发明名称 横向电场式液晶显示装置、横向电场式液晶显示装置之制造方法、以及扫瞄曝光装置
摘要 【目的】目的在于提供一种可以低成本、极佳良品率制造超大型、超广角之横向电场式液晶显示装置及其制造方法,以及扫瞄曝光装置。【构成】形成薄膜电晶体元件58之部分,因半色调光罩60之完全遮断区域而未被照射紫外线,故形成特定厚度之第1厚度正阻剂6。又,在介由接合电极21连接扫描线驱动用外部电路与扫描线端子部19之第3连接部分,亦即设有接触孔59之区域,紫外线完全透过半色调光罩60之完全透过区域65,故而形成无正阻剂区域8,在其以外之部分形成第2厚度正阻剂。
申请公布号 TWI282897 申请公布日期 2007.06.21
申请号 TW092113536 申请日期 2003.05.20
申请人 大林精工股份有限公司 发明人 广田直人
分类号 G02F1/136(2006.01);G09F9/35(2006.01);G03F7/20(2006.01) 主分类号 G02F1/136(2006.01)
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 1.一种横向电场式液晶显示装置之制造方法,该横 向电场式液晶显示装置系于具有至少一片为透明 之一对基板及夹持于该基板间的液晶组成物质,而 在与上述基板中之其中一片基板之上述液晶组成 物质呈对向之面,包括:复数扫描线,经由扫描线驱 动用外部电路介由扫描线端子部予以驱动,且配置 于行方向;复数影像信号线,配置于列方向;对应每 一画素而配置的画素电极;共通电极,与该画素电 极呈对;及薄膜电晶体元件,其连接于该画素电极 、该扫描线以及该影像信号线; 其特征在于: 具有半色调曝光制程,该半色调曝光制程为,对上 述基板上涂敷之光阻剂施予曝光,使上述基板上之 半导体层之中在与薄膜电晶体元件相当之部分形 成特定厚度之第1厚度之正阻剂,在上述半导体层 之中与第1连接部分、第2连接部分及第3连接部分 相当之部分形成无正阻剂之区域,在上述半导体层 之中除上述第1厚度之正阻剂及上述无正阻剂之区 域以外之部分则形成较上述第1厚度为薄之第2厚 度之正阻剂;上述第1连接部分用于形成第1静电对 策用保护电晶体元件俾连接上述共通电极与上述 扫描线,上述第2连接部分用于形成第2静电对策用 保护电晶体元件俾连接上述共通电极与上述影像 信号线,上述第3连接部分则为上述扫描线驱动用 外部电路与上述扫描线端子部之连接部分,其中, 上述半导体层之中与上述第1连接部分、上述第2 连接部分及上述第3连接部分相当之部分,藉由照 射聚焦为点状之紫外线而形成无正阻剂之区域。 2.如申请专利范围第1项之横向电场式液晶显示装 置之制造方法,其中上述半色调曝光制程为使用具 有完全透过区域、半透过区域及完全遮断区域之 半色调光罩者,且在上述半导体层之中与上述薄膜 电晶体元件相当之部分使用上述半色调光罩之完 全遮断区域形成上述第1厚度之正阻剂,在上述半 导体层之中与上述第1连接部分、上述第2连接部 分及上述第3连接部分相当之部分则使用上述半色 调光罩之完全透过区域施予曝光而形成无正阻剂 之区域,在上述半导体层之中除上述第1厚度之正 阻剂及上述无正阻剂之区域以外之部分则使用上 述半色调光罩之半透过区域形成上述第2厚度之正 阻剂。 3.如申请专利范围第1项之横向电场式液晶显示装 置之制造方法,其中上述半色调曝光制程为使用具 有完全透过区域及完全遮断区域之光罩者,在减少 紫外线照射能量密度之不完全曝光条件下使上述 半导体层不致于露出地进行曝光,据此而在上述半 导体层之中与上述薄膜电晶体元件相当之部分使 用上述光罩之完全遮断区域形成上述第1厚度之正 阻剂,在上述半导体层之中之其余部分使用上述光 罩之完全透过区域形成上述第2厚度之正阻剂之后 ,在上述半导体层之中与上述第1连接部分、上述 第2连接部分及上述第3连接部分相当之部分,使用 和上述光罩不同之另一光罩,或藉由照射聚焦为点 状之紫外线而形成无正阻剂之区域。 4.如申请专利范围第1项之横向电场式液晶显示装 置之制造方法,其中上述半色调曝光制程为使用具 有完全透过区域及完全遮断区域之光罩者,在减少 紫外线照射能量密度之不完全曝光条件下使上述 半导体层不致于露出地进行曝光,据此而在上述半 导体层之中与上述薄膜电晶体元件相当之部分使 用上述光罩之完全遮断区域形成上述第1厚度之正 阻剂,在上述半导体层之中之其余部分使用上述光 罩之完全透过区域形成上述第2厚度之正阻剂,且 在上述半导体层之中与上述第1连接部分、上述第 2连接部分及上述第3连接部分相当之部分,藉由照 射聚焦为点状之紫外线而形成无正阻剂之区域。 5.一种横向电场式液晶显示装置,使用申请专利范 围第1项之制造方法制造者。 6.一种横向电场式液晶显示装置,使用申请专利范 围第1项之制造方法制造者,其中上述第1连接部分 及上述第2连接部分之宽度系较上述第3连接部分 之宽度窄1/2-1/100。 7.一种扫瞄曝光装置,用于申请专利范围第1项之横 向电场式液晶显示装置之制造方法者, 其特征在于包括: 膜厚计测装置,用于计测上述半色调曝光制程中形 成之第2厚度之正阻剂之膜厚; 依上述膜厚计测装置所计测之第2厚度正阻剂之膜 厚使曝光量进行回授控制。 8.一种扫瞄曝光装置,用于申请专利范围第1项之横 向电场式液晶显示装置之制造方法者, 其特征在于包括: 白色干涉计,用于计测上述半色调曝光制程所形成 第2厚度正阻剂与第1厚度正阻剂之间之段差,或计 测第2厚度正阻剂与无正阻剂之区域之间之段差; 依上述白色干涉计所计测之段差使曝光量进行回 授控制。 9.一种扫瞄曝光装置,于具备至少一片为透明之一 对基板及夹持于该基板间之液晶组成物质的液晶 显示装置之制造时,对上述一对基板之其中一片基 板上涂敷之光阻剂使用具有所要遮光图型之石英 光罩基板施予扫瞄曝光; 其特征在于包括: 非接触式伯努利夹盘(Bernoulli chuck),其用于抑制上 述石英光罩基板配置于水平时下垂引起之弯曲,而 被配置于上述石英光罩基板之面之中紫外线射入 侧之面;及 雷射变位计,用于测定上述石英光罩基板之中上述 非接触式伯努利夹盘配置面之侧之变位; 依上述雷射变位计测定之变位而正确控制上述石 英光罩基板之位置之同时进行曝光。 10.一种横向电场式液晶显示装置,使用申请专利范 围第9项之扫瞄曝光装置制造者。 11.一种扫瞄曝光装置,于具备至少一片为透明之一 对基板及夹持于该基板间之液晶组成物质的液晶 显示装置之制造时,对上述一对基板之其中一片基 板上涂敷之光阻剂使用具有所要遮光图型之石英 光罩基板施予扫瞄曝光; 其特征在于包括: 石英基板,其与上述石英光罩基板呈对向,在与该 石英光罩基板之间形成密闭空间;及 压力感测器,用于测定上述密闭空间之气压; 正确控制该密闭空间与大气压之间之差使上述密 闭空间之气压小于大气压,对上述石英光罩基板之 下垂弯曲施予补正之同时进行曝光。 12.一种横向电场式液晶显示装置,使用申请专利范 围第11项之扫瞄曝光装置制造者。 13.一种扫瞄曝光装置,于具备至少一片为透明之一 对基板及夹持于该基板间之液晶组成物质的液晶 显示装置之制造时,对上述一对基板之其中一片基 板上涂敷之光阻剂使用具有所要遮光图型之光罩 施予扫瞄曝光; 其特征在于包括: 平台,用于保持上述基板; 光罩扫瞄曝光装置,用于使上述光罩和上述平台连 动而以相同速度朝同轴方向移动之同时,对上述光 阻剂施予扫描曝光;及 点扫瞄曝光装置,不使用上述光罩而直接以0.1mm-0.5 mm宽之紫外线施予扫瞄曝光; 可同时使用上述光罩扫瞄曝光装置及上述点扫瞄 曝光装置对上述光阻剂施予曝光者,其中,在上述 光罩扫瞄曝光装置之扫瞄曝光后,进行上述点扫瞄 曝光装置之扫瞄曝光,或者,在上述光罩扫瞄曝光 装置对于第1方向之扫瞄曝光中,对该第1方向施予 上述点扫瞄曝光装置之扫瞄曝光,在上述光罩扫瞄 曝光装置之全面扫瞄曝光终了后,对和上述第1轴 方向垂直之第2方向施予上述点扫瞄曝光装置之扫 瞄曝光者。 14.一种横向电场式液晶显示装置,使用申请专利范 围第13项之扫瞄曝光装置制造者。 15.如申请专利范围第13项之扫瞄曝光装置,其中上 述光罩扫瞄曝光装置,系在减少紫外线照射能量密 度之不完全曝光条件下对上述光阻剂全面施予曝 光而使上述光阻剂残留特定厚度者,上述点扫瞄曝 光装置,系使用点扫瞄曝光光学系以聚焦成点状之 紫外线对上述光阻剂施予扫瞄曝光者。 16.一种横向电场式液晶显示装置之制造方法,该横 向电场式液晶显示装置系于具有至少一片为透明 之一对基板及夹持于该基板间的液晶组成物质,而 在与上述基板中之其中一片基板之上述液晶组成 物质呈对向之面,包括:复数扫描线,经由扫描线驱 动用外部电路介由扫描线端子部予以驱动,且配置 于行方向;复数影像信号线,配置于列方向;对应每 一画素而配置的画素电极;共通电极,与该画素电 极呈对;及薄膜电晶体元件,其连接于该画素电极 、该扫描线以及该影像信号线; 其特征在于包括: 第1光罩制程,用于在与上述薄膜电晶体元件之闸 极及上述共通电极相当之部分形成正阻剂; 第2光罩制程,用于在与上述薄膜电晶体元件相当 之部分形成正阻剂,在与第1连接部分、第2连接部 分及第3连接部分相当之部分形成无正阻剂之区域 ,该第1连接部分用于形成第1静电对策用保护电晶 体元件俾连接上述共通电极与上述扫描线,该第2 连接部分用于形成第2静电对策用保护电晶体元件 俾连接上述共通电极与上述影像信号线,该第3连 接部分则为上述扫描线驱动用外部电路与上述扫 描线端子部之连接部分; 第3光罩制程,用于在与上述薄膜电晶体元件之源 极、汲极及上述画素电极相当之部分形成正阻剂; 及 第4光罩制程,用于形成光阻剂,该光阻剂为形成上 述扫描线端子部之接触孔及影像信号线端子部之 接触孔用。 17.一种横向电场式液晶显示装置之制造方法,该横 向电场式液晶显示装置系于具有至少一片为透明 之一对基板及夹持于该基板间的液晶组成物质,而 在与上述基板中之其中一片基板之上述液晶组成 物质呈对向之面,包括:复数扫描线,经由扫描线驱 动用外部电路介由扫描线端子部予以驱动,且配置 于行方向;复数影像信号线,配置于列方向;对应每 一画素而配置的画素电极;共通电极,与该画素电 极呈对;及薄膜电晶体元件,其连接于该画素电极 、该扫描线以及该影像信号线; 其特征在于包括: 第1光罩制程,用于在与上述薄膜电晶体元件之闸 极及上述共通电极相当之部分形成正阻剂; 第2光罩制程,用于在与上述薄膜电晶体元件相当 之部分形成正阻剂,在与第1连接部分、第2连接部 分及第3连接部分相当之部分形成无正阻剂之区域 ,该第1连接部分用于形成第1静电对策用保护电晶 体元件俾连接上述共通电极与上述扫描线,该第2 连接部分用于形成第2静电对策用保护电晶体元件 俾连接上述共通电极与上述影像信号线,该第3连 接部分则为上述扫描线驱动用外部电路与上述扫 描线端子部之连接部分; 第3光罩制程,用于在与上述薄膜电晶体元件之源 极、汲极及上述画素电极相当之部分形成正阻剂; 及 钝化制程,用于对上述薄膜电晶体元件之背靠通道 部分(Back-channel)施予B2H6电浆掺杂处理,使用喷射涂 敷法或凸版印刷法(flexography)涂敷BCB、聚苯矽氨烷 或有机平坦膜。 图式简单说明: 图1系习知半色调光罩及显像后之正阻剂之剖面图 。 图2系本发明之半色调光罩及显像后之正阻剂之剖 面图。 图3系本发明之光罩制程之制程图。 图4系本发明之光罩制程之制程图。 图5系本发明之静电对策用保护电晶体元件之电路 图。 图6系本发明之静电对策用保护电晶体元件之电路 图。 图7系本发明之静电对策用保护电晶体元件之平面 图。 图8系本发明之静电对策用保护电晶体元件之平面 图。 图9系本发明之静电对策用保护电晶体元件之平面 图。 图10系本发明之静电对策用保护电晶体元件之平 面图。 图11(I)~(VI)系本发明之半色调曝光制程之说明图主 动矩阵基板之剖面图。 图12(I)~(III)系本发明之混合曝光方式及显像后之 正阻剂之剖面图。 图13系本发明之静电对策用保护电晶体元件之平 面图。 图14系本发明之静电对策用保护电晶体元件之平 面图。 图15(I)~(V)系本发明之半色调曝光制程之说明图主 动矩阵基板之剖面图。 图16系使用本发明之半色调曝光制程制造之横向 电场式主动矩阵基板之平面图。 图17系本发明之半色调曝光制程使用之扫瞄曝光 装置之平面图。 图18系本发明之半色调曝光制程使用之扫瞄曝光 装置之平面图。 图19系本发明之半色调曝光制程使用之回授控制 之流程图。 图20系本发明之第1厚度正阻剂与第2厚度正阻剂与 无正阻剂之区域之间之段差计测用之雷射干涉计 之光学原理图。 图21系使用本发明之半色调曝光制程制造之横向 电场式主动矩阵基板之平面图。 图22系使用习知半色调曝光制程之光罩制程之制 程图。 图23系本发明之半色调曝光制程使用之扫瞄曝光 装置之剖面图。 图24系本发明之半色调曝光制程使用之扫瞄曝光 装置之剖面图。
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