TWI330276B - Active device array substrate and fabricating method thereof - Google Patents

Description

1330276 18578twf.doc/e 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 、本杂明疋有關於—種主動元件陣列基板及製造方 法’且特別是有關於-種賴電晶體㈣絲及製造方法。 【先前技術】 顯示器的設計是為了給人最舒適的視覺感受，因此人 類的視覺可以較到的缺陷—直是業界的重要課題。以液 晶平面顯示器為例’液晶顯示器之製作至少涉及背光模 組、液晶層、以及兩片玻璃基板等複雜製程。如果某一道 製程出現小瑕_話，面板影像品質會受到負面影響，而 且在最後的點亮測試(llght_Gn test)時也會出現可視^陷。 可視缺陷包括顯不不均勻（mura)等等。 另外，在液晶顯示器的薄膜電晶體陣列基板上經常會 形成-^錢㈣層來平坦化各元件所造賴高低斷差: 以使後配向膜的配向製程能夠順利進行以降低配向缺陷 =發生率。然而配向工程中液晶分子的制與面板顯示品 質息息相關，一般有機材料層的表面是非常平坦且光滑的 表面，因此一旦液晶配向製程有些許不均時(mura)，將會 使传液晶顯示面板整體的顯示品質受到影響。 /目前有一種方式是利用微影製程在有機材料層的表面 ，成凹狀圖形，以使得因製程缺陷造成的顯示不均勻情形 能夠因而降低或減緩。由於在有機材料層表面形成凹狀圖 木了以&供液0日分子排列時有不同的預傾角，因此可以減 5 ]8578twf.doc/e 緩或降低顯示不均匀沾& 成凹狀圖案的方式? = f但是，上述以微影製程來形 機材料層進行調（祕輪）光罩來對有 高。且，在i W 來達成。此财式的成本相當 製程所形成__=^制半色_f彻e)微影 作出更小的凹_Ξ 寸也僅限於微轉級，難以製 因此若能在有機材二液晶分子尺寸是奈米等級’ ^使降低顯示不均勻的現象的功效更加的顯 【發明内容】 或降ίί的是提供—齡動元件陣列絲，以減緩 次降低,，、、員不益顯不不均勻的問題。 势，告=，=f —目暇提供—種主動元件陣列基板的 / x造方法採用較低成本的方式製作奈米等< 的凹陷圖案，以減緩液晶顯示器的顯示= 及 為達上錢是其他目的，本發出—種主動元 列基板的製造方法。此方、本H 土 車 叙戌接4*^成 ^方法疋先如供一基板，然後，形成 線、數條資料配線以及數個主動元件於基板 ”絲轉係與對應之掃描崎及資料配線電性 你W 1 ’於基板上形成—層有機材料層，^住這此 齡描配線、這些資料配線以及這些主動元件。接著，對 之表面進行電漿處理製程，以於此有機材料 層表面形成數個凹陷圖案，其中每—凹陷圖案的尺寸小於 1330276 18578twf.doc/e 1微米。之後’於此有機材料層上形成數個 t各畫素電極會與對應的其中-個主動元件電性連接。” 在本發明之一實施例中，形成有機材料層之 :

製備-種有機材料溶液。之後，將此有機材料溶液涂ς在 基板上。接著，進行供烤步驟，以使此有機材料溶ς固化 而形成上述之有機村料層。其中有機材料溶液包括一絕緣 材料、一第-溶劑以及一第二溶劑。第一溶劑的彿 第二溶劑之軸。此外，第—溶翻量低於第二溶劑的量。 另一方面，第一溶劑與第二溶劑例如是分別選自於二甘醇 Ψ M diethylene glycol methyl ethyl ether > EDM) > 丙二醇單(卿ylene办⑽麵咖师— acetate，PGMEA、丙二醇單甲醚（pr〇p加e办㈤脂师 ether，PGME)及二甘醇單乙越乙酸g| (出卿^ #〇ι mcmoethyl ether acetate，CTAC)所組成的族群。 在本發明之一實施例中，於進行烘烤步驟時，上述之 有機材料溶液之表面維持在攝氏5〇〜16〇度。 在本發明之-實施例中，於進行烘烤步驟之前，更包 括進行真空、乾燥製程。 /在本發明之-實施例中，於形成上述之有機材料層之 後更包括在此有枝材料層中开)成數個接觸窗開口（c〇ntact opening)。每-個接觸窗開D暴露出其中—個主動元件， 而各晝素電極tc藉纽接觸窗開σ而與對應駐動元件電 ，連接。此外，在形成此有機材料層之前，更包括形成一 s保邊層’覆盎住些條掃描配線、這些資料配線以及這 7 1330276 18578twf.d〇〇/e ϊ in。其中這些接,窗開口暴露出此保護層。且在 ::有，層之後，更包括移除被這些接觸窗開口 t 呆護層，，這些主動元件。另二: •仃電漿處理製裎是同時進行的。 衣面進 、氣體it:，：貫ϊ例中，上述之電處理製程之反庫 含峨體、氣氣、氮氣'惰性氣體或4 土 虱粗。此外，此惰性氣體例如是氬氣。 ，、匕曰 在本發明之一實施例由 ，、1. 不大於-大氣壓。 ，&之電漿處理製程之壓力 體。在本發明之-實施例中，這些主動糾為薄膜電晶 在本發明之一實施例中， 每1陷圖案的尺寸介於面上的 配線、多條資料配線、多==陣歹_，包括多條掃插 _以及多個畫素電極。這如^動疋件、一層有機材料層、 些主動元件是配置在-個=配線、這些資料配線以及這 •應之掃描配線及資料配線其中各主動元件係與對 蓋這些主動元件、這些掃材料層覆 巧材料权表面具有數個凹陷圖案，且每—㈣陷= ΐ:寸這些畫素電極位於此有機= ▲。且各d電極會與對應的其中—個主動元件電性連 1330276 18578twf.doc/e 在本發明之一實施例中，每〜 0.1〜1微米之間。 凹陷圖案的尺寸介於 在本發明之—實施财，上 包括一層保護層，其配置於 元件陣列基板更 本發明利用特殊二=機材料層之底下。 的表面進行電漿處理製程，以形幾材料層，並於有機層 子以不_預傾角進行·，從„ ’錢液晶分 再者，相較於類似的習知技術==不均勻現象。 法具有低成本的優勢，且可以势作^衣作凹陷圖案的方 的凹陷_。 4與液晶分子同為奈米級 易懂目的、特徵和優點能更明顯 明如下。 口所附圖式，作詳細說 【實施方式】 【第一實施例】 齡 ® 1A至圖1B疋依照本發明一較佳實施例之主動元件 陣列基板之製造流程上視示意圖。圖2A至圖21)是依昭本 ， 發明一較佳實施例之主動元件陣列基板之製造流程剖面'示 意圖’其是圖1A至圖1B中沿著I·；[，的剖面圖。 首先，請同時參照圖1A與圖2A，本發明之主動元件 陣列基板的製造方法是先提供一基板1〇〇。然後，於基板 100上形成數條掃描配線102、數條資料配線1〇4以及數個 主動元件106。其中各主動元件106係與對應之掃描配線 9 1330276 18578twf.doc/e 排歹j如此來，當液晶顯示 陣列基板上有缺陷而產生的顯示不均右主動元件 生的不均，將可以因為這些凹陷圖案;5 上所產 繼較不明顯，因而能夠緩和液晶顯示計 以同時移除接觸窗開口112底部的;==也可 為罩幕，額外進行1刻:二 開口 m底部的保護層⑽，換言之 ，、接觸固 底部的保護層⑽與賴處理製程m可112 可以在不同步驟完成。若是不在同_步驟内 接觸窗開Π 112底部的保護層1G = 、·移除 先後次序也不限定。 4水處理製程m的 另一方面，電漿處理製程〗14的反 =性氧ΐ、氮氣、惰性氣體或這些氣體的混合= 力'二是氬氣。此外’錄處理製程114 力例如疋一大軋壓或—大氣壓以下。 辛電請ΐ'ίί照圖2D’於有機材料層110上形成晝 素電極116。畫素電極116會藉由接觸窗開口 m盘對應 ^主動元件服的源極腕電性連接。畫素電極ιΐ6、的 二例：是銦錫氧化物。經過上述步驟，本發明之主動元件 車列土板已形成，其上視示意圖如圖1B所示。 【第二實施例】 Μ 在第Λ細例中，主動兀件陣列基板的有機材料層底 12 1330276 18578twf.doc/e 下疋七成有保護層，但本發明並不限定必須要 層/本毛明亦可以形成在主動元件、資料配線與掃晦配線 之後直接形成有機材料層，其詳細說明如下： : 圖3D疋本發明第二實施例的主動元件陣列基 '板的製造流程剖面圖。請參照圖3A，本發明所提供的主^ .元件陣列基板的製造方法是先提供基板1 〇〇。然後，於基 板100形成掃描配線1〇2、資料配線1〇4及主動元件忉6。 其中各主動70件係與對應之掃描配線102及資料 • 104電性連接。 貝Tt此綠 接著，，參照圖3B，於基板1〇〇上形成一層有機材料 層300设蓋住上述之掃描配線1〇2、資料配線及主動 兀件106。有機材料層的材f與形成方法例如與第一 實施例中有機材料層110的材質及形成方法相同，故於此 不再贅述。繼之，於有機材料層3〇〇中形成接觸窗開口 3〇2，而暴露主動元件1〇6的源極1〇6d。 然後，請參照圖3C,對有機材料層3〇〇的表面進行電 _ 處理製秋304，以於有機材料層·表面形成凹陷圖案 3 〇 5。電漿處理製程3 〇 4的各項製程條件例如是與第一實施 • 例中所述的電滎處理製程相同，故於此不予重述。、這 .^凹陷圖案305的尺寸小於1微米。在-較佳實施例中， 这些凹陷圖案3〇5的尺寸介於！〜〇 j微米之間。凹陷圖案 305可以使通過的光線進行不規則的散射及折射，並使液 晶分子以不同的預傾角進行排列，從而緩和或降低主動元 件陣列基板因為製程的缺陷而導致組裝完成的液晶顯示器 1330276 18578twf.doc/e 有顯示不均勻的問題。 繼之，請繼續參照圖犯，於有機 素電極306。畫素電極3〇6會藉由 二θ 300上形成晝 的主動元件10(5電性連接。 * 111開口 3〇2與對應 本發明利用特殊配方製作上述 有機材料層進行電漿處理製程，而於=材料層，然後對此 成凹陷圖案。這些凹陷圖宰可 ^機材料層的表面形 角進行排列，因此能夠緩和it曰分子以不 程缺陷所導致的顯示不均勻現象。^兀件陣列基板因製 程與保護層的_製程整合在同二制^丰若將電裝處理製 有簡化製程步驟的優點。 衣王，驟中完成，還具 以下說明利用上述之方法所形 的結構。® 1B是本發明一實施例之：：陣列基板 上視示意圖。圖2D是沿圖1B之剖面線二板： 同時參照圖1B及圖2D，本發明之^ M面圖°味 基板1〇〇、保護層1〇8、有機材料層u ==

及數個主動凡件1()6。其中各主動元件咖係虚對岸 及資料配線104電性連接。保護層⑽J 件1% ★描配線1G2與資料配線刚，而有 機材枓層110覆蓋保護層108。 有機材料層110之表面具有多個凹陷 :凹陷圖案115的尺寸小於i微米。在一較佳實施例中母 母一凹陷圖案U5的尺寸介於0.M微米之間1陷圖案 18578twf.doc/e 免主動元件=基的散射及折射，從而避 ㈣示器發生顯示不;而 之材質例如是有機材質，包括丙 === 面活‘^劑，也可以是其他的材質。 Μ材料及界 畫素電極116位於有機 116會與對應的其中—個主動元件1〇6電性連^旦素電極 略保ίί，Π!1:*本發明的主動元件陣列基板可以省 資料配^ 層覆蓋這些絲元件、掃描配線盘 二所示’有機材料層3〇〇底下並未形成 資料配疋直接覆蓋主動元件1〇6、掃描配線102盘 貝^配線104。_是，有機材料層之表面具有多個 凹圖案305 ’且每—凹陷圖案3〇5的尺寸小於丄微 ，為本發明之絲元件_基板上的有機材料層表 ”尺寸小於1微米凹關案，凹陷難可以使液晶分 子以不同的顏驗行排列，目此能_ 件陣列基板因製程缺陷所導致的顯示不均勻^低主動兀 雖然本發明已以較佳貫施例揭露如上，然其並非用以 限J本發明，任何熟習此技藝者，在*脫離本發明之精神 =範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之^護 fe圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 又 15 1330276 18578twf.doc/e 【圖式簡單說明】 圖1A至圖1B是本發明一實施例之主動元件陣列基板 的製造流程上視示意圖。 圖2A至圖2D是本發明一實施例之主動元件陣列基板 的製造流程剖面示意圖，其係沿著圖1A與圖1B之剖面線 Ι-Γ之剖面圖。 圖3A〜圖3D是本發明第二實施例的主動元件陣列基 板的製造流程剖面圖。 【主要元件符號說明】 108 :保護層 110、300 :有機材料層 116、306 :晝素電極 112、302 :接觸窗開口 100 :基板 102 :掃描配線 104 .育料配線 106 :主動元件 106a :閘電極 106b :閘絕緣層 106c :通道層 106d :源極 106e :汲極 114、 304 :電漿處理製程 115、 305 :凹陷圖案 Ι-Γ :剖面線 16

Claims (1)

1330276 99-5-ΤΓ jfj年修正替換屬: 十、申請專利範圍： 種3元件障列基叛的袋造方法，包括： 於兮其條掃描配線、多條資料配線以及多個主動元件 資各主動元件係與對應之該掃描配線及該 於縣板上軸—轴㈣層，覆蓋 住該配線、該較料配線以及軸主動元件； 在該，材料層中形成多個接 論以 —Μ) ’每一接觸窗開口暴露出其中-主動元件； 右機;材料層之表面進行—電料理製程，以於該 面形成多個凹陷圖案，其中每一凹陷圖案的 尺寸大於0.1微米且小於】微米；以及 於該有機材料層上形成多個晝素電極，盆中各晝素電 由對應的該接觸窗開口與對應的其中一主祕件電 制申δ:專利範圍第1項所述之主動元件陣列基板的 衣把方去，/、甲形成該有機材料層之方法包括： 製備一有機材料溶液； 將該有機材料溶液_在該基板上；以及 有機輯步驟，以使财赌液固化而形成該 制申利範圍第2項所述之主動元件陣列基板的 衣过法，其中該有機材料溶液包括一絕緣材料、一第一 溶㈣以及-第二溶劑’其中該第—溶劑的沸點高於該第二 17 1330276 99_5_以

溶劑之沸點。 4. 如申請專利範圍第3項所述之主動元件陣列基板的 製造方法’其中該第一溶劑的量低於該第二溶劑的量。 5. 如申請專利範圍第3項所述之主動元件陣列基板的 製造方法’其中該第一溶劑與該第二溶劑分別選自於二甘 醇甲基乙基醚（diethylene glycol methyl ethyl ether， EDM )、丙二醇單曱基醚乙酸酉旨（propylene glycol monomethyl ether acetate 5 PGMEA )、丙二醇單曱鱗 (propylene glycol methyl ether，PGME)及二甘醇單乙驗 乙酸酉旨（diethylene glycol monoethyl ether acetate，CTAC ) 所組成的族群。 6. 申請專利範圍第2項所述之主動元件陣列基板的製 造方法，其中於進行該烘烤步驟時，該有機材料溶液之表 面維持在攝氏50〜160度。 7. 如申請專利範圍第2項所述之主動元件陣列基板的 製造方法’其中於進行烘烤步驟之前’更包括進行真空乾 燥製程。 8. 如申請專利範圍第1項所述之主動元件陣列基板的 製造方法，其中： 在形成該有機材料層之前，更包括形成一保護層，覆 蓋住該些條掃描配線、該些資料配線以及該些主動元件， 其中該些接觸窗開口暴露出該保護層；以及 在形成該有機材料層之後，更包括移除被該些接觸窗 開口暴露出的該保護層，以暴露出該些主動元件。 18 ^9-5-17 制生9.如申請專利範圍第8項所述之主動元件陣列基板的 製造方法，其中移除被暴露出的該保護層之步驟以及對該 有機材料層之表錢行該電祕理製程是同時進行的。 制如申請專利範圍第1項所述之主動元件陣列基板 的Ϊ造方ΐ，其中該電祕理製程之反應氣體包括含鹵素 氡體、氧氣、氮氣、惰性氣體或其混合氣體。 U‘如申凊專利範圍第10項所述之主動元件陣列基板 的製造方法，其中該惰性氣體包括氬氣。 12.如中請專利範圍第1項所述之主動元件陣列基板 的製造方法，其中該電_理製程之壓力不大於—大氣壓。 如申明專利範圍第1項所述之主動元件陣列基板 的製造方法，其中該些主動元件為薄膜電晶體。 H. —種主動元件陣列基板，包括： $多條掃描配線、多條資料配線以及多個主動元件，配 ΐί二基Ϊ上’其中各主動元件係與對應之該掃描配線及 該貧料配線電性連接； 一百機材制，覆蓋該些絲元件、該雜描配線盘 J些，料配線，其中财機材料層之表面具衫個凹陷圖 木，母-凹陷圖案的尺寸大於〇1微米且小於i微米，並 ^該有機材料層具有多個接觸窗開〇，每一接觸窗開 露出其中一主動元件；以及 、 多個畫素電極，位於該有機材料層上，且各晝素電極 係猎由對應的該接觸窗開σ與對應的其中—絲元件帝性 連接。 电 ^30276 |,夕月ι(|日修正替換叫 15. 如申請專利範圍第〗*項所述之主動元件陣列基 板，更包括一保護層，配置於該有機材料層之底下。 16. —種主動元件陣列基板的製造方法，包括： 提供一基板； 於談條配線、多條資料配線以及多個主動元件 資^線電性連I各主動元件係與對應之該掃插配線及該 線以===件覆蓋住該些條掃描配線、該些資料配 機材料層，覆蓋住該保護層； 在該有機材料層中形成多個 開口暴露出部分該保護層； 自幵口，每一接觸窗 對該有機材料層之矣； 有機材料層表面形成多個凹陷=安電聚處理製程，以於該 窗開口所暴露的該保護；，’並同時移除每-接觸 1微米；以及 a Z、母—凹陷圖案的尺寸小於 於該有機材料層上# 電極係藉由對應的該接觸窗=個f素電極，其中各該晝素 電性連接。 ㈣口與對應㈣巾〜主動元件 20