发明名称 同平面切换模式液晶显示单元之制造方法与结构
摘要 本案系关于一种同平面切换模式(In-Plane Switching Mode)液晶显示单元之制造方法与结构,其特征在于本案以四道光罩之简化制程,将该资料电极与该共同电极之像素部份利用透明导电层为材质且于同一之光罩微影蚀刻制程中定义完成,并将其间距控制于2微米至5微米(mm)之间,用以降低工作电压。另外,本案系将做为储存电容上下电极之该资料电极之储存电容部份与该共同电极之储存电容部份安排于该像素区域开口之边界与该薄膜电晶体之闸极导线之间,充分运用空间而在不增加元件尺寸之情形下大幅增加像素区域之开口率(aperture ratio),有效改善上述用技术之缺失。
申请公布号 TW498178 申请公布日期 2002.08.11
申请号 TW089108342 申请日期 2000.05.02
申请人 瀚宇彩晶股份有限公司 发明人 郑嘉雄;简廷宪
分类号 G02F1/13 主分类号 G02F1/13
代理机构 代理人 蔡清福 台北巿忠孝东路一段一七六号九楼
主权项 1.一种同平面切换模式(In-Plane Switching Mode)液晶显示单元之制造方法,其包含下列步骤:提供一绝缘基板;于该绝缘基板上形成一第一导体层并定义出一闸极导线构造与一共同电极之滙流排部份;于该绝缘基板上方依序形成一闸极绝缘层、一半导体层及一蚀刻终止层以构成一三层结构(Tri-Layer);对该蚀刻终止层进行图案定义,用以露出部份之该半导体层;于该绝缘基板上方形成一高掺杂半导体层并于上定义出一接触孔,该接触孔连通至该共同电极之滙流排部份;于该绝缘基板上方形成一第二导体层,并利用该蚀刻终止层与该闸极绝缘层为终止结构而对该第二导体层进行蚀刻,用以定义出一源/汲极结构、一资料导线、一资料电极以及一共同电极之像素部份,其中该共同电极之像素部份经该接触孔电性连接至该共同电极之滙流排部份;以及于该绝缘基板上方形成一保护层并定义出一像素区域,用以露出该资料电极与该共同电极之像素部份。2.如申请专利范围第1项所述之同平面切换模式液晶显示单元之制造方法,其中在对于该第一导体层定义该闸极导线构造与该共同电极之滙流排部份之时,亦定义出一共同电极之储存电容部份。3.如申请专利范围第2项所述之同平面切换模式液晶显示单元之制造方法,其中在对于该第二导体层定义出该源/汲极结构、该资料导线、该资料电极以及该共同电极之像素部份之时,亦定义出一资料电极之储存电容部份。4.如申请专利范围第3项所述之同平面切换模式液晶显示单元之制造方法,其中该资料电极之储存电容部份与该共同电极之储存电容部份所构成之一储存电容系位于该像素区域边界与该闸极导线之间。5.如申请专利范围第1项所述之同平面切换模式液晶显示单元之制造方法,其中该资料电极系包含有一呈梳状之资料电极之像素部份,且与亦呈梳状之该共同电极之像素部份相对交错设置。6.如申请专利范围第1项所述之同平面切换模式液晶显示单元之制造方法,其中该第一导体层系选自铬、钼、钼化钽、钼化钨、钽、铝、铝化矽、铜等材质或上述材质之组合来完成。7.如申请专利范围第1项所述之同平面切换模式液晶显示单元之制造方法,其中该闸极绝缘层系以选自氮化矽(SiNx)、氧化矽(SiOx)、氮氧化矽(SiOxNy)、氧化钽(TaOx)或氧化铝(AlOx)等绝缘材料中之一或其组合来完成。8.如申请专利范围第1项所述之同平面切换模式液晶显示单元之制造方法,其中该蚀刻终止层系以选自氮化矽(SiNx)、氧化矽(SiOx)、氮氧化矽(SiOxNy)等绝缘材料中之一来完成。9.如申请专利范围第1项所述之同平面切换模式液晶显示单元之制造方法,其中该半导体层系以本质非晶矽、微晶矽或多晶矽所完成。10.如申请专利范围第1项所述之同平面切换模式液晶显示单元之制造方法,其中高掺杂半导体层系以高掺杂之非晶矽、高掺杂之微晶矽或高掺杂多晶矽所完成。11.如申请专利范围第1项所述之同平面切换模式液晶显示单元之制造方法,其中该透明电极层系以氧化铟锡或氧化铟铅所完成。12.如申请专利范围第1项所述之同平面切换模式液晶显行单元之制造方法,其中该保护层系以氮化矽或氮氧化矽所完成。13.如申请专利范围第1项所述之同平面切换模式液晶显元单元之制造方法,其中该绝缘基板系为一透光玻璃。14.如申请专利范围第1项所述之同平面切换模式液晶显示单元之制造方法,其中该第二导体层系由下而上依序以一透明电极层与一金属层所完成之一复合层。15.如申请专利范围第14项所述之同平面切换模式液晶显示单元之制造方法,其中于蚀刻出该像素区域而露出以该透明电极层与该金属层所完成之该资料电极与该共同电极之像素部份后,系再将该金属层除去,用以增加开口率。16.如申请专利范围第15项所述之同平面切换模式液晶显示单元之制造方法,其中该金属层系选自铬、钼、钼化钽、钼化钨、钽、铝、铝化矽、铜等材质或上述材质之组合来完成。17.如申请专利范围第15项所述之同平面切换模式液晶显示单元之制造方法,其中该透明电极层系以氧化铟锡或氧化铟铅所完成。18.如申请专利范围第1项所述之同平面切换模式液晶显示单元之制造方法,其中对该蚀刻终止层所进行之图案定义系包含下列步骤:于该三层结构(Tri-Layer)上形成一光阻层;透过该绝缘基板由下而上对该光阻层进行曝光并去除曝过光之光阻层;以及对未被上述光阻层所覆盖之该蚀刻终止层进行蚀刻而得致一形状大致与该闸极导线构造以及该共同电极之滙流排部份相同之终止结构,而露出其它部份之半导体层。19.一种同平面切换模式(In-PlaneSwitching Mode)液晶显示单元结构,其中包含有一第一绝缘基板;一第二绝缘基板;液晶,填充于该第一绝缘基板与该第二绝缘基板之间;一薄膜电晶体,设置于该第一绝缘基板之上;一共同电极结构,设置于该第一绝缘基板上,其系包含有一像素部份以及一储存电容部份;一资料电极结构,设置于该第一绝缘基板上,电连接于该薄膜电晶体之源极结构,其包含有一像素部份以及一储存电容部份;一保护层,设置于该薄膜电晶体、该共同电极结构以及该资料电极结构之上,其上具有一像素区域之开口,用以露出该资料电极与该共同电极之像素部份;其特征在于以该资料电极之储存电容部份与该共同电极之储存电容部份为上下电极之一储存电容系位于该像素区域开口之边界与该薄膜电晶体之闸极导线之间。20.如申请专利范围第19项所述之同平面切换模式液晶显示单元结构,其中该共同电极更包含一滙流排部份。21.如申请专利范围第19项所述之同平面切换模式液晶显示单元结构,其中该资料电极与该共同电极之像素部份系以一透明电极层所完成。22.如申请专利范围第19项所述之同平面切换模式液晶显示单元结构,该资料电极与该共同电极之像素部份系以一透明电极层与一金属层所构成之复合层所完成。23.如申请专利范围第22项所述之同平面切换模式液晶显示单元结构,其中该金属层系选自铬、钼、钼化钽、钼化钨、钽、铝、铝化矽、铜等材质或上述材质之组合来完成。24.如申请专利范围第21项或第22项所述之同平面切换模式液晶显示单元结构,其中该透明电极层系以氧化铟锡或氧化铟铅所完成。25.如申请专利范围第19项所述之同平面切换模式液晶显示单元结构,其中该保护层系以氮化矽或氮氧化矽所完成。26.如申请专利范围第19项所述之同平面切换模式液晶显示单元结构,其中该等绝缘基板系以透光玻璃完成。27.如申请专利范围第19项所述之同平面切换模式液晶显示单元结构,其中该资料电极之像素部份系呈梳状,且与亦呈梳状之该共同电极之像素部份相对交错设置。图式简单说明:第一图(a):其系一液晶显示器中一像素单元之电路示意图。第一图(b)(c):其系习用液晶显示器之两类显示单元之构造示意图。第二图:其系一般薄膜电晶体液晶显示器中一同平面切换模式(In-Plane Switching Mode,IPS Mode)像素单元之上视构造示意图。第三图(a)(b)(c)(d)(e)(f):其系本案为改善上述习用手段而发展出来关于同平面切换模式(In-Plane SwitchingMode)液晶显示单元之较佳实施例步骤与所完成构造之示意图。
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