專利名稱：液晶顯示裝置及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置(liquid crystal display，LCD)及其制造方法，特別涉及一種具有高像素孔徑比(pixel aperture ratio)的薄膜晶體管液晶顯示裝置(thin film transistor LCD，TFT LCD)及其制造方法。
背景技術：
圖1顯示液晶顯示裝置的有源陣列基板(active matrix substrate)的剖面圖，圖中標號A表示TFT區(qū)，標號B表示柵極焊點區(qū)，標號C表示源極焊點區(qū)。接合焊點區(qū)由柵極焊點區(qū)B和源極焊點區(qū)C所構成。
在玻璃基板11上形成第一層金屬層，經光刻蝕刻后成柵極線(gateline)13、柵極電極(gate electrode)13a、柵極焊點(gate pad)13b和源極焊點(source pad)13c。柵極電極13a形成于像素區(qū)的一角。其中柵極線13連接柵極電極13a，而柵極焊點13b位于柵極線13的末端。
在具有柵極電極13a、柵極線13和柵極焊點13b的玻璃基板11上形成一層柵極絕緣層15。在TFT區(qū)的柵極絕緣層15上形成半導體層17和摻雜的半導體層19。接著在柵極絕緣層15中形成接觸孔開口，以暴露出柵極焊點13b和源極焊點13c的表面。
在具有摻雜的半導體層19的玻璃基板11上形成第二層金屬層，經光刻蝕刻后成源極電極23S、漏極電極23D、源極線(source line)23、柵極焊點23b和源極焊點23c。源極線23連接源極電極23，且源極電極23S接觸半導體層17以及摻雜的半導體層19的一端，漏極電極23D接觸另一端。源極焊點23c位于源極線23的末端，且與源極焊點13c的表面接觸。柵極焊點23b與柵極焊點13b的表面接觸。
在具有源極線23的玻璃基板11上形成一層氮化硅保護層25，將其構圖而在其中形成接觸孔開口，以暴露出欲進行電接觸的漏極電極23D、柵極焊點23b和源極焊點23c的表面。
為了提高像素孔徑比，有人提出在形成像素電極之前，先于氮化硅保護層25表面覆蓋一層厚度較厚的覆蓋層(over coating)27，以避免像素電極和其下方的導電材料有電容效應，而得以擴大像素電極的覆蓋面積。接著將此覆蓋層27構圖而于其中形成接觸孔開口，以暴露出欲進行電接觸的漏極電極23D的表面，另外，因覆蓋層27的材料為丙烯酸(acrylic)，其與氮化硅保護層25的附著力不佳，因此必須將柵極焊點區(qū)B和源極焊點區(qū)C完全露出。藉此避免在柵極焊點(13b和23b)和/或源極焊點(13c和23c)需要重做(rework)時，在刮除的過程中，不易影響到內部組件。但是，這樣的設計反而增加工藝的復雜度。
之后于覆蓋層27表面形成透明電極，并將其構圖，使其成為像素電極29，即完成有源陣列基板，可繼續(xù)進行與上基板和液晶進行組裝。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種具高像素孔徑比且工藝簡單的有源陣列基板，并降低接合焊點區(qū)重做時的困難度。
因此，本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置的有源陣列基板，包括具有柵極線、源極線、柵極焊點和源極焊點的透明基板；覆蓋于上述透明基板上的一光固性低介電常數保護層；以及位于光固性低介電常數保護層上的像素電極。其中透明基板上具有多條橫向柵極線、多條縱向源極線、和多個薄膜晶體管配置于柵極線和源極線交會處附近，且每一薄膜晶體管控制每一相對應的像素區(qū)，其中柵極焊點位于柵極線的末端，源極焊點位于源極線的末端。薄膜晶體管包括連接至像素區(qū)的漏極電極、連接至源極線的源極電極、和連接至柵極線的柵極電極。此光固性低介電常數保護層中具有僅暴露出漏極電極表面的接觸孔開口，且保護源極焊點和柵極焊點。而像素電極定義每一像素區(qū)，且延伸于源極線和柵極線上。
本發(fā)明提供一種上述液晶顯示裝置的有源陣列基板的制造方法，其方法簡述如下。提供一透明基板，其上具有柵極線、源極線、配置于柵極線和源極線交會處附近之薄膜晶體管、位于柵極線末端的柵極焊點、位于源極線末端的源極焊點。其中，每一薄膜晶體管控制每一相對應的像素區(qū)，而薄膜晶體管包括連接至像素區(qū)的漏極電極、連接至源極線的源極電極、和連接至柵極線的柵極電極。接著在具有源極線、源極焊點、柵極線和柵極焊點的透明基板上涂布一層光固性低介電常數保護層。將光固性低介電常數保護層曝光顯影，使其硬化，以保護源極焊點和柵極焊點，并于其中形成僅暴露出漏極電極的表面的接觸孔開口。最后在光固性低介電常數保護層上形成像素電極，其中每一像素電極定義每一像素區(qū)，且延伸于源極線和柵極線上，這些像素電極并經由接觸孔開口連接至每一相對應的漏極電極。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征及優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實施例，并配合附圖，作詳細說明如下圖1是顯示傳統(tǒng)液晶顯示裝置的有源陣列基板的TFT區(qū)(標號A)、柵極焊點區(qū)(標號B)和源極焊點區(qū)(標號C)的剖面圖；圖2是表示本發(fā)明一實施例的包括有源陣列基板的液晶顯示裝置的電路圖；以及圖3A至圖3C顯示本發(fā)明一實施例的液晶顯示裝置的有源陣列基板的制造方法。
附圖中的附圖標記說明如下玻璃基板11 柵極線13、113柵極電極13a、113a 柵極絕緣層15、115半導體層17、117摻雜的半導體層19、119源極線23、123 源極電極23S、123S漏極電極23D、123D 保護層25覆蓋層27 像素電極29、139低介電常數保護層135接觸孔開口136柵極焊點13b、23b、113b、123b源極焊點13c、23c、113c、123c
具體實施例方式
本發(fā)明提供一種高像素孔徑比且降低接合焊點區(qū)重做時的困難度的有源陣列基板。其包括具有柵極線、源極線、柵極焊點和源極焊點的透明基板；覆蓋于上述透明基板上的一光固性低介電常數保護層；以及位于光固性低介電常數保護層上的像素電極。其中，光固性低介電常數保護層中具有僅暴露出漏極電極表面的接觸孔開口，且保護源極焊點和柵極焊點。由于光固性低介電常數保護層具有相當的厚度足以避免像素電極與其下方的導電材料的電容效應，因此像素電極可以延伸至源極線和柵極線上。
在上述透明基板上柵極線橫向排列，且末端配置柵極焊點，而源極線縱向排列，且末端配置源極焊點。用以控制像素區(qū)的薄膜晶體管配置于柵極線和源極線交會處附近，即像素區(qū)的一角落。薄膜晶體管包括連接至像素區(qū)的漏極電極、連接至源極線的源極電極、和連接至柵極線的柵極電極。
以下實施例詳細描述了此有源陣列基板的結構及制造方法。
圖2表示本發(fā)明一實施例的包括有源陣列基板的液晶顯示裝置的電路圖。圖3A至圖3C顯示本發(fā)明一實施例的液晶顯示裝置的有源陣列基板的制造方法，其中標號A表示TFT區(qū)，標號B表示柵極焊點區(qū)，標號C表示源極焊點區(qū)，接合焊點區(qū)由柵極焊點區(qū)B和源極焊點區(qū)C所構成。
請同時參照圖2和圖3A，首先提供一透明基板111，例如是玻璃基板，在透明基板111上形成第一層金屬層，其材料例如是鋁或鋁合金，經光刻蝕刻后成柵極線113、柵極電極113a、柵極焊點113b和源極焊點113c。柵極電極113a形成于像素區(qū)的一角。其中柵極線113連接柵極電極113a，而柵極焊點113b位于柵極線113的末端。
在具有柵極電極113a、柵極線113和柵極焊點113b的玻璃基板111上形成一層柵極絕緣層115，其材料例如為氮化硅或氧化硅。在TFT區(qū)(A)的柵極絕緣層115上形成半導體層1 17和摻雜的半導體層119。半導體層117可為一非晶硅層(amorphous silicon layer)，摻雜的半導體層119可為一摻雜硅層。接著在柵極絕緣層115中形成接觸孔開口，以暴露出源極焊點113c的表面以及柵極線113末端的柵極焊點113b的表面。
在具有摻雜的半導體層119的玻璃基板111上形成第二層金屬層，其材料例如為鉻或鉻合金，經光刻蝕刻后成源極電極123S、漏極電極123D、源極線(source line)123、柵極焊點123b和源極焊點123c，在定義第二層金屬層時，同時對半導體層119再次定義出源極/漏極區(qū)。源極線123連接源極電極123S，且源極電極123S接觸半導體層117以及摻雜的半導體層119的一端，漏極電極123D接觸另一端。源極焊點123c位于源極線123的末端，且與源極焊點113c的表面接觸。柵極焊點123b與柵極線113末端的柵極焊點113b的表面接觸。
請參照圖3B，在具有源極線123的玻璃基板111上直接涂布一層低介電常數材料的保護層135，此種低介電常數材料具有光固性和透明性，且在經過曝光顯影后硬度相當高，可以取代傳統(tǒng)所用的氮化硅保護層。此低介電常數保護層135的材料例如是聚硅氮烷(polysilazane)，其介電常數約為2.5～3.5左右。此外，由于其介電常數較傳統(tǒng)的氮化硅保護層(介電常數約為7)和有機材料覆蓋層(介電常數約為3.3)低，因此低介電常數保護層135所涂布的厚度可以較傳統(tǒng)低，此低介電常數保護層135的厚度約為2μm～3μm左右，可以薄化液晶顯示裝置的厚度。
將此低介電常數保護層135曝光顯影出接觸孔開口136，以暴露出欲進行電接觸的漏極電極123D的表面。值得注意的是，此低介電常數保護層135在曝光顯影后依然覆蓋整個接合焊點區(qū)(B和C)，用以保護柵極焊點(113b和123b)和源極焊點(113c和123c)，避免其在進行與上基板和液晶組裝之前發(fā)生氧化。
接著請參照圖3C，于低介電常數保護層135表面形成透明電極，其材料例如為銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)并將其構圖，使其成為像素電極139。
由于像素電極139在覆蓋一層厚度較厚的低介電常數保護層135后形成，且其具有低介電常數的特性，因此可以避免像素電極139和其下方的導電材料有電容效應，進而得以擴大像素電極139的覆蓋面積，而提高了像素孔徑比。
再者，由于沒有現有的氮化硅保護層和覆蓋層附著力不佳的問題，因此，在柵極焊點(113b和123b)和/或源極焊點(113c和123c)需要重做(rework)時，在刮除的過程中，不會影響到內部組件。
在像素電極139形成后，即完成有源陣列基板，可繼續(xù)進行與上基板和液晶進行組裝。
雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例公開如上，但是其并非用以限制本發(fā)明，本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進行更改與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應當以所附權利要求所定義的為準。
權利要求
1.一種液晶顯示裝置，適用于液晶顯示裝置的有源陣列基板，該裝置包括一透明基板，其上具有多條橫向柵極線、多條縱向源極線、和多個薄膜晶體管配置于該些柵極線和該些源極線交會處附近，且每一薄膜晶體管控制每一相對應的像素區(qū)，該些薄膜晶體管包括連接至該些像素區(qū)的多個漏極電極、連接至該些源極線的多個源極電極、和連接至該些柵極線的多個柵極電極，其中該些柵極線的末端具有多個相對應的柵極焊點，該些源極線的末端具有多個相對應的源極焊點；一光固性低介電常數保護層覆蓋于具有該些源極線、該些源極焊點、該些柵極線和該些柵極焊點的該透明基板上，且保護該些源極焊點和該些柵極焊點，該低介電常數保護層中具有多個接觸孔開口僅暴露出該些漏極電極的表面；以及多個像素電極位于該光固性低介電常數保護層上，其中每一像素電極定義每一像素區(qū)，且經由該些接觸孔開口連接至每一相對應的漏極電極，該些像素電極延伸于該些源極線和該些柵極線上。
2.如權利要求1所述的液晶顯示裝置，其中該光固性低介電常數保護層的材料為聚硅氮烷。
3.如權利要求1所述的液晶顯示裝置，其中該光固性低介電常數保護層的厚度為2μm～4μm。
4.一種液晶顯示裝置的制造方法，適用于制造液晶顯示裝置的有源陣列基板，該方法包括提供一透明基板，其上具有多條橫向柵極線、多條縱向源極線、和多個薄膜晶體管配置于該些柵極線和該些源極線交會處附近，且每一薄膜晶體管控制每一相對應的像素區(qū)，該些薄膜晶體管包括連接至該些像素區(qū)的多個漏極電極、連接至該些源極線的多個源極電極、和連接至該些柵極線的多個柵極電極，其中該些柵極線的末端具有多個相對應的柵極焊點，該些源極線的末端具有多個相對應的源極焊點；涂布一光固性低介電常數保護層于具有該些源極線、該些源極焊點、該些柵極線和該些柵極焊點的該透明基板上；曝光顯影該光固性低介電常數保護層，使其硬化，以保護該些源極焊點和該些柵極焊點，并于其中形成僅暴露出該些漏極電極的表面的多個接觸孔開口；以及于該光固性低介電常數保護層上形成多個像素電極，其中每一像素電極定義每一像素區(qū)，且經由該些接觸孔開口連接至每一相對應的漏極電極，該些像素電極延伸于該些源極線和該些柵極線上。
5.如權利要求4所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中該光固性低介電常數保護層的材料為聚硅氮烷。
6.如權利要求4所述的液晶顯示裝置的制造方法，其中該光固性低介電常數保護層的厚度為2μm～4μm。
全文摘要
一種液晶顯示裝置的有源陣列基板，包括具有柵極線、源極線、柵極焊點和源極焊點的透明基板；覆蓋在上述透明基板上的一光固性低介電常數保護層；以及位于光固性低介電常數保護層上的像素電極。其中透明基板上具有多條橫向柵極線、多條縱向源極線、和多個薄膜晶體管配置于柵極線和源極線交會處附近，且每一薄膜晶體管控制每一相對應的像素區(qū)，其中柵極焊點位于柵極線的末端，源極焊點位于源極線的末端。薄膜晶體管包括連接至像素區(qū)的漏極電極、連接至源極線的源極電極、和連接至柵極線的柵極電極。光固性低介電常數保護層中具有僅露出漏極電極表面的接觸孔開口，且保護源極焊點和柵極焊點。而像素電極定義每一像素區(qū)，且延伸于源極線和柵極線上。
文檔編號G02F1/136GK1462899SQ02120670
公開日2003年12月24日 申請日期2002年5月28日 優(yōu)先權日2002年5月28日
發(fā)明者來漢中 申請人:友達光電股份有限公司