CN101118875A - 影像显示系统的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种影像显示系统的制造方法，该影像显示系统包含电激发光装置，包括以下步骤。提供具有有源区及衬垫区的基板。分别形成薄膜晶体管和衬垫电极于有源区上和衬垫区内。形成保护层于有源区及衬垫区上。形成彩色滤光片层于保护层上并位于有源区内，贯穿彩色滤光片层的第一接触窗形成于薄膜晶体管的漏极的正上方以露出保护层。形成平坦层于基板的有源区及衬垫区上。分别形成第二和第三接触窗贯穿位于有源区和衬垫区的平坦层，以分别露出位于漏极和衬垫电极正上方的保护层的上表面。分别形成漏极和衬垫接触窗贯穿位于有源区和衬垫区的保护层以分别露出漏极和衬垫电极，形成漏极和衬垫接触窗的步骤在完成彩色滤光片层及平坦层后。

Description

影像显示系统的制造方法
技术领域
本发明涉及一种影像显示系统的制造方法，特别关于一种具有彩色滤光片的包含电激发光装置的影像显示系统的制造方法。
背景技术
有机电激发光显示器(organic electroluminescence device、OLED)，依照其驱动方式可区分成有源式(active matrix)与无源式两种，其中有源式有机电激发光显示器是以电流驱动，每一个像素至少要有一开关薄膜晶体管(switchTFT)，根据电容储存电压的不同来调节驱动电流的大小，即控制像素明亮及灰阶的不同。
请参照图1a至1e，显示一系列剖面结构示意图，用来说明现有具有彩色滤光片的电激发光装置的制造流程。
请参照图1a，一具有有源区11及衬垫区12的基板10被提供，其中一薄膜晶体管13形成于该基板10上的有源区11内，以及一金属衬垫14形成于该基板10上的衬垫区12。接着，一绝缘层15形成于该基板10之上。
接着，请参照图1b，图形化该绝缘层15，以形成一漏极接触窗16及一衬垫接触窗17。该漏极接触窗16露出该薄膜晶体管13的漏极18，而该衬垫接触窗17且露出该金属衬垫14。
接着，请参照图1c，一彩色滤光片19顺应性形成于该基板10之上的有源区11内。在此，该彩色滤光片19经由该漏极接触窗16，而直接与该漏极18接触。
接着，请参照图1d，该彩色滤光片19被进一步图形化以形成彩色滤光片层20。接着，毯覆性形成一平坦层21于该基板10之上。在此步骤中，该平坦层21经由该漏极接触窗16及衬垫接触窗17直接与该漏极18及该金属衬垫14接触。最后，请参照图1e，对该平坦层21进行图形化工艺，以露出该漏极18及该金属衬垫14。
在上述现有具有彩色滤光片的电激发光装置的制造流程中，由于该彩色滤光片19及(或)平坦层21在形成的步骤中，经由漏极接触窗16而直接与该漏极接触，如此一来易导致薄膜晶体管的电极因静电放电效应(electrostaticdischarge、ESD)的影响而受到损伤。此外，自从在形成彩色滤光片19及(或)平坦层21的过程中，金属衬垫14亦大面积的与该彩色滤光片19及(或)平坦层21接触，导致电荷累积产生天线效应(antenna effect)，扩大静电放电的产生，造成金属电极的损伤。
因此，发展出具有较简化的工艺及高效能的全彩有源式电激发光装置的工艺，以防止静电放电效应的产生，是目前有机电激发光装置工艺技术上亟需研究的重点。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种包含全彩电激发光装置的影像显示系统的制造方法，可防止静电放电效应的产生，符合平面显示器市场的需求。
为达成本发明的目的，影像显示系统的制造方法包括形成一电激发光装置，而该电激发光装置的制造方式包括以下的步骤。提供一具有有源区及衬垫区的基板。形成一薄膜晶体管于该基板的有源区上，及形成一衬垫电极于该基板的该衬垫区内，其中该薄膜晶体管包含一源极、一栅极、一漏极及一栅极绝缘层。形成一保护层于该有源区及衬垫区之上。形成一彩色滤光片层于该保护层之上并位于有源区之内，其中一第一接触窗形成于该漏极的正上方，并贯穿该彩色滤光片层，露出该保护层。形成一平坦层于该基板的有源区及衬垫区之上。形成一第二接触窗贯穿该位于有源区的平坦层，以露出位于漏极正上方的保护层的上表面。形成一第三接触窗贯穿位于衬垫区的平坦层，以露出位于衬垫电极正上方的保护层的上表面。形成一漏极接触窗贯穿位于有源区的该保护层以露出该漏极，其中在完成该彩色滤光片层及平坦层之后形成该漏极接触窗。以及，形成一衬垫接触窗贯穿该保护层以露出该衬垫电极，其中在完成该平坦层之后形成该衬垫接触窗。
在本发明的某一优选实施例中，该影像显示系统的制造方法包含以下的步骤：提供一具有薄膜晶体管的基板，其中该薄膜晶体管包含一源极、一栅极、一漏极、以及一栅极。接着依序形成一保护层、一彩色滤光片层、及一平坦层于该基板之上，其中一第一接触窗形成于该漏极之上，并贯穿该彩色滤光片层。形成一第二接触窗贯穿该平坦层以露出位于该漏极正上方的保护层的上表面。形成一漏极接触窗贯穿该保护层，其中在完成该平坦层之后形成该漏极接触窗。
依据本发明的其它优选实施例，该影像显示系统的制造方法包括，提供一具有衬垫电极的基板。依序形成一保护层及一平坦层以覆盖该衬垫电极。形成一接触窗贯穿该平坦层，以露出位于该衬垫电极正上方的保护层的上表面。形成一贯穿该保护层的衬垫接触窗，其中在完成该平坦层之后形成该衬垫接触窗。
为使本发明的上述目的、特征能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1a至1e显示现有的具有COA工艺的电激发光装置的制造流程；
图2显示本发明一优选实施例所述的电激发光装置的俯视示意图；
图3a至3h显示本发明一优选实施例所述的电激发光装置的制造流程；
图4显示本发明所述的包含电激发光装置的影像显示系统的配置示意图。
附图标记说明
基板～10；有源区～11；衬垫区～12；薄膜晶体管～13；金属衬垫～14；绝缘层～15；漏极接触窗～16；衬垫接触窗～17；漏极～18；彩色滤光片～19；彩色滤光片层～20；平坦层～21；电激发光装置～100；基板～110；有源区～112；衬垫区～114；栅极衬垫层～116；数据衬垫层～118；薄膜晶体管～120；半导体层～121；栅极线～122；栅极～123；栅极绝缘层～125；电连接数据线～124；源极～127；漏极～129；衬垫结构～130；衬垫电极～133；保护层～140；彩色滤光片层～145；第一接触窗～150；第二接触窗～151；第三接触窗～152；光致抗蚀剂层～160；漏极接触窗～170；衬垫接触窗～172；第二接触窗的尺寸～181；漏极接触窗的尺寸～182；第三接触窗的尺寸～183；衬垫接触窗尺寸～184；有机发光二极管～180；阴极～185；电激发光层～186；阳极～187；显示面板～400；输入单元～500；以及，影像显示系统～600。
具体实施方式
以下，请配合图示，显示符合本发明所述的包含电激发光装置的影像显示系统的制造方法。
本发明提供一具有电激发光装置的影像显示系统的制造方法，该方法可避免在工艺中，彩色滤光片层、平坦层及工艺所使用到的光致抗蚀剂层直接与金属导电层(即漏极与衬垫电极)接触，如此一来可以避免因静电放电而受损害，因此工艺成品率可望提升。
图2为一部份俯视示意图，显示本发明一优选实施例所述的电激发光装置100，其包含一有源阵列基板。该有源阵列基板包括一定义有一有源区112及一衬垫区114的基板110。一栅极衬垫层116及一数据衬垫层118形成于衬垫区114，其中该栅极衬垫层116经由一栅极线122与一栅极123电连接，且该数据衬垫层118经由一数据线124与一源极127电连接。
图3a至3h为一系列对应于图2中A-A’及B-B’切线的像素区域剖面结构示意图，用来说明本发明所述的电激发光装置的一优选实施例的制造流程。
首先，请参照图3a，该具有该有源区112及衬垫区114的基板110被提供。其中，一薄膜晶体管(TFT)120形成于该基板110上的有源区112内，而一衬垫结构130形成于该基板的衬垫区114内。该薄膜晶体管120包含一半导体层121、一源极127、一栅极123、一漏极129及一栅极绝缘层125；而该衬垫结构130包含一衬垫电极133。本发明对于该薄膜晶体管120的选用上并无限制，可例如为一非晶硅薄膜晶体管(amorphous-silicon thin filmtransistor)、低温多晶硅薄膜晶体管(low temperature poly-silicon thin filmtransistor)、或是有机薄膜晶体管(organic thin film transistor)。然而，图中所示的薄膜晶体管结构仅为本发明的一例，本发明所述的薄膜晶体管结构亦可为其它结构。在此实施例中，该栅极绝缘层125材质可为氮化硅，而该基板110为一透光基板，例如可为玻璃或塑料基板。
此外，该薄膜晶体管120的源极127及漏极129与该衬垫电极133可为相同材质且经相同的步骤所制造而成。
接着，请参照图3b，顺应性形成一保护层140于该基板110，以覆盖该薄膜晶体管120及该衬垫结构130。在此，该保护层140的材质可为氮化硅、氧化硅、硼磷硅玻璃(Boron Phosphate Silicon Glass、BPSG)、磷硅玻璃(phosphosilicate glass、PSG)或是有机树脂层。
接着，请参照图3c，形成一图形化的彩色滤光片层145于该有源区112内的保护层140之上，其中该图形化的彩色滤光片层145由一第一接触窗146所分隔(意即在形成该图形化彩色滤光片层145时，同时形成一该第一接触窗146)，其中该第一接触窗146位于该漏极的正上方区域。该彩色滤光片层145可包含红、蓝、绿三种彩色滤光单元，以使该电激发光装置获致全彩。由于该保护层140完全覆盖该漏极129及衬垫电极133，如此一来可避免在形成彩色滤光片层、平坦层、或是其它任何工艺中所形成的光致抗蚀剂层与该金属导电层(即漏极129及衬垫电极133)直接接触。
接着，请参照图3d，毯覆性形成一平坦层150于该基板110之上。在此，该平坦层150的材质可为氧化硅、氮化硅、旋转涂布玻璃(spin-on glass、SOG)或是绝缘的有机材料。值得注意的是，该平坦层150及该金属导电层(即漏极129及衬垫电极133)被该保护层140所分隔。
接着，请参照图3e，图形化该平坦层150以形成一第二接触窗151及一第三接触窗152贯穿该平坦层150。该第二接触窗151露出位于该漏极129正上方的保护层140的表面；而该第三接触窗152露出位于该衬垫电极133正上方的该保护层140的表面。其中，该第二接触窗151及该第三接触窗152经由相同的图形化步骤所形成。
接着，请参照图3f，形成一光致抗蚀剂层160于该平坦层150之上。特别的是，该光致抗蚀剂层160形成于位于该第二及第三接触窗151及152内的平坦层150的侧壁上，请参照图3f。接着，以该光致抗蚀剂层160作为蚀刻掩模蚀刻该保护层140，以在有源区112形成一漏极接触窗170及在衬垫区114形成一衬垫接触窗172，其中该第二接触窗151位于该漏极接触窗170之上，而第三接触窗152位于该衬垫接触窗172之上。请参照图3g，接着移除该光致抗蚀剂层160。该漏极接触窗170露出漏极129，而该衬垫接触窗172露出该衬垫电极133。值得注意的是，该漏极接触窗170及该衬垫接触窗172在形成该彩色滤光片层145及该平坦层150后，以一相同步骤所形成。此外，该第二接触窗151的尺寸181大于该漏极接触窗170的尺寸182，因此该第二接触窗151露出位于该漏极接触窗170内的该保护层140的上表面；该第三接触窗152的尺寸183大于该衬垫接触窗172的尺寸184，因此该第三接触窗152露出位于该衬垫接触窗172内的该保护层140的上表面。
请参照图3h，一有机发光二极管180形成于该平坦层150之上，其中该有机发光二极管180包含一阴极185、电激发光层186、及一阳极187。值得注意的是，该有机发光二极管180以该阴极185与该漏极129电连接。至此，完成本发明所述的影像显示系统的制造方法的一优选实施例。在此，该有机发光二极管180发出白光。
自从该彩色滤光片层、平坦层及光致抗蚀剂层在形成的过程中不会经由漏极接触窗(或衬垫接触窗)与该漏极(或该衬垫电极)直接接触，因此发明所述的具有电激发光装置的影像显示系统可以有效避免薄膜晶体管的电极受到静电放电效应(ESD)的损害。
请参照图4，显示本发明所述的包含电激发光装置的影像显示系统的配置示意图，其中该包含电激发光装置的影像显示系统600包含一显示面板400，该显示面板具有本发明所述的有源有机电激发光装置(例如图2所示的有源有机电激发光装置100)，而该显示面板400可例如为有机电激发光二极管面板。仍请参照图4，该显示面板400可为一电子装置的一部份。一般来说，该影像显示系统600包含显示面板400及一输入单元500，与该显示面板400耦接，其中该输入单元500传输信号至该显示面板，以使该显示面板400显示影像。该影像显示系统600可例如为移动电话、数字相机、PDA(个人数字助理)、笔记型计算机、桌上型计算机、电视、车用显示器、或是可携式DVD放映机。
虽然本发明已以优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域内的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种影像显示系统的制造方法，其中该影像显示系统包含一电激发光装置，包括以下的步骤：
提供一具有有源区及衬垫区的基板；
形成一薄膜晶体管于该基板的有源区上，及形成一衬垫电极于该基板的该衬垫区内，其中该薄膜晶体管包含一源极、一栅极、一漏极及一栅极绝缘层；
形成一保护层于该有源区及衬垫区之上；
形成一彩色滤光片层于该保护层之上并位于有源区之内，其中一第一接触窗形成于该漏极的正上方，并贯穿该彩色滤光片层，露出该保护层；
形成一平坦层于该基板的有源区及衬垫区之上；
形成一第二接触窗贯穿该位于有源区的平坦层，以露出该位于漏极正上方的保护层的上表面；
形成一第三接触窗贯穿该位于衬垫区的平坦层，以露出该位于衬垫电极正上方的保护层的上表面；
形成一漏极接触窗贯穿位于有源区的该保护层以露出该漏极，其中在完成该彩色滤光片层及平坦层之后形成该漏极接触窗；以及
形成一衬垫接触窗贯穿该保护层以露出该衬垫电极，其中在完成该平坦层之后形成该衬垫接触窗。
2.如权利要求1所述的影像显示系统的制造方法，更包含：
形成一有机发光二极管于该有源区，其中该有机发光二极管包含一阴极，该阴极经由该第二接触窗及该漏极接触窗与漏极电连接。
3.如权利要求1所述的影像显示系统的制造方法，其中该第二接触窗的尺寸大于该漏极接触窗的尺寸，且该第二接触窗露出位于该漏极接触窗内的该保护层的上表面。
4.如权利要求1所述的影像显示系统的制造方法，其中该第三接触窗的尺寸大于该衬垫接触窗的尺寸，且该第三接触窗露出位于该衬垫接触窗内的该保护层的上表面。
5.如权利要求1所述的影像显示系统的制造方法，其中该漏极接触窗位于该第一接触窗的下方。
6.如权利要求1所述的影像显示系统的制造方法，其中该衬垫接触窗位于该第三接触窗的下方。
7.如权利要求1所述的影像显示系统的制造方法，其中该第二接触窗及该第三接触窗经由相同的步骤所形成。
8.如权利要求1所述的影像显示系统的制造方法，其中该漏极接触窗及该衬垫接触窗经由相同的步骤所形成。
9.一种影像显示系统的制造方法，包括：
提供一具有薄膜晶体管的基板，其中该薄膜晶体管包含一源极、一栅极、一漏极、以及一栅极；
依序形成一保护层、一彩色滤光片层、及一平坦层于该基板之上，其中一第一接触窗形成于该漏极之上，并贯穿该彩色滤光片层；
形成一第二接触窗贯穿该平坦层以露出位于该漏极正上方的保护层的上表面；
形成一漏极接触窗贯穿该保护层，其中在完成该彩色滤光片层及平坦层之后形成该漏极接触窗。
10.一种影像显示系统的制造方法，包括：
提供一具有衬垫电极的基板；
依序形成一保护层及一平坦层以覆盖该衬垫电极；
形成一接触窗贯穿该平坦层，以露出位于该衬垫电极正上方的保护层的上表面；以及
形成一贯穿该保护层的衬垫接触窗，其中在完成该平坦层之后形成该衬垫接触窗。
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