專利名稱：液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器，特別是涉及一種用于液晶投影儀光閥的液晶顯示器。


圖1是在傳統(tǒng)液晶顯示器中使用的象素襯底的象素之一及圍繞象素布置的有關(guān)元件的平面圖。
如圖1所示，在傳統(tǒng)液晶顯示器中，每一個(gè)象素TFT(溝道區(qū)201)設(shè)置在柵極線61和數(shù)據(jù)線81的交點(diǎn)上。象素TFT的溝道區(qū)沿?cái)?shù)據(jù)線81垂直于附圖頁布置。另外，在傳統(tǒng)液晶顯示器中，大體矩形的存儲(chǔ)電容器204沿柵極線排列。
具有最高光靈敏度的象素TFT的一部分是LDD(輕摻雜的漏極)。即在圖1中，在數(shù)據(jù)線81一側(cè)連接到象素電極的觸點(diǎn)204的LDD區(qū)42以及數(shù)據(jù)線81一側(cè)連接到觸點(diǎn)202的LDD區(qū)41是對光最敏感的。
當(dāng)入射到數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41的光數(shù)量不同于入射到象素電極側(cè)LDD區(qū)42上的光數(shù)量時(shí)，在LDD區(qū)之間存在漏電流的差異。此外，由于液晶顯示器通常是AC(交流)驅(qū)動(dòng)的，數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41及象素電極側(cè)LDD區(qū)42的電場在每一幀中成為高度交變的。因此，如果在數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41及象素電極側(cè)LDD區(qū)42之間存在漏電流差異時(shí)，在每一幀中象素的亮度不同，使顯示屏上產(chǎn)生閃爍。
為了防止發(fā)生這種閃爍，在傳統(tǒng)液晶顯示器中通常采用一種結(jié)構(gòu)，其中LDD區(qū)41和42由上遮光層和下遮光層進(jìn)行光屏蔽，它們設(shè)置在這些區(qū)的上面和下面。
傳統(tǒng)液晶顯示器的光屏蔽結(jié)構(gòu)的典型實(shí)例有點(diǎn)陣型的上和下遮光層設(shè)置用于覆蓋數(shù)據(jù)線，柵極線和象素TFT，從而防止光照射LDD區(qū)。在一種情況下，那里光垂直地照在液晶顯示器上時(shí)，這種光屏蔽結(jié)構(gòu)是有效的。即，按照這種光屏蔽結(jié)構(gòu)，上、下遮光層可阻擋光進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸線側(cè)LDD區(qū)和象素線側(cè)LDD區(qū)，只要光垂直進(jìn)入液晶顯示器就成。
可是，入射到液晶顯示器上的光不僅包含相對于液晶顯示器的垂直分量，還包括具有某種角分布的各種分量。因此，入射到上遮光層端部的光可包含由下遮光層等重復(fù)地反射并引向LDD區(qū)的光。因?yàn)?，在傳統(tǒng)液晶顯示器的光屏蔽結(jié)構(gòu)中，引向數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)及其附近的光量不同于那些引向象素電極側(cè)LDD區(qū)及其附近的光量，存在一種問題，即不可能使數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)和象素側(cè)LDD區(qū)的漏電流彼此相等。該問題可參照圖2和圖3詳細(xì)說明。
圖2是在圖1中沿I-I線截取的剖面，即包括數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41的剖面，而圖3是在圖1中沿J-J線截取的剖面，即包括象素線側(cè)LDD區(qū)42的區(qū)域的剖面。
參照圖2，在玻璃襯底1的上表面構(gòu)成下遮光層2，并且構(gòu)成第一層間膜3以覆蓋下遮光層2。在第一層間膜3上形成數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)，以及在數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41上成柵絕緣膜5。在柵絕緣膜5上，構(gòu)成第二層間膜7來覆蓋柵絕緣膜。在第二層間膜7的上表面構(gòu)成數(shù)據(jù)線81，并且構(gòu)成第三層間膜9來覆蓋數(shù)據(jù)線81。第三層間膜上構(gòu)成上遮光層10。因?yàn)橄抡诠鈱?和上遮光層10是沿?cái)?shù)據(jù)線構(gòu)成的，構(gòu)成的遮光層2及遮光層10比數(shù)據(jù)線81略寬。
另一方面，參照圖3，在多晶硅層4上形成用做存儲(chǔ)電容器線62的金屬膜，以及在象素電極側(cè)LDD區(qū)42兩側(cè)形成柵絕緣膜5，而且構(gòu)成下遮光層2及上遮光層10以覆蓋金屬膜6。就是說，因?yàn)橄抡诠鈱?和上遮光層10在該區(qū)域中沿柵極線61形成，在該區(qū)域中下遮光層2和上遮光層10的側(cè)部和數(shù)據(jù)線81的寬度無關(guān)地向外延伸。
如上所述，在包括數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41的區(qū)域中，下遮光層2及上遮光層10的寬度不同于包括象素電極側(cè)LDD區(qū)42的區(qū)域中的那些遮光層的寬度。因此，在各LDD區(qū)41和42之間存在入射光量的差別。
例如，在相對法線成一定角度入射的圍繞數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41的光線如圖2中的箭頭所示，指向上遮光層10邊緣附近的下屏蔽層2。該光是由金屬材料構(gòu)成的下屏蔽層2、金屬材料構(gòu)成的數(shù)據(jù)線81及下遮光層2再次反射并達(dá)到數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41。反之，入射在象素電極側(cè)LDD區(qū)42附近的光被上遮光層10阻擋并不能到達(dá)下遮光層2，即使光的入射角和圖2中所示的相同亦是如此，如圖3所示。
如上所述，在傳統(tǒng)液晶顯示器中，在數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41中的光屏蔽結(jié)構(gòu)和象素電極側(cè)LDD區(qū)42中的不同。因此，存在數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)和象素側(cè)LDD區(qū)漏電流不同的問題。此外，存在另一種問題，即由于漏電流差異產(chǎn)生的圖象質(zhì)量降級(jí)，如顯示屏上的閃爍。
當(dāng)液晶顯示器用做液晶投影器的光閥時(shí)，這些問題變得特別重要。就是說，按照投影器外殼小型化和液晶面板小型化的最近的趨勢，為了在增加屏幕亮度的同時(shí)降低成本，要增加入射到液晶顯示器上的光量，因此即使漏電流的小的差異也會(huì)導(dǎo)致圖象質(zhì)量降級(jí)。
為了要防止因諸如閃爍引起的圖象質(zhì)量降級(jí)，使柵極線側(cè)LDD區(qū)和象素電極側(cè)LDD區(qū)的光屏蔽結(jié)構(gòu)完全相同，致使在那里的漏電流彼此相等。可是，為了使在傳統(tǒng)液晶顯示器中的數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)和象素電極側(cè)LDD區(qū)的光屏蔽區(qū)全同，其中象素TFT是沿?cái)?shù)據(jù)線排列的，各象素區(qū)的孔徑比必須做出顯著的犧牲。
鑒于當(dāng)代工藝水平，本發(fā)明通過沿柵極線排列TFT、并在數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41和象素電極側(cè)LDD區(qū)42使用全同的光屏蔽結(jié)構(gòu)、使數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)和象素電極側(cè)LDD區(qū)中的漏電流數(shù)量相等，來限制閃爍的發(fā)生。
就是說，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器，包括在透明絕緣襯底上形成的多個(gè)并行柵極線，在透明絕緣襯底上形成的多個(gè)并行數(shù)據(jù)線，所述數(shù)據(jù)線與柵極線正交并與之電絕緣，以及對應(yīng)于在矩陣中由柵極線及數(shù)傳傳輸線分開的各象素區(qū)在透明絕緣襯底上設(shè)置的多個(gè)晶體管，其中每一個(gè)晶體管包括一個(gè)數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)及沿?cái)?shù)據(jù)線設(shè)置的象素側(cè)LDD區(qū)，并且相對于數(shù)據(jù)線有一個(gè)間隙，致使數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)的光屏蔽特性與象素側(cè)LDD區(qū)的基本上相同。
在上述液晶顯示器中，各晶體管可以等距離地安排在遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)線中的相鄰數(shù)據(jù)線的位置上，即在數(shù)據(jù)線之間的中間線上。
另外，當(dāng)各晶體管按預(yù)定距離從相鄰的數(shù)據(jù)線分開時(shí)，該晶體管可以安排在相鄰數(shù)據(jù)線之一的側(cè)面，且該傳輸線連接同一晶體管。
在液晶顯示器中，其中每一種晶體管安排在相鄰數(shù)據(jù)線之一的側(cè)面，傳輸線連接同一晶體管，它還包括沿柵極線形成的存儲(chǔ)電容器，致使晶體管定位在各象素區(qū)中的柵極線之間，該存儲(chǔ)電容器可含突出部，在沿柵極線并在柵極線一側(cè)的晶體管的象素側(cè)LDD區(qū)的一側(cè)部分地突出。在后一種情況中，象素電極的觸點(diǎn)設(shè)置在這種突出部中。
在任何上述液晶顯示器中，反射光衰減層可設(shè)置在柵極線下面定位的柵絕緣膜下面。
圖15是圖14中所示象素襯底中所用象素襯底的放大平面視圖；圖16是圖15中沿線H-H截取的剖面圖。
本發(fā)明的液晶顯示器包含象素襯底，其上形成多個(gè)象素電極；對置襯底，在對置襯底上形成公共電極等；以及液晶層，設(shè)置在象素襯底和以預(yù)定距離按和象素襯底的對置關(guān)系布置的對置襯底之間的間隙中。因?yàn)楸景l(fā)明涉及的是象素電極襯底結(jié)構(gòu)，今后只對其象素襯底進(jìn)行敘述。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器的象素襯底。順便說明，圖4表示液晶顯示器象素襯底的一部分，它包括多個(gè)象素之一及其周邊部分。各象素以矩陣形式布置在象素襯底上。
如圖4所示，在象素襯底上形成多個(gè)平行柵極線61和與柵極線垂直的多個(gè)平行數(shù)據(jù)線81。一個(gè)象素區(qū)由兩個(gè)相鄰的柵極線61和兩種相鄰的數(shù)據(jù)線81限定。具體說，圖4中左側(cè)部所示的數(shù)據(jù)線81和圖4中上側(cè)所示的柵極線61限定了圖4中心的象素區(qū)。右側(cè)部所示的數(shù)據(jù)線81和上柵極線限定一個(gè)象素區(qū)，它并未示于并定位于中心象素區(qū)的右側(cè)，下側(cè)的柵極線61和左側(cè)數(shù)據(jù)線限定一個(gè)象素區(qū)，并未示于并定位于低于圖面上中心象素區(qū)的地方。
根據(jù)本實(shí)施例的象素襯底中，構(gòu)成溝道區(qū)201的象素TFT是沿柵極線61布置的，不是在數(shù)據(jù)線81上，而是在兩條相鄰數(shù)據(jù)線81之間的中心位置上。溝道區(qū)201的中心在兩條數(shù)據(jù)線之間的中心線A-A上。
象素TFT包括通過數(shù)據(jù)線觸點(diǎn)202連接到數(shù)據(jù)線81的數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41，以及通過象素電極觸點(diǎn)203連接到象素電極的象素電極側(cè)LDD區(qū)42。數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41和象素電極側(cè)LDD區(qū)42是繞A-A線對稱分布的。
此外，在示于圖4的象素襯底中，象素電極觸點(diǎn)203的中心也在A-A線上，而且由多晶硅層和柵金屬層構(gòu)成的存儲(chǔ)電容器204以及柵金屬層是繞線A-A對稱地形成的。
將參照圖5A至圖5O說明圖4所示的象素襯底制造方法。順便說明，應(yīng)當(dāng)指出，圖5A至圖5O只是說明象素襯底的加工步驟，其中表示的剖面圖并未規(guī)定圖4中所示象素襯底的任何具體部分。
首先，如圖5A所示，在透明絕緣襯底1，如玻璃襯底上形成下遮光層2。最好是下遮光層2具有優(yōu)越的光屏蔽特性和耐熱性，使得在下面說明的形成多晶硅期間，不受退火的影響。有鑒于此，下遮光層2是由WSi(硅化鎢)等構(gòu)成的。
其次，如圖5B所示，第一層間膜3是用SiO2等在下遮光層2上形成的。選擇第一層間膜的厚度，致使下遮光層2不起象素TFT的背柵的作用。
此后，如圖5C所示，在第一層間膜3上形成多晶硅層4。多晶硅層4是這樣形成的，先在第一層間膜3上形成非晶硅層，然后使非晶硅層承受激光退火。
其次，如圖5D所示，形成柵絕緣膜5以覆蓋多晶硅層4。形成柵絕緣膜5后，多晶硅層4的各部分，變?yōu)樵礃O，漏極及存儲(chǔ)電容器，用雜質(zhì)摻雜。
以后，如圖5E所示，通過用光刻技術(shù)和蝕刻法，將柵絕緣膜5及多晶硅層4制成島。
再其次，由諸如WSi的金屬材料構(gòu)成金屬膜6，然后通過對金屬膜6制圖將柵極線61及存儲(chǔ)電容器線62有選擇地形成在柵絕緣膜5上，如圖5F所示。此后，通過用雜質(zhì)有選擇地對多晶硅層4摻雜，形成LDD區(qū)40。
此后，如圖5G所示，在晶片上形成第二層間膜7。
其次，如圖5H所示，穿過第二層間膜7和柵絕緣膜5形成接觸孔75，使多晶硅層4部分地暴露出來。
此后，為了形成穿過接觸孔75連接到多晶硅層4的數(shù)據(jù)線81，在晶片上形成像鋁這樣的金屬膜，而通過對這樣形成的金屬膜制圖形成數(shù)據(jù)線81，如圖5I所示。
其次，如圖5J所示，形成第三層間膜9，然后在它上面形成像鋁這樣的金屬膜，如圖5K所示。通過對金屬膜制圖，形成上遮光層，如圖5L所示。
此后，如圖5M所示，通過涂漆和烘干形成壓平膜11。
其次，如圖5N所示，形成用于暴露多晶硅層4一部分的接觸孔119。
最后，形成穿過接觸孔119連接到多晶硅層4的ITO(銦錫氧化物)膜，而且通過對ITO膜制圖形成象素電極12，如圖50所示。
如上所述形成示于圖4的象素襯底。
圖6和圖7是分別在這樣加工的象素襯底4上包括象素TFT的數(shù)據(jù)線側(cè)IDD區(qū)41和象素電極側(cè)LDD區(qū)42的各個(gè)部分的剖面圖。就是說，圖4中沿B-B線截取的剖面和沿C-C線截取的剖面分別對應(yīng)于示于圖6和圖7的那些剖面圖。
如圖4，圖6和圖7所示，數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41和象素電極側(cè)LDD區(qū)42具有基本相同的光屏蔽特性。下面將說明此項(xiàng)理由。
首先考慮光垂直地入射到液晶顯示器上，可以說到達(dá)柵極線側(cè)LDD區(qū)41和象素電極側(cè)LDD區(qū)42的光的強(qiáng)度相同，因?yàn)榘〝?shù)據(jù)側(cè)LDD區(qū)和象素電極側(cè)LDD區(qū)的各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)和圖4，圖6和圖7所示的相同。就是說，垂直入射到液晶顯示器上的光基本上被包括數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41及包括象素電極側(cè)LDD區(qū)42的區(qū)域中的上遮光層10和下遮光層2屏蔽。因此，到達(dá)這兩個(gè)LDD區(qū)的光強(qiáng)變?yōu)榛鞠嗤?br> 至于和其法線成一定角度入射到液晶顯示器上的光，它從上遮光層10邊緣附近進(jìn)入象素襯底，而且，在它相繼被遮光層10、下遮光層2、多晶硅層4和柵極線61重復(fù)反射并衰減后，只有部分入射光到達(dá)LDD區(qū)41和42。例如，圖8是沿圖4中箭頭301方向觀察的象素襯底的剖面。在這種情況下，光傾斜入射到上遮光層10邊緣附近達(dá)到下遮光層2，而且，由各層反射后，到達(dá)數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41。
在根據(jù)本實(shí)施例的象素襯底中，柵極線側(cè)LDD區(qū)41和象素電極側(cè)LDD區(qū)42對稱地布置在圖4的A-A線周圍。此外，象素電極12和存儲(chǔ)電容器204也分別對稱地布置在A-A線周圍。因此，如果在圖4中箭頭301方向觀察的剖面中存在光通路，沿此光通路入射在上光屏蔽金屬層邊緣附近的光在象素襯底內(nèi)重復(fù)反射并到達(dá)數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41，在圖4中沿箭頭302方向觀察的剖面中存在光通路，它是對箭頭301線對稱的，而且沿該光通路，入射在上光屏蔽金屬層邊緣附近的光在象素襯底內(nèi)重復(fù)反射并到達(dá)象素電極側(cè)LDD區(qū)42。這樣，在圖4所示的象素襯底中，當(dāng)一個(gè)光通路存在時(shí)，沿該光通路入射在遮光層邊緣附近的光在象素襯底內(nèi)重復(fù)反射并衰減后到達(dá)LDD區(qū)41和42之一，存在另一個(gè)光通路，所說另一個(gè)光通路對繞A-A線的光通路是線對稱的，且沿該另一個(gè)光通路，衰減的入射光到達(dá)另一個(gè)LDD區(qū)。
因此，在圖4中，數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41和圖4中象素電極側(cè)LDD區(qū)42的光屏蔽特性是基本相同的。
通常，為了防止液晶降級(jí)，在每一幀中用含交變極性的AC電壓驅(qū)動(dòng)象素。因此，在每一幀中，象素TFT的漏極連接在數(shù)據(jù)線81和象素電極12之間轉(zhuǎn)換。此外，因?yàn)樵跂艠O和漏極之間的LDD區(qū)的電場在保持已寫入電壓的周期內(nèi)(即象素TFT柵極的截止周期)增強(qiáng)，在每一幀中數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41和象素電極側(cè)LDD區(qū)42的電場增強(qiáng)。當(dāng)光入射在電場增強(qiáng)的部分上時(shí)，通過受光激勵(lì)的載流子的遷移率產(chǎn)生漏電流。在這種情況下，在數(shù)據(jù)線側(cè)變漏極的時(shí)間周期內(nèi)，在各LDD區(qū)中光致漏電流與當(dāng)象素電極側(cè)變?yōu)槁O時(shí)不同，各幀中象素的亮度不同，使顯示屏上出現(xiàn)閃爍。在使用根據(jù)本實(shí)施例的象素襯底的液晶顯示器中，當(dāng)數(shù)據(jù)線側(cè)變?yōu)槁O時(shí)，柵極線側(cè)LDD區(qū)和象素電極側(cè)LDD區(qū)中的漏電流全同于當(dāng)象素電極側(cè)變?yōu)槁O時(shí)的那些漏電流，因?yàn)槿缟纤觯瑪?shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41和象素電極側(cè)LDD區(qū)42的光屏蔽結(jié)構(gòu)是全同的。因此，在本液晶顯示器中，閃爍的產(chǎn)生受到限制。
現(xiàn)在，參照圖9和圖10，將說明根據(jù)第二實(shí)施例的液晶顯示器的象素襯底。
如圖9所示，在第二實(shí)施例的象素襯底中，和第一實(shí)施例一樣，多種象素TFT在兩種相鄰兩個(gè)數(shù)據(jù)線之間及沿柵極線形成。在第二實(shí)施例的象素襯底中，溝道區(qū)201的中心定位于D-D線上，而且數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41和象素電極側(cè)LDD區(qū)42繞D-D線以線對稱形式構(gòu)成。存儲(chǔ)電容器204也圍繞D-D線對稱地形成。
第二實(shí)施例和第一實(shí)施例的區(qū)別在于，提供反射光衰減區(qū)45，用圖9中的點(diǎn)劃線表示。反射光衰減區(qū)45是由例如多晶硅層形成的，并在柵極線61下面形成柵絕緣膜5插入其間。換句話說，形成柵極氧化物膜5并在柵極氧化物膜5上構(gòu)成柵極線61。順便說明，反射光衰減區(qū)45是繞D-D線對稱地形成的。
根據(jù)第二實(shí)施例的象素襯底是通過和第一實(shí)施例相同的加工步驟制成的。和第一實(shí)施例的唯一區(qū)別是多晶硅層4和絕緣膜5的區(qū)域，它是由圖5E中所示的步驟蝕刻的。即在圖5E所示的步驟中，多晶硅層4和柵絕緣膜5是這樣蝕刻的，致使反射光衰減區(qū)45以島的形式保留。反射光衰減區(qū)45不和任何金屬件連接并保持電浮動(dòng)狀態(tài)。
因?yàn)榈诙?shí)施例中象素電極的反射光衰減區(qū)45是圍繞D-D線線對稱分布的，出于和第一實(shí)施例象素襯底的同樣理由，數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41上的光屏蔽結(jié)構(gòu)和象素電極側(cè)LDD區(qū)42的該結(jié)構(gòu)相同。
現(xiàn)在將說明反射光衰減區(qū)45的作用。圖10是沿示于圖9的箭頭303方向觀察時(shí)LDD區(qū)41的剖面圖。
如圖10所示，入射到上遮光層10邊緣附近的光經(jīng)過象素襯底內(nèi)各層的重復(fù)反射后到達(dá)LDD區(qū)41。就此而論，光在反射光衰減區(qū)45(即多晶硅層)和下遮光層2之間多次重復(fù)反射。因?yàn)槎嗑Ч璧姆瓷渎时认骔Si這樣的金屬層小，該層用做下遮光層2和柵極線61，當(dāng)光到達(dá)LDD區(qū)41時(shí)，和圖8所示的情況相比，其光強(qiáng)衰減得更多。因此，通過提供反射光衰減區(qū)45，能改善和第二實(shí)施例的數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)及象素襯底的象素電極側(cè)LDD區(qū)相關(guān)的光屏蔽特性，從而減小由光到達(dá)這兩種LDD區(qū)引起的漏電流。
因?yàn)閿?shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41的光屏蔽結(jié)構(gòu)也等同于使用根據(jù)本實(shí)施例的象素襯底的液晶顯示器中象素電極側(cè)LDD區(qū)42的那種光屏蔽結(jié)構(gòu)，如果在各LDD區(qū)中存在任何漏電流的話，這個(gè)漏電流也和數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)變?yōu)槁O及象素電極側(cè)LDD區(qū)變?yōu)槁O的情況相同。因此，可能限制液晶顯示器的顯示屏上產(chǎn)生閃爍的現(xiàn)象。
參照圖11至圖13，將說明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示器的象素襯底。
如圖11所示，在本實(shí)施例的象素襯底中，象素TFT布置在遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)線81并沿柵極線61的位置上。每一個(gè)象素TFT不是象在第一和第二實(shí)施例那樣，設(shè)置在兩個(gè)相鄰數(shù)據(jù)線81之間的位置，而是設(shè)在更接近象素TFT連接的(如圖11左邊所示)數(shù)據(jù)線81的位置。就是說，象素TFT是這樣布置的，致使數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41和上遮光層10之間的距離E1變短，比象素電極側(cè)LDD區(qū)42和相鄰象素的數(shù)據(jù)線81的上遮光層10之間的距離E2近。
如上所述，通過布置象素TFT在圖面左側(cè)的位置，在象素TFT右側(cè)提供一個(gè)區(qū)域，其中可以安排觸點(diǎn)203和一部分存儲(chǔ)電容器204。
圖11表示觸點(diǎn)203及存儲(chǔ)電容器204的一部分，安排在這樣設(shè)置的右側(cè)區(qū)域。通過移動(dòng)象素TFT的位置到連接在這里的數(shù)據(jù)線81的一側(cè)并突出存儲(chǔ)電容器204的一部分到柵極線61的一側(cè)，可以使連接象素TFT和觸點(diǎn)202及203的接線長度和對接線要求的面積變小，從而增大每個(gè)象素區(qū)的孔徑比。
通過用第一實(shí)施例使用的相同加工步驟可以制造第三實(shí)施例的象素襯底。
如圖11所示，當(dāng)使象素TFT的位置更靠近連接同一象素TFT的數(shù)據(jù)線時(shí)，在象素電極側(cè)LDD區(qū)42和相鄰象素的數(shù)據(jù)線81的上遮光層10之間的距離E2，比數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41及上遮光層10之間的距離E1要長。因此，和數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41相比，從上遮光層10的端部經(jīng)在象素襯底內(nèi)重復(fù)反射后到達(dá)LDD區(qū)的光通路在象素電極側(cè)LDD區(qū)42的一側(cè)起支配作用。
可是，如果光通過一個(gè)光通路到達(dá)象素電極側(cè)LDD區(qū)42，該光通路在數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41一側(cè)不存在，只存在于象素電極側(cè)LDD區(qū)42的一側(cè)，光被象素襯底內(nèi)一定數(shù)量的反射充分衰減，通過該光通路到達(dá)象素電極側(cè)LDD區(qū)的光可以忽略不計(jì)。反之，數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41和象素電極側(cè)LDD區(qū)42的光屏蔽特性可認(rèn)為相等，如果象素TFT的位置是這樣確定的，致使到達(dá)數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)和象素電極側(cè)LDD區(qū)的不充分衰減的光的強(qiáng)度相等。
數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41和象素電極側(cè)LDD區(qū)42的光屏蔽特性可認(rèn)為相等的條件將在下述假設(shè)下說明即當(dāng)光到達(dá)一種LDD區(qū)時(shí)，光強(qiáng)度為入射在上遮光層10端部附近的光強(qiáng)的1/1000或更小。
圖12是在示于圖11的象素襯底上形成的象素TFT的放大視圖，而圖13是在圖12中沿f-f線截取的剖面，順便地說，圖13還表示入射光從上遮光層10邊緣附近穿過象素襯底的內(nèi)部到數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)的光通路。
當(dāng)用WSi做下光屏蔽膜2及柵極線61的材料其反射率為60％時(shí)，為了使到達(dá)LDD區(qū)的光強(qiáng)由于在下光屏蔽膜2和柵極線61之間的重復(fù)反射變?yōu)槿肷湓谏险诠鈱?0邊緣附近光強(qiáng)的1/1000或更小。重復(fù)反射的數(shù)目應(yīng)為7或更多，這對應(yīng)于14或更多次反射。就是說，在示于圖13的實(shí)例中，在光沿柵極線在從入射點(diǎn)至數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41的光通路中行進(jìn)D1距離的時(shí)間內(nèi)，入射在上遮光層10邊緣部分附近的光必須在柵極線61和下遮光層2之間重復(fù)地反射7次。假定入射光分量角分布的最大值(最大入射角)是11°，而第一層間膜3的厚度用h表示，必須重復(fù)7次或更多的反射的距離為d1可由下式求出
d1＞2·h·tan11°·7 (公式1)當(dāng)?shù)谝粚娱g膜3的厚度例如是1μm時(shí)，由公式1顯而易見，d1必須大于2.7μm。在這種情況下，可以認(rèn)為數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41和象素電極側(cè)LDD區(qū)42的光屏蔽特性相等，即使當(dāng)象素TFT設(shè)置在更接近連接TFT的數(shù)據(jù)線時(shí)亦是如此，條件是d1在大于2.7μm的范圍內(nèi)。
如上所述，在本實(shí)施例中，因?yàn)閿?shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41的光屏蔽結(jié)構(gòu)也是和象素電極側(cè)LDD區(qū)42基本相同，在數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)變?yōu)槁O、和象素電極側(cè)LDD區(qū)變?yōu)槁O的情況下，如果存在漏電流的話，在對應(yīng)的LDD區(qū)中漏電流的量是相同的。因此，可以限制液晶顯示器中產(chǎn)生閃爍。
此外，在本實(shí)施例中，其中數(shù)據(jù)線側(cè)LDD布置在更靠近數(shù)據(jù)線觸點(diǎn)202處，可以移動(dòng)象素電極203的位置，并縮小必須用于接線的面積。因此，和第一或第二實(shí)施例相比，可以增大象素的孔徑比。
現(xiàn)在，參照圖14至圖16，說明本發(fā)明的第四實(shí)施例。
第四實(shí)施例的象素襯底和第三實(shí)施例的象素襯底的區(qū)別在于，第四實(shí)施例包括用雙點(diǎn)劃線表示的反射光衰減區(qū)45。
在本實(shí)施例中，象素TFT設(shè)置在靠近連接象素TFT的數(shù)據(jù)線81的位置上，和第三實(shí)施例一樣。因此，在象素電極側(cè)LDD區(qū)42和相鄰象素的數(shù)據(jù)線81的上遮光層10之間的距離G2比數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41和數(shù)據(jù)線81的上遮光層10之間的距離G1更長，如圖14所示?？墒?，如上相對于第三實(shí)施例所述，如果象素TFT的位置從有關(guān)的數(shù)據(jù)線81分開預(yù)定的距離的話，可以認(rèn)為數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41和象素電極側(cè)LDD區(qū)42的光屏蔽特性相同。
假設(shè)當(dāng)光到達(dá)LDD區(qū)時(shí)光強(qiáng)變?yōu)槿肷湓谏险诠鈱?0的邊部附近光強(qiáng)的1/1000或更小時(shí)，對于在第三實(shí)施例中數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41和象素電極側(cè)LDD區(qū)42的光屏蔽特性可認(rèn)為相同的條件進(jìn)行說明。
圖15是在示于圖14的象素襯底上形成的象素TFT的放大視圖，而圖16是在圖15中沿h-h線截取的剖面圖，表示入射光從上遮光層10的邊部附近穿過象素襯底內(nèi)部到數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)401的光通路。
如圖16所示，在下遮光層2和反射光衰減區(qū)45之間重復(fù)反射后，光入射在上遮光層10邊部附近穿過象素襯底到達(dá)數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41。當(dāng)WSi用做下光屏蔽膜的材料時(shí)反射率為60％，而反射光衰減區(qū)45使用多晶硅時(shí)反射率為30％，為了使到達(dá)LDD區(qū)的光強(qiáng)由于在下遮光層2和反射光誤減區(qū)45之間的重復(fù)反射，變?yōu)楣馊肷湓谏险诠鈱?0邊部附近的光強(qiáng)的1/1000或更小，重復(fù)反射的數(shù)目必須是5或更多。就是說，在圖16中，必須是這樣的，即從上遮光層的邊部穿過象素襯底內(nèi)部到數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41的光通路中，在光行進(jìn)距離d2的時(shí)間內(nèi)，入射在上遮光層10邊緣附近的光必須在反射光衰減區(qū)45和下遮光層2之間，重復(fù)反射5次或更多。
假定入射光角分布的最大值(最大入射角)是11°而第一層間膜3的厚度用h表示，必須重復(fù)5次或更多次反射的距離為d2可由下式求出d2＞2·h·tan11°·5(公式2)例如當(dāng)?shù)谝粚娱g膜3的厚度是1μm時(shí)，由公式2顯而易見，d2必須大于1.9μm。因此，在這種情況下，即使當(dāng)象素TFT設(shè)置在更接近連接TFT的數(shù)據(jù)線時(shí)，并假定d2在大于1.9μm的范圍內(nèi)，則可以認(rèn)為數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41和象素電極側(cè)LDD區(qū)42的光屏蔽特性是相同的。
如上所述，因?yàn)閿?shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41的光屏蔽結(jié)構(gòu)基本上等同于本實(shí)施例中象素電極側(cè)LDD區(qū)的光屏蔽結(jié)構(gòu)，漏電流的數(shù)量(如果有漏電流的話)在數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)變?yōu)槁O的情況下和象素電極側(cè)LDD變?yōu)槁O的情況下是相同的。因此，可以限制液晶顯示器中產(chǎn)生閃爍。
此外，本實(shí)施例中，其中數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)41布置在更靠近數(shù)據(jù)線的觸點(diǎn)202處，能夠移動(dòng)象素電極203的位置，并縮小必須用于布線的面積。因此，和第一或第二實(shí)施例相比，可以增大象素的孔徑比。
另外，本實(shí)施例包括反射光衰減區(qū)45，它是多晶硅層，設(shè)置在柵極線61的下部。因此，可以使數(shù)據(jù)線側(cè)LDD更靠近觸點(diǎn)202，從而和第一或第二實(shí)施例相比，增大象素的孔徑比。
根據(jù)本發(fā)明，通過將象素TFT安排在遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)線并沿柵極線的位置上，可使兩個(gè)LDD區(qū)的光屏蔽特性相同。因此，可以使這兩種LDD區(qū)的漏電流數(shù)量相等，從而限制在液晶顯示器中產(chǎn)生閃爍。
進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明，沿柵極線布置的象素TFT移到連接TFT的柵極線一側(cè)。因此，可以增大象素的孔徑比。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包含在透明絕緣襯底上形成的多個(gè)平行柵極線；在所述透明絕緣襯底上形成的多個(gè)平行數(shù)據(jù)線，致使多個(gè)所述平行數(shù)據(jù)線和多個(gè)所述平行柵極線彼此交叉，多個(gè)所述平行數(shù)據(jù)線和多個(gè)所述平行柵極線是電絕緣的；以及在所述透明絕緣襯底上設(shè)置的多個(gè)晶體管，它們分別在對應(yīng)于由所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線以矩陣形式劃分的象素區(qū)的位置上，多個(gè)所述晶體管中的每一個(gè)都包含一個(gè)數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)和一個(gè)象素側(cè)LDD區(qū)，而且所述晶體管的位置遠(yuǎn)離所述數(shù)據(jù)線并沿所述柵極線，致使所述數(shù)據(jù)線側(cè)LDD區(qū)和所述象素側(cè)LDD區(qū)的光屏蔽特性變?yōu)榛鞠嗤?br> 2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中多個(gè)所述晶體管中的每一個(gè)都安排在兩個(gè)相鄰所述數(shù)據(jù)線之間的中間位置上。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中多個(gè)所述晶體管中的每一個(gè)都安排在分別遠(yuǎn)離兩個(gè)相鄰所述數(shù)據(jù)線預(yù)定距離的位置上，并靠近連接所述晶體管的所述相鄰數(shù)據(jù)線之一。
4.如權(quán)利要求3所述的液晶顯示器，還包含在每個(gè)所述象素區(qū)中的存儲(chǔ)電容器，其中所述存儲(chǔ)電容器是沿所述柵極線形成的，致使所述晶體管定位于相鄰柵極線之間，而且每個(gè)所述存儲(chǔ)電容器具有突出部，部分地突伸到所述晶體管的象素側(cè)LDD區(qū)的側(cè)面上及所述柵極線的側(cè)面上。
5.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示器，其中所述象素電極的觸點(diǎn)設(shè)置在所述存儲(chǔ)電容器的突出部上。
6.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，還包含反射光衰減層，設(shè)置在所述柵極線下面定位的柵極絕緣膜的下面。
全文摘要
一種液晶顯示器，象素TFT(溝道201)沿柵極線61構(gòu)成，致使溝道201的中心定位于在兩個(gè)相鄰數(shù)據(jù)線81之間的穿過中間位置的A－A線上。象素TFT的柵極側(cè)LDD區(qū)41和象素側(cè)LDD區(qū)42繞A－A線對稱地構(gòu)成，而且繞A－A線對稱地形成存儲(chǔ)電容器。用這種構(gòu)造，可以使液晶顯示器的每一個(gè)象素TFT的兩個(gè)LDD區(qū)的漏電流彼此相等。
文檔編號(hào)H01L29/786GK1399164SQ0212655
公開日2003年2月26日 申請日期2002年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月23日
發(fā)明者佐藤哲史, 關(guān)根裕之, 吉永一秀 申請人:日本電氣株式會(huì)社