[發(fā)明專利]液晶顯示設(shè)備和制造該液晶顯示設(shè)備的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110296490.0
• 申請(qǐng)日: 2011-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN102566171A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳錦美;李漢錫;申熙善
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 樂金顯示有限公司
• 主分類號(hào): G02F1/1362
• 分類號(hào): G02F1/1362;G02F1/1368;G02F1/1333;G02F1/133;H01L29/786;H01L21/77
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;張旭東

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及液晶顯示(LCD)設(shè)備，更具體地，涉及LCD設(shè)備及其制造方法，該LCD設(shè)備及其制造方法增加了具有多柵極結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的溝道寬長(zhǎng)比(W/L)。

背景技術(shù)

隨著諸如移動(dòng)通信終端和筆記本電腦之類的便攜式電子設(shè)備的發(fā)展，對(duì)平板顯示(FPD)設(shè)備的需要也在增加。

FPD設(shè)備、LCD設(shè)備、等離子體顯示板(PDP)、場(chǎng)發(fā)射顯示(FED)設(shè)備和發(fā)光二極管(LED)顯示設(shè)備都在進(jìn)行持續(xù)的研究和開發(fā)。在FPD設(shè)備中，LCD設(shè)備的應(yīng)用正在擴(kuò)展，這是因?yàn)長(zhǎng)CD設(shè)備容易制造、容易驅(qū)動(dòng)、具有高的圖像質(zhì)量和大的屏幕尺寸。

觸摸屏代替了諸如鼠標(biāo)或鍵盤的輸入設(shè)備，并且允許用戶通過手指、筆或手寫筆直接輸入信息，這樣的觸摸屏已被應(yīng)用于平板設(shè)備。

觸摸屏被應(yīng)用于各種領(lǐng)域，例如，用于導(dǎo)航的移動(dòng)終端、工業(yè)終端、筆記本電腦、金融自動(dòng)化設(shè)備、游戲機(jī)、諸如便攜式手機(jī)的便攜式終端、MPEG音頻層3(MP3)播放器、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、便攜式多媒體播放器(PMP)、便攜式游戲站(PSP)、便攜式游戲機(jī)和數(shù)字多媒體廣播(DMB)接收機(jī)、以及諸如冰箱、微波爐和洗衣機(jī)之類的電器。由于所有用戶都可以容易地操作觸摸屏，因此觸摸屏的應(yīng)用正在擴(kuò)展。

具有內(nèi)置觸摸屏的LCD設(shè)備近來被開發(fā)以減小電子設(shè)備的尺寸。具體地，開發(fā)了一種使用有源結(jié)構(gòu)中的現(xiàn)有元件(諸如形成在下基板中的公共電極)作為觸摸感應(yīng)電極的內(nèi)嵌式(in-cell?type)LCD設(shè)備。

圖1是示出具有內(nèi)置觸摸屏的現(xiàn)有技術(shù)LCD設(shè)備及其驅(qū)動(dòng)方法的視圖。參考圖1，具有內(nèi)置觸摸屏的現(xiàn)有技術(shù)LCD設(shè)備10包括其間耦合有液晶層(未示出)的下基板50和上基板60。

作為內(nèi)置觸摸屏操作的例子，像素陣列40還可以用作觸摸屏TS傳感器。可以對(duì)像素陣列40施加小電壓以創(chuàng)建均勻的靜電場(chǎng)。當(dāng)諸如人的手指或其它物體的導(dǎo)體觸摸未涂覆的前表面時(shí)，形成電容器Ctc。連接到觸摸屏TS傳感器的控制器可以根據(jù)從觸摸屏TS傳感器的四個(gè)角測(cè)量的電容的變化來間接地確定觸摸的位置。

上基板60包括限定像素區(qū)以便對(duì)應(yīng)于多個(gè)像素中的每個(gè)像素的黑矩陣62，形成在黑矩陣62限定的像素中的紅色濾光器64R，形成在黑矩陣62限定的像素中的綠色濾光器64G，形成在黑矩陣62限定的像素中的藍(lán)色濾光器64B，以及形成為覆蓋(cover)黑矩陣62和彩色濾光器64R、64G和64B以平坦化上基板60的外涂層66。

下基板50包括像素陣列40，像素陣列40包括多個(gè)像素以驅(qū)動(dòng)液晶層并且用于檢測(cè)用戶的手指或筆的觸摸。由彼此相交的數(shù)據(jù)線和選通線限定每個(gè)像素。薄膜晶體管(TFT)形成在數(shù)據(jù)線和選通線相交的區(qū)域中。此外，每個(gè)像素包括公共電極和像素電極。

圖2是示出具有內(nèi)置觸摸屏的現(xiàn)有技術(shù)LCD設(shè)備的下基板50的結(jié)構(gòu)的剖面圖。在圖2中，示出了具有邊緣場(chǎng)開關(guān)(FFS)模式的下基板結(jié)構(gòu)。以下描述FFS模式操作。

參考圖2，下基板50的每個(gè)像素包括：遮光層71，形成在玻璃基板上；緩沖層51，形成在遮光層71上；有源層72(即，半導(dǎo)體層)，形成在緩沖層51上；柵極絕緣層52，形成在有源層72上；柵極電極73，由金屬材料形成，并且形成在柵極絕緣層52上以與有源層72的一部分交疊(overlap)；層間介電質(zhì)(ILD)53，形成在柵極電極73上以絕緣柵極電極73和數(shù)據(jù)電極74(源極/漏極)；以及數(shù)據(jù)電極74，電連接到有源層72。

蝕刻?hào)艠O絕緣層52和ILD?53，并且因此形成第一接觸孔以暴露有源層72的部分區(qū)域。通過在接觸孔中埋入金屬材料而形成數(shù)據(jù)電極74。此外，數(shù)據(jù)電極74電連接到像素電極77(像素ITO)。

下基板50的每個(gè)像素包括順序地形成以覆蓋柵極電極73和數(shù)據(jù)電極74的第一鈍化層54(PAS0)和第二鈍化層55(PAS1)。下基板50的每個(gè)像素還包括：公共電極75，形成在第二鈍化層55上；以及導(dǎo)電線76(第三金屬)，形成在公共電極75的一側(cè)上，并且電連接到相鄰像素的公共電極。下基板50的每個(gè)像素還包括：第三鈍化層56(PAS2)，其形成為覆蓋公共電極75和導(dǎo)電線76；以及像素電極77，形成為電連接到數(shù)據(jù)電極74。