專利名稱：有機(jī)電致發(fā)光顯示器及其薄膜晶體管陣列基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種主動(dòng)驅(qū)動(dòng)的顯示器的制造方法，且特別涉及一種有機(jī)電致發(fā)光顯示器與薄膜晶體管陣列基板的制造方法。
背景技術(shù)：
隨著高科技的發(fā)展，數(shù)字化的圖像裝置已經(jīng)成為在一般日常生活中所常見(jiàn)的產(chǎn)品，而目前在這些數(shù)字化的圖像裝置中最受注目的當(dāng)屬于以薄膜晶體管作為驅(qū)動(dòng)元件的液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)與有機(jī)電致發(fā)光顯示器(organic electro-luminescence display，OELD)，其中這些薄膜晶體管是形成于薄膜晶體管陣列基板上。
圖1A至圖1E為公知薄膜晶體管陣列基板制造流程的剖面示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1A，公知技術(shù)是先在基板100上形成多個(gè)薄膜晶體管110以及與其電連接的掃描線(scan line)(圖中未表示)與數(shù)據(jù)線(date line)(圖中未表示)，然后在基板100上形成保護(hù)層102覆蓋這些薄膜晶體管110、掃描線與數(shù)據(jù)線。請(qǐng)參照?qǐng)D1B，接著進(jìn)行光刻及蝕刻工藝，以于保護(hù)層102中形成多個(gè)接觸孔(contact hole)104。其中，這些接觸孔104是暴露出薄膜晶體管110的漏極金屬層112。之后，請(qǐng)參照?qǐng)D1C，在保護(hù)層102上形成透明導(dǎo)電層106，且透明導(dǎo)電層106是填入接觸孔104而與薄膜晶體管110的漏極金屬層112電連接。請(qǐng)參照?qǐng)D1D，在透明導(dǎo)電層106上形成正型光刻膠層108，并使用光刻掩膜120進(jìn)行光刻及蝕刻工藝，以圖案化透明導(dǎo)電層106。請(qǐng)參照?qǐng)D1E，之后再移除光刻膠層108，即可在基板100上定義出多個(gè)像素電極130。
以一般的液晶顯示器來(lái)說(shuō)，在形成圖1E的結(jié)構(gòu)后，即大致完成其薄膜晶體管陣列基板的制造。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道，上述薄膜晶體管陣列基板的工藝至少需要使用五道光刻掩膜。然而，在主動(dòng)式有機(jī)電致發(fā)光顯示器的制造工藝中，除了上述工藝所使用的五道光刻掩膜以外，其必須再使用另一道光刻掩膜來(lái)形成像素隔離層(pixel define layer，PDL)140，如圖1F所示，以便于定義出后續(xù)有機(jī)電致發(fā)光層150的設(shè)置位置。換言之，在公知主動(dòng)式有機(jī)電致發(fā)光顯示器的薄膜晶體管陣列基板的制造工藝中，至少需要使用六道光刻掩膜，工藝相當(dāng)復(fù)雜且成本花費(fèi)不貲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法，此方法可節(jié)省至少一道黃光工藝，進(jìn)而降低工藝成本。
本發(fā)明的另一目的是提供一種有機(jī)電致發(fā)光顯示器的制造方法，此方法可節(jié)省至少一道黃光工藝，進(jìn)而降低工藝成本。
本發(fā)明提出一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法，此方法是先提供基板，且此基板上已形成有保護(hù)層與多個(gè)薄膜晶體管。其中，保護(hù)層是覆蓋于薄膜晶體管上，而各個(gè)薄膜晶體管包括源極金屬層與漏極金屬層。接著，在保護(hù)層中形成多個(gè)接觸孔以及多個(gè)凹槽。其中，各凹槽具有底切輪廓，而各接觸孔是暴露出其所對(duì)應(yīng)的薄膜晶體管的漏極金屬層。然后，在保護(hù)層上形成透明導(dǎo)電層，此透明導(dǎo)電層是填入這些接觸孔而與漏極金屬層電連接。而且，透明導(dǎo)電層在這些凹槽處自動(dòng)分離，而形成多個(gè)像素電極。
本發(fā)明提出一種有機(jī)電致發(fā)光顯示器的制造方法，此方法是先提供基板，且此基板上已形成有保護(hù)層與多個(gè)薄膜晶體管。其中，保護(hù)層是覆蓋于薄膜晶體管上，而各個(gè)薄膜晶體管包括源極金屬層與漏極金屬層。接著，在保護(hù)層中形成多個(gè)接觸孔以及多個(gè)凹槽。其中，各凹槽具有底切輪廓，而各接觸孔是暴露出其所對(duì)應(yīng)的薄膜晶體管的漏極金屬層。之后，在保護(hù)層上形成透明導(dǎo)電層，此透明導(dǎo)電層是填入這些接觸孔而與漏極金屬層電連接。而且，透明導(dǎo)電層在這些凹槽處自動(dòng)分離，而形成多個(gè)像素電極。然后，形成像素隔離層覆蓋于基板上，且此像素隔離層是暴露出各像素電極的一部分。之后再于暴露出的這些像素電極上形成有機(jī)發(fā)光層，接著在基板上全面性地形成陰極層，以覆蓋住有機(jī)發(fā)光層。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述，形成上述接觸孔與凹槽的方法例如是先在保護(hù)層上形成光刻膠層，之后以光刻掩膜為掩膜，對(duì)此光刻膠層進(jìn)行光刻工藝，以使光刻膠層暴露出預(yù)定形成上述凹槽之處的部分該保護(hù)層。其中，此光刻掩膜具有遮光區(qū)、透光區(qū)與半透光區(qū)，而半透光區(qū)是對(duì)應(yīng)于預(yù)定形成上述這些接觸孔之處。然后，移除此光刻膠層。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述，上述這些凹槽的預(yù)定形成處的部分保護(hù)層以及半透光區(qū)所對(duì)應(yīng)的部分光刻膠層例如是通過(guò)同一蝕刻工藝來(lái)移除。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述，半透光區(qū)所對(duì)應(yīng)的部分光刻膠層例如是通過(guò)灰化的方式移除。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述，移除上述部分介電層而形成這些凹槽的方法包括濕式蝕刻或干式蝕刻。
本發(fā)明是在公知形成開(kāi)口的光刻工藝中，使用具有半透光區(qū)的光刻掩膜來(lái)進(jìn)行曝光，以便于同時(shí)形成具有底切輪廓的凹槽與開(kāi)口。如此一來(lái)，后續(xù)在具有開(kāi)口的第一膜層上形成第二膜層時(shí)，此第二膜層會(huì)在凹槽處自動(dòng)分離，而在第一膜層上形成多個(gè)圖案。換言之，本發(fā)明與公知技術(shù)相比之下，可以節(jié)省一道圖案化第二膜層的光刻掩膜，進(jìn)而節(jié)省工藝成本與時(shí)間。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1A至圖1F為公知薄膜晶體管陣列基板制造流程的剖面示意圖。
圖2A至圖2C為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中薄膜晶體管陣列基板的制造流程的剖面示意圖。
圖3A至圖3E為圖2B的凹槽與接觸孔的制造流程的剖面示意圖。
圖4為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中薄膜晶體管陣列基板的局部俯視示意圖。
圖5A至圖5B為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中有機(jī)電致發(fā)光顯示器的部分制造流程的剖面示意圖。
主要元件標(biāo)記說(shuō)明100、200基板102、204保護(hù)層104、208接觸孔106透明導(dǎo)電層108、220光刻膠層110、210薄膜晶體管112、214漏極金屬層120、230光刻掩膜130、250像素電極202像素區(qū)域206凹槽212源極金屬層216柵極232遮光區(qū)234半透光區(qū)236透光區(qū)260像素隔離層270有機(jī)發(fā)光層280陰極層具體實(shí)施方式
本發(fā)明是以同一道光刻掩膜在第一膜層中形成具有底切(under-cut)輪廓的凹槽及原結(jié)構(gòu)所需的開(kāi)口，以便于后續(xù)在此第一膜層上形成第二膜層時(shí)，第二膜層可在凹槽處自動(dòng)分離，因而在第一膜層上形成多個(gè)圖案。換言之，本發(fā)明無(wú)須對(duì)第二膜層進(jìn)行光刻及蝕刻工藝，即可完成第二膜層的圖案化工藝，因此可以節(jié)省許多工藝成本與時(shí)間。以下實(shí)施例將以薄膜晶體管陣列基板及有機(jī)電致發(fā)光顯示器的制造流程為例做說(shuō)明，但其并非用以限定本發(fā)明。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道，本發(fā)明適用于圖案化任何膜層。
圖2A至圖2C為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中薄膜晶體管陣列基板的制造流程的剖面示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2A，首先提供基板200，且基板200上已區(qū)分有多個(gè)像素區(qū)域202。接著在基板200上形成多個(gè)薄膜晶體管210，然后再形成保護(hù)層204覆蓋這些薄膜晶體管210。其中，每一薄膜晶體管210包括源極金屬層212與漏極金屬層214。
所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道，在形成薄膜晶體管210的柵極216的工藝中，亦會(huì)同時(shí)在基板200上形成與這些柵極216電連接的多條掃描線(scan line)(圖中未表示)。另一方面，在形成源極金屬層212與漏極金屬層214的工藝中，則會(huì)同時(shí)在基板200上形成與漏極金屬層214電連接的多條數(shù)據(jù)線(data line)(圖中未表示)。而且，像素區(qū)域202即是通過(guò)這些掃描線與數(shù)據(jù)線而相隔。
請(qǐng)參照?qǐng)D2B，在保護(hù)層204中形成多個(gè)凹槽206與接觸孔208。其中，這些凹槽206具有底切(under-cut)輪廓，且其例如是對(duì)應(yīng)于上述掃描線與數(shù)據(jù)線的上方，而接觸孔208則是暴露出薄膜晶體管210的漏極金屬層214。
凹槽206與接觸孔208的形成方法例如是圖3A至圖3E所示的流程。請(qǐng)參照?qǐng)D3A，首先在保護(hù)層204上形成光刻膠層220，然后如圖3B所示，以光刻掩膜230為掩膜，對(duì)光刻膠層220進(jìn)行曝光工藝。其中，光刻掩膜230具有遮光區(qū)232、半透光區(qū)234與透光區(qū)236。
在此，本實(shí)施例的光刻膠層220例如是正型光刻膠。請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D3B，需要注意的是，由于光刻膠層220對(duì)應(yīng)半透光區(qū)234的部分與對(duì)應(yīng)透光區(qū)236的部分相比之下，其在曝光工藝中所受到的光線照射強(qiáng)度較小，因此在進(jìn)行顯影工藝之后，如圖3C所示，光刻膠層220對(duì)應(yīng)光刻掩膜230的透光區(qū)236的部分會(huì)被完全移除，而對(duì)應(yīng)半透光區(qū)234的部分仍會(huì)殘留在保護(hù)層204上，并不會(huì)被完全移除。
請(qǐng)參照?qǐng)D3D，利用光刻工藝后的光刻膠層230為掩膜，進(jìn)行保護(hù)層204的蝕刻工藝，以移除光刻膠層230所暴露出的部分保護(hù)層204，進(jìn)而形成具有底切輪廓的凹槽206。其中，凹槽206例如是通過(guò)干式或濕式蝕刻的方式而形成。值得一提的是，在上述蝕刻工藝中可以同時(shí)移除圖3B中對(duì)應(yīng)半透光區(qū)234的部分光刻膠層220。當(dāng)然，在其它實(shí)施例中也可以另外進(jìn)行蝕刻工藝來(lái)移除此部分的光刻膠層220。舉例來(lái)說(shuō)，此部分的光刻膠層220例如是以灰化(ashing)的方式來(lái)移除。
請(qǐng)參照?qǐng)D3E，在移除圖3B中對(duì)應(yīng)半透光區(qū)234的部分光刻膠層220之后，即可再次以光刻膠層220為掩膜對(duì)保護(hù)層204進(jìn)行蝕刻工藝，以移除暴露出的部分保護(hù)層204，進(jìn)而形成多個(gè)接觸孔208，而這些接觸孔208是分別暴露出各個(gè)薄膜晶體管210的漏極金屬層214。之后，移除光刻膠層220，即可完成圖2B所示的結(jié)構(gòu)。
請(qǐng)參照?qǐng)D2C，在保護(hù)層204上形成透明導(dǎo)電層。其中，透明導(dǎo)電層是填入保護(hù)層204中的接觸孔208而與薄膜晶體管210的漏極金屬層214電連接。特別的是，透明導(dǎo)電層會(huì)在凹槽206處自動(dòng)分離，因而在每一像素區(qū)域202內(nèi)形成像素電極250。
值得注意的是，雖然在附圖中，兩相鄰的像素區(qū)域202間僅顯示有一個(gè)凹槽206，但實(shí)際上本發(fā)明并未限定兩相鄰的像素區(qū)域202間的凹槽206的數(shù)量。在其它實(shí)施例中，也可以是如圖4所示，兩相鄰的像素區(qū)域202間具有多個(gè)凹槽206。另外，雖然本實(shí)施例是在保護(hù)層204中形成凹槽206來(lái)自動(dòng)圖案化像素電極250，但在其它實(shí)施例中，本發(fā)明也可以用以圖案化源極金屬層212與漏極金屬層214或是柵極216，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可自行依據(jù)實(shí)際狀況來(lái)決定欲將本發(fā)明應(yīng)用于哪一膜層的制造工藝中。
在形成像素電極250之后，大致上已完成薄膜晶體管陣列基板的制造，而后續(xù)其它工藝則與一般薄膜晶體管陣列基板相同，此處不再贅述。
本發(fā)明可以應(yīng)用在液晶顯示器或有機(jī)電致發(fā)光顯示器中。以液晶顯示器來(lái)說(shuō)，其在分別形成彩色濾光片(color filter)(圖中未表示)與上述薄膜晶體管陣列基板之后，接著即是組立兩基板以及在兩基板之間形成液晶層。而在有機(jī)電致發(fā)光顯示器的制造工藝中，以上述實(shí)施例所述的工藝完成圖2C的結(jié)構(gòu)之后，如圖5A所示，接著即是在基板200上形成像素隔離層260。其中，像素隔離層260是在每一像素區(qū)域202內(nèi)暴露出部分的像素電極250。
然后，再如圖5B所示，在暴露出的像素電極250上形成有機(jī)發(fā)光層270，之后再于基板200上全面性地形成陰極層280，此即大致完成有機(jī)電致發(fā)光顯示器的制造。其中，于暴露出的像素電極250上形成有機(jī)發(fā)光層270的方法包括噴墨等。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道其詳細(xì)工藝步驟，此處不再贅述。
綜上所述，本發(fā)明是在公知接觸孔的光刻工藝中，使用具有半透光區(qū)的光刻掩膜來(lái)進(jìn)行曝光，以便于同時(shí)形成具有底切輪廓的凹槽與接觸孔。如此一來(lái)，后續(xù)在具有接觸孔的第一膜層上形成第二膜層時(shí)，此第二膜層不但會(huì)填入接觸孔內(nèi)，而得以與對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電層電連接，還會(huì)在凹槽處自動(dòng)分離，進(jìn)而在第一膜層上形成多個(gè)圖案。換言之，本發(fā)明與公知技術(shù)相比之下，可以節(jié)省一道圖案化第二膜層的光刻掩膜，以節(jié)省工藝成本與時(shí)間。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與改進(jìn)，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征是包括提供基板，該基板上具有多個(gè)像素區(qū)域，且該基板上已形成有保護(hù)層與多個(gè)薄膜晶體管，其中該保護(hù)層是覆蓋于上述這些薄膜晶體管上，而各該薄膜晶體管包括源極金屬層與漏極金屬層；于該保護(hù)層中形成多個(gè)接觸孔以及多個(gè)凹槽，其中各該凹槽具有底切輪廓，且上述這些凹槽是位于上述這些像素區(qū)域之間，而各該接觸孔是暴露出對(duì)應(yīng)的上述這些薄膜晶體管其中之一的該漏極金屬層；以及于該保護(hù)層上形成透明導(dǎo)電層，其中該透明導(dǎo)電層是填入上述這些接觸孔而與上述這些薄膜晶體管的上述這些漏極金屬層電連接，且該透明導(dǎo)電層在上述這些凹槽處自動(dòng)分離，而形成多個(gè)像素電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征是形成上述這些接觸孔與上述這些凹槽的方法包括于該保護(hù)層上形成光刻膠層；提供光刻掩膜，該光刻掩膜具有遮光區(qū)、透光區(qū)與半透光區(qū)；以該光刻掩膜為掩膜，對(duì)該光刻膠層進(jìn)行光刻工藝，以使該光刻膠層暴露出上述這些凹槽的預(yù)定形成處的部分該保護(hù)層，而該光刻掩膜的該半透光區(qū)是對(duì)應(yīng)于預(yù)定形成上述這些接觸孔之處；移除暴露出的部分該保護(hù)層以及該半透光區(qū)所對(duì)應(yīng)的部分該光刻膠層與該保護(hù)層，以形成上述這些凹槽與上述這些接觸孔；以及移除該光刻膠層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征是上述這些凹槽的預(yù)定形成處的部分該保護(hù)層以及該半透光區(qū)所對(duì)應(yīng)的部分該光刻膠層是以同一蝕刻工藝來(lái)移除。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征是該半透光區(qū)所對(duì)應(yīng)的部分該光刻膠層是通過(guò)灰化的方式移除。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征是移除部分該保護(hù)層而形成上述這些凹槽的方法包括濕式蝕刻或干式蝕刻。
6.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示器的制造方法，其特征是包括提供基板，該基板上具有多個(gè)像素區(qū)域，且該基板上已形成有保護(hù)層與多個(gè)薄膜晶體管，其中該保護(hù)層是覆蓋于上述這些薄膜晶體管上，而各該薄膜晶體管包括源極金屬層與漏極金屬層；于該保護(hù)層中形成多個(gè)接觸孔以及多個(gè)凹槽，其中各該凹槽具有底切輪廓，且上述這些凹槽是位于上述這些像素區(qū)域之間，而各該接觸孔是暴露出對(duì)應(yīng)的上述這些薄膜晶體管其中之一的該漏極金屬層；于該保護(hù)層上形成透明導(dǎo)電層，其中該透明導(dǎo)電層是填入上述這些接觸孔而與上述這些薄膜晶體管的漏極電連接，且該透明導(dǎo)電層在上述這些凹槽處自動(dòng)分離，而形成多個(gè)像素電極；形成像素隔離層覆蓋該基板，其中該像素隔離層是暴露出各該像素電極的一部分；于暴露出的各該像素電極上形成有機(jī)發(fā)光層；以及于該基板上全面性地形成陰極層覆蓋上述這些有機(jī)發(fā)光層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示器的制造方法，其特征是形成上述這些接觸孔與上述這些凹槽的方法包括于該保護(hù)層上形成光刻膠層；提供光刻掩膜，該光刻掩膜具有遮光區(qū)、透光區(qū)與半透光區(qū)；以該光刻掩膜為掩膜，對(duì)該光刻膠層進(jìn)行光刻工藝，以使該光刻膠層暴露出上述這些凹槽的預(yù)定形成處的部分該保護(hù)層，而該光刻掩膜的該半透光區(qū)是對(duì)應(yīng)于預(yù)定形成上述這些接觸孔之處；移除暴露出的部分該保護(hù)層以及該半透光區(qū)所對(duì)應(yīng)的部分該光刻膠層與該保護(hù)層，以形成上述這些凹槽與上述這些接觸孔；以及移除該光刻膠層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示器的制造方法，其特征是上述這些凹槽的預(yù)定形成處的部分該保護(hù)層以及該半透光區(qū)所對(duì)應(yīng)的部分該光刻膠層是以同一蝕刻工藝來(lái)移除。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示器的制造方法，其特征是該半透光區(qū)所對(duì)應(yīng)的部分該光刻膠層是通過(guò)灰化的方式移除。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示器的制造方法，其特征是移除部分該保護(hù)層而形成上述這些凹槽的方法包括濕式蝕刻或干式蝕刻。
全文摘要
一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法，此方法是在覆蓋于薄膜晶體管上的保護(hù)層中形成多個(gè)接觸孔與多個(gè)凹槽。各凹槽具有底切輪廓，而各接觸孔是暴露出其所對(duì)應(yīng)的薄膜晶體管的漏極金屬層。然后，在保護(hù)層上形成透明導(dǎo)電層，此透明導(dǎo)電層是填入這些接觸孔而與漏極金屬層電連接。而且，透明導(dǎo)電層在這些凹槽處自動(dòng)分離而形成多個(gè)像素電極。由此可知，此方法無(wú)須利用光刻及蝕刻工藝即可形成多個(gè)像素電極，因此可以節(jié)省工藝成本。
文檔編號(hào)H01L21/84GK1941384SQ200510105230
公開(kāi)日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2005年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月27日
發(fā)明者張錫明 申請(qǐng)人:中華映管股份有限公司