專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置，特別是涉及一種提高存儲(chǔ)電容的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
薄膜晶體管液晶顯示器(thin film transistor liquid crystal display, TFT-LCD)是
目前最被廣泛使用的一種平面顯示器，它具有低功率、薄形質(zhì)輕、以及低電壓驅(qū) 動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。薄膜晶體管液晶顯示器主要由第一基板(陣列基板)，第二基板(彩 膜基板)和液晶層組成。圖1是現(xiàn)有帶存儲(chǔ)電容電極的陣列基板的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖2是沿圖1中A' -A線的剖面圖。請(qǐng)同時(shí)參見圖1和圖2，第一基板包括絕緣基 板10，絕緣基板IO上形成有柵極11，數(shù)據(jù)線14， TFT開關(guān)元件13，存儲(chǔ)電容電 極線112和像素電極16。第二基板包括在絕緣基板20，絕緣基板20上具有黑色 矩陣21，色阻層22，分別為紅、綠、藍(lán)三色素，平坦化層23，公共電極26。 TFT 開關(guān)元件13的柵極與柵極線11相連，用來提供掃描信號(hào)，從而可以將柵極信號(hào) 輸入到柵極，控制TFT 13的開關(guān)。TFT 13的源極與數(shù)據(jù)線14相連，用來提供數(shù) 據(jù)信號(hào)；TFT13的漏極與像素電極16通過接觸孔152電性連接。當(dāng)TFT 13打開 時(shí)，可以通過TFT將數(shù)據(jù)信號(hào)輸入到像素電極16。柵極線11和數(shù)據(jù)線14在靠近 像素電極16的地方穿行，排列成矩陣，相互交叉在一起。
為了使像素在一幀時(shí)間內(nèi)保持相同的電壓，第一基板上設(shè)計(jì)一定數(shù)值的存儲(chǔ) 電容。該電容通過存儲(chǔ)電容電極線112，像素電極16和介質(zhì)層構(gòu)成，如圖2所示。 存儲(chǔ)電容電極線112作為存儲(chǔ)電容的一極，其與制作柵電極同時(shí)完成，12和15分 別為柵絕緣層和層間絕緣層，16為像素電極。因此，根據(jù)現(xiàn)有的制造方法，儲(chǔ)存 電容兩電極之間的距離大約為500nm-600nm。
圖3和圖4是三星在IMID08年提出一種新型的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3 所示，第一基板包括絕緣基板30，絕緣基板30上包括柵極線31， TFT開關(guān)元件 33，數(shù)據(jù)線34和像素電極36，其中TFT開關(guān)元件33的漏極通過接觸孔352與像 素電極36電性連接，柵極線31與數(shù)據(jù)線34，分別提供掃描信號(hào)與數(shù)據(jù)信號(hào)來控 制像素電極36的充放電。圖4是沿圖3中B' -B線的剖面圖，第二基板包括在絕
3緣基板40，絕緣基板40上包括黑色矩陣41，色阻層42，平坦化層43，柱狀間隙 體(photo Spacer) 45，公共電極46，以及夾在兩基板之間的液晶層44。該結(jié)構(gòu) 的儲(chǔ)存電容的兩個(gè)電極分別由陣列基板側(cè)像素電極36與彩膜基板側(cè)公共電極46 構(gòu)成。上述方法省去了存儲(chǔ)電容電極線112，避免了存儲(chǔ)電容電極線可能引起的斷 線或接觸不良等線缺陷，避免了存儲(chǔ)電容電極線和數(shù)據(jù)線間的交叉電容，同時(shí)可 以簡化像素結(jié)構(gòu)，但該儲(chǔ)存電容的距離大致仍為500nm-600nm。 根據(jù)存儲(chǔ)電容Cs計(jì)算公式
式中，e。為真空介電常數(shù)，等于8.85e-12 F/m; ^為相對(duì)介電常數(shù)；S為兩電 極板之間的正對(duì)面積；"為兩電極板之間的垂直距離。
為了使像素在一幀時(shí)間內(nèi)保持相同電壓時(shí)，必須設(shè)計(jì)具有一定電容值的存儲(chǔ) 電容。當(dāng)存儲(chǔ)電極上的介質(zhì)厚度較厚時(shí)，就會(huì)降低存儲(chǔ)電容值。存儲(chǔ)電極的線寬 越寬，像素的開口率就越低，顯示裝置的亮度就會(huì)受到影響。因此，為了保持一 定的存儲(chǔ)電容值，同時(shí)提高像素開口率，減少兩電極板之間的距離是一種有效的 方法。
采用圖2與圖4結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)存電容，其兩電極之間的距離d大致相當(dāng)，而且介 電常數(shù)也大致相同。因此，當(dāng)兩者具有相同的面積S時(shí)，兩者之間的儲(chǔ)存電容值 Cs大致相同，也就是說，采用圖4的方法，不能有效地增加儲(chǔ)存電容值。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種液晶顯示裝置，可以提高液晶顯示裝置 像素的存儲(chǔ)電容。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種液晶顯示裝置，包括 相對(duì)設(shè)置的第一基板和第二基板，所述第一基板和第二基板上形成有多個(gè)像素區(qū) 域；所述第一基板上依次形成有柵極金屬層、數(shù)據(jù)金屬層和像素電極，所述第二 基板表面上形成有公共電極，所述第二基板的像素區(qū)域內(nèi)形成有柱狀間隙體；其 中，所述第一基板的像素區(qū)域內(nèi)形成有和所述柱狀間隙體相對(duì)應(yīng)浮接金屬電極， 所述浮接金屬電極形成于所述柵極金屬層或數(shù)據(jù)金屬層中。
上述的液晶顯示裝置，其中，所述浮接金屬電極位于所述柱狀間隙體的正下方。上述的液晶顯示裝置，其中，所述浮接金屬電極由鋁或鋁合金制成。 本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本發(fā)明提供的液晶顯示裝置，通過在 在柱狀間隙體的對(duì)應(yīng)位置處，設(shè)置一浮接金屬電極，使得該處的像素電極向上突 起，可以減少其和相應(yīng)公共電極之間的距離，獲得較大的存儲(chǔ)電容值。同時(shí)，由 于所述浮接金屬電極是在制作柵極或者源、漏極時(shí)形成，因此不會(huì)增加額外制造 工藝。
圖1是現(xiàn)有帶存儲(chǔ)電容電極的陣列基板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是沿圖1中A， -A線的剖面圖。
圖3是現(xiàn)有帶柱狀間隙體的陣列基板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是沿圖3中B， -B線的剖面圖。
圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例中陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是沿圖5中C， -C線的剖面圖。
圖7a 圖7e是本發(fā)明第一實(shí)施例中陣列基板制造流程剖面的示意圖。 圖8是本發(fā)明第二實(shí)施例中陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖。 圖9是沿圖8中D， -D線的剖面圖。
圖10a 圖10e是本發(fā)明第二實(shí)施例中陣列基板制造流程剖面的示意圖。
圖中:
10絕緣基板11柵極線12柵絕緣層
13 TFT開關(guān)元件14數(shù)據(jù)線15層間絕緣層
16像素電極20絕緣基板21黑矩陣
22色阻層23平坦化層24液晶層
26公共電極
30絕緣基板31柵極線32柵絕緣層
33 TFT開關(guān)元件34數(shù)據(jù)線35層間絕緣層
36像素電極40絕緣基板41黑矩陣
42色阻層43平坦化層44液晶層45柱狀間隙體46公共電極
50絕緣基板51柵極線52柵絕緣層
53 TFT開關(guān)元件54數(shù)據(jù)線55層間絕緣層
56像素電極60絕緣基板61黑矩陣
62色阻層63平坦化層64液晶層
65柱狀間隙體66公共電極
70絕緣基板71柵極線72柵絕緣層
73 TFT開關(guān)元件74數(shù)據(jù)線75層間絕緣層
76像素電極80絕緣基板81黑矩陣
82色阻層83平坦化層84液晶層
85柱狀間隙體86公共電極
112存儲(chǔ)電容電極線152接觸孔512浮接金屬電極
514柵極532半導(dǎo)體非晶硅圖形534摻雜非晶硅圖形
542源極544漏極552接觸孔
714柵極732半導(dǎo)體非晶硅圖形734摻雜非晶硅圖形
742源極744漏極746浮接金屬電極
752接觸孔
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及典型實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 實(shí)施例一
圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例中陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖，圖6是沿圖5中C' -C線 的剖面圖。
請(qǐng)參照?qǐng)D5和圖6，本實(shí)施例的液晶顯示裝置包括包括相對(duì)設(shè)置的第一基板， 第二基板以及夾在兩基板間的液晶層64，所述第一基板和第二基板上形成有多個(gè) 像素區(qū)域。其中，所述第一基板包括絕緣基板50，絕緣基板50上形成有柵極線 51，數(shù)據(jù)線54， TFT開關(guān)元件53和像素電極56。第二基板包括在絕緣基板60， 絕緣基板60上具有黑色矩陣61，色阻層62，分別為紅、綠、藍(lán)三色素，平坦化 層63和公共電極66。所述第二基板的像素區(qū)域內(nèi)形成有柱狀間隙體65，所述第一基板的像素區(qū)域內(nèi)對(duì)應(yīng)柱狀間隙體65處形成有浮接金屬電極512，所述浮接金 屬電極512和所述柱狀間隙體65的相對(duì)應(yīng)，使得該處的像素電極向上突起，公共 電極向下突起，減少了兩電極之間的距離。為了盡可能提高存儲(chǔ)電容，浮接金屬 電極512最好位于柱狀間隙體65的正下方。
圖7a 圖7e是本發(fā)明第一實(shí)施例中陣列基板制造流程剖面的示意圖，所述第 一基板上形成有柵極金屬層、數(shù)據(jù)金屬層和像素電極，本發(fā)明第一實(shí)施例中所述 浮接金屬電極形成于所述柵極金屬層中，也就是說，在制作柵極線的同時(shí)制作浮 接金屬電極512，下面具體闡述本發(fā)明第一實(shí)施例中陣列基板制造流程。
如圖7a所示，首先在玻璃基板50沉積第一金屬層(圖未示)，材料為鋁(A1) 或鋁合金(AlNd)，或多層金屬膜(AlNd/MoNb)作為柵極材料。然后采用一道光罩(圖 未示)對(duì)該金屬材料進(jìn)行曝光、顯影和刻蝕，形成柵極線51，柵極514和一浮接 金屬電極512。該浮接金屬電極的位置恰好位于彩膜基板側(cè)的柱狀間隙體65的下 面。
如圖7b所示，在該絕緣基板50上采用化學(xué)氣相沉積的方法，繼續(xù)沉積一覆 蓋該掃描線和電容線的柵極絕緣層52，在該柵極絕緣層的表面沉積一半導(dǎo)體非晶 硅層(圖未示)和摻雜非晶硅層(圖未示)。然后在半導(dǎo)體層上涂覆一層光刻膠
(圖未示)后，采用一道光罩(圖未示)對(duì)半導(dǎo)體材料進(jìn)行曝光、顯影和刻蝕， 在柵極區(qū)域514上，形成半導(dǎo)體非晶硅圖形532和摻雜非晶硅圖形534。
如圖7c所示，其后在半導(dǎo)體層上物理沉積第二金屬層(圖未示)，材料可以 為鋁、鉻等及其合金材料。然后在金屬層上涂覆一層光刻膠(圖未示)后，采用 一道光罩對(duì)其進(jìn)行曝光、顯影和刻蝕，形成數(shù)據(jù)線54， TFT 53的源極542和漏極 544。
如圖7d所示，通過化學(xué)氣相沉積在絕緣層52和源極542、漏極544上沉積一 鈍化層55，然后在鈍化層上涂覆一層光刻膠(圖未示)后，采用一道光罩對(duì)其進(jìn) 行曝光、顯影和刻蝕，形成接觸孔552。
如圖7e所示，在鈍化層55和接觸孔552上繼續(xù)沉積一透明電極(圖未示)， 材料為IT0 (氧化銦錫)或IZ0 (氧化銦鋅)等。然后在IT0上涂覆一層光刻膠(圖 未示)后，采用一道光罩對(duì)其進(jìn)行曝光、顯影和刻蝕，形成像素電極56。這樣就 可以完成整個(gè)陣列基板的制造過程。
7實(shí)施例二
圖8是本發(fā)明第二實(shí)施例中陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖，圖9是沿圖8中D' -D線 的剖面圖。
請(qǐng)參照?qǐng)D8和圖9，本實(shí)施例的液晶顯示裝置包括包括相對(duì)設(shè)置的第一基板， 第二基板以及夾在兩基板間的液晶層84，所述第一基板和第二基板上形成有多個(gè) 像素區(qū)域。其中，所述第一基板包括絕緣基板70，絕緣基板70上形成有柵極線 71，數(shù)據(jù)線74， TFT開關(guān)元件73和像素電極76。第二基板包括在絕緣基板80， 絕緣基板80上具有黑色矩陣81，色阻層82，分別為紅、綠、藍(lán)三色素，平坦化 層83和公共電極86。對(duì)每個(gè)像素區(qū)域，所述第二基板上形成有柱狀間隙體85， 所述第一基板上形成有浮接金屬電極746，所述浮接金屬電極746位于柱狀間隙體 85的正下方。
圖10a 圖10e是本發(fā)明第二實(shí)施例中陣列基板制造流程剖面的示意圖，本發(fā) 明第二實(shí)施例中所述浮接金屬電極形成于所述數(shù)據(jù)金屬層中，也就是說，在制作
數(shù)據(jù)線的同時(shí)制作浮接金屬電極746，下面具體闡述本發(fā)明第二實(shí)施例中陣列基板
制造流程。
如圖10a所示，首先在玻璃基板70沉積第一金屬層(圖未示)，材料為鋁(A1) 或鋁合金(AlNd)，或多層金屬膜(AlNd/MoNb)作為柵極材料。然后采用一道光罩(圖 未示)對(duì)該金屬材料進(jìn)行曝光、顯影和刻蝕，形成柵極線71，柵極714。
如圖10b所示，在該絕緣基板70上采用化學(xué)氣相沉積的方法，繼續(xù)沉積一覆 蓋該掃描線和電容線的柵極絕緣層72，在該柵極絕緣層的表面沉積一半導(dǎo)體非晶 硅層(圖未示)和摻雜非晶硅層(圖未示)。然后在半導(dǎo)體層上涂覆一層光刻膠
(圖未示)后，采用一道光罩(圖未示)對(duì)半導(dǎo)體材料進(jìn)行曝光、顯影和刻蝕， 在柵極區(qū)域714上，形成半導(dǎo)體非晶硅圖形732和摻雜非晶硅圖形734。
如圖10c所示，其后在半導(dǎo)體層上物理沉積第二金屬層(圖未示)，材料可 以為鋁、鉻等及其合金材料。然后在金屬層上涂覆一層光刻膠(圖未示)后，采 用一道光罩對(duì)其進(jìn)行曝光、顯影和刻蝕，形成數(shù)據(jù)線74， TFT 73的源極742和漏 極744及一浮接金屬電極746。該浮接金屬電極的位置恰好位于彩膜基板側(cè)的柱狀 間隙體85的下面。
如圖10d所示，通過化學(xué)氣相沉積在絕緣層72和源極742、漏極744和浮接金屬電極746上沉積一鈍化層75，然后在鈍化層上涂覆一層光刻膠(圖未示)后， 采用一道光罩對(duì)其進(jìn)行曝光、顯影和刻蝕，形成接觸孔752。
如圖10e所示，在鈍化層75和接觸孔752上繼續(xù)沉積一透明電極(圖未示)， 材料為IT0 (氧化銦錫)或IZ0 (氧化銦鋅)等。然后在IT0上涂覆一層光刻膠(圖 未示)后，采用一道光罩對(duì)其進(jìn)行曝光、顯影和刻蝕，形成像素電極76。這樣就 可以完成整個(gè)陣列基板的制造過程。 '
綜上所述，本發(fā)明提供的液晶顯示裝置，通過在第二基板的像素區(qū)域內(nèi)形成柱 狀間隙體，在第一基板的像素區(qū)域內(nèi)的柵極金屬層或數(shù)據(jù)金屬層上相對(duì)應(yīng)位置設(shè) 置浮接金屬電極，使得該處的像素電極向上突起，可以減少其和相應(yīng)公共電極之 間的距離，獲得較大的存儲(chǔ)電容值。同時(shí)，由于所述浮接金屬電極形成于所述柵 極金屬層或數(shù)據(jù)金屬層中，即在制作柵極或者源、漏極時(shí)形成，因此不會(huì)增加額 外制造工藝。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng) 域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此 本
權(quán)利要求
1、一種液晶顯示裝置，包括相對(duì)設(shè)置的第一基板和第二基板，所述第一基板和第二基板上形成有多個(gè)像素區(qū)域；所述第一基板上依次形成有柵極金屬層、數(shù)據(jù)金屬層和像素電極，所述第二基板表面上形成有公共電極，所述第二基板的像素區(qū)域內(nèi)形成有柱狀間隙體；其特征在于，所述第一基板的像素區(qū)域內(nèi)形成有和所述柱狀間隙體相對(duì)應(yīng)浮接金屬電極，所述浮接金屬電極形成于所述柵極金屬層或數(shù)據(jù)金屬層中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述浮接金屬電極 位于所述柱狀間隙體的正下方。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述浮接金屬電極 由鋁或鋁合金制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置，包括相對(duì)設(shè)置的第一基板和第二基板，所述第一基板和第二基板上形成有多個(gè)像素區(qū)域；所述第一基板上依次形成有柵極金屬層、數(shù)據(jù)金屬層和像素電極，所述第二基板表面上形成有公共電極，所述第二基板的像素區(qū)域內(nèi)形成有柱狀間隙體；其中，所述第一基板的像素區(qū)域內(nèi)形成有和所述柱狀間隙體相對(duì)應(yīng)浮接金屬電極，所述浮接金屬電極形成于所述柵極金屬層或數(shù)據(jù)金屬層中。本發(fā)明提供的液晶顯示裝置，可以減少像素電極和公共電極之間的距離，提高存儲(chǔ)電容值。
文檔編號(hào)G02F1/1362GK101464603SQ200910045159
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2009年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月12日
發(fā)明者高孝裕 申請(qǐng)人:上海廣電光電子有限公司