CN104900587A - 液晶显示面板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液晶显示面板的制造方法。提供其上具有一绝缘层的一基底后，在该绝缘层上方形成一第一金属复合层，接着图案化该第一金属复合层以形成穿过该第一金属复合层的至少一第一开口。在该至少一第一开口内形成一第一中间介电层，在该图案化第一金属复合层上形成一第二中间介电层。图案化该第二中间介电层，以形成穿过该第二中间介电层的第二开口。在该图案化第二中间介电层上形成一第二金属复合层，接着图案化以形成至少一第三开口。然后，在该至少一第三开口内形成一第三中间介电层。

Description

液晶显示面板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种显示装置，特别是涉及一种液晶显示面板的制造方法。

背景技术

硅基液晶(LCOS)显示器是液晶显示器(LCDs)的一种类型，由一硅芯片与一玻璃板之间夹着一液晶层组成。由于硅芯片可使用标准互补式金属氧化物半导体(CMOS)技术来制造，故与LCD相比，可提供更高的稳定性与可信度。目前，LCOS显示面板已广泛应用于影像与媒体设备，如手持录摄影机、数字相机、投影电视与多媒体高射投影机等。

在LCOS面板中，虽然反射像素电极可能在不影响光学性质的情况下覆盖晶体管，但相比较于透射式LCD面板，LCOS面板的像素具有较大的孔径比。然而，当像素尺寸持续缩小，像素的孔径比减少而LCOS面板的反射率将降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制造具有双反射镜层作为反射结构的液晶显示面板的方法，可提高光线反射率，并提供更高的影像显示明亮度。

为达上述目的，本发明提供一种液晶显示器面板的制造方法，其中包括以下步骤。提供其上具有一绝缘层的一基底后，在该绝缘层上形成一第一金属复合层，接着图案化以形成穿过该第一金属复合层的至少一第一开口。在该至少一第一开口内形成一第一中间介电层，而在该图案化第一金属复合层上形成一第二中间介电层。图案化该第二中间介电层，以形成穿过该第二中间介电层的第二开口。在该图案化第二中间介电层上形成一第二金属复合层，接着图案化以形成至少一第三开口。接着，在该至少一第三开口内形成一第三中间介电层。

在一实施例中，形成第一金属复合层的步骤包含在绝缘层上依序形成一第一层、一第二层与一第一金属层。

在一实施例中，形成第一层的步骤包含通过溅镀或物理气相沉积(PVD)形成一钛层，而形成第二层包含通过PVD或化学气相沉积(CVD)形成一氮化钛(TiN)层。

在一实施例中，形成第一金属层的步骤包含通过溅镀、PVD或电镀形成由铝、钛、钽、银、金、铜或铂制成的一层。

在一实施例中，第一金属复合层的厚度范围为200nm至1000nm。

在一实施例中，第二中间介电层包含硅氧化物、硅氮氧化物与/或硅氮化物，其通过CVD形成。

在一实施例中，第二中间介电层的厚度范围为300埃至1800埃。

在一实施例中，形成第二金属复合层的步骤包含依序形成一第三层、一第四层与一第二金属层。

在一实施例中，形成第三层的步骤包含通过溅镀或物理气相沉积(PVD)形成一钛层，而形成第四层包含通过PVD或化学气相沉积(CVD)形成一氮化钛(TiN)层。

在一实施例中，第三层与第四层共形形成覆盖第二开口的表面，而不填满第二开口。

在一实施例中，形成第二金属层的步骤包含通过溅镀、PVD或电镀形成由铝、钛、钽、银、金、铜或铂制成的一层。

在一实施例中，第二金属复合层的厚度范围为300埃至1800埃。

在一实施例中，还包括在图案化第二金属复合层上形成另一绝缘层，并在图案化第二金属复合层上方形成多个像素电极与一彩色滤片矩阵。

在一实施例中，还包括在彩色滤片矩阵上方形成一液晶层与一上基底。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依据本发明一实施例的一显示面板的剖面示意图。

图2A-2J说明本发明一实施例中显示面板的反射结构的方法制造流程。

图3是呈现显示面板反射值与光波长之间关系的示意图。

符号说明

100：显示面板

200：主动矩阵

210：下基底

220：主动元件

230：像素电极

240：反射结构

250：导电元件

260：第一绝缘层

270：第二绝缘层

280：绝缘层

290：彩色滤片矩阵

300：液晶层

310：配向层

400：上基底

410：配向层

500：基底

510：绝缘层

520：第一金属复合层520a、550a：上表面

522：第一层

524：第二层

526：第一金属层

530：第一中间介电层

531、561：剩余部分

540：第二中间介电层

550：第二金属复合层

552：第三层

554：第四层

556：第二金属层

S1、S2、S3：开口

具体实施方式

在此以本发明实施例作为参考以便于更完整陈述本发明概念，并配合所附附图作详细说明如下。在附图与描述中所用的相同参考数字符号是指相同或相似元件。

图1是依据本发明一实施例的一显示面板的示意剖面图。参照图1，本实施例的显示面板100包含一主动矩阵200、一液晶层300与一上基底400。该主动矩阵200包含一下基底210、多个主动元件220、多个像素电极230、一反射结构240与多个导电元件250。

在本实施例中，举例而言，下基底210可能是一硅基底，而上基底可能是一玻璃基底。在本案例中，显示面板100是一LCOS显示面板，而在本实施例中，主动矩阵200是该LCOS显示面板的一主动矩阵。主动元件220可以是在基底210中以矩阵排列的晶体管。在本实施例中，像素电极230是反射像素电极，并分别配置于主动元件220上方。像素电极230可以金属如铝所制成。反射结构240配置于基底210与像素电极230之间。导电元件250贯穿反射结构240，并连接像素电极230与主动元件220。举例而言，导电元件250可能是由金属或金属合金制成。

显示面板100还包含一第一绝缘层260与一第二绝缘层270。该第一绝缘层260配置于基底210与反射结构240之间。该第二绝缘层270配置于反射结构240与像素电极230之间。此外，导电元件250可能通过绝缘层280而与反射结构240隔离。显示面板100也包含一彩色滤片矩阵290，配置于像素电极230上，而一配向层310配置于该彩色滤片矩阵290上。

相对的上基底400可能还包含另一配向层410，配置于该透明基底400与液晶层300之间。具体而言，液晶层300配置于配向层310、410之间，以及主动矩阵200与上基底400之间。

依据本实施例的显示面板100，没有被像素电极230反射的光线可被反射结构240反射。具体而言，穿过任两相邻像素电极230之间间隙的光线都被反射结构240反射(以箭头显示)。所以，显示面板100的反射增加。因此，显示面板100能够提供具有较高明亮度的影像。在此方式中，即使像素尺寸减少且像素的孔径比例降低，显示面板100仍能维持高反射率。

在下文中，前述反射结构与其制造流程将进一步详细描述。因显示面板的其他元件可能使用已知技术制造，因此此处省略制造流程与适当材料选择的详细说明。

图2A-2J说明本发明一实施例中显示面板的反射结构的制造流程。

参照图2A，提供一基底500，其上方有一绝缘层510。举例而言，该基底500可能是其中形成有数个主动元件与其它元件的一硅基底。在该绝缘层510上形成一第一金属复合层520。该第一金属复合层520是通过依序形成一第一层522、一第二层524与一第一金属层526而形成。举例而言，该第一层522可能是通过溅镀或物理气相沉积法(PVD)形成的一钛(Ti)层。举例而言，该第二层524可能是通过PVD或化学气相沉积法(CVD)形成的一氮化钛(TiN)层。该第一金属层526可能是通过溅镀、PVD或电镀形成，由具有高反射性的传导性金属所制成，如铝(Al)、钛(Ti)、钽(Ta)、银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)或铂(Pt)。特别是该第一金属层526可能是由铝所制成。该第一金属复合层520作为一反射镜层，以反射通过像素电极上方的光线。该第一金属复合层520的厚度没有特别限制，范围可能从200nm至1000nm。

参照图2B，通过光刻蚀刻制作工艺来图案化第一金属复合层520，以形成至少一穿过第一金属复合层520的开口S1。

参照图2C，一第一中间介电层530在图案化的第一金属复合层520上形成，并填满开口S1。举例而言，该第一中间介电层530可能包含硅氧化物、硅氮氧化物与/或硅氮化物，而可能通过CVD形成。

参照图2D，进行平坦化制作工艺以移除第一中间介电层530，直到第一金属复合层520的上表面520a暴露出来，而只剩下剩余部分531(如填在开口S1中的第一中间介电层530)。平坦化制作工艺可能包含化学机械研磨制作工艺先移除第一中间介电层530的大部分，并接着以回蚀刻制作工艺移除第一中间介电层530，直到其下层的上表面520a暴露出来。

参照图2E，在第一金属复合层520上形成一第二中间介电层540，并覆盖剩余部分531。举例而言，该第二中间介电层540可能包含硅氧化物、硅氮氧化物与/或硅氮化物，而可能通过CVD形成。举例而言，该第二中间介电层540的厚度没有特别限制，范围例如可能从300埃至1800埃，特别是1000埃较佳。

参照图2F，通过光刻蚀刻制作工艺来图案化第二中间介电层540，以形成穿过第二中间介电层540的开口S2。开口S2暴露出第一金属复合层520的上表面520a。

参照图2G，形成一第二金属复合层550于图案化第二中间介电层540上。该第二金属复合层550是通过依序形成一第三层552、一第四层554与一第二金属层556而形成。该第三层552与该第四层554是共形于开口S2形状而形成的薄层，并没有填满开口S2。反之，该第二金属层556填满开口S2并覆盖住该第三层552与该第四层554。举例而言，该第三层552可能是以溅镀或PVD形成的一钛(Ti)层。举例而言，该第四层554可能是CVD或PVD形成的一氮化钛(TiN)层。该第二金属层556可能是通过溅镀、PVD或电镀形成，由具有高反射性的传导性金属如Al、Ti、Ta、Ag、Au、Cu或Pt所制成。特别是该第二金属层556可能是由铝所制成。该第二金属复合层550作为另一反射镜层，以反射通过像素电极上方的光线。第二中间介电层540与第二金属复合层550的厚度没有特别限制，而可以为了实现最佳光学性质（特别是针对结构干扰效应）而作调整。第二金属复合层550的厚度没有特别限制，范围可能从例如300埃至1800埃，特别是1000埃较佳。第二反射镜层550的材料可能和第一反射镜层520相同或相异。反射镜层520、550可能是通过相似制作工艺形成，如物理气相沉积(PVD)制作工艺，但随着厚度不同在制作工艺上也可有所变化。

接着，参照图2H，通过光刻蚀刻制作工艺图案化第二金属复合层550，以形成至少一开口S3，而该开口S3的深度可控制以暴露出下层的第二中间介电层540。

参照图2I，在图案化第二金属复合层550上形成一第三中间介电层560，并填满开口S3。举例而言，该第三中间介电层560可能包含硅氧化物、硅氮氧化物与/或硅氮化物，而其可以通过CVD形成。

参照图2J，进行平坦化制作工艺以移除第三中间介电层560，直到第二金属复合层550的上表面550a暴露出来，只剩下剩余部分561(如填于开口S3中的第三中间介电层560)。平坦化制作工艺可能包含化学机械研磨制作工艺先移除第三中间介电层560的大部分，并接着以回蚀刻制作工艺移除第三中间介电层560，直到下层的上表面550a暴露出来。

前述反射结构主要包含复合结构，其中包含第一反射镜层520、中间介电层540与第二反射镜层550以及剩余部分531与561。

一般而言，上述加工步骤仅为显示面板完整结构制造加工步骤的一部分，而显示面板其他元件的制造程序并未进行详细说明。提供内部具有多个主动元件且上方具有绝缘层的下基底后，即通过上述流程制造所谓反射结构。接着，在图案化第二金属复合层上形成另一绝缘层并形成多个导电元件后，在图案化第二金属复合层上方形成多个像素电极与彩色滤片矩阵。之后，在彩色滤片矩阵上方形成一液晶层与一上基底。

如图3所示，相较于使用单一反射镜层作为反射结构的显示面板，本发明所提出的使用双反射镜层作为反射结构的显示面板，可提供更高的反射率，特别是在绿光波长中。此外，相较于使用纯铝环做为反射结构的显示面板，具有双反射镜层的显示面板能够达成差不多的反射率。这些面板在525nm的反射值(R)列于表1。

表1

波长(nm)	Al圈	双反射镜	单一反射镜
				525	90.9%	86.0%	77.7%

通过像素电极下方的双反射镜层设计反射光线，显示面板可达到更好的反射表现，特别是在绿光波长范围。此外，此设计更利于小像素的显示面板之设计。

因此，本发明提供具有双反射镜层之反射结构的LCD面板，以提高光线的反射率，进而提供高明亮度的高分辨率影像。

虽然结合以上实施例公开本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (14)

1.一种液晶显示面板的制造方法，包括：

提供一基底，其上方具有一绝缘层；

在该绝缘层上形成一第一金属复合层；

图案化该第一金属复合层，以形成穿过该第一金属复合层的至少一第一开口；

在该图案化第一金属复合层上形成一第一中间介电层，并填满该至少一第一开口；

进行一第一平坦化制作工艺，以移除该第一中间介电层，直到该图案化第一金属复合层暴露出来；

在该图案化第一金属复合层上形成一第二中间介电层；

图案化该第二中间介电层，以穿过该第二中间介电层形成第二开口；

在该图案化第二中间介电层上形成一第二金属复合层；

图案化该第二金属复合层以形成至少一第三开口；

在该图案化第二金属复合层上形成一第三中间介电层，并填满该至少一第三开口；以及

进行一第二平坦化制作工艺，以移除该第三中间介电层，直到该图案化第二金属复合层暴露出来。

2.如权利要求1所述的液晶显示面板的制造方法，其中形成该第一金属复合层包含依序在该绝缘层上形成一第一层、一第二层与一第一金属层。

3.如权利要求2所述的液晶显示面板的制造方法，其中形成该第一层包含通过溅镀或物理气相沉积(PVD)形成一钛层，而形成该第二层包含通过PVD或化学气相沉积(CVD)形成一氮化钛(TiN)层。

4.如权利要求3所述的液晶显示面板的制造方法，其中形成该第一金属层包含通过溅镀、PVD或电镀形成一层的铝、钛、钽、银、金、铜或铂。

5.如权利要求1所述的液晶显示面板的制造方法，其中该第一金属复合层的厚度范围为200nm至1000nm。

6.如权利要求1所述的液晶显示面板的制造方法，其中该第二中间介电层包含硅氧化物、硅氮氧化物与/或硅氮化物，通过CVD形成。

7.如权利要求1所述的液晶显示面板的制造方法，其中该第二中间介电层的厚度范围为300埃至1800埃。

8.如权利要求1所述的液晶显示面板的制造方法，其中形成该第二金属复合层包含依序形成一第三层、一第四层与一第二金属层。

9.如权利要求8所述的液晶显示面板的制造方法，其中形成该第三层包含通过溅镀或物理气相沉积(PVD)形成一钛层，而形成该第四层包含通过PVD或化学气相沉积(CVD)形成一氮化钛(TiN)层。

10.如权利要求9所述的液晶显示面板的制造方法，其中该第三层与该第四层共形形成覆盖该些第二开口的表面，而不填满该些第二开口。

11.如权利要求9所述的液晶显示面板的制造方法，其中形成该第二金属层包含通过溅镀、PVD或电镀形成一层的铝、钛、钽、银、金、铜或铂。

12.如权利要求1所述的液晶显示面板的制造方法，其中该第二金属复合层的厚度范围为300埃至1800埃。

13.如权利要求1所述的液晶显示面板的制造方法，还包括在该图案化第二金属复合层上形成另一绝缘层，并在该图案化第二金属复合层上方形成多个像素电极与一彩色滤片矩阵。

14.如权利要求13所述的液晶显示面板的制造方法，还包括在该彩色滤片矩阵上方形成一液晶层与一上基底。