[发明专利]液晶显示器及其装配方法

说明书

本发明要求享有2001年3月26日在韩国提出的第P2001-15744号专利申请的利益，该申请在此引入以作参考。

发明领域

本发明涉及一种液晶显示器，尤其涉及一种液晶显示器及其装配方法，它们能够减少掩模的数目和装配过程的时间。

现有技术

一种有源矩阵型驱动系统的液晶显示器(LCD)可以将薄膜晶体管(TFT)用作开关装置以显示自然的活动图像。由于LCD可以形成为比现有布朗(Brown)管更小的装置，所以它们一般用在计算机监视器和膝上型电脑中、办公自动化设备如复印机中以及便携式设备如蜂窝电话和寻呼机中。

有源矩阵型LCD通常把与视频信号如电视信号相对应的图像显示在一象素矩阵上，该矩阵令象素排布在选通线与数据线的每一个交点处。每个象素包括一液晶盒，该液晶盒根据来自一数据线的数据信号的电压电平控制透射光量。一TFT安装在选通线与数据线的交点处以响应于来自选通线的一个扫描信号(即一选通脉冲)将一数据信号切换至液晶盒。

LCD的工作主要可以根据驱动液晶的电场方向分为两种模式：扭转向列(TN)模式，其中施加有一垂直电场；同面切换(in-planeswitching)(IPS)模式，其中施加有一水平电场以有一宽视角。

图1示出一传统TN模式LCD装置的TFT衬底上的电极分布，图2是沿图1中的A-A’线所取的TFT衬底剖视图。

如图1和图2所示，该LCD装置包括：设置在选通线15与数据线13交点处的TFT和设置在选通线15与数据线13交点附近一象素区域中的象素电极26。

通过在衬底10上依次淀积栅极12、选通绝缘膜14、有源层16、欧姆接触层18、源极20与漏极22、保护层24、象素电极26和准直膜28来形成该TFT。栅极12接至选通线15，而源极20接至数据线13。

TFT把来自数据线13的数据信号加至象素电极26，并且把一扫描脉冲加至栅极12以驱动一液晶盒。象素电极26形成于保护层24的一部分和被保护层24中形成的接触孔30所暴露的漏极22的一部分上。象素电极26由一种透明导电材料形成，例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)或铟锡锌氧化物(ITZO)。选通绝缘膜14由一种无机绝缘材料形成，保护层24由一种有机绝缘材料形成。

图3A至3G示出图2中所示TFT的装配方法的步骤。

如图3A所示，利用溅射技术将一金属薄膜层淀积在透明衬底10上并且利用光刻法和湿刻(wet etching)法对其制作图案，从而在透明衬底10上形成栅极12。栅极12由一种金属材料如铝(Al)、铜(Cu)或铬(Cr)形成，(NH₄)₂S₂O₈水溶液用作湿刻的蚀刻剂。

如图3B所示，选通绝缘膜14、有源层16和欧姆接触层18依次形成在透明衬底10和栅极12上。通过利用一化学蒸汽淀积(CVD)技术将一绝缘材料如氮化硅(SiN_x)或氧化硅(SiO_x)淀积到透明衬底10上，形成选通绝缘膜14。将一非晶硅(a-Si)层和一涂有杂质的非晶硅(n⁺a-Si)层依次淀积到选通绝缘膜14上。通过利用光刻法和干刻(dry etching)法对a-Si层和n⁺a-Si层制作图案形成有源层16和欧姆接触层18。

如图3C所示，源极20和漏极22形成于欧姆接触层18上。通过以一种方式将一金属层淀积在选通绝缘膜14上形成源极20、漏极22和数据线13，这种方式是利用溅射技术将该金属层覆盖欧姆接触层18，然后利用光刻法和湿刻法对其制作图案。源极20和漏极22由钼(Mo)或钼合金如MoW、MoTa或MoNb形成，它们用(NH₄)₂S₂O₈水溶液作为蚀刻剂。

接着，如图3D所示，通过将源极20和漏极22用作掩模干刻所暴露的欧姆接触层18，从而通过欧姆接触层18、源极20和漏极22暴露出有源层16。