CN1991543A - 液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

液晶显示装置及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1991543A
CN1991543A CNA2006101112033A CN200610111203A CN1991543A CN 1991543 A CN1991543 A CN 1991543A CN A2006101112033 A CNA2006101112033 A CN A2006101112033A CN 200610111203 A CN200610111203 A CN 200610111203A CN 1991543 A CN1991543 A CN 1991543A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aforementioned
layer
electrode
sweep trace
zone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2006101112033A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100430809C (zh
Inventor
川崎清弘
李佳宗
陈建宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guang Hui Electronics Japan Ltd By Share Ltd
Quanta Display Inc
Original Assignee
Guang Hui Electronics Japan Ltd By Share Ltd
Quanta Display Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2005232700A external-priority patent/JP5342731B2/ja
Application filed by Guang Hui Electronics Japan Ltd By Share Ltd, Quanta Display Inc filed Critical Guang Hui Electronics Japan Ltd By Share Ltd
Publication of CN1991543A publication Critical patent/CN1991543A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100430809C publication Critical patent/CN100430809C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136231Active matrix addressed cells for reducing the number of lithographic steps
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136231Active matrix addressed cells for reducing the number of lithographic steps
    • G02F1/136236Active matrix addressed cells for reducing the number of lithographic steps using a grey or half tone lithographic process
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00Materials and properties
    • G02F2202/10Materials and properties semiconductor
    • G02F2202/103Materials and properties semiconductor a-Si

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

本发明液晶显示装置制造方法,是一3道掩膜-制程,包括:先形成低电阻金属层,以可使用蚀刻去除栅绝缘层的耐热金属层经层合所形成的源极-漏极电路,且于至少赋予保护绝缘栅型晶体的通道与信号线的手段后,以该截面形状为逆锥型形状的感旋光性树脂图型,而于包含栅绝缘层的绝缘层形成开口部,将前述开口部内所露出的低电阻金属层去除后,以该感旋光性树脂图型作为剥离材料,经由对像素电极用导电性薄膜层的剥离而形成像素电极。经由开口部的形成步骤,与开口部形成步骤后的像素电极形成步骤下,即可省却使用1道掩膜的半色调曝光技术下即可进行处理。

Description

液晶显示装置及其制造方法
技术领域
本发明为有关具有彩色图像显示机能的液晶显示装置,即,每一像素皆具有开关组件的主动型液晶显示装置特别是指一种液晶显示装置及其制造方法。
背景技术
随着近年来玻璃基板与对应构件及生产设备的大型化,目前对角线具有5~100cm的液晶显示装置,如:电视影像或各种的影像显示机器已具有商业基础而大量供应市场。又,构成液晶面板的2片玻璃基板中的一侧因可形成RGB着色层,故更容易实现彩色显示状态。特别是,开关组件藏于各个像素的中,即,主动型液晶面板中具有较低串扰(CrossTalk)现象,故于开始制品化时,即具有保证可得到反应速度快,且具有高对比的影像。
前述液晶显示装置(液晶面板)一般为具有扫描线为200~1200条,信号线为约300~1600条左右的矩阵,但最近则对应显示容量的增大而同时进行大画面化与高精细化。
图19为液晶面板的实际装配状态,例如于构成液晶面板1的一侧的透明性绝缘基板,例如玻璃基板2上所形成的扫描线的电极端子5上,将供应驱动信号的半导体集成电路晶体3以导电性粘着剂予于玻璃基板上(Chip-On-Glass,COG)之方式,或例如使用聚醯亚胺是树脂薄膜作为基质,使用金或焊接有铜箔的端子的卷带式封装(Tape CarrierPackage,TCP)薄膜4,对作为信号线的电极端子6使用包含导电性媒体的适当粘着剂予以压接固定的TCP方式等实际装配手段,以将电流信号供应于图像显示部。此处,于方便上,将上述二种实际装配方式同时记载于附图中,但实际上可选择任何适当的方式。
液晶面板1的近乎中央部位置的图像显示部内的像素,与扫描线及信号线的电极端子5、6之间所连接的电路7、8,并不一定需要使用与电极端子5、6为相同的导电材料所构成。9为全体液晶晶胞共通的于透明导电性的对向电极为对向面上所具有的另1片透明性绝缘基板的对向玻璃基板或彩色滤光片。
图20为开关组件的由配置有绝缘栅型晶体10的每一像素所构成的主动型液晶显示装置的等价回路图,其中11(图20中为7)为扫描线、12(图20中为8)为信号线、13为液晶晶胞,液晶晶胞13于电气上则视为电容组件予以处理。实线所描绘的组件类为于构成液晶面板的一侧的玻璃基板2上所形成者,虚线所描绘的全体液晶晶胞13所共通的对向电极14,为于另一侧的玻璃基板9的对向主面上所形成者。绝缘栅型晶体10的OFF电阻或液晶晶胞13的电阻较低时,或重视显示图像的阶调性的情形中,可增加增大作为负荷的液晶晶胞13的时是数所为的将辅助蓄积电容15与液晶晶胞13并列等回路性加工处理。又,16为蓄积电容15的作为共通母线的蓄积电容线或共通电极。
图21为液晶显示装置的图像显示部的重要部份局部截面图,构成液晶面板1的2片玻璃基板2、9为树脂性的纤维、颗粒或彩色滤光片9上所形成的以柱状间隔物(Spacer)等间隔物材料(皆未标示于附图内)依数μm左右的特定距离间隔所形成,且其间隙(gap)为于玻璃基板9的周边部份使用有机性树脂所制得的粘着(seal)材料与密封材料(皆未标示于附图内)经封闭的密闭空间,此密闭空间为液晶17所填充。
欲实现彩色显示的情形中,因玻璃基板9的密闭空间侧形成有称为着色层18的包含染料或或颜料的的任一者或两者的厚度1~2μm左右的有机薄膜而赋予其色彩显示机能,此情形中,玻璃基板9则可另称为彩色滤光片(ColorFilter;简称CF)。又,依液晶材料17性质的不同,而可将偏光板19贴附于玻璃基板9的上面或玻璃基板2的下面或两面上,使液晶面板1具有电气光学组件的机能。目前,市售的大部份液晶面板的液晶材料多使用扭转向列型(Twisted Nematic,TN)系之物,偏光板19一般需使用2片。其未标示于图标中,透过型液晶面板中配置作为光源的里侧光源,并由下方照射白色光。
连接液晶17的2片玻璃基板2、9上所形成的例如厚度0.1μm左右的聚醯亚胺是树脂薄膜20为对液晶分子的方向进行配向的配向膜。21为连接绝缘栅型晶体10的漏极(drain)与透明导电性像素电极22的漏极(drain)电极(电路),一般多与信号线(源极线)12同时形成。设置于源极电极12与漏极电极21之间者为半导体层23,其详细内容将于后叙述。形成于彩色滤光片9上与邻接贴合的着色层18的界线上所形成的厚度0.1μm左右的Cr薄膜层24,为防止半导体层23与扫描线11及信号线12照射到外部光的光遮蔽构件,即所谓黑色矩阵(Black Matrix,简称为BM)的固定化技术,BM中,一般多使用膜厚度1μm左右黑色颜料分散型感旋旋光性树脂。
形成有扫描线、信号线、开关组件的绝缘栅型晶体及像素电极的主动基板2的制作,不可欠缺对半导体集成电路等使用掩膜进行多数次微影蚀刻(照相蚀刻)步骤。以下将省略详细的说明,一般而言,半导体层的岛化步骤的合理化与降低对扫描线的对比形成步骤的结果,使得从一开始必须使用7~8片左右的掩膜,且须导入干法刻蚀技术,到期待其可以减少至目前的5片,而大幅降低制程费用。一般为降低液晶显示装置的生产费用,而将主动基板的制作步骤中的制程费用,或降低面板组立步骤与组件实际装配步骤中的构件费用为有效,且为周知的开发目标,故削减包含照相蚀刻步骤的主动基板的制造步骤数,为提高液晶显示装置的生产性与降低费用中,极为自然的事。
上述主动基板2的制作中,一般必须经过5次照相蚀刻步骤的制造方法,随后将对于为降低制造费用所提出的先前技术中的一部份已经量产的例如日本专利文献1的特开2000-206571号公报所揭开示的4道掩膜·制程的以往例示作一介绍。此4道掩膜·制程如下述说明所述般,为包含使用半色调(half-tone)曝光技术的信道(channel)的半导体层岛化步骤,与源极-漏极(source-drain)电路步骤以1道掩膜形成的步骤削减技术或合理化技术。图22为对应于4道掩膜·制程的主动基板的单位像素平面图,图22(f)的A-A’(绝缘栅型晶体区域)、B-B’(扫描线的电极端子区域)及C-C’(信号线的电极端子区域)线上的制造步骤截面图则以图23表示。目前,绝缘栅型晶体中多需使用2种类物品,该例示中则必须使用信道蚀刻型的绝缘栅型晶体。
首先如图22(a)与图23(a)所示,将具有高度耐热性与耐药性与透明性的绝缘性基板的厚度0.5~1.1mm左右的玻璃基板2,例如优尼克公司制、商品名1737的一主面上,使用溅镀(sputter,SPT)等真空制膜装置形成膜厚度0.1~0.3μm左右的第1金属层,并使用微细加工技术选择性的形成兼具栅电极11A的扫描线11与蓄积电容线16。扫描线的材质于总合考量耐热性、耐药性、耐氟酸性及导电性下进行选择,一般为使用耐热性较高的Cr、Ta等金属薄膜层或MoW合金等合金薄膜层。
一般而言,为对应液晶面板的大画面化或高精细化,可降低扫描线电阻值所使用的扫描线材料以使用Al(铝)为合理,但因Al单体具有低耐热性,故目前一般为使用其与上述耐热金属的铬(Cr)、钽(Ta)、钼(Mo)或其硅化物层合化所得的构成内容。即,扫描线11通常为由1层以上的金属层所构成。
其次,于玻璃基板2的全面,使用PCVD(等离子化学气相沉积plasma chemical vapor deposition·CVD)装置将作为栅绝缘层的第1硅氮化(SiNx)层30、几乎不含杂质的绝缘栅型晶体的作为信道的第1非晶质硅(a-Si)层31、及包含杂质磷的绝缘栅型晶体的作为源极-漏极的第2非晶质硅层(n+a-Si)33等3种类的薄膜层,例如以约0.3-0.2-0.05μm左右的膜厚度依序形成。随后,如图22(b)与图23(b)所示般,使用SPT等真空制膜装置依序形成膜厚度0.1μm左右的作为耐热金属层的例如Ti薄膜层34,与膜厚度0.3μm左右的作为低电阻金属层的Al薄膜层35,与膜厚度约0.1μm左右的作为中间导电层的例如Ti薄膜层36。
随后使用微细加工技术,选择性的形成由栅电极11A与部份重迭的耐热金属层34A、低电阻金属层35A及中间导电层36A经由层合所得的绝缘栅型晶体的兼具源极电极与信号线12,与同栅电极11A部份重迭的耐热金属层34B、低电阻金属层35B及中间导电层36B层合所形成的绝缘栅型晶体的漏极电极21,于此选择性图型形成中,使用半色调(half-tone)曝光技术,如图22(c)与图23(c)所示般,制得源极-漏极间的信道形成区域80B(斜线部)的膜厚度为约例如1.5μm,源极-漏极电路形成区域80A(12)、80A(21)的膜厚度为3μm的感旋旋光性树脂图型80A、80B等特点,为4道掩膜·制程的较大特征。
主动基板2的制作中,一般为使用正型感旋旋光性树脂,前述感旋旋光性树脂图型80A、80B,于源极-漏极电路形成区域80A为形成黑、即铬(Cr)薄膜,信道形成区域80B为使用灰色(中间调)以降低掩膜通过光,以形成例如宽0.5~1.5μm左右线路与空间(L&S)的Cr图型,其它区域则为白、即去除Cr薄膜的掩膜即可。灰色区域因曝光机的解析性不足,故未能对线路与空间(L&S)进行解像,灯泡光源所产生的掩膜照射光因可透过一半左右,故于配合正型感旋旋光性树脂的残膜特性下,而可得到图23(c)所示的具有凹型截面形状的感旋旋光性树脂图型80A、80B。又,灰色区域可变化为狭缝(slit)图型,而可使用膜厚度或透过率不同的金属层,例如MoSi2的薄膜予以构成。
上述感旋旋光性树脂图型80A、80B,经由掩膜依序蚀刻如图22(c)与图23(c)所示的Ti薄膜层36、Al薄膜层35、Ti薄膜层34、第2非晶质硅层33及第1非晶质硅层31而露出栅绝缘层30后,再使用氧等离子等灰化手段使感旋旋光性树脂图型80A、80B减少1.5μm以上的膜,使感旋旋光性树脂图型80B消失,而露出信道形成区域的Ti薄膜层36A(未标示于附图内)的同时,而可残留仅于源极-漏极电路形成区域产生膜削减的感旋旋光性树脂图型80C(12)、80C(21)。
其中,膜削减后的感旋旋光性树脂图型80C(12)、80C(21)再使用如图22(d)与图23(d)所示的掩膜,再依序蚀刻源极-漏极电路间(信道形成区域)的Ti薄膜层、Al薄膜层、Ti薄膜层、第2非晶质硅层33A及第1非晶质硅层31A,使第1非晶质硅层31A蚀刻至残留0.05~0.1μm左右。此时,由第2非晶质硅层所形成的源极33S与漏极33D形成分离。源极-漏极电路12、21的形成为金属层经蚀刻后,使第1非晶质硅层31A蚀刻至残留0.05~0.1μm左右的方式所形成,前述制法所制得的绝缘栅型晶体一般称为信道蚀刻。又,于上述氧等离子处理中,感旋旋光性树脂图型80A经膜削减后会变化为感旋旋光性树脂图型80C,故为抑制图型尺寸的变化而极期待其可增强其异向性,具体而言,一般以使用反应性离子蚀刻(Reactive Ion Etching,RIE)方式,又,以使用具有更高密度的等离子源的电感耦式等离子(Inductive CoupledPlasma,ICP)方式,或变压耦式等离子(Transfer CoupledPlasma,TCP)方式的氧等离子处理为佳。
又,再将上述感旋旋光性树脂图型80C(12)、80C(21)去除后,于玻璃基板2的全面,粘着透明性绝缘层的0.3μm左右膜厚度的第2SiNx层以作为钝化(passivation)绝缘层37,于图22(e)与图23(e)所示的漏极电极21上,与图像显示部以外区域的形成有扫描线11与信号线12的电极端子的区域中,分别形成开口部62、63、64,于开口部63内去除钝化绝缘层37与栅绝缘层30,使开口部63内露出扫描线的一部份5的同时,开口部62、64内去除钝化绝缘层37使漏极电极21的一部份与信号线一部份6露出。同様的,于蓄积电容线16上形成开口部65,使蓄积电容线16的一部份露出。
最后使用SPT等真空制膜装置以将膜厚度0.1~0.2μm左右的透明导电层的例如氧化铟锡(Indium-Tin-Oxide,ITO)或氧化铟锌(Indium-Zinc-Oxide,IZO)或其混晶体予以形成。如图22(f)与图23(f)所示般,经由微细加工技术使钝化绝缘层37上选择性形成包含开口部62的透明导电性的像素电极22,而完成主动基板2。有关蓄积电容15的构成内容中,如图22(e)与图23(e)所示般,漏极电极21与蓄积电容线16介由栅绝缘层30与第1非晶质硅层31A与第2非晶质硅层33D而形成平面性重迭结构的例(右下为斜线部50)。又,有关电极端子,其可于包含开口部63、64的钝化绝缘层37上选择性的形成透明导电性的电极端子5A、6A。
上述的源极-漏极电路12、21上,于使用Al时,为确保与第2非晶质硅33间的电路连接,而必须使用耐热金属层34,又,与透明导电层间,为避免于碱液中的氧化还原反应,而必须使用中间导电层36,其结果将会使源极-漏极电路形成3层的结构,故将造成极不容易控制源极-漏极电路的电阻值,而于大画面或高精细度的液晶面板中,将不能避免使用低电阻金属层。又,耐热金属层34与中间导电层36于使用钛(Ti)时,于该蚀刻中则必须使用氯是气体以进行干法刻蚀处理,自动的使铝(Al)的蚀刻也使用氯是气体的干法刻蚀处理,其将不仅造成材料面,亦造成生产设备上极大的负担。将Ti替换,使耐热金属层34与中间导电层36以Mo替代的情形中,使用添加适量硝酸所得的磷酸溶液对Mo/Al/Mo的3层结构施以1次药液处理将会变得更为可能,除可降低生产设备的投资负担以外,源极-漏极电路的简素化亦为有效降低生产费用等亦为不需重复说明的事。
发明内容
发明所欲解决的课题
前述于4道掩膜·制程中,因漏极电极21与扫描线11的连接形成步骤因为同时进行,故其所对应的开口部62、63内的绝缘层厚度与种类并不相同。钝化绝缘层37与栅绝缘层30相比较时,其制膜温度较低、膜质更差,氟酸是的蚀刻液所进行的蚀刻处理中,各个蚀刻速度分别为每分钟数千埃()与每分钟数百埃之1位数的差,漏极电极21上的开口部62的截面形状,于考量上部过度蚀刻时,将会无法控制使所生成的孔径等理由,故一般采用使用氟是的气体的干式蚀刻(干法刻蚀)。
但,即使采用干法刻蚀,但因漏极电极21上的开口部62仅为钝化绝缘层37而已,故与扫描线11上的开口部63相比较时,亦不能避免过度蚀刻,依材质的不同,漏极电极21(中间导电层36B)亦可经由蚀刻气体而对膜进行削减。又,蚀刻结束后于去除感旋旋光性树脂图型之际,首先为去除氟化表面的聚合物,而使用氧等离子灰化以将感旋旋光性树脂图型的表面削除0.1~0.3μm左右,其后再使用有机剥离液,例如东京应化公司制的光阻剥离液106等进行药液处理等为一般的方法,但中间导电层36B进行膜削减,使底部的铝层35B形成露出状态,再使用氧等离子灰化处理使铝层35B的表面上形成绝缘体的氧化铝(Al2O3),以使漏极电极36B与像素电极22之间不致产生欧姆接触(Ohmic contact)等亦可。
其中,亦可将中间导电层36B的膜予以削减,使该膜的厚度设定为例如0.2μm厚度时,则可避免上述问题产生。或,于形成开口部62~65时,去除铝层35B,使底部耐热金属层的Ti薄膜层34B露出以形成像素电极22,亦为另一回避的方式,此情形则具有最初即不需要中间导电层36的优点。
但,前者的对策中,对于前述薄膜的膜厚度的面内均匀性不佳时,此组合并不一定可产生有效的作用,又,蚀刻速度对于面内均匀性不佳的情形亦为相同。后者的对策中,因不需中间导电层36B,但需增加铝层35B的去除步骤,又,对开口部62的截面控制亦不充分,故会有引起像素电极22不连续的疑虑。
又,于4道掩膜·制程中,所适用的信道形成步骤为同时去除于源极-漏极电路12、21间的源极-漏极电路材料与包含杂质的半导体层,故为决定可控制绝缘栅型晶体的ON特性的信道长度(目前量产品为4~6μm)的步骤。该信道长度的变动将会使绝缘栅型晶体的ON电流值产生极大变化,故通常要求极严苛的制造管理,信道长度,即,半色调曝光区域的图型尺寸受曝光量(光源强度与掩膜的图型精确度、特别是线路与空间尺寸)、感旋旋光性树脂的涂布厚度、感旋旋光性树脂的显影处理条件、及该蚀刻步骤中感旋旋光性树脂的膜削减量等多数参数所左右,此外,再配合前述各种量的面内均匀性的相互作用下,仍不能确定可在高产率下安定的生产,故必须对以往的制造管理进行更为严苛的制造管理,故目前仍属未能高度完成的阶段。特别是信道长度6μm以下时,将伴随感旋旋光性树脂图型80A(12)、80A(21)的膜厚度减少,而会有对所产生的图型尺寸产生极大影响的倾向。
先将掩膜尺寸增大,以回避随前述感旋旋光性树脂图型膜厚度的减少所发生的图型尺寸微细化的方式为较为容易,但因信道区域的感旋旋光性树脂图型80C(12)与80C(21)之间隙将不能比曝光机的解析性(最小3μm左右)更为细微,故结果将会使信道长度增长为感旋旋光性树脂图型的横向的膜削减量的2倍,此外,该膜削减量下的玻璃基板面内的变动亦极大,此点应为现存玻璃基板尺寸于1m以上的生产线上,迄今仍未导入4道掩膜·制程的原因之一。
本发明为鉴于现状所提出的,而以提出一种无须进行严苛的图型精确度管理下,亦可使信号线12的构成更为简素化,且可使像素电极形成步骤合理化,进而迈向削减制造步骤为目的。
【专利文献1】特开2000-206571号公报
【专利文献2】特开2004-317685号公报
【专利文献3】特开2005-17669号公报
【专利文献4】特开2005-19664号公报
【非专利文献1】月刊“高分子加工”2002年11月号
解决课题的手段
本发明为,于使像素电极连接于漏极电极的开口部形成步骤中,去除像素电极形成区域的绝缘层以使玻璃基板露出,并于露出的包含漏极电极的玻璃基板上将像素电极剥离予以形成,以达制造步骤的削减。为使经由剥离(lift-off)而容易形成像素电极,而于上述绝缘层的去除步骤中,使用可使该截面形状形成逆锥型状的感旋旋光性树脂图型的观点,与附加不使像素电极与漏极电极产生不连续状态而可得到良好的电路连接的去除由低电阻金属层与耐热金属层的层合所得的去除漏极电极上层部的低电阻金属层以露出下层部的耐热金属层的步骤等观点为本发明重要的着眼点。
本发明权利要求1所记载的液晶显示装置为:
绝缘栅型晶体为底闸(bottom-gate)型;
低电阻金属层与绝缘层的可使用蚀刻气体去除的耐热金属层层合而形成源极-漏极电路;
赋予保护绝缘栅型晶体的至少信道与信号线的手段;
图像显示部中,于包含一部份分的漏极电路的像素电极形成区域,与图像显示部以外区域的包含一部份的扫描线的扫描线的电极端子形成区域,及包含一部份的信号线的信号线的电极端子形成区域上形成开口部,经去除前述开口部内的绝缘层,使各个前述耐热金属层所形成的漏极电路的一部份与前述第1透明性绝缘基板、扫描线的一部份、及前述耐热金属层所形成的信号线的一部份露出;
由同一导电性薄膜所形成,于包含部份前述漏极电路的一部份的像素电极形成区域中形成像素电极,与包含前述扫描线的一部份的扫描线的电极端子形成区域中形成扫描线的电极端子,及包含前述信号线的一部份的信号线电极端子形成区域中形成信号线电极端子为特征。
此构成可确保所得的由耐热金属层所形成的一部份的漏极电极与像素电极、同样由耐热金属层所形成的一部份的信号线与信号线的电极端子于电路上的连接,源极-漏极电路为使用低电阻金属层与耐热金属层的2层结构的构成更为简素化。
权利要求2所记载的液晶显示装置为,如权利要求1所记载的液晶显示装置,其中
该底栅型的绝缘栅型晶体为信道蚀刻型;
介由栅绝缘层于栅电极上形成宽度较栅电极为大,且不含杂质的岛状第1半导体层;
于前述第1半导体层上,与栅电极部份重迭般,形成兼具绝缘栅型晶体的源极-漏极的一对包含杂质的第2半导体层;
于前述源极-漏极与栅绝缘层上形成源极-漏极电路;
除前述开口部以外,钝化绝缘层形成于第1透明性绝缘基板的最上层。
此构成可确保包含信道的绝缘栅型晶体与扫描线及信号线,即,除像素电极以外的主动基板的构成要素皆受到钝化绝缘层所保护,故可保证液晶显示装置的信頼性。
权利要求3所记载的液晶显示装置为,如权利要求1所记载的液晶显示装置,其中,
该底栅型的绝缘栅型晶体为信道蚀刻型;
信道区域的膜厚度为较薄,且与栅电极部份重迭般,使前述信道区域连接的膜厚度较厚的不含杂质的第1半导体层形成于栅绝缘层上;
除信道区域以外,于前述第1半导体层上形成包含杂质的第2半导体层;
于前述第2半导体层上,与前述信道区域自体整合而形成源极-漏极电路;
除前述开口部以外,钝化绝缘层形成于第1透明性绝缘基板的最上层。
此构成可确保于同一掩膜与半色调曝光技术下,可形成信道蚀刻型的包含绝缘栅型晶体的信道的半导体层与源极-漏极电路,此部份与以往的4道掩膜·制程中的源极-漏极电路步骤与半导体层的形成步骤为相同。又,其与权利要求2所记载的液晶显示装置相同般,主动基板受到钝化绝缘层所保护。与于图像显示部外的区域中,包含扫描线的一部份的电极端子形成区域与包含信号线的一部份的电极端子形成区域中具有开口部的同时,使截面形状为逆锥型形状的感旋旋光性树脂图型形成于前述钝化绝缘层上的步骤;与
使前述感旋旋光性树脂图型作为掩膜以去除前述开口部内的钝化绝缘层与栅绝缘层,使前述开口部内的各个漏极电路的一部份与第1透明性绝缘基板、扫描线的一部份及一部份的信号线露出的步骤;与
去除前述开口部内露出的低电阻金属层,使耐热金属层所形成的漏极电路的一部份与一部份的信号线露出的步骤;与
使导电性薄膜层形成于前述第1透明性绝缘基板上的步骤;与
去除前述感旋旋光性树脂图型,于前述包含漏极电路的一部份的的像素电极形成区域中形成像素电极,与于包含前述扫描线的一部份的扫描线的电极端子形成区域中形成扫描线的电极端子,及于包含前述信号线的一部份的信号线的电极端子形成区域中形成信号线的电极端子的步骤为特征。
权利要求4所记载的液晶显示装置为,如权利要求1所记载的液晶显示装置,其中
该底栅型的绝缘栅型晶体为信道蚀刻型;
于第1透明性绝缘基板的一主面上形成兼具栅电极的扫描线;
于前述扫描线上形成栅绝缘层的同时,于扫描线的侧面形成与栅绝缘层相异的绝缘层;
于栅电极上介由栅绝缘层形成作为信道的不含杂质的岛状第1半导体层;
于前述第1半导体层上形成绝缘栅型晶体的兼具源极-漏极的一对包含杂质的第2半导体层;
于前述源极-漏极与第1透明性绝缘基板上形成源极-漏极电路;
除前述开口部以外,钝化绝缘层形成于第1透明性绝缘基板的最上层。
此构成可确保于同一掩膜与半色调曝光技术下,可形成信道蚀刻型的包含绝缘栅型晶体的信道的半导体层与扫描线,而可减少照相蚀刻步骤数。又,露出的扫描线的侧面可赋予与栅绝缘层相异的绝缘层,使扫描线与信号线形成交差。又,与权利要求2所记载的液晶显示装置相同般,主动基板受到钝化绝缘层所保护。
权利要求5所记载的液晶显示装置为,如权利要求1所记载的液晶显示装置,其中,
该底栅型的绝缘栅型晶体为信道上具有保护绝缘层的蚀刻上栅型;
使前述保护绝缘层形成部份重迭般,使兼具绝缘栅型晶体的源极-漏极的包含杂质的第2半导体层与耐热金属层与低电阻金属层经由层合形成源极-漏极电路,
除前述开口部以外,钝化绝缘层形成于第1透明性绝缘基板的最上层。
此构成可确保绝缘栅型晶体的信道为保护绝缘层与以往使用SiNx层的钝化绝缘层的层合,或源极-漏极电路为受到以往使用SiNx层的钝化绝缘层所保护,而可保证液晶显示装置的信頼性。
权利要求6所记载的液晶显示装置为,如权利要求1所记载的液晶显示装置,其中
该底栅型的绝缘栅型晶体为为信道上具有保护绝缘层的蚀刻上栅型;
使前述保护绝缘层形成部份重迭般,使兼具绝缘栅型晶体的源极-漏极的包含杂质的第2半导体层与耐热金属层与低电阻金属层经由层合形成源极-漏极电路;
使感旋旋光性有机绝缘层形成于除图像显示部以外的信号线的电极端子区域以外的信号线上。
此构成所得的绝缘栅型晶体的信道受保护绝缘层所保护,又,信号线受感旋旋光性有机绝缘层所保护,而可保证液晶显示装置的信頼性,而不需使用以往SiNx层所使用的钝化绝缘层。
权利要求7所记载的液晶显示装置为,如权利要求1所记载的液晶显示装置,其中
该底栅型的绝缘栅型晶体为信道上具有保护绝缘层的蚀刻上栅型;
第1透明性绝缘基板的一主面上形成兼具栅电极的扫描线;
于前述扫描线上形成栅绝缘层的同时,于扫描线的侧面形成与栅绝缘层相异的绝缘层;
栅电极上介由栅绝缘层形成不含杂质的岛状第1半导体层作为信道;
于前述第1半导体层上与扫描线自体整合而形成宽度较第1半导体层为细的保护绝缘层;
于前述保护绝缘层一部份上与第1半导体层上与第1透明性绝缘基板上,形成经由绝缘栅型晶体的兼具源极-漏极的包含杂质的第2半导体层与耐热金属层与低电阻金属层层合所得的源极-漏极电路;
使感旋旋光性有机绝缘层形成于除图像显示部外的信号线的电极端子区域以外的信号线上。
此构成可确保于同一掩膜与半色调曝光技术下,使形成蚀刻上栅型的绝缘栅型晶体的保护绝缘层与扫描线变为可能,而可减少照相蚀刻步骤数。又,露出的扫描线的侧面可赋予与栅绝缘层相异的绝缘层,使扫描线与信号线形成交差。又,与权利要求2所记载的液晶显示装置相同般,绝缘栅型晶体的信道受到保护绝缘层所保护,又,信号线受到感旋旋光性有机绝缘层所保护,而不需使用以往SiNx层所使用的钝化绝缘层。
权利要求8为权利要求1所记载的液晶显示装置的制造方法,其为包含:
于第1透明性绝缘基板的一主面上将扫描线,与信道蚀刻型的绝缘栅型晶体的栅绝缘层与半导体层,及低电阻金属层与绝缘层的可使用蚀刻气体去除的耐热金属层经由层合以形成源极-漏极电路的步骤;与
于前述第1透明性绝缘基板上形成钝化绝缘层后,使图像显示部的包含漏极电路的一部份的像素电极形成区域,与于图像显示部外的区域中,包含扫描线的一部份的电极端子形成区域与包含信号线的一部份的电极端子形成区域中具有开口部的同时,使截面形状为逆锥型形状的感旋旋光性树脂图型形成于前述钝化绝缘层上的步骤;与
将前述感旋旋光性树脂图型作为掩膜以去除前述开口部内的钝化绝缘层与栅绝缘层,使前述开口部内的各个漏极电路的一部份与第1透明性绝缘基板、扫描线的一部份及一部份的信号线露出的步骤;与
去除前述开口部内露出的低电阻金属层,使耐热金属层所形成的漏极电路的一部份与一部份的信号线露出的步骤;与
使导电性薄膜层形成于前述第1透明性绝缘基板上的步骤;与
去除前述感旋旋光性树脂图型,于前述包含漏极电路的一部份的的像素电极形成区域中形成像素电极,与于包含前述扫描线的一部份的扫描线的电极端子形成区域中形成扫描线的电极端子,及于包含前述信号线的一部份的信号线的电极端子形成区域中形成信号线的电极端子的步骤为特征。
如前所述,将信道蚀刻型的绝缘栅型晶体,与低电阻金属层与钝化绝缘层与门绝缘层的可使用蚀刻气体去除的耐热金属层经层合而形成源极-漏极电路,形成钝化绝缘层后,使包含漏极电路的一部份的的像素电极形成区域,与包含扫描线的一部份的电极端子形成区域,及包含部份的信号线的电极端子形成区域具有开口部的同时,形成截面形状为逆锥型形状的感旋旋光性树脂图型,使用前述感旋旋光性树脂图型作为掩膜以去除开口部内的钝化绝缘层与栅绝缘层时,可使低电阻金属层作为掩膜而去除部份底部的耐热金属层(与半导体层与门绝缘层)后所生成的低电阻金属层悬突(overhang)经由低电阻金属层的去除而消失,而于开口部内露出由耐热金属层所形成的漏极电路的一部份与一部份的信号线。又,再形成像素电极用薄膜层,去除形成开口部所使用的感旋旋光性树脂图型时,可使开口部内各个像素电极与信号线的电极端子形成自体整合。又,扫描线的电极端子区域的部份扫描线并不受去除低电阻金属层的影响,而于形成像素电极及信号线电极端子的同时,扫描线的电极端子形成自体整合。即,经由上述构成内容,于连接扫描线与信号线及漏极电极上,可使用1道掩膜以实施开口部形成步骤与像素电极形成步骤,因而可实现减少步骤的目的。
权利要求9为权利要求2所记载的液晶显示装置的制造方法,其中,半导体层的形成包括:
于形成栅绝缘层后,使不含杂质的第1非晶质硅层与含杂质的第2非晶质硅层经层合以形成岛状的半导体层的步骤;与
形成源极-漏极电路的步骤;与
将形成前述源极-漏极电路所使用的感旋旋光性树脂图型作为掩膜,以选择性去除源极-漏极电路间的第2的非晶质硅层的步骤所构成。
此构成无须并用半色调曝光技术,即可同时完成扫描线的形成步骤、半导体层的岛化步骤、源极-漏极电路的形成步骤、及开口部与像素电极时,即可使用4道掩膜制作主动基板。
权利要求10为权利要求3所记载的液晶显示装置的制造方法,其中,半导体层的形成包括:
扫描线形成后,依序形成栅绝缘层、不含杂质的第1非晶质硅层、含杂质的第2非晶质硅层、绝缘层的可以蚀刻气体去除的耐热金属层及低电阻金属层的步骤;与
对应源极-漏极电路与信道区域,以形成信道形成区域的膜厚度较源极-漏极电路形成区域的膜厚度为薄的感旋旋光性树脂图型的步骤;与
使用前述感旋旋光性树脂图型作为掩膜,去除前述低电阻金属层、耐热金属层、第2非晶质硅层、及第1非晶质硅层以使栅绝缘层露出的步骤;与
削减前述感旋旋光性树脂图型的膜厚度,使信道形成区域的低电阻金属层露出的步骤;与
使用未减少前述膜厚度的感旋旋光性树脂图型作为掩膜,再去除源极-漏极电路间的低电阻金属层与耐热金属层及第2非晶质硅层的步骤所构成。
此构成可完成扫描线的形成步骤、使用半色调曝光技术的半导体层与源极-漏极电路的同时形成、及开口部与像素电极的同时形成,与使用3道掩膜制作主动基板。
权利要求11为权利要求4所记载的液晶显示装置的制造方法,其中,半导体层的形成包括:
形成扫描线用金属薄膜层后、依序形成栅绝缘层、不含杂质的第1非晶质硅层、及含杂质的第2非晶质硅层的步骤;与
对应扫描线与栅电极上的半导体层区域,以形成半导体层形成区域的膜厚度较其它区域为厚的感旋旋光性树脂图型的步骤;与
使用前述感旋旋光性树脂图型作为掩膜,去除前述第2非晶质硅层、第1非晶质硅层、栅绝缘层及扫描线用金属薄膜层,以使第1透明性绝缘基板露出的步骤;与
削减前述感旋旋光性树脂图型的膜厚度,使前述第2非晶质硅层露出的步骤;与
使用未削减前述膜厚度的感旋旋光性树脂图型作为掩膜,于栅电极上的由第2非晶质硅层与第1非晶质硅层经由层合所形成半导体层区域中,使前述栅绝缘层露出的步骤;与
于露出的扫描线的侧面形成与栅绝缘层相异的绝缘层的步骤;与
形成绝缘层的可以蚀刻气体去除的耐热金属层,与低电阻金属层经由层合所形成的源极-漏极电路的步骤;与
以形成前述源极-漏极电路所使用的感旋旋光性树脂图型作为掩膜,以去除源极-漏极电路间的第2非晶质硅层的步骤所构成。
此构成可完成使用半色调曝光技术的扫描线与半导体层的同时形成、源极-漏极电路的形成步骤、及开口部与像素电极的同时形成,与使用3道掩膜制作主动基板。
权利要求12亦权利要求1所记载的液晶显示装置的造方法,其包括:
于第1透明性绝缘基板的一主面上形成扫描线,与蚀刻上栅型的绝缘栅型晶体的栅绝缘层与半导体层及保护绝缘层的步骤;与
形成含杂质的第2非晶质硅层,与绝缘层的可以蚀刻气体去除的耐热金属层及低电阻金属层的步骤;与
形成源极-漏极电路的步骤;与
形成至少保护图像显示部内的信号线的绝缘层的步骤;与
图像显示部中,于前述包含漏极电路的一部份的的像素电极形成区域,与于图像显示部外的区域中,包含扫描线的一部份的电极端子形成区域与包含前述一部份信号线的电极端子形成区域中具有开口部的同时,使截面形状为逆锥型形状的感旋旋光性树脂图型形成于前述第1透明性绝缘基板上的步骤;与
使前述感旋旋光性树脂图型作为掩膜以去除前述开口部内的(保护信号线的绝缘层与)栅绝缘层,使前述开口部内的各个漏极电路的一部份与第1透明性绝缘基板、扫描线的一部份及一部份的信号线露出的步骤;与
去除前述开口部内露出的低电阻金属层,使耐热金属层所形成的漏极电路的一部份与一部份的信号线露出的步骤;与
使导电性薄膜层形成于前述第1透明性绝缘基板上的步骤;与
去除前述感旋旋光性树脂图型,于包含前述漏极电路的一部份的的像素电极形成区域中形成像素电极,与于包含前述扫描线的一部份的扫描线的电极端子形成区域中形成扫描线的电极端子,及于包含前述信号线的一部份的信号线的电极端子形成区域中形成信号线的电极端子的步骤为特征。
如前所述,将蚀刻上栅型的绝缘栅型晶体,与低电阻金属层与栅绝缘层的可使用蚀刻气体去除的耐热金属层经层合而形成源极-漏极电路,使用钝化绝缘层保护主动基板,或不含图像显示部外的一部份,而保护信号线上仅形成具有感旋旋光性有机绝缘层的源极-漏极电路的信号线,含漏极电路的一部份的的像素电极形成区域,与含扫描线的一部份的电极端子形成区域、及含前述信号线的一部份的电极端子形成区域中具有开口部的同时,使截面形状为逆锥型形状的感旋旋光性树脂图型,再使用前述感旋旋光性树脂图型作为掩膜以去除开口部内的(钝化绝缘层与)栅绝缘层,再去除开口部内的低电阻金属层后,形成像素电极用薄膜层后,去除形成开口部所使用的感旋旋光性树脂图型时,即于开口部内字体整合形成各个像素电极,与扫描线的电极端子,与信号线的电极端子。即,与权利要求8所记载的制造方法相同般,此构成可实现扫描线与信号线及漏极电极的连接而将开口部形成步骤与像素电极形成步骤以1道掩膜予以实施,而实现减少步骤的目的。
权利要求13为权利要求5所记载的液晶显示装置的制造方法,其中,
该半导体层及保护绝缘层的形成包括:
于扫描线形成后,形成栅绝缘层,与不含杂质的第1非晶质硅层及保护信道的绝缘层的步骤;与
于栅电极上残留宽度较栅电极为细的保护绝缘层,以露出前述第1非晶质硅层的步骤所构成;
保护信号线的绝缘层为前述第1透明性绝缘基板上所形成的钝化绝缘层为特征的权利要求12所记载的液晶显示装置的制造方法。
此构成为无须并用半色调曝光技术下,即可同时形成扫描线的形成步骤、保护绝缘层的形成步骤、源极-漏极电路的形成步骤、及开口部与像素电极的同时形成等,使用4道掩膜以制作主动基板。
权利要求14为权利要求6所记载的液晶显示装置的制造方法,其中,
该半导体层及保护绝缘层的形成包括:
于扫描线形成后,形成栅绝缘层,与不含杂质的第1非晶质硅层及保护信道的绝缘层的步骤;与
使栅电极上残留宽度较栅电极为细的保护绝缘层,以露出前述第1非晶质硅层的步骤所构成;
保护信号线的绝缘层为
形成对应于源极-漏极电路,以漏极电路形成区域与图像显示部外的区域的信号线形成区域的膜厚度,较图像显示部内的信号线形成区域的膜厚度为薄的感旋旋光性有机绝缘层图型的步骤;与
使用前述感旋旋光性有机绝缘层图型作为掩膜,去除前述低电阻金属层、耐热金属层、第2非晶质硅层、及第1非晶质硅层,以露出栅绝缘层与保护绝缘层的步骤;与
削减前述感旋旋光性有机绝缘层图型的膜厚度,以使前述漏极电路与前述一部份的信号线露出的步骤所构成为特征的权利要求12所记载的液晶显示装置的制造方法。
该构成可同时形成扫描线的形成步骤、保护绝缘层的形成步骤、使用半色调曝光技术的源极-漏极电路的形成步骤、及开口部与像素电极同时形成等,使用4道掩膜以制作主动基板。
权利要求15为权利要求7所记载的液晶显示装置的制造方法,其中,
该半导体层及保护绝缘层的形成包括:
形成扫描线用金属薄膜层,与栅绝缘层,与不含杂质的第1非晶质硅层及保护信道的绝缘层的步骤;与
对应扫描线与保护绝缘层,形成扫描线形成区域的膜厚度较保护绝缘层形成区域的膜厚度为薄的感旋旋光性树脂图型的步骤;与
以前述感旋旋光性树脂图型作为掩膜,去除保护信道的绝缘层、不含杂质的第1非晶质硅层、栅绝缘层及扫描线用金属薄膜层,以露出第1透明性绝缘基板的步骤;与
削减前述感旋旋光性树脂图型的膜厚度,以露出保护信道的绝缘层的步骤;与
以未削减前述膜厚度的感旋旋光性树脂图型作为掩膜,于栅电极上残留宽度较栅电极为细的保护绝缘层,以露出前述第1非晶质硅层的步骤;与
于露出的扫描线的侧面形成与栅绝缘层相异的绝缘层的步骤所构成;
保护信号线的绝缘层为
对应源极-漏极电路,形成漏极电路形成区域与图像显示部外的区域的信号线形成区域的膜厚度较图像显示部内的信号线形成区域的膜厚度为薄的感旋旋光性有机绝缘层图型的步骤;与
以前述感旋旋光性有机绝缘层图型作为掩膜,去除前述低电阻金属层、耐热金属层、第2非晶质硅层、及第1非晶质硅层,使栅绝缘层与保护绝缘层露出的步骤;与
削减前述感旋旋光性有机绝缘层图型的膜厚度,使前述漏极电路与前述一部份的信号线露出的步骤所构成者为特征的权利要求12所记载的液晶显示装置的制造方法。
此构成可同时达成使用半色调曝光技术的保护绝缘层与扫描线的同时形成、使用半色调曝光技术的源极-漏极电路的形成步骤、及开口部与像素电极的同时形成等,使用3道掩膜以制作主动基板。
权利要求16所记载的液晶显示装置为
具有与扫描线同时形成于第1透明性绝缘基板上的对抗电极,与前述对抗电极相隔特定距离所形成的像素电极作为一对的电极,以控制横方向的电界的权利要求1所记载的液晶显示装置。
此构成可得到具有优良视角特性的IPS(In-Plain-Switching)方式的液晶显示装置。此外,因像素电极上不存在绝缘层,故显示图像不容易引起焼印(或衰退burn-in)现象。
权利要求17所记载的液晶显示装置为,其为具有与扫描线同时于第1透明性绝缘基板上形成的共通电极,与包含前述共通电极的一部份的对抗电极形成区域中形成开口部,去除前述开口部内的绝缘层,使共通电极的一部份与前述第1透明性绝缘基板露出,使包含前述共通电极的一部份的对抗电极形成区域中所形成的对抗电极,与前述对抗电极同时使前述对抗电极依特定距离间隔所形成的像素电极作为一对的电极,以控制横方向的电界的权利要求1所记载的液晶显示装置。
此构成可得到具有优良视角特性的IPS方式的液晶显示装置。此外,因像素电极与对抗电极同时存在于第1透明性绝缘基板上,故容易进行配向处理而可提高对比。又,因像素电极上不存在绝缘层,故显示图像不容易引起焼印现象。
权利要求18所记载的液晶显示装置为具有液晶于无电压施加时为垂直配向的垂直配向型液晶;
又,其于第1透明性绝缘基板上对前述液晶施加电压使液晶配向的规范方向的第1配向控制手段为,设于第1透明性绝缘基板上所形成的复数透明导电层所形成的带状像素电极间的绝缘层或第1透明性绝缘基板;
于第2透明性绝缘基板上或彩色滤光片上对前述液晶施加电压使液晶配向的规范方向的第2配向控制手段为特征的权利要求1所记载的液晶显示装置。
此构成可使存在于带状的像素电极间的钝化绝缘层与栅绝缘层的层合结构、栅绝缘层或钝化绝缘层、或像素电极的裂口(切孔)作为垂直配向型液晶的配向控制手段,使液晶晶胞产生分割配向的结果,而可得到较TN型液晶显示装置具有更优良视角的VA(Vertical-Align:垂直配向)方式的液晶显示装置。配向控制能力如上述般为更强,故应答速度亦更为快速。
权利要求19为权利要求18所记载的液晶显示装置的制造方法,其是以控制逆锥型形状的感旋旋光性树脂图型的截面形状的方式,控制前述带状像素电极的大小为特征。
经此构成,可使设置于带状像素电极间的绝缘层的侧面所形成的透明导电层,至少较规范第1配向控制手段的配向的的规范力为强,故可提早液晶显示装置的应答速度。
发明的效果
如以上所述般,本发明的中心思想为,于第1透明性绝缘基板上的扫描线与绝缘栅型晶体上至少形成栅绝缘层与半导体层的步骤,与使低电阻金属层,与(钝化绝缘层与)栅绝缘层的可使用蚀刻气体去除的耐热金属层经层合以形成源极-漏极电路的步骤,与至少对绝缘栅型晶体的信道与信号线赋予保护的手段后,使包含部份漏极电极的像素电极形成区域,与包含扫描线的一部份的电极端子形成区域及包含信号线的一部份的电极端子形成区域中具有开口部的同时,使该截面形状形成逆锥型形状的感旋旋光性树脂图型的步骤,与使用前述感旋旋光性树脂图型作为掩膜以去除前述开口部内的(钝化绝缘层与)栅绝缘层,使前述开口部内各个漏极电路的一部份与第1透明性绝缘基板、扫描线的一部份及一部份的信号线露出的步骤,与去除前述开口部内所露出的低电阻金属层使由任一耐热金属层所形成的漏极电路的一部份与一部份的信号线露出的步骤,与于前述第1透明性绝缘基板上形成作为像素电极的导电性薄膜层的步骤,与去除前述感旋旋光性树脂图型,使包含前述漏极电路的一部份的像素电极形成区域中形成像素电极,与于包含前述扫描线的一部份的一部份的扫描线的电极端子形成区域中形成扫描线的电极端子,及包含前述一部份的信号线的信号线的电极端子形成区域中形成信号线的电极端子的步骤的液晶显示装置的制造方法,经由此构成,可使对栅绝缘层的开口部形成步骤与像素电极形成步骤以1道掩膜处理,而可实现减少处理步骤的目的。
此外,因源极-漏极电路为使用耐热金属层与低电阻金属层层合所构成者,故除可使信号线低电阻化以外,包含中间导电层亦较以往的3层构成更为简素化,故可达成低费用化的目的。
使用信道蚀刻型的绝缘栅型晶体的主动基板中,即使不使用半色调曝光技术下,亦可使用4片的掩膜制作主动基板,无须高价的半色调掩膜与严苛的图型尺寸管理,换言的,可保证安定的产率与品质。又,使用蚀刻上栅型的绝缘栅型晶体的主动基板中,只要使用以往的钝化绝缘层时,则无需使用半色调曝光技术下,亦可使用4道掩膜制作主动基板;
此外,因图型精确度的变动为容许的范围,故使用半色调曝光技术下,亦可以4道掩膜制作主动基板。
又,于信道蚀刻型的绝缘栅型晶体中,为形成未半导体层与源极-漏极电路,或为形成扫描线与半导体层,或于蚀刻上栅型的绝缘栅型晶体中,为形成扫描线与保护绝缘层而并用半色调曝光技术时,甚至可削减制造步骤而迈向使用3道掩膜制作主动基板,因而可大幅减少制造费用。使用半色调曝光技术的半导体层与同时形成源极-漏极电路的信道蚀刻型的绝缘栅型晶体仍然需进行严苛的信道长度管理,但使用半色调曝光技术同时形成扫描线与半导体层时,则可容易管理信道蚀刻型的绝缘栅型晶体与蚀刻上栅型的绝缘栅型晶体的信道长度。
只要为对于像素电极的剥离形成未有任何障碍的膜质与膜厚度时,其对于像素电极用导电性薄膜的控制将较为缓和,透明性的有无并不会产生任何问题。但,为回避未标示于图标内的反射型液晶显示装置的反射电极所产生的镜面反射,其底部非为平坦,且必须具有深度为0.5~1μm左右的凹凸面。过多的情形时,为形成前述具有凹凸面的底部时,因需使用感旋旋光性丙烯酸树脂,故会产生费用上的问题,本发明为于栅绝缘层形成后,适当的时期下,使用感旋旋光性丙烯酸树脂层以形成具有凹凸状,即本发明使栅绝缘层的开口部形成步骤,与形成反射电极或透过电极的任一像素电极的步骤经使用1道掩膜即可制作主动基板,故亦可达成削减制程的目的。
更合理而言,为将透明导电层(为控制碱反应所使用之Mo薄膜层与)高反射率的Al薄膜层形成后,依本发明内容使透明导电层与(Mo薄膜层与)Al薄膜层经由层合以形成类似像素电极,经由微细加工技术以选择性去除透明电极形成区域的(Mo薄膜层与)Al薄膜层即可,详细的说明将于其它机会中进行。
本发明不仅对透过型有效,对于反射型或半透过型的液晶显示装置亦为有效,此外,因制造方法为相同,故于改变透明导电性的像素电极的图型形状时,不仅限于TN型液晶模式,对于IPS型液晶模式及垂直配向型液晶模式皆为有效,为一种可同时克服减少步骤与改善视角的2个问题的优良技术。
本发明的要件可由上述说明得知,其是使低电阻金属层与(钝化绝缘层与)栅绝缘层的可使用蚀刻气体去除的耐热金属层经由层合以形成源极-漏极电路,且至少对绝缘栅型晶体的信道与信号线赋予保护手段后,使用截面形状为逆锥型形状的感旋旋光性树脂图型,以对包含前述(钝化绝缘层与)栅绝缘层的绝缘层形成开口部,去除前述开口部内露出的电极部位的低电阻金属层后,露出前述电极底部的耐热金属层,再以前述感旋旋光性树脂图型作为剥离材料使像素电极用导电性薄膜层经由剥离而形成像素电极,于开口部形成步骤与开口部形成步骤后的像素电极形成步骤,只要使用1道掩膜而无需使用半色调曝光技术下即可进行处理等部份。因此,其以外的构成例如扫描线、栅绝缘层等的材质或膜厚度等相异的液晶显示装置,或其的制造方法的差异亦属本发明的技术范畴为容易推知的,本发明除穿透型以外,其于反射型或半穿透型的液晶显示装置亦经证实有效。又,绝缘栅型晶体的半导体层亦非限定于非晶质硅层亦属容易推知的。
附图说明
为进一步说明本发明的具体技术内容,以下结合实施例及附图详细说明如后,其中:
图1是本发明的实施例1中主动基板的平面图。
图2是本发明的实施例1中主动基板的制造步骤截面图。
图3是本发明的实施例2中主动基板的平面图。
图4是本发明的实施例2中主动基板的制造步骤截面图。
图5是本发明的实施例3中主动基板的平面图。
图6是本发明的实施例3中主动基板的制造步骤截面图。
图7是本发明的实施例4中主动基板的平面图。
图8是本发明的实施例4中主动基板的制造步骤截面图。
图9是本发明的实施例5中主动基板的平面图。
图10是本发明的实施例5中主动基板的制造步骤截面图。
图11是本发明的实施例6中主动基板的平面图。
图12是本发明的实施例6中主动基板的制造步骤截面图。
图13是本发明的实施例7中主动基板的平面图与截面图。
图14是本发明的实施例8中主动基板的平面图与截面图。
图15是本发明的实施例9中主动基板的平面图与截面图。
图16是本发明的实施例10中主动基板的平面图与截面图。
图17是本发明的实施例1与实施例10中主动基板的制造步骤截面图。
图18是本发明的实施例1与实施例10中主动基板的截面图。
图19是液晶面板的实际装配状态的斜视图。
图20是液晶面板的等价电路图。
图21是以往的液晶面板的截面图。
图22是以往例的合理化的主动基板的平面图。
图23是以往例的合理化的主动基板的制造步骤截面图。
具体实施方式
本发明的实施例将以图1~图18为基准进行说明。图1为本发明的实施例1的主动基板平面图,图2为图1(g)的A-A’线上与B-B’线上及C-C’线上的制造步骤的截面图。同様的,实施例2为图3与图4、实施例3为图5与图6、实施例4为图7与图8、实施例5为图9与图10、实施例6为图11与图12的各个主动基板的平面图与制造步骤截面图,实施例7为图13、实施例8为图14、实施例9为图15的各个主动基板的平面图与截面图,实施例10为图16的主动基板的平面图与截面图,且图17与图18为主动基板的制造步骤截面图的一部份。又,与往例相同的部位则赋予相同符号,并省略详细说明。
实施例1
实施例1为首先于玻璃基板2的一主面上使用SPT等真空制膜装置形成膜厚度0.1~0.3μm左右的第1的金属层,例如Cr等耐热性较高的金属层,如图1(a)与图2(a)所示般,使用微细加工技术选择性形成栅电极11A以外,并形成扫描线11与蓄积电容线16。为使扫描线的低电阻化,于使用Al时,可如前所述般,先使用耐热金属层予以挟夹亦可。或,与本发明的信号线相同般,使用适当的耐热金属层,与添加有为提高耐热性的钽(Ta)、钕(Nd)、铪(Hf)、镍(Ni)等金属的铝(Al)合金层合亦可。其理由将于后叙述。
其次,与往例相同般,对玻璃基板2的全面使用PCVD装置依序以例如0.3-0.2-0.05μm左右的膜厚度之第1层SiNx层30作为栅绝缘层、几乎不含杂质的第1非晶质硅层31作为绝缘栅型晶体的信道、及含杂质的第2非晶质硅层33作为绝缘栅型晶体的源极-漏极的等3种类的薄膜层。其后,如图1(b)与图2(b)所示般,使用微细加工技术于栅电极11A上与第2非晶质硅层33A与第1非晶质硅层31A层合而选择性形成宽度较闸11电极A为宽的岛状半导体层,而露出栅绝缘层30。
于随后源极-漏极电路的形成步骤中,使用SPT等真空制膜装置,依序形成膜厚度0.1μm左右的耐热金属层,例如MoSi2等的薄膜层34,与膜厚度0.3μm左右的低电阻金属层,例如Al薄膜层35。本发明中,耐热金属层34于后续开口部形成步骤所使用者,需具有可使用氟是气体去除的性质的物,例如可使用选自钼(Mo)、钨(W)、钽(Ta)等高熔点金属及其合金,或铬(Cr)、钛(Ti)、钼(Mo)、钨(W)、钽(Ta)等高熔点金属的硅金属化合物(silicide)。又,低电阻金属层亦可使用铜(Cu)。其后,如图1(c)与图2(c)所示般,以微细加工技术使用感旋旋光性树脂图型依序蚀刻前述薄膜层,而选择性的形成与栅电极11A部份重迭的耐热金属层34A,与低电阻金属层35A层合以形成兼具绝缘栅型晶体的源极电路的信号线12,与栅电极11A部份重迭般使耐热金属层34B与低电阻金属层35B层合而形成绝缘栅型晶体的漏极电极21,其中,随后使用前述感旋旋光性树脂图型依序蚀刻第2非晶质硅层33A及第1非晶质硅层31A,以使第1非晶质硅层31A残留0.05~0.1μm左右方式蚀刻。此时,使第2非晶质硅层所形成的源极33S与漏极33D形成分离。
源极-漏极电路12、21于形成后,依以往4道掩膜·制程相同方法对玻璃基板2的全面,形成透明性绝缘层的膜厚度0.3μm左右的第2SiNx层,以形成钝化绝缘层37后,如图1(d)与图2(d)所示般,于包含漏极电极21的一部份的像素电极形成区域,与图像显示部外的区域的扫描线11的一部份5上、信号线12的一部份6上及蓄积电容线16的一部份上所有的各个开口部38、63、64及65,同时形成开口部的截面形状为逆锥型状的感旋旋光性树脂图型88。开口部的截面形状为逆锥型状的感旋旋光性树脂,例如可使用例如东京应化公司的制品名TELR-N101PM。其膜厚度只要为1μm以上即属充分。此制品于有机EL显示装置的制作中,为使有机EL发光层形成后的电极形成步骤中形成逆锥型状的截面形状时,所形成的电极用导电性薄膜层于开口部内断裂所形成的化学增幅型负型感旋旋光性树脂,与通常正型感旋旋光性树脂的差异为,于显影处理的前,于有曝光后需进行加热处理(Post-Exposure-Bake)的特质。
随后,使用感旋旋光性树脂图型88作为掩膜,使前述开口部内的钝化绝缘层37与栅绝缘层30进行选择性地去除而使玻璃基板2露出的同时,而使上述电极露出。通常,去除由SiNx所形成的钝化绝缘层37与栅绝缘层30需使用氟是气体去除,该氟是气体例如可使用CF4或SF6、或其混合气体以干法刻蚀方式进行。如前所述般,耐热金属34A,34B皆可以被氟是气体所蚀刻,低电阻金属层35A,35B中的Al与Cu则不能被氟是气体所蚀刻,图2(d)所示般,低电阻金属层35A、35B具有掩膜的机能,低电阻金属层35A下层的耐热金属层34A与栅绝缘层30A及低电阻金属层35B的下层的耐热金属层34B与栅绝缘层30A经过度蚀刻(over-etching)所造成的侧边蚀刻结果,使开口部64、38内所露出的低电阻金属层35A、35B的周围形成悬突(overhang)。前述悬突(overhang)的存在时,于后续像素电极形成步骤中将会使像素电极产生断裂,造成低电阻金属层35A与信号线的电极端子无法连接,及低电阻金属层35B与像素电极无法连接的情形。又,低电阻金属层35A、35B选择Al的选择时,因使用碱性光阻剥离液的光阻剥离处理中,将不容易回避透明导电层的ITO、IZO因还原而消失等不顺畅的状态。
其中,图1(e)与图2(e)所示般,去除开口部64、38内的低电阻金属层35A、35B内的悬突(overhang)的同时,使其电极的底部的耐热金属层34A、34B露出的步骤为本发明重要的特征。于去除此低电阻金属层35A、35B中,因底部的热金属层34A、34B的选择比较高,故低电阻金属层35选择Al的情形中,以使用磷酸溶液或碱性的氢氧化钠(NaOH)或氢氧化钾(KOH)水溶液,选择Cu的情形中,以使用氯化铁(FeCl3)或氯化铜(CuCl2)水溶液为佳。但,不包含实施例1与实施例3的实施例2、实施例4、实施例5及实施例6中,其开口部内的耐热金属层34A、34B的底部并非存在非晶质硅层,故不使非晶质硅层消失下,并不能使用氢氧化钠(NaOH)或氢氧化钾(KOH)水溶液。又,低电阻金属层35选择Al、耐热金属层34选择Mo的组合中,使用去除Al时,为避免Mo消失则必须添加添加剂的硝酸,此外,对应膜削减时,Mo的膜厚度则有增厚的必要性。就该点而言,前述的硅金属化合物或Ta并非无限制且容易使用的材料。例如,Mo硅金属化合物(MoSi2)与非晶质硅层31、33相同般,其可被氟是气体干法刻蚀,或氟酸中混合少量硝酸所得的蚀刻液所蚀刻,初期的TFT型液晶显示装置中,多作为耐热金属层使用,但其为目前的TFT液晶领域中属不为习知的导电性材料。
前述开口部64、38内露出耐热金属层34A、34B后,如图1(f)与图2(f)所示般,使用SPT等真空制膜装置于玻璃基板2上形成作为透明导电层91的膜厚度0.1μm左右的ITO、IZO或其混晶体。一般而言,所形成的透明导电层91的膜厚度若较前述厚度为薄时,将会使截面形状形成逆锥型状,使得可形成于感旋旋光性树脂图型88侧面的透明导电层91极少。
因此,使用光阻剥离液或特定的有机溶剤以去除感旋旋光性树脂图型88时,由感旋旋光性树脂图型88的侧面开始产生溶融,进而使感旋旋光性树脂图型88上的透明导电层91容易剥离。此点即所谓的剥离。其结果,如图1(g)与图2(g)所示般,可使构成漏极电极21的一部份的包含耐热金属层34B的像素电极形成区域的开口部38内的玻璃基板2上的像素电极22,与包含扫描线的一部份5的开口部63内的扫描线的电极端子5A,与一部份的信号线的包含耐热金属层34A的开口部64内的信号线的电极端子6A,与包含蓄积电容线16的一部份的开口部65内的未赋予编号的蓄积电容线的电极端子经自体整合而形成同时,使玻璃基板2上的钝化绝缘层37A露出,而结束主动基板2的制造步骤。又,透明导电层91于形成时为改善膜质而进行基板加热时,若过度提高加热温度时,于剥离步骤中将会使感旋旋光性树脂图型88产生变质,而造成去除困难,故基板的加热温度以150℃以下为宜。
将依此方式所得的主动基板2与彩色滤光片9贴合完成液晶面板,即完成本发明的实施例1。有关蓄积电容15的构成,是如图1(c)所示般,于漏极电路21与蓄积电容线16是介有栅绝缘层30A的平面重迭的构成例(右下方斜线部50)。有关蓄积电容15的构成内容的另一构成例将于实施例2说明。又,实施例1中,是与以往例相同般,于主动基板2的外周部形成开口部66而制得透明导电性的短路线40,透明导电性的电极端子5A、6A与短路线40之间则形成细长直线状以形成高电阻化。而作为对抗静电所使用的高电阻。
去除开口部内的钝化绝缘层37与栅绝缘层30结束后的时点,使开口部63、65内各个扫描线的一部份5与蓄积电容线16的一部份露出,就耐热性的观点,扫描线材料并非仅单独使用Al,通常为与Ti、Cr等耐热金属层层合所构成,故前述耐热金属层于上层、Al为下层的层合方式构成扫描线,若开口部63的大小较扫描线的一部份5为小时,开口部63内将因前述耐热金属层露出,而不会发生扫描线的一部份5于Al所形成的低电阻金属层35A、35B被去除而消灭的事。此情形是因扫描线的一部份5的大小被设计为由扫描线的电极端子的大小所决定。又,包含耐热性较高的例如Ta、Nd等数%的铝合金,于形成有Al(Ta)或Al(Nd)单层的扫描线11将因上述Al层的去除时,前述Al合金亦同时因去除而消灭,此情形中,与源极-漏极电路12、21相同般,于具有以适当耐热金属层为下层、前述Al合金为上层的层合作为扫描线11的构成时,扫描线的电极端子为确保前述耐热金属层所形成的包含扫描线的一部份5所形成的电气上的接触时,开口部63的大小,亦可较扫描线的一部份5为更大。前述扫描线11的构成与源极-漏极电路12、21同様以2层构成为佳,与以往例的3层构成的电极线相比较时,可削减制膜材料,减少制膜装置或制膜室或制膜装置的台数等,故可降低生产费用。
又,于实施例1中,因蓄积电容线16于单位像素内产生横切,故对应于蓄积电容线16的开口部38形成上下2个分割,自动的使像素电极22亦形成2个分割。因此,如图1(d)所示般,漏极电极21于二个开口部38内露出,其是与蓄积电容线16的一部份重迭的方式所形成,不使用蓄积电容线16时亦可构成蓄积电容15,此情形中,开口部38与像素电极22则无分割的必要性,其对应的设计图型将于实施例2中介绍。
实施例1中,并非仅为并用前述半色调曝光技术,其亦有关扫描线的形成步骤、半导体层的岛化步骤、源极-漏极电路的形成步骤、及本发明的主要目的的开口部与像素电极的同时形成,与使用4道掩膜制作主动基板等。因此于各描绘步骤中,尺寸管理只要为通常的程度即可得到副效果。又,扫描线与信号线的层合构成亦为2层即可,其可对低费用化有所贡献,后者将经由本发明的全部实施例中所发挥的特征。
与以往的4道掩膜·制程相同方法,使用半色调曝光技术将半导体层的岛化步骤与源极-漏极电路的形成步骤使用1道掩膜予以处理时,其可再削减制造步骤,其内容将于实施例2中说明。
实施例2
实施例2是如图3(d)与图4(d)所示般,至形成钝化绝缘层37为止皆与以往例的4道掩膜·制程相同制造步骤所进行。与以往例的差异为源极-漏极电路12、21为由耐热金属层34A、34B与低电阻金属层35A、35B等2层结构的部份。此外蓄积电容线16选择不要的装置结构、数组(array)设计,故此构成中,于源极-漏极电路12、21的形成时,于前段扫描线11上需配置蓄积电极72。
其次如图3(e)与图4(e)所示般,包含漏极电极21的一部份与蓄积电极72的一部份的像素电极形成区域,与图像显示部外的区域中的扫描线11的一部份5上及信号线12的的一部份6上具有各个开口部38、63及64的同时,形成开口部的截面形状为逆锥型状的感旋旋光性树脂图型88。随后,以感旋旋光性树脂图型88作为掩膜而选择性去除开口部内的钝化绝缘层37与栅绝缘层30,使玻璃基板2露出的同时使前述电极露出。此时与实施例1有些许相异性,即,开口部64内所露出的信号线12的一部份的低电阻金属层35A的下层耐热金属层34A,与第2非晶质硅层33S与第1非晶质硅层31A的栅绝缘层30A、开口部38内所露出的漏极电路21的一部份的低电阻金属层35B的下层的耐热金属层34B与第2非晶质硅层33D与第1非晶质硅层31A与栅绝缘层30A、及开口部38内露出的蓄积电极72的一部份的低电阻金属层35C的下层的耐热金属层34C与第2非晶质硅层33C(未标示于附图内)与第1非晶质硅层31A与栅绝缘层30A等因过度蚀刻而产生侧边蚀刻,其结果将与实施例1相同般,于开口部64、38内露出的低电阻金属层35A、35B及35C的周围产生悬突(overhang)。
其中,与实施例1相同般,去除开口部64、38内的低电阻金属层35A、35B及35C,于消除该悬突(overhang)的同时,如图3(f)与图4(f)所示般,使前述电极的底部的耐热金属层34A、34B及34C露出。
依此方式使开口部64、38内的耐热金属层34A、34B及34C露出后,如图3(g)与图4(g)所示般,使用SPT等真空制膜装置于玻璃基板2上形成作为透明导电层91的膜厚度0.1μm左右的ITO、IZO或其混晶体。
随后使用光阻剥离液等去除前述感旋旋光性树脂图型88,使感旋旋光性树脂图型88上的透明导电层91产生剥离。其后如图3(h)与图4(h)所示般,于漏极电极21的一部份的耐热金属层34B,与包含蓄积电极72的一部份的耐热金属层34C的像素电极形成区域的开口部38内的玻璃基板2上,使像素电极22,与包含扫描线的一部份5的开口部63内的扫描线的电极端子5A,与包含信号线的一部份的耐热金属层34A的开口部64内的信号线的电极端子6A经自体整合而形成的同时,使玻璃基板2上露出钝化绝缘层37A,而结束主动基板2的制造步骤。
将依此方式所得的主动基板2与彩色滤光片9贴合使其液晶面板化,而完成本发明的实施例2。蓄积电容15的构成是如图3(h)所示般,前段的扫描线11(的凸起部),与扫描线11上所形成的低电阻金属层35C与耐热金属层34C经层合所形成的蓄积电极72为,栅绝缘层30A与第1非晶质硅层31E与第2非晶质硅层33E(皆未标示于附图内)经由平面重迭构成的例(右下方斜线部52),因此扫描线11与同时形成蓄积电容线16的实施例1可为相同的图型设计。实施例2中,构成蓄积电容15的绝缘层为栅绝缘层30A与膜厚度为0.2μm的第1非晶质硅层31E经层合所构成者,故与实施例1相比较时,未得到相同的蓄积电容15时,需增大蓄积电极72的面积,该部份推测为开口率减少时所产生的缺点。静电对策则与实施例1为相同。
实施例2为可达成上述扫描线的形成步骤、使用半色调曝光技术的半导体层与源极-漏极电路的同时形成、及本发明主要目的的开口部与像素电极的同时形成,与使用3道掩膜制作主动基板等,而可大幅迈向降低制造费用的方向。又,与实施例1相同般,扫描线与信号线的层合结构亦可使用2层。但,因使用半色调曝光技术,故不可避免需严格进行源极-漏极电路的图型尺寸管理。其例如日本专利文献3的特开2005-17669号公报所记载般,使用半色调曝光技术的扫描线的形成步骤与半导体层的形成步骤可使用1道掩膜处理或使用3道掩膜进行主动基板的制作皆为可能,其内容将于实施例3中说明。
实施例3
实施例3为首先于玻璃基板2的一主面上使用SPT等真空制膜装置形成膜厚度0.1~0.3μm左右的第1金属层,例如Cr等耐热性高的金属层。为使以下说明更为明确,于实施例3中,对栅绝缘层侧面所形成的绝缘层的有机绝缘层进行选择的情形中,扫描线材料并未有任何限制,栅绝缘层的侧面所形成的绝缘层选择阳极氧化层的情形中,该阳极氧化层必需保有绝缘性。该情形中,Ta单体于考虑高电阻与Al单体缺乏耐热性等事项时,为使扫描线低电阻化,扫描线的构成可选择Ta/Al/Ta、Ta/Al(Ta、Zr、Nd)合金等层合结构,Ta也可以硅金属化合物替代。又,Al(Ta、Zr、Nd)可添加数%以下的Ta、Zr或Nd等,以制得耐热性较高的Al合金。
其次,于玻璃基板2的全面上,使用PCVD装置将作为栅绝缘层的第1层SiNx层30、几乎不含杂质的第1非晶质硅层31作为绝缘栅型晶体的信道的、及包含杂质的第2非晶质硅层33作为绝缘栅型晶体的源极-漏极等3种类的薄膜层,例如以0.3-0.2-0.05μm左右的膜厚度依序形成,如专利文献3所记载般,以半色调曝光技术形成如图5(a)与图6(a)所示的栅电极11A上的半导体层形成区域83A的膜厚度为例如2μm,扫描线11的形成区域83B(11)与蓄积电容线16的形成区域83B(16)的膜厚度为1μm的感旋旋光性树脂图型83A、83B,将感旋旋光性树脂图型83A、83B作为掩膜,将第2非晶质硅层33、第1非晶质硅层31、栅绝缘层30及第1的金属层进行选择性去除,以露出玻璃基板2。扫描线11的线宽与电阻值的关系最小通常亦为具有10μm以上的图型宽度,故为形成83B(中间调区域或灰色区域)时所为的掩膜制作或加工修饰的尺寸精确度管理亦较为容易。
其次使用氧等离子等灰化手段对上述感旋旋光性树脂图型83A、83B削减1μm以上膜,使感旋旋光性树脂图型83B消失,而第2非晶质硅层33B(未标示于附图内)、33C露出的同时,仅残留半导体层形成区域膜削减后的感旋旋光性树脂图型83C。感旋旋光性树脂图型83C(黑区域),即半导体层区域的图型宽度为源极-漏极电路间的尺寸再与掩膜合并加算所得者,故源极-漏极电路间为4~6μm,合并后以精确度为±3μm时,其最小亦具有10~12μm的尺寸精确度,故仍属非严苛的状态。但,光阻图型83A变换为83C时,光阻图型以等方式削减1μm膜时,使尺寸不仅减少2μm以外,再配合后续的源极-漏极电路形成时的掩膜时其精确度降低1μm,而变为±2μm,相较于前者,后者对制程的影响将更为严苛。因此急需一种即使于上述氧等离子处理下亦可抑制图型尺寸变化的增强异向性者为佳,例如RIE方式、甚至具有高密度的等离子源的ICP方式或TCP方式的氧等离子处理为更佳。或,对包含光阻图型的尺寸变化量的光阻图型83A的图型尺寸先予以大尺寸处理,或为使光阻图型83A的图型尺寸增大而以曝光·现影条件下制作制程的对应图等等处理为佳。
其后,如图5(b)与图6(b)所示般。使用削减膜的感旋旋光性树脂图型83C作为掩膜,于栅电极11A上形成第2非晶质硅层33A与第1非晶质硅层31A经层合所得的岛状半导体层区域,使扫描线11上的栅绝缘层30A与蓄积电容线16上的栅绝缘层3OB露出。
去除前述感旋旋光性树脂图型83C后,其未标示于图标中,于扫描线11与蓄积电容线16的侧面上形成绝缘层76。于前述电极线上形成可提供+(正)电位的经由将玻璃基板2浸渍于以乙二醇为主成份的化成液中以进行阳极氧化,使前述电极线为Ta与Al是的合金的层合,例如使用化成电压200V以形成具有0.3μm膜厚度的氧化钽(Ta2O5)与氧化铝(Al2O3)的层合。电沉积的情形是如非专利文献1的月刊“高分子加工”2002年11月号所示,其可使用包含支链型羧基的聚醯亚胺电沉积液,以电沉积电压数V形成具有膜厚度为0.3μm的聚醯亚胺树脂层。又,形成绝缘层76的结果,可使栅绝缘层30A与栅绝缘层30B所产生的沙孔(pin-hole)埋入绝缘层的氧化铝或聚醯亚胺树脂中,而可抑制扫描线11及蓄积电容线16与后述的信号线12之间的层间短路,此点亦为不可不提起的副效果。
源极-漏极电路的形成步骤中,使用SPT等真空制膜装置依序形成膜厚度0.1μm左右的耐热金属层的例如MoSi2等薄膜层34,与膜厚度0.3μm左右的低电阻金属层的Al薄膜层35。随后,如图5(c)与图6(c)所示般,以微细加工技术使用感旋旋光性树脂图型将前述薄膜层依序蚀刻,以使与栅电极11A部份重迭般,使耐热金属层34A与低电阻金属层35A经层合所形成的绝缘栅型晶体的兼具源极电路的信号线12,与使其与栅电极11A部份重迭般,使耐热金属层34B与低电阻金属层35B层合而选择性的形成绝缘栅型晶体的漏极电极21,其为将前述感旋旋光性树脂图型作为掩膜,以依序蚀刻第2非晶质硅层33A及第1非晶质硅层31A,以将第1非晶质硅层31A残留至0.05~0.1μm左右方式蚀刻,而使第2非晶质硅层所形成的源极33S与漏极33D产生分离。
源极-漏极电路12、21于形成后则依实施例1相同般,于玻璃基板2全面上形成透明性绝缘层的膜厚度0.3μm左右的第2SiNx层以作为钝化绝缘层37后,如图5(d)与图6(d)所示般,于包含漏极电极21的一部份的像素电极形成区域,与图像显示部外的区域的扫描线11的一部份5上,信号线12的一部份6上及蓄积电容线16的一部份上具有各个开口部38、63、64及65的同时,形成开口部的截面形状为逆锥型状的感旋旋光性树脂图型88。随后使用感旋旋光性树脂图型88作为掩膜,对开口部63、65内的钝化绝缘层37与栅绝缘层30A及开口部38、64内的钝化绝缘层37进行选择性去除,使扫描线11的一部份5、蓄积电容线16的一部份、漏极电极21的一部份与玻璃基板2及信号线12的一部份6露出。此时,低电阻金属层35A、35B具有掩膜的机能,于低电阻金属层35A的下层的耐热金属层34A,与低电阻金属层34B的下层的耐热金属层34B经侧边蚀刻结果,而于开口部64、38内露出的低电阻金属层35A、35B的周围形成悬突(overhang)。
其中,如图5(e)与图6(e)所示般,于去除开口部64、38内的低电阻金属层35A、35B而消除该悬突(overhang)的同时,使其电极的底部的耐热金属层34A、34B露出。
依此方式于开口部64、38内使耐热金属层34A、34B露出后,如图5(f)与图6(f)所示般,使用SPT等真空制膜装置于玻璃基板2上形成作为透明导电层91的膜厚度0.1μm左右的ITO、IZO或其混晶体。
又,可使用光阻剥离液等去除感旋旋光性树脂图型88,使透明导电层91剥离。随后如图5(g)与图6(g)所示般,于漏极电极21的一部份的包含耐热金属层34B的像素电极形成区域的开口部38内的玻璃基板2上,使像素电极22,与包含扫描线的一部份5的开口部63内的扫描线的电极端子5A,与包含信号线的一部份的耐热金属层34A的开口部64内的信号线的电极端子6A,与包含蓄积电容线16的一部份的开口部65内的未赋予编号的蓄积电容线的电极端子经体整合而形成,同时使玻璃基板2上的钝化绝缘层37A露出,而结束主动基板2的制造步骤。
将依此方式所得的主动基板2与彩色滤光片9贴合使其液晶面板化,而完成本发明的实施例3。蓄积电容15的构成与实施例1为相同,为使扫描线11与蓄积电容线16的侧面形成绝缘层,故使前述电极线延长至主动基板2的外周部而形成,短路线40为主动基板2的外周部与前述电极线产生短路者。因此扫描线的电极端子5A与短路线40之间使用微细图型连接并不具有意味,于静电对策中,扫描线侧则使短路线40的图型宽度变狭窄以形成高电阻化。
采用信道上具有保护绝缘层的蚀刻上栅型的绝缘栅型晶体时,于本发明中亦可同时形成开口部与像素电极,其内容将于实施例4~实施例6中说明。蚀刻上栅型的绝缘栅型晶体中,因保护绝缘层的信道保护能力较高,故源极-漏极电路材的低电阻金属层使用Cu时,具有可有效阻止Cu的蚀刻液污染信道的特质。
实施例4
实施例4中,首先于玻璃基板2的一主面上使用SPT等真空制膜装置形成膜厚度0.1~0.3μm左右的第1金属层,例如Cr等耐热性较高的金属层,如图7(a)与图8(a)所示般,以微细加工技术选择性的形成栅电极11A与扫描线11与蓄积电容线16。为使其低电阻化,如前所述般,扫描线为使用耐热金属层与Al合金层合的构成,其与实施例2相同般,亦可设计为不需蓄积电容线16的装置设计。
其次,于玻璃基板2的全面使用PCVD装置,以例如0.3-0.05-0.1μm左右的膜厚度依序形成栅绝缘层的第1SiNx层30、几乎不含杂质的绝缘栅型晶体的作为信道的第1非晶质硅层31、及保护信道的作为绝缘层的第2SiNx层32等3种类的薄膜层,如图7(b)与图8(b)所示般,使用微细加工技术对栅电极11A上的第2SiNx层以较栅电极11A宽度为细的方式选择性的残留而作为保护绝缘层(蚀刻上闸层或信道保护层)32D,使第1非晶质硅层31露出。
其次同样使用PCVD装置,全面形成例如膜厚度0.05μm左右的包含杂质,例如磷的第2非晶质硅层33后,随后使用SPT等真空制膜装置依序形成膜厚度0.1μm左右的耐热金属层,例如Mo硅金属化合物等薄膜层34,与低电阻金属层的膜厚度0.3μm左右的Al薄膜层35,如图7(c)与图8(c)所示般,使用微细加工技术与使用感旋旋光性树脂图型选择性的形成与保护绝缘层32D部份重迭般的耐热金属层34A与低电阻金属层35A的层合所形成的兼具绝缘栅型晶体的源极电路与信号线12与,与选择性的形成与保护绝缘层32D部份重迭般,使耐热金属层34B与低电阻金属层35B经层合所形成的绝缘栅型晶体的漏极电极21。此时,第2非晶质硅层33中源极33S与漏极33D为分离状。
Mo硅金属化合物如前所述般。其与非晶质硅层31、33相同般,可被氟是气体所干法刻蚀,此选择性图型的形成为使用前述感旋旋光性树脂图型作为掩膜蚀刻Al薄膜层35后,去除源极-漏极电极12、21间的Mo硅金属化合物薄膜层34与第2非晶质硅层33,使保护绝缘层32D露出的同时,其它区域的第1非晶质硅层31亦被去除而使栅绝缘层30露出。前述信道的保护层的第2SiNx层32D的存在将使第2非晶质硅层33的蚀刻自动结束,故此制法所制作的绝缘栅型晶体则称为蚀刻上栅型。
源极-漏极电路12、21于形成后,则依实施例2相同制造步骤进行,于玻璃基板2的全面形成明性的绝缘层的0.3μm左右的膜厚度的第2SiNx层作为钝化绝缘层37后,如图7(d)与图8(d)所示般,于包含漏极电极21的一部份的像素电极形成区域,与图像显示部外的区域的扫描线11的一部份5上,信号线12的一部份6上及蓄积电容线16的一部份上具有各个开口部38、63、64及65的同时,而形成开口部的截面形状为逆锥型状的感旋旋光性树脂图型88。随后使用感旋旋光性树脂图型88作为掩膜,选择性的去除开口部内的钝化绝缘层37与栅绝缘层30,使玻璃基板2露出的同时亦露出前述电极。此时与实施例2相同般,于开口部64内露出的一部份的信号线的低电阻金属层35A的下层的耐热金属层34A,与第2非晶质硅层33S与第1非晶质硅层31A与栅绝缘层30A及开口部38内露出的漏极电路21的一部份的低电阻金属层35B的下层的耐热金属层34B,与第2非晶质硅层33D与第1非晶质硅层31A与栅绝缘层30A等皆因过度蚀刻而造成侧边蚀刻,使开口部64、38内露出的低电阻金属层35A及35B的周围形成悬突(overhang)。
其中,如图7(e)与图8(e)所示般,去除开口部64、38内的低电阻金属层35A、35B时即可消除该悬突(overhang),此外亦可使用前述电极的底部的耐热金属层34A、34B露出。
如此,使开口部64、38内的耐热金属层34A、34B露出后,如图7(f)与图8(f)所示般,使用SPT等真空制膜装置于玻璃基板2上形成作为透明导电层91的膜厚度0.1μm左右的ITO、IZO或其混晶体。
又,可使用光阻剥离液等去除感旋旋光性树脂图型88,使透明导电层91剥离。随后,如图7(g)与图8(g)所示般,于漏极电极21的包含一部份耐热金属层34B的像素电极形成区域的开口部38内的玻璃基板2上的像素电极22,与包含扫描线的一部份5的开口部63内的扫描线的电极端子5A,与包含信号线的一部份的耐热金属层34A的开口部64内的信号线的电极端子6A,与包含蓄积电容线16的一部份的开口部65内的不具有编号的蓄积电容线的电极端子经自体整合而形成的同时,使玻璃基板2上露出钝化绝缘层37A,而结束主动基板2的制造步骤。
将依前述方式所得的主动基板2与彩色滤光片9贴合使其液晶面板化,即完成本发明的实施例4。蓄积电容15的构成是如图7(c)所示般,漏极电路21与蓄积电容线16是介由栅绝缘层30A与第1非晶质硅层31E与第2非晶质硅层33E(皆未标示于附图内)所形成的具有平面重迭方式构成的例(右下方斜线部50),不含第1非晶质硅层31E的膜厚度差以外,其它皆与实施例2即为相似。但,实施例2中,蓄积电容15为具有位于连接像素电极22(漏极电路21)的蓄积电极72与前段的扫描线11之间的构成。又,静电对策与实施例1为相同。
实施例4亦无须并用半色调曝光技术,其可经由扫描线的形成步骤、保护绝缘层的形成步骤、源极-漏极电路的形成步骤、及本发明主要目的的开口部与像素电极的同时形成等,使用4道掩膜以制造主动基板。
因此,各描绘步骤中的尺寸管理仅需通常程度的管理即可,此亦为副效果之一。
为保护主动基板2所形成的由SiNx所得的钝化绝缘层37,于原理上,最底限只要可保护绝缘栅型晶体的信道与信号线12即可,而无保护漏极电极21的必要性。其理由为,对液晶晶胞施加驱动信号为基本的交流,于彩色滤光片9的对向面上所形成的对向电极14与像素电极22之间,使直流电压成份降低的方式,使对向电极14的电压调整至图像検查时的电压(降低闪烁的调整),仅停止信号线12上的直流成份的流动方式形成绝缘层即可。因此,于制造步骤途中使用信道上所形成保护绝缘层的蚀刻上栅型的绝缘栅型晶体所得的主动基板,于取代为钝化绝缘层37时将会形成新颖结构的钝化,如此可推测可降低制造费用。
实施例5
实施例5是如图9(b)与图10(b)所示般,其是以微细加工技术对栅电极11A上的第2SiNx层以较栅电极11A宽度为更细的方式进行选择性残留以作为保护绝缘层32D,至第1非晶质硅层31露出为止,则依与实施例4为相同的制造步骤进行。
其次,同样使用PCVD装置,对全面形成包含杂质为例如磷的第2非晶质硅层33,以例如0.05μm左右的膜厚度形成后,随后使用SPT等真空制膜装置依序形成膜厚度0.1μm左右的耐热金属层,例如,Mo硅金属化合物等薄膜层34,与低电阻金属层的膜厚度0.3μm左右的Al薄膜层35,如图9(c)与图10(c)所示般,以微细加工技术使用感旋旋光性有机绝缘层图型86A、86B以与保护绝缘层32D部份重迭的方式,使耐热金属层34A与低电阻金属层35A层合以制得兼具绝缘栅型晶体的源极电路的信号线12,与保护绝缘层32D以部份重迭方式,选择性形成耐热金属层34B与低电阻金属层35B经层合所得的绝缘栅型晶体的漏极电极21。
此选择图型的形成,是使用感旋旋光性有机绝缘层图型86A、86B作为掩膜以蚀刻Al薄膜层35后,去除源极-漏极电极12、21间的Mo硅金属化合物薄膜层34与第2非晶质硅层33后,使保护绝缘层32D露出的同时,于其它区域则去除第1非晶质硅层31,使栅绝缘层30露出的方法。其结果使第2非晶质硅层33分离为源极33S与漏极33D。
此时,如先前日本专利文献2的特开2004-317685号公报所记载般,信号线12的形成区域86A的膜厚度例如3μm,漏极电极21的形成区域86B(21)与图像显示部外的区域中一部份的信号线6的形成区域86B(6)的膜厚度为1.5μm的方式,以半色调曝光技术形成感旋旋光性有机绝缘层图型86A、86B为实施例5的重要特征。如往例所说明般,1次的曝光处理与2次蚀刻处理所形成的源极-漏极电路12、21比较时,实施例5的源极-漏极电路12、21为1次曝光处理与1次蚀刻处理所形成,故图型宽度的变动要因较少,故于源极-漏极电路12,21的尺寸管理,或源极-漏极电路12、21间的尺寸管理亦较以往半色调曝光技术所需进行的图型精确度管理为容易。又,信道蚀刻型的绝缘闸晶体与蚀刻上栅型的绝缘栅型晶体比较时,得知决定后者的ON电流者为保护绝缘层32D的尺寸,而为源极-漏极电路12、21间的尺寸,故于制程管理上亦显得更为容易。
源极-漏极电路12、21于形成后,使用氧等离子等等灰化手段对上述感旋旋光性有机绝缘层图型86A、86B削减1.5μm以上膜厚度,以使感旋旋光性有机绝缘层图型86B消失,如图9(d)与图10(d)所示般,使漏极电极21与一部份的信号线6露出的同时,于信号线12上仅膜削减后的感旋旋光性树脂图型86C留存、于上述氧等离子处理中,感旋旋光性有机绝缘层图型86C是以等方性削减膜厚度,而使感旋旋光性树脂图型86C的图型宽度变细而露出于信号线12的上面,因液晶显示装置的信頼性降低,故氧等离子处理可使用以往所述的RIE方式、甚至具有高密度等离子源的ICP方式或TCP方式的氧等离子处理以强固其异向性,而抑制图型尺寸的变化为佳。
其后与实施例1相同般,如图9(e)与图10(e)所示般,使包含漏极电极21的一部份的像素电极形成区域,与图像显示部外的区域的扫描线11的一部份5上,信号线12的一部份6上及蓄积电容线16的一部份上具有各个开口部38、63、64及65的同时,并形成开口部的截面形状为逆锥型状的感旋旋光性树脂图型88。其与实施例1~实施例4相异点为,玻璃基板2上并未制膜形成钝化绝缘层37,漏极电极21的一部份与信号线12的一部份6于前述开口部38、64形成的时点已露出于开口部内,故使用感旋旋光性树脂图型88作为掩膜选择性去除开口部38、63、64及65内的栅绝缘层30,使玻璃基板2露出的同时,扫描线11的一部份5与蓄积电容线16的一部份亦露出。此时,与实施例2相同般,于开口部64内露出的信号线12的一部份的低电阻金属层35A的下层的耐热金属层34A,与第2非晶质硅层33S与第1非晶质硅层31A与栅绝缘层30A及开口部38内所露出的漏极电路21的一部份的低电阻金属层35B的下层的耐热金属层34B,与第2非晶质硅层33D与第1非晶质硅层31A的栅绝缘层30A为过度蚀刻而产生侧边蚀刻,使开口部64、38内露出的低电阻金属层35A及35B的周围形成悬突(overhang)。
其中,如图9(f)与图10(f)所示般,去除开口部64、38内的低电阻金属层35A、35B以消除该悬突(overhang)的同时,使前述电极的底部的耐热金属层34A、34B露出。
如前所述般,开口部64、38内露出耐热金属层34A、34B后,如图9(g)与图10(g)所示般,使用SPT等真空制膜装置于玻璃基板2上形成作为透明导电层91的膜厚度0.1μm左右的ITO、IZO或其混合体。
随后使用光阻剥离液等去除感旋旋光性树脂图型88,使感旋旋光性树脂图型88上的透明导电层91剥离。其后如图9(h)与图10(h)所示般,使漏极电极21的一部份的包含耐热金属层34B的像素电极形成区域的开口部38内的玻璃基板2上,使像素电极22,与包含扫描线的一部份5的开口部63内的扫描线的电极端子5A,与包含信号线的一部份的耐热金属层34A的开口部64内的信号线的电极端子6A,与包含蓄积电容线16的一部份的开口部65内的未赋予编号的蓄积电容线的电极端子经自体整合而形成的同时,于玻璃基板2上使栅绝缘层30A、保护绝缘层32D、感旋旋光性有机绝缘层图型86C及其表面为低电阻金属层35B的漏极电极21的大部份露出,而结束主动基板2的制造步骤。
将依前述方式所得的主动基板2与彩色滤光片9贴合使其液晶面板化,而完成本发明的实施例5。实施例5中,感旋旋光性有机绝缘层图型86C为连接于液晶,故感旋旋光性有机绝缘层并非为使用酚醛清漆是的树脂为主成份的通常感旋旋光性树脂,而需使用纯度更高,且主成份为包含丙烯酸树脂或聚醯亚胺树脂的耐热性较高的感旋旋光性有机绝缘层为极重要的要点,该材质亦可经由加热使其形成流动化而包覆于信号线12的侧面,此情形中可使液晶面板的信頼性更为提高。蓄积电容15的构成中,其是与实施例1为相同的图型设计,如图9(d)所示般,其为漏极电路21与蓄积电容线16介由栅绝缘层30A与第1非晶质硅层31E与第2非晶质硅层33E(皆未标示于附图内)所形成的平面式重迭构成的例(右下方斜线部50)。其与实施例2相同般,构成蓄积电容15的绝缘层为具有栅绝缘层30A与不含杂质的第1非晶质硅层31E经层合所得的构成,第1非晶质硅层31E的膜厚度于实施例2为厚至0.2μm,于实施例5为薄至0.05μm,故与实施例2比较时,实施例5的开口率的降低为较小。静电对策则与实施例1为相同。
实施例5中,为包含扫描线的形成步骤、保护绝缘层的形成步骤、使用半色调曝光技术的源极-漏极电路的形成步骤、及本发明主要目的的开口部与像素电极的同时形成,使使用4道掩膜制作主动基板变为可能,而可迈向制造费用的降低目标。又,与实施例2相同般必须具有半色调曝光技术,与实施例2具有可宽容的不同图型尺寸的变动,故于各描绘步骤中,具有尺寸管理的通常仅需通常的程度即可的副效果。又,扫描线与信号线的层合结构亦使用2层即可。
即,如先前日本专利文献4的特开2005-19664号公报所记载般,只要使用半色调曝光技术以1道掩膜处理扫描线的形成步骤与保护绝缘层的形成步骤时,即可再削减制造步骤,该部份将于实施例6中说明。
实施例6
实施例6中,为首先于玻璃基板2的一主面上,使用SPT等真空制膜装置形成膜厚度0.1~0.3μm左右的第1金属层,例如Cr等耐热性较高的金属层。实施例6与实施例3相同般,于栅绝缘层的侧面所形成的绝缘层上选择有机绝缘层的情形中,其对扫描线材料并未有任何限制,但于栅绝缘层的侧面所形成的绝缘层上选择阳极氧化层的情形中,该阳极氧化层必须保有绝缘性。
其次,于玻璃基板2的全面上,使用PCVD装置例如以0.3-0.05-0.1μm左右的膜厚度依序形成作为栅绝缘层的第1SiNx层30、几乎不含杂质的作为绝缘栅型晶体的信道的第1非晶质硅层31、及包护信道的作为绝缘层的第2SiNx层32等3种类的薄膜层,如专利文献4所记载般,如图11(a)与图12(a)所示般,以半色调曝光技术于栅电极11A上的保护绝缘层形成区域81A形成膜厚度例如2μm、于扫描线11的形成区域81B(11)与蓄积电容线16的形成区域81B(16)形成膜厚度为1μm的感旋旋光性树脂图型81A、81B,并使用感旋旋光性树脂图型81A、81B作为掩膜以选择性去除保护绝缘层32、第1非晶质硅层31、栅绝缘层30及第1金属层,使玻璃基板2露出。扫描线11的线宽与电阻值的关系最小时,通常亦具有10μm以上的图型宽度,故为形成81B(中间调区域或灰色区域)时所制作的掩膜,其修饰上的尺寸精确度管理亦较为容易。
其次,使用氧等离子等灰化手段削减1μm以上上述感旋旋光性树脂图型81A、81B,使感旋旋光性树脂图型81B消失,使第2SiNx层32A(未标示于附图内)、32B露出的同时,因仅对保护绝缘层形成区域进行膜削减,故可使感旋旋光性树脂图型81C无变动下残留。感旋旋光性树脂图型81C(黑区域),即,保护绝缘层的图型宽度为源极-漏极电路间的尺寸加上掩膜精确度经加算所得结果,故源极-漏极电路间为4~6μm、所配合的精确度为±3μm时,即使最小亦具有10~12μm的尺寸精确度,故并非严苛的条件。但,因光阻图型81A变换至81C时,光阻图型是以等方性削减1μm的膜,故尺寸并非仅减少2μm,配合后续的源极-漏极电路形成时的掩膜精确度低于1μm时,亦为±2μm,故乡较于前者后者对制程的影响将更为严苛。因此,因上述氧等离子处理下亦可抑制图型尺寸的变化,故即期待其可增强异向性,又例如以RIE方式、甚至具有高密度的等离子源的ICP方式或TCP方式的氧等离子处理为更佳。或配合光阻图型尺寸的变化量而预先增大光阻图型81A的图型尺寸的设计,或配合光阻图型81A图型尺寸增大所进行的曝光·现影条件等制程上的对应处置等为佳。
又,如图11(b)与图12(b)所示般,使用削减膜后的感旋旋光性树脂图型81C作为掩膜,对第2层SiNx层32B以较栅电极11A的宽度微细的方式进行选择性蚀刻以形成保护绝缘层32D的同时,使扫描线11上的第1非晶质硅层31A,与蓄积电容线16上的第1非晶质硅层31B露出。
于去除前述感旋旋光性树脂图型81C后,其未标示于附图中,但依实施例3为相同的方法于扫描线11与蓄积电容线16的侧面形成绝缘层76。前述电极线为使其赋予+(正)电位,故将玻璃基板2浸渍于以乙二醇为主成份的化成液中以进行阳极氧化,若前述电极线为Ta与Al是合金的层合时,例如可于化成电压200V下使膜厚度0.3μm的氧化钽(Ta2O5)与氧化铝(Al2O3)层合。电沉积的情形中,例如可用包含支链型羧基的聚醯亚胺电沉积液,以电沉积电压数V形成具有膜厚度0.3μm的聚醯亚胺树脂层。又,形成绝缘层76时,可抑制扫描线11及蓄积电容线16与后述的源极电路12之间的层间短路的副效果,亦未有所不同。
其后,使用PCVD装置于玻璃基板2的全面,形成例如0.05μm左右膜厚度的例如包含作为杂质的磷的第2非晶质硅层33后,随后使用SPT等真空制膜装置依序形成膜厚度0.1μm左右的耐热金属层,例如,Mo硅金属化合物等薄膜层34,与低电阻金属层的膜厚度0.3μm左右的Al薄膜层35,如图11(c)与图12(c)所示般,使用微细加工技术以感旋旋光性有机绝缘层图型86A、86B,以与保护绝缘层32D部份重迭般,选择性的形成第2非晶质硅层33S与耐热金属层34A与低电阻金属层35A层合所得的兼具绝缘栅型晶体的源极电路的信号线12与,与保护绝缘层32D部份重迭般,选择性的形成第2非晶质硅层33D与耐热金属层34B与低电阻金属层35B层合所形成的绝缘栅型晶体的漏极电极21。
此时,与实施例5相同般,必须使用感旋旋光性有机绝缘层图型86A、86B以半色调曝光技术形成膜厚度例如3μm的信号线12的形成区域86A,膜厚度为1.5μm的漏极电极21的形成区域86B(21)与图像显示部外的区域的一部份的信号线6的形成区域86B(6)。
于源极-漏极电路12、21形成后,使用氧等离子等灰化手段将上述感旋旋光性有机绝缘层图型86A、86B削减1.5μm以上的膜以去除感旋旋光性有机绝缘层图型86B,如图11(d)与图12(d)所示般,使漏极电极21与一部份信号线6露出的同时,使仅对信号线12上削减膜减后的感旋旋光性有机绝缘层图型86C(12)残留。
又,如图11(e)与图12(e)所示般,于包含漏极电极21的一部份的像素电极形成区域,与图像显示部外的区域的扫描线11的一部份5上,信号线12的一部份6上及蓄积电容线16的一部份上具有各个开口部38、63、64及65的同时,形成开口部的截面形状为逆锥型状的感旋旋光性树脂图型88。其后,使用感旋旋光性树脂图型88作为掩膜,选择性去除开口部63、65内的栅绝缘层30A、30B使扫描线11的一部份5与蓄积电容线16的一部份露出。由开口部的形成的初至开口部38内中,使漏极电极21的一部份与玻璃基板2露出,开口部64内中,使信号线12的一部份6与玻璃基板2露出。此时,低电阻金属层35A、35B具有掩膜的机能,经由对低电阻金属层35A的下层的耐热金属层34A与第2非晶质硅33S及低电阻金属层35B的下层的耐热金属层34B与第2非晶质硅33D侧边蚀刻结果,而于开口部64、38内露出的低电阻金属层35A、35B的周围形成悬突(overhang)。
如图11(f)与图12(f)所示般,去除开口部64、38内的低电阻金属层35A、35B以消除该悬突(overhang)的同时,使前述电极底部的耐热金属层34A、34B露出。
如此,使开口部64、38内的耐热金属层34A、34B露出后,如图11(g)与图12(g)所示般,使用SPT等真空制膜装置于玻璃基板2的全面,形成作无透明导电层91的膜厚度0.1μm左右的ITO、IZO或其混合体。
又,使用光阻剥离液等去除感旋旋光性树脂图型88,使感旋旋光性树脂图型88上的透明导电层91剥离。随后,如图11(h)与图12(h)所示般,于包含漏极电极21的一部份的耐热金属层34B的像素电极形成区域的开口部38内的玻璃基板2上,使像素电极22,与包含扫描线的一部份5的开口部63内的的扫描线的电极端子5A,与包含信号线的一部份的耐热金属层34A的开口部64内的信号线的电极端子6A,与包含蓄积电容线16的一部份的开口部65内的未赋予编号织蓄积电容线的电极端子经自体整合而形成的同时,于玻璃基板2上的露出栅绝缘层30A、30B、保护绝缘层32D、感旋旋光性有机绝缘层图型86C及其表面为低电阻金属层35B的漏极电极21的一大部份,而结束主动基板2的制造步骤。
将依前述方法所得的主动基板2与彩色滤光片9贴合使其液晶面板化,而完成本发明的实施例6。实施例6中,感旋旋光性有机绝缘层图型86C是与液晶连接,故必须使用纯度较高的主成份包含丙烯酸树脂或聚醯亚胺树脂的耐热性较高感旋旋光性有机绝缘层。蓄积电容15的构成与实施例5为相同,其与实施例3相同般,于扫描线11与蓄积电容线16的侧面上欲形成绝缘层时,前述电极线需以延长至主动基板2的外周部方式形成,短路线40为于主动基板2的外周部上使其与前述电极线短路。因此,扫描线的电极端子5A与短路线40之间以纤细图型连接时并不具意义,于静电对策的扫描线侧,则将短路线40的图型宽度狭窄以使其高电阻化。
实施例6中,为使用前述半色调曝光技术同时形成扫描线与保护绝缘层,使用半色调曝光技术的源极-漏极电路的形成步骤、及本发明主要目的的开口部与像素电极的同时形成,等使用3道掩膜制作主动基板为可能,而可大幅迈向降低制造费用的目标。又,与实施例5相同般,因可宽容图型尺寸的变动,故具有于各描绘步骤中的尺寸管理只要为通常的程度即可的副效果。又,扫描线与信号线的层合构成以2层即可。
实施例1~实施例6所记载的主动基板2,为采用于透明导电性的像素电极22与彩色滤光片9上的乡同透明导电性的对向电极14作为电极的液晶模式的TN型液晶显示装置中所使用的主动基板。于未变更主动基板2的制造方法,而变更开口部(像素电极)图型的方式,即可制得具有宽广视角的液晶显示装置,其将于以下实施例说明。
实施例7
与TN型液晶不同,为主动基板2上所形成的对抗电极,与前述对抗电极相隔特定所形成的像素电极作为一对电极,以控制液晶晶胞的横方向电界的显示装置为IPS型液晶面板。其基本构成使用于本发明的主动基板2时,即如图13(a)与图13(b)所示般,与扫描线11同时形成的蓄积电容线的同时,像素内具有带状分支的对抗电极16,与连接于漏极电极21的带状像素电极22只要依特定距离间隔即可。又,像素电极22并不必然为透明导电性的ITO或IZO,其可使用膜厚度0.1μm左右的金属层亦可,但使用金属层时,静电对策用的短路线40的形成则必须以另外的方法形成。又,于IPS型液晶面板中,彩色滤光片9上不需要对向电极14。又,72为与源极-漏极电路12、21同时形成的蓄积电极,而介由蓄积电容线16与包含栅绝缘层30A的绝缘层而构成蓄积电容15,其与实施例2相同般,可于前段的扫描线11上形成蓄积电极72,此情形的对抗电极16因不间具有蓄积电容线,故多称为共通电极。又,复数条带状形成的像素电极22可介由蓄积电极72相互连接。
对抗电极16与像素电极22的各个电极内的电位为一定,而以液晶晶胞的横方向的电界控制液晶分子,因而期待其于对抗电极16与像素电极22之间隙为赋予显示的区域,如前所述般,对抗电极16与像素电极22即使例如以透明导电层所构成,但基本上并不具显示能力。因此,IPS型液晶面板中,为提高开口率时,以使前述电极的图型宽度较细者为佳,对抗电极16与像素电极22之间隙相当于TN型液晶面板中的液晶晶胞的晶元厚(间隙),前述电极图型宽度不均将造成亮度斑的主要原因,故以选择对变动影响较少的电极图型宽为佳,目前现状并未有低于4μm。
图13(a)与图13(b)为对应于实施例1所说明的4道掩膜·制程的装置,其亦可对应于其它实施例所说明的4道掩膜·制程与3道掩膜·制程的数组(array)设计。本发明的IPS型液晶面板的特征的一,为显示图像的焼印情形较少等。其与制膜温度较低的栅绝缘层30A相比较时,无关钝化绝缘层37A是否因膜质恶劣而容易产生电荷的蓄积,数年前的IPS液晶面板中,未标示于附图中,但其与TN型液晶面板相同般,于主动基板2的全面上形成钝化绝缘层37作为保护膜。因此,长期或高温动作时于显示图像中容易产生焼印情形,故于品质管理上需进行长时间的蚀刻试验及其后续的良品検查。相对于此,本发明的IPS型液晶面板于全部的实施例中,因像素电极22上不存在绝缘层,故对应于实施例1~实施例4所记载的制程的IPS型液晶面板,其于对抗电极16上存在钝化绝缘层37A与栅绝缘层30A或30B的层合,对应于实施例5与实施例6所记载的制程的IPS型液晶面板中,于对抗电极16上仅存在栅绝缘层30A或30B,故钝化绝缘层37A的寄托率较低,而可改善各个显示图像的焼印状况。特别是对应于实施例5与实施例6所记载的制程的IPS型液晶面板中,因不存在钝化绝缘层37A,故理论上并不会存在显示图像的焼印状态。
实施例7所记载的IPS型液晶面板中,因对抗电极16上存在栅绝缘层30A或30B、或存在栅绝缘层30A或30B与钝化绝缘层37A的层合,故对抗电极16与像素电极22将极不容易发生短路等不良情形,因前述电极为使用不同导电性薄膜层的掩膜所形成,故配合掩膜所产生的像素电极22与对抗电极16的电极间距离因变动所产生的亮度斑,将极需要细心注意。
实施例8
对抗电极可使用与蓄积电容线为不同的其它导电性构件所构成,对应于实施例1的4道掩膜·制程的其它IPS型液晶面板的主动基板2以图14(a)与图14(b)内容并于实施例8说明。又,对应于其它实施例2~实施例6所记载的制程的数组设计亦属容易者。因此,只要于未标示于附图中的包含一部份蓄积电容线(共通电极)16的对抗电极形成区域上,形成与开口部38、63、64及65相异的其它开口部,去除前述开口部内的绝缘层,使蓄积电容线16的一部份与玻璃基板2露出,与像素电极22同时于包含前述蓄积电容线16的一部份的对抗电极形成区域上形成对抗电极16A即可。其与实施例7相同般,像素电极22并不必然为透明导电性的ITO或IZO,其亦可为膜厚度0.1μm左右的金属层。
实施例8中,像素电极22与对抗电极16A同时存在于玻璃基板2上,故其电极之间并未有段差,因而容易配向处理而有提高对比的优点。又,前述显示电极上因不存在绝缘层,故如前说明的内容般,不会引起电荷的蓄积,且不会引起显示图像的焼印。
实施例8所记载的IPS型液晶面板,因对抗电极16A与像素电极22为由相同的导电性薄膜层所构成,此外亦为使用相同掩膜所形成,故与实施例7所记载的IPS型液晶面板显示出不同的状态,相较于前述电极间的距离几乎未有变动,其电极容易产生短路般的不良状态,因此极需细心注意废料·异物的存在所造成电极的短路与断线。
与TN型液晶或IPS型液晶相异的不需配向处理的垂直配向型液晶中,必须已构成液晶晶胞的2片玻璃板中至少一方,较佳为双方的玻璃基板作为配向规范手段的构成构件。垂直配向型液晶面板中,于商品化开发当初为使用感旋旋光性树脂的主动基板2与彩色滤光片9二者制造宽10μm、高2~3μm左右的称为凸起的截面形状为鱼骨型的构造物,凸起的形成步骤亦反应于液晶面板的制造费用上,故逐渐研发至增加主动基板2的构成,而不增加制造步骤的技术开发。
实施例9
如前所说明般,本发明的主动基板的制造方法中,为像素电极设置于主动基板上的绝缘层的开口部内经自体整合而形成。其中,利用与像素电极相邻接存在的绝缘层的凸起结果,即如实施例1所说明般,对应于4道掩膜·制程的如图15(a)与图15(b)所示般,可制得垂直配向型液晶面板式的主动基板2。其中,72为与源极-漏极电路12、21同时形成的蓄积电极,其是包含蓄积电容线(共通电极)16与栅绝缘层30A而介由绝缘层以构成蓄积电容15。又,由复数条带状所形成的透明导电性的像素电极22-1~22-4亦介由蓄积电极72相互连接。当然,对应于其它实施例2~实施例6所记载的制程时亦容易进行数组设计。多数的情形中,对应于分割为带状的像素电极22-1~22-4的近乎中央部份,主动基板2与对向的彩色滤光片9的一主面上所形成的透明导电性的对向电极14上,形成有截面形状为鱼骨型的由感旋旋光性树脂所形成的凸起60。且像素电极22-1与22-3及像素电极22-2与22-4各个为形成近乎直交状态。其结果,对液晶晶胞施加电压时,使液晶分子的倾斜方向向4方向形成配向分割,而实现扩大视角的目的。降低配向规范力,或改变凸起60,以去除对向电极14的一部份时,亦可形成狭缝(切孔)。
对应于实施例1、实施例2及实施例4所记载的制程的构成为,像素电极22-1与像素电极22-2之间隙是如图15(b)所示般,为钝化绝缘层37A与栅绝缘层30A的层合所形成的鱼骨型构造物,对应于实施例3所记载的制程的构成为仅为钝化绝缘层37A的鱼骨型构造物,对应于实施例5所记载的制程的构成为仅为栅绝缘层30A的鱼骨型构造物,对应于实施例6所记载的制程的构成为不存在由玻璃基板2所得的构造物。即,对应于实施例6所记载的制程的构成并非仅为上述间隙为凸起状的构造物,而为像素电极的狭缝(切孔)。沿着鱼骨型构造物所得凸起的侧面的垂直配向型液晶分子为垂直配向,故此侧面越长,即,鱼骨型的构造物的高度越高时,或鱼骨型的构造物的斜度越缓时,液晶分子的规范力越强。因此,应答速度以对应于实施例1、实施例2及实施例4所记载的制程的构成为最快速,其次为对应于实施例3或实施例5所记载的制程的构成,其次方为对应于实施例6所记载的制程的构成。
实施例10
本发明的主动基板的制造方法,为使用截面形状为逆锥型状的感旋旋光性树脂图型88以剥离方式使像素电极22于设置于主动基板2上的绝缘层的开口部内自体整合而形成。一般而言,已知感旋旋光性树脂图型的截面形状依膜厚度、预烧焙时间、曝光量及现影时间而有所变化,一般而言,多参考光阻制造厂商的推荐值作为标准,而由使用者予以决定。
使用截面形状为逆锥型状的感旋旋光性树脂图型88的情形,以逆锥型角度越大时,感旋旋光性树脂图型88的上层部更能发规掩膜的机能,而可控制形成于开口部38、63、64及65内的透明导电层91的制膜区域。其显示于实施例10的图16(a)的平面图与图16(b)的截面图。但,开口部周围的绝缘层为栅绝缘层30A与钝化绝缘层37A的层合,或仅为栅绝缘层30A或钝化绝缘层37A而已,故于考虑前述绝缘层的厚度,与开口部形成时的干法刻蚀所得的锥型角度下,其控制量最大亦不会超过1μm,于TN型液晶显示装置与IPS型液晶显示装置中,可控制像素电极22大小的左右控制,对于显示图像的画质几乎不会产生影响。
然而,于垂直配向型液晶显示装置中,像素电极22-1与22-2及像素电极22-3与22-4之间所形成的由前述绝缘层所形成的鱼骨型构造物因具有作为凸起的作用,故于凸起侧面的形成像素电极时,对液晶晶胞施加电压而使液晶分子倾斜时,因凸起所产生的配向规范力产生与液晶晶胞的电界逆向的作用。
其中,图17(a)“实施例中的图2(d)为相同步骤”所示感旋旋光性树脂图型88的形成步骤中,欲增大感旋旋光性树脂图型88的逆锥型角度的方法,例如可以调整预烧焙的温度与时间、曝光条件、曝光后加热条件、现影条件等,而形成较如图17(b)所示般大小为大的具有逆锥型角度的感旋旋光性树脂图型88a。基于上述理由,对应于图17(a)与图17(b)所得的像素电极22-1与22-2与图18(a)与图18(b)的比较得知,其可抑制对栅绝缘层30A与钝化绝缘层37A的层合(或门绝缘层30A或钝化绝缘层37A)所形成的凸起的形成。又,因逆锥型角度更大,故可增厚感旋旋光性树脂图型88的膜厚度,因而更容易抑制对凸起侧面的形成。又,使感旋旋光性树脂图型88的逆锥型角度变化时,其与图15(a)与图16(a)的比较得知,主动基板2的平面配置与图型尺寸几乎未有任何变化。
于垂直配向型液晶面板中,于凸起的侧面形成像素电极时,施加电压时因凸起的配向规范力受到像素电极周边的部份电界所影响而减弱,因而减缓液晶面板的应答速度,为对应前述制程,像素电极以尽可能仅于开口部内形成而可提高应答速度,此点为以往的垂直配向型液晶显示装置所没有的特征。
如上所述,本发明的4道掩膜·制程与3道掩膜·制程并非单纯以削减制造步骤方式降低制造费用,而为一种具有容易进行制造管理,容易进行配向处理而提高对比,或加速应答速度等多种优良副效果,又不论TN型液晶面板、IPS型液晶面板及垂直配向型液晶面板与液晶装置的差异,因主动基板的制造制程为相同,故无须产生因变更机种所伴随的生产组换准备损失,而可进行量产规模的大型生产线,等等为本发明主要的优点。

Claims (19)

1.一种液晶显示装置,其为于一主面上至少具有绝缘栅型晶体,与兼具前述绝缘栅型晶体的栅电极的扫描线与兼具源极电路的信号线,与连接于漏极电路的具有像素电极的单位像素以二次元矩阵数组所得的第1透明性绝缘基板,与前述第1透明性绝缘基板为对向的第2透明性绝缘基板或彩色滤光片之间填充液晶所得的液晶显示装置,其特征在于:
绝缘栅型晶体为底栅型;
低电阻金属层与绝缘层的可使用蚀刻气体去除的耐热金属层层合而形成源极-漏极电路;
赋予保护绝缘栅型晶体的至少通道与信号线的手段;
图像显示部中,于包含一部份的漏极电路的像素电极形成区域,与图像显示部以外区域的包含一部份的扫描线的扫描线的电极端子形成区域,及包含一部份的信号线的信号线的电极端子形成区域上形成开口部,经去除前述开口部内的绝缘层,使各个前述耐热金属层所形成的漏极电路的一部份与前述第1透明性绝缘基板、扫描线的一部份、及前述耐热金属层所形成的信号线的一部份露出;以及
由同一导电性薄膜所形成,于包含部份前述漏极电路的一部份的像素电极形成区域中形成像素电极,与包含前述扫描线的一部份的扫描线的电极端子形成区域中形成扫描线的电极端子,及包含前述信号线的一部份的信号线电极端子形成区域中形成信号线电极端子。
2.如权利要求1的液晶显示装置,其特征在于,其中,该主动基板的构成为:
该底栅型的绝缘栅型晶体为通道蚀刻型;
介由栅绝缘层于栅电极上形成宽度较栅电极为大,且不含杂质的岛状第1半导体层;
于前述第1半导体层上,与栅电极部份重叠般,形成兼具绝缘栅型晶体的源极-漏极的一对包含杂质的第2半导体层;
于前述源极-漏极与栅绝缘层上形成源极-漏极电路;以及
除前述开口部以外,钝化绝缘层形成于第1透明性绝缘基板的最上层。
3.如权利要求1的液晶显示装置,其特征在于,其中,该主动基板的构成为:
该底栅型的绝缘栅型晶体为通道蚀刻型;
通道区域的膜厚度为较薄,且与栅电极部份重叠般,使前述通道区域连接的膜厚度较厚的不含杂质的第1半导体层形成于栅绝缘层上;
除通道区域以外,于前述第1半导体层上形成包含杂质的第2半导体层;
于前述第2半导体层上,与前述通道区域自体整合而形成源极-漏极电路;以及
除前述开口部以外,钝化绝缘层形成于第1透明性绝缘基板的最上层。
4.如权利要求1的液晶显示装置,其特征在于,其中,该主动基板的构成为:
该底栅型的绝缘栅型晶体为通道蚀刻型;
于第1透明性绝缘基板的一主面上形成兼具栅电极的扫描线;
于前述扫描线上形成栅绝缘层的同时,于扫描线的侧面形成与栅绝缘层相异的绝缘层;
于栅电极上介由栅绝缘层形成作为通道的不含杂质的岛状第1半导体层;
于前述第1半导体层上形成绝缘栅型晶体的兼具源极-漏极的一对包含杂质的第2半导体层;
于前述源极-漏极与第1透明性绝缘基板上形成源极-漏极电路;以及
除前述开口部以外,钝化绝缘层形成于第1透明性绝缘基板的最上层。
5.如权利要求1的液晶显示装置,其特征在于,其中,该主动基板的构成为:
该底栅型的绝缘栅型晶体为通道上具有保护绝缘层的蚀刻上栅型;
使前述保护绝缘层形成部份重叠般,使兼具绝缘栅型晶体的源极-漏极的包含杂质的第2半导体层与耐热金属层与低电阻金属层经由层合形成源极-漏极电路;以及
除前述开口部以外,钝化绝缘层形成于第1透明性绝缘基板的最上层。
6.如权利要求1的液晶显示装置,其特征在于,其中,该主动基板的构成为:
该底栅型的绝缘栅型晶体为为通道上具有保护绝缘层的蚀刻上栅型;
使前述保护绝缘层形成部份重叠般,使兼具绝缘栅型晶体的源极-漏极的包含杂质的第2半导体层与耐热金属层与低电阻金属层经由层合形成源极-漏极电路;以及
使感旋光性有机绝缘层形成于除图像显示部以外的信号线的电极端子区域以外的信号线上。
7.如权利要求1的液晶显示装置,其特征在于,其中,该主动基板的构成为:
该底栅型的绝缘栅型晶体为通道上具有保护绝缘层的蚀刻上栅型;
第1透明性绝缘基板的一主面上形成兼具栅电极的扫描线;
于前述扫描线上形成栅绝缘层的同时,于扫描线的侧面形成与栅绝缘层相异的绝缘层;
栅电极上介由栅绝缘层形成不含杂质的岛状第1半导体层作为通道;
于前述第1半导体层上与扫描线自体整合而形成宽度较第1半导体层为细的保护绝缘层;
于前述保护绝缘层一部份上与第1半导体层上与第1透明性绝缘基板上,形成经由绝缘栅型晶体的兼具源极-漏极的包含杂质的第2半导体层与耐热金属层与低电阻金属层层合所得的源极-漏极电路;以及
使感旋光性有机绝缘层形成于除图像显示部外的信号线的电极端子区域以外的信号线上。
8.一种液晶显示装置的制造方法,其为将第1透明性绝缘基板,与前述第1透明性绝缘基板对向的第2透明性绝缘基板或彩色滤光片之间填充液晶所形成的液晶显示装置的制造步骤,其特征在于,包含:
于第1透明性绝缘基板的一主面上将扫描线,与通道蚀刻型的绝缘栅型晶体的栅绝缘层与半导体层,及低电阻金属层与绝缘层的可使用蚀刻气体去除的耐热金属层经由层合以形成源极-漏极电路的步骤;
于前述第1透明性绝缘基板上形成钝化绝缘层后,使图像显示部的包含漏极电路的一部份的像素电极形成区域,与于图像显示部外的区域中,包含扫描线的一部份的电极端子形成区域与包含信号线的一部份的电极端子形成区域中具有开口部的同时,使截面形状为逆锥型形状的感旋光性树脂图型形成于前述钝化绝缘层上的步骤;
将前述感旋光性树脂图型作为掩膜以去除前述开口部内的钝化绝缘层与栅绝缘层,使前述开口部内的各个漏极电路的一部份与第1透明性绝缘基板、扫描线的一部份及一部份的信号线露出的步骤;
去除前述开口部内露出的低电阻金属层,使耐热金属层所形成的漏极电路的一部份与一部份的信号线露出的步骤;
使导电性薄膜层形成于前述第1透明性绝缘基板上的步骤;以及
去除前述感旋光性树脂图型,于前述包含漏极电路的一部份的的像素电极形成区域中形成像素电极,与于包含前述扫描线的一部份的扫描线的电极端子形成区域中形成扫描线的电极端子,及于包含前述信号线的一部份的信号线的电极端子形成区域中形成信号线的电极端子的步骤。
9.如权利要求8的液晶显示装置的制造方法,其特征在于,其中,
该半导体层的形成为由包括:
于形成该栅绝缘层后,使不含杂质的第1非晶质硅层与含杂质的第2非晶质硅层经层合以形成岛状的半导体层的步骤;
形成源极-漏极电路的步骤;以及
将形成前述源极-漏极电路所使用的感旋光性树脂图型作为掩膜,以选择性去除源极-漏极电路间的第2的非晶质硅层的步骤所构成。
10.如权利要求8的液晶显示装置的制造方法,其特征在于,其中,
该半导体层的形成包括:
扫描线形成后,依序形成栅绝缘层、不含杂质的第1非晶质硅层、含杂质的第2非晶质硅层、绝缘层的可以蚀刻气体去除的耐热金属层及低电阻金属层的步骤;
对应源极-漏极电路与通道区域,以形成通道形成区域的膜厚度较源极-漏极电路形成区域的膜厚度为薄的感旋光性树脂图型的步骤;
使用前述感旋光性树脂图型作为掩膜,去除前述低电阻金属层、耐热金属层、第2非晶质硅层、及第1非晶质硅层以使栅绝缘层露出的步骤,削减前述感旋光性树脂图型的膜厚度,使通道形成区域的低电阻金属层露出的步骤,以及使用未削减前述膜厚度的感旋光性树脂图型作为掩膜,再去除源极-漏极电路间的低电阻金属层与耐热金属层及第2非晶质硅层的步骤所构成。
11.如权利要求8的液晶显示装置的制造方法,其特征在于,其中,
该半导体层的形成包括:
形成该扫描线用金属薄膜层后、依序形成栅绝缘层、不含杂质的第1非晶质硅层、及含杂质的第2非晶质硅层的步骤;
对应扫描线与栅电极上的半导体层区域,以形成半导体层形成区域的膜厚度较其它区域为厚的感旋光性树脂图型的步骤;
使用前述感旋光性树脂图型作为掩膜,去除前述第2非晶质硅层、第1非晶质硅层、栅绝缘层及扫描线用金属薄膜层,以使第1透明性绝缘基板露出的步骤;
削减前述感旋光性树脂图型的膜厚度,使前述第2非晶质硅层露出的步骤;
使用未削减前述膜厚度的感旋光性树脂图型作为掩膜,于栅电极上的由第2非晶质硅层与第1非晶质硅层经由层合所形成半导体层区域中,使前述栅绝缘层露出的步骤;
于露出的扫描线的侧面形成与栅绝缘层相异的绝缘层的步骤;
形成绝缘层的可以蚀刻气体去除的耐热金属层,与低电阻金属层经由层合所形成的源极-漏极电路的步骤;以及
以形成前述源极-漏极电路所使用的感旋光性树脂图型作为掩膜,以去除源极-漏极电路间的第2非晶质硅层的步骤所构成。
12.一种液晶显示装置的制造方法,其为将第1透明性绝缘基板,与前述第1透明性绝缘基板对向的第2透明性绝缘基板或彩色滤光片之间填充液晶所形成的液晶显示装置的制造步骤,其特征在于,包含:
于第1透明性绝缘基板的一主面上形成扫描线,与蚀刻上栅型的绝缘栅型晶体的栅绝缘层与半导体层及保护绝缘层的步骤;
形成含杂质的第2非晶质硅层,与绝缘层的可以蚀刻气体去除的耐热金属层及低电阻金属层的步骤;
形成源极-漏极电路的步骤;
形成至少保护图像显示部内的信号线的绝缘层的步骤;
图像显示部中,于前述包含漏极电路的一部份的的像素电极形成区域,与于图像显示部外的区域中,包含扫描线的一部份的电极端子形成区域与包含前述一部份信号线的电极端子形成区域中具有开口部的同时,使截面形状为逆锥型形状的感旋光性树脂图型形成于前述第1透明性绝缘基板上的步骤;
使前述感旋光性树脂图型作为掩膜以去除前述开口部内的保护信号线的绝缘层与栅绝缘层,使前述开口部内的各个漏极电路的一部份与第1透明性绝缘基板、扫描线的一部份及一部份的信号线露出的步骤;
去除前述开口部内露出的低电阻金属层,使耐热金属层所形成的漏极电路的一部份与一部份的信号线露出的步骤;
使导电性薄膜层形成于前述第1透明性绝缘基板上的步骤;以及
去除前述感旋光性树脂图型,于包含前述漏极电路的一部份的的像素电极形成区域中形成像素电极,与于包含前述扫描线的一部份的扫描线的电极端子形成区域中形成扫描线的电极端子,及于包含前述信号线的一部份的信号线的电极端子形成区域中形成信号线的电极端子的步骤。
13.如权利要求12的液晶显示装置的制造方法,其特征在于,其中,
该半导体层及保护绝缘层的形成包括:
于该扫描线形成后,形成栅绝缘层,与不含杂质的第1非晶质硅层及保护通道的绝缘层的步骤;
于栅电极上残留宽度较栅电极为细的保护绝缘层,以露出前述第1非晶质硅层的步骤所构成;以及
保护信号线的绝缘层为前述第1透明性绝缘基板上所形成的钝化绝缘层。
14.如权利要求12的液晶显示装置的造方法,其特征在于,其中,
该半导体层及保护绝缘层的形成包括:
于该扫描线形成后,形成栅绝缘层,与不含杂质的第1非晶质硅层及保护通道的绝缘层的步骤;
使栅电极上残留宽度较栅电极为细的保护绝缘层,以露出前述第1非晶质硅层的步骤所构成;
保护信号线的绝缘层为
形成对应于源极-漏极电路,以漏极电路形成区域与图像显示部外的区域的信号线形成区域的膜厚度,较图像显示部内的信号线形成区域的膜厚度为薄的感旋光性有机绝缘层图型的步骤;
使用前述感旋光性有机绝缘层图型作为掩膜,去除前述低电阻金属层、耐热金属层、第2非晶质硅层、及第1非晶质硅层,以露出栅绝缘层与保护绝缘层的步骤;以及
削减前述感旋光性有机绝缘层图型的膜厚度,以使前述漏极电路与前述一部份的信号线露出的步骤所构成。
15.如权利要求12的液晶显示装置的制造方法,其特征在于,其中,
该半导体层及保护绝缘层的形成包括:
形成该扫描线用金属薄膜层,与栅绝缘层,与不含杂质的第1非晶质硅层及保护通道的绝缘层的步骤;
对应扫描线与保护绝缘层,形成扫描线形成区域的膜厚度较保护绝缘层形成区域的膜厚度为薄的感旋光性树脂图型的步骤;
以前述感旋光性树脂图型作为掩膜,去除保护通道的绝缘层、不含杂质的第1非晶质硅层、栅绝缘层及扫描线用金属薄膜层,以露出第1透明性绝缘基板的步骤;
削减前述感旋光性树脂图型的膜厚度,以露出保护通道的绝缘层的步骤;
以未削减前述膜厚度的感旋光性树脂图型作为掩膜,于栅电极上残留宽度较栅电极为细的保护绝缘层,以露出前述第1非晶质硅层的步骤;
于露出的扫描线的侧面形成与栅绝缘层相异的绝缘层的步骤所构成;
保护信号线的绝缘层为
对应源极-漏极电路,形成漏极电路形成区域与图像显示部外的区域的信号线形成区域的膜厚度较图像显示部内的信号线形成区域的膜厚度为薄的感旋光性有机绝缘层图型的步骤;
以前述感旋光性有机绝缘层图型作为掩膜,去除前述低电阻金属层、耐热金属层、第2非晶质硅层、及第1非晶质硅层,使栅绝缘层与保护绝缘层露出的步骤;与
削减前述感旋光性有机绝缘层图型的膜厚度,使前述漏极电路与前述一部份的信号线露出的步骤。
16.如权利要求1的液晶显示装置,其特征在于,其为具有与扫描线同时形成于第1透明性绝缘基板上的对抗电极,与前述对抗电极相隔特定距离所形成的像素电极作为一对的电极,以控制横方向的电界。
17.如权利要求1的液晶显示装置,其特征在于,其为具有与扫描线同时于第1透明性绝缘基板上形成的共通电极,与包含前述共通电极的一部份的对抗电极形成区域中形成开口部,去除前述开口部内的绝缘层,使共通电极的一部份与前述第1透明性绝缘基板露出,使包含前述共通电极的一部份的对抗电极形成区域中所形成的对抗电极,与前述对抗电极同时使前述对抗电极依特定距离间隔所形成的像素电极作为一对的电极,以控制横方向的电界。
18.如权利要求1的液晶显示装置,其特征在于,其具备有:
液晶于无电压施加时为垂直配向的垂直配向型液晶;
又,其于第1透明性绝缘基板上对前述液晶施加电压使液晶配向的规范方向的第1配向控制手段为,设于第1透明性绝缘基板上所形成的复数透明导电层所形成的带状像素电极间的绝缘层或第1透明性绝缘基板;以及
于第2透明性绝缘基板上或彩色滤光片上对前述液晶施加电压使液晶配向的规范方向的第2配向控制手段。
19.如权利要求18的液晶显示装置的制造方法,其特征在于,其是以控制逆锥型形状的感旋光性树脂图型的截面形状的方式,控制前述带状像素电极的大小。
CNB2006101112033A 2005-08-11 2006-08-11 液晶显示装置及其制造方法 Expired - Fee Related CN100430809C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005232700A JP5342731B2 (ja) 2005-03-25 2005-08-11 液晶表示装置とその製造方法
JP2005-232700 2005-08-11
JP2005232700 2005-08-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1991543A true CN1991543A (zh) 2007-07-04
CN100430809C CN100430809C (zh) 2008-11-05

Family

ID=38213889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006101112033A Expired - Fee Related CN100430809C (zh) 2005-08-11 2006-08-11 液晶显示装置及其制造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7830463B2 (zh)
CN (1) CN100430809C (zh)
TW (1) TWI319911B (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7788266B2 (en) 2005-08-26 2010-08-31 Veveo, Inc. Method and system for processing ambiguous, multi-term search queries
US7739280B2 (en) 2006-03-06 2010-06-15 Veveo, Inc. Methods and systems for selecting and presenting content based on user preference information extracted from an aggregate preference signature
EP4209927A1 (en) 2006-04-20 2023-07-12 Veveo, Inc. User interface methods and systems for selecting and presenting content based on user navigation and selection actions associated with the content
US8078884B2 (en) 2006-11-13 2011-12-13 Veveo, Inc. Method of and system for selecting and presenting content based on user identification
KR101357042B1 (ko) * 2007-03-12 2014-02-03 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치의 제조방법
US8943539B2 (en) 2007-11-21 2015-01-27 Rovi Guides, Inc. Enabling a friend to remotely modify user data
TW201009434A (en) * 2008-08-29 2010-03-01 Au Optronics Corp Method for fabricating pixel structure, display panel and electro-optical apparatus
CN101718950B (zh) * 2008-10-09 2011-12-28 北京京东方光电科技有限公司 薄膜构图方法及制造液晶显示装置的方法
US8481351B2 (en) 2008-12-19 2013-07-09 Sharp Kabushiki Kaisha Active matrix substrate manufacturing method and liquid crystal display device manufacturing method
US9166714B2 (en) 2009-09-11 2015-10-20 Veveo, Inc. Method of and system for presenting enriched video viewing analytics
US20110191332A1 (en) 2010-02-04 2011-08-04 Veveo, Inc. Method of and System for Updating Locally Cached Content Descriptor Information
TWI438539B (zh) 2010-12-16 2014-05-21 Innolux Corp 陣列基板的形成方法
JP6634302B2 (ja) * 2016-02-02 2020-01-22 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP2018005004A (ja) * 2016-07-04 2018-01-11 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
TWI630445B (zh) * 2017-08-21 2018-07-21 友達光電股份有限公司 主動元件基板
CN109901338A (zh) * 2019-04-25 2019-06-18 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板的制作方法和显示面板

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3444280B2 (ja) * 1992-02-12 2003-09-08 セイコーエプソン株式会社 半導体装置の製造方法
JPH06177153A (ja) * 1992-12-09 1994-06-24 Toshiba Corp 薄膜トランジスタの製造方法
JP2895698B2 (ja) * 1993-01-18 1999-05-24 シャープ株式会社 アクティブマトリクス基板
KR100190023B1 (ko) * 1996-02-29 1999-06-01 윤종용 박막트랜지스터-액정표시장치 및 그 제조방법
JP2000100972A (ja) * 1998-09-18 2000-04-07 Seiko Epson Corp 半導体装置
JP2001188254A (ja) * 1999-10-21 2001-07-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 基板内選択的電気化学処理装置と基板内選択的化学処理装置及びアクティブ基板の検査修正方法
JP2005108912A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Quanta Display Japan Inc 液晶表示装置とその製造方法
US7391483B2 (en) * 2003-11-27 2008-06-24 Quanta Display Japan Inc. Liquid crystal display device and manufacturing method
JP2005215279A (ja) * 2004-01-29 2005-08-11 Quanta Display Japan Inc 液晶表示装置とその製造方法
JP2005215275A (ja) * 2004-01-29 2005-08-11 Quanta Display Japan Inc 液晶表示装置とその製造方法
JP4646539B2 (ja) * 2004-03-29 2011-03-09 エーユー オプトロニクス コーポレイション 液晶表示装置とその製造方法
JP2005283690A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Quanta Display Japan Inc 液晶表示装置とその製造方法
US7521368B2 (en) * 2004-05-07 2009-04-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
KR20070000025A (ko) * 2005-06-24 2007-01-02 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US7830463B2 (en) 2010-11-09
TW200727489A (en) 2007-07-16
US20070242178A1 (en) 2007-10-18
CN100430809C (zh) 2008-11-05
TWI319911B (en) 2010-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1991543A (zh) 液晶显示装置及其制造方法
CN1195243C (zh) 用于液晶显示器的薄膜晶体管阵列屏板及其制造方法
CN1208671C (zh) 液晶显示装置
CN1287207C (zh) 平面内开关模式有源矩阵型液晶显示器件及其制造方法
CN1221845C (zh) 采用横向电场的有源矩阵寻址液晶显示装置
CN1237386C (zh) 液晶显示装置的制造方法
CN1194247C (zh) 液晶器件、液晶器件的制造方法和电子装置
CN1532617A (zh) 液晶显示器以及其制造方法
CN1252519C (zh) 液晶显示装置用基板及具有其的液晶显示装置及制造方法
CN101075584A (zh) 使用半色调曝光法的液晶显示装置的制造法
CN1967335A (zh) 显示器件
CN1199080C (zh) 液晶显示装置
CN101053005A (zh) 有源矩阵衬底、显示装置以及像素缺陷修正方法
CN1648744A (zh) 液晶显示装置和电子设备
CN1791948A (zh) 非晶透明导电膜及其原料溅射靶、非晶透明电极衬底及其制造方法、及液晶显示器用滤色器
CN1917218A (zh) 源极/漏极电极、晶体管衬底及其制造方法和显示装置
CN1601361A (zh) 液晶显示器
CN1877429A (zh) 液晶显示装置和图像显示装置
CN1648748A (zh) 显示装置
CN1825176A (zh) 液晶显示器及其测试方法
CN1447156A (zh) 显示装置用布线基板及其制造方法
CN1607445A (zh) 水平电场施加型液晶显示板及其制造方法
CN1607444A (zh) 薄膜晶体管阵列基板、液晶显示器件及其制造和检测方法
CN1341231A (zh) Tft阵列基板及其制造方法以及使用它的液晶显示装置
CN1869796A (zh) 液晶显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20081105

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee