发明名称 薄膜电晶体液晶显示器及其制造方法
摘要 本发明提供一种薄膜电晶体(TFT)液晶显示器(LCD)的结构及其制造方法。此薄膜电晶体液晶显示器包括一 TOC基板,其中TFT系配置在彩色滤光层上,资料线系配置在彩色滤光层和下基板之间,且TFT系耦接于资料线和像素电极之间。
申请公布号 TWI222546 申请公布日期 2004.10.21
申请号 TW092114364 申请日期 2003.05.28
申请人 友达光电股份有限公司 发明人 来汉中
分类号 G02F1/136 主分类号 G02F1/136
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路四段二七九号三楼;颜锦顺 台北市大安区信义路四段二七九号三楼
主权项 1.一种薄膜电晶体液晶显示器,包括:一第一基板;一第二基板,具有一共用电极与该第一基板相对;一开关元件,设置于该第一基板上,且耦接于一资料线和一像素电极之间;一彩色滤光层,设置于该开关元件和该第一基板之间;以及该资料线,设置于该彩色滤光层和该第一基板之间。2.如申请专利范围第1项所述之薄膜电晶体液晶显示器,其中该资料线为一遮光结构。3.如申请专利范围第1项所述之薄膜电晶体液晶显示器,其中该开关元件为一背光通道蚀刻型薄膜电晶体。4.如申请专利范围第1项所述之薄膜电晶体液晶显示器,更包括:一覆盖层,设置于该彩色滤光层和该开关元件之间。5.如申请专利范围第1项所述之薄膜电晶体液晶显示器,更包括:一保护层,覆盖该开关元件。6.如申请专利范围第1项所述之薄膜电晶体液晶显示器,其中一局部导线连接该开关元件和该资料线,且该局部导线和该像素电极系为透明导电材质。7.如申请专利范围第6项所述之薄膜电晶体液晶显示器,其中该像素电极系设置在该覆盖层上,且与该覆盖层接触。8.如申请专利范围第6项所述之薄膜电晶体液晶显示器,其中该开关元件的一汲极电极具有一延伸部做为该像素电极之用,且该开关元件的一源极电极具有一延伸部与该资料线接触。9.如申请专利范围第6项所述之薄膜电晶体液晶显示器,其中该像素电极系设置于一保护层上,该保护层系覆盖该开关元件。10.如申请专利范围第9项所述之薄膜电晶体液晶显示器,其中该开关元件包括一闸极绝缘层设置于该保护层和该覆盖层之间。11.如申请专利范围第1项所述之薄膜电晶体液晶显示器,其中该开关元件包括一汲极电极连接至该像素电极,以及一源极电极延伸至与该资料线接触。12.如申请专利范围第11项所述之薄膜电晶体液晶显示器,其中该像素电极系设置于该汲极电极下。13.如申请专利范围第11项所述之薄膜电晶体液晶显示器,其中该开关元件包括一闸极绝缘层设置在该覆盖层上,该像素电极系设置于该闸极绝缘层上,且与该闸极绝缘层接触。14.如申请专利范围第11项所述之薄膜电晶体液晶显示器,其中该像素电极系设置于该汲极电极上。15.如申请专利范围第11项所述之薄膜电晶体液晶显示器,其中该像素电极系设置于一保护层上,该保护层覆盖该开关元件。16.一种薄膜电晶体液晶显示器的制造方法,包括:提供一基板;在该基板上形成一资料线;在该资料线和该基板上形成一彩色滤光层;在该彩色滤光层上形成一覆盖层;以及在该覆盖层上形成一开关元件,且该开关元件耦接于该资料线和一像素电极之间。17.如申请专利范围第16项所述之薄膜电晶体液晶显示器的制造方法,其中该资料线为一遮光结构。18.如申请专利范围第16项所述之薄膜电晶体液晶显示器的制造方法,其中该开关元件为一背光通道蚀刻型薄膜电晶体。19.如申请专利范围第16项所述之薄膜电晶体液晶显示器的制造方法,更包括:形成一覆盖层于该彩色滤光层和该开关元件之间。20.如申请专利范围第16项所述之薄膜电晶体液晶显示器的制造方法,更包括:形成一保护层覆盖该开关元件。21.如申请专利范围第16项所述之薄膜电晶体液晶显示器的制造方法,其中一局部导线连接该开关元件和该资料线,且该局部导线和该像素电极系为透明导电材质。22.如申请专利范围第21项所述之薄膜电晶体液晶显示器的制造方法,其中该像素电极系设置在该覆盖层上,且与该覆盖层接触。23.如申请专利范围第21项所述之薄膜电晶体液晶显示器的制造方法,其中该开关元件的一汲极电极具有一延伸部做为该像素电极之用,且该开关元件的一源极电极具有一延伸部与该资料线接触。24.如申请专利范围第21项所述之薄膜电晶体液晶显示器的制造方法,其中在该覆盖层上形成该开关元件的步骤包括:在该覆盖层上形成一闸极线;在该闸极线和该覆盖层上依序形成一闸极绝缘层、一半导体层和一n-掺杂层;定义该n-掺杂层和该半导体层;在该闸极绝缘层和该覆盖层中形成一第一开口,暴露出该资料线的表面;在该n-掺杂层和该闸极绝缘层上形成一透明导电层,并填入该第一开口中;定义该透明导电层和该n-掺杂层,以形成该像素电极和该局部导线,其中该像素电极具有一延伸部做为一汲极电极,且该局部导线具有一延伸部做为一源极电极;以及形成一保护层覆盖该开关元件。25.如申请专利范围第21项所述之薄膜电晶体液晶显示器的制造方法,其中该像素电极系设置于一保护层上,该保护层系覆盖该开关元件。26.如申请专利范围第25项所述之薄膜电晶体液晶显示器的制造方法,其中在该覆盖层上形成该开关元件的步骤包括:在该覆盖层上形成一闸极线;在该闸极线和该覆盖层上依序形成一闸极绝缘层;在该闸极线和该闸极绝缘层上形成一半导体层和一n-掺杂层,并将其图案化;在该半导体层和该闸极绝缘层上形成一金属层;定义该金属层和该n-掺杂层,使该金属层变成一源极电极和一汲极电极,且使该n-掺杂层变成一源极和一汲极;形成一保护层覆盖该源极电极、该汲极电极和该闸极绝缘层;在该保护层中形成一第一开口和一第二开口,且在该保护层、该闸极绝缘层和该覆盖层中形成一第三开口;在该保护层上形成一透明导电层,并填入该第一、第二和第三开口中;以及定义该透明导电层,以形成该像素电极和该局部导线,其中该像素电极经由该第一开口连接至该汲极电极,且该局部导线经由该第二和第三开口分别连接至该源极电极和该资料线。27.如申请专利范围第25项所述之薄膜电晶体液晶显示器的制造方法,其中在该覆盖层上形成该开关元件的步骤包括:在该覆盖层中形成一第一开口,以暴露出该资料线的表面;在该覆盖层上形成一闸极线;在该闸极线、该资料线和该覆盖层上形成一闸极绝缘层;在该闸极线和该闸极绝缘层上形成一半导体层和一n-掺杂层,并将其图案化;在该半导体层和该闸极绝缘层上形成一金属层;定义该金属层和该n-掺杂层,使该金属层变成一源极电极和一汲极电极,且使该n-掺杂层变成一源极和一汲极;形成一保护层覆盖该源极电极、该汲极电极和该闸极绝缘层;在该保护层中形成一第二开口和一第三开口,且在该保护层、该闸极绝缘层和该闸极绝缘层中形成一第一开口;在该保护层上形成一透明导电层,并填入该第一、第二和第三开口中;以及定义该透明导电层,以形成该像素电极和该局部导线,其中该像素电极经由该第二开口连接至该汲极电极,且该局部导线经由该第一和第三开口分别连接至该源极电极和该资料线。28.如申请专利范围第25项所述之薄膜电晶体液晶显示器的制造方法,其中在该覆盖层上形成该开关元件的步骤包括:在该覆盖层中形成一第一开口,以暴露出该资料线的表面;在该覆盖层上形成一闸极线;在该闸极线和该覆盖层上形成一闸极绝缘层、一半导体层和一n-掺杂层,并将其图案化;在该半导体层和该覆盖层上形成一金属层;定义该金属层和该n-掺杂层,使该金属层变成一源极电极和一汲极电极,且使该n-掺杂层变成一源极和一汲极;形成一保护层覆盖该源极电极、该汲极电极和该覆盖层;在该保护层中形成一第二开口和一第三开口,且使该第一开口延伸至保护层中;在该保护层上形成一透明导电层,并填入该第一、第二和第三开口中;以及定义该透明导电层,以形成该像素电极和该局部导线,其中该像素电极经由该第二开口连接至该汲极电极,且该局部导线经由该第一和第三开口分别连接至该源极电极和该资料线。29.如申请专利范围第16项所述之薄膜电晶体液晶显示器的制造方法,其中该开关元件包括一源极电极和一汲极电极,其中该源极电极与该像素电极电性耦接,该汲极电极具有一延伸部与该资料线接触。30.如申请专利范围第29项所述之薄膜电晶体液晶显示器的制造方法,其中在该覆盖层上形成该开关元件的步骤包括:在该覆盖层上形成一闸极线;在该覆盖层和该闸极线上形成一闸极绝缘层;在该闸极线和该闸极绝缘层上形成一半导体层和一n-掺杂层,并将其图案化;在该闸极绝缘层和该覆盖层中形成一第一开口,以暴露出该资料线的表面;在该半导体层和该闸极绝缘层上形成一金属层,并填入该第一开口中;定义该金属层和该n-掺杂层,使该金属层变成一源极电极和一汲极电极,且使该n-掺杂层变成一源极和一汲极,其中该源极电极并延伸至与该资料线接触;形成一保护层覆盖该源极电极、该汲极电极和该覆盖层;在该保护层中形成一第二开口,以暴露出该汲极电极的表面;在该保护层上形成一透明导电层,并填入该第二开口中;以及定义该透明导电层,以形成该像素电极,其中该像素电极经由该第二开口连接至该汲极电极。31.如申请专利范围第29项所述之薄膜电晶体液晶显示器的制造方法,其中在该覆盖层上形成该开关元件的步骤包括:在该覆盖层上形成一闸极线;在该覆盖层和该闸极线上形成一闸极绝缘层;在该闸极线和该闸极绝缘层上形成一半导体层和一n-掺杂层,并将其图案化;在该闸极绝缘层和该覆盖层中形成一第一开口,以暴露出该资料线的表面;在该闸极绝缘层上形成一像素电极;在该半导体层、该像素电极和该闸极绝缘层上形成一金属层,并填入该第一开口中;定义该金属层和该n-掺杂层,使该金属层变成一源极电极和一汲极电极,且使该n-掺杂层变成一源极和一汲极,其中该源极电极并延伸至与该资料线接触,该汲极电极并延伸至与该像素电极接触;形成一保护层覆盖该开关元件。32.如申请专利范围第29项所述之薄膜电晶体液晶显示器的制造方法,其中该像素电极系设置于该汲极电极下。33.如申请专利范围第29项所述之薄膜电晶体液晶显示器的制造方法,其中该开关元件包括一闸极绝缘层设置在该覆盖层上,该像素电极系设置于该闸极绝缘层上,且与该闸极绝缘层接触。34.如申请专利范围第29项所述之薄膜电晶体液晶显示器的制造方法,其中该像素电极系设置于该汲极电极上。35.如申请专利范围第29项所述之薄膜电晶体液晶显示器的制造方法,其中该像素电极系设置于一保护层上,该保护层覆盖该开关元件。图式简单说明:第1图系绘示传统之薄膜电晶体液晶显示器(TFT LCD)的剖面图。第2A图至第2G图系表示本发明第一实施例之液晶显示器的TOC基板之形成方法的剖面示意图。第3A图至第3G图系表示本发明第二实施例之液晶显示器的TOC基板之形成方法的剖面示意图。第4A图至第4G图系表示本发明第三实施例之液晶显示器的TOC基板之形成方法的剖面示意图。第5A图至第5E图系表示本发明第四实施例之液晶显示器的TOC基板之形成方法的剖面示意图。第6A图至第6H图系表示本发明第五实施例之液晶显示器的TOC基板之形成方法的剖面示意图。第7A图至第7H图系表示本发明第六实施例之液晶显示器的TOC基板之形成方法的剖面示意图,其中第7H图之保护层系为厚度较厚且具有平坦的表面。第8图系为本发明第六实施例之液晶显示器的TOC基板之形成方法的剖面示意图,其中保护层系与其下方结构的外形共形。第9A图系表示本发明第七实施例之具有TOC基板的LCD结构上视图。第9B图系为第9A图的B-B切线剖面图。第9C图系为第9A图的C-C切线剖面图。第10A图系表示本发明第八实施例之具有TOC基板的LCD结构上视图。第10B图系为第10A图的B-B切线剖面图。第10C图系为第10A图的C-C切线剖面图。第11A图系表示本发明第九实施例之具有TOC基板的LCD结构上视图。第11B图系为第11A图的B-B切线剖面图。第11C图系为第11A图的C-C切线剖面图。第12A图系表示本发明第十实施例之具有TOC基板的LCD结构上视图。第12B图系为第12A图的B-B切线剖面图。第12C图系为第12A图的C-C切线剖面图。
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