CN1255701C - 有源矩阵型液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents
有源矩阵型液晶显示装置及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1255701C CN1255701C CNB021227543A CN02122754A CN1255701C CN 1255701 C CN1255701 C CN 1255701C CN B021227543 A CNB021227543 A CN B021227543A CN 02122754 A CN02122754 A CN 02122754A CN 1255701 C CN1255701 C CN 1255701C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal wire
- sweep trace
- electrode
- source electrode
- tft
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 17
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title abstract description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000010408 film Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 15
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 10
- 238000001459 lithography Methods 0.000 claims description 9
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 49
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 abstract description 42
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 12
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 10
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- -1 after this Chemical compound 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000013039 cover film Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
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
-
- 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
- G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
-
- 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
- G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
-
- 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
- G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
- G02F2201/40—Arrangements for improving the aperture ratio
Abstract
一种有源矩阵型液晶显示装置，包括：透明基板(101)；多条扫描线(102)，形成于透明基板上；多条信号线(103)，形成于透明基板上，并且与扫描线垂直；透明电极(117)，布置于由扫描线和信号线定义的象素区域内；和薄膜晶体管(114)，与透明电极相关联形成。其特征在于，薄膜晶体管(114)形成于一扫描线(102)和一信号线(103)相互交叉的区域中，薄膜晶体管(114)包括源极区和漏极区，这两个区域都由构成信号线的导电薄膜构成。
Description
发明技术领域
本发明涉及有源矩阵型液晶显示装置及其制造方法，特别是涉及能够提高孔径比而又能够高亮度显示图像并且制造工艺的复杂化程度也不会增加的有源矩阵型液晶显示装置及其制造方法。
现有技术
在使用背光源的有源矩阵型液晶显示装置中，通常提高背光亮度来高亮度显示图象。但是，这会消耗很多功率，因此不符合显示装置所要求的小功率消耗的条件。
为了提高使用背光源的液晶显示装置的亮度，通常采用的方法是提高光透射率。但是，提高液晶显示装置的光透射率相当于是提高对光透射率起降低作用的滤色片的透射率。为了提高滤色片的透射率，通常是降低滤色片中颜料的含有率，或者是颜料的含有率不变而降低滤色片的厚度。但是，如果以这种方式来提高滤色片的透射率，就必须控制背光的颜色。
基于上述原因，为了提高液晶显示装置的光透射率，通常采用的方法是提高其上安装有薄膜晶体管的基板中开口的孔径比。特别地，通过例如降低布线宽度和/或晶体管的尺寸增加了开口中排列的每个象素的区域。
图1为使用背光器件的传统液晶显示装置中TFT基板的顶视平面图。
在所示的液晶显示装置中，多条扫描线(或栅极线)502和多条信号线(漏极线)503彼此互相垂直以矩阵形式形成于一透明基板上。各扫描线502和各信号线503所包围的区域被定义为象素区域504。
在像素区域504的一个角部以各扫描线502的一部分形成栅电极505，在栅电极505上形成由半导体层构成的岛506，再在岛506上形成漏电极511和源电极512。栅电极505、岛506、漏电极511和源电极512构成了薄膜晶体管(TFT)514。
在象素区域504中形成由铟锡氧化物(ITO)制成的透明电极517。源电极512通过接触孔516电连接在透明电极517上。漏电极511与一信号线503一体地形成。
扫描线502、信号线503和薄膜晶体管514由形成于相对的基板上的黑色矩阵层(未示出)覆盖。黑色矩阵层以外的区域定义了一个孔径。
参照图1，把上面安装着薄膜晶体管514的基板中理论上划分的象素区域，具体说也就是虚线X所包围的区域定义为最大孔径，把利用透明电极514显示图象的区域，具体说也就是虚线Y所包围的区域定义为实际孔径。由此，所示液晶显示装置中的孔径比便被定义为实际孔径面积与最大孔径面积的比，也就是Y/X。
因此，为了增加孔径比而又不改变用于显示图象的各象素区域的尺寸，就要降低通过黑色矩阵层遮光的扫描线502和信号线503等布线的宽度。但是，这样就增大了布线的电阻，妨碍了液晶显示装置的高速操作。
如果不改变象素区域尺寸而降低薄膜晶体管514和接触孔516的尺寸，就会损坏薄膜晶体管514的性能，造成图象显示效果的降低。因此，仅仅通过降低布线和/或薄膜晶体管的尺寸，很难增加孔径比。
在根据高密度显示图象的要求而降低象素尺寸时，布线和/或薄膜晶体管相对于最大孔径的比例变大，这样就会造成孔径比的降低。也就是说，以高密度显示图象会导致最大孔径的降低。
但是，布线和薄膜晶体管的尺寸也会达到其下限。结果是只有实际孔径面积降低，由此被定义为实际孔径面积与最大孔径面积之比(Y/X)的孔径比降低。即使如此，如果按照降低最大孔径的要求而降低布线，薄膜晶体管和接触孔的尺寸，那么孔径比就会保持不变。但是，如前所述，这样会增加布线电阻，会损坏薄膜晶体管的性能。
日本未审查专利公报8-262495(A)推荐了一种液晶显示装置，用于提高孔径比。
在所推荐的液晶显示装置中，薄膜晶体管被布置于扫描线(或栅极线)与信号线(或漏极线)相交叉的区域中。把薄膜晶体管布置于这样的区域，就没有必要再把薄膜晶体管布置于最大孔径中，从而确保能够提高孔径比。
在所推荐的液晶显示装置中，把半导体层例如非晶硅层形成于上述区域中的扫描线上，然后，在半导体层上形成源电极和漏电极以由此形成薄膜晶体管。然后，形成信号线并使其覆盖薄膜晶体管，再之后，把漏电极与信号线电连接在一起。
因此，制造所推荐的液晶显示装置的过程包括两个光刻步骤，即：第一光刻步骤形成源电极和漏电极，第二光刻步骤形成信号线。
在常规的制造液晶显示装置的过程中，只进行一次光刻步骤，因为源电极和漏电极是与信号线同时形成的。因此，制造所推荐的液晶显示装置的过程就需要比常规的制造液晶显示装置的过程多出一个光刻步骤，从而导致制造液晶显示装置的复杂性。
日本未审查专利公报6-82832(A)推荐了一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：TFT基板，它由电绝缘基板构成；多条栅极线，形成于该基板上；多条信号线，形成于该基板上，并与栅极线垂直；多个薄膜晶体管；和象素电极。各栅极线由形成于基板的凹槽中的栅极布线层构成。
日本未审查专利公报10-239678(A)推荐了一种薄膜晶体管阵列基板，该薄膜晶体管阵列基板包括：电绝缘透明基板；多条栅极线，形成于该基板上；栅绝缘膜，覆盖栅极线；多条源极线，与栅极线交叉，并且有栅绝缘膜介于其间；薄膜晶体管，形成于各栅极线和各源极线的交叉处；象素电极，由导电薄膜构成，并与薄膜晶体管的漏电极电相连；电容电极，与象素电极相对，并且有栅绝缘膜介于其间，由此确定一电容；黑色矩阵层，形成于象素电极和各源极线之下、基板之上。黑色矩阵层用与构成栅极线的材料完全相同的材料构成。黑色矩阵层通过贯穿栅绝缘膜的接触孔与源极线电连接。
日本未审查专利公报11-119253(A)推荐了一种有源矩阵型液晶显示装置，该有源矩阵型液晶显示装置包括：基板；多条扫描线，形成于该基板上；多条信号线，形成于该基板上，并与扫描线垂直；开关器件，形成于扫描线与信号线交叉处的附近。象素电极与开关器件的漏电极电连接。形成各扫描线时要使得孔径位于交叉部位中各信号线的相对的两侧。孔径由电绝缘膜覆盖。各孔径由开关器件或各信号线的一部分覆盖。
但是，即使是在上述的公报中上述问题也未得以解决。
发明内容
鉴于传统液晶显示装置中出现的上述问题，因此本发明的目的之一是提供一种能够提高孔径比而又无需增加其制造工艺复杂性的有源矩阵型液晶显示装置。
本发明还有一个目的是提供一种制造这种有源矩阵型液晶显示装置的方法。
在本发明的一个方面中，提供了一种有源矩阵型液晶显示装置，该有源矩阵型液晶显示装置包括：(a)透明基板，(b)多条扫描线，形成于透明基板上，(c)多条信号线，形成于透明基板上，并且与扫描线垂直，(d)透明电极，布置于由扫描线和信号线确定的象素区域内，和(e)薄膜晶体管，与透明电极相关联形成。其中，薄膜晶体管具有：漏电极，工作在一所述扫描线和一所述信号线相互交叉的区域中；和源电极，垂直于所述的一所述扫描线延伸，并与所述的一所述信号线平行延伸。而且，源电极和漏电极都由构成信号线的导电薄膜构成。
在本发明的另一个方面中，提供了一种制造有源矩阵型液晶显示装置的方法，该方法包括以下步骤：(a)在透明电极上形成多条扫描线，(b)在一扫描线和一后面所述的信号线相互几乎垂直交叉的区域中形成岛，该岛包括按顺序形成于各扫描线上的栅绝缘膜、半导体层和欧姆层，(c)形成多条垂直于扫描线延伸的信号线，各扫描线都有一部分位于岛上，起到漏电极的作用，其中，所述薄膜晶体管的漏电极工作在一所述扫描线和一所述信号线相互交叉的区域中，(d)在岛上形成源电极，并使得源电极垂直于所述扫描线且平行于所述信号线延伸，其中，所述源电极和漏电极都由构成所述信号线的导电薄膜构成，(e)在步骤(d)所形成的整个产物上形成层间绝缘膜，(f)形成接触孔以使源电极局部露出，(g)在扫描线和信号线所确定的象素区域内形成透明电极，和(h)通过接触孔把透明电极与源电极电连接在一起。
附图说明：
图1为使用背光器件的常规液晶显示装置中TFT基板的俯视平面图。
图2为根据本发明的第一个实施例的液晶显示装置中TFT基板的俯视平面图。
图3为沿图2中的III-III线剖开的剖视图。
图4为图2中所示薄膜晶体管的局部放大图。
图5为沿图4中的V-V线剖开的剖视图。
图6A到图6D为根据第一个实施例的液晶显示装置的剖视图，显示了液晶显示装置的制造方法的各个步骤。
图7为显示常规液晶显示装置中和根据第一个实施例的液晶显示装置中象素尺寸和孔径比的关系的图。
图8为根据本发明的第二个实施例的液晶显示装置中薄膜晶体管的局部放大图。
图9为根据本发明的第三个实施例的液晶显示装置中薄膜晶体管的局部放大图。
发明的实施方式
图2为根据本发明的第一个实施例的液晶显示装置中TFT基板10的俯视平面图。图3为包括了TFT基板10的液晶显示装置1的剖视图，也就是沿图2中的线III-III剖开的剖视图。
参照图3，根据第一个实施例的液晶显示装置1包括：TFT基板10，相对的基板20，和介于TFT基板10和相对的基板20之间的液晶层30。
参照图2和图3，TFT基板10包括：透明玻璃基板101；多条扫描线或栅极线102，形成于玻璃基板101的表面上，并且沿列方向延伸；多条信号线或漏极线103形成于玻璃基板101的表面上，并且沿行方向延伸，也就是沿与扫描线102垂直的方向延伸。各扫描线102由例如钛(Ti)制成，并且相邻的扫描线间隔开一预定距离。各信号线103由例如铬(Cr)制成，并且相邻的信号线间隔开预定距离。由各扫描线102和各信号线103所包围的一长方形区域便确定了象素区域104。
图4为图2中所示薄膜晶体管的局部放大图，图5为沿图4中的线V-V剖开的剖视图。
如图4所示，设计扫描线102使其一部分在扫描线102与信号线103相互交叉的区域具有减小的宽度。该具有减小宽度的部分起到后面所述薄膜晶体管114的栅电极105的作用。
如图5中所示，岛106形成于栅电极105之上。岛106包括：栅绝缘膜107，形成于栅电极105之上；非晶硅层108，形成于栅绝缘膜107之上；和欧姆层109a和109b，形成于非晶硅层108上。栅绝缘膜107、非晶硅层108和欧姆层109a与109b都具有预定的结构，并且其宽度稍大于栅电极105的宽度。由n+非晶硅制成的欧姆层109a和109b彼此略微隔开，它们分别起到薄膜晶体管114的源极区和漏极区的作用。
把信号线103的延伸部分形成于欧姆层109a上，并确定为漏电极111。类似地，把源电极112形成于欧姆层109b上。
如图5所示，扫描线102、岛106、漏电极111和源电极112上用层间绝缘膜113覆盖，以由此限定薄膜晶体管114。
源电极112由制成漏电极111或信号线103的金属膜制成。如图4所示，源电极112的一端与以“コ”字形状沿象素区域104边缘形成的遮光层115相连。
如图2到图5所示，源电极112为由铟锡氧化物(ITO)制成的透明电极117，它形成于象素区域104中的层间绝缘膜113上。如图4所示，源电极112通过贯穿层间绝缘膜113的接触孔116与透明电极117电连接。
定向部分118既形成于层间绝缘膜113上也形成于透明电极117上。偏光板119形成于玻璃基板101上与扫描线102相对的一侧。
如图3所示，与TFT基板10成相面对关系布置的相对基板20包括：透明玻璃基板201；滤色片202，形成于玻璃基板201上；黑色矩阵层203，形成于玻璃基板201上；定向膜204，形成为覆盖滤色片202和黑色矩阵层203；偏光板205，形成于玻璃基板201上与黑色矩阵层203相对的一侧。
隔板(未示出)介于TFT基板10和相对基板20之间以确保其间的间隙。把液晶引入该间隙中从而由此形成液晶层30。把TFT基板10和相对基板20的外围进行密封以防止液晶泄漏。
图6A到图6D显示了制造TFT基板10的方法的各个步骤。下面将参照图6A到图6D对制造TFT基板10的方法进行说明。
首先，如图6A所示，通过溅射在玻璃基板101上淀积钛(Ti)，然后，通过对钛进行第一次光刻和腐蚀，形成扫描线102。
然后，通过化学气相淀积依次在扫描线102上形成作为栅绝缘膜107的氮化硅(SiN)膜、非晶硅膜108和n+非晶硅膜109。然后，如图6B所示，通过第二次光刻和腐蚀把非晶硅膜108和n+非晶硅膜109形成为岛106。
然后，通过第三次光刻和腐蚀把n+非晶硅膜109形成为欧姆层109a和109b。
如果把在第二次光刻中使用的掩模设计为其用于沟道区的第一部分的厚度小于其用于源极区和漏极区的第二部分的厚度，那么仅通过第二次光刻就可以把膜107到109形成为岛106，并进一步把n+非晶硅膜109形成为欧姆层109a和109b。
然后，通过溅射在整个形成物上淀积一层铬(Cr)。然后如图6C所示，通过第四次光刻和腐蚀把铬形成为信号线103。一部分信号线103被确定为漏电极111。源电极112与信号线103同时形成。这样，由信号线103的一部分构成的漏电极111和源电极112就被分别布置于欧姆层109a和109b上。由此，就形成了薄膜晶体管114。
如图4所示，源电极112与以“コ”字形沿象素区域104的边缘延伸的遮光层115相连。
设计源电极112与遮光层115相连的长方形区域120，使其具有增大的宽度或增大的面积，以在其中形成接触孔116。
然后，如图6D所示，通过化学气相淀积淀积一层氮化硅，之后把该层氮化硅形成为层间绝缘膜113。
然后，通过第五次光刻和腐蚀形成贯穿层间绝缘膜113的接触孔116，以便局部露出源电极112。
然后，通过溅射淀积一层铟锡氧化物(ITO)，此后，通过第六次光刻和腐蚀把铟锡氧化物形成为象素区域104中的透明电极117。透明电极117通过接触孔116与源电极112电连接。
之后，尽管未示出，但是在所形成物的整个上面形成定向膜118，在玻璃基板101的下表面上形成偏光板109。由此，TFT基板10便完成了。
在TFT基板10中，薄膜晶体管114的岛106形成于扫描线102与信号线103相互交叉的区域中，并使得岛106几乎位于扫描线102的宽度范围内。因此，就没有必要把薄膜晶体管114安置于扫描线102和信号线103所包围的象素区域104中。在象素区域104中，形成有接触孔106，源电极112通过接触孔106与透明电极117电连接。因此，根据第一个实施例，象素区域104的面积，也就是透明电极117的面积并没有被液晶显示装置10中的薄膜晶体管114所降低，这就确保了孔径比的增加。
图7为显示孔径比与象素区域104的边长(象素尺寸)关系的图，其中边长在从100到400微米的范围内变化。假定，在图7中，即使是象素尺寸变化，薄膜晶体管的尺寸、各线的宽度以及接触孔116的尺寸都保持不变。
由图7很明显可以看出，即使是象素尺寸很小，也有可能抑制孔径比的降低，并且与传统的液晶显示装置相比，本发明在更小象素尺寸的情况下可以更大程度地抑制孔径比的降低。
按照根据第一个实施例制造液晶显示装置10的上述方法，有可能在对普通金属膜进行普通光刻中，具体来说是在第一个实施例的第四次光刻中同时形成信号线103和源电极102。因此，与上述传统方法中源电极/漏电极和信号线是在分开的光刻步骤中形成相比，本发明能够减少一次光刻的数目，确保了液晶显示装置制造工艺的简化。
第二个实施例
图8为根据第二个实施例的液晶显示装置中TFT基板的局部放大图。图8与图4相对应，因此，除非下面明确说明，否则与图4中所示TFT基板10的部件或单元相对应的图8中的部件或单元采用了相同的参考标号，并且以与第一个实施例中相对应的部件或单元相同的方式操作。
在上述的第一个实施例中，源电极112被设计为具有长方形区域120，源电极112与遮光层115在该区域相连。长方形区域120被设计为具有增加的宽度或增大的面积，以在其中形成接触孔116。相反，第二个实施例中的源电极112被设计为不具有与长方形区域120相对应的增大的面积，但是接触孔116被设计为具有长方形的横截面，横截面的长边沿遮光层115的长度方向延伸。
根据第二个实施例，由于源电极112不再具有向像素区域104中突出的部分，因此就有可能防止象素区域104的面积降低，从而可以提高孔径比。
第三个实施例
图9为根据第三个实施例的液晶显示装置中TFT基板的局部放大图。图9与图4相对应，因此，除非下面明确说明，否则与图4中所示TFT基板10的部件或单元相对应的图9中的部件或单元采用相同的参考标号，并且以与第一个实施例中相对应的部件或单元相同的方式操作。
在第三个实施例中，信号线103在扫描线102和信号线103相互交叉的区域中具有减小了宽度的部分。该宽度减小的部分被设计为延伸穿过岛106以起到漏电极111的作用。
根据第三个实施例，可以设计信号线103使其长度方向上几乎所有部分的宽度都增加，从而确保了信号线103的电阻的降低。
下面将描述前面所述的本发明可以获得的优点。
根据本发明，薄膜晶体管的岛形成于扫描线和信号线相互交叉的区域。这样，就不需要把薄膜晶体管安置于由扫描线和信号线所确定的象素区域中。由于只用象素区域中形成的接触孔来把源电极和透明电极相互电连接在一起，因此就有可能防止象素区域的面积，也就是透明电极的面积被薄膜晶体管降低，从而提高孔径比。
根据本发明，可以在执行对导电薄膜进行光刻的普通步骤中既形成源电极也形成作为漏电极的信号线。因此，与上述制造液晶显示装置的传统方法中源电极/漏电极和信号线是在分开的光刻步骤中形成相比，就有可能降低一次执行光刻步骤的数目。这样，就可以简化制造液晶显示装置的过程。
Claims (19)
1.一种有源矩阵型液晶显示装置，包括：
(a)透明基板；
(b)多条扫描线，形成于所述透明基板上；
(c)多条信号线，形成于所述透明基板上，并且与扫描线垂直；
(d)透明电极，布置于由所述扫描线和信号线确定的象素区域内；和
(e)薄膜晶体管，与透明电极相关联地形成，
其特征在于，
所述薄膜晶体管具有：
漏电极，工作在一所述扫描线和一所述信号线相互交叉的区域中，和
源电极，垂直于所述的一所述扫描线延伸，并与所述的一所述信号线平行延伸，
所述源电极和漏电极都由构成所述信号线的导电薄膜构成。
2.如权利要求1所述的有源矩阵型液晶显示装置，其特征在于，所述薄膜晶体管包括：
(e1)在一所述扫描线和一所述信号线相互交叉的区域内在各个所述扫描线上形成的栅绝缘膜及半导体层构成的岛；
(e2)由延伸穿过所述岛的各个所述信号线的一部分所构成的漏电极；以及
(e3)由构成各个所述信号线的导电膜构成的源电极，该源电极形成于所述岛上，并且与所述漏电极隔开一定距离。
3.如权利要求1所述的有源矩阵型液晶显示装置，进一步包括遮光层，该遮光层包围所述透明电极，并且与所述源电极相连，所述遮光层上形成有接触孔，通过该接触孔，所述源电极与所述透明电极电连接。
4.如权利要求3所述的有源矩阵型液晶显示装置，其特征在于，所述遮光层有一个宽度增加的部分，所述接触孔形成于该部分。
5.如权利要求3所述的有源矩阵型液晶显示装置，其特征在于，所述遮光层具有一致的宽度，所述接触孔具有长方形横截面，横截面的长边沿所述遮光层的长度方向延伸。
6.如权利要求1至5中任一项所述的有源矩阵型液晶显示装置，其特征在于，各个所述的扫描线都有在一所述扫描线和一所述信号线相互交叉的所述区域中宽度减小的部分，所述部分起到所述薄膜晶体管的栅电极的作用。
7.如权利要求6所述的有源矩阵型液晶显示装置，进一步包括岛，该岛形成于各个所述的扫描线的所述宽度减小的部分，所述岛包括栅绝缘膜和半导体层，二者的宽度都比所述宽度减小的部分大。
8.如权利要求7所述的有源矩阵型液晶显示装置，进一步包括形成于所述半导体层上的第一欧姆层和第二欧姆层，并使得所述第一和第二欧姆层相互间隔开，
所述第一欧姆层被形成为各个所述信号线的延伸部分，并且起到所述薄膜晶体管的漏电极的作用，
所述第二欧姆层起到所述薄膜晶体管的源电极的作用。
9.如权利要求1至5中任一项所述的有源矩阵型液晶显示装置，其特征在于，各个所述的信号线都有在一所述扫描线和一所述信号线相互交叉的所述区域中宽度减小的部分，所述部分起到所述薄膜晶体管的漏电极的作用。
10.一种制造有源矩阵型液晶显示装置的方法，包括步骤：
(a)在透明基板上形成多条扫描线；
(b)在一所述扫描线和一后述的信号线相互几乎垂直交叉的区域中形成岛，所述岛包括按顺序形成于各个所述扫描线上的栅绝缘膜、半导体层和欧姆层；
(c)形成多条垂直于所述扫描线延伸的信号线，各个所述信号线都包括一个位于所述岛上并且起到漏电极作用的部分，其中，所述薄膜晶体管的漏电极工作在一所述扫描线和一所述信号线相互交叉的区域中；
(d)在所述岛上形成源电极，并使得所述源电极垂直于所述扫描线且平行于所述信号线延伸，其中，所述源电极和漏电极都由构成所述信号线的导电薄膜构成；
(e)在所述步骤(d)的整个形成物上形成层间绝缘膜；
(f)形成接触孔以使源电极局部露出；
(g)在所述扫描线和信号线所确定的象素区域内形成透明电极；和
(h)通过所述接触孔把所述透明电极与所述源电极电连接。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤(c)和(d)被同时执行。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，各个所述的信号线和所述的源电极是在普通的光刻步骤中同时形成的。
13.如权利要求10、11或12所述的方法，进一步包括步骤：形成包围所述透明电极并且与所述源电极相连的遮光层，所述遮光层上形成有所述接触孔。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述遮光层形成为具有宽度增加的部分，在所述部分形成所述接触孔。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述遮光层被形成为具有一致的宽度，所述接触孔被形成为具有长方形的横截面，该横截面的长边沿所述遮光层的长度方向延伸。
16.如权利要求10、11或12所述的方法，其特征在于，各个所述的扫描线都形成为在一所述扫描线和一所述信号线相互交叉的所述区域中宽度减小的部分，所述部分起到栅电极的作用。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述岛形成于各个所述的扫描线的所述宽度降低的部分，所述栅绝缘膜和所述半导体层的宽度都比所述部分的宽度大。
18.如权利要求17所述的方法，进一步包括步骤：在所述半导体层上形成第一欧姆层和第二欧姆层，并使得所述第一和第二欧姆层相互间隔开，
所述第一欧姆层被形成为各个所述信号线的延伸部分，并且起到所述漏电极的作用，所述第二欧姆层起到所述源电极的作用。
19.如权利要求10、11或12所述的方法，其特征在于，各个所述的信号线被形成为在一所述扫描线和一所述信号线相互交叉的所述区域中宽度减小的部分，所述部分起到所述漏电极的作用。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001173578A JP4728507B2 (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | アクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法 |
| JP173578/2001 | 2001-06-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1391131A CN1391131A (zh) | 2003-01-15 |
| CN1255701C true CN1255701C (zh) | 2006-05-10 |
Family
ID=19015018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB021227543A Expired - Lifetime CN1255701C (zh) | 2001-06-08 | 2002-06-10 | 有源矩阵型液晶显示装置及其制造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6762805B2 (zh) |
| JP (1) | JP4728507B2 (zh) |
| KR (1) | KR100524030B1 (zh) |
| CN (1) | CN1255701C (zh) |
| TW (1) | TWI229775B (zh) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3564417B2 (ja) * | 2000-05-31 | 2004-09-08 | Ｎｅｃ液晶テクノロジー株式会社 | カラー液晶表示装置及びその製造方法 |
| KR100491821B1 (ko) * | 2002-05-23 | 2005-05-27 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법 |
| KR20040037943A (ko) * | 2002-10-31 | 2004-05-08 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 기판내부에 편광막을 형성한 액정표시장치 및 그제조방법 |
| CN1531077B (zh) * | 2003-03-14 | 2010-07-28 | 友达光电股份有限公司 | 用以制造薄膜晶体管导线结构的镶嵌法工艺 |
| KR101019045B1 (ko) * | 2003-11-25 | 2011-03-04 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법 |
| JP4837942B2 (ja) * | 2005-05-25 | 2011-12-14 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
| TWI293802B (en) * | 2006-03-28 | 2008-02-21 | Au Optronics Corp | Liquid crystal display device |
| TWI305420B (en) * | 2006-06-20 | 2009-01-11 | Au Optronics Corp | Thin film transistor array substrate and method for fabricating the same |
| KR101293950B1 (ko) * | 2006-06-30 | 2013-08-07 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시기판 및 이를 갖는 표시패널 |
| TWI339303B (en) * | 2006-12-15 | 2011-03-21 | Chimei Innolux Corp | Liquid crystal panel |
| KR101374078B1 (ko) * | 2007-06-04 | 2014-03-13 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 장치 |
| JP5540517B2 (ja) * | 2008-02-22 | 2014-07-02 | 凸版印刷株式会社 | 画像表示装置 |
| JP5154261B2 (ja) | 2008-02-26 | 2013-02-27 | 株式会社ジャパンディスプレイイースト | 液晶表示装置 |
| TWI329219B (en) * | 2008-10-07 | 2010-08-21 | Au Optronics Corp | Thin film transistor array substrate |
| KR101859483B1 (ko) * | 2012-03-06 | 2018-06-27 | 엘지디스플레이 주식회사 | 입체 영상 표시 장치 및 그 제조 방법 |
| KR101987985B1 (ko) * | 2012-05-21 | 2019-10-01 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4857907A (en) * | 1986-04-30 | 1989-08-15 | 501 Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid-crystal display device |
| WO1993011455A1 (en) * | 1991-11-29 | 1993-06-10 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal display and method of manufacturing same |
| KR970004883B1 (ko) * | 1992-04-03 | 1997-04-08 | 삼성전자 주식회사 | 액정표시패널 |
| JP2543286B2 (ja) * | 1992-04-22 | 1996-10-16 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | 液晶表示装置 |
| NL194848C (nl) * | 1992-06-01 | 2003-04-03 | Samsung Electronics Co Ltd | Vloeibaar-kristalindicatorinrichting. |
| JP3230294B2 (ja) | 1992-08-31 | 2001-11-19 | ソニー株式会社 | 表示装置 |
| JPH0792493A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-04-07 | Dainippon Printing Co Ltd | アクティブマトリクス基板およびその製造方法 |
| JPH07230104A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-08-29 | Toshiba Corp | アクティブマトリクス型表示素子及びその製造方法 |
| JPH08262495A (ja) | 1995-03-22 | 1996-10-11 | Casio Comput Co Ltd | 薄膜トランジスタパネル |
| US6008874A (en) * | 1995-03-27 | 1999-12-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Active matrix liquid crystal display having alignment film with inclined surface |
| KR970002411A (ko) * | 1995-06-28 | 1997-01-24 | 김주용 | 액정표시소자의 화소전극구조 |
| KR100219118B1 (ko) * | 1996-08-30 | 1999-09-01 | 구자홍 | 박막트랜지스터 액정표시장치 및 그 제조방법 |
| JP3992797B2 (ja) * | 1996-09-25 | 2007-10-17 | 東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 | 液晶表示装置 |
| JP3250005B2 (ja) | 1997-02-25 | 2002-01-28 | 株式会社アドバンスト・ディスプレイ | 薄膜トランジスタアレイ基板 |
| TW495635B (en) * | 1997-07-11 | 2002-07-21 | Hitachi Ltd | Liquid crystal display device |
| JP3335567B2 (ja) | 1997-10-17 | 2002-10-21 | シャープ株式会社 | アクティブマトリクス型液晶表示装置およびその欠陥修正方法 |
| KR100542303B1 (ko) * | 1998-08-24 | 2006-04-06 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 액정 표시 장치 |
| JP3125766B2 (ja) * | 1998-09-25 | 2001-01-22 | 日本電気株式会社 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
| JP3576871B2 (ja) * | 1999-06-04 | 2004-10-13 | 日本電気株式会社 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
-
2001
- 2001-06-08 JP JP2001173578A patent/JP4728507B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-06-07 TW TW091112403A patent/TWI229775B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-06-07 US US10/163,612 patent/US6762805B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-06-08 KR KR10-2002-0032206A patent/KR100524030B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2002-06-10 CN CNB021227543A patent/CN1255701C/zh not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI229775B (en) | 2005-03-21 |
| JP2002365665A (ja) | 2002-12-18 |
| US6762805B2 (en) | 2004-07-13 |
| KR100524030B1 (ko) | 2005-10-27 |
| CN1391131A (zh) | 2003-01-15 |
| KR20020093645A (ko) | 2002-12-16 |
| US20020196382A1 (en) | 2002-12-26 |
| JP4728507B2 (ja) | 2011-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1255701C (zh) | 有源矩阵型液晶显示装置及其制造方法 | |
| CN1284247C (zh) | 液晶显示器件及其制造方法 | |
| CN100340912C (zh) | 共平面开关模式液晶显示器件及其制造方法 | |
| CN1105324C (zh) | 薄膜晶体管阵列基板、液晶显示装置和该基板的制造方法 | |
| CN1388405A (zh) | 用喷墨系统形成液晶层的方法 | |
| CN1794078A (zh) | 液晶显示器件及其制造方法 | |
| CN1892386A (zh) | 能够减小漏电流的液晶显示装置及其制造方法 | |
| CN1892394A (zh) | 液晶显示器件及其制造方法 | |
| CN1280308A (zh) | 薄膜晶体管阵列及其制造方法 | |
| CN1451996A (zh) | 薄膜晶体管阵列基板及其制造方法和掩模 | |
| CN102315165B (zh) | 边缘电场型液晶显示器阵列基板及其制造方法 | |
| CN1932622A (zh) | 透反射式液晶显示器件及其制造方法 | |
| CN1991465A (zh) | 面内切换型液晶显示装置用阵列基板的制造方法 | |
| CN1797156A (zh) | 液晶显示器件及其制造方法 | |
| CN1680860A (zh) | 液晶显示器及用于该液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板 | |
| CN107768386B (zh) | Tft阵列基板及其制作方法以及液晶显示面板 | |
| CN101075048A (zh) | 用于液晶显示装置的阵列基板及其制造方法 | |
| CN1704825A (zh) | 液晶显示器件及其制造方法 | |
| CN1573485A (zh) | 面内切换模式液晶显示器件及其制造方法 | |
| CN1637537A (zh) | 共平面开关模式液晶显示装置及其制造方法 | |
| CN1992350A (zh) | 用于显示面板的薄膜晶体管基板 | |
| CN1501437A (zh) | 用于多晶化的掩模和用其制造薄膜晶体管的方法 | |
| CN1797152A (zh) | 液晶显示器件及其制造方法 | |
| CN1301426C (zh) | 窄边框设计的液晶显示面板及其制作方法 | |
| CN1256618C (zh) | 液晶显示器及其制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: NIPPON ELECTRIC CO Free format text: FORMER OWNER: NIPPON ELECTRIC CO., LTD. Effective date: 20030806 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20030806 Address after: Kanagawa, Japan Applicant after: NEC LCD Technologies, Ltd. Address before: Tokyo, Japan Applicant before: NEC Corp. |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: NEC LCD TECHNOLOGIES, LTD. Free format text: FORMER NAME: NEC LCD TECH CORP. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Kanagawa, Japan Patentee after: NLT Technologies Ltd. Address before: Kanagawa, Japan Patentee before: NEC LCD Technologies, Ltd. |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20060510 |