CN101840892A - 反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板，其包括一基板、一栅极电极、一像素电极、一图案化栅极绝缘层、一图案化半导体层、一源极电极、一漏极电极、以及复数个反射凸块。此外，其制作方法包括下列步骤。首先，于基板上形成栅极电极与像素电极。随后，形成具有第一开孔与复数个第二开孔的图案化栅极绝缘层。之后，形成图案化半导体层。接着，形成源极电极、漏极电极与复数个反射凸块，且漏极电极藉由第一开孔与像素电极接触，以及复数个反射凸块分别填入复数个第二开孔内并与像素电极接触。

Description

反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板及其制作方法

技术领域

本发明是关于一种反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板与其制作方法，尤指一种减少光罩制程的反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板与其制作方法。

背景技术

液晶显示面板依据照明光的来源不同，可区分为穿透式、反射式、及半穿透半反射式等三种。其中，反射式液晶显示面板一般设置有反射电极，其结构可参考美国专利编号US 6,600,534B1中提出的反射式液晶显示面板的结构。当反射式液晶显示面板显示画面时，环境光由使用者的观察面进入液晶显示面板内，进入液晶面板后再藉由反射电极将光线反射，而被反射的光线会再穿出液晶面板，最后使用者便可观看到液晶显示面板的画面显示。

根据公知反射式液晶显示面板的制程，一般需要至少七道光罩制程，例如栅极电极(GE，Gate Electrode)光罩制程、半导体层(SE，Semiconductorlayer)光罩制程、源极/漏极(SD，Source & Drain)光罩制程、接触开口(CH，Contact Hole)光罩制程、树脂(Resin)光罩制程、像素电极(PE，PixelElectrode)光罩制程、反射电极(RE，Reflective Electrode)光罩制程等，以形成反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板。由于每一道光罩制程，均须包括诸如沉积、清洁、曝光、显影、蚀刻、光阻剥离和检查等众多步骤，因此使得公知反射式液晶显示面板具有制程复杂、产能难以有效提升，以及高制造成本的问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板与其制作方法，以解决公知技术所面临的产能与成本问题。

本发明的一较佳实施例还提供一种反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板的制作方法，包括下列步骤。首先，提供一基板，其中基板具有至少一像素区，且像素区定义有一元件区与一显示区。接着，于基板上形成一栅极电极与一像素电极，其中栅极电极设置于元件区，以及像素电极设置于显示区。随后，于栅极电极与像素电极上形成一图案化栅极绝缘层，其中图案化栅极绝缘层具有一第一开孔与复数个第二开孔，暴露出部分像素电极。之后，于图案化栅极绝缘层上形成一图案化半导体层，其中图案化半导体层大体上对应栅极电极。接着，形成一源极电极、一漏极电极与复数个反射凸块，其中源极电极与漏极电极设置于元件区的图案化半导体层与图案化栅极绝缘层上并大体上分别对应栅极电极的两相对侧，且漏极电极藉由第一开孔与像素电极接触，以及复数个反射凸块分别填入显示区的图案化栅极绝缘层的复数个第二开孔内并与像素电极接触。

本发明的一较佳实施例提供一种反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板。上述反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板包括一基板、一栅极电极、一像素电极、一图案化栅极绝缘层、一图案化半导体层、一源极电极、一漏极电极、以及复数个反射凸块。其中，基板具有至少一像素区，且像素区定义有一元件区与一显示区。栅极电极设置于基板的元件区，而像素电极设置于基板的显示区。图案化栅极绝缘层设置于栅极电极与像素电极上，且图案化栅极绝缘层具有一第一开孔与复数个第二开孔，暴露出部分像素电极。再者，图案化半导体层设置于图案化栅极绝缘层上，其中图案化半导体层大体上对应栅极电极。一源极电极与一漏极电极设置于元件区的图案化半导体层与图案化栅极绝缘层上，并大体上分别对应栅极电极的两相对侧，且漏极电极藉由第一开孔与像素电极接触。并且，复数个反射凸块，分别设置于显示区的图案化栅极绝缘层的复数个第二开孔内并与像素电极接触。

本发明的反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板与其制作方法，可在一般液晶显示面板制程中完成反射式液晶显示面板，并且只需要四道光罩制程，可以简化制程、提高产能、并且减少生产成本。

附图说明

图1至图4绘示了本发明第一较佳实施例制作反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板的方法示意图。

图5绘示了本发明第一较佳实施例的反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板的上视图。

图6至图7绘示了本发明第二较佳实施例制作反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板的方法示意图。

图8绘示了本发明第二较佳实施例的反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板的上视图。

具体实施方式

在说明书及前述的权利要求范围当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及前述的权利要求范围并不以名称的差异来作为区别元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区别的基准。在通篇说明书及前述的权利要求当中所提及的「包括」为一开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。再者，为了简化说明并便于比较各实施例的相异处，在下文的各实施例，对于相同元件使用相同元件标注。另外，需注意的是图式仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。

请参阅图1至图4，图1至图4绘示了本发明第一较佳实施例制作反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板的方法示意图。在第一较佳实施例中，如图1所示，首先提供一基板10，其材质可为玻璃、塑料或石英，但并不以此为限，而可为其它合适的材质。其中，基板10具有至少一像素区10P，且像素区10P定义有一元件区10T与一显示区10D。更明确的说，基板10可以包括复数个像素区10P，且各像素区10P可以定义有一元件区10T与一显示区10D。为简化说明，在本文中仅以一像素区来进行说明。接着，于基板10上形成一栅极电极11A与一像素电极11C，其中栅极电极11A设置于元件区10T，而像素电极11C设置于显示区10D。此外，可以另于基板10的元件区10T内形成一储存电极11B。其中，储存电极11B可以与后续的漏极电极形成一储存电容，以利用此储存电容于像素扫描期间辅助维持各像素的电压差值。并且，栅极电极11A、储存电极11B、与像素电极11C可以是一图案化第一导电层，换言之，栅极电极11A、储存电极11B、与像素电极11C可以同时制作，但并不以此为限。其中，图案化第一导电层可以为一金属层，例如由铝、铬、钼、钨、钽、铜或是上述金属的合金等组成。亦或是，图案化第一导电层可以为一非金属导电层，例如由铟锡氧化物(ITO)或氧化锌(ZnO)等组成。但图案化第一导电层并不以此为限，而可为其它适合的材料组成。关于图案化第一导电层的形成方法，可以先沉积一第一导电层(图未示)，再利用一第一光罩，以一第一微影暨蚀刻方法(Photo-Etching-Process)对第一导电层进行图案化制程，以形成图案化第一导电层，但不以此为限，而可以为其它合适的制程。据此，本发明第一较佳实施例可以仅用一道光罩制程，完成栅极电极11A、像素电极11C、与储存电极11B的制作。

随后如图2所示，于栅极电极11A与像素电极11C上形成一图案化栅极绝缘层12，其中图案化栅极绝缘层12可为一单一绝缘层或一复合(composite)膜层，其材质可包含氧化硅、氮化硅、或氮氧化硅等，但不以此为限。并且，图案化栅极绝缘层12可以覆盖栅极电极11A、像素电极11C、与储存电极11B，且图案化栅极绝缘层12可以具有至少一第一开孔12A与复数个第二开孔12B，以暴露出部分像素电极11C。关于图案化栅极绝缘层12的形成方法，可以先沉积一栅极绝缘层(图未示)，再利用一第二光罩，以一第二微影暨蚀刻方法对栅极绝缘层进行图案化制程，以形成图案化栅极绝缘层12，但不以此为限，而可以为其它合适的制程。据此，本发明第一较佳实施例可以仅用一道光罩制程，形成用来绝缘栅极的图案化栅极绝缘层12，并且可以同时形成第一开孔12A与复数个第二开孔12B，其中第一开孔12A可以用来作为后续漏极电极与像素电极11C接触的连接通道，而复数个第二开孔12B可以用来作为后续反射凸块与像素电极11C接触的连接通道。

接着如图3所示，于图案化栅极绝缘层12上形成一图案化半导体层13，其中图案化半导体层13大体上对应栅极电极11A。关于图案化半导体层13的形成方法，可以先沉积一半导体层(图未示)，再利用一第三光罩，以一第三微影暨蚀刻方法对半导体层进行图案化制程，以形成图案化半导体层13，但不以此为限，而可以为其它合适的制程。据此，本发明第一较佳实施例可以仅用此光罩制程，完成图案化半导体层13。

之后如图4所示，形成一源极电极14A、一漏极电极14B与复数个反射凸块14C。其中，源极电极14A、漏极电极14B与复数个反射凸块14C可以是一图案化第二导电层，换言之，源极电极14A、漏极电极14B与复数个反射凸块14C可以同时制作，但并不以为限。此外，图案化第二导电层可以为一金属层，例如由铝、铬、钼、钨、钽、铜或是上述金属的合金等组成。亦或是，图案化第二导电层可以为一非金属导电层，例如由铟锡氧化物(ITO)或氧化锌(ZnO)等组成。但图案化第二导电层并不以此为限，而可为其它适合的材料组成。再者，源极电极14A与漏极电极14B设置于元件区10T的图案化半导体层13与图案化栅极绝缘层12上并大体上分别对应栅极电极11A的两相对侧，且漏极电极14B藉由第一开孔12A与像素电极11C接触，以及复数个反射凸块14C分别填入显示区10D的图案化栅极绝缘层12的复数个第二开孔12B内并与像素电极11C接触。其中，关于图案化第二导电层的形成方法，可以先沉积一第二导电层(图未示)，再利用一第四光罩，以一第四微影暨蚀刻方法对半导体层进行图案化制程，以形成图案化第二导电层，但不以此为限，而可以为其它合适的制程。值得注意的是，在第一较佳实施例中，复数个反射凸块14C的表面为一弧面，以增加其反射效果。并且，弧面可以是如图4所示的朝基板方向凹入的弧面，亦或是朝基板方向凸出的弧面，但并不以此为限，而可藉由调整制程方式或制程参数，来制作不同形式的表面，例如一粗糙表面、一微结构表面等。据此，本发明第一较佳实施例仅用此光罩制程，可以同时完成源极电极14A、漏极电极14B与复数个反射凸块14C。更重要的是，本发明第一较佳实施例可以仅利用上述四个光罩制程，完成反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板，可以有效的简化制程、提高产能、并且减少生产成本。

请参考图5，且一并参考图4。图5绘示了本发明第一较佳实施例的反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板的上视图，而图4为沿着图5的AA’线的剖面结构示意图。如图4与图7所示，本实施例的反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板可以包括一基板10、一栅极电极11A、一像素电极11C、一图案化栅极绝缘层12、一图案化半导体层13、一源极电极14A、一漏极电极14B、复数个反射凸块14C、一数据线DL(Data line)、以及一栅极线GL(Gate line)。其剖面结构与前文所述相同，在此不再赘述，仅针对其上视图进行说明。如图5与图4所示，设置于显示区10D的图案化栅极绝缘层12的上视图是一六角形图案，但不以此为限，而可以为其它适合的图案。在本实施例中，数据线DL可以与源极电极14A同时制作并且彼此相连，以将外部数据信号传送至源极电极14A，但并不以此为限。并且，栅极线GL可以与栅极电极11A同时制作并且彼此相连，以将外部数据信号传送至栅极电极11A，但同样并不以此为限。据此，本发明第一较佳实施例的反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板，具有比公知技术较为简单的结构设计，可以有效的简化制程、提高产能、并且减少生产成本。此外，本发明的反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板，可以于薄膜晶体管基板的对向，设置一彩色滤光片基板，并且于薄膜晶体管基板与彩色滤光片基板填入一液晶层，即可以形成一反射式液晶显示面板。

另外请参阅图6至图7，并一并参考图1至图2。图6至图7绘示了本发明第二较佳实施例制作反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板的方法示意图。由于第二较佳实施例的方法前段步骤与第一较佳实施例的方法相同，因此该等步骤请参阅图1至图2，此外第二较佳实施例与第一较佳实施例相同的元件则沿用第`1图至图4的元件符号。为了简化说明，以下仅针对第二较佳实施例与第一较佳实施例差异的地方进行说明，相似部分不再赘述。

在第二较佳实施例中，前段步骤与图1至图2相同，请参阅前文所述。接着接续图2参考图6，如图6所示，于图案化栅极绝缘层12上形成一图案化半导体层13。其中，图6的步骤与图3的步骤的差异，主要在于第二较佳实施例中，另外将图案化半导体层13设置于显示区10D的图案化栅极绝缘层12之上，且图案化半导体层13包括对应复数个第二开孔12B的复数个第三开孔13A。以定义出分别对应复数个第二开孔12B的复数个第三开孔13A。更明确的说，各第三开孔13A与各第二开孔12B两者互相重迭，以暴露出部分像素电极11C。并且如图6所示，各第三开孔13A的第三开孔宽度可以大体上大于各第二开孔12B的第二开孔宽度，但并不以此为限，而可视规格需求作调整。据此，本发明第二较佳实施例可以利用此光罩制程，不仅完成如第一较佳实施例的图案化半导体层13，并且同时于显示区10D上定义出分别对应复数个第二开孔12B的复数个第三开孔13A，以利后续反射凸块的形状设计。

之后如图7所示，形成一源极电极14A、一漏极电极14B与复数个反射凸块14C，其中源极电极14A、漏极电极14B与复数个反射凸块14C可以是一图案化第二导电层。在第二较佳实施例中，图案化第二导电层的形成方式，以及源极电极14A与漏极电极14B的设置方式等，皆可以与第一实施例相同。而两实施例主要差异的地方在于，如图7所示，复数个反射凸块14C分别填入显示区10D的图案化栅极绝缘层12的复数个第二开孔12B与图案化半导体层13的复数个第三开孔13A内并与像素电极11C接触。更明确的说，藉由第一实施例所没有的复数个第三开孔13A，使反射凸块14C的表面可以具有不同于第一实施例的表面，以进一步增加反射效果。如图7所示，第二较佳实施例的反射凸块14C的剖面图为一阶梯状，但不以此为限，可依照不同的制程方式与不同的制程参数，而有不同的形状。据此，本发明第二较佳实施例可以仅用此光罩制程，同时完成源极电极14A、漏极电极14B与复数个反射凸块14C。更重要的是，本发明第二较佳实施例可以仅利用上述四个光罩制程，完成反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板，可以有效的简化制程、提高产能、并且减少生产成本。

请参考图8，且一并参考图7。图8绘示了本发明第二较佳实施例的反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板的上视图，而图7为沿着图8的AA’线的剖面结构示意图。其剖面结构与第二较佳实施例中制作方法所述的剖面结构相同，在此不再赘述仅针对其上视图进行说明。并且，图8的上视图大体上与图5相似。主要差异在于第二较佳实施例中，因反射凸块14C覆盖的面积比第一较佳实施例更多，其上视图于显示区10D仅看到面积小于图案化栅极绝缘层12的图案化半导体层13，故图8的六角形面积于第二较佳实施例中变得较小。据此，本发明二较佳实施例的反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板，具有比公知技术较为简单的结构设计，且可以使反射凸块的表面具有不同的设计，以增加反射效果。

综上所述，本发明的反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板与其制作方法，可在一般液晶显示面板制程中完成反射式液晶显示面板，并且可以只需要四道光罩制程，故能有效的简化制程、提高产能、并且减少生产成本。并且，本发明藉由图案化栅极绝缘层与图案化半导体层所形成的开孔，可以使反射凸块的表面具有不同的设计，进而增加其反射效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板的制作方法，其特征在于，包括：

提供一基板，该基板具有至少一像素区，且该像素区定义有一元件区与一显示区；

于该基板上形成一栅极电极与一像素电极，其中该栅极电极设置于该元件区，以及该像素电极设置于该显示区；

于该栅极电极与该像素电极上形成一图案化栅极绝缘层，其中该图案化栅极绝缘层具有一第一开孔与复数个第二开孔，暴露出部分该像素电极；

于该图案化栅极绝缘层上形成一图案化半导体层，其中该图案化半导体层大体上对应该栅极电极；以及

形成一源极电极、一漏极电极与复数个反射凸块，其中该源极电极与该漏极电极设置于该元件区的该图案化半导体层与该图案化栅极绝缘层上并大体上分别对应该栅极电极的两相对侧，且该漏极电极藉由该第一开孔与该像素电极接触，以及该等反射凸块分别填入该显示区的该图案化栅极绝缘层的该等第二开孔内并与该像素电极接触。

2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，还包括于该基板的该元件区内形成一储存电极。

3.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，该等反射凸块的表面为一弧面。

4.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，该图案化半导体层还设置于该显示区的该图案化栅极绝缘层之上，而该图案化半导体层包括复数个对应该等第二开孔的第三开孔，且各该第三开孔的一第三开孔宽度大体上大于各该第二开孔的一第二开孔宽度。

5.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于，该等反射凸块分别填入该显示区的该图案化栅极绝缘层的该等第二开孔与该图案化半导体层的该等第三开孔内并与该像素电极接触。

6.一种反射式液晶显示面板的薄膜晶体管基板，其特征在于，包括：

一基板，具有至少一像素区，且该像素区定义有一元件区与一显示区；

一栅极电极，设置于该基板的该元件区；

一像素电极，设置于该基板的该显示区；

一图案化栅极绝缘层，设置于该栅极电极与该像素电极上，且该图案化栅极绝缘层具有一第一开孔与复数个第二开孔，暴露出部分该像素电极；

一图案化半导体层，设置于该图案化栅极绝缘层上，其中该图案化半导体层大体上对应该栅极电极；

一源极电极与一漏极电极，设置于该元件区的该图案化半导体层与该图案化栅极绝缘层上并大体上分别对应该栅极电极的两相对侧，且该漏极电极藉由该第一开孔与该像素电极接触；以及

复数个反射凸块，分别设置于该显示区的该图案化栅极绝缘层的该等第二开孔内并与该像素电极接触。

7.如权利要求6所述的薄膜晶体管基板，其特征在于，还包括一储存电极设置于该基板的该元件区内。

8.如权利要求6所述的薄膜晶体管基板，其特征在于，该等反射凸块的表面为一弧面。

9.如权利要求6所述的薄膜晶体管基板，其特征在于，该图案化半导体层还设置于该显示区的该图案化栅极绝缘层之上，而该图案化半导体层包括复数个对应该等第二开孔的第三开孔，且各该第三开孔的一第三开孔宽度大体上大于各该第二开孔的一第二开孔宽度。

10.如权利要求9所述的薄膜晶体管基板，其特征在于，该等反射凸块分别设置于该显示区的该图案化栅极绝缘层的该等第二开孔与该图案化半导体层的该等第三开孔内并与该像素电极接触。

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