專(zhuān)利名稱：顯示裝置及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置和一種顯示裝置制作方法。更為具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種對(duì)于平面化技術(shù)的改進(jìn)，此技術(shù)正被用于在制作一種活性基體式顯示裝置的過(guò)程中掩蓋由各薄膜晶體管和它們的各導(dǎo)線造成的許多起伏，它包括作為其各組成部分的各像素電極和各開(kāi)關(guān)式薄膜晶體管，以便在經(jīng)過(guò)平面化的表面上制成各像素電極。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的各種顯示裝置一般具有一所謂的面板結(jié)構(gòu)，是通過(guò)配置一對(duì)以一預(yù)定的空隙隔開(kāi)的基底，并以一種夾持在空隙之中的諸如液晶這樣的電光物質(zhì)將它們彼此粘合而制成的。一組薄膜晶體管制成在兩基底之一上并由一平面化膜覆蓋，后者上面配置一組像素電極，而一對(duì)置電極面對(duì)這組像素電極配置在另一基底上。
在一種彩色顯示裝置中，一些濾色器配置在所謂的另一基底上以便把紅、藍(lán)和綠三原顯示色賦予每一像素電極。每一像素電極透過(guò)或反射具有賦予它的顏色的波長(zhǎng)的光線，以使顯示裝置顯示一所需的彩色圖像。彩色顯示裝置的電光物質(zhì)，一般可以是液晶，該電光物質(zhì)層的厚度需要按照賦予每一像素的顏色的濾長(zhǎng)加以調(diào)節(jié)，以便優(yōu)化透過(guò)濾或反射因數(shù)。不過(guò)，現(xiàn)有的各種彩色顯示裝置不配有這樣一種調(diào)節(jié)功能并因此難以最佳地平衡顯示屏幕上的紅、藍(lán)和綠三種原色。
各種內(nèi)置驅(qū)動(dòng)電路式活性基體式顯示裝置是已公開(kāi)的。這種型式的顯示裝置包括多個(gè)高性能多晶硅薄膜晶體管以使得可能在一同一基底上成一體地制成一像素陣列區(qū)段和一周邊驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段。像素陣列區(qū)段是通過(guò)使用各像素電極和用于驅(qū)動(dòng)各像素電極的各薄膜晶體管而制成的。驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段也是通過(guò)使用適合于驅(qū)動(dòng)像素陣列區(qū)段的各薄膜晶體管而制成的。制成在一同一基底上的像素陣列區(qū)段和驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段由一共同的平面化膜覆蓋。由于像素陣列區(qū)段和驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段在基底表面上的微觀結(jié)構(gòu)方面的彼此變化的，所以并不總是可能均勻地使兩區(qū)段平面化，以致電光物質(zhì)的厚度可以局部地顯出許多波動(dòng)，而因之降低顯示出來(lái)的圖像質(zhì)量，該電光物質(zhì)一般可以是液晶。
另外，在各種反射式顯示裝置的情況下，許多微觀起伏形成在平面化膜表面上而各光反射像素電極制成在它上面，以致各像素電極可以做得形成一種所需的光線散射效應(yīng)。不過(guò)，一種專(zhuān)門(mén)的處理工序需要引進(jìn)以便在平面化膜上制成許多微觀起伏而使制作過(guò)程復(fù)雜了。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上指明的各種狀況，因此本發(fā)明的目的是提供一種新穎的顯示裝置和一種制作此種裝置的方法，它們可以解決現(xiàn)有各種顯示裝置的一些技術(shù)問(wèn)題。
在本發(fā)明的一方面，以上目的是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的，即提供一種顯示裝置，具有一面板結(jié)構(gòu)，由一對(duì)彼此粘合的基底構(gòu)成，而一預(yù)定的空隙隔開(kāi)二者和一電光物質(zhì)夾持在這些基底之間的空隙之中；一組薄膜晶體管、一覆蓋所述各薄膜晶體管的平面化膜和一組配置在平面化膜上的各像素電極制成在兩基底之一上或第一基底上；一對(duì)置電極面對(duì)這組像素電極制成在另一基底上或第二基底上。顯示裝置的平面化膜是由一種光敏物質(zhì)制成的并借助于曝光處理制成得在第一基底上顯出變化的厚度。
在按照本發(fā)明的一種顯示裝置中，優(yōu)選的是，第一基底在其上具有一像素陣列區(qū)段，由各像素電極和用于驅(qū)動(dòng)各像素電極的各驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段構(gòu)成；以及一驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段，由用于驅(qū)動(dòng)像素陣列區(qū)段的各薄膜晶體管構(gòu)成；而平面化膜制成得以致從像素陣列區(qū)段伸至周邊驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段并顯出在像素陣列區(qū)間與驅(qū)動(dòng)電路區(qū)間之間有所差別的厚度。
在按照本發(fā)明的一種顯示裝置中，優(yōu)選的是，平面化膜具有一區(qū)域，在該區(qū)域其厚度做得是變化的以致在表面上產(chǎn)生許多起伏，而各像素電極由反射膜制成并配置在顯出許多起伏的區(qū)域之內(nèi)。在按照本發(fā)明一種顯示裝置中，優(yōu)選的是，不同的各顯示顏色被賦予各像素電極，而平面化膜制成得顯出按照賦予每一像素電極的顯示顏色的波長(zhǎng)而變化的厚度。
在本發(fā)明的另一方面，提供一種制作顯示裝置的方法，裝置具有一面板結(jié)構(gòu)，由一對(duì)彼此粘合的基底構(gòu)成，而一預(yù)定的空隙隔開(kāi)二者和一種電光物質(zhì)夾持在這對(duì)基底之間的空隙之中，此方法包含的一個(gè)步驟是，在兩基底之一上或第一基底上制成一組薄膜晶體管、一覆蓋所述各薄膜晶體管的平面化膜和一組配置在平面化膜上的像素電極，以及在另一底板上或第二基底上制成面對(duì)這組像素電極的一對(duì)置電極；制成所述平面化膜的步驟包括涂敷步驟，涂敷一種光敏材料到第一基底上；曝光步驟，利用曝光燈數(shù)量的變化平面分布使平面化膜經(jīng)受種曝光處理；以及處理步驟，通過(guò)蝕刻已曝光的平面化膜來(lái)處理平面化膜，以致使它顯出按照曝光燈數(shù)量的平面分布而變化的厚度。在一種按照本發(fā)明的顯示裝置的方法中，優(yōu)選的是，光線在曝光步驟中通過(guò)一顯示透過(guò)濾變化平面分布的掩模照射到平面化膜上。使平面化膜在曝光步驟中通過(guò)采用多個(gè)掩模多次感光，以便以一預(yù)定數(shù)量的能量使光線照射于平面化膜。另外，可以采用一單一的掩膜，它配有一濾光器，具有適合于以變化的各自數(shù)量的能量使光線照射于平面化膜的各預(yù)定部分。在曝光步驟中一適合于衍射光線的圖型可以用于各濾光器。另外，可以采用由兩種或多于兩種的、具有變化的各光線透過(guò)濾的光屏蔽物質(zhì)制成的一種濾光器。優(yōu)選的是，在曝光步驟中采用一掩模，配有在1％與50％之間的光線透過(guò)濾的一濾光器。
因而，在通過(guò)采用一種諸如液晶這樣的電光材料實(shí)現(xiàn)的、按照本發(fā)明的顯示裝置中，涂敷于成一體地帶有諸如各薄膜晶體管這樣的各活性器件的基底表面的平面化膜，設(shè)計(jì)得以致其厚度做成在基底之內(nèi)是變化的。在這種配置情況下，現(xiàn)在可能為彩色顯示裝置的紅、藍(lán)和綠像素配置一最佳厚度。因此，有可能改進(jìn)通過(guò)成一體地制成各像素陣列和各驅(qū)動(dòng)電路而實(shí)現(xiàn)的一種內(nèi)置驅(qū)動(dòng)電路式顯示裝置的面板像素陣列區(qū)段和驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段二者之中的不均勻空隙。另外，在一反射式顯示裝置中，現(xiàn)在可能通過(guò)改變平面化膜的厚度以致在其表面上造成許多起伏，而以減少步驟來(lái)使作為反射膜而工作的各像素電極產(chǎn)生所需的光線散射效應(yīng)。
本發(fā)明的其他一些目的和優(yōu)點(diǎn)將在以下本發(fā)明各項(xiàng)優(yōu)先實(shí)施例的說(shuō)明中予以明確。


圖1是按照本發(fā)明的一種顯示裝置的局部示意性剖面圖，圖示其基本結(jié)構(gòu)；圖2是按照本發(fā)明的顯示裝置第一實(shí)施例的局部示意性剖面圖；圖3是一曲線，圖示按照本發(fā)明的一種顯示裝置曝光時(shí)間與平面薄膜蝕刻量之間的關(guān)系；圖4是作為參照的一種顯示裝置的局部剖面圖；圖5也是作為參照的一種顯示裝置的局部剖面圖；圖6是按照本發(fā)明的顯示裝置第二實(shí)施例的局部示意性剖面圖；圖7也是作為參照的顯示裝置的局部剖面圖；圖8是按照本發(fā)明的顯示裝置第三實(shí)施例的局部示意性剖面圖；圖9是由于應(yīng)用本發(fā)明而實(shí)現(xiàn)的一種手機(jī)終端裝置的示意性平面圖；圖10是由于應(yīng)用本發(fā)明而實(shí)現(xiàn)的一種便攜式信息終端裝置的示意性透視圖。
現(xiàn)在，本發(fā)明將通過(guò)參照?qǐng)D示本發(fā)明各項(xiàng)實(shí)施例的所附各圖而較為詳細(xì)地予以說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式
首先，將參照?qǐng)D1簡(jiǎn)述彩色顯示裝置的總體結(jié)構(gòu)，以闡明本發(fā)明的背景。圖1的顯示裝置具有一所謂面板式結(jié)構(gòu)，由配置一對(duì)玻璃基底100、135并在兩基底之間夾持一種電光物質(zhì)130而制成。在圖1中，一對(duì)置電極131、一平面層132、一濾色器133和一黑色基體134制成在上部玻璃基底135上。
另一方面，一像素陣列區(qū)段120和一驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段130配置在下部玻璃基底100上。驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段130相對(duì)于像素陣列區(qū)段120位于周邊。像素陣列區(qū)段120包括各像素電極111和各薄膜晶體管(TFT-PXL)，后者用于開(kāi)關(guān)/驅(qū)動(dòng)像素電極111。各薄膜晶體管TFT-PXL具有一雙柵式底柵結(jié)構(gòu)，并且是一些N-溝道式晶體管。另一方面，驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段130包括各薄膜晶體管(TFT-CKT)，用于驅(qū)動(dòng)各薄膜晶體管TFT-PXL。在圖1情況下，它們屬于單柵式并具有一底柵結(jié)構(gòu)。注意，只是一N-溝道式薄膜晶體管TFT-CKT示于圖1之中。各薄膜晶體管TFT-PXL和各薄膜晶體管TFT-CKT二者都具有由于接續(xù)地鋪設(shè)一柵電極101、各柵絕緣膜102、103以及一半導(dǎo)體薄膜105而實(shí)現(xiàn)一種多層結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體薄膜105一般由多晶硅制成。各柵絕緣膜是一種柵氮化物膜102和一種柵氧化物膜103。
半導(dǎo)體薄膜105構(gòu)成圖型以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于各薄膜晶體管元素區(qū)域的各島區(qū)。構(gòu)成圖型的半導(dǎo)體薄膜105具有各溝道區(qū)域ch，位于各個(gè)柵電極101的各端內(nèi)側(cè)；各低濃度夾雜區(qū)域(各LDD區(qū)域)，以各個(gè)溝道區(qū)域ch向外伸出；以及各高濃度夾雜區(qū)域(各源區(qū)域S和各漏區(qū)域D)，從各個(gè)低濃度夾雜區(qū)域(各LDD區(qū)域)向外伸出。每一薄膜晶體管的溝道區(qū)域ch由一堵塞膜106予以保護(hù)。各薄膜晶體管TFT-PXL、TFT-CKT由一內(nèi)層絕緣107和一保持膜108蓋住。各布線電極109制成在保護(hù)膜108上。每一布線電極109借助于穿過(guò)內(nèi)層絕緣膜107和保護(hù)膜108制成的一接觸孔眼而在電氣上連接于對(duì)應(yīng)的薄膜晶體管的源區(qū)域S或漏區(qū)域D。各布線電極由一平面化膜110蓋住。各像素電極111通過(guò)構(gòu)成圖型而制成在平面化膜110上。
如上所述，在圖1的彩色顯示裝置中，基底100，帶有一像素陣列區(qū)段和一驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段，以及一對(duì)置基底135，裝有一濾色器133和一對(duì)置電極131，二者面對(duì)面地設(shè)置而其間夾置一種電光物質(zhì)130。可控制被透過(guò)光線的各像素構(gòu)成一有機(jī)平面化膜110，作為各薄膜晶體管的組件-柵絕緣膜和層間絕緣膜上的鈍化層，而一般由諸如ITD膜這樣的透明導(dǎo)電膜制成的各像素111制成在平面化膜上。另一方面，一三種原色紅、藍(lán)和綠的濾色器133和一黑色基體134制成在對(duì)置基底135一側(cè)，而一用作外敷層的平面層132和一對(duì)置電極131制成在濾色器133和黑色基體134上。由二基底100、135夾住的液晶層具有一基本上一致的厚度并顯示出在一確定為液晶層膜厚和折射率的函數(shù)的一特定波長(zhǎng)區(qū)域中的最高透過(guò)濾。在如圖示在圖1之中的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的情況下，特定的波長(zhǎng)區(qū)域通常確定得以致使它吻合綠色的波長(zhǎng)區(qū)域，以便使面板的透過(guò)濾達(dá)到最大，但當(dāng)色溫在顯示白色期間予以加重時(shí)，則吻合藍(lán)色的濾長(zhǎng)區(qū)域。近來(lái)一直要求提高透過(guò)濾和色溫和必需使液晶層對(duì)于所有的紅、綠和藍(lán)色波長(zhǎng)都顯出最佳膜厚以滿足這種要求。不過(guò)，采用圖1的結(jié)構(gòu)，難以為每一像素改變液晶層的膜厚而不顯著地增大處理工序的步驟。
圖2是按照本發(fā)明的第二實(shí)施例一部分的示意性橫截面視圖。
如圖2之中所示，這一顯示裝置的實(shí)施例具有一種所謂的面板式結(jié)構(gòu)，由配置一對(duì)基底1、2并在兩基底之間夾持諸如液晶3這樣的一種電光物質(zhì)而制成。成對(duì)的上部和下部基底1、2借助于一種密封材料9彼此粘合而以液晶3夾置其間。一組薄膜晶體管4，用于構(gòu)成一像素陣列區(qū)段21和一驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段22；一平面化膜5，覆蓋各薄膜晶體管4；以及一組像素電極，配置在像素陣列區(qū)段21之中平面化膜5上，都設(shè)置在兩基底的一個(gè)，或基底1上。注意，各像素電極未畫(huà)在圖1之中。各導(dǎo)線6配置在這組薄膜晶體管4上，而上述平面化膜5制成得以致蓋住各導(dǎo)線6。
上述這組薄膜晶體管4區(qū)分為成一體地包括多個(gè)像素PXL的像素陣列區(qū)段21和周邊驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段22。另一方面，上部基底2裝有配置得面對(duì)這組像素電極的對(duì)置電極。注意，對(duì)置電極未畫(huà)在圖2之中。平面化膜5由一種光敏材料制成并通過(guò)一種曝光處理作業(yè)加工成形，以致顯出取決于第一基底1上地點(diǎn)而改變的厚度。
一濾色器CF和一黑色基體7制成在基底2上附加于對(duì)置電極并由一保護(hù)膜8予以覆蓋。實(shí)際上，對(duì)置電極制成在保護(hù)膜8上。紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)各變化的顯示顏色借助于濾色器CF賦予各像素PXL。平面化膜5以如此方式加工成形，致使其對(duì)應(yīng)于各像素PXL部分的厚度作為賦予每一像素的顯示顏色的波長(zhǎng)的函數(shù)而改變。
因而，圖2的實(shí)施例設(shè)計(jì)得以致液晶層3顯出一種膜厚，通過(guò)處理光敏有機(jī)平面化膜5使得其針對(duì)賦予每一像素PXL的顯示顏色的波長(zhǎng)區(qū)域的光線的透過(guò)濾成為最大。ECB液晶，一般用于VA模態(tài)，被采用于液晶層3。比如，液晶層3的膜厚做成可以變化，以致它顯出紅色像素各部分的一3.7μm的厚度D1，綠色像素各部分的3.5μm的厚度D2，以及藍(lán)色像素各部分的2.8μm的厚度D3。
光刻和蝕刻可以結(jié)合使用于一種平面化膜材料，以致平面化膜可以顯出一種取決于膜上地點(diǎn)而改變的膜厚。通常，在制作一種具有由配置一對(duì)基底并在兩基底之間夾持諸如液晶這樣的一種電光物質(zhì)而制成的所謂面板式結(jié)構(gòu)顯示裝置時(shí)，一組薄膜晶體管、一蓋住各晶體管的平面化膜和一組將配置在平面化膜上的像素電極制成在兩基底之一上或第一基底上，則一對(duì)置電極制成得面對(duì)另一基底上或第二基底上的一組像素電極。如上所述，制成平面化膜的過(guò)程包括涂敷一種光敏材料到第一基底上的涂敷步驟，一采用曝光燈數(shù)量的經(jīng)過(guò)改變的平面分布使平面化膜經(jīng)受一種曝光處理的曝光步驟，以及一處理平面化膜以致使它顯示一種按照曝光燈數(shù)量的平面分布加以改變的厚度。優(yōu)先的是，光線在曝光步驟中通過(guò)一表明透過(guò)濾經(jīng)過(guò)改變的掩模被照射在平面化膜上。采用多個(gè)掩模使平面化膜可在曝光步驟中許多次感光，以便以一預(yù)定數(shù)量的能量把光線照射到平面化膜。另外，可以采用一種單一的掩模，它配有一濾光器，具有適合于以變化的各別數(shù)量的能量照射光線于平面化膜的各預(yù)定部分。一種適合于衍射光線(并因此不適合于分解圖像)的圖型可以在曝光步驟中用于各濾光器。另外，可以采用一種由兩種或多于兩種的具有變化各光透過(guò)濾的光屏蔽物質(zhì)(半色物質(zhì))。優(yōu)先的是，在曝光步驟中采用一種配有顯出1％與50％之間某一光透過(guò)濾的半色濾光器的掩模。
特別是，在平面化膜做得顯出一種從像素到像素逐個(gè)改變的膜厚時(shí)，優(yōu)先的是，平面化膜每一像素有一半的暴露量，而后通過(guò)依賴于每一像素曝光量所進(jìn)行的蝕刻作業(yè)來(lái)進(jìn)一步減少膜厚，以便控制平面化膜的膜厚。圖3表明曝光量與采用蝕刻技術(shù)時(shí)平面化膜蝕刻量之間的關(guān)系。
參照?qǐng)D3，圖線的水平軸線表示以曝光持續(xù)時(shí)間(msec)表述的曝光量，而圖線的鉛直軸線表示平面化膜的蝕刻量(μm)。平面化膜的曝光量通過(guò)使用一利用一衍射圖型的掩模予以控制。平面化膜的膜厚可以通過(guò)使之曝光、使用掩模和隨后使之經(jīng)受顯影處理而予以控制。圖3的圖線表明針對(duì)三種不同掩模的曝光量與平面化膜蝕刻量之間的關(guān)系。參照?qǐng)D3，曲線A表明當(dāng)使用一完全開(kāi)啟的掩模時(shí)所取得的數(shù)據(jù)。從曲線A將會(huì)看出，蝕刻量(平面化膜膜厚的減小)隨曝光時(shí)間的加長(zhǎng)而增大，雖然蝕刻量當(dāng)曝光時(shí)間超過(guò)500msec時(shí)成為飽和的。另一方面，曲線B表明當(dāng)使用條狀圖型的掩模時(shí)所取得的數(shù)據(jù)，此圖型具有交替配置的各亮區(qū)和各暗區(qū)，各亮區(qū)和各暗區(qū)二者都具有0.25μm的寬度。從曲線B將會(huì)看出，蝕刻量可以基本上作為曝光時(shí)間的線性函數(shù)而予以控制。最后，曲線C表明當(dāng)使用條狀圖型的掩模時(shí)所取得的數(shù)據(jù)，此圖型具有寬度為0.25μm的各亮區(qū)和寬度為0.75μm的各暗區(qū)，所述各亮區(qū)是交替配置的。因而，曲線C的掩模比起曲線B的來(lái)，阻擋更多的光線。因此，在曲線C的情況下，雖然蝕刻量相對(duì)于曝光時(shí)間呈線性正比增大，但蝕刻量的增大速率低于曲線B的。上述使用一衍射圖型用于控制曝光量的技術(shù)可以代之以使用一種對(duì)應(yīng)于一預(yù)定透過(guò)濾的半色材料。在這樣一種情況下，使用一層材料來(lái)制備掩模，此材料的透過(guò)濾相對(duì)于有待用于曝光的光線的預(yù)定波長(zhǎng)是已知的，比如MoSi，以及此材料的膜厚控制得以致可調(diào)節(jié)被透過(guò)的光量。比如，膜厚可以通過(guò)使用由兩種變化半色材料，一種材料顯出針對(duì)各紅色像素的25％的透過(guò)濾和一種材料顯出針對(duì)各綠色像素的20％左右的透過(guò)濾，以及一種針對(duì)各藍(lán)色像素的完全阻擋光線的材料制成的一三層掩模予以控制，以致顯出四種變化的數(shù)值(包括用于完整地透過(guò)光線的一種)。
現(xiàn)在，在說(shuō)明本發(fā)明第二實(shí)施例之前，將參照?qǐng)D4簡(jiǎn)略說(shuō)明構(gòu)成本發(fā)明背景的技術(shù)。
圖4是用作參考的一種活性基體式顯示裝置局部剖面圖。此示只是裝置的一個(gè)像素。顯示裝置具有一些以一基體形式配置在一般由玻璃制成透明基底201上的像素。每一像素分為一開(kāi)放區(qū)域221和一非開(kāi)放區(qū)域222。一像素PXL制成在開(kāi)放區(qū)域221之中并適合于穿過(guò)基底201發(fā)射光線。更為具體地說(shuō)，像素PXL由液晶217制成并被夾持在一對(duì)彼此面對(duì)面地配置透明電極210、219之間，這也稱作是一液晶元件。注意，各電極之一，或者第一電極210，制成在玻璃基底201一側(cè)處，而另一電極，或者第二電極219，制成在對(duì)置基底220上。這也稱作是對(duì)置電極。液晶元件工作像是一只燈泡，從配置在玻璃基底201的后表面一側(cè)的背光(未畫(huà)出)接受光線并發(fā)射光線到玻璃基底201的前表面一側(cè)。像素電極210的表面由一取向膜216覆蓋，而對(duì)置電極的表面219由一不同的取向膜218覆蓋。
另一方面，用于驅(qū)動(dòng)上述液晶元件的薄膜晶體管TFT制成在非開(kāi)放區(qū)域222之內(nèi)。如圖4所示，薄膜晶體管具有一底柵結(jié)構(gòu)，而一般由多晶硅制成的一多晶半導(dǎo)體薄膜204P制成在金屬制柵電極202上，一柵絕緣膜203O夾置在它們之間。多晶半導(dǎo)體薄膜204P一般由氮化硅制成的一層間絕緣膜207N覆蓋，而一源電極205S和一漏電極205D制成在它上面。電極205S、205D由一平面化膜209覆蓋，后者由有機(jī)透明樹(shù)脂膜制成。平面化膜209使玻璃基底201的表面平面化，并同時(shí)作為薄膜晶體管TFT的保護(hù)膜。上述像素電極210制成在平面化膜209上并在電氣上借助于漏電極205D連接于薄膜晶體管TFT。柵絕緣膜203O、層間絕緣膜207N和上述平面化膜上下疊放造成第一膜結(jié)構(gòu)。第一膜結(jié)構(gòu)在非開(kāi)放區(qū)域222中包括薄膜晶體管TFT。換句話說(shuō)，第一膜結(jié)構(gòu)制成得從上和下兩側(cè)包含薄膜晶體管。另一方面，第二膜結(jié)構(gòu)從第一膜結(jié)構(gòu)延伸出去并配置在位于非開(kāi)放區(qū)域222附近的開(kāi)放區(qū)域221之中。在圖4情況下，第二膜結(jié)構(gòu)包括只是平面化膜209，它位于制成在像素電極210上的液晶元件與玻璃基底201之間。
在圖4的情況下，所有不必要的膜從開(kāi)放區(qū)域221中去除而只是有機(jī)樹(shù)脂的平面化膜209直接制成在玻璃基底201上。如果平面化膜209是丙烯酸樹(shù)脂制成，其折射率是1.4至1.6而實(shí)際上根本與玻璃基底201的沒(méi)有區(qū)別。因此，在該界面上沒(méi)有由于折射率的區(qū)別而發(fā)生不必要的反射。因而，通過(guò)盡可能多地從開(kāi)放區(qū)域221中去除顯出各變化折射率的各層，多層干涉被減少而提高了面板的透過(guò)濾。然后，由于消除了干涉效應(yīng)，產(chǎn)品間的各種差異可以減到最小。另外，面板的反射也可減至最小。其次，由于非開(kāi)放區(qū)域222和開(kāi)放區(qū)域221可以在一共同過(guò)程中予以處理，所以，如果與各種現(xiàn)有的制作方法相比，制作過(guò)程不需要任何附加的步驟。
圖5是同樣作為參照而畫(huà)出的圖4顯示裝置局部剖面圖。除像素陣列區(qū)段之外，圖5之中表明驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段。為了易于理解，對(duì)應(yīng)于圖示在圖2之中的本發(fā)明第一實(shí)施例那些的一些部分分別用相同的一些參照符號(hào)指明。如圖5之中所示，顯示裝置分成一像素陣列區(qū)段21，其中各像素PXL成一體地制成，以及一周邊驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段22。將會(huì)理解，圖4以放大的尺寸表明一制成在像素陣列區(qū)段21之中的像素PXL。
驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段22和像素陣列區(qū)段21二者都制成在一絕緣基底1上和包括一組薄膜晶體管4。如從圖5中所見(jiàn)，這組薄膜晶體管4由一層間絕緣膜10覆蓋，而各導(dǎo)線6借助于一構(gòu)成圖型作業(yè)制成在后者的表面上。各導(dǎo)線6由一平面化膜5覆蓋，后者伸出驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段和像素陣列區(qū)段。一濾色器CF和一黑色基體7制成在上部基底2的內(nèi)表面上。上部和下部基底1、2借助于一種密封材料9彼此粘合，其間夾置一液晶層3。各空隙間隔器11配置在分隔基底1、2的空隙之內(nèi)。
如以上參照?qǐng)D4所述，由于干涉所致的反射通過(guò)從開(kāi)放區(qū)域221中除去除了平面化膜之外的顯示變化折射率的各膜而被減少以提高像素陣列區(qū)段21每一像素PXL開(kāi)放區(qū)域221的透過(guò)濾和色溫。不過(guò)，平面化膜5難以完全消除由柵絕緣膜和層間膜10產(chǎn)生的各個(gè)臺(tái)階，它們可能具有0.6μm的尺寸。換句話說(shuō)，平面化膜5的表面可能顯出在驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段22與像素陣列區(qū)段21之間的一個(gè)顯著的臺(tái)階。因此，特別是當(dāng)分布在像素陣列區(qū)段21之中的各空隙間隔器11座在驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段之中的平面化膜5上時(shí)，會(huì)在面板周邊部分上出現(xiàn)空隙不勻的問(wèn)題。
圖6是按照本發(fā)明的顯示裝置第二實(shí)施例一部分的示意性橫截面視圖，它解決了作為參照?qǐng)D示于圖5之中的裝置的問(wèn)題。為了易于理解，對(duì)應(yīng)于圖示在圖5之中的那些的一些部分分別由相同的一些參照符號(hào)指明。如圖6之中清楚地表明，平面化膜5的表面下落以使膜5顯出，如果與像素陣列區(qū)段相比，在驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段22中減小到一定程度的膜厚，以便避免在面板周邊區(qū)域內(nèi)空隙不勻。更為具體地說(shuō)，平面化膜5的厚度是通過(guò)在周邊驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段22之中從膜的表面上將其蝕刻而予以減小的，同時(shí)考慮到層間絕緣膜10的厚度，以致平面化膜5可以在整個(gè)基底1面積上顯出一均勻的表面。如果，比如，平面化膜5是以如下方式制成的，即涂用光敏有機(jī)樹(shù)脂于基底1的表面和接著使其通過(guò)采用有25％的透過(guò)濾的掩模來(lái)經(jīng)受一局部曝光處理，以致平面化膜5可以通過(guò)只在驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段之中自膜的表面上從事蝕刻而被去除。
現(xiàn)在，在說(shuō)明本發(fā)明第三實(shí)施例之前，將通過(guò)參照?qǐng)D7再次簡(jiǎn)述構(gòu)成圖7是顯示裝置局部剖面圖，作為參照而畫(huà)出并包括一對(duì)基底301、302，或者一前部基底和一后部基底，彼此粘合而帶有一分隔它們的預(yù)定空隙和一層諸如夾持在空隙之中的液晶層303這樣的電光物質(zhì)。各像素狀為一基體而配置在裝置之中并適合于反射從前部表面一側(cè)照射它而返回前部表面一側(cè)的光線。裝置的反射區(qū)域包括分別制成在一對(duì)基底301、302上的電極310、322，夾放在電極310、322之間的液晶層303和制成在后部基底302上的一反射層308，并形成一所謂的反射式液晶顯示器件LC。
一平面層340和一四分之一波板309制成在基底301的外表面上。由一彩色層350構(gòu)成的一濾色器CF配置在基底301的內(nèi)表面上。一黑色基體BM也制成在基底301的內(nèi)表面上，以致把濾色器CF分成為對(duì)應(yīng)于如此之多的像素的許多微小單元。
一對(duì)置電極310制成在濾色器的表面CF上和黑色基體BM的表面上以共同對(duì)應(yīng)于各像素。一取向膜307制成在制成在對(duì)置電極310上。液晶層303配置在取向膜307上并適配得顯示一種綜合的折射性質(zhì)。后部基底302配置在液晶層303以下?；?02的表面由一取向膜315覆蓋，與前部基底301的取向膜307協(xié)同工作以使液晶層301一般取向在水平方向上。反射層308配置在取向膜315下方并與在作為各像素電極而工作。各反射膜308由金屬膜制成并形成在平面化膜314的起伏面上。各薄膜晶體管308制成在平面化膜314以下。各薄膜晶體管308具有一底柵結(jié)構(gòu)，是由依次裝放一柵電極316、一柵絕緣膜317和一半導(dǎo)體薄膜318而實(shí)現(xiàn)的一多層結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體薄膜318一般由多晶硅制成并由在匹配柵電極316的一溝道區(qū)域中的停止層319從上方予以保護(hù)。每一薄膜晶體管308，具有這樣一個(gè)底柵結(jié)構(gòu)，由層間絕緣膜320覆蓋。層間絕緣膜320具有一對(duì)接觸孔眼，而一源電極321和一漏電極322在電氣上通過(guò)各自接觸孔眼連接于薄膜晶體管。電極321和322一般是通過(guò)使一鋁膜構(gòu)成圖型而制成。漏電極322連接于上述反射層308。因而，反射層308在電氣上通過(guò)制成在平面化膜314上的接觸孔眼312連接于漏電極322。另一方面，一信號(hào)電壓施加于源電極321。
采用上述的反射式顯示裝置，許多起伏隨機(jī)地制成在由于涂敷有機(jī)樹(shù)脂于基底302上而制成的平面化膜314上以便提高反射光線的可見(jiàn)性。不過(guò)，用于制作這樣一種顯示裝置的已知各種制作方法伴隨著生產(chǎn)率問(wèn)題，因?yàn)閮蓪佑袡C(jī)平面化膜需要經(jīng)受曝光處理以便隨機(jī)地形成許多起伏。本發(fā)明第三實(shí)施例通過(guò)采用一種示于圖8之中的結(jié)構(gòu)來(lái)避免這一問(wèn)題。本發(fā)明還提供了一種具有這樣一種結(jié)構(gòu)的顯示裝置的制作方法。
為了易于理解，在圖8之中只表明顯示裝置的下部基底1。一平面化膜5制成在基底1上。反射膜的許多起伏12和一接觸孔眼CON制成在平面化膜5上。光刻和蝕刻連同一掩模M一起使用以制成許多起伏和接觸孔眼CON。換句話說(shuō)，光敏平面化膜5通過(guò)使用掩模M經(jīng)受一種曝光處理以便局部地控制平面化膜5的膜厚。更為具體地說(shuō)，對(duì)應(yīng)于有機(jī)平面化膜5在該處被完全去除的各接觸孔眼CON的各掩模部分做得顯出一100％的透過(guò)濾，而構(gòu)成許多起伏12的各部分是通過(guò)采用一種顯出20％的透過(guò)濾的半色材料51和一種完全光屏蔽材料52來(lái)制成的。換句話說(shuō)，一層半色材料51膜和一層完全光屏蔽材料膜52制成在掩模M的基材50上。在這種配置下，可能同時(shí)制成許多起伏12和各接觸孔眼51。為本發(fā)明的這一目的，優(yōu)先的是采用一種適合于使用具有諸如g射線和h射線的長(zhǎng)波長(zhǎng)光線的調(diào)準(zhǔn)器。許多緩和的起伏可以通過(guò)在曝光處理中使光線散焦而容易制成。許多更加緩和的起伏可以通過(guò)為一重新流動(dòng)處理而加熱有機(jī)平面化膜5來(lái)制成。采用上述方法，現(xiàn)有需要多個(gè)處理步驟的制成許多起伏12的過(guò)程大為簡(jiǎn)化，以致可以以低成本制作按照本發(fā)明的一種顯示裝置。
雖然在以上說(shuō)明中使用了一般的各底柵式晶體管，但本發(fā)明絕不僅限于此，而本發(fā)明可以同等地適用于使用其他各項(xiàng)柵式晶體管、各a-Si晶體管和簡(jiǎn)單基體式液晶。
圖9是由應(yīng)用本發(fā)明而實(shí)現(xiàn)的一種手機(jī)終端裝置的示意性平面視圖。
如圖9所示，手機(jī)終端裝置400具有一輕便結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)的辦法是，作為其各集成部分制成一操作區(qū)段，用于作出呼叫和接收呼叫；一通話區(qū)段，用于在作出呼叫或接收呼叫之后從事電話會(huì)談；以及一顯示區(qū)段，可以顯示至少是關(guān)于呼叫操作的信息。更為具體地說(shuō)，手機(jī)終端裝置400包括一天線431，用于無(wú)線電發(fā)射/接收；一接收器432；以及一發(fā)射器433，連同各操作按鍵434，包括各撥號(hào)按鍵和一顯示區(qū)段435。接收器432是一揚(yáng)聲器，而發(fā)射器433是一麥克風(fēng)。
手機(jī)終端裝置400的顯示區(qū)段435是按照本發(fā)明的一種顯示裝置。手機(jī)終端裝置400可以顯示電話說(shuō)明信息，包括顯示區(qū)段435上的許多個(gè)人姓名和電話號(hào)碼。如果需要，也可以設(shè)計(jì)得以致它能夠在顯示區(qū)段435上顯示接到的各種電子信件。
圖10是由應(yīng)用本發(fā)明而實(shí)現(xiàn)的一種便攜式信息終端裝置(PDA)500具有一輕便結(jié)構(gòu)，通過(guò)作為其各組成部分而制成以下各區(qū)段來(lái)予以實(shí)現(xiàn)，即一操作區(qū)段511，用于輸入各指令；一處理區(qū)段510，用于按照各指令來(lái)處理信息；以及一顯示區(qū)段520，可以顯示處理過(guò)的信息。處理區(qū)段510是一通信區(qū)段、一聲音處理區(qū)段、一控制區(qū)段和一存儲(chǔ)區(qū)段，都是為執(zhí)行一PDA的各項(xiàng)基本功能而必需的?？刂茀^(qū)段，一般是一CPU，控制這些功能以允許信息終端裝置用作電話機(jī)或用作發(fā)送/接收電子信件的個(gè)人計(jì)算機(jī)，可連通于其他一些個(gè)人計(jì)算機(jī)和/或管理個(gè)人信息。任何一種上述功能可以通過(guò)運(yùn)用操作區(qū)域511而予以選定。處理區(qū)段510按照它所執(zhí)行的處理操作生成圖像信息。顯示區(qū)段520顯示由信息處理區(qū)段510生成的圖像信息。
顯示區(qū)段520可以是一彩色顯示裝置、一反射式顯示裝置，或者一種由應(yīng)用本發(fā)明而實(shí)現(xiàn)的具有一內(nèi)裝驅(qū)動(dòng)電路的顯示裝置。
工業(yè)應(yīng)用因而，按照本發(fā)明，現(xiàn)在有可能制成一光敏有機(jī)平面化膜，通過(guò)制備一圖型用于在將曝光的同一掩模中透過(guò)變化的光量而具有變化的膜厚。然后，可為各RGB像素制成一多空隙面板以提高透過(guò)濾和彩色重生率。另外，有可能通過(guò)減小在周邊驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段上有機(jī)平面化膜的膜厚而改進(jìn)不勻的空隙和因此提高被顯示圖像的質(zhì)量。其次，現(xiàn)在有可能在一同一工序中制備一反射式顯示裝置的許多起伏和許多接觸孔眼以減少工序的數(shù)量和因此降低全面的制作成本。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，其包括一面板結(jié)構(gòu)，由一對(duì)彼此粘合的基底構(gòu)成，帶有一預(yù)定的空隙隔開(kāi)二者；以及一電光物質(zhì)，夾持在此對(duì)基底之間的空隙之中；一組薄膜晶體管，一覆蓋所述各薄膜晶體管的平面化膜和一組配置在平面化膜上的像素電極制成在兩基底之一上或第一基底上；一對(duì)置電極，其在另一基底上或第二基底上制成得面對(duì)這組像素電極；和顯示裝置的平面化膜，由一種光敏材料制成并借助于一種曝光處理制成得在第一基底上顯出變化的厚度。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一基底在其上具有一像素陣列區(qū)段，由各像素電極和用于驅(qū)動(dòng)各像素電極的各薄膜晶體管組成，以及一驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段，由用于驅(qū)動(dòng)像素陣列區(qū)段的各薄膜晶體管組成，和所述平面化膜制成得以致從像素陣列區(qū)段伸至周邊驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段并顯出在像素陣列區(qū)段與驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段之間有所差別的厚度。
3.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述平面化膜具有一區(qū)域，在該處其厚度做成是變化的，以致在表面上產(chǎn)生許多起伏，而各像素電極是由反射膜制成的并配置在顯出許多起伏的區(qū)域之內(nèi)。
4.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其中變化的各顯示顏色被賦予各像素電極，而平面化膜被制成得顯出按照被賦予每一像素電極的顯示顏色之波長(zhǎng)而變化的厚度。
5.一種顯示裝置制作的方法，此裝置具有一面板結(jié)構(gòu)，由一對(duì)彼此粘合的基底構(gòu)成，帶有一預(yù)定的空隙隔開(kāi)二者；以及一電光物質(zhì)，夾持在此對(duì)基底之間的空隙之中，所述方法包括在兩基底之一或第一基底上制成一組薄膜晶體管、一覆蓋所述各薄膜晶體管的平面化膜和一組配置在平面化膜上的像素電極以及在另一基底或第二基底上制成面對(duì)這組像素電極的一對(duì)置電極的步驟；制成所述平面化膜的所述步驟包括涂敷步驟，把一種光敏材料涂敷到第一基底上；曝光步驟，利用曝光燈數(shù)量變化的平面分布使平面化膜受到一種曝光處理；和處理步驟，通過(guò)蝕刻已曝光的平面化膜進(jìn)行處理，以致使它按照曝光燈數(shù)量的平面分布顯出變化的厚度。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其中光線在所述曝光步驟中通過(guò)具有透過(guò)濾變化平面分布的掩模照射到平面化膜上。
7.按照權(quán)利要求5所述的方法，其中使平面化膜在曝光步驟中通過(guò)采用許多掩模多次感光，以便以預(yù)定能量光線照射于平面化膜。
8.按照權(quán)利要求6所述的方法，其中在所述曝光步驟中采用單一的掩模，其配有一濾光器，具有適合于以變化的各自數(shù)量的能量使光線照射于平面化膜的各預(yù)定部分。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其中在曝光步驟中一適合于衍射光線的圖型可以用于各濾光器。
10.按照權(quán)利要求8所述的方法，其中在曝光步驟中采用由兩種或多于兩種的、具有變化的光線透過(guò)濾的光屏蔽物質(zhì)制成的一種濾光器。
11.按照權(quán)利要求8所述的方法，其中在曝光步驟中采用一掩模，配有在1％與50％之間光線透過(guò)濾的一濾光器。
12.按照權(quán)利要求5所述的方法，其中在所述兩基底之一上制成一像素陣列區(qū)段，包括各像素電極和用于驅(qū)動(dòng)各像素電極的各薄膜晶體管，以及一驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段，包括用于驅(qū)動(dòng)像素陣列區(qū)段的各薄膜晶體管；和所述平面化膜制成得從像素陣列區(qū)段伸至周邊驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段并具有在像素陣列區(qū)段與驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段之間有所差別的膜厚。
13.按照權(quán)利要求5所述的方法，其中具有帶變化厚度的許多表面起伏的區(qū)域制成在所述平面化膜上，而各像素電極由反射膜制成并配置在具有許多表面起伏的區(qū)域之中。
14.按照權(quán)利要求5所述的方法，其中變化的各顯示顏色被賦予各像素電極，而對(duì)應(yīng)于各像素電極的所述平面化膜各部分的厚度則按照賦予各個(gè)像素電極的各顯示顏色的波長(zhǎng)來(lái)變化。
15.一種手機(jī)終端裝置，包括一操作區(qū)段用于關(guān)于作出呼叫和接收呼叫的各種操作，一通話區(qū)段用于允許在作出呼叫和接收呼叫之后從事電話會(huì)談，以及一顯示裝置用于顯示至少關(guān)于呼叫操作的信息；所述顯示區(qū)段具有一面板結(jié)構(gòu)，由一對(duì)彼此粘合的基底構(gòu)成，以一預(yù)定的空隙隔開(kāi)二者，以及具有一種電光物質(zhì)，夾持在一對(duì)基底之間的空隙之中；一組薄膜晶體管，一覆蓋所述各薄膜晶體管的平面化膜和一組配置在平面化膜上的各像素電極制成在兩基底之一上或第一基底上；一對(duì)置電極面對(duì)這組像素電極制成在另一基底上或第二基底上；和顯示裝置的平面化膜由一種光敏材料制成并借助于曝光處理制作得在第一基底上顯出變化的厚度。
16.按照權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述第一基底在其上具有一像素陣列區(qū)段，由各像素電極和用于驅(qū)動(dòng)各像素電極的各薄膜晶體管構(gòu)成，以及一驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段，由用于驅(qū)動(dòng)像素陣列區(qū)段的各薄膜晶體管構(gòu)成；和所述平面化膜制成得以致從像素陣列區(qū)段伸至周邊驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段并顯出在像素陣列區(qū)段與驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段之間有所差別的厚度。
17.按照權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述平面化膜具有一區(qū)域，在該區(qū)域其厚度做得是變化的以致在表面上產(chǎn)生許多起伏，以及各像素電極是由反射膜制成的并配置在顯出許多起伏的區(qū)域之中。
18.按照權(quán)利要求15所述的裝置，其中變化的各顯示顏色被賦予各像素電極，而平面化膜制成得顯出按照賦予每一像素電極的顯示顏色的波長(zhǎng)而變化的厚度。
19.一種便攜式信息終端裝置，包括一操作區(qū)段用于輸入各種指令，一處理區(qū)段用于按照各種指令處理信息，以及一顯示區(qū)段用于顯示經(jīng)過(guò)處理的信息；所述顯示區(qū)段具有一面板結(jié)構(gòu)，由一對(duì)彼此粘合的基底構(gòu)成，一預(yù)定的空隙隔開(kāi)二者；以及一種電光物質(zhì)，夾持在這對(duì)基底之間的空隙之中；一組薄膜晶體管，一覆蓋所述各薄膜晶體管的平面化膜和一組配置在平面化膜上的像素電極制成在兩基底之一上或第一基底上；一對(duì)置電極面對(duì)這組像素電極制成在另一基底上或第二基底上；和顯示裝置的平面化膜由一種光敏材料制成并借助于曝光處理制成得在第一基底上顯出變化的厚度。
20.按照權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述第一基底在其上具有一像素陣列區(qū)段，由各像素電極和用于驅(qū)動(dòng)各像素電極的各薄膜晶體管構(gòu)成，以及一驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段，由用于驅(qū)動(dòng)像素陣列區(qū)段的各薄膜晶體管構(gòu)成，和所述平面化膜制成得以致從像素陣列區(qū)段伸至周邊驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段并在像素陣列區(qū)段與驅(qū)動(dòng)電路區(qū)段之間顯出有所差別的厚度。
21.按照權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述平面化膜具有一區(qū)域，在該處其厚度做得是變化的以致在表面上產(chǎn)生許多起伏，而各像素電極是由反射膜制成的并配置在顯出許多起伏的區(qū)域之中。
22.按照權(quán)利要求19所述的裝置，其中變化的各顯示顏色被賦予各像素電極，而平面化膜制成得顯出按照賦予每一像素電極的顯示顏色的波長(zhǎng)而變化的厚度。
全文摘要
一種活性基體式顯示裝置是通過(guò)成一體地制成各像素電極和開(kāi)關(guān)各薄膜晶體管而實(shí)現(xiàn)的。顯示裝置具有一面板結(jié)構(gòu)，由一對(duì)彼此粘合的基底(1)、(2)構(gòu)成，一預(yù)定的空隙隔開(kāi)二者，以及一液晶層(3)，夾持在這對(duì)基底之間的空隙之中。一組薄膜晶體管(4)、一覆蓋所述各薄膜晶體管的平面化膜(5)和一組配置在平面化膜(5)上的像素電極制成在兩基底之一(1)上，而一對(duì)置電板面對(duì)這組像素電極制成在另一基底(2)上。顯示裝置的平面化膜(5)由一種光敏材料制成并借助于曝光處理制作得在第一基底(1)上顯出變化的厚度。對(duì)應(yīng)于各像素電極的平面化膜(5)各部分具有做得按照賦予每一像素電極的顯示顏色的波長(zhǎng)而變化的厚度。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1457451SQ02800267
公開(kāi)日2003年11月19日 申請(qǐng)日期2002年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月5日
發(fā)明者田中勉 申請(qǐng)人:索尼公司