[发明专利]液晶显示器的像素结构的制造方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种液晶显示器的像素结构的制造方法；特别是一种于制造低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示器(LTPS-TFTLCD)的像素结构时，仅须四道掩膜制造工艺的制造方法。

背景技术

由于液晶显示器具有省电、重量轻、低辐射及易携带等优点，目前已成为显示器市场上的主流产品。其中，薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)的技术目前主要可分为两种：非晶硅(Amorphous Silicon，简称α-Si)、以及多晶硅(Poly-Si)。在多晶硅LCD技术中，低温多晶硅(Low Temperature PolySilicon，LTPS)是新一代的制造技术，相较于传统非晶硅液晶显示器，低温多晶硅的晶体管载子移动率高出非晶硅两百倍以上，其所制成的显示器具备有反应速度较快、高亮度、高分辨率、高色彩饱和度等优点，可呈现较佳的画面质量。而且低温多晶硅显示器更为轻薄，其可将组件微小化，使整体TFT组件面积缩小50％以上，有效降低功率的消耗以达省电效果，且其制造成本更为低廉，故逐渐在LCD市场上受到瞩目。

图1A所示为现有的液晶显示器面板中，形成于基板上的像素数组的示意图。该像素数组1包含复数扫瞄线10及数据线11，交错定义出复数个像素区域，各像素区域上分别形成有一显示单元121及一控制组件123；此外，各扫瞄线10及数据线11会分别连接至位于基板边缘的复数接垫101、111，以传输信号。

此结构的剖面示意图如图1B所示，于一基板13上的各像素区域可划分具有一控制区域131、一电容区域133及一显示区域135，此外，图1B更延伸显示基板13周缘的一接垫(Pad)区域137。

就现有的低温多晶硅制造技术而言，纯PMOS产品通常需要七道掩膜进行曝光制造工艺，以逐步形成此结构。详言之，先以第一道掩膜，于控制区域131及电容区域133上形成多晶硅层14；再利用第二道掩膜，针对多晶硅层14的局部区域，进行P+离子的掺杂，以形成导电结构141；大面积形成介电层15后，以第三道掩膜分别于控制区域131、电容区域133及接垫区域137分别形成栅电极层16；然后形成中间介电层17覆盖前述结构后，接着利用第四道掩膜，进行刻蚀以形成导通孔，使得控制区域131及电容区域133的部分已掺杂P+离子的多晶硅层14暴露出来，同时也使接垫区域137的栅电极层16暴露出来；接下来，以第五道掩膜形成金属导电层18，分别于控制区域131及电容区域133经由导通孔与多晶硅层14电性连接，并于接垫区域137与栅电极层16电性连接；然后，形成平坦层19，并以第六道掩膜将部分金属导电层18暴露出来；最后，以第七道掩膜形成透明电极191，并与金属导电层18电性连接。

然而，由于掩膜的成本高昂，掩膜的使用愈频繁，意味着制造成本愈高；而且，使用掩膜的制造工艺较为繁琐，复杂的制造工艺容易造成产品不良率上升，较难满足现今液晶显示器的制造需求。此外，现有结构于显示区域135上仍存在不具功效的多层结构，来自基板13且用以显示的光线，将必须穿透此等结构，才能加以使用，即使此等结构以透明材料所制成，但仍会对于显示区域135的透光度造成不良影响，导致产品竞争力较为不足。

有鉴于此，提供一种低温多晶硅液晶显示器的制造方法，可使用较少的掩膜制造工艺，以及且可提升显示区域的光穿透表现，乃为此一业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种液晶显示器的像素结构的制造方法，本发明的制造工艺中，仅须使用四道掩膜，便可形成所需的结构，故可将整体薄膜晶体管、储存电容、接垫结构的制造工艺简化，以缩短制造时程并大幅降低成本。

本发明的又一目的在于提供一种液晶显示器的像素结构的制造方法，由于本发明制造工艺所得到的像素结构，在显示区域上去除其它不具功能的多层结构，故可提升各显示像素的光穿透率，达到更好的显示效果。