TWI286652B - Liquid crystal display and thin film transistor array panel therefor - Google Patents

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TWI286652B
TWI286652B TW092124632A TW92124632A TWI286652B TW I286652 B TWI286652 B TW I286652B TW 092124632 A TW092124632 A TW 092124632A TW 92124632 A TW92124632 A TW 92124632A TW I286652 B TWI286652 B TW I286652B
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Description

1286652 玖、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明與一種液晶顯示器和一種薄膜電晶體陣列面板有 關。 【先前技術】 液晶顯示器(LCD)是最廣泛使用的平面顯示哭中的一 種。一液晶顯示器包含被提供以電場-產生電極之兩面板和 一插入其間的液晶(LC)層。液晶顯示器藉由施加電壓到這 二电%-產生電極以產生一在此液晶層内的電場,其決定在 此液晶層内的液晶分子的方向以調整入射光的極性以顯 示影像。 在包含電場-產生電極液於個別的面板上之這些液晶顯 示器之中,一種稱為板上切換(jpg)模式的液晶顯示器在一 面板上提供了多個像素電極和多個共同電極。這些像素電 極和共同電極被另外地安排且產生一實質上與面板表面平 行的电%。板上切換液晶顯示器已知具有較一扭轉向列 (TN)模式的液晶顯示器優越的視角。 藉由施加個別的電壓到個別的像素電極以達成液晶顯示 器的影像顯示。對個別的電壓之施加而言,多個三端子的 薄膜電晶體(TFTs)連接到這些個別的像素電極,且在面板 上提供多個傳送信號以控制這些薄膜電晶體的閘極線和多 個傳送將施加到這些像素電極之電壓的資料線。 因為此板上切換模式的液晶顯示器具有在一方向上的橫 向色彩偏移和灰階反相的缺點,建議使用具有彎曲的像素
87980.DOC 1286652 電極和f曲的共同電極,如圖和圖_中所示之液晶顯 -器。無論如何’纟圖10A中所示之液晶顯示器具有辦: 的電阻和寄生電容之資料線之缺點,而由於増加的共;電 極《故在圖10B中所示之液晶顯示器具有減少的孔徑比之 缺點。 【發明内容】 本發明之一動機是解決先前技藝的問題。 提供一種薄膜電晶體陣列面板,其包含:形成於一絕緣 基展上且互相交錯的-閘極線和-資料線;多個與此閘極 線和資料線分離且與此閘極線成約7_23度的角度之的共同 %極,多個與此閘極線、資料線和共同電極分離,且與共 同電極平行延伸,且另外與共同電極安排的像素電極;: 一連接到此閘極線、資料線和像素電極的薄膜電晶體。 廷些共同電極較佳地包含互相成約15_45度的角度之第 一和第二電極。 此薄膜電晶體陣列面板可更進一步包含一連接這些共同 電極的連接電極和一與此閘極線平行延伸且連接到此連接 電極的共同電極線。 此薄膜電晶體陣列面板可更進一步包含一連接這些像素 私極且與此資料線平行延伸的像素電極線。 才疋供一種薄膜電晶體陣列面板,其包含:一絕緣基底; 在此、’、邑、.彖基底上形成的閘極線;和一包含多個與此閘極 線成一約7-23度的角度之分枝共同電極的共同電極線·,一 在此閘極線上的閘極絕緣層;一在此閘極絕緣層上的半導
87980.DOC 1286652 曰 形成於此半導體層的至少一部分上的資料線;一 形成於此半導體層的 ^ ^ ^ y 丨刀上且包含多個與這些共同 廷極另外安排之分枝的像素電極線的像素電極;和-形成 於此貝料線和像素電極線上的保護層。 抑24些共同f極較佳地包含成互相成約1 5 4 5度的角度之 第一和第二電極。 g些像素電極較佳地包含分別與第一和第二電極平行延 伸之第三和第四電極。 此薄膜電晶料列面板可更進—步包含—形歧此保護 層上且&著此貪料線延伸的冗餘信號線,且此保護層較佳 地具有一用於此資料線和冗餘信號間的連接之接觸孔。 此薄膜電晶體陣列面板可更進一步包含一形成於此保護 層上的接觸助理,且此保護層較佳地具有一暴露此資料線 的一部分且為此接觸助理所覆蓋的接觸孔。 較佳地,此共同電極線實質上與此閘極線平行延伸且更 進一步包含一連接這些共同電極的圖框。 此像素電極線較佳地實質上與此資料線平行延伸。 此薄膜電晶體陣列面板可更進一步包含一排列於此半導 體層和資料線以及像素電極線之間的歐姆接觸。 此半導體層可以實質上具有與此資料線和像素電極線以 及歐姆接觸相同的平面形狀。 提供一種液晶顯示器,其包含··一第一基底;在此第一 基底上形成且互相交錯的一閘極線和一資料線;多個與此 閘極線和資料線分離且與此閘極線成約7_23度的角度的共
87980.DOC 1286652 同電極,·多個與此閘極線、資料線和共同電極分離,與共 同電極平行延伸,i另外與共同電極安排的像素電極;和 :連接到此閘極線、資料線和像素電極的薄膜電晶體,·一 第二基底;和一插入於此第-基底和第二基底間的液晶層。 【實施方式】 參考到所附的圖式’其中顯示本發明的較佳實施例,之 後將更无分來說明本發明。本發明,無論如何,可被以不 同的形式來實施且不應被解釋成限於在此陳述之實施例。 在圖式中’為了清楚起見,各層、膜的厚度和區域被誇 大4似的數字指7JT各處類似的元件。應了解到,當一例 如一層,膜,區域或基底被稱為是在另一元件”上”時,其 可能是直接在其它元件上或是有介於其間的元件出現。Ζ 較起來,當一元件被稱為是"直接,,在另一元件”上”時,就 不會有介於其間的元件出現。 現在,將參考到所附的圖式來說明 例之液晶顯示器、用於液晶 和其製造方法。 ’根據本發明的實施 顯示器之薄膜電晶體陣列面板 圖1是一根據本發明的一實施例之-例示性的,用於一 液晶顯示器的薄膜電晶體陣列面板之佈局圖,而圖2是一 在圖1中所不的薄膜電晶體陣列面板,沿著線11-11,取下的 截面圖。 用以傳送閘極信號的多條閘極線121和用以傳送一共同 電壓信號的多條共同電極線131形成於_絕緣基底⑽上。 每條閉極線121實質上於-橫斷之方向上延伸且每條閉
87980.DOC 1286652 極線121的多個部分形成多個閘極電極123。 每條共同電極線131實質上於一橫斷之方向上延伸且包 含多組的分枝,且這些分枝中的每組包含一圖框132和多 個連接到圖框132的共同電極133a*133b。圖框132具有一 包含四個邊的矩形形狀。共同電極133a*133b傾斜地延伸 且共同電極133a自圖框132的左邊以一右上的方向延伸而 共同電極133b自圖框132的左邊以一右下的方向延伸。共同 電極133a和133b之延伸以一約15±8度的角度與閘極線121 相交,也就是說,在約7到23度的範圍内,且因此它們在約 14到46度的範圍内相叉,較佳地在約15到45度的範圍内相 交。 閘極線121和共同電極線ι31可包含兩種具有不同物理特 性的膜,一較低的膜(未顯示於圖中)和一較高的膜(未顯示 於圖中)。此較高的膜較佳地由包含鋁的低電阻係數金屬所 組成,包含例如鋁和鋁合金之金屬以減少在閘極線121和共 同電極線131内的信號延遲或電壓降。另一方面,此較低的 膜較佳地由例如絡,鉬和鉬合金之類的物質所組成,其具 有與其它物質,例如氧化銦錫(1丁〇)或氧化錮鋅(IZ0),之 良好的接觸特性。此較低的膜物質和較高的膜物質的一良 好例示性組合是鉻和鋁-钕合金。 此外,閘極線121和共同電極線13 1之橫向的邊被變尖, 且這些橫向的邊相對於此基底110的表面之俯角的範圍大 約在30-80度。 一閘極絕緣層140較佳地由形成於閘極線121和共同電極
87980.DOC -9- 1286652 線131上的氮化矽(SiNx)所組成。 多個較佳地由氫化非晶矽(縮寫成”a-Si”非-晶矽)或多晶 碎所組成之半導體條帶151形成於閘極絕緣層14〇上。每個 半導體條帶151實質上於一縱向之方向上延伸且具有多個 朝向閘極電極123分枝出去的投影154。 較佳地由金屬矽化物或以η型雜質深度摻入雜質的n+氫 化非晶矽組成的多個歐姆接觸條帶和孤島16丨和165形成於 半導體條帶15 1上。每個歐姆接觸條帶16丨具有多個投影163 ,且投影1 6 3和歐姆接觸孤島16 5成對地位於半導體條帶(5 i 的投影154上。 半導體條τ 15 1和歐姆接觸161和165的橫向的邊被變尖 ’且這些橫向的邊之俯角較佳地在一大約3〇_8〇度的範圍 内。 彼此分離的多條資料線171和多條像素電極線1 72形成於 歐姆接觸161和165以及閘極絕緣層14〇上。 用以傳送資料電壓的資料線171實質上沿著一縱向之方 向上延伸且與閘極線121和共同電極線13ι交錯。每個像素 電極線172實質上沿著一縱向之方向上延伸且包含多個稱 為像素電極的分枝174a-l 74c。像素電極174a和174b分別 與共同電極133a和133b平行延伸,且像素電極174c沿著共 同電極線13 1延伸且被分叉成兩分別與共同電極丨3 3 a和 133b平行的分枝。 每條資料線171包含多個朝向閘極電極123投影的每個資 料線1 71之分枝,以形成多個源極電極丨73,且每個像素電 87980.DOC -10- 1286652 極、泉172更進一步包含一朝向源極電極⑺投影,形成一汲 極包極175的延伸175。每對的源極電極173和汲極電極175 相對於-閘極電極123是互相相反的。一閘極電極123,源 極電極173和沒極電極175與半導體條帶151的投影154形成 :具有一排列於源極電極173和汲極電極175間,形成於投 影154内之通道的薄膜電晶體。 像素電極174a-174c接收來自汲極電極175的資料電壓且 與共同電極⑴_133b共同產生電場,其使得排列於其間 的液晶層内之液晶分子重新定向。像素電極和共 同電極133^133b形成—液晶電容器,其在則此薄膜電 :體後儲存施加的電壓。提供一稱為"儲存電容器"的額外 電容器,其被平行地連接到此液晶電容器,以加強此電壓 儲存容量。藉由重疊像素電極線172和共同電極線ΐ3ι的圖 框132以具體貫現此儲存電容器。 資料線m和像素電極線172也可包含一較佳地由例如细 和銷合金或路所組成之較低的膜(未顯示於圖中)和位於其 上,較佳地由包含金屬的銘所組成之—較高的膜(未顯标 —樣,資料線171和像 且其俯角的範圍大約 就如閘極線12 1和共同電極線13 1 素電極線172具有變尖之橫向的邊,‘ 是在30-80度。 條帶151和其上 ’且減少了於這 個暴露的部分, 歐姆接觸161和165僅插入其下的半導體 的資料線171以及其上的汲極電極175之間 些之間的接觸電阻。半導體條帶丨5丨包含多 87980.DOC -11 - 1286652 其不為資料線171和沒極電極175所覆蓋,例如位於源極電 極173和;及極電極175間的部分。雖然在大部分的地方半導 體條帶151是比資料線171窄,但如上所述’在接近間極線 121處半導體條帶15丨的寬度變大以加強閘極線12丨和資料 線171間的絕緣。 保護層180形成於資料線171和像素電極線172,以及半 導體條帶151的暴露部分之上。保護層18〇較佳地由具有好 的平坦特性的光敏性有機物質,低介電絕緣物質例如,藉 由電漿加強式化學氣相沈積(PECVD)所形成的a_Si:c:〇和 a-Si:0:F ’或是例如氮化矽之類的無機物質等組成。 保護層1 80具有多個分別暴露資料線17丨的端點部分丨79 和資料線171的中間部分之接觸孔182和183。保護層18〇和 閘極絕緣層140具有多個暴露閘極線121的端點部分125之 接觸孔1 8 1。這些接觸孔1 8 1 -183可以具有例如多角形或圓 形之類不同的形狀。每個接觸孔1 8丨或丨82的面積較佳地等 於或大於0.5毫米X15微米且不大於2毫米X 60微米。 多個冗餘資料線191和多個接觸助理95和97,其較佳地由 氧化銦錫,氧化銦鋅或絡所組成,形成於保護層i 8〇之上。 冗餘資料線191經由接觸孔1 83連接到資料線1 7 1以形成 這些資料電壓的補償性信號路徑。接觸助理95和97分別經 由接觸孔1 8 1和182連接到閘極線121的暴露之端點部分125 和資料線Π1的暴露之端點部分179。接觸助理95和97並非 是必要的,但較佳地保護暴露之部分125和179且補充暴露 之部分125和179以及外部裝置的黏著性。 87980.DOC -12- 1286652 最後,一對準層u形成於 和97、以及保護層1 80之上。 的箭頭指示之方向上,其實 光0 冗餘資料線191、接觸助理95 對準層11在一為圖1中所示 貝上與閘極線1 2 1平行、被磨 根據一實施例的液晶顯 顯不於圖1和圖2中的 膜…陣列面板,一被提供以多個彩色滤波器之彩色 〜波:陣列面板(未顯示於圖中)和—塗於此彩色滤波器上 為圖1中所不的箭頭指示之方向上被磨光的對準層 以及-插入於其間的液晶層(未顯示於圖中在液晶層内 的液晶分子被對準以便它們的長軸S與這些面板的表面和 磨光的方向平行的。此液晶層具有-正的介電非均向性。 在將共同電壓和資料電壓施加到共同電極133&和13外以 及像素電極174a_me後,產生-實質上與這些面板的表面 平行且實吳上與共同電極133a和133b以及像素電極 174a-174c的延伸方向垂直之電場。液晶分子傾向要改變它 們的方向以回應此電場以便它們的長軸是與此電場方向平 行的。 一於圖1和圖2中顯示,包含薄膜電晶體陣列面板之液晶 顯示咨被和於圖1 〇A和10B中,其為傳統之液晶顯示器之佈 局圖,顯示的傳統之液晶顯示器作比較。 87980.DOC -13- 1286652 傳統液晶顯TF备 圖1 圖10A 圖10B 1 電極間的 相交角度 大約150度 大約150度 大約30度 2 磨光方向 與資料線 平行 與資料線 平行 與閘極線平行 (有利於防止橫 向串音) 3 像素區域形狀 鋸齒狀 矩形 矩形(有利於減 少資料線上的 信號延遲) 4 傾斜線數目 3或5 3或5 1(有利於 增加亮度) 5 由於共同電極 引起的孔徑比 之減少 無 ——jtL· 無(有利於 改進孔徑比) 6 電極間距離變 動之便利性 困難 困難 容易 顯示於圖1中的這些液晶分子之起始方向是與閘極線平 行的,也就是說,與資料線垂直,而那些顯示於圖1 Ο A和 10B中的液晶分子之起始方向是與資料線平行的。在其中 ,資料線與像素電極線間的電壓差形成與資料線垂直之電 場,其干擾位於圖10 A和10B中所示位於共同電極和像素電 極間的電場,因而引起橫向串音。無論如何,因為資料線 87980.DOC -14- 1286652 2像素電極線間的電場與圖丨和2中所示在液晶顯示器内之 共同電極和像素電極間的電場具有相同的電場方向,所以 並播彳買向_音。 像素區域的矩形形狀允許由直線形成的資料線,其具有 比圖10A中所示之資料線小的電阻和寄生電容。因:了像 素區域的矩形形狀是有利於減少資料線上的信號延遲。 這些傾斜線產1彡靠近液晶分子改變方向之區域。圖i 中所示之分子的方向僅在靠近像素電極%處變動,而顯示 於圖10A和10B中的液晶分子之方向是在靠近這些像素電 極的三曲線處變動。因此’圖i中所示之傾斜線的數目比於 圖10A和i〇B中所示之傾斜線的數目是非常小。 圖_中顯示的液晶顯示器包含—對靠近資料線處,用 以做成矩形之像素區域,其減少了孔徑比,的寬共同電極 4論如何’在圖1#2中所示之液晶顯示器沒有像這樣的 問題。 於圖10A和1GB中所π之像素電極和共同電極與資料線 而非閘極線平行延伸,而在圖…中所示之像素電極和共 同電極與閘極線而非資料線平行延伸1為祕線間之距 離是遠大於資料線間之距離,於圖丨中所示,在液晶顯示器 中電極數目的變動和電極間的距離是很容易與於圖i〇A和 10B中所示作比較。 現在將詳細說明-根據本發明的一實施例,在圖㈤中 所示之薄膜電晶體陣列面板的製造方法。 多條包含多個閉極電極123之問極線121和多條包含多個
87980.DOC -15- 1286652 共同電極133a和133b之共同電極線131形成於一例如透明 玻璃之類的絕緣基底1 1 0之上。 當閘極線121和共同電極線131具有一包含一較低導電薄 膜和一較高導電薄膜之雙層結構時,此較低導電薄膜較佳 地由具良好的物理和化學特性的例如鉬或鉻合金之類的物 貝所組成且此較高導電薄膜較佳地由鋁或包含金屬的鋁所 組成。 藉由使用包含磷酸、硝酸、醋酸和純水之銀蝕刻液,此 鉬合金的較低薄膜和銀合金的較高薄膜可藉由濕式蝕刻被 同時作成圖案。因為銀合金之触刻比率大於鈿合金之蚀刻 比率,可得到一約30度的錐形角。 在一閘極絕緣層140、一本質非-晶矽層、和一非本質非_ 晶矽層的循序沈積後,此非本質非_晶矽層和本質非_晶矽 層被光學蝕刻以形成多個非本質半導體條帶i 64和多個包 含多個在閘極絕緣層140上的投影154之本質半導體條帶 151 〇 接著,形成多條包含多個源極電極1 73的資料線1 7丨和多 條包含多個汲極電極175的像素電極線172以及多個像素電 極線 74a-74c。 之後,非本質半導體條帶164的部分,其不為資料線171 和像素電極線1 72所覆蓋,被移除以完成包含多個投影丨63 之多個歐姆接觸條帶161和多個歐姆接觸孤島丨65且以暴露 出本質半導體條帶15 1的部分。氧氣電漿處理較佳地跟隨其 後以便穩定半導體條帶15 1的暴露出的表面。 87980.DOC -16- 1286652 保護層180藉由長成a_Si:c:〇或a_Si:〇:F,藉由例 碎之類的無機物質之化學氣相沈積,或藉由丙 基物質之類的有機絕緣物質。當形成一·〇Γ
SlH(CH3)3、Sl〇2(CH3)4、(SlH)4〇4(CH3)4、Sl(C2H5〇)4或使 用類似物質作為基本來源時,例如笑氣或氧之類的氧㈣ 和氬或氦被以氣體之狀態來混合以用作沈積的流動。對一 a-SrO.’F層而τ,藉由流動—包含碎甲燒,四氣化砍或類 似物質和-額外的氧氣混合而成的氣體以執行沈積。四氟 化碳可被加入以作為氟的第二來源。 在沈積保護層180後,保護層18〇和閑極絕緣層14〇形成圖 案以形成多個暴露出閘極線12丨的端點部分125、資料線⑺ 的端點部分179和資料、緣171的巾間部分之接觸孔i8i ' 182 和 183。 最後,藉由濺鍍和光蝕刻氧化銦鋅、氧化銦錫或鉻層, 多條冗餘資料線191和多個接觸助理95和97形成於保護層 180 上。 用於氧化銦鋅層之濺鍍標的物之一實例是由日本的 Henntsu公司製造的IDIX〇(氧化銦金屬)。此濺鍍標的物 包含純氧化銦和氧化鋅,且鋅相對於鋅和錮的比率是較佳 地在一約15-20原子百分比的範圍内。甩於最小化接觸電阻 足較佳的濺鍍溫度是等於或低於攝氏25〇度左右。對氧化銦 鋅或氧化銦錫層之蝕刻包含使用硝酸/(NH4)2Ce(N〇3)6/^ 之鉻蝕刻液,其不會腐蝕資料線171、汲極電極175、閘極 線12卜儲存電極線13卜和儲存電極133a_133e的鋁。氮氣
87980.DOC -17- 1286652 ’其防止經由接觸孔1 8 1 -1 83於閘極線12 1和資料線m的暴 露α卩分上金屬氧化物之形成,是較佳地用作於氧化銦錫層 氧化銦鋅層、或鉻層之沈積前之預熱處理。 參考到圖3和4,將仔細來說明根據本發明的另一實施例 之一用於液晶顯示器的薄膜電晶體陣列面板。 圖3是一根據本發明的另一實施例之一例示性的,用於一 液晶顯示器的薄膜電晶體陣列面板之佈局圖,而圖4是在 圖3中所示的薄膜電晶體陣列面板,沿著線Ιν_νι,、Ιν,_νι,, 和IV,’· IV",取下的截面圖; 如圖3和4所示的,根據此實施例之一液晶顯示器的薄膜 笔曰曰體陣列面板分層結構與如圖1和2所示的幾乎是一樣的 。也就是說,包含多個閘極電極123之多條閘極線121及包 含多個共同電極133a和133b之多條共同電極線131形成於 基底110之上、而且閘極絕緣層丨4〇、包含多個投影154之多 個半導體條帶15卜和包含多個投影163之多個歐姆接觸條 帶161以及多個歐姆接觸孤島165依序於其上形成。多條包 含多個源極電極173之資料線171和多條包含多個汲極電極 175之像素電極線172以及多個像素電極I74a-174c形成於 歐姆接觸161和165之上,且保護層180於其上形成。多個接 觸孔181、182和183提供於保護層180上和/或閘極絕緣層 140、和多個冗餘資料線191以及多個接觸助理95和97 ,形 成於保護層180之上。 與在圖1和2所示的薄膜電晶體陣列面板不同的,根據此 實施例之薄膜電晶體陣列面板更進一步將半導體條帶1 5 1 87980.DOC -18- 1286652 和歐姆接觸孤島165的延伸154沿著像素電極線i72以及像 素電極174a-174c延伸。 半導體條帶和孤島151具有與資料線171和像素電極線 172以及其下之歐姆接觸161和165幾乎相同的平面形狀,除 了提供以薄膜電晶體之投影丨54的部分。半導體條帶1 $ 1包 口—二暴露的部分,其不為資料線丨7丨和像素電極線1 所 覆蓋,例如位於源極電極173和汲極電極175。 現在,現在,將參考到圖5-9以及圖3和4來說明,仔細來 說明根據本發明的另一實施例,顯示於圖3和4中之薄膜電 晶體陣列面板的一製造方法。 圖5-9是根據本發明的一實施例,在其製造方法的中間 步驟中,在圖3和4中所示的一薄膜電晶體陣列面板之截面 圖。 參考圖5 ’藉由光|虫刻,多條包含多個閘極電極12 3之閘 極線121和多條包含多個共同電極133&和133b之共同電極 線131形成於一由基底1之上。 如圖6所示,一閘極絕緣層140、一本質非-晶矽層15〇、 和一非本質非_晶矽層1 60藉由化學氣相沈積被循序地沈積 ,以便層140、150和160分別具有大約ι,5〇〇-5,00〇埃、 500-2,000埃和300-600埃之厚度。藉由濺鍍沈積一導電層 170,且在導電層170上塗上具有1-2微米厚度之光阻膜。 此光阻膜經由一曝光光罩(未顯示於圖中)被暴露於光線 中,且被發展以便被發展的光阻PR具有與位置相關的厚度 。圖6中所示的光阻包含多個具有遞減的厚度之第一到第 87980.DOC -19- 1286652 三位置。第一位置是位於線路區域A上,第二位置是位於 通道區域C上,分別地,且具有實質上是零的厚度之第三 位置是位於其餘的區域B上,其暴露於導電層17〇的部分之 下。光阻PR的第二部分與第一部分的厚度比率是依照在接 著的製私步驟中之處理條件來調整。較佳地第二部分的厚 度疋等於或小於第一邵分的厚度之一半,且特別地,等於 或小於4,000埃。 藉由幾種技術以達成光阻PR的與位置相關的厚度,例如 ,藉由在曝光光罩上提供半透明區域和透明區域以及阻擋 光的不透明區域。此半透明區域可具有一狹縫圖案、一格 子圖案、一具有中間透光度或中間厚度之薄膜。當使用一 狹缝圖案時,較佳地狹缝的寬度或這些狹縫間的距離是小 於用於微影術之曝光器之解析度。另一實例是使用可再流 動的光阻。仔細地講,一旦藉由使用一僅具有透明區域以 及不透明區域之正常曝光光罩形成一可再流動物質的光阻 圖案,則對再流動處理而言則容易流入沒有光阻的區域, 因而形成薄的部分。 當使用適合的處理條件時,光阻PR的不同厚度啟動以選 擇性地姓刻以下各層。因此,藉由一系列的蝕刻步驟得到 多條包含多個源極電極1 73之資料線171和多條包含多個汲 極電極175之像素電極線172以及多個像素電極i74a-174c 還有多個包含多個投影163之歐姆接觸條帶161、多個歐姆 接觸孤島165、和多個包含多個投影154之半導體條帶151。 因為說明的緣故’在線路區域A上的導電層17 0、非本質 87980.DOC -20- 1286652 非·晶梦層⑽和本質非.晶梦層15〇之部分被稱為第一部分 所在通道區域c上的導電層17G、非本質非_晶碎層⑽和本 貝非-晶碎層150之部分被殺岌一、
%為弟一邵分,而在其餘的區域B 上的導電層170、非太晳非曰w e 戶本貝非-卵矽層16〇和本質非-晶矽層15〇 之部分被稱為第三部分。 形成一如此結構的一例示性順序如下: ⑴移除在線路區域a上的導電層17〇、非本質非-晶石夕層 160和本質非_晶矽層15〇之第三部分; (2) 移除光阻PR的第二部分; (3) 移除在通道區域c上的導電層17〇和非本質非-晶矽 層160之第二部分;和 (4) 移除光阻PR的第一部分。 另一例示性順序如下: (1) 移除導電層170之第三部分; (2) 移除光阻pr的第 二部分; (3) 移除非本質非-晶矽層160和本質非_晶矽層15〇之第 三部分; (4) 移除導電層no之第二部分; (5) 移除光阻PR的第一部分;和 (6) 移除非本質非-晶碎層1 60之第二部分。 仔細說明第一實例。 如圖7所示,在線路區域B上的導電層17〇暴露的第三部 分被移除以露出其下的非本質非-晶矽層16〇之第三部分。 圖7顯示導電層170的部分(此後稱為導體),包含資料線
87980.DOC -21 - 1286652 17i和互㈣接的像素電㈣w此乾式㈣可㈣出光 阻PR的頂端部分。接著,在線路上㈣本質非-晶碎 層⑽之第三部分和本質非-晶石夕層15〇之第三部分被移除。 參考J圖8 A阻PR的第二部分被移除以露出這些導體 <第一部刀。光阻PR的第二部分之移除可被與非本質非_ 綱⑽之第三部分和本質非·晶碎層150之第三部分之 移除同時或獨立執行。仍然在通道區域C上的光阻⑼的第 一部为之殘餘可藉由化灰的方式來移除。 半導體條帶151於此步驟中完成,且參考數字164指示包 含互相連接的接觸條帶和孤島161 5, 質半導體條帶",㈣本質非如層副之部分%為 #在通道區域C上的這些導體和非本質非_晶矽條帶164之 第二部分和光阻PR的第一部分被移除。 如圖8所示,在通道區域c上的本質半導體條帶151的投 影154之頂端部分,可被移除而導致厚度之減少,且此光阻 的第一部分被姓刻成一預定的厚度。 以此方式,每個導體被分成預計完成的一資料線171和 多個像素電極線1 75,且每個非本質半導體條帶i 64被分成 預計完成的一歐姆接觸條帶161和歐姆接觸孤島165。 接著,在約攝氏250-1 500度的範圍之溫度下,藉由化學 氣相沈積的氮化矽,藉由長成如a-Si:c:〇或a_Si:〇:F之類的 低介電物質,藉由氮化矽的化學氣相沈積,或藉由塗上例 如丙埽-基物質之類具有良好平面化特性的有機絕緣物質 以形成保護層180。參考圖9,保護層180和閘極絕緣層140
87980.DOC -22- 1286652 被光蚀刻以形成多個接觸孔181、182和183。 最後,如圖3和4所示,一如氧化銦鋅層之類具有一約5〇〇 埃和1,500埃範圍厚度的導體層被濺鍍且光蝕刻以形成多 條冗餘資料線1 91和多個接觸助理95和97。氧化銦鋅層之 钱刻包含使用硝酸/(Nf^hCeWO3)6/水之鉻蝕刻液之濕式 姓刻’其不會腐蝕資料線171和像素電極線172的鋁。 此實施例藉由使用一單一的微影步驟以形成資料線i 71 和像素電極線172以及歐姆接觸161和165和半導體條帶151 以簡化製造製程。 雖然參考到較佳實施例已仔細說明了本發明,精通本技 藝者應會了解到可對其作不同的修改和替代,而不會偏離 如於所附的申請專利範圍中陳述的本發明的精神和範圍。 【圖式簡單說明】 藉由參考到所附的圖式詳細地說明較佳的實施例,則本 發明的以上和其它的優點會是更清楚明白的,其中: 圖1疋一根據本發明的一實施例之一例示性的,用於一 液晶顯示器的薄膜電晶體陣列面板之佈局圖; 圖2是一在圖丨中所示的薄膜電晶體陣列面板,沿著線 ΙΙ-ΙΓ取下的截面圖; 圖3是一根據本發明的另一實施例之一例示性的,用於 一液晶顯示器的薄膜電晶體陣列面板之佈局圖; 圖4是在圖3中所示的薄膜電晶體陣列面板,沿著線 iv-vr、Ιν·_νι’,和 IV,’-VIM’取下的截面圖; 圖5_9是根據本發明的一實施例,在其製造方法的中間步
87980.DOC -23- 1286652 驟中,在圖3和4中所示的一薄膜電晶體陣列面板之截面圖 ;且 圖10A和10B是用於傳統之液晶顯示器的薄膜電晶體陣 列面板之佈局圖。 【圖式代表符號說明 ] 95、 97 接觸助理 100 面板 110 絕緣基底 121、 125 閘極線 123 閘極電極 131 共同電極線 132 圖框 133a 、133b 共同電極 140 閘極絕緣層 150 本質非晶矽層 151、 154 半導體 160 非本質非晶矽層 161、 163 > 165 歐姆接觸 164 非本質半導體條帶 170 導電層 171.、 179 資料線 172 像素電極線 173 源極電極 174a-174c 像素電極 87980.DOC -24- 1286652 175 180 181 、 182 、 183 191 汲極電極 保護層 接觸孔 冗餘資料線
87980.DOC 25-

Claims (1)

1286652 拾、申請專利範園: 1 · 一種薄膜電晶體陣列面板,包含: 形成於一絕緣基底上且互相交錯的一閘極線和一資料 線; 多個與該閘極線和該資料線分離且與該閘極線成約 7-23度的角度之的共同電極; 夕個與違閘極線、該資料線和該些共同電極分離,且 與該些共同電極平行延伸,且與該些共同電極交替排列 的像素電極;和 一連接到該閘極線、該資料線和該些像素電極的薄膜 電晶體。 2·根據申請專利範圍第丨項之薄膜電晶體陣列面板,其中該 些共同電極包含互相成約15-45度的角度之第一和第二 電極° 3 ·根據申請專利範圍第1項之薄膜電晶體陣列面板,更進一 步包含一連接該些共同電極的連接電極和一與該閘極線 平行延伸且連接到該連接電極的共同電極線。 4·根據申請專利範圍第1項之薄膜電晶體陣列面板,更進一 步包含一連接該些像素電極且與該等資料線平行延伸的 像素電極線。 5· 種薄膜電晶體陣列面板,包含: 一絕緣基底; 一在該絕緣基底上形成的閘極線; 一包含多個與該閘極線成一約7-23度的角度之分枝共 87980.DOC 1286652 同電極的共同電極線; 一在该閘極線上的閘極絕緣層; 一在該閘極絕緣層上的半導體層; 一形成於该半導體層的至少一部分上之資料線; 一形成於該半導體層的至少一部分上且包含多個與該 些共同電極交替排列之分枝像素電極的像素電極線;和 一形成於該資料線和該像素電極線上的保護層。 6 ·根據申請專利範圍第5項之薄膜電晶體陣列面板,其中該 些共同電極包含互相成約15-45度的角度之第一和第二 電極。 7·根據申請專利範圍第6項之薄膜電晶體陣列面板,其中該 些像素電極包含分別與該第一和該第二電極平行延伸之 第三和第四電極。 8·根據申請專利範圍第5項之薄膜電晶體陣列面板,更進一 步包含一形成於該保護層上且沿著該資料線延伸的冗餘 仏號線’該保護層具有一用於該資料線和該冗餘信號線 間的連接之接觸孔。 9. 根據申請專利範圍第5項之薄膜電晶體陣列面板,更進步 包含一形成於該保護層上的接觸助理,且該保護層具有 一暴露該資料線的一部分且為該接觸助理所覆蓋的接觸 孔。 10. 根據申請專利範圍第5項之薄膜電晶體陣列面板,其中該 共同電極線實質上與該閘極線平行延伸且更進一步包含 一連接該些共同電極的圖框。 87980.DOC -2 - 1286652 11 12 13 14· •根據申請專·圍第5項之薄膜電晶體陣列面板,其中該 些像素電極線實質上與該資料線平行延伸。 •根據申請專利範圍第5項之薄膜電晶體陣列面板,更進一 步包含一排列於該半導體層和該資料線以及該些像素電 極線之間的歐姆接觸。 .根據申請專利範圍第12項之薄膜電晶體陣列面板,其中 該半導體層具有實f上與該資料線和該些像素電極線以 及該歐姆接觸相同的平面形狀。 一種液晶顯示器,包含·· 一第一基底; 在該第一基底上形成且互相交錯的一閘極線和一資 料線; 多個與該閘極線和該資料線分離且與該閘極線成約 7-23度的角度之共同電極; 多個與該閘極線、該資料線和該些共同電極分離,與 該些共同電極平行延伸,且與該些共同電極交替排列的 像素電極; 一連接到該閘極線、該資料線和該些像素電極的薄膜 電晶體; 一弟二基底;和 一插入於該第一基底和該第二基底間的液晶層。 87980.DOC
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6509616B2 (en) 2000-09-29 2003-01-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and its manufacturing method
KR100606410B1 (ko) * 2003-12-11 2006-07-28 엘지.필립스 엘시디 주식회사 박막트랜지스터 어레이 기판 및 그 제조 방법
US7145174B2 (en) * 2004-03-12 2006-12-05 Hewlett-Packard Development Company, Lp. Semiconductor device
KR100603835B1 (ko) * 2004-05-24 2006-07-24 엘지.필립스 엘시디 주식회사 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판
KR101050348B1 (ko) * 2004-05-31 2011-07-19 엘지디스플레이 주식회사 횡전계 액정표시장치
KR100698060B1 (ko) * 2004-12-14 2007-03-23 엘지.필립스 엘시디 주식회사 횡전계방식 액정표시소자
KR101107269B1 (ko) * 2004-12-31 2012-01-19 엘지디스플레이 주식회사 수평 전계 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법과, 그를이용한 액정 패널 및 그 제조 방법
KR101085431B1 (ko) * 2005-01-31 2011-11-22 엘지디스플레이 주식회사 액정표시소자 및 그 제조방법
KR20070039238A (ko) * 2005-10-07 2007-04-11 삼성전자주식회사 유기 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
KR101248456B1 (ko) * 2005-12-30 2013-03-28 엘지디스플레이 주식회사 멀티도메인 액정표시소자
KR20070082633A (ko) * 2006-02-17 2007-08-22 삼성전자주식회사 표시 기판과, 이의 제조 방법 및 표시 패널
US20120236369A1 (en) * 2007-01-12 2012-09-20 Nanoark Corporation Color imaging archival system
KR101427708B1 (ko) 2007-02-01 2014-08-11 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 패널
US8125603B2 (en) 2007-05-17 2012-02-28 Lg Display Co., Ltd. In-plane switching mode liquid crystal display device and method for fabricating the same
KR101254828B1 (ko) * 2007-10-05 2013-04-15 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
CN101819363B (zh) 2009-02-27 2011-12-28 北京京东方光电科技有限公司 Tft-lcd阵列基板及其制造方法
CN102629045B (zh) * 2011-06-17 2015-02-18 北京京东方光电科技有限公司 一种阵列基板及液晶显示器
CN103383925B (zh) 2013-07-02 2015-06-03 京东方科技集团股份有限公司 显示设备、裸眼3d功能面板的信号基板及其制造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100262405B1 (ko) * 1997-06-27 2000-08-01 김영환 액정 표시 소자
KR100265572B1 (ko) * 1997-12-03 2000-09-15 김영환 컬러 쉬프트가 개선된 액정 표시 장치
KR100293809B1 (ko) * 1998-05-29 2001-10-26 박종섭 다중도메인을갖는아이피에스-브이에이모드액정표시장치
KR100306798B1 (ko) * 1998-05-29 2001-11-30 박종섭 컬러쉬프트를방지한고개구율및고투과율액정표시장치
KR100293811B1 (ko) * 1998-05-29 2001-10-26 박종섭 아이피에스모드의액정표시장치
US6287899B1 (en) * 1998-12-31 2001-09-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Thin film transistor array panels for a liquid crystal display and a method for manufacturing the same
KR100318534B1 (ko) * 1999-01-15 2001-12-22 윤종용 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
JP4094759B2 (ja) * 1999-02-05 2008-06-04 株式会社日立製作所 液晶表示装置
KR100318536B1 (ko) * 1999-02-23 2001-12-22 윤종용 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판
KR100750915B1 (ko) * 2000-09-22 2007-08-22 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR100482468B1 (ko) * 2000-10-10 2005-04-14 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 프린지 필드 구동 액정 표시 장치
KR20020042898A (ko) * 2000-12-01 2002-06-08 구본준, 론 위라하디락사 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법
KR20020085244A (ko) * 2001-05-07 2002-11-16 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 액정표시장치

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Publication number Publication date
US7206049B2 (en) 2007-04-17
KR20040021999A (ko) 2004-03-11
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TW200502656A (en) 2005-01-16
US20040056987A1 (en) 2004-03-25
CN1503373A (zh) 2004-06-09
US20070177089A1 (en) 2007-08-02
JP4621417B2 (ja) 2011-01-26
JP2004102282A (ja) 2004-04-02
KR100878239B1 (ko) 2009-01-13

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