TWI281751B - Method for manufacturing FFS mode LCD - Google Patents

Description

1281751 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明提供一種橫向電場式（In-Plane Switching ; IPS)之 液晶顯示器，特別是提供一種邊緣電場切換式（Fringed Field Switching ; FFS)液晶顯示器，以及其製造方法。 【先前技術】

在目前的顯示器產業中，液晶顯示器（Liquid Crystal Display ; LCD)，憑藉著其具有完全純平面、重量輕、節約能 源、低電磁輻射等優點，已經逐漸地將陰極射線管（cathode Ray Tube)取代，而成為顯示器中的主流。 不過，由於液晶分子之長軸與短軸方向的折射率並不一 致:因此，當從不同角度觀看液晶顯示器之螢幕時，隨著視角 不同’所看刺畫面也就不—樣^當視角不斷變大時，將出現 對，度下降、顏色改錢階逆鮮現象。針對這些弱點， 陸縯開發出了各式廣視角技術，以解決上述問題。

其中，又以多區域垂直配向（廳咖她VerticaJ 與橫向電場技術，為目前廣視角技術 (Fringe Field Switching ； FFS) ，術 '則是橫向電場技術中的—個分支，由於其具有高穿透 又、廣視角與低色差等特性，更是被視為深具潛力的技術之一。 頻干ί參Γί辛1夕1，為習知技術之邊緣電場切換式液晶 二含； =示4==晶顯: 1 笛3、7$通線1^11、複數條資料、線17以及-接觸 圖則為第“樣B截線之面不則 5

1281751 睛參閱第1(a)、第1 λ# 式液晶顯示器之製造步驟，(么緣換 並於其上形成共通^12 A下么5先^供一基板n， 11上，並蝕刻兮t /、_人，塗佈一第一金屬層於基板 其中，i:if 與一 示。其後，形成一閘極、=12=接，如第1㈦圖所 極線13與共通線U1。秋後 上，並用以被覆閘 分16於閘極絕緣層14 3，=:通道部们5與-摻雜部 ，侧G 'ί閘極絕緣層上’並被覆住整個基板11。 r;? r ^^：：8 t ί献層18，她雜171處形成接觸孔19。 取後再於鈍化層18上，形成覆蓋接觸孔19之畫素電極⑽。 所示’f知技術之邊緣電場切換式液晶顯 電2與晝素電極之間’有兩層介電層，即 i丘:甬^/、鈍化層18，共通線111則夾於閘極絕緣層14 之間。由於其介電層厚度較厚的緣故，在偶(正） 圖％與奇（負）圖場間的驅動電壓’會變得不平衡，進一步造 成影像殘留（Image Sticking )的問題。 因此，本發明之主要目的，即在於提供一種液晶顯示器， 特別是一種邊緣電場切換式液晶顯示器，以及其製造方法，其 特徵在於將介電層之數目與厚度降低，以克服先前技術中有’關 影像殘留^問題。另外，除了上述優點外，由於本發明所提供 之液晶顯*賴造方法，其細現行之液晶齡^製造方法£ 基礎，進行部分製程之更動，其可行性極高，故具有 可利用性。 < 6 1281751 【發明内容】 -錄達到上述目的，本發明提供—種液晶顯示^，特別是 了ϊί緣電場切換式液晶顯示器，以及其製造方法，可以降低 二通電極與畫素電極間之介電層之數目與厚度，因此可改 善影像殘留的問題。 ^7達到上述目的，本發明所提供之液晶顯示器製造方 1^^下列步驟：提供一基板；形成一第一金屬層於基板上； 金屬層’以形成複數條閘極線；形成—共通電極於 成—第二金屬層於基板上；侧該第二金屬層，以 4電極、一第二電極、一共通線與複數條資料線；以 ,,^旦素電極，其與共通電極重疊，其中閘極線與資料線 ^查=錯·繞形成_晝素區域，共通電極與晝素電極係配置 =旦素區域，第一電極與晝素電極相連接，第二電極則與資料 線之一相連接，且共通電極與共通線直接連接。 、 器 成 八較佳者，液晶顯示器，係為一邊緣電場切換式液晶顯示 其較佳者，共通電極與晝素電極，係由透明導電材料所製 其較佳者，共通線係與資料線平行。 電極佳者，更包含形成一鈍化層，其位於共通電極與晝素 。其較佳者，更包含形成一閘極絕緣層，以被覆閘極線與基 其較佳者，更包含形成一半導體層與一摻雜層於 層與基板上；_半導體層與摻雜層，以形成-通道盘ί 摻雜部分，對應於閘極線之一；形成一第一透 ^ 部分與_絕_上；形成第二金屬層於第— 7 1281751 形成-光阻層於第二金屬層上 -透金屬層與第 第-預定位置⑽應紅電極、料電極，其中 其車父佳者，更包含利用一光阻灰化製 ίΐϊ置i之光阻層’而殘留下來之剩餘光阻層，ΐ對ΐίΐ預 電極、第二電極與共通線。 _應至第- 與-ί較ϊί=包it瓣雜部分，娜成—第—摻雜部分 摻雜粉’其分別對應至第-電極與第二電極；以及 餘刻該第二金屬層，以職共猶。 ㈣，以及 上.ίίίΐ ’更包含移除剩餘細層；形成—鈍化層於基板 -笛餘ί—第二預定位置上之純化層，以形成—接觸孔；形成 土一透明導電層於基板上；以及侧第二透明導電芦，以 成里素電極，其中接觸孔係用以連接第一電極與晝素i極。y 鱼一Ϊ較佳者，更包含蝕刻摻雜部分，以形成一第一摻雜部分 一一弟二摻雜部分，其分別對應至第一電極與第二電極。 ^其較佳者，更包含利用一光阻灰化製程，移除位於第二預 疋位置上之光阻層，而殘留下來之剩餘光阻層，則對應至第一 電極、第二電極與共通線。 其較佳者，更包含蝕刻該第二金屬層，以形成共通線。 .其較佳者，更包含移除剩餘光阻層；形成一鈍化層於基板 ^餘刻一第三預定位置上之鈍化層，以形成一接觸孔；形成 一第二透明導電層於基板上；以及蝕刻第二透明導電層，以形 成晝素電極，其中接觸孔係用以連接第一電極與晝素電極。 8 1281751 通電極與畫素電極間之介電層之數目，改善影像殘留的問題。 【實施方式】 為了更進一步描述本發明所提供之液晶顯示器、邊緣電場 切換式液晶顯示器、以及製造方法，其詳細内容與實施方式， 將會藉由下述之各較佳實施例加以說明。值得注意的是，以下 之各較佳實施例，其目的僅在於說明本發明之詳細内容與實施 方式，使其易於了解，並非用以限縮本發明之申請專利^圍。 透過本發明所提供之液晶顯示器製造方法，其可降低夾於 共通電極與畫素電極間之介電層之數目與厚度，以進一步改善 影像殘留的問題，以達到本發明之預定目的。 第一實施例 明參閱第2 (a)圖，其為本發明所提供之第一實施例中， 某一畫素區域之平面示意圖。每一畫素區域係由複數條閘極線 22與複數條資料線272彼此交錯以圍繞而成，且包含：一共 通電極26、一具有複數個開口之畫素電極21〇、一共通線271 平行於資料線272以及一接觸孔29。 吞月麥閲弟2 (b)圖，為第2 (a)圖沿A-A線之剖面示意 -。現將本發明所提供之第一實施例，其製造方法敘述如下二 首，:提供基板21，並將第一金屬層形成於其上。其次，蝕 刻该第一金屬層，以形成複數條閘極線22，接著再塗敷一閘 ，絕緣層23，以被覆住閘極線22以及部分的基板2卜然後， ^序於閘娜緣層23上，形成通道部分24、摻騎分25與 二通電極26 ’其中摻雜部分25更包含第一摻雜部分251與第 =雜部分252。再者，分別於第一摻雜部分251與第二換雜 I ^\252上，形成第一電極2721、第二電極2722、資料線272 第2/C) _所不之共通線2711，其中第一電極2721若為 源極，則第二電極2722貝〗J可為沒極。其二欠，於第一電極π 1281751 第二電極2722上形成一鈍化層28，並用以被覆住整面基板 21，接著再對鈍化層28進行蝕刻，於第一電極2721上形成接 觸孔29。最後，在鈍化層28上，形成一覆蓋住接觸孔29之 畫素電極210，以連接第一電極2721。 一另外，參考第2(c)圖，其為第2 (a)圖沿B_B線之剖 面不意圖。在本實施例中所提供的液晶顯示器中，於共通電極 26與晝素電極210之間，僅存在一層介電層—鈍化層烈，而 共通線271則是夾於鈍化層28與共通電極26之間，故可藉此 改善影像殘留的現象。在本實施例中，共通電極％與畫素電 _ 極21〇 ’建議由銦錫氧化物（Indium_Tin〇xide ; ΙΤ〇)等透明 導電材料所製成。 第二實施例 第3 (a)〜3 (e)圖為本發明之第二實施例之邊緣電場切 換式液晶顯示器，其利用半色調技術製程（Half_T〇ne ^chnology process) ’以同時定義共通電極與資料線之製程示 意圖。其中’第3 (a)〜3 (e)圖之右半部為第2 (a)圖沿 A-A線之剖面示意圖，而其左半部則為第2 (心圖沿線 之剖面示意圖。 _ 首先如第3 (a)圖所示，依序於閘極絕緣層23與基板21 上，形成半導體層與摻雜層。其次，對半導體層與摻雜層進行 蝕刻，以於一閘極線22之上，形成通道部分24與摻雜部分 253。再者，於摻雜部分253與閘極絕緣層幻上，形成一第一 透明導電層261，並再於其上形成第二金屬層2711。其中，第 ’透明導電層261，亦建議由銦錫氧化物等透明導電材料等所 製成。然後，於第二金屬層2711上，再形成一光阻層31。緊 接著，再利用半色調技術製程，於一第一預定位置上，對光阻 if進行完全侧，而在另—第二預賴置上，對光阻層 進行部分韻刻。 11 1281751 如第3 (b)圖所示，再於第一預定位置上，對第二金屬 層與第一透明導電層261進行蝕刻，以形成第一電極2721、 第二電極2722，以及如第2 (c)圖所示之共通電極26，其中 第一預定位置，係對應至一閘極線22之一。 ^ 如第3 (c)圖所示，糊光阻灰化製程（ph〇t〇Resistance Ashing Process)，移除位於第二預定位置上之光阻層。其中， 殘留下來之剩餘光阻層32，則對應至第一電極2721、第二電 極2722與共通線271。亦即，第二預定位置，係對應至一電 極2721、二電極2722與通線271以外之處。 心 如第3 (d)圖所示，蝕刻摻雜部分253，以形成第一摻雜 部分251與第二摻雜部分252，分別對應至第一電極2721與 第二電極2722，以及蝕刻該第二金屬層2711，以形成共通線 271。或者疋先餘刻該第二金屬層2711，以形成共通線271， 再蝕刻摻雜部分253，以形成第一摻雜部分251與第二摻雜部 分252亦可。 ’ 如第3 (e)圖所示，首先將剩餘光阻層32完全移除後， 形成一鈍化層28，以完全被覆住基板21。其次，再於一第三 預定位置上，對鈍化層28進行蝕刻，以形成接觸孔29。然後， 再於整面基板21上，形成第二透明導電層，而對其蝕刻後， 即可形成畫素電極210。其中，晝素電極21〇可藉由接觸孔29, 而與第一電極2721電性連接。 第三實施例 請參閱第4 (a)圖，其為本發明所提供之第三實施例中， 某一畫素區域之平面示意圖。每一晝素區域係由複數條閘極線 42與複數條資料線462彼此交錯以圍繞而成，且包含··一共 通電極47、一具有複數個開口之畫素電極41〇、一平行於資料 線462之共通線461以及一接觸孔49。 12 1281751 W參閱第4⑻® ’為第4 (a)圖沿a_a 圖。現將本發明所提供之第三實施例，其製 不思 首先’提供基板41，並將第一金屬層形成;^上^^下。 刻該第-金屬層，以形成複數條閘極線42 =，餘 極絕緣層43，以被覆住閘極線42以及部分的基板41、—閘 依序於閘極輯層43上，軸通道部分44^ °乂、j， m部分45更包含第一換雜部分451與第二°摻刀雜二 者，分別於第一摻雜部分451與第二摻雜部分4521 刀 j第-電極462卜第二電極4622、資料線46

St共通線461，其中第一電極4621若為源極則第 電極，則可歧極。再形成共通電極47，並於」t m第二電極4622上形成一鈍化層48，並用以被 基’接著再對純化層48進行侧，於第覆 49。最後，在鈍化層48上，形T =土 奶之畫素電極㈣，以連接第一電極彻。 4接觸孔 ^卜，參考第4 (〇圖，其為第4⑷圖沿b_ 面不思圖。在本實補巾所提供職晶顯 通雷二 47與畫素電極之間，僅存在一層介電層一中純= i3i61貝沒夾於共㈣極47與閘極絕緣層43 “，故可 =改善雜殘㈣現象。在本實施财，魏電極47盥食 素電極41G ’建議由銦錫氧化物等透卿衡料所製成，、旦 ―綜上所述，本發明所提供之第—實施例、第二實施例 :!施^^其ί程之主要重點皆在於蝕刻該第二金屬層，以形 j弟二電極m共麟缝祕料I在本發明之 實施例與第三實施射，第—電極、第二電極、 岐棚_道娜侧製針所形成，而i 中，則是於不同之微影钱刻製輯形成。其 中，第一實施例與第三實施例之差異，在於定義第一電極、第 -電極、共通線與複數條·線，以及定義紐電極之微職 13 1281751 —電^ t n製程’以同_刻出共料極、第 Ί：極第一電極、共通線與複數條資料線。 藉由本發明所提供之液晶顯示器製造方法，可 介電層之數目與厚度，並可 頻干琴的問題。因此’本發明所提供之液晶 顯不态、邊緣電％切換式液晶顯示器、以及其製造方 知技射關賴缺點，故賴示^麵具有不可磨 、貝、’深具產業上之彻價值，絲法提&發日轉利申請。 A以亡所述，·_較佳實棚詳細朗本發明之技術内 谷’而·非_本發_申請專利麵。因此，本發哪由熟 人ί ’任施匠思而為諸般修飾，而作些微的改變與調 仍都應視為本發明之進—步實施狀況。謹請 貝明鑑，並祈惠准，是所至禱。 【圖式簡單說明】 第1 (a)圖為先前技術之平面示意圖； J 1广）圖為第1 (a)圖沿A_A線之剖面示意圖； 。（c)圖為第1⑷圖沿B_B線之剖面示意圖； =圖為本發明之第-實施例之平面示意圖； ^ j )圖為第2⑷圖沿Α_Α線之剖面示意圖； (')圖為第2 (a)圖沿Β_Β線之剖面示意圖； 楚4 iA :i(e)圖為本發明第二實施例之製程示意圖； ί:S圖為t發明第三實施例之平面示意圖； : 圖為第4 (a)圖沿A-A線之剖面示意圖；以及 第4(c)圖為第4(a)圖沿b_b線之剖面示意圖。 1281751 【主要元件符號說明】 11,21,41 基板

12, 26,47 13,22,42 14, 23, 43 15, 24, 44 16, 25, 45, 253 17, 272, 462 18, 28,48 19, 29, 49 31 32 110, 210, 410 111，271，461 171 172 261 251，451 252, 452 2711 2721，4621 2722,4622 共通電極 閘極線 閘極絕緣層 通道部分 摻雜部分 資料線 純化層 接觸孔 光阻層 剩餘光阻層 晝素電極 共通線 源極 汲極 第一透明導電層 第一摻雜部分 第二摻雜部分 第二金屬層 第一電極 第二電極 15

Claims (1)

1281751 十、申請專利範圍： 1· 一種液晶顯示器製造方法，包含下列步驟： 提供一基板； 形成一第一金屬層於該基板上； 蝕刻該第一金屬層，以形成複數條閘極線； 形成一共通電極於該基板上； 形成一第二金屬層於該基板上； 姓刻該第一金屬層，以形成一第一電極、一第二電極、一共通 線與複數條資料線；以及 形成一晝素電極，其與該共通電極重疊，其中該閘極線與該資 料線彼此交錯以圍繞形成一晝素區域，該共通電極與該畫素電 極係配置於該晝素區域，該第一電極與該晝素電極相連接，該 第二電極則與該資料線之一相連接，且該共通電極與該共通線 直接連接。 ' 2.如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器製造方法，其中該液 晶顯示器，係為一邊緣電場切換式液晶顯示器。 3·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器製造方法，其中該共 通電極與該畫素電極，係由透明導電材料所製成。 4·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器製造方法，其中該共 通線係與該資料線平行。 5·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器製造方法，更包含下 列步驟： 形成一鈍化層，其位於該共通電極與該晝素電極之間。 6·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器製造方法，更包含下 列步驟· 形成閘極絕緣層，以被覆該閘極線與該基板。 1281751 顯示器製造方法，更包含下 7·如申請專利範圍第6項所述之液晶 列步驟： 摻雜層於該閘極絕緣層與該基板上； 分雜層，㈣成-通道部分與-換雜部

8· 形成一光阻層於該第二金屬層上；以及 層，且ί!：:?匕預置上之該光阻 ίίί專利細第7項所述之液晶顯示雜造方法，更包含下 s 置上之該？二金屬層與該第-透明導電 -預定位置ΐ對應於5二t!極、該共通電極’其中該第 9 Hi專利範圍第8項所述之液晶顯示器製造方法，更包含下

厗用而ί阻灰化製程’移除位於該第二預定位置上之該光阻 ^極與剩餘光阻層，麟應至該第—電極、該第二 10.=專利範圍第9項所述之液晶顯示器製造方法 ’更包含下 部分，以形成一第—摻雜部分與一第二摻雜部分， 二刀別對應至該第一電極與該第二電極；以及 侧該第二金屬層，以形成該共通線。 利範Μ 10項所述之液晶顯示器製造方法，更包含 移除該剩餘光阻層； 17 1281751 形成一鈍化層於該基板上； 敍刻第二預定位置上之該鈍化層，以形成一接觸孔； 形成二^二透明導電層於該基板上；以及 蝕刻該第二透明導電層，以形成該畫素電極，其中該接觸孔係 用以連接該第一電極與該晝素電極。 12·如申請專利範圍第8項所述之液晶顯示器製造方法，包 列步驟： a「 ，刻該摻雜部》，以形成-第-摻雜部分與-第二摻雜部分， ，、分別對應至該第一電極與該第二電極。

13·如申請專利範圍第12項所述之液晶顯示器製造方法， 下列步驟： 〜u s 利用一光阻灰化製程，移除位於該第二預定位置上之該光阻 層，而殘留下來之剩餘光阻層，則對應至該第一電極、該第二 電極與該共通線。 — 14·如申請專利範圍帛13項所述之液晶顯示器製造方法 下列步驟： 又匕3 姓刻该第二金屬層，以形成該共通線。 I5·如申請專利範圍帛M項所述之液晶顯示器製造方 下列步驟： 尺巴3 移除該剩餘光阻層； 形成一鈍化層於該基板上； 蝕刻一第二預定位置上之該鈍化層，以形成一接觸孔； 形成一第二透明導電層於該基板上；以及 侧該第二透明導電層，以形成該晝素電極，其 用以連接該第-電極與該畫素電極。 4觸孔係 I6· —種邊緣電場切換式液晶顯示器，包含： 一基板； 複數條閘極線，配置於該基板上； 18 1281751 一共通電極，配置於該基板上； 一第一電極、一第二電極、一共通線與複數條資料線，配置於 該基板上；以及 一畫素電極，其與該共通電極重疊，其中該閘極線與該資料線 彼此父錯以圍繞形成一畫素區域，該共通電極與該畫素電極係 配置於該畫素區域，該第一電極與該畫素電極相連接，該第二 電極則與該資料線之一相連接，該共通電極與該共通線直接連 接，且該共通線與該資料線平行。

I7·如申請專利範圍第16項所述之邊緣電場切換式液晶顯示器， 更包含一閘極絕緣層，其被覆於該閘極線與該基板上。σ IS.如申請專利範圍第17項所述之邊緣電場切換式液晶顯示器， 其中該共通電極，係配置於該閘極絕緣層上。 19. 請專利範圍第18項所述之邊緣電場切換式液晶顯示器， ，、中该共通線，係位於該共通電極與該閘極絕緣層之間。 20· 專利範圍第16項所述之邊緣電場切換式液晶顯示考， 炅包3—鈍化層，其位於該共通電極與該晝素電極之間。° 21 圍第2G項所述之邊緣電場切換式液晶顯示器， 一 ^通線，係位於該鈍化層與該共通電極之間。 .如更換式液晶顯示器， .之一 23 ΐΓϊίΐ範Jif項所述之邊緣電場切換式液晶顯示器， 弟一摻雜部分與一第二摻雜部分。 24·以當利第23項所述之邊緣電場切換式液晶顯示器， 而;ί:ί雜部分’係位於該第-電極與該通道部分之， 亥第—播雜部分，則位於該第二電極與該通道部間 19 1281751 25.如申請專利範圍第16項所述之邊緣電場切換式液晶顯示器， 更包含一接觸孔，係用以連接該第一電極與該晝素電極。 十一、圖式：

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