[发明专利]液晶显示装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置，更具体地涉及一种液晶显示(LCD) 装置及其制造方法。

背景技术

直到最近，显示装置通常使用阴极射线管(CRT)。目前，进行许多 努力来研发各种类型的平板显示器作为CRT的替代物，所述平板显示器 例如为液晶显示(LCD)装置、等离子体显示板(PDP)、场发射显示器 和电致发光显示器(ELD)。在这些平板显示器中，LCD装置具有许多优 点，例如高分辨率、轻质、薄外形、紧凑尺寸和低电压电源要求。

通常，LCD装置包括两个间隔开且彼此面对的基板，在这两个基板 之间插设有液晶材料。这两个基板包括彼此面对的电极，从而在所述电 极之间施加的电压跨液晶材料感应出电场。液晶材料中的液晶分子的配 向根据感应电场的强度而改变为感应电场的方向，从而改变了LCD装置 的光透射率。因而，LCD装置通过改变感应电场的强度而显示图像。

图1是示出了根据现有技术的LCD装置的立体图。

参照图1，LCD装置51包括阵列基板、滤色器基板以及在这两个基 板之间的液晶层。

滤色器基板包括黑底(black matrix)6、以及在第二基板5上的红色 (R)、绿色(G)和蓝色(B)滤色器图案7a、7b和7c。在滤色器图案 7a、7b和7c上布置有公共电极9。

阵列基板包括选通线14和数据线26，它们在第一基板10上彼此交 叉以限定像素区P。在选通线14和数据线26的交叉部分附近布置有薄膜 晶体管T。像素电极32布置在像素区P中并与薄膜晶体管T相连。

通过五个掩模工艺而制成阵列基板。在第一掩模工艺中形成栅极和 选通线。在第二掩模工艺中形成半导体层。在第三掩模工艺中形成数据 线以及源极和漏极。在第四掩模工艺中形成钝化层，该钝化层具有使漏 极露出的接触孔。在第五掩模工艺中形成像素电极。

因为阵列基板通过五个掩模工艺制成，所以制造时间和产品成本增 加。为了解决该问题，提出了一种通过四个掩模工艺来制造阵列基板的 方法。

图2是示出了根据现有技术通过四个掩模工艺制成的用于LCD装置 的阵列基板的平面图。

参照图2，选通线62和数据线98在一基板上彼此交叉以限定像素 区P。在选通线62的一端处布置有选通焊盘66，并且在数据线98的一 端处布置有数据焊盘99。在选通焊盘66上布置有选通焊盘电极GP，并 且在数据焊盘99上布置有数据焊盘电极DP。

在选通线62和数据线98的交叉部分的附近布置有薄膜晶体管T。 薄膜晶体管T包括栅极64、第一半导体层90a、以及源极94和漏极96。 像素电极PXL布置在像素区P中并与漏极96接触。

存储电极86与选通线62交叠。存储电极86、选通线62以及它们 之间的栅绝缘层形成了存储电容器Cst。

在数据线98的下方布置有第二半导体层90b，并且在存储电极86 的下方布置有第三半导体层90c。

第一半导体层90a的有源层92a的一部分没有被选通线64覆盖。使 有源层92a的该部分暴露于诸如背光的光，因而产生光电流。该光电流 在薄膜晶体管T中变为漏电流。

另外，因为通过同一掩模工艺形成了诸如数据线98、存储电极86 以及源极94和漏极96的金属图案、以及诸如第一至第三半导体层90a 至90c的半导体图案，所以半导体图案的本征非晶硅层伸出金属图案之 外。第二半导体层90b的本征非晶硅层的伸出部分也暴露于诸如背光的 光，因而产生光电流。这导致与像素电极PXL的耦合，并且在显示图像 时出现波形噪音。

图3A和图3B分别是沿着图2的线II-II和V-V剖取的剖视图。

参照图3A和图3B，当通过四个掩模工艺制造阵列基板时，第一半 导体层90a和第二半导体层90b分别形成在源极94和漏极96以及数据 线98的下方。钝化层PAS位于源极94和漏极96上。

第一半导体层90a包括本征非晶硅的有源层92a和掺杂非晶硅的欧 姆接触层92b。第二半导体层90b包括本征非晶硅层70和掺杂非晶硅层 72。

有源层92a的一部分没有被栅极64覆盖。有源层92a的该部分暴露 于诸如背光的光，因而产生光电流。该光电流在薄膜晶体管T中变为漏 电流。当产生该漏电流时，像素区P中充有的电压异常地通过薄膜晶体 管T泄漏。因此，薄膜晶体管T的特性变差。