影像显示系统及其制造方法.pdf

本发明提供一种影像显示系统及其制造方法，上述影像显示系统包括薄膜晶体管基板，上述薄膜晶体管基板包括基板，其具有显示区域及垫区域；以及导线，设置于该显示区域的该基底上方，该导线具有上金属线、中间金属线及下金属线，其中该中间金属线的宽度窄于该上金属线的宽度。

1.  一种影像显示系统的制造方法，包括：
提供基板，其包括显示区域及垫区域；
依序形成下金属层、中间金属层、上金属层于该基板上；
各向异性蚀刻该上金属层、该中间金属层及该下金属层以在该显示区域形成导线，该导线具有下金属线、中间金属线及上金属线；以及
各向同性蚀刻该中间金属线，以使该中间金属线的宽度窄于该上金属线的宽度及该下金属线的宽度。

2.  如权利要求1所述的影像显示系统的制造方法，在该各向异性蚀刻步骤，还包括：
同时在该垫区域形成接合垫，该接合垫包括下金属垫、中间金属垫及上金属垫，该接合垫为锥形，且具平滑侧壁；以及
形成导电保护层于接合垫的上表面及侧壁上。

3.  如权利要求1所述的影像显示系统的制造方法，在该各向异性蚀刻步骤，还包括同时在该垫区域形成接合垫，该接合垫包括下金属垫、中间金属垫及上金属垫，且在这些向性蚀刻的步骤，还包括同时蚀刻该中间金属垫，使得该中间金属垫的宽度窄于该上金属垫及该下金属垫的宽度。

4.  如权利要求3所述的影像显示系统的制造方法，还包括：
在该显示区域及该垫区域形成光感平坦层；
选择性在该垫区域对该光感平坦层曝光，以在该中间金属垫的侧壁及该上金属垫以及该下金属垫之间留下光感材料；以及
在该上金属垫上形成导电保护层。

5.  如权利要求3所述的影像显示系统的制造方法，还包括：
在该显示区域及该垫区域形成光感平坦层；
利用光线透过具有半透光区及透光区的光掩模对该光感平坦层曝光；
在该基板及该接合垫上留下光感材料，该光感材料具有开口，露出该上金属垫；以及
在该上金属垫及该光感材料上形成导电保护层。

6.  一种影像显示系统，包括：
薄膜晶体管基板，包括：
基板，其具有显示区域及垫区域；
导线，设置于该显示区域的该基底上方，该导线具有下金属线、中间金属线及下金属线，其中该中间金属线的宽度窄于该上金属线的宽度及该下金属线的宽度。

7.  如权利要求6所述的影像显示系统，还包括接合垫，设于该基板的垫区域，该接合垫包括下金属垫、中间金属垫及上金属垫。

8.  如权利要求7所述的影像显示系统，该接合垫为锥形，且具平滑侧壁，该影像显示系统还包括导电保护层，形成于该接合垫的上表面及侧壁上。

9.  如权利要求7所述的影像显示系统，该接合垫的中间金属垫的宽度窄于该上金属垫及该下金属垫的宽度。

10.  如权利要求9所述的影像显示系统，还包括：
光感材料，形成于该中间金属垫的侧壁以及该上金属垫以及该下金属垫之间；以及
导电保护层，覆盖于该上金属垫上。

11.  如权利要求9所述的影像显示系统，还包括：
光感材料，形成于该基板及该接合垫上，该光感材料具有开口，露出该上金属垫；以及
导电保护层，覆盖于该上金属垫及该光感材料上。

12.  如权利要求6所述的影像显示系统，还包括：
彩色滤光片基板；以及
背光源装置，与该薄膜晶体管基板与彩色滤光片基板构成液晶显示器。

13.  如权利要求12所述的影像显示系统，还包括电子装置，其中该电子装置为移动电话、数字相机、个人数字助理、笔记型电脑、桌上型电脑、电视、车用显示器、全球定位系统、航空用显示器、数字相框或可携式DVD播放机，该电子装置包含：
该液晶显示器；以及
输入单元，与该液晶显示器耦接，其中该输入单元传输信号至该液晶显示器，以使该液晶显示器显示影像。

影像显示系统及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种影像显示系统，特别是涉及一种薄膜晶体管基板在显示区域和垫区域的导线及接合垫的构造及其制造方法。
背景技术
液晶平面显示器近年来已经被大量应用在各式各样产品的显示元件上。为了提高液晶平面显示器的显示品质，则要提高液晶显示面板的开口率，并且避免漏光(light leakage)问题的产生。
然而，在已知的工艺中，设置于薄膜晶体管基板的扫描线(scan line)或数据线(data line)的形状通常为锥形(taper)，当包括液晶显示面板的影像显示系统的背光源装置(back light module)照射已知的薄膜晶体管基板时，会由于锥形导线含有高反射率金属，而造成反光进而导致液晶显示面板严重的漏光问题。
为了解决液晶显示面板的漏光问题，已知技术可于扫描线(scan line)或数据线(data line)的下方额外设置一层遮蔽金属层，以阻挡背光源装置产生的光照射至上述导线造成反光。然而，上述额外设置的遮蔽金属层会使液晶显示面板整体的开口率(aperture ratio)下降，导致液晶显示面板亮度降低，造成显示品质不佳等问题。另外，已知技术也可于扫描线(scan line)或数据线(dataline)上设置一层氮化硅(SiN_X)，以解决液晶显示面板的漏光问题。但是，形成上述氮化硅(SiN_X)层所需的例如化学气相沉积(CVD)、光刻和蚀刻等额外工艺会造成工艺成本上升的问题。
因此，需要一种可克服漏光问题的液晶显示面板，以达到优选的显示品质。
发明内容
本发明的实施例提供一种影像显示系统的制造方法，包括提供基板，其包括显示区域及垫区域；依序形成下金属层、中间金属层、上金属层于该基板上；各向异性蚀刻该上金属层、该中间金属层及该下金属层以在该显示区域形成导线，该导线具有下金属线、中间金属线及上金属线；以及各向同性蚀刻该中间金属线，使该中间金属线的宽度窄于该上金属线的宽度及该下金属线的宽度。
本发明另一实施例提供一种影像显示系统，包括薄膜晶体管基板，包括：该薄膜晶体管基板包括基板，包括显示区域及垫区域；导线，设置于该显示区域的该薄膜晶体管基底上方，该导线具有下金属线、中间金属线及下金属线，其中该中间金属线的宽度窄于该上金属线的宽度及该下金属线的宽度。
附图说明
图1为本发明实施例的液晶显示面板的示意图。
图2为本发明实施例的形成于薄膜晶体管基板的显示区域及垫区域的导线及接合垫。
图3a～图3d为本发明实施例的导线及接合垫的工艺剖面图。
图4a～图4e为本发明另一实施例的导线及接合垫的工艺剖面图。
图4d’～图4e’为本发明又另一实施例的导线及接合垫的工艺剖面图。
图5为本发明实施例的包含液晶显示面板的影像显示系统的配置示意图。
附图标记说明
100～基板；                      102～下金属层；
104～中间金属层；                106～上金属层；
102a～下金属线；                 104a～中间金属线；
106a～上金属线；                 102b～下金属垫；
104b～中间金属垫；               106b～上金属垫；
108、110～光致抗蚀剂图案；       220～导电保护层；
30～光线；                       224、226～光掩模；
10～遮光区；                     20～透光区；
40～半透光区；                   222～光感平坦层；
222a～光感材料；                 250～开口；
202～薄膜晶体管基板；            204～彩色滤光片基板；
206～信号处理带；                208～电路板；
212～显示区域；                  214～垫区域；
216～导线；                      218～接合垫；
500～液晶显示面板；              600～液晶显示器；
700～输入单元；
800～包含液晶显示面板的影像显示系统。
具体实施方式
请参阅图1及图2，图1为本发明实施例的液晶显示面板500的示意图。在本发明实施例中，液晶显示面板500可为低温多晶硅(low temperaturepoly-silicon)液晶显示面板。液晶显示面板500包括薄膜晶体管基板202、彩色滤光片基板204以及填入于上述基板间的空间内的液晶材料(图未显示)。在薄膜晶体管基板202上设置有多条扫描线(scan line)与数据线(data line)，以定义出多个像素区域，而于各像素区域内则包括像素电极以及作为开关的薄膜晶体管(TFT)。
图2显示本发明实施例的薄膜晶体管基板202在显示区域212和垫区域214的导线216及作为薄膜晶体管基板202的内部端子的接合垫218。如图2所示，薄膜晶体管基板具有显示区域212和垫区域214。薄膜晶体管基板包括多条导线216，覆盖于基板上方，每一个导线216具有延伸部，延伸至垫区域214，以作为接合垫218。导线216例如为用于定义出像素元件阵列的扫描线(scan line)或数据线(data line)，在本发明实施例中，例如为数据线(dataline)。通过例如卷带式自动接合带或柔性印刷电路板等方式，以透过信号处理带206电性连接图2所示的垫区域214的接合垫218与外部的电路板208。再者，可在接合垫218以及信号处理带206之间设置异方性导电胶，以强化两者之间的贴附能力。
图3a～图3d为本发明实施例影像显示系统的导线及接合垫的工艺剖面图。首先，如图3a所示，提供例如玻璃或石英等透明材料构成的基板100，其包括显示区域212及垫区域214，上述显示区域212为形成薄膜晶体管阵列的区域。
接着，在基板100上形成金属层，然后图案化此金属层以形成栅极、扫描线；再形成栅极绝缘层、作为载流子通道的多晶硅主动层等薄膜晶体管的元件(图未显示)。
其次，依序形成下金属层102、中间金属层104、上金属层106于上述基板100上，此上金属层102及下金属层例如为钛、钽、钼、铬等金属或其合金，而中间金属层104例如为高反射率的铝金属或其合金。然后，利用光刻工艺在上金属层106上形成光致抗蚀剂图案108，以作为蚀刻掩模。
然后，请参照图3b，利用干蚀刻方式各向异性蚀刻上金属层106、中间金属层104及下金属层102，以在显示区域212形成导线216，上述导线216具有下金属线102a、中间金属线104a以及上金属线106a。同时，也可以在垫区域214形成接合垫218，上述接合垫218包括下金属垫102b、中间金属垫104b及上金属垫106b，再者，接合垫218为锥形(tapered)，且具平滑侧壁。此时，也同时定义薄膜晶体管阵列的源极/漏极电极(图未显示)。然后，剥除光致抗蚀剂图案108。
请参照图3c，再次利用光刻工艺以在垫区域214形成作为蚀刻掩模的光致抗蚀剂图案110，以保护接合垫218。
接着，请参照图3c及图3d，利用湿蚀刻方式各向同性蚀刻中间金属线104a，使中间金属线104a的宽度窄于上金属线106a的宽度，上述中间金属线104a的宽度最好也窄于下金属线102a的宽度。在此「宽度」是指上、中间、下金属线的底面宽度。湿蚀刻方式采用的蚀刻液最好对于例如铝的中间金属线104a的蚀刻速度远大于对于上金属线106a及下金属线102a的蚀刻，使得中间金属线104a由侧壁被蚀刻而内凹，但上金属线106a及下金属线102a仅被微量蚀刻或不被蚀刻。在其他实施例中也可选择适当的反应气体，使中间金属线与下(或上)金属线的蚀刻选择比大于10，进行干蚀刻。接着，剥除光致抗蚀剂图案110。为了防止垫区域214的接合垫218(特别是中间金属垫)受到水气而氧化，可在形成像素电极的同时，在接合垫218的上表面及侧壁形成导电保护层220，此导电保护层可以是铟锡氧化物(indium tinoxide；ITO)或铟锌氧化物(indium zinc oxide；IZO)等透明导电材料。形成像素电极后，可完成薄膜晶体管基板的制作。
图3d显示本实施例形成于影像显示系统的导线216及接合垫218，亦为沿着图2的I-I’线的剖面图，此系统包括具有显示区域212及垫区域214的基板100；导线216，设置于显示区域216的基底100上方，此导线216具有下金属线102a、中间金属线104a及上金属线106a，此中间金属线104a的宽度窄于上金属线106a及下金属线102a的宽度。根据图3d所示的导线216结构，由于中间金属线104a的宽度较窄，因此，在背光源通过导线216时，上金属线106a或下金属线102a能够遮蔽高反射率的中间金属线104a，而避免因反光而导致的液晶显示面板漏光问题，因此，可提高影像显示系统的显示品质。
图4a～图4e为本发明另一实施例的导线及接合垫的工艺剖面图。图4a与图4b的工艺步骤与图3a及图3b的工艺步骤相同，在此不赘述。
请参照图4c，图4c所示的步骤与图3c不同之处在于，不形成覆盖垫区域214的光致抗蚀剂图案。亦即，利用湿蚀刻方式各向同性蚀刻中间金属线104a的同时，也蚀刻中间金属垫104b，使中间金属线104a的宽度窄于上金属线106a及下金属线102a的宽度。另一方面，接合垫218的中间金属垫104b的宽度窄于该上金属垫106b及下金属垫102b的宽度。
在本实施例中，由于接合垫218的中间金属垫104b呈内凹状，容易造成后续形成的导电保护层220破裂(crack)，因此，为了避免导电保护层220破裂，可进行图4d～图4e所示的工艺。
如图4d所示，全面性在显示区域212及垫区域214形成光感平坦层(photosensitive planarization)222，本实施例的光感平坦层222例如采用正型光致抗蚀剂材料，通过例如紫外光的光线30，透过包括遮光区10及透光区20的光掩模224，选择性在垫区域214对光感平坦层222曝光，接着利用显影液进行显影步骤，以去除光感平坦层222被曝光而产生光化学反应的部分，而在中间金属垫104b的侧壁及上金属垫106b以及下金属垫102b之间留下光感材料222a，如图4e所示。由于上金属垫106b的宽度宽于中间金属垫104b的宽度，因此，上金属垫106b能够遮蔽部分光感平坦层的材料免于曝光，因此，能够留下上述光感材料222a。然后，在上金属垫106b上形成导电保护层220，此导电保护层220亦可能形成于接合垫218的侧壁。
为了避免导电保护层220破裂，在图4c所示的工艺之后，也可进行图4d’～图4e’所示的工艺。
图4d，与图4d所示的工艺不同之处在于，利用光掩模226取代图4d所示的光掩模224，光掩模226为包括遮光区10、透光区20以及半透光区40的半色调(half-tone)光掩模，其中遮光区对准显示区域212，透光区20对准上金属垫106b的中央部，而半透光区40则是对准邻接于上金属垫106b中央部的区域。通过例如紫外光的光线30，透过上述光掩模226，选择性在垫区域214对光感平坦层222曝光，接着利用显影液进行显影步骤，以去除光感平坦层222被曝光而产生光化学反应的部分，在垫区域的基板100及接合垫218上留下光感材料222a，该光感材料具有开口250，暴露出上述接合垫218的上金属垫106b。接着，在上金属垫106b及光感材料222a上形成导电保护层220。通过在垫区域214形成光感材料222a，不仅可避免接合垫218氧化，而且由于导电保护层220不需形成于具有局部内凹侧壁的接合垫上，因此，可避免导电保护层220破裂。
接着请参考图5，其为本发明实施例的包含液晶显示面板500的影像显示系统800的配置示意图，其中包含液晶显示器600，该液晶显示器具有本发明实施例所述的液晶显示面板500，以及一对上下偏光板夹设该液晶显示面板500，背光源装置设置于下偏光板之下，该液晶显示器600可为电子装置的一部份。一般而言，影像显示系统800包含液晶显示器600及输入单元700，输入单元700与液晶显示器600耦接，并传输信号至液晶显示器600，使液晶显示器600显示影像。本发明实施例的液晶显示器600可包括例如扭转向列式液晶(TN)、超扭转向列式液晶(STN)、多象限垂直配向式液晶(MVA)、平面切换式液晶(IPS)、边缘电场切换式液晶(FFS)或其他液晶种类的显示器。电子装置可为行动电话、数字相机、个人数字助理(PDA)、笔记型电脑、桌上型电脑、电视、车用显示器、全球定位系统(GPS)、航空用显示器、数字相框(Digital Photo Frame)或可携式DVD播放机。
虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域一般技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。