TWI224701B - Liquid crystal display device and its manufacturing method - Google Patents

Description

1224701 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種液晶顯示器及其製造方法，特別 是針對將感光性材料曝光後所形成之圖案所要求之高尺寸 精度的液晶顯示器及其製造方法。 【先前技術】 使用於半透過型液晶顯不器之TFT (薄膜電晶體）基 板，係具有反射顯示部份（反射部）及透過顯示部份（透 過部）。一般而言，反射部係在基板上之複數個薄膜電晶 體上，順次疊層上絕緣膜、反射電極層，而透過部則是以 透明電極層來取代反射電極層，在絕膜膜上疊層。 此外，爲了提昇反射部之反射率與透過部的透過率， 係刻意以反射部及透過部來使絕緣膜的膜厚不同，並在與 對向基板貼合時，又在反射部與透過部形成具有最適當之 胞間隔的構造。此時，TFT基板在反射部及透過部的兩方 塗佈上感光性樹脂後，僅有透過部曝光，甚至還可藉由顯 像、後烘烤來調整透過部之膜厚與反射部的膜厚差。 【發明內容】 〔發明所欲解決之課題〕 但是，因爲使用高透過率之感光性樹脂來做爲絕緣膜 材料，所以，曝光時就容易受到來自曝光台之反射光的影 響。 >5- (2) (2)1224701 如第5圖所示般，在曝光台2 1 0係具有基板吸著用或 基板突起用之孔2 1 2。雖然孔2 1 2不會反射光線，但是非 孔的部份2 1 4就會反射光線。因此，位於孔2 1 2上的絕緣 膜1 2 8雖然只會接收到通過光罩2 0 8之開口部，而到達絕 緣膜1 2 8的光線，但是，位於非孔部2 1 4上的絕緣膜 1 2 8，除了通過光罩2 0 8之開口部而到達絕緣膜1 2 8的光 線以外，還會接收到由非孔之部份2 1 4所反射的光線。因 爲圖案尺寸會受到受光量左右，所以在受光量較少的孔 2 1 2上的圖案寬度就會較窄，而在受光量較多之非孔部份 2 1 4上的圖案寬度就會較寬。因此，像這種圖案寬度的差 異就會產生亮度斑紋等的顯示斑紋等問題。 本發明鑑於這種問題，即以提供一種讓利用根據曝光 台所反射之光量的多寡所發生的圖案尺寸毫無差異，繼而 防止顯示斑紋的產生爲目的。 〔用以解決課題之手段〕 本發明即爲解決上述課題之液晶顯示器，其係具有具 備：形成於基板上的薄膜電晶體、及形成於基板及薄膜電 晶體上，且具有不同厚度之第1領域及第2領域的絕緣 膜；其特徵爲：在第1領域及第2領域的邊界下，係具有 遮光膜。此外，在第1領域上以形成透明電極膜，並在第 2領域上形成反射電極膜者爲宜。 根據上述構成，即可防止由曝光台所反射，而折回第 1領域與第2領域之邊界下、或由由透明電極膜所形成之 冬 (3) (3)1224701 領域（透過領域）與反射電極膜所形成之領域（反射領 域）的邊界下的光線到達絕緣膜，所以即使曝光台表面具 有反射率不同的部份，仍可防止絕緣膜之尺寸精度的降 低。 再者，遮光膜的材料最好是與薄膜電晶體之材料相 同。若遮光膜與薄膜電晶體爲同一材料的話，則可在同一 製程中形成遮光膜與薄膜電晶體。 本發明係有關液晶顯示器的製造方法，其特徵爲具 備：在基板上形成遮光膜的步驟、及在基板及遮光膜上形 成具有感光性絕緣膜的步驟、及在絕緣膜的圖案領域與非 圖案領域的邊界下，以設置遮光膜般地實行曝光的曝光步 驟。 根據上述的構成，即可防止受到曝光台反射，而折回 絕緣膜之圖案領域與非圖案領域之邊界下的光線到達絕緣 膜’並且即使在曝光台表面具有不同反射率部份，仍可形 成高尺寸精度的絕緣膜。 此外，在形成遮光膜時，最好是使用與遮光膜相同的 材料來形成薄膜電晶體。若遮光膜與薄膜電晶體係使用同 ^材料的話，則可在同一製程中形成遮光膜與薄膜電晶 體。 本發明係有關液晶顯示器的製造方法，其特徵爲具 ^ :在基板的背面形成光反射膜、遮光膜或光擴散膜的步 胃 '及在基板表面形成具有感光性絕緣膜的步驟、及在絕 _腠的圖案領域實行曝光的曝光步驟。 (4) (4)1224701 根據以上構成的話，在曝光時透過基板的光線’會因 爲基板背面的光反射膜而全部反射，或是因爲遮光膜的存 在而不會全部反射，或是因爲光擴散膜的存在而從基板面 的全領域均等反射。因此，即使在曝光台表面具有反射率 不同的部份，仍可防止絕緣膜之尺寸精度的下降。 【實施方式】 〔發明之實施形態〕 以下雖參照圖面來說明本發明之實施形態，但本發明 並不只限於該等之實施形態而已。在以下的圖面記載中， 在同一或類似的部份，係付予同一或類似的符號。但是， 圖面係爲模式，而形狀或尺寸係爲實際的東西，兩者係不 相同。因此，具體的形狀或尺寸有必要參照以下的說明來 加以判斷。此外，在圖面相互間，當然也包括了彼此尺寸 關係或比率不同的部份。 (第1實施形態） 第1圖係有關本發明之第1實施形態之液晶顯示裝置 的槪略剖面圖。如第1圖所示般，第1實施形態的液晶顯 示裝置，係具有TFT基板12〇、及彩色濾光基板126。此 外，在TFT 124與遮光膜126的表面，係形成絕緣膜 128。甚至，在絕緣膜128的表面，還形成ITO膜（氧化 銦薄膜）等的透明電極1 3 0、及金屬膜等之反射電極 1 3 2。再者，反射電極I 3 2爲了拓寬反射光的視野角，係 -8- (5) (5)1224701 在其表面形成凹凸。 遮光膜1 2 6的材質，.只要是具有可充份將在曝光時， 照射到透明電極形成領域，也就是受到曝光台反射，而到 達反射電極形成領域的光線，予以遮蔽之遮光性者即可， 且爲了可與 TFT 124同時形成，所以最好是使用與 TFT 1 24相同的材料，具體而言，可爲鉬。 再者，遮光膜1 2 6的形成位置係根據第2圖，而被設 定在後述之透過領域I』4與反射領域133的邊界下。並 且，遮光膜126的厚度與寬度，只要是可以充份將在曝光 時，照射到透明電極形成領域，也就是受到曝光台反射， 而到達反射電極形成領域的光線，予以充份遮蔽的話即 可。也就是說，遮光膜1 26的厚度與寬度，係受到照射光 的波長、周波數、照射角度的偏移或照射時間等照射條 件、或遮光膜的材質等而決定。例如：照射條件爲3 0 0 M j / cm2，遮光膜的材質爲鉬的話，則遮光膜1 2 6的厚度T 最好是在0.3〜0.6千分尺，而寬度W約在6千分尺爲宜。 第2圖係有關本發明之第1實施形態之液晶顯示裝置 的槪略平面圖。如第2圖所示般，複數之信號線2 0 2及與 其成直交的複數的掃描線2〇4，係呈矩陣狀配置，且該矩 陣的各個格子（畫素）係具有透過領域1 3 4及反射領域 1 3 3。此外，補助容量線2 0 6係與掃描線2 0 4呈平行。並 且如上所述般，因爲在透過領域1 3 4與反射領域1 3 3的邊 界下形成有遮光膜126，所以在第2圖的槪略平面圖中， 在透過領域]3 4與反射領域]3 3之間即表示爲遮光膜 -9 - — (6) (6)1224701 ]2 6 °也就是說，遮光膜】2 6係如框住透過領域1 3 4之緣 般地形成。 另〜方面，如第1圖所示般’彩色濾光基板1 4 0係在 透明的玻璃1 4 2的表面上，形成彩色光阻劑1 4 4 R (紅 色）、144G (綠色）、144B (藍色），並在彩色光阻劑 1 4 4的表面形成透明電極1 4 6，且無圖不之配光膜係以包 覆透明電極1 4 6般地形成。 再者，於第1圖所示的液晶顯示裝置中，在反射顯示 時與透過顯示時，通過液晶1 8 0之光線的經路長度並不相 同。也就是說，在透過顯示時，相對於來自背光1 9 0的透 過光只會通過1次液晶1 8 0，而在反射顯示時，從彩色光 阻劑1 4 4側所入射的外部光線，則會通過液晶1 8 0，並在 反射電極1 3 2反射後再次通過液晶1 8 0。因此，如果反射 電極1 3 2的高度與透過電極1 3 0之高度相同的話’則反射 光通過液晶1 8 0的距離，就會比透過光通過液晶1 8 0之距 離來得長。因此，爲了在顯示時與透過顯示時，都能得到 最佳的光學特性，就有必要針對反射電極I 3 2上之晶胞間 隔與透明電極]3 0上之晶胞間隔，做最適當的設計。所 以，如第1圖所示般，利用將反射電極1 3 2下的絕緣膜 1 2 8設計得比透明電極1 3 0下之絕緣膜1 2 8厚’則可調整 外部光線通過液晶1 8 0之距離與背光通過液晶1 8 〇之距 離。且爲了調整上述通過距離，就只有將形成透明電極 1 3 0之領域的絕緣膜予以曝光，之後，再施以顯像、後烘 烤。 - 10- (7) (7)1224701 接下來，參照第3 A〜3 D圖來說明第1實施形態的液 曰曰頒不裝置的製造方法。第1實施形態之製造方法的主要 特徵係如第3 A圖所示般，在玻璃基板〗2 2上形成遮光膜 1 2 6 ’且如第3 B圖所示般，在玻璃1 2 2及遮光膜丨2 6之 上’形成對於能量照射具有感光性的絕緣膜1 2 8 ,又如第 3 C所示般，利用光罩2 0 8而只在絕緣膜1 2 8的透過領 域’選擇性地施行能量照射。 如第3C所示，一旦在曝光台210具有基板吸著用孔 2 1 2等的話，則在孔2 1 2的部份，照射光就不會反射而會 朝曝光台2 1 0之下方前進。另一方面，在孔以外的部份 2 1 4，已反射的光線雖然會再度朝玻璃〗2 2內前進，但因 爲可被遮光膜1 2 6所遮擋，所以不會到達絕緣膜〗2 8。因 此，無論是位在孔2 1 2之上的絕緣膜，或是位在孔以外之 部份2 1 4上的絕緣膜，其受光量都爲相同。 針對（1 )形成反射電極下部之絕緣膜較厚，而透明 電極下部之絕緣膜較薄的圖案，並且形成如框住透過領域 1 3 4般的遮光膜]2 6的第1實施形態的液晶顯示器、及 (2 )雖然形成反射電極下部之絕緣膜較厚，而透明電極 下部之絕緣膜較薄的圖案，但並不具有遮光膜1 2 6之以往 的液晶顯示器，來比較其顯示斑紋的發生。對於不具有遮 光膜之以往的液晶顯示器中，其有70%的顯示斑紋可被辨 認，而具有遮光膜之第1實施形態的液晶顯示器，其顯示 斑紋卻無法被辨視。 如上述般，若根據第1實施形態，則不論是位在孔 -11 - (8) (8)1224701 2 ] 2之上的絕緣膜，或是位在孔以外之部份2 1 4之上的絕 緣膜，其受光量均爲相同，所以不會發生位於孔2 1 2之上 的圖案寬度較窄，而位於孔以外之部份2 1 4之上的圖案寬 度較大的問題。因此，也就不會產生因圖案寬度不同所造 成的顯示斑紋了。 再者，於第3A〜3C圖的說明中，係省略了 TFT 124。 但是，爲了因減少製程，而縮短製造時間及削減製造成 本，則最好TFT 124與遮蔽膜126是以同一材料且同時形 成者爲佳。 (第2實施形態） 在上述的第1實施形態中，雖然利用在玻璃1 2 2與絕 緣膜1 2 8之間的既定位置設置遮光膜1 2 6，來解決因曝光 台之光反射率不均所引起的顯示斑紋，但是，在第2實施 形態中，則是利用在TFT基板1 20的背面全體設置反射 膜等，來防止顯示斑紋的發生。 接下來茲參照第4A〜4C圖來說明有關第2實施形態 之液晶顯示裝置的製造方法。第2實施形態之製造方法的 Ϊ要特徵爲：如第4A圖所示般，在玻璃402下形成反射 膜4 04，如第4B圖所示般，在玻璃402上形成對於能量 照射具有感光性的絕緣膜4 06，如第4C圖所示般，利用 光罩420，而僅對絕緣膜406的透過領域施以選擇性的能 纛照射。 以下，係針對第2實施形態加以具體說明。首先，在 -12- (9) (9)1224701 4 0 0mm X 5 0 0 m m的玻璃4 0 2的背面，均一形成做爲反射 膜404之厚50nm的鉻膜（第4A圖）。接下來，在玻璃 4〇2的表面，以同於形成TFT之一般的步驟來重覆成膜及 圖案之形成，並形成TFT、電極配線及顯示電極，但爲了 說明的方便，在圖4A〜4C中，TFT、電極配線及顯示電極 並沒有加以圖示。 接下來，在具有TFT等的玻璃402上塗佈感光性有 機材料，並形成絕緣膜4 0 6 (第4 B圖）。之後，將具有 反射膜404及絕緣膜406等的玻璃402載置在曝光台41 0 上。然後再利用光罩420，使光源422的光僅照射在透過 領域。被照射在透過領域的光線，並沒有透過玻璃402的 背面，而是被反射膜4 0 4反射，又再次透過玻璃4 0 2及絕 緣膜406，並朝光罩420側折回。因此，無論受到光線照 射的地方是爲何處，具體而言，無論是否在孔4 1 2上，絕 緣膜4 〇 6的受光量均爲相同。所以，利用將具有感光性之 絕緣膜予以曝光 '顯像等而形成之凹凸部的尺寸、形狀， 無論是否在孔4 1 2之上，都不會發生不均一的情況。因 此，也就不會發生因爲上述凹凸部之尺寸、形狀的不均 一、及顯不斑紋。 再者，除了在玻璃4 0 2的背面成膜反射膜4 0 2外，用 貼附遮光薄膜也可得到同樣的效果。此外，在玻璃4 0 2的 背面貼附光擴散薄膜也可得到相同的效果。這是因爲如果 可利用遮光薄膜來遮擋光線往曝光台4 1 0側行進的話，則 不論是在孔4 1 2上，或是在非孔4 1 2之部份上，到達絕緣 -13 - (10) (10)1224701 膜4 0 6之反射光的量爲0，所以就不會產生反射光之量有 差異的情況。再者，如果可利甩擴散薄膜來使朝曝光台 4 1 0側行進之光擴散的話，則不論是在孔4 ] 2上’或者是 在非孔4 1 2之部份上，到達絕緣膜4 0 6之反射光的量幾乎 爲一樣，所以反射光的量也就不會產生差異。 此外，在絕緣膜4 0 6形成凹凸部後，在凹部形成透明 電極，以做爲透過領域，並在凸部形成反射電極以做爲反 射領域。做爲透明電極以ΙΤΟ膜爲佳，而做爲反射電極則 以鉬膜、鋁膜爲宜。並且，做爲反射領域的凸部表面，最 好是利用形成微量的凹凸來適度地擴散光線，並加寬反射 顯示時的視角爲佳。 根據上述構成的話，則位在曝光台4 1 0之孔4 1 2上的 絕緣膜4〇6的總受光量，係同於沒有位在孔4 1 2上之絕緣 膜4 0 6的總受光量。因此，形成於絕緣膜4 0 6的圖案大 小，就不會因爲是否位於曝光台4 1 〇之孔4 1 2上，而有所 不同，就以也就不會產生因位在孔4 1 2上與否之圖案大小 不同所發生的顯示斑紋問題。 〔發明效果〕 根據本發明的話’則即使在曝光台表面存在光之反射 率不均一之部份，感光性樹脂從曝光台側所接受到的光量 仍可爲〇或均一化’所以，可望得到不會發生亮度斑紋等 之顯示斑紋的液晶顯示裝置。 -14 - (11) (11)1224701 【圖式簡單說明】 第]圖係本發明之第1實施形態之液晶顯示裝置的槪 略剖面圖。 第2圖係本發明之第1實施形態之液晶顯示裝置的槪 略平面圖。 第3圖係本發明之第1實施形態之液晶顯示裝置的製 造工程圖。 第4圖係本發明之第2實施形態之液晶顯示裝置的製 造工程圖。 第 5圖係 〇 爲在以往之曝光時之反射光的影響的說明 符號說明】 190........... ....TFT 基板 122........... .......玻璃 124........... ....TFT 126........... .......遮光膜 128........... ....絕緣膜 130........... ........透明電極 132........... ....反射電極 -15-

Claims (1)

1. (1) (1)1224701 拾、申請專利範圍 1.一種液晶顯示器，係針對具有具備：形成於基板上 的薄膜電晶體、及形成於上述基板上及上述薄膜電晶體 上，且厚度不同的第1領域及第2領域的絕緣膜的液晶顯 示器，其特徵爲： 在上述第1領域及上述第2領域的邊界下，係設有遮 光膜。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其 中，在上述第1領域上係具有透明電極膜，且在上_第2 領域上係具有反射電極膜。 3 .如申請專利範圍第丨或2項所述之液晶顯示器， 其中’上述遮光膜的材料係同於上述薄膜電晶體的材料。 4 · 一種液晶顯示器的製造方法，其特徵爲包括： 在基板上形成遮光膜的步騾、及 讓上述遮光膜如位在上述絕緣膜的圖案領域與非圖案 領域的邊界下般地進行曝光的曝光步驟。 5 ·如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示器的製造 方法’其中，在上述遮光膜形成時，係使用與上述遮光膜 相同的材料，而可同時形成薄膜電晶體。 6 · —種液晶顯示器的製造方法，其特徵爲包括： 在基板的背面，形成光反射膜、遮光膜或光擴散膜的 步驟 '及 在上述基板的表面，形成具感光性之絕緣膜的步驟、 及 -16- (2)1224701 在上述絕緣膜的圖案領域施行曝光的曝光步驟。

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