專利名稱：顯示器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器及其制造方法。
技術(shù)背景液晶顯示器(LCD)典型地包括形成在第一基板上的多個(gè)薄膜晶體管 (TFT)，每個(gè)薄膜晶體管都具有像素電極；包括濾色器及公共電極的第二基 板；以及介于第一和第二基板之間的液晶層。LCD通過對(duì)兩基板施加電壓， 以對(duì)液晶取向而調(diào)整光透射率，來顯示圖像。這樣的LCD的TFT典型地利用非晶硅或多晶硅形成為半導(dǎo)體層。用非 晶硅制成的TFT的優(yōu)點(diǎn)是非晶硅膜的均勻度出色并且因此TFT的特性一致。 然而，因?yàn)榉蔷Ч鑄FT具有低電荷遷移率，元件響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。因此，不利于 在高分辨率顯示面板中使用非晶硅TFT,或用于驅(qū)動(dòng)需要短響應(yīng)時(shí)間的柵或 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)元件。然而，因?yàn)橛枚嗑Ч柚瞥傻腡FT具有高電荷遷移率，有利于將這種類型 的TFT用于需要短響應(yīng)時(shí)間的高分辨率LCD面板，以及顯示面板的周圍驅(qū) 動(dòng)電路。就數(shù)字集成的發(fā)展而言，存在許多嘗試以在LCD中實(shí)現(xiàn)用于顯示圖像 的附加功能。例如，期望對(duì)LCD添加自動(dòng)亮度調(diào)節(jié)功能、觸摸屏功能、掃 描功能以及其他特性。為了實(shí)現(xiàn)這些附加功能，需要在LCD面板中提供光 接收元件，諸如光電二極管。然而，這種光接收元件通常設(shè)置在TFT基板中， 在其中電路可以容易地構(gòu)建。然而，因?yàn)樵诂F(xiàn)有技術(shù)中，難以將TFT基板與光電二極管一起制造，前 述附加功能是以這樣的方式實(shí)現(xiàn)，從而僅用于連接的電路形成在TFT基板 上，然后將單獨(dú)制造的光電二極管安裝在TFT基板的電路上。因此，存在由 于制造和安裝光電二極管的工藝，制造成本增加的問題。另一個(gè)缺點(diǎn)是難以 制造薄LCD。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明被構(gòu)思以解決現(xiàn)有技術(shù)中的前述問題。本發(fā)明的一個(gè)目的 是提供一種顯示器，其中當(dāng)利用多晶硅薄膜形成薄膜晶體管時(shí)，周邊電路和 光電二極管 一起形成而不用附加的工藝，由此降低制造成本并且有利于制造 薄的LCD,本發(fā)明還提供制造該顯示器的方法。為實(shí)現(xiàn)這些目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種顯示器，其包括面 板，其具有被定義于其中的顯示圖像的顯示區(qū)域以及周邊區(qū)域；多個(gè)薄膜晶體管(TFT)，形成在顯示區(qū)域中；p型和n型TFT,形成在周邊區(qū)域中；以 及至少一光電二極管，在顯示區(qū)域或周邊區(qū)域中形成為水平結(jié)構(gòu)。 TFT優(yōu)選包括由低溫多晶硅薄膜形成的有源層。具有p型和n型TFT的至少之一的驅(qū)動(dòng)電路可以形成在周邊區(qū)域中。此 時(shí)，光電二極管優(yōu)選包括由低溫多晶硅薄膜形成的有源層。優(yōu)選地，光電二極管的有源層包括在形成p型TFT時(shí)形成的p型區(qū)域； 在形成n型TFT時(shí)形成的n型區(qū)域；以及形成在p型和n型區(qū)域之間的本征 區(qū)域。面板可以包括第一基板，濾色器在第一基板上以點(diǎn)陣形狀設(shè)置；第二基 板，多個(gè)TFT在第二基板上以點(diǎn)陣形狀設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種制造顯示器的方法，包括的步驟為 提供其中定義顯示區(qū)域和周邊區(qū)域的基板；在顯示區(qū)域中以點(diǎn)陣形狀形成多 個(gè)TFT;在周邊區(qū)域中形成p型和n型TFT;以及在顯示或周邊區(qū)域中形成 至少一個(gè)光電二極管，其中光電二極管與p型和n型TFT同時(shí)一起形成。形成光電二極管的步驟可以包括在基板頂部形成用于p型TFT的有源 層，用于n型TFT的有源層，以及用于光電二極管的有源層；在將p型離子 注入用于p型TFT的有源層的同時(shí)，將p型離子注入用于光電二極管的有源 層的一側(cè)區(qū)域中，用于光電二極管的有源層的中間區(qū)域介于該一側(cè)區(qū)域和另 一側(cè)區(qū)域之間；以及在將n型離子注入用于n型TFT的有源層的同時(shí)，將n 型離子注入用于光電二極管的有源層的該另一側(cè)區(qū)域中，用于光電二極管的 有源層的中間區(qū)域介于該一側(cè)區(qū)域和該另一側(cè)區(qū)域之間。用于p型TFT的有源層，n型TFT的有源層和光電二極管的有源層的 至少之一優(yōu)選由低溫多晶硅薄膜形成。光電二極管形成為水平結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供一種制造顯示器的方法，包括的步驟為在基板頂部形成用于p型TFT的有源層、用于n型TFT的有源層、以及用該有源層的中間區(qū)域介于兩側(cè)區(qū)域之間，以及在用于光電二極管的有源層的 一側(cè)區(qū)域形成p型區(qū)域，有源層的中間區(qū)域介于該一側(cè)區(qū)域和該另 一側(cè)區(qū)域 之間；以及在用于n型TFT的有源層的兩側(cè)區(qū)域形成n型區(qū)域，有源層的中 間區(qū)域介于兩側(cè)區(qū)域之間，以及在用于光電二極管的有源層的另 一側(cè)區(qū)域形 成n型區(qū)域，該有源層的中間區(qū)域介于一側(cè)區(qū)域和另 一側(cè)區(qū)域之間。該方法還包括在用于p型TFT、 n型TFT和光電二極管的有源層的至少 之一的中間區(qū)域的兩側(cè)，形成輕摻雜漏極的步驟。形成p型區(qū)域的步驟優(yōu)選包括在基板頂部上形成導(dǎo)電膜；圖案化該導(dǎo) 電膜以形成第一導(dǎo)電膜圖案，以及利用第一導(dǎo)電膜圖案作為離子注入掩模， 將p型離子注入相應(yīng)有源層，以在有源層的相應(yīng)區(qū)域形成p型區(qū)域；并且形 成p型區(qū)域的步驟優(yōu)選包括在第 一導(dǎo)電膜圖案上形成阻擋層，圖案化該阻擋 層以形成阻擋層圖案，并且利用阻擋層圖案作為離子注入掩模，將n型離子 注入相應(yīng)有源層，以在有源層的相應(yīng)區(qū)域形成n型區(qū)域。用于p型TFT、 n型TFT和光電二極管的有源層至少之一優(yōu)選通過在基 板頂部上形成低溫非晶硅薄膜的步驟由低溫多晶硅薄膜形成；且通過SPC (固相結(jié)晶)，ELC (準(zhǔn)分子激光結(jié)晶)和MIC (金屬誘導(dǎo)結(jié)晶)中的任何 一種方法來結(jié)晶該硅薄膜。


結(jié)合附圖，本發(fā)明的上述和其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將從以下說明中變得明顯， 在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示(LCD)面板的組合電路和方 塊圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的LCD面板的顯示區(qū)域的剖面圖； 圖3A和3B是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的LCD面板的周邊區(qū)域的剖 面圖；圖4A至IOC是示出制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜晶體管(TFT) 基板的工藝的剖視圖；圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的TFT基板的單元像素的剖面圖；圖12示出根據(jù)本發(fā)明形成在TFT基板上的光電二極管的工作特性的變 化的曲線圖。
具體實(shí)施方式
此后，參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。然而，本發(fā)明不 限于該些實(shí)施例，而可以不同形式實(shí)現(xiàn)。提供這些實(shí)施例只是為了說明的目 的，并使本領(lǐng)域技術(shù)人員充分了解本發(fā)明的范圍。在附圖中，為了清晰層和區(qū)域的厚度被放大，并且在全部說明書和附圖 中相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。而且，諸如層、區(qū)域、基板或板的元件 被放置在其他元件上或上方的表達(dá)，不僅包括該元件直接放置在其他元件上 或正上方的情況，也包括另 一元件介于該元件和該其他元件之間的情況。圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示(LCD)面板的電路和方塊圖， 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的LCD面板的顯示區(qū)域的剖面圖，并且 圖3A和3B是示出根據(jù)本發(fā)明第 一實(shí)施例的LCD面板的周邊區(qū)域的剖面圖。參見圖1至3B,根據(jù)該實(shí)施例的LCD面板包括彼此面對(duì)的TFT基板 100和濾色器基板200，并且介于兩基板之間的液晶層300。而且，LCD面 板包括多個(gè)單元像素排列其上的顯示區(qū)域Al，以及多種元件排列其上的周 邊區(qū)域A2，顯示區(qū)域和周邊區(qū)域彼此分離。在TFT基板100的顯示區(qū)域Al中，形成多條沿x方向延伸的柵線Gl 至Gn,多條沿y方向延伸、與柵線垂直交叉的數(shù)據(jù)線Dl至Dm。在柵線 Gl至Gn與數(shù)據(jù)線Dl至Dm的交叉區(qū)域中定義各單元像素。TFT T、像素 電極191和存儲(chǔ)電極142形成在各單元像素中。TFTT包括有源層120a,柵電極141a,源電極161a和漏電極162a。優(yōu)選地，有源層120a由低溫多晶硅(LPTS)薄膜形成。通過注入高濃 度離子，分別在有源層120a的側(cè)區(qū)域中形成源區(qū)域121n和漏區(qū)域122n。其 中沒注入離子的溝道區(qū)域125,位于有源層120a的中間區(qū)域中。TFT T的特 性根據(jù)注入有源層120a的側(cè)區(qū)域而改變。例如，在TFT T具有n溝道的情 況，高濃度n型離子被注入有源層120a的兩側(cè)區(qū)域；并且當(dāng)TFT T具有p 溝道時(shí)，高濃度p型離子4史注入有源層120a的兩側(cè)區(qū)域。在該實(shí)施例中， 形成在顯示區(qū)域A1中的TFTT被形成為具有n溝道，并分別在溝道區(qū)域125 與源區(qū)域121 n以及溝道區(qū)域125與漏區(qū)域122n之間具有其中注入低濃度離子的輕摻雜漏極123和源極124,從而防止諸如分別在溝道區(qū)域125與源區(qū) 域121 n和溝道區(qū)域125與漏區(qū)域122n之間漏電流或擊穿(punch through) 的現(xiàn)象。很明顯輕摻雜漏極123和源極124可被省略。有源層120a的源區(qū)域121n和漏區(qū)域122n分別通過4妄觸孔4皮連接到源 電極161a和漏電極162a,并且柵電極141a形成在有源層120a的頂部上， 從而形成TFTT。 TFTT的柵電極141a被連接到柵線Gl至Gn之一，TFTT 的源電極161 a被連接到數(shù)據(jù)線Dl至Dm之一，并且TFT T的漏電極162a 被連接到像素電極191。TFTT由通過柵線Gl至Gn之一傳送的柵信號(hào)導(dǎo)通， 并且因此源電極161a和漏電極162a彼此電連接，由此通過數(shù)據(jù)線Dl至Dm 之一傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)被傳送到像素電極191。像素電極191形成液晶電容Clc的一極板，與形成在與TFT基板100 面對(duì)的濾色器基板200上的公共電極251共同作用。通過允許數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)液 晶電容Clc充電，液晶電容Clc用于控制液晶層300中的分子取向。存儲(chǔ)電極142形成存儲(chǔ)電容Cst的一極板，位于像素電極191上方，與 像素電極191共同作用。存儲(chǔ)電容Cst用于穩(wěn)定地將數(shù)據(jù)信號(hào)電荷保持到像 素電極191中，直到下一數(shù)據(jù)信號(hào)被接收。存儲(chǔ)電極142被連接到平行于柵 線Gl至Gn延伸的存儲(chǔ)線(未示出)，從而參考電壓，諸如公共電壓被施加。 至少一個(gè)光電二極管500和用于提供柵信號(hào)到柵線Gl至Gn的柵驅(qū)動(dòng)電路 600形成在TFT基板100的周邊區(qū)域A2中。柵驅(qū)動(dòng)電路600依據(jù)外部液晶驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)被操作，因此以合適 時(shí)序，順序施加包括TFTT的導(dǎo)通和截?cái)嚯妷旱臇判盘?hào)到各柵線。柵驅(qū)動(dòng)電 路600被構(gòu)建為使得具有包括n溝道的有源層的一個(gè)或多個(gè)TFT (此后稱為 n型TFT )和/或具有包括p溝道的有源層的一個(gè)或多個(gè)TFT (此后稱為p型 TFT)相互連接。如圖3B所示，光電二極管500包括有源層120d,其中被注入高濃度n 型離子的n型區(qū)域121n、被注入低濃度n型離子的輕摻雜漏極123、沒有注 入離子的本征區(qū)域125、以及被注入高濃度p型離子的p型區(qū)域122p在水平 方向形成，以形成PIN結(jié)結(jié)構(gòu)。輕摻雜漏極123可被省略。如果在光電二極 管500被反向偏置的狀態(tài)下，外部光入射到本征區(qū)域125，電流流入光電二 極管500中。因?yàn)殡娏髁渴枪鈴?qiáng)度的函數(shù)，光電二極管500可被用作感光的 傳感器，即光接收元件。因此，多種利用光電二極管500的附加功能可被提供給LCD面板。例如，亮度調(diào)節(jié)功能、觸摸屏功能、掃描功能等可被嵌入利用光電二極管500作為光接收元件的LCD面板。而且，雖然該實(shí)施例的 光電二極管500被形成在周邊區(qū)域A2中，根據(jù)期望的目的，光電二極管500 可以形成為不是在周邊區(qū)域A2中而是在顯示區(qū)域A1中的一個(gè)光電二極管。 可替換的，可使用像光電二極管500的多個(gè)光電二極管。在面對(duì)TFT基板IOO的濾色器基板200的顯示區(qū)域A1中，形成了點(diǎn)陣 形式的黑矩陣211以通過阻擋入射光來防止與相鄰像素區(qū)域間的光干擾；紅 色R、綠色G和藍(lán)色B濾色器221,通過該些濾色器彩色化入射光而使圖像 著色；以及公共電極251，其與形成在面對(duì)濾色器基板200的TFT基板100 上的〗象素電極191 一起在液晶層300中形成電場(chǎng)。用于提高濾色器221和公共電極251之間的粘結(jié)力及其平整度的保護(hù)膜 231形成于濾色器221和公共電極251之間。而且，用于維持單元間隙的具 有預(yù)定高度的柱形間隔物241可被形成在保護(hù)膜231上。柱形間隔物241可 被形成在TFT基板100和濾色器基板200的至少任一上。在柱形間隔物241 形成在濾色器基板200上的情況下，柱形間隔物241可被形成在黑矩陣211、 濾色器221、保護(hù)膜231和公共電極251的任一的頂面上。而且，柱形間隔 物241可用具有預(yù)定直徑的球形間隔物替代，以通過將間隔物分散在面對(duì)另 一基板的至少一基板的表面上來維持單元間隙。參照?qǐng)D4A至10C,描述根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的LCD面板中的TFT基板的 制造方法。圖4A至IOC是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例制造TFT基板的工藝的剖面 圖，其中圖4A至IOA是形成在顯示區(qū)域中的單元像素的剖面圖，圖4B至 10B是形成在周邊區(qū)域中的n型和p型TFT的剖面圖，圖4C至IOC是形成 在周邊區(qū)域中的光電二極管的剖面圖。參照?qǐng)D4A、 4B和4C,緩沖膜IIO形成在第一光透射絕緣基板IOO上， 并且半導(dǎo)體膜形成在緩沖膜IIO上。然后，半導(dǎo)體膜被構(gòu)圖以被劃分為多個(gè) 有源層120a、 120b、 120c和120d。這里，玻璃、石英和塑料基板的任一可^L用作第一光透射絕緣基板100, 并且包括Si02或SiNx的無機(jī)絕緣材料可用于緩沖膜110。而且，半導(dǎo)體膜利 用低溫多晶硅薄膜形成，其中低溫多晶硅薄膜是通過在形成非晶硅薄膜后， 在低溫下將非晶硅薄膜結(jié)晶為多晶硅薄膜而形成。這里，SPC(固相結(jié)晶),ELC (準(zhǔn)分子激光結(jié)晶)，MIC (金屬誘導(dǎo)結(jié)晶)等被廣泛地用作將非晶硅薄膜結(jié)晶為低溫多晶硅薄膜的方法。將非晶硅薄膜結(jié)晶為多晶硅薄膜的工藝可 在圖案化半導(dǎo)體膜之前或之后進(jìn)行。在圖案化工藝中，光致抗蝕劑^L施加到半導(dǎo)體膜上，通過利用掩模執(zhí)行光工藝形成預(yù)定光致抗蝕劑圖案，并且利用光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模執(zhí)行蝕刻下側(cè)的半導(dǎo)體膜的工藝。此時(shí)，用于n型TFT的有源層120a被形成 在顯示區(qū)域中，用于n型TFT的有源層120b和用于p型TFT的有源層120c 被形成在周邊區(qū)域中，并且用于光電二極管的有源層120d被形成在非顯示 區(qū)域中。參照?qǐng)D5A、 5B和5C，第一絕緣膜130和第一導(dǎo)電膜被形成在包括有 源層120a、 120b、 120c和120d的整個(gè)結(jié)構(gòu)上，然后第一導(dǎo)電膜被構(gòu)圖形成 初級(jí)第一導(dǎo)電膜圖案140a。然后，利用初級(jí)第一導(dǎo)電膜圖案140a作為離子 注入掩模，將高濃度p型離子(p+)注入有源層120c和120d。結(jié)果，p型 區(qū)域121p和122p分別形成在用于p型TFT的有源層120c的兩側(cè)區(qū)域，有 源層120c的中間區(qū)域夾置于其間，并且p型區(qū)域122p形成在用于光電二極 管的有源層120d的一側(cè)區(qū)域，有源層120d中間區(qū)域介于一側(cè)區(qū)域和將形成 n型區(qū)域121n的另 一側(cè)區(qū)域之間。參照?qǐng)D6A、 6B和6C，阻擋層形成在包括初級(jí)第一導(dǎo)電膜圖案140a的 整個(gè)結(jié)構(gòu)上，然后被構(gòu)圖為預(yù)定阻擋層圖案410。然后，利用阻擋層圖案為 蝕刻掩模，通過蝕刻工藝蝕刻初級(jí)第一導(dǎo)電膜圖案140a，以形成二級(jí)導(dǎo)電膜 圖案140b,并且利用阻擋層圖案410為離子注入掩模，將高濃度n型離子(n+) 注入有源層120a、 120b和120d。結(jié)果，n型區(qū)域121n和122n分別形成在 每個(gè)有源層120a和120b的兩側(cè)區(qū)域，有源層中間區(qū)域介于其之間，并且n 型區(qū)域121n形成在用于光電二極管的有源層120d的另一側(cè)區(qū)域，有源層 120d的中間區(qū)域介于兩側(cè)區(qū)域之間。參照?qǐng)D7A、 7B、 7C、 8A、 8B和8C，利用阻擋層圖案410為蝕刻掩模， 通過蝕刻工藝蝕刻二級(jí)導(dǎo)電膜圖案140b,以形成具有減小的寬度的三級(jí)第一 導(dǎo)電膜圖案140c;然后如圖8A、 8B和8C所示，執(zhí)行用于除去殘余阻擋層 圖案410的剝落工藝。接下來，利用三級(jí)第一導(dǎo)電膜圖案140c作為離子注 入掩模，將低濃度n型離子(rT )注入有源層120a、 120b和120d。結(jié)果，n 型區(qū)域121n和122n,輕摻雜漏極123和124，以及中間區(qū)域125形成在每個(gè)用于n型TFT的有源層120a和120b中。而且，n型區(qū)域121n、輕摻雜漏 極123、中間區(qū)域125和p型區(qū)域122p形成在用于光電二極管的有源層120d 中。這里，為其中沒有注入離子的本征區(qū)域的每個(gè)有源層120a、 120b和120d 的中間區(qū)域125成為n型TFT的溝道區(qū)域，以及光電二極管的光接收區(qū)域。 低濃度離子注入工藝可被省略。優(yōu)選地，在該實(shí)施例中，4冊(cè)電極141a、 141b 和141c、柵線(未示出)、存儲(chǔ)電極142、存儲(chǔ)線(未示出)等自三級(jí)第一 導(dǎo)電膜圖案140c形成。然而，它們中的一些可自初級(jí)或二級(jí)第一導(dǎo)電膜圖 案140a或140b形成。參照?qǐng)D9A、 9B和9C,第二絕緣膜150形成在包括柵電極141a、 141b 和141c的整個(gè)結(jié)構(gòu)上，然后被構(gòu)圖以形成接觸孔。然后，第二導(dǎo)電膜形成 在包括接觸孔的整個(gè)結(jié)構(gòu)上，然后被構(gòu)圖以形成源電極161a、 161b和161c， 漏電極162a、 162b和162c以及它們的連接線(未示出)，并且形成光電二 極管的兩電極165a和165b以及它們的連接線(未示出)。在前述構(gòu)圖工藝的前者中，通過在第二絕緣膜150上施加光致抗蝕劑并 且利用掩模執(zhí)行光工藝，形成預(yù)定光致抗蝕劑圖案，然后利用光致抗蝕劑圖 案為蝕刻掩模，進(jìn)行蝕刻下側(cè)第二絕緣膜150的工藝。此時(shí)，通過部分地除 去對(duì)應(yīng)用于n型TFT的每個(gè)有源層120a和120b的兩個(gè)n型區(qū)域121n和 122n、用于p型TFT的兩個(gè)p型區(qū)域121p和122p、用于光電二極管的有源 層120d的n型區(qū)域121n和p型區(qū)域121p的部分第二絕緣膜150，形成接觸 孔。此后，進(jìn)行用于去除殘余光致抗蝕劑圖案的剝落工藝。這里，優(yōu)選以單 層或多層膜的形式沉積包括SiCb或SiNx的無機(jī)絕緣材料，形成第二絕緣膜 150。在前述構(gòu)圖工藝的后者中，第二導(dǎo)電膜形成在包括接觸孔的整個(gè)結(jié)構(gòu) 上，通過利用掩模執(zhí)行光工藝，形成預(yù)定光致抗蝕劑圖案，然后利用光致抗 蝕劑圖案為蝕刻掩模，對(duì)下側(cè)第二導(dǎo)電膜執(zhí)行蝕刻工藝。此時(shí)，在顯示區(qū)域 中，形成分別連接到用于n型TFT的有源層120a的兩個(gè)n型區(qū)域121n和 122n的源電極161a和漏電極162a,以及連接到漏電極162a的數(shù)據(jù)線(未 示出)。而且，在周邊區(qū)域者，形成分別連接到用于n型TFT的有源層120b 的兩個(gè)n型區(qū)域121n和122n的源電極161b和漏電極162b，分別連接到用 于p型TFT的有源層120c的兩個(gè)p型區(qū)域121p和122p的源電極161c和漏 電極162c,以及分別連接到源電極161c和漏電極162c的連接線(未示出)。而且，分別連接到用于光電二極管的有源層120d的p型區(qū)域和n型區(qū)域121n 和121p的兩個(gè)電極165a和165b，以及兩電極165a和165b的連接線(未示 出)也形成在周邊區(qū)域中。此后，進(jìn)行用于去除殘余光致抗蝕劑圖案的剝落 工藝。優(yōu)選地，第二導(dǎo)電膜形成為包括Al、 Mo、 Cr、 Ti、 Ta、 Ag和Nd的 至少任一的金屬單層或多層結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)DIOA、 IOB和IOC,保護(hù)膜170和180^皮形成在包括電極161a、 161b、 161c、 162a、 162b和162c以及連接線165a和165b的整個(gè)結(jié)構(gòu)上，然后保護(hù)膜no和18o被構(gòu)圖形成接觸孔。此后，光透射導(dǎo)電膜形成在包括 接觸孔的整個(gè)結(jié)構(gòu)上，然后，光透射導(dǎo)電膜被構(gòu)圖以在每個(gè)像素區(qū)域形成像 素電極。在前述構(gòu)圖工藝的前者中，通過在保護(hù)膜170和180上施加光致抗蝕劑， 并利用掩模執(zhí)行光工藝形成預(yù)定光致抗蝕劑圖案，然后，利用光致抗蝕劑圖 案為蝕刻掩模，執(zhí)行蝕刻下側(cè)保護(hù)膜170和180的工藝。此時(shí)，通過去除對(duì) 應(yīng)于顯示區(qū)域中的用于n型TFT的漏電極162a的部分保護(hù)膜170和180, 形成接觸孔。此后，進(jìn)行用于去除殘余光致抗蝕劑圖案的剝落工藝。這里，每個(gè)保護(hù)膜170和180可被形成為包括有機(jī)絕緣材料和無機(jī)絕緣 材料的至少任一的絕緣材料的單層或多層結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，該實(shí)施例的保護(hù)膜 由具有較好絕緣性和粘結(jié)性的無機(jī)絕緣材料，諸如Si02或SiNx形成，或由 具有低介電常數(shù)的有機(jī)絕緣材料，諸如BCB(笨環(huán)丁烷)，SOG(硅氧烷聚 合物)，或聚酰胺基樹脂形成。如果保護(hù)膜形成為具有低介電常數(shù)的有機(jī)絕 緣厚膜，信號(hào)線G和/或D與像素電極191之間的寄生電容被減小。因此， 因?yàn)樾盘?hào)線G和/或D與像素電極191可被形成為使得它們局部重疊，可增 大開口率。在前述構(gòu)圖工藝的后者中，光透射導(dǎo)電膜被形成在包括接觸孔的整個(gè)結(jié) 構(gòu)上，使得接觸孔被填充。然后，通過利用掩模執(zhí)行光工藝形成預(yù)定光致抗 蝕劑圖案，然后，利用光致抗蝕劑圖案為蝕刻掩模對(duì)下側(cè)光透射導(dǎo)電膜進(jìn)行 蝕刻工藝。此時(shí)，連接到用于n型TFT的有源層120b的漏電極162a的像素 電極191形成在顯示區(qū)域中。此后，進(jìn)行用于去除殘余光致抗蝕劑圖案的剝 落工藝。這里，ITO (氧化銦錫)或IZO (氧化銦鋅)可被用于形成光透射導(dǎo)電膜。如果使用制造諸如TFT基板的工藝，當(dāng)利用多晶硅薄膜形成TFT時(shí)，n 型或p型TFT和光電二極管可一起形成，而不用附加的工藝，并且利用這些 元件可構(gòu)建多種周邊電路。因此，與多種元件被單獨(dú)制造然后安裝在TFT 基板上的現(xiàn)有技術(shù)相比，制造成本可減少，并且有利于制造薄的LCD。根據(jù)前述第一實(shí)施例的TFT基板可適用于透射4莫式，其中利用位于TFT 基板后的背光顯示圖像。然而，本發(fā)明不限于透射模式，也可用于透反或反 射模式。作為可能的示例，以下將對(duì)透反模式的TFT基板進(jìn)行說明。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的TFT基板的單元像素的剖面圖。參照?qǐng)D11，在TFT基板中，反射圖案700形成在至少一部分像素電極 上。反射圖案700使從頂部入射的光被反射，并且來自底部的入射光向上輸 出。結(jié)果，對(duì)其施加TFT基板100的LCD以透反^f莫式驅(qū)動(dòng)，其中利用來自 內(nèi)部背光和外部光源的光顯示圖像。凹凸部分優(yōu)選形成在反射圖案700上。凹凸部分向上匯聚光而且產(chǎn)生來 自頂部入射的光的發(fā)散的反射，從而可以提高光效率。優(yōu)選地，反射圖案由 具有出色光反射率的金屬材料，諸如Ag、 Al、 Au、 Nd或Cu形成，使得自 頂部入射的光被反射，并且反射圖案被形成為薄的，從而從底部入射的光被 透射。明顯的是顯示區(qū)域Al被分為透射區(qū)域和反射區(qū)域，從而反射圖案700 僅形成在反射區(qū)域中。同時(shí)，像素區(qū)域被分為透射區(qū)域和反射區(qū)域，從而反 射圖案700僅形成在反射區(qū)域中。在制造這種TFT基板的工藝中，保護(hù)膜170和180形成在包括如圖10 (a)所示的電才及161a、 161b、 161c、 162a、 162b、 162c、 165a和165b，以 及連接線(未示出)的整個(gè)結(jié)構(gòu)上，然后，保護(hù)膜170和180經(jīng)歷形成接觸 孔的初級(jí)構(gòu)圖處理，以及在保護(hù)膜180的表面上形成凹凸部分的二級(jí)構(gòu)圖處 理。此后，通過在凹凸部分上形成并構(gòu)圖光透射導(dǎo)電膜，形成像素電極191 A, 并且通過在像素電極191上形成并構(gòu)圖反射膜，形成反射圖案700。明顯的是提供柵信號(hào)到柵線Gl至Gn的柵驅(qū)動(dòng)電路600,和至少一個(gè)光 電二極管500在周邊區(qū)域A2中與如圖1所示的顯示區(qū)域Al中的TFT—起 形成。圖12示出根據(jù)本發(fā)明形成在TFT基板上的光電二極管的工作特性的測(cè) 量結(jié)果的曲線圖。參照?qǐng)D12,在光電二極管500被反向偏置的狀態(tài)下，線A表示在光強(qiáng)度為0 Lux時(shí)流過光電二極管500的電流，線B表示在光強(qiáng)度為10,000 Lux 時(shí)流過光電二極管500的電流。比較線A和B,可以看出在光強(qiáng)度為10,000 Lux時(shí)，電流增大大約50倍。這意味著根據(jù)本發(fā)明的光電二極管500的光 接收能力非常好。制造濾色器基板200的工藝與制造根據(jù)第一和第二實(shí)施例的TFT基板 100的工藝分開執(zhí)行。以下將參照?qǐng)D2描述制造根據(jù)本發(fā)明的LCD面板中濾 色器基板200的工藝。首先，用于黑矩陣的光屏蔽膜被施加到第二光透射絕緣基板200上，然 后被構(gòu)圖形成以點(diǎn)陣形狀排列的黑矩陣211。隨后，用于濾色器的有機(jī)膜被 施加到包括黑矩陣211的整個(gè)結(jié)構(gòu)上，然后被構(gòu)圖形成與黑矩陣211部分重 疊的R、 G和B濾色器221。然后，保護(hù)膜231被形成在包括濾色器221的 整個(gè)結(jié)構(gòu)上，并且透明有機(jī)膜被施加于其上，然后被構(gòu)圖形成維持單元間隙 的柱形間隔物241。此后，光透射導(dǎo)電膜被形成在包括柱形間隔物241的整 個(gè)結(jié)構(gòu)上，以形成公共電極251。此時(shí)，ITO (氧化銦4易)或IZO (氧化銦 鋅)可被用于形成光透射導(dǎo)電膜。雖然柱形間隔物241形成在該實(shí)施例的濾色器基板200的保護(hù)膜231上， 本發(fā)明不限于此。也就是，柱形間隔物241可形成在黑矩陣211、濾色器221、 保護(hù)膜231和公共電極251中的任一上。如上所述制造的TFT基板和濾色器基板100和200通過組裝兩基板100 和200被接合，使得像素電極191和公共電極251彼此面對(duì)。此后，沿兩個(gè) 基板之一的邊緣施加預(yù)定密封膜，以將它們接合。接下來，通過在接合到一 起的兩基板100和200之間注入液晶，并密封兩基板100和200以形成液晶 層300， 乂人而制造LCD面板。在如上所述制造的LCD面板中，當(dāng)形成圖像需要的電信號(hào)通過形成在 TFT基板100的顯示區(qū)域Al中的TFT T而被施加到像素電極191,并且公 共電壓被施加到濾色器基板200的公共電極251,在像素電極191和公共電 極251之間形成電場(chǎng)。因此，通過該電場(chǎng)液晶層300的分子取向4皮改變，并 且根據(jù)改變分子取向改變光透射率，從而可以顯示想要的圖像。在前述第一和第二實(shí)施例中，其中設(shè)置有LCD面板的LCD被示為顯示 器的示例。然而，如果需要將TFT和光電二極管形成和/或構(gòu)建在顯示器的 內(nèi)部，本發(fā)明也可用于其他顯示器，例如，有機(jī)電致發(fā)光顯示器(OELD)如上所述，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)利用多晶硅薄膜形成TFT時(shí)，n型和p型 TFT和光電二極管可被一起形成而不用附加的工藝，并且可用這些元件構(gòu)建 多種周邊電路。因此，與多種元件分開制造并安裝在TFT基板上的現(xiàn)有技術(shù) 相比，可以減小顯示器的制造成本，并且有利于制造薄顯示器。雖然結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，本發(fā)明不限于此而是由 所附權(quán)利要求定義。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以了解在不脫離所附權(quán)利要求 所界定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行多種修正和改變。
權(quán)利要求
1.一種顯示器，包括面板，具有顯示圖像的顯示區(qū)域以及周邊區(qū)域；多個(gè)薄膜晶體管，形成在所述顯示區(qū)域中；p型和n型薄膜晶體管，形成在所述周邊區(qū)域中；以及至少一光電二極管，在所述顯示區(qū)域或周邊區(qū)域中形成為水平結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的顯示器，其中所述薄膜晶體管包括由低溫多晶硅 薄膜形成的有源層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的顯示器，進(jìn)一步包括形成在所述周邊區(qū)域中的驅(qū) 動(dòng)電路，該驅(qū)動(dòng)電路包括p型和n型薄膜晶體管的至少之一。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的顯示器，其中所述光電二極管包括由低溫多晶硅 薄膜形成的有源層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的顯示器，其中所述光電二極管的有源層包括在形 成所述p型薄膜晶體管時(shí)形成的p型區(qū)域，在形成所述n型薄膜晶體管時(shí)形 成的n型區(qū)域，以及形成在所述p型和n型區(qū)域之間的本征區(qū)域。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的顯示器，其中所述面板包括第一基板，濾色器在 第一基板上以點(diǎn)陣形狀設(shè)置；以及第二基板，所述多個(gè)薄膜晶體管在第二基 板上以點(diǎn)陣形狀設(shè)置。
7. —種制造顯示器的方法，包括的步驟為 提供其中定義顯示區(qū)域和周邊區(qū)域的基板；在所述顯示區(qū)域中以,泉陣形狀形成多個(gè)薄膜晶體管； 在所述周邊區(qū)域中形成p型和n型薄膜晶體管；以及 在所述顯示區(qū)域或周邊區(qū)域中形成至少 一個(gè)光電二極管， 其中所述光電二極管與所述p型和n型薄膜晶體管同時(shí) 一 起形成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中形成所述光電二極管的步驟包括 在所述基板的頂部上形成用于p型薄膜晶體管的有源層、用于n型薄膜晶體管的有源層、以及用于光電二極管的有源層；在將p型離子注入用于p型薄膜晶體管的有源層的同時(shí)，將p型離子注 入用于光電二極管的有源層的 一側(cè)區(qū)域中，所述有源層的中間區(qū)域介于所述 一側(cè)區(qū)域和另 一側(cè)區(qū)域之間；以及在將n型離子注入用于n型薄膜晶體管的有源層的同時(shí)，將n型離子注 入用于光電二極管的有源層的另 一側(cè)區(qū)域中，所述有源層的中間區(qū)域介于所 述一側(cè)區(qū)域和另 一側(cè)區(qū)i或之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中用于p型薄膜晶體管的有源層、用于n 型薄膜晶體管的有源層和用于光電二極管的有源層的至少之一由低溫多晶硅薄膜形成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述光電二極管以水平結(jié)構(gòu)形成。
11. 一種制造顯示器的方法，包括步驟在基板表面形成用于p型薄膜晶體管的有源層、用于n型薄膜晶體管的 有源層、以及用于光電二極管的有源層；在用于所述p型薄膜晶體管的有源層中形成第一和第二p型區(qū)域，所述 有源層的中間區(qū)域介于第一和第二 p型區(qū)域之間；以及在用于所述光電二極 管的有源層的區(qū)域中形成第三p型區(qū)域，所述有源層的中間區(qū)域介于一側(cè)區(qū) 域和另 一側(cè)區(qū)域之間；以及在用于所述n型薄膜晶體管的有源層中形成第一和第二n型區(qū)域，所述 有源層的中間區(qū)域介于第一和第二 n型區(qū)域之間，以及在用于光電二極管的 有源層的另 一側(cè)區(qū)域形成n型區(qū)域，所述有源層的中間區(qū)域介于一側(cè)區(qū)域和 另一側(cè)區(qū)域之間。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括在用于p型薄膜晶體管、n 型薄膜晶體管和光電二極管的有源層的至少之一的中間區(qū)域的兩側(cè)，形成輕摻雜漏極的步驟。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中形成所述p型區(qū)域的步驟包括在 所述基板頂部上形成導(dǎo)電膜；圖案化該導(dǎo)電膜以形成第一導(dǎo)電膜圖案，以及 利用所述第一導(dǎo)電膜圖案為離子注入掩模，將p型離子注入相應(yīng)有源層，以 在有源層的相應(yīng)區(qū)域形成所述p型區(qū)域。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中形成所述p型區(qū)域的步驟包括在 所述基板頂部上形成導(dǎo)電膜；圖案化該導(dǎo)電膜以形成第一導(dǎo)電膜圖案，以及 利用所述第一導(dǎo)電膜圖案為離子注入掩模，將p型離子注入相應(yīng)有源層，以 在有源層的相應(yīng)區(qū)域形成p型區(qū)域；并且形成所述p型區(qū)域的步驟包括在 所述第一導(dǎo)電膜圖案上形成阻擋層，圖案化該阻擋層以形成阻擋層圖案，并 且利用所述阻擋層圖案為離子注入掩模，將n型離子注入相應(yīng)有源層，以在有源層的相應(yīng)區(qū)域形成n型區(qū)域。
15.根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，其中用于p型薄膜晶體管、n型薄膜晶體 管和光電二極管的有源層的至少之一通過以下步驟由低溫多晶硅薄膜形成 在所述基板頂部上形成低溫非晶硅薄膜；以及通過固相結(jié)晶、準(zhǔn)分子激光結(jié)晶、和金屬誘導(dǎo)結(jié)晶的任何一種方法結(jié)晶 該硅薄膜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種顯示器及其制造方法。該顯示器包括面板，具有被定義于其中的顯示圖像的顯示區(qū)域以及周邊區(qū)域；多個(gè)薄膜晶體管(TFT)，形成在顯示區(qū)域中；p型和n型TFT，形成在周邊區(qū)域中；以及至少一光電二極管，以水平結(jié)構(gòu)形成在顯示區(qū)域或周邊區(qū)域中。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)利用多晶硅薄膜形成TFT時(shí)，n型和p型TFT以及光電二極管可以一起形成，而不用附加的工藝，并且可利用這些元件形成多種周邊電路。
文檔編號(hào)H01L27/144GK101226948SQ20071030077
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2007年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月15日
發(fā)明者崔良和, 李起昌, 金哲民 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社