專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置，有一種配置為其中液晶被封閉在薄膜晶體管襯底和相對(duì)襯底間，每個(gè)像素電極被配置為通過位于由掃描線和數(shù)據(jù)線包圍的區(qū)域中作為開關(guān)元件的薄膜晶體管與掃描線和數(shù)據(jù)線相連，掃描線和數(shù)據(jù)線以矩陣的形式排列在薄膜晶體管襯底的內(nèi)表面?zhèn)?，公共電極被配置在相對(duì)襯底的內(nèi)表面?zhèn)?見如日本專利申請(qǐng)公開No.2003-50405)。像素電極包括含有雜質(zhì)的半導(dǎo)體材料，并被形成為與半導(dǎo)體薄膜相連，該半導(dǎo)體薄膜和薄膜晶體管的半導(dǎo)體薄膜在相同層上。
在傳統(tǒng)的液晶顯示裝置中，為了防止在驅(qū)動(dòng)期間像素電極電壓被掃描信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)影響，即，為了減小在像素電極和掃描線與數(shù)據(jù)線間產(chǎn)生的寄生電容，會(huì)在像素電極和掃描線與數(shù)據(jù)線間設(shè)置一定間隙。因?yàn)閷?duì)應(yīng)于該間隙的液晶部分不受像素電壓控制，所以當(dāng)該間隙部可見時(shí)，顯示質(zhì)量將被降低。因此，通常，該間隙部一定要用配置在相對(duì)襯底的內(nèi)表面?zhèn)壬系暮谏谀８采w。在該情況中，必須考慮將薄膜晶體管襯底和相對(duì)襯底相互附著時(shí)的偏離。結(jié)果，存在這樣的問題，即覆蓋像素電極間空間的黑色掩模變得多少比相鄰像素電極間的尺寸大一些，因而減小了開口率。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供可以增加開口率的液晶顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了液晶顯示裝置，包括一個(gè)和另一個(gè)襯底；
多條掃描線，形成在所述一個(gè)襯底的一個(gè)表面?zhèn)?，并在一個(gè)方向上延伸；多條數(shù)據(jù)線，形成在所述一個(gè)襯底的所述一個(gè)表面?zhèn)?，并在與所述掃描線交叉的方向上延伸；多個(gè)薄膜晶體管，每個(gè)所述薄膜晶體管被置于位于所述一個(gè)襯底的所述一個(gè)表面?zhèn)鹊乃鰭呙杈€和所述數(shù)據(jù)線的每個(gè)交叉區(qū)域附近，所述晶體管包括半導(dǎo)體薄膜、配置在所述半導(dǎo)體薄膜的一個(gè)表面?zhèn)鹊臇烹姌O以及分別與所述半導(dǎo)體薄膜的源極和漏極區(qū)相連的源電極和漏電極；多個(gè)像素電極，每個(gè)所述像素電極與每個(gè)所述薄膜晶體管相連；透明導(dǎo)電層，配置在所述像素電極和所述掃描線與數(shù)據(jù)線間用以覆蓋數(shù)據(jù)線，所述導(dǎo)電層被排列在包括相鄰所述像素電極間的間隔的區(qū)域中，并與相鄰所述像素電極的外周部的至少一部分重疊，并加有共同電壓；絕緣膜，形成在所述像素電極和所述導(dǎo)電層間；至少一個(gè)相對(duì)電極，形成在所述另一襯底的一側(cè)，以與所述像素電極對(duì)應(yīng)；以及液晶，配置在所述像素電極和相對(duì)電極間。
根據(jù)本發(fā)明，共同電勢(shì)被加到導(dǎo)電層，光通過導(dǎo)電層被透射，使得對(duì)應(yīng)像素電極間空間的區(qū)域中的液晶可以單獨(dú)進(jìn)行黑色顯示，開口率將獲得增加。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)勢(shì)將在下面進(jìn)行說明，部分地在說明中將是顯而易見的，或者可以通過本發(fā)明的實(shí)踐獲得了解。本發(fā)明的目的和優(yōu)勢(shì)可以通過下文中所特別指出的媒介以及它們的組合被實(shí)現(xiàn)與獲得。


附圖包括在說明書中，并構(gòu)成說明書的一部分，附圖示出本發(fā)明的實(shí)施例，并和上述的總體說明和下述的實(shí)施例的具體說明一起，用來解釋本發(fā)明的原則。
圖1是作為本發(fā)明提供的第一實(shí)施例的液晶顯示裝置的薄膜晶體管襯底的一部分的透視平面圖；圖2是對(duì)應(yīng)圖1中沿線II-II部分的截面圖；圖3是作為本發(fā)明提供的第二實(shí)施例的液晶顯示裝置的薄膜晶體管襯底的一部分的透視平面圖；圖4是對(duì)應(yīng)圖3中沿線IV-VI部分的截面圖；圖5是作為本發(fā)明提供的第三實(shí)施例的液晶顯示裝置的薄膜晶體管襯底的一部分的透視平面圖；圖6是對(duì)應(yīng)圖5中沿線VI-VI部分的截面圖；以及圖7是第一實(shí)施例的修改方案的截面示意圖。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施例)圖1是作為本發(fā)明提供的第一實(shí)施例的液晶顯示裝置的薄膜晶體管襯底的一部分的透視平面圖；圖2是對(duì)應(yīng)圖1中沿線II-II部分的截面圖。液晶顯示裝置配置有薄膜晶體管襯底1和相對(duì)襯底31，它們由透明玻璃襯底等構(gòu)成。
首先將參考圖1對(duì)薄膜晶體管襯底1側(cè)或組件進(jìn)行說明。掃描線2和數(shù)據(jù)線3被以矩陣形式置于薄膜晶體管1的上表面?zhèn)?朝向相對(duì)襯底31的內(nèi)表面?zhèn)?，多個(gè)像素電極4被配置為分別通過位于由線2和3圍繞的區(qū)域中的薄膜晶體管5與掃描線2和數(shù)據(jù)線3相連，點(diǎn)陣狀(lattice-like)輔助電容電極(導(dǎo)電層)6與掃描線2和數(shù)據(jù)線3平行。這里，斜短實(shí)線形成的陰影置于像素電極4的四個(gè)側(cè)面的每個(gè)的邊緣部中。
在該情形下，在掃描線2和數(shù)據(jù)線3圍繞的方形區(qū)域中，同樣為方形的像素電極4被排列為實(shí)際上緊靠掃描線2和數(shù)據(jù)線3。像素電極4的四個(gè)側(cè)面的每個(gè)邊緣部與排列在每個(gè)邊緣部周圍的點(diǎn)陣狀輔助電容電極6重疊，在它們之間具有以下將要說明的絕緣膜18。在圖1中，薄膜晶體管5被置于像素電極4的左下角部的下側(cè)，并基本上完全由像素電極4覆蓋。
點(diǎn)陣狀輔助電容電極6由包括與數(shù)據(jù)線3重疊的部分并在列向延伸的狹長(zhǎng)第一輔助電容電極部6a以及包括與掃描線2重疊的部分并在行向延伸的狹長(zhǎng)第二輔助電容電極部6b。在該情況中，將如下所述，輔助電容電極6被置于不同于掃描線2的層上，具體而言，第一輔助電容電極部6a通過厚度方向(即，與圖1的頁(yè)面垂直的方向)上的絕緣膜17和18被置于數(shù)據(jù)線3和像素電極4間。
第一輔助電容電極部6a的寬度比數(shù)據(jù)線3的寬度多少大一些，以這種方式它可以在數(shù)據(jù)線3的兩側(cè)稍微突出。結(jié)果，即使在與數(shù)據(jù)線3的延伸方向(列向)垂直的方向(行向)存在小偏離，第一輔助電容電極部6a也會(huì)吸收偏移量，以確保覆蓋數(shù)據(jù)線3，以這種方式，數(shù)據(jù)線3不會(huì)直接面對(duì)像素電極4。此外，第一輔助電容電極部6a基本上置于數(shù)據(jù)線3所在的整個(gè)區(qū)域上。結(jié)果，即使在與數(shù)據(jù)線3平行的方向上相對(duì)像素電極4存在偏離，第一輔助電容電極部6a也能確保與像素電極4的左右側(cè)部重疊，因而確保避免由該方向上的偏離導(dǎo)致的輔助電容的波動(dòng)。
第二輔助電容電極部6b的寬度比掃描線2的寬度多少大一些，以這種方式它可以在掃描線2的兩側(cè)稍微突出。結(jié)果，即使在與掃描線2的方向垂直的方向(列向)存在小偏離，第二輔助電容電極部6b也會(huì)吸收偏移量，以確保覆蓋掃描線2。此外，第二輔助電容電極部6b基本上置于掃描線2所在的整個(gè)區(qū)域上。結(jié)果，即使在與掃描線2平行的方向上相對(duì)像素電極4存在偏離，第二輔助電容電極部6b也能確保與像素電極4的上下側(cè)部重疊，因而確保避免由該方向上的偏離導(dǎo)致的輔助電容中的波動(dòng)。
現(xiàn)在將參考圖2對(duì)該液晶顯示裝置的具體配置進(jìn)行說明。柵電極11和與柵電極11電連接的掃描線2(見圖1)被置于薄膜晶體管襯底1的上表面的預(yù)定位置處。在該情況中，每個(gè)柵電極11和掃描線2由包含n型或p型雜質(zhì)的透明金屬氧化物構(gòu)成。對(duì)于透明金屬氧化物，例如氧化鋅(zinc oxide)、氧化鋅鎂(magnesium zinc oxide)、氧化鋅鈣(cadmium zinc oxide)等是優(yōu)選的。對(duì)于n型雜質(zhì)，例如磷、砷、銻等是優(yōu)選的。對(duì)于p型雜質(zhì)，例如硼、鋁、鎵、銦等是優(yōu)選的。
作為形成柵電極11和掃描線2的方法，推薦采用對(duì)包含n型或p型雜質(zhì)的金屬氧化物膜采用濺射技術(shù)形成金屬膜，再通過采用光刻技術(shù)，在該膜上形成圖形。因?yàn)閚型金屬氧化物膜是耗盡型的，它的漏電流很大，因此優(yōu)選使用p型金屬氧化物膜而非n型金屬氧化物膜，用以形成柵電極11和掃描線2，但本發(fā)明并不因此受限制。
由氮化硅形成的柵絕緣膜12被置于柵電極11、掃描線2和薄膜晶體管襯底1的上表面。帶隙2.5V或以上的由相同的透明純金屬氧化物形成的半導(dǎo)體薄膜13被置于柵電極11上的柵絕緣膜12的上表面。因?yàn)閹稙?.5V或以上的半導(dǎo)體薄膜13無法吸收可見光，沒有光泄漏，所以不需要光屏蔽。
由氮化硅形成的溝道保護(hù)膜14被置于半導(dǎo)體薄膜13上表面的正中部處。由透明n型金屬氧化物形成的源電極15、漏電極16以及與漏電極16相連的數(shù)據(jù)線3被置于溝道保護(hù)膜14的上表面兩側(cè)、位于溝道保護(hù)膜14的上表面兩側(cè)上的半導(dǎo)體薄膜13的上表面以及柵絕緣膜12的上表面的位置處。金屬氧化物和n型雜質(zhì)的材料與柵電極11和掃描線2的示例相同。源電極15、漏電極16和數(shù)據(jù)線3由濺射技術(shù)在n型金屬氧化物膜上形成，再通過采用光刻技術(shù)，在該膜上形成圖形，如柵電極11和掃描線2所采用的一樣。
這里，具有底柵結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管5由柵電極11、柵絕緣膜12、半導(dǎo)體薄膜13、溝道保護(hù)膜14、源電極15和漏電極16構(gòu)成。在該情況中，因?yàn)闁烹姌O11由透明p型金屬氧化物或n型金屬氧化物構(gòu)成，而每個(gè)源電極15和漏電極16由透明n型金屬氧化物構(gòu)成，薄膜晶體管5被配置為透射光。
由氮化硅形成的中間絕緣膜17被置于薄膜晶體管5、數(shù)據(jù)線3和柵絕緣膜12的上表面上。由透明n型金屬氧化物并具有上述結(jié)構(gòu)的輔助電容電極6置于中間絕緣膜17的上表面。該金屬氧化物和n型雜質(zhì)的材料是和柵電極11和掃描線2的示例相同。輔助電容電極6可以通過由濺射技術(shù)形成n型金屬氧化物膜，再通過采用光刻技術(shù)，在該膜上形成圖形(如柵電極11和掃描線2所采用的相同的方法)而獲得。
由氮化硅形成的保護(hù)膜(絕緣膜)18被置于輔助電容電極6和中間絕緣膜17的上表面。接觸孔19被形成在保護(hù)膜18和中間絕緣膜17中對(duì)應(yīng)源電極15的預(yù)定位置的部分。由包含n型或p型雜質(zhì)的透明金屬氧化物或諸如ITO等透明導(dǎo)電材料形成的像素電極4被置于保護(hù)膜18的上表面上要通過接觸孔19與源電極15電連接的預(yù)定位置處。在該情況中，像素電極4被配置為完全覆蓋整個(gè)薄膜晶體管5。偏振板20被置于薄膜晶體管襯底1的下表面。
由紅、綠和藍(lán)色樹脂構(gòu)成的濾色片32配置在相對(duì)襯底31的下表面(朝向薄膜晶體管襯底1一側(cè)的內(nèi)表面)。由諸如ITO等透明導(dǎo)電材料形成的相對(duì)電極33被置于濾色片32的下表面。偏振板34被置于相對(duì)襯底31的上表面。另外，薄膜晶體管襯底1和相對(duì)襯底31在外圍部分通過密封材料(未示出)被結(jié)合在一起，液晶35被密封在襯底1和31之間的密封材料的內(nèi)側(cè)。
現(xiàn)在將對(duì)顯示操作進(jìn)行說明，其中液晶顯示裝置處正常的黑色模式下，即在沒有電場(chǎng)的時(shí)候執(zhí)行黑色顯示，液晶35是具有扭轉(zhuǎn)角為如90°的TN液晶，兩個(gè)偏振板20和24都以這樣的方式排列，使得它們的透射軸相互平行。
首先，當(dāng)在像素電極4和共同電極33間未加電壓時(shí)，液晶35分子的對(duì)準(zhǔn)被扭轉(zhuǎn)90°。從位于薄膜晶體管襯底1的下表面?zhèn)壬系谋彻?未示出)來的光通過偏振板20、薄膜晶體管襯底1、像素電極4和其它部件被透射。然后，當(dāng)被偏轉(zhuǎn)90°時(shí)，光通過液晶35透射，進(jìn)一步通過共同電極33、濾色片32以及共同襯底31，并被傳遞并被偏振板34阻擋，因而產(chǎn)生黑色顯示。
另一方面，當(dāng)允許白色顯示的液晶驅(qū)動(dòng)電壓加在像素電極4和共同電極33間時(shí)，液晶35分子的對(duì)準(zhǔn)方向變?yōu)榇怪庇谙袼仉姌O4和公共電極33。從背光來的光通過偏振板20、薄膜晶體管襯底1、像素電極4和其它部件被透射。然后，光透射通過液晶35，并通過共同電極33、濾色片32、共同襯底31以及偏振板34被透射，因而產(chǎn)生白色顯示。
或者，現(xiàn)在將對(duì)如下顯示操作進(jìn)行說明，其中液晶顯示裝置處于正常的白色模式下，即在沒有電場(chǎng)的時(shí)候產(chǎn)生白色顯示，液晶35是具有扭轉(zhuǎn)角為如90°的TN液晶，兩個(gè)偏振板20和24以這樣的方式排列，使得它們的透射軸相互垂直。
首先，當(dāng)在像素電極4和共同電極33間未加電壓時(shí)，液晶35分子的對(duì)準(zhǔn)被扭曲90°。從背光來的光通過偏振板20、薄膜晶體管襯底1、像素電極4和其它部件被透射。當(dāng)被扭曲或偏轉(zhuǎn)90°時(shí)，光通過液晶35被進(jìn)一步透射，再通過共同電極33、濾色片32、共同襯底31以及偏振板34被傳遞，因而產(chǎn)生白色顯示。
另一方面，當(dāng)產(chǎn)生黑色顯示的液晶驅(qū)動(dòng)電壓加在像素電極4和共同電極33間時(shí)，液晶35分子的對(duì)準(zhǔn)方向變?yōu)榇怪庇谙袼仉姌O4和公共電極33。從背光來的光通過偏振板20、薄膜晶體管襯底1、像素電極4和其它部件被透射。然后，光通過液晶35被透射，并進(jìn)一步通過共同電極33、濾色片32、共同襯底31被透射并被偏振板34阻擋，因而產(chǎn)生黑色顯示。
在該液晶顯示裝置中，位于相鄰像素電極4間的空間中的液晶35a的一部分34a一直被設(shè)置為黑色顯示狀態(tài)。這里，像素電極4間的空間是非像素電極4的區(qū)域，因此，在像素電極4的縱向側(cè)面間的間隙位于在寬度方向上的數(shù)據(jù)線3的兩側(cè)，在像素電極4的橫向側(cè)面間的間隙位于在寬度方向上的掃描線2的兩側(cè)，以及像素電極4間的間隙位于圖1中線2和3的每個(gè)交叉點(diǎn)周圍。
在該液晶顯示裝置為通常的黑色模式時(shí)，加在輔助電容電極6上的電壓被控制為具有和加在共同電極33上的電壓完全相同的電壓(當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)電壓被加在共同電極33上，具有相同相位和相同波形的電壓被加在輔助電容電極6上)。
然后，在輔助電容電極6和共同電極33上對(duì)應(yīng)像素電極4間的空間的部分處不一直加電壓，液晶35a的分子對(duì)準(zhǔn)被扭轉(zhuǎn)90°。從背光來的光通過偏振板20、薄膜晶體管襯底1、掃描線2、數(shù)據(jù)線3、輔助電容電極6和其它部件被透射。然后，光被偏轉(zhuǎn)90°，通過液晶35a被透射，進(jìn)一步通過共同電極33、濾色片32以及共同襯底31被透射并被偏振板34阻擋。因而，對(duì)應(yīng)像素電極4間的空間的部分處的液晶35a一直被設(shè)置為黑色顯示狀態(tài)。
如上所述，在設(shè)置為通常的黑色模式的液晶顯示裝置中，在非顯示狀態(tài)，在對(duì)應(yīng)像素電極4間的空間部分處的液晶35a一直被設(shè)置為黑色顯示狀態(tài)。或者，在顯示狀態(tài)，在像素電極4和共同電極33間加有液晶驅(qū)動(dòng)電壓，使得來自背光的光根據(jù)液晶作用電壓通過像素電極4和共同電極33間的空間被透射，并進(jìn)一步通過共同電極33、濾色片32、共同襯底31以及偏振板34被透射，用以執(zhí)行預(yù)定的色調(diào)顯示。然而，在該情況中，因?yàn)檩o助電容電極6和像素電極4都是透明的，所以光會(huì)通過這些構(gòu)件的重疊部分被透射，因此輔助電容電極6和像素電極4的重疊部分對(duì)開口率有貢獻(xiàn)。
此外，在顯示狀態(tài)，相同的電勢(shì)被加在像素電極4和共同電極33間，因而對(duì)應(yīng)像素電極4間的空間的部分處于光屏蔽狀態(tài)。因此，即使輔助電容電極6和像素電極4是透明的，光泄漏也不會(huì)發(fā)生。也就是，在顯示狀態(tài)中像素電極4間的空間可以被單獨(dú)設(shè)置為光屏蔽狀態(tài)，而與輔助電容電極6的寬度無關(guān)。
接著，在該液晶顯示裝置在通常的白色模式的時(shí)候，不小于產(chǎn)生黑色顯示的電壓的電壓被控制加在輔助電容電極6和共同電極33間。在該情況中，當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)電壓被加在共同電極33上的時(shí)候，與數(shù)據(jù)信號(hào)電壓反相的電壓被加到輔助電容電極6上，或者數(shù)據(jù)信號(hào)參考電勢(shì)被以某種方式設(shè)定，使具有不小于產(chǎn)生黑色顯示的電壓的電壓被施加，即使只有最小的振幅。
然后，不小于產(chǎn)生黑色顯示的電壓的電壓一直被加在輔助電容電極6和共同電極33間對(duì)應(yīng)像素電極4間的空間的部分處，液晶35a分子的對(duì)準(zhǔn)方向變?yōu)榕c輔助電容電極6和共同電極33垂直。因此，通過偏振板20、薄膜晶體管襯底1、掃描線2、數(shù)據(jù)線3、輔助電容電極6以及其它部件從背光透射來的光通過液晶部分35a被以非偏轉(zhuǎn)狀態(tài)被傳遞。然后，光通過共同電極33、濾色片32和共同襯底31被透射，并被偏振板34阻擋。因而，對(duì)應(yīng)像素電極4間的空間的液晶部分一直被設(shè)置為黑色顯示狀態(tài)。
如上所述，根據(jù)通常的白色模式的液晶顯示裝置，在非顯示狀態(tài)，對(duì)應(yīng)像素電極4間的空間的部分處的液晶35a一直被設(shè)置為黑色顯示狀態(tài)。此外，在顯示狀態(tài)，因?yàn)橐壕?qū)動(dòng)電壓被加在像素電極4和共同電極33間，因此，來自背光的光根據(jù)液晶作用電壓通過像素電極4和共同電極33間的空間被透射。光進(jìn)一步通過共同電極33、濾色片32、共同襯底31以及偏振板34被透射，用以執(zhí)行預(yù)定的色調(diào)顯示。然而，在該情況中，因?yàn)檩o助電容電極6和像素電極4都是透明的，因此光會(huì)通過這些構(gòu)件的重疊部分被透射，輔助電容電極6和像素電極4的重疊部分對(duì)開口率也有貢獻(xiàn)。
此外，即使在顯示狀態(tài)，因?yàn)椴坏陀谟糜诤谏@示的電壓的電壓被加在像素電極4和共同電極33間，使得對(duì)應(yīng)像素電極4間的空間的部分處于光屏蔽狀態(tài)，因此，即使輔助電容電極6和像素電極4是透明的，光泄漏也不會(huì)發(fā)生。也就是，在顯示狀態(tài)，像素電極間的空間可以被單獨(dú)設(shè)置在光屏蔽狀態(tài)，而與輔助電容電極6的寬度無關(guān)。
如上所述，在該液晶顯示裝置中，對(duì)應(yīng)像素電極4間的空間的部分處的液晶35a在通常的黑色模式和通常的白色模式中一直都設(shè)置為黑色顯示狀態(tài)。因而，來自像素電極4間的空間的光泄漏可以不使用黑色掩模而確保避免。在這種情況中，被配置為可以從中透射光的輔助電容電極6和像素電極4的重疊透明部對(duì)開口率有貢獻(xiàn)，因而增加開口率。
此外，在該液晶顯示裝置中，因?yàn)楸∧ぞw光5被配置為可以從中穿過透射光，像素電極4完全覆蓋整個(gè)薄膜晶體管5，因此薄膜晶體管5和像素電極4的重疊部對(duì)開口率有貢獻(xiàn)，因而可以進(jìn)一步增加開口率。在這種情況中，雖然光進(jìn)入由透明純金屬氧化物形成的半導(dǎo)體薄膜13，而光一樣被透射，因此不會(huì)有問題。
此外，在該液晶顯示裝置中，因?yàn)楸葤呙杈€2和數(shù)據(jù)線3寬度大的第一和第二輔助電容電極部6a和6b被置于相鄰像素電極4的側(cè)部和掃描與數(shù)據(jù)線2和3間，因此第一和第二輔助電容電極部6a和6b可以防止在像素電極4和掃描和數(shù)據(jù)線2和3間產(chǎn)生耦合電容，也可以避免垂直串?dāng)_的發(fā)生，由此提高顯示特性。
(第二實(shí)施例)
圖3是作為本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示裝置的薄膜晶體管襯底側(cè)一部分的透視平面圖，圖4是對(duì)應(yīng)圖3中沿線IV-VI部分的截面圖。在該情況中，斜短實(shí)線形成的陰影被同樣置于每個(gè)像素電極4的邊緣部分用以闡明圖3。
在該液晶顯示裝置中，與圖1和圖2中所示的液晶顯示裝置顯著不同之處在于薄膜晶體管5具有頂柵結(jié)構(gòu)。相應(yīng)地，在該液晶顯示裝置中，相似的附圖標(biāo)記指與圖1和圖2中所描述的液晶顯示裝置中的那些部件具有相同名字的部件。
在該液晶顯示裝置中，由諸如ITO等透明導(dǎo)電材料形成的源電極15和漏電極16以及與漏電極16相連的數(shù)據(jù)線3被置于薄膜晶體管襯底1的上表面上的每個(gè)預(yù)定位置。由透明純金屬氧化物形成的半導(dǎo)體薄膜13被置于源電極1 1的上表面的預(yù)定位置、漏電極12的上表面和在這些電極間的薄膜晶體管襯底1的上表面的預(yù)定位置。由氮化硅形成的保護(hù)膜21被置于半導(dǎo)體薄膜13的整個(gè)上表面。
作為形成半導(dǎo)體薄膜13和保護(hù)膜21的方法，由純金屬氧化物形成的半導(dǎo)體薄膜形成膜和由氮化硅形成的保護(hù)膜形成膜首先被連續(xù)地由等離子CVD方法形成在薄膜晶體管襯底1、源電極15、漏電極16和數(shù)據(jù)線3的上表面。然后，在保護(hù)膜形成膜的上表面上形成抗蝕圖形，將該抗蝕圖形用作掩模刻蝕保護(hù)膜形成膜，因而形成保護(hù)膜21。
然后，抗蝕圖形通過抗蝕劑分離液被分離。在該情況中，盡管非保護(hù)膜21下側(cè)的區(qū)域中的半導(dǎo)體薄膜形成膜的表面被暴露于抗蝕劑分離液中，這個(gè)暴露的部分是非器件區(qū)域，因而不會(huì)有問題。也就是，在保護(hù)膜21下的半導(dǎo)體薄膜形成膜有保護(hù)膜21保護(hù)。繼而，用保護(hù)膜21作掩?？涛g半導(dǎo)體形成膜，半導(dǎo)體薄膜13被形成在保護(hù)膜21下。
由氮化硅形成的柵絕緣膜12被置于薄膜晶體管襯底1、保護(hù)膜21、數(shù)據(jù)線3和源電極15的上表面。由透明p型金屬氧化物或n型金屬氧化物形成的柵電極11和與柵電極11相連的掃描線2被置于柵絕緣膜12上表面的預(yù)定位置處。
這里，柵電極11、柵絕緣膜12、半導(dǎo)體薄膜13、保護(hù)膜21、源電極15和漏電極16構(gòu)成具有頂柵結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管5。在該情況中，因?yàn)闁烹姌O11是由透明p型金屬氧化物或n型金屬氧化物形成的，源電極15和漏電極16是由諸如ITO等透明導(dǎo)電材料形成，薄膜晶體管5被配置為可以從中穿過傳播光。
由氮化硅形成的中間絕緣膜17被置于柵絕緣膜12、柵電極11和掃描線2的上表面。由透明n型金屬氧化物形成的輔助電容電極6被置于中間絕緣膜17上表面上的預(yù)定位置。由氮化硅形成的保護(hù)膜18被置于中間絕緣膜17和輔助電容電極6的上表面。
接觸孔19被置于保護(hù)膜18、中間絕緣膜17和柵絕緣膜12中對(duì)應(yīng)源電極15預(yù)定位置的部分。由諸如ITO等透明導(dǎo)電材料形成的像素電極4被配置在保護(hù)膜18的上表面上要通過接觸孔19與源電極15電連接的預(yù)定位置。在該情況中，像素電極4被配置為完全覆蓋整個(gè)薄膜晶體管5。
進(jìn)一步，在該液晶顯示裝置中，像第一個(gè)實(shí)施例，對(duì)應(yīng)像素電極4間的空間的部分處的液晶35a在通常的黑色模式和通常的白色模式中一直被設(shè)置為黑色顯示狀態(tài)，來自像素電極4間的空間的光泄漏可以不使用黑色掩模而確保避免，被配置為可以從中穿過傳播光的輔助電容電極6和像素電極4的重疊透明部對(duì)開口率有貢獻(xiàn)，因而增加開口率。
此外，在該液晶顯示裝置中，像第一個(gè)實(shí)施例，因?yàn)楸∧ぞw管5被配置為可以從中穿過傳播光，像素電極4完全覆蓋整個(gè)薄膜晶體管5，薄膜晶體管5和像素電極4的重疊部對(duì)開口率有貢獻(xiàn)，因此可以進(jìn)一步增加開口率。
(第三實(shí)施例)圖5是作為本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示裝置的薄膜晶體管襯底側(cè)的一部分的透視平面圖，圖6是對(duì)應(yīng)圖5中沿線VI-VI部分的截面圖。在該情況中，斜短實(shí)線形成的陰影被同樣置于每個(gè)像素電極4的邊緣部分用以闡明圖5。
在該液晶顯示裝置中，與圖1和圖2中所示的液晶顯示裝置的不同在于圖5中像素電極4的左下角部(即對(duì)應(yīng)于柵電極11的薄膜晶體管5的一部分)具有比柵電極11稍大的切口部分，輔助電容電極6因而被配置為具有包括薄膜晶體管5與柵電極的重疊部的第三輔助電容電極部6c。因此，在該情況中，像素電極4的整個(gè)圓周部分同樣與排列在像素電極4周圍的基本點(diǎn)陣狀輔助電容電極6重疊。
此外，在該液晶顯示裝置中，像第一個(gè)實(shí)施例，對(duì)應(yīng)像素電極4間的空間的部分處的液晶35a在通常的黑色模式和通常的白色模式中一直被設(shè)置為黑色顯示狀態(tài)。結(jié)構(gòu)來自像素電極4間的空間的光泄漏可以不使用黑色掩模而確保避免，由透明導(dǎo)電材料形成的的輔助電容電極6和像素電極4對(duì)開口率有貢獻(xiàn)，因而增加開口率。
(其它修改方案)在前述每個(gè)實(shí)施例中，整個(gè)輔助電容電極6由透明金屬氧化物形成。眾所周知，因?yàn)橥该鹘饘傺趸镉懈叩碾娮柚担诰€的開始端側(cè)和終止端側(cè)間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差，因此會(huì)在顯示中產(chǎn)生不規(guī)則。因此，當(dāng)輔助電容電極6被配置為由如鋁或鉻等形成的光屏蔽型金屬膜和透明金屬氧化物重疊時(shí)，由線的開始端側(cè)和終止端側(cè)間產(chǎn)生的電勢(shì)差會(huì)導(dǎo)致顯示不規(guī)則。圖7是采取了對(duì)策的圖1的第一實(shí)施例的修改方案的截面示意圖。在圖7中，與圖1的不同之處在于，形成在中間絕緣膜17上的輔助電容電極6由覆蓋整個(gè)(上和側(cè)表面)光屏蔽型金屬膜6B的透明金屬膜6A構(gòu)成。透明金屬膜6A比光屏蔽型金屬膜6B的寬度大，透明金屬膜6A完全覆蓋光屏蔽型金屬膜6B。透明金屬膜6A在寬度方向上的兩側(cè)邊緣部與像素電極4的邊緣部重疊。然而，光屏蔽型金屬膜6B的寬度比相鄰像素電極4間的間隙小，該膜在寬度方向上的兩側(cè)邊緣部不與像素電極4的邊緣部重疊。期望將光屏蔽型金屬膜6B的寬度設(shè)置為即使像素電極4和輔助電容6在輔助電容的寬度方向上被偏置，金屬膜6B的兩側(cè)邊緣部也不會(huì)與像素電極4的邊緣部重疊。然而，如果開口率足夠，光屏蔽型金屬膜6B的兩側(cè)端部可以至少與像素電極4的一個(gè)邊緣部在某種程度上重疊，用以進(jìn)一步減小電阻值，盡管本發(fā)明并不受限于該配置。
此外，光屏蔽型金屬膜6B和透明金屬膜6A的疊放順序可以顛倒，使得光屏蔽型金屬膜6B可以形成在透明金屬膜6A的上表面。
盡管未示出，這些配置也同樣可以應(yīng)用于圖4和圖6中所示的第二實(shí)施例和第三實(shí)施例。
此外，本發(fā)明不受限于這樣的結(jié)構(gòu)，其中像素電極和相對(duì)電極形成在不同的襯底上，它可以應(yīng)用于橫向電場(chǎng)模式下，該模式稱為共面切換(In Plane Switching，IPS)，在該模式中兩個(gè)電極都被置于相同的襯底上。
對(duì)本專業(yè)的技術(shù)人員而言，其他的優(yōu)勢(shì)和修改將是顯而易見的。因此，本發(fā)明更廣泛的方面并不受限于本文所示和說明的具體和代表實(shí)施例。因而，在沒有偏離由所附的權(quán)利要求和它們的同等物所限定的本發(fā)明的精神或范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明作出各種修改。
權(quán)利要求
1.液晶顯示裝置，包括一個(gè)和另一個(gè)襯底(1、31)；多條掃描線(2)，形成在所述一個(gè)襯底的一個(gè)表面?zhèn)龋⒃谝粋€(gè)方向上延伸；多條數(shù)據(jù)線(3)，形成在所述一個(gè)襯底的所述一個(gè)表面?zhèn)?，并在與所述掃描線(2)交叉的方向上延伸；多個(gè)薄膜晶體管(5)，每個(gè)所述薄膜晶體管(5)被置于位于所述一個(gè)襯底的所述一個(gè)表面?zhèn)鹊乃鰭呙杈€(2)和所述數(shù)據(jù)線(3)的每個(gè)交叉區(qū)域附近，所述晶體管包括半導(dǎo)體薄膜(13)、配置在所述半導(dǎo)體薄膜(13)的一個(gè)表面?zhèn)鹊臇烹姌O(11)以及分別與所述半導(dǎo)體薄膜(13)的源極和漏極區(qū)相連的源電極和漏電極(15、16)；多個(gè)像素電極(4)，每個(gè)所述像素電極(4)與每個(gè)所述薄膜晶體管(5)相連；透明導(dǎo)電層(6)，配置在所述像素電極(4)和所述掃描線(2)與數(shù)據(jù)線(3)之間以覆蓋數(shù)據(jù)線，所述導(dǎo)電層被排列在包括相鄰所述像素電極間的間隔的區(qū)域中，并與相鄰所述像素電極(4)的外周部的至少一部分重疊，并加有共同電壓；絕緣膜(18)，形成在所述像素電極(4)和所述導(dǎo)電層(6)間；至少一個(gè)相對(duì)電極(33)，形成在所述另一襯底的一側(cè)，以與所述像素電極(4)對(duì)應(yīng)；以及液晶(35)，配置在所述像素電極和相對(duì)電極間。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中，用來觀測(cè)黑色顯示的電勢(shì)被加在所述導(dǎo)電層(6)和所述相對(duì)電極(33)間。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其中，所述液晶(35)是具有90°扭轉(zhuǎn)角的TN液晶。
4.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中，所述導(dǎo)電層(6)具有點(diǎn)陣狀的形狀，并被配置用于覆蓋所述掃描線(2)和所述數(shù)據(jù)線(3)。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中，每個(gè)所述薄膜晶體管(5)被配置為從中穿過透射光，每個(gè)所述像素電極(4)被配置以覆蓋所述薄膜晶體管(5)。
6.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其中，所述薄膜晶體管(5)的所述半導(dǎo)體薄膜(13)由金屬氧化物形成，所述漏電極和源電極(15、16)與所述柵電極(11)由包含雜質(zhì)的金屬氧化物形成。
7.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其中，所述漏電極和源電極(15、16)被置于所述半導(dǎo)體薄膜(13)上。
8.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其中，所述薄膜晶體管(5)的所述半導(dǎo)體薄膜(13)由金屬氧化物形成，所述柵電極(11)由包含雜質(zhì)的金屬氧化物形成，所述漏電極和源電極(15、16)由透明導(dǎo)電材料形成。
9.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置，其中，所述漏電極和源電極(15、16)被置于所述半導(dǎo)體薄膜下。
10.如權(quán)利要求6或8所述的液晶顯示裝置，其中，所述薄膜晶體管的所述柵電極(11)由包含p型雜質(zhì)的金屬氧化物形成。
11.如權(quán)利要求6或8所述的液晶顯示裝置，其中，所述掃描線(2)與所述柵電極電連接，所述掃描線(2)由與形成所述柵電極(11)的材料相同的材料形成，所述數(shù)據(jù)線(3)與所述漏電極和源電極(15、16)中的一個(gè)電連接，所述數(shù)據(jù)線(3)由與形成所述漏電極和源電極(15、16)中的所述一個(gè)的材料相同的材料形成。
12.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中，光屏蔽型導(dǎo)電膜(6B)被形成在所述透明導(dǎo)電層的上下表面中的一個(gè)上，所述透明導(dǎo)電層比所述光屏蔽型導(dǎo)電膜(6B)寬，用以覆蓋所述的光屏蔽導(dǎo)電膜。
13.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中，所述導(dǎo)電膜(6)具有基本上覆蓋所述薄膜晶體管(5)的整個(gè)區(qū)域的部分。
全文摘要
薄膜晶體管(5)被置于第一襯底(1)上的掃描線和數(shù)據(jù)線(2、3)的交叉區(qū)域附近。像素電極(4)與薄膜晶體管(5)相連。加有共同電勢(shì)的透明導(dǎo)電層(6)被置于像素電極和掃描線與數(shù)據(jù)線間，用以覆蓋掃描和數(shù)據(jù)線，并在兩側(cè)都與像素電極的外圍部分重疊。絕緣膜(18)形成在所述像素電極和所述導(dǎo)電層間。相對(duì)電極(33)被形成在第二襯底(31)上，以對(duì)應(yīng)像素電極。液晶(35)被配置在像素電極和相對(duì)電極之間。
文檔編號(hào)G02F1/1362GK101091135SQ200680001478
公開日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2006年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月10日
發(fā)明者石井裕滿 申請(qǐng)人:卡西歐計(jì)算機(jī)株式會(huì)社