CN105045005B - 液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

液晶显示装置及其制造方法。公开了一种液晶显示LCD装置。该LCD装置包括：多个像素区，其由多个选通线和多个数据线的交叉限定；栅，其设置在多个像素区的每一个中；栅绝缘体，其设置成覆盖栅；有源层，其设置在栅上，在栅和有源层之间具有栅绝缘体；薄膜晶体管TFT，其被构造成包括源和漏，源设置在有源层的第一侧，并且漏设置在有源层的第二侧；像素电极，其连接到TFT的漏，并且被构造成向对应的像素区提供数据电压；公共电极，其被构造成向所述对应的像素区提供公共电压；以及轻掺杂漏LDD，其设置在有源层和源之间以及在有源层和漏之间。有源层和LDD被设置为仅在栅上与栅交叠，有源层和LDD设置在相同的X轴平面上。

Description

液晶显示装置及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年4月29日提交的韩国专利申请No.10-2014-0051967的优先权，该申请特此以引用方式并入，如同在本文中完全阐明。
技术领域
本发明涉及一种增强了像素区的透射率的液晶显示(LCD)装置和可提高沟道区的效率和薄膜晶体管(TFT)的制造效率的制造LCD装置的方法。
背景技术
随着诸如移动通信终端、智能电话、平板计算机、笔记本计算机等各种便携式电子装置的发展，对可应用于便携式电子装置的平板显示(FPD)装置的需求正在增长。
液晶显示(LCD)装置、等离子体显示面板(PDP)、场发射显示(FED)装置、发光二极管显示装置、有机发光显示装置等正被作为FPD装置进行研究。
在这种FDP装置中，LCD装置在应用领域中正在不断扩张，因为由于制造技术的发展导致LCD装置容易制造并且LCD装置实现了驱动器的可驱动性(例如，容易实现和/或驱动)、低功耗、高质量图像和大画面。
图1是示出相关技术的LCD装置中布置多个像素的结构的示图。图2是示出相关技术的LCD装置的像素结构的平面图。
参照图1和图2，在相关技术的LCD装置中，红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素构成一个像素。R、G和B子像素布置成条带型。
在图2中，示出相关技术的LCD装置的所有像素之中的一个子像素，并且示出基于边缘场开关(FFS)模式的下基板的结构。
在子像素中形成具有顶栅型的薄膜晶体管(TFT)。由彼此交叉的数据线和选通线限定多个子像素中的每个。TFT形成在数据线与选通线交叉的区域中。多个子像素中的每个包括公共电极和像素电极。在图2中，未示出公共电极。
在TFT下方设置遮光层，以防止从背光发射的光入射到有源层上。
图3是示意性示出相关技术的制造LCD装置的方法的示图。
参照图3的(a)，在基板10上形成遮光层15，在遮光层15上形成钝化层20。随后，在钝化层20上形成半导体层，在半导体层上形成栅绝缘体40。随后，在栅绝缘体40上栅50被形成为与半导体层交叠。然后，在栅50上形成光刻胶PR，在半导体层上掺杂高浓度杂质N+。
通过使用光刻胶PR掺杂高浓度杂质，在半导体层上形成有源层31、源32和漏33。半导体层中被注入杂质的那些部分是源32和漏33，半导体层中没有被注入杂质的那部分是有源层31。
随后，参照图3的(b)，通过使用光刻胶PR和栅50作为掩模，掺杂低浓度杂质。因此，在有源层31和源32之间以及在有源层31和漏33之间，形成轻掺杂漏(LDD)34。
随后，参照图3的(c)，通过去除光刻胶PR，完成TFT。
在相关技术的制造LCD装置的方法中，在形成栅50之后，通过掺杂杂质，形成TFT的沟道。因此，当形成双沟道时(换句话讲，TFT具有第一和第二沟道区或子沟道)，有源部分的第一部分(对应于第一子沟道)和有源部分的第二部分(对应于第二子沟道)被栅50挡住。另外，如在图2的部分(a)，为了确保高浓度杂质N+的掺杂区，可形成U形的有源部分，使得有源图案形成在栅50的外部。因此，TFT的面积因形成在栅50的外部的有源部分的宽度而增大。
在上基板上，形成用于覆盖形成在下基板上的TFT和选通线的黑底BM，并且当TFT的面积增大时，黑底的面积增大。当黑底的面积增大时，像素区的孔径比减小。例如，用于覆盖TFT和选通线的黑底BM的宽度是X(例如，19μm)，随黑底BM的宽度因有源图案而增大，像素区的孔径比减小。
此外，在具有顶栅型的TFT中，形成用于防止从背光发射的光入射到有源部分上的遮光层15。如上所述，由于在形成遮光层15的过程中应用了掩模和制造工序，因此制造成本增加，制造效率降低。
发明内容
因此，本发明致力于提供一种基本上消除了由于相关技术的限制和缺点导致的一个或更多个问题的液晶显示(LCD)装置及其制造方法。
本发明的一方面致力于提供一种像素区的透射率增大的LCD装置。
本发明的另一方面致力于提供一种可提高TFT沟道设计的效率的制造LCD装置的方法。
本发明的另一方面致力于提供一种减小TFT尺寸的LCD装置及其制造方法。根据各种实施方式，这通过制造可靠的TFT来实现。
本发明的另一方面致力于提供一种具有窄边框的LCD装置及其制造方法。
本发明的另一方面致力于提供这样一种降低制造成本的制造LCD装置的方法。根据各种实施方式，这通过在形成下基板的过程中省略掩模工序的制造方法来实现。
本发明的另一方面致力于提供一种减少制造工序数量的制造LCD装置的方法。根据各种实施方式，这通过去除遮光层的制造方法来实现。
本发明的另一方面致力于提供一种增强TFT驱动性能的LCD装置及其制造方法。根据各种实施方式，这通过使用低温多晶硅(LTPS)作为有源层的材料来实现。
除了本发明的上述目的之外，以下将描述本发明的其它特征和优点，但根据以下描述，本领域的技术人员将清楚理解这些特征和优点。
本发明的额外优点和特征将在随后的描述中部分阐述并且对于本领域的普通技术人员在阅读了下文后将变得显而易见或者可以通过本发明的实践而得知。可通过书面描述及其权利要求书以及附图中特别指出的结构来实现和获得本发明的目的和其它优点。
为了实现这些和其它优点并且根据本发明的目的，如本文中实施和广义描述的，提供了一种液晶显示(LCD)装置，该LCD装置包括：多个像素区，其由多个选通线和多个数据线的交叉限定；栅，其设置在所述多个像素区的每一个中；栅绝缘体，其设置成覆盖所述栅；有源层，其设置在所述栅上，在所述栅和所述有源层之间具有所述栅绝缘体；薄膜晶体管(TFT)，其被构造成包括源和漏，所述源设置在所述有源层的第一侧，并且所述漏设置在所述有源层的第二侧；像素电极，其连接到所述TFT的所述漏，并且被构造成向对应的像素区提供数据电压；公共电极，其被构造成向所述对应的像素区提供公共电压；以及轻掺杂漏(LDD)，其设置在所述有源层和所述源之间以及在所述有源层和所述漏之间，其中所述有源层和所述LDD被为设置仅在所述栅上与所述栅交叠，以及所述有源层和所述LDD设置在相同的X轴平面上。
形成在上基板上以覆盖选通线的黑底的宽度可形成为4μm至15.0μm。
在本发明的另一个方面中，提供了一种制造液晶显示(LCD)装置的方法，该方法包括：在基板上的多个像素区中的每一个中，形成栅；形成栅绝缘体以覆盖所述栅；在所述栅绝缘体上形成半导体层，在所述半导体层上形成光刻胶；使用所述光刻胶作为掩模，在所述半导体层上掺杂高浓度杂质，以在所述半导体层上形成有源层(所述有源层包括例如单沟道或多沟道，所述多沟道包括多个子沟道)、源和漏；使用所述光刻胶作为掩模，在所述半导体层上掺杂低浓度杂质，以在所述有源层和所述源之间以及在所述有源层和所述漏之间形成轻掺杂漏(LDD)。
要理解，对本发明的以上总体描述和以下详细描述都是示例性的和说明性的并且旨在对要求保护的本发明提供进一步说明。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步理解，并入且构成本申请的一部分，附图示出本发明的实施方式并且与描述一起用于说明本发明的原理。在附图中：
图1是示出其中相关技术的LCD装置中布置多个像素的结构的示图；
图2是示出相关技术的LCD装置的像素结构的平面图；
图3是示意性示出相关技术的制造LCD装置的方法的示图；
图4是示出根据本发明的实施方式的LCD装置中的布置成条带型的多个像素的示图；
图5是示出根据本发明的实施方式的LCD装置中的具有增大的孔径比的像素区和像素结构的平面图；
图6是沿着图5的A1-A2线截取的截面图；
图7是示出根据本发明的另一个实施方式的LCD装置中的布置成pentile型的多个像素的示图；
图8是示出根据本发明的另一个实施方式的LCD装置中的当多个像素布置成pentile型时像素区的孔径比增大的示图；
图9是示出根据本发明的另一实施方式的制造LCD装置的方法的示图；
图10是示出根据本发明的另一实施方式的制造LCD装置的方法的示图；
图11是示出基于源和漏的位置的TFT的Ioff场的示图；
图12是示出在R子像素、G子像素和B子像素布置成条带型的结构中像素区的孔径比增大的另一个实施方式的平面图；
图13是示出在R子像素、G子像素、B子像素和W子像素布置成pentile型的结构中像素区的孔径比增大的另一个实施方式的平面图；以及
图14是示出TFT包括多沟道的实施方式的截面图。
具体实施方式
现在，将详细参照本发明的示例性实施方式，这些实施方式的示例在附图中示出。在任何可能的地方，在整个附图中，将使用相同的参考标号表示相同或类似的部件。
在描述本发明的实施方式的过程中，当结构(例如，电极、线、布线、层或接触件)被描述为形成在另一个结构的上部/下部中或者其它结构的上面/下面时，该描述应该被理解为包括结构彼此接触的情况并此外包括第三结构设置在其间的情况。
在参照附图提供详细描述之前，根据调节液晶取向的方案，已经以各种方式开发出扭曲向列(TN)模式、垂直取向(VA)模式、面内切换(IPS)模式和边缘场开关(FFS)模式下的LCD装置。
在这些模式之中，IPS模式和FFS模式是其中多个像素电极和公共电极布置在下基板(TFT阵列基板)上并且通过像素电极和公共电极之间的垂直电场来调节液晶的取向的模式。
尤其是，IPS模式是其中多个像素电极和公共电极被平行交替地布置并且在像素电极和公共电极之间分别产生水平电场从而调节液晶取向的模式。在IPS模式下，在像素电极和公共电极中的每个的上侧部分，不调节液晶的取向，因此，对应区域中的透光率减小。
已经开发出用于克服IPS模式的局限的FFS模式。在IPS模式下，设置多个彼此分开的像素电极和公共电极，使绝缘层置于其间。在这种情况下，FFS模式是其中像素电极和公共电极中的一个设置成板的形状或图案而其它电极设置成手指形状从而用像素电极和公共电极之间产生的边缘场调节液晶取向的模式。
根据本发明的实施方式的LCD装置具有IPS模式或FFS模式的结构。根据本发明的实施方式的LCD装置包括液晶面板、向液晶面板提供光的背光单元、和驱动电路单元。
驱动电路单元包括定时控制器(T-con)、数据驱动器(D-IC)、选通驱动器(G-IC)、触摸感测驱动器、背光驱动器和电源。
这里，驱动电路单元的全部或一部分可按玻上芯片(COG)类型或膜上芯片(COF，柔性印刷电路上芯片)类型设置在液晶面板上。
液晶面板包括彼此结合使液晶层置于其间的上基板和下基板。多个像素Ccl(液晶单元)以矩阵型布置在液晶面板中。液晶面板根据数据电压调节穿过多个像素中的每个的液晶层的光的透射率，从而基于图像信号显示图像。
上基板包括：黑底BM，其将像素区限定成对应于多个像素中的每个；红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器，其形成在由多个黑底限定的各个像素区中；涂敷层，其形成为覆盖红色滤色器、绿色滤色器、蓝色滤色器和黑底并且平整上基板。
下基板包括像素阵列，像素阵列包括用于驱动液晶层的多个像素。多个像素中的每个包括薄膜晶体管(TFT)、像素电极和公共电极。用密封剂将上基板结合到下基板，通过密封剂使液晶面板的显示区(活动区)与外部隔绝。
下文中，将参照附图详细描述根据本发明的实施方式的LCD装置及其制造方法。
图4是示出根据本发明的实施方式的LCD装置中的布置成条带型的多个像素的示图。图5是示出根据本发明的实施方式的LCD装置中的具有增大的孔径比的像素区和像素结构的平面图。图6是沿着图5的A1-A2线截取的截面图。
参照图4，在根据本发明的实施方式的LCD装置中，红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素构成一个像素。R子像素、G子像素和B子像素布置成条带型。R子像素、G子像素和B子像素可以在X轴方向交替地布置。另外，多个R子像素可以在Y轴方向上布置成一行，多个G子像素可以在Y轴方向上布置成一行，并且多个B子像素可以在Y轴方向上布置成一行。
参照图5，示出根据本发明的实施方式的LCD装置的所有子像素之中的一个子像素，并且示出基于IPS或FFS模式的下基板的结构。
由彼此交叉的数据线和选通线限定多个子像素中的每个。在数据线与选通线交叉的区域中，形成TFT。另外，多个子像素中的每个包括公共电极和像素电极。在图5中，未示出公共电极。像素电极向像素区提供通过数据线施加的数据电压。公共电极向像素区提供公共电压(Vcom)。
这里，在FFS模式下，像素电极和公共电极可形成为像素电极形成在公共电极上的像素电极在上的结构。另一方面，像素电极和公共电极可形成为公共电极形成在像素电极上的公共电极在上结构。
参照图6的(a)，TFT包括栅120、有源层141、绝缘层130、轻掺杂漏(LDD)144、源143和漏142。TFT形成为栅120设置在有源层141下方的底栅结构。
当使用非晶硅(a-Si)作为有源层141的材料时，操作速度为慢，在设计细小线宽方面有限制。为了克服这种限制，可以使用低温多晶硅(LTPS)作为有源层141的材料。LTPS具有比非晶硅(a-Si)高的电子迁移率，因此有利于实现低功率。另外，由于集成度高，所以子像素的孔径比增加，因此实现高的图像质量。
选通线和TFT的栅120形成在基板110上。栅绝缘体(GI)130形成为覆盖选通线和栅120。
有源层141在栅绝缘体130上形成为与栅120交叠。源143形成在有源层141的一侧，漏142形成在另一侧。有源层141形成为TFT的沟道，LDD 144形成在有源层141和源143之间以及有源层141和漏142之间。
这里，LDD 144的长度可形成为匹配栅120的端部。也就是说，LDD 144的长度可形成为从有源层141的端部到与栅120的端部交叠的部分。
然而，本实施方式不限于此，如图6的(b)中所示，LDD 144的长度可形成为延伸到没有设置栅120的部分。也就是说，LDD 144可形成得比栅120的端部长，超过从有源层141的端部到与栅120的端部交叠的部分的长度。也就是说，LDD 144可设置成远至与栅120交叠的区域。作为另一个示例，LDD 144可设置成远至栅120的端部的外围部分(outer portion)。
当LDD 144设置成匹配栅120的端部或LDD 144设置成越过栅120的端部时，源143和漏142可设置在栅120的外围部分。如上所述，在根据本发明的实施方式的LCD装置中，可以根据TFT的特性来可选地调节LDD 144的长度。
源143直接接触数据线。漏142通过接触孔接触像素区的像素电极。
尽管未示出，但在TFT上形成层间电介质(ILD)和平整层。平整层可以由感光亚克力(PAC)形成，和/或具有2.0μm至3.0μm的厚度，并且平整下基板。
在像素电极在上的结构中，公共电极形成在平整层上，钝化层形成在公共电极上。另外，像素电极形成在钝化层上。
在公共电极在上的结构中，像素电极形成在平整层上，钝化层形成在像素电极上。另外，公共电极形成在钝化层上。
这里，公共电极和像素电极可以由诸如铟锡氧化物(ITO)的透明导电材料形成。
在包括上述元件的根据本发明的实施方式的LCD装置中，TFT形成为底栅型，有源部分由LTPS形成，从而增强TFT的驱动性能。
为了描述根据本发明的实施方式的LCD装置的像素结构的特征，有源层141仅形成在栅120上。
如上所述，由于有源层141仅形成在栅120上，因此在形成沟道、源143和漏142的过程中，杂质掺杂过程的自由度增加，因此制造出高可靠性的TFT并且TFT的尺寸减小。
在相关技术中，如图2的部分(A)中所示，有源图案形成在栅的外部，出于此原因，TFT的面积增大。另一方面，在根据本发明的实施方式的LCD装置中，由于有源层141仅形成在栅120上，因此在制造过程中，杂质掺杂过程的自由度增加，TFT的尺寸减小。
此外，在根据本发明的实施方式的LCD装置中，如图6中所示，可在TFT中形成单沟道141。然而，本实施方式不限于此。在根据本发明的实施方式的LCD装置中，如图14中所示，可在TFT中形成多个子沟道(例如，两个子沟道141a和141b)。设置在第一多沟道141a和第二多沟道141b之间的层145可由LDD形成或者形成为高浓度杂质(N+)层。多个子沟道(例如，两个子沟道141a和141b)可以形成多沟道。换句话讲，多沟道可以包括多个子沟道，所述多个子沟道可以彼此串联电连接，并且可以在物理上彼此分开。
当在TFT中形成单沟道时，在栅120上形成具有一个图案的有源部分，而当在TFT中形成多沟道时，通过使用具有多个图案的掩模，在栅120上形成具有多个图案的有源部分。如上所述，由于在栅120上形成单沟道141或包括多个子沟道141a和141b的多沟道，因此可以根据TFT的期望的特性，形成各种类型的沟道。
特别地，在上基板上形成用于覆盖下基板的TFT和选通线的黑底BM。当TFT的面积增大时，黑底BM的面积增大，因此，像素区的孔径比减小。
在根据本发明的实施方式的LCD装置中，TFT的有源层141仅形成在栅120上，因此TFT的尺寸减小，因此，用于覆盖选通线和TFT的黑底BM的宽度因TFT的尺寸减小而减小，从而像素区的孔径比增大。
特别地，如图4中所示，由于在具有底栅型的TFT中形成子沟道141a和141b，因此黑底BM的宽度减小，像素区的孔径比增大。
例如，用于覆盖选通线和TFT的黑底BM的宽度从X减小至Y(例如，15μm)，如图15所示，因此，在相同的像素布局中，像素区的宽度因黑底BM的宽度减小而增大。因此，像素区的孔径比增大，从而增强由LCD装置显示的图像的质量。
作为详细示例，在尺寸为5.46英寸且具有QHD分辨率(QHD：四倍高清)的LCD装置中，像素区的透射率2.7％增至3.0％。
此外，除了像素区中的TFT之外，非显示区中形成的TFT可按制造成相同类型，因此，通过减小覆盖非显示区的边框的尺寸来实现窄边框。
图7是示出根据本发明的另一个实施方式的LCD装置中的布置成pentile型的多个像素的示图。图8是示出根据本发明的另一个实施方式的LCD装置中的当多个像素布置成pentile型时像素区的孔径比的增大的示图。
参照图7，在根据本发明的另一个实施方式的LCD装置中，红色(R)子像素、绿色(G)子像素、蓝色(B)子像素和白色(W)子像素构成一个像素，R、G、B和W子像素布置成pentile型。
在第一像素中，红色子像素和绿色子像素可布置在第一行，蓝色子像素和白色子像素可布置在第二行。在与第一像素相邻的第二像素中，蓝色子像素和白色子像素可布置在第一行，红色子像素和绿色子像素可布置在第二行。为了增加亮度，除了R子像素、G子像素、B子像素之外，可以添加白色(W)子像素，因此，可以用分别具有四种颜色的多个子像素来配置一个像素。在水平方向上彼此相邻的多个子像素可以具有不同的颜色，并且在垂直方向上彼此相邻的多个子像素可以具有不同的颜色。然而，本实施方式不限于此，在一个像素中，R、G、B和W子像素的布置结构可根据情况而改变。
参照图8，示出根据本发明的另一个实施方式的LCD装置的所有像素之中的一个像素，示出基于IPS或FFS模式的下基板的结构。
由彼此交叉的数据线和选通线限定多个子像素中的每个。在数据线与选通线交叉的区域中，形成TFT。另外，多个子像素中的每个包括公共电极和像素电极。在图8中，未示出公共电极。
TFT可形成为与本发明的图6中示出的实施方式相同的结构。TFT包括栅120、有源层141、绝缘层130、LDD 144、源143和漏142。TFT形成为栅120设置在有源层141下方的底栅结构。LTPS可以被用作形成在下基板的TFT中的有源层141的材料。
选通线和TFT的栅120形成在基板110上。栅绝缘体(GI)130形成为覆盖选通线和栅120。
有源层141在栅绝缘体130上形成为与栅120交叠。源143形成在有源层141的一侧，漏142形成在另一侧。有源层141形成为TFT的沟道，LDD 144形成在有源层141和源143之间以及有源层141和漏142之间。
这里，源143直接接触数据线。漏142通过接触孔接触像素区的像素电极。
尽管未示出，但ILD和平整层形成在TFT上。平整层可以由PAC形成，和/或可以具有2.0μm至3.0μm的厚度，并且平整下基板。
在像素电极在上的结构中，公共电极形成在平整层上，钝化层形成在公共电极上。另外，像素电极形成在钝化层上。
在公共电极在上的结构中，像素电极形成在平整层上，钝化层形成在像素电极上。另外，公共电极形成在钝化层上。
这里，公共电极和像素电极可以由诸如ITO的透明导电材料形成。
在包括上述元件的根据本发明的实施方式的LCD装置中，TFT形成为底栅型，有源部分由LTPS形成，从而增强TFT的驱动性能。
为了描述根据本发明的另一个实施方式的LCD装置的像素结构的特征，有源层141仅形成在栅120上。
如上所述，由于有源层141仅形成在栅120上，因此在形成沟道、源143和漏142的过程中，杂质掺杂过程的自由度增加，从而制造出高可靠性的TFT，并且TFT的尺寸减小。
在相关技术中，如图2的部分(A)中所示，有源图案形成在栅的外部，出于此原因，TFT的面积增大。另一方面，在根据本发明的另一个实施方式的LCD装置中，由于有源层141仅形成在栅120上，因此在制造过程中，杂质掺杂过程的自由度增大，TFT的尺寸减小。
此外，在根据本发明的实施方式的LCD装置中，如图6中所示，可在TFT中形成单沟道141。作为另一个示例，如图14中所示，可在TFT中形成包括多个子沟道(例如，第一子沟道141a和第二子沟道141b)的多沟道。当在TFT中形成单沟道时，在栅120上形成具有一个图案的有源部分。当在TFT中形成多沟道时，通过使用具有多个图案的掩模，在栅120上形成具有多个图案的有源部分。如上所述，由于在栅120上形成单沟道141或包括多个子沟道141a和141b的多沟道，因此可根据TFT的期望的特性，形成各种类型的沟道。
特别地，在根据本发明的另一个实施方式的LCD装置中，TFT的有源层141仅形成在栅120上，因此TFT的尺寸减小。因此，用于覆盖选通线和TFT的黑底BM的宽度因TFT的尺寸减小而减小。像素区的孔径比因黑底BM的宽度减小而增大。
例如，用于覆盖选通线和TFT的黑底BM的宽度从X减小至Z(例如，12.5μm)，因此，在相同的像素布局中，像素区的宽度因黑底BM的宽度减小而增大。因此，像素区的孔径比增大，从而增强由LCD装置显示的图像的质量。
作为详细示例，在尺寸为6.0英寸并且具有QHD分辨率的LCD装置中，像素区的透射率增至21.9％。
此外，除了像素区中的TFT之外，形成在非显示区中的TFT可制造成相同的类型，因此，通过减小覆盖非显示区的边框的尺寸来实现窄边框。
图9是示出根据本发明的另一实施方式的制造LCD装置的方法的示图。将参照图9的(a)-(c)详细描述该方法。
参照图9的(a)，在基板110上形成选通线和TFT的栅120。随后，将栅绝缘体130形成为覆盖选通线和栅120。随后，在栅绝缘体130上形成半导体层，在半导体层上形成光刻胶PR。然后，使用光刻胶PR作为掩模，在半导体层上掺杂高浓度杂质N+(换句话讲，半导体层的部分被高度地N掺杂(N+掺杂))。
随后，参照图9的(b)，通过使用光刻胶PR掺杂高浓度杂质，在半导体层上形成有源层141、源143和漏142。半导体层中被注入杂质的部分是源143和漏142，半导体层中没有被注入杂质的部分是有源层141。
随后，参照图9的(b)，通过使用光刻胶PR作为掩模，掺杂低浓度杂质，光刻胶PR的高度和宽度因掺杂了高浓度杂质而减小。因此，在有源层141和源143之间以及在有源层141和漏142之间，形成LDD 144。
然而，本实施方式不限于此。例如，可在半导体层上形成第一光刻胶，然后，可使用第一光刻胶作为掩模，在半导体层上掺杂高浓度杂质N+。
可对第一光刻胶进行灰化，然后，可在半导体层上形成第二光刻胶。随后，可使用第二光刻胶作为掩模，在半导体层上掺杂低浓度杂质。因此，可在有源层141和源143之间以及在有源层141和漏142之间，形成LDD 144。
随后，参照图9的(c)，形成LDD 144，然后，通过去除光刻胶PR，完成TFT。
这里，LDD 144的长度可形成为匹配栅120的端部。也就是说，LDD 144的长度可形成为从有源层141的端部到于栅120的端部交叠的部分。
图10是示出根据本发明的另一实施方式的制造LCD装置的方法的示图。除了LDD被形成为具有更长的长度之外，图10中示出的根据本发明的实施方式的制造LCD装置的方法执行与图9的方法相同的制造处理。因此，不再重复与针对上述实施方式提供的描述相同的描述。
参照图10的(b)，通过使用光刻胶PR作为掩模，掺杂低浓度杂质，光刻胶PR的高度和宽度因掺杂了高浓度杂质而减小。因此，在有源层141和源143之间以及在有源层141和漏142之间，形成LDD 144。
这里，LDD 144的长度可形成为延伸到其中没有设置栅120的部分。也就是说，LDD144可形成得比栅120的端部长，超过从有源层141的端部到与栅120的端部交叠的部分的长度。
如上所述，在根据本发明的实施方式的LCD装置中，可以根据TFT的特性来可选地调节LDD 144的长度。
然而，本实施方式不限于此。例如，可在半导体层上形成第一光刻胶，然后，可使用第一光刻胶作为掩模，在半导体层上掺杂高浓度杂质N+。
可对第一光刻胶进行灰化，然后，可在半导体层上形成第二光刻胶。随后，可使用第二光刻胶作为掩模，在半导体层上掺杂低浓度杂质。因此，可在有源层141和源143之间以及在有源层141和漏142之间，形成LDD 144。
随后，参照图10的(c)，形成LDD 144，然后，通过去除光刻胶PR，完成TFT。
在上基板上，形成用于覆盖形成在下基板上的TFT和选通线的黑底BM。当TFT的面积增大时，黑底的面积增大。当黑底的面积增大时，像素区的孔径比减小。
在根据本发明的实施方式的LCD装置中，TFT的有源层141仅形成在栅120上，因此，TFT的尺寸减小。因此，用于覆盖选通线和TFT的黑底BM的宽度因TFT的尺寸减小而减小，从而增大像素区的孔径比。
例如，如图4和图5中所示，当R子像素、G子像素和B子像素布置成条带型时，用于覆盖选通线和TFT的黑底BM的宽度从X减小至Z，因此，在相同的像素布局中，像素区的宽度因黑底BM的宽度减小而增大。因此，像素区的孔径比增大，从而增强由LCD装置显示的图像的质量。
作为详细示例，在尺寸为5.46英寸并且具有QHD分辨率的LCD装置中，像素区的透射率2.7％增至3.0％。
作为另一个示例，如图7和图8中所示，当R子像素、G子像素、B子像素和W子像素布置成pentile型时，用于覆盖选通线和TFT的黑底BM的宽度从X减小至Z，因此，在相同的像素布局中，像素区的宽度因黑底BM的宽度减小而增大。因此，像素区的孔径比增大，从而增强由LCD装置显示的图像的质量。
作为详细示例，在尺寸为6.0英寸并且具有QHD分辨率的LCD装置中，像素区的透射率增至21.9％。
图11是示出基于源和漏的位置的TFT的Ioff场的示图。
参照图11，可根据源和漏的位置，改变TFT的Ioff特性。
例如，当源和漏被设置成与栅交叠时，TFT具有图11的(a)中示出的Ioff特性。在这种情况下，TFT的Ioff特性劣化，为此原因，难以将TFT应用于显示装置。
另一方面，如图6的(a)和(b)所示，当LDD 144设置成匹配栅120的端部或LDD 144设置成越过栅120的端部时，源143和漏142可设置在栅120的外围部分(换句话讲，在栅的外表；再换句话讲，在不与栅交叠的部分)。如上所述，在根据本发明的实施方式的LCD装置中，通过应用具有底栅类型的TFT，可以可选地调节LDD 144的长度，从而满足TFT的特性。
当源143和漏142设置在栅120的外围部分时，TFT具有图11的(b)中示出的Ioff特性。如上所述，根据本发明的实施方式的具有底栅型的TFT具有优良的Ioff特性，从而增强显示装置的性能。
图12是示出在R子像素、G子像素和B子像素布置成条带型的结构中像素区的孔径比增大的另一个实施方式的平面图。
参照图12，当R子像素、G子像素和B子像素布置成条带型时，TFT的有源层可仅形成在栅上，因此，TFT的尺寸减小。
这里，黑底BM可形成为覆盖选通线。在这种情况下，黑底BM的宽度从X减小至Y(例如，4μm)。
图13是示出在R子像素、G子像素、B子像素和W子像素布置成pentile型的结构中像素区的孔径比增大的另一个实施方式的平面图。
参照图13，当R子像素、G子像素、B子像素和W子像素布置成pentile型时，TFT的有源层可仅形成在栅上，因此，TFT的尺寸减小。
这里，黑底BM可形成为覆盖选通线。在这种情况下，黑底BM的宽度从X减小至Z(例如，4μm)。
在根据本发明的实施方式的LCD装置中，包括多个子沟道141a和141b的多沟道可形成在具有底栅型的TFT中，如图14中所示，并且黑底BM的宽度减小，如图12和图13中所示。在相同的像素布局中，像素区的宽度因黑底BM的宽度减小而增大。因此，像素区的孔径比增大，从而增强由LCD装置显示的图像的质量。
此外，除了像素区中的TFT之外，形成在非显示区中的TFT可制造成相同的类型，因此，通过减小覆盖非显示区的边框的尺寸来实现窄边框。
在根据本发明的实施方式的制造LCD装置的方法中，由于有源层141仅形成在栅120上，因此在形成沟道、源143和漏142的过程中，杂质掺杂过程的自由度增加，因此制造出高可靠性的TFT并且TFT的尺寸减小。
此外，在根据本发明的实施方式的LCD装置及其制造方法中，在形成下基板的过程中可以省略掩模工序，因此，可以简化制造工序，从而降低了制造成本。另外，由于TFT形成为底栅型，因此可以去除遮光层，因此，可以减少制造工序的数量。
此外，在根据本发明的实施方式的LCD装置及其制造方法中，可以通过使用低温多晶硅(LTPS)作为有源层的材料来增强TFT的驱动性能。
如上所述，在根据本发明的实施方式的LCD装置中，像素区的透射率增大，从而增强了所显示的图像的质量。
在根据本发明的实施方式的LCD装置及其制造方法中，TFT的沟道设计的效率提高。
在根据本发明的实施方式的LCD装置及其制造方法中，可以通过制造高可靠性的TFT来减小TFT的尺寸。
在根据本发明的实施方式的LCD装置及其制造方法中，可以实现窄边框。
在根据本发明的实施方式的LCD装置及其制造方法中，由于在形成下基板的过程中可以省略掩模工序，因此可以降低制造成本。
在根据本发明的实施方式的LCD装置及其制造方法中，可以通过去除(换句话讲，省略)遮光层减少制造工序的数量。
在根据本发明的实施方式的制造LCD装置的方法中，可以通过简化制造下基板的工序来增强制造效率。
在根据本发明的实施方式的LCD装置及其制造方法中，可以通过使用LTPS作为有源层的材料来增强TFT的驱动性能。
本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可在本发明中进行各种修改和变形。因此，本发明旨在涵盖本发明的修改和变形，只要它们在随附权利要求书及其等同物的范围内。

Claims (14)

1.一种液晶显示LCD装置，该LCD装置包括：
多个像素区，其由多个选通线和多个数据线的交叉限定，所述多个像素区中的每一个像素区包括：
选通线和设置在基板上的栅，该选通线包含所述栅；
栅绝缘体，其设置成覆盖所述选通线和所述栅；
半导体层，其设置在所述栅绝缘体上，所述半导体层的一部分是有源层，该有源层设置在所述栅上，在所述栅和所述有源层之间具有所述栅绝缘体；
薄膜晶体管TFT，其包括所述有源层、所述栅、所述栅绝缘体、源、漏和轻掺杂漏LDD，所述源是所述半导体层的第一侧部分，所述漏是所述半导体层的第二侧部分，并且所述LDD是所述半导体层的设置在所述有源层和所述源之间以及在所述有源层和所述漏之间的部分；
像素电极，其连接到所述TFT的所述漏，并且被构造成向对应的像素区提供数据电压；以及
公共电极，其被构造成向所述像素区提供公共电压，
其中，所述LDD的至少一部分设置在所述栅上，
其中，所述半导体层包括沿限定所述像素区的两个数据线中的一个数据线延伸并与限定所述像素区的所述两个数据线中的所述一个数据线交叠的第一部分、与限定所述像素区的所述两个数据线平行并在限定所述像素区的所述两个数据线之间延伸的第二部分、以及连接所述半导体层的所述第一部分和所述半导体层的所述第二部分的连接部分，所述连接部分包括所述有源层，
其中，所述半导体层的所述连接部分沿所述像素区的所述选通线延伸并与所述像素区的所述选通线交叠，
其中，所述第一部分的至少一部分不与所述选通线交叠并且所述第二部分的至少一部分不与所述选通线交叠，并且
其中，所述源设置在所述第一部分的所述至少一部分处，且所述漏设置在所述第二部分的所述至少一部分处。
2.根据权利要求1所述的LCD装置，其中，所述LDD设置成远至与所述栅交叠的区域。
3.根据权利要求1所述的LCD装置，其中，所述LDD设置成远至所述栅的外围部分。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的LCD装置，其中，所述TFT形成为底栅结构。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的LCD装置，其中，
像素区包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素；以及
所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素布置成条带型。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的LCD装置，其中，
像素区包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素，以及
所述红色子像素、所述绿色子像素、所述蓝色子像素和所述白色子像素布置成pentile型。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的LCD装置，其中，形成在上基板上以覆盖所述像素区的所述选通线的黑底BM的宽度形成为4μm至15.0μm。
8.根据权利要求1至3中的任一项所述的LCD装置，所述LCD装置还包括设置成覆盖所述TFT的黑底BM。
9.根据权利要求1至3中的任一项所述的LCD装置，其中，所述有源层包括单沟道或多沟道，所述多沟道包括多个子沟道。
10.根据权利要求1至3中的任一项所述的LCD装置，其中，
所述源直接接触与所述半导体层的所述第一部分交叠的数据线，并且
所述漏通过接触孔接触所述像素区的所述像素电极。
11.一种制造液晶显示LCD装置的方法，该方法包括以下步骤：
设置多个交叉的选通线和数据线以形成多个像素区，并且在各个像素区中设置薄膜晶体管TFT、像素电极和公共电极，
其中，在各个像素区中设置所述TFT的步骤包括以下步骤：
在基板上形成选通线和栅，所述选通线包含所述栅；
形成栅绝缘体以覆盖所述选通线和所述栅；
在所述栅绝缘体上形成半导体层；
在所述半导体层上形成光刻胶PR；
使用所述光刻胶PR作为掩模，在所述半导体层上掺杂高浓度杂质，以形成作为所述半导体层的部分的有源层、源和漏；以及
通过减小所述光刻胶PR并使用减小的光刻胶PR作为掩模，在所述半导体层上掺杂低浓度杂质，以在所述有源层和所述源之间以及在所述有源层和所述漏之间形成轻掺杂漏LDD，
其中，所述LDD的至少一部分被形成在所述栅上，
其中，所述半导体层被形成为包括沿限定所述像素区的两个数据线中的一个数据线延伸并与限定所述像素区的所述两个数据线中的所述一个数据线交叠的第一部分、与限定所述像素区的所述两个数据线平行并在限定所述像素区的所述两个数据线之间延伸的第二部分、以及连接所述半导体层的所述第一部分和所述半导体层的所述第二部分的连接部分，所述连接部分包括所述有源层，
其中，所述连接部分被形成为沿所述像素区的所述选通线延伸并与所述像素区的所述选通线交叠，
其中，设置所述像素电极的步骤包括将所述像素电极连接到所述TFT的所述漏以向所述像素区提供数据电压，
其中，所述公共电极被构造成向所述像素区提供公共电压，
其中，所述第一部分的至少一部分不与所述选通线交叠并且所述第二部分的至少一部分不与所述选通线交叠，并且
其中，所述源设置在所述第一部分的所述至少一部分处，且所述漏设置在所述第二部分的所述至少一部分处。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述LDD设置成远至与所述栅交叠的区域，或者
其中，所述LDD设置成远至所述栅的外围部分。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，
像素区包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，并且所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素布置成条带型，或者
其中，像素区包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素，并且所述红色子像素、所述绿色子像素、所述蓝色子像素和所述白色子像素布置成pentile型。
14.根据权利要求11或12所述的方法，其中，所述有源层包括单沟道或多沟道，所述多沟道包括多个子沟道。
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