專利名稱：主動元件陣列基板制造方法及其結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用在液晶顯示裝置中的主動元件陣列基板制造方法及構(gòu)。
背景技術(shù)：
一般廣視角技術(shù)-橫向電場切換(In-Plane-Switching, IPS)的像素電極 成膜蝕刻后，邊緣會形成傾斜角如圖l所示的像素電極層10,在配向膜涂布的 后會沿著源極導(dǎo)線(Source Line)方向進行磨擦配向，但是常常會因為電極 傾斜角與電極具有高度斷差，造成配向膜涂布不均且毛刷磨擦配向接觸不良， 進而產(chǎn)生配向異常的液晶漏光現(xiàn)象。
參閱圖2a用以說明造成配向膜涂布不均的原因，其像素電極層28凸出于 保護膜24上表面，待配向膜26涂布時，像素電極層28面向涂布機的一側(cè)(A 區(qū))會因受力較大而形成一較薄的膜如圖2b所示?，F(xiàn)有解決液晶電視漏光問 題的方法是釆用高密度毛刷與慢速配向解決，但其成效并不好。另外一種由日 本公司日立所提出釆用厚的有機絕緣膜或感光壓力膜取代保護層，使薄膜電晶 體陣列基板平坦化，但實際的結(jié)果仍舊無法完全避免像素電極層的高度斷差與 傾斜角所造成配向異常的液晶漏光現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明目的之一是提供一種主動元件陣列基板制造方 法。藉由多透過率型態(tài)掩模以設(shè)計不同光透過率的圖案，將像素電極層入于保 護層中，可減少掩模制程以降低制造成本，并配合去除光阻(lift off)制程 更可縮短掩模制程以增加產(chǎn)能。
本發(fā)明目的之一是提供一種主動元件陣列基板。在一薄膜電晶體陣列基板 中將像素電極層置于保護層中，使配向膜涂布時與磨擦配向的表面平坦化，避免液晶漏光現(xiàn)象發(fā)生。
為了達到上述目的，本發(fā)明一實施例的主動元件陣列基板制造方法，包括
提供一基板；形成多個柵極配線于基板上；形成一柵絕緣層于基板上并且覆蓋 柵極配線；形成一保護層于柵絕緣層上；形成一第一光阻層于保護層上并以一 多透過率掩模上的掩模圖案蝕刻第一光阻層及其下方的保護層以形成至少一 凹槽；形成一像素電極層于凹槽內(nèi)；移除第一光阻層；以及形成一配向膜層于 保護層上，且覆蓋像素電極層。
為了達到上述目的，本發(fā)明一實施例的主動矩陣基板制造方法，包括提 供一基板；形成多個柵極配線于基板上；形成一柵絕緣層于基板上并覆蓋柵極 配線；形成一保護層于柵絕緣層上；形成一第一光阻層于保護層上并以一多透 過率掩模上的掩模圖案蝕刻第一光阻層及其下方的保護層以形成至少一凹槽； 移除第一光阻層；形成像素電極層于保護層上及凹槽內(nèi)；鋪設(shè)一第二光阻層在 所要保留的區(qū)域并將部分的像素電極層去除；移除第二光阻層；以及形成一配 向膜層于保護層上，且覆蓋導(dǎo)電膜。
再者，本發(fā)明一實施例的主動元件陣列基板，包括 一基板；多個柵極配 線設(shè)置于基板上； 一柵絕緣層設(shè)于基板上并且覆蓋柵極配線； 一保護層設(shè)于柵 絕緣層上且具有至少一凹槽； 一像素電極層設(shè)置于凹槽內(nèi)；以及一配向膜層配 置于保護層上，且覆蓋像素電極層。


圖1所示為現(xiàn)有廣視角技術(shù)的像素電極層結(jié)構(gòu)圖。
圖2a及圖2b為現(xiàn)有造成配向膜涂布不均的示意圖。
圖3所示為根據(jù)本發(fā)明 一 實施例的主動元件陣列基板的像素結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
圖4所示為根據(jù)本發(fā)明一實施例的主動元件陣列基板制造方法流程圖。 圖5a至圖5i所示為根據(jù)本發(fā)明一實施例的主動元件陣列基板的制造流程 示意圖。
圖6所示為根據(jù)本發(fā)明一實施例于像素內(nèi)跳線結(jié)構(gòu)示意圖。 圖7a至圖7h所示為根據(jù)本發(fā)明一實施例的主動元件陣列基板的制造流程 示意圖。
圖8所示為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的主動元件陣列基板制造方法流程圖。圖9a至圖9f所示為根據(jù)本發(fā)明一實施例的主動元件陣列基板制造流程示意圖。
主要元件符號說明
10、28、 38、 56、 56，、像素電極層
63、 63，、76、 76， 、 96、 96，
24保護膜
26、36配向膜
32、52、 72、 92柵絕緣層
34、53、 73、 93保護層
39、59、 789、 989凹槽
51、71、 91玻璃基板
54、57、 74、 77、 94光阻層
55、75、 95多透過率掩模
58、70光線
60、60，接觸窗
61共同電極
62、79、 99源極電極
61，、78、 98柵極電極
A像素電極面向涂布才幾的
側(cè)
B、 C 保護層表面與導(dǎo)電膜所形
成的平坦面
S41—S49 依照本發(fā)明實施例的基板
結(jié)構(gòu)制造方法的各步驟
S81—S87 依照本發(fā)明實施例的基板
結(jié)構(gòu)制造方法的各步驟
具體實施例方式
圖3所示為本發(fā)明一實施例為適用IPS上的主動元件陣列基板的像素結(jié)構(gòu) 剖面示意圖。于本實施例中，在一液晶顯示器的基板上設(shè)有數(shù)個具有廣視角技術(shù)-橫向電場切換(IPS)的像素，且基板為一玻璃基板，并有數(shù)個柵極配線與 數(shù)個源極配線相交設(shè)置于玻璃基板上。每一像素內(nèi)的玻璃基板(圖中未示)上
有一層?xùn)沤^緣層(gate insulator, GI ) 32可保護柵極配線形成電性阻障，柵 絕緣層32上有一層保護層(passivation insulator) 34,保護層34內(nèi)設(shè)有 凹槽39,像素電極層38設(shè)置于凹槽39內(nèi)并與保護層34構(gòu)成一平坦表面，可 以涂布一層均勻的配向膜36,以使注射的液晶分子整齊排列于所配向的方向； 其中，配向膜36的材質(zhì)包含聚亞酰胺(polyimide， PI )液膜。
于一實施例中，保護層34為一氮化硅(SiNx)的材質(zhì)并設(shè)有源極電極以 及汲極電極，此外，保護層34內(nèi)具有一凹槽39深度約為IOOOA,可布設(shè)一含 鉻(Cr)或銦錫氧化物(IT0)材質(zhì)的像素電極層38作為像素之用。
圖4所示為根據(jù)本發(fā)明一實施例使配向膜(PI)均勻涂布的主動元件陣列 基板制造方法。請同時參閱圖5a。步驟S41提供一基板模組，基板模組最下層 為一玻璃基板51,玻璃基板51上形成一柵絕緣層52,并且覆蓋玻璃基板51 上的柵極配線(圖中未示)，柵絕緣層52上則設(shè)有一保護層53;步驟S42形 成一光阻層，其光阻層54配置于保護層53上；步驟S43光線58穿過一多透 過率掩模55上的掩模圖案對光阻層54曝光、顯影后移除部分的光阻層54并 圖案化柵絕緣層52與保護層53,如圖5b及5c所示。步驟S44蝕刻保護層5 3 形成一具有一深度的凹槽59如圖5d所示；接著步驟S45將光阻層54剝離如 圖5e所示；步驟S46以賊鍍的方式將像素電極層56形成在保護層53上如圖 5f所示；步驟S47形成另一光阻層57并經(jīng)過曝光、顯影與蝕刻后保留部分的 光阻層57如圖5g所示；步驟S48將暴露出的像素電極層56去除并剝離光阻 層57，如圖5h及圖5i所示，凹槽59內(nèi)的像素電極層56，與保護層53的上 表面高度同高，即像素電極層56，與保護層53構(gòu)成一平坦的表面；以及最后 步驟S49,均勻涂布配向膜層于平坦的表面上。
根據(jù)上述，本發(fā)明特征之一是將導(dǎo)電膜濺鍍在深度約為1000A的凹槽，即 形成一像素電極在保護層中，使得保護層與像素電極層接合的表面平坦，最后 涂布一配向膜層于該平面上后，使配向膜能均勻的形成在一平面上。其中，像 素電極層的材質(zhì)包含鉻(Cr)或銦錫氧化物的材質(zhì)以作為像素電極，保護層的 材質(zhì)包含氮化硅(SiNx )，以及配向膜層的材質(zhì)包含聚亞酰胺(polyimide, PI) 液膜。
圖6所示為根據(jù)本發(fā)明一實施例于像素內(nèi)跳線結(jié)構(gòu)示意圖。平坦表面結(jié)構(gòu)的接觸窗60位于基板上每一像素內(nèi)，其延著剖面線AA，的制造流程示意圖如
圖7a至圖7h所示，像素內(nèi)具有第一金屬層及第二金屬層，其中，第一金屬層 為共同電極61及柵極電極61'，第二金屬層為源極電極(數(shù)據(jù)線)62，且像 素電極層63與共同電極61有一接觸窗60,像素電極層63'與源極電極62有 一接觸窗60'。圖7a為一基板模組，基板模組最下層為一玻璃基板71,玻璃 基板71上形成一柵絕緣層72，柵絕緣層72上形成一保護層73，保護層73上 形成一光阻層74，接著光線70穿過一多透過率的多透過率掩模75上的掩模圖 案蝕刻光阻層74,以使柵極電極78及源極電極79露出，如圖7b所示；于圖 7c中，繼續(xù)蝕刻光阻層74使保護層73露出；圖7d所示為蝕刻保護層73形成 一具有一特定深度的凹槽789;圖7e所示為將光阻剝離，接著濺鍍像素電極層 76于保護層73表面上如圖7f所示；圖7g所示為將光阻層77涂布在所要保留 的區(qū)域，最后將其它部位的像素電極層去除及光阻剝離，如圖7h所示的B區(qū) 域保護層73表面上與像素電極層76，形成一平坦面。
在上述的過程中，柵絕緣層72設(shè)有柵極電極78，在蝕刻光阻層74時同時 蝕刻柵絕緣層72使柵極電極78露出；以及，保護層73設(shè)有源極電極79,在 蝕刻光阻層74時同時蝕刻保護層73使源極電極79露出。
于一實施例中，多透過率掩模75可為一具有兩種透過率以上的半色調(diào)掩 模(Half Tone Mask, HTM)、 一利用狹縫繞射現(xiàn)像造成不同透過率的灰色調(diào) 掩才莫(Gray Tone Mask, GTM),或多層堆迭式掩沖莫(Stacked Layers Mask, SLM) 所組成群組的其中之一。
圖8所示為根據(jù)本發(fā)明另一實施例使配向膜(PI)均勻涂布的基板結(jié)構(gòu)制 造方法。步驟S81提供一基板模組，如圖9a所示，基板模組最下層為一玻璃 基板91，玻璃基板91上形成一柵絕緣層92,并且覆蓋玻璃基板91上的柵極 配線(圖中未示)，柵絕緣層92上形成一保護層93;步驟S82形成一光阻層 94于保護層93上；步驟S83以一多透過率的多透過率掩模95上的掩模圖案蝕 刻光阻層94露出保護層93,如圖9b及圖9c所示；步驟S84蝕刻保護層93形 成一具有一特定深度的凹槽989如圖9d所示；步驟S85，將像素電極層96濺 鍍于表面上如圖9e所示；步驟S86將光阻層剝離(lift off)并將其它部位 的像素電極層去除，如圖9f所示的C區(qū)域內(nèi)，保護層93表面上與像素電極層 96，形成一平坦表面；步驟S87最后即可均勻涂布配向膜層于平坦表面上。
另外，柵絕緣層92設(shè)有柵極電極98,在蝕刻光阻層94時同時蝕刻柵絕緣
8層92使柵極電極98露出；以及，保護層93設(shè)有源極電極99,在蝕刻光阻層 94時同時蝕刻保護層93使源極電極99露出。
于一實施例中，多透過率掩模95可為一具有兩種透過率以上的半色調(diào)掩 模(HTM)、 一利用狹縫繞射現(xiàn)像造成不同透過率的灰色調(diào)掩模(GTM),或多 層堆迭式掩模(SLM)所組成群組的其中之一。
根據(jù)以上所述的方法，絕緣層設(shè)有柵極電極，在蝕刻光阻層的步驟中，同 時蝕刻柵絕緣層使柵極電極露出；以及，保護層設(shè)有源極電極以及汲極電極， 在蝕刻光阻層的步驟中，亦同時蝕刻柵絕緣層使柵極電極露出。
綜合上述，本發(fā)明利用多透光率掩?？稍O(shè)計透過率不同的圖案(pattern) 使保護層具有恰可容置像素電極層或共同電極的凹槽，并將像素電極層容置于 保護層中，以產(chǎn)生一平坦表面，進而避免產(chǎn)生配向異常區(qū)造成漏光現(xiàn)象。
以上所述的實施例僅是為說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點，其目的在使本領(lǐng) 域的技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，當(dāng)不能以的限定本發(fā)明的專 利范圍，即大凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的均等變化或修飾，仍應(yīng)涵蓋在本 發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種主動元件陣列基板的制造方法，包括提供一基板；形成多個柵極配線于該基板上；形成一柵絕緣層于該基板上并且覆蓋該些柵極配線；形成一保護層于該柵絕緣層上；形成一第一光阻層于該保護層上并以一多透過率掩模上的掩模圖案蝕刻該第一光阻層及其下方的該保護層以形成至少一凹槽；形成一像素電極層于該凹槽內(nèi)；移除該第一光阻層；以及形成一配向膜層于該保護層上，且覆蓋該像素電極層。
2. 如權(quán)利要求1所述的主動元件陣列基板的制造方法，其特征在于，蝕刻 該第一光阻層更包括蝕刻該柵絕緣層使任一該柵極配線露出。
3. 如權(quán)利要求1所述的主動元件陣列基板的制造方法，其特征在于，該多 透過率掩模系選自一具有兩種透過率以上的半色調(diào)掩模、 一利用狹縫繞射現(xiàn)像 造成不同透過率的灰色調(diào)掩?；蚨鄬佣训窖谀ＫM成群組的其中之一。
4. 如權(quán)利要求1所述的主動元件陣列基板的制造方法，其特征在于，形成 該像素電極層于該凹槽內(nèi)更包括移除該第一光阻層；形成該像素電極層于該保護層上及該凹槽內(nèi)；鋪設(shè)一第二光阻層在所要保留的區(qū)域并將部分的該像素電極層去除；及 移除該第二光阻層。
5. 如權(quán)利要求1所述的主動元件陣列基板的制造方法，其特征在于，該像 素電極層的材質(zhì)包含鉻或銦錫氧化物。
6.如權(quán)利要求1所述的主動元件陣列基板的制造方法，其特征在于，該配 向膜層的材質(zhì)包含聚亞酰胺液膜。
7.—種主動元件陣列基板，包括 一基板；多個柵極配線，設(shè)置于該基板上；一柵絕緣層，設(shè)于該基板上并且覆蓋該些柵極配線；一保護層，設(shè)于該柵絕緣層上，且具有至少一凹槽；一像素電極層，設(shè)置于該凹槽內(nèi)；以及一配向膜層，配置于該保護層上，且覆蓋該像素電極。
8.如權(quán)利要求7所述的主動元件陣列基板，其特征在于，該基板為一玻璃 基板。
9.如權(quán)利要求7所述的主動元件陣列基板，其特征在于，該像素電極層的 材質(zhì)包含4各或銦錫氧化物。
10.如權(quán)利要求7所述的主動元件陣列基板，其特征在于，該配向膜層的 材質(zhì)包含聚亞酰胺液膜。
全文摘要
一種主動元件陣列基板制造方法及其結(jié)構(gòu)，其系利用多透過率型態(tài)掩模以設(shè)計不同光透過率的圖案，將像素電極置入于保護層中，使其與配向膜進行摩擦配向的接觸面平坦，藉由此結(jié)構(gòu)可抑制配向膜配向不良所造成的異常漏光現(xiàn)象。
文檔編號H01L21/84GK101425482SQ20071018502
公開日2009年5月6日 申請日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者任堅志, 劉夢騏 申請人:中華映管股份有限公司