專利名稱：像素結(jié)構(gòu)的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種像素結(jié)構(gòu)的制造方法，且特別是有關(guān)于一種用于半穿透半反射式液晶顯示面板(transflective LCD panel)或反射式液晶顯示面板(reflective LCD panel)的像素結(jié)構(gòu)的制造方法。
背景技術(shù)：
一般薄膜晶體管液晶顯示器可分為穿透式、反射式以及半穿透半反射式三大類，其分類的依據(jù)在于光源的利用以及陣列基板(array)的差異。其中，穿透式的薄膜晶體管液晶顯示器(transmissive TFT-LCD)主要是以背光源(backlight)作為光源，其薄膜晶體管陣列基板上的像素電極為透明電極以利背光源所發(fā)出的光線穿透。此外，反射式薄膜晶體管液晶顯示器(reflective TFT-LCD)主要是以前光源(front-light)或是外界光源作為光源，其薄膜晶體管陣列基板上的像素電極為金屬或其他具有良好反射特性材質(zhì)的反射電極，適于將前光源或是外界光源反射。另外，半穿透半反射式薄膜晶體管液晶顯示器則可視為穿透式薄膜晶體管液晶顯示器與反射式薄膜晶體管液晶顯示器的整合架構(gòu)，其可以同時利用背光源以及前光源或外界光源以進行顯示。
圖1A至圖1D繪示美國專利第6,490,019號的反射式液晶顯示器的制造方法的剖面圖。請先參考圖1A，公知的反射式液晶顯示器的制造方法包括下列步驟請先參考圖1A，首先，在一基板10上形成一第一絕緣層50，然后在第一絕緣層50上形成一柵極52。請參考圖1B，在第一絕緣層50上形成一第二絕緣層54，以覆蓋柵極52。然后，在柵極52上方的第二絕緣層54上形成一半導(dǎo)體層57，其中半導(dǎo)體層57包括一溝道層(channellayer，通道層)56與配置于該溝道層56上的一歐姆接觸層(ohmic contactlayer)58。
請參考圖1C，在歐姆接觸層58上形成一源極60與一漏極62。然后，在基板10上形成一保護層(passivation layer)64，以覆蓋源極60與漏極62。接著，移除部分保護層64，以形成接觸孔(contact hole)63，而接觸孔63暴露出部分漏極62。此外，對于第一絕緣層50、第二絕緣層54與保護層64進行蝕刻，以形成多個凹面部(concave portion)66a，而形成凹面部66a的方法可以是干法刻蝕工藝。
由于保護層64的刻蝕速率(etching rate)不同于第一絕緣層50與第二絕緣層54的刻蝕速率，因此凹面部66a具有錐狀的外形(taperedshape)。此外，由于第一絕緣層50能夠增加形成凹面部66a所需的蝕刻時間，因此保護層64受到蝕刻的時間也就增加。換言之，凹面部66a便能具有較為平滑的錐狀的外形。
請參考圖1D，在保護層64上形成一反射電極(reflective electrode)68，且反射電極68覆蓋凹面部66a的表面。此外，反射電極68經(jīng)由接觸孔63與漏極62電性連接。由于凹面部66a具有較為平滑的錐狀的外形，因此反射電極68較不容易產(chǎn)生斷裂的現(xiàn)象。
雖然上述的美國專利第6,490,019號能夠改善反射電極68發(fā)生斷裂的可能性，但在工藝上卻必須額外形成第一絕緣層50。此外，由于凹面部66a的深度較深，因此縱使凹面部66a較為平滑，但反射電極68仍舊有可能會發(fā)生斷裂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種像素結(jié)構(gòu)的制造方法，以制造出用于半穿透半反射式液晶顯示面板或全反射式液晶顯示面板的像素結(jié)構(gòu)，改善上述公知技術(shù)的缺陷。
為此，本發(fā)明提出一種像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其包括下列步驟。首先，提供一基板，在基板上形成一掃描配線、一數(shù)據(jù)配線與一有源元件，其中有源元件與掃描配線及數(shù)據(jù)配線電性連接。在基板上形成一介電層，以覆蓋有源元件與數(shù)據(jù)配線，然后在介電層上形成一圖案化光刻膠層，其中圖案化光刻膠層具有一第一貫孔與多個第一凹陷，且第一貫孔暴露出部分介電層。以圖案化光刻膠層為遮罩，移除部分介電層，以形成一圖案化介電層，其中圖案化介電層具有一第二貫孔與多個第二凹陷，且第二貫孔暴露出部分有源元件，然后移除圖案化光刻膠層。在圖案化介電層上形成一反射層，其中反射層覆蓋多個第二凹陷，且反射層與有源元件電性連接。
依照本發(fā)明實施例，形成圖案化光刻膠層的方法可以是使用一半調(diào)式光掩膜(half-tone mask)。
依照本發(fā)明實施例，移除部分介電層的方法可以是干法刻蝕或濕法刻蝕。
依照本發(fā)明實施例，反射層更覆蓋第二貫孔，且反射層經(jīng)由第二貫孔與有源元件電性連接。
依照本發(fā)明實施例，在移除圖案化光刻膠層之后與在形成反射層前，更包括在圖案化介電層上形成一透明導(dǎo)電層，其中透明導(dǎo)電層覆蓋第二貫孔與第二凹陷，且反射層經(jīng)由透明導(dǎo)電層與有源元件電性連接。此外，反射層具有一開口，其暴露出部分透明導(dǎo)電層。
依照本發(fā)明實施例，在移除圖案化光刻膠層之后與形成反射層之前，更包括在圖案化介電層上形成一透明導(dǎo)電層，且透明導(dǎo)電層經(jīng)由反射層與有源元件電性連接。此外，反射層具有一開口，其暴露出部分透明導(dǎo)電層。
依照本發(fā)明實施例，在形成反射層之后，更包括在反射層上形成一透明導(dǎo)電層，其中透明導(dǎo)電層覆蓋第二貫孔，且反射層經(jīng)由透明導(dǎo)電層與有源元件電性連接。此外，反射層具有一開口，且透明導(dǎo)電層覆蓋開口。
依照本發(fā)明實施例，形成掃描配線、數(shù)據(jù)配線與有源元件的方法可以是在基板上形成掃描配線與連接至掃描配線的一柵極。然后，在基板上形成一柵絕緣層，以覆蓋柵極。在柵極上方的柵絕緣層上形成一半導(dǎo)體層。接著，在基板上形成數(shù)據(jù)配線與連接至數(shù)據(jù)配線的一源極/漏極，且源極/漏極位于半導(dǎo)體層上，并位于柵極的兩側(cè)，其中前述第二貫孔暴露出部分源極/漏極。
本發(fā)明的特點和優(yōu)點是基于上述，本發(fā)明使用一半調(diào)式光掩膜以形成具有第一貫孔與第一凹陷的圖案化光刻膠層，然后以此圖案化光刻膠層為遮罩對于介電層進行干式蝕刻工藝或濕法刻蝕工藝，以形成第二貫孔與第二凹陷。因此，本發(fā)明克服了公知技術(shù)的缺陷，第二凹陷的深度與輪廓可以獲得相當?shù)目刂疲涣硗?，本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的制造方法與現(xiàn)有的工藝相容而無須增加額外的工藝設(shè)備；而且，與公知技術(shù)需額外形成第一絕緣層相比，本發(fā)明并不需要增加其他的膜層便可制造出用于反射式液晶顯示面板的像素結(jié)構(gòu)；再者，本實施例的第二凹陷的深度較淺，因此反射層較不易產(chǎn)生斷裂的現(xiàn)象。


圖1A至圖1D繪示美國專利第6,490,019號的反射式液晶顯示器的制造方法的剖面圖。
圖2A至圖2F繪示依照本發(fā)明第一實施例的像素結(jié)構(gòu)的制造方法的剖面圖。
圖2G繪示依照本發(fā)明第一實施例的另一像素結(jié)構(gòu)的制造方法的剖面圖。
圖3為圖2F的俯視圖。
圖4A至圖4B繪示依照本發(fā)明第二實施例的像素結(jié)構(gòu)的制造方法的剖面圖。
圖4C與圖4D繪示依照本發(fā)明第二實施例的另一像素結(jié)構(gòu)的制造方法的剖面圖。
圖5為圖4B的俯視圖。
附圖標號說明
10基板50第一絕緣層 52柵極54第二絕緣層 56半導(dǎo)體層57溝道層58歐姆接觸層 60源極62漏極63接觸孔 64保護層 66a凹面部68反射電極100像素結(jié)構(gòu) 110基板120掃描配線 130數(shù)據(jù)配線 140有源元件142柵極 144柵絕緣層 146半導(dǎo)體層146a溝道層146b歐姆接觸層148源極/漏極150介電層 152圖案化介電層 152a、312a第二貫孔152b、312b第二凹陷160透明導(dǎo)電層 170、320反射層210圖案化光刻膠層 212第一貫孔 214第一凹陷320a開口具體實施方式
為讓本發(fā)明的上述技術(shù)方案和其他特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。
第一實施例圖2A至圖2F繪示依照本發(fā)明第一實施例的像素結(jié)構(gòu)的制造方法的剖面圖，而圖2G繪示依照本發(fā)明第一實施例的另一像素結(jié)構(gòu)的制造方法的剖面圖，且圖3為圖2F的俯視圖。請先參考圖2A與圖3，本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的制造方法可以制造出用于半穿透半反射式液晶顯示面板或全反射式液晶顯示面板的像素結(jié)構(gòu)，而本實施例將以全反射式液晶顯示面板的像素結(jié)構(gòu)為例進行說明。本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的制造方法包括下列步驟首先，提供一基板110，而基板110可以是玻璃基板、石英基板或其他型態(tài)的基板。此外，在基板110上形成一掃描配線120、一數(shù)據(jù)配線130與一有源元件140，其中有源元件140與掃描配線120及數(shù)據(jù)配線130電性連接。舉例而言，有源元件140可以是底部柵極薄膜晶體管、頂部柵極薄膜晶體管、低溫多晶硅薄膜晶體管或是其他類型的有源元件，而本實施例以底部柵極薄膜晶體管為例進行說明。
更詳細而言，在基板110上形成一第一導(dǎo)體層，然后對于第一導(dǎo)體層進行圖案化工藝，以形成掃描配線120與連接至掃描配線120的一柵極142。然后，在基板110上形成一柵絕緣層144，以覆蓋柵極142。接著，在柵極142上方的柵絕緣層144上形成一半導(dǎo)體層146，而半導(dǎo)體層146可以包括一溝道層146a與配置于溝道層146a上的一歐姆接觸層146b。在基板110上形成第二導(dǎo)體層，然后對于第二導(dǎo)體層進行圖案化，以形成數(shù)據(jù)配線130與連接至數(shù)據(jù)配線130的一源極/漏極148，其中源極/漏極148位于半導(dǎo)體層144上，并位于柵極142的兩側(cè)。然后，移除部分歐姆接觸層146b與溝道層146a，以完成有源元件140的制作。
請參考圖2B，在基板110上形成一介電層150，以覆蓋有源元件140與數(shù)據(jù)配線130。在本實施例中，介電層150可以是保護層。然后，在介電層150上形成一圖案化光刻膠層210，其中圖案化光刻膠層210具有一第一貫孔212與多個第一凹陷214，且第一貫孔212暴露出部分介電層150。舉例而言，形成此種型態(tài)的圖案化光刻膠層210的方法可以是先在介電層150上形成一光刻膠材料層，然后使用一半調(diào)式光掩膜(光罩)對于此光刻膠材料層進行曝光工藝。更詳細而言，半調(diào)式光掩膜具有透光區(qū)、不透光區(qū)與半透光區(qū)，其中透光區(qū)對應(yīng)至第一貫孔212，而半透光區(qū)對應(yīng)至第一凹陷214。由于半透光區(qū)與透光區(qū)的透光率不同，因此在顯影工藝之后，在圖案化光刻膠層210內(nèi)便形成出第一貫孔212與第一凹陷214。
請參考圖2C至圖2E，以圖案化光刻膠層210為遮罩，移除部分介電層150，以形成一圖案化介電層152，其中圖案化介電層152具有一第二貫孔152a與多個第二凹陷152b，且第二貫孔152a暴露出部分有源元件140。由于第二貫孔152a暴露出部分有源元件140，因此第二貫孔152a也可以稱為接觸孔。
更詳細而言，形成圖案化介電層152包括下列步驟。首先，移除部分介電層150，以形成第二貫孔152a，如圖2C所示。然后，移除部分圖案化光刻膠層210，以使第一凹陷214暴露出下方的介電層150，如圖2D所示。接著，移除部分介電層150，以形成第二凹陷152b，如圖2E所示。此外，形成第二貫孔152a與第二凹陷152b的方法可以是干法刻蝕工藝或濕法刻蝕工藝，而本實施例采用干法刻蝕工藝。再來，移除圖案化光刻膠層210。
請參考圖2F與圖3，在圖案化介電層152上形成一透明導(dǎo)電層160，其中透明導(dǎo)電層160覆蓋第二貫孔152a與第二凹陷152b，因此透明導(dǎo)電層160經(jīng)由第二貫孔152a與有源元件140電性連接。此外，透明導(dǎo)體層160的材料可以是銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide，IZO)、鋅鋁氧化物(aluminum zinc oxide，AZO)或是其他透明導(dǎo)體材料。然后，在透明導(dǎo)體層160上形成反射層170，其中反射層170至少覆蓋第二凹陷152b，且反射層170經(jīng)由透明導(dǎo)電層160與主動元件140電性連接。至此大致完成像素結(jié)構(gòu)100的制作。另外，反射層170的材料可以是鋁、鋁合金、銀或是其他具有高反射率的金屬。
請參考圖2G，值得注意的是，本實施例并不限定需形成透明導(dǎo)電層160與反射層170，也可以單獨形成反射層170。此時，反射層170需覆蓋第二貫孔152a，因此反射層170才能夠經(jīng)由第二貫孔152a與有源元件140電性連接。
由于本發(fā)明使用半調(diào)式光掩膜以形成具有第一貫孔212與第一凹陷214的圖案化光刻膠層210，然后以此圖案化光刻膠層為遮罩對于介電層150進行蝕刻工藝，以形成第二貫孔152a與第二凹陷152b。因此，第二凹陷152b的深度與輪廓可以獲得相當?shù)目刂啤４送?，本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的制造方法與現(xiàn)有的工藝相容而無須增加額外的工藝設(shè)備。另外，與公知技術(shù)需額外形成第一絕緣層相比，本發(fā)明并不需要增加其他的膜層便可制造出用于反射式液晶顯示面板的像素結(jié)構(gòu)。再者，與公知技術(shù)相比，本實施例的第二凹陷152b的深度較淺，因此反射層170較不易產(chǎn)生斷裂的現(xiàn)象。
第二實施例圖4A至圖4B繪示依照本發(fā)明第二實施例的像素結(jié)構(gòu)的制造方法的剖面圖，而圖5為圖4B的俯視圖。圖4C與圖4D繪示依照本發(fā)明第二實施例的另一像素結(jié)構(gòu)的制造方法的剖面圖。請先參考圖4A與圖5，本實施例與上述實施例相似，其不同之處在于在本實施例中，形成第二貫孔312a與第二凹陷312b的方法為濕法刻蝕工藝，因此第二凹陷312b能夠具有球面狀的外形。
請參考圖4B與圖5，在移除圖案化光刻膠層210之后，在圖案化介電層310上形成透明導(dǎo)體層160，其中透明導(dǎo)體層160覆蓋形成第二貫孔312a與第二凹陷312b，因此透明導(dǎo)體層160經(jīng)由第二貫孔312a與有源元件140電性連接。然后，在透明導(dǎo)體層160上形成反射層320，其中反射層320至少覆蓋第二凹陷312b，且反射層320具有一開口320a，其暴露出部分透明導(dǎo)體層160。換言之，開口320a也就是穿透區(qū)域。由于像素結(jié)構(gòu)300可以分為反射區(qū)域與穿透區(qū)域，因此像素結(jié)構(gòu)300也可以用于半穿透半反射式液晶顯示面板中。
請參考圖4C，反射層320也可以直接經(jīng)由第二貫孔312a與有源元件140電性連接，而透明導(dǎo)體層160在經(jīng)由反射層320與有源元件140電性連接。
請參考圖4D，本實施例并不限定透明導(dǎo)體層160與反射層320的形成順序，因此本實施例也可以先形成反射層320，然后才形成透明導(dǎo)體層160。此外，透明導(dǎo)體層160經(jīng)由第二貫孔312a與有源元件140電性連接。
雖然本發(fā)明已以具體實施例揭示，但其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的前提下所作出的等同組件的置換，或依本發(fā)明專利保護范圍所作的等同變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本專利涵蓋的范疇。
權(quán)利要求
1.一種像素結(jié)構(gòu)的制造方法，包括提供一基板；在該基板上形成一掃描配線、一數(shù)據(jù)配線與一有源元件，其中該有源元件與該掃描配線及該數(shù)據(jù)配線電性連接；在該基板上形成一介電層，以覆蓋該有源元件與該數(shù)據(jù)配線；在該介電層上形成一圖案化光刻膠層，其中該圖案化光刻膠層具有一第一貫孔與多個第一凹陷，且該第一貫孔暴露出部分該介電層；以該圖案化光刻膠層為遮罩，移除部分該介電層，以形成一圖案化介電層，其中該圖案化介電層具有一第二貫孔與多個第二凹陷，且該第二貫孔暴露出部分該有源元件；移除該圖案化光刻膠層；以及在該圖案化介電層上形成一反射層，其中該反射層覆蓋所述第二凹陷，且該反射層與該有源元件電性連接。
2.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，其中形成該圖案化光刻膠層的方法為使用一半調(diào)式光掩膜。
3.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，其中移除部分該介電層的方法包括干法刻蝕工藝或濕法刻蝕工藝。
4.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，其中該反射層更覆蓋該第二貫孔，且該反射層經(jīng)由該第二貫孔與該有源元件電性連接。
5.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，其中在移除該圖案化光刻膠層之后與形成該反射層之前，更包括在該圖案化介電層上形成一透明導(dǎo)電層，其中該透明導(dǎo)電層覆蓋該第二貫孔與所述第二凹陷，且該反射層經(jīng)由該透明導(dǎo)電層與該有源元件電性連接。
6.如權(quán)利要求5所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，其中該反射層具有一開口，暴露出部分該透明導(dǎo)電層。
7.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，其中在移除該圖案化光刻膠層之后與形成該反射層之前，更包括在該圖案化介電層上形成一透明導(dǎo)電層，且該透明導(dǎo)電層經(jīng)由該反射層與該有源元件電性連接。
8.如權(quán)利要求7所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，其中該反射層具有一開口，暴露出部分該透明導(dǎo)電層。
9.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，其中在形成該反射層之后，更包括在該反射層上形成一透明導(dǎo)電層，其中該透明導(dǎo)電層覆蓋該第二貫孔，且該反射層經(jīng)由該透明導(dǎo)電層與該有源元件電性連接。
10.如權(quán)利要求9所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，其中該反射層具有一開口，且該透明導(dǎo)電層覆蓋該開口。
11.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，其中形成該掃描配線、該數(shù)據(jù)配線與該有源元件的方法包括在該基板上形成該掃描配線與連接至該掃描配線的一柵極；在該基板上形成一柵絕緣層，以覆蓋該柵極；在該柵極上方的該柵絕緣層上形成一半導(dǎo)體層；以及在該基板上形成該數(shù)據(jù)配線與連接至該數(shù)據(jù)配線的一源極/漏極，且該源極/漏極位于該半導(dǎo)體層上，并位于該柵極的兩側(cè)，其中該第二貫孔暴露出部分該源極/漏極。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種像素結(jié)構(gòu)的制造方法，包括提供一基板，而在基板上已形成一掃描配線、一數(shù)據(jù)配線與一有源元件，其中有源元件與掃描配線及數(shù)據(jù)配線電性連接；在基板上形成介電層，然后在介電層上形成圖案化光刻膠層，其中圖案化光刻膠層具有一第一貫孔與多個第一凹陷，且第一貫孔暴露出部分介電層；以圖案化光刻膠層為遮罩，移除部分介電層，以形成圖案化介電層，其中圖案化介電層具有一第二貫孔與多個第二凹陷，且第二貫孔暴露出部分有源元件，然后移除圖案化光刻膠層；在圖案化介電層上形成反射層，其中反射層覆蓋第二凹陷，且反射層與有源元件電性連接。本發(fā)明的第二凹陷的深度與輪廓可以獲得相當?shù)目刂?，反射層不易產(chǎn)生斷裂的現(xiàn)象。
文檔編號G02F1/13GK1828871SQ200610003300
公開日2006年9月6日 申請日期2006年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月8日
發(fā)明者姚啟文 申請人:廣輝電子股份有限公司