发明名称 液晶显示装置及其制造方法
摘要 以往之删减制造工程数量的制造方法有制造容限为小且生产量低的技术课题。其解决手段是依据组合藉由半色调曝光技术之导入而使半导体层之岛化工程与对闸极绝缘层之开口部形成工程予以合理化之新技术,和以将半色调曝光技术导入至属于公知技术之源极.汲极配线之阳极氧化工程中,使电极端子之保护层形成工程予以合理化之新技术,和属于公知技术之同时形成画素电极和扫描线之合理化技术等,构筑 TN型液晶显示装置和IPS型液晶显示装置之4道光罩制程方案和3道光罩制程方案。
申请公布号 TWI281999 申请公布日期 2007.06.01
申请号 TW093109959 申请日期 2004.04.09
申请人 广辉电子股份有限公司;广辉电子日本股份有限公司 QUANTA DISPLAY JAPAN INC. 日本 发明人 川崎清弘
分类号 G02F1/133(2006.01) 主分类号 G02F1/133(2006.01)
代理机构 代理人 吴冠赐 台北市松山区敦化北路102号9楼;苏建太 台北市松山区敦化北路102号9楼;林志鸿 台北市松山区敦化北路102号9楼
主权项 1.一种位于一绝缘基板上之底部闸极型之绝缘闸 极型电晶体,其系包含: 一具有至少一第1金属层之闸极电极; 至少一位于该闸极电极上之闸极绝缘层; 一位于该闸极绝缘层之岛状第1半导体层,且该第1 半导体层不含杂质; 一对位于该第1半导体层上且含有杂质的第2半导 体层,部分该第2半导体与该闸极电极重叠,以形成 一源极或汲极; 一位于该第2半导体层上和该闸极绝缘层上之源极 /汲极配线,且该源极/汲极配线含有一耐热金属层 以及至少一可阳极氧化之金属层;以及 一位于该源极/汲极配线与该第1半导体层上之阳 极氧化层,且该阳极氧化层位于该源极配线之电气 性连接区域之外。 2.一种液晶显示装置,系包含: 一具有绝缘闸极型电晶体以及一画素电极之第1透 明性绝缘基板; 一与该第1透明性绝缘基板对向的第2透明性绝缘 性基板;以及 一充填于该第1透明性绝缘基板及该第2透明性绝 缘性基板之间之液晶; 其中该绝缘闸极型电晶体包含: 一具有一金属层以及一透明导电层之闸极电极,该 透明导电层位于该第1透明性绝缘基板之一主表面 ,且该金属层位于该透明导电层之上; 一位于该闸极电极上之闸极绝缘层; 一位于该闸极绝缘层上之电浆保护层; 一位于该电浆保护层上之岛状第1半导体层,且该 第1半导体层不含杂质; 一位于该第1半导体层上且含杂质之第2半导体层, 其中部分该第2半导体层与该闸极电极重叠以成为 该绝缘闸极型电晶体之源极或汲极;以及 一位于该第2半导体层上或该闸极绝缘层上之源极 配线或汲极配线,其中该源极配线或该汲极配线含 有一耐热金属层及至少1层之可阳极氧化的金属层 。 3.如申请专利范围第2项所述之液晶显示装置,其更 包括一在该画素电极上具有一开口部之保护绝缘 层,且该保护绝缘层是被形成在第1透明性绝缘基 板上。 4.如申请专利范围第2项所述之液晶显示装置,其中 该第1透明性绝缘基板更包括复数个扫描线,且该 扫瞄线与该闸极电性连接。 5.如申请专利范围第2项所述之液晶显示装置,其中 该第1透明性绝缘基板更包括有复数个兼作该源极 配线或该汲极配线的讯号线。 6.如申请专利范围第2项所述之液晶显示装置,其中 该画素电极于该第1透明性绝缘基板上配列成二次 元之矩阵。 7.如申请专利范围第5项所述之液晶显示装置,其更 包括一位于该源极配线或该汲极配线上之阳极氧 化层,且部分该阳极氧化层并形成于该源极配线或 该汲极配线间之该第1半导体层上。 8.如申请专利范围第7项所述之液晶显示装置,其中 该阳极氧化层为氧化矽层。 9.一种液晶显示装置,其系包含: 一具有绝缘闸极型电晶体以及一画素电极之第1透 明性绝缘基板; 一与该第1透明性绝缘基板对向的第2透明性绝缘 性基板;以及 一充填于该第1透明性绝缘基板及该第2透明性绝 缘性基板之间之液晶; 其中该绝缘闸极型电晶体包含: 一具有一金属层之闸极电极,该透明导电层位于该 第1透明性绝缘基板之一主表面; 一位于该闸极电极上之闸极绝缘层; 一位于该闸极绝缘层上之岛状第1半导体层,且该 第1半导体层不含杂质; 一位于该第1半导体层上且含杂质之第2半导体层, 其中部分该第2半导体层与该闸极电极重叠以成为 该绝缘闸极型电晶体之源极或汲极; 一位于该第2半导体层上或该闸极绝缘层上之源极 配线或汲极配线,其中该源极配线或该汲极配线含 有一耐热金属层及至少1层以上之可阳极氧化的金 属层;以及 一位于该源极配线或该汲极配线上之阳极氧化层, 且部分该阳极氧化层并形成于该源极配线或该汲 极配线间之该第1半导体层上。 10.如申请专利范围第9项所述之液晶显示装置,其 中该阳极氧化层为氧化矽层。 11.如申请专利范围第9项所述之液晶显示装置,其 中该第1透明性绝缘基板更包括复数个扫描线,且 该扫瞄线与该闸极电性连接。 12.如申请专利范围第9项所述之液晶显示装置,其 中该第1透明性绝缘基板更包括有复数个兼作该源 极配线或该汲极配线的讯号线。 13.如申请专利范围第9项所述之液晶显示装置,其 中该画素电极于该第1透明性绝缘基板上配列成二 次元之矩阵。 14.一种液晶显示装置,其系包含: 一具有绝缘闸极型电晶体以及一画素电极之第1透 明性绝缘基板; 一与该第1透明性绝缘基板对向的第2透明性绝缘 性基板;以及 一充填于该第1透明性绝缘基板及该第2透明性绝 缘性基板之间之液晶; 其中该绝缘闸极型电晶体包含: 一具有一金属层之闸极电极,该透明导电层位于该 第1透明性绝缘基板之一主表面; 一位于该闸极电极上之闸极绝缘层; 一位于该闸极绝缘层上之岛状第1半导体层,且该 第1半导体层不含杂质; 一位于该第1半导体层上且含杂质之第2半导体层, 其中部分该第2半导体层与该闸极电极重叠以成为 该绝缘闸极型电晶体之源极或汲极;以及 一位于该第2半导体层上或该闸极绝缘层上之源极 配线或汲极配线,其中该源极配线或该汲极配线含 有一耐热金属层及至少1层以上之可阳极氧化的金 属层。 15.如申请专利范围第14项所述之液晶显示装置,其 更包含一保护绝缘层,系全面上形成于第1透明性 绝缘基板上。 16.如申请专利范围第14项所述之液晶显示装置,其 中该第1透明性绝缘基板更包括复数个扫描线,且 该扫瞄线与该闸极电性连接。 17.如申请专利范围第14项所述之液晶显示装置,其 中该第1透明性绝缘基板更包括有复数个兼作该源 极配线或该汲极配线的讯号线。 18.如申请专利范围第14项所述之液晶显示装置,其 中该画素电极于该第1透明性绝缘基板上配列成二 次元之矩阵。 19.如申请专利范围第14项所述之液晶显示装置,其 更包括一在画像显示部以外区域之开口部,且在该 扫描线上之开口部内的闸极绝缘层被除去。 20.如申请专利范围第14项所述之液晶显示装置,其 更包括一阳极氧化层,其中该有阳极氧化层系于该 讯号线之电极端子区域外,且于该源极配线或该汲 极配线之表面上形成;以及 一位于该源极配线或该汲极配线上之阳极氧化层, 且部分该阳极氧化层并形成于源极配线或该汲极 配线间之该第1半导体层上。 21.如申请专利范围第20项所述之液晶显示装置,其 中该阳极氧化层为氧化矽层。 22.一种液晶显示装置用下基板之制造方法,其包含 有以下步骤: 在第1透明性绝缘基板之一主表面上,形成由透明 导电层和第1金属层所构成之扫描线和拟似画素电 极; 依序被覆一电浆保护层、一闸极绝缘层、不含杂 质之第1非晶质矽层和含有杂质之第2非晶质矽层; 在扫描线之电极端子形成区域和拟似画素电极上, 形成具有开口部且闸极电极上之膜厚比其他区域 之膜厚还厚的感光性树脂图案; 除去该开口部内之第2非晶质矽层、第1非晶质矽 层、闸极绝缘层、电浆保护层和第1金属层,而露 出透明导电性之扫描线一部分和画素电极; 减少该感光性树脂图案之膜厚而露出第2非晶质矽 层; 在闸极电极上岛状地形成比闸极电极宽度还宽的 第2非晶质矽层和第1非晶质矽层; 被覆1层以上之第2金属层,以在闸极绝缘层上和第2 非晶质矽层上形成并与闸极电极部分重叠之源极 配线(讯号线)或汲极配线、包含该开口部扫描线 之电极端子、以及和该讯号线之一部分所构成之 讯号线之电极端子; 除去该源极.汲极配线间之第2非晶质矽层; 在该第1透明性绝缘基板之全面上形成保护绝缘层 ;以及 在该电极端子上和画素电极上选择性地除去保护 绝缘层,以于保护绝缘层上形成开口部。 23.一种液晶显示装置用下基板之制造方法,包含有 以下步骤: 于至少在一第1透明性绝缘基板之一主表面上,形 成由1层以上之金属层所构成之扫描线; 依序被覆1层以上之闸极绝缘层和不含杂质之第1 非晶质矽层和含有杂质之第2非晶质矽层; 在扫描线之电极端子形成区域上,形成具有开口部 且闸极电极上之膜厚比其他区域之膜厚还厚的感 光性树脂图案; 除去该开口部内之第2非晶质矽层、第1非晶质矽 层、闸极绝缘层; 减少该感光性树脂图案之膜厚而露出第2非晶质矽 层; 在闸极电极上岛状地形成比闸极电极宽度还宽的 第2非晶质矽层和第1非晶质矽层; 在闸极绝缘层上和第2非晶质矽层上,使一部分与 闸极电极重叠地形成由1层以上之可阳极氧化之金 属层所构成之源极配线(讯号线)或汲极配线; 在闸极绝缘层上和该汲极配线之一部分上,于透明 导电性之画素电极和画像显示部之外的区域,形成 透明导电性之电极端子于讯号线上;以及 将被使用于该画素电极和电极端子之选择性图案 的感光性树脂图案当作遮罩,保护画素电极和讯号 线之电极端子,同时阳极氧化源极配线,或汲极配 线,和源极配线或汲极配线间之非晶质矽层。 24.一种液晶显示装置用下基板之制造方法,包含有 以下步骤: 至少在第1透明性绝缘基板之一主表面上,形成由 透明导电层和第1金属层所构成之扫描线和拟似画 素电极; 依序被覆电浆保护层、闸极绝缘层、不含杂质之 第1非晶质矽层和含有杂质之第2非晶质矽层; 在扫描线之电极端子形成区域和拟似画素电极上, 形成具有开口部且闸极电极上之膜厚比其他区域 之膜厚还厚的感光性树脂图案; 除去该开口部内之第2非晶质矽层、第1非晶质矽 层、闸极绝缘层、电浆保护层和金属层,而露出透 明导电性之扫描线一部分和画素电极; 减少该感光性树脂图案之膜厚而露出第2非晶质矽 层; 在闸极电极上岛状地形成比闸极电极宽度还宽的 第2非晶质矽层和第1非晶质矽层; 被覆1层以上之可阳极氧化之金属层后,于包含有 该透明导电性之扫描线的一部分之电极端子,以及 讯号线之一部分所构成之讯号线之电极端子上形 成一部分与闸极电极重叠,且对应于扫描线和讯号 线之电极端子上的膜厚比其他区域还厚的感光性 树脂图案; 将该感光性树脂图案当作遮罩,选择性除去可阳极 氧化之金属层而形成源极配线或汲极配线和扫描 线之电极端子和讯号线之电极端子; 减少该感光性树脂图案的膜厚而露出源极配线或 汲极配线;及 保护该电极端子,同时阳极氧化源极配线或汲极配 线利源极配线或汲极配线间之非晶质矽层。 25.一种液晶显示装置用下基板之制造方法,包含有 以下步骤: 至少在第1透明性绝缘基板之一主表面上,形成由1 层以上之金属层所构成之扫描线和对向电极; 依序被覆1层以上之闸极绝缘层和不含杂质之第1 非晶质矽层和含有杂质之第2非晶质矽层; 在扫描线之电极端子形成区域上,形成具有开口部 且闸极电极上之膜厚比其他区域之膜厚还厚的感 光性树脂图案; 除去该开口部内之第2非晶质矽层、第1非晶质矽 层、闸极绝缘层; 减少该感光性树脂图案之膜厚而露出第2非晶质矽 层; 在闸极电极上岛状地形成比闸极电极宽度还宽的 第2非晶质矽层和第1非晶质矽层; 在闸极绝缘层上,以至少1层以上之第2金属层于该 第2非晶质矽层形成一由1层以上之第2金属层所构 成之源极配线(讯号线)或汲极配线(画素电极)、含 有该开口部扫描线之电极端子、以及讯号线之一 部分所构成之讯号线之电极端子,其中该第2非晶 质矽层与部分闸极电极重叠; 除去该源极配线或汲极配线间之第2非晶质矽层; 及 除该扫描线和讯号线之电极端子之外,在第1透明 性绝缘基板之全面上形成保护绝缘层。 26.一种液晶显示装置之制造方法,包含有以下步骤 : 至少在第1透明性绝缘基板之一主表面上,形成由1 层以上之金属层所构成之扫描线和对向电极; 依序被覆1层以上之闸极绝缘层和不含杂质之第1 非晶质矽层和含有杂质之第2非晶质矽层; 在闸极电极上岛状地形成比闸极电极宽度还宽之 第2非晶质矽层和第1非晶质矽层而露出闸极绝缘 层; 在扫描线之电极端子形成区域上,形成具有开口部 而除去该开口部内之闸极绝缘层; 被覆1层以上之可阳极氧化之金属层后,于包含有 该开口部之扫描线的电极端子,以及讯号线之一部 分所构成之讯号线之电极端子上形成一部分与闸 极电极重叠,且对应于扫描线和讯号线之电极端子 上的膜厚比其他区域还厚的感光性树脂图案; 将该感光性树脂图案当作遮罩,选择性除去可阳极 氧化之金属层而形成源极配线或汲极配线和扫描 线之电极端子和讯号线之电极端子; 减少该感光性树脂图案的膜厚而露出源极配线或 汲极配线;及 保护该电极端子,同时阳极氧化源极配线、汲极配 线、和源极配线或汲极配线间之非晶质矽层。 27.一种液晶显示装置用下基板之制造方法,包含有 以下步骤: 至少在第1透明性绝缘基板之一主表面上,形成由1 层以上之金属层所构成之扫描线和对向电极; 依序被覆1层以上之闸极绝缘层和不含杂质之第1 非晶质矽层和含有杂质之第2非晶质矽层; 在扫描线之电极端子形成区域上,形成具有开口部 且闸极电极上之膜厚比其他区域之膜厚还厚的感 光性树脂图案; 除去该开口部内之第2非晶质矽层、第1非晶质矽 层、闸极绝缘层; 减少该感光性树脂图案之膜厚而露出第2非晶质矽 层; 在闸极电极上岛状地形成比闸极电极宽度还宽的 第2非晶质矽层和第1非晶质矽层; 被覆1层以上之可阳极氧化之金属层后,于包含有 该开口部之扫描线的电极端子,以及讯号线之一部 分所构成之讯号线之电极端子上形成一部分与闸 极电极重叠,且对应于扫描线和讯号线之电极端子 上的膜厚比其他区域还厚感光性树脂图案; 将该感光性树脂图案当作遮罩,选择性除去可阳极 氧化之金属层而形成源极配线或汲极配线和扫描 线之电极端子和讯号线之电极端子; 减少该感光性树脂图案的膜厚而露出源极配线或 汲极配线;及 保护该电极端子,同时阳极氧化源极配线、汲极配 线、和源极配线或汲极配线间之非晶质矽层。 图式简单说明: 第1图是本发明之第1实施形态所涉及之显示装置 用半导体装置之平面图。 第2图是本发明之第1实施形态所涉及之显示装置 用半导体装置之制造工程剖面图。 第3图是本发明之第2实施形态所涉及之显示装置 用半导体装置之平面图。 第4图是本发明之第2实施形态所涉及之显示装置 用半导体装置之制造工程剖面图。 第5图是本发明之第3实施形态所涉及之显示装置 用半导体装置之平面图。 第6图是本发明之第3实施形态所涉及之显示装置 用半导体装置之制造工程剖面图。 第7图是本发明之第4实施形态所涉及之显示装置 用半导体装置之平面图。 第8图是本发明之第4实施形态所涉及之显示装置 用半导体装置之制造工程剖面图。 第9图是本发明之第5实施形态所涉及之显示装置 用半导体装置之平面图。 第10图是本发明之第5实施形态所涉及之显示装置 用半导体装置之制造工程剖面图。 第11图是本发明之第6实施形态所涉及之显示装置 用半导体装置之平面图。 第12图是本发明之第6实施形态所涉及之显示装置 用半导体装置之制造工程剖面图。 第13图是表示液晶面板之安装状态。 第14图是液晶面板之等效电路图。 第15图是以往液晶面板之剖面图。 第16图是先行例之主动基板之平面图。 第17图是先行例之主动基板之制造工程剖面图。 第18图是被合理化之主动基板之平面图。 第19图是被合理化之主动基板之制造工程剖面图 。
地址 桃园县桃园市县府路48号