專利名稱：一種液晶顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜晶體管液晶顯示器(TFTLCD)領(lǐng)域，尤其涉及薄膜晶體管液晶顯 示器(TFTLCD)陣列基板結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù)：
薄膜晶體管液晶顯示器(TFTLCD)由陣列基板、彩色濾光片基板以及充滿于這兩 塊基板之間的液晶共同形成。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種薄膜晶體管液晶顯示器陣列基板電路概略圖。如圖所示， 柵極掃描線和公共電極線相互平行排列，同時(shí)跨過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)線交叉。該結(jié)構(gòu)在掃描 線端子一側(cè)以及掃描線端子對(duì)面一側(cè)同時(shí)向顯示區(qū)域內(nèi)的公共電極線導(dǎo)入公共電極電 位。在掃描線端子一側(cè)把來自數(shù)據(jù)線端子模塊的公共電極電位先通過玻璃上的第二層金 屬(用作數(shù)據(jù)線的那層金屬)再經(jīng)由接觸孔后導(dǎo)入用作公共電極線的第一層金屬層(用 作柵極掃描線的那層金屬)上。所述接觸孔由第一金屬層上的過孔、第二金屬層上的過 孔和分別覆蓋于兩個(gè)過孔之上的透明導(dǎo)電層共同構(gòu)成。在數(shù)據(jù)線端子對(duì)面一側(cè)把來自數(shù) 據(jù)線端子部的公共電極電位直接通過面板周邊玻璃上的第一層金屬導(dǎo)入用作公共電極 線的第一層金屬層上。圖2和圖3為現(xiàn)有技術(shù)的一種薄膜晶體管液晶顯示器陣列基板顯示區(qū)域內(nèi)某一顯示 單元的俯視圖以及A-A'向截面圖。如圖2和3所示，該現(xiàn)有技術(shù)的陣列基板主要包括 基板10;在基板10上形成第一金屬層20，用作柵極掃描線80、柵電極和公共電極線 90;在柵電極上形成的柵電極絕緣層30和有源層130;在有源層130上形成第二金屬層 40，用作信號(hào)線、源電極120和漏電極110;在信號(hào)線以及同層的源電極和漏電極上形 成一鈍化層50;在漏電極110上方的鈍化層50上形成過孔；形成于鈍化層上的透明像 素電極通過鈍化層過孔與漏電極110連接。此外，該顯示單元結(jié)構(gòu)還包括用第一金屬層 做的遮光條70。該結(jié)構(gòu)采用由第一層金屬形成的公共電極和像素電極形成存儲(chǔ)電容。以5張掩膜板工藝為例，基于現(xiàn)有技術(shù)的薄膜晶體管液晶顯示器制造方法形成柵極掃描線、柵電極、遮光條和公共電極；形成柵電極絕緣層和有源層；形成源電極、漏電極和信號(hào)線；形成鈍化層；形成像素電極。除了絕緣層和鈍化層之外，形成每一層的圖形都要經(jīng)歷薄膜沉積、光刻和腐蝕三道 主要工序?；诂F(xiàn)有技術(shù)的薄膜晶體管液晶顯示器陣列基板結(jié)構(gòu)中，進(jìn)入掃描線端子一側(cè)的公 共電極電位來自于數(shù)據(jù)線端子模塊。這個(gè)公共電極電位通過第二層金屬(用作數(shù)據(jù)線的 那層金屬)由上而下依次跨過每一條數(shù)據(jù)線把電位供給給所有的公共電極線。由于這條 用于導(dǎo)入公共電極電位的第二層金屬線從數(shù)據(jù)線端子部引入公共電極電位后所跨過的 距離很長，使得進(jìn)入顯示區(qū)域前的公共電極線阻抗比較大。影響了公共電極線的電位供 給能力。在顯示單元中，公共電極線和像素電極之間形成的存儲(chǔ)電容中間隔著柵極絕緣層和 鈍化層。由于隔著兩層絕緣薄膜，為了獲得較大的存儲(chǔ)電容值，通常的做法是增加公共 電極線的面積，但這樣會(huì)降低顯示單元的開口率。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種TFTLCD陣列基板顯示區(qū)域內(nèi)顯示單元的結(jié)構(gòu)，把公 共電極線由原先與柵極掃描線平行改進(jìn)為與數(shù)據(jù)線平行布線，減小了顯示區(qū)域內(nèi)每一根 公共電極線的長度，從而降低了每一根公共電極線的電阻，利用更窄的公共電極線來形 成存儲(chǔ)電容、提高顯示單元的開口率、增強(qiáng)TFT LCD的顯示品質(zhì)。為達(dá)上述目的，本 發(fā)明提供了一種薄膜晶體管液晶顯示器陣列基板結(jié)構(gòu)，包括一基板，還包括一第一金屬層，包括形成在所述的基板之上的柵電極掃描線、柵電極；一柵電極絕緣層，形成在所述的柵電極掃描線和柵電極之上；一有源層，形成在所述柵電極絕緣層之上；一第二金屬層，包括形成在柵絕緣層上的數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極和公共電極線， 其中源電極和漏電極部分搭載于所述有源層之上；一鈍化層，形成在數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極和公共電極線上，并在漏電極上形成接觸孔；一像素電極，形成在鈍化層上，并通過所述漏電極上的接觸孔與漏電極相連接。其中，所述數(shù)據(jù)線和公共電極線相互平行，并與柵極掃描線交叉。 本發(fā)明還提供了一種TFTLCD陣列基板結(jié)構(gòu)的制造方法，包括下列步驟(1) 在玻璃基板上沉積柵極掃描線薄膜，通過光刻和腐蝕工藝，形成柵電極掃描線 和柵電極(2) 在完成步驟(1)的基板上沉積柵電極絕緣層薄膜和非晶硅薄膜，通過光刻和 腐蝕工藝，形成硅島；(3) 在完成步驟(2)的基板上沉積一層金屬薄膜，通過光刻和腐蝕工藝，形成數(shù) 據(jù)線、公共電極線、源電極、漏電極；(4) 在完成步驟(3)的基板上沉積一層鈍化層，通過光刻和腐蝕工藝形成漏極部 分的鈍化層接觸孔；(5) 在完成步驟(4)的基板上沉積一層透明導(dǎo)電薄膜，通過光刻和腐蝕工藝，覆蓋漏電極上的接觸孔，形成像素電極。與現(xiàn)有技術(shù)相比，把公共電極線由原先與柵極掃描線平行改進(jìn)為與數(shù)據(jù)線平行布線，減小了顯示區(qū)域內(nèi)每一根公共電極線的長度，降低了每一根公共電極線的電阻。把公共電極線由原先與數(shù)據(jù)線交叉布線改進(jìn)為與柵極掃描線交叉布線，減少了顯示區(qū)域內(nèi)每一根公共電極線與其它層金屬配線的交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)，降低了每一根公共電極線的電容。本發(fā)明將原來由第一金屬層公共電極與像素電極形成的存儲(chǔ)電容改為由第二金屬 層公共電極與像素電極形成存儲(chǔ)電容。減小了金屬公共電極線與像素電極之間的距離， 增大了存儲(chǔ)電容。這樣就可以利用更窄的公共電極線來實(shí)現(xiàn)原來所需的存儲(chǔ)電容值。從 而提高了顯示單元的開口率。另，從印刷電路基板上引出的公共電極電位經(jīng)由數(shù)據(jù)線端子模塊的兩側(cè)共同引入到 薄膜晶體管液晶顯示器中。由于數(shù)據(jù)線端子模塊離印刷電路基板比較近，加上眾多的數(shù) 據(jù)線端子模塊的共同作用，使得數(shù)據(jù)線端子一側(cè)的公共電極電位供給能力很強(qiáng)。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的TFTLCD陣列基板電路概略圖。圖2為現(xiàn)有TFTLCD陣列基板顯示區(qū)域內(nèi)顯示單元的俯視圖。圖3為現(xiàn)有TFTLCD陣列基板顯示區(qū)域內(nèi)顯示單元的A-A'向截面圖。圖4為本發(fā)明的陣列側(cè)基板電路概略圖。圖5為本發(fā)明的陣列基板結(jié)構(gòu)的顯示區(qū)域內(nèi)顯示單元俯視圖。圖6由第一層金屬把公共電極電位引導(dǎo)到數(shù)據(jù)線端子對(duì)面一側(cè)的電路概略圖。圖7為公共電極線放置于顯示單元中央的結(jié)構(gòu)圖。圖8為在掃描線的兩側(cè)設(shè)置與公共電極線同點(diǎn)位的遮光條的結(jié)構(gòu)圖。圖9為每個(gè)數(shù)據(jù)線端子部對(duì)應(yīng)的陣列單元結(jié)構(gòu)圖。圖IO第一金屬層和第二金屬層之間的接觸孔結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合

和首選具體實(shí)施案例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步地詳細(xì)說明。 實(shí)施例1圖4給出了本發(fā)明的陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，本TFT LCD的陣列基板 上有兩種金屬層。第一金屬層形成一組柵極掃描線，第二金屬層形成一組相互平行排列 且分別與柵極掃描線垂直的數(shù)據(jù)線和公共電極線。相連的掃描線和數(shù)據(jù)線定義了顯示區(qū) 域內(nèi)的顯示單元。柵極掃描線的電位由陣列基板左側(cè)的端子部(由第一金屬層形成)引 入，數(shù)據(jù)線的電位由陣列基板上側(cè)的端子部(由第二金屬層形成)引入，公共電極線的 電位由陣列基板上下兩側(cè)同時(shí)引入。在陣列基板上側(cè)，公共電極電位從每個(gè)數(shù)據(jù)線端子 部的兩側(cè)(由第二金屬層形成)分別同時(shí)引入。陣列基板上側(cè)從右數(shù)第一個(gè)數(shù)據(jù)線端子部的最右側(cè)公共電極端子(由第二金屬層形 成)通過第二金屬層的連線依次沿著陣列基板顯示區(qū)域外的右側(cè)區(qū)域、下側(cè)區(qū)域和左 側(cè)區(qū)域走線，最后直接與陣列基板上側(cè)從左數(shù)第一個(gè)數(shù)據(jù)線端子部的最左側(cè)公共電極端 子(由第二金屬層形成)相連接。陣列基板左側(cè)的第二金屬層公共電極導(dǎo)線上下縱向跨 過所有的掃描線。在陣列基板的左上方，來在數(shù)據(jù)線端子部左側(cè)的第二金屬層公共電極導(dǎo)線除了通 過接觸孔與右側(cè)的第一金屬層公共電極導(dǎo)線連接之外，還通過同層的第二金屬層公共電 極導(dǎo)線與掃描線端子部上側(cè)的公共電極端子相連接。在掃描線端子部之間，從掃描線端子部兩側(cè)公共電極端子引出的第二金屬層公共電 極導(dǎo)線分別與陣列基板左側(cè)縱向跨過掃描線的第二金屬層公共電極導(dǎo)線相連接。圖5給出了陣列基板顯示區(qū)域內(nèi)的顯示單元結(jié)構(gòu)。每個(gè)顯示單元中由第一金屬層形成的掃描線8與上下相連顯示單元的掃描線之間的距離定義了顯示單元開口部的長邊， 每個(gè)顯示單元左側(cè)有一由第二金屬層形成的公共電極線9，右側(cè)有一由第二金屬層形成 的數(shù)據(jù)線6，在連接晶體管一側(cè)的數(shù)據(jù)線6旁邊有一與數(shù)據(jù)線平行的由第一金屬層形成 的遮光條7。遮光條7與公共電極線9之間的距離定義了顯示單元開口部的短邊。此外， 每個(gè)顯示單元還包含有一個(gè)薄膜晶體管開關(guān)器件和一透明像素電極層。薄膜晶體管開關(guān) 器件由柵電極、柵電極絕緣層、有源層13、以及源電極12和漏電極11組成。透明像素 電極通過鈍化層的過孔與薄膜晶體管的漏電極11相連接。透明像素電極跨過公共電極 線，以鈍化層為介質(zhì)形成像素電極和公共電極線之間的存儲(chǔ)電容。如圖9所示，由第二金屬層把數(shù)據(jù)線端子部兩側(cè)的公共電極電位先引到靠近顯示區(qū) 域的第一金屬層上。接入公共電極電位的第一金屬層橫跨這個(gè)數(shù)據(jù)線端子部對(duì)應(yīng)的所有 數(shù)據(jù)線。顯示區(qū)域內(nèi)平行于數(shù)據(jù)線的每根公共電極線通過第一金屬層和第二金屬層之間 的接觸孔把公共電極電位引入到顯示區(qū)內(nèi)的顯示單元上。如圖9的下側(cè)所示，顯示區(qū)內(nèi) 公共電極線的另一端從陣列基板的下一側(cè)通過第二金屬層直接引入公共電極電位。如圖10所示，第一金屬層2和第二金屬層4之間的接觸孔是由第一金屬層上的鈍 化層過孔5、第二金屬層上的鈍化層過孔和分別覆蓋于兩個(gè)過孔之上的透明導(dǎo)電層14 共同構(gòu)成。上述結(jié)構(gòu)的TFTLCD陣列基板可以通過下面的方法制造完成。首先，使用磁控濺射方法，在透明玻璃基板上沉積一層厚度在1000A至5000A 的第一金屬層。第一金屬層的材料可以使用鉬、鋁、鋁鎳合金、鉬鎢合金、鉻、或者銅 等金屬。也可以使用上述幾種材料薄膜的組合。用第一金屬層掩膜板通過曝光工藝和腐 蝕工藝，在玻璃基的一定區(qū)域上形成柵極掃描線、柵電極、遮光條和數(shù)據(jù)線端子部一側(cè) 用于導(dǎo)通公共電極電位的第一金屬層公共電極線等圖案。接著，利用化學(xué)汽相沉積的方法在完成第一金屬層圖案的陣列基板上連續(xù)沉積厚 度在2000A至5000A的柵電極絕緣層薄膜和厚度在1000A至4000A的非晶硅薄膜。柵 電極絕緣層薄膜材料可以使用氮化硅，也可以使用氧化硅和氮氧化硅等。用有源層的掩 膜板進(jìn)行曝光后對(duì)非晶硅層進(jìn)行腐蝕工藝，形成硅島。接著，采用和第一金屬層類似的制備方法，在陣列基板上沉積一層厚度在1000A 至5000A的第二金屬層薄膜。通過第二金屬層掩膜板在一定區(qū)域內(nèi)形成數(shù)據(jù)線、源龜極、 漏電極和公共電極線等圖案。接著，在整個(gè)陣列基板上沉積一層厚度在500A至5000A的鈍化層。其材料可以是氮化硅，也可以是氧化硅或者氮氧化硅。如圖11所示，第一金屬層圖案的上面同時(shí) 覆蓋有柵電極絕緣層和鈍化層，第二金屬層圖案的上面只覆蓋有鈍化層。通過鈍化層的 掩膜板，利用曝光工藝和腐蝕工藝分別在第一金屬層相關(guān)圖案和第二金屬層相關(guān)圖案上 形成鈍化層過孔。最后，在基板上沉積一層厚度在100A至3000A的透明導(dǎo)電層薄膜。其材料主要 是氧化銦錫ITO(IndiumTinOxide)。使用透明導(dǎo)電層掩膜板，通過曝光工藝和腐蝕工藝， 形成像素電極、覆蓋接觸孔的連線等圖案。如圖5所示，像素電極覆蓋到公共電極線上 面后，以鈍化層為介質(zhì)形成公共電極線和像素電極之間的存儲(chǔ)電容。 實(shí)施例2除了前面所述的陣列基板結(jié)構(gòu)之外，在上述結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上還可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行下 面幾種不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如圖6所示，由數(shù)據(jù)線端子模塊處通過第一層金屬把公共電極電位引導(dǎo)到數(shù)據(jù)線端 子對(duì)面一側(cè)。再通過接觸孔把第一層金屬上的公共電極電位引導(dǎo)到顯示區(qū)域內(nèi)由第二層 金屬形成的公共電極線上。所述接觸孔由第一金屬層上的過孔、第二金屬層上的過孔和 分別覆蓋于兩個(gè)過孔之上的透明導(dǎo)電層共同構(gòu)成。實(shí)施例3如圖7所示，平行于數(shù)據(jù)線的公共電極線9除了放置在顯示單元的一側(cè)外，還可以 放置在顯示單元的中央。這種設(shè)計(jì)可以減小數(shù)據(jù)線和公共電極線之間的干擾，降低數(shù)據(jù)線和公共電極線之間可能導(dǎo)致的同層短路概率。 實(shí)施例4如圖8所示,在顯示單元接近柵極掃描線8的兩側(cè)設(shè)計(jì)用第二金屬層做的遮光電極， 并把遮光電極連接到旁邊的公共電極線上。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管液晶顯示器陣列基板結(jié)構(gòu)，包括一基板，其特征在于，還包括一第一金屬層，包括形成在所述的基板之上的柵電極掃描線、柵電極；一柵電極絕緣層，形成在所述的柵電極掃描線和柵電極之上；一有源層，形成在所述柵電極絕緣層之上；一第二金屬層，包括形成在柵絕緣層上的數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極和公共電極線，其中源電極和漏電極部分搭載于所述有源層之上；一鈍化層，形成在數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極和公共電極線上，并在漏電極上形成接觸孔；一像素電極，形成在鈍化層上，并通過所述漏電極上的接觸孔與漏電極相連接。
2. 如權(quán)利要求l所述的薄膜晶體管液晶顯示器陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于所述數(shù)據(jù) 線和公共電極線相互平行，并與柵極掃描線交叉。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種薄膜晶體管液晶顯示器陣列基板結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征 在于，包括下列步驟(1) 在玻璃基板上沉積柵極掃描線薄膜，通過光刻和腐蝕工藝，形成柵電極掃描線 和柵電極；(2) 在完成步驟(1)的基板上沉積柵電極絕緣層薄膜和非晶硅薄膜，通過光刻和 腐蝕工藝，形成硅島；(3) 在完成步驟(2)的基板上沉積一層金屬薄膜，通過光刻和腐蝕工藝，形成數(shù) 據(jù)線、公共電極線、源電極、漏電極；(4) 在完成步驟(3)的基板上沉積一層鈍化層，通過光刻和腐蝕工藝形成漏極部 分的鈍化層接觸孔；(5) 在完成步驟(4)的基板上沉積一層透明導(dǎo)電薄膜，通過光刻和腐蝕工藝，覆 蓋漏電極上的接觸孔，形成像素電極。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管液晶顯示器陣列基板結(jié)構(gòu)，包括一基板，還包括一第一金屬層，包括形成在所述的基板之上的柵電極掃描線、柵電極；一柵電極絕緣層，形成在所述的柵電極掃描線和柵電極之上；一有源層，形成在所述柵電極絕緣層之上；一第二金屬層，包括形成在柵絕緣層上的數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極和公共電極線，其中源電極和漏電極部分搭載于所述有源層之上；一鈍化層，形成在數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極和公共電極線上，并在漏電極上形成接觸孔；一像素電極，形成在鈍化層上，并通過所述漏電極上的接觸孔與漏電極相連接。本發(fā)明還提供了一種TFT LCD陣列基板結(jié)構(gòu)的制造方法。把公共電極線由原先與柵極掃描線平行改進(jìn)為與數(shù)據(jù)線平行布線，減小了顯示區(qū)域內(nèi)每一根公共電極線的長度，降低了每一根公共電極線的電阻。
文檔編號(hào)H01L27/12GK101334564SQ20071004300
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2007年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月28日
發(fā)明者馬群剛 申請(qǐng)人:上海廣電Nec液晶顯示器有限公司