CN101329485A - 液晶显示装置 - Google Patents
液晶显示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101329485A CN101329485A CNA2008101081960A CN200810108196A CN101329485A CN 101329485 A CN101329485 A CN 101329485A CN A2008101081960 A CNA2008101081960 A CN A2008101081960A CN 200810108196 A CN200810108196 A CN 200810108196A CN 101329485 A CN101329485 A CN 101329485A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mentioned
- transparency electrode
- electrode
- transparency
- liquid crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims abstract description 63
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 46
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 22
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims 1
- 101000702394 Homo sapiens Signal peptide peptidase-like 2A Proteins 0.000 abstract description 11
- 101000702393 Homo sapiens Signal peptide peptidase-like 2B Proteins 0.000 abstract description 6
- 101000988591 Homo sapiens Minor histocompatibility antigen H13 Proteins 0.000 abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 55
- 239000010408 film Substances 0.000 description 51
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 22
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 14
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 12
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 8
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 8
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 102100028007 Cystatin-SA Human genes 0.000 description 5
- 101000722958 Homo sapiens Cystatin-SA Proteins 0.000 description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 102100038387 Cystatin-SN Human genes 0.000 description 4
- 101000884768 Homo sapiens Cystatin-SN Proteins 0.000 description 4
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 4
- -1 phosphonium ion Chemical class 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 101100495436 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) CSE4 gene Proteins 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N benzyl N-[2-hydroxy-4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]carbamate Chemical compound OC1=C(NC(=O)OCC2=CC=CC=C2)C=CC(=C1)N1CCOCC1=O FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100166255 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) CEP3 gene Proteins 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001080 W alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000003467 diminishing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
- G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
- G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136213—Storage capacitors associated with the pixel electrode
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
- G02F1/13439—Electrodes characterised by their electrical, optical, physical properties; materials therefor; method of making
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
本发明提供一种液晶显示装置。在TFT衬底SUB上形成与该衬底的表面平行层叠的第一透明电极(PSL1)、第二透明电极(PSL2)和第三透明电极(PSL3)这三个层，在第一透明电极(PSL1)与第二透明电极(PSL2)之间、第二透明电极(PSL2)与第三透明电极(PSL3)之间，形成2个液晶电容的辅助电容。该液晶显示装置能够针对由高精细化导致的像素电极的面积降低而形成充分的辅助电容。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置，尤其涉及一种对伴随高精细化的辅助电容的不足进行了改善的液晶显示装置。
背景技术
对于用于便携电话、数字照相机等的小型液晶显示装置存在高精细化的要求。使用横向电场的所谓IPS方式的液晶显示装置具有大视角这样的优点。特别是具有由梳齿形状的像素电极和平面形状的共用电极构成的像素结构这种形式的液晶显示装置，在能够将透明像素电极和共同电极的重叠部分用作液晶电容的辅助电容这方面是优异的。但是，随着进一步的高精细化，像素电极面积比率变小，从而产生辅助电容不足的问题。
如上所述，IPS方式的液晶显示装置采用把共用电极取为平面形状，并隔着绝缘膜配置梳齿状的像素电极的方法，其特点之一是在像素电极和共用线之间制作了透明的辅助电容。在保持IPS方式的大视角这样的特征的基础上实现更清晰显示的方法记载在专利文献1、专利文献2和专利文献3中。
[专利文献1]日本特开2003-207795号公报
[专利文献2]日本特开2005-338256号公报
[专利文献3]日本特开2006-126602号公报
发明内容
在小型显示器中，伴随高精细化，梳齿像素电极的面积比率变小，导致辅助电容不足。图16是薄膜晶体管阵列衬底(以下称为TFT衬底)的整体概念图。驱动栅极信号线GSL、共用信号线CSL等的驱动器部GDR和驱动漏极信号线DSL等的漏极驱动器部DDR，由n沟道型薄膜晶体管TFTn和p沟道型晶体管TFTp构成。栅极信号线GSL和漏极信号线DSL横纵交叉，由各自相邻的两条信号线形成像素PXL。
共用信号线CSL与栅极信号线GSL平行配置。在各像素PXL上配置有薄膜晶体管TFT、液晶电容LC以及辅助电容Cst。漏极线DSL的电位即影像信号通过由栅极信号所导通/截止的薄膜晶体管TFT而传输到像素电极。位于像素电极和共用信号电极之间的液晶电容LC和辅助电容Cst的并联电容保持上述漏极线DSL的电位。由于液晶和薄膜晶体管具有漏泄成分，因此辅助电容Cst对于电位保持起到重要作用。
下面，用图17至图19以制造工序说明TFT衬底的结构。图17是说明p沟道型薄膜晶体管和像素部构造的示意俯视图。图18是沿着图17的A-A’线、B-B’线、C-C’线的示意剖视图。图19是液晶像素的电路结构的概念图。以下，依照制造工序的流程来加以说明。在图17中，p沟道型薄膜晶体管由位于多晶硅的岛SI上的栅电极GSL、漏极信号线DSL、源电极ST构成。
首先，在形成基底膜BF的支持衬底SUB上形成多晶硅的岛SI，其中基底膜BF优选用氧化硅(SiO2)和氮化硅(SiN)形成(光刻工序1)。在形成了栅极绝缘膜GINS之后形成栅电极GSL(光刻工序2)。在多晶硅的岛SI上利用栅电极图案进行n型源-漏区域的掺杂。在成为P沟道型晶体管的区域之外用光刻蚀剂覆盖，进行p型源-漏区域的掺杂(光刻工序3)。
形成第一层的层间绝缘膜IL1，在这个层间绝缘膜IL1上加工用于连接位于多晶硅的岛SI上的漏极信号线DSL和源电极ST的接触孔(光刻程序4)。通过接触孔形成与多晶硅的岛SI连接的漏极信号线DSL和源电极ST(光刻工序5)。
通过利用涂敷法形成的有机膜形成第二层的层间绝缘膜IL2，加工接触孔(光刻工序6)。在所形成的第二层的层间绝缘膜IL2上利用透明导电膜形成平面状的共用信号线CSL(光刻工序7)。形成第三层的层间绝缘膜IL3，加工接触孔(光刻工序8)。由透明导电膜形成像素电极PSL(光刻工序9)。有时也在共用信号线、像素电极的端部的上端或下端层叠低电阻金属。
在以上说明的现有液晶像素的制造中，列数了由光刻蚀剂涂敷、曝光、显像、烘烤、加工后的光刻蚀剂除去等多个作业组成的光刻工序，表明光刻工序数是9个。并且，如图17至图19所示，在共用信号线CSL和像素电极PSL之间，除了由液晶形成的电容(液晶电容)之外，还存在一个在隔着第三层的层间绝缘膜IL3而重合的区域内所形成的辅助电容CST。
如上所述，随着液晶显示装置的高精细化，像素电极的面积比率变小，无法得到足够的辅助电容。即使扩大梳齿状像素电极的总面积使辅助电容增加，也会带来透射率的降低和成本的增加。
本发明提供一种液晶显示装置，该液晶显示装置即使由高精细化带来像素电极的面积比率的变小，也能够形成足够的辅助电容，而不会带来透射率的降低和制造成本的增加。
本发明是把透明电极和绝缘膜各追加一层来形成透明的两个辅助电容。包含使栅电极与上述辅助电容的一个电极为同一层的透明导电膜来进行层叠。利用这个透明导电膜和p沟道TFT的源-漏掺杂时的离子注入用掩膜来形成第二透明辅助电容，从而抑制工序数的增加。
通过在衬底上层叠电容构造，能够增加辅助电容而与像素电极的面积无关。由此，能够补充由高精细化带来的像素电极的面积比率变小所导致的辅助电容不足，保持作为像素信息的像素电极的电位。进而，能够抑制工序负荷大的光刻工序数大幅增加而增加辅助电容，能以低成本得到高精细且明亮的大视野的液晶显示元件。
并且，本发明不仅适用于采用了CMOS低温多晶硅TFT的中小型透射型液晶装置，也适用于其它形式的图像显示装置的电容形成。
附图说明
图1是表示说明本发明实施例1的P沟道型薄膜晶体管的构造的示意俯视图。
图2是沿着图1的D-D’线、E-E’线、F-F’线的示意剖视图。
图3是本发明实施例1的液晶像素的电路结构的概念图。
图4是表示说明本发明实施例2的P沟道型薄膜晶体管的构造的示意俯视图。
图5是沿着图1的D-D’线、E-E’线、F-F’线的示意剖视图。
图6是本发明实施例2的液晶像素的电路结构的概念图。
图7是表示说明本发明实施例3的P沟道型薄膜晶体管的构造的示意俯视图。
图8是在形成了栅电极的时刻的沿着图7的J-J’线、K-K’线的示意剖视图。
图9是在形成了像素电极(第3透明电极PSL2)之后的沿着图7的J-J’线、K-K’线、L-L’线的示意剖视图。
图10是本发明实施例3的液晶像素的电路结构的概念图。
图11是表示用于说明本发明实施例4的P沟道型薄膜晶体管的构造的示意俯视图。
图12是在形成了栅电极时刻的沿着图11的M-M’线、N-N’线、的示意剖视图。
图13是在形成了像素电极(第3透明电极PSL2)之后的沿着图11的M-M’线、N-N’线、O-O’线的示意剖视图。
图14是本发明实施例4的液晶像素的电路结构的概念图。
图15是将本发明各实施例的辅助电容与以往例进行比较的说明图。
图16是薄膜晶体管阵列衬底的整体概念图。
图17是说明p沟道型薄膜晶体管的结构的示意俯视图。
图18是沿着图17的A-A’线、B-B’线、C-C’线的示意剖视图。
图19是液晶像素的电路结构的概念图。
具体实施方式
以下，参照实施例的附图来详细说明本发明的最佳实施方式。
【实施例1】
图1是表示说明本发明实施例1的P沟道型薄膜晶体管的构造的示意俯视图。图2是沿着图1的D-D’线、E-E’线、F-F’线的示意剖视图。图3是本发明实施例1的液晶像素的电路结构的概念图。以下，依照制造工序的流程说明实施例1。如图1所示，p沟道型薄膜晶体管由位于多晶硅的岛SI上的栅电极GSL、漏极信号线DSL以及源电极ST构成。
首先，在作为支持衬底的玻璃衬底SUB上，用等离子体CVD法形成400nm的SiO2膜作为基底膜BF。在基底膜BF之上以硅烷气体为原料用等离子体CVD法制成厚50nm的非晶体硅膜，再用准分子激光退火方法使非晶体硅膜结晶，形成多晶硅的岛SI(光刻工序1)。
然后，以TEOS气体为原料用等离子体CVD法形成厚100nm的SiO2膜，作为栅极绝缘膜GINS。用溅射法制成厚120nm的钨膜，形成栅电极和信号线GSL。利用栅电极图案用磷离子注入来进行n型源-漏区域的掺杂(光刻工序2)。
在成为P沟道晶体管的区域以外用光刻蚀剂覆盖，用硼离子注入进行p型源-漏区域的掺杂。通过这个工序，p型源-漏区域从n型变成了p型(光刻工序3)。用等离子体CVD法制成厚300nm的SiN膜作为第一层的层间绝缘膜IL1，加工接触孔(光刻工序4)。
用溅射法制成上下被厚20nm的钛薄膜所挟持的厚150nm的铝膜，从而形成用于连接漏极信号线DSL、源极和像素电极的源电极ST。上下的屏蔽膜也可以采用钼和钨的合金薄膜(光刻工序5)。
用涂敷法制成厚900nm的树脂膜作为第二层的层间绝缘膜IL2，加工接触孔(光刻工序6)。用溅射法制成厚50nm的ITO膜，形成第二辅助电容用的电极PSL1。对这个透明电极PSL1提供与像素电极相同的电位(光刻工序7)。
用等离子体CVD法制成厚300nm的SiN膜，作为第三层的层间绝缘膜IL3。用溅射法制成厚50nm的ITO膜，从而形成共用信号线CSL(光刻工序8)。用等离子体CVD法制成厚300nm的SiN膜作为第四层的层间绝缘膜IL4，加工接触孔(光刻工序9)。用溅射法制成厚50nm的ITO膜，作为像素电极PSL2(光刻工序10)。
如图2的(b)所示，上下重合存在的三个透明电极，从上层开始分别为第三透明电极PSL2、第二透明电极CSL、第一透明电极PSL1，上层是作为像素电极的第三透明电极，下层是与这个像素电极具有相同电位的第一透明电极，在中央是作为第二透明电极的共用信号线。
如图2的(b)和图2的(c)所示，除由液晶形成的电容(LC)外，还存在两个辅助电容，分别是隔着层间绝缘层IL4重叠的共用信号线CSL与像素电极PSL2之间的第二辅助电容CST2、和隔着IL3重叠的共用信号线CSL与像素电极PSL1之间的第一辅助电容CST1。实施例1的图像电路示于图3。
图15中示出了用本方法得到的辅助电容与以往例进行比较的图。图15中的虚线是所需的电容值。根据实施例1，能够通过第二辅助电容CST2增加辅助电容，能够满足虚线所示的规格，得到高精细、明亮的大视野的液晶显示元件。
【实施例2】
图4是表示说明本发明实施例2的P沟道型薄膜晶体管的构造的示意俯视图。图5是沿着图1的D-D’线、E-E’线、F-F’线的示意剖视图。图6是本发明实施例2的液晶像素的电路结构的概念图。以下，依照制造工序的流程说明实施例2。
实施例2和实施例1主要的不同点在于，在上下重合存在的三个透明电极内，上层和下层是共用信号线，中央的透明电极是像素电极。到漏极线的形成为止(到光刻工序5为止)与实施例1相同。
形成实施例1中的漏极线后，用涂敷方法制成厚900nm的树脂膜作为第二层的层间绝缘膜IL2，加工接触孔(光刻程序6)。用溅射法制成厚50nm的ITO膜，形成共用信号线CSL 1(光刻工序7)。用等离子体CVD法制成厚300nm的SiN膜作为第三层的层间绝缘膜IL3，加工接触孔(光刻工序7)。
用溅射法制成厚50nm的ITO膜，从而形成像素电极PSL(光刻工序8)。用等离子体CVD法制成厚300nm的SiN膜作为第四层的层间绝缘膜IL4，加工接触孔(光刻工序9)。用溅射法制成厚50nm的ITO膜，从而形成像素电极CSL2(光刻工序10)。
如图5的(b)和图6所示，除由液晶形成的电容LC之外，还形成了2个辅助电容，分别是隔着绝缘膜IL4重叠的共用信号线CSL2与像素电极PSL之间的辅助电容CST2，隔着绝缘层IL3重叠的像素电极PSL与共用信号线CSL1之间的辅助电容CST1。
图15示出了实施例2的辅助电容与以往例进行了比较的图。通过实施例2能够增加辅助电容，能够满足虚线所示的规格。通过实施例2能够得到高精细、明亮的大视野的液晶显示元件。
在实施例1、实施例2中工序数为10，与以往例相比工序数增加，但在以下说明抑制工序数增加而得到同样效果的方法。
【实施例3】
图7是表示说明本发明实施例3的P沟道型薄膜晶体管的构造的示意俯视图。图8是在形成了栅电极时刻的沿着图7的J-J’线、K-K’线的示意剖视图。图9是在形成了像素电极(第3透明电极PSL2)之后的沿着图7的J-J’线、K-K’线、L-L’线的示意剖视图。图10是本发明实施例3的液晶像素的电路结构的概念图。以下，依照制造工序的流程说明实施例3。
在作为支持衬底SUB的玻璃衬底上用等离子体CVD法制成厚400nm的SiO2膜，作为基底膜BF。在基底膜BF之上以硅烷气体为原料用等离子体CVD法制成厚50nm的非晶体硅膜，再用准分子激光退火法使非晶体硅膜结晶，形成多晶硅的岛SI(光刻工序1)。
以TEOS气体为原料用等离子体CVD法形成厚100nm的SiO2膜，作为栅极绝缘膜GINS。在这里进行调整n沟道晶体管阈值的离子注入。用溅射法制成下层厚50nm的ITO膜，上层厚100nm的钼钨合金膜而进行层叠，从而加工为栅电极。将栅电极取为掩膜用磷离子注入来进行n型源-漏区域的掺杂(光刻工序2)。
在成为P沟道晶体管的区域以外用光刻蚀剂覆盖，用硼离子注入进行p型源-漏区域的掺杂。这时如图8所示，对成为第二辅助电容用电极PSL 1的区域的光刻蚀剂进行开口，只除去上层金属GSLa。由此，辅助电容用电极PSL 1将变得透明。同时，p沟道晶体管的栅电极也变成仅是下层透明导电膜GLb。在这里进行调整p沟道晶体管阈值的离子注入(光刻工序3)。
用通过等离子体CVD法得到的厚300nm的SiN膜制成第一层的层间绝缘膜IL1，加工接触孔(光刻工序4)。采用通过溅射法制成的上下被厚20nm的钛薄膜所挟持的厚150nm的铝硅合金膜来形成漏电极DSL(光刻工序5)。用通过等离子体CVD法得到的厚300nm的SiN膜制成第二层的层间绝缘膜IL2，用通过溅射法制成的厚50nm的ITO膜形成由透明导电膜得到的共用信号线GSL(光刻工序6)。
用通过等离子体CVD法得到的厚300nm的SiN膜制成第三层的层间绝缘膜IL3，加工接触孔(光刻工序7)。用通过溅射法得到的厚50nm的ITO膜形成由透明导电膜得到的像素电极PSL作为像素电极(光刻工序8)。
如图9和图10所示，除由液晶形成的电容LC之外，还形成了2个辅助电容，分别是隔着绝缘膜IL3重叠的像素电极PSL2与共用信号线CSL之间的第二辅助电容CST2，以及隔着绝缘层IL1和绝缘膜IL2重叠的共用信号线CSL与像素电极PSL 1之间的第一辅助电容CST1。
图15示出了用实施例3得到的辅助电容与以往例进行了比较的图。实施例3中因为采用了由层间绝缘膜1和2形成的厚绝缘膜作为电容的绝缘膜，所以电容值比实施例1、实施例2小，但能得到充分满足图15中虚线所示规格的电容。
在实施例3的情况下，光刻工序数为8个，能够用少于以往例的光刻工序添加第二辅助电容，能以低成本得到高精细、明亮的大视野的液晶显示元件。
【实施例4】
图11是表示说明本发明实施例4的P沟道型薄膜晶体管的构造的示意俯视图。图12是在形成了栅电极时刻的沿着图11的M-M’线、N-N’线的示意剖视图。图13是在形成了像素电极(第3透明电极PSL2)之后的沿着图11的M-M’线、N-N’线、O-O’线的示意剖视图。图14是本发明实施例4的液晶像素的电路结构的概念图。以下，依照制造工序的流程说明实施例4。
实施例4和实施例3的不同点在于，在上下重合存在的三个透明电极内，上层和下层的透明电极是共用电极线，中央的透明电极是像素电极。由于层间绝缘膜3的接触孔的加工，与实施例3相比，光刻工序数增加了1道变成了9道。
如图13和图14所示，除由液晶形成的电容LC之外，还形成了2个辅助电容，分别是隔着绝缘膜IL3重叠的共用信号线CSL2与像素电极PSL之间的第二辅助电容CST2、以及隔着绝缘层IL1和绝缘膜IL2重叠的像素电极PSL与共用信号线CSL1之间的第一辅助电容CST1。
图15示出了用实施例4得到的辅助电容与以往例进行比较的图。因为与实施例3同样使用了由第一层间绝缘膜和第二层间绝缘膜构成的厚绝缘膜作为电容的绝缘膜，所以与实施例1、实施例2相比电容值小，但能得到充分满足虚线所示规格的电容。
在实施例4的情况下，光刻工序数为9道，与以往例相同，且能添加第二辅助电容，能以低成本得到高精细、明亮的大视野的液晶显示元件。
以下，说明使用从实施例1至4中任一个记载的TFT衬底的液晶显示装置的制造方法。在含有上述实施例中任意一个的构成的TFT衬底上形成液晶取向膜层，在其上用研磨等方法赋予取向规定力。在像素电极区域的周边形成密封剂后，把同样形成取向膜层的对置衬底以预定的间隙相对配置，在这个间隙内封入液晶，密封剂的封入口用密封材料封住。这种状态的器件称为液晶单元。
在上述构成的液晶单元的表面和背面层叠偏振片，隔着由漫射片、棱镜片组成的光学补偿部件安装由导光片、LED灯等组成的背光等，用模制外壳和屏蔽框包住整体而制造液晶显示装置。并且，通过挠性印刷基板将数据和定时信号提供给在液晶单元周边所具有的驱动电路。
在上述各实施例中的支持衬底除玻璃衬底之外还可以采用树脂衬底或者其他的绝缘材料。在为树脂衬底的情况下能够增加耐冲击性。另外，按各像素设置的晶体管也可以不只一个而为多个。因泄漏电流而产生的不良将会减少。
进行n型源-漏区域的掺杂时，也可以用公知的办法设置LDD(Lightly Doped Drain)区域。采用LDD构造能够降低泄漏电流。
作为层间绝缘膜除SiN膜外也可以采用SiO2膜、SiON膜以及SiO2、SiN的层叠膜。另外，也可以使用其他的无机膜、有机膜、以及无机膜和有机膜的层叠膜。进而，作为透明电极除采用ITO膜外也可以采用ZnO、IZO、IZTO以及其他透明导电膜。在共用信号线端部的上部或下部也可以层叠低电阻金属。从电位供给部到分离的像素的电压降将会变小。共用信号线在像素部采用平面形状即可，即使存在切口也没有关系。梳尺状的前端部也可以是相连的切口形状。从电位供给部到分离的像素的电压降将会变小。
Claims (8)
1.一种液晶显示装置，具有形成了薄膜晶体管阵列的衬底，其特征在于：
上述衬底具有与该衬底的表面平行层叠的第一透明电极、第二透明电极和第三透明电极这三个层。
在上述第一透明电极和上述第二透明电极之间以及在上述第二透明电极和上述第三透明电极之间形成有液晶电容的辅助电容。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述第三透明电极是上述三个透明电极的最上层，并且是在与上述衬底的表面平行的面内被分割成的梳齿状或者切口状的电极。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述第三透明电极是上述三个透明电极的最上层，上述第一透明电极是上述三个透明电极的最下层，上述第三透明电极与上述第一透明电极电连接。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述第三透明电极是上述三个透明电极的最上层且构成像素电极，上述第一透明电极构成上述三个透明电极的最下层，位于上述第三透明电极和上述第一透明电极之间的中层即第二透明电极是共用电极。
5.一种液晶显示装置，具有形成了薄膜晶体管阵列的衬底，其特征在于：
构成上述薄膜晶体管阵列的薄膜晶体管的栅电极是由多个金属层构成的层叠结构，
上述衬底具有与该衬底的表面平行层叠的第一透明电极、第二透明电极和第三透明电极这三个层，
在上述第一透明电极和上述第二透明电极之间以及在上述第二透明电极和上述第三透明电极之间形成有液晶电容的辅助电容，
上述透明电极中的一个透明电极与上述层叠栅电极中的一层为同层。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述第三透明电极是上述三个透明电极的最上层，并且是在与上述衬底的表面平行的面内被分割成的梳齿状或者切口状的电极。
7.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述第三透明电极是上述三个透明电极的最上层，上述第一透明电极是上述三个透明电极的最下层，上述第三透明电极与上述第一透明电极电连接。
8.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述第三透明电极是上述三个透明电极的最上层且构成像素电极，上述第一透明电极构成上述三个透明电极的最下层，位于上述第三透明电极和上述第一透明电极之间的中层即第二透明电极是共用电极。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007-164240 | 2007-06-21 | ||
| JP2007164240A JP5305190B2 (ja) | 2007-06-21 | 2007-06-21 | 液晶表示装置 |
| JP2007164240 | 2007-06-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101329485A true CN101329485A (zh) | 2008-12-24 |
| CN101329485B CN101329485B (zh) | 2011-04-06 |
Family
ID=40136092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008101081960A Active CN101329485B (zh) | 2007-06-21 | 2008-05-30 | 液晶显示装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7924355B2 (zh) |
| JP (1) | JP5305190B2 (zh) |
| CN (1) | CN101329485B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104777638A (zh) * | 2015-04-13 | 2015-07-15 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 液晶显示面板及液晶显示装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102629037B (zh) * | 2011-10-28 | 2015-01-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板、液晶面板及其制造方法 |
| WO2014084130A1 (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | シャープ株式会社 | Ｔｆｔ基板 |
| JP5626739B2 (ja) * | 2013-03-25 | 2014-11-19 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 液晶表示装置 |
| US9703158B2 (en) * | 2015-04-13 | 2017-07-11 | Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Liquid crystal display panel and liquid crystal display apparatus having the same |
| US10330991B1 (en) | 2018-05-31 | 2019-06-25 | a.u. Vista Inc. | Liquid crystal display devices with electrode stacks and methods for manufacturing such devices |
| US11201175B2 (en) * | 2018-11-21 | 2021-12-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Array substrate with capacitance forming portion to hold potential at electrode |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0244317A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-14 | Hitachi Ltd | 補助容量を有する液晶表示装置 |
| JP3339190B2 (ja) * | 1994-07-27 | 2002-10-28 | ソニー株式会社 | 液晶表示装置 |
| JPH09318975A (ja) * | 1996-05-30 | 1997-12-12 | Nec Corp | 薄膜電界効果型トランジスタ素子アレイおよびその製造 方法 |
| JP3640224B2 (ja) * | 1996-06-25 | 2005-04-20 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 液晶表示パネル |
| JPH10240162A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-09-11 | Sony Corp | アクティブマトリクス表示装置 |
| US6369410B1 (en) * | 1997-12-15 | 2002-04-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the semiconductor device |
| JP3484363B2 (ja) * | 1998-11-24 | 2004-01-06 | 株式会社 日立ディスプレイズ | 液晶表示装置 |
| JP2001142092A (ja) * | 1999-11-10 | 2001-05-25 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置とその製造方法 |
| KR100325079B1 (ko) * | 1999-12-22 | 2002-03-02 | 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 | 고개구율 및 고투과율 액정표시장치의 제조방법 |
| KR100471397B1 (ko) * | 2001-05-31 | 2005-02-21 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 프린지 필드 스위칭 액정표시장치 및 그 제조방법 |
| JP4047586B2 (ja) * | 2002-01-10 | 2008-02-13 | Ｎｅｃ液晶テクノロジー株式会社 | 横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置 |
| JP4002105B2 (ja) | 2002-01-15 | 2007-10-31 | 株式会社日立製作所 | 液晶表示装置 |
| JP2003295210A (ja) * | 2002-04-03 | 2003-10-15 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置 |
| US20040174483A1 (en) * | 2003-03-07 | 2004-09-09 | Yayoi Nakamura | Liquid crystal display device having auxiliary capacitive electrode |
| JP4223992B2 (ja) | 2004-05-25 | 2009-02-12 | 株式会社 日立ディスプレイズ | 液晶表示装置 |
| KR101049001B1 (ko) * | 2004-05-31 | 2011-07-12 | 엘지디스플레이 주식회사 | 횡전계 방식(ｉｐｓ)의 컬러필터 온박막트랜지스터(ｃｏｔ) 구조의 액정표시장치 |
| CN2735379Y (zh) | 2004-09-11 | 2005-10-19 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 存储电容 |
| JP4550551B2 (ja) | 2004-10-29 | 2010-09-22 | 株式会社 日立ディスプレイズ | 液晶表示装置 |
| KR101175561B1 (ko) * | 2005-06-30 | 2012-08-21 | 엘지디스플레이 주식회사 | 저항을 감소시키는 공통전극을 포함하는 액정표시소자 및그 제조방법 |
| CN100580536C (zh) * | 2007-07-06 | 2010-01-13 | 昆山龙腾光电有限公司 | 液晶显示装置的阵列基板及其制造方法 |
-
2007
- 2007-06-21 JP JP2007164240A patent/JP5305190B2/ja active Active
-
2008
- 2008-05-20 US US12/153,508 patent/US7924355B2/en active Active
- 2008-05-30 CN CN2008101081960A patent/CN101329485B/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104777638A (zh) * | 2015-04-13 | 2015-07-15 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 液晶显示面板及液晶显示装置 |
| CN104777638B (zh) * | 2015-04-13 | 2018-04-20 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 液晶显示面板及液晶显示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2009003187A (ja) | 2009-01-08 |
| US20080316385A1 (en) | 2008-12-25 |
| US7924355B2 (en) | 2011-04-12 |
| CN101329485B (zh) | 2011-04-06 |
| JP5305190B2 (ja) | 2013-10-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101329485B (zh) | 液晶显示装置 | |
| CN100416390C (zh) | 液晶显示器件 | |
| KR101209051B1 (ko) | 박막 트랜지스터 표시판 및 그를 포함하는 액정 표시 장치 | |
| CN101382708B (zh) | 液晶显示装置 | |
| KR101303943B1 (ko) | 액정표시장치 및 이의 제조방법 | |
| TWI402582B (zh) | 具廣視角之液晶顯示裝置 | |
| CN101221959B (zh) | 薄膜晶体管基板及其制造方法 | |
| US7199396B2 (en) | Active matrix of thin-film transistors (TFT) for an optical sensors or display screen | |
| US8194199B2 (en) | Liquid crystal display device having a ratio of liquid crystal capacitances equal to a ratio of parasitic capacitances | |
| US10978529B2 (en) | Active matrix substrate and method for manufacturing the same | |
| JP4813164B2 (ja) | 薄膜トランジスタ表示板及びこれを含む液晶表示装置 | |
| US20090128757A1 (en) | Liquid crystal device and electronic apparatus | |
| US7973899B2 (en) | Thin film transistor array panel with capacitive coupling between adjacent pixel areas | |
| KR20070041988A (ko) | 박막 트랜지스터 표시판 및 액정 표시 장치 | |
| KR20030063131A (ko) | 액정 표시 장치 및 화상 표시 장치 | |
| KR102128969B1 (ko) | 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 | |
| CN108020968B (zh) | 液晶显示器 | |
| CN102473736A (zh) | 半导体装置、有源矩阵基板以及显示装置 | |
| EP1806616A1 (en) | Electro-optic device, method for fabricating the same, and electronic apparatus | |
| US9164336B2 (en) | Electro-optical device and electronic apparatus | |
| US20070064191A1 (en) | Liquid crystal display | |
| US9835900B2 (en) | Display device | |
| US20060238667A1 (en) | Thin film transistor substrate, method of manufacturing the same and display apparatus having the same | |
| USRE46222E1 (en) | Display substrate with dual transistor and connection transistor, method of manufacturing the display substrate and display device having the display substrate | |
| CN106158880A (zh) | 显示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: IPS ALPHA SUPPORT CO., LTD. Owner name: PANASONIC LCD CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: IPS ALPHA SUPPORT CO., LTD. |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20110928 Address after: Chiba County, Japan Co-patentee after: Panasonic Liquid Crystal Display Co.,Ltd. Patentee after: Hitachi Displays, Ltd. Address before: Chiba County, Japan Co-patentee before: IPS pioneer support society Patentee before: Hitachi Displays, Ltd. Effective date of registration: 20110928 Address after: Chiba County, Japan Co-patentee after: IPS Pioneer Support Society Patentee after: Hitachi Displays, Ltd. Address before: Chiba County, Japan Patentee before: Hitachi Displays, Ltd. |
|
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: APAN DISPLAY EAST, INC. Free format text: FORMER NAME: HITACHI DISPLAY CO., LTD. Owner name: JAPAN DISPLAY, INC. Free format text: FORMER NAME: APAN DISPLAY EAST, INC. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Chiba County, Japan Patentee after: Japan Display East Inc. Patentee after: Panasonic Liquid Crystal Display Co.,Ltd. Address before: Chiba County, Japan Patentee before: Hitachi Displays, Ltd. Patentee before: Panasonic Liquid Crystal Display Co.,Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Tokyo port xixinqiao Japan three chome 7 No. 1 Patentee after: JAPAN DISPLAY Inc. Patentee after: Panasonic Liquid Crystal Display Co.,Ltd. Address before: Chiba County, Japan Patentee before: Japan Display East Inc. Patentee before: Panasonic Liquid Crystal Display Co.,Ltd. |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20081224 Assignee: BOE TECHNOLOGY GROUP Co.,Ltd. Assignor: JAPAN DISPLAY Inc.|Panasonic Liquid Crystal Display Co.,Ltd. Contract record no.: 2013990000688 Denomination of invention: Liquid crystal display device Granted publication date: 20110406 License type: Common License Record date: 20131016 |
|
| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231219 Address after: Tokyo, Japan Patentee after: JAPAN DISPLAY Inc. Patentee after: PANASONIC INTELLECTUAL PROPERTY CORPORATION OF AMERICA Address before: Tokyo port xixinqiao Japan three chome 7 No. 1 Patentee before: JAPAN DISPLAY Inc. Patentee before: Panasonic Liquid Crystal Display Co.,Ltd. |