CN1567074A

CN1567074A - 具有遮光结构的平面显示器及其制造方法

Info

Publication number: CN1567074A
Application number: CN 03149051
Authority: CN
Inventors: 罗方祯
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2005-01-19

Abstract

本发明提供一种具有遮光结构的平面显示器，其遮光罩幕配置于薄膜晶体管基板上，且分别设置于每一像素电极的边缘且平行于扫描线和数据线，并与像素电极部分重迭。另外，还提供每个像素区一电容器，其中电容器的下电极板由部分扫描线及其突出部所构成，且下电极板与像素电极部分重迭；上电极板和数据线在同一层，且由相同的材质组成。

Description

具有遮光结构的平面显示器及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种平面显示器(flat panel display)，特别涉及一种具有遮光结构(light shielding structure)的平面显示器及其制造方法。

背景技术

液晶显示器(liquid crystal display，LCD)是目前最被广泛使用的一种平面显示器，其具有低消耗电功率、薄型轻量以及低电压驱动等特征。一般而言，在液晶显示器中，液晶层系夹在两透明基板(例如玻璃基板)之间，其中一透明基板其上方配置有驱动组件，例如薄膜晶体管(thin filmtransistors，TFTs)。在液晶显示器的显示区中，像素区(pixel area)的数组由水平延伸的扫描线和垂直延伸的数据线所定义。每一像素区具有一薄膜晶体管和一像素电极。

在彩色的液晶显示器中，彩色滤光片基板配合着黑色矩阵(blackmatrix)的配置，用以增加显像品质，例如影像的显示对比。

黑色矩阵会遮蔽彩色滤光片每一颜色像素区的影像部份的周围区域，以避免邻近的红(R)、绿(G)、蓝(B)像素相互渗色，因此可以避免颜色的混杂。黑色矩阵通常用来改善彩色显示器的对比，并用来增加显示器的品质。

然而，当分别完成每一基板的制造工艺后，进行组装和对准彩色滤光片基板和薄膜晶体管基板时，上基板(即彩色滤光片基板)和下基板(即薄膜晶体管基板)可能会自正常位置滑动。在此情况下，黑色矩阵将无法有效降低漏光，且漏光会发生在像素电极的边缘上方无法受到有效控制的液晶分子处。

为了解决漏光的问题，Masaaki等人于美国专利第5,561,440号中提供一种具有遮光膜151和152的液晶显示器，此遮光膜151和152与邻近信号线100a和100b之像素电极154的周围部份相重迭，如图1所示。黑色矩阵108覆盖信号线100a和100b、扫描线101a和101b、储存电容线106和晶体管102，其中晶体管102由漏极电极102a、源极电极102b、栅极电极102c和半导体层102d所构成。然而，漏光仍会沿着扫描线101a和101b发生，因而造成显示器的对比率降低，因此，要得到高清晰的液晶显示器是相当困难的。

发明内容

有鉴于此，本发明主要目的为提供一种能减少漏光的高清晰液晶显示器，以得到高对比显像。

为了达到上述的目的，本发明在薄膜晶体管基板上提供遮光罩幕，每一遮光罩幕沿每一像素电极的周缘配置，且与扫描线和数据线平行，并与像素电极部份重迭。

此外，为了在每一像素区提供一电容器，以扫描线的一部份及其突出部做为下电极板，且下电极板与像素电极部份重迭。另外，上电极板和数据线在同一层，且由相同的材质组成。

本发明还提供一种具有遮光结构的液晶显示器的制造方法，其方法大致如下所述。在第一基板上形成遮光罩幕和具有栅极电极的扫描线，其中，扫描线相互平行于一第一方向。接着形成第一绝缘层覆盖扫描线、栅极电极和第一基板，之后在每一像素区形成一半导体层。继续在第一基板上的半导体层和第一绝缘层上形成数据线、源极电极和漏极电极，其中数据线相互平行于第二方向，且大致垂直于第一方向，且扫描线和数据线定义出像素区。之后，在数据线、源极电极、漏极电极和第一绝缘层上形成第二绝缘层。然后，在像素区域内形成像素电极，并且分别连接至漏极电极。其中，遮光罩幕配置于第一基板上，且设置于像素电极的边缘且平行于扫描线和数据线，并与像素电极部份重迭。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

图1系示公知的液晶显示的上视图。

图2表示本发明的具有遮光罩幕的液晶显示的上视图。

图3A表示沿图2的A-A切线的剖面图。

图3B表示沿图2的B-B切线的剖面图。

具体实施方式

为了得到高清晰度的液晶显示器，因此本发明在沿着每一像素电极的边缘配置遮光罩幕。以下将伴随附图做详细的说明。

本发明的高清晰度的液晶显示器的结构如下所述。图2表示本发明的具有遮光罩幕的液晶显示器的上视图。图3A和图3B分别为图2的A-A和B-B切线的剖面图。此液晶显示器包括彩色滤光片基板、薄膜晶体管基板、以及夹置于其间的液晶层62。

就薄膜晶体管基板而言，每一像素区包括一晶体管，例如薄膜晶体管(TFT)51、电容器53和像素电极60。此晶体管51配置在像素区的角落，且由漏极电极512、源极电极513、栅极电极511和半导体层514所构成。此半导体层514较佳的是非晶硅(amorphous silicon，a-Si)层或多晶硅(polysilicon，p-Si)层。

二或多条数据线56a和56b沿着行方向(column direction)延伸。数据线56a和56b电性连接至薄膜晶体管51的漏极电极512，从而施加可以控制液晶亮度的电压至数据线56a和56b。

二或多条扫描线50a和50b沿着列方向(row direction)延伸，从而施加电压以切换薄膜晶体管51的开和关。

电容器53依附着扫描线50a和50b，意即，每一电容器53的下电极531为扫描线50a和50b的一部份。上电极板532与数据线56a和56b由同一层制造。

遮光罩幕52与扫描线50a和50b由同一层制造，且沿着像素电极60的边缘配置，但薄膜晶体管51的角落和电容器53两区域除外。遮光罩幕52与像素电极60部份重迭一水平距离d1，例如3微米(μm)。遮光罩幕52和扫描线50a和50b彼此相互分离。

像素电极60是透明电极，材质例如是铟锡氧化物(indium tin oxide，ITO)，其电性连接至源极电极513和电容器53的上电极板532。

就彩色滤光基板而言，黑色矩阵64通常配置在基板74上，并覆盖对应于扫描线50a和50b、数据线56a和56b、栅极电极511、源极电极513、漏极电极512和遮光罩幕52的区域。此黑色矩阵64除了可以配置在彩色滤光基板外，还可以配置在薄膜晶体管基板。在图中以前者为例。

透明共同电极72和彩色滤光片70亦配置在此基板74上。

入射光线会被黑色矩阵64和遮光罩幕52所阻挡，从而降低漏光，并得到具有高对比的彩色显示器。

以下将详述薄膜晶体管基板的制造方法。

如图3A和图3B所示，首先提供一透明基板48。接着，在透明基板48上形成第一金属层(M1)，例如铝、铝合金、或多层结构的Al/Mo或Ti/Al/Ti。在利用微影蚀刻定义完第一金属层后，同时形成遮光罩幕52、含栅极电极511和下电极板531的扫描线50a和50b。

在遮光罩幕52、扫描线50a和50b以及透明基板48上形成栅极绝缘层54。如图2所示，在栅极绝缘层54上形成半导体层514，其中，半导体层514的材质可以是非晶硅或多晶硅。接着，n-掺杂层(未绘示)和第二金属层(M2)依序形成在半导体层514和栅极绝缘层54上。栅极绝缘层54可以是氮化硅，第二金属层可以是Mo或多层结构的Mo/Al/Mo。利用微影蚀刻制造工艺定义第二金属层/n-掺杂层，以形成数据线56a和56b、源极电极513、漏极电极512和上电极板532。

在数据线56a和56b、源极电极513、漏极电极512、上电极板532和栅极绝缘层54上形成另一层绝缘层58。在绝缘层58中形成开口66和68，以分别暴露出源极电极513和上电极板532。

接着，在绝缘层58上形成透明导电层，并填入开口66和68中。其中透明导电层的材质例如是铟锡氧化物(ITO)。蚀刻此透明导电层，以形成像素电极60，且经由开口66和68分别连接至源极电极513和上电极板532。

在形成薄膜晶体管基板后，后续进行制造具有黑色矩阵64于其上的上基板74以及于两基板间填入液晶层62等制造工艺。

如上所述，本发明提供的液晶显示器可以降低漏光，例如是来自于上下基板自正常位置滑动所造成的漏光，且可以得到有高对比率的彩色显示器。

虽然本发明已以优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许更动与润饰，因此本发明的保护范围以所附权利要求书界定的为准。

Claims

1.一种具有遮光结构的平面显示器，包括：

一第一和第二基板，其间具有一间隙夹置一液晶层，该第二基板包括至少一彩色滤光片和一共享电极；

具有多个栅极电极的多个扫描线配置于该第一基板上，且相互平行于一第一方向；

具有多个源极电极和漏极电极的多个数据线配置于该第一基板上，且相互平行于一第二方向，并大致垂直于该第一方向，其中扫描线和数据线定义出多个像素区；

多个像素电极配置于该第一基板上，且分别位于像素区域内，并连接至对应的漏极电极；以及

多个遮光罩幕配置于该第一基板上，分别设置于沿像素电极的边缘且平行于扫描线和数据线，并与像素电极部份重迭；以及

一黑色矩阵覆盖扫描线、数据线、栅极电极、源极电极、漏极电极和遮光罩幕。

2.如权利要求1所述的具有遮光结构的平面显示器，其特征在于，还包括：

多个下电极板，包含于扫描线中，且与像素电极部份重迭；以及

多个上电极板，分别对应于下电极板，且位于下电极板和像素电极的间。

3.如权利要求2所述的具有遮光结构的平面显示器，其中每一像素电极连接至对应的上电极板，以做为每一像素区的一电容器。

4.如权利要求1所述的具有遮光结构的平面显示器，其中该扫描线的材质为铝、铝合金、或多层结构的Al/Mo或Ti/Al/Ti。

5.如权利要求1所述的具有遮光结构的平面显示器，其中遮光罩幕和扫描线在同层，且具有相同的材质。

6.如权利要求1所述的具有遮光结构的平面显示器，其中该黑色矩阵配置于该第二基板上。

7.一种具有遮光结构的平面显示器，包括：

多个扫描线相互平行于一第一方向；

多个数据线相互平行于一第二方向，并大致垂直于该第一方向，其中扫描线和数据线定义出多个像素区；

多个晶体管设置于靠近扫描线和数据线交错的区域，且由扫描线和数据线所控制；

多个像素电极分别位于像素区域内，且由晶体管所控制；以及

多个遮光罩幕，分别设置于沿每一像素电极的边缘且平行于扫描线和数据线，并与像素电极部份重迭。

8.如权利要求7所述的具有遮光结构的平面显示器，其特征在于，还包括：

9.如权利要求8所述的具有遮光结构的平面显示器，其中每一像素电极连接至对应的上电极板，以做为每一像素区之一电容器。

10.如权利要求7所述的具有遮光结构的平面显示器，其中该扫描线的材质为铝、铝合金、或多层结构的Al/Mo或Ti/Al/Ti。

11.如权利要求7所述的具有遮光结构的平面显示器，其中遮光罩幕和扫描线在同层，且具有相同的材质。

12.一种具有遮光结构的平面显示器的制造方法，包括：

提供一第一基板；

形成多个遮光罩幕和具有多个栅极电极的多个扫描线于该第一基板上，且扫描线相互平行于一第一方向；

形成一第一绝缘层覆盖扫描线、栅极电极和该第一基板；

在每一像素区形成一半导体层；

在该第一基板上之该半导体层和该第一绝缘层上形成多个数据线、多个源极电极和多个漏极电极，其中数据线相互平行于一第二方向，且大致垂直于该第一方向，且扫描线和数据线定义出多个像素区；

在数据线、源极电极、漏极电极和该第一绝缘层上形成一第二绝缘层；

以及

在像素区域内形成多个像素电极，并且分别连接至漏极电极；

其中，遮光罩幕配置于该第一基板上，且设置于像素电极的边缘且平行于扫描线和数据线，并与像素电极部份重迭。

13.如权利要求12所述的具有遮光结构的平面显示器的制造方法，其特征在于，还包括：

在形成扫描线和遮光罩幕时，同时形成多个下电极板，其中下电极板与像素电极部份重迭；以及

在形成数据时，同时形成对应于下电极板的多个上电极板。

14.如权利要求13所述的具有遮光结构的平面显示器的制造方法，其中每一像素电极连接至对应的上电极板。

15.如权利要求12所述的具有遮光结构的平面显示器的制造方法，其中扫描线的材质为铝、铝合金、或多层结构的Al/Mo或Ti/Al/Ti。

16.如权利要求12所述的具有遮光结构的平面显示器的制造方法，其特征在于，还包括：

提供一第二基板；

在该第二基板上形成一黑色矩阵，覆盖对应于扫描线、数据线、栅极电极、源极和漏极电极、以及遮光罩幕之区域；

在该黑色矩阵和该第二基板上形成一共享电极；以及

组装该第一基板和该第二基板，并于其中夹置一液晶层。