透射型液晶显示器件及其制造方法技术

一种透射型液晶显示器件，包括栅极引线；源极引线和排列在近每一栅极引线和每一源极引线的交叉点处的开关元件，每一开关元件的栅极与栅极引线相连，开关元件的源极与源极引线相连，漏极引线与向液晶层施加电压的像素电极相连，开关每一开关元件的栅极与栅极引线相连，开关元件的源极与源极引线相连，漏极引线与向液晶层施加电压的像素电极相连，开关元件、栅极引线和源极引线的上方具有高透射率有机膜形成的中间层绝缘膜，中间层绝缘膜上具有透明导电膜形成的像素电极。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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；本专利技术还涉及一种制造这种透射型液晶显示器件的方法。
技术介绍
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。(1)当像素电极1覆盖在源极引线4上时，像素电极1和源极引线4之间的电容值变大。这就提高了信号透射率，因而在保持时间内像素电极1上保持的数据信号将随其电势而波动。结果，施加在像素液晶上的有效电压会发生变化，这特别会引起实际显示中对纵向相邻像素的纵向干扰。为了减小像素电极1和源极引线4之间电容对显示的影响，日本公开专利出版号为6-230422的文献中建议了一种驱动方法，在每一源极引线上将提供给像素的数据信号的极性反向。这种驱动方法对于邻近像素的显示(即数据信号)相互间是高度相关的黑白显示屏是有效的。然而，对于普通的笔记本型个人计算机之类的彩色显示屏就不是有效的了，此时，像素电极排列成纵向条形(彩色显示器中，像正方形像素被划分成代表R、G和B的三种纵向长矩形图像单元，形成纵向条形)。与一条源极引线相连的像素的显示颜色和与相邻源极引线连接的像素的显示颜色是不同的。因此，建议的对每一源极引线将数据信号的极性反向的驱动方法尽管对于黑白显示器是有效的，但在减小普通彩色显示器的干扰时是无效的。(2)当像素电极1覆盖在用来驱动像素的栅极引线3上时，像素电极1和栅极引线3之间的电容变大，因而控制TFT2的开关信号会使像素上写入电压的馈送提高。
技术实现思路
本专利技术的透射型液晶显示装置包括栅极引线，源极引线，以及分别与每一栅极引线和每一源极引线呈近似交叉状的开关元件。每一开关元件的门电极与栅极引线相连，开关元件的源极与源极引线相连，开关元件的漏极与将电压施加到液晶层上去的像素电极相连，其中，由具有高透射率的有机膜形成的中间层绝缘膜位于开关元件、栅极引线和源极引线之上。中间层绝缘膜上具有透明导电膜形成的像素电极。在本专利技术的一种实施例中，该装置还包含一连接电极，用来连接像素电极和漏极，其中，开关元件、栅极引线、源极引线和连接电极的上方有中间层绝缘膜。像素电极形成在中间层绝缘膜上，从而至少覆盖栅极引线，或者至少部分覆盖栅极引线，并且连接电极和像素电极通过由中间层绝缘膜形成的一个接触孔相互连接在一起。在本专利技术的一种实施例中，中间层绝缘膜是由光敏丙烯酸树脂制成的。在本专利技术的一种实施例中，中间层绝缘膜是由一种通过光学或化学本色处理而成透明的树脂制成的。在本专利技术的一种实施例中，像素电极以及源极引线和栅极引线中的至少一引线相互间沿引线宽度方向重叠1μm或以上。在本专利技术一种实施例中，中间层绝缘膜的厚度为1.5μm或以上。在本专利技术的一种实施例中，连接电极是由透明导电膜形成的。在本专利技术的一种实施例中，装置还包括一储能电容，用来保持施加在液晶层上的电压，其中，接触孔或者形成在储能电容的电极上方，或者形成在栅极引线的上方。在本专利技术的一种实施例中，金属氮化物层形成在接触孔的下方，用以连接连接电极和像素电极。在本专利技术的一种实施例中，装置还包括一储能电容，用来保持施加在液晶层上的电压，其中，电容比用等式(1)表示的电容比小于或等于10电容比＝Csd/(Csd+Cls+Cs)………(1)式中Csd表示像素电极和源极引线之间的电容值，Cls表示与中间显示状态中每一像素对应的液晶部分的电容值，而Cs表示每一像素的储能电容的电容值。在本专利技术的一种实施例中，像素电极的形状为矩形，并且与栅极引本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透射型液晶显示器件，其特征在于，它包含：多条引线，它们包括栅极引线和源极引线；以及开关元件，每一开关元件排列在靠近每一栅极引线和每一源极引线的交叉处，每一开关元件的栅极与所述栅极引线相连，所述开关元件的源极与所述源极引线相连，并 且所述开关元件的漏极与象素电极相连，用来将一电压施加到一液晶层上，其中，由具有高透射率的膜形成的中间层绝缘膜位于所述开关元件、栅极引线和源极引线之上，并且，所述器件还包含将所述象素电极与所述漏极相连的连接电极，其中，所述连接 电极和所述象素电极通过穿过所述中间层绝缘膜形成的接触孔相互连接在一起，并且所述象素电极覆盖所述栅极引线、所述漏极引线和所述开关元件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：島田尚幸，梶谷優，岡本昌也，片山幹雄，咲花由和，山本明弘，中田幸伸，錦博彥，近藤直文，嵨田吉祐，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]