TW479368B - Transmission liquid crystal panel to block ray of light toward thin film transistors with a light blocking film - Google Patents
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Description
479368 五、發明說明(1) 發明領域: 曰曰
BS 本發明係有關於一種光線由上而下傳送的傳導气液 面板,且特別有關於一種傳導式液晶面板,其中麥封液 係以薄膜電晶體驅動於一主動矩陣模式。 ’ 習知技術說明: 傳統上’周以在液晶螢幕顯示影像的影像顯示蒸已經 實用於液晶投影機以及投影電視。這樣的影像顯示器通常 包括一死源、一傳導式液晶面板以及一答幕,豆中由光、, 發射的光線係穿過傳導式液晶面板且顯示於罄篡。“ \ 第1圖顯示習知技術的傳導式液晶面板之一液晶♦明 100。液晶光閥100包括做為其主要元件的透明基板 多數下部遮光膜1 〇 2、多數薄膜電晶體(Th彳n F i工m Transistor,TFT ) 103、複數閘極(未圖示)、複數 (未=)、複數資料電極104、複數上部金屬膜105、平 :化層m、多數個別電極107、封入液晶108、共通電極 1 0 9、以及對向基板11 〇。 …v -才:Γ:說明’Λ下列敘述中的「下側,上側」將分別表 了 f液曰曰光閥1〇〇中層的各種型式在層疊方向的電路铡, 液晶側,如第1圖所示。 ^ ★,明基板101、係由一無色透明的絕緣玻璃基板製成, 1 Z : 疊有稷數下部遮光膜102。下部遮光膜102係由 石‘ s 1 )紮成,具有高熱阻抗與低光傳導枵,g_往 厚度;;;樣’以掩蓋各多數薄膜電晶麵 '又伙广方的恣光土向上傾斜的方向。 ^/9368 五、發明說明(2) ' -- 薄膜電晶體1 0 3係經由層間絕緣膜丨〗i位於下部遮光膜 1 0 2上方,且包括一源區域以及一汲區域在其上彤成(未 圖不)。源區域係連接於資料電極丨〇4,而汲區域係連接 於汲極(未圖示)。薄膜電晶體1〇3的閘極(未圖示)包 括一金屬層,具有一圖樣延伸於圖中的侧方向,且一 ^秦 位於薄膜電晶體1 0 3的上表面。 …、 貝料電極104包括一鋁層,具有一圖樣延伸於與圖垂 的方=,且經由層間絕緣膜1丨2層疊於薄膜電晶體1 〇 3上 換。之’閘極與資料電極1 〇 4構成一矩陣電極, 又點分別配置有薄膜電晶體1〇3。 ;%私金屬膜1 G 5係由—高反射1呂層經由層間絕緣膜11 3 二ΐ料電極104上方,且係構成於該層厚度與圖樣以 令=貝科電極104。+坦化層1〇6係甴絕緣有機樹 =^製成,且層疊於上部金屬膜⑽上方,纟上表面係 構成平坦狀。 於正f個別電極1 〇 7係由錮錫氧化物(I TO )層製成,構成 、'丁 =層106的上表面,且連接於薄膜電晶體1〇3的汲極。 陳雷=具體地說,如前所述5閘極和資料電極1 04構成矩 F A ’破分成排列在縱橫方向的複數锢方形區域,备一 二應於一點矩陣中的每一顯示像素。各個別電極107 於久」做為各顯不像素,且經由一接觸孔(未圖示)連接 ;谷溥膜電晶體1 0 3。 且爲ΐ向基板11 〇也係由無色透明之絕緣玻璃基板製成5 ^ $於平坦化層1 0 6上方,具有一既定間隙於其間經甴 479368
、間隙壁構件(未圖示)。共通電極丨〇 9也係由一 i 了〇層製 成’且係均勻分布於對向基板的下表面。封入液晶108
係由封入丁坦化層丨〇 6與對向基板丨丨〇之間的間隙之液晶製I
成,且一電場以個別電極1〇8與共通電極·ί〇θ施加於封入液! 晶 108。 I 、、曰:周邊電路(未圖示)係構成於具有前述層疊結構之| ,晶,閥100的周面。周邊電路係以閘極與資料電極1〇4在i 矩卩式連接於薄膜電晶體1Q3。又,下部遮光〗| 接地,且上部金屬膜105也係用於周邊電路的配線。、_—小| 前述配置的液晶光閥100係同於一影像顯示器(未圖 不的,分與一光源以及螢幕。在此一影像顯示器中,螢 幕係層疊於一光徑中從光源經由液晶光閥1 〇〇,且由光源 發射的光線係從上方照射於液晶先閥1 〇 〇。 i ^ ^ _衫像顯不态輸入景彡像資料至液晶光閥1 0 0的 i 周l。=周邊龟路輸岀對應於顯像資料的驅動訊號經由| 閘,與貧料電極丨04至薄膜電晶體1〇3。然後配置於一矩陣 的薄膜電晶體1 03係分別以只施加於連接至開啟的薄膜電· 晶體103之個別電極1〇7的一驅動電壓開關。 此:封入液晶108的光傳導之有無係依一點矩陣影I 象二d。光線經由液晶光閥1 08由上至向傳輸,且照射於 丨 螢幕上,使得點矩陣影像顯示於螢幕上。 ………、 | 在液晶光閥100中,由於封入液晶1〇8係以薄膜體 1=3在^主動矩陣模式驅動,使用液晶光閥1〇〇的影像顯示器 可以咼解析度顯示一點矩陣影像而不產生干擾。
2138-3461-PF.ptd 第7頁 晶光閥1 0 0的開口率。 又,由於位於薄膜電晶體1 0 3上方的資料電極i 〇 4也係 479368
五、發明說明(4) " —------ 105上前:液晶光閥1〇0巾,資料電極104係由上部金屬膜 保護電磁干擾不進入資料電極1〇4,而造成也可防止薄 =€晶體的功能失常…上部金屬膜1〇5也係同於周 邊電路的配線,且不需重新構成。 當光線入射於薄膜電晶體103,包括以聚矽化物權成 f :輕微摻雜没極(LDD)區域(未圖示),然後漏電流 生以阻止動作特性。由於光線係經由液晶光閥1〇〇從上 *° ·’傳導,上部金屬膜1 〇 5也用於阻隔從上方入射於薄膜 電晶體1 0 3的光線。 、、 在各種型式的層被層疊的液晶光間丨〇〇中,從上向下 傳導的光線可在内部反射,而變成迷光。然而,構成於薄 膜電晶體103下方的下部遮光膜102可防止透明基板1〇1的 下表面所反射且導向一傾斜向上方向的迷光直接進入於薄 膜電晶體103。 然而’甴於做為周邊電路之配線以及資料電極丨〇 4之 保濩罩的上部金屬膜1 〇 5係甴一鋁薄膜製成,且微細的間 隙存在於分子之間的邊界,雖然實際上上部金屬膜丨〇 5有 效地反射入射光線,但仍然復難有效阻隔光線的傳導。 因此,如第1圖所示,光線在通過上部金屬膜1〇5後可 進八薄膜電晶體1 0 3,而損害薄膜電晶體丨〇 3的動作特性。 為防止這點,上部金屬膜105的厚度可增加。然而,增加 厚度使得平坦化層1 0 6的上表面之平滑性惡化,且減少液
2138-3461-PF.ptd 4/9368 五、發明說明(5) ,鋁製成,故有效地反射入射光線,但很難有效地 線傳導。下部遮光膜102係甴具有高熱阻抗與低光傳導祕 1石夕化鎢製成,有效反射人射光,因為在位於下部遮光一 1〇2上方的薄膜電晶體1〇3之製程中以高溫加埶。遮 ' 因此5以透明基板101的下表面反射旦導向―傾梦向 |方向的迷光也可在以上部金屬膜〗〇 5的下表面、攻赳命 | ^ 104,的下表面以及下部遮光膜i〇2的上表面之多/反射^ j =入溥膜電晶體1 〇 3,損害薄膜電晶體〗〇 3的動作胜: 發明概述: …' •一 本發明之一目的在於提供一種傳導式液晶面板,可有 效卩々止光線入射在薄膜電晶體上。 / 明之另一目的在於提供一種影像顯示器,羯以使 用根據本發明之傳導式液晶面板有效顯示影像。 & ^發明之又一目的在於提供一種傳導式液晶面板的製 仏方法,可有效防止光線入射在薄膜電晶體上。 !· =據本,明之一形態,傳導式液晶面板包括下部遮光 '、二連接於資料電極、閘極與汲極的薄獏電晶體、上部金 屬膜二一平坦化層、個別電極、封入液晶、一共通電極、 以及二對向基板,連續地位於一透明基板上方,光線經由 ,傳V式液a3面板由上向下傳導。相較於上部金屬膜具有 較,的光傳導性與較低的反射性之一遮光膜係構成於薄膜 電日日體上方以及上部金屬膜下方。 增在根據本發明的傳導式液晶面板中,封入液晶的光傳 導之有無係甴薄膜電晶體控制,以甴光傳導性於一主動矩
479368 五、發明說明(6) 陣模式中產生 像而調節。位 上方入射於薄 然而,部 屬膜下方以及 且阻隔經由上 又5甴於遮光 導的光線因甴 多重反射而變 具有高熱 一下部遮光膜 入射於薄膜電 線 > 由透明基 Γ表面反射且 電晶體的迷光 然而,具 方以及薄膜電 之下表面反射 可能防止光線 上表面之多重 射性5可防止 上表面之多重 因此,可 上,且薄膜電 — 一影像 &薄膜 膜電晶 分光線 薄祺電 部金屬 膜具有 遮光膜 成逑光 阻抗與 可防止 曰* 曰曰體上 板等之 入射於 〇 有低光 曰 ♦ » 曰日m上 且導向 因由上 反射而 光線因 反射而 防止具 晶體可
2138-3461-PF •Ptd ,使得由上向下傳導的光線係根據影 電晶體上方的上部金屬膜限制光線從 體上。 係經甴上部金屬膜傳導。位於上部金 晶體上方的遮光膜具有低光傳導性5 膜傳導且被導向薄膜電晶體的光線。 低反射性,可防止經由上部金屬膜傳 的上表面以及上部金屬膜的下表面之 0 低光傳導性且位於薄膜電晶體下方的 透明基板等之下表面反射的光線直接 。然而,由於下部遮光膜有效反射光 下表面反射的光線可被上部金屬膜之 下部遮光膜的上表面而變成到達薄膜 傳導性的遮光膜係位於上部金屬膜下 方。因而,遮光膜阻隔由透明基板等 上部金屬膜之下表面的光線。因此, 部金屬膜的下表面以及下部遮光膜的 變成迷光。又,由於遮光膜具有低反 由遮光膜的下表面以及下部遮光膜的 變成迷光。 有面強度的迷光入射於薄膜電晶體 有效地動作以令人滿意地在主動矩陣 Ί
第10頁 479368 五、發明說明(7) 板式產生影像。 根據本發明的另一形態,傳導式液晶面板包括具有鈐 上。卩金屬膜低的反射性之遮光膜,構成於薄膜電晶,上大 =及上部金屬膜下方、以及相較於下部遮光膜具有=低的 太射性與較高的熱阻抗之光吸收膜,構成於薄膜雪具赠τ 方以及下部遮光膜上方。 一-^ Μ =地,在本發明的傳導式液晶面板中,㈣薄膜電 曰[一方的上部金屬膜限制光線從上方入射於薄膜雪晶體 Z !· 方的iϋ高熱^抗與低光傳導性且位於薄膜電晶體下 捧人#二t二ΐ可ρ々止透明基板等之下表面反射的光線直 接入射於溥膜電晶體上。 =而,由於下部遮光膜有效反射光線,由透明基板等 面反射的光線可被上部金屬膜之下表面反射且人射 ^:遮光膜的上表面而變成到達薄膜電晶體的迷光。然 而5遮光膜係位於上卹人Η + _ η — j ^ 上"卩金屬娱下方以及潯膜電晶體上方, 凡u二立於卜部遮光膜上方以及薄膜電晶體下方。因 沾也7使富由遮光膜之下表面與下部遮光膜之上表面反射 兵: '、、入射於光吸收膜與遮光膜上時,具有低反射性的光 ,收膜與遮光膜減弱入射的光線,因而可能防止因多重反 射而產生的迷光。 因此’可防止具有高強度的迷光入射於薄膜電晶鱧 士1且薄膜電晶體可有效地動作以令人滿意地在主動矩陣 模式產生影像。 根據本發明的又一形態,傳導式液晶面板包括相較於
2138-3461-PF.ptd 第11頁
7 JUO 五、發明說明--- 上部合凰沪‘ 膜,棬屬膜具有較低的光傳導性以及較低 較於下:::膜電晶體上方以及上部金屬 收膜 “、、光膜具有較低的反射性與較高 、&構成於薄膜電晶體下方以及下部遮 晶體^樣地’在本發明的傳導式液晶面板 IT = f的上部金屬膜限制光線從上方人 加i當部分光線經由上部金屬膜傳導時, σ 、’屬膜下方以及薄膜電晶體上方。 由於遮光膜具有低光傳導性,故阻隔 且導向薄膜電晶體的光線。又,遮光 ,止由上部金屬膜傳導的光線因甴遮光犋 部金屬膜的下表面之多重反射而變成逑光 具有高熱阻抗與低光傳導性且位於薄 不部遮光膜可防止透明基板等之下表面反 射於/專膜電晶體上。然而,由於下部遮走 線’由透明基板等之下表面反射的光線可 下表面反射且入射於下部遮光膜的上表聲 電晶體的迷光。 然而,遮光膜係位於上部金屬膜下方 上方,且光吸收膜位於下部遮光膜上方^ 方。因而,即使當由遮光膜之下表面與在 表面反射的光線入射於光吸收膜與遮光_ 射性的光吸收膜與遮光膜減弱入射的光綠 因多重反射而產生的迷光。 的反射性之遮光 膜下方、以及相 的熱阻抗之光吸 . 光膜上方。 i 中,位於薄膜電 | 射於薄膜電晶體j 遮光膜係位於上 經由上部金屬膜 膜的低反射性可 k 的上表面以及上 严 - 1 膜電晶體下方的 射的光線直接入 膜有效反射光 | 被上部金屬膜之 I 而變成到達薄膜| | 以及薄膜電晶體 及薄膜電晶體下 _ 下部遮光膜之上I ϊ α. ί 一 ’具有低反 I ’因而可能防止 ί
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J
7 JUO 五、發明說明(9) 因〖’口』防止具有高強度 上,且薄膜電晶體可有 〜九入t於潯心私53技 模式產生影像。百政也動作以令人滿意地在主動矩陣 在^ μ知例中,鱼下立R、诗、ι 膜係直接層疊於下邱避夯^二疋膜具有相同圖樣之光吸收 收膜可破實地防止由表面。在此:情況,光吸 ^ , ^ rj7r ύίΓ m - I <光膜之上表面的光線反射。 I 1 ;r Y〜下部遮光膜可在製程申同時地圖樣化5以 使傳導式液晶面板的生產簡化。 #言ί屏:^例中,與上部金屬膜具有相同圖樣之遮光膜 金屬膜的下表面。在此-情況,遮光膜 可確貫地防止由上部金屬膜 卹A ®睹也A , 蜀腰之下表面的光線反射。又,上 邓金屬膜與遮光膜可在製程中 17 „ /# ^ . 液晶面板的生產簡化。 ?4地圖豫化,以災傳導式 胺傲f丄貝广1列中’遮光膜具有導電性。b此5上部金屬 膜與遮光膜可掩蓋資料雷炻LV秘丄, & &丄+貝竹冤極以增加資料電極的掩蓋。 根據本發明的-形態,—影像顯示器包括一光源、本 各明,一傳导式液晶面板、以及一螢幕。在本發明之影像 顯不器中,光源發射光線,經由傳導式液晶面板傳導且照 射於螢幕上,因而顯示由傳導式液晶面板在主動矩陣模式 產生的一點矩陣影像於螢幕上。由於本發明的傳導式液晶 面板具有薄膜電晶體的良好動作而可在主動矩陣模式有效 產生影像,本發明的影像顯示器產生良好品質的影像顯系 在螢幕上。 根據本發明的一形態,一種製造面板的方法包栝"T列
2138-3461-PF.ptd 第13頁· 479368 五、發明說明(10) 步驟:於透明基板的上表面構成具有高熱阻抗與低光傳導 性的一第一功能層;於第一功能層的上表面構成具有較下 部遮光膜低的反射性之一第二功能層;以及同時地圖樣化 第二功能層與第一功能層以構成遮光膜與光吸收膜。 I 在根據本發明的製造面板方法中,光吸收膜係直接層 i疊於下部遮光膜的上表面,且下部遮光膜與光吸收膜係由 i相同圖樣構成。因而,本方法可生產傳導式液晶面板,其 中光吸收膜可確實地防止由下部遮光膜之上表面的光線反 射,從而可容易生產本發明的傳導式液晶面板。 根據本發明的一形態,一種製造面板的方法包括下列 步興:以一層間絕緣膜封入前述資料電極;於層間絕緣膜 的上表面構成相較於上部金屬膜具有較低的光傳導性與較 低的反射性之一第三功能層;於第三功能層的上表面構成 具有高反射性之一第四功能層;以及同時地圖樣化第四功 能層與第三功能層以構成遮光膜與上鄯金屬膜。 在根據本發明的製造面板方法中,遮光膜係直接層疊 於上部金屬膜的下表面,且上鄯金屬膜與光吸收膜係由相 同圖樣構成。因而,本方法可生產傳導式液晶面板,其中 遮光膜I確貫地防止由上部金屬膜之下表面的光線反射, 從而可谷易生產本發明的傳導式液晶面板。 本發明中’在傳導式液晶面板中層的各種型式之層疊 方向,電路側係以「下側」表示,且液晶側係以「上侧7 表’5、 這'^方向係周以便於簡化敘述,且並非對膏
2138-3461-PF.ptd 第14頁 際製造或使用裝置中的方向加以限制。
479368 五、發明說明(11) | 為使本發明之上述及其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂,下文特舉一較佳實施例,並配合所附圖式做詳細說 明。 圖式簡單說明: 第1圖係顯示習知技術的傳導式液晶面板之一液晶光 閥主要元件的垂直剖面正視圖; | 第2圖係顯示本發明傳導式液晶面板一實施例的一液 ! |晶光閥電路部之層疊結構的平面圖與剖面圖; 第3圖係顯示液晶光閥之像素部分的平面圖; 第4圖係顯示影像顯示器之整體結構的示意圖; 第5圖係顯示之由三液晶光閥產生的影像與一顯示影 像之間關係的示意圖; j 第6圖係顯示面板製造方法第一步驟的剖面圖; ί; 第7圖係顯示面板製造方法第二步驟的剖面圖; 第8圖係顯示面板製造方法第三步驟的剖面圖; 第9圖係顯示面板製造方法最終步驟的剖面圖; 第1 0圖係顯示習知技術與本發明的光照射強度與漏電 流之間關係的特性圖。 符號說明: 100 - -液 晶 光 閥 101〜 透 明 基 板 1 0 2〜下 部 遮 光膜 103〜 薄 膜 電 晶 體 104 - ◊資 料 電 極 105〜 上 部 金 屬 膜 106〜平 坦 化 層 107〜 個 別 電 極 108 - 一封 入 液 晶 109〜 共 通 電 極
2138-3461-PF.ptd 第15頁 479368 五、發明說明(12) II 0〜對向基板 III 、 112 、 113 205 200R 、 200G 、 200Β )〜 液晶光閥 透明基板 20 2 - ^下部遮光與 薄膜電晶體 204 - 一資料電極 閘極 206 - 〜汲極 上部金屬膜 2 0 8〜平坦化層 個別電極 2 1 0〜封入液晶 共通電極 212 - …對向基板 光吸收膜 216 - 一遮光膜 基礎絕緣膜 223 - 一閘絕緣膜 層間絕緣膜 225 ' 2 2 6〜接觸巧 輕微換雜沒極 (L D D )區域 層間絕緣膜 229 - 〜接觸孔 液晶投影系統 301卜 -光源 分離光學儀 303 - 一合成光學系絲. 成像光學儀 3 0 5〜反射螢暮 矽化鎢層 402, '^非晶發層 活性層 4 0 4 ’ ι鈇層 雀呂層 410 - -電路面板 …^ ί見第2圖,_示根據本發明傳導式液晶面板之 貫施例的一液晶光閥2 0 0。 211 215 221 224 227 228 300 302 304 401 403 405 •r入,一,、〜η %:々湖說明: 下部 做為主要元件,液晶光閥2〇〇包括透钥基板20卜 479368
五、發明說明(13) ) 3 遮光膜202、多數薄膜電晶體(TFT ) 203、複數資料電極 | 204、複數閘極205、複數汲極206、上部金屬膜207、平坦 | 化層208、多數個別電極20 9、封入液晶210、共通電極
2 11、以及對向基板2 1 2,與前述的習知技術中之液晶光閥 1 0 G相似。 I 然而,不像習知技術的液晶光閥1 0 0 5根據本實施例 j 的液aa光閥200包括層璺於下部遮光膜2G2的上表面之光吸! 收膜215,以及層疊於上部金屬膜207的下表面之遮光膜 216。 ' 更明轉的說,如第9圖所示,透明基板2 1 〇係由一絕緣 玻璃基板製成,且基礎絕緣膜2 2 1係均勻地層疊於其上表 面。下部遮光膜2 0 2係由具有高熱阻抗與低光傳導性的矽 化鎢製成,且層疊於基礎絕緣膜2 2 1的上表面。 下部遮光膜20 2係由1 5 0nm的厚度構成,且圖樣化以分 別掩蓋薄膜電晶體不受直接導向向上傾斜方向的迷光。光 吸收膜2 1 5係由具有低反射性與高熱阻抗之非晶矽製成。 光吸收膜係由5 0nm的厚度構成,且與下部遮光膜2 〇 2以相 同的圖樣構成。 薄膜電晶體203係藉層間絕緣膜222位於光吸收膜2 15 上方’且連接於電極204〜206。具體而言,如第3圖所 示,複數資料電極與複數閘極構成一矩陣電極,在其交叉 點分別配置有多數薄膜電晶體203。 更明確地說,閘極2 0 5係由一金屬層製成,具有一圖 樣延伸於圖中的側方向,且經南閘絕緣膜2 2 3面對薄膜電
I \ S
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五、發明說明(14) 晶體203的中央上表面。資料電極2〇4係由一鋁層製成,具 有一圖樣延伸於圖中的縱方向,且係經由層間絕緣膜224 層疊於薄膜電晶體203上方。 >及極2 0 6係構成於閘絕緣膜2 2 3的上表面。資料電極 204與汲極206係經由接觸孔225、2 26分別連接於一源區域 與一.及區域在薄膜電晶體的兩端。Lj)j)區域227係構成於薄
膜電晶體2 0 3的各端與中央部之間D 遮光膜2 1 6係經由層間絕緣膜2 2 8位於資料電極2 〇 4上 方丄且上部金屬膜207係直接層疊於遮光膜216的上表面。 遮光膜2 1 6係由相較於上部金屬膜2 〇 7具有較低的光傳導性 與較低的反射性之導電鈦製成,且由5〇nm的厚度構成。上 部金屬膜207係由具有高反射性的鋁製成5厚度5〇〇nm。在 此一情況,遮光膜21 6舆上部金屬膜係由相同圖樣構成以 掩盖貢料電極2 0 4。 平坦化層2 0 8係由絕緣有機樹脂,如聚亞醯胺製成, 且層疊於上部金屬膜20 7上,其上表面構成平坦狀。每一 個別電極209包括IT0層,分別構成一顯示像素於平面層 2 0 8的上衣面,且經由接觸孔2 2 9連接於薄膜電晶體2 〇 3。 對向基板2 1 2也係由一無色透明的絕緣玻璃基板製 成,且係層疊於平坦化層208上方,具有一既定間隙於其 間經由一間隙壁構件(未圖示)。共通電極2丨丄也係由一 ϊτο層製成,且均勻地構成於對向基板212的下表面。封入 液晶210係封入平坦化層208與對向基板212之間的間隙, 且以個別電極2 0 9與共通電極2 1 1施加一電場
479368 五、發明說明(15) 一周邊電路(未圖示)係構成於液晶光閥2〇〇的周面 |旦运接於資料電極204、閘極2〇5以及薄膜電晶體203在一 | 矩陣。又5下部遮光膜202係接地5且上部金屬膜207與遮I 光膜2 1 6也係用於周邊電路的配線。 根據本實施例的液晶光閥係闬於液晶投影系統3 〇 〇, 即一影像顯示器。液晶投影系統3 〇 〇包括光源3 〇1、如第4 圖所示’在其上安裝有平行光系統(未圖示)。 j ®於安裝一平行光系統,光源301發射光線如一平行 i 光束。經由平行光系統在一光徑上從光源3 〇 1依序配置的 I 疋为離光學儀3 0 2 ’分別由一半鏡或一反射鏡組成,以將 光检分成三條。 在由分離光學儀302分成的三條光徑上,三液晶光閥 200R、20 0G與2 0 0B分別層疊,且分別具有分別對紅、綠' |藍(MB )色的一傳導濾光器(未圖示)。由於這三個傳 導濾光器只讓光線中分別對應於紅、綠、藍色的部分通 過,三液晶光閥200R、200G與200B只分別產生如第5圖所 示的一完整彩色影像中對應於紅、綠、藍色的影像部分。 在通過三液晶光閥20 0R、20 0G與200B之後配置於三光 徑的是由一棱鏡組成的合成光學系統3 0 3,用以將三光徑 合而為一。 _ ί’ 反射螢幕3 0 5係配置於從合成光學系統3 0 3的一光徑 ! 上’經由成像光學儀3 0 4 ’將由合成光學系統3 0 3發射的一 j 平行光束擴大至螢幕305以成像。 | 在前述配置中,根據本實施例的液晶光閥200可由光
2138-3461-PF.ptd 第19頁 ^/9368 五、發明說明(16) - ΐ:在主動矩障模式產生-影像’且根據影像調節從上向 =傳,的光線,由於封入液晶210的光傳導之有無係由薄 、電晶體203控制,相似於習知技術中的液晶光閥1 〇〇。 因此’根據本實施例的液晶投影系統3〇〇 ·三液曰 閥2 0 0R、2 0 0 G與2 ο ο Β產生紅 '綠、藍部分的影像,如第5 圖所示,可顯示一完整彩色影像於螢幕3 0 5上。 、 當光線經由根據本實施例的液晶光閥2 0 0從上向下傳 ‘時’入射於LDD區域227的光線造成薄膜電晶體203動作 特性的惡化。甴於層疊於薄膜電晶體2 〇 3上方的上部金屬 膜2 0 7係由鋁製成s部分光線也經由上部金屬膜傳導。 然而,在根據本實施例的液晶光閥2 0 0中,具有較上 部金屬膜207低的光傳導性之遮光膜216係位於上部金屬模 207的下表面。因此,如第2圖所示,遮光膜216阻隔經由 上部金屬膜207傳導且導向薄膜電晶體203的光線,且經由 j上部金屬膜20 7傳導的光線不進入薄膜電晶體203的LDD區 | 域227。 1 當光線經由液晶光閥2 0 0從上向下傳導時,光線可由 透明基板2 0 1的下表面在内部反射且導向上部金屬膜2 0 7輿 資料電極204的下表面。 然而,在根據本實施例的液晶光閥2 0 0中’由於遮光 膜216係位於上部金屬膜2 07的下表面,且如前所述具有較 j上部金屬膜207低的反射性5故入射於遮光膜216的下表面 之光線會減少。 另一方面,入射於資料電極204的下表面之光線被有
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五、發明說明(π) I 效地反射且導向下部遮光膜202的上表面,光吸收膜215位 | 於下部遮光膜202上,因為光吸收膜215的反射性較下部遮 | 光膜202低,入射於光吸收膜215的上表面之光線會減少。| 根據由透明基板2 01的下表面在内部反射光線會由遮 | I光膜216與光吸收膜215在各部份的多重反射時減少,使得 I 高強度的迷光不會進入薄膜電晶體203的LDD區域2 27。 i 如前所述5根據本實施例的液晶光閥2 0 0可有效地防 止光線入射於薄膜電晶體203的LDD區域227,而容許薄膜 電晶體203的穩定動作。因此,根據本實施例的液晶投影 系統3 0 0可顯示具有良好品質的彩色影像。 特別是在本實施例的液晶光閥2 0 0中,光吸收膜2 1 5直 接層疊在相同圖樣之下部遮光膜202的上表面可使光吸收 膜215確實地防止甴下部遮光膜202的上表面之光線反射, 且光吸收膜215與下部遮光膜202的同時圖樣化也可在製程 中達成。 又,遮光膜216直接層疊在相同圖樣之上部金屬膜207 的下表面可確實地防土由上部金屬膜207的下表面之光線 | I反射,且上部金屬膜207與遮光膜216的同時圖樣化也可在 I I製程中達成。 上部金屬膜係用以掩蓋一資料電極,且做為周邊電路 的配線,且直接層疊於上部金屬膜的遮光膜216也具有導 電性。因而,上部金屬膜2〇7與遮光膜216可有效地掩蓋資 料電極204且做為周邊電路之具有低阻抗的配線。 |
根據本實施例的一種製造液晶光閥2 0 0的方法將在此 I
2138-3461-PF.ptd 第21頁 479368 五、發明說明(18) ----------- 說明。首先,準備透明基板2〇1,且如第“圖所示,二 化石夕的基礎絕緣膜221 m壓化學氣相沈積(jLPe、 構成於透明基板2〇1的上表面,具有5〇〇nm之厚度。基礎^ 緣膜221用以防止不純物從透明基板2〇1進入各種型式的 層’且具有適用於該功能的厚度。 在基礎絕緣膜221的上表面,具有15〇nm厚度的矽化鎢 層401係以濺鍍法構成做為具有高熱阻抗與低光僂邕性的I 一第一功能層。在矽化鎢層4〇1的上表面,厚度5〇nm的非丨 晶矽層402係以電漿化學氣相沈積(CVD)法構成做為具 低反射性的一第二功能層。 、 在具有既定圖樣的一光罩以一光阻材料構成於非晶矽 層402的上表面之後,進行乾式蝕刻。如第6b圖所示,非| 晶矽層402與矽化鎢層401係同時圖樣化以構成下部遮光膜j 202與光吸收膜215於相同圖樣。下部遮光膜2〇2可具有可、| 阻隔光線至薄膜電晶體2 〇 3的厚度,以一材料承受薄膜雷 晶體2 0 3的回火溫度構成,如後所述。 當如前所述由矽化鎢構成上部遮光膜2〇2時,所需的 最小光傳導可甴100nm或更大的厚度達到,ι6〇ηβ1或以上較 佳,且5 0Onm或以下就足夠。下部遮光膜2〇2與光吸收膜 21 5係以一形狀圖樣化’以涵蓋在通道長度的方向從薄膜 電晶203的LDD區域227中央延伸大約2· 5 // m的範圍,為有 效地阻隔LDD區域227不受光線。 其次’如第6 c圖所示,二氧化石夕的層間絕緣膜2 2 2後 以常壓化學氣相沈積法構成,具有1 〇 〇 〇nm的厚度,使用 |
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479368 五、發明說明(20) 206 〇 同樣地’在層間絕緣膜224構成後5到達活性層403另 一端的接觸孔225係以光刻法構成,且一会屬層(未圖示 ^ )係由鈦或銘以濃鐘法構成,具有5 0 0 nm之厚度。金屬層 | 以乾式餘刻圖樣化以構成資料電極204,從而完成薄膜電 | |晶體203。 | ! 之後,如第8a圖所示,層間絕緣膜228係構成於資料 I電極204上。在層間絕緣膜228的上表面上,厚度50nm的鈦 層4 0 4係以濺鍍法構成,做為低光傳導性與低反射性的一 | 第三功能層。 · 又,厚度300nm的鋁層405係以濺鍍法構成於鈦層4G4 \ 的上表面,做為高反射性的一第四功能層。如第8b圖所 示,這些金屬層404、405係同時地以光刻法圖樣化而構成 遮光膜216與上部金屬膜於相同圖樣。 !
| 其次,平坦化層2 0 8係以一有機樹脂,如聚亞醯胺構 I ί成,具有1· 0 //m的厚度,然後到達汲極206的接觸孔229係 | 以乾式蝕刻構成。一 ITO層(未圖示)係對應於一顯示像 | 素的形狀而構成與圖樣化,以構成個別電極2 〇 9。 在隨後的流程中’類似於習知技術,將電路面板41 〇 以進行掩蓋層等的組成而完成,且一間隙壁(未圖示)與 t |對向基板2 12係依序接合。然後在封入液晶210注入對向基I |板212的下表面與電路面板410的上表面之間的間隙’以完! |成液晶光閥2 0 0。 j 1 以前述方法5下部遮光膜202與光吸收膜215可同時地 ·
2138-3461-PF.ptd 第24頁 479368 -----—--" j 五、發明說明(21) 圖樣化於相同形狀,且上部金屬膜207與遮光膜2丨6可同時 地圖樣化於相同形狀,使根據本實施例的液晶光閥2 0 0易 | 於製造。 本發明人建立了習知結構的一液晶光閭,以及一液晶
I |光閥(未圖示),具有一額外遮光膜以做為上部金屬膜的i 一下層於前述尺寸,照射光線於兩液晶光闕,且測量因照 | 射光線而造成的漏電流。 1 故採用藍光,且考慮實際使 然後5如第1 〇圖所示,證實 相較於習知結構,漏電流碹 藍光為漏電流主要因素 用情況,設定從上向下照射 在具有額外遮光膜的結構中 實地減少。 前述實施例說明光吸收膜2 1 5以非晶矽製成,但可得 到所需的高熱阻抗與低反射性之任何枋料,如矽或氮化 鈦,都可闵於光吸收膜2 1 5。 此外,光吸收膜215的厚度並非限定於前述的5〇nm, 且可考慮各種實用狀況來較佳地決定。光吸收膜21 5的厚 度最好為厚的5以有效地吸收入射光線,但太厚一層會造 成表面平滑度的問通 > 而1⑽n m或以下在貫同性方面击交 佳。 同樣地,前述實施例說明遮光膜216以鈦構成,但可 得到所需的低光傳導性與低反射性之任何材料,都可用於 遮光膜2 1 6,如鉬或鎢。其厚度最好為厚的,以有效地掩 蓋入射光線,但太厚一層會造成表面平滑度的問題7,而大 約5 0至1 0 0nm在實用性方面較佳。
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五、發明說明(22) 此外,前述實施例說明光吸收膜2 1 5直接層疊於不部 遮光膜202的上表面’但光吸收膜215可位於下部遮光膜 202上以及薄膜電晶體203下方的任何位置。 同樣地,前述實施例說明遮光膜2 1 6直接層疊於上部 金屬膜2 07的下表面,但遮光膜216可位於上部金屬膜207 下方以及薄膜電晶體203上方的任何位置。 前述實施例說明LDD區域227構成於薄膜電晶體203, 但LDD區域227也可不構成於薄膜電晶體2(53。然而,甴於 根據本實施例的液晶光閥2 〇 〇可有效地防止光線照射於薄 膜電晶體203的LDD區域227,故具有構成於薄膜電晶體2〇: 的LDD區域227之結構係最適當的。 ^此外,前述實施例說明,做為影像顯示器,液晶投f …、、克3 0 0以_液晶光閥2 〇 q來顯示完整彩色影像,但以一洛 ,光閥2GG來顯示單色影像的影像顯示器^未圖示)也可 貫行。 雖然本發明已以數個較佳 周以限定本發明,任何熟習此 之精神和範圍内,仍可作些許 之保護範圍當視後附之申請專 貫施例揭露如上,然其並非 項技藝者,在不脫離本發明 的更動與潤飾,因此本發明 利範圍所界定者為準。 Φ
Claims (1)
- 479368 六、申請專利範圍 1. 一種傳導式液 一絕緣透明基板 下傳導; 複數下部遮光膜 空間地位於前逑透明 複數薄膜電晶體 晶面板’包括· ,其中光線經由前述透明基板從上向 ,具有高熱阻抗與低光傳導性,二度 基板上方; ,二度空間地位於前述下部遮光膜上 方 複數資料 複數閘極 複數汲極 電極, ,分別 ,分別 上部金屬膜, 分別連接於前述薄膜 連接於前述薄膜電晶 連接於前达薄膜電晶 具有高反射性,位於 貨料電極; 電晶體; 體; 體; 前述薄膜電晶體 上方,用以掩蓋前述 層,具有一平坦上表面,位於前述上部金屬 一平坦化 膜上方; 複數個別 方,且分別連 封入液晶 晶體經由前述 一共通電 極; 一透明對 電極構成於前 電極5 接於前 ,位於 個別電 極,經 前述平坦化層上 汲極; 且以前述薄膜電 分別二度空間地位於 述薄膜電晶體的前逑 前述個別電極上方, 極驅動; 由前述封入液晶相對於前述個別電 Ψ 向基板 述透明 至少一遮光膜, 傳導性與較低的反射 5周以封入前述封入液晶,前述共通 基板之下表面;以及 相較於前述上部金屬 性,位於前述薄膜電 膜具有較低的光 晶體上方以及前2138-3461-PF.ptd 第27頁 479368 六、申請專利範圍 述上部金屬膜 2. —種傳 一絕緣透 下傳導; 複數下部 空間地位於前 複數薄膜 方; 複數資料 複數閘極 複數汲極 一上部金 上方,周以掩 述薄膜電晶體; 膜電晶體; 膜電晶體; ,位於前述薄膜電晶體 膜上方; 複數個別 方,且分別連 封入液蟲 晶體經由前述 地位於前述平坦化層上 的前述汲極; 上方,且以前述薄膜電 下方。 導式液晶面板’包括· 明基板,其中光線經由前述透明基板從上向 遮光膜5具有高熱阻抗與低光傳導性,二度 述透明基板上方; 電晶體,二度空間地位於前述下部遮光膜上 電極,分別連接於前 ,分別連接於前述薄 5分別連接於前述薄 屬膜,具有高反射性 蓋前述資料電極; 平坦化層,具有一平坦上表面,位於前述上部金屬 電極,分別二度空間 接於前述薄膜電晶體 5位於前述個別電極 個別電極驅動; 共通電極,經由前述封入液晶相對於前述個別電 極; 一透明對向基板,用以封入前述封入液晶,前述共通 電極構成於前述透明基板之下表面; 至少一遮光膜5相較於前述上鄯金屬膜具有較低的反2138-3461-PF.ptd 第28頁 479368 六、申請專利範圍 射性,位於前述薄膜電晶體上方以及前述上部金屬膜下 I 方;以及 I 至少一光吸收膜,相較於前述下部遮光膜具有較低的I 反射性與較高的熱阻抗,位於前述薄膜電晶體下方以及前i 述下部遮光膜上方。 | 3. —種傳導式液晶面板5包括: i 一絕緣透明基板,其中光線經由前述透明基板從上向 j 下傳導; I 複數下部遮光膜,具有高熱阻抗與低光傳導性,二度I 空間地位於前述透明基板上方; || 複數薄膜電晶體,二度空間地位於前述下部遮光膜上 方; 複數資料電極,分別連接於前述薄膜電晶體; 複數閘極,分別連接於前述薄膜電晶體; 複數汲極,分別連接於前述薄膜電晶體;一上部金屬膜,具有高反射性,位於前述薄膜電晶體 上方,用以掩蓋前述資料電極; 一平坦化層,具有一平坦上表面,位於前述上部金屬 膜上方; 複數個別電極,分別二度空間地位於前述平坦化層上 方5且分別連接於前述薄膜電晶體的前述汲極; 封入液晶,位於前述個別電極上方5且以前述薄膜電 晶體經由前述個別電極驅動; 一共通電極,經由前述封入液晶相對於前述個別電2138-3461-PF.ptd 第29頁 479368 六、申請專利範圍 i 極; 一透明對向基板,兩以封入前述封入液晶,前述共通| j電極構成於前述透明基板之下表面; r I S | 至少一遮光膜,相較於前述上部金屬膜具有較低的光 I f傳導性與較低的反射性,位於前述薄膜電晶體上方以及前 丨 I ί 述上部金屬膜下方;以及 | 至少一光吸收膜,相較於前述下部遮光膜具有較低的I 反射性與較高的熱阻抗,位於前述薄膜電晶體下方以及前I ^ I I述下部遮光膜上方。 j I 4.如申請專利範圍第2項所述的傳導式液晶面板,其 # !中與前述下部遮光膜具有相同圖樣之前述光吸收膜係層疊| I i 於前述下部遮光膜的上表面。 5. 如申請專利範圍第3項所述的傳導式液晶面板,其 中與前述下部遮光膜具有相同圖樣之前述光吸收膜係層疊 I 於前述下部遮光膜的上表面。 i 6. 如申請專利範圍第1項所述的傳導式液晶面板5其 j 中與前述上部金屬膜具有相同圖樣之前述遮光膜係層疊於 1 前述上部金屬膜的下表面。 7. 如申請專利範圍第2項所述的傳導式液晶面板,其 L 中與前述上部金屬膜具有相同圖樣之前述遮光膜係層疊於 f I前述上部金屬膜的下表面。, | 8. 如申請專利範圍第3項所述的傳導式液晶面板,其 | 中與前述上部金屬膜具有相同圖樣之前述遮光膜係層疊於i ί 前述上部金屬膜的下表面。 i^2138-3461-PF.ptd 第30頁 9.如申請專利範圍第6 中前述遮光膜係可導電的。 ]得、式液阳面板,其 七光申^專利範圍第7項所述的傳導式液晶面板,其 中則述遮光膜係可導電的。 8項所述的傳導式液晶 11 ·如申請專利範圍第 中前逆遮光膜係可導電的 i 2 ·種景》像顯示器5包括: 一,源,用以發射光線。/ f 4如申請專利範圍第1項的傳導式液晶面板,層 燊於2 i Ϊ光源發射的前述光線被傳導的位置;以及 二’餐由前述傳導式液晶面板傳導後的前述光線 係鸹射於如述螢幕上。 一 13· —、種影像顯示器,包括: 二,源,周以發射光線; 二^、、如申請專利範圍第2項的傳導式液晶面板,層 參於從刚述光源發射的前述光線被傳導的位置;以及 ,與莫 _ ^ 由前述傳導式液晶面板僂導後的前述光線 係照射於前述螢幕上。 14·—一種影像顯示器,包括: 二,源,用以發射光線; ί i ^如申請專利範圍第3項的傳導式液晶面板,層 參於k别述光綠發射的前述光線被傳導的位置;以及 ,— 蔡-贫 一 5 '缓甴前述傳導式液晶面板僂導後的前述光線 係照射於前述骜幕上。 479368 六、申請專利範圍 ί 5 · —種製造如申請專利蔚圊 驟: 面板之前述遮光膜與前述光吸收的方^ \,傳導弍液晶 又腰的万法,包括下列步 於前述透明基板的上表 導性的一第一功能層; 翼成具另咼熱阻抗與低光傳 於前述第一功能層的上表面構 膜低的反射性之一第二功能層;有較則逑下部遮光 同時地圖樣化前述第二功能層鱼 成前述遮光膜與前述光吸收膜。 、弟一功能層以構 1 6· —種製造如申請專利範圍第3項 面板之前述遮光膜與前述光吸收膜的方、处的彳寸導式液晶 驟: 、 法,包括下列步 導性的一第一功能層; ^巧熱阻抗舆低光傳 於刖述第一功能層的上表面構成戽有 於前述透明基板的上表面構成具古古 Μ的一铉一砧此昆· ^ ^ 較前逑下部遮光 %迷第一功能. 以構 膜低的反射性之一第二功能層;以及 同時地圖樣化前述第二功能層與 成前述遮光膜與前述光吸收膜。 i7· —種製造如申請專利範圍第丨碩 面板之前述上部金屬膜與前述遮光膜士迷的傳導式液晶 驟: 〜 '方法,包括下列步 以一層間絕緣獏封入前述資料電柘·2138-3461-PF.ptd 於前述層間絕緣獏的上表面構成相私 膜具有較低的光傳導性與鲛低的反射忮二 '、則述上部金屬 '^一第三功能層; 第32頁 479368 u 六、申請專利範圍 於前述第三功能層的上表面構成具有高反射性之一第 四功能層;以及 同時地圖樣化前述第四功能層與前述第三功能層以構 成前述上部金屬膜與前述遮光膜。 1 8. —種製造如申請專利範圍第2項所述的傳導式液晶 面板之前述上部金屬膜與前述遮光膜的方法,包括下列步 以 於 膜具有 於 四功能 同 成前述 19 面板之 驟: 以 於 膜具有 於 四功能 同 成前述 一層間絕緣膜封入前述資料電 前述層間絕緣膜的上表面構成 較低的光傳導性與較低的反射性之一第 前述第三功能層的上表面構成具有高反 層;以及 時地圖樣化前述第四功能層與前述第三功能層以構 上部金屬膜與前述遮光膜。 > 一種製造如申請專利範圍第3 前述上部金屬膜與前述遮光膜 極; 相較於前 項所述的 的方法5 述上部金屬 三功能層; 射性之一第 傳導式液晶 包括下列步 一層間絕緣膜封入前述資料電 前述層間絕緣膜的上表面構成 較低的光傳導性與較低的反射性之一第 前述第三功能層的上表面構成具有高反 層;以及 時地圖樣化前述第四功能層與前述第三功能層以構 上部金屬膜與前述遮光膜。 極;y 相較於前述上部金屬 三功能層; 射性之一第2138-3461-PF.ptd 第33頁
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