[发明专利]透射型液晶显示器件及其制造方法

说明书

本申请是第200610003711X号中国发明专利申请的分案申请，该申请1996年8月12日提交的申请号为96111648.X，名称为“透射型液晶显示器件及其制造方法”的中国发明专利申请的分案。

技术领域

本发明涉及一种透射型液晶显示器件，它包括开关元件，如薄膜三极管(下文中称为TFT)，作为寻址元件，并用作计算机、电视机之类的显示器；本发明还涉及一种制造这种透射型液晶显示器件的方法。

背景技术

图16是具备有源矩阵衬底的普通透射型液晶显示器件的电路图。

参见图16，有源矩阵衬底包括多个排列成矩阵的像素电极1，和用作与各像素电极1相连的开关元件的TFT2。TFT2的栅极与栅极引线3相连，用来提供扫描(门)信号，从而可以将栅极信号输入到栅极，控制TFT2的驱动。TFT2的源极与源极引线4相连，用来提供图像(数据)信号，从而当TFT受到驱动时，可以通过TFT将数据信号输入到相应的像素电极1。栅极引线3和源极引线4在靠近像素电极1的地方穿行，并排列成矩阵，相互交叉在一起。TFT2的漏极与像素电极1和储能电容5分别相连。储能电容5的另一极与公共线6相连。储能电容5用来保持液晶层上施加的电压。储能电容与液晶电容并联，液晶电容包括介于一有源矩阵衬底上的像素电极和另一衬底上的相应像素电极之间的液晶层。

图17是普通的液晶显示器件有源矩阵衬底一个TFT部分的截面图。

参见图17，与图16中所示栅极引线3相连的栅极12是形成在透明绝缘衬底11上的。门绝缘膜13包覆在栅极12上。半导体层14形成在门绝缘层13上，从而通过门绝缘膜13覆盖在栅极12上，沟道保护层15形成在半导体层14的中央。用作源极16a和漏极16b的n⁺-Si层包覆在沟道保护层15的端部和半导体层14的部分，从而它们在沟道保护层15的上端相互间隔开。将用作图16中所示源极引线4的金属层17a覆盖在源极16a上，作为n⁺-Si层。金属层17b覆盖在漏极16b上，作为另一个n⁺-Si层，从而将漏极16b和像素电极1连接在一起。中间层绝缘膜18覆盖在TFT2、栅极引线3和源极引线4上。透明导电膜形成在绝缘膜上，以构成像素电极1。透明导电膜与金属层17b相连，金属层17b通过一接触孔19与TFT2的漏极16b相连，接触孔19穿过中间层绝缘膜18。

因此，由于中间层绝缘膜18形成在像素电极1和包括栅极引线和源极引线3和4的隐埋层之间的，所以，可以用引线3和4来覆盖像素电极1。例如，这样一种结构可参见日本公开专利出版号为58-172685的文献中揭示的内容。采用这种结构，开口率提高，并且因为由线3和4所产生的电场被屏蔽，所以使出现旋转位移的可能性最小。

通常，中间层绝缘层18是通过化学蒸汽淀积(CVD)，淀积如氮化硅(SiN)的无机材料至厚度约500nm而形成的。

上述普通的液晶显示装置具有如下所述的缺点。

当通过CVD或溅射在中间层绝缘膜18上形成由SiNx、SiO₂、TaOx等制成的透明绝缘膜时，薄膜的表面直接反映了隐埋膜(即中间层绝缘膜18)的表面形状。所以，当在透明绝缘膜上形成像素电极1时，如果隐埋膜有台阶，则在像素电极上也会形成台阶，从而使液晶分子的取向出现扰动。另一种方法是，可以通过涂敷如聚酰亚胺的有机材料来形成中间层绝缘膜18，从而得到平整的像素部分。然而在这种情况下，为了形成将像素电极和漏极电连接起来的接触孔，需要采取一系列的步骤，包括采用光刻胶作为掩膜的光化学图案形成、形成接触孔的蚀刻，和光刻胶的去除。可以采用光敏聚酰亚胺膜来缩短蚀刻和去除步骤。然而在这种情况下，产生的中间层绝缘膜18是彩色的。这对于要求高透光和透明的液晶显示器件是不合适的。

另一个缺点如下所述。当透光中间层绝缘膜18将像素电极1覆盖在栅极引线3和源极引线4上时，像素电极1与栅极引线3之间以及像素电极1与源极引线4之间的电容值增大。特别是，当将氮化硅之类的无机材料用作中间层绝缘膜18时，这种材料的介电常数将高达8，并且由于薄膜是透光CVD形成的，所以薄膜的厚度将只有约500nm厚。采用这样的中间层绝缘膜，像素电极1与线3和4之间的电容值很大。这就产生下面的问题(1)和(2)。附带说明一下，为了得到由氮化硅之类材料制成的较厚的无机膜，制造工艺上需要相当长的时间。