CN101089686A - 显示器件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示器件及其制造方法，其改善信号的输出特性并且防止由断开的信号线引起的缺陷，该显示器件包括：在基板上形成的驱动电路；至少一条第一信号线，包括互相重叠且其间夹有绝缘层的下线和上线，该第一信号线在所述驱动电路的一侧形成；以及至少一条第二信号线，将所述第一信号线连接到所述驱动电路。

Description

显示器件及其制造方法
本申请要求享有2006年6月16日提出的申请号为No.2006-54481的韩国专利申请的优生权，在此结合其全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及一种能够改进信号的输出特性并防止由断开的信号线引起的缺陷显示器件及其制造方法。
背景技术
一般来说，液晶显示(LCD)器件在液晶中的透光率的控制下显示图像。LCD器件由包括多个排列成矩阵结构的像素区域的LCD面板以及驱动该LCD面板的驱动电路组成。
驱动电路包括驱动栅线的栅驱动器；驱动数据线的数据驱动器；以及控制栅驱动器和数据驱动器的时序控制器。
栅驱动器包括顺序输出扫描脉冲的移位寄存器。移位寄存器包括多个互相级联的级，其中多个级顺序输出扫描脉冲以依次扫描LCD面板的栅线。
多个具有相续的相位差的时钟脉冲其中至少之一施加给多个级。因此，移位寄存器需要多条信号线提供时钟脉冲。
然而，如果移位寄存器在LCD面板的薄膜晶体管(TFT)阵列基板中形成，在TFT阵列基板上形成多条信号线，从而引起以下问题。
当在基板上形成信号线时，信号线由和栅线或数据线相同的金属材料形成，并且各信号线的宽度是几微米(μm)。同时，由于信号线以单条线形成，信号线具有较小的横截面积。当通过信号线传输电信号时，电阻由于信号线较小的横截面积而增加。因此，通过信号线发送电信号的时间被延迟从而移位寄存器的输出特性恶化。在器件的制造工艺上，信号线容易断开，从而器件的不合格率增加。
发明内容
因此，本发明涉及一种显示器件及其制造方法，其基本上消除由于现有技术的局限性和缺陷引起的一个或多个问题。
本发明的一个目的在于提供一种能够改善信号的输出特性并防止由断开的信号线引起缺陷的显示器件，以及其制造方法。
本发明的其它优点、目的和特征将在说明书中阐明，熟悉本领域的技术人员从说明书可以明白，或可以通过本发明的实施方式理解。本发明的目的和其它优点将通过说明书和权利要求书以及附图所指出的结构来实现和获得。
为了获得这些目的和其它的优点并根据本发明的目的，如在此具体和广泛描述的，一种显示器件包括：在基板上形成的驱动电路；至少一条第一信号线，包括互相重叠且其间夹有绝缘层的下线和上线，该第一信号线在所述驱动电路的一侧形成；以及至少一条第二信号线，将所述第一信号线连接到所述驱动电路。
在另一方面，一种显示器件的制造方法，包括：形成至少一条第一信号线，所述至少一条第一信号线包括互相重叠且其间夹有第一绝缘层的下线和上线；以及形成至少一条第二信号线，以将所述第一信号线电连接到驱动电路。
应该理解，本发明上面的概括性描述和下面的详细说明都是示例性和解释性的，其目的在于对本发明的权利要求作进一步解释。
附图说明
本申请所包含的附图用于进一步理解本发明，其与说明书相结合并构成说明书的一部分，所述附图表示本发明的实施例并与说明书一起解释本发明的原理。在图中：
图1示出了根据本发明的优选实施方式的LCD器件的示意图；
图2示出了包括在图1的栅驱动器中的移位寄存器的示意图；
图3A至3C示出了根据本发明的优选实施方式的图2中各种信号线的平面图；
图4A示出了根据本发明的优选实施方式的信号线的接触结构的平面图；
图4B是沿着图4A中的IV-IV’的信号线的横截面图；
图5A示出了根据本发明优选实施方式的信号线的另一接触结构的平面图；以及
图5B是沿着图5A的V-V’的信号线的横截面图。
具体实施方式
现在详细参照附图所示的示例，说明本发明的优选实施方式。尽可能的，相同的附图标记在所有的图中指代相同或相似的部分。
下文中，将参照附图说明根据本发明的优选实施方式的LCD器件及其制造方法。
图1是根据本发明的优选实施方式的LCD器件的示意图。
如图1所示，根据本发明的优选实施方式的LCD器件包括：包括多条在TFT阵列基板10上形成的栅线和数据线的LCD面板20；包括多个数据驱动器30以驱动多条数据线的多个数据电路薄膜50，其中多个数据驱动器30分别设置在数据驱动薄膜50上；以及驱动多条栅线的栅驱动器40。
LCD面板20包括由多条栅线和数据线限定的各像素区域中形成的薄膜晶体管(TFT)；以及驱动液晶分子的像素电极。薄膜晶体管(TFT)响应栅线的扫描脉冲向像素电极提供数据线的数据信号。
各数据驱动器30设置在数据电路薄膜50上，从而数据驱动器30连接在LCD面板20和数据印刷电路板(数据PCB)60之间。数据驱动器30转换来自外部的数字视频数据为模拟视频数据；并且每一水平周期向数据线提供一水平行的模拟视频数据。即，数据驱动器30基于模拟视频数据的灰度值选择具有预先确定级别的伽马电压；并且向数据线提供选择的伽马电压。
栅驱动器40包括顺序产生扫描脉冲的移位寄存器。响应该扫描脉冲，薄膜晶体管(TFT)导通。同时，移位寄存器在TFT阵列基板10中形成并与其集成在一起。
图2示出了包括在图1的栅驱动器中的移位寄存器的示意图。
如图2所示，移位寄存器包括互相级联的‘n’个级(ST1至STn)；和一个虚拟级(STn+1)。‘n’个级(ST1至STn)和一个虚拟级(STn+1)依次输出扫描脉冲(Vout1至Voutn+1)。这时，从‘n’个级(ST1至STn)输出的扫描脉冲(Vout1至Voutn+1)被顺序提供给栅线从而依次扫描栅线。
这样，‘n+1’个级(ST1至STn+1)共同施加有第一和第二驱动电压。同时，‘n+1’个级(ST1至STn+1)施加有多个时钟脉冲，例如，第一至第三时钟脉冲(CLK1至CLK3)中至少之一。多条信号线在移位寄存器的周围形成从而移位寄存器被提供有时钟脉冲和驱动电压。特别是，信号线通过在下导电层和上导电层之间夹有绝缘层的双导电层结构中形成。下导电层和上导电层并联连接从而信号线电阻可以减少并且可以防止信号线的断开。下面详细说明该信号线。
同时，第一级(ST1)提供有起始脉冲(SP)，而第二至虚拟级(ST2至STn+1)依次提供有前一级的输出信号，其中前一级的输出信号的作用为触发信号。同时，第一至‘n’级(ST1至STn)提供有下一级的输出信号作为复位信号。第一驱动电压(VDD)是栅导通电压(VGON)，而第二驱动电压(VSS)是栅截止电压(VGOFF)。
图3A至3C示出了根据本发明的优选实施方式的图2中各种信号线的平面图。
如图3A所示，信号线103可以包括下线100和上线102，其中下线100在基板(未示出)上形成，而上线102与下线100重叠。绝缘层(未示出)夹在下线100和上线102之间，并且下线100包括预定的突出101。
下线100由与显示区域的栅线相同的金属材料形成。具体地说，通过溅射在基板上形成栅金属层，然后通过光刻和蚀刻构图，从而形成栅线和下线100。此外，突出101在下线100中形成。各栅线和下线100具有大约2000的厚度。同时，栅线和下线100可以由铝(AL)、钕化铝(AlNd)、钼(Mo)、钨(W)、钛(Ti)、或铬(Cr)形成，其中栅线和下线100各以单层结构或多层结构形成。
虽然未示出，但是在包括下线100和栅线的基板的整个表面上形成绝缘层。绝缘层可以由无机绝缘材料形成，例如，氮化硅(SiN)或二氧化硅(SiO2)。
上线102和显示区域的数据线由相同的金属材料形成。这时，上线102在下线100上形成。具体地说，通过溅射在基板上形成数据金属层，然后通过光刻和蚀刻构图，从而形成数据线和上线102。虽然未示出，但是在上线102中形成突起。数据线和上线102各具有大约3000的厚度。同时，数据线和上线102可以由铝(AL)、钕化铝(AlNd)、钼(Mo)、钨(W)、钛(Ti)、或铬(Cr)形成，其中数据线和上线102各以单层结构或多层结构形成。
在另一方面，上线102可以像显示区域的像素电极一样由透明导电层形成，但是，在透反式(透射-反射)类型显示器件中，上线102可以由与反射电极相同的反射金属材料形成。
如图3B所示，信号线103可以包括下线100和上线102，其中下线100在基板上形成(未示出)，而上线102和下线100重叠。这时，在互相重叠的下线100和上线102之间存在绝缘层。此外，提供多个接触点104和105以电连接下线100和上线102到彼此。
下线100和上线102通过由焊接或在绝缘层中形成接触孔通过多个接触点104和105互相电连接。因此，包括下线100和上线102的双层结构的信号线103形成的厚度大约5000，从而信号线的电阻由于信号线的横截面的增加而降低。信号线的电阻可以基于信号线的横截面以及周围环境如温度或气压而改变。因为信号线的电阻和信号线的横截面成反比，由于信号线103的大尺寸横截面而改善了信号的输出特性。
虽然未示出，但是即使下线100和上线102在形成信号线103的过程中断开，由于多个接触点器件没有电断开，从而减少器件的不合格率。
如图3C所示，信号线103包括下线100和上线102，其中下线100在基板(未示出)上形成，而上线102和下线100以其间夹有绝缘层的状态重叠。这时，上线102具有预定的开口部分。在开口部分的周围，存在多个接触点106和107，通过这些接触点下线100电连接到上线102。
上线102的开口部分可以通过形成上线102的工艺中的光刻和蚀刻而形成。通过上线的开口部分，可以补偿通过以下工艺形成的第二信号线的高度差。
图4A示出了根据本发明的优选实施方式信号线的接触结构的平面图。图4B是沿着图4A中的IV-IV’的信号线的横截面图。
如图4A和4B所示，信号线包括由互相重叠且其间夹有绝缘层500的下线100和上线102形成的第一信号线103；以及通过多个接触孔202和203连接到第一信号线103的第二信号线201。
此外，第一信号线103的下线100包括突出101。同时，第二信号线201与第一信号线以其间夹有第二绝缘层600状态垂直交叉。第一信号线103通过第二信号线201电连接到栅驱动器。
具体地说，第二信号线201和第一信号线103的上线102通过贯穿第二绝缘层600的第一接触孔202电连接。同时，第二信号线201和在第一信号线103的下线100中形成的突出101通过贯穿第一和第二绝缘层500和600的第二接触孔203电连接。因此，第二信号线201可以并行地连接第一信号线的下线100和上线102。通过第一和第二接触孔202和203，第一信号线103和第二接触孔201之间的接触面积比相关技术的单线增加，从而改善了信号传输的输出特性。
将参照图4B说明根据本发明的形成信号线的方法。
首先，通过溅射在基板10沉积上对应第一导电层的栅金属层，然后通过光刻和蚀刻构图，从而形成作为一体的下线100和突出101。
然后通过PECVD(等离子体增强化学汽相沉积)在基板10上形成对应第一绝缘层500的栅绝缘层以覆盖下线100。第一绝缘层500由无机绝缘材料氮化硅(SiN)或二氧化硅(SiO2)或者有机绝缘材料形成。
下面，通过溅射在第一绝缘层500上沉积对应第二导电层的数据金属层，然后通过光刻和蚀刻构图，从而形成和下线100重叠的上线102。
然后，通过PECVD或非旋转涂覆方法在基板10上形成对应第二绝缘层600的钝化层以覆盖上线102。此后，第二绝缘层600通过光刻和蚀刻构图，从而形成第一和第二接触孔202和203以暴露出突出101和预先确定的上线102的一部分。这时，第二绝缘层600由无机绝缘材料氮化硅(SiN)或二氧化硅(SiO2)或者有机绝缘材料形成。
为了形成第二信号线201，以溅射的沉积方法形成第三导电层，然后通过光刻和蚀刻构图，从而形成第二信号线201。这时，第二信号线201可以由与像素电极相同的透明导电层形成。透明导电层可以采用ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)、ITZO(氧化铟锡锌)、或TO(氧化锡)。在透反式(透射-反射)类型显示器件的情况下，第二信号线201可以由与显示区域的反射电极相同的反射金属材料形成。
图5A示出了根据本发明优选实施方式的信号线的另一接触结构的平面图。图5B是沿着图5A的V-V’的信号线的横截面图。
如图5A和5B所示，信号线包括由互相重叠且其间夹有第一绝缘层500的下线100和上线102形成的第一信号线103；与上线102作为一个整体形成的第二信号线501；以及通过第一和第二接触孔302和303与下线100和上线102电连接的接触电极300。
此外，在上线102中形成突出301，其中上线102的突出301通过第二接触孔303暴露出来。同时，下线100通过相邻第二接触孔303形成的第一接触孔302暴露出来。为了形成第一接触孔302，在下线100和上线102之间的重叠区域中存在上线102的预定的开口部分。接触电极300通过第一和第二接触孔302和303电连接下线100和上线102。
接触电极300通过贯穿第一和第二绝缘层500和600的第一接触孔302与和第一信号线103的下线100电连接。同时，接触电极300通过贯穿第二绝缘层600的第二接触孔303和在第一信号线103的上线102中形成的突出301电连接。因此，接触电极300并行地连接第一信号103的下线100和上线102。不采用接触电极300，下线100和上线102可以通过焊接直接互相连接。
第二信号线501和第一信号线103的上线102作为一个整体形成，其中第二信号线501和第一信号线103的上线102由相同的金属材料形成。换句话说，第二信号线501从第一信号线103的上线102突出，并且也与第三信号线402垂直交叉，从而第二信号线501电连接到栅驱动器。
与第二信号线501交叉的第三信号线402提供有具有预定的开口部分的上线401，从而防止第三信号线402的上线401和第二信号线501之间的断开。即使在上线401中发生开口部分，由于多个接触点403和404，第二信号线501电连接到第三信号线402的下线400。
虽然未示出，但是第一信号线的上线在基板上形成，其中，第一信号线由与第二信号线相同的金属材料形成。因此，不需要执行形成第二信号线的附加工艺，从而简化了显示器件的制造工艺。
将参照图5B说明根据本发明的优选实施方式形成另一信号线的方法。
首先，通过溅射在基板10上沉积对应第一导电层的栅金属层，然后通过光刻和蚀刻构图，从而形成下线100。
然后，通过PECVD(等离子增强型化学汽相沉积)在基板10上对应第一绝缘层500的栅绝缘层形成以覆盖下线100。第一绝缘层500由无机绝缘材料氮化硅(SiN)或二氧化硅(SiO2)或者有机绝缘材料形成。
下面，通过溅射在第一绝缘层500上沉积对应第二导电层的数据金属层，然后通过光刻和蚀刻构图，从而形成和下线100重叠的上线102。这时，上线102具有预定的开口部分和突出301。
上线102可以由与显示区域的像素电极相同的透明导电材料形成。透明导电层可以采用ITO、IZO、ITZO、或TO。在透反式(透射-反射)类型显示器件的情况下，上线102可以由与显示区域的反射电极相同的反射金属材料形成。
之后，以PECVD的沉积方法或非旋转涂覆方法形成对应第二绝缘层600的钝化层，从而钝化层覆盖上线102和突出301。然后，第二绝缘层600通过光刻和蚀刻构图，从而形成第一和第二接触孔302和303以暴露出突出301和上线102预定的部分。这时，第二绝缘层600可以由无机绝缘材料氮化硅(SiN)或二氧化硅(SiO2)或者有机绝缘材料形成。
然后，通过溅射形成对应第三导电层的接触电极层，从而形成接触电极300。接触电极300电连接下线100和突出301。
如上所述的根据本发明的显示器件及其制造方法具有以下优势。
对于根据本发明的显示器件，第一信号线以包括互相电连接的下线和上线的双层结构形成，从而改善了信号的输出特性。同时，可以防止由第一信号线的断开引起的器件的缺陷。
此外，第二信号线和上线作为一个整体形成，从而简化了显示器件的制造工艺。
显然，对于熟悉本领域的技术人员来说在不脱离本发明精神或范围的情况下，对本发明可以进行各种修改和变形。从而，本发明意在覆盖落入所附权利要求书及其等同物范围内的本发明的修改和变形。

Claims (22)

1、一种显示器件，包括：
在基板上形成的驱动电路；
至少一条第一信号线，包括互相重叠且其间夹有绝缘层的下线和上线，该第一信号线在所述驱动电路的一侧形成；以及
至少一条第二信号线，连接所述第一信号线到所述驱动电路。
2、根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于，还包括至少一个突出，从所述下线和上线中至少之一突出出来。
3、根据权利要求2所述的显示器件，其特征在于，所述第二信号线通过第一和第二接触孔连接到下线和上线以暴露出第一信号线的下线和上线。
4、根据权利要求3所述的显示器件，其特征在于，所述第二信号线连接到通过第一接触孔暴露出的下线的突出，并且也连接到通过第二接触孔暴露出的上线。
5、根据权利要求2所述的显示器件，其特征在于，所述第二信号线和上线作为一个整体形成。
6、根据权利要求5所述的显示器件，其特征在于，所述上线包括预定的开口部分。
7、根据权利要求6所述的显示器件，其特征在于，还包括连接到另一条第一信号线的另一条第二信号线，其中另一条第二信号线横跨第一信号线的上线的预定的开口部分以与第一信号线绝缘。
8、根据权利要求6所述的显示器件，其特征在于，还包括：
接触电极，其连接到由在上线的开口部分中形成的第一接触孔暴露出的下线，并且还连接到由第二接触孔暴露出的上线的突出。
9、根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于，所述下线和栅线由相同的金属材料并且在同一层形成。
10、根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于，所述上线和数据线由相同的金属材料并且在同一层形成。
11、根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于，所述第二信号线和像素电极由相同的透明材料并且在同一层形成。
12、根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于，所述第一信号线通过将下线和上线焊接到一起形成，或者通过绝缘层中提供的接触孔电连接下线和上线而形成。
13、一种显示器件的制造方法，包括：
形成至少一条第一信号线，所述至少一条第一信号线包括互相垂直且其间夹有第一绝缘层的下线和上线；以及
形成至少一条第二信号线，将所述第一信号线电连接到驱动电路。
14、根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述形成所述第一信号线的步骤包括：
在基板上形成下线；
形成第一绝缘层，以覆盖基板上的下线；以及
在第一绝缘层上形成与下线重叠的上线。
15、根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述形成下线或上线的步骤包括形成和下线或上线作为一个整体的至少一个突出。
16、根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述上线具有预定的开口部分。
17、根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括连接到另一条第一信号线的另一条第二信号线，其中另一条第二信号线横跨第一信号线的上线的预定的开口部分以与第一信号线绝缘。
18、根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述形成第二信号线的步骤包括：连接第二信号线到由第一和第二接触孔暴露出的下线和上线，并且将第二信号线连接到在下线和上线中形成的突出。
19、根据权利要求1 8所述的方法，其特征在于，所述第二信号线和上线作为一个整体形成。
20、根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述下线在形成栅线的工艺中和栅线由相同的金属材料并且在同一层形成。
21、根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述上线在形成数据线的工艺中和数据线由相同的金属材料并且在同一层形成。
22、根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第二信号线在形成像素电极的工艺中和像素电极由相同的透明材料并且在同一层形成。
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