CN101661204A - 彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板上的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板上的制造方法,所述薄膜晶体管阵列基板具有若干个画素单元且每一画素单元由至少一第一画素区及一第二画素区组成,其特征在于,所述制造方法包含以下步骤:形成第一图案化色阻层于所述薄膜晶体管阵列基板上,其中所述第一图案化色阻层覆盖所述第一画素区并形成所述第二画素区的容纳区;以及以喷墨方式将第二色阻层喷涂于所述第二画素区的容纳区中。
Description
【技术领域】
本发明是有关一种薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistor LCD,TFT-LCD)中薄膜晶体管阵列基板的制造方法,特别有关一种将彩色滤光片(Color filter,CF)形成于薄膜晶体管阵列基板上的制造方法。
【背景技术】
薄膜晶体管液晶显示器主要是由薄膜晶体管阵列基板、彩色滤光片、和液晶层所构成。早期制造薄膜晶体管液晶显示器的技术中,彩色滤光片与作为驱动开关的薄膜晶体管是配置在不同基板上,且位于液晶层两侧,然而这种配置方式会造成面板的开口率降低,进而影响面板的亮度与画质表现。由于近年来,市场上对于面板开口率及亮度的需求与日俱增,业界为因应市场需求进而开发出一种彩色滤光片直接形成于阵列基板上(Color filter onarray,COA)的技术,亦即将彩色滤光片及薄膜晶体管做在同一块玻璃基板上,如此不仅可以提升面板开口率,增加面板亮度,而且避免了以往须将彩色滤光片与薄膜晶体管阵列基板对组所衍生的问题。此外,相较于以往两者配置在不同玻璃基板的方式,配合COA技术来制造薄膜晶体管液晶显示器可以减少许多制程步骤,并降低生产成本。
图1显示传统薄膜晶体管液晶显示器将彩色滤光片与薄膜晶体管配置在不同玻璃基板上的侧面剖视图。如图1所示,传统薄膜晶体管液晶显示器主要包含薄膜晶体管阵列基板12、彩色滤光片基板14和液晶层13位于该薄膜晶体管阵列基板12与彩色滤光片基板14之间,其中彩色滤光片基板14具有上玻璃基板145及彩色滤光片143设置于该上玻璃基板145且形成色阻层148及遮光层150。该薄膜晶体管阵列基板12具有下玻璃基板125且该下玻璃基板125上设置有呈阵列的薄膜晶体管(未图标)和存储电容(未图标)等基本元件,且该薄膜晶体管阵列基板12上还设置数条资料线155及数条扫瞄线(未图标)相交,于每一相交处连接对应的薄膜晶体管和存储电容以控制对应的画素单元。一般而言,显示器中每个画素单元分成红、蓝、绿三个画素区,而彩色滤光片143的色阻层148包括由红、蓝、绿三种色料所构成的不同颜色色阻层以对应这三种画素区。此外,薄膜晶体管阵列基板12及彩色滤光片基板14上对应每个画素区分别设置有上下两端电极126、146,利用扫瞄线的闸极脉冲讯号切换薄膜晶体管,使施加于该上下电极126、146间的电场造成液晶层13中液晶分子的偏转,进而影响所在画素区的光量,显示屏幕上每一画素即由对应的画素单元射出的红、蓝、绿光混色而成。再者,为避免光线进入邻近的画素区而造成干扰,通常会将遮光层150如黑色矩阵(blackmatrix,BM),设置于不同颜色的画素区之间,而且为维持开口率,遮光层150通常需对应薄膜晶体管阵列基板12的资料线155位置而设置。然而,彩色滤光片143上的遮光层150因必须考虑到与薄膜晶体管阵列基板12对组的误差所以宽度会比较宽,进而降低面板的开口率,影响面板亮度与画质表现。
图2显示一种习知的采用COA技术制造的薄膜晶体管液晶显示器的侧面剖视图。如图2所示,此习知的薄膜晶体管液晶显示器主要包含薄膜晶体管阵列基板22、铟锡氧化层(ITO)基板26和液晶层23介于薄膜晶体管阵列基板22和铟锡氧化层基板26之间。薄膜晶体管阵列基板22具有下玻璃基板225其上形成薄膜晶体管、存储电容、各配线结构(例如资料线255)以及彩色滤光片224。其中彩色滤光片224包含数个不同颜色的色阻层2242、2244多以光刻制程形成于薄膜晶体管阵列基板22上,且如图2所示,由于两相邻画素区之间不同颜色的色阻层2242、2244的边缘重叠于资料线255上,而重叠的部分具有遮光的作用,因此可以用来减少光线进入邻近的画素区造成的干扰。此外,也可以沿着资料线255上再设置遮光层如黑色矩阵,以增强遮光的效果,避免邻近画素区间光线干扰。薄膜晶体管阵列基板22的各色阻层2242、2244上方还设置有下电极246,而铟锡氧化层基板26具有上玻璃基板265,其上涂布有铟锡氧化层作为上电极266,因此每个画素区皆具有对应设置的两对应的上下电极246、266,以控制液晶层23中液晶分子的偏转。
然而,习知采用COA技术制造的薄膜晶体管液晶显示器在形成彩色滤光片的不同颜色色阻层2242、2244的光刻制程中,对应每个画素区的色阻层之制作都要经过色料涂布、曝光、显影等制程,完成三种色阻层的制造至少需要九道工法,制程非常繁琐。而且,每制造一种颜色的色阻层都需要一种光罩,光罩使用数量庞大且消耗急遽,导致制造成本增加。
因此,有鉴于上述现有技术的缺失,有待开发一种新的制程方法,配合COA技术并改善色阻层的制造程序,以降低薄膜晶体管液晶显示器的生产成本。
【发明内容】
本发明之一目的在于提供一种采用COA技术的制造方法,以应用于薄膜晶体管液晶显示器的制造。
本发明之另一目的在于减少彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制程步骤,以提高生产速度。
本发明之另一目的在于降低薄膜晶体管液晶显示器的生产成本。
本发明之另一目的在于减少制作色阻层时使用的光罩数量,以降低成本。
本发明之另一目的在于减少使用黑色矩阵的数量或无须使用黑色矩阵,以降低成本。
依本发明之上述目的,本发明提供一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板上的制造方法,所述薄膜晶体管阵列基板具有若干个画素单元且每一画素单元由至少一第一画素区及一第二画素区组成,所述制造方法包含以下步骤:形成第一图案化色阻层于薄膜晶体管阵列基板上,其中第一图案化色阻层覆盖第一画素区并形成第二画素区的容纳区;以及以喷墨方式将第二色阻层喷涂于第二画素区的容纳区中。另一方面,第一图案化色阻层于第一画素区及第二画素区内之部分区域形成挡墙,用以暴露出薄膜晶体管阵列基板上的薄膜晶体管或电容区。此外,构成第一图案化色阻层的色料可为红色色料、绿色色料、蓝色色料或透明色料。
本发明之另一方面提供一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板上的制造方法,该制造方法包含以下步骤:(1)提供薄膜晶体管阵列基板,其上具有由资料线和扫描线交错形成的第一画素区、第二画素区和第三画素区、与资料线和扫描线连接的薄膜晶体管区、以及与薄膜晶体管区连接的电容区;(2)利用黄光制程图案化形成第一图案化色阻层于薄膜晶体管阵列基板上,其中第一图案化色阻层包含第一部份、第二部份和第三部份,第一部份形成于资料线上,第二部份形成于第一画素区、第二画素区和第三画素区内以暴露出部分电容区和部分薄膜晶体管区且构成均较各画素区小的容纳区,第三部份覆盖于第一画素区的容纳区中;(3)以喷墨方式将第二色阻层和第三色阻层分别喷涂于第二画素区和第三画素区的容纳区中;(4)形成画素电极于薄膜晶体管阵列基板上,画素电极分别覆盖各画素区的第二部份、第一图案化色阻层的第三部份、第二色阻层、第三色阻层、以及暴露的部分电容区和部分薄膜晶体管区上。构成第一图案化色阻层、第二色阻层和第三色阻层的色料组合为包含红色色料、绿色色料、和蓝色色料的色料组合。
本发明中,第二色阻层和第三色阻层可喷涂于部份的资料线上,并可于第一图案化色阻层、第二色阻层及第三色阻层之中任两者的交界处设置遮光层如黑色矩阵,遮光层形成于薄膜晶体管阵列基板的资料线上。本发明中,并可以条状喷墨打印方式喷涂第二色阻层、第三色阻层。另一方面,第一图案化色阻层的第一部份更可再形成于薄膜晶体管阵列基板的扫描线上。第一图案化色阻层的第二部份形成之较第一画素区和第二画素区小的容纳区为环形、方形或其他形状。
本发明中,除了三个画素区构成一个画素单元之实施方式外,本发明亦可应用于一个画素单元由四个画素区所构成之情况,例如:构成第一图案化色阻层、第二色阻层、第三色阻层及第四色阻层的色料组合可为包含红色色料、绿色色料、蓝色色料及透明色料的色料组合。
依据本发明之各实施例中,可分别包括具有金属层-绝缘层-铟锡氧化物层(Metal-Insulator-ITO,MII)结构之存储电容且其设置于扫瞄线(Cst ongate)上、具有金属层-绝缘层-铟锡氧化物层结构之存储电容且其设置于共同电极线(Cst on common)上,以及具有第一金属层-绝缘层-第二金属层(Metal-Insulator-Metal,MIM)之存储电容且其设置于共同电极线(Cst oncommon)上。
因此本发明具有下列各项优点:
(1)因为本发明是先以黄光制程形成第一图案化色阻层覆盖第一画素区,再于所形成的容纳区内以喷墨打印的方式喷涂色料形成第二画素区的第二色阻层和第三画素区的第三色阻层,相较于习知制作每个色阻层都需经过涂布、曝光、显影等制程的方式,本发明大大地减少了制程步骤,有效提高生产效率。
(2)因为本发明使用喷墨打印的方式来制作第二色阻层和第三色阻层,所需的光罩数量减少,生产成本因而降低。
(3)因为本发明形成于资料线上的第一图案化色阻层具有相当程度的遮光效果,可取代黑色矩阵作为遮光层,故本发明可以不需使用黑色矩阵,节省成本。然若欲增强遮光效果,可于资料线上,任两色阻层之交界处上方,设置黑色矩阵,再依序形成保护层、透明导电层。由于仅在两色阻层重叠后之交界处设置黑色矩阵,相较于有些制程方式先在资料线上形成黑色矩阵再制作色阻层,本发明使用黑色矩阵的量相对较小,故可节省成本。
(4)本发明之第一图案化色阻层形成之同时,连接薄膜晶体管区的汲极之开孔以及对应存储电容区之开孔亦随即形成,相较于有些制程方式须在完成色阻层制作后再来形成开孔,本发明以较少的制程步骤即可达成开孔之制作,此技术特征具有进步性之优势。
【附图说明】
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。
图1显示传统薄膜晶体管液晶显示器将彩色滤光片与薄膜晶体管配置在不同玻璃基板上的侧面剖视图。
图2显示习知的采用COA技术制造的薄膜晶体管液晶显示器的侧面剖视图。
图3a至3e显示依据本发明第一实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法的各步骤所对应形成的薄膜晶体管阵列基板的侧面剖视图,包括
图3a显示依据黄光制程图案化形成第一图案化色阻层之步骤所对应形成的薄膜晶体管阵列基板的侧面剖视图;
图3b显示依据喷墨打印法喷涂第二色料和第三色料之步骤所对应形成的薄膜晶体管阵列基板的侧面剖视图;
图3c显示依据第二色料和第三色料乾燥固化形成第二色阻层和第三色阻层之步骤所对应形成的薄膜晶体管阵列基板的侧面剖视图;
图3d显示依据形成保护层之步骤所对应形成的薄膜晶体管阵列基板的侧面剖视图;以及
图3e显示依据形成透明导电层之步骤所对应形成的薄膜晶体管阵列基板的侧面剖视图。
图3f显示依据本发明第二实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法所对应形成的薄膜晶体管阵列基板的侧面剖视图,其中多了遮光层设置于不同颜色的色阻层边缘交叠之处。
图4a至4f显示依据本发明第三实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法之各步骤所对应形成的薄膜晶体管阵列基板的薄膜晶体管区及存储电容区的侧面剖视图,其中色阻层形成于薄膜晶体管阵列基板上之薄膜晶体管区及存储电容区,包括
图4a显示依据涂布第一色阻层之步骤所对应形成的薄膜晶体管阵列基板的薄膜晶体管区及存储电容区的侧面剖视图;
图4b显示依据设置光罩图案化第一色阻层之步骤所对应形成的薄膜晶体管阵列基板的薄膜晶体管区及存储电容区的侧面剖视图;
图4c显示依据曝光显影形成第一图案化色阻层之步骤所对应形成的薄膜晶体管阵列基板的薄膜晶体管区及存储电容区的侧面剖视图;
图4d显示依据喷墨打印法喷涂色料之步骤所对应形成的薄膜晶体管阵列基板的薄膜晶体管区及存储电容区的侧面剖视图;
图4e显示依据形成保护层之步骤所对应形成的薄膜晶体管阵列基板的薄膜晶体管区及存储电容区的侧面剖视图;以及
图4f显示依据形成透明导电层(作为画素电极)之步骤所对应形成的薄膜晶体管阵列基板的薄膜晶体管区及存储电容区的侧面剖视图。
图5a显示一种薄膜晶体管阵列基板之上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板上尚未形成色阻层且将形成具MII结构之存储电容位于扫描线上。
图5b显示依据本发明第四实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法在如图5a所示的薄膜晶体管阵列基板之上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板上形成不同颜色的第一图案化色阻层、第二色阻层和第三色阻层但该等色阻层未重叠于资料线上。
图5c显示利用本发明第五实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法在如图5a所示的薄膜晶体管阵列基板之上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板上形成不同颜色的第一图案化色阻层、第二色阻层和第三色阻层且该等色阻层重叠于部分资料线上。
图5d显示利用本发明第六实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法实施在如图5a所示的薄膜晶体管阵列基板之上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板上形成不同颜色的第一图案化色阻层、第二色阻层和第三色阻层且该等色阻层交界处多设置遮光层且位于资料线上。
图5e是依据图5b至5d之薄膜晶体管阵列基板中各A-B剖面线的侧面剖视图。
图6a显示另一种薄膜晶体管阵列基板的上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板上尚未形成色阻层且将形成具MII结构之存储电容位于共同电极线上。
图6b显示利用本发明第七实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法实施在如图6a所示的薄膜晶体管阵列基板之上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板上形成不同颜色的第一图案化色阻层、第二色阻层和第三色阻层但该等色阻层未重叠于资料线上。
图6c显示利用本发明第八实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法实施在如图6a所示的薄膜晶体管阵列基板之上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板上形成不同颜色的第一图案化色阻层、第二色阻层和第三色阻层且该等色阻层重叠于部分资料线上。
图6d显示利用本发明第九实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法实施在如图6a所示的薄膜晶体管阵列基板之上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板上形成不同颜色的第一图案化色阻层、第二色阻层和第三色阻层且该等色阻层交界处多设置遮光层且位于资料线上。
图6e显示利用本发明第十实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法实施在如图6a所示的例薄膜晶体管阵列基板之上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板上形成不同颜色的第一图案化色阻层、第二色阻层和第三色阻层,且以条状打印方式喷涂第二色阻层和第三色阻层。
图6f是依据图6b至6e之薄膜晶体管阵列基板中各C-D剖面线的侧面剖视图。
图7a显示另一种薄膜晶体管阵列基板的上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板上尚未形成色阻层且将形成具MIM结构之存储电容位于共同电极线上。
图7b显示利用本发明第十一实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法实施在如图7a所示的薄膜晶体管阵列基板之上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板上形成不同颜色的第一图案化色阻层、第二色阻层和第三色阻层但该等色阻层未重叠于资料线上。
图7c显示利用本发明第十二实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法实施在如图7a所示的薄膜晶体管阵列基板之上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板上形成不同颜色的第一图案化色阻层、第二色阻层和第三色阻层且该等色阻层重叠于部分资料线上。
图7d显示利用本发明第十三实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法实施在如图7a所示的薄膜晶体管阵列基板之上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板上形成不同颜色的第一图案化色阻层、第二色阻层和第三色阻层且该等色阻层交界处多设置遮光层且位于资料线上。
图7e显示利用本发明第十四实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法实施在如图7a所示的薄膜晶体管阵列基板之上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板上形成不同颜色的第一图案化色阻层、第二色阻层和第三色阻层,并以条状打印方式喷涂第二色阻层和第三色阻层。
图7f是依据图7b至7e之薄膜晶体管阵列基板中各E-f剖面线的侧面剖视图。
图7g是依据图7b至7e之薄膜晶体管阵列基板中各G-H剖面线的侧面剖视图。
图8a至图8d显示本发明之画素单元由呈直列并排的红(R)、蓝(B)、绿(G)及透明(W)画素区所构成之诸多态样之示意图。
图9a至图9d显示本发明之画素单元由呈两两并排的红(R)、蓝(B)、绿(G)及透明(W)画素区所构成之诸多态样之示意图。
图10显示杂散电容会生成于薄膜晶体管阵列基板上之透明导电层与金属导电层间的示意图。
【具体实施方式】
为让本发明之上述内容能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下,其中相同的或功能类似的且或结构类似的元件以相同的标号表示。
图3a至3e显示依据本发明第一实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法的各步骤所对应形成的薄膜晶体管阵列基板的侧面剖视图。请参考图3a,因为薄膜晶体管阵列基板32有许多个与屏幕之画素对应的画素单元(图中仅以一个画素单元例示说明),每个画素单元包含至少三个画素区如第一画素区310、第二画素区320及第三画素区330,且每一画素区上已形成有薄膜晶体管区(未图标)和存储电容区(未图标)等基本元件以及配线结构(例如资料线35)。首先,在薄膜晶体管阵列基板32上涂布色料光阻,并以黄光制程图案化以形成第一图案化色阻层311,其中第一图案化色阻层311包含第一部份501(如图3a所示)、第二部份502(如图4c所示)和第三部份503(如图3a所示),其中第一部份501(如挡墙)形成于资料线35上,第二部份502覆盖于部份第一画素区310、部份第二画素区320及部份第三画素区330内但暴露出部分存储电容区328和部分薄膜晶体管区327以分别形成第一画素区310的容纳区、第二画素区320的容纳区以及第三画素区330的容纳区,且构成均较对应的第一画素区310、第二画素区320和第三画素区330为小的容纳区,此容纳区可为环形、方形或其他形状,位于薄膜晶体管阵列基板中金属导电层、介电层或任一层的上方,以暴露出存储电容区328,或者是形成通孔以作为连接薄膜晶体管区327或其他半导体元件之通道。而且,第一图案化色阻层311的第三部份503覆盖于第一画素区310的容纳区中。
请参考图3b,接着以喷墨打印(ink-jet printing,IJP)的方式将不同颜色的第二色料3210喷涂于第二画素区320的容纳区且将所述第二色料3210喷涂于部份资料线35、部份的第一部份501上、部份的第三部份503边缘,以及将第三色料3310喷涂于第三画素区330的容纳区中且将所述第三色料3310喷涂于部份资料线35及部份的第一部份501上,藉由该第一部份501可防止喷涂的各色料3210、3310过满而溢出。
请参考图3c,于前述步骤中喷涂的第二色料3210和第三色料3310经乾燥固化后即分别形成第二色阻层321和第三色阻层331。需注意的是,构成第一图案化色阻层311、第二色阻层321、和第三色阻层331之色料颜色可为红、蓝、绿任意配置,但第一图案化色阻层311、第二色阻层321、及第三色阻层331皆具有滤光的作用,故能实现彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板32之基本目的。同时,不仅是形成于资料线35上的第一图案化色阻层311的第一部份501具有遮光的效果,可用于取代黑色矩阵作为遮光层阻止光线进入邻近的画素区而避免干扰,于本实施例中,因为第二色阻层321与第三色阻层331皆分别重叠于该第一图案化色阻层311的第一部份501之上,故可进一步强化遮光性。惟,于其他的实施例中(如图5b、图6b及图7b所示),第二色阻层321与第三色阻层331的边缘是可以不重叠于该第一图案化色阻层311的第一部份501之上。
请参考图3d,接着在该等色阻层311、321、331上形成保护层323,以避免该等色阻层受损,亦可在保护层323上进行平坦化,使表面平整。保护层323的材质可为氮化硅、氧化硅、有机层或是其它适用的介电材料。
请参考图3e,再于保护层323上形成铟锡氧化层或铟锌氧化层之类的透明导电层326以作为画素电极之用,透明导电层326分别覆盖位于各资料线35上的第一图案化色阻层311的第一部份501、位于第一画素区310的第一图案化色阻层311的第三部份503、位于第二画素区320的第二色阻层321及第二部份502(如图4f所示)、位于第三画素区330的第三色阻层331及第二部份502、以及各容纳区所暴露出的部分存储电容区328和部分薄膜晶体管区327上(如图4f所示)。
由于本发明是先以黄光制程形成第一图案化色阻层311,其中第一图案化色阻层311的第三部份503覆盖第一画素区310的容纳区且第一图案化色阻层311的第一部份501与第二部份502用于建立第二画素区320与第三画素区330中的各容纳区,再以喷墨打印的方式喷涂不同颜色色料至第二画素区320与第三画素区330形成的各容纳区内以分别形成第二色阻层321和第三色阻层331,故相较于习知制作每个色阻层都需经过涂布、曝光、显影等制程的方式,本发明大大地减少了制程步骤,有效提高生产效率。而同时,本发明因使用喷墨打印的方式来制作第二色阻层321和第三色阻层331,所需的光罩数量减少,生产成本因而降低。此外,因形成于资料线35上的第一图案化色阻层311可以用来取代黑色矩阵作为遮光层,故还可以节省制造黑色矩阵的成本。
图3f显示依据本发明第二实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法所对应形成的薄膜晶体管阵列基板的侧面剖视图,其与第一实施例不同之处在于:第二实施例为了增强遮光效果,于资料线35上,各两色阻层311与321或321与331之交界处上方,设置黑色矩阵350,再依序形成保护层323、透明导电层326,由于仅在两色阻层重叠后之交界处设置黑色矩阵350,有别于有些制程方式先在资料线上形成黑色矩阵再制作色阻层,本发明使用黑色矩阵的量相对较小,故可节省成本。
图4a至4f显示依据本发明第三实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法之各步骤所对应形成的薄膜晶体管阵列基板的薄膜晶体管区及存储电容区的侧面剖视图,其中不同颜色的色阻层形成于薄膜晶体管阵列基板上之部份薄膜晶体管区及存储电容区。请参考图4a,薄膜晶体管阵列基板32的每一画素区上已先形成有薄膜晶体管区327和存储电容区328,薄膜晶体管区327具有闸极3273、源极3276、和汲极3279,存储电容区328具有下电极3283,其中闸极3273和下电极3283之材质可为铝或其它导体材料,源极3276和汲极3279之材质可为钼/铝/钼(Mo/Al/Mo)的复合金属材料或是其它适用的单一或复合导体材料。首先,如图4a所示,在薄膜晶体管阵列基板32上涂布色料光阻如第一色阻31并覆盖薄膜晶体管区327和存储电容区328。接着,请参考图4b,进行黄光制程图案化,图4a之第一色阻31通过光罩49进行曝光后,再经显影、清洗等程序形成如图4c所示的第一图案化色阻层311,其中第一图案化色阻层311的第二部份502暴露出部分存储电容区328和部分薄膜晶体管区327,于薄膜晶体管区327的汲极3279上形成开孔3200及于存储电容区328上方形成开孔3201,而开孔3200、3201可作为后续电极连接之用。
接着,进行喷墨打印以喷涂色料。以图4d所示的第二画素区320为例,第二色料3210会喷涂于由第一图案化色阻层311的第一部份501(如图3b所示)与第二部份502所形成的第二画素区320的容纳区内以形成第二色阻层321。于喷墨打印过程中,第三画素区330与第二画素区320两者的色料喷涂过程类似,惟不同的是,以不同颜色的色料进行喷涂。而因为第一画素区310是被第一图案化色阻层311的第三部份503所覆盖,覆盖于第一画素区310上的第一图案化色阻层311的第三部份503即可作为滤光之用,因此于喷墨打印过程中第一画素区310内无须喷涂色料。另外,第一画素区310也会有开孔3200、3201以暴露出部份薄膜晶体管区327和部份存储电容区328。
请参考图4e和图4f,于前述步骤中喷涂的色料固化以形成色阻层321后,再依序形成保护层323(见图4e)和透明导电层326(见图4f),其中透明导电层326会覆盖各容纳区所暴露出的部分存储电容区328和部分薄膜晶体管区327上,透明导电层326作为画素电极之用,通过开孔3200与薄膜晶体管区327之汲极3279直接接触由汲极3279提供电压以驱动液晶分子偏转。此外,透明导电层326并通过开孔3201与下电极3283共同构成存储电容区328,透明导电层326与下电极3283之间为介电材料,因此当透明导电层326与下电极3283间有电压差时可存储电荷作为电容,存储电容区328的作用是为让充好电的电压保持到下一次更新画面的时候之用。
由于本发明中于第一图案化色阻层311形成后,藉以连接薄膜晶体管区327的汲极3279之开孔3200以及对应存储电容区328之开孔3201随即形成相较于有些制程方式须在完成色阻层制作后再来形成开孔,本发明以较少的制程步骤即可达成开孔之制作,此技术特征具有进步性之优势。
以下各实施例将例示说明本发明之彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法应用于三种不同的结构,所述之三种结构分别是(1)具有金属层-绝缘层-铟锡氧化物层(Metal-Insulator-ITO,MII)结构之存储电容且其位于扫瞄线(Cst on gate)上;(2)具有金属层-绝缘层-铟锡氧化物层(MII)结构之存储电容且其位于共同电极线(Cst on common)上;及(3)具有第一金属层-绝缘层-第二金属层(Metal-Insulator-Metal,MIM)结构之存储电容且其位于共同电极线(Cst on common)上。具有MII结构之存储电容可参考图5e或图6f,透明导电层326与下电极3283之间为介电材料,且透明导电层326与下电极3283间因有电压差而构成存储电容。具有MIM结构之存储电容可参考图7g,通过透明导电层326因与上电极3286′直接接触连接而两者为共电位,上电极3286′与下电极3283′之间为介电材料,且上电极3286′与下电极3283′间因有电压差而构成存储电容。此外,需注意的是,本发明之彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法亦可应用于具有MIM结构之存储电容且其位于扫描线(Cst on gate)上的结构,由于其应用与上述三种结构类似,在此将不再作例示说明。
(1)具有金属层-绝缘层-铟锡氧化物层(MII)结构之存储电容且其位于扫瞄
线(Cst on gate)上(参见图5a至5e)
图5a显示一种薄膜晶体管阵列基板之上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板上尚未形成色阻层且将形成具MII结构之存储电容位于扫描线上。图5a中仅绘示薄膜晶体管阵列基板上的一个画素单元,其包含由资料线(data line)D0、D1、D2、D3和扫瞄线(scan line)S0、S1交错形成的第一画素区310、第二画素区320、和第三画素区330。如图5a所示,薄膜晶体管阵列基板上更包含作为驱动开关的薄膜晶体管区327和存储电容区328。薄膜晶体管区327具有闸极3273、源极3276、和汲极3279,薄膜晶体管区327的源极3276与资料线连接,闸极3273会与扫瞄线连接(图中未示),而存储电容区328位于扫描线上,亦即Cst on gate。
图5b及图5e显示利用本发明第四实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法实施在如图5a所示的薄膜晶体管阵列基板之上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板上形成不同颜色的第一图案化色阻层、第二色阻层和第三色阻层但该等色阻层未重叠于资料线上。首先,于薄膜晶体管阵列基板上,以黄光制程图案化形成第一图案化色阻层311于三个画素区310、320、330中,再以喷墨打印法将色料涂布第二及第三画素区320、330中分别形成第二色阻层321和第三色阻层331,而后再依序形成保护层323和透明导电层326(参见图5e)。构成第一图案化色阻层311、第二色阻层321、和第三色阻层331之色料颜色可为红、蓝、绿任意配置,然而由于红色色阻的遮光性较佳,故第一图案化色阻层311较佳可配置为红色。实施上,第一图案化色阻层311分成三个部分,分别为第一部份501、第二部份502、和第三部份503。第一部份501覆盖于资料线(D0、D1、D2、D3)上,可用于不同色阻层间遮光之用,同时构成了第二画素区320的容纳区和第三画素区330的容纳区,以分别喷涂色料形成第二色阻层321和第三色阻层331;第二部分502形成于各画素区内,且如同图5e所示的存储电容区328和薄膜晶体管区327的汲极3279因此形成开孔3200、3201;第三部分503覆盖于第一画素区310中存储电容区328及开孔3200除外之区域以作为滤光之用。此外,通过开孔3200,薄膜晶体管区327的汲极3279会与透明导电层326直接接触连接,以提供电压予透明导电层326,其作为画素电极以驱动液晶分子偏转,透明导电层326并作为存储电容区328的其中一个电极,而形成MII结构之存储电容,其具体配置之结构容后详述。作为画素电极的透明导电层326分别覆盖有第一画素区310中的第三部分503、第二画素区320的第二色阻层321、第三画素区330的第三色阻层331、三个画素区310、320、330中的第二部份502、以及各画素区中暴露的存储电容区328和薄膜晶体管区327的汲极3279。
图5c及图5e显示利用本发明第五实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法实施在如图5a所示的薄膜晶体管阵列基板之上视图,其与第四实施例不同之处在于:第五实施例的薄膜晶体管阵列基板于喷墨打印过程中,可增加色料墨汁的量,以使色料因表面张力效应重叠于部份资料线(D0、D1、D2、D3)上(ink overlap on data line)。如图5c所示,色料墨汁乾燥固化后形成的第二色阻层321和第三色阻层331分别会重叠于部分的资料线(D0、D1、D2、D3)上,如此可提高两色阻层间的遮光效果。
图5d及5e显示利用本发明第六实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法实施在如图5a所示的薄膜晶体管阵列基板之上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板上形成不同颜色的第一图案化色阻层、第二色阻层和第三色阻层,其与第五实施例不同之处在于:第六实施例的该等色阻层311、321、331交界处多设置遮光层350且位于资料线上。于形成保护层323和透明导电层326(参见图5e)之前,可于任两色阻层之交界处设置遮光层(如同3f所示),或者是重叠于部分资料线之区域的色阻层之间设置遮光层350。举例而言,遮光层350可设置于第二色阻层321和第三色阻层331之交界处以及位于第一画素区310的第一图案化色阻层311之第三部分503与第二色阻层321或第三色阻层331之交界处。设置遮光层可进一步提高两色阻层间的遮光效果,增加面板的对比度。
图5e是依据图5b至5d之薄膜晶体管阵列基板中各A-B剖面线的侧面剖视图。如图中所示,第一图案化色阻层311的第二部份502构成的开口3200暴露出薄膜晶体管327的汲极3279,同时亦构成开口3201暴露出存储电容区328。通过开孔3200,薄膜晶体管区327的汲极3279会与透明导电层326直接接触连接,以提供电压予透明导电层326其作为画素电极,透明导电层326并作为存储电容区328的其中一个电极,透明导电层326与下电极3283之间为介电材料,下电极3283之材质可为铝或其它金属导体材料,且透明导电层326与下电极3283间因有电压差而构成存储电容,此即为MII结构之存储电容。
(2)具有金属层-绝缘层-铟锡氧化物层(MII)结构之存储电容且其位于共同
电极线(Cst on common)上(参见图6a至6f)
图6a显示另一种薄膜晶体管阵列基板的上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板上尚未形成色阻层且将形成具MII结构之存储电容位于共同电极线上。图6a中仅绘示薄膜晶体管阵列基板上的一个画素单元,其包含由资料线(data line)D0、D1、D2、D3和扫瞄线(scan line)S0、S1交错形成的第一画素区310、第二画素区320、和第三画素区330。如图6a所示,薄膜晶体管阵列基板上更包含作为驱动开关的薄膜晶体管区327和存储电容区328。薄膜晶体管区327具有闸极3273、源极3276、和汲极3279薄膜晶体管区327的源极3276与资料线连接,闸极3273会与扫瞄线连接(图中未示),而存储电容区328位于共同电极线(标示为C的线)上,亦即Cst on common。
图6b及图6f显示利用本发明第七实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法实施在如图6a所示的薄膜晶体管阵列基板之上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板的三个画素区310、320、330上形成不同颜色的第一图案化色阻层311、第二色阻层321和第三色阻层331但该等色阻层311、321、331未重叠于资料线(D0、D1、D2、D3)上。首先,于薄膜晶体管阵列基板上,以黄光制程图案化于三个画素区310、320、330形成第一图案化色阻层311,再以喷墨打印法将色料涂布于第二及第三画素区320、330形成第二色阻层321和第三色阻层331。构成第一图案化色阻层311、第二色阻层321、和第三色阻层331之色料颜色可为红、蓝、绿任意配置。第一图案化色阻层311分成三个部分,分别为第一部份501、第二部份502、和第三部份503。第一部份501覆盖于资料线和扫描线上,可用于两邻近色阻层间遮光之用;第二部分502形成于各画素区内;又如图6f所示,存储电容区328和薄膜晶体管区327的汲极3279上因此形成开孔3200、3201;图6b所示的第三部分503覆盖于第一画素区310中存储电容区328及开孔3200除外之区域,以作为滤光之用。第一图案化色阻层311的第一部份501和第二部分502围成第二画素区320的容纳区和第三画素区330的容纳区,其中分别喷涂色料以形成第二色阻层321和第三色阻层331。图6f所示的薄膜晶体管阵列基板依序形成保护层323和透明导电层326。通过开孔3200,薄膜晶体管区327的汲极3279会与透明导电层326直接接触连接,以提供电压予透明导电层326,其作为画素电极以驱动液晶分子偏转,透明导电层326并作为存储电容区328的其中一个电极,而形成MII结构之存储电容,其具体配置之结构容后详述。作为画素电极的透明导电层326分别覆盖有第一画素区310中的第三部分503、第二画素区320的第二色阻层321、第三画素区330的第三色阻层331、三种画素区310、320、330中的第二部份502、以及各画素区中暴露的存储电容区328和薄膜晶体管区327的汲极3279。
图6c及图6f显示利用本发明第八实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法实施在如图6a所示的薄膜晶体管阵列基板之上视图,其与第七实施例不同之处在于:第八实施例的薄膜晶体管阵列基板于喷墨打印过程中,可增加色料量,以使色料墨汁因表面张力效应重叠于资料线上(ink overlap on data line)。如图6c所示,色料墨汁乾燥固化后形成的第二色阻层321和第三色阻层331分别会重叠于部分的资料线上,如此可提高两色阻层间的遮光效果。
图6d及图6f显示利用本发明第九实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法在如图6a所示的薄膜晶体管阵列基板之上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板的三个画素区310、320、330上形成不同颜色的第一图案化色阻层311、第二色阻层321和第三色阻层331,且该等色阻层交界处多设置遮光层且位于资料线上,其与第八实施例不同之处在于:第九实施例的薄膜晶体管阵列基板于形成保护层323和透明导电层326(参见图6f)之前,可于任两色阻层之交界处设置遮光层350(例如黑色矩阵),或者是重叠于部分资料线之区域的色阻层之间设置遮光层350。举例而言,遮光层350可设置于第二色阻层321和第三色阻层331之交界处、以及位于第一画素区310的第一图案化色阻层311之第三部分503与第二色阻层321或第三色阻层331之交界处。设置遮光层350可进一步提高两色阻层间的遮光效果,增加面板的对比度。
请参考图6e及图6f,显示利用本发明第十实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法实施在如图6a所示的薄膜晶体管阵列基板之上视图,其与图6b所示的第七实施例不同之处在于:第十实施例的薄膜晶体管阵列基板的第一图案化色阻层311亦可制作为不覆盖对应于第二画素区320和第三画素区330的扫描线上。如图6e所示,于喷墨打印过程中,以条状打印的方式(ink stripe jetting)将同一色料的墨汁喷涂于直列属于不同画素单元但颜色相同的第二画素区320,以形成第二色阻层321,第三画素区330亦利用相同的方式以形成第三色阻层331。本发明中以条状打印方式实行喷墨制程,可加快制程的速度,节省产品生产时间。
图6f是依据图6b至6e之薄膜晶体管阵列基板中各C-D剖面线的侧面剖视图。如图中所示,第一图案化色阻层311的第二部份502构成的开口3200暴露出薄膜晶体管327的汲极3279,同时亦构成开口3201暴露出存储电容区328。通过开孔3200,薄膜晶体管区327的汲极3279会与透明导电层326直接接触连接,以提供电压予透明导电层326其作为画素电极,透明导电层326并作为存储电容区328的其中一个电极,透明导电层326与下电极3283之间为介电材料,下电极3283之材质可为铝或其它金属导体材料,且透明导电层326与下电极3283间因有电压差而构成存储电容,此即为MII结构之存储电容。
(3)具有第一金属层-绝缘层-第二金属层(MIM)结构之存储电容且其位于共
同电极线(Cst on common)上(参见图7a至7g)
图7a显示另一种薄膜晶体管阵列基板的上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板上尚未形成色阻层且将形成具MIM结构之存储电容位于共同电极线上。图7a中仅绘示薄膜晶体管阵列基板上的一个画素单元,其包含由资料线(data line)D0、D1、D2、D3和扫瞄线(scan line)S0、S1交错形成的第一画素区310、第二画素区320、和第三画素区330。如图7a所示,薄膜晶体管阵列基板上更包含作为驱动开关的薄膜晶体管区327和存储电容区328′。薄膜晶体管区327具有闸极3273、源极3276、和汲极3279,薄膜晶体管区327的源极3276与资料线连接,闸极3273会与扫瞄线连接(图中未示),而存储电容区328′位于共同电极线(标示为C的线)上,亦即Cst on common。
图7b、图7f及图7g显示利用本发明第十一实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法实施在如图7a所示的薄膜晶体管阵列基板之上视图,其中该薄膜晶体管阵列基板的三个画素区310、320、330上形成不同颜色的第一图案化色阻层311、第二色阻层321和第三色阻层331,但该等色阻层未重叠于资料线上。首先,于薄膜晶体管阵列基板上,以黄光制程图案化于三个画素区310、320、330形成第一图案化色阻层311,再以喷墨打印法将色料涂布于第二及第三画素区320、330形成第二色阻层321和第三色阻层331。构成第一图案化色阻层311、第二色阻层321、和第三色阻层331之色料颜色可为红、蓝、绿任意配置。第一图案化色阻层311分成三个部分,分别为第一部份501、第二部份502、和第三部份503。第一部份501覆盖于资料线和扫描线上,可用于两邻近色阻层间遮光之用;第二部分502形成于各画素区内。之后,如图7f及图7g所示的薄膜晶体管阵列基板暴露出薄膜晶体管区327的汲极3279(对应于开孔3200)和部分的存储电容区328′(对应于开孔3201);第三部分503覆盖于第一画素区310中开孔3200及开孔3201除外之区域,以作为滤光之用。第一图案化色阻层311的第一部份501和第二部分502之间的区域构成第二画素区320的容纳区和第三画素区330的容纳区,其中分别喷涂色料以形成第二色阻层321和第三色阻层331。之后,薄膜晶体管阵列基板再依序形成保护层323和透明导电层326(参见图7f或图7g),通过开孔3200,薄膜晶体管区327的汲极3279会与透明导电层326直接接触连接,以提供电压予透明导电层326,其作为画素电极以驱动液晶分子偏转,透明导电层326并与存储电容区328′的其中一个电极直接接触连接,而与该电极为共电位,该电极与存储电容区328′的另一个电极形成MIM结构之存储电容,其具体配置之结构容后详述。作为画素电极的透明导电层326分别覆盖有第一画素区310中的第三部分503、第二画素区320的第二色阻层321、第三画素区330的第三色阻层331、三种画素区310、320、330中的第二部份502、以及各画素区中暴露的薄膜晶体管区327的汲极3279和部分存储电容区328′。
图7c、图7f及图7g显示利用本发明第十二实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法实施在如图7a所示的薄膜晶体管阵列基板之上视图,其与第十一实施例不同之处在于:第十二实施例的薄膜晶体管阵列基板于喷墨打印过程中,可增加色料墨汁的量,以使色料墨汁因表面张力效应重叠于资料线上(ink overlap on data line)。如图7c所示,色料墨汁乾燥固化后形成的第二色阻层321和第三色阻层331分别会重叠于部分的资料线上,如此可提高两色阻层间的遮光效果。
图7d、图7f及图7g,显示利用本发明第十三实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法实施在如图7a所示的薄膜晶体管阵列基板之上视图,其与第十二实施例不同之处在于:第十三实施例的薄膜晶体管阵列基板的该等色阻层交界处多设置遮光层350且位于资料线上,亦即于形成保护层323和透明导电层326(参见图7f和图7g)之前,可于任两色阻层之交界处设置遮光层350(例如黑色矩阵),或者是重叠于部分资料线之区域的色阻层之间设置遮光层350。举例而言,遮光层350可设置于第二色阻层321和第三色阻层331之交界处、以及位于第一画素区310的第一图案化色阻层311之第三部分503与第二色阻层321或第三色阻层331之交界处。设置遮光层350可进一步提高两色阻层间的遮光效果,增加面板的对比度。
请参考图7e、图7f及图7g,显示利用本发明第十四实施例的一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板的制造方法实施在如图7a所示的薄膜晶体管阵列基板之上视图,其与图7b所示的第十一实施例不同之处在于:第十四实施例的薄膜晶体管阵列基板的第一图案化色阻层311亦可制作为不覆盖对应于第二画素区320和第三画素区330的扫描线上。如图7e所示,于喷墨打印过程中,以条状打印的方式(ink stripe jetting)将同一色料的墨汁喷涂于直列属于不同画素单元但颜色相同的第二画素区320,以形成第二色阻层321,第三画素区330亦利用相同的方式以形成第三色阻层331。本发明中以条状打印方式实行喷墨制程,可加快制程的速度,节省产品生产时间。
图7f是依据图7b至7e之薄膜晶体管阵列基板中各E-f剖面线的侧面剖视图。图7g是依据图7b至7e之薄膜晶体管阵列基板中各G-H剖面线的侧面剖视图。如图中所示第一图案化色阻层311的第二部份502构成的开口3200暴露出薄膜晶体管327的汲极3279,同时亦构成开口3201暴露出部分的存储电容区328′。通过开孔3200,薄膜晶体管区327的汲极3279会与透明导电层326直接接触连接,以提供电压予透明导电层326其作为画素电极,透明导电层326并与存储电容区328′的上电极3286′直接接触连接,而与上电极3286′为共电位,上电极3286′与下电极3283′之间为介电材料,上电极3286′与下电极3283′之材质可为铝或其它金属导体材料,且两者间因有电压差而构成存储电容,此即为MIM结构之存储电容。
前述诸多实施例中,是以呈直列并排的红、蓝、绿画素区作为例示说明。然而,本发明不仅限于前述直列并排态样之应用,其他诸多不同之配置,例如:马赛克式、三角形式等红、蓝、绿画素区之排列方式,亦可应用于本发明。此外,除了三个画素区构成一个画素单元之实施方式外,本发明亦可应用于一个画素单元由四个画素区所构成之情况。请参考图8a至图8d,显示本发明之画素单元由呈直列并排的红(R)、蓝(B)、绿(G)及透明(W)画素区所构成之诸多态样之示意图。图8a至图8d中,透明(W)画素区是为增加透光率以提高面板亮度而设,黑色区域为遮光区,其中红(R)、蓝(B)、绿(G)及透明(W)画素区之区域面积比约为1∶1∶1∶0.5~4.0。图8b中透明(W)画素区之区域面积较其他画素区为小,而图8c和图8d中,透明(W)画素区之区域面积较其他画素区为大。此外,在一个画素单元中,可将透明(W)画素区排列成如图8a所示靠近画素单元之边缘,或者排列成如图8b至图8d所示非靠近画素单元之边缘。请参考图9a至图9d,显示本发明之画素单元由呈两两并排的红(R)、蓝(B)、绿(G)及透明(W)画素区所构成之诸多态样之示意图。与前述画素单元由呈直列并排的红(R)、蓝(B)、绿(G)及透明(W)画素区所构成之实施方式类似地,图9a至图9d中,红(R)、蓝(B)、绿(G)及透明(W)画素区之区域面积比亦约为1∶1∶1∶0.5~4.0。图9b中透明(W)画素区之区域面积较其他画素区为小,而图9c和图9d中,透明(W)画素区之区域面积较其他画素区为大。需注意的是,于图8a至图8d以及图9a至图9d所示之实施态样中,本发明不限定红(R)、蓝(B)、绿(G)及透明(W)画素区之排列顺序,任何一种排列顺序皆可应用于本发明。
本发明进一步提出消除薄膜晶体管阵列基板上之杂散电容的方法。请参考图10,其显示薄膜晶体管阵列基板的部份结构,包含资料线1035、资料线1035上供电性连接之金属导电层1055、形成于资料线1035上之第一色阻层1501、形成于画素区之第二色阻层1021、用于遮光之黑色矩阵1350、两保护层1023、1033(保护层可为SiNx,SiOx或有机层)以及作为画素电极之透明导电层1026。由于透明导电层1026与金属导电层1055之电位不同,两者间具有电压差,故容易堆积电荷形成杂散电容,影响整个电路之运作。杂散电容越大,对电路之影响越遽。透明导电层1026与金属导电层1055间产生之杂散电容(Cpd),可以下列公式表示:
其中ε0为第一色阻层1501的介电系数,d为透明导电层1026与金属导电层1055间的距离,A为透明导电层1026与金属导电层1055之面积。由上述公式可知,透明导电层1026和金属导电层1055两者之距离与产生之杂散电容成负相关。本发明藉由增加第一色阻层1501之厚度(T)以降低杂散电容。一般而言,第二色阻层1021之厚度约为3.0μm,本发明将第一色阻层1501之厚度增加为介于3.2~5.0μm之间以消除透明导电层1026和金属导电层1055间产生的杂散电容,亦即第一色阻层1501与第二色阻层1021的厚度比介于1.067~1.67之间。此外,由上述公式可知,透明导电层1026和金属导电层1055间产生之杂散电容是与第一色阻层1501的介电系数成正比。本发明可藉由计算所选用之第一色阻层1501之材料所可能产生之杂散电容,来调整第一色阻层1501之厚度,以消除透明导电层1026和金属导电层1055间产生的杂散电容。此外,前述第一色阻层1501及第二色阻层1021可由红(R)、蓝(B)、绿(G)及透明(W)色阻层中选出。
Claims (44)
1、一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板上的制造方法,所述薄膜晶体管阵列基板具有若干个画素单元且每一画素单元由至少一第一画素区及一第二画素区组成,其特征在于,所述制造方法包含以下步骤:
形成第一图案化色阻层于所述薄膜晶体管阵列基板上,其中所述第一图案化色阻层覆盖所述第一画素区并形成所述第二画素区的容纳区;以及
以喷墨方式将第二色阻层喷涂于所述第二画素区的容纳区中。
2、如权利要求1所述的制造方法,其特征在于:所述第一图案化色阻层于所述第一画素区及第二画素区内之部分区域形成挡墙。
3、如权利要求1所述的制造方法,其特征在于:所述第一图案化色阻层更形成于所述薄膜晶体管阵列基板的资料线上。
4、如权利要求1所述的制造方法,其特征在于:于喷涂第二色阻层的步骤中,更将所述第二色阻层喷涂于所述薄膜晶体管阵列基板的资料线上。
5、如权利要求1或4所述的制造方法,其特征在于:于喷涂第二色阻层的步骤中,是以条状喷墨打印方式喷涂所述第二色阻层。
6、如权利要求1或4所述的制造方法,其特征在于,更包含步骤:形成遮光层设置于所述第一图案化色阻层和所述第二色阻层的交界处。
7、如权利要求6所述的制造方法,其特征在于:所述遮光层形成于所述薄膜晶体管阵列基板的资料线上。
8、如权利要求1所述的制造方法,其特征在于:所述第一图案化色阻层更形成于所述薄膜晶体管阵列基板的扫描线上。
9、如权利要求1或8所述的制造方法,其特征在于:于喷涂第二色阻层的步骤中,更将所述第二色阻层喷涂于所述薄膜晶体管阵列基板的扫描线上。
10、如权利要求9所述的制造方法,其特征在于:于喷涂第二色阻层的步骤中,是以条状喷墨打印方式喷涂所述第二色阻层。
11、如权利要求1所述的制造方法,其特征在于:所述第一图案化色阻层更同时形成于所述薄膜晶体管阵列基板的资料线和扫描线上。
12、如权利要求2所述的制造方法,其特征在于:所述第一图案化色阻层于所述第一画素区及第二画素区内之部分区域形成的挡墙暴露出所述薄膜晶体管阵列基板上的薄膜晶体管或电容区。
13、如权利要求2所述的制造方法,其特征在于:所述第一图案化色阻层于所述第一画素区及第二画素区内之部分区域形成的挡墙围绕成环状或方形区域。
14、如权利要求1所述的制造方法,其特征在于,更包含步骤:
形成一保护层于所述第一图案化色阻层及所述第二色阻层上;以及
形成一透明导电层于所述保护层上。
15、如权利要求14所述的制造方法,其特征在于:所述第一图案化色阻层更形成于所述薄膜晶体管阵列基板的资料线上,形成于所述资料线上的第一图案化色阻层其厚度介于3.2~5.0微米之间。
16、如权利要求14所述的制造方法,其特征在于:所述第一图案化色阻层更形成于所述薄膜晶体管阵列基板的资料线上,形成于所述资料线上的第一图案化色阻层与所述第二色阻层的厚度比介于1.067至1.67之间。
17、如权利要求1所述的制造方法,其特征在于:所述薄膜晶体管阵列基板上具有一基于金属层-绝缘层-铟锡氧化物层结构的电容区。
18、如权利要求1所述的制造方法,其特征在于:所述薄膜晶体管阵列基板上具有一基于金属层-绝缘层-金属层结构的电容区。
19、如权利要求17或18所述的制造方法,其特征在于:所述基于金属层-绝缘层-铟锡氧化物层结构的电容区形成于所述薄膜晶体管阵列基板的扫描线上。
20、如权利要求17或18所述的制造方法,其特征在于:所述基于金属层-绝缘层-金属层结构的电容区形成于所述薄膜晶体管阵列基板的共同电极线上。
21、如权利要求1所述的制造方法,其特征在于:构成所述第一图案化色阻层的色料是选自由红色色料、绿色色料、蓝色色料及透明色料所组成的群组。
22、如权利要求1所述的制造方法,其特征在于:每一画素单元更包含一第三画素区及一第四画素区,而所述第一画素区、第二画素区、第三画素区及第四画素区为红(R)、蓝(B)、绿(G)及透明(W)画素区的任意组合,所述红(R)、蓝(B)、绿(G)及透明(W)画素区的区域面积比为1∶1∶1∶0.5~4.0。
23、一种彩色滤光片形成于薄膜晶体管阵列基板上的制造方法,其特征在于,所述制造方法包含以下步骤:
提供所述薄膜晶体管阵列基板,其上具有由资料线和扫描线交错形成的第一画素区和第二画素区、与所述资料线和扫描线连接的薄膜晶体管区以及与所述薄膜晶体管区连接的电容区;
形成第一图案化色阻层于所述薄膜晶体管阵列基板上,其中所述第一图案化色阻层包含第一部份、第二部份和第三部份,所述第一部份形成于所述资料线上,所述第二部份形成于所述第一画素区和第二画素区内以暴露出部分所述电容区和部分所述薄膜晶体管区且构成均较所述第一画素区和第二画素区小的容纳区,所述第三部份覆盖于所述第一画素区的容纳区中;
以喷墨方式将第二色阻层喷涂于所述第二画素区的容纳区中;以及
形成画素电极于所述薄膜晶体管阵列基板上,所述画素电极分别覆盖所述第一画素区和第二画素区的第二部份、所述第三部份、所述第二画素区的第二色阻层、以及所述暴露的部分电容区和部分薄膜晶体管区上。
24、如权利要求23所述的制造方法,其特征在于:于喷涂第二色阻层的步骤中,更将所述第二色阻层喷涂于部份所述资料线上。
25、如权利要求23或24所述的制造方法,其特征在于,更包含步骤:形成遮光层设置于所述第一图案化色阻层和所述第二色阻层的交界处。
26、如权利要求25所述的制造方法,其特征在于:所述遮光层形成于所述薄膜晶体管阵列基板的资料线上。
27、如权利要求23或24所述的制造方法,其特征在于:于喷涂第二色阻层的步骤中,是以条状喷墨打印方式喷涂所述第二色阻层。
28、如权利要求23所述的制造方法,其特征在于:所述第一图案化色阻层更形成于所述薄膜晶体管阵列基板的扫描线上。
29、如权利要求23或28所述的制造方法,其特征在于:于喷涂第二色阻层的步骤中,更将所述第二色阻层喷涂于部份所述扫描线上。
30、如权利要求29所述的制造方法,其特征在于:于喷涂第二色阻层的步骤中,是以条状喷墨打印方式喷涂所述第二色阻层。
31、如权利要求23所述的制造方法,其特征在于:所述第一图案化色阻层的第一部份同时形成于所述薄膜晶体管阵列基板的资料线和扫描线上。
32、如权利要求23所述的制造方法,其特征在于:所述第一图案化色阻层的第二部份形成之较所述第一画素区和第二画素区小的容纳区为环形或方形。
33、如权利要求23所述的制造方法,其特征在于:形成于所述资料线上的第一图案化色阻层的第一部份其厚度介于3.2~5.0微米之间。
34、如权利要求23所述的制造方法,其特征在于:形成于所述资料线上的第一图案化色阻层的第一部份与所述第二色阻层的厚度比介于1.067至1.67之间。
35、如权利要求23所述的制造方法,其特征在于:所述电容区为金属层-绝缘层-铟锡氧化物层结构。
36、如权利要求23所述的制造方法,其特征在于:所述电容区为金属层-绝缘层-金属层结构。
37、如权利要求35或36所述的制造方法,其特征在于:所述电容区形成于所述薄膜晶体管阵列基板的扫描线上。
38、如权利要求35或36所述的制造方法,其特征在于:所述电容区形成于所述薄膜晶体管阵列基板的共同电极线上。
39、如权利要求23所述的制造方法,其特征在于:所述薄膜晶体管阵列基板更具有由所述资料线和扫描线交错形成的第三画素区,并包含步骤:以喷墨方式将第三色阻层喷涂于所述第三画素区的容纳区中。
40、如权利要求39所述的制造方法,其特征在于:构成所述第一图案化色阻层、第二色阻层及第三色阻层的色料组合为包含红色色料、绿色色料及蓝色色料的色料组合。
41、如权利要求39所述的制造方法,其特征在于:所述薄膜晶体管阵列基板更具有由所述资料线和扫描线交错形成的第四画素区,并包含步骤:以喷墨方式将第四色阻层喷涂于所述第四画素区的容纳区中。
42、如权利要求41所述的制造方法,其特征在于:构成所述第一图案化色阻层、第二色阻层、第三色阻层及第四色阻层的色料组合为包含红色色料、绿色色料、蓝色色料及透明色料的色料组合。
43、如权利要求41所述的制造方法,其特征在于:所述第一画素区、第二画素区、第三画素区及第四画素区为红(R)、蓝(B)、绿(G)及透明(W)画素区的任意组合,所述红(R)、蓝(B)、绿(G)及透明(W)画素区的区域面积比为1∶1∶1∶0.5~4.0。
44、如权利要求23所述的制造方法,其特征在于:在形成所述第一图案化色阻层的步骤中,所述第一图案化色阻层是利用黄光制程图案化而成。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110511 Termination date: 20200924 |
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