CN1632683A - 液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种液晶显示装置及其制造方法,其中:在下基底上形成至少一个存储电容结构,该电容结构是由一层第一金属层、一层第二金属层以及夹在其间的一层介电层所构成,第一和第二金属层是分离层,第二金属层电气性连接到象素电极,并且位于第一金属层上方且与第一金属层部分重叠。然后,在上基底内侧表面上形成一层绝缘间隔层,并延伸到液晶层内用以保持液晶层的厚度。接着,相应地在下基底和绝缘间隔层上形成共用电极,且经由一层分离的透明导体层电气性连接到第一金属层。这样不必形成如已知的横向延伸的存储电容电极线,就能得到象素中的存储电容。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置及其制造方法,特别涉及一种不具有线条型存储电容电极线(storage capacitanceelectrode lines,Cs-line)的液晶显示装置及其制造方法。
背景技术
液晶显示装置(LCD)包括一个上基底和一个下基底,以及夹在上下基底之间的一层液晶层。一般来说,上基底具有一个彩色滤光片(color filter)以及一个共用电极(commonelectrode)。而下基底具有横向延伸的栅极线、纵向延伸的源极线(或称数据线)、位于栅极线与源极线交叉处附近的被当作是开关元件的薄膜晶体管(TFT),以及由栅极线和源极线所确定的区域中的象素电极。每一个薄膜晶体管具有一个栅极、一个源极和一个漏极。栅极是从栅极线延伸出来,而源极是从源极线延伸出来。漏极通常是通过一个接触孔(contact hole)电气性连接到象素电极。其中象素电极、共用电极和夹在其间的液晶层构成一个液晶电容(CLC)。
然而为了改善显示质量,通常在每一个象素中进一步形成存储电容(Cs)。请参阅图1A与图1B,用以说明已知LCD的阵列基底。图1A是显示已知LCD阵列基底的部分平面图,而图1B是沿着图1A的1B-1B线段的剖面图,用以说明已知LCD阵列基底的工艺。
首先,在一个玻璃基底100上形成横向延伸的栅极线110和存储电容电极线120(以下称之为Cs线),其中该栅极线110包括被当作栅极115的突出部。形成栅极绝缘层130覆盖整个基底100。在部分该栅极绝缘层130上形成一层半导体层140。在部分该栅极绝缘层130上形成纵向延伸的源极线150和一层分离(discrete)的金属层155,该源极线150包括一个延伸到部分半导体层140上的源极152,同时也在部分半导体层上形成一个漏极154并延伸到部分栅极绝缘层130上。
接着,形成一层绝缘层160覆盖整个基底100。形成穿越该绝缘层160的一个第一开口172和一个第二开口174,该第一开口172从该漏极154露出,而该第二开口174从该金属层155露出。然后,在部分该绝缘层160上形成一个象素电极180,并填入所述开口172、174中且电气性连接到该漏极154和该金属层155。经此,该金属层155、该Cs线120以及夹在其间的栅极绝缘层130构成了一个存储电容(Cs)199。
然而,上述已知LCD有许多的缺点。例如,当Cs线120发生断线190时,会造成横条亮线或暗线而影响显示质量,从而需要将面板报废。还有,由于横向延伸的Cs线120是不透明的,所以会降低象素的孔径比。还有,Cs线120与源极线150的交叉处比较可能会有串扰(cross talk)的情形发生,从而影响显示质量。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种不需要横向延伸的Cs线的具有存储电容的液晶显示装置及其制造方法。
为了达到上述目的,本发明提供一种液晶显示装置,具有多个象素区,每一个象素区包括:相对的第一与第二基底,其间夹有一层液晶层;至少一个存储电容结构位于该第一基底上,其中该存储电容结构是由一层第一导体层、一层第二导体层以及夹在其间的一层介电层所构成,所述第一与第二导体层是分离层,该第二导体层位于该第一导体层上方且与该第一导体层部分重叠;一层绝缘层覆盖该第一基底和该存储电容结构;一个第一开口穿越该绝缘层和该介电层从该第一导体层露出;一个第二开口穿越该绝缘层从该第二导体层露出;在部分该绝缘层上形成一层第一透明导体层,并填入该第一开口且电气性连接到该第一导体层;在部分该绝缘层上形成一层第二透明导体层,并填入该第二开口且电气性连接到该第二导体层在该第二基底的内侧表面上形成一层绝缘间隔层,并延伸到该液晶层内用以保持该液晶层的厚度;以及相应地在该第二基底和该绝缘间隔层上形成被当作是共用电极的一层第三透明导体层,且电气性连接到该第一透明导体层或该第二透明导体层。
为了达到上述目的,本发明提供另一种液晶显示装置,具有多个象素区,每一个象素区包括一个存储电容结构,而该象素区包括:相对的第一与第二基底,其间夹有一层液晶层;在该第一基底上形成一层分离的导体层;一层绝缘层覆盖该第一基底和该导体层;在部分该绝缘层上形成一层第一透明导体层,并与该导体层的第一部分重叠;在部分该绝缘层上形成一层第二透明导体层,并与该导体层的第二部分重叠;一个插塞穿越该绝缘层,其中该导体层通过该插塞电气性连接到该第一透明导体层或第二透明导体层;在该第二基底的内侧表面上形成一层绝缘间隔层,并延伸到该液晶层内用以保持该液晶层的厚度;以及相应地在该第二基底和该绝缘间隔层上形成被当作是共用电极的一层第三透明导体层,电气性连接到该第二透明导体层;其中,当该插塞连接到该第二透明导体层时,该存储电容结构是由该第一导体层、该绝缘层和该第一透明导体层所构成;其中,当该插塞连接到该第一透明导体层时,该存储电容结构是由该第一导体层、该绝缘层和该第二透明导体层所构成。
为了达到上述目的,本发明提供一种液晶显示装置的制造方法,其步骤至少包括:在一个第一基底上形成横向延伸的一条栅极线和分离的一层第一金属层,该栅极线具有一个栅极;形成一层介电层覆盖该栅极线、该第一金属层和该第一基底;在位于该栅极上方的该介电层上形成一层半导体层;在该介电层上形成纵向延伸的一条源极线,该源极线包括一个延伸到部分该半导体层上的源极,并且同时在部分该半导体层上形成一个漏极以及在该介电层上形成分离的一层第二金属层,其中该第一金属层、一层第二金属层以及夹在其间的该介电层构成一个存储电容结构,该第二金属层与该第一金属层部分重叠;全面性形成一层绝缘层覆盖该第一基底;形成一个第一开口穿越该绝缘层和该介电层从该第一金属层露出;形成一个第二开口穿越该绝缘层从该第二金属层露出;在部分该绝缘层上形成一层第一透明导体层,并填入该第一开口且电气性到连接该第一金属层;在部分该绝缘层上形成一层第二透明导体层,并填入该第二开口且电气性连接到该第二金属层;提供一个第二基底,与该第一基底相对;形成一层液晶层夹在该第一基底与该第二基底之间;在该第二基底的内侧表面上形成一层绝缘间隔层,并延伸到该液晶层内用以保持该液晶层的厚度;以及相应地在该第二基底和该绝缘间隔层上形成被当作是共用电极的一层第三透明导体层,且电气性连接到该第一透明导体层或该第二透明导体层。
为了达到上述目的,本发明提供另一种液晶显示装置的制造方法,其步骤至少包括:在一个第一基底上形成横向延伸的一条栅极线和分离的一层金属层,该栅极线具有一个栅极;形成一层绝缘层覆盖该栅极线、该金属层与该第一基底;在位于该栅极上方的该绝缘层上形成一层半导体层;在该介电层上形成纵向延伸的一条源极线,该源极线包括一个延伸到部分该半导体层上的源极,并且同时在部分该半导体层上形成一个漏极;在部分该绝缘层上方形成一个象素电极且电气性连接到该漏极,其中该象素电极与该金属层的第一部分重叠,并且同时在部分该绝缘层上形成分离的一层透明导体层且与该金属层的第二部分重叠;形成一个插塞穿越该绝缘层且连接到该金属层,其中该金属层通过该插塞电气性连接到该象素电极或该透明导体层;提供一个第二基底,与该第一基底相对;形成一层液晶层夹在该第一基底与该第二基底之间;在该第二基底的内侧表面上形成一层绝缘间隔层,并延伸到该液晶层内用以保持该液晶层的厚度;以及相应地在该第二基底和该绝缘间隔层上形成一个共用电极,且电气性连接到该透明导体层。
根据本发明,不需要制作如已知的横向延伸的Cs线就能够在象素中形成存储电容,因此能够提高产品良好率,增加象素的孔径比和解决已知的问题。
附图说明
为了使本发明的目的、特征和优点能够明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合附图,进行如下详细的说明:
图1A是显示已知液晶显示装置的部分平面图;
图1B是沿着图1A中的1B-1B线段的剖面图;
图2是显示根据本发明第一实施例的液晶显示装置的部分平面图;
图3是沿着图2中的3-3线段的剖面图;
图4是显示根据第一实施例的变化例一的液晶显示装置的剖面图;
图5是显示根据第一实施例的变化例二的液晶显示装置的部分平面图;
图6A是显示根据图3的等效电路图;
图6B是显示根据图4的等效电路图;
图7是显示根据本发明第二实施例的液晶显示装置的部分平面图;
图8是沿着图7中的8-8线段的剖面图;
图9是显示根据第二实施例的变化例的液晶显示装置的剖面图;
图10A是显示根据图8的等效电路图;以及
图10B是显示根据图9的等效电路图。
[符号说明]
现有技术部分(图1A与图1B)
100-下基底;110-栅极线;115-栅极;120-Cs线;130-栅极绝缘层;140-半导体层;150-源极线;152-源极;154-漏极;155-金属层;160-绝缘层;172、174-开口;180-象素电极;190-Cs断线。
本发明部分(图2-10)
200、700-下基底;210、710-栅极线;215、715-栅极;220、255、720-金属层;230、730-介电层;240、740-半导体层;250、750-源极线;252、752-源极;254、754-漏极;260、760-钝化层;268、768-绝缘层;272、274、276、474、772、776、972-开口;280、780-第一透明导体层;282、782-第二透明导体层;290、340、790、840-校准膜;300、800-上基底;310、810-彩色滤光片;315、815-遮光层;330、830-第三透明导体层;320、820-绝缘间隔层;350、850-液晶层;299、799、999-存储电容结构。
具体实施方式
第一实施例
图2是显示根据本发明第一实施例的液晶显示装置的部分平面图,而图3是沿着图2中的3-3线段的剖面图,用以说明第一实施例的工艺。这里要特别说明的是,下列图示虽仅仅显示了一个象素区,实际上本发明的液晶显示装置可以包括很多个象素区。
请参阅图2与3,首先提供例如是玻璃或石英的一个绝缘基底200(以下称之为下基底)。在下基底200上形成横向延伸的一条栅极线210和分离(discrete)状的一层第一金属层220,该栅极线具有一个栅极215。其中,该栅极线210与第一金属层220可以是由同一沉积步骤所形成,其材料例如是Al、Cr、Mo或其合金等导体材料。
之后,形成一层介电层230覆盖该栅极线210、该第一金属层220和该下基底200,其中该介电层230例如是经由CVD(化学气相沉积法)所形成的Si3N4或SiO2层。在位于该栅极215上方的该介电层230上形成被当作是通道层(channellayer)的一层半导体层240,其中该半导体层240例如是由CVD所形成的硅层。
然后,在该介电层230上形成纵向延伸的一条源极线250,该源极线250包括一个延伸到部分该半导体层240上的源极252,并且同时在部分该半导体层240和该介电层230上形成一个漏极254,以及在该介电层230上形成分离的一层第二金属层255,其中该第一金属层220、一层第二金属层255以及夹在其间的该介电层230构成一个存储电容结构299,该第二金属层255与该第一金属层220部分重叠,即该第二金属层255的面积小于该第一金属层220。其中,该源极线250、该源极252、该漏极254和该第二金属层255可以是由同一沉积步骤所形成,其材料例如是Al、Cr、Mo或其合金等导体材料。
接着,全面性形成一层钝化层260覆盖整个下基底200,该钝化层260例如是经由CVD所形成的相应的Si3N4层。接着,为了得到平坦的表面,可以再在该钝化层260上形成一层有机平坦层265,该有机平坦层265例如是经由涂布法所形成的有机树脂层。这里要特别说明的是,可以不必形成该有机平坦层265。为了说明方便,在此将该钝化层260和该有机平坦层265合并称为绝缘层268。
然后,经由摄影刻印蚀刻程序形成第一开口272、第二开口274与第三开口276,其中该第一开口272穿越该绝缘层268与该介电层230从该第一金属层220露出,该第二开口274穿越该绝缘层268从该第二金属层255露出,而该第三开口276穿越该绝缘层268从该漏极254露出。
之后,在部分该绝缘层268上形成一层第一透明导体层280,并填入该第一开口272且电气性连接到该第一金属层220。在部分该绝缘层268上形成被当作是象素电极的一层第二透明导体层282,并填入该第二开口274与该第三开口276且电气性连接到该第二金属层255和该漏极254。所述透明导体层280、282可以是由同一沉积步骤所形成的ITO或IZO层。这里要注意的是,所述透明导体层280、282是互相绝缘隔离的。接着,在该第二透明导体层282上形成一层校准层290。
仍请参阅图3,提供例如是玻璃的一个上基底300,与该下基底200相对。在该上基底300的内侧表面上,可形成一个彩色滤光片310,在该彩色滤光片310中可以进一步包括一层遮光层315。接着,在该彩色滤光片310上形成一层绝缘间隔层(spacer)320,该绝缘间隔层320延伸到下述的液晶层350内用以保持液晶层350的厚度(即保持液晶胞厚度,cellgap),其中该绝缘间隔层320的材料例如是光敏感材料。另外,部分该遮光层315的位置对应于该绝缘间隔层320。
然后,相应地在该上基底300和该绝缘间隔层320上形成被当作是共用电极的一层第三透明导体层330,且电气性连接到该第一透明导体层280,其中该第三透明导体层330例如是ITO或IZO层。
接着,在该第三透明导体层330上形成一层校准层340。这里要注意的是,并不在该绝缘间隔层320上形成该校准膜340。最后,将液晶材料注入上下基底300与200之间,从而形成一层液晶层350。
根据上述工艺,本发明也提供了一种液晶显示装置结构。请参阅图3,本发明的液晶显示装置具有多个象素区,每一个象素区至少包括:相对的第一基底200与第二基底300,其间夹有一层液晶层350;至少一个存储电容结构299位于该第一基底200上,其中该存储电容结构299是由一层第一导体层220、一层第二导体层255以及夹在其间的一层介电层230所构成,所述第一与第二导体层220、255是分离层,该第二导体层255位于该第一导体层220上方且与部分该第一导体层220重叠(即该第二导体层255的面积小于该第一导体层220);一层绝缘层268覆盖该第一基底200和该存储电容结构299;一个第一开口272穿越该绝缘层268和该介电层230从该第一导体层220露出;一个第二开口274穿越该绝缘层268从该第二导体层255露出;在部分该绝缘层268上形成的一层第一透明导体层280,并填入该第一开口272而且电气性连接到该第一导体层220;在部分该绝缘层268上形成的一层第二透明导体层282,并填入该第二开口274而且电气性连接到该第二导体层255;在该第二基底300的内侧表面上形成的一层绝缘间隔层320,并延伸到该液晶层350内用以保持该液晶层350的厚度;以及相应地在该第二基底300和该绝缘间隔层320上方形成的被当作是共用电极的一层第三透明导体层330,且电气性连接到该第一透明导体层280。
请参阅图6A,其显示根据本发明第一实施例(对应图3)的每一个象素区的等效电路。符号GL代表栅极线,符号SL代表源极线,符号TFT代表薄膜晶体管。
第一实施例的变化例一
图4是显示根据第一实施例的变化例一的液晶显示装置的剖面图。这里要特别说明的是,图4中与图3中的相同元件将以相同图式符号来表示,并省略其材料说明。图4与图3的区别在于:象素电极电气性连接到第一金属层220,而共用电极电气性连接到第二金属层255。
请参阅图4,在下基底200上形成一个栅极215和一层第一金属层220。形成一层介电层230覆盖该栅极215、该第一金属层220与该下基底220。在位于该栅极215上方的该介电层230上形成被当作是通道层的一层半导体层240。
然后,形成一个延伸到部分该半导体层240上的源极252,并且同时在部分该半导体层240和该介电层230上形成一个漏极254,以及在该介电层230上形成一层第二金属层255,其中该第一金属层220、一层第二金属层255以及夹在其间的该介电层230构成一个存储电容结构299,该第二金属层255与该第一金属层220部分重叠,即该第二金属层255的面积小于该第一金属层220。
接着,全面性形成一层钝化层260覆盖整个下基底200。还有,为了得到平坦的表面,可以再在该钝化层260上形成一层有机平坦层265,然而该有机平坦层265可以不需要。为了说明方便,在此将该钝化层260和该有机平坦层265合并称为绝缘层268。
然后,形成第一开口472、第二开口474与第三开口276,其中该第一开口472穿越该绝缘层268从该第二金属层255露出,该第二开口274穿越该绝缘层268和该介电层230从该第一金属层220露出,而该第三开口276穿越该绝缘层268从该漏极254露出。
之后,在部分该绝缘层268上形成一层第一透明导体层280,并填入该第一开口472且电气性连接该第二金属层255。在部分该绝缘层268上形成被当作是象素电极的一层第二透明导体层282,并填入该第二开口474和该第三开口276且电气性连接到该第一金属层220和该漏极254。这里要注意的是,所述透明导体层280、282是互相绝缘隔离的。接着,在该第二透明导体层282上形成一层校准层290。
仍请参阅图4,提供例如是玻璃的一个上基底300,与该下基底200相对。在该上基底300的内侧表面上,可形成个一彩色滤光片310,在该彩色滤光片310中可以进一步包括一层遮光层315。接着,在该彩色滤光片310上形成一层绝缘间隔层320,该绝缘间隔层320延伸到下述的液晶层350内用以保持液晶层350的厚度(即保持液晶胞厚度)。另外,部分该遮光层315的位置对应于该绝缘间隔层320。
然后,相应地在该上基底300与该绝缘间隔层320上形成被当作是共用电极的一层第三透明导体层330,且电气性连接到该第一透明导体层280。
接着,在该第三透明导体层330上形成一层校准层340。这里要注意的是,并不在该绝缘间隔层320上形成该校准膜340。最后,将液晶材料注入上下基底300与200之间,从而形成一层液晶层350。
根据上述工艺,本发明也提供了另一种液晶显示装置结构。请参阅图4,本发明的液晶显示装置具有多个象素区,每一个象素区至少包括:相对的第一基底200与第二基底300,其间夹有一层液晶层350;至少一个存储电容结构299位于该第一基底200上,其中该存储电容结构299是由一层第一导体层220、一层第二导体层255以及夹在其间的一层介电层230所构成,所述第一与第二导体层220、255是分离层,该第二导体层255位于该第一导体层220上方且与部分该第一导体层220重叠(即该第二导体层255的面积小于该第一导体层220);一层绝缘层268覆盖该第一基底200和该存储电容结构299;一个第一开口472穿越该绝缘层268从该第二导体层255露出;一个第二开口474穿越该绝缘层268和该介电层230从该第一导体层220露出;在部分该绝缘层268上形成的一层第一透明导体层280,并填入该第一开口472且电气性连接到该第二导体层255;在部分该绝缘层268上形成的一层第二透明导体层282,并填入该第二开口474且电气性连接到该第一导体层220;在该第二基底300的内侧表面上形成的一层绝缘间隔层320,并延伸到该液晶层350内用以保持该液晶层350的厚度;以及相应地形成在该第二基底300和该绝缘间隔层320上方形成的被当作是共用电极的一层第三透明导体层330,且电气性连接到该第一透明导体层280。
请参阅图6B,其显示根据上述变化例(对应图4)的每一个象素区的等效电路。符号GL代表栅极线,符号SL代表源极线,符号TFT代表薄膜晶体管。
第一实施例的变化例二
图5是显示根据第一实施例的变化例二的液晶显示装置的部分平面图。这里要特别说明的是,图5中与图1中的相同元件将以相同图式符号来表示,并省略其材料与工艺说明。图5与图1的区别在于:第一金属层220和第二金属层255可以设计在象素区的部分周围,其不但可以在每一个象素区中形成多个存储电容,而且所述金属层220与255可作为防止漏光的遮光层,从而缩小上基底300的彩色滤光片310中的遮光层315面积,因此进一步提高孔径比。
也就是说,应用者可根据设计上的需要,将本发明的所述金属层220和255设计在象素区中的任何位置。
第二实施例
图7是显示根据本发明第二实施例的液晶显示装置的部分平面图,而图8是沿着图7中的8-8线段的剖面图,用以说明第二实施例的工艺。这里要特别说明的是,下列图示虽仅仅显示一个象素区,实际上本发明的液晶显示装置可以包括很多个象素区。
请参阅图7与8,首先提供例如是玻璃或石英的一个绝缘基底700(以下称之为下基底)。在下基底700上形成横向延伸的一条栅极线710和分离状的一层金属层720,该栅极线具有一个栅极715。其中,该栅极线710和该金属层720可以是由同一沉积步骤所形成,其材料例如是Al、Cr、Mo或其合金等导体材料。
之后,形成一层介电层730覆盖该栅极线710、该金属层720与该下基底700,其中该介电层730例如是经由CVD所形成的Si3N4或SiO2层。在位于该栅极715上方的该介电层730上形成被当作是通道层的一层半导体层740,其中该半导体层740例如是CVD所形成的硅层。
然后,在该介电层730上形成纵向延伸的一条源极线750,该源极线750包括一个延伸到部分该半导体层740上的源极752,并且同时在部分该半导体层740和该介电层730上形成一个漏极754。其中,该源极线750、该源极752与该漏极754是由同一沉积步骤所形成,其材料例如是Al、Cr、Mo或其合金等导体材料。
接着,全面性形成一层钝化层760覆盖整个下基底700,该钝化层760例如是经由CVD所形成的相应的Si3N4层。
然后,经由摄影刻印蚀刻程序形成第一开口772和第二开口776,其中该第一开口772穿越该钝化层760和该介电层730从该金属层720露出,该第二开口776穿越该钝化层760从该漏极754露出。
之后,在部分该钝化层760上形成一层第一透明导体层780,并填入该第一开口772而形成插塞且电气性连接到该金属层720,该第一透明导体层780并与该金属层720的第一部分重叠。在部分该钝化层760上形成被当作是象素电极的一层第二透明导体层782,并填入该第二开口776且电气性连接到该漏极754,该第二透明导体层782并与该金属层720的第二部分重叠。所述透明导体层780、782可以是由同一沉积步骤所形成的ITO或IZO层。这里要注意的是,所述透明导体层780、782是互相绝缘隔离的。接着,在该第二透明导体层782上形成一层校准层790。
仍请参阅图3,提供例如是玻璃的一个上基底800,与该下基底700相对。在该上基底800的内侧表面上,可形成一个彩色滤光片810,在该彩色滤光片810中可以进一步包括一层遮光层815。接着,在该彩色滤光片810上形成一层绝缘间隔层820,该绝缘间隔层820延伸到下述的液晶层850内用以保持液晶层850的厚度(即保持液晶胞厚度),其中该绝缘间隔层820的材料例如是光敏感材料。另外,部分该遮光层815的位置对应于该绝缘间隔层820。
然后,相应地在该上基底800和该绝缘间隔层820上形成被当作是共用电极的一层第三透明导体层830,且电气性连接到该第一透明导体层780,其中该第三透明导体层830例如是ITO或IZO层。因此,该第二透明导体层782、该金属层720以及夹在其间的介电层730和钝化层760构成一个存储电容结构799。
接着,在该第三透明导体层830上形成一层校准层840。这里要注意的是,并不在该绝缘间隔层820上形成该校准层840。最后,将液晶材料注入上下基底800与700之间,从而形成一层液晶层850。
根据上述工艺,本发明也提供了一种液晶显示装置结构。请参阅图8,本发明的液晶显示装置具有多个象素区,每一个象素区包括一个存储电容结构799,而该象素区至少包括:相对的第一基底700与第二基底800,其间夹有一层液晶层850;在该第一基底700上形成的分离的一层导体层720;一层绝缘层768(即介电层730与钝化层760的合称)覆盖该第一基底700和该导体层720;一开口772穿越该绝缘层768从该导体层720露出;在部分该绝缘层768上形成的一层第一透明导体层780,且填入该开口772且电气性连接到该导体层720;在部分该绝缘层768上形成的一第二透明导体层782,并与该导体层720部分重叠;在该第二基底800的内侧表面上形成的一层绝缘间隔层820,并延伸到该液晶层850内用以保持该液晶层850的厚度;以及相应地在该第二基底800和该绝缘间隔层820上方形成的被当作是共用电极的一层第三透明导体层830,且电气性连接到该第一透明导体层780;其中,该存储电容结构799是由该导体层720、该绝缘层768与该第二透明导体层782所构成。
请参阅图10A,其显示根据本发明第二实施例(对应图8)的每一个象素区的等效电路。符号GL代表栅极线,符号SL代表源极线,符号TFT代表薄膜晶体管。
第二实施例的变化例
图9是显示根据第二实施例的变化例的液晶显示装置的剖面图。这里要特别说明的是,图9中与图8中的相同元件将以相同图例符号来表示,并省略其材料说明。图9与图8的区别在于:象素电极电气性连接到金属层720,而共用电极并不电气性连接到金属层720。
请参阅图9,在下基底700上形成一个栅极715和分离的一层金属层720。之后,形成一层介电层730覆盖该栅极线710、该金属层720与该下基底700。在位于该栅极715上方的该介电层730上形成被当作是通道层的一层半导体层740。
然后,在该半导体层740上形成一个源极752,并且同时在部分该半导体层740和该介电层730上形成一个漏极754。接着,全面性形成一层钝化层760覆盖整个下基底700。
然后,经由摄影刻印蚀刻程序形成第一开口972和第二开口776,其中该第一开口972穿越该钝化层760与该介电层730从该金属层720露出,该第二开口776穿越该钝化层760从该漏极754露出。
之后,在部分该钝化层760上形成一层分离的第一透明导体层780,该第一透明导体层780并与该金属层720的第一部分重叠。在部分该钝化层760上形成被当作是象素电极的一层第二透明导体层782,并填入该第一开口972和该第二开口776而形成插塞且电气性连接到该金属层720以及该漏极754,该第二透明导体层782并与该金属层720的第二部分重叠。这里要注意的是,所述透明导体层780、782是互相绝缘隔离的。接着,在该第二透明导体层782上形成一层校准层790。
仍请参阅图9,提供一个上基底800,与该下基底700相对。在该上基底800的内侧表面上,可形成一个彩色滤光片810,在该彩色滤光片810中可以进一步包括一个遮光层815。接着,在该彩色滤光片810上形成一层绝缘间隔层820,该绝缘间隔层820延伸到下述的液晶层850内用以保持液晶层850的厚度(即保持液晶胞厚度)。另外,部分该遮光层815的位置对应于该绝缘间隔层820。
然后,相应地在该上基底800和该绝缘间隔层820上形成被当作是共用电极的一层第三透明导体层830,且电气性连接到该第一透明导体层780。因此,该第一透明导体层780、该金属层720以及夹在其间的介电层730和钝化层760构成一个存储电容结构999。
接着,在该第三透明导体层830上形成一层校准层840。这里要注意的是,并不在该绝缘间隔层820上形成该校准层840。最后,将液晶材料注入上下基底800与700之间,从而形成一层液晶层850。
根据上述工艺,本发明还提供了一种液晶显示装置结构。请参阅图8,本发明的液晶显示装置具有多个象素区,每一个象素区包括一个存储电容结构999,而该象素区至少包括:彼此相对的第一基底700与第二基底800,其间夹有一层液晶层850;在该第一基底700上形成的分离的一层导体层720;一层绝缘层768(即介电层730与钝化层760的合称)覆盖该第一基底700和该导体层720;一个开口972穿越该绝缘层768从该导体层720露出;在部分该绝缘层768上形成的一层第一透明导体层780,并与部分该导体层720重叠;在部分该绝缘层768上形成的一层第二透明导体层782,并填入该开口972且电气性连接到该导体层720;在该第二基底800的内侧表面上形成的一层绝缘间隔层820,并延伸到该液晶层850内用以保持该液晶层850的厚度;以及相应地在该第二基底800和该绝缘间隔层820上方形成的被当作是共用电极的一层第三透明导体层830,且电气性连接到该第一透明导体层780;其中,该存储电容结构999是由该导体层720、该绝缘层768和该第一透明导体层780所构成。
请参阅图10B,其显示根据本发明第二实施例的变化例(对应图9)的每一个象素区的等效电路。符号GL代表栅极线,符号SL代表源极线,符号TFT代表薄膜晶体管。
[本发明的特征与优点]
本发明的特征在于:在下基底上形成至少一个存储电容结构,该电容结构是由一层第一金属层、一层第二金属层以及夹在其间的一层介电层所构成,第一与第二金属层是分离层,第二金属层电气性连接到象素电极,并且位于第一金属层上方且与第一金属层部分重叠。然后,在上基底内侧表面上形成一层绝缘间隔层,并延伸到液晶层内用以保持液晶层的厚度。接着,相应地在下基底和绝缘间隔层上形成共用电极,且电气性连接到第一金属层。
根据本发明,不需要制作如已知的横向延伸的Cs线就能够在象素中形成存储电容,因此能够提高产品良好率,增加象素的孔径比与解决已知的问题。
虽然本发明是通过较佳实施例进行如上说明,但是它们并不限定本发明,任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,可以作一些更动和修改,因此本发明的保护范围应以附加的权利要求书为准。
Claims (22)
1.一种液晶显示装置,具有多个象素区,每一个象素区包括:
彼此相对的第一与第二基底,其间夹有一层液晶层;
至少一个存储电容结构,位于该第一基底上,其中该存储电容结构是由一层第一导体层、一层第二导体层以及夹在其间的一层介电层所构成,所述第一与第二导体层是分离层,该第二导体层位于该第一导体层上方且与部分该第一导体层重叠;
一层绝缘层,覆盖该第一基底和该存储电容结构;
一个第一开口,穿越该绝缘层和该介电层,从该第一导体层露出;
一个第二开口穿越该绝缘层从该第二导体层露出;
在部分该绝缘层上形成的一层第一透明导体层,并填入该第一开口且电气性连接到该第一导体层;
在部分该绝缘层上形成的一层第二透明导体层,并填入该第二开口且电气性连接到该第二导体层;
在该第二基底的内侧表面上形成的一层绝缘间隔层,并延伸到该液晶层内用以保持该液晶层的厚度; 以及
相应地在该第二基底与该绝缘间隔层上形成的被当作是共用电极的一层第三透明导体层,电气性连接到该第一透明导体层或该第二透明导体层。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置,其中当该第三透明导体层电气性连接到该第一透明导体层时,该第二透明导体层是被当作一个象素电极。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置,其中当该第三透明导体层电气性连接到该第二透明导体层时,该第一透明导体层是被当作一个象素电极。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置,其中该第一基底包括一个薄膜晶体管的一个玻璃基底。
5.如权利要求4所述的液晶显示装置,其中该薄膜晶体管的栅极与该第一导体层是同时形成的。
6.如权利要求5所述的液晶显示装置,其中该薄膜晶体管的源/漏极与该第二导体层是同时形成的。
7.如权利要求1所述的液晶显示装置,其中该绝缘层包括一层钝化层和一层有机平坦层。
8.如权利要求1所述的液晶显示装置,其中该第二基底包括一个彩色滤光片的一个玻璃基底。
9.如权利要求8所述的液晶显示装置,其中该彩色滤光片具有一层遮光层,该遮光层对应于该绝缘间隔层。
10.如权利要求1所述的液晶显示装置,其中所述第一与第二导体层位于该象素区的部分周围。
11.一种液晶显示装置,具有多个象素区,每一个象素区包括一个存储电容结构,而该象素区包括:
彼此相对的第一与第二基底,其间夹有一层液晶层;
在该第一基底上形成的一层分离的导体层;
覆盖该第一基底和该导体层的一层绝缘层;
在部分该绝缘层上形成的一层第一透明导体层,并与该导体层的第一部分重叠;
形成在部分该绝缘层上形成的一层第二透明导体层,并与该导体层的第二部分重叠;
一个插塞,穿越该绝缘层,其中该导体层通过该插塞电气性连接到该第一透明导体层或第二透明导体层;
在该第二基底的内侧表面上形成的一层绝缘间隔层,并延伸到该液晶层内用以保持该液晶层的厚度;以及
相应地在该第二基底与该绝缘间隔层上形成的被当作是共用电极的一层第三透明导体层,且电气性连接到该第二透明导体层;
其中,当该插塞连接到该第二透明导体层时,该存储电容结构是由该导体层、该绝缘层和该第一透明导体层所构成;
其中,当该插塞连接到该第一透明导体层时,该存储电容结构是由该导体层、该绝缘层与该第二透明导体层所构成。
12.如权利要求11所述的液晶显示装置,其中该第一基底包括一个薄膜晶体管的一个玻璃基底。
13.如权利要求12所述的液晶显示装置,其中该第一透明导体层是被当作一个象素电极,并且电气性连接到该薄膜晶体管。
14.如权利要求11所述的液晶显示装置,其中该薄膜晶体管的栅极与该导体层是同时形成的。
15.如权利要求11所述的液晶显示装置,其中该第二基底包括一个彩色滤光片的一个玻璃基底。
16.如权利要求15所述的液晶显示装置,其中该彩色滤光片具有一层遮光层,该遮光层对应于该绝缘间隔层。
17.一种液晶显示装置的制造方法,其步骤包括:
在一个第一基底上形成横向延伸的一条栅极线和分离的一层第一金属层,该栅极线具有一个栅极;
形成一层介电层覆盖该栅极线、该第一金属层和该第一基底;
在位于该栅极上方的该介电层上形成一层半导体层;
在该介电层上形成纵向延伸的一条源极线,该源极线包括一个延伸到部分该半导体层上的源极,并且同时在部分该半导体层上形成一个漏极以及在该介电层上形成分离的一层第二金属层,其中该第一金属层、第二金属层以及夹在其间的该介电层构成一个存储电容结构,该第二金属层与部分该第一金属层重叠;
整体地形成一层绝缘层覆盖该第一基底;
形成一个第一开口穿越该绝缘层和该介电层,从该第一金属层露出;
形成一个第二开口穿越该绝缘层,从该第二金属层露出;
在部分该绝缘层上形成一层第一透明导体层,并填入该第一开口且电气性连接到该第一金属层;
在部分该绝缘层上形成一层第二透明导体层,并填入该第二开口且电气性连接到该第二金属层;
提供一个第二基底,与该第一基底相对;
形成一层液晶层夹在该第一基底与该第二基底之间;
在该第二基底的内侧表面上形成一层绝缘间隔层,并延伸到该液晶层内用以保持该液晶层的厚度;以及
相应地在该第二基底与该绝缘间隔层上形成被当作是共用电极的一层第三透明导体层,且电气性连接到该第一透明导体层或该第二透明导体层。
18.如权利要求17所述的液晶显示装置的制造方法,其中当该第三透明导体层电气性连接到该第一透明导体层时,该第二透明导体层是被当作一个象素电极,并且通过一个第三开口电气性连接到该漏极。
19.如权利要求17所述的液晶显示装置的制造方法,其中当该第三透明导体层电气性连接到该第二透明导体层时,该第一透明导体层是被当作一个象素电极,并且通过一第三开口电气性连接到该漏极。
20.一种液晶显示装置的制造方法,其步骤包括:
在一第一基底上形成横向延伸的一条栅极线和分离的一层金属层,该栅极线具有一个栅极;
形成一层绝缘层覆盖该栅极线、该金属层与该第一基底;
在位于该栅极上方的该绝缘层上形成一层半导体层;
在该介电层上形成纵向延伸的一条源极线,该源极线包括一个延伸到部分该半导体层上的源极,并且同时地在部分该半导体层上形成一个漏极;
在部分该绝缘层上方形成一个象素电极且电气性连接到该漏极,其中该象素电极与该金属层的第一部分重叠,并且同时在部分该绝缘层上形成分离的一层透明导体层且与该金属层的第二部分重叠;
形成一个插塞穿越该绝缘层且连接该到金属层,其中该金属层通过该插塞电气性连接到该象素电极或该透明导体层;
提供一个第二基底,与该第一基底相对;
在该第一基底与该第二基底之间形成一层液晶层;
在该第二基底的内侧表面上形成一层绝缘间隔层,并延伸到该液晶层内用以保持该液晶层的厚度;以及
相应地在该第二基底和该绝缘间隔层上形成一个共用电极,且电气性连接到该透明导体层。
21.如权利要求20所述的液晶显示装置的制造方法,其中当该插塞连接到该透明导体层时,一个存储电容结构是由该金属层、该绝缘层和该象素电极所构成。
22.如权利要求20所述的液晶显示装置的制造方法,其中当该插塞连接到该象素电极时,一个存储电容结构是由该金属层、该绝缘层和该透明导体层所构成。
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