專利名稱：薄膜晶體管陣列面板及包括該薄膜晶體管陣列面板的液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管陣列面板及包括該薄膜晶體管陣列面板的液晶顯示器，特別是，涉及一種高縱橫比的液晶顯示器。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(LCD)通常包括形成有共同電極的上部面板和形成有薄膜晶體管和像素電極的下部面板和形成在它們之間的液晶層，向像素電極和共同電極施加彼此不同的電位，從而形成電場、改變液晶分子排列，通過其調(diào)整光透射比，以顯示圖像。
在這種普通液晶顯示器中，通過確保像素縱橫比來提高畫面灰度，隨著可以顯現(xiàn)多種效果，因此確?？v橫比是很重要的技術(shù)課題。為此，重疊設(shè)置像素電極和數(shù)據(jù)線，因?yàn)檫@樣在施加像素電壓的像素電極和接收連續(xù)變化的數(shù)據(jù)電壓的數(shù)據(jù)線之間形成寄生電容，這種寄生電容可產(chǎn)生多種不良現(xiàn)象。例如，在液晶顯示器制造工序中的蝕刻工序中，當(dāng)利用比面板像素電極所在的有效區(qū)域小的曝光掩模時(shí)，將面板分為多個(gè)塊進(jìn)行曝光工序，隨著曝光掩模和面板整列程度的不同，像素電極和數(shù)據(jù)線之間距離根據(jù)每個(gè)塊有所不同。因此，每個(gè)塊的像素電極和數(shù)據(jù)線之間產(chǎn)生的寄生電容不同，產(chǎn)生針腳不良。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種在像素電極和數(shù)據(jù)線之間均勻產(chǎn)生寄生電容的薄膜晶體管陣列面板及包括該薄膜晶體管陣列面板的液晶顯示器。
本發(fā)明的薄膜晶體管陣列面板包括傳輸掃描信號(hào)的多條柵極線；與柵極線交叉并傳輸圖像信號(hào)，分別包含彼此電連接且隔開的第一及第二負(fù)數(shù)據(jù)線的多條數(shù)據(jù)線；通過柵極線及數(shù)據(jù)線和薄膜晶體管電連接，并覆蓋相鄰的第一負(fù)數(shù)據(jù)線或第二負(fù)數(shù)據(jù)線兩側(cè)邊緣的多個(gè)像素電極；形成于數(shù)據(jù)線和像素電極之間的鈍化層；遮擋第一負(fù)數(shù)據(jù)線和第二負(fù)數(shù)據(jù)線之間的遮光部件。
本發(fā)明的液晶顯示器包括傳輸掃描信號(hào)的多條柵極線；與柵極線交叉并傳輸圖像信號(hào)，分別包含彼此電連接且隔開的第一及第二負(fù)數(shù)據(jù)線的多條數(shù)據(jù)線；通過柵極線及數(shù)據(jù)線和薄膜晶體管電連接，覆蓋相鄰的第一負(fù)數(shù)據(jù)線或第二負(fù)數(shù)據(jù)線兩側(cè)邊緣的多個(gè)像素電極；包含形成于數(shù)據(jù)線和像素電極之間的濾色器層的薄膜晶體管陣列面板；與分割的數(shù)據(jù)線層疊形成的遮光部件。
像這樣，由彼此平行的一對(duì)負(fù)數(shù)據(jù)線形成各數(shù)據(jù)線，位于各負(fù)數(shù)據(jù)線兩側(cè)的像素電極分別與相鄰的負(fù)數(shù)據(jù)線重疊，并用遮光部件遮擋其之間，就可以使數(shù)據(jù)線和像素電極之間產(chǎn)生的寄生電容最小、縱橫比變得最大。
本發(fā)明根據(jù)由一對(duì)負(fù)數(shù)據(jù)線組成的數(shù)據(jù)線、與其重疊的像素電極、遮擋負(fù)數(shù)據(jù)線之間的遮光層具有多種實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的薄膜晶體管陣列面板形成傳輸掃描信號(hào)的柵極線；與柵極線交叉并傳輸圖像信號(hào)，包含至少在像素電極周邊的一部分中彼此隔開的一對(duì)負(fù)數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)線；置于由柵極線和數(shù)據(jù)線限定的像素區(qū)域的像素電極；包含與柵極線連接的柵極、與數(shù)據(jù)線連接的源極及與像素電極連接的漏極的薄膜晶體管。
薄膜晶體管陣列面板進(jìn)一步包括覆蓋薄膜晶體管、柵極線及數(shù)據(jù)線的絕緣層，優(yōu)選地，像素電極形成于像素電極絕緣層上部，絕緣層由有機(jī)絕緣物質(zhì)或?yàn)V色器組成，進(jìn)一步包括與像素電極重疊形成存儲(chǔ)電容的存儲(chǔ)電極。
以像素長度為單位平行雙重設(shè)置數(shù)據(jù)線，該數(shù)據(jù)線具有直線形或反復(fù)出現(xiàn)的彎曲部分和與柵極線交叉的部分，數(shù)據(jù)線彎曲時(shí)至少包括兩個(gè)直線部分，優(yōu)選地，直線部分基本與柵極線成±45度，優(yōu)選地，像素電極在像素沿著數(shù)據(jù)線彎曲模樣制作布線圖案。在這里，像素電極覆蓋相鄰的數(shù)據(jù)線兩側(cè)邊緣，遮光部件與數(shù)據(jù)線電絕緣，以由有機(jī)材料或金屬材料組成，特別是，優(yōu)選地，至少覆蓋各一對(duì)負(fù)數(shù)據(jù)線之間并其外側(cè)邊緣不超過負(fù)數(shù)據(jù)線外側(cè)邊緣。
包括這種薄膜晶體管陣列面板的液晶顯示器面對(duì)薄膜晶體管陣列面板，而且包括具有與像素電極面對(duì)的共同電極的共同電極面板和形成于薄膜晶體管陣列面板和共同電極面板之間的液晶層。
此時(shí)，液晶層可以是多種種類，該實(shí)例以TN模式為基準(zhǔn)來說明圖，但是垂直取向模式的情況也相同。當(dāng)垂直取向模式液晶顯示器時(shí)，液晶層具有負(fù)介電各向異性，液晶分子長軸對(duì)于兩個(gè)面板表面垂直取向。當(dāng)垂直取向模式液晶顯示器時(shí)，在共同電極和像素電極具有切開部(cutout)或突起部等，向液晶層施加電場時(shí)使液晶分子平躺方向彼此不同，以提高所謂的視角。
薄膜晶體管陣列面板進(jìn)一步包括形成于柵極和源極及漏極之間的半導(dǎo)體層，且主要呈島狀，但根據(jù)情況可以延長到數(shù)據(jù)線下部，除了源極和漏極之間通道部之外的半導(dǎo)體層可以具有與數(shù)據(jù)線和漏極相同的平面形態(tài)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列面板布局圖；圖2是安裝圖1所示的薄膜晶體管陣列面板和共同電極面板的液晶顯示器沿著II-II′線的截面圖；圖3是安裝圖1所示的薄膜晶體管陣列面板和共同電極面板的液晶顯示器沿著III-III′線的截面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示器用薄膜晶體管顯示布局圖；圖5是安裝圖4所示的薄膜晶體管陣列面板和共同電極面板的液晶顯示器沿著V-V″線的截面圖；圖6是安裝圖4所示的薄膜晶體管陣列面板和共同電極面板的液晶顯示器沿著VI-VI′線的截面圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列面板布局圖；圖8是安裝圖7所示的薄膜晶體管陣列面板和共同電極面板的液晶顯示器沿著VIII-VIII′線的截面圖；圖9是安裝圖7示出的薄膜晶體管陣列面板和共同電極面板的液晶顯示器沿著IX-IX′線的截面圖；
圖10是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列面板布局圖；圖11是安裝圖10所示的薄膜晶體管陣列面板和共同電極面板的液晶顯示器沿著XI-XI′線的截面圖；圖12是安裝圖10所示的薄膜晶體管陣列面板和共同電極面板的液晶顯示器沿著XII-XII′線的截面圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列面板布局圖；圖14是安裝圖13所示的薄膜晶體管陣列面板和共同電極面板的液晶顯示器沿著XIV-XIV′線的截面圖；以及圖15是安裝圖13所示的薄膜晶體管陣列面板和共同電極面板的液晶顯示器沿著XV-XV′線的截面圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，現(xiàn)參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本發(fā)明可表現(xiàn)為不同形式，它不局限于在此說明的實(shí)施例。
在附圖中，為了清楚，擴(kuò)大了各層的厚度及區(qū)域。在全篇說明書中對(duì)相同元件附上相同的符號(hào)，應(yīng)當(dāng)理解的是當(dāng)提到層、膜、區(qū)域、或基板等元件在別的部分“之上”時(shí)，指其直接位于別的元件之上，或者也可能有別的元件介于其間。相反，當(dāng)某個(gè)元件被提到“直接”位于別的部分之上時(shí)，指并無別的元件介于其間。
下面參照附圖詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例的液晶顯示器。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列面板布局圖，圖2是安裝圖1所示的薄膜晶體管陣列面板和共同電極面板的液晶顯示器沿著II-II′線的截面圖，圖3是安裝圖1所示的薄膜晶體管陣列面板和共同電極面板的液晶顯示器沿著III-III′線的截面圖。
如圖2及圖3所示，根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示器包括彼此面對(duì)的薄膜晶體管陣列面板100和共同電極面板200及置于其之間的液晶層300和密封層330。薄膜晶體管陣列面板100上面具有形成信號(hào)線420的諸如柔軟性印刷電路薄膜這樣的膜430和在面板100附著膜430的各向異性導(dǎo)電薄膜410。
首先，簡要說明薄膜晶體管陣列面板100，如圖1所示，在由玻璃等透明絕緣材料組成的絕緣基片110上形成由ITO(氧化銦錫)或IZO(氧化銦鋅)等透明導(dǎo)電材料組成的多個(gè)像素電極190、與像素電極190連接的多個(gè)薄膜晶體管、與薄膜晶體管連接傳輸掃描信號(hào)的多條柵極線121和由傳輸圖像信號(hào)的一對(duì)負(fù)數(shù)據(jù)線171a、171b組成的多條數(shù)據(jù)線171薄膜晶體管根據(jù)掃描信號(hào)開(on)或關(guān)(off)，向像素電極190選擇性地傳輸圖像信號(hào)。在這里，多個(gè)像素電極190所在的區(qū)域叫做有效區(qū)域(或畫面區(qū)域)，其外面叫做周邊區(qū)域。
下面具體說明薄膜晶體管陣列面板100。
在透明絕緣基片110上形成主要以橫向延伸的多條柵極線121和多條存儲(chǔ)電極線131。
柵極線121傳輸柵極信號(hào)，各柵極線121的一部分突出形成突起狀多個(gè)柵極124。柵極線121為了接收來自外部的柵極信號(hào)具有柵極襯墊129。但與此不同，與在基片110上部直接形成柵極線121末端的柵極驅(qū)動(dòng)電路輸出端連接。
存儲(chǔ)電極線131包括寬度寬的存儲(chǔ)電極135。
為了向共同電極面板200側(cè)傳輸共同電壓，在與柵極線121相同層可以形成共同電極電壓施加用布線(未示出)。
柵極線121存儲(chǔ)電極線131由Al、Al合金、Ag、Ag合金、Cu、Cr、Ti、Ta、Mo等金屬類組成。本實(shí)施例的柵極線121及存儲(chǔ)電極線131由單一層組成，但可以由包括物理化學(xué)特性優(yōu)良的Cr、Mo、Ti、Ta等難熔金屬(refractory metals)和電阻率小的Al系列或Ag系列金屬層的雙重層組成。特別是，包括鋁時(shí)由雙重層以上形成，以避免與像素電極材料的接觸。此外，還可以由多種金屬或?qū)щ婓w形成柵極線121和存儲(chǔ)電極線131。
在像柵極線121、存儲(chǔ)電極線131等的層形成的圖案側(cè)面呈傾斜，優(yōu)選地，其對(duì)水平面的傾斜角約為30-80°。
在柵極線121和存儲(chǔ)電極線131上形成由氮化硅(SiNx)等組成的柵極絕緣層140。
在柵極絕緣層140上形成包括多條數(shù)據(jù)線171的多個(gè)漏極175及存儲(chǔ)電極線連接部176。
漏極175延長至存儲(chǔ)電極線131中間的存儲(chǔ)電極135重疊。在漏極175和存儲(chǔ)電極線131之間填充至少包括柵極絕緣層140的絕緣體層，以確保它們之間的存儲(chǔ)電容。
各數(shù)據(jù)線171主要以縱向延伸，并具有向各漏極175伸出多個(gè)支路的源極。而且數(shù)據(jù)線包括位于一末端的接觸部179，接觸部179接收來自外部的圖像信號(hào)。在這里，各數(shù)據(jù)線171在有效區(qū)域包括彼此電連接的一對(duì)負(fù)數(shù)據(jù)線(data line branches)171a、171b。各一對(duì)負(fù)數(shù)據(jù)線171a、171b在有效區(qū)域內(nèi)通過多個(gè)連接部178連接，在周邊區(qū)域彼此結(jié)合形成一個(gè)接觸部179。
存儲(chǔ)電極線連接部176位于有效區(qū)域外面，其主要以縱向延伸在與柵極襯墊129相鄰的位置與柵極線121交叉。而且，存儲(chǔ)電極線連接部176與存儲(chǔ)電極線131末端部分相鄰，并與所有存儲(chǔ)電極線131連接向這些存儲(chǔ)電極線131施加一定電壓，例如提供給共同電極面板200的共同電壓。對(duì)此將在后面說明。當(dāng)無柵極襯墊部129時(shí)，存儲(chǔ)電極線131圖案可以具有整合連接的結(jié)構(gòu)(未示出)。
數(shù)據(jù)線171、漏極175及存儲(chǔ)電極線連接部176也基本上由鉻和鉬、鋁等物質(zhì)組成，如圖2及圖3所示可以由單一層組成，但可以由多重層組成。多重層的代表性的例為Mo/Al/Mo三重層，此時(shí)通常鋁等低電阻金屬層置于中間，像鉬的難熔金屬置于其上下側(cè)。
在源極173和漏極175及其之間部分的下面形成島狀半導(dǎo)體154。圖1示出半導(dǎo)體154寬度比源極173及漏極175寬度稍微寬，但相反地半導(dǎo)體154寬度比源極173及漏極175寬度窄。而且，在存儲(chǔ)電極線131和數(shù)據(jù)線171的交叉部也形成島狀半導(dǎo)體152，此外，在柵極線121和數(shù)據(jù)線171交叉部的兩條信號(hào)線121、171之間也形成半導(dǎo)體，以防止兩條信號(hào)線121、171的斷開。與圖1不同，在數(shù)據(jù)線171下部也可以形成半導(dǎo)體。半導(dǎo)體152、154由非晶硅類組成。
在島狀半導(dǎo)體151、152和源極173及漏極175或數(shù)據(jù)線171之間形成減少兩個(gè)之間接觸電阻的多個(gè)島狀歐姆接觸部161、162。歐姆接觸部161、162由硅化物或重?fù)诫sn型雜質(zhì)的非晶硅類組成。
柵極121、源極173及漏極175與在源極173和漏極175之間的半導(dǎo)體154部分一起組成薄膜晶體管。
數(shù)據(jù)線171、漏極175、存儲(chǔ)電極線連接部176及未被它們覆蓋的半導(dǎo)體152、154上具有由化學(xué)汽相沉積法形成絕緣材料的300～700左右厚度薄無機(jī)鈍化層180a。無機(jī)鈍化層180a具有漏極175一部分、柵極線121的柵極襯墊129、數(shù)據(jù)線171的接觸部179及存儲(chǔ)電極線131的端部、存儲(chǔ)電極線連接部176及位于其端部上的多個(gè)接觸孔185、181、182、183、184、186。
如圖1及圖2所示，在無機(jī)鈍化層180a上形成覆蓋負(fù)數(shù)據(jù)線171a、171b之間空間的遮光部件160。此時(shí)，為了阻擋縱橫比的下降在有效區(qū)域使遮光部件160不超過負(fù)數(shù)據(jù)線171a、171b的外側(cè)邊緣。此時(shí)，如圖2所示，負(fù)數(shù)據(jù)線171a、171b的外側(cè)邊緣和遮光部件160外側(cè)邊緣之間距離w2約為1μm以上。遮光部件160材料優(yōu)選使用有機(jī)絕緣材料，使與數(shù)據(jù)線171之間不產(chǎn)生不必要的寄生電容，優(yōu)選使用具有感光性的材料，使容易形成圖案。例如，優(yōu)選地，使用碳或噴灑有黑色顏料的感光材料。
如圖1所示，遮光部件160在有效區(qū)域外的周邊區(qū)域具有圍繞有效區(qū)域的條狀，這是為了防止在有效區(qū)域和周邊區(qū)域之間產(chǎn)生的光泄漏。這樣，在共同電極面板200側(cè)不用單獨(dú)設(shè)置遮光部件。
在遮光部件160及露出的無機(jī)鈍化層180a上形成由平坦化特性優(yōu)秀的感光性有機(jī)材料組成且介電率為3.0以下的電容率層的有機(jī)鈍化層180b。該有機(jī)鈍化層180b具有約為0.7μm以上的厚度。該有機(jī)鈍化層180b也如同無機(jī)鈍化層180a，在與無機(jī)鈍化層180a接觸孔185、181、182、184、186幾乎相同的位置具有與無機(jī)鈍化層180a幾乎相同形態(tài)的接觸孔185、181、182、183、184、186。即，具有分別露出漏極175至少一部分和數(shù)據(jù)線171末端部分的數(shù)據(jù)襯墊部179的多個(gè)接觸孔182及位于存儲(chǔ)電極線131一端部上的多個(gè)接觸孔186及位于存儲(chǔ)電極線連接部176中間及其末端部分的多個(gè)接觸孔187、188。
這些接觸孔基本用于兩種用途，在薄膜晶體管陣列面板邊緣側(cè)的接觸孔主要從半導(dǎo)體芯片等接收各種信號(hào)，位于內(nèi)側(cè)的接觸孔作為電連接內(nèi)部布線的部件使用。還可以使用一種方法，作為電連接件在鈍化層180b上用導(dǎo)電性材料形成連接橋，并通過接觸孔其與下部導(dǎo)電體連接，對(duì)此將在以后進(jìn)行描述。
特別是，在柵極線121末端部分的柵極襯墊129、位于存儲(chǔ)電極線131末端部分上的接觸孔181、186，因?yàn)樗鼈兊牟季€121、131都在柵極絕緣層140下部，所以不僅貫通鈍化層180a、180b，還可以貫通柵極絕緣層140，分別露出各布線121、131圖2中如圖面標(biāo)號(hào)C表示，例如在露出漏極175的接觸孔185周邊的有機(jī)鈍化層180b厚度變小，所以從有機(jī)鈍化層180b表面到接觸孔185的層差緩慢。為了容易形成這種結(jié)構(gòu)，如上所述，有機(jī)鈍化層180b材料優(yōu)選具有感光性，此時(shí)對(duì)形成緩慢層差的接觸孔185周邊結(jié)構(gòu)的方法進(jìn)行簡要說明。
首先，在基片110上涂布正性感光性有機(jī)層，整列曝光掩模(未示出)之后，通過掩模(未示出)進(jìn)行曝光。
在曝光掩模具有透明區(qū)域和半透明區(qū)域、具有由比曝光器的分解能小的寬度的多個(gè)狹縫組成的狹縫圖案的半透明區(qū)域。曝光掩模的透明區(qū)域?qū)?yīng)于接觸孔185，在透明區(qū)域周邊設(shè)置狹縫圖案。通過狹縫圖案曝光的感光層部分曝光量小，通過透明區(qū)域曝光的接觸孔185部分曝光量充分，因此，感光層顯像后曝光量少的感光層部分殘留一部分厚度，曝光量充分的接觸孔185完全被除去。接著，將有機(jī)絕緣層180b作為蝕刻基層干蝕刻露出的無機(jī)絕緣層180a部分和柵極絕緣層140部分，形成接觸孔185。
此時(shí)，為了存儲(chǔ)電極線131末端部分一起露出由與柵極線121相同層的金屬層組成的布線形成接觸孔186、181，為此一起進(jìn)行干蝕刻除去無機(jī)絕緣層的柵極絕緣層140。此時(shí)，因?yàn)榻饘俸蜔o機(jī)絕緣層的蝕刻選擇比不同，所以利用通過在與數(shù)據(jù)線171相同層的布線上的接觸孔露出的金屬層幾乎不被蝕刻的特性。
另外，在數(shù)據(jù)線171末端部分的數(shù)據(jù)襯墊179和柵極線121末端部分的柵極襯墊129所在的周邊區(qū)域可以不考慮寄生電容，所以如圖2及圖3所示，使有機(jī)絕緣層180b厚度比有效區(qū)域小。就這樣，利用通過接觸孔181、182露出的布線121、171和各向異性導(dǎo)電薄膜410等附著形成施加?xùn)艠O信號(hào)或數(shù)據(jù)電壓的信號(hào)線420的膜430或驅(qū)動(dòng)電路芯片襯墊凸緣(未示出)時(shí)提高接觸可靠性。為此，在形成鈍化層180a、180b圖案的工序中，如同接觸孔周邊部，將由曝光器的分解能小的狹縫或半透明材料組成的半透射區(qū)域?qū)?yīng)于周邊區(qū)域，以鈍化層180b高度比具有像素電極的有效區(qū)域低。
在鈍化層180上形成多個(gè)像素電極190在內(nèi)的多個(gè)數(shù)據(jù)襯墊179及柵極襯墊129及通過存儲(chǔ)電極線連接部176端部的襯墊和其之上的接觸孔181、182、186電連接的多個(gè)接觸輔助部件81、82、86，而且形成例如，包括存儲(chǔ)電極線131和存儲(chǔ)電極線連接部176之間連接橋等的連接橋85。它們由像ITO或IZO等的相同導(dǎo)電體組成。
如圖1及圖2所示，像素電極190完全覆蓋相鄰的負(fù)數(shù)據(jù)線171a、171b內(nèi)側(cè)邊緣。如圖2所示，優(yōu)選地，像素電極190的邊緣和與其相鄰的負(fù)數(shù)據(jù)線171a、171b內(nèi)側(cè)邊緣之間距離w1約為2μm以上。然而，該距離根據(jù)曝光裝置的整列誤差可能不同。而且，像素電極190通過延長到存儲(chǔ)電極線131的漏極175上的接觸孔185與薄膜晶體管電連接。
像這樣，若覆蓋到與像素電極190相鄰的負(fù)數(shù)據(jù)線171a、171b的內(nèi)側(cè)邊緣，則即使在面板100左右產(chǎn)生整列誤差內(nèi)的偏差，也像素電極190和負(fù)數(shù)據(jù)線171a、171b形成的寄生電容相同。
下面說明共同電極面板200。
在像玻璃的絕緣基片210上，濾色器層230面對(duì)薄膜晶體管陣列面板100的像素電極190形成，其上形成由有機(jī)物組成的透明絕緣層250，其上形成共同電極270。透明絕緣層250并非必須，在濾色器層上可以直接設(shè)置共同電極270。如上所述，薄膜晶體管陣列面板100遮光部件160在必要的位置充分地遮擋光泄漏，所以在共同電極面板200無需單獨(dú)設(shè)置黑陣類的遮光部件。
在薄膜晶體管陣列面板100及共同電極面板200內(nèi)側(cè)面上分別形成取向?qū)?1、21，其外面附著偏光板12、22。取向?qū)?1、21幾乎位于有效區(qū)域內(nèi)。
密封層330位于薄膜晶體管陣列面板100和共同電極面板200之間，并具有沿著共同電極面板200周圍延長的條狀。優(yōu)選地，為了防止光泄漏密封層330和遮光部件160至少部分重疊。
液晶層300位于分別形成于薄膜晶體管陣列面板100及共同電極面板200的像素電極190及共同電極170上的取向?qū)?1、21之間，而且被由密封層330圍繞的區(qū)域包圍。
根據(jù)取向?qū)?1、21材料的種類、液晶300種類、取向方法等，可以組成多個(gè)不同種類液晶顯示器。當(dāng)如圖1至圖3所示的液晶顯示器時(shí)優(yōu)選使用扭曲的TN模式。
將該液晶顯示器使用為垂直取向模式時(shí)，為了擴(kuò)張視角，優(yōu)選地，在像素電極190及共同電極270設(shè)置多個(gè)切開部(cutout，折疊部)(未示出)。切開部彼此平行并至少彎曲一次，所以通過像素電極190和共同電極270產(chǎn)生的電場根據(jù)切開部的散射場效果被扭曲，使位于像素電極190上的液晶分子平躺方向以多種方向顯示。替代在兩個(gè)電極190、270都設(shè)置切開部，在像素電極190布置切開部，在共同電極270側(cè)的取向?qū)?1和共同電極270之間設(shè)置與像素電極190切開部平行并由感光性有機(jī)層類組成的突起部。根據(jù)突起部電容率和液晶電容率差或根據(jù)突起部的傾斜面決定液晶分子的平躺方向，結(jié)果一側(cè)通過散射場效果、另一側(cè)通過突起部的電容率或傾斜面效果可以形成多種的液晶分子平躺方向。在像素電極190上和共同電極27上不設(shè)置切開部，可以只設(shè)置突起部。
下面，參照?qǐng)D4至圖6說明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示器。
圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示器用薄膜晶體管顯示布局圖，圖5是安裝圖4所示的薄膜晶體管陣列面板和共同電極面板的液晶顯示器沿著V-V″線的截面圖，圖6是安裝圖4所示的薄膜晶體管陣列面板和面對(duì)基片的液晶顯示器沿著VI-VI′線的截面圖。
根據(jù)第二實(shí)施例的液晶顯示器具有類似于根據(jù)第一實(shí)施例的液晶顯示器布置結(jié)構(gòu)及層上結(jié)構(gòu)。
首先，說明薄膜晶體管。在基片110上形成包括多個(gè)柵極124的多條柵極線121及包括多個(gè)存儲(chǔ)電極133的多條存儲(chǔ)電極線131，在其上面依次形成柵極絕緣層140、多個(gè)半導(dǎo)體154、多個(gè)歐姆接觸部161、162。在歐姆接觸部161、162上形成包括多個(gè)源極173并分別由一對(duì)負(fù)數(shù)據(jù)線171a、171b組成的多條數(shù)據(jù)線和多個(gè)漏極175及存儲(chǔ)電極線連接部176，在其上形成無機(jī)鈍化層180a。在無機(jī)鈍化層180a上形成遮光部件160，在其上形成有機(jī)鈍化層180b。在鈍化層180a、180b及/或柵極絕緣層140形成多個(gè)接觸孔181、182、183、184、185、186，在有機(jī)鈍化層180b上形成多個(gè)像素電極190、190和多個(gè)接觸輔助部件81、82及多個(gè)連接橋85。
共同電極面板200包括絕緣基片210和其上的共同電極270。
兩個(gè)面板100、200內(nèi)側(cè)面具有取向?qū)?1、21，其外側(cè)面具有偏光板12、22。兩個(gè)面板100、200之間具有密封層330和液晶層300，在薄膜晶體管陣列面板100上通過各向異性導(dǎo)電薄膜附著形成信號(hào)線420的膜430。
如圖4和圖5所示，根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示器中，不是在共同電極面板200而是在薄膜晶體管陣列面板100的無機(jī)鈍化層180a和遮光部件160之間形成濾色器層。濾色器層230具有RGB(紅色、綠色、藍(lán)色)三色，各濾色器230邊緣位于負(fù)數(shù)據(jù)線171a、171b之間，并覆蓋負(fù)數(shù)據(jù)線171a、171b內(nèi)側(cè)邊緣。濾色器230只位于有效區(qū)域，具有露出接觸孔185的無機(jī)鈍化層180a側(cè)邊緣的多個(gè)接觸孔231。像這樣，因?yàn)闉V色器層230位于薄膜晶體管陣列面板100側(cè)，所以如圖5所示共同電極270形成于玻璃基片210正上方。因此根據(jù)本實(shí)施例的共同電極面板200無需通過單獨(dú)的蝕刻工序而簡單形成。
下面，參照?qǐng)D7至圖9詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示器。
圖7是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列面板布局圖，圖8是安裝圖7所示的薄膜晶體管陣列面板和共同電極面板的液晶顯示器沿著圖VIII-VIII′線的截面圖，圖9是安裝圖7所示的薄膜晶體管陣列面板和共同電極面板的液晶顯示器沿著圖7IX-IX′線的截面圖。
圖7至圖9示出的液晶顯示器具有類似于圖4至圖6示出的液晶顯示器布置結(jié)構(gòu)及層上結(jié)構(gòu)。
首先，說明薄膜晶體管。在基片110上形成包括多個(gè)柵極124的多條柵極線121及包括多個(gè)存儲(chǔ)電極133的多條存儲(chǔ)電極線131，在其上面依次形成柵極絕緣層140、多個(gè)半導(dǎo)體154、多個(gè)歐姆接觸部161、162。在歐姆接觸部161、162上形成包括多個(gè)源極173并分別由一對(duì)負(fù)數(shù)據(jù)線171a、171b組成的多條數(shù)據(jù)線和多個(gè)漏極175及存儲(chǔ)電極線連接部176，在其上形成無機(jī)鈍化層180a。在無機(jī)鈍化層180a上形成濾色器層230，在其上形成有機(jī)鈍化層180b。在鈍化層180a、180b及/或柵極絕緣層140形成多個(gè)接觸孔181、182、183、184、185、186，在濾色器230形成接觸孔231，在有機(jī)絕緣層180b上形成多個(gè)像素電極190、190和多個(gè)接觸輔助部件81、82及多個(gè)連接橋85。
共同電極面板200包括絕緣基片210和其上的共同電極270。
兩個(gè)面板100、200內(nèi)側(cè)面具有取向?qū)?1、21，其外側(cè)面具有偏光板12、22。兩個(gè)面板100、200之間具有密封層330和液晶層300，在薄膜晶體管陣列面板100上通過各向異性導(dǎo)電薄膜410附著形成信號(hào)線420的膜430。
如圖7和圖9所示，根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示器中，與圖4至圖6不同在共同電極基片200的絕緣基片210和共同電極270之間形成遮光部件160。圖7示出遮光部件160，但為了方便理解其以照射照射于薄膜晶體管基片100的形態(tài)畫出的。當(dāng)組裝兩個(gè)面板100、200時(shí)，優(yōu)選地，遮光部件160的寬度比數(shù)據(jù)線171寬度寬，特別是，優(yōu)選地，其將一對(duì)負(fù)數(shù)據(jù)線171a、171b全覆蓋。
第一及第二實(shí)施例中，遮光部件160置于無機(jī)鈍化層180a和有機(jī)鈍化層180b之間，或置于濾色器230上，但當(dāng)遮光部件160為有機(jī)物質(zhì)時(shí)，其層上位置并不重要。例如，可以在無機(jī)鈍化層180a下部或?yàn)V色器層230下部。只是如上所述，優(yōu)選地，其寬度比數(shù)據(jù)線171a、171b寬度窄。
而且，在第二及第三實(shí)施例中，根據(jù)濾色器層230材料可以省略有機(jī)鈍化層171b只布置濾色器230，此時(shí)相鄰的濾色器層230具有彼此層疊的結(jié)構(gòu)，這有利于平坦化特性。
而且，在第一、第二、第三實(shí)施例中，在與數(shù)據(jù)線171相同層形成的所有金屬圖案和柵極絕緣層140之間可以設(shè)置半導(dǎo)體層?？晒┻x擇地，這在形成面板100時(shí)，連續(xù)層疊半導(dǎo)體層、歐姆接觸層、數(shù)據(jù)金屬層并依次對(duì)金屬層和其下面層制作布線圖案時(shí)進(jìn)行。
而且，像素電極190可以具有替代直四角性的飛鏢(boomerang)形態(tài)，即具有至少彎曲一次的形態(tài)，此時(shí)，數(shù)據(jù)線171及遮光部件160也隨著像素電極190形態(tài)彎曲。
下面，參照?qǐng)D10至圖12說明根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的液晶顯示器。
圖10是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列面板布局圖，圖11是安裝圖10示出的薄膜晶體管陣列面板和共同電極面板的液晶顯示器沿著圖10XI-XI′線的截面圖，圖12是安裝圖10示出的薄膜晶體管陣列面板和共同電極面板的液晶顯示器沿著圖10。
根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的液晶顯示器具有類似于圖1至圖3所示的液晶顯示器布置結(jié)構(gòu)及層上結(jié)構(gòu)。
首先，說明薄膜晶體管。在基片110上形成包括多個(gè)柵極124的多條柵極線121及包括多個(gè)存儲(chǔ)電極133的多條存儲(chǔ)電極線131，在其上面依次形成柵極絕緣層140、多個(gè)半導(dǎo)體154、多個(gè)歐姆接觸部161、162。在歐姆接觸部161、162上形成包括源極173并分別由一對(duì)負(fù)數(shù)據(jù)線171a、171b組成的多條數(shù)據(jù)線和多個(gè)漏極175及存儲(chǔ)電極線連接部176，在其上形成無機(jī)鈍化層180a。在無機(jī)鈍化層180a上形成有機(jī)鈍化層180b。在鈍化層180a、180b及柵極絕緣層140形成多個(gè)接觸孔181、182、183、184、185、186，在有機(jī)絕緣層180b上形成多個(gè)像素電極190、190和多個(gè)接觸輔助部件81、82及多個(gè)連接橋85。而且形成遮光部件160。
共同電極面板200包括絕緣基片210和其上的共同電極270。
兩個(gè)面板100、200內(nèi)側(cè)面具有取向?qū)?1、21，其外側(cè)面具有偏光板12、22。兩個(gè)面板100、200之間具有密封層330和液晶層300，在薄膜晶體管陣列面板100上通過各向異性導(dǎo)電薄膜410附著形成信號(hào)線420的膜(film)430。
與圖1至圖3所示的液晶顯示器不同，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示器遮光部件160形成于與柵極線121相同層。遮光部件160主要以縱向延伸，并具有與柵極線121及存儲(chǔ)電極線131分離的浮游形態(tài)。
負(fù)數(shù)據(jù)線171a、171b之間空間通過遮光部件160被遮住，但在有效區(qū)域?yàn)榱朔乐箍v橫比的減少，使遮光部件160不超過負(fù)數(shù)據(jù)線171a、171b外側(cè)邊緣。如上所述，因?yàn)檎诠獠考?60處于電浮游狀態(tài)，所以在負(fù)數(shù)據(jù)線171a、171b和遮光部件160之間幾乎不產(chǎn)生寄生電容。
下面，參照?qǐng)D13至圖15說明根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的液晶顯示器。
圖13是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列面板布局圖，圖14是安裝圖13示出的薄膜晶體管陣列面板和共同電極面板的液晶顯示器沿著圖13XIV-XIV′線的截面圖，圖15是安裝圖13示出的薄膜晶體管陣列面板和共同電極面板的液晶顯示器沿著XV-XV′線的截面圖。
根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的液晶顯示器具有類似于根據(jù)實(shí)施例四的液晶顯示器布置結(jié)構(gòu)及層上結(jié)構(gòu)。
首先，說明薄膜晶體管。在基片110上形成包括多個(gè)柵極124的多條柵極線121、與柵極線121相同層組成的多個(gè)遮光部件160及包括多個(gè)存儲(chǔ)電極133的多條存儲(chǔ)電極線131，在其上面依次形成柵極絕緣層140、多個(gè)半導(dǎo)體154、多個(gè)歐姆接觸部161、162。在歐姆接觸部161、162上形成包括源極173并分別由一對(duì)負(fù)數(shù)據(jù)線171a、171b組成的多條數(shù)據(jù)線171和多個(gè)漏極175及存儲(chǔ)電極線連接部176，在其上形成無機(jī)鈍化層180a。在無機(jī)鈍化層180a上形成有機(jī)鈍化層180b。在鈍化層180a、180b和/或柵極絕緣層140形成多個(gè)接觸孔181、182、183、184、185、186，在有機(jī)絕緣層180b上形成多個(gè)像素電極190、190和多個(gè)接觸輔助部件81、82及多個(gè)連接橋85。
共同電極面板200包括絕緣基片210和其上的共同電極270。
兩個(gè)面板100、200內(nèi)側(cè)面具有取向?qū)?1、21，其外側(cè)面具有偏光板12、22。兩個(gè)面板100、200之間具有密封層330和液晶層300，在薄膜晶體管陣列面板100上通過各向異性導(dǎo)電薄膜410附著形成信號(hào)線420的膜430。
如圖13和圖14所示，根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示器中，濾色器230不是形成于共同電極面板200，而在薄膜晶體管陣列面板100的無機(jī)鈍化層180a上。濾色器230具有RGB(紅色、綠色、藍(lán)色)三色，各濾色器230邊緣位于負(fù)數(shù)據(jù)線171a、171b之間，并覆蓋負(fù)數(shù)據(jù)線171a、171b的內(nèi)側(cè)邊界。濾色器層230只位于有效區(qū)域，并具有露出接觸孔185的無機(jī)鈍化層180a側(cè)邊緣的多個(gè)接觸孔231。像這樣，濾色器層230位于薄膜晶體管陣列面板100側(cè)，所以如圖14所示，共同電極270位于玻璃基片的正上面。因此根據(jù)本實(shí)施例的共同電極面板200無需通過單獨(dú)的蝕刻工序而簡單形成。
像這樣，由彼此平行的一對(duì)負(fù)數(shù)據(jù)線形成各數(shù)據(jù)線，位于各負(fù)數(shù)據(jù)線兩側(cè)的像素電極分別與相鄰的負(fù)數(shù)據(jù)線重疊，用遮光部件遮住其之間，從而使數(shù)據(jù)線和像素電極之間產(chǎn)生的寄生電容變得最小、縱橫比變得最大。通過它，放置由寄生電容或它們的偏差導(dǎo)致的畫質(zhì)下降，特別是，最小化由寄生電容偏差導(dǎo)致的針腳現(xiàn)象。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管陣列面板，包括多條柵極線，傳輸掃描信號(hào)；多條數(shù)據(jù)線，與所述柵極線交叉并傳輸圖像信號(hào)，分別包含彼此電連接且隔開的第一及第二負(fù)數(shù)據(jù)線；多個(gè)像素電極，通過所述柵極線及所述數(shù)據(jù)線與薄膜晶體管電連接，并且覆蓋相鄰的第一負(fù)數(shù)據(jù)線或第二負(fù)數(shù)據(jù)線兩側(cè)邊緣；鈍化層，設(shè)置在所述數(shù)據(jù)線和所述像素電極之間；遮光部件，遮擋所述第一負(fù)數(shù)據(jù)線和所述第二負(fù)數(shù)據(jù)線之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列面板，其中，所述遮光部件與所述第一及第二負(fù)數(shù)據(jù)線的近處邊緣重疊，而不與遠(yuǎn)處邊緣重疊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管陣列面板，其中，所述鈍化層包括無機(jī)絕緣層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列面板，其中，所述鈍化層由有機(jī)絕緣層組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管陣列面板，其中，所述鈍化層包括濾色器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列面板，進(jìn)一步包括與所述像素電極重疊形成存儲(chǔ)電容的存儲(chǔ)電極。
7.一種液晶顯示器，包括根據(jù)權(quán)利要求1的薄膜晶體管；共同電極面板，面對(duì)所述薄膜晶體管陣列面板，并具有面對(duì)所述像素電極的共同電極；以及液晶層，設(shè)置于所述薄膜晶體管陣列面板和所述共同電極面板之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，其中，所述液晶層具有負(fù)介電各向異性，且位于所述液晶層的液晶分子長軸對(duì)于兩個(gè)面板的表面垂直取向。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其中，所述共同電極和所述像素電極具有分割取向所述液晶層的像素分割件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示器，其中，所述像素分割件是切開部或突起部。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，其中，所述薄膜晶體管陣列面板的所述薄膜晶體管包括柵極、源極、及漏極，所述液晶顯示器進(jìn)一步包括位于所述源極和所述漏極之間的第一半導(dǎo)體部件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的液晶顯示器，進(jìn)一步包括位于所述數(shù)據(jù)線下部的第二半導(dǎo)體部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示器，其中，除了位于所述源極和所述漏極之間通道部之外的所述第二半導(dǎo)體部件基本上具有與所述漏極相同的形態(tài)，其寬度比所述數(shù)據(jù)線寬度寬。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，其中，所述遮光部件由所述柵極線相同層組成。
15.一種薄膜晶體管陣列面板，包括多條柵極線，傳輸掃描信號(hào)；多條數(shù)據(jù)線，與所述柵極線交叉并傳輸圖像信號(hào)，分別包含彼此電連接且隔開的第一及第二負(fù)數(shù)據(jù)線；多個(gè)像素電極，通過所述柵極線及所述數(shù)據(jù)線和薄膜晶體管電連接，并且覆蓋相鄰的第一負(fù)數(shù)據(jù)線或第二負(fù)數(shù)據(jù)線兩側(cè)邊緣；薄膜晶體管陣列面板，包含形成于所述數(shù)據(jù)線和所述像素電極之間的濾色器層；以及遮光部件，形成與所述柵極線相同層，與分割的數(shù)據(jù)線層疊形成遮光部件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶顯示器，進(jìn)一步包括位于所述濾色器層和所述數(shù)據(jù)線之間的無機(jī)絕緣層。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶顯示器，進(jìn)一步包括與所述像素電極重疊形成存儲(chǔ)電容的存儲(chǔ)電極。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶顯示器，其中，所述像素電極至少彎曲一次。
19.一種液晶顯示器，包括多條柵極線，傳輸掃描信號(hào)；多條數(shù)據(jù)線，與所述柵極線交叉并傳輸圖像信號(hào)，分別包含彼此電連接且隔開的第一及第二負(fù)數(shù)據(jù)線；多個(gè)像素電極，通過所述柵極線及所述數(shù)據(jù)線和薄膜晶體管電連接，并且覆蓋相鄰的第一負(fù)數(shù)據(jù)線或第二負(fù)數(shù)據(jù)線兩側(cè)邊緣；薄膜晶體管陣列面板，包含形成于所述數(shù)據(jù)線和所述像素電極之間的濾色器層；共同電極面板，面對(duì)所述薄膜晶體管陣列面板，向所述薄膜晶體管陣列面板的投影包含覆蓋所述第一及第二負(fù)數(shù)據(jù)線的遮光部件；以及液晶層，位于所述薄膜晶體管陣列面板和所述共同電極面板之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的液晶顯示器，進(jìn)一步包括所述濾色器層所述數(shù)據(jù)線之間的無機(jī)絕緣層。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的液晶顯示器，進(jìn)一步包括與所述像素電極重疊形成存儲(chǔ)電容的存儲(chǔ)電極。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的液晶顯示器，其中，所述遮光部件向所述薄膜晶體管基片的投影覆蓋所述數(shù)據(jù)線兩側(cè)邊緣。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的液晶顯示器，其中，所述像素電極至少彎曲一次。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管陣列面板，包括多條柵極線，傳輸掃描信號(hào)；多條數(shù)據(jù)線，與柵極線交叉并傳輸圖像信號(hào)，分別包含彼此電連接且隔開的第一及第二負(fù)數(shù)據(jù)線；多個(gè)像素電極，通過柵極線及數(shù)據(jù)線與薄膜晶體管電連接，并且覆蓋相鄰的第一負(fù)數(shù)據(jù)線或第二負(fù)數(shù)據(jù)線兩側(cè)邊緣；鈍化層，設(shè)置在數(shù)據(jù)線和像素電極之間；遮光部件，遮擋第一負(fù)數(shù)據(jù)線和第二負(fù)數(shù)據(jù)線之間。
文檔編號(hào)H01L29/417GK1652002SQ200510007290
公開日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2005年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月6日
發(fā)明者金東奎, 金相洙 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社