TWI289361B - Liquid crystal display device using thin film transistor and method for manufacturing the same - Google Patents

Liquid crystal display device using thin film transistor and method for manufacturing the same Download PDF

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Description

1289361 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於使用藉喷墨塗佈之薄膜電晶體（以下稱為 「TFT」）的液晶顯示裝置及其製造方法。 【先前技術】 在液晶顯示裝置之TFT製造步驟中，為了縮短曝光步 驟，所實施的為利用半色調曝光之TFT製造方法。此外， 藉由喷墨塗佈之TFT則揭示於如下專利文獻！。 下述專利文獻1中記載TFT之閘極膜乃利用含導電材料 之液體材料，藉喷墨法所形成，此外，TFT之源極區域及 汲極區域乃使用含半導體材料之液體材料，藉噴墨法所形 成。 [專利文獻1]特開2003-3 18 193號公報 【發明内容】 液晶顯示裝置之TFT製造步驟之半色調曝光中，有如下 课題（1)酼著液晶顯示基板尺寸之大型化，半色調光罩之 製作困難’（2)對應於TFT微細化之半色調光罩之製作困 難’（3)半色調曝光部之光阻不均勻，使得底膜構造受限， 而僅能縮短曝光步驟一次。 為此，本發明中，液晶顯示裝置之tft製造步驟中之所 謂孤島形成時’作為半色調曝光，將併用藉由曝光之光阻 圖案形成及藉由噴墨塗佈之光阻圖案形成。 * I以往用於小型基板之藉由半色調曝光法之曝 光步驟縮短’在使用超大型基板的情況中亦為可能，且不 1060Il.doc 1289361 再有在底層對象材料上之限制，因此，曝光以外之步驟縮 短亦成可能。 、 亦即，可得到（1)半色調曝光可藉由喷墨塗佈來進行， (2)不需要高水平之噴墨塗佈技術，（3)沒有基板尺寸限制 (超大型基板亦可），（4)半色調曝光部之尺寸沒有限制（亦 對應於微細TFT)，（5)曝光步驟之縮短等之成效。 【實施方式】 以下’利用圖式來說明本發明之實施例。 [第一實施例] 圖1(a)係本發明之利用TFiri0之主動矩陣型液晶顯示裝 置之概略圖’圖1(b)係圖i(a)所示之像素部3〇〇之放大圖。 在圖1(a)中，對應於藉掃描配線驅動電路1〇〇所選擇之閘 極配線101，由資料配線驅動電路2〇〇介以源極配線2(H， 而對顯示面板400之像素部300中之TFT10供應資料（電 壓）。 圖1(b)中，TFT10設置於閘極配線101及源極配線201之 交又部，TFT 10之閘極11上連接有閘極配線ιοί，TFT10之 源極（或汲極）12上連接有源極配線201。 TFT10之汲極（或源極）13則連接於液晶元件2〇之像素電 極21，液晶元件2〇位於像素電極21與共通電極22之間，並 藉由像素電極21供應之資料（電壓）所驅動。此外，有為了 暫時保持資料之輔助電容30連接於汲極13與辅助電容配線 3 0 1之間。 圖2係圖1所示之顯示面板400中之像素部300及TFT10之 106011.doc 1289361 平面圖及剖面圖，同圖（a)係圖1所示之配置成矩陣狀之像 素部300之平面圖，同圖（b)係同圖（a)所示之像素部3〇〇中 之TFT100之虛線A-A，部之剖面圖。 圖2(a)中，配置成矩陣狀之像素部3〇〇中，tftio配置於 閘極配線101與源極配線2〇1之交叉部。此外，像素電極2ι 連接於TFT10，在輔助電容配線3〇1之間形成輔助電容。 在圖2(b)中，ITT10中，在絕緣基板上，形成有閘極u 及被覆該電極之閘極絕緣膜52，該絕緣膜上依序積層有半 導體層（a-Si)53、歐姆接觸層（n+Si)54、源極12及汲極13， 在源極12及歐姆接觸層54與汲極13及歐姆接觸層M之間， 形成有用來保護半導體層53之保護膜55。 圖3係圖2(b)所示之TFT1〇之部分剖面圖，省略了圖2(b) 中之保濩膜5 5、源極12、及汲極13。 [苐-—貫施例] 圖4係圖3所示之丁FT1〇之製造步驟圖，在同圖⑷至⑷ 中左側所示的為平面圖，右側所示的為剖面圖。 首先如圖4(a)所示，在省略圖示之絕緣基板上形成閘 和1並為了被覆該電極而形成閘極絕緣膜52。此外，在 省絕緣膜上依序積層半導體層53及歐姆接觸層Μ。接著， 用半曝光光阻圖案光罩，形成具有半曝光部61之光阻 62 ° 著在圖4(b)中，為了形成孤島，而蝕刻歐姆接觸層 54及半導體層53。 ^ 在Θ 4(c)中’ |虫刻半曝光部61之光阻，進一步 106011.doc 1289361 地，如同圖（d)所示， 最後，如圖4(e)所示 [第三實施例] 餘刻歐姆接觸層54， 剝離光阻62。 形成間隙部63。 圖5係在圖4所示之劁 <I造步驟中將相當於半曝光之光阻以 喷墨塗佈來形成者，太门m 在同圖（a)至（e)中，左側所示的為平 面圖，右側所示的為剖面圖。 首先，如圖5(a)戶,, 、、 在省略圖示之絕緣基板上形成閘 ° 並為了被覆该電極而形成閘極絕緣膜52。進一步 地在此、、、邑緣臈上依序積層半導體層53及歐姆接觸層W。 光阻@案光罩來形成光阻… 在圖（b)中，藉餘刻歐姆接觸層54，形成以間隙 部63所分離之源極12及汲極13。 接著在圖5(c)中，在間隙部63内，藉喷墨塗佈而形成 含有金屬微粒之顏料71。 接著’在圖5(d)中，蝕刻半導體層53，而形成孤島。 最後’如圖5(e)所示，剝離光阻62及顏料71。 以上’在圖5中與圖4不同之處在於半導體53之蝕刻介以 顏料71來進行，因此，在滴下顏料71之間隙部63附近受到 餘刻之半導體層53上會形成滴下顏料71之痕跡部72。該痕 跡部72向間隙部63内側形成凹部。 圖6係為了掌握痕跡部72之形狀之放大圖，同圖對 應於圖5(c)，同圖（c)對應於圖5(e)。 圖6(a)中，在間隙部63上滴下顏料71，顏料71如同圖（b) 所示般地/σ者間隙部暈開。結果’如同圖（c)所示，在剝離 106011.doc 1289361 光阻及顏料後，會形成半導體層53之痕跡部72。在此，滴 下之顏料71之直徑為20 μιη，間隙部63之長度為4 μπι，寬 度為3 0至4 0 μηι。 【圖式簡單說明】 圖1(a)及（b)係本發明之液晶顯示裝置之概略圖。 圖2(a)及（b)係圖1所示之像素部3〇〇及TFT 10之放大圖。 圖3係圖2所示之TFT10之部分剖面圖。 φ 圖4(a)至（e)係TFT10之製造步驟圖。 圖5(a)至（e)係圖3所示之TFT10之其他製造步驟圖。 圖6(a)至（c)係圖5所示之製造步驟之部分放大圖。 【主要元件符號說明】 10 薄膜電晶體（TFT) 11 閘極 12 源極（或汲極） 13 汲極（或源極） 20 液晶元件 21 像素電極 22 共通電極 30 輔助電容 51 絕緣基板 52 閘極絕緣膜 53 半導體層（a-Si) 54 歐姆接觸層 55 保護臈 106011.doc 1289361 61 半曝光部 62 光阻 63 間隙部 71 顏料 72 痕跡部 100 掃描配線驅動電路 101 閘極配線 200 資料配線驅動電路 201 源極配線 300 像素部 301 輔助電容配線 400 顯示面板
106011.doc -10-

Claims (1)

1289361 十、申請專利範圍： 1 · 一種液晶顯示裝置，其係包含.$ # $ 形成於絕緣基板上之閘極::覆;=晶體，其係包括 依序形成於上述__上:=:極絕緣膜、 =及11:成於上述分離之歐姆接觸層上之源極及 膜.像辛以及汲極之間保護半導體層之保護 極’其係將上述薄膜電晶體配置成矩陣狀， 対1相膜電晶體线極（或源極）連接；閘極配線， 極)連接於閉極;及源極配線，其係連接於源極(或汲 該裝置之特徵為上述薄膜雷S 2. 2液晶顯示裝置之製造方法’其係在絕緣基板上形成 閉極及被覆該電極之閉極絕緣膜，在上述閉極絕緣膜上 依㈣成半導體層及歐姆接觸層，在上述歐姆接觸層上 形成藉曝光之光阻圖案’使用上述藉曝光之光阻圖案來 姓刻歐姆接觸層而形成具有間隙部之歐姆接觸層，在上 述間隙部上形成藉由喷墨塗佈之光阻圖案，使用上述兩 個光阻圖案來钱刻半導體層而形成孤島，並在剝離上述 兩個光阻圖案後’形成以保護膜填平上述間隙部之薄膜 電曰曰體’將上述薄膜電晶體配置成矩陣狀，將像素電極 連接於上述薄膜電晶體之沒極（或源極），將閉極配線連 接於閘極，將源極配線連接於源極（或汲極）； 該方法之特徵為··在蝕刻上述半導體層而形成孤島時 106011.doc 1289361 之光阻圖案，係併用了藉曝光所形成光阻圖案及藉喷墨 塗佈所形成之光阻圖案。
106011.doc
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