TWI226487B - Liquid crystal display device and method for manufacturing the same - Google Patents

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1226487 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於使用薄膜電晶體（以下稱為「Μ」）等之門 關元件之主動矩陣型液晶顯示裝置及其製造方法，特別: 關於用以將開關元件予以遮光之遮光機構及其製造方法。 【先前技術】 近年來液晶顯示裂置被認為係具有輕、薄、短小、省+ 等優點之顯示H而受注目，且被積極的進行研發。液^ 不裝置之構造係以透明電極夾住液晶分子構成”圖素"，將 圖素配置成矩陣狀者；動作原理係對各個圖素之透明電極 間紅加任思之a壓，使液晶分子之配向狀態發生變化，以 使通過液晶中的光的偏光度變化，藉以控制光的透過率 者。液晶顯示裝置依其動作原理分為單純矩陣型及主動矩 陣型’特別在主動料型液晶顯示裝置±，於各圖素具備 T F T之主動元件作為開關元件之故，可對各圖素獨立的傳送 信號，故可獲優異的解析度及鮮明的晝質而備受矚目。 »主動矩耗液晶顯示裝置之開關元件現在以❹非晶石夕 薄膜之TFT被廣為使用。又’最近’有人提出使用將非晶石夕 薄膜以600 C以上的溫度進行熱處理，或以激元雷射哭 (excimer laser)等之雷射光予以照射使其再結晶之雷射: 晶化等，形成聚矽薄膜之TFT。在聚矽薄膜之情況，其與非 晶矽薄膜相比具有高移動度之故，加在圖素之開關元件 上，具有可將用以驅動圖素的開關元件之驅動電路，以使 用聚矽薄膜之TFT，形成於同一基板上的優點。 65934-930818.doc 1226487 惟’如顯示裝置係藉由使通過液晶中 7偏光度發生變化以控制光的透過率之裝置，其本身並盔 ，光部*。因此’必須要準備某光源'。例如在透過型= 顯示裝置之情況，於液晶顯示裝置背後配置所謂”背光，，曰曰 (back light)之照明裝置，自該處依入射的光進行顯示。 或者，投影機等係使用金屬鹵素燈作為光源，將鏡頭系與 液晶顯示裝置等以組合，進行投影。又，在反射型之情況、， 係藉由將來自外部的入射光依反射電極反射，進行顯示。 一般而言，對矽等半導體照射光，引起光吸收後，在導 電帶激勵電子、在價電子帶激勵電洞，生成電子一電洞對， 引起所謂之光電效果。前述之圖素的開關元件等所用之非 晶石夕薄膜或聚矽薄膜亦同樣的，依被光照射而於薄膜中生 成電子-電洞對。故，在將非晶矽薄膜或聚矽薄膜用於活性 層之TFT中，若被光照射，便會產生由電子-電洞對引起的 光電流，會使得TFT在為”關，，（〇FF)時之漏電流（leakcurrent) 增大，而造成液晶顯示之對比等劣化等問題。 在反射型液晶顯示裝置之情況，因連接於TFT之主要由 金屬膜等構成之反射電極，係被以覆蓋TFT之方式配置之 故，來自外部之入射光不會直接到達TFT。因此，難以引起 TFT之漏電流增大的問題。惟，在透過型液晶顯示裝置之情 況，TFT不僅只經常曝曬於來自背光之強光下，背光以外之 入射光亦會到達TFT。又，在投影機等之情況，來自鏡頭之 反射光會到達TFT。故，有許多提案揭示各種避免該等入射 光到達TFT之技術。 65934-930818.doc 1226487 例如日本專利特開昭58_1595 16號揭示如圖η所示，藉由 1關元件62上下夾住絕緣層配置遮光膜〇及64，將自開 P兀上下入射的光予以遮蔽，而可抑制TFT之漏電流，可 提升顯示特性。 例如日本專利特開平10-293320號揭示如圖12所示，即使 、a SOI基板中，亦藉由在MQSFET 的上部及下部設置 P遽光層66及下部遮光層67，可將來自上部及下部之直 L射光予以遮光，並且可將基板裡面所反射的光予以遮 光，故可防止TFT之漏電流增大。 又，日本專利特開平10-319435號揭示如圖13所示，將開 關元件68下部之遮光膜69，及對向基板側所設之黑矩陣 70以矽薄膜或矽化物膜予以形成，藉以不僅可將直接入 射光予以遮光，並可依其表面形成之微細的凹凸減低反射 率及光之散射，而可抑制液晶顯示裝置内部之光的反射。 依上述方法’為了防止外部的光入射至TFT的活性層之 半導體薄膜，而於TFT的上部及下部設置遮光層，可使得入 射光的大部分不會到達半導體薄膜。惟，入射至液晶顯示 裝置内之光的入射角度未必與基板垂直，而係具某程度之 偏差’以及入射主液晶顯示裝置内的光在内部反覆反射， 造成光仍有到達TFT之情況，此種光仍會造成使TFT之漏電 流增大等不良影響。 如圖10(a)所示’光（a)及光（B)被上部遮光層54及下部遮 光層51所遮蔽，而未到達TFT 55。惟，自上部遮光層54側 斜向入射的光（C)在下部遮光層反射後到達TFT 55，又，自 65934-930818.doc 1226487 上部遮光層54側斜向入射的光（D)在下部遮光層5i反射 後，再由上部遮光層54反射到達TFT 55。同樣的，由下部 遮光層51側入射的光（E)、（F)亦經丨次以上的反射後到達 TFT 55。故，習知例所示之日本專利特開昭58_i595i6號； 因如上所述光會到達電晶體之故，漏電流會增大。 又如圖10(b)所示，在上部遮光層60比下部遮光層57大的 情況，自上部遮光層60側斜向入射之光（c)、（D)、（G)雖被 上部遮光層所遮蔽，但相反的自下部遮光層57側入射的光 (E)、（F)、⑴依然會到達”丁“，又在上部遮光層與下部遮 光層一樣大的情況，不會到達TFT之自下部遮光層57側入射 的光（H)，亦會因被上部遮光層6〇的裡面反射而到達TFT 61。故，習知例之日本專利特開平1〇_29332〇號，因如上所 述光會到達電晶體之故，漏電流會增大。 又，日本專利特開平10-3 19435號所揭示之方法，自圖10(a) 之上部遮光層4側入射的光（G)，或自圖i〇(b)之下部遮光層 5 7側入射的光（I)，被遮光層表面所形成之微細的凹凸引言 亂反射，可除去到達TFT的光的一部分，另一方面，因在遮 光層表面反射的光的方向係為隨機（random)之故，在平坦 表面的情況下經2次反射到達TFT的光，會以1次反射到達 TFT之故，相反的亦會產生容易入射至TFT的光，故與上述 2例相同的仍會增大漏電流。 如此，習知技術難以防止自上部、下部斜向入射的光到 達TFT。藉將上部及下部遮光膜的尺寸做成足夠大，使在上 下遮光膜間反射到達TFT的光，上部、下部遮光膜的反射 65934-930818.doc 1226487 ;使其強度逐漸減 ’會造成液晶顯示 題。又，無法根本 率、及上下遮光膜間之絕緣膜之光吸收 ^、。惟，此方法中，遮光膜的面積變大 裝置之重要要素之一之用口率降低的問 的防止到達TFT之光。 【發明内容】 ’其目的在提供一 示裝置及其製造方 本發明係鑑於以上之問題點而研發者 明党且具有高對比之主動矩陣型液晶顯 法0 [解決課題之手段] 本發明係，種液晶顯示裝置’其係具備液晶胞及配置成 矩陣狀之開關元件，在該開關元件的上部側及下部側各設 置遮光層的主動矩陣型液晶顯示裝置，其特徵在於：前述 遮光層中之任-方或雙方係為具有對開關元件成凸狀的斜 面部之形狀。 又’本發明係—種液晶顯示裝置，其係具備液晶胞及配 置成矩陣狀之開關元件’在該開關元件的上部側及下部側 σ。又置遮光層，而i部遮光層係形成為具有對開關元件成 凸狀的上部斜面部的形狀，x，下部遮光部係形成為平坦 狀的主動矩陣型液晶顯示裝置，其特徵在於：對上部遮光 層假設：上部斜面部與水平方向的夾角為01，設上部斜面 邛的水平方向長度為)"，χ對下部遮光層假設:自上部斜面 部的起點向垂直方向下拉的線與下部遮光層相交處至下部 遮光層為止的距離為丨^，設自上部遮光層側斜向入射的光 的最大入射角為叫，自下部遮光層側斜向入射的光的最大 65934-930818.doc 1226487 入射角為&、上部遮光層與下部遮光層的間隔為旬，則本笋 明的構造係具備上部遮光層及下部遮光層，其形狀係料 及112各滿足下列各式：l>/5i、lu>(li2+di . ta叫/ (1-tan^ · tan〇i。、ll2>di e tan/5i。 又’本發明-種液晶顯示裝置，其係具備液晶胞及配置 成矩陣狀之開關元件，在該開關元件的上部側及下部側各 。又置遮光層，而下部遮光層係形成為具有對開關元件成凸 狀的下部斜面部的形狀，又，上部遮光層係形成為平坦狀 的主動矩陣型液晶顯示農置，其特徵在於：對下部遮光層 饭„又υ斜面部與水平方向的夹角為~，設下部斜面部的 水平方向長度為121，又對上部遮光層假設：自下部斜面部 的起點向垂直方向上揚的線與上部遮光層相交處至上部遮 光：端為止的距離為l22，設自下部遮光層側斜向入射的光 、最大入射角度為。；2、自上部遮光層側斜向入射的光的最 大入射角為Α、上部遮光層與下部遮光層的間隔為則本 發明的構造係具備上部遮光層及下部遮光層，其形狀前述 心、L及各滿足下列各式：㈣2、l2i>(i22+d2 . taim2)/(l-t—2 · tana2)、。 又’本發明係一種液晶顯示裝置，其係具備液晶胞及配 置成矩陣狀之開關元件’在該開關元件的上部側及下部側 。〃備这光層，而上部遮光層及下部遮光層係以各對開關 -件成凸片大㈣方式成為具有上部斜面部&下部斜面部的形 狀，且下部斜面部係形成為比上部斜面部長的主動矩陣型 液晶顯示裝置，其特徵在於：對上部遮光層假設：上部斜 65934-930818.doc -10- 1226487 面部與水平方向的夹角為卩斜面部的水平方向的 長度為131，又對下部遮光層假t與下部斜面部的水平方向 的夾角為心’設上部斜面部的水平方向的長度為設自 上部遮光層側斜向入射的光的最大入射角度為叱，自下部 遮光層側斜向入射的光的最大入射角度為仏，上部遮光層 與下部遮光層的間隔从，則本發明的構造係具備上部遮 光層及下部遮光層’其形狀係前述〜鳴2、131及132各滿足 J 口弋 031 /53 032>〇；3、i31>tan03(d3+l32.tan心”>tan A(d3+l3i · tan 031)。 又’本發明係—種液晶顯示裝置’其係具備液晶胞及配 置成矩陣狀之開關元件，在該開關元件的上部側及下部側 各具備遮光層’而上部遮光層及下部遮光層係以各對開關 元件成凸狀的方式成為具有上部斜面部及下部#面部的形 狀’且上部斜面部係形成》λ下部斜面部長的主動矩陣型 液aB嘁不梟置，其特徵在於：對下部遮光層假設：下部斜 面部與水平方向的夾角為041，設下料面部的水平方向的 長度為，對上部遮光層假設：與上部斜面部的水平方向 的夾角為心2,設上部斜面部的水平方向的長度為142,設自 下部遮光層側斜向人射的光的最大人射角度為叫、自上部 遮光層侧斜向入射的光的最大入射角度為比，下部遮光層 與上部遮光層的間隔為d4，則本發明的構造係具備上部遮 光層及下部遮光層’其形狀係前述‘ϋ及142各滿足 下列各式：、i41>tan 知(d4+l42. tan^2)、l42>tan 65934-930818.doc > 11 - 1226487 又，本發明之液晶顯示裝置係於上述液晶顯示裝置中， 上部遮光層及下部遮光層之構造係為：金屬膜（八卜Ta、Ti、 W、Mo、Cr、Ni)、聚矽等之單層臈、A1Si、M〇si2、Μ。、 TiSi2、WSi2、C〇Si2、NiSi2、PtSi、Pd2S、HfN、ZrN、㈣、

TaN、NbN、TlC、TaC、TlB2、或該等之層積構造者。 又，本發明之液晶顯示裝置係於上述液晶顯示裝置中， 上部遮光層及下部遮光層中之任—者或兩者係併用作為配 線者。 又，本發明之液晶顯示裝置之製造方法係於製造上述液 晶顯不裝置之方法中，將上部遮光層或下部遮光層之下的 層以Si〇2予以形成，次之使用光阻劑掩膜以HF進行等方性 蝕刻，除去光阻劑後，形成成為上部遮光層或下部遮光層 的層。 又’本發明之液晶顯示裝置之製造方法係於製造上述液 晶顯示裝置之方法中，將上部遮光層或下部遮光層之下的 層以SiO圣予以形成，次之使用光阻劑掩膜進行等方性的^ 式敍刻，除去光阻劑後，形成成為上部遮弁爲 〜尤層或下部遮光 層的層。 【實施方式】 以下說明本發明之實施形態。 以下使用圖1至圖9說明本發明之液晶顯示繁 、 衣罝及其製造 方法。 圖1為實施例1之液晶顯示裝置之開關元件附、斤 ϋ'l面吞兄 明圖。圖2為向實施例1之液晶顯示裝置之關關 丨幵J關7L件的入射 65934-9308l8.doc -12- 1226487 光之反射的說明圖。圖3為實施例1之液晶顯示裝置之開關 元件與遮光層之斜面部的說明圖。圖4為實施例1之液晶顯 不&置之開關元件等之製造步驟前半的說明圖。圖5為實施 例1之液晶顯示裝置之開關元件等之製造步驟後半的說明 圖。圖6為實施例2之液晶顯示裝置之開關元件附近的剖面 。兒明圖。圖7為實施例2之液晶顯示裝置之開關元件等之製 造步驟的說明圖。圖8為實施例3之液晶顯示裝置之開關元 件附近的剖面說明圖。圖9為向實施例3之液晶顯示裝置之 開關元件的入射光的說明圖。 以下說明實施例丨。於本實施例中，設開關元件之配置方 向為水平方向，設液晶層側為下部側，使用圖丨〜圖3予以說 明。本實施例之主動矩陣型液晶顯示裝置具備：液晶胞、 配置成矩陣狀之開關元件等，開關元件100包含：絕緣膜3、 活〖生層4、閘絶緣膜5、閘電極6、源區域7、汲區域8、通道 區域9、層間絕緣膜10、電極取出用接觸（c〇ntact^Lu、源 電極12、汲電極13、氮化膜14、及氧化膜15等。在開關元 件100之上部側及下部側，如圖丨（a)所示設置透明基板卜下 部遮光層2、上部遮光層18等。 。上部遮光層18係以對開關元

65934-930818.doc -13 · 1226487 起點向垂直方向下拉的線與下部遮光層2相交處至下部遮 光層2的端為正的距離為lla，假設自上部遮光層側斜向入射 的光的入射角度為α、最大入射角為％、自下部遮光層斜向 入射的光的入射角度為0、最大入射角為仏、上部遮光層與 下。卩遮光層之間隔為d i，則來自下部側的入射光於上部遮 光膜反射位，要不到達TFT而向外侧反射，必須滿足下列2 式： (π /2- θ 1-/5 12)+(2 β \2+ β π /2 β 12>〇 故’對全部的万〇，若要12(= 0 冷）>〇，則對 於β 1須使： Θ 1>冷i.……式（1-1) 又，由圖2可知，必須使：

Il2>ll3 而， . tan 0 ι) · tan ^ ι 故， ^12-113 = (1^-(11 · tan/5 )/(l+tan0 ! · tan^S ) 故對全部的β (/5 $ /5 ι) ’若要使1! 2>i i3，則對於112須 使： 12、 li2>d! . tan^S !......式（1-2) 又’為了使自上部側斜向入射的光不在平坦的下部遮光 膜反射，須使： i-li2>(d1+l1 i · tanS1 〇 · tana ! 65934-930818.doc 1226487 而通常 tan 0 id、tan α 丨<1 之故，InNL ^

Ul2+d「tana 1)/(1_tan tana 〇···.·(式i-3)實施例i之液晶顯示裝置以滿足全部 的上述條件之式（1-1)、（1-2)、（1-3)之方戎，益丄 飞 错由形成上部 遮光膜18及下部遮光膜2，將上部遮光屏 增18及下部遮光層2 的尺寸抑制在最小限，並可防止自上部側或下部側斜向入 射的光到達TFT。 以下說明實施例丨之液晶顯示裝置之開關元件附近之製 造方法的一例。如圖4(a)所示，於玻璃或石英等透明基板^ 上，以CVD法錢鍍法堆槓遮光膜成為電晶體的下部土遮光 層，依光姓刻予以圖導化形成下部遮光膜2。遮光膜係使 用：金屬膜（A卜Ta、Ti、W、Mo、Cr、犯）或聚石夕等之單 層膜之AlSi、MoSi2、TaSi2、TiSi2、WSi2、CoSi2、職2、

PtSi、Pd2S、HfN、ZrN、TiN、TaN、NbN、Tic、TaC、Tit 或該等之組合等具有遮光效果的材料。 2 如圖4(b)所示於全面上堆積Si〇2臈等之絕緣臈3。 如圖4(c)所示，在絕緣膜3上形成電晶體的活性層扣活性 層係為si、Ge、GaAs、GaP等之半導體，係為非晶質、多 結晶、單結晶等。例如在多晶矽之情況下，一般係在絕、： 膜3上堆積臈厚度5〇〜15〇nm之非晶石夕薄膜後，依高溫埶 處理或雷射光照射使其多晶化。其後依光姓刻進行圖案 化开/成#寸定形狀之活性層4。其後為了控制臨限 可進行雜質離子注入。 ’厂土亦 如圖4⑷所不，在活性層4上形成閘絕緣膜$。閘絕緣膜 係依CVD之堆積，或氧化、或依其兩者予以形成者。接著， 65934-930818.doc -15- !226487 在閘絕緣膜上形成閘電極6。 次之’如圖4(e)所示’以閘電極為掩膜，進行雜質離子、、主 入，形成源區域17、及汲區域8。未被注入雜質離子的區域 成為通道區域9。 次之，如圖4(f)所示，於全面上堆積絕緣膜，形成層間絕 緣膜10。次之，在源區域7及汲區域8上閘孔形成電壓取出 用之接觸孔11、形成由A1等之金屬材料所成之源電極12、 汲電極13。

次之，如圖5(g)所示，於全面上堆積氮化膜叫氧化月 U形成鈍化膜’進行氫化處理。次之為了予以平坦化，$ 行飿回（etch back)，或CMP等。 次之，如圖5(h)所示，將光阻劑⑽為掩膜，依Ηρ等幻 行濕式钮刻。濕式韻刻係等方性（各向同性）姓刻之故，敍亥 比光阻齊"6的開口部分17的尺寸更寬，而成圖聊斤示。 故’光阻缝膜的位置及開口的尺寸係基於㈣「解

==段」處所述之想法，更加考慮絲刻或㈣I等之加 二HU T層遮光層、TFT活性層的對齊（alignment: :cf::h形成光阻劑16。另，取代濕式钱刻而使用Ch 4 CHF3等之氣體進行乾式钱刻亦可。 =如圖5⑴所示，在將光阻劑16除去後，以 堆積遮光膜成為電晶體的上部遮光層，以使自上邻 =側斜向人射的光不會於下部遮光膜反射之 Γ刻予以圖案化。形成上部遮光模18。遮光膜的她 與上部遮光制樣可使用各_料。仏的材科係 65934-930818.doc -16- 1226487 此後，雖未圖示，在形成絕緣職，於該絕緣膜上形成 接觸孔，於汲極13電性連接IT〇等透明電極。又，對通道寬 方向亦同樣的形成上部及下部遮光膜。依以上方法，：: 止自上部侧及下部入射的光到達TFT。 以下說明實施例2。本實施例之液晶顯示裝置之開關元件 100附近的剖面說明圖示於圖6。與實施m(圖”同樣的呈備 配置成矩陣狀之閘元件⑽，其包含：透明基板i、下部遮 光層20、絕緣膜21、活性層22、閘絕緣膜23、閘電極μ、 源區域25、汲區域26、通道區域27、層間絕緣膜28、電極 取出用接觸孔29、源電極30、沒電極3 i、氣化膜32、氧化 膜33、上部遮光層34等，於開關元件1〇〇之上部侧及下部側 具備遮光層20、34。而與實施例相異處在於：對開關元件 100以成凸狀之方式具有斜面部201之形狀的遮光層2〇，係 設於下部側。 對下部遮光層20假設··下部斜面部2〇1與水平方向的夹角 為^2、下部斜面部2〇1之水平方向長度為丨^、又對上部遮 光層34假設：自下部斜面部2〇1之起點向垂直方向上拉的線 與上部遮光層34相交處至上部遮光層34端為止的距離為 I22 ’假设自下部遮光層2〇側斜向入射的光的最大入射角為 α 2、自上部遮光層34側斜向入射的光的入射角度為冷、最 大入射角為万2、上部遮光層34與下部遮光層2〇之間隔為 1 ’則0 2、0 ^及丨^各滿足下列各式·· θ β 2..............式（2-1) l2i>(\22+d2 - tana 2)/(l-tan0 2 · tana 2)···.·式（2-2) 65934-930818.doc -17- 1226487 l22>d2 · tan^ ..............式（2-3) 實施例2之液晶顯示裝置與實施例丨同樣的，以全部滿足 式（2-1)、（2_2)、（2·3)之方式，可得—液晶顯示裝置，其係 藉形成上部遮光膜34及下部遮光膜2〇，將上部遮光層34及 下部遮光層20之尺寸抑制於最小限度，並可防止自上部侧 及下部側斜向入射的光到達TFT者。 以下使用圖7說明實施例2之液晶顯示裝置之製造方法的 一例。如圖7(a)所示，將光阻劑1§作為掩膜，以hf等進行 濕式蝕刻。濕式蝕刻係為等方式蝕刻之故，可形成下部遮 光膜20之斜面部2G卜考慮錢刻或―等之加卫精密度或 與上部遮光層34、TFT活性層22之對齊精確度等，形成光阻 片U9。又’取代濕式㈣而Cf4或等之氣體依 乾式蝕刻進行蝕刻亦可。 人之如圖7(b)所不’在將光阻劑lg除去後，以CVD法 或濺鍍法堆積遮光膜忐兔+曰# β π a 領ι兀朕风马私日日體之下部遮光層2〇，以使自 ^ 斜向人射的光不在其後步驟所形成之上部 遮光膜34反射之方式，依絲刻予以圖案化，形成下部遮 光膜2〇。遮光臈的材料係、與實施例味述相同的可使用各種 材料。 ㈣if施m同樣的全面的堆積叫膜等之絕緣膜 =’在絕緣膜21上形成電晶體之活性層22。形成方法與實 η相同其後’依光蝕刻進行圖案化，形成特定形狀的 活丨生層22。其後’ & 了控制臨限值電壓，亦可進行雜質離 人之，在活性層22上形成閘絕緣膜23。閘絕緣膜 65934-930818.doc -18- 1226487 仏依CVD之堆積、或氧化、或其兩者所形成者。接著，在 閘絕緣膜上形成間電極2 4。 次之 區域25 域27。 將閘電極作為掩膜，進行雜質離子注入，形成源 沒區域26。未被注人雜值離子之區域成為通道區 之於王面堆積絕緣膜形成層間絕緣膜28。次之，在

源區域2 5、沒區域2 6卜關r?犯二、& L 次6上開形成電極取出用之接觸孔29, 形成由A1等金屬材料所成之源電極30、沒電極31。

3 3 ’形成純化膜， ，進行蝕回或CMP 次之，於全面堆積氮化膜32及氧化膜 進行氫化處理。次之，為了予以平坦化 等。 :人之’以CVD法或濺鍍法堆積遮光膜成為電晶體之上部 遮光層34,依光㈣予以圖案化，形成上部遮光膜。遮光 膜係使用金屬膜（Ta、Ti、w、M。、Cr、Ν〇或聚石夕等單層 臈、M〇Si2、TaSi2、WSl2、c〇Si2、州叫、、_、随、 ZrN、TlN、TaN、NbN、TiC、TaC、TiB2 或該等之組合等 具遮光效果的材料。 其後，雖未圖示，在形成絕緣膜28後，於該絕緣膜形成 接觸孔29，於汲電極31電才虽連接IT〇等透明電極。依上述方 法可得能防止自上部側及下部人射的光到達tft之液晶顯 示裝置。 係 狀 以下說明實施例3。本實施例之液晶顯示裝置之開關元件 為在上部遮光層及下部遮光層兩者皆具有斜面部的形 ，使用圖8予以說明。A處表示將上部及下部遮光膜的端 65934-930818.doc -19- 1226487 部予以對齊之情況。對上部遮光層49假設：上部斜面部49i 與水平方向的為、上部斜面部49之水平方向的長度為 h，又對下部遮光層35假設：下部斜面部351與水平方向的 夾角為Θ32、下部斜面部351之水平方向的長度為丨32,假設 自上。卩遮光層49側斜向入射的光的最大入射角為α〗、自下 部遮光層35側斜向入射的光的最大入射角為召3、上部遮光 層49與下部遮光層35之間隔為旬，則為了使自下部側斜向 入射的光不在上部遮光層49反射到達TFT而向外側反射，則 須使下述2式成立。 {π /2- (9 3i)+(2 3 2+ /5 )= 7Γ /2 β 32>〇 故’對全部的万（厶$ Β3)，為使/3 32(= 0 31-召）>〇，則對 0 31須使： θ 31>β 3.......式（3-1) 又，133必須滿足133<131。 故，因 133=(<13 + (132 · tan<9 32+(13 1_133) · tanS 31)tan/? 故， I31〉tan/3 3 · d+l32 · tan Θ 32)........式（3-2) 同樣的，為了使自上部側斜向入射的光不在下部遮光層 35反射到達TFT而向外側反射，則下部遮光層35之下部斜面 部351的角度0 32須滿足 0 32>α 3................式（3-3) 又’ ！34必須滿足^34^32。 65934-930818.doc -20- 1226487 故， l32>tan α 3 · (d3+l31 · tan (9 3i)........式（3-4) 以上之條件以全部滿足式（3-υ、（3-2)、（3_3)、（3_4)之方 式，藉形成上部遮光層49及下部遮光層35,可將上部遮光 層49及下部遮光層35之尺寸抑制於最小限度，可防止自上 部側或下部側斜向入射的光到達TFT。 實施例3之液晶顯示裝置之製造方法可藉將實施例丨及實 施例2之方法予以組合而實現。

實施例3之主動矩陣型液晶顯示裝置係於配置成矩陣狀 之開關元件的上部側及下部側各設遮光層的、35，而上部 遮光層49及下部遮光層35係以對開關元件ι〇〇各成此狀之 方式成為具有上部斜面部491及下部斜面部351之形狀，且 下P斜面郤35 1係比上部斜面部49丨長，但亦可為上部斜面 I5下卩斜面σ卩長者，於此時，對下部遮光層假設：下部 斜面部與水平方向❺失角為042、下部斜面部之水平方向的

長度為丨41對上部遮光層假設：上部斜面部與水平方向的 夾角為0 42上部斜面部的水平方向的長度為In，假設自下 部遮光層側斜向入射的光的最大入射角度為〜、自上部遮 光層側斜向入射的光的最大入射角為/54、下部遮 光層舁上σ卩遮光層之間隔為1，則0 q0 μ、丨41及丨42各 滿足下列各式·· θ 41> β 4.......式（4-1) 0 42>a i.......式（4-2) 式（4-3) (d4+l42. tan042) 65934-930818.doc -21 - 1226487 l42>tan β 4 · (d4+l4i · tan Θ 4〇........式（4-4) 以上之條件以全部滿足式（41)、（4_2)、（4_3)、（4_4)之方 式，藉形成上部遮光層及下部遮光層，可將上部遮光層及 下部遮光層的尺寸抑制於最小限度，並可防止自上部侧或 下部側斜向入射的光到達TFT。 另，貫施例所示之上部遮光層或下部遮光層皆可併用作 為形成源極、汲極之配線層。又，各實施例可使用LDD構 造之TFT或MIM等之具開關功能之能動元件作為開關元件。 如上所述，本實施例之主動矩陣型液晶顯示裝置，藉由 將上部側及下部側之遮光層之一或兩者，做成具有對開關 元件，成凸狀之斜角部之形狀，可根本的將欲到達開關元 件之尖予以遮光之故，可形成”關，，（〇FF)特性良好之開關元 件，故可達明亮對比之效果。 又，藉由將上部及下部庶光層的尺寸及斜面部的角度做 成特定之形狀，可使來自上部遮光層側或下部遮光層側的 入射光然法到達TFT。故’ TFT之漏電流被控制，可得良好 的液晶顯示特性。此外，遮光層之面積被抑制為很小之故， 可得高開口率。 實施例之主動矩陣型液晶顯示裝置中，上部及下部遮光 層係為金屬膜（Al、Ta、Ti、W、Mo、Cr、Ni)或聚石夕等之

單層膜、AlSi、MoSi2、TaSi2、TiSi2、WSi2、CoSi2、NiSi2、 PtSi、Pd2S、HfN、ZrN、TiN、TaN、NbN、TiC、TaC、TiB 或該等之層積構造之故，可得遮光效果高、良好的TFT特性。 實施例之主動矩陣型液晶顯示裝置藉由將上部及下部遮 65934-930818.doc -22- 1226487 先層的至少-方併用作為配線，可簡略製造步驟、抑制製 造成本。 ，實施例之主動矩陣型液晶顯示裝置係以Si〇2形成上部遮 光層或下部遮光層，使用光阻掩膜以hf進行等方性韻刻， 在除去光阻劑後，形成成為上部遮光層或下部遮光層之 f二故可較容易且控制及再現性良好的形成遮光層的斜面 π刀。又’依適當的選擇㈣時的藥液、光阻掩膜材料、 或進行遮光層之下㈣刻的層的材料，可形成包含具任意 角度之斜面之遮光層。 貝轭例之主動矩陣型液晶顯示裝置係以^ 光層或下部遮光層，使用光阻掩膜進行等方性之^ 刻，在除去光阻劑後，形成成為上部遮光層或下部遮光層 之層’故可較容易且控制性及有現性良好的形成遮光層的 斜㈣分。又，依適當的選擇姓刻時之氣體種類或氣體壓 力等，可形成包含具任意角度之斜面之遮光層。 又，一般而言，入射光（自光源入射至液晶顯示裝置的光） 的偏差取大為;Η 5度，反射光（一且通過液晶顯示裝置的光 於玻璃基板的裡面或鏡片係的表面反射回來的光）的偏差 最大為±20度。故，上部遮光層之斜面部的角度最大為2〇 度，下部遮光層的斜面部的角度最大為15度。 [發明之效果] 依本發明可得明亮且具高對比之主動矩陣型液晶顯示袈 置及其製造方法。 【圖式簡單說明】 65934-930818.doc -23- 1226487 之剖面說 圖1為貫施例1之液aa纟頃示裝置之開關元件附近 明圖。 之 圖2為向實施例1之液晶顯示裝置之開關元件的入射光 反射的說明圖。 圖3為實施例1之液晶顯示裝置之開關元件與遮光層之斜 面部的說明圖。 圖4為貫施例1之液晶_示裝置之開關元件等之製造|驟 前半的說明圖。 圖5為實施例1之液晶顯示裝置之開關元件等之掣泛+驟 後半的說明圖。 圖6為實施例2之液晶顯示裝置之鬥 一 1之開關兀件附近的剖 明圖 圖7為實施例2之液晶顯示裝置 的說明圖。 圖8為實施例3之液晶顯示裝置 明圖。 圖9為向實施例3之液晶顯示裂置 說明圖。 圖10為向習知例之液晶顯示襞 說明圖。 圖Π為習知例1之液晶顯示裝 說明圖。 面說 之開關it件等之製造步 之開關元件附近的剖 驟 面說 之開關元件的入射光的 置之開關元件的入射光的 置之開關元件附近之剖面 之剖面 圖12為習知例2之液晶顯示裝置之„ 罝之開關元件附近 說明圖。 65934-930818.d〇( -24- 1226487 圖1 3為習知例3之液晶顯示裝置之開關元件附近之剖面 說明圖。 【主要元件符號說明】 1 、 50 、 56 透明基板 2 、 20 、 35 、 51 、 57 下部遮光層 3 、 21 、 36 絕緣膜 4 、 22 、 37 活性層 5 、 23 、 38 閘絕緣膜 6 、 24 、 39 閘電極 7 、 25 、 40 源區域 8 、 26 、 41 >及區域 9 、 27 、 42 通道區域 10 、 28 、 43 層間絕緣膜 11 、 29 、 44 電極取出用之接觸孔 12 、 30 、 45 源電極 13 、 31 、 46 没電極 14 、 32 、 47 氮化膜 15 、 33 、 48 氧化膜 16 > 19 光阻劑 17 開口部分 18 、 34 、 49 、 54 上部遮光層 100 、 55 TFT 52 、 53 、 58 、 59 絕緣層 65934-930818.doc -25-

Claims (1)

1. 日修正择正/_貧先 十、申請專利範圍：

   一種液晶顯示裝置，其係具備液晶胞及配置成矩陣狀之 開關元件，在1亥開關元件的上部側及下部側纟設置遮光 層’而上部遮光層係形成為具有對開關元件成凸狀的上 I1斜面邛的形狀’又，下部遮光部係形成為平坦狀的主 動矩陣型液晶顯示裝置，其特徵在於： 對上部遮光層假設：上部斜面部與水平方向的夾角為 0 1 ’設上部斜面部的水平方向長度為1"，X冑下部遮光 層饭叹·自上部斜面部的起點向垂直方向下拉的線與下部 遮光層相交處至下部遮光層為止的距離為112，設自上部 k光層側斜向入射的光的最大入射角為“1，自下部遮光 層側斜向入射的光的最大入射角為冷丨、上部遮光層與下 部遮光層的間隔為dl，則其構造係具備前述Θ rln及ll2 各滿足下列各式之形狀之上部遮光層及下部遮光層： θ 1> β γ、 1n>(l12 + d1. tan dO/d.tan^· tana 〇> li2>d1 · tan β j ; 1、達成防止來自上部側及下部側之入射光到達開關 元件之作用。 65934-930818.doc 1 動矩陣型液晶顯示裝置，其特徵在於： 1226487 對下部遮光層假設：下部斜面部與水平方向的夾角為 0 2，設下部斜面部的水平方向長度為丨£1，又對上部遮光 層假設：自下部斜面部的起點向垂直方向上揚的線與上 部遮光層相交處至上部遮光層端為止的距離為丨^，設自 下部遮光層側斜向入射的光的最大入射角度為自上 部遮光層側斜向入射的光的最大入射角為万2、上部遮光 層與下部遮光層的間隔為L，則其構造係具備前述0 2、 h及丨22各滿足下列各式之形狀之上部遮光層及下部遮光 層； Θ 2〉/5 2、 l2i>(l22+d2 · tana 2)/(l-tan0 2 - tana 2)、 l22〉d2 . tan /3 2 ; -藉以達成防止來自上部側及下部侧之人射光到達開關 元件之作用。 ’其係具備液晶胞及配置成矩陣狀

   一種液晶顯示裝置， 開關元件，在該間 顯示裝置，其特徵在於：

   65934-9308I8.doc 1226487 入射的光的最大入射角度為α3，自下部遮光層側斜向入 勺光的最大入射角度為召3，上部遮光層與下部遮光層 的間隔為d3，則其構造係具備前述Θ31、θ32、131及132各 滿足下列各式之形狀之上部遮光層及下部遮光層： θ 3\> β 3 -Θ 32> a 3 " 13i>tan/?3· (d3+l32. tan^32)^ ls2>tana 3 . (d3+l31 . tan 0 31); 藉以達成防止來自上部側及下部側之入射光到達開關 元件之作用。 4· 一種液晶顯示裝置，其係具備液晶胞及配置成矩陣狀之 開關70件，在該開關元件的上部側及下部側各具備遮光 層，而上部遮光層及下部遮光層係以各對開關元件成凸 狀的方式成為具有上部斜面部及下部斜面部的形狀，且 上°卩斜面°卩係开> 成為比下部斜面部長的主動矩陣型液晶 顯示裝置，其特徵在於： 對下部遮光層假設··下部斜面部與水平方向的夾角為 0 ^，設下部斜面部的水平方向的長度為丨^，對上部遮光 層假設··上部斜面部與水平方向的夾角為0 〇，設上部斜 面部的水平方向的長度為U2，設自下部遮光層側斜向入 射的光的最大入射角度為α 4、自上部遮光層側斜向入射 的光的最大入射角度為万4，下部遮光層與上部遮光層的 間隔為心，則其構造係具備前述、㊀42、、及丨42各滿 足下列各式之形狀之上部遮光層及下部遮光層·· 65934-930818.doc 1226487 β 41> /? 4、 β 42 4、 Uitan/3 4 · (d4+l42 · tan 0 42) ^ U2tana 4 · (d4+l41 . tan0 4〇 ； 藉以達成防止來自上部側及下部側之入射光到達開關 元件之作用。 5·如申請專利範圍第丨〜4項中任一項之液晶顯示裝置，其中 上邛遮光層及下部遮光層之構造係為：金屬膜（A1、丁3、 Τι W、Mo、Cr、Νι)、聚矽等之單層膜、八⑻、M〇si2、 TaSi2、TiSi2、WSi2、CoSi2、NiSi2、ptsi、Pd2S、HfN、 ZrN、TlN、TaN、NbN、TlC、TaC、TiB2、或該等積層所 成構造者。 6·如申請專利範圍第丨〜4項中任一項之液晶顯示裝置，其中 上4遮光層及下部遮光層中之任_者或兩者係併用作為 配線者。 7. —種液晶顯示裝置之製造方法，其係製造如申請專利範 圍第1〜4項中任一項之液晶顯示裝置的方法，其特徵在 於： 將上部遮光層或下部遮光層之下的層以Si〇2予以形 成，次之使用光阻劑掩膜以HF進行等向性蝕刻，除去光 阻劑後’形成成為上部遮光層或下部遮光層的層。 8. —種液晶顯示裝置之製造方法，其係製造如申請專利範 圍第i〜4項中任一項之液晶顯示褒置的方法，其特徵在 於： 65934-930818.doc 1226487 將上部遮光層或下部遮光層之下的層以Si02予以形 成，次之使用光阻劑掩膜進行等向性的乾式银刻，除去 光阻劑後，形成成為上部遮光層或下部遮光層的層。

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