[发明专利]液晶显示器及其制造方法

说明书

本发明中所公开的内容涉及于2006年6月30日和2006年12月7日提交的在先韩国专利申请No.10-2006-0061669和No.10-2006-124001，在此引入其全部内容作为参考。

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器及其制造方法，更具体地，涉及一种通过减少掩模数量来简化制造工序步骤和提高产量的液晶显示器及其制造方法。

背景技术

在现代信息社会中，作为信息传输媒体的显示器得到重视。研发显示器的关键在于对能耗低、外形薄、重量轻以及图像质量高的需求。作为平板显示器(FPD)中的主流器件的液晶显示器(LCD)，其性能可满足上述需求并且可进行大规模生产。因此，制造了基于LCD的各种新产品，并且LCD作为替代阴极射线管(CRT)的主要部件已被广泛使用。

通常，LCD根据图像信息通过向排列为矩阵形状的多个液晶显示单元分别提供数据信号并且控制多个液晶显示单元的透光率来显示所需图像。

LCD主要使用有源矩阵驱动模式，其中非晶硅薄膜晶体管(a-Si TFT)用开关元件，以驱动像素部分的液晶。

正如1979英国的LeComber所创建的理论，自1986年以来，非晶硅薄膜晶体管已经实际应用于3”的液晶便携电视中。近来，开发了50”或更大的大尺寸薄膜晶体管LCD。尤其是，由于非晶硅薄膜晶体管满足使用低成本绝缘基板的低温工序步骤，因此而被积极使用。

然而，由于非晶硅薄膜晶体管1cm²/Vsec的电子迁移率，其在需要高于1MHz的高速操作外围设备中使用存在限制，这样，展开了针对使用多晶硅(poly-Si)薄膜晶体管在玻璃基板上同时集成像素部分和驱动电路部分的研究，其中多晶硅薄膜晶体管的场效应迁移率高于非晶硅薄膜晶体管的场效应迁移率。

由于自1982年发展了液晶彩色电视，多晶硅薄膜晶体管已经被用于诸如可携式摄像机的小尺寸模块中。由于多晶硅薄膜晶体管具有低灵敏性和高电场效应迁移率的优点，所以可在基板上直接制造驱动电路。

迁移率的增大可改善用于确定驱动像素数目的驱动电路部分的操作频率。其使显示器更加优良。同样，由于通过减少像素部分信号电压的充电时间可减少传输信号的失真，所以有可能预期图像质量的改善。

另外，与具有25V高驱动电压的非晶硅薄膜晶体管相比，由于多晶硅薄膜晶体管可由小于10V的电压进行驱动，所以其具有低能耗的优点。

在下文中将参考图1来详细说明LCD的结构。

图1为现有技术中LCD，特别是在阵列基板上集成驱动电路的LCD，的结构平面图，。

如图1所示，LCD包括滤色片基板5、阵列基板10以及形成于滤色片基板5和阵列基板10之间的液晶层(未示出)。

阵列基板10包括像素部分35和驱动电路部分30，其中像素部分35为单元像素排列为矩阵形式的图像显示区域，并且驱动电路部分30包括数据驱动电路31和栅驱动电路32，其沿像素部分35的外围进行设置。虽然未示出，阵列基板10的像素部分35包括以垂直和水平方向设置在基板10上的多条栅线和数据线以限定多个像素区域，形成在栅线和数据线相交叉部分处的多个薄膜晶体管，以及形成于像素区域中的像素电极。

各薄膜晶体管作为开关元件施加或阻挡信号电压流入像素电极，并且为使用电场控制电流流动的场效应晶体管(FET)。

阵列基板10的驱动电路部分30位于阵列基板10比滤色片基板5更突出的像素部分35的外围。数据驱动电路31位于突出的阵列基板10的长边而栅驱动电路32位于突出的阵列基板10的短边。

此时，在数据驱动电路31和栅驱动电路32中，使用作为转换器的互补金属氧化物半导体(CMOS)结构的薄膜晶体管以正确地输出一输入信号。

CMOS为一种用于驱动电路部分的薄膜晶体管的MOS结构的集成电路，该驱动电路部分需要高速信号处理，CMOS需要n沟道薄膜晶体管和p沟道薄膜晶体管，并且具有相应于NMOS和PMOS的中间级别的速度和密度特性。

栅驱动电路32和数据驱动电路31分别经栅线和数据线向像素电极提供扫描信号和数据信号。由于电路32和31与外部信号输入端(未示出)相连接，因而其经外部信号输入端控制外部信号输入并将其输出至像素电极。

此外，滤色片基板5的像素部分35包括显示颜色的滤色片(未示出)，以及形成在基板10中用作像素电极的相对电极的公共电极(未示出)。