專利名稱：能夠減小漏電流的液晶顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置，更具體地，涉及一種能夠通過減小由背光造成的漏電流而提高圖像質(zhì)量的液晶顯示裝置，以及這種液晶顯示裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
在顯示裝置，尤其是諸如液晶顯示裝置的平板顯示器的情況下，在每個(gè)像素中形成有諸如薄膜晶體管(TFT)的有源器件，用于驅(qū)動該顯示裝置。通常，將顯示裝置的這種驅(qū)動方法稱為有源矩陣驅(qū)動法。在有源驅(qū)動法中，將多個(gè)有源器件分別設(shè)置在排列為矩陣形狀的多個(gè)像素中，用于驅(qū)動這些像素。
圖1是表示有源矩陣型液晶顯示裝置的平面圖。參照圖1，該液晶顯示裝置是使用TFT作為有源器件的TFT LCD。在TFT LCD中水平和垂直地設(shè)置有N×N個(gè)像素。在TFT LCD的每個(gè)像素中，在用于從外部驅(qū)動電路接收掃描信號的選通線4和用于接收圖像信號的數(shù)據(jù)線6的交叉處都形成有TFT。TFT包括連接至選通線4的柵極3；半導(dǎo)體層8，其形成在柵極3上，并在向柵極3施加掃描信號時(shí)被激活；以及形成在半導(dǎo)體層8上的源極5a和漏極5b。在像素1的顯示區(qū)中形成有像素電極10，其與源極5a和漏極5b相連，通過半導(dǎo)體層8的激活經(jīng)由源極5a和漏極5b接收圖像信號，并對液晶(未示出)進(jìn)行操作。
圖2是表示布置在每個(gè)像素中的TFT的結(jié)構(gòu)的剖面圖。如圖2所示，TFT包括柵極3，形成在由諸如玻璃的透明絕緣體制成的基板15上；柵極絕緣層11，層疊在其上形成有柵極3的基板15的整個(gè)表面上；半導(dǎo)體層8，形成在柵極絕緣層11上，并在向柵極3施加信號時(shí)被激活；形成在半導(dǎo)體層8上的源極5a和漏極5b；以及形成在漏極5a和源極5b上用于保護(hù)該器件的鈍化層13。這里，TFT的漏極5b與形成在像素中的像素電極10電連接。因此，當(dāng)經(jīng)由源極5a和漏極5b向像素電極施加信號時(shí)，像素電極10驅(qū)動液晶以顯示圖像。
另一方面，在4掩模工藝中，半導(dǎo)體層8與源極5a和漏極5b是由同一道掩模工藝形成的。源極5a和漏極5b被形成為與半導(dǎo)體層8相對應(yīng)。
然而，在現(xiàn)有技術(shù)的TFT結(jié)構(gòu)中，背光的光(由箭頭表示)照射在半導(dǎo)體層8上，用于激活半導(dǎo)體層8，這增大了漏電流(off-current)。結(jié)果，由于背光的光增大了掉電流，在屏幕上產(chǎn)生了余像，所以現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示裝置的圖像質(zhì)量降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠通過減小漏電流來提高圖像質(zhì)量的液晶顯示裝置及其制造方法。
為了實(shí)現(xiàn)這些和其他優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明的目的，如此處具體實(shí)施和廣義描述的，提供了一種液晶顯示裝置，包括第一和第二基板；以第一方向排列在第一基板上的多條選通線；從選通線引出的柵極；通過與選通線垂直交叉而限定多個(gè)像素的多條數(shù)據(jù)線；形成在柵極上并與數(shù)據(jù)線隔開預(yù)定間隔的源極和漏極；形成在像素區(qū)中并與漏極電連接的像素電極；用于將數(shù)據(jù)線電連接至源極的連接圖案；布置在柵極與源/漏極之間的半導(dǎo)體層；以及形成在第一基板與第二基板之間的液晶層。
優(yōu)選地，與數(shù)據(jù)線相對應(yīng)地形成有半導(dǎo)體圖案，并在柵極和半導(dǎo)體層之間形成有柵絕緣膜。
優(yōu)選地，源極被形成為U形，用于通過增大溝道寬度而提高開關(guān)速度。
優(yōu)選地，連接圖案通過接觸孔將數(shù)據(jù)線電連接至源極，漏極通過漏極接觸孔電連接至像素電極。鈍化層形成在基板的包括數(shù)據(jù)線和源/漏極在內(nèi)的整個(gè)表面上。
連接圖案的一側(cè)部分與數(shù)據(jù)線的同側(cè)部分接觸，而其另一側(cè)部分與源極的同側(cè)部分接觸。像素電極的一側(cè)部分與漏極的同側(cè)部分接觸。鈍化層形成在源極和漏極的隔離區(qū)域中。鈍化層由SiOx制成。
另外，鈍化層還可以形成在數(shù)據(jù)線、連接圖案和源/漏極上。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種液晶顯示裝置的制造方法，包括以下步驟制備第一和第二基板；形成以第一方向排列在第一基板上的多條選通線，以及多個(gè)柵極；形成用于通過與選通線垂直交叉而限定多個(gè)像素區(qū)的多條數(shù)據(jù)線，以及與數(shù)據(jù)線分隔開預(yù)定間隔的源極和漏極；形成與像素區(qū)內(nèi)的漏極電連接的像素電極，以及用于使數(shù)據(jù)線與源極電連接的連接圖案；以及在第一基板與第二基板之間形成液晶層。
優(yōu)選地，這種液晶顯示裝置的制造方法還包括以下步驟在柵極與源/漏極之間形成半導(dǎo)體層；在柵極與半導(dǎo)體層之間形成柵絕緣膜；以及在基板的包括源/漏極在內(nèi)的整個(gè)表面上形成鈍化層。另外，這種液晶顯示裝置的制造方法還包括以下步驟在鈍化層上形成接觸孔，以使數(shù)據(jù)線與源極電連接。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種液晶顯示裝置的制作方法，包括以下步驟制備第一和第二基板；形成以第一方向排列在第一基板上的多條選通線，以及多個(gè)柵極；在第一基板上形成像素電極和連接圖案；在第一基板上形成用于通過和選通線垂直交叉而限定多個(gè)像素區(qū)的多條數(shù)據(jù)線、通過該連接圖案與數(shù)據(jù)線接觸的源極以及與像素電極接觸的漏極，該源/漏極與數(shù)據(jù)線分隔開預(yù)定間隔；以及在第一基板與第二基板之間形成液晶層。
優(yōu)選地，這種液晶顯示裝置的制造方法還包括以下步驟在柵極和源/漏極之間形成半導(dǎo)體層；在柵極與半導(dǎo)體層之間形成柵絕緣膜；以及在暴露至源極和漏極的隔離區(qū)的半導(dǎo)體層上形成鈍化層。鈍化層通過O2等離子體工藝形成。
另外，這種液晶顯示裝置的制造方法還包括以下步驟在柵極與源/漏極之間形成半導(dǎo)體層；在柵極與半導(dǎo)體層之間形成柵絕緣膜；以及在源極和漏極上形成鈍化層。
如上所述，本發(fā)明通過省略數(shù)據(jù)線與源極之間的半導(dǎo)體圖案而去除了背光的光所造成的漏電流。也就是說，在通常的4掩模工藝中，半導(dǎo)體層被形成為與數(shù)據(jù)線和源/漏極相對應(yīng)。特別是，由于源極是從數(shù)據(jù)線引出的，所以半導(dǎo)體圖案除了對應(yīng)于選通線的區(qū)域以外都暴露給背光的光。因此，暴露給背光的光的半導(dǎo)體圖案被激活，從而增大了漏電流。然而，本發(fā)明通過去除形成在數(shù)據(jù)線和柵極之間并暴露給背光的光的半導(dǎo)體圖案，而防止出現(xiàn)漏電流。
結(jié)合附圖來通過對本發(fā)明的以下詳細(xì)說明，本發(fā)明的以上和其他目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明了。


所包含的附圖用于提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，其被并入并構(gòu)成說明書的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并連同說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示裝置的示意性平面圖；圖2是沿圖1的線I-I’截取的剖面圖；圖3a是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示裝置的平面圖；圖3b是沿圖3a的線II-II’截取的剖面圖；圖4a是表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示裝置的平面圖；圖4b是沿圖4a的線III-III’截取的剖面圖；圖5a至5d是表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法的剖面圖；以及圖6a至6c是表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法的平面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其實(shí)例在附圖中示出。
下面將參照附圖來說明根據(jù)本發(fā)明的能夠減小漏電流的液晶顯示裝置及其制造方法。
圖3a和3b示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示裝置。圖3a是表示選通線的相鄰像素的一部分的平面圖，圖3b是言圖3a的線II-II’截取的剖面圖。
如圖3a和3b所示，液晶顯示裝置100包括以第一方向排列在透明基板120上的多條選通線104；以垂直于選通線104的方向排列用于限定多個(gè)像素P的多條數(shù)據(jù)線106；以及形成在選通線104和數(shù)據(jù)線106的交叉處的TFT。這里，每個(gè)TFT都包括從選通線104引出的柵極103；半導(dǎo)體層108，形成在柵極103上，并與形成在數(shù)據(jù)線106的下部的半導(dǎo)體圖案108a隔離開；以及形成在半導(dǎo)體層108上與柵極103相對應(yīng)的源/漏極105a和105b。
在柵極103與半導(dǎo)體層108之間布置有柵絕緣膜111。在包括數(shù)據(jù)線106和源/漏極105a和105b的基板上形成有鈍化層113。
在像素區(qū)P中形成有通過漏極接觸孔113與漏極105b電連接的像素電極110。源極105b通過連接圖案110a與數(shù)據(jù)線106電連接。這里，連接圖案110a分別通過形成在數(shù)據(jù)線106上的第一接觸孔131和形成在源極105a上的第二接觸孔132與數(shù)據(jù)線106和源極105a相接觸。
像素電極110延伸至選通線104的上部，用于與選通線104形成存儲電容器Cst。另外，在鈍化層113上形成有像素電極110和連接圖案110a。
如上所述，在這種液晶顯示裝置中，形成在數(shù)據(jù)線106的下部的半導(dǎo)體圖案108a與TFT的半導(dǎo)體層108彼此隔離開，用于防止背光導(dǎo)致的漏電流。
通常，在由4掩模工藝制得的液晶顯示裝置中，在數(shù)據(jù)線的下部形成有半導(dǎo)體圖案，TFT的源極從數(shù)據(jù)線延伸至半導(dǎo)體層的上部。因此，半導(dǎo)體圖案沿源極形成并與半導(dǎo)體層結(jié)合。結(jié)果，半導(dǎo)體圖案形成在數(shù)據(jù)線與半導(dǎo)體層之間，且暴露給背光的光，由此產(chǎn)生漏電流(參見圖2)。
相反，根據(jù)本發(fā)明，形成在數(shù)據(jù)線106與半導(dǎo)體層108之間的半導(dǎo)體圖案被去除，從而防止了背光產(chǎn)生漏電流。數(shù)據(jù)線106和源極105a通過連接圖案110a彼此電連接。特別地，半導(dǎo)體層108和源極105a以及漏極105b形成在柵極103的區(qū)域中，通過柵極103完全遮斷了背光的光。
因此，由于去除了暴露給背光的光的半導(dǎo)體圖案而不會產(chǎn)生漏電流。盡管與數(shù)據(jù)線相對應(yīng)地形成半導(dǎo)體圖案，但是該半導(dǎo)體圖案與半導(dǎo)體層隔離開來，不會在TFT中產(chǎn)生漏電流。
這種液晶顯示裝置可通過4掩模工藝制得。即，通過第一掩模工藝形成柵極和選通線，通過第二掩模工藝形成半導(dǎo)體層、源極和漏極以及數(shù)據(jù)線。在第二掩模工藝中使用衍射掩模(或半調(diào)掩模)。通過第三掩模工藝形成接觸孔(漏接觸孔等)，通過第四掩模工藝形成像素電極。
另一方面，這種液晶顯示裝置還可以通過3掩模工藝制得。圖4a和4b示出了通過3掩模工藝制得的液晶顯示裝置。圖4a是平面圖，而圖4b是沿圖4a的線III-III’截取的剖面圖。
除了像素電極的形成位置以外，圖4a和4b的液晶顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)與圖3a和3b的液晶顯示裝置的相同。下面將對結(jié)構(gòu)差別進(jìn)行說明。
如圖4a和4b所示，源極205a和數(shù)據(jù)線206形成有預(yù)定間隔，并通過連接圖案210a彼此電連接。連接圖案210a的一側(cè)與數(shù)據(jù)線206的一側(cè)相接觸，而其另一側(cè)與源極205的一側(cè)相接觸，由此使數(shù)據(jù)線206和源極205a電連接。這里，源極205a被形成為U形以形成U形溝道，從而增大TFT的開關(guān)速度。在由選通線204和數(shù)據(jù)線206限定的像素區(qū)P中形成有與TFT的漏極205b相接觸的像素電極210。像素電極210的一部分還與漏極205b的一側(cè)相接觸。
另一方面，柵絕緣膜211形成在柵極203上，連接圖案210a和像素圖案210形成在柵絕緣膜211上。由SiOx制成的鈍化層213形成在暴露在源極205a與漏極205b之間的半導(dǎo)體層上。鈍化層213可以形成在基板的包括源極205a和漏極205b的整個(gè)表面上。然而，如果將鈍化層213形成在基板的整個(gè)表面上，就必須暴露出用于和驅(qū)動單元相連的焊盤單元(未示出)。因此，增大了掩模工藝數(shù)。然而，鈍化層213可以僅形成在通過Q2等離子體而露出的半導(dǎo)體層上，而不會增加掩模工藝。
下面將參照附圖來說明使用3掩模工藝的液晶顯示裝置制造方法。
圖5a至5d和圖6a至6c示出了根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法。圖5a至5d是剖面圖，圖6a至6c是平面圖。
如圖5a和6a所示，制備透明基板，通過第一掩模工藝在該基板上形成選通線304以及從選通線304引出的TFT的柵極303。在基板的包括柵極303的整個(gè)表面上形成柵絕緣膜311。通過第二掩模工藝，分別在柵絕緣膜311上形成半導(dǎo)體圖案308a和TFT的半導(dǎo)體層308。這里，形成半導(dǎo)體圖案308a是為了對稍后形成的數(shù)據(jù)線306進(jìn)行修補(bǔ)。半導(dǎo)體層308被形成為與柵極303相對應(yīng)。PR圖案350用作形成半導(dǎo)體圖案308a和半導(dǎo)體層308所用的掩模，其并未被去除。
如圖5b所示，在基板的包括PR圖案的整個(gè)表面上淀積透明導(dǎo)電材料，例如ITO或IZO，并去除PR圖案350。因此，如圖5c所示，在像素區(qū)P中形成了像素電極310，并形成了連接圖案310a，以使半導(dǎo)體圖案308a與TFT的半導(dǎo)體層308相連接。
參照圖5d和6d，通過第三掩模工藝形成數(shù)據(jù)線306，與選通線304垂直交叉并部分接觸連接圖案310a的一側(cè)；源極305a，形成在半導(dǎo)體層308上，并與數(shù)據(jù)線306間隔有預(yù)定的間隔，其一側(cè)與連接圖案310a的另一側(cè)相連，以與數(shù)據(jù)線306電連接；以及漏極305b，形成在半導(dǎo)體層308上，并與源極305a間隔有預(yù)定的間隔，其一側(cè)與像素電極310的一部分相連。
如圖5d和6c所示，在暴露在源極305a和漏極305b之間的半導(dǎo)體層308上通過Q2等離子體工藝形成由SiOx制成的鈍化層313。半導(dǎo)體層308由a-Si制成。當(dāng)對a-Si的表面進(jìn)行Q2等離子工藝時(shí)，會在其上形成SiOx。
使用3掩模工藝的液晶顯示裝置的制造方法簡化了整個(gè)工藝，并通過省略昂貴的衍射掩模而縮減的工藝成本。
如上所述，本發(fā)明提供了一種能夠防止背光所產(chǎn)生的漏電流的液晶顯示裝置，以及其制造方法。即，形成在數(shù)據(jù)線下部的半導(dǎo)體圖案和TFT的半導(dǎo)體層彼此隔離開，從而去除了暴露給背光的光的半導(dǎo)體圖案。因此，TFT的源極與數(shù)據(jù)線分隔開預(yù)定間隔，并通過利用像素電極形成的連接圖案與數(shù)據(jù)線電連接。
結(jié)果，暴露給背光的光的半導(dǎo)體層被去除，從而防止了漏電流的產(chǎn)生。通過防止漏電流的產(chǎn)生，液晶顯示裝置的圖像質(zhì)量可以得到顯著提高。
因?yàn)樵诓幻撾x本發(fā)明的精神和基本特征的情況下，可以以多種形式實(shí)施本發(fā)明，所以應(yīng)該理解，上述實(shí)施例并不限于以上說明書的任意細(xì)節(jié)，除非另有指定，否則應(yīng)該解釋為落入所附權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，因此，所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入其范圍或者等同范圍內(nèi)的所有改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，包括第一基板和第二基板；以第一方向排列在第一基板上的多條選通線；從所述選通線引出的柵極；通過與所述多條選通線垂直交叉而限定多個(gè)像素的多條數(shù)據(jù)線；形成在柵極上并與數(shù)據(jù)線分隔開預(yù)定間隔的源極和漏極；形成在像素區(qū)中并與漏極電連接的像素電極；用于將所述數(shù)據(jù)線電連接至源極的連接圖案；布置在柵極與源/漏極之間的半導(dǎo)體層；以及形成在第一基板與第二基板之間的液晶層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中與數(shù)據(jù)線相對應(yīng)地形成有半導(dǎo)體圖案。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，還包括形成在柵極與半導(dǎo)體層之間的柵絕緣膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中所述源極被形成為U形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中所述連接圖案通過接觸孔使數(shù)據(jù)線與源極電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其中所述漏極通過漏極接觸孔與所述像素電極電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其中在所述基板的包括數(shù)據(jù)線和源/漏極的整個(gè)表面上形成有鈍化層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中所述連接圖案的一側(cè)部分與所述數(shù)據(jù)線的同側(cè)部分相接觸，而其另一側(cè)部分與源極的同側(cè)部分相接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置，其中像素電極的一側(cè)部分與漏極的同側(cè)部分相接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置，其中所述鈍化層形成在源極與漏極的隔離區(qū)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置，其中所述鈍化層由SiOx制成。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置，其中所述鈍化層形成在所述基板的包括數(shù)據(jù)線、連接圖案和源/漏極的整個(gè)表面上。
13.一種液晶顯示裝置的制造方法，包括以下步驟制備第一基板和第二基板；形成以第一方向排列在第一基板上的多條選通線，以及多個(gè)柵極；形成多條數(shù)據(jù)線，用于通過與所述多條選通線垂直交叉而限定多個(gè)像素區(qū)，所述源極和漏極與所述數(shù)據(jù)線分隔開預(yù)定間隔；形成與像素區(qū)內(nèi)的漏極電連接的像素電極，以及用于使所述數(shù)據(jù)線與源極電連接的連接圖案；以及在第一基板與第二基板之間形成液晶層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造方法，還包括以下步驟在柵極與源/漏極之間形成半導(dǎo)體層；在柵極與半導(dǎo)體層之間形成柵絕緣膜；以及在所述基板的包括源/漏極在內(nèi)的整個(gè)表面上形成鈍化層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造方法，還包括以下步驟在鈍化層上形成用于使數(shù)據(jù)線與源極電連接的接觸孔。
16.一種液晶顯示裝置的制作方法，包括以下步驟制備第一基板和第二基板；形成以第一方向排列在第一基板上的多條選通線，以及多個(gè)柵極；在第一基板上形成像素電極和連接圖案；在第一基板上形成用于通過與選通線垂直交叉而限定多個(gè)像素區(qū)的多條數(shù)據(jù)線、通過該連接圖案與數(shù)據(jù)線接觸的源極以及與像素電極接觸的漏極，所述源/漏極與數(shù)據(jù)線分隔開預(yù)定間隔；以及在第一和第二基板之間形成液晶層。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制造方法，還包括以下步驟在柵極與源/漏極之間形成半導(dǎo)體層；在柵極與半導(dǎo)體層之間形成柵絕緣膜；以及在暴露至源極和漏極的隔離區(qū)的半導(dǎo)體層上形成鈍化層。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制造方法，其中所述鈍化層通過O2等離子體工藝形成。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制造方法，還包括以下步驟在柵極與源/漏極之間形成半導(dǎo)體層；在柵極與半導(dǎo)體層之間形成柵絕緣膜；以及在源極和漏極上形成鈍化層。
全文摘要
能夠減小漏電流的液晶顯示裝置及其制造方法。本發(fā)明公開了一種能夠通過減小背光所引起的漏電流而提高圖像質(zhì)量的液晶顯示裝置，以及該液晶顯示裝置的制造方法。該液晶顯示裝置包括第一和第二基板；以第一方向排列在第一基板上的多條選通線；與選通線相連的柵極；通過與選通線垂直交叉而限定多個(gè)像素的多條數(shù)據(jù)線；形成在柵極上并與數(shù)據(jù)線分隔開預(yù)定間隔的源極和漏極；形成在像素區(qū)中并與漏極電連接的像素電極；用于將數(shù)據(jù)線電連接至源極的連接圖案；布置在柵極與源/漏極之間的半導(dǎo)體層；以及形成在第一基板與第二基板之間的液晶層。
文檔編號H01L21/00GK1892386SQ200610094700
公開日2007年1月10日 申請日期2006年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月27日
發(fā)明者林柄昊 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社