，如上所述，将透明辅助电容电极109遍及除设置有开关元件121的区域以及漏极配线106的连接部106b与像素电极111的连接部111a接合的接合区域以外的、各像素区域的整个区域设置，能够容易地得到较大的屏蔽效果。
因此，例如图6所示，能够使在像素电极111与源极线105之间产生的寄生电容大幅且可靠地(例如与没有屏蔽效果的情况相比2个数量级以上)降低。因此，能够可靠地抑制像素电极111与源极线105之间的串扰从而减少闪烁。
另外，通过在广泛范围内设置透明辅助电容电极109，使透明辅助电容电极109与像素电极111之间形成的辅助电容变大。因此，像素电极111与源极线105之间的寄生电容的影响变小，因此，能够进一步抑制闪烁使闪烁变小。
而且，如与图5中一并示出的那样，上述开关元件121具有较小的截止漏电流(例如与使用非晶硅的元件相比为1/10以下)。所以，蓄积于像素电极111的电荷的泄漏大幅减少，因此，与上述辅助电容的增大相结合，仍然抑制闪烁。
(液晶显示装置的制造方法)
下面，对上述液晶显示装置的制造方法进行说明。
首先，说明对置基板的制造方法。
(1)在玻璃基板上形成遮光膜(例如形成200nm的Ti)，通过光刻工序加工成希望的形状。
(2)然后，形成绝缘膜(例如SiO2(200nm))。
(3)进而通过溅射法形成透明电极(例如形成100nm的ITO)，完成对置基板。
下面，说明阵列基板的制造方法。
(1)在玻璃基板等透明基板101上形成导电性膜(例如，Ti(100nm)/Al(200nm)/Ti(30nm)的层叠构造)，通过光刻工序将导电性膜加工成希望的形状(其成为栅极线102)。
(2)接着，形成绝缘膜(例如，SiO2(50nm)/SiNx(325nm)的层叠构造)(其成为栅极绝缘膜103)。
(3)接着，形成IGZO膜(例如，50nm)，通过光刻工序将IGZO膜加工成希望的形状(氧化物半导体层104)。
(4)接着，形成导电性膜(例如，Ti(100nm)/Al(200nm)/Ti(30nm)的层叠构造)，通过光刻工序将导电性膜加工成希望的形状(其成为源极线105、漏极配线106)。
(5)接着，形成绝缘膜(例如，SiO2(300nm))，再涂布感光性有机膜使表面平坦化(层间绝缘膜107、平坦化膜108)，通过光刻工序在希望的位置形成接触孔。
(6)接着，通过溅射法形成透明电极(例如形成100nm的ITO、IZO)，通过光刻工序将透明电极加工成希望的形状(其成为透明辅助电容电极109)。
(7)接着，形成绝缘膜(例如，SiO2(400nm))(电容绝缘膜110)，通过溅射法形成透明电极(例如形成100nm的ITO、IZO)，通过光刻工序将透明电极加工成希望的形状(其成为像素电极111)。
(8)接着，例如将感光间隔物配置在阵列基板上。
将如上述那样制造的对置基板和阵列基板粘贴并注入液晶，分割基板，完成液晶显示装置(液晶面板)。
(其它事项)
对上述液晶显示装置的驱动进行说明。如上所述，使用用氧化物半导体层104构成的具有较大驱动能力的开关元件121，因此，能够容易地缩短在像素电极111中蓄积电荷的蓄积时间，能够容易地实现高速写入。另外，由于开关元件121的截止漏电流较小，因此，例如图7所示，即使进行设置休止期间的低频驱动，也能够抑制由蓄积于像素电极111的电荷的泄漏引起的闪烁使闪烁变小。
通过进行上述的高速写入及低频驱动，能够实现耗电的大幅减少。具体而言，例如，流入源极驱动器的模拟电流，在图8所示的120Hz驱动的情况下始终流入较大电流，而在图7所示的低频驱动(5Hz)的情况下，通过在IH期间中设置有使驱动器驱动的期间和使驱动器休止的期间而大幅削减。
《实施方式2》
像素电极111不限于如上述实施方式1(图1)所示那样在像素区域内形成为连续的形状，例如如图9、图10所示，也可以形成为形成有多个狭缝111b等开口部的形状等。即，即使在使用这种像素电极111来构成IPS(in plane switching)方式、AFFS(advanced fringefield switching)方式等视野角特性优异的显示模式的液晶显示装置的情况下，同样地，也能够降低像素电极111与源极线105之间产生的寄生电容，可靠地抑制像素电极111与源极线105之间的串扰，从而减少闪烁。
《实施方式3》
透明辅助电容电极109只要是遍及源极线105与像素电极111重叠的区域、及其附近足够广泛的范围设置，也可以形成例如图11、图12所示的长方形、或其它形状的开口部109a，以避免辅助电容过大。即，即使在离源极线105很远的位置形成有开口部109a，只要在源极线105的附近充分得到透明辅助电容电极109的屏蔽效果，就能够可靠地抑制像素电极111与源极线105之间的串扰从而减少闪烁。
《实施方式4》
对透明辅助电容电极由低电阻化处理后的氧化物半导体层形成的液晶显示装置的例子进行说明。
在该液晶显示装置中，使用氧化物半导体层将开关元件和透明辅助电容电极形成于同一层。即，在源极线上形成氧化物半导体层，然后，对氧化物半导体层的一部分进行低电阻化，由此，形成开关元件的源极区域及漏极区域、及作为透明屏蔽电极的透明辅助电容电极，另一方面，由没有被低电阻化的部分形成开关元件的沟道区域。以下，具体进行说明。
(液晶显示装置的结构)
构成实施方式4的液晶显示装置的阵列基板，例如图13～图15所示，包括：
透明基板201；
多个源极线202，该多个源极线202在透明基板201上以相互平行地延伸的方式设置；
绝缘膜203，该绝缘膜203以覆盖各源极线202的方式设置；
氧化物半导体层204，其为设置于绝缘膜203上的源极区域204a、沟道区域204b、漏极区域204c、透明辅助电容电极204d和连接部204e；
栅极绝缘膜205，其设置于氧化物半导体层204的沟道区域204b上；
多个栅极线207，该多个栅极线207以在与各源极线202正交的方向上相互平行地延伸的方式设置；
栅极电极206，其由从栅极线207突出的部分形成，以覆盖栅极绝缘膜205的方式设置；
层间绝缘膜208和平坦化膜209，该层间绝缘膜208和平坦化膜209以覆盖各氧化物半导体层204、各栅极电极206和栅极线207的方式设置；
多个像素电极210，该多个像素电极210在平坦化膜209上设置为矩阵状，分别与各氧化物半导体层204的接连于漏极区域204c的连接部204e连接；和
取向膜(未图示)，以覆盖各像素电极210的方式设置。
开关元件221(TFT：薄膜晶体管)包括：栅极电极206、栅极绝缘膜205、氧化物半导体层204的源极区域204a、沟道区域204b和漏极区域204c。上述氧化物半导体层204例如由以铟、镓、锌及氧为主成分的IGZO形成。该氧化物半导体层204的一部分直接成为开关元件221的沟道区域204b，另一方面，通过后述那样进行低电阻化处理，而形成源极区域204a、漏极区域204c和透明辅助电容电极204d。
透明辅助电容电极204d与实施方式1一样，遍及除设置有开关元件221的区域以及接连于漏极区域204c的连接部204e与像素电极210的连接部210a接合的接合区域以外的、各像素区域的整个区域，即遍及纵横相邻的像素区域连续设置。该透明辅助电容电极204d隔着层间绝缘膜208及平坦化膜209与像素电极210相对，由此，按各子像素构成辅助电容。另外，该透明辅助电容电极204d设置于源极线202与像素电极210之间，由此，作为透明屏蔽电极起作用。
液晶显示装置通过如下方式构成：将上述阵列基板和在例如透明基板上形成有格子状的黑矩阵、彩色滤光片层和对置电极的对置基板隔着间隔物粘贴，在之间的空间中密封具有电光学特性的向列型液晶等。
(液晶显示装置的制造方法)
下面，对上述液晶显示装置的阵列基板的制造方法进行说明。
(1)(图16、图17)形成导电性膜，通过光刻形成源极线202。另外，形成绝缘膜203，在规定的位置留出接触孔后，形成氧化物半导体层204’，且加工形状。
(2)(图18、图19)形成绝缘膜后，形成导电性膜，通过光刻加工形状(栅极绝缘膜205、栅极电极206、栅极线207)。这时，对绝缘膜和导电性膜一并进行蚀刻加工。
(3)(图20、图21)通过暴露于还原性等离子体中等手段，将氧化物半导体层204’的由栅极电极206掩蔽的部分(沟道区域204b)以外的部分低电阻化(源极区域204a、漏极区域204c、透明辅助电容电极204d、连接部204e)。更详细而言，通过将形成的氧化物半导体层204暴露于含有氟、氢、硼的至少一种元素的等离子体中而进行低电阻化。例如，使用CVD法及掺杂法等，将形成有氧化物半导体层204的基板的上表面在等离子体氛围下暴露规定时间，由此，使露出的部分的氧化物半导体层204’改性，进行低电阻化。
(4)(图22、图23)形成层间绝缘膜208、平坦化膜209，在开关元件221的连接部204e的上部开设接触孔，形成像素电极210。
如上所述，能够同时形成开关元件221部、作为透明屏蔽电极的透明辅助电容电极204d，因此，能够减少工序数、掩模块数，从而缩短工艺流程。即，如果是实施方式1的情况，则需要栅极线成膜和加工、栅极绝缘膜成膜、氧化物半导体层成膜和加工、源极线成膜和加工、保护绝缘膜成膜和加工、平坦化膜成膜和加工、透明辅助电容电极(透明屏蔽电极)成膜和加工、绝缘膜成膜和加工、像素电极成膜和加工的工序共计8块掩模，与此相对，在本实施方式中，仅需要源极线成膜和加工、绝缘膜成膜和加工、氧化物半导体层成膜和加工、栅极绝缘膜和栅极线的成膜和加工、氧化物半导体层低电阻化、保护绝缘膜成膜和加工、平坦化膜成膜和加工、像素电极成膜和加工的工序共计7块掩模即可。因此，能够减少工序数及掩模块数，并且，能够容易地提高精度并减少特性的偏差等。
另外，在上述的例子中，示出了源极线105、202和像素电极111、210重叠的例子，但即使在不重叠的情况下，也能够抑制在它们接近的部分产生的寄生电容，因此，仍然能够得到可靠地抑制串扰从而减少闪烁的效果。
另外，在上述各实施方式中说明的结构要素在理论上可以在不矛盾的范围进行各种组合。具体而言，例如可以将实施方式2、3中说明的像素电极111及透明辅助电容电极109的形状应用于实施方式4的液晶显示装置。
工业实用性
如以上说明那样，本发明在有源矩阵型液晶显示装置中有用。
附图标记说明
101 透明基板
102 栅极线
103 栅极绝缘膜
104 氧化物半导体层
105 源极线
105a 源极电极
106 漏极配线
106a 漏极电极
106b 连接部
107 层间绝缘膜
108 平坦化膜
109 透明辅助电容电极
109a 开口部
110 电容绝缘膜
111 像素电极
111a 连接部
111b 狭缝
121 开关元件
201 透明基板
202 源极线
203 绝缘膜
204 氧化物半导体层
204’ 氧化物半导体层
204a 源极区域
204b 沟道区域
204c 漏极区域
204d 透明辅助电容电极
204e 连接部
205 栅极绝缘膜
206 栅极电极
207 栅极线
208 层间绝缘膜
209 平坦化膜
210 像素电极
210a 连接部
221 开关元件

Claims (8)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：
设置成格子状的栅极线和源极线；
与所述栅极线和源极线的交叉位置对应地设置成矩阵状的像素电极；
透明辅助电容电极，在该透明辅助电容电极与所述像素电极之间形成辅助电容；和
开关元件，其根据从所述栅极线赋予的扫描信号，将从所述源极线供给的图像信号电压施加至所述像素电极，
所述开关元件使用氧化物半导体构成，并且，
所述透明辅助电容电极设置于所述源极线与所述像素电极之间，由低电阻化处理后的氧化物半导体层形成，并且与所述开关元件的沟道区域由同一氧化物半导体层形成。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述透明辅助电容电极遍及除设置有所述开关元件的区域以及所述开关元件与所述像素电极连接的区域以外的、各像素区域的整个区域设置。
3.如权利要求1和2中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述透明辅助电容电极遍及纵横相邻的像素区域连续设置。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述开关元件还具有栅极绝缘膜和栅极电极，通过构成所述开关元件的氧化物半导体、所述栅极绝缘膜和所述栅极电极在基板上依次层叠而构成。
5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于：
构成所述透明辅助电容电极的氧化物半导体，通过没有被所述开关元件的栅极电极掩蔽的区域被低电阻化处理而形成。
6.如权利要求1、2、4、5中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：
在所述像素电极形成有相互平行的多个狭缝。
7.如权利要求1、2、4、5中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述像素电极以边缘部与所述源极线重叠的方式设置。
8.一种液晶显示装置的制造方法，该液晶显示装置包括：
设置成格子状的栅极线和源极线；
与所述栅极线和源极线的交叉位置对应地设置成矩阵状的像素电极；
辅助电容电极，在该辅助电容电极与所述像素电极之间形成辅助电容；和
开关元件，其根据从所述栅极线赋予的扫描信号，将从所述源极线供给的图像信号电压施加至所述像素电极，
所述开关元件使用氧化物半导体构成，并且，
所述辅助电容电极设置于所述源极线与所述像素电极之间，且使用低电阻化后的氧化物半导体构成，
所述液晶显示装置的制造方法的特征在于，包括以下工序：
在基板上形成导电体层，并进行图案化，从而形成源极线；
在源极线的上层形成氧化物半导体层，并在成为开关元件的源极电极、漏极电极和沟道区域的区域以及成为辅助电容电极的区域进行图案化；
在所述氧化物半导体层上依次形成绝缘膜层和导电体层，并进行图案化，从而形成栅极绝缘膜、栅极线和栅极电极；
以栅极电极作为掩模，对所述氧化物半导体层进行低电阻化，形成开关元件的源极电极、漏极电极和辅助电容电极，由所述氧化物半导体层的没有被低电阻化的部分形成所述开关元件的沟道区域；和
在开关元件的漏极电极和辅助电容电极的上层形成导电体层，并进行图案化，从而形成像素电极。
CN201280037025.8A 2011-08-10 2012-08-03 液晶显示装置和液晶显示装置的制造方法 Active CN103765306B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011174511 2011-08-10
JP2011-174511 2011-08-10
PCT/JP2012/004959 WO2013021607A1 (ja) 2011-08-10 2012-08-03 液晶表示装置、および液晶表示装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103765306A CN103765306A (zh) 2014-04-30
CN103765306B true CN103765306B (zh) 2016-08-31

Family

ID=47668144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280037025.8A Active CN103765306B (zh) 2011-08-10 2012-08-03 液晶显示装置和液晶显示装置的制造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9261746B2 (zh)
JP (1) JP5784732B2 (zh)
CN (1) CN103765306B (zh)
WO (1) WO2013021607A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI687748B (zh) * 2013-06-05 2020-03-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 顯示裝置及電子裝置
JP6490914B2 (ja) * 2013-06-28 2019-03-27 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
JP6367655B2 (ja) * 2013-09-13 2018-08-01 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
CN203941365U (zh) 2014-07-09 2014-11-12 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板、显示面板及显示装置
JP2016031465A (ja) * 2014-07-29 2016-03-07 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
US10249644B2 (en) * 2015-02-13 2019-04-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method of the same
KR102508446B1 (ko) 2015-12-31 2023-03-10 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 구동 방법
CN109791745A (zh) * 2016-09-27 2019-05-21 夏普株式会社 显示面板
WO2018100466A1 (en) * 2016-11-30 2018-06-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device, display module, and electronic device
US11201175B2 (en) 2018-11-21 2021-12-14 Sharp Kabushiki Kaisha Array substrate with capacitance forming portion to hold potential at electrode
JP2022178523A (ja) * 2021-05-20 2022-12-02 シャープディスプレイテクノロジー株式会社 アクティブマトリクス基板および液晶表示装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007115807A (ja) * 2005-10-19 2007-05-10 Toppan Printing Co Ltd トランジスタ
CN101128940A (zh) * 2005-06-10 2008-02-20 卡西欧计算机株式会社 具有由氧化锌组成的沟道的薄膜晶体管及其制造方法
CN101997003A (zh) * 2009-08-07 2011-03-30 株式会社半导体能源研究所 半导体装置
CN102013228A (zh) * 2009-09-04 2011-04-13 株式会社半导体能源研究所 显示装置以及电子设备
CN102132414B (zh) * 2008-08-27 2013-05-22 出光兴产株式会社 场效应型晶体管、其制造方法和溅射靶

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW460731B (en) * 1999-09-03 2001-10-21 Ind Tech Res Inst Electrode structure and production method of wide viewing angle LCD
TWI247182B (en) * 2000-09-29 2006-01-11 Toshiba Corp Flat panel display device and method for manufacturing the same
JP4114409B2 (ja) * 2002-06-13 2008-07-09 カシオ計算機株式会社 表示装置
JP4572854B2 (ja) * 2006-03-29 2010-11-04 ソニー株式会社 液晶装置及び電子機器
JP5216204B2 (ja) * 2006-10-31 2013-06-19 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置及びその作製方法
JP2010160308A (ja) 2009-01-08 2010-07-22 Seiko Epson Corp 電気光学装置及び電子機器
JP2010230744A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Videocon Global Ltd 液晶表示装置及びその製造方法
KR101750982B1 (ko) * 2009-11-06 2017-06-26 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치 및 반도체 장치의 제작 방법
CN103975270B (zh) * 2011-12-26 2015-10-21 夏普株式会社 有源矩阵基板和具备它的液晶显示面板

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101128940A (zh) * 2005-06-10 2008-02-20 卡西欧计算机株式会社 具有由氧化锌组成的沟道的薄膜晶体管及其制造方法
JP2007115807A (ja) * 2005-10-19 2007-05-10 Toppan Printing Co Ltd トランジスタ
CN102132414B (zh) * 2008-08-27 2013-05-22 出光兴产株式会社 场效应型晶体管、其制造方法和溅射靶
CN101997003A (zh) * 2009-08-07 2011-03-30 株式会社半导体能源研究所 半导体装置
CN102013228A (zh) * 2009-09-04 2011-04-13 株式会社半导体能源研究所 显示装置以及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
JP5784732B2 (ja) 2015-09-24
US20140176845A1 (en) 2014-06-26
CN103765306A (zh) 2014-04-30
JPWO2013021607A1 (ja) 2015-03-05
US9261746B2 (en) 2016-02-16
WO2013021607A1 (ja) 2013-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103765306B (zh) 液晶显示装置和液晶显示装置的制造方法
US10937816B2 (en) Switching element, manufacturing method thereof, array substrate and display device
KR101539354B1 (ko) 액정 표시 장치
US9952473B2 (en) Display panel including light shielding line, display device having the same and method of manufacturing the same
KR101985246B1 (ko) 금속 산화물을 포함하는 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조방법
JP5654677B2 (ja) 液晶表示パネル及び液晶表示装置
US20120176561A1 (en) Liquid crystal display
US8835929B2 (en) Pixel structure and thin film transistor
KR20110125105A (ko) 산화물 박막 트랜지스터 및 그 제조방법
KR20110124530A (ko) 산화물 반도체, 이를 포함하는 박막 트랜지스터 및 박막 트랜지스터 표시판
TWI487120B (zh) 薄膜電晶體基板與其所組成之顯示裝置
US20140264330A1 (en) Thin film transistor array substrate and liquid crystal display device
CN103299431A (zh) 半导体装置
CN105404062A (zh) 阵列基板和显示装置
TWI584468B (zh) 主動矩陣基板及液晶顯示裝置
KR20150015608A (ko) 정전기 방전 회로 및 이를 구비한 디스플레이 장치
CN105278196B (zh) 显示装置
EP3091393A1 (en) Display device
CN105870132A (zh) Tft阵列基板及其制作方法
US20200185527A1 (en) Thin-film transistor and method of producing thin-film transistor
CN108320705A (zh) 像素单元及其制作方法和阵列基板
US20190131459A1 (en) Thin film transistor
CN103219341A (zh) 一种阵列基板及制备方法、显示装置
KR101627518B1 (ko) 횡전계 방식 액정표시장치 및 그 제조 방법
CN104635388B (zh) 显示面板及包含该显示面板的显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant