CN101079428A - 薄膜晶体管数组基板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄膜晶体管数组基板及其制造方法，此薄膜晶体管数组基板包括有一透明基板、多个像素单元及一具有多个遮光层的遮光结构。透明基板具有一显示区及一非显示区，像素单元设置于显示区，每一像素单元包含一薄膜晶体管及一像素电极，遮光层设置于非显示区并且具有多个孔洞，两相邻的遮光层的孔洞交错设置。

Description

薄膜晶体管数组基板及其制造方法

技术领域

本发明有关于一种液晶显示器组件，特别是有关于一种薄膜晶体管数组基板及其制造方法。

背景技术

一般液晶显示器的制造可大致区分为薄膜晶体管数组基板制程、彩色滤光片基板制程、液晶注入及液晶显示器模块组装。为了避免液晶显示器背光源发出的光线从液晶显示面板的非显示区散射至显示区，因此常在非显示区形成一遮光结构，此遮光结构环绕显示区的周边设置，用以防止因背光源的漏光造成显示区的显示画质降低。

遮光结构可以设置于薄膜晶体管数组基板，也可以设置于彩色滤光片基板，在一现有技术中，此遮光结构是与黑色矩阵(Black Matrix)同时形成于彩色滤光片基板，此黑色矩阵的材料通常使用铬金属，然而铬金属容易造成环境污染。因此，在另一现有技术中，是以黑色树脂取代铬金属，此方法虽然可以改善环境污染的问题，但是黑色树脂的遮光性却不如铬金属，因此可能产生显示品质降低的问题。

在另一现有技术中，是在薄膜晶体管数组基板的非显示区形成一遮光结构。参照图1，图1绘示一现有薄膜晶体管数组基板的俯视示意图，遮光结构114是一片状的金属层，位于薄膜晶体管数组基板110的非显示区112，虽然此遮光结构114具有良好的遮光效果，但是却容易造成片状剥落的缺陷。另一现有薄膜晶体管数组基板的遮光结构是形成多个孔洞于一片状金属层上，这些孔洞用以避免遮光结构产生片状剥落的情形，然而这些孔洞却容易造成漏光的现象。

如何改善遮光结构的设计，以兼顾环境保护、结构附着性及遮光效果，是目前急需克服的问题。

发明内容

本发明的目的就是在提供一种薄膜晶体管数组基板，此薄膜晶体管数组基板在非显示区具有一遮光结构，此遮光结构可以改善现有技术产生环境污染的问题。

本发明的另一目的就是在提供一种薄膜晶体管数组基板，此薄膜晶体管数组基板在非显示区具有一遮光结构，此遮光结构具有较佳的遮光效果及结构附着性。

本发明的又一目的就是在提供一种薄膜晶体管数组基板，此薄膜晶体管数组基板在非显示区具有一遮光结构，此遮光结构可以提高共通电压的稳定性。

根据以上所述的目的，提出一种薄膜晶体管数组基板，具有一显示区及一非显示区并且包括有一透明基板、多个像素单元及一具有多个遮光层的遮光结构。这些像素单元设置于该显示区，每一像素单元包括有一薄膜晶体管及一像素电极。所述遮光结构设置于该非显示区，其中，这些遮光层具有多个孔洞，且两相邻的遮光层的孔洞交错设置。

根据本发明一较佳实施例所述的薄膜晶体管数组基板，其中，所述遮光结构包括有一第一遮光层与一第二遮光层，且该第一遮光层与该第二遮光层的孔洞交错设置。

根据本发明一较佳实施例所述的薄膜晶体管数组基板，其中，所述薄膜晶体管具有一闸极层，该闸极层与该第一遮光层位于同一膜层。

根据本发明一较佳实施例所述的薄膜晶体管数组基板，其中，所述薄膜晶体管具有一源极与汲极层，该源极与汲极层与该第二遮光层位于同一膜层。

根据本发明一较佳实施例所述的薄膜晶体管数组基板，其中，所述非显示区具有一连接层，该连接层与该像素电极位于同一膜层。

根据本发明一较佳实施例所述的薄膜晶体管数组基板，其中，所述连接层电性连接该第一遮光层及该第二遮光层。

根据以上所述的目的，还提出一种薄膜晶体管数组基板的制造方法，其步骤包括有：首先，形成一闸极层于一透明基板的一显示区上，且同时形成具有多个孔洞的一第一遮光层于透明基板的一非显示区。接着，形成一绝缘层覆盖所述闸极层与所述第一遮光层。接着，形成一通道层于所述闸极层及所述绝缘层上。接着，形成一源极与汲极层于所述通道层上，且同时形成具有多个孔洞的一第二遮光层于所述非显示区，其中，所述第一遮光层的孔洞与所述第二遮光层的孔洞交错设置。接着，形成一介电层于所述显示区及非显示区。接着，形成多个显示区开口于所述介电层，以暴露出所述源极与汲极层。接着，形成一像素电极层于所述介电层之上。

根据本发明一较佳实施例所述的薄膜晶体管数组基板的制造方法，其中，所述绝缘层与介电层的材料相同。

根据本发明一较佳实施例所述的薄膜晶体管数组基板的制造方法，其中，形成显示区开口的步骤还包括形成多个非显示区开口，这些非显示区开口暴露出所述第一遮光层及所述第二遮光层。

根据本发明一较佳实施例所述的薄膜晶体管数组基板的制造方法，其中，形成像素电极层的步骤还包括形成一连接层，该连接层通过非显示区开口电性连接所述第一遮光层及所述第二遮光层。

本发明的薄膜晶体管数组基板的非显示区具有一第一遮光层及一第二遮光层，该第一遮光层及第二遮光层分别具有多个孔洞，因此可以避免遮光层产生片状剥落的情形。

本发明的薄膜晶体管数组基板，由于第二遮光层的孔洞与第一遮光层的孔洞交错设置，因此不易产生漏光现象。

本发明的薄膜晶体管数组基板，由于所述连接层电性连接第一遮光层及第二遮光层，使第一遮光层及第二遮光层的电位都为共通电压，因此可以增加共通电压的稳定性，进而增进液晶显示面板的品质。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的详细说明如下：

图1绘示一现有薄膜晶体管数组基板的俯视示意图。

图2绘示根据本发明一较佳实施例的薄膜晶体管数组基板的俯视示意图。

图2A绘示图2的局部区域放大图。

图2B绘示图2的A-A’剖面图。

图2C绘示图2的B-B’剖面图。

图3绘示根据本发明一较佳实施例的液晶显示面板的俯视示意图。

图3A绘示图3的C-C’剖面图。

附图标记说明：

110：薄膜晶体管数组基板               224a：连接层

112：非显示区                         224b：像素电极层

114：遮光结构                         226a：非显示区开口

200：薄膜晶体管数组基板               226b：显示区开口

201：局部区域                         230：显示区

203：孔洞                             232：非显示区

210：透明基板                         234：遮光结构

212a：第一遮光层                      236：像素单元

212b：闸极层                          238：薄膜晶体管

213：孔洞                             242：扫描线

214：绝缘层                           244：数据线

215：光线                             300：液晶显示面板

216：通道层                           310：彩色滤光片基板

218：欧姆接触层                       312：第三遮光层

220a：第二遮光层                      320：液晶层

220b：源极与汲极层                    330：显示区

221：孔洞                             332：非显示区

222：介电层                           334：遮光区

224：像素电极

具体实施方式

图2绘示根据本发明一较佳实施例的薄膜晶体管数组基板的俯视示意图。请参照图2，此薄膜晶体管数组基板200具有一显示区230及一非显示区232，并且包括有一透明基板210、多个像素单元236及一遮光结构234，其中像素单元236设置于显示区230，并且包括有一薄膜晶体管238及一像素电极224。遮光结构234位于薄膜晶体管数组基板200的非显示区232。

更详细而言，透明基板210例如是一玻璃基板，显示区230例如是位于玻璃基板中央的一矩形区域，非显示区232例如是一环绕显示区230的一框形区域。显示区230内设置有多条相互平行的数据线244及扫描线242，数据线244与扫描线242垂直，并且这些数据线与扫描线定义出多个像素单元236。在每个像素单元236中，可通过控制薄膜晶体管238，使数据线244传输一信号电压至像素电极224。

图2A绘示图2的局部区域201放大图。请同时参照图2及图2A，遮光结构234具有多个孔洞，例如局部区域201包括多个孔洞203，这些孔洞203用以避免遮光结构产生片状剥落的情形。

图2B绘示图2的A-A’剖面图。请同时参照图2及图2B，遮光结构234具有一第一遮光层212a及第二遮光层220a，第一遮光层212a及第二遮光层220a分别具有多个孔洞213、221，这些孔洞213、221用以避免遮光层212a、220a产生片状剥落的情形。值得注意的是，位于第一遮光层212a与第二遮光层220a的孔洞交错设置，如此，可避免背光源所发出的光线215通过第一遮光层212a及第二遮光层220a，进而改善遮光结构234的遮旋光性能。

遮光结构234的制作可以与像素单元236整合于同一制程，以下将配合图标进行说明。图2C绘示图2的B-B’剖面图。同时参照图2、图2B及图2C，薄膜晶体管数组基板200的制造方法例如是：首先，形成一闸极层212b于透明基板210的显示区230上，且同时形成具有多个孔洞213的一第一遮光层212a于透明基板210的非显示区232。例如可采用沉积、微影、蚀刻等制程形成一图案化导电层于透明基板210之上，此图案化导电层于显示区230包含闸极层212b，并且于非显示区232包含第一遮光层212a，并且，此图案化导电层的材料例如是铝钕合金(AlNd)。接着，形成一绝缘层214覆盖闸极层212b与第一遮光层212a，此绝缘层214的材料例如是氮化硅(SiNx)。接着，形成一通道层216于闸极层212b及绝缘层214上，此通道层216的材料例如是非晶硅。

形成通道层216之后，接着形成一源极与汲极层220b于通道层216上，且同时形成具有多个孔洞221的一第二遮光层220a于非显示区232。例如可采用沉积、微影、蚀刻等制程形成另一图案化导电层，此图案化导电层于显示区230与非显示区232分别包含源极与汲极层220b与第二遮光层220a，并且，此图案化导电层的材料例如是铝、钛、钨、钼。此外，源极与汲极层220b与通道层216之间例如还包含一欧姆接触层218。值得注意的是，第二遮光层220a的孔洞221与第一遮光层212a的孔洞213交错设置，因此通过孔洞213的光线215，将被第二遮光层220a所遮挡。在本较佳实施例中，第一遮光层212a与第二遮光层220a的材料例如都为具有高反射率的金属，因此具有较佳的遮旋光性能。

继续参照图2B，接着，形成一介电层222覆盖绝缘层214、源极与汲极层220b及第二遮光层220a，介电层222的材料例如与绝缘层214相同，为氮化硅(SiNx)。接着，形成多个显示区开口226b及多个非显示区开口226a于介电层222，其中显示区开口226b暴露出源极与汲极层220b，非显示区开口226a暴露出第一遮光层212a及第二遮光层220a。

接着，形成一像素电极层224b于介电层222之上，且同时形成一连接层224a于非显示区232。像素电极层224b通过显示区开口226b与源极与汲极层220b电性连接，连接层224a通过非显示区开口226a电性连接第一遮光层212a及第二遮光层220a。换言之，像素电极层224b与连接层224a位于同一膜层，此膜层是一透明导电层，其材料例如是铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)。值得注意的是，由于连接层224a电性连接第一遮光层212a及第二遮光层220a，使得第一遮光层212a及第二遮光层220a的电位都为共通电压Vcom)，如此，可以降低共通电压的信号阻值，进而增加共通电压的稳定性。

图3绘示根据本发明一较佳实施例的液晶显示面板的俯视示意图，图3A绘示图3的C-C’剖面图。请同时参照图3及图3A，液晶显示面板300具有一显示区330及一非显示区332。此液晶显示面板300包括有一彩色滤光片基板310、一薄膜晶体管数组基板200及一液晶层320，其中液晶层320设置于彩色滤光片基板310与薄膜晶体管数组基板200之间。一遮光区334设置于非显示区332内，薄膜晶体管数组基板200于遮光区334具有一第一遮光层212a及一第二遮光层220a，第一遮光层212a及第二遮光层220a分别具有多个孔洞213、221，并且第二遮光层220a的孔洞与第一遮光层212a的孔洞交错设置。彩色滤光片基板在遮光区334具有一第三遮光层312，此第三遮光层312的材料可以避免采用含铬材料，例如采用黑色树脂，因此可以改善环境污染的问题。由于具有第一遮光层212a、第二遮光层220a及第三遮光层312，相较于现有技术，本发明的液晶显示面板具有较佳的遮光效果。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，都可作各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种薄膜晶体管数组基板，具有一显示区及一非显示区，其特征在于，所述薄膜晶体管数组基板包含：

一透明基板；

多个像素单元，设置于所述显示区，每一像素单元包含一薄膜晶体管及一像素电极；以及

一遮光结构，具有多个遮光层，设置于所述非显示区，这些遮光层具有多个孔洞，且两相邻的遮光层的孔洞交错设置。

2.如权利要求1所述的薄膜晶体管数组基板，其特征在于，所述遮光结构包含一第一遮光层与一第二遮光层，该第一遮光层与第二遮光层的孔洞交错设置。

3.如权利要求2所述的薄膜晶体管数组基板，其特征在于，所述薄膜晶体管具有一闸极层，该闸极层与所述第一遮光层位于同一膜层。

4.如权利要求2所述的薄膜晶体管数组基板，其特征在于，所述薄膜晶体管具有一源极与汲极层，该源极与汲极层与所述第二遮光层位于同一膜层。

5.如权利要求2所述的薄膜晶体管数组基板，其特征在于，所述非显示区具有一连接层，该连接层与所述像素电极位于同一膜层。

6.如权利要求5所述的薄膜晶体管数组基板，其特征在于，所述连接层电性连接所述第一遮光层及所述第二遮光层。

7.一种薄膜晶体管数组基板的制造方法，包含：

形成一闸极层于一透明基板的一显示区，且同时形成具有多个孔洞的一第一遮光层于所述透明基板的一非显示区；

形成一绝缘层覆盖所述闸极层与所述第一遮光层；

形成一通道层于所述闸极层及所述绝缘层上；

形成一源极与汲极层于所述通道层上，且同时形成具有多个孔洞的一第二遮光层于所述非显示区，其中，所述第二遮光层的孔洞与所述第一遮光层的孔洞交错设置；

形成一介电层于所述显示区及所述非显示区；

形成多个显示区开口于所述介电层，这些显示区开口暴露出所述源极与汲极层；以及

形成一像素电极层于所述介电层之上。

8.如权利要求7所述的薄膜晶体管数组基板的制造方法，其特征在于，所述绝缘层与所述介电层的材料相同。

9.如权利要求7所述的薄膜晶体管数组基板的制造方法，其特征在于，形成所述这些显示区开口的步骤还包含形成多个非显示区开口，这些非显示区开口暴露出所述第一遮光层及所述第二遮光层。

10.如权利要求9所述的薄膜晶体管数组基板的制造方法，其特征在于，形成所述像素电极层的步骤还包含形成一连接层，该连接层通过这些非显示区开口电性连接所述第一遮光层及所述第二遮光层。

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