CN101241919A - 有源元件阵列基板以及液晶显示面板 - Google Patents

Abstract

一种有源元件阵列基板以及液晶显示面板，有源元件阵列基板包括基板、像素阵列以及至少一个接合垫。基板具有显示区以及与显示区邻接的周边电路区。像素阵列配置于基板上的显示区内。接合垫配置于基板上的周边电路区内，且接合垫具有至少一个透光区及至少一个层间传导区，接合垫包括第一导电层、介电层、电极层及保护层。第一导电层配置于基板上，在透光区具有第一开口。介电层覆盖第一导电层，在层间传导区内具有第二开口。电极层覆盖介电层，电极层通过第二开口与第一导电层电性连接。保护层覆盖层间传导区的电极层，暴露出透光区的电极层。本发明可有效避免腐蚀现象，确保接合垫兼具透光及传导的特性，并与现有工艺相容，不需额外制作成本。

Description

有源元件阵列基板以及液晶显示面板

技术领域

本发明涉及一种像素结构的制作方法，且特别涉及一种使用较少的光掩模工艺(photolithography and etching process，PEP)来制作具有彩色滤光层的像素结构的制作方法。

背景技术

由于显示器的需求与日俱增，因此业界全力投入相关显示器的开发中。其中，阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)又因具有优异的显示品质与技术成熟性，因此长年独占显示器市场。然而，近来绿色环保概念的兴起，由于阴极射线管能源消耗较大与产生辐射量较大的特性，加上产品扁平化空间有限，因此无法满足市场上轻、薄、短、小、美以及低消耗功率的市场趋势。因此，具有高画质、高空间利用效率、低消耗功率、无辐射等优越特性的薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD)已逐渐成为市场的主流。

图1为传统液晶显示面板的剖面示意图。请参考图1，传统的液晶显示面板100包括有源元件阵列基板110、对向基板120、液晶层130与胶框140，其中液晶层130与胶框140配置于有源元件阵列基板110与对向基板120之间，且胶框140环绕液晶层130。此外，对向基板120具有面向有源元件阵列基板110的共通电极122，而有源元件阵列基板110具有多个接合垫112。

此外，传统的液晶显示面板100中位于接合垫112上方的胶框140通常具有导电特性，使得位于这些接合垫112与共通电极122之间的胶框140得以将两者电性连接。由于共通电极122通过这些接合垫112以及胶框140而电性连接至有源元件阵列基板110上，因此通过位于有源元件阵列基板110上的驱动芯片(未图示)，才能够将共用电压输入至对向基板120的共通电极122中。

值得注意的是，具有导电特性的胶框140通常是紫外光固化胶，实际上，将胶框140涂在有源元件阵列基板110与对向基板120之间之后，通常会利用照光的方式，促使胶框140硬化，从而形成固相型态的胶框140。换言之，接合垫112的设计必须兼具照光与导电的功能。

一般而言，传统的接合垫112通常采用铟锡氧化物作为表层的电极层，利用此电极层直接覆盖用以传导信号的导电层。然而，表层的电极层在工艺上通常无法完全包覆住导电层，使得电极层底下的导电层容易产生孔隙而与外界接触，因而产生腐蚀的现象，造成液晶显示面板的显示异常。举例而言，电极层在成膜后通常会在膜中产生孔隙而暴露出底下的导电层，或者电极层的成膜厚度过薄而无法在具有坡度起伏的表面上完全覆盖住导电层。因此，如何让接合垫避免腐蚀的现象而兼具透光以及导电的功能，成为接合垫的一大课题。

发明内容

本发明提供一种有源元件阵列基板，其具有可以有效避免腐蚀问题的接合垫。

本发明提供一种液晶显示面板，其具有可以有效避免腐蚀问题的接合垫。

本发明提出一种有源元件阵列基板，此有源元件阵列基板包括基板、像素阵列以及至少一个接合垫。基板具有显示区以及与显示区邻接的周边电路区。像素阵列配置于基板上的显示区内。接合垫配置于基板上的周边电路区内，接合垫具有至少一个透光区以及至少一个层间传导区，接合垫包括第一导电层、介电层、电极层以及保护层。其中，第一导电层配置于基板上，且在透光区具有第一开口。介电层覆盖第一导电层，且在层间传导区内具有第二开口。电极层覆盖介电层，且电极层通过第二开口与第一导电层电性连接。保护层覆盖层间传导区的电极层，并暴露出透光区的电极层。

本发明提出一种液晶显示面板，此液晶显示面板包括有源元件阵列基板、对向基板、胶框以及液晶层。其中，有源元件阵列基板包括基板、像素阵列、多个接合垫。基板具有显示区以及与显示区邻接的周边电路区。像素阵列配置于基板上的显示区内。接合垫配置于基板上的周边电路区内，每一接合垫具有至少一个透光区以及至少一个层间传导区，每一接合垫包括第一导电层、介电层、电极层以及保护层。其中，第一导电层配置于基板上，且第一导电层在透光区具有第一开口。介电层覆盖第一导电层，且介电层在层间传导区内具有第二开口。电极层覆盖介电层，且电极层通过第二开口与第一导电层电性连接。保护层覆盖层间传导区的电极层，并暴露出透光区的电极层。对向基板具有共通电极。胶框位于共通电极与有源元件阵列基板之间，且胶框位于接合垫上方，共通电极经由胶框与接合垫上被暴露的电极层电性连接。液晶层配置于有源元件阵列基板、对向基板以及胶框所围出的空间内。

在本发明的一个实施例中，接合垫还包括配置于层间导电区的电极层与第一导电层之间的第二导电层，以使得电极层在层间导电区内经由第二导电层与第一导电层连接。

在本发明的一个实施例中，当每一接合垫的透光区以及层间传导区的数目分别为多个时，透光区以及层间传导区彼此实质上呈阵列排列。在一个实施例中，层间传导区位于每一接合垫的第一行与第一列，透光区对应于层间传导区而呈阵列排列。

在本发明的一个实施例中，保护层例如是含硅的绝缘层。在另一实施例中，保护层例如是有机绝缘层。

在本发明的一个实施例中，像素阵列包括多个像素单元，其中各像素单元包括薄膜晶体管以及像素电极。薄膜晶体管具有栅极、源极以及漏极。像素电极配置于部分漏极上，且像素电极直接与漏极接触。

本发明另提出一种有源元件阵列基板，此有源元件阵列基板包括基板、像素阵列以及至少一个接合垫。基板具有显示区以及与显示区邻接的周边电路区。像素阵列配置于基板上的显示区内。接合垫配置于基板上的周边电路区内，接合垫具有至少一个透光区以及至少一个层间传导区，且接合垫包括第一导电层、第二导电层、介电层、电极层以及保护层。第一导电层配置于基板上。第二导电层位于第一导电层上并与第一导电层电性连接。介电层覆盖第一导电层。电极层覆盖第二导电层，并通过第二导电层与第一导电层电性连接。保护层位于电极层上并大体覆盖第二导电层。

在本发明的一个实施例中，第一导电层在透光区具有第一开口，介电层通过第一开口与基板接触。

在本发明的一个实施例中，介电层在层间传导区内具有第二开口，第二导电层通过第二开口与第一导电层电性连接。

在本发明的一个实施例中，保护层为含硅的绝缘层。

本发明另提出一种液晶显示面板，包括上述的有源元件阵列基板、对向基板以及胶框。对向基板具有共通电极。胶框位于共通电极与有源元件阵列基板之间并大体位于透光区内，共通电极经由胶框与接合垫上被暴露的电极层电性连接。液晶层配置于有源元件阵列基板、对向基板以及胶框所围出的空间内。

在本发明的一个实施例中，电极层的材质为透明的。

本发明利用保护层以及电极层覆盖层间传导区的第一导电层，并且利用电极层以及介电层覆盖透光区的第一导电层，因此与传统的接合垫相比，可以有效避免第一导电层产生腐蚀的现象，确保接合垫兼具透光以及传导的元件特性。并且本发明的有源元件阵列基板以及液晶显示面板中的接合垫与现有工艺相容，不需额外的制作成本。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为传统液晶显示面板的剖面示意图。

图2为本发明的第一实施例中的有源元件阵列基板的示意图。

图3A为本发明的第一实施例中的一种接合垫的剖面示意图。

图3B为本发明的第二实施例中的另一种接合垫以及像素单元的剖面示意图。

图4为本发明的第二实施例中的一种接合垫的俯视示意图。

图5为本发明第三实施例的一种液晶显示面板的剖面示意图。

其中，附图标记说明如下：

100、400：液晶显示面板

110、200、410：有源元件阵列基板

120、420：对向基板

130、440：液晶层

140、430：胶框

122、422：共通电极

112、230、330、450：接合垫

210：基板

210D：显示区

210P：周边电路区

220：像素阵列

240：薄膜晶体管

250：像素单元

260：第一导电层

270：第二导电层

280：介电层

290：电极层

292：保护层

460：外接电压源

A：透光区

B：层间传导区

D：漏极

G：栅极

GI：栅绝缘层

H1：第一开口

H2：第二开口

P：像素电极

S：源极

Vcom：共用电压

具体实施方式

第一实施例

图2为本发明的第一实施例中的有源元件阵列基板的示意图。请参照图2，有源元件阵列基板200包括基板210、像素阵列220以及至少一个接合垫230。其中，基板210具有显示区210D以及与显示区210D邻接的周边电路区210P，周边电路区210P大体围绕显示区210D。像素阵列220配置于基板210上且位于显示区210D中，接合垫230则配置于基板210上且位于周边电路区210P中。此外，在本实施例中，像素阵列220例如是由多个像素单元250组成的，其中各像素单元250包括薄膜晶体管240以及像素电极P，薄膜晶体管240具有栅极G、源极S以及漏极D。像素电极P配置于部分漏极D上，且像素电极P直接与漏极D接触。

图3A为本发明的第一实施例中的一种接合垫的剖面示意图。请参照图3A，接合垫230具有至少一个透光区A以及至少一个层间传导区B，且接合垫230主要由第一导电层260、介电层280、电极层290以及保护层292组成。如图3A所示，第一导电层260位于基板210上，其中第一导电层260例如是由铝(Al)、钼(Mo)、钛(Ti)、钕(Nd)、其叠层或上述的合金等不透光材质组成的，第一导电层260在透光区A具有第一开口H1，通过第一开口H1可以使得光线穿透位于透光区A的膜层。此外，介电层280覆盖第一导电层260，且在层间传导区B内具有第二开口H2，此介电层280具有保护下层第一导电层260免于外界空气或水气等侵入的功能，其中介电层280的材质例如是氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等介电材料。

请继续参照图3A，在介电层280上覆盖电极层290，此电极层290通过第二开口H2与第一导电层260电性连接，其中电极层290的材质通常使用铟锡氧化物或铟锌氧化物，当然电极层290也可以是其他透明导电材料或者厚度很薄的导电金属或其他导电材料，本发明并不以此为限。此外，层间传导区B中的电极层290上覆盖有保护层292，用以保护位于层间传导区B的电极层290，此保护层292同样具有保护下层第一导电层260免于外界空气或水气等侵入的功能，具体而言，保护层292可以是含硅的绝缘层，保护层292也可以是有机绝缘层。

值得注意的是，不同于现有技术，本发明利用保护层292来保护位于层间传导区B中的第一导电层260，换言之，通过上层电极层290以及保护层292的双重保护可以有效阻挡外界环境对于第一导电层260的侵害，有效防止腐蚀第一导电层260问题的产生。另一方面，保护层292会暴露出透光区A的电极层290，以使得施加于接合垫230上的信号通过此透光区A的电极层290向外传递，有关接合垫230中信号的传递路径将于图5中举例说明。值得一提的是，位于透光区A中的第一导电层260通过上方电极层290以及介电层280的双重保护，同样可以达到避免第一导电层260腐蚀的现象。

第二实施例

图3B为本发明的第二实施例中的另一种接合垫以及像素单元的剖面示意图。请参照图3B，接合垫330与图3A中的接合垫230类似，不过本实施例的接合垫330在层间传导区B中的第一导电层260与电极层290之间选择性地设置第二导电层270，以使得电极层290在层间传导区B内经由第二导电层270与第一导电层260连接。具体而言，第二导电层270的材质可以是铝、钼、钛、钕、其叠层或上述的合金，并且，第二导电层270可以进一步降低第一导电层260与电极层290之间的接触阻值(contact resistance)，进而加强层间传导区B中各膜层的间传递信号的效果。

实际上，接合垫230的膜层制作可在制作像素阵列220时一并完成。以制作图3B的接合垫330以及像素单元250为例，在像素单元250中，栅极G例如是在形成第一导电层260时一并形成的，栅极G与第一导电层260为同一膜层，源极S与漏极D例如是在形成第二导电层270时一并形成的，源极S与漏极D和第二导电层270为同一膜层，而像素电极P例如是在形成电极层290时一并形成的，像素电极P和电极层290为同一膜层。详细来说，先在基板210上形成图案化的第一导电层260，以在显示区210D内形成栅极G，并在周边电路区210P内的接合垫330预定区形成上述具有第一开口H1的第一导电层260。接着，在栅极G与第一导电层260上覆盖图案化的介电层280，以在显示区210D内形成栅绝缘层GI，并在周边电路区210P内的接合垫330预定区形成上述具有第二开口H2的介电层280。之后，在介电层280上形成图案化的第二导电层270，以在显示区210D内形成源极S与漏极D，并在周边电路区210P内的接合垫330预定区形成上述通过第二开口H2与第一导电层260电性连接的第二导电层270。

接着，请继续参照图3B，在第二导电层270上形成图案化的电极层290，以在显示区210D内形成像素电极P，并在周边电路区210P内的接合垫330预定区形成上述通过电极层290。之后，在电极层290上形成图案化的保护层292，以在周边电路区210P内的接合垫330预定区形成上述覆盖部分电极层290的保护层292。因此，本发明中的接合垫330与现有工艺相容，在改善金属腐蚀问题的同时，不会额外增加制作成本，可以有效提升合格率。

图4为本发明的第二实施例中的一种接合垫的俯视示意图。请参照图4，当每一接合垫330的透光区A以及层间传导区B的数目分别为多个时，透光区A以及层间传导区B的排列方式例如以彼此实质上呈阵列的方式作排列。如图4所示，多个层间传导区B可以集中于每一接合垫330的第一行以及第一列，而透光区A则对应地配置在其他的阵列排列位置，例如图4中邻近右下角的4×4阵列位置。

请同时参照图3B与图4，由于层间传导区B以及透光区A是分别集中设置的，使得介电层280中的第二开口H2以及第一导电层260中的第一开口H1可以分别被集中规划，亦即，在图案化第一导电层260的工艺中，被集中规划的第一开口H1可增加如曝光、显影、蚀刻等工艺的工艺裕度(processmargin)，同理，在图案化介电层280的工艺中，集中规划的第二开口H2也可增加如曝光、显影、蚀刻等工艺的工艺裕度。另一方面，与交错排列的层间传导区B以及透光区A相比，如图4排列的接合垫330设计可以减少电极层290因底层高低起伏的地形落差而产生膜中孔隙，进而增强电极层290以及保护层292对于第一导电层260或第二导电层270的保护功效。

第三实施例

图5为本发明第三实施例的一种液晶显示面板的剖面示意图。请参照图5，此液晶显示面板400包括有源元件阵列基板410、对向基板420、胶框430以及液晶层440，其中有源元件阵列基板410例如是具有上述任一实施例的接合垫450的有源元件阵列基板410，其中接合垫450例如是上述实施例中的接合垫230、330。对向基板420配置于有源元件阵列基板410的对向侧，且具有共通电极422。此外，胶框430位于共通电极422与有源元件阵列基板410之间，且液晶层440配置于有源元件阵列基板410、对向基板420以及胶框430所围出的空间内。在本实施例中，对向基板420例如是彩色滤光片基板，而液晶显示面板400可以是穿透型显示面板、半穿透型显示面板、反射型显示面板、彩色滤光片于有源层上(color filter on array)的显示面板、有源层于彩色滤光片上(array on color filter)的显示面板或是其他种类的面板。

请继续参照图5，液晶显示面板400中的接合垫450是以第二实施例的接合垫330类型为例作说明，当然接合垫450也可以是其他实施例的类型。如图5所示，胶框430位于接合垫450上方，共通电极422经由胶框430与接合垫450上被暴露的电极层290电性连接。接合垫450中同时具有用以传递信号的层间传导区B以及用以符合胶框430的照光工艺的透光区A。

更详细地说，在本实施例中，位于接合垫450上方的胶框430的材质属于导电材料，通称为导电胶，液晶显示面板400通常会通过有源元件阵列基板410上的外接电压源460，提供共用电压Vcom至接合垫450的第一导电层260，此共用电压Vcom通过层间传导区B中的第二开口H2而传递至电极层290，接着层间传导区B中的电极层290再将此共用电压Vcom横向传递至透光区A的电极层290。之后，透光区A的电极层290通过导电的胶框430而将此共用电压Vcom传递至对向基板420的共通电极422上。据此信号传递路径可将有源元件阵列基板410上的信号传递至对向基板420，使得液晶显示面板400呈现多种显示画面。

由于本实施例的接合垫450中的第一导电层260在层间传导区B以及透光区A上方分别设置双重保护的保护叠层，例如位于层间传导区中的第一导电层260上方所覆盖的电极层290与保护层292，以及位于透光区中的第一导电层260上方所覆盖的介电层280与电极层290，因而有助于稳定第一导电层260的电气特性，可以有效避免腐蚀问题，维持液晶显示面板400的显示品质。

综上所述，本发明的有源元件阵列基板以及液晶显示面板中，在主要用以传输信号的第一导电层上方设置具有双重保护的保护叠层(例如：层间传导区中的电极层以及保护层，透光区的介电层以及电极层)，因而能有效地防止外界环境对于接合垫的破坏。此外，本发明的有源元件阵列基板以及液晶显示面板中的接合垫与现有工艺相容，不需额外的制作成本。

虽然本发明已以优选实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与修改，因此本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种有源元件阵列基板，包括：

基板，具有显示区以及与该显示区邻接的周边电路区；

像素阵列，配置于该基板上的该显示区内；以及

至少一个接合垫，配置于该基板上的该周边电路区内，该接合垫具有至少一个透光区以及至少一个层间传导区，该接合垫包括：

第一导电层，配置于该基板上，该第一导电层在该透光区具有第一开口；

介电层，覆盖该第一导电层，且该介电层在该层间传导区内具有第二开口；

电极层，覆盖该介电层，该电极层通过该第二开口与该第一导电层电性连接；以及

保护层，覆盖该层间传导区的该电极层，并暴露出该透光区的该电极层。

2.如权利要求1所述的有源元件阵列基板，其中该接合垫还包括：第二导电层，配置于该层间导电区的该电极层与该第一导电层之间，以使得该电极层在该层间导电区内经由该第二导电层与该第一导电层连接。

3.如权利要求1所述的有源元件阵列基板，其中当每一接合垫的该透光区以及该层间传导区的数目分别为多个时，所述多个透光区以及所述多个层间传导区彼此实质上呈阵列排列，且其中所述多个层间传导区位于每一接合垫的第一行与第一列，所述多个透光区对应于所述多个层间传导区而阵列排列。

4.如权利要求1所述的有源元件阵列基板，其中该保护层为含硅的绝缘层，且该保护层为有机绝缘层。

5.如权利要求1所述的有源元件阵列基板，其中该像素阵列包括多个像素单元，各所述像素单元包括：

薄膜晶体管，具有栅极、源极以及漏极；以及

像素电极，配置于部分该漏极上，且该像素电极与该漏极电性连接。

6.一种液晶显示面板，包括：

有源元件阵列基板，包括：

基板，具有显示区以及与该显示区邻接的周边电路区；

像素阵列，配置于该基板上的该显示区内；以及

多个接合垫，配置于该基板上的该周边电路区内，每一接合垫具有至少一个透光区以及至少一个层间传导区，每一接合垫包括：

第一导电层，配置于该基板上，该第一导电层在该透光区具有第一开口；

介电层，覆盖该第一导电层，该介电层在该层间传导区内具有第二开口；

电极层，覆盖该介电层，该电极层通过该第二开口与该第一导电层电性连接；

保护层，覆盖该层间传导区的该电极层，并暴露出该透光区的该电极层；

对向基板，具有共通电极；

胶框，位于该共通电极与该有源元件阵列基板之间，且该胶框位于所述多个接合垫上方，该共通电极经由该胶框与所述多个接合垫上被暴露的所述多个电极层电性连接；以及

液晶层，配置于该有源元件阵列基板、该对向基板以及该胶框所围出的空间内。

7.如权利要求6所述的液晶显示面板，其中每一接合垫还包括：第二导电层，配置于该层间导电区内的该电极层与该第一导电层之间，以使得该电极层在该层间导电区内经由该第二导电层与该第一导电层连接。

8.如权利要求6所述的液晶显示面板，其中当每一接合垫的该透光区以及该层间传导区的数目分别为多个时，所述多个透光区以及所述多个层间传导区彼此实质上呈阵列排列，且所述多个层间传导区位于每一接合垫的第一行与第一列，所述多个透光区对应于所述多个层间传导区而阵列排列。

9.如权利要求6所述的液晶显示面板，其中该保护层为含硅的绝缘层，且该保护层为有机绝缘层。

10.如权利要求6所述的液晶显示面板，其中该像素阵列包括多个像素单元，各所述像素单元包括：

薄膜晶体管，具有栅极、源极以及漏极；以及

像素电极，配置于部分该漏极上，且该像素电极与该漏极电性连接。

11.如权利要求6所述的液晶显示面板，其中该胶框的材质为银胶。

12.一种有源元件阵列基板，包括：

基板，具有显示区以及与该显示区邻接的周边电路区；

像素阵列，配置于该基板上的该显示区内；以及

至少一个接合垫，配置于该基板上的该周边电路区内，该接合垫具有至少一个透光区以及至少一个层间传导区，该接合垫包括：

第一导电层，配置于该基板上；

第二导电层，位于该第一导电层上并与该第一导电层电性连接；

介电层，覆盖该第一导电层；

电极层，覆盖该第二导电层，并通过第二导电层与该第一导电层电性连接；以及

保护层，位于该电极层上并大体覆盖该第二导电层。

13.如权利要求12所述的有源元件阵列基板，其中该第一导电层在该透光区具有第一开口，该介电层通过该第一开口与该基板接触。

14.如权利要求12所述的有源元件阵列基板，其中该介电层在该层间传导区内具有第二开口，该第二导电层通过该第二开口与该第一导电层电性连接。

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