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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Flüssigkristalldisplay
(LCD) sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen. Genauer
gesagt, betrifft die Erfindung ein Dünnschichttransistorarray-Substrat mit Abstandshaltern,
die so ausgebildet sind, ohne dass dadurch das Öffnungsverhältnis eingeschränkt würde.
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Erörterung
der einschlägigen
Technik
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Im
Allgemeinen steuern Flüssigkristalldisplays
(LCDs) die Lichttransmission eines Flüssigkristallmaterials unter
Verwendung eines elektrischen Felds, um ein Bild anzuzeigen. Ein
Flüssigkristalldisplay,
bei dem eine gemeinsame Elektrode auf einem oberen Substrat ausgebildet
ist und eine Pixelelektrode auf einem unteren Substrat ausgebildet
ist, wobei die zwei Elektroden einander zugewandt angeordnet sind,
steuert einen Flüssigkristall
durch ein zwischen der gemeinsamen Elektrode und der Pixelelektrode
erzeugtes elektrisches Feld an.
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Ein
Flüssigkristalldisplay
verfügt über ein Dünnschichttransistorarray-Substrat
(ein unteres Substrat) und ein Farbfilterarray-Substrat (ein oberes Substrat),
wobei die zwei Substrate einander zugewandt und miteinander verbunden
sind, Abstandshalter, um den Zellenabstand zwischen den zwei Substraten
gleichmäßig aufrecht
zu erhalten, und einen Flüssigkristall
im durch die Abstandshalter geschaffenen Raum.
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Das
Dünnschichttransistorarray-Substrat verfügt über eine
Vielzahl von Signalleitungen, eine Vielzahl von Dünnschichttransistoren
sowie einen Ausrichtungsfilm, der zur Ausrichtung des Flüssigkristalls
auf es aufgetragen ist. Das Farbfilterarray-Substrat verfügt über einen
Farbfilter zum Darstellen von Farben, eine Schwarzmatrix zum Verhindern
des Ausleckens von Licht sowie einen Ausrichtungsfilm, der zur Ausrichtung
des Flüssigkristalls
auf es aufgetragen ist.
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Abstandshalter
werden in durch ein Verstreuverfahren gebildete Kugel-Abstandshalter
sowie durch eine Fotolithografietechnik ausgebildete Muster-Abstandshalter
eingeteilt.
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Kugel-Abstandshalter
werden unter Verwendung einer Streueinrichtung auf einem Substrat
verstreut, um den Zellenabstand zwischen dem oberen und dem unteren
Substrat aufrecht zu erhalten. Jedoch ist es schwierig, die Kugel-Abstandshalter gleichmäßig zu verstreuen.
Ferner bewegen sich die Kugel-Abstandshalter
zwischen dem oberen und dem unteren Substrat, was zu einem Welligkeitseffekt
führt.
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Muster-Abstandshalter
werden auf einem Substrat durch eine Fotolithografietechnik mit
einem Muster ausgebildet, wobei sie an einer speziellen Stelle fixiert
sind, um den Zellenabstand zwischen dem oberen und dem unteren Substrat
aufrecht zu erhalten. Da jedoch die Muster-Abstandshalter durch eine
Fotolithografietechnik hergestellt werden, wird ein zusätzlicher
Maskenprozess benötigt.
Darüber
hinaus wird, wenn die Muster-Abstandshalter durch eine Fotolithografietechnik
hergestellt werden, nur ein kleiner Anteil des Abstandshaltermaterials
tatsächlich
dazu verwendet, die Muster-Abstandshalter zu erzeugen, und das meiste
des Abstandshaltermaterials, über
95 %, wird vom Substrat entfernt, wodurch die Herstellkosten ansteigen.
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Um
diese Probleme zu lösen,
wurde ein Dünnschichttransistorarray-Substrat
vorgeschlagen, das über
mittels einer Tintenstrahlvorrichtung hergestellte Abstandshalter
verfügt.
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Die 1 ist eine Draufsicht zum
Veranschaulichen eines Dünnschichttransistorarray-Substrats
gemäß einer
einschlägigen
Technik, bei dem Abstandshalter durch eine Tintenstrahlvorrichtung
hergestellt sind, und die 2 ist
eine Schnittansicht zum Veranschaulichen des Dünnschichttransistorarray-Substrats
entlang der Linie 1-1' in
der 1.
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Gemäß den 1 und 2 verfügt das Dünnschichttransistorarray-Substrat
gemäß der einschlägigen Technik über eine
Gateleitung 2 und eine Datenleitung 4, die einander
schneidend auf einem unteren Substrat 1 ausgebildet sind,
einen an jeder Schnittstellen ausgebildeten Dünnschichttransistor, eine Pixelelektrode 22 in
einem durch die Schnittstelle definierten Pixelbereich 32,
einen an der Überlappung
zwischen der Gateleitung 2 und einer Speicherelektrode 24 ausgebildeten
Speicherkondensator 28 sowie einen Abstandshalter 32 in Überlappung
mit dem Speicherkondensator 28.
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Die
Gateleitung 2 liefert ein Gatesignal an eine Gateelektrode 6 des
Dünnschichttransistors 30. Die
Gateleitung 2 ist so ausgebildet, dass sie in einem Gebiet,
in dem sie und die Datenleitung 4 einander überlappen,
wobei dazwischen ein Gateisolierfilm 12 eingefügt ist,
eine erste Breite W1 aufweist, und dass sie in einem Gebiet zwischen
den Pixelelektroden 22 eine zweite Breite W2, die größer als
die erste Breite W1 ist, aufweist. D.h., dass die Gateleitung 2 in
einem mit der Datenleitung 4 überlappenden Gebiet eine relativ
geringe Breite aufweist. Demgemäß kann die
Signalwechselwirkung, zu der es durch eine Kopplung zwischen einem
an die Datenleitung 4 gelieferten Pixelsignal und einem
an die Gateleitung 2 gelieferten Gatesignal kommt, verringert
werden.
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Die
Datenleitung 4 ist so ausgebildet, dass sie eine dritte
Breite W3 aufweist, und sie liefert über eine Drainelektrode 10 des
Dünnschichttransistors 30 ein
Pixelsignal an die Pixelelektrode 22.
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Der
Dünnschichttransistor 30 lädt, auf
das Gatesignal auf der Gateleitung 2 hin, das Pixelsignal der
Datenleitung 4 in die Pixelelektrode 22. Zu diesem
Zweck verfügt
der Dünnschichttransistor 30 über die
mit der Gateleitung 2 verbundene Gateelektrode 6,
eine mit der Datenleitung 4 verbundene Sourceelektrode 8 sowie
eine mit der Pixelelektrode 22 verbundene Drainelektrode 10.
Der Dünnschichttransistor 30 verfügt ferner über eine
aktive Schicht 14 in Überlappung
mit der Gateelektrode 6, wobei sich der Gateisolierfilm 12 dazwischen
befindet, und zwischen der Sourceelektrode 8 und der Drainelektrode 10 ist
ein Kanal gebildet. Auf der aktiven Schicht 14 befindet
sich eine ohmsche Kontaktschicht 16 zum Herstellen eines
ohmschen Kontakts mit der Sourceelektrode 8 und der Drainelektrode 10.
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Die
Pixelelektrode 22, die über
ein erstes, einen Passivierungsfilm 18 durchdringendes
Kontaktloch 20a mit der Drainelektrode 10 des
Dünnschichttransistors 30 verbunden
ist, ist im Pixelbereich 34 ausgebildet.
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Demgemäß wird zwischen
der Pixelelektrode 22, an die über den Dünnschichttransistor 30 das Pixelsignal
geliefert wird, und der gemeinsamen Elektrode (nicht dargestellt),
an die eine Bezugsspannung geliefert wird, ein elektrisches Feld
erzeugt. Wenn ein derartiges elektrisches Feld angelegt wird, drehen
sich die Flüssigkristallmoleküle, die zwischen
dem Dünnschichttransistorarray-Substrat und
dem Farbfilter- Arraysubstrat
in einer vorbestimmten Richtung angeordnet sind, aufgrund ihrer dielektrischen
Anisotropie. Im Ergebnis differiert die Lichttransmission im Pixelbereich 34 abhängig vom Ausmaß der Drehung
der Flüssigkristallmoleküle, und
dadurch können
Bilder angezeigt werden.
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Der
Speicherkondensator 28 verfügt über die Gateleitung 2,
die Speicherelektrode 24 in Überlappung mit der Datenleitung 2,
wobei sich dazwischen der Gateisolierfilm 12 befindet,
und die Pixelelektrode 22, die über ein zweites, den Passivierungsfilm 18 durchdringendes
Kontaktloch 20b mit der Speicherelektrode 24 verbunden
ist. Der Speicherkondensator 28 ermöglicht es, ein in die Pixelelektrode 22 geladenes
Signal bis zum nächsten
Pixelsignal stabil aufrecht zu erhalten.
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Der
Abstandshalter 32 hält
einen Zellenabstand zwischen dem Dünnschichttransistorarray-Substrat
und dem Farbfilterarray-Substrat
aufrecht. Der Abstandshalter 32 wird durch eine Tintenstrahlvorrichtung
in einem Bereich des Dünnschichttransistorarray-Substrats
hergestellt, der mit einer Schwarzmatrix (nicht dargestellt) des
Farbfilterarray-Substrats überlappt.
D.h., dass der Abstandshalter 32 so hergestellt wird, dass
er mit dem TFT 30 oder dem Speicherkondensator 28,
der auf dem Dünnschichttransistorarray-Substrat
ausgebildet ist, überlappt.
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Nun
wird in Zusammenhang mit den 3A bis 3C ein Verfahren zum Herstellen
des Abstandshalters mit einer Tintenstrahlvorrichtung detailliert
erläutert.
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Wie
es in der 3A dargestellt
ist, wird eine Tintenstrahlvorrichtung 40 auf dem unteren
Substrat 1 ausgerichtet. Dann wird unter Verwendung der
ausgerichteten Tintenstrahlvorrichtung 40 ein Abstandshaltermaterial 33 auf
den TFT 30 oder den Speicherkondensator 28 des
unteren Substrats 1 ausgegeben, wie es in der 3B dargestellt ist. D.h.,
dass ein physikalischer Druck erzeugt wird, wenn an ein piezoelektrisches
Element eines Tintenstrahlkopfs 44 eine Spannung angelegt
wird. Dieser physikalische Druck sorgt dafür, dass sich eine Leitung,
die dazu verwendet wird, den das Abstandshaltermaterial 33 enthaltenden
Behälter 42 mit
einer Düse 46 zu
verbinden, wiederholt zusammenzieht und ausdehnt, so dass das Abstandshaltermaterial 33 durch
die Düse 46 auf
das untere Substrat 1 ausgegeben wird.
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Das
durch die Düse 46 der
Tintenstrahlvorrichtung 40 auf das untere Substrat 1 ausgegebene Abstandshaltermaterial 33 erfährt anschließend eine Belichtung
durch Ultraviolettstrahlung, wie sie von einer Lichtquelle 48 abgestrahlt
wird, oder einen Brennprozess, wie es in der 3C dargestellt ist. Auf diese Weise wird
der Abstandshalter 32 mit einer vorbestimmten Breite W
und Höhe
H auf dem unteren Substrat 1 fixiert.
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Während der
Herstellung des Abstandshalters 32 unter Verwendung der
Tintenstrahlvorrichtung gemäß der einschlägigen Technik
unterliegt das Abstandshaltermaterial 33 geringer Viskosität durch
die Düse
hindurch der Schwerkraft, während
es auf das Substrat 1 ausgegeben wird. Demgemäß breitet
sich das Abstandshaltermaterial 33 weit aus, was es erschwert,
den Abstandshalter 32 an einer vorbestimmten Position zu
lokalisieren. Anders gesagt, muss der Abstandshalter 32 auf
dem unteren Substrat in Gebieten ausgebildet werden, die durch die Schwarzmatrix
des oberen Substrats abgedeckt werden können, damit nichts am Öffnungsverhältnis des LCD
verloren geht, wobei diese Gebiete den TFT 30, den Speicherkondensator 28,
die Datenleitung 4 und die Gateleitung 2 beinhalten.
Wenn sich der Abstandshalter 32 ausbreitet, bildet er sich
in unerwünschter
Weise auf der Pixelelektrode 22 aus, wobei es sich um ein
Gebiet ohne Überlappung
mit der Schwarzmatrix handelt, wodurch Öffnungsverhältnis verloren geht, und der
Abstandshalter 32 erscheint als Fleck auf der Pixelelektrode 22.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Demgemäß ist die
Erfindung auf ein Dünnschichttransistorarray-Substrat
und ein Verfahren zum Herstellen desselben gerichtet, das eines
oder mehrere der Probleme aufgrund von Einschränkungen und Nachteilen in der
einschlägigen
Technik im Wesentlichen vermeidet.
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Es
ist ein Vorteil der Erfindung, ein Dünnschichttransistorarray-Substrat
mit Abstandshaltern zu schaffen, ohne dass ein Verlust an Öffnungsverhältnis auftritt.
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Zusätzliche
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung
dargelegt, und sie sind teilweise aus der Beschreibung ersichtlich,
oder sie ergeben sich beim Ausüben
der Erfindung. Die Aufgaben und andere Vorteile der Erfindung werden
durch die Struktur realisiert und erzielt, wie sie in der schriftlichen
Beschreibung und den zugehörigen
Ansprüchen
sowie den beigefügten
Ansprüchen
speziell dargelegt ist.
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Um
diese und andere Vorteile zu erzielen und gemäß dem Zweck der Erfindung,
wie sie realisiert wurde und umfassend beschrieben wird, kann ein
Dünnschichttransistorarray-Substrat
z.B. Folgendes aufweisen: eine Gateleitung auf einem Substrat; ein
Gateisolierfilm auf der Gateleitung; eine Datenleitung auf dem Gateisolierfilm,
wobei diese Datenleitung die Gateleitung schneidet, um einen Pixelbereich
zu definieren und wobei sich der Gateisolierfilm zwischen der Gateleitung
und der Datenleitung befindet, wobei die Gateleitung und/oder die
Datenleitung einen Vorsprung aufweisen; ein Dünnschichttransistor an einer
Schnittstelle zwischen der Gateleitung und der Datenleitung; eine
Pixelelektrode im Pixelbereich, wobei diese Pixelelektrode mit dem
Dünnschichttransistor
verbunden ist; und ein durch ein Tintenstrahlsystem aufgebrachter
Abstandshalter innerhalb des Vorsprungs.
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Gemäß einer
anderen Erscheinungsform der Erfindung kann ein Verfahren zum Herstellen
eines Dünnschichttransistorarray-Substrats z.B. Folgendes
umfassen: eine Gateleitung auf einem Substrat; ein Gateisolierfilm
auf der Gateleitung; eine Datenleitung auf dem Gateisolierfilm,
wobei diese Datenleitung die Gateleitung schneidet, um einen Pixelbereich
zu definieren und wobei sich der Gateisolierfilm zwischen der Gateleitung
und der Datenleitung befindet, wobei die Gateleitung und/oder die
Datenleitung einen Vorsprung aufweisen; ein Dünnschichttransistor an einer
Schnittstelle zwischen der Gateleitung und der Datenleitung; eine
Pixelelektrode im Pixelbereich, wobei diese Pixelelektrode mit dem
Dünnschichttransistor
verbunden ist; und ein durch ein Tintenstrahlsystem aufgebrachter
Abstandshalter innerhalb des Vorsprungs.
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Gemäß noch einer
anderen Erscheinungsform der Erfindung kann ein Verfahren zum Herstellen
eines Flüssigkristalls
z.B. Folgendes umfassen: Herstellen einer Gateleitung auf einem
unteren Substrat; Herstellen einer die Gateleitung schneidenden Datenleitung,
um einen Pixelbereich zu bilden, wobei die Datenleitung und/oder
die Gateleitung einen Vorsprung aufweisen; Herstellen eines Dünnschichttransistors
an einer Schnittstelle zwischen der Gateleitung und der Datenleitung,
der über
eine Sourceelektrode, eine Drainelektrode und eine Gateelektrode verfügt; Herstellen
einer Pixelelektrode im Pixelbereich, die mit der Drainelektrode
des Dünnschicht transistors
verbunden ist; und Herstellen eines Abstandshalters innerhalb des
Vorsprungs durch eine Spendereinrichtung.
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Es
ist zu beachten, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung
als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und
erläuternd
sind und dazu vorgesehen sind, für
eine weitere Erläuterung
der beanspruchten Erfindung zu sorgen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
beigefügten
Zeichnungen, die enthalten sind, um für ein weiteres Verständnis der
Erfindung zu sorgen, und die in diese Beschreibung eingeschlossen
sind und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen Ausführungsformen
der Erfindung und dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu, die
Prinzipien der Erfindung zu erläutern.
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In
den Zeichnungen ist Folgendes dargestellt.
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1 ist eine Draufsicht zum
Veranschaulichen eines Dünnschichttransistorarray-Substrats
gemäß einer
einschlägigen
Technik;
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2 ist eine Schnittansicht
des Dünnschichttransistorarray-Substrats
entlang der Linie I-I' in
der 1;
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3A bis 3C sind Schnittansichten zum Veranschaulichen
eines Herstellprozesses für
einen durch ein Tintenstrahlsystem gemäß der einschlägigen Technik
hergestellten Abstandshalter;
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4 ist eine Draufsicht zum
Veranschaulichen eines Abstandshalters, der auf der Pixelelektrode,
ohne Abschirmung durch eine Schwarzmatrix, ausgebildet ist;
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5 ist eine Draufsicht zum
Veranschaulichen eines Dünnschichttransistorarray-Substrats
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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6 ist eine Schnittansicht
des Dünnschichttransistorarray-Substrats
entlang der Linie II-II' in
der 5;
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7 ist eine Draufsicht zum
Veranschaulichen eines anderen Typs des in der 5 dargestellten Dünnschichttransistorarray-Substrats;
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8A bis 8F sind Draufsichten und Schnittansichten
zum Veranschaulichen eines Herstellprozesses für das in den 5 und 6 dargestellte
Dünnschichttransistorarray-Substrat;
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9 ist eine Draufsicht zum
Veranschaulichen eines Dünnschichttransistorarray-Substrats
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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10 ist eine Schnittansicht
des Dünnschichttransistorarray-Substrats
entlang der Linie II-II' in
der 9;
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11 ist eine Draufsicht zum
Veranschaulichen eines anderen Typs des in der 9 dargestellten Dünnschichttransistorarray-Substrats;
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12A bis 12E sind Draufsichten und Schnittansichten
zum Veranschaulichen eines Herstellprozesses für das in den 9 und 10 dargestellte
Dünnschichttransistorarray-Substrat;
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13A bis 13E sind Draufsichten und Schnittansichten
zum Veranschaulichen eines zweiten Maskenprozesses beim Herstellprozess
für das in
der 12B dargestellte
Dünnschichttransistorarray-Substrat;
und
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14 ist eine Draufsicht zum
Veranschaulichen eines Dünnschichttransistorarray-Substrats gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER VERANSCHAULICHTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nun
wird detailliert auf Ausführungsformen der
Erfindung Bezug genommen, zu denen in den beigefügten Zeichnungen Beispiele
dargestellt sind.
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Die 5 ist eine Draufsicht zum
Veranschaulichen eines Dünnschichttransistorarray-Substrats
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung, und die 6 ist
eine Schnittansicht des Dünnschichttransistorarray-Substrats
entlang der Linie II-II' in
der 5.
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Gemäß den 5 und 6 verfügt das Dünnschichttransistorarray-Substrat
gemäß der ersten Ausführungsform
der Erfindung über
eine Gateleitung 52 mit verschiedenen Breiten sowie eine
diese Gateleitung 52 schneidende Datenleitung 52 auf
einem unteren Substrat, wobei sich dazwischen ein Gateisolierfilm 62 befindet.
Das Dünnschichttransistorarray-Substrat
verfügt
ferner über
einen an jeder Schnittstelle ausgebildeten Flüssigkristall 80, eine
Pixelelektrode 72 in einem durch die Schnittstelle definierten
Pixelbereich, einen Speicherkondensator 78, der an einer Überlappung
zwischen der Gateleitung 52 und einer Speicherelektrode 74 ausgebildet
ist, und einen Abstandshalter 82, der so ausgebildet ist, dass
er mit dem Speicherkondensator 78 überlappt.
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Die
Gateleitung 52 liefert ein Gatesignal an eine Gateelektrode 56 des
Dünnschichttransistor 80. Die
Gateleitung 52 verfügt über einen
einen Pixelbereich 84 bildenden Leitungs teil 52a und
einen Vorsprung 52b, der vom Leitungsteil 52a vorsteht.
Der Leitungsteil 52a ist so ausgebildet, dass er eine Breite
d1 aufweist, die kleiner als die erste Breite W1 der Gateleitung
bei der einschlägigen
Technik ist, um das verringerte Öffnungsverhältnis der
Pixelelektrode 72 aufgrund des Vorsprungs 52b zu
kompensieren. Der Vorsprung 52b verfügt über eine Breite d2, mit größerer Breite
als der des Leitungsteils 52a, in dem der mit der Speicherelektrode 74 überlappende
Abstandshalter 82 durch eine Tintenstrahlvorrichtung ausgebildet
ist. Gemäß der ersten
Ausführungsform der
Erfindung verfügt
der Vorsprung 52b z.B. über eine
vertikale Breite von ungefähr
30 μm – 50 μm parallel
zur Datenleitung 54 sowie eine horizontale Breite von ungefähr 30 μm–50 μm orthogonal
zu dieser. Der Vorsprung 52b kann Rechteckform mit einer Breite
aufweisen, die größer als
der Durchmesser des Abstandshalters 82 ist, wie es in der 5 dargestellt ist, oder
er kann Kreisform mit einem Durchmesser aufweisen, der größer als
der Durchmesser des Abstandshalters 82 ist, wie es in der 7 dargestellt ist.
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Die
Datenleitung 54 liefert über eine Drainelektrode 60 des
Dünnschichttransistors 80 ein
Pixelsignal an die Pixelelektrode 72.
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Der
Dünnschichttransistor 80 lädt, auf
ein Gatesignal auf der Gateleitung 52 hin, das Pixelsignal
der Datenleitung 54 in die Pixelelektrode 72.
Zu diesem Zweck verfügt
der Dünnschichttransistor 80 über die
mit der Gateleitung 52 verbundene Gateelektrode 56,
eine mit der Datenleitung 54 verbundene Sourceelektrode 58 und
eine mit der Pixelelektrode 52 verbundene Drainelektrode 60.
Außerdem
verfügt der
Dünnschichttransistor 80 ferner über eine
aktive Schicht 64 in Überlappung
mit der Gateelektrode 56, wobei sich dazwischen der Gateisolierfilm 62 befindet,
wobei zwischen der Sourceelektrode 58 und der Drainelektrode 60 ein
Kanal gebildet ist. Auf der aktiven Schicht 74 befindet
sich eine ohmsche Kontaktschicht 66 zum Ausbilden eines
ohmschen Kontakts mit der Sourceelektrode 58 und der Drainelektrode 60.
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Die
Pixelelektrode 72, die durch ein einen Passivierungsfilm 68 durchdringendes
erstes Kontaktloch 70a mit der Drainelektrode 60 des
Dünnschichttransistors 80 verbunden
ist, ist im Pixelbereich 84 ausgebildet.
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Demgemäß wird zwischen
der Pixelelektrode 72, an die über den Dünnschichttransistor 80 das Pixelsignal
geliefert wird, und der gemeinsamen Elektrode (nicht dargestellt),
an die eine Bezugsspannung geliefert wird, ein elektrisches Feld
erzeugt. Wenn ein derartiges elektrisches Feld angelegt wird, drehen
sich die in einer vorbestimmten Richtung zwischen dem Dünnschichttransistorarray-Substrat
und dem Farbfilterarray-Substrat angeordneten Flüssigkristallmoleküle aufgrund
ihrer dielektrischen Anisotropie. Im Ergebnis differiert die Lichttransmission
im Pixelbereich 84 abhängig
vom Ausmaß der
Drehung der Flüssigkristallmoleküle, und
dadurch können
Bilder angezeigt werden.
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Der
Speicherkondensator 78 verfügt über die Gateleitung 72,
die Speicherelektrode 74 in Überlappung mit der Gateleitung 52,
wobei sich der Gateisolierfilm 62 dazwischen befindet,
und die Pixelelektrode 72, die über ein zweites, den Passivierungsfilm 78 durchdringendes
Kontaktloch 70b mit der Speicherelektrode 74 verbunden
ist. Hierbei überlappt
die Speicherelektrode 74 mit dem Vorsprung 52b der
Gateleitung 52, wobei sich der Gateisolierfilm 62 dazwischen
befindet. Die Speicherelektrode 74, die mit den Prinzipien
der Erfindung in Übereinstimmung
steht, kann teilweise sowohl mit dem Leitungsteil 52a als auch
dem Vorsprung 52b der Gateleitung 52 so überlappen,
dass sie mit "T"-Form ausgebildet
ist, um die Kapazität
des Speicherkondensators 78 zu vergrößern. Der Speicherkondensator 78 ermöglicht es,
ein in die Pixelelektrode 72 geladenes Pixelsignal stabil bis
zum nächsten
Pixelsignal aufrecht zu erhalten.
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Der
Abstandshalter 82 hält
einen Zellenabstand zwischen dem Dünnschichttransistorarray-Substrat
und dem Farbfilterarray-Substrat
aufrecht. Der Abstandshalter 82, der mit den Prinzipien der
Erfindung in Übereinstimmung
steht, kann so ausgebildet sein, dass er in einem Vorsprungsbereich
der Gateleitung 52 mit einer Tintenstrahlvorrichtung so
hergestellt wird, dass er über
Halbkreis- oder Halbovalform verfügt, wobei er mit einer Schwarzmatrix
(nicht dargestellt) des Farbfilterarray-Substrats überlappt.
D.h., dass der Abstandshalter 82 so ausgebildet ist, dass
er mit dem Speicherkondensator 78 überlappt.
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Die 8A bis 8F sind Draufsichten und Schnittansichten
zum Veranschaulichen eines Herstellprozesses für das in den 5 und 6 dargestellte Dünnschichttransistorarray-Substrat
gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung.
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Gemäß der 8A wird durch einen ersten Maskenprozess
auf einem unteren Substrat 51 eine erste leitende Mustergruppe
mit der Gateleitung 52 und der Gateelektrode 56 hergestellt.
Genauer gesagt, wird durch eine Abscheidungstechnik wie ein Sputterverfahren
auf dem unteren Substrat 51 eine Gatemetallschicht hergestellt.
Diese Gatemetallschicht wird aus einem Metall wie Aluminium (Al),
einer Aluminiumlegierung, Molybdän
(Mo) und Kupfer (Cu) hergestellt. Die Gatemetallschicht wird dann durch
einen Fotolithografieprozess mit einem Ätzprozess strukturiert, um
dadurch die erste leitende Mustergruppe mit der Gateleitung 52 mit
dem Leitungsteil 52a und dem Vorsprung 52b und
der Gateelektrode 56 herzustellen.
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Gemäß der 8B werden auf dem unteren Substrat 51 mit
der ersten leitenden Mustergruppe durch einen zweiten Maskenprozess
ein Gateisolierfilm 62 und ein Halbleitermuster mit einer
aktiven Schicht 64 und einer ohmschen Kontaktschicht 66 hergestellt.
Genauer gesagt, wird der Gateisolierfilm 62 auf dem unteren
Substrat 51 mit der ersten leitenden Mustergruppe durch
Abscheidungstechniken wie ein Verfahren mit plasmaunterstützter chemischer Dampfabscheidung
(PECVD) und ein Sputterverfahren hergestellt. Der Gateisolierfilm 62 wird
aus einem anorganischen Isoliermaterial wie Siliciumoxid (SiOx) oder Siliciumnitrid (SiNx)
hergestellt. Auf dem unteren Substrat 51 mit der Gateisolierfilm 62 werden
eine erste Halbleiterschicht und ein zweiter Halbleiter durch Abscheidungstechniken
wie ein Verfahren mit plasmaunterstützter chemischer Dampfabscheidung (PECVD)
hergestellt. Hierbei wird die erste Halbleiterschicht aus amorphem
Silicium hergestellt, in die kein Fremdstoff dotiert ist, und die
zweite Halbleiterschicht wird aus amorphem Silicium hergestellt,
in die ein Fremdstoff vom n- oder p-Typ dotiert ist. Dann werden
die erste und die zweite Halbleiterschicht durch einen Fotolithografieprozess
mit einem Trockenätzprozess
strukturiert, um dadurch das Halbleitermuster mit der aktiven Schicht 64 und
der ohmschen Kontaktschicht 66 auszubilden.
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Gemäß der 8C wird auf dem unteren Substrat 51 mit
dem Halbleitermuster durch einen dritten Maskenprozess eine zweite
leitende Mustergruppe hergestellt. Genauer gesagt, wird durch eine Abscheidungstechnik
wie ein Sputterverfahren auf dem Gateisolierfilm 62, auf
dem das Halbleitermuster ausgebildet ist, eine Source/Drain-Metallschicht
abgeschieden. Hierbei wird diese Source/Drain-Metallschicht aus
Chrom (Cr), Molybdän
(Mo) und Kupfer (Cu) hergestellt. Dann wird die Source/Drain-Metallschicht
durch einen Fotolithografieprozess wie einen Ätzprozess strukturiert, um
dadurch die zweite leitende Mustergruppe mit der Datenleitung 54,
der Speicherelektrode 74, der Sourceelektrode 58 und
der Drainelektrode 60 auszubilden. Danach wird die ohmsche
Kontaktschicht 66 in einem Kanalabschnitt des Dünnschichttransistors
durch einen Trockenätzprozess
unter Verwendung der Sourceelektrode 58 und der Drainelektrode 60 als
Maske entfernt, um dadurch die aktive Schicht 64 freizulegen.
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Gemäß der 8D wird auf dem unteren Substrat 51 mit
der zweiten leitenden Mustergruppe durch einen vierten Maskenprozess
ein Passivierungsfilm 68 mit dem ersten und zweiten Kontaktloch 70a und 70b hergestellt.
Genauer gesagt, wird der Passivierungsfilm 68 auf dem Gateisolierfilm 62 hergestellt.
Der Passivierungsfilm 68 wird aus einem anorganischen Isoliermaterial
wie dem für
den Gateisolierfilm 62 verwendeten Material oder einem
organischen Isoliermaterial mit kleiner Dielektrizitätskonstante
wie einer organischen Acrylverbindung, BCB (Benzocyclobuten) oder
PFCB (Perfluorcyclobutan) usw. hergestellt. Der Passivierungsfilm 68 wird
durch einen Fotolithografieprozess mit einem Trockenätzprozess
strukturiert, um dadurch das erste und das zweite Kontaktloch 70a und 70b auszubilden.
Das erste Kontaktloch 70a wird auf solche Weise ausgebildet,
dass es den Passivierungsfilm 68 durchdringt, um die Drainelektrode 60 freizulegen,
wohingegen das zweite Kontaktloch 70b auf solche Weise
ausgebildet wird, dass es den Passivierungsfilm 68 durchdringt,
um die Speicherelektrode 74 freizulegen.
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Gemäß der 8E wird auf dem unteren Substrat 51 mit
dem Passivierungsfilm 68 durch einen fünften Maskenprozess eine dritte
leitende Mustergruppe hergestellt. Genauer gesagt, wird durch eine
Abscheidungstechnik wie ein Sputterverfahren ein transparenter leitender
Film auf dem Passivierungsfilm 68 hergestellt. Der transparente
leitende Film kann aus Indiumzinnoxid (ITO), Zinnoxid (TO), Indiumzinkoxid
(IZO) oder Indiumzinnzinkoxid (ITZO) hergestellt werden. Dann wird
der transparente leitende Film durch einen Fotolithografieprozess
strukturiert, um die Pixelelektrode 72 auszubilden. Die
Pixelelektrode 72 ist durch das erste Kontaktloch 70a mit
der Drainelektrode 60 verbunden, und sie ist durch das
zweite Kontaktloch 70b auch mit der Speicherelektrode 74 verbunden.
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Gemäß der 8F wird auf dem unteren Substrat 51 mit
der Pixelelektrode 72 ein Abstandshalter 82 hergestellt.
Genauer gesagt, wird ein Abstandshaltermaterial durch ein Tintenstrahlsystem auf
der Pixelelektrode 72 in Überlappung mit dem Vorsprung 52b der
Gateleitung 52 hergestellt. Dann wird das Abstandshaltermaterial
durch Ultraviolettstrahlung oder einem Brennprozess gehärtet, damit ein
Abstandshalter 82 mit vorbestimmter Höhe und Breite in Überlappung
mit dem Vorsprung 52b der Gateleitung 52 gebildet
wird.
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Die 9 ist eine Draufsicht zum
Veranschaulichen eines Dünnschichttransistorarray-Substrats
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung, und die 10 ist
eine Schnittansicht des Dünnschichttransistorarray-Substrats
entlang der Linie III-III' in
der 9.
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Gemäß den 9 und 10 verfügt das Dünnschichttransistorarray-Substrat
auf einem unteren Substrat 51 über eine Gateleitung 52 mit
verschiedenen Breiten sowie eine die Gateleitung 52 schneidende
Datenleitung 54, wobei sich dazwischen ein Gateisolierfilm 62 befindet.
Das Dünnschichttransistorarray-Substrat
verfügt
ferner über
einen an jeder Schnittstelle ausgebildeten Dünnschichttransistor 80, eine
Pixelelektrode 72 in einem durch die Schnittstelle definierten
Pixelbereich 84, einen an einer Überlappung zwischen der Gateleitung 52 und
einer Speicherelektrode 74 ausgebildeten Speicherkondensator 78 sowie
einen Abstandshalter 82, der so ausgebildet ist, dass er
mit der Gateleitung 52 überlappt.
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Die
Gateleitung 52 liefert ein Gatesignal an eine Gateelektrode 56 des
Dünnschichttransistors 80.
Die Gateleitung 52 verfügt über einen
einen Pixelbereich 84 definierenden Leitungsteil 52a und
einen von diesem vorstehenden Vorsprung 52b. Der Leitungsteil 52a ist
so ausgebildet, dass er eine Breite d1 aufweist, die kleiner als
die erste Breite W1 der Gateleitung bei der einschlägigen Technik
ist, um das verkleinerte Öffnungsverhältnis der
Pixelelektrode 72 aufgrund des Vorsprungs 52b zu
kompensieren. Der Vorsprung 52b verfügt über eine Breite W2, die größer als
die des Leitungsteils 52a ist, in dem der mit der Speicherelektrode 74 überlappende
Abstandshalter 82 durch eine Tintenstrahlvorrichtung hergestellt
ist. Gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung verfügt
der Vorsprung 52b z.B. über
eine vertikale Breite von ungefähr
30 μm – 50 μm parallel zur
Datenleitung 54 sowie eine horizontale Breite von ungefähr 30 μm – 50 μm orthogonal
zur Datenleitung 54. Der Vorsprung 52b kann über Rechteckform
mit einer größeren Breite
als dem Durchmesser des Abstandshalters 82, wie es in der 9 dargestellt ist, aufweisen,
oder er kann Kreisform mit einem Durchmesser aufweisen, der größer als
der Durchmesser des Abstandshalters 82 ist, wie es in der 11 dargestellt ist.
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Die
Datenleitung 54 liefert über eine Drainelektrode 60 des
Dünnschichttransistors 80 ein
Pixelsignal an die Pixelelektrode 72.
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Der
Dünnschichttransistor 80 lädt, auf
ein Gatesignal auf der Gateleitung 52 hin, das Pixelsignal
auf der Datenleitung 54 in die Pixelelektrode 72. Zu
diesem Zweck verfügt
der Dünnschichttransistor 80 über die
mit der Gateleitung 52 verbundene Gateelektrode 56,
eine mit der Datenleitung 54 verbundene Sourceelektrode 58 und
eine mit der Pixelelektrode 72 verbundene Drainelektrode 80.
Außerdem
verfügt
der Dünnschichttransistor 80 ferner über eine
aktive Schicht 64 in Überlappung
mit der Gateelektrode 56, wobei sich dazwischen der Gateisolierfilm 62 befindet,
und wobei zwischen der Sourceelektrode 58 und der Drainelektrode 60 ein
Kanal gebildet ist. Auf der aktiven Schicht 64 befindet
sich eine ohmsche Kontaktschicht 66 zum Herstellen eines ohmschen Kontakts
mit der Sourceelektrode 58 und der Drainelektrode 60.
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Die
Pixelelektrode 72, die durch ein einen Passivierungsfilm 68 durchdringendes
erstes Kontaktloch 70 mit der Drainelektrode 60 des
Dünnschichttransistors 80 verbunden
ist, ist im Pixelbereich 84 ausgebildet.
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Demgemäß wird zwischen
der Pixelelektrode 72, an die das Pixelsignal über den
Dünnschichttransistor 80 geliefert
wird, und der gemeinsamen Elektrode (nicht dargestellt), an die
eine Bezugsspannung geliefert wird, ein elektrisches Feld erzeugt.
Wenn ein derartiges Feld angelegt wird, verdrehen sich die in einer
vorbestimmten Richtung zwischen dem Dünnschichttransistorarray-Substrat
und dem Farbfilterarray-Substrat
angeordneten Flüssigkristallmoleküle aufgrund
ihrer dielektrischen Anisotropie. Im Ergebnis differiert die Lichttransmission
im Pixelbereich 84 abhängig
vom Ausmaß der
Drehung der Flüssigkristallmoleküle, und
dadurch können
Bilder angezeigt werden.
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Der
Speicherkondensator 78 verfügt über einen Vorsprung 52b der
Gateleitung 52 und eine Pixelelektrode 72 in Überlappung
mit dem Vorsprung 52b der Gateleitung 52, wobei
sich dazwischen der Gateisolierfilm 62 und der Passivierungsfilm 68 befinden.
Der Speicherkondensator 78 ermöglicht es, ein in die Pixelelektrode 72 geladenes
Pixelsignal stabil bis zum Laden des nächsten Pixelsignals aufrecht
zu erhalten.
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Der
Abstandshalter 82 hält
einen Zellenabstand zwischen dem Dünnschichttransistorarray-Substrat
und dem Farbfilterarray-Substrat
aufrecht. Der Abstandshalter 82, der in Übereinstimmung
mit den Prinzipien der Erfindung steht, kann durch eine Tintenstrahlvorrichtung
so hergestellt werden, dass er über
Halbkreisform oder Halbovalform im Vorsprungsbereich der Gateleitung 52 verfügt, wobei
der Abstandshalter 82 mit einer Schwarzmatrix (nicht dargestellt)
des Farbfilterarray-Substrats überlappt.
D.h., dass der Abstandshalter 82 so hergestellt wird, dass
er mit dem Speicherkondensator 78 überlappt.
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Die 12A bis 12E sind Draufsichten und Schnittansichten
zum Veranschaulichen eines Herstellprozesses für das in den 9 und 10 dargestellte
Dünnschichttransistorarray-Substrat.
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Gemäß der 12A wird auf dem unteren Substrat 51 durch
einen ersten Maskenprozess eine erste leitende Mustergruppe mit
der Gateleitung 52 und der Gateelektrode 56 hergestellt.
Genauer gesagt, wird auf dem unteren Substrat 51 durch
eine Abscheidungstechnik wie ein Sputterverfahren eine Gatemetallschicht
hergestellt. Die Gatemetallschicht wird aus einem Metall wie Aluminium
(Al), einer Aluminiumlegierung, Molybdän (Mo) und Kupfer (Cu) hergestellt.
Dann wird die Gatemetallschicht durch einen Fotolithografieprozess
mit einem Ätzprozess strukturiert,
um dadurch die erste leitende Mustergruppe mit der Gateleitung 52 mit
dem Leitungsteil 52a und dem Vorsprung 52b sowie
der Gateelektrode 56 auszubilden.
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Gemäß der 12B wird auf dem unteren Substrat 51 mit
der ersten leitenden Mustergruppe durch Abscheidungstechniken wie
ein Verfahren mit plasmaunterstützter
chemischer Dampfabscheidung (PECVD) und ein Sputterverfahren ein
Gateisolierfilm 62 hergestellt. Der Gateisolierfilm 62 wird
aus einem anorganischen Isoliermaterial wie Siliciumoxid (SiOx) oder Siliciumnitrid (SiNx)
hergestellt.
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Ferner
werden ein Halbleitermuster mit einer aktiven Schicht 64 und
einer ohmschen Kontaktschicht 66, die aufeinandergeschichtet
sind, und ein zweites leitendes Muster mit der Datenleitung 54,
der Sourceelektrode 58 und der Drainelektrode 60 durch einen
zweiten Maskenprozess auf dem Gateisolierfilm 62 hergestellt.
Die Beschreibung des zweiten Maskenprozesses erfolgt später unter
Bezugnahme auf die 13A bis 13E.
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Es
wird nun auf die 12C Bezug
genommen, gemäß der auf
dem unteren Substrat 51 mit der zweiten leitenden Mustergruppe
durch einen dritten Maskenprozess ein Passivierungsfilm 68 mit
einem Kontaktloch 70 hergestellt wird. Genauer gesagt, wird
der Passivierungsfilm 68 auf dem Gateisolierfilm 62 hergestellt.
Der Passivierungsfilm 68 wird aus einem anorganischen Isoliermaterial
wie dem für
den Gateisolierfilm 62 verwendeten Material oder einem organischen
Isoliermaterial mit kleiner Dielektrizitätskonstante wie einer organischen
Acrylverbindung, BCB (Benzocyclobuten) oder PFCB (Perfluorcyclobutan)
usw. hergestellt. Dann wird der Passivierungsfilm 68 durch
einen Fotolithografieprozess mit einem Trockenätzprozess strukturiert, um
dadurch das Kontaktloch 70 auszubilden. Das Kontaktloch 70 wird
auf solche Weise ausgebildet, dass es den Passivierungsfilm 68 durchdringt,
um die Drainelektrode 60 freizulegen.
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Gemäß der 12D wird auf dem unteren Substrat 51 mit
dem Passivierungsfilm 68 durch einen vierten Maskenprozess
eine dritte leitende Mustergruppe hergestellt. Genauer gesagt, wird
auf dem Passivierungsfilm 68 durch eine Abscheidungstechnik
wie ein Sputterverfahren ein transparenter leitender Film hergestellt.
Der transparente leitende Film kann aus Indiumzinnoxid (ITO), Zinnoxid
(TO), Indiumzinkoxid (IZO) oder Indiumzinnzinkoxid (ITZO) hergestellt
werden. Dann wird der transparente leitende Film durch einen Fotolithografieprozess
mit einem Nassätzprozess
strukturiert, um die Pixelelektrode 72 auszubilden. Die
Pixelelektrode 72 ist durch das Kontaktloch 70 mit
der Drainelektrode 60 verbunden, und sie ist so ausgebildet,
dass sie mit dem Vorsprung 52b der Gateleitung 52 überlappt,
wobei der Gateisolierfilm 62 und der Passivierungsfilm 68 dazwischenliegen.
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Gemäß der 12E wird auf dem unteren Substrat 51 mit
der Pixelelektrode 72 ein Abstandshalter 82 hergestellt.
Genauer gesagt, wird ein Abstandshaltermaterial durch ein Tintenstrahlsystem auf
der Pixelelektrode 72 in Überlappung mit dem Vorsprung 52b der
Gateleitung 52 hergestellt. Dann wird das Abstandshaltermaterial
durch Ultraviolettstrahlung oder einen Brennprozess gehärtet, damit der
Abstandshalter 82 mit vorbestimmter Höhe und Breite in Überlappung
mit dem Vorsprung 52b der Gateleitung 52 ausgebildet
wird.
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Die 13A bis 13E sind Draufsichten und Schnittansichten
zum Veranschaulichen eines zweiten Maskenprozesses beim Herstellprozess
für das Dünnschichttransistorarray-Substrat.
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Wie
es in der 13A dargestellt
ist, werden eine erste Halbleiterschicht 63, eine zweite
Halbleiterschicht 65 und eine Source/Drain-Metallschicht 67 durch
Abscheidungstechniken wie ein Verfahren mit plasmaunterstützter chemischer
Dampfabscheidung (PECVD) und ein Sputterverfahren sequenziell auf dem
Gateisolierfilm 62 hergestellt. Hierbei wird die erste
Halbleiterschicht 63 aus amorphem Silicium, in das kein
Fremdstoff dotiert ist, hergestellt, und die zweite Halbleiterschicht 65 wird
aus amorphem Silicium hergestellt, in das ein Fremdstoff vom n-
oder p-Typ dotiert ist. Die Source/Drain-Metallschicht 67 wird
aus Chrom (Cr), Molybdän (Mo)
und Kupfer (Cu) hergestellt.
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Danach
wird auf der Source/Drain-Metallschicht 154 ein Fotoresistfilm
hergestellt, und dann wird auf einem oberen Teil des unteren Substrats 51 eine
zweite Maske 90 angeordnet, wie es in der 13B dargestellt ist. Die zweite Maske 90 verfügt über ein
Maskensubstrat 92 aus transparentem Material, einen Abschirmungsteil 94,
der auf einem Abschirmungsbereich P2 des Maskensubstrats 52 ausgebildet
ist, und einen Beugungs-Belichtungsteil 96 (oder einen
halbdurchlässigen
Teil), der auf einem Teilbelichtungsbereich P3 des Maskensubstrats 92 ausgebildet
ist. Hierbei wird ein Bereich, in dem das Maskensubstrat 92 freigelegt
ist, zu einem Belichtungsbereich P1. Der Fotoresistfilm wird unter
Verwendung der zweiten Maske 90 Licht ausgesetzt, und er
wird dann entwickelt, um dadurch ein Fotoresistmuster 98 zu
bilden, das im Grenzgebiet zwischen dem Abschirmungsbereich P2 und
dem Teilbelichtungsbereich P3, entsprechend dem Beugungs-Belichtungsteil 69 bzw.
dem Abschirmungsteil 94 der zweiten Maske 90,
einen Stufenteil aufweist. D.h., dass das im Teilbelichtungsbereich
P3 ausgebildete Fotoresistmuster 98 eine zweite Höhe H2 aufweist,
die niedriger als eine erste Höhe
H1 des im Abschirmungsbereich P2 ausgebildeten Fotoresistmusters 98 ist.
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Anschließend wird
die Source/Drain-Metallschicht 67 durch einen Nassätzprozess
unter Verwendung des Fotoresistmusters 98 als Maske strukturiert,
damit die zweite leitende Mustergruppe mit der Datenleitung 54,
der mit dieser verbundenen Sourceelektrode 58 und der Drainelektrode 60,
die immer noch mit der Sourceelektrode 58 verbunden ist,
hergestellt wird, wie es in der 13C dargestellt ist.
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Danach
werden die erste Halbleiterschicht 63 und die zweite Halbleiterschicht 65 unter
Verwendung des Fotoresistmusters 98 als Maske durch einen
Trockenätzprozess
strukturiert, um dadurch die ohmsche Kontaktschicht 66 und
die aktive Schicht 64 mit Anordnung entlang der zweiten
leitenden Mustergruppe auszubilden, wie es in der 13D dargestellt ist. Als Nächstes wird
das mit der zweiten Höhe H2
im Teilbelichtungsbereich P3 ausgebildete Fotoresistmuster 98 durch
einen Veraschungsprozess unter Verwendung eines Sauerstoff(O2-)plasmas entfernt,
wodurch das mit der ersten Höhe
H1 im Abschirmungsbereich P2 ausgebildete Fotoresistmuster 98 geringere
Höhe aufweist.
Der Teilbelichtungsbereich P3, d.h. die im Kanalabschnitt des Dünnschichttransistors
ausgebildete zweite Source/Drain-Metallschicht 67, wird
durch einen Ätzprozess
unter Verwendung des Fotoresistmusters 98 entfernt. Demgemäß wird die
Drainelektrode 60 von der Sourceelektrode 58 getrennt.
Danach wird die ohmsche Kontaktschicht 66 auf einem Kanalabschnitt
des Dünnschichttransistors
durch einen Trockenätzprozess
unter Verwendung des Fotoresistmusters 98 entfernt, um
dadurch die aktive Schicht 64 freizulegen.
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Dann
wird der auf der zweiten leitenden Mustergruppe verbliebene Rest
des Fotoresistmusters 98 durch einen Abziehprozess entfernt,
um den zweiten Maskenprozess abzuschließen, wie es in der 13E dargestellt ist.
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Die 14 ist eine Draufsicht zum
Veranschaulichen eines Dünnschichttransistorarray-Substrats
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung.
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Wie
es in der 14 dargestellt
ist, verfügt das
Dünnschichttransistorarray-Substrat
gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung über
Elemente, die beinahe identisch mit denen des in den 5 und 6 dargestellten Dünnschichttransistorarray-Substrats
sind, jedoch mit Ausnahme eines Abstandshalters 82 in Überlappung
mit einer Datenleitung 54.
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Die
Datenleitung 54 liefert über eine Drainelektrode 60 eines
Dünnschichttransistors 80 ein
Pixelsignal an eine Pixelelektrode 72.
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Die
Datenleitung 54 verfügt über einen
einen Pixelbereich 54 definierenden Leitungsteil 54a und einen
von diesem vorstehenden Vorsprung 54b. Der Leitungsteil 54a ist
so ausgebildet, dass er eine Breite d4 aufweist, die kleiner als
die dritte Breite W3 der Datenleitung bei der einschlägigen Technik
ist, um das verringerte Öffnungsverhältnis der
Pixelelektrode 72 aufgrund des Vorsprungs 54b zu
kompensieren. Der Vorsprung 54b verfügt über eine Breite d3, die größer als
die des Leitungsteils 54a ist, wo der Abstandshalter 82 durch
eine Tintenstrahlvorrichtung hergestellt ist. Gemäß der dritten
Ausführungsform der
Erfindung verfügt
der Vorsprung 54b z.B. über eine
vertikale Breite von ungefähr
30 μm – 50 μm parallel
zur Gateleitung 52 sowie eine horizontale Breite von ungefähr 30 μm – 50 μm orthogonal
zu dieser. Der Vorsprung 54b kann die Form eines Rechtecks oder
eines Kreises aufweisen. Die Breite des Vorsprungs 54b ist
größer als
die Breite des Abstandshalters 82, der über Kreisform verfügt.
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Der
Abstandshalter 82 hält
den Zellenabstand zwischen dem Dünnschichttransistorarray-Substrat
und dem Farbfilterarray-Substrat
aufrecht. Der Abstandshalter 82 wird im Vorsprungsbereich 54b der
Datenleitung 54 durch eine Tintenstrahlvorrichtung mit
Halbkreis- oder Halbovalform ausgebildet, wobei er mit der Schwarzmatrix
(nicht dargestellt) des Farbfilterarray-Substrats überlappt.
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Die
Schwarzmatrix des Farbfilterarray-Substrat wird gemäß der ersten
bis dritten Ausführungsform
der Erfindung so hergestellt, dass sie der Gateleitung (oder der
Datenleitung) des Dünnschichttransistorarray-Substrats
entspricht. D.h., dass die Schwarzmatrix des Farbfilterarray-Substrats
so hergestellt wird, dass sie über
einen Leitungsteil und einen Vorsprung verfügt, um mit der Gateleitung
mit dem Leitungsteil und dem Vorsprung, wie bei der ersten und der
zweiten Ausführungsform,
oder der Datenleitung mit dem Leitungsteil und dem Vorsprung, wie
bei der dritten Ausführungsform,
zu überlappen.
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Darüber hinaus
wird das Dünnschichttransistorarray-Substrat
gemäß der ersten
bis dritten Ausführungsform
der Erfindung z.B. durch einen Prozess mit fünf Maskenumläufen oder
einem solchen mit vier Maskenumläufen
hergestellt. Jedoch ist es zu beachten, dass ein mit den Prinzipien
der Erfindung in Übereinstimmung
stehendes Dünnschichttransistorarray-Substrat
durch andere Anzahlen von Maskenprozessen hergestellt werden kann.
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Wie
oben beschrieben, verfügen
das Dünnschichttransistorarray-Substrat
und der Herstellprozess für
dieses gemäß der Erfindung über einen
Vorsprung an den Datenleitungen und/oder den Gateleitungen. Innerhalb
des Vorsprungs wird durch ein Tintenstrahlsystem ein Abstandshalter
hergestellt. Der mit dem Abstandshalter überlappende Vorsprung hat die
Form eines Kreises oder eines Rechtecks, ähnlich der Form des Abstandshalters.
Die Größe des Vorsprungs
ist geringfügig
größer als
die des Abstandshalters, und die Breite des Leitungsteils, der nicht
dem Vorsprung entspricht, in der Datenleitung oder der Gateleitung
ist relativ geringer als die Breite des Leitungsteils bei der einschlägigen Technik,
um den Abstandshalter herzustellen, ohne dass das Öffnungsverhältnis kleiner
würde.
Darüber
hinaus kann die Größe der Datenleitung
bei der ersten und der zweiten Ausführungsform der Erfindung dieselbe
wie die der Datenleitung bei der einschlägigen Technik sein, so dass
durch Realisieren eines Vorsprungs in der Gateleitung der Widerstand
der Datenlei tung (Signalleitung) nicht ansteigt.
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Wie
es für
den Fachmann ersichtlich ist, können
an der Erfindung verschiedene Modifizierungen und Variationen vorgenommen
werden, ohne vom Grundgedanken oder Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
So soll die Erfindung die Modifizierungen und Variationen derselben
abdecken, vorausgesetzt, dass sie in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und
deren Äquivalente
gelangen.