專(zhuān)利名稱(chēng)：液晶顯示器及其制作方法及其晶體管數(shù)組基板及制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于液晶顯示器及其制作方法，特別有關(guān)于可改善牛頓環(huán)現(xiàn)象的液晶顯示器及其制作方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(liquid crystal display，以下簡(jiǎn)稱(chēng)LCD)是目前平面顯示器發(fā)展的主流，其顯示原理是利用液晶分子所具有的介電異方性及導(dǎo)電異方性，于外加電場(chǎng)時(shí)使液晶分子的排列狀態(tài)轉(zhuǎn)變，造成液晶薄膜產(chǎn)生各種光電效應(yīng)。
液晶顯示器的面板結(jié)構(gòu)一般為由兩片基板迭合而成，中間留有一定距離的空隙用以灌注液晶，而在上下兩基板上分別形成有對(duì)應(yīng)電極，用以控制液晶分子的轉(zhuǎn)向及排列。
一般薄膜晶體管(Thin Film Transistor；TFT)液晶顯示器的面板由一片設(shè)置有薄膜晶體管數(shù)組的TFT數(shù)組基板及一片設(shè)置有彩色濾光膜層的彩色濾光片基板所組成，以下參照?qǐng)D1說(shuō)明TFT數(shù)組基板的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
圖1顯示一TFT數(shù)組基板的部分剖面圖。如圖1所示，在一絕緣基板(例如玻璃、石英等)101上設(shè)置有一多晶硅層，其區(qū)分為摻有雜質(zhì)的源極區(qū)102、漏極區(qū)103，以及通道區(qū)104；柵極絕緣層107覆蓋于絕緣基板101之上；柵極108設(shè)置于柵極絕緣層107之上；一層間絕緣層112覆蓋于基板101之上；在層間絕緣層112與柵極絕緣層107之間形成有相通的接觸洞110、111，而源極電極122經(jīng)由接觸洞110與源極區(qū)102電性相連；漏極電極123經(jīng)由接觸洞111與漏極區(qū)103電性相連。一保護(hù)層130覆蓋于源極電極122、漏極電極123及基板101上，其具有一接觸洞130a，使畫(huà)素電極105與漏極電極123電性相連。
將此基板101與一彩色濾光片基板組合后即成為一液晶顯示器面板。在圖1中，畫(huà)素電極105所在區(qū)域?yàn)轭A(yù)定的顯示區(qū)(即透光區(qū))，由于此區(qū)域中柵極絕緣層107、層間絕緣層112等絕緣層并未移除，因此在面板制作完成后，外界的入射光會(huì)在此一透光區(qū)上的絕緣層形成反射，進(jìn)而與在彩色濾光片基板上反射的光線形成干涉條紋，而形成牛頓環(huán)現(xiàn)象，影響液晶顯示器的外觀。此外，透光區(qū)上方的絕緣層過(guò)厚也會(huì)吸收背光，減少光的亮度而消耗背光的能源。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于改善液晶顯示器的牛頓環(huán)現(xiàn)象，并減少背光能量的消耗。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明由移除顯示區(qū)(即透光區(qū))上方的絕緣層，以避免外界光在入射液晶面板并經(jīng)由透光區(qū)絕緣層反射后會(huì)形成的牛頓環(huán)現(xiàn)象。此外，移除透光區(qū)上的絕緣層可提升背光的穿透率，因而達(dá)到減少背光能量消耗的功能。
本發(fā)明所提供的液晶顯示器面板包括一上基板、一液晶層及一下基板，其中下基板上形成有一蝕刻阻擋層；一源極-漏極區(qū)形成于蝕刻阻擋層上，一絕緣層覆蓋上述蝕刻阻擋層，且在顯示區(qū)(透光區(qū))暴露出蝕刻阻擋層；復(fù)數(shù)條相互平行的柵極線與復(fù)數(shù)條相互平行的資料線設(shè)置于上述絕緣層上，其中柵極線與資料線垂直相交，在相鄰二柵極線與相鄰二數(shù)據(jù)線間定義為上述透光區(qū)，且源極與相鄰二數(shù)據(jù)線中之一數(shù)據(jù)線形成電性連接；一畫(huà)素電極形成于透光區(qū)之一保護(hù)層上，且與漏極形成電性連接。
本發(fā)明亦提供一種液晶顯示器的晶體管數(shù)組基板，包括一基板，其上定義有一晶體管區(qū)及一顯示區(qū)；一蝕刻阻擋層形成于基板上；一晶體管設(shè)置于晶體管區(qū)的蝕刻阻擋層上，一保護(hù)層覆蓋于晶體管及顯示區(qū)之上；以及一畫(huà)素電極形成于保護(hù)層上，且經(jīng)由一接觸洞與晶體管形成電性連接。
本發(fā)明尚提供一種液晶顯示器晶體管數(shù)組基板的制作方法，包括提供一基板，其上形成有一蝕刻阻擋層；形成一源極-漏極區(qū)于蝕刻阻擋層上；形成一絕緣層于蝕刻阻擋層上；設(shè)置復(fù)數(shù)條相互平行的柵極線與復(fù)數(shù)條相互平行的數(shù)據(jù)線于絕緣層上，在相鄰二柵極線與相鄰二資料線間定義為一顯示區(qū)(即透光區(qū))，且上述源極與相鄰二數(shù)據(jù)線中之一數(shù)據(jù)線形成電性連接；蝕刻透光區(qū)的絕緣層至露出蝕刻阻擋層為止，以增加透光區(qū)的光穿透度；形成一畫(huà)素電極于透光區(qū)上，且此畫(huà)素電極與漏極形成電性連接。
本發(fā)明尚提供一種液晶顯示器的制作方法，包括提供一第一基板，其上形成有一蝕刻阻擋層；形成一源極-漏極區(qū)于該透明蝕刻阻擋層上；形成一絕緣層于上述透明蝕刻阻擋層上；設(shè)置復(fù)數(shù)條相互平行且朝橫向延伸的柵極線于上述絕緣層上，并在各柵極線間定義有至少一顯示區(qū)(透光區(qū))；蝕刻該透光區(qū)的絕緣層至露出該蝕刻阻擋層為止，以增加透光區(qū)的光穿透度；設(shè)置復(fù)數(shù)條相互平行且朝縱向延伸的數(shù)據(jù)線于上述絕緣層上，其避開(kāi)上述透光區(qū)的位置，與上述柵極線垂直相交，并且與該源極形成電性連接；形成一畫(huà)素電極于該透光區(qū)上，且該畫(huà)素電極與該漏極形成電性連接；提供一第二基板，其設(shè)置于相對(duì)應(yīng)第一基板的上方；貼合第一基板及第二基板；以及灌注液晶于上述兩基板之間。
根據(jù)本發(fā)明，上述蝕刻阻擋層較佳為透明材質(zhì)，其材質(zhì)并無(wú)限定，可為氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)。
根據(jù)本發(fā)明，上述基板可為玻璃或石英；畫(huà)素電極層可為氧化銦錫或氧化銦鋅。
根據(jù)本發(fā)明，上述液晶顯示器可更包括一柵極，其與該相鄰二柵極線中的一柵極線相連，用以驅(qū)動(dòng)該源極-漏極區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明，上述液晶顯示器的制作方法中的源極可經(jīng)由穿過(guò)絕緣層的一接觸洞而與相鄰二數(shù)據(jù)線中的一數(shù)據(jù)線形成電性連接；畫(huà)素電極可經(jīng)由穿過(guò)絕緣層的另一接觸洞而與漏極形成電性連接。此外，蝕刻透光區(qū)下方的絕緣層步驟可在蝕刻上述接觸洞的同時(shí)進(jìn)行，亦即移除透光區(qū)下方絕緣層時(shí)不需增加額外的步驟，也不會(huì)增加生產(chǎn)的成本。


圖1顯示一TFT數(shù)組基板的部分剖面圖。
圖2A～2D顯示本實(shí)施例TFT-LCD主動(dòng)數(shù)組基板制作流程的剖面圖。
圖2E顯示本實(shí)施例TFT-LCD主動(dòng)數(shù)組基板的上視圖。
圖2F顯示本實(shí)施例液晶顯示器的剖面圖。
圖號(hào)說(shuō)明1、101、400 基板 2 蝕刻阻擋層 3 緩沖層4多晶硅層 5 預(yù)定區(qū)域 6 晶體管區(qū)7顯示區(qū) 10、107 柵極絕緣層 12、108 柵極14、104 通道區(qū) 16、102 源極區(qū) 500 液晶7、103 漏極區(qū) 18、112 層間絕緣層20、122 源極電極 22、123 漏極電極26、130 保護(hù)層 28、105 畫(huà)素電極200、201 柵極線 300、301 資料線18a、18b、26a、110、111、130a 接觸洞具體實(shí)施方式
圖2A～2D顯示本實(shí)施例的TFT-LCD主動(dòng)數(shù)組基板制作流程的剖面圖，圖2E為本實(shí)施例的TFT-LCD主動(dòng)數(shù)組基板的上視圖。
首先，如圖2A所示，提供如為玻璃的一基板1，在其上形成一蝕刻阻擋層2，其材質(zhì)例如為透明的氧化銦錫。接著在蝕刻阻擋層2上形成一緩沖層3，其材質(zhì)例如為SiO2。之后，在緩沖層3上形成一多晶硅層4(polysiliconlayer)。
接著，如圖2B所示，對(duì)多晶硅層4施予離子布植，使多晶硅層4具有摻有雜質(zhì)的源極區(qū)16、漏極區(qū)17，以及未摻雜質(zhì)的通道區(qū)14。之后，依序在基板1上方形成一柵極絕緣層10與一柵極12。之后，形成一層間絕緣層18于基板1上。其中柵極絕緣層10與層間絕緣層18的材質(zhì)例如為SiNx或SiO2。
接著如圖2C所示，蝕刻對(duì)應(yīng)于源極區(qū)16、漏極區(qū)17上方的柵極絕緣層10與層間絕緣層18，以形成接觸洞18a與18b。同時(shí)，蝕刻位于在預(yù)定區(qū)域5的柵極絕緣層10、緩沖層3與層間絕緣層18至暴露出蝕刻阻擋層2的表面為止，以減少預(yù)定區(qū)域5上方絕緣層的厚度。
其中，由于本發(fā)明中增加一蝕刻阻擋層2于基板1上，因此可由調(diào)整接觸洞18a、18b所需的蝕刻時(shí)間，同時(shí)蝕刻去除位于預(yù)定區(qū)域5的柵極絕緣層10與層間絕緣層18，至露出蝕刻阻擋層2的表面為止。此一步驟具有改善蝕刻所造成基板1均勻性不佳的功效，從而增加制程的可容許度(Processwindow)，同時(shí)可減少背光在預(yù)定區(qū)域5因柵極絕緣層10與層間絕緣層18影響而受到反射的機(jī)率。此外，由于蝕刻液對(duì)于多晶硅層4的蝕刻速率較低，因此在蝕刻接觸洞18a、18b時(shí)，多晶硅層4可扮演蝕刻阻擋層的角色，因此不會(huì)因?yàn)樵黾诱w蝕刻時(shí)間而影響電性。
接著，如圖2D所示，先沉積一導(dǎo)體層(未繪出)在層間絕緣層18之上，然后進(jìn)行微影蝕刻步驟去除部份該導(dǎo)體層而形成縱向延伸的數(shù)據(jù)線300以及源極電極20、漏極電極22。之后，形成一保護(hù)層26覆蓋于源極電極20、漏極電極22及蝕刻阻擋層2之上，并于保護(hù)層26上形成一接觸洞26a。此保護(hù)層的材質(zhì)例如為光阻。接著，形成一畫(huà)素電極28于保護(hù)層26上方，同時(shí)經(jīng)由接觸洞26a而與漏極電極22形成電性連接。
圖2E為本實(shí)施例TFT-LCD主動(dòng)數(shù)組基板的上視圖，如圖2E所示，在基板1上形成有源極區(qū)16與漏極區(qū)17；相互平行的柵極線200、201與相互平行的資料線300、301設(shè)置于上述基板1之上，其中柵極線200、201與資料線300、301垂直相交，其間具有一顯示區(qū)7(即透光區(qū))，且源極16與數(shù)據(jù)線300形成電性連接。
接著，如一般液晶顯示器制程，進(jìn)行彩色濾光片基板400與TFT-LCD主動(dòng)數(shù)組基板1的對(duì)準(zhǔn)及貼合步驟。最后，再于貼和后的液晶顯示器內(nèi)灌注液晶500，封口后即完成本實(shí)施例的液晶顯示器，如圖2F所示。
本實(shí)施例的一種液晶顯示器結(jié)構(gòu)(請(qǐng)參考圖2F)，包含一基板1，一蝕刻阻擋層2形成于基板1上；一薄膜晶體管形成于晶體管區(qū)6的蝕刻阻擋層2上方；一保護(hù)層26覆蓋于薄膜晶體管及位于顯示區(qū)7中的蝕刻阻擋層2之上；一畫(huà)素電極28形成于保護(hù)層26的部分表面，且經(jīng)由接觸洞26a與漏極電極22形成電性連接；一彩色濾光片基板400設(shè)置于相對(duì)應(yīng)基板1的上方；以及液晶層500夾于上述彩色濾光片基板400與基板1之間。
如上述，本發(fā)明的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)及制作方法，其利用蝕刻阻擋層控制蝕刻的深度，使得蝕刻制程較易于控制，避免因蝕刻的均勻性不佳而造成玻璃基板被蝕刻后形成不平坦的表面。由將透光區(qū)的絕緣層蝕刻去除而減輕了牛頓環(huán)光強(qiáng)度的對(duì)比，使得牛頓環(huán)較不明顯，同時(shí)增加背光的穿透率，使得LCD于穿透模式下對(duì)光的利用率提升，進(jìn)而達(dá)到高亮度的顯示效果。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，具有一上基板、一液晶層及一下基板，其特征在于，該顯示器至少包括一蝕刻阻擋層，形成于該下基板上方；一源極-漏極區(qū)，形成于該蝕刻阻擋層上方；復(fù)數(shù)條相互平行的柵極線與復(fù)數(shù)條相互平行的資料線設(shè)置于該源極-漏極區(qū)上方，且在相鄰二該柵極線與相鄰二該資料線間定義一顯示區(qū)；以及一保護(hù)層，至少一部分接觸于該顯示區(qū)的該蝕刻阻擋層的頂表面。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于，該蝕刻阻擋層為透明材質(zhì)，該透明材質(zhì)包括氧化銦錫或氧化銦鋅。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于，該顯示器更包括有一畫(huà)素電極層，形成于該保護(hù)層上方。
4.一種液晶顯示器的晶體管數(shù)組基板，其特征在于，包括一基板，該基板上定義有一晶體管區(qū)及一顯示區(qū)；一蝕刻阻擋層形成于該基板上方；一晶體管設(shè)置于該晶體管區(qū)的該蝕刻阻擋層上方；一保護(hù)層至少一部分接觸于該顯示區(qū)的該蝕刻阻擋層的頂表面；以及一畫(huà)素電極形成于該保護(hù)層上，且與該晶體管形成電性連接。
5.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示器的晶體管數(shù)組基板，其特征在于，該蝕刻阻擋層為氧化銦錫或氧化銦鋅。
6.一種液晶顯示器的晶體管數(shù)組基板的制作方法，其特征在于，包括提供一基板，其上形成有一蝕刻阻擋層；形成一源極-漏極區(qū)于該蝕刻阻擋層上方；形成一絕緣層于該源極-漏極區(qū)上方；設(shè)置復(fù)數(shù)條相互平行的柵極線與復(fù)數(shù)條相互平行的數(shù)據(jù)線于該絕緣層上，且在相鄰二柵極線與相鄰二資料線間定義為一顯示區(qū)；以及蝕刻去除該顯示區(qū)的該絕緣層至露出該蝕刻阻擋層的表面為止。
7.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示器的晶體管數(shù)組基板制作方法，其特征在于，該蝕刻阻擋層為透明材質(zhì)，該透明材質(zhì)包括氧化銦錫或氧化銦鋅。
8.如權(quán)利要求6項(xiàng)所述的液晶顯示器的晶體管數(shù)組基板制作方法，其特征在于，更包括形成一畫(huà)素電極層于該顯示區(qū)上方，且該畫(huà)素電極與該漏極形成電性連接。
9.一種液晶顯示器的制作方法，包括提供一第一基板，其上形成有一蝕刻阻擋層；形成一源極-漏極區(qū)于該蝕刻阻擋層上；形成一絕緣層于該蝕刻阻擋層上；設(shè)置復(fù)數(shù)條柵極線于該絕緣層上，并在各該柵極線間定義有至少一顯示區(qū)；蝕刻該顯示區(qū)的該絕緣層至暴露出該蝕刻阻擋層的表面為止；設(shè)置復(fù)數(shù)條資料線于該絕緣層之上；以及形成一畫(huà)素電極于該顯示區(qū)上，且該畫(huà)素電極與該漏極形成電性連接；提供一第二基板，其設(shè)置相對(duì)應(yīng)于該第一基板上方；貼合該第一基板及該第二基板；以及灌注液晶于該兩基板之間。
10.如權(quán)利要求9所述的液晶顯示器的制作方法，其特征在于，該蝕刻阻擋層為氧化銦錫或氧化銦鋅。
全文摘要
一種液晶顯示器及其制造方法以及液晶顯示器的晶體管數(shù)組基板及其制造方法，液晶顯示器的制作方法為提供一基板，其上形成有一蝕刻阻擋層；形成源極－漏極區(qū)于蝕刻阻擋層上；形成絕緣層于蝕刻阻擋層上；設(shè)置復(fù)數(shù)條相互平行的柵極線與復(fù)數(shù)條相互平行的數(shù)據(jù)線于絕緣層上，上述柵極線與數(shù)據(jù)線垂直相交，在相鄰二柵極線與相鄰二資料線間定義有一顯示區(qū)，且源極與相鄰二數(shù)據(jù)線中之一數(shù)據(jù)線電性連接；蝕刻顯示區(qū)的絕緣層至暴露出蝕刻阻擋層為止，以增加顯示區(qū)的光穿透度；形成畫(huà)素電極于顯示區(qū)的保護(hù)層上，且此畫(huà)素電極與漏極形成電性連接；提供第二基板設(shè)置于相對(duì)應(yīng)第一基板上方；貼合第一與第二基板；及灌注液晶于第一與第二基板之間。
文檔編號(hào)H01L21/00GK1641450SQ20041000099
公開(kāi)日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2004年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月17日
發(fā)明者蔡耀銘, 孫嘉鴻, 張世昌 申請(qǐng)人:統(tǒng)寶光電股份有限公司