TW542932B - Liquid crystal panel and electronic appliances - Google Patents

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TW542932B TW088100905A TW88100905A TW542932B TW 542932 B TW542932 B TW 542932B TW 088100905 A TW088100905 A TW 088100905A TW 88100905 A TW88100905 A TW 88100905A TW 542932 B TW542932 B TW 542932B
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Masao Murade
Kenya Ishii
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Seiko Epson Corp
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Description

>42932 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（1) · 發明所屬之技術領域 本發明係屬於藉由薄膜電晶體（以下，簡稱爲T F T )驅動等的主動矩陣驅動方式的液晶面板以及使用此面板 之電子機器的技術領域。 先行技術 從前，於藉由開關元件之T F T控制被複數設爲矩陣 狀的像素電極之主動矩陣驅動方式的液晶面板，如第1 6 圖所示，在T F T陣列基板上設有對應於縱橫分別被配列 的多數掃描線3 a以及資料線6 a還有這些線的各交點， 透過接觸孔8導電接續於多數的T F T 3 0 /以及該 TFT的像素電極9 a。各TFT3〇/的構成，係將半 導體層1 a的通道區域1 a > (第1 6圖走向爲左上右下 的斜線部）藉由從掃描線3 a突出的閘極電極3 a /來控 制，供給影像訊號的資料線6 a透過接觸孔5導電接續於 半導體層1 a的源極區域，像素電極9 a被接續於半導體 層1 a的汲極區域。特別是像素電極9 a，係設於供使構 成TFT3 0 /或資料線6 a以及掃描線3 a等配線的各 種層或者該像素電極9 a相互絕緣的層間絕緣膜上，所以 透過被開孔於層間絕緣膜的接觸孔8被接續於 ： TFT30>的汲極區域。 發明所欲解決之課題 然而，於液晶面板的技術領域，爲了獲得高解像度的 -4 - ' 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 《· ϋ ί ϋ 1_1 I 1 I 一 δ，· a·· w w MB* . (請先閱讀背面之注意事項再#寫本頁) 542932 A7 B7_ 五、發明說明（2 ) > 畫質，對於像素的高精細化的要求越來越強，同時像素間 距的微細化也越來越加速。如此，爲了提高像素密度使可 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以顯示高精細的影像，以及爲了使液晶面板的尺寸小型化 而如第1 6圖所示地使像素間距L縮小而進行微細化的話 ，成爲非開口區域的各種配線間的距離就變得更窄。此外 ，液晶面板的重要要素之一爲亮度，雖然可以提高對於影 像顯示區域的像素開口區域的比率之像素開口率來實現， 但是像素微細化的話，因爲資料線或掃描線等配線或者開 關元件之T F T區域成爲非開口區域的緣故，所以提高像 素開口率有一定的限度。在此，即使像素微細化，也因爲 爲了要提高像素開口率使得接續像素電極與T F T之用的 接觸孔或資料線與掃描線的間隔也變窄。亦即，產生像素 電極與各種配線的短路、而有產生致命像素缺陷的可能性 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外，不僅僅是資料線或掃描線等配線寬度的細窄化 而已，將開關元件的TFT3 0 /微細化也很重要，半導 體層1 a的源極區域與資料線6 a的接觸孔5，以及汲極 區域與像素電極9 a的接觸孔8的尺寸分別有必要某求微 細化。第1 7圖係沿著第1 6圖的D - D —線的剖面圖， 亦即顯不T F T 3 0 的剖面圖’顯不開孔接觸孔8的工 程。於第1 7圖（a )，在汲極區域1 e上形成閘極絕緣 膜2或層間絕緣膜4及7之後，如第1 7圖（b)所示， 藉由將光阻劑3 0 2從光遮罩3 0 3的方向曝光，在正型 光阻劑的場合，被照射到光線的部份的光阻劑3 〇 2感光 -5· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） >42932 A7 B7 五、發明說明（3) > ，光阻劑3 0 2被除去。然而，在這裡成爲問題的是，由 於閘極電極3 a /所導致層間絕緣膜4與7的高低差，。爲 了謀求TFT30>的尺寸的微細化，在閘極電極3a > 的附近開孔接觸孔8時，由於此高低差部使得在遮罩曝光 產生光的亂反射，使得光阻劑產生向圖中的箭頭方向後退 的不良情形。藉此，亦即光阻劑3 0 2被除去的圖案直徑 較光遮罩3 0 3上的沒有遮光性鉻膜3 0 4的部份亦即接 觸孔開孔用的圖案的直徑更大，而有接觸孔8的微細化變 得困難的問題。 進而，在液晶面板的技術領域還有顯示影像的高品質 化或省能源化的要求，必須要有使用微透鏡的提高光利用 效率的作法，第1 6圖所示的從前的像素那般透過光線的 區域，係由形成於對向基板上的遮光膜2 2來規定的，以 虛線包圍的內側是光線透過的區域。如上述的先行例，透 光區域對於像素開口部的中心不是線對稱的場合，不能夠 將微透鏡的效果發揮到最大限度，而無法充分提高入射光 的利用效率。 本發明係有鑑於上述的問題點，課題在於藉由使用比 較簡單的構成，提供即使像素微細化也不會招致工程製造 率或像素開口率降低的液晶面板以及具備該液晶面板的電 子機器。 供解決課題之手段 申請專利範圍第1項所記載的液晶面板，其係於成對 ____ -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝----- 訂---------· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財.產局員工消費合作社印製 >42932 A7 B7 五、發明說明（4) > 的第1及第2基板之間封入液晶，於前述第1基板上，配 置有複數資料線、交叉於前述複數資料線的複數掃描線、 被接續於前述各資料線及各掃描線的薄膜電晶體、以及被 接續於前述複數薄膜電晶體而被配置爲矩陣狀的複數像素 電極，前述薄膜電晶體於半導體層上中介著閘極絕緣膜而 被配置閘極，於前述半導體層以及閘極上被配置層間絕緣 膜，前述薄膜電晶體的汲極區域係透過被形成於前述層間 絕緣膜的接觸孔而被接續於前述像素電極而成的液晶面板 ，其特徵爲：前述接觸孔係被配置於接近於前述掃描線與 前述資料線的至少一方，於前述接觸孔下被形成增高膜。 根據申請專利範圍第1項所記載的液晶面板，因爲在 接觸孔下形成增高膜，所以可以縮小掃描線與資料線的至 少一方與接觸孔的高低差，可以使層間絕緣膜的表面平坦 化。亦即，可以防止由於高低差而導致液晶的配向不良。 此外雖然因爲開孔層間絕緣膜的指定區域，在未除去層間 絕緣膜的區域形成光阻劑遮罩，但是在光飩刻工程將此光 阻劑遮罩曝光時，可以抑制在膜表面的光線反射，使光阻 劑不會後退，所以幾乎可以與遮罩尺寸完全相同地形成接 觸孔。亦即，因爲接觸孔的開孔形成尺寸不會變寬的緣故 ，所以不會由於像素缺陷而招致生產率降低。此外因爲可 以微細化接觸孔尺寸，所以像素的微細化成爲可能，可以 實現液晶面板的高精細化或小型化。 申請專利範圍第2項之液晶面板，係如申請專利範圍 第1項之液晶面板，其中前述掃描線與前述資料線之至少 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------裝--------訂--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 者- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 542932 A7 B7 五、發明說明（5 ) ， 一方與前述增高膜其膜厚係大約相同的。 根據申請專利範圍第2項之液晶面板’因爲掃描線與 資料線的至少一方與增高膜其膜厚大致相同，所以可以進 而減少高低差。亦即，可以更有效果地達到接觸孔的微細 化以及降低配向不量。 申請專利範圍第3項之液晶面板，其係於成對的第1 及第2基板之間封入液晶，於前述第1基板上’配置有複 數資料線、交叉於前述複數資科線的複數掃描線、被接續 於前述各資料線及各掃描線的薄膜電晶體、被接續於前述 複數薄膜電晶體而被配置爲矩陣狀的複數像素電極、以及 蓄積電容，前述薄膜電晶體於半導體層上中介著閘極絕緣 膜被配置閘極，於前述半導體層以及閘極上被配置層間絕 緣膜，前述薄膜電晶體的汲極區域係透過被形成於前述層 間絕緣膜的接觸孔而被接續於前述像素電極，成爲前述蓄 積電容的一方電極的電容線被配置爲與前述掃描線幾乎平 行的液晶面板，其特徵爲：前述接觸孔係被配置於前述掃 描線與前述各電容線之間，於前述接觸孔下被形成增高膜 〇 根據申請專利範圍第3項之液晶面板，在掃描線與電 容線間被形成接觸孔，而且在接觸孔之下形成增高膜〜藉 此，可以使掃描線與電容線與接觸孔的高低差減少，使層 間絕緣膜的表面平坦化。在掃描線與電容線之間因爲形成 有接觸孔，所以藉由與從前相鄰像素電極間產生的橫方向 電場所導致的配向不良包含進相同區域，使得可以在從前 ________ -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） π 裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 542932 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（6 ) , 不得不遮光的區域有效地設接觸孔。亦即，可以防止液晶 的配向不良，同時在光蝕刻工程曝光光阻劑遮罩時，可以 抑制接觸孔的開孔形狀尺寸變寬。 申請專利範圍第4項之液晶面板，係如申請專利範圍 第3項之液晶面板，其中前述掃描線與前述電容線係由同 一材料同時被形成的，前述閘極絕緣膜與前述蓄積電容的 電介質膜係由同一材料同時被形成的，前述半導體層與前 述蓄積電容的另一方電極係由同一材料同時被形成者。 根據申請專利範圍第4項之液晶面板，掃描線與電容 線的高度大致相同。亦即，可以緩和掃描線與電容線的高 低差’配合此高度形成增高膜的緣故，所以掃描線與電容 線與接觸孔的形成區域的高低差的調整很容易，進而可以 平坦化。亦即，對於接觸孔的微細化以及配向不良的減低 有進一步的效果。 申請專利範圍第5項之液晶面板，係如申請專利範圍 第3或4項之液晶面板，其中前述增高膜之至少一部份係 以包圍前述接觸孔的方式被形成的，前述掃描線與前述電 容線之中的至少一方，係沿著前述增高膜平行地凹下。 根據申請專利範圍第5項之液晶面板，增高膜的至少 一部份係沿著接觸孔的形成區域被形成的，掃描線與電容 線之中的至少一方，因爲沿著此增高膜而凹下，所以即使 接近配置掃描線與電容線，也不會降低開口率，而在掃描 線與電容線之間形成具有大開口面積的接觸孔。 申請專利範圍第6項之液晶面板，係如申請專利範圍 -9 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） " 丨丨丨丨丨丨訂-丨丨丨丨-II · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 642932 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7___ 五、發明說明（7 ) > 第3、4或5項之液晶面板，其中前述增高膜係以不重疊 於前述掃描線及前述電容線地方式被形成的。 根據申請專利範圍第6項之液晶面板，前述增高膜因 爲是以使前述掃描線以及前述電容線不重疊的方式被形成 的緣故，所以不會產生由於掃描線或者電容線與增高膜的 重疊導致的高低差，可以平坦化。亦即，可以進而防止由 於高低差所產生的液晶配向不良或者接觸孔的開孔形成尺 寸變寬。 申請專利範圍第7項之液晶面板，係如申請專利範圍 第3、4、5或6項之液晶面板，其中前述增高膜，係具 有與前述掃描線與前述電容線之至少一方幾乎相同的膜厚 0 根據申請專利範圍第7項之液晶面板，增高膜因爲與 掃描線、電容線之至少一方厚度幾乎相同，所以可以使增 高膜與掃描線、電容線之至少一方的高低差更爲減少。 申請專利範圍第8項之液晶面板，係如申請專利範圍 第1、2、3、4、5、6或7項之液晶面板，其中前述 增高膜係與前述汲極區域電氣接續的導電膜。 根據申請專利範圍第8項之液晶面板，增高膜是與汲 極區域導電接續的導電膜。亦即，在增高膜被形成於汲極 區域上的場合，接觸孔開孔時增高膜發揮蝕刻停止器的功 能。此外，增高膜被形成於汲極區域下的話，接觸孔開孔 時萬一貫穿汲極區域，也因爲與導電膜導通的緣故，可以 防止像素缺陷。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1_ n 1_1 n §mt ·1 n 1 1 ϋ 1 n n I 0 -10 - 542932 A7 B7 五、發明說明（8 ) , (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 申請專利範圍第9項之液晶面板，係如申請專利範圍 第8項之液晶面板，其中前述增高膜係以與前述資料線相 同的材料同時被形成於前述汲極區域上。 根據申請專利範圍第9項之液晶面板，因爲增高膜以 與資料線同樣的材料形成的緣故，所以可以不增加工程而 形成增高膜。 申請專利範圍第1 〇項之液晶面板，係如申請專利範 圍第8項之液晶面板，其中前述增高膜係被形成於前述汲 極區域下的導電膜。 根據申請專利範圍第1 0項之液晶面板，即使接觸孔 開孔時萬一貫穿汲極區域，也因爲電氣導通的緣故，可以 防止像素缺陷。亦即，薄膜化源極/汲極的半導體層成爲 可能，可得高速的寫入特性，所以可實現高對比的液晶面 板。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍第1 1項之液晶面板，爲了解決上述課 題，其特徵爲：於成對的第1及第2基板之間封入液晶， 於該第1基板上，設有：複數資料線、交叉於前述複數資 料線的複數掃描線、被接續於前述各資料線及各掃描線的 開關元件、被接續於前述複數開關元件的被配置爲矩陣狀 的複數像素電極；前述像素電極係透過接觸孔被接續於前 述開關元件，前述接觸孔，係被開孔於供對前述像素電極 供給影像訊號之用的資料線、與相鄰於該資料線的資料線 之間的幾乎中心位置。 根據申請專利範圍第1 1項之液晶面板，藉由將供接 _____-11 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 542932 A7 B7 五、發明說明（9 ) , 續開關元件之T F T的汲極區域與像素電極開孔於層間絕 緣膜的接觸孔的形成位置，開孔於供給影像訊號至對應的 像素電極之用的資料線、與該資料線與相鄰資料線之間的 幾乎中心位置，可以防止資料線與像素電極的短路，即使 像素微細化也不會招致工程製造率或像素開口率的降低。 申請專利範圍第1 2項之液晶面板，係如申請專利範 圍第1 1項之液晶面板，其中於前述第1基板上，對前述 像素電極分別賦予指定蓄積電容的電容線係被設爲與前述 掃描線幾乎平行，前述接觸孔，係開口於相鄰接的電容線 與掃描線之間。 根據申請專利範圍第1 2項之液晶面板，供開關元件 之T F T與像素電極接續之接觸孔，由於其高低差而引起 液晶配向不良，但是藉由在掃描線與電容線之間設接觸孔 ，可以包含進像素電極間的橫方向電場所導致的配向不良 的發生區域。藉此，可以抑制從前由於液晶的配向不良而 不得不遮光的非開口區域於最小限度。此外，藉由將供爲 了保持像素的寫入電荷之用而對像素電極附加的蓄積電容 之用的電容線設於配向不良產生區域，使得不會降低開口 率而實現高顯示品質的液晶面板。進而，接觸孔不挾住開 口區域而利用在相鄰接的電容線與掃描線之間的空間被開 孔的緣故，所以可以將藉由電容線與掃描線被規定沿著資 料線的方向的寬度之線對稱開口區域，於被配置爲矩陣狀 的各像素內擴張。亦即，與從前那般於各像素的角落形成 接觸孔的場合相比較，改善了光的利用效率。 __________ -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） | 裝---------訂---------· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財.產局員工消費合作社印製 542932 A7 B7 五、發明說明（10) ， 申請專利範圍第1 3項之液晶面板，係如申請專利範 圍第1 1或1 2項之液晶面板，其中在前述開關元件之下 ，於前述接觸孔的正下方，至少設有增高膜。 根據申請專利範圍第1 3項之液晶面板，在開孔供接 續開關元件之T F T與像素電極之用的接觸孔於指定的位 置，藉由在T F T的半導體層下敷設增高膜，於蝕刻工程 開孔接觸孔時即使貫穿T F T的半導體層也可以防止其不 會成爲像素缺陷。藉此，薄膜化半導體層成爲可能，可得 高速的寫入特性，因此可以實現高對比的液晶面板。 申請專利範圍第1 4項之液晶面板，係如申請專利範 圍第1 1、1 2或1 3項之液晶面板，其中前述開關元件 係由薄膜電晶體所構成，該薄膜電晶體的源極區域被電氣 接續於資料線，該薄膜電晶體的汲極區域被接續於像素電 極，前述增高膜係電氣接續於該汲極區域，且係導電膜。 根據申請專利範圍第1 4項之液晶面板，增高膜係導 電接續於開關元件之T F T的半導體層之汲極區域。此外 ，增高膜的材質，藉由形成多結晶矽膜或鎢（W)、鈦（ T i )、鉻（C r )、鉬（Μ 〇 )、鉬（T a )等高融點 金屬膜或者其合金膜的導電膜，於蝕刻工程開孔接觸孔時 即使貫穿T F T的半導體層也因爲先取得電氣導通而不會 產生像素缺陷。 申請專利範圍第1 5項之液晶面板，係如申請專利範 圍第11、12、13或14項之液晶面板，其中前述增 高膜被設於與前述掃描線及電容線不重疊的位置。 __-13- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
542932 A7 B7 五、發明說明（11) · 根據申請專利範圍第1 5項之液晶面板，在τ F T的 半導體層的汲極區域下所設的增高膜，是以在該半導體層 的上方透過閘極絕緣膜而設的以掃描線與電容線不重疊的 方式敷設。這意味著可以將半導體層的汲極區域上的層間 絕緣膜的表面幾乎完全平坦化。藉此，在前述層間絕緣膜 的指定區域開孔出接觸孔時，在層間絕緣膜不除去的區域 形成光阻劑遮罩，但是在將此光阻劑遮罩以光蝕刻工程曝 光時，如果層間絕緣膜的表面被平坦化的話，，可以抑制在 膜表面的光的反射，而光阻劑不會退後的緣故，所以幾乎 可以如遮罩的尺寸來形成接觸孔。亦即，因爲接觸孔的開 孔形狀尺寸不會變大的緣故，所以不會由於像素缺陷招致 生產率降低。此外，因爲可以微細化接觸孔的尺寸，所以 像素的微細化成爲可能，可以實現面板的高精細化或者小 型化。 申請專利範圍第1 6項之液晶面板，係如申請專利範 圍第1 1、1 2、1 3、1 4或1 5項之液晶面板’，其中 前述增高膜的膜厚，係與前述掃描線及電容線的膜厚幾乎 相同。 根據申請專利範圍第1 6項之液晶面板，藉由將增高 膜的膜厚形成爲與掃描線或電容線的膜厚幾乎相同，可以 使T F T的汲極區域上的層間絕緣膜的表面更加平坦化。 藉此，可以更防止光阻劑遮罩的後退，可以更微細化接觸 孔的尺寸，進而像素的微細化成爲可能，對於液晶面板的 高精細化或小型化很有利。 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ϋ 1 ϋ ϋ an ϋ n 一：eJa l ·ϋ ϋ mmmmm 0mM§ l I · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 542932 A7 — B7 五、發明說明（12) , 申請專利範圍第1 7項之液晶面板，係如申請專利範 圍第11、12、13、14、15或16項之液晶面板 ，其中前述開口區域，係對於前述接觸孔而言具有線對稱 的平面形狀。 根據申請專利範圍第1 7項之液晶面板，導電接續 T F T的汲極區域與像素電極的接觸孔，對於開口區域的 中心線開孔於線對稱的位置的緣故，所以被配置爲矩陣狀 具有四角平面形狀的位處於各像素內的中央附近線對稱的 開口區域可以擴大。接著接觸孔的周圍像素電極的高低差 對於開口區域成爲線對稱。亦即，無論是使用右旋的液晶 的場合或者是使用左旋的液晶的場合，反傾斜等液晶的配 向不良的形成容易度幾乎相同。亦即，無論使用哪一個方 向旋轉的液晶，都可以防患顯著發生配向不良的情形於未 然，無論哪個方向旋轉的液晶都可以使用在實用上非常便 利。此外，與第1 6圖所示的先行技術例的在各像素的角 落被形成接觸孔於非線性對稱的開口區域內被形成圓形等 光照射區域的場合相比較，光的利用效率有被改善。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍第1 8項之液晶面板，係如申請專利範 圍第1 1至1 7項之任一項之液晶面板，其中以於前述開 口區域的中心點具有透鏡中心的方式，在相對方向於各個 像素電極的位置設微透鏡。 .根據申請專利範圍第1 8項之液晶面板，藉由將根據 微透鏡的圓形等光照射區域的中心點配合於像素的開口區 域的中心點，提高對於該開口區域的光照射區域所佔有的 ___ _· 15·：___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 542932 A7 B7 五、發明說明（13) , 面積比率，可以改善光的利用效率。藉此，即使像素微細 化也可以實現明亮的液晶面板。 申請專利範圍第1 9項之電子機器，其特徵爲：具備 申請專利範圍第1至1 8項之任一項之液晶面板。 根據申請專利範圍第1 9項之電子機器，電子機器具 備上述的本發明之液晶面板，可以闊大對開口區域之光照 射區域，藉由被改善光的利用效率的液晶面板，使得明亮 的高品質的影像顯示成爲可能。 本發明的這種作用以及其他的優點可以由以下說明的 實施形態來獲得證實。 發明的實施形態 以下，根據圖面說明本發明的實施形態。 (液晶面板的第1實施形態） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印3衣 關於液晶面板的第1實施形態的構成，根據第1圖至 第3圖來說明。第1圖係構成液晶面板的影像顯示區域的 被形成爲矩陣狀的複數像素之等價電路圖。第2圖係構成 液晶面板的T F T陣列基板上的鄰接的複數像素群的平面 圖，第3圖係第2圖之A — A >間的剖面圖。於第3圖’ 因爲將各層或各構件以可辨識程度的大小來顯示的緣故’ 所以各層或各構件其比例都有所差異。 首先，根據本實施形態的構成液晶面板的像素顯示區 域的被形成爲矩陣狀的複數像素，如第1圖所示’控制像 ______-16-_.— 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 542932 A7 _________ B7 五、發明說明（14) , 素電極9 a之用的TFT3 0被複數形成爲矩陣狀，供給 影像訊號的資料線6 a被導電接續於該TFT3 0的源極 。寫入資料線6 a的影像訊號依照s 1、S 2 ........ 5 η的順序依照線順序供給亦可，對於鄰接的複數資料線 6 a彼此以每一群的方式供給亦可。此外，於前述 TFT3 0的閘極有掃描線3 a被導電接續，以指定的計 時對掃描線3 1將掃描訊號脈衝地以G 1、G 2 ........ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 G m的順序以線順序的方式供給而構成。像素電極9 a， 被導電接續於TFT3 0的汲極，藉由將開關元件之 T F T 3 0僅在一定期間關閉其開關的方式，將來自資料 線被供給的影像訊號以指定的計時寫入。透過像素電極 9 a被寫入液晶的指定位準的影像訊號在被形成於對向基 板（後述）的對向電極（後述）之間被保持一定期間。液 晶，藉由以被施加的電壓位準改變分子集團的配向或秩序 ，而調變光線可以顯示階調。如果是常白（normally white )模式的話，因應被施加的電壓使得入射光不能通過此液 晶部分，如果是常黑 （normally black )模式的話，因應 被施加的電壓而使得入射光可以通過此液晶部分，而全體 從液晶面板射出因應影像訊號的具有對比的光。此處，爲 了防止被保持的影像訊號的洩漏，與被形成於像素電極 9 a與對向電極之間被形成的液晶電容並列地附加蓄積電 容70。藉此，保持特性進而被改善，可以實現高對比的 液晶面板。尙且，形成蓄積電容7 〇的方法’也可以設供 形成電容之用的配線的電容線3 b ’當然也可以在與前段 ____-17-_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） "" ' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 542932 A7 ____ B7 五、發明說明（15) , 的掃描線3 a之間形成電容。 其次，說明液晶面板的第1實施形態的構成。 根據第1實施形態，構成液晶面板的影像顯示區域的 像素的平面配置採用如第2圖所示的構成。亦即，設有被 設爲矩陣狀的複數像素電極9 a、被複數配列於X方向分 別沿著Y方向延伸的資料線6 a、及被複數配列於Y方向 分別沿著X方向延伸的掃描線3 a。此處，在第S X個資料 線6 a與掃描線3 a的交叉部形成構成TFT3 0的半導 體層1 a的通道區域1 a —(第2圖之向左上斜的斜線部 )，該TFT30的源極區域於資料線下藉由接觸孔5電 氣導通。此外，半導體層1 a的汲極區域，延伸設置直到 相鄰的第S X + i條資料線6 a的附近，形成供對像素附加 電容的第1蓄積電容電極1 f。第1蓄積電容電極1 f在 與電容線3 b之間，形成將閘極絕緣膜作爲電介質膜的蓄 積電容。電容線3 b沿著掃描線3 a於X方向延伸設置直 到影像顯示區域的外側。進而，於自己那一段的資料線 6 a下也同樣地從半導體層1 a的汲極區域延伸形成第1 蓄積電容電極1 f的話，於所謂配線形成部之液晶面板的 非透光區域，可以有效率地附加蓄積電容地緣故，所以供 保持被寫入像素的電荷之用的能力提高，可以實現對比高 的液晶面板。尙且，於第2圖，資料線6 a的第Sx條與第 S X + i條的關係相反也不會有問題。 此處，於掃描線3 a與電容線3 b的配線間設供接續 半導體層1 a的汲極區域與像素電極9 a之用的接觸孔8 ______________ _______-18 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------ I------訂· — ！ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 着丨 542932 A7 B7 五、發明說明（16) , 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 本 頁 經濟部智慧財.產局員工消費合作社印製 。這是藉由將由於接觸孔8的高低差形狀而導致產生液晶 的配向不良的區域，配合進入於在相鄰像素9 a間產生的 橫方向電場所導致的液晶配向不良的相同區域，而可以在 從前不得不遮光的區域有效果地設置接觸孔8。此外，接 觸孔8的正下方，第2圖以粗線包圍的部分也可以設有作 爲蝕刻停止膜的多結晶矽膜或鎢（W )、鈦（T i )、鉻 (C r )、鉬（Mo)、鉅（Ta)等高融點金屬膜或者 其合金膜的導電性的增高膜1 3 a亦可。這是爲了使在蝕 刻工程開孔出供導帶接續半導體層1 a的汲極區域與像素 電極9 a之用而設的接觸孔8時，即使貫穿半導體層1 a 也不會成爲致命的像素缺陷而設的，藉此，可以實現半導 體層的薄膜化，具有可以形成改善電晶體的特性及對光的 光電效果的影響很少的半導體層的優點。這個場合，增高 膜1 3 a的至少一部份係以包圍接觸孔8的方式被形成， 進而增高膜1 3 a不重疊於掃描線3 a以及電容線3 b。 接觸孔8與掃描線3 a以及電容線3 b的邊界很少的場合 如第2圖所示，以使掃描線3 a以及電容線3 b不重疊於 增高膜1 3 a的方式，沿著設有該導電膜的區域將掃描線 3 a與電容線3 b的至少一方使其二次元地低窪凹下亦可 。進而藉由將接觸孔8設於相鄰的第Sx條資料線6 a:與第 S X + i條資料線6 a之間的幾乎中心’即使像素微細化， 也可以防止資料線6 a與像素電極9 a短路，可以大幅降 低由於T F T 3 0的不良所導致的點缺陷與線缺陷等致命 缺陷。 -19 -____ 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 542932 A7 B7 五、發明說明（17) , 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外，在第1實施形態的液晶面板，藉由將τ F T的 至少通道區域1 a /及該通道區域1 a /與源極/汲極區 域的接合部形成於資料線6 a的下方，可以使入射光不會 直接照射於通道區域1 a >以及該通道區域1 a >與源極 /汲極區域的接合部。進而，以不照射於T F T 3 0的至 少通道區域1 a /以及該通道區域1 a /與源極/汲極區 域的接合部的方式在T F T 3 0的下方也透過層間絕緣膜 設鎢（W )、鈦（T i )、鉻（C r )、鉬（Μ 〇 )、鉅 (T a )等高融點金屬膜或者其合金膜或多結晶矽膜等之 遮光膜11 a (第2圖中向右上方斜的斜線部）。採用如 此構成的話，藉由以偏光板反射透過像素開口部的光而照 射T F T 3 0可以防止產生洩漏電流。這意味著即使爲了 提高光利用效率而使強光入射，也可以防止由於半導體層 的光電效果導致洩漏電流。特別是對於投影器用途的液晶 面板特別有效。尙且，遮光膜1 1 a爲了防止TFT 3 0 的電晶體特性的劣化，預先供給接地電位等定電位亦可。 此時，以接續被設於影像顯示區域的外側的周邊驅動電路 的電源等定電位線的話，因爲不需要專用的外部輸入端子 或者不需要拉引配線，所以可以謀求有效利用T F T陣列 基板的空間。 ： 第3圖，係沿著第2圖的A - A >線的剖面，三次元 地顯示TFT3 0以及蓄積電容7 0的構造。TFT3 0 具有L D D ( Lightly Doped Drain :低參雜汲極）構造， 具備：掃描線3 a、藉由來自掃描線3 a的電場而被形成 _'_ -20- _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公Ϊ ) " '~' 542932 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明（18) , 通道的半導體層1 a的通道區域1 a >、絕緣掃描線3 a 與半導體層1 a的閘極絕緣膜2、半導體層1 a的低濃度 源極區域（源極側L D D區域）1 b以及低濃度汲極區域 (汲極側L D D區域）1 c、半導體層1 a的高濃度源極 區域1 d以及高濃度汲極區域1 e。於高濃度源極區域 1 d有資料線6 a接續，於高濃度汲極區域1 e有複數像 素電極9 a之中的對應的一個被接續。源極區域1 b及 1 d還有汲極區域1 c及1 e如後所述，對半導體層1 a 因應是否形成η型或者p型通道而藉由參雜η型或者p型 用的參雜劑 （dopant )來形成。η型通道TFT具有動作 速度快的優點，多半被使用作爲像素的開關元件之 T F T 3 0。在本實施形態特別是資料線6 a (源極電極 )，係由鋁等金屬膜或者金屬矽酸鹽等的合金膜等遮光性 薄膜所構成。此外，於掃描線3 a (閘極電極）、閘極絕 緣膜2以及第1層間絕緣膜1 2上，被形成分別被形成通 往高濃度源極區域1d的接觸孔5以及通往高濃度汲極區 域1 e的接觸孔8的第2層間絕緣膜4。透過通往此高濃 度源極區域1 d的接觸孔5，資料線6 a (源及電極）被 導電接續於高濃度源極區域1 d。進而，於資料線6 a ( 源極電極）以及第2層間絕緣膜4之上，形成被形成通往 高濃度汲極區域1 e的接觸孔8的第3層間絕緣膜7。透 過通往此高濃度汲極區域1 e的接觸孔8，像素電極9 a 導電接續於高濃度汲極區域1 e。前述的像素電極9 a， 被設於如此被構成的第3層間絕緣膜7的上面。此處，於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -21 _ -----------裝 i — — — — — — -------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 542932 A7 B7 五、發明說明（19) ， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接觸孔8的正下方於半導體層1 a的高濃度汲極區域1 e 與該高濃度汲極區域1 e的下層設導電性的增高膜1 3 a 。藉此，在接觸孔8開孔時的蝕刻’即使貫穿半導體層 1 a的高濃度汲極區域1 e，也因爲藉由下層的增高膜 1 3 a導電接續的緣故，所以不會成爲致命的缺陷。此外 ，開孔出接觸孔8的區域，因爲以儘可能平坦化者較佳的 緣故，所以掃描線3 a與電容線3 b以及增高膜1 3 a的 膜厚以取得一致較佳。此外，如第2圖所是在掃描線3 a 與電容線3 b之間的空間延伸設置增高膜1 3 a，儘可能 地形成平坦的區域。採用如此構成的話，於接觸孔8的周 邊以及掃描線3 a與電容線3 b的配線間因爲在像素電極 9 a的下層的層間絕緣膜表面不會產生高低差的緣故，所 以可以極力減少產生液晶的配向不良的區域。藉此，可以 更提高像素開口率。此外，增高膜，也可以不是導電接續 於汲極區域下，而是在汲極區域上與汲極區域導電接續的 方式設置。如此的增高膜，如果藉由與資料線相同的材料 同時形成的話，可以不增加工程數而形成增高膜。此外， 在該場合，如果使資料線與掃描線或者電容線的幾乎成爲 一致的膜厚的話，進而可以有效果地平坦化。 TFT30，較佳者係具有上述地LDD構造，但是 不對低濃度源極區域1 b以及低濃度汲極區域1 c打入不 純物離子而具有移位 （offset )構造亦可，也可以將閘極 電極3 a作爲遮罩打入不純物離子，自我整合地形成高濃 度源極及汲極區域的自我校準型T F T。 ___· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 542932 A7 B7 五、發明說明（20) , 此外，於第3圖所示的T F T 3 0的構造，於 TFT3 0的高濃度源極區域1 d與高濃度汲極區域1 e 之間，以成爲串連電阻的方式設置2個透過閘極絕緣膜2 倍供給同一掃描訊號的閘極電極3 a，作爲雙閘極（二閛 極）構造的TFT亦可。藉此，TFT30的洩漏電流可 以降低，可以實現高對比。此外，藉由雙閘極構造，可以 具有冗長度性，不僅可以大幅降低像素缺陷，而且在高溫 動作時也可以降低洩漏電流的緣故，所以可實現高對比的 像質。又，當然在TFT的高濃度源極區域1d與高濃度 汲極1 e之間可以設置的閘極電極3 a的數目也可以在3 個以上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此處，一般而言，半導體層la的通道區域la >、 低濃度源極區域1 b以及低濃度汲極區域1 c等多結晶矽 層，當光線入射時由於多結晶矽具有的光電變換效果而產 生了電流使得T F T 3 0的電晶體特性劣化，但是在本實 施形態，以將掃描線3 a (閘極電極）從上側覆蓋的方式 由鋁等遮光性金屬薄膜形成資料線6 a (源極電極）的緣 故，至少可以有效果的防止對於半導體層1 a的通道區域 1 a >以及LDD區域lb、1 c的入射光（亦即，在第 3圖中從上側來的光）。此外，如前所述，在TFT 3 0 的下側，因爲設有遮光膜的緣故，至少可以有效果地防止 對半導體層1 a的通道區域1 a /以及LDD區域1 b、 1 c的返回光（亦即在第3圖中從下側來的光）的入射。 此外，如第1圖所示，在像素電極9 a分別設蓄積電 _____-23- __ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） 542932 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __B7____ 五、發明說明（21 ) ^ 容70。此蓄積電容70，更具體而言，係由：從半導體 層1 a的高濃度汲極區域1 e所開始延伸設置的多結晶矽 膜所構成的第1蓄積電容電極1 f、藉由與閘極絕緣膜2 同一工程所形成的電介質膜、藉由與掃描線3 a (閘極電 極）同一工程所形成的電容線3 b (弟2蓄積電谷電極） 、第2及第3層間絕緣膜4及7、還有透過第2及第3層 間絕緣膜相對方向於電容線3 b的像素電極9 a的一部份 等所構成的。如此設有蓄積電容7 〇的緣故’即使負荷比 很小也可以進行高精細的顯示。電容線3 b (第2蓄積電 容電極）如第2圖所示，於TFT陣列基板1 0的面上被 設爲幾乎平行於掃描線3 a (閘極電極）。進而’如本實 施形態這般，藉由在第1蓄積電容電極1f下透過第1層 間絕緣膜1 2設遮光膜1 1 a，使第1層間絕緣膜1 2發 揮作爲電介質膜的功能，可以謀求增大蓄積電容，藉此可 以實現更高品質的畫質的液晶面板。 (液晶面板的製造過程） 其次，參照第4圖至第7圖說明具有以上的構造的液 晶面板的製造過程。又，第4圖至第6圖係各工程之 TFT陣列基板側的各層對應於第2圖的A — A >剖面而 顯示的工程圖。此外，於第7圖係使T F T陣列基板側的 各層對應於第2圖的B — B >剖面而顯示的工程圖，顯示 第6圖的（17)開始的工程。又，於第4圖至第7圖， 各層或各構件在圖面上是以可辨識程度的大小來顯示的緣 •24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------裝-----I--訂---I-----*^^1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財·產局員工消費合作社印製 542932 A7 B7 五、發明說明（22) > 故，所以各層或各構件的比例尺彼此有所不同。 首先，參照第4圖至第6圖，說明對應於第2圖的A 一 A /剖面的包含TF T 3 0的部分的製程。 如第4圖的工程（1 )所示，準備石英基板、硬玻璃 等T F T陣列基板1 〇。此處，較佳者爲以氮氣等非活性 氣體環境而且在約9 0 0〜1 3 0 Ot的高溫進行退火處 理，以使其在之後的高溫製程中T F T陣列基板1 〇所產 生的應變 （strain )變少的方式進行前處理。亦即，以製 程中的最高溫配合進行高溫處理，事前預先將T F T陣列 基板10以相同溫度或者更高溫度預先熱處理。 如此被處理的TFT陣列基板1 0的全面，藉由濺鍍 形成膜厚1000〜5000A (埃）程度而較佳者爲 2000A (埃）程度的鈦（Ti)、鉻（Ci*)、鎢（ W)、鉬（Mo)、鉅（Ta)以及鉛（Pd)等金屬或 金屬矽酸鹽等的金屬合金膜之遮光膜1 1。又，在使不產 生串音的程度的光量入射的用途上被使用的場合，沒有形 成遮光膜1 1的必要。 接著，如工程（2 )所示，在該被形成的遮光膜1 1 上藉由光蝕刻形成對應於遮光膜1 1 a的圖案的遮罩，藉 由透過該遮罩對遮光膜1 1進行蝕刻，形成遮光膜1 1 a 。此時，遮光膜1 1 a可以形成爲島嶼狀，也可以沿著掃 描線或資料線形成爲條紋狀。此外，如第2圖所示形成爲 格子狀的話，可以謀求遮光膜1 1 a的低電阻化。 其次，如工程（3 )所示，於遮光膜1 1 a之上，例 _-25-_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
542932 Α7 _____B7 五、發明說明（23) , (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如藉由常壓或者減壓CVD法等，使用T E 0 S氣體、 TMOP氣體等形成由NSG (不含硼或磷的矽酸鹽玻璃 膜）、PSG (含有磷的矽酸鹽玻璃膜）、BSG (含有 硼的矽酸鹽玻璃膜）、BPSG (含有磷與硼的矽酸鹽玻 璃膜）等矽酸鹽玻璃膜、氮化矽膜或氧化矽膜等所構成的 第1層間絕緣膜1 2。此第1層間絕緣膜1 2的膜厚，例 如爲約8000〜1 5000A (埃）。 接著，如工程（4 )所示，藉由減壓CVD或濺鍍， 形成導電膜1 3。導電膜1 3，係由多結晶矽膜或鎢（W )、鈦（T i )、鉻（C r )、鉬（Μ 〇 )、鉅（T a ) 等高融點金屬膜，或者其合金膜所構成，導電膜1 3的膜 厚，以成爲與後續工程形成的掃描線或電容線相同膜厚的 方式形成較佳。關於此優點在稍後詳述。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其次，如工程（5 )所示，藉由施以光蝕刻工程以及 蝕刻工程等，在後續工程於像素電極9 a與半導體層1 a 的汲極區域的正下方殘留島嶼狀的增高膜1 3 a。又，增 高膜1 3 a係以像素電極9 a與半導體層的汲極區域導電 接續之用的接觸孔在飩刻時即使貫穿該半導體層也不會成 爲不良的方式敷設的緣故，所以敷設在供導電接續資料線 6 a與半導體層的源極區域之用的接觸孔5的正下方也不 會有問題。 其次，如工程（6)所示，於增高膜13a之上，以 約4 5 0〜5 5 0 °C的溫度，較佳者爲5 0 0°C之比較低 溫的環境中，使用流量約400〜600 c c/mi η的 •26· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 542932 A7 -—___—B7 五、發明說明（24) , 單砂院氣體、二矽烷氣體等藉由減壓CVD (例如壓力爲 2 0〜4 0 P a的C V D )，形成非結晶矽膜。其後，在 氮氣環境中以約6 0 〇〜7 0 0 °C施以1〜1 〇個小時， 較佳者爲4〜6個小時的退火處理，藉此使多結晶矽膜1 固相成長至500〜2000A (埃）的厚度，較佳者爲 1000A的厚度。此時，在製通道型TFT30的 場合，藉由將銻（Sb)、砷（As)、磷（P)等V族 元素的參雜劑微量地離子注入而參雜亦可。此外，在製作 P通道型TFT30的場合，藉由將硼（B)、鎵（Ga )、銦（I η)等m族元素的參雜劑微量地離子注入而參 雜亦可。又’不經由非結晶矽膜，而藉由減壓C V D法等 直接形成多結晶矽膜1亦可。或者對藉由減壓C VD法堆 積的多結晶矽膜打入矽離子使其一度非結晶化（非晶質化 )’其後藉由退火處理等使其再結晶形成多結晶膜1亦可 。此外，藉由準分子雷射等雷射照射進行退火處理，使矽 核固相成長亦可。 其次，如工程（7 )所示，藉由光蝕刻工程、蝕刻工 程等，形成指定圖案的島嶼狀半導體層la。此時，不僅 僅成爲開關元件的通道區域以及源極/汲極區域而已，包 括供改善像素的保持特性而附加電容之用的蓄積電容的單 方電極的區域也一起形成。 .其次，如工程（8)所示，藉由以約900〜 1 3 0 0°C的溫度，較佳者爲1 0 0 0 t的溫度熱氧化半 導體層la，形成約100〜500A (埃）的較薄的熱 -27-__ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------裝--------訂---------^9^1 · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 542932 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 _B7_五、發明說明（25) 氧化膜，進而藉由減壓CVD法堆積約1 0 1 Ο Ο 0A的較薄的高溫氧化矽膜（HTO 膜，形成具多層構造的閘極絕緣膜2。結果 la的厚度，成爲約200〜1500A ( 較佳者爲約300〜1000A的厚度。藉 溫熱氧化的時間，特別是在使用8英吋程度 場合，可以防止熱所導致的彎曲。但是藉由 晶矽層1，形成具有單一層構造的閘極絕緣 者爲了實現閘極絕緣膜2的高耐壓化，使用 。此外，以同一工程形成閘極絕緣膜2與蓄 質膜。 其次，如第5圖的工程（9)所示，藉 法堆積多結晶矽膜3之後，使磷（P)熱擴 矽膜導電化。又，使用在多結晶矽膜3成膜 離子的參雜矽膜亦可。如工程（1 0)所示 罩的光蝕刻工程、蝕刻工程，形成如第8圖 案的掃描線3 a (閘極電極）以及電容線3 電容電極）。掃描線3 a (閘極電極）的膜 1000〜8000A。此時，藉由使與增 膜厚成爲幾乎相同的膜厚，可以使接觸孔的 擴大。 但是，也可以不僅由多結晶矽層，而由 點金屬膜或者金屬矽酸鹽來形成亦可，或者 屬膜或者金屬矽酸鹽膜與多結晶矽膜形成多 __ _- 28 - 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 0〜 膜）或 ，半導 埃）的 由如此 的大型 僅熱氧 膜2亦 氮化矽 積電容 氮化矽 體層 厚度， 縮短高 基板的 化多結 可。或 膜亦可 的電介 由減壓C V D 散，使多結晶 的同時導入磷 ，藉由使用遮 所示的指定圖 b (第2蓄積 厚，例如爲約 高膜1 3 a的 開孔形狀不會 鎢或鉬等高融 是組合這些金 層亦可。這個 先 閱 讀 背 之 注 意 事 項 再 填 本 頁 542932 A7 B7 五、發明說明（26) , 場合，將掃描線3 a (閘極電極），如第3圖所示配置作 爲對應覆蓋第2遮光膜2 2的區域的一部份或全部的遮光 膜，可以藉由金屬膜或金屬矽酸鹽膜所具有的遮光性，而 省略第2遮光膜2 2的一部份或者全部。在此場合，特別 具有可以防止對向基板2 0與TFT陣列基板1 0的貼合 偏移導致像素的開口率降低的優點。 其次，如工程（11)所示，在TFT30爲具有 LDD構造的η通道型TFT的場合，於半導體層la， 首先爲了形成低濃度源極區域1 b以及低濃度汲極區域 lc，而將掃描線3a (閘極電極）作爲擴散遮罩，將磷 等V族元素的參雜劑3 0 0以低濃度（例如，將磷離子以 1〜3 X 1 0 1 3 / c m 2的劑量）參雜。藉此掃描線3 a (閘極電極）下的半導體層1 a成爲通道區域1 a >。此 外，電容線3 b (第2蓄積電容電極）下的半導體層1 a 將閘極絕緣膜2作爲電介質層而成爲形成蓄積電容7 0的 第1蓄積電容電極1 f。又，對形成第1蓄積電容電極 1 f的部分預先打入磷離子使其低電阻化亦可。 其次，如工程（1 2 )所示，爲了形成高濃度源極區 域Id以及汲極區域le，以較掃描線3 a (閘極電極） 更寬的遮罩將光阻劑層3 0 2形成於掃描線3 a (閘極電 極）上之後，將同樣的磷等V族元素的參雜劑3 0 1以高 濃度（例如磷離子以1〜3 X 1 0 1 5 / c m 2的劑量）參 雜。此外，將TFT3 0形成爲P通道型的場合，將n通 道型的TFT3 0的區域以光阻劑覆蓋保護，再度反覆工 _-29-__ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) "" 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 542932 A7 B7 五、發明說明（27) · 程（11)以及（12)。此時，於半導體層la，爲了 形成低濃度源極區域1 b以及低濃度汲極區域1 c還有高 濃度源極區域1 d及高濃度汲極區域1 e，使用硼等HI族 元素參雜。成爲如此的L D D構造的場合，可得降低短路 通道效果的優點。尙且，例如不進行低濃度的摻雜，而作 爲移位構造的TFT亦可，將掃描線3 a (閘極電極）作 爲遮罩，藉由使用磷離子、硼離子等的離子注入技術形成 自我校準型的TFT亦可。 並行於這些工程，可以將由η通道型T F T以及p通 道型T F Τ所構成的具有互補型構造的周邊驅動電路形成 於T F Τ陣列基板1 0上的周邊部。如此，在本實施形態 ，在T F Τ 3 0形成時以同一工程，可以形成資料線驅動 電路或掃描線驅動電路等周邊驅動電路，在製造上有利。 其次，如工程（1 3 )所示，以覆蓋掃描線3 a (閘 極電極）或電容線3 b (第2蓄積電容電極）的方式，例 如使用減壓CVD法或者TEOS氣體等，形成由NS G 、PSG、BSG、BPSG等矽酸鹽玻璃所構成的第2 層間絕緣膜4。第2層間絕緣膜4的膜厚，因爲不附加配 線間電容的緣故以較厚者較佳，以約5 0 0 0〜 1 5 Ο Ο Ο A (埃）較佳。 ' 其次，如工程（1 4 )所示，爲了活性化高濃度源極 區域1 d以及高濃度汲極區域1 e而進行2 0分鐘 1000 °C的退火處理之後，對資料線3 1 (源及電極） 將接觸孔5藉由反應性蝕刻、反應性離子束蝕刻等乾蝕刻 ___-30-_ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ▼裝---I----訂·！------^9— - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 542932 A7 B7 五、發明說明（28) > 來形成。此時，藉由反應性蝕刻、反應性離子束蝕刻之類 的向異性蝕刻來開孔出接觸孔5的做法，具有可以將開孔 形狀形成爲與遮罩幾乎相同的優點。 但是組合乾蝕刻於溼式蝕刻來開孔的話，可以將接觸 孔5形成爲推拔狀，所以可得防止配線接續時的斷線的優 點。此外，將掃描線3 a (閘極電極）與未圖示的配線接 續之用的接觸孔，也藉由與接觸孔5同樣的工程開孔於第 2層間絕緣膜4。 其次如第6圖的工程（1 5 )所示，於第2層間絕緣 膜4之上，藉由濺鍍處理等，堆積遮光性的鋁等低電阻金 屬或金屬矽酸鹽等金屬含有膜6約1 0 0 0〜8 Ο Ο 0A (埃）的厚度，較佳者爲約3000A。 其次如工程（1 6 )所示，藉由光蝕刻工程、蝕刻工 程等，形成資料線6 a (源極電極）。作爲蝕刻工程使用 反應性蝕刻、反應性離子束蝕刻等乾式蝕刻來形成的話， 可以抑制過度蝕刻，具有可以如遮罩尺寸高精度地圖案化 的優點。 其次如工程（1 7 )所示，以覆蓋住資料線6 a (源 極電極）上的方式，例如使用常壓或者減壓CVD法或使 用TEOS氣體等，形成由NSG、PSG、BSG、 B P S G等矽酸鹽玻璃膜、氮化矽膜或氧化矽膜等所構成 的第3層間絕緣膜7。第3層間絕緣膜7的膜厚，以在資 料線6 a與後續工程所形成的像素電極之間不被附加電容 的方式形成爲較厚者較佳，約以5 0 0 0〜1 5 0 0 0 A ____-31 -_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------裝--------訂·--------^9—. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 542932 A7 _ B7 五、發明說明（29) , 較佳。此外，由於配線或開關元件之T F T 3 0的高低差 ’使得液晶會產生配向不良，取代構成第3層間絕緣膜7 的矽酸鹽玻璃膜或者重疊於其上旋轉塗布有機膜或者 S 0 G ( Spin On Glass )，或者施以CMP處理而形成平 坦的膜亦可。採用如此構成的話，可以極力降低液晶的配 向不良的產生區域，即使像素微細化也可以實現高開口率 〇 其次如工程（1 8 )所示，將供導電接續像素電極 9 a與高濃度汲極區域1 e的接觸孔8，藉由反應性蝕刻 、反應性離子束蝕刻等乾式蝕刻形成。此時，藉由反應性 蝕刻、反應性離子束蝕刻之類的向異性蝕刻開孔出接觸孔 8的做法，具有可得與遮罩形狀幾乎相同的開孔形狀的優 點。但是，組合乾式蝕刻與溼式蝕刻而開孔的話，因爲可 以將接觸孔8形成爲推拔狀，所以可得防止配線接續時的 斷線的優點。此外，於接觸孔8的開孔區域的正下方不僅 敷設半導體層的汲極區域l e，而且還敷設著導電膜之增 高膜1 3 a，所以萬一貫穿半導體層也不會成爲致命的缺 陷。進而藉由敷設增高膜13a，半導體層la的通道區 域1 a /可以薄膜化，所以可以提高元件的特性。 其次，如工程（1 9 )所示，於第3層間絕緣膜7上 ，藉由濺鍍處理等，將I TO膜等透明導電性薄膜9堆積 約500〜2000A厚，進而如工程（20)所示，藉 由光蝕刻工程、蝕刻工程等，形成像素電極9a。尙且在 將該液晶面板1 0 0使用於反射型液晶裝置的場合，由鋁 -32- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，裝 — II 訂·！！！-. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 542932 A7 B7 五、發明說明（30) . 等反射率高的不透明材料形成像素電極9 a亦可。在此場 合，形成第3層間絕緣膜7時有必要藉由CMP處理等平 坦化，使像素電極9 a成爲鏡面狀。 接著，於像素電極9 a上塗布聚醯亞胺系的配向膜的 塗布液汁厚，以使具有指定的預傾斜角的方式在指定的方 向施以摩擦處理等，形成第3圖所示的配向膜2 3。 另一方面，關於第3圖所示的對向基板2 0，首先準 備玻璃基板等，第2遮光膜2 2在例如將金屬鉻濺鍍之後 ，經過光蝕刻工程、蝕刻工程而被形成。此外，第2遮光 膜除了鉻、鎳、鋁等金屬材料之外，也可以由將碳黑或者 鈦分散於光阻劑的黑色樹脂等材料來形成。尙且，在 TFT陣列基板1 〇上形成遮光膜的話，因爲在TFT陣 列基板1 0上開口區域被規定的緣故，所以對向基板上的 第2遮光膜2 2變成不再是必要的，TFT陣列基板1 〇 與對向基板2 0的貼合精度，可以忽視，實現透過率沒有 不均勻的液晶面板。 其後，藉爲對對向基板2 0全面進行濺鍍處理，形成 對向電極2 1。進而，於對向電極2 1的全面塗布聚醯亞 胺系的配向膜塗布液之後，以使具有指定的預傾斜角的方 式在指定方向上施以摩擦處理而形成配向膜2 3。 ： 最後，如上述般被形成各層的T F T陣列基板1 0與 對向基板2 0，以使配向膜1 9以及2 2相對面的方式， 藉由僅被混入指定量的具有指定直徑（例如1〜6 //m程 度的直徑）的玻璃纖維或者玻璃珠等所構成的間隔材的密 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，裳--------訂--I---— ΙΛ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 542932 A7 B7 五、發明說明（31) ， 封才來貼合，藉由真空吸引等，於兩基板之間的空間抽吸 例如混合複數種類的絲狀液晶等而成的液晶，形成指定膜 厚的液晶層5 0。 此處，針對開孔出被設於包挾在掃描線3 a以及電容 線3 b的區域的接觸孔8的製造過程加以說明。又，第7 圖係沿著第2圖的B — B /線的剖面圖，第7圖的工程（ a )與前述第6圖的工程（1 7) —致。此外，針對第7 圖（a )〜（d)的工程與先行技術例之第1 7圖（a ) 〜（d )予以對比而說明。 如第7圖的工程（a )所示，在本實施形態的液晶面 板，藉由使掃描線3 a及電容線3 b與增高膜1 3 a的膜 厚幾乎成爲一致，使得開孔出第3層間絕緣膜7的接觸孔 8的區域成爲平坦狀態。 其次，如第7圖的工程（b )所示，使用光阻劑遮罩 3 0 3藉由步進曝光裝置等曝光。光阻劑3 0 2爲正型光 阻劑的場合，光阻劑遮罩3 0 3上沒有遮光性鉻膜3 0 4 的部份（亦即透光的部份）被除去。第3層間絕緣膜7上 的光阻劑3 0 2，因爲開孔接觸孔8的區域很平坦的緣故 ，曝光時沒有亂射反射，可以除去光阻劑遮罩3 0 3上的 沒有遮光性鉻膜3 0 4的部份，亦即可以除去與接觸孔開 孔用的圖案直徑同樣大小的光阻劑3 0 2。亦即，因爲沒 有如先行技術例之第1 7圖（b )所示的那種光阻劑後退 ，所以可以開孔出如同設計値得接觸孔。藉此，即使像素 微細化，也不會招致生產率的降低，可以實現高像素開口 ___-34- _· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 542932 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（32) ， 率的液晶面板。 其次，如第7圖的工程（c )所示，將接觸孔8藉由 反應性蝕刻、反應性離子束蝕刻等向異性的乾式蝕刻形成 之，可以使接觸孔8的開孔直徑儘可能的不擴大。此外’ 即使爲了將接觸孔8的側壁形成推拔狀而施以溼式蝕刻’ 也不會如從前那般出現光阻劑後退，所以不會增大開孔直 徑可以開孔出微細的接觸孔。 最後，如第7圖的工程（d )所示，設像素電極9 a 的話，可以形成T F T陣列基板的像素顯示區域的像素。 (液晶面板的第2實施形態） 以下參照第8圖與第9圖說明根據本發明的液晶面板 的第2實施形態。第8圖係構成液晶面板的T F T陣列基 板上的鄰接的複數像素群的平面圖，第9圖係第8圖之C - C >剖面圖，顯示作爲像素的開關元件之T F T的構造 。於第9圖，各層或各構件是以在圖面上可辨識程度的大 小繪製的，所以各層或各構件的比例尺有所不同。又，於 第8圖與第9圖，與第2圖至第7圖同樣的構成要素被賦 予同樣的參考符號而省略其說明。 在第2實施形態，液晶面板的全體構成與顯示於第2 圖及第3圖的第1實施形態幾乎相同，如第8圖所示，只 有未將遮光膜1 1 a >敷設於TFT3 0的下方這一點有 所不同。例如，直視型液晶面板這種不需要入射強光的用 途所使用的液晶面板的場合，不需要敷設遮光膜1 l a 一 _ -35- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----I I I 訂--I--I--- 542932 A7 B7 五、發明說明（33) ， 〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 亦即，如第9圖所示，不設遮光膜11a/的場合， T F T陣列基板1 〇的表面沒有突起，在被施以充分洗淨 的場合，不需要形成第1層間絕緣膜1 2。藉此，形成遮 光膜1 1 a /的工程與堆積第1層間絕緣膜1 2的工程可 以削減。亦即，因爲可以削減第4圖的（1 )至（3 )的 工程，所以在製造生產率或是成本面上非常有效果。 此外，如第2實施形態那般將第3層間絕緣膜7自身 或者於第3層間絕緣膜上施以CM P處理而形成有機膜等 平坦化膜的話，在開孔接觸孔8時可以防止光蝕刻工程之 曝光時的亂反射，所以可以實現微細的接觸孔8。採用如 此的構成的話，增高膜1 3 a的膜厚不需要與掃描線3 a 或電容線3 b的膜厚一致。 (液晶面板的第3實施形態） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 參照第1 0圖說明根據本發明的第3實施形態。第 1 0圖係從顯示構成液晶面板的T F T陣列基板上的鄰接 的複數像素群的平面圖。 在第3實施形態，液晶面板的全體構成與第2圖及第 3圖所示的第1實施形態幾乎相同，而在X方向的像素間 距L較窄的場合之例。在本實施例間距L爲第1實施形態 所示的像素間距L的3分之1，於對向基板上設彩色濾光 片，以3個像素形成一個點的方式液晶面板的實施形態， 可以僅用1枚搭載彩色濾光片的液晶面板作爲單板投影器 ___-36-_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財·產局員工消費合作社印製 542932 A7 B7 五、發明說明（34) ， 或者筆記型電腦的顯示器。 如此，X方向的像素間距L變窄的話，因爲資料線 6 a間的距離變窄，所以透過資料線6 a與接觸孔8，像 素電極9 a短路的可能性變高。以鋁膜形成資料線6 a的 場合，特別顯著變高。這是因爲鋁膜的融點很低，以高溫 處理第3層間絕緣膜不能構成成多孔的疏鬆 （Porous )狀 。亦即，在開孔接觸孔8時鈾刻率變快。特別是因爲使開 口部的側壁成爲推拔狀，所以進行溼式蝕刻的話接觸孔8 的第3層間絕緣膜7的開孔直徑有變大的傾向。此外不像 從前那般設置作爲蝕刻停止膜的增高膜1 3 a的話，因爲 僅靠乾式蝕刻的話半導體層1 a與層間絕緣膜的選擇比很 低，所以有貫穿之虞，而變成不得不與溼式蝕刻並用，要 形成較小的開孔徑是困難的。 於第1 1圖顯示將接觸孔8設計爲2 //m的正方形， 而資料線6 a的配線寬度爲5 μ m的場合，像素間距L與 不良率之間的關係圖。第1 1圖（a )係以從前的製程製 作的液晶面板，第1 1圖（b )係本實施形態的製程所製 作的液晶面板的結果。據此，在（a )之先行技術例，像 素間距降低至2 0 // m以下的話，由於像素缺陷所導致的 不良率急速增加，但是在本實施形態即使像素間距降至 1 0 以下，由於像素缺陷所導致的不良率也沒有增加 。亦即，使用本實施形態的液晶面板的話，即使像素微細 化或者高開口率化，也少有資料線6 a或掃描線3 a或者 電容線3 b與像素電極9 a之間的短路，而且因爲半導體 __-37-_ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
542932 A7 B7 五、發明說明（35) ， 層1 a的汲極區域與像素電極9 a的接觸孔8不會貫穿， 所以不會招致生產率的降低。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此外，如第3實施例那般接觸孔8與資料線6 a的距 離極端接近的場合，將增高膜1 3 a的膜厚設定爲與資料 線6 a的膜厚幾乎相同，亦即使資料線6 a上的層間絕緣 膜與開孔接觸孔8的區域幾乎成爲平坦的方式亦可。採用 如此的構造，也可以抑制接觸孔8的開孔徑的擴大，此外 可以緩和高低差的緣故，所以可以減少液晶的配向不良。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 進而，根據本實施形態的話，接觸孔8，因爲對於開 口區域的中心線9 c (參照第2、8、1 0圖）開口於線 對稱的位置，所以接觸孔8的周圍之像素電極9 a的高低 差（參照第3圖）對於開口區域成爲線對稱。這在使用 T N液晶的場合特別發揮效果，液晶層5 0無論使用右旋 的液晶或是使用左旋的液晶，由於反傾斜角等引起液晶的 配向不良的容易度幾乎都變成相同。亦即，無論使用哪一 方旋轉的液晶，都可以防患顯著發生配向不良的情形於未 然，作爲液晶層5 0，可以採用右旋的液晶也可以採用左 旋的液晶在實用上非常方便。 如以上所說明的構成，根據本實施形態，與第1 6圖 所示的先行技術例之透過被形成於各像素的角落的接觸孔 8使像素電極9 a接續於TFT的汲極的場合相比較，改 善了光的利用效率。特別是在本實施形態的場合，開口區 域，爲接近正方形的矩形，亦即具有旋轉對稱的平面形狀 ，所以圓形等光照射區域，對於該開口區域所佔的比率變 -38- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 542932 A7 _ B7 五、發明說明（36) , 高’改善了光的利用效率。尙且，當然也可以將開口區域 形成爲圓形、正十二角型、正八角型、‘正六角形、正方形 等其他旋轉對稱的形狀。進而在本實施形態，如第2、8 、1 0圖所示，X方向的開口區域的寬度，藉由相鄰的2 條資料線6 a來規定，Y方向的開口區域的寬度藉由夾著 開口區域的相鄰接的掃描線3 a以及電容線3 b來規定， 藉由將接觸孔8開孔於沒有夾著開口區域的相鄰接的掃描 線3 a以及電容線3 b之間的空間，可以有效地利用影像 顯示區域的2次元空間。亦即，可以更有效率地擴大開口 區域’使得光的利用效率大爲改善。 (液晶面板的構成） 使用於本實施形態的液晶面板，因爲像素之開關元件 之丁 FT 30，係多結晶矽（p — Si)形式的TFT， 所以，形成T F T 3 0時以同一工程可以在T F T陣列基 板1 0上行成供驅動像素之用的周邊驅動電路。參照第 12圖及第13圖說明如此的周邊驅動電路內藏型液晶面 板1 00的全體構成。又，第1 2圖，係從對向基板之側 來看T F T陣列基板與被形成於其上的各構成要素之平面 圖，第1 3圖係包含對向基板顯示的第1 2圖的Η — Η / 剖面圖。 .於第12圖，在TFT陣列基板10上，設有供規定 影像顯示區域之用的遮光性的周邊邊緣5 3，於其外側平 行設有密封材5 2。於密封材5 2的外側區域，資料線驅 ______-39-_— j纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 裝-------—訂----II I ! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 542932 A7 B7 五、發明說明（37) · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 動電路1 0 1以及實裝端子1 〇 2沿著τ F T陣列基板 1 0的一邊設置，掃描線驅動電路1 〇 4 ’沿著鄰接於此 邊的2個邊設置。進而，TFT陣列基板10的剩下來的 一邊上，設有供接續被設於影像顯示區域的兩側的掃描線 驅動電路104之間的複數配線1〇5。又’在掃描線的 訊號延遲不成爲問題的場合，掃描線驅動電路1 〇 4也可 以僅形成於一邊。此外，將資料線驅動電路1 〇 1設於影 像顯示區域的兩側當然也可以。此外’於對向基板2 0的 角落部的至少一處，設有供電氣導通τ F T陣列基板1 〇 與對向基板2 0之間的上下導通材1 〇 6。接著，如第 1 3圖所示，具有與第1 2圖所示的密封材5 2幾乎相同 的輪廓的對向基板2 0藉由該密封材5 2被固著於TFT 陣列基板1 0上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 資料線驅動電路1 0 1以及掃描線驅動電路1 0 4， 藉由配線分別導電接續於資料線6 a (源極電極）以及掃 描線3 a (閘極電極）。於資料線驅動電路1 〇 1，包含 有根據時脈訊號將開始訊號依序轉送之用的移位暫存器電 路，藉由從該資料線驅動電路1 0 1依序輸出的驅動訊號 控制採樣電路，使從未圖示的顯示資訊處理電路即時被變 換爲可顯示的形式的影像訊號透過採樣電路供給至資料線 6a。此外，於掃描線驅動電路104，包含有供根據時 脈訊號將開始訊號依序轉送之用的移位暫存器電路，脈衝 地配合依序對掃描線3 a傳送閘極電壓，資料線驅動電路 1 0 1將因應影像訊號的訊號電壓送往資料線6 a。接著 -40- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 542932 A7 B7_ 五、發明說明（38) # (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，於對應資料線6 a以及掃描線3 a的交點的各像素部， 設有液晶驅動用的T F T 3 0。尙且，採樣電路也可以形 成於資料線驅動電路內，也可以形成於周邊邊緣5 3的區 域。如此，藉由在從前爲無法利用的周邊邊緣5 3的區域 上形成採樣電路，可以謀求空間的有效利用’可以實現資 料線驅動電路1 0 1的小型化或高機能化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於第1 3圖，液晶層5 0，例如由混合一種或數種絲 狀液晶的液晶構成。密封材5 2，係將2個基板1 0以及 2 0在其周邊貼合之用的例如由光硬化樹脂或者熱硬化性 樹脂所構成的黏著劑，混入有使兩基板間的距離（基板間 的間隔）成爲指定値之用的玻璃纖維或者玻璃珠等間隔材 (間隔件）。此外，對向基板2 0的面對液晶5 0之側， 設有由第2遮光膜2 2以及透明導電膜之I TO膜所構成 的對向電極21。又，雖然在第13圖並未圖示，但是來 自對向基板2 0的入射光入射之側以及T F T陣列基板 1 0的射出光的射出側，分別因應T N (扭曲絲狀）模式 、S T N (超級扭曲絲狀）模式、D — S T N (雙S T N )模式等動作模式，或者常黑模式/常白模式的分別，在 指定的方向配置偏光膜、相位差膜、偏光板等。 進而，於液晶面板1 0 0，由絲狀液晶構成作爲-例 之液晶層5 0，但是使用將液晶作爲微小粒分散於高分子 中的高分子分散型液晶的話，配向膜2 3、以及前述的偏 光膜、偏光板變成不再需要，可以由於提高光的利用效率 而得液晶面板的高亮度化或低耗電量化的優點。其他，可 -41 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 542932 A7 _____B7___五、發明說明（39) , 以將本實施形態適用於各種液晶材料（液晶相）、動作模 式、驅動方法等。如此般本實施形態的液晶面板可以將驅 動影像顯示區域之用的周邊驅動電路一體形成於T F T陣 列基板1 0上，因爲不需要藉由膠帶實裝或者COG實裝 而外加於周邊驅動電路，所以可以實現超小型的液晶面板 。此外，可以大幅削減供驅動液晶面板的Γ C，在成本面 上也有極大的優點。 請 先 閱 讀 背 δ 之 注 意 事 項
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (使用微透 微透鏡 6-194 1 4圖爲其 之後，以使 光圖案化之 在對向基板 材料所構成 爲遮罩進行 對向基板2 透鏡2 0 0 鏡2 0 0亦 於微透 覆蓋玻璃2 向電極（共 2遮光膜2 鏡的液晶面板） 2 0 0，例如藉由日本專利特開平 5 0 2號公報所揭示的製造方法來形成。第 一例，在對向基板2 0上形成感光性材料的膜 對應於成爲各透鏡的部份殘留下凸部的方式曝 後，藉由感光性材料的熱變形以及表面張力， 2 0上形成具有平滑的各透鏡凸面之由感光性 的配列圖案，其後，將該感光性材料的配列作 乾式蝕刻藉由將感光性材料的配列圖案雕刻於 0，形成表面被雕爲平滑的各透鏡的凸面之微 。或者藉由傳統的所謂「熱變形法」形成微透 可。 ： 鏡2 0 0的表面全體，藉由黏著劑2 0 1貼附 0 2，於其上更依序形成第2遮光膜2 2、對 通電極）21以及配向膜23。這個場合，第 2，以各開口的中心重疊於各微透鏡2 0 0的 f 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -42- 542932 A7 B7 五、發明說明（40) ， 透鏡中心2 0 0 a的方式沿著各微透鏡2 0 0的境界設爲 矩陣狀。 於第1 4圖，對向電極2 1係橫跨對向基板2 0的全 面被形成的。如此的對向電極2 1，係例如藉由濺鑛處理 等將I TO膜堆積500〜2000A厚之後，藉由施以 光蝕刻工程、蝕刻工程等而被形成。配向膜23，由聚醯 亞胺系薄膜等有機薄膜所構成。如此的配向膜2 3，例如 在塗布聚醯亞胺系的塗布液之後，以使具有指定的預傾斜 角的方式在指定方向施以摩擦處理等而形成。第2遮光膜 22，設於相對方向於TFT30的指定區域，如此的第 2遮光膜2 2，藉由使用鉻或鎳等金屬材料的濺鍍工程、 光蝕刻工程以及蝕刻工程而形成，由分散碳黑或鈦至光阻 劑的黑色樹脂等材料所構成。第2遮光膜2 2，除了對 TFT3 0的半導體層1 a遮光之外，具有提高對比、防 止色材混合的功能。或者，如第1 5圖所示，例如將預先 被形成各透鏡的凸面之透明板（微透鏡陣列）貼附於對向 基板2 0的表面而構成的微透鏡2 0 0 /設於對向基板 2 〇亦可。進而，在對面於對向基板2 0的液晶層5 0之 側的面上，貼附如此般的微透鏡亦可。 在本實施形態，特別如第2、8、1 0圖所示，像素 電極9 a的開口區域，具有對於通過開口區域的幾乎中心 點9b的中心線9c成線對稱的形狀。此外，接觸孔8， 被開孔於對於開口區域的中心線9 b爲線對稱的位置。進 而，微透鏡200 (或者200 /)在幾乎相對方向於中 ___-43-_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) emmmm I II ·1 一 ^ · · *_1 i emmt ϋ« ϋ ϋ ι 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 542932 A7 B7 五、發明說明（41 ) ， 心點9 b的位置分別具有透鏡中心2 0 0 a。 根據本實施形態的話，光從對向基板2 0之側入射的 話，藉由在相對方向於開口區域的幾乎中心點9 b (重心 )的位置上具有透鏡中心200a (或者200a>)的 微透鏡200(或者200/)，此入射光以開口區域的 幾乎中心點9 b爲中心被聚光於像素電極9 a上。亦即’ 藉由微透鏡200 (或200 /)聚光的光所形成的圓形 (或者略橢圓型或橢圓形）的光的照射區域被形成於開口 區域內。此處，接觸孔8，被開孔於對於開口區域的中心 線9 c爲線對稱的位置。因此，可以擴大位於各像素內的 中央附近的線對稱的開口區域。接著，開口區域，噎爲對 於通過其幾乎中心點9 b的中心線9 c爲線對稱的緣故， 所以圓形等的光照射區域，於此線對稱的開口區域內被形 成於線對稱的位置（圓形等的中心幾乎成爲與中心點9 b 重疊）。亦即，對於該開口區域之光照射區域所佔的比率 變高，改善了光的利用效率。又，作爲微透鏡的聚光能力 ，只要光照射區域可以收容於開口區域內的程度的聚光即 可，並不需要將光照射區域超過必要地縮小。 又，在本實施形態，是以使用TFT驅動像素電極 9 a的方式構成的，但是使用T F T以外的元件例如： T F D (薄膜二極體：Thin Film Diode )等主動矩陣元件 也是可能的，進而，將液晶面板構成爲被動矩陣型的液晶 面板也是可能的。即使這樣的場合，只要採用以微透鏡將 光聚光於像素電極上的構成，在本實施形態所說明的將開 _____________________ -44- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ! I I I I I 訂111111- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 542932 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7___ 五、發明說明（42 ) ， 口區域做成線對稱或旋轉對稱，使透鏡中心相對方向於開 孔區域的幾乎中心點的構成，在提高光的利用效率上與本 實施形態的場合同樣有效。 (電子機器） 其次參照第1 8圖至第2 1圖說明具備以上詳細說明 的本實施形態之液晶面板的電子機器之實施形態。 首先於第1 8圖，顯示具備本實施形態的液晶面板的 電子機器的槪略構成。 於第1 8圖，電子機器，被構成爲具備：顯示資訊輸 出源，1000、顯示資訊處理電路1002、驅動電路 1〇〇4、液晶面板100、時脈產生電路1008以及 電源電路1 0 1 0。顯示資訊輸出源1 〇〇〇，包含 R〇Μ (唯讀記憶體）、R A Μ (隨機存取記憶體）、光 碟裝置等記憶體、使影像訊號同步而輸出的同步電路等， 根據來自時脈產生電路1 0 0 8的時脈訊號，將指定格式 的影像訊號等顯示資訊輸出至顯示資訊處理電路1 0 0 2 。顯示資訊處理電路1 〇 〇 2，被構成爲包含擴大/極性 反轉電路、相展開電路、旋轉電路、伽碼補正電路、箝位 電路等習知的各種處理電路，根據時脈訊號由被輸入的顯 示資訊依序產生數位訊號，與時脈訊號C L Κ共同輸出至 顯示驅動電路1 0 0 4。顯示驅動電路1 〇 〇 4，驅動液 晶面板1 0 0。電源電路1 0 1 0，對上述各電路供給指 定電源。又，構成液晶面板1 0 0的TFT陣列基板之上 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-45- 542932 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __B7 _ 五、發明說明（43 ) · ，也可以搭載顯示驅動電路1 〇 〇 4 ’也可以再搭載顯示 資訊處理電路1002。 其次於第1 9圖至第2 1圖，分別顯示如此構成的電 子機器的具體例。 於第1 9圖，電子機器之一例的液晶投影器1 1 〇 〇 ，係被構成爲準備3個包含上述的顯示驅動電路1 〇 〇 4 被搭載於T F T陣列基板上的液晶面板1 〇 〇的液晶模組 ，分別作爲R G B用的液晶光閥1 0 0 R、1 〇 〇 G以及 1 0 0 B使用的投影器。在液晶投影器1 1 〇 〇 ’由金屬 鹵化物等白色光源的燈泡1 1 〇 2發出投射光時’藉由3 枚反射鏡1 1 0 6以及2枚二色性反射鏡1 1 〇 8分爲對 應於RGB三原色的光成份R、G、B，分別被導向對應 各色的光閥100R、100G以及100B。此時’特 別是藍色光，爲了防止由於過長的光徑所造成的光損失’ 設有由包含入射透鏡1 1 2 2、中繼透鏡1 1 2 3、射出 透鏡1 1 2 4的中繼透鏡系所構成的導光手段1 1 2 1而 被導引。接著，藉由各光閥l〇〇R、100G以及 1 0 0 B分別被調變的對應於3原色的光成份，藉由二色 性稜鏡1 1 1 2再度合成之後，透過投影透鏡1 1 14投 射到螢幕1 1 2 0成爲彩色影像。 ： 再本實施形態，將前述的遮光膜預先設於T F T的下 側的話，根據來自該液晶面板1 0 0的投射光的藉由液晶 投影器內的投影光學系所造成之反射光、投影光通過時來 自丁 FT陣列基板表面的反射光，從其他的液晶面板 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
46- 542932 A7 B7 五、發明說明（44) ， 1 0 0射出後貫穿二色性透鏡1 1 1 2而來的投影光的一 部份（R光以及G光的一部份），作爲返回光而從TFT 陣列基板之側入射，也可以充分對像素電極的開關用 T F T等通道區域進行遮光。因此，將適於小型化的稜鏡 用於投影光學系也不需要再各液晶面板的T F T陣列基板 與稜鏡之間，貼附防止返回光的AR薄膜，或者在偏光板 施以A R覆膜處理，在構造的小型化以及簡易化上非常有 利。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外，藉由配合構成3枚光閥100R、100G、 1 Ο Ο B的各個液晶面板的明視方向，可以抑制顏色不均 的產生或對比的降低。在此作爲液晶使用T N液晶的場合 ，僅有光閥1 0 0 G以外其他的光閥1 0 OR以及 1 0 0 G的液晶的明視方向必須要對影像顯示區域左右反 轉。此處，如果使用具備本實施形態的液晶面板的光閥的 化，無論T N液晶是左旋或者是右旋，因爲像素的開口形 狀左右幾乎相同，所以即使產生液晶的配向不良，也被認 識爲相同。藉此，將液晶旋轉方向不同的光閥1 0 0 G與 1 0 OR以及1 0 0 B藉由稜鏡等合成時，因爲在顯示影 像不會招致顏色不均勻或者對比降低，所以可以實現高品 質的液晶投影器。 ， 於第2 0圖，電子機器之其他例之對應多媒體的膝上 型個人電腦（PC)1200,具有：上述液晶面板於上 外蓋內，進而具備收容C P U、記憶體、數據機等同時被 組入鍵盤1 202的本體部1 204。 __-47- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 542932 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7___ 五、發明說明（45 ) · 此外，如第2 1圖所示，在未搭載驅動電路1 〇 〇 4 或顯示資訊處理電路1 0 0 2的液晶面板1 〇 〇的場合’ 含有驅動電路1 〇 〇 4或顯示資訊處理電路1 〇 〇 2的 I C 1 3 2 4被實裝於聚醯亞胺膠帶1 3 2 2上的 TCP 1 3 2 0上，透過被設於TFT陣列基板1 〇的周 邊部的向異性導電薄膜物理地而且導電地接續’可以生產 、販賣、使用作爲電子機器用之液晶裝置。 除了以上參照第1 9圖至第2 1圖所說明的電子機器 之外，如第1 8圖所示的電子機器之例還可以舉出：液晶 電視、觀景窗型或者直視監視器型的攝影機、汽車導航裝 置、電子記事本、電子計算機、文書處理機、工程工作站 (E W S )、行動電話、電視電話、P〇S終端、具備觸 控式面板的裝置等等。 如以上所說明的，根據本實形態，藉由使用比較簡單 的構成，可以實現即使像素微細化也不會招致工程生產率 降低或者像素開口率降低的液晶面板以及具備該液晶面板 的各種電子機器。 發明的效果 根據本發明的液晶面板，因爲在供接續開關元件之 T F T的汲極區域與像素電極之用的層間絕緣膜上開孔的 接觸孔下形成增高膜，所以可以使層間絕緣膜的表面平坦 化。亦即，可以緩和被形成接觸孔的區域的高低差。亦即 ，可以防止液晶的配向不良，同時在光蝕刻工程將光阻劑 -48- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
542932 A7 B7 五、發明說明（46) , 遮罩曝光時，可以抑制接觸孔的開孔形成尺寸不會變寬。 根據本發明的液晶面板，因爲將供接續開關元件之 T F T的汲極區域與像素電極之用的層間絕緣膜上開孔的 接觸孔的形成位置，開孔於供給影像訊號至對應的像素電 極之用的資料線、與該資料線與相鄰資料線之間的幾乎中 心位置，可以防止資料線與像素電極的短路，即使像素微 細化也不會招致工程製造率或像素開口率的降低。 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Ιΐ 訂 造工程沿著第2 )至（2 0 )步 圖。 圖面之簡單說明 第1圖係構成液晶面板的 價電路圖。 第2圖係從對向基板之側 的第1實施形態之T F T陣列 的平面圖。 第3圖係包含對向基板的 第4圖係將液晶面板的實 圖所示的部分依序顯示的工程 第5圖係將液晶面板的實 圖所示的部分依序顯示的工程 第6圖係將液晶面板的實 圖所示的部分依序顯示的工程 第7圖係將液晶面板的實 圖的B — B /剖面，針對第6 驟所示的工程更加詳細的依序 影像顯示區域的像素部之等 來看根據本發明的液晶面板 基板上的鄰接的複數像素群 第2圖之A—A/剖面圖。 施形態的製造工程針對第3 圖（其一）。 施形態的製造工程針對第3 圖（其二）。 施形態的製造工程針對第3 圖（其三）。 施形態的製 圖的（1 7 顯示的工程 _-49 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 542932 A7 一 B7 五、發明說明（47) , 第8圖係從對向基板之側來看根據本發明的液晶面板 的第2實施形態之T F T陣列基板上的鄰接的複數像素群 的平面圖。 第9圖係包含對向基板的第8圖之C — C >剖面圖。 第1 0圖係從對向基板之側來看根據本發明的液晶面 板的第3實施形態之T F T陣列基板上的鄰接的複數像素 群的平面圖。 第1 1圖係顯示根據本發明的液晶面板的實施形態之 液晶面板與從前的液晶面板在像素間距上的液晶面板的像 素缺陷不良率之圖。 第12圖係顯示根據本發明的液晶面板的全體構成之 平面圖。 第1 3圖係第1 2圖的Η — Η >剖面圖。 第1 4圖係被形成微透鏡之一例的像素部之對向基板 的擴大剖面圖。 第15圖係被形成微透鏡之另一例的像素部之對向基 板的擴大剖面圖。 第1 6圖係從對向基板之側來看從前的液晶面板之 T F Τ陣列基板上的鄰接的複數像素群的平面圖。 第1 7圖係將液晶面板的實施形態的製造工程沿著第 16圖的D — 剖面，針對第6圖的（17)至（20 )步驟所示的工程更加詳細的依序顯示的工程圖。 第1 8圖係顯示根據本發明的電子機器的實施形態之 槪略構成的方塊圖。 ____________-50- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,裝----
Bi_i 1·— _| 一50, ϋ I mtem mmm— ϋ I ι 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

Claims (1)

  1. 542932 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 il 1 · 一種液 封入液晶，於前 複數條資料 交叉於前述 對應於前述 薄膜電晶體； 對應於前述 個像素電極；以 用以電性連 電極的接觸孔， 相對於前述 增高膜向液晶側 2 ·如申請 描線與前述資料 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 相同的 一種液 封入液晶，於前 /複數條資料 交叉於前述 對應於前述 第88 1 00905號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國92年5月 修正 晶面板，係於成對的第1及第2基板之間 述第1基板上具有： 線， 複數條資料線的複數條掃描線； 各資料線及前述各掃描線而配設的複數個 複數個薄膜電晶體而配置成矩陣狀的複數 及 接前述薄膜電晶體的汲極區域與前述像素 其特徵爲： 接觸孔的前述薄膜電晶體的汲極區域，藉 增高，使前述接觸孔的深度減小。 專利範圍第1項之液晶面板，其中前述掃. 線之至少一側與前述增高膜其膜厚係大約 晶面板，係於成對的第1及第2基板之間 述第1基板上具有： 線， 複數條資料線的複數條掃描線；· 各資料線及前述各掃描線而配設的複數個 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 542932 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 薄膜電晶體； 對應於前述複數個薄膜電晶體而配置成矩陣狀的複數 個像素電極； 成爲大致與前述掃描線平行配置而成的蓄積電容的一 側的電極之電容線；以及 用以電性連接前述薄膜電晶體的汲極區域與前述像素 電極的接觸孔，其特徵爲： 前述接觸孔係配置於前述掃描線與前述電容線之間， 並且相對於前述接觸孔的前述薄膜電晶體的汲極區域，藉 增高膜向液晶側增高，使前述接觸孔的深度減小。 4 ·如申請專利範圍第3項之液晶面板，其中前述掃 ί田線與則述電谷線係由同一材料同時被形成的，前述閘極 絕緣膜與前述蓄積電容的電介質膜係由同一材料同時被形 成的’前述半導體層與前述蓄積電容的另一側電極係由同 一材料同時被形成者。 5 .如申請專利範圍第3或4項之液晶面板，其中前 $ ί曾高膜之至少一部份係以包圍前述接觸孔的方式被形成 的’前述掃描線與前述電容線之中的至少一側，係沿著前 述增高膜平行地凹下。 6 ·如申請專利範圍第3項之液晶面板，其中前述增 胃g ί系以^不重疊於前述掃描線及前述電容線地方式被形成 的。 7 ·如申請專利範圍第3項之液晶面板，其中前述增 胃i莫’係具有與前述掃描線與前述電容線之至少一側幾乎 本紙張跋適(21〇ϋϋ (請先閱讀背面之注意事項@寫本頁) 寫太 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -2 - 542932 8 8 8 8 ABCD κ、申請專利範圍 相同的膜厚。 8 .如申請專利範圍第1項之液晶面板，其中前述增 胃膜係與前述汲極區域電氣接續的導電膜。 9 ·如申請專利範圍第8項之液晶面板，其中前述增 尚膜係以與前述資料線相同的材料同時被形成於前述汲極 區域上。 1 〇 .如申請專利範圍第8項之液晶面板，其中前述 增高膜係被形成於前述汲極區域的導電膜。 1 1 · 一種液晶面板，係於成對的第1及第2基板之 間封入液晶，於前述第1基板上具有： 複數條資料線； 交叉於前述複數條資料線的複數條掃描線； 對應於前述各資料線及前述各掃描線而配設的複數個 薄膜電晶體； 對應於前述複數個薄膜電晶體而配置成矩陣狀的複數 個像素電極；以及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 用以電性連接前述薄膜電晶體的汲極區域與前述像素. 電極的接觸孔，其特徵爲： 前述接觸孔係開口於用以供給前述像素電極晝像訊號 的資料線與接鄰該資料線的資料線之間的大致中心位置而 成，相對於前述接觸孔的前述薄膜電晶體的汲極區.域，藉 增高膜向液晶側增高，使前述接觸孔的深度減小。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項之液晶面板·，其中 於前述第1基板上，對前述像素電極分別賦予指定蓄 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ：" 542932 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 積電容的電容線係被設爲與前述掃描線幾乎平行， 前述接觸孔，係開口於相鄰接的電容線與掃描線之間 0 1 3 ·如申請專利範圍第1 1或1 2項之液晶面板， 其中 在前述開關元件之下，於前述接觸孔的正下方，至少 設有增高膜。 1 4 ·如申請專利範圍第1 1項之液晶面板，其中 前述開關元件係由薄膜電晶體所構成，該薄膜電晶體 的源極區域被電氣接續於資料線，該薄膜電晶體的汲極區 域被接續於像素電極，前述增高膜係電氣接續於該汲極區 域，且係導電膜。 1 5 ·如申請專利範圍第1 1項之液晶面板，其中 削述增局膜被設於與前述掃描線及電容線不重疊的位 置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 6 ·如申請專利範圍第1 1項之液晶面板，其中前 述增高膜的膜厚，係與前述掃描線及電容線的膜厚幾乎相. 同。 1 7 ·如申請專利範圍第1 1項之液晶面板，其中前 述開口區域，係對於前述接觸孔而言具有線對稱的平面形 狀。 1 8 ·如申請專利範圍第1 1項之液晶面板，其中以 於前述開口區域的中心點具有透鏡中心的方式，在相對方 向於各個像素電極的位置設微透鏡。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） _ 4 - 542932 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 9 · 一種具有下述特徵液晶面板的電子機器，其特 徵爲： 於成對的第1及第2基板之間封入液晶，於前述第1 基板上具有： 複數條資料線； 交叉於前述複數條資料線的複數條掃描線； 對應於前述各資料線及前述各掃描線而配設的複數個 薄膜電晶體；^ 對應於前述複數個薄膜電晶體而配置成矩陣狀的複數 個像素電極；以及 用以電性連接前述薄膜電晶體的汲極區域與前述像素 電極的接觸孔’ 相對於前述接觸孔的前述薄膜電晶體的汲極區域，藉 增高膜向液晶側增高，使前述接觸孔的深度減小。 (請先閱讀背面之注意事項 裝-- 為填寫本瓦) 、1T
    經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 5 -
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