CN101989016B

CN101989016B - 用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板及其制造方法

Info

Publication number: CN101989016B
Application number: CN 200910165096
Authority: CN
Inventors: 刘轩辰; 李润复; 游家华; 黄昆财; 李昆政
Original assignee: Hannstar Display Corp
Current assignee: Hannstar Display Corp
Priority date: 2009-07-30
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2029-07-30
Also published as: CN101989016A

Abstract

一种用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板包含一透明基板、数个闸极线、一闸极绝缘层、数个资料线、数个像素电极、一保护层及一共通电极。该些闸极线配置于该透明基板上。该闸极绝缘层配置于该透明基板上，并覆盖该些闸极线。该些资料线及像素电极皆配置于该闸极绝缘层上，并位于同一层。该保护层配置于该闸极绝缘层上，并覆盖该些资料线及像素电极。该共通电极配置于该保护层上。相较于先前技术，本发明的像素电极可直接接触该汲极，而不须借由贯穿孔而电性连接于该汲极，因此可增加像素开口率。再者，设计本发明的共通电极时，不须考量该共通电极与闸极线间的距离，如此将不会牺牲像素开口率。

Description

用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板及其制造方法

【技术领域】

本发明是有关于一种阵列基板，特别有关于一种边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板，其像素电极可直接接触汲极，而不须借由贯穿孔电性连接于该汲极，可增加像素开口率。

【背景技术】

随着电子科技的进步，尤其在日常生活中随身电子产品的盛行，对于轻薄短小、耗电量低的显示器的需求日益增加。液晶显示器(Liquid CrystalDisplay；LCD)装置由于具有耗电力低、发热量少、重量轻、以及非发光型显示器等等的优点，经常被用于此类的电子产品中，甚至已逐步取代传统的阴极射线管显示器。

参考图1，其显示现有液晶显示器装置。一般而言，液晶显示器装置10包含一液晶显示面板12及一背光模组14。该背光模组14是配置于该液晶显示面板12的下方，用以将光源所发出的光线，均匀的分配至该液晶显示面板12上。该液晶显示器装置10另包含一外框16，用以固定该液晶显示面板12与该背光模组14。

由于在该液晶显示面板12内液晶分子的长轴与短轴方向的折射率并不一致，因此当从不同角度观看该液晶面板12的荧幕时，随着视角不同，所看到的画面也就不一样。当视角不断变大时，将出现对比度下降、颜色改变甚至灰阶逆转等现象。针对这些弱点，陆续开发出了各式广视角技术，以解决上述问题。

目前，以多区域垂直配向(multi-domain vertical alignment；MVA)技术与横向电场技术，为广视角技术的两大阵营。而边缘电场切换(FringeField Switching；FFS)技术，则是横向电场技术中的一个分支，由于其具有高穿透度、广视角与低色差等特性，更是被视为深具潜力的技术之一。

参考图2、3，其显示现有边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板30。一第一金属层形成于一玻璃基板32上，并图案化成数个闸极线34。数个共通电极(common electrode)36配置于该玻璃基板32上，并与该些闸极线34位于同一层。一闸极绝缘层38配置于该玻璃基板32上，并覆盖该些闸极线34及共通电极36。一第二金属层形成于该闸极绝缘层38上，并图案化成数个资料线40、源极42及汲极44。一保护层46配置于该闸极绝缘层38上，并覆盖该些资料线40、源极42及汲极44。数个像素电极48配置于该保护层46上，其中该像素电极48须借由一贯穿孔(through hole；TH)50电性连接于该汲极44。

参考图4，目前的边缘电场切换式液晶显示面板12的架构主要在下基板20(亦即该阵列基板30)底部增加一层透明电极(亦即该共通电极36)。该像素电极48与共通电极36可作为上下电极，以形成一横向电场。该横向电场可控制位于上基板22与下基板20之间液晶层24内的液晶分子26旋转。

然而，该像素电极须借由一贯穿孔电性连接于该汲极，该贯穿孔将会降低像素开口率。再者，设计该共通电极时，须考量该共通电极与闸极线间的距离，如此将会牺牲像素开口率。另外，向错(disclination)是指的液晶分子的取向在空间的不连续现像)。考量向错线(disclination line)所产生的区域，实际上可利用的像素开口率亦会较小。在中小尺寸液晶显示面板的使用上，为了达到标准的亮度需求，将会因为开口率过小而增加该背光模组的成本，这在目前中小尺寸液晶显示面板市场的竞争力上将成为一项弱点。

因此，便有需要提供一种用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板，能够解决前述的问题。

【发明内容】

为了解决上述现有技术的技术问题，本发明提供一种用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板及其制造方法。

本发明提供一种用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板，包含：

一透明基板；

数个闸极线，配置于该透明基板上；

一闸极绝缘层，配置于该透明基板上，并覆盖该些闸极线；

数个资料线，配置于该闸极绝缘层上；

数个透明像素电极，配置于该闸极绝缘层上，并与该些资料线位于同一层；

一保护层，配置于该闸极绝缘层上，并覆盖该些资料线及像素电极；以及

一透明共通电极，配置于该保护层上。

本发明还提供一种用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板制造方法，包含下列步骤：

提供一透明基板；

将一第一金属层形成于该透明基板上，并将该第一金属层图案化成数个闸极线；

将一闸极绝缘层形成于该透明基板上，并覆盖该些闸极线；

将一第二金属层形成于该闸极绝缘层上，并将该第二金属层图案化成数个资料线；

将一第一透明电极层形成于该闸极绝缘层上，并将该第一透明电极层图案化成数个像素电极，其中该些像素电极与该些资料线位于同一层；

将一保护层形成于该闸极绝缘层上，并覆盖该些资料线及像素电极；以及

将一第二透明电极层形成于该保护层上，其中第二透明电极层为一共通电极。

本发明还提供一种用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板，包含：

一透明基板；

数个闸极线，配置于该透明基板上；

数个共通电极，配置于该透明基板上，并与该些闸极线位于同一层；

一闸极绝缘层，配置于该透明基板上，并覆盖该些闸极线及共通电极；

数个资料线，配置于该闸极绝缘层上；

数个像素电极，亦配置于该闸极绝缘层上；以及

一保护层，配置于该闸极绝缘层上，并覆盖该些资料线及像素电极。

提供一透明基板；

将一第一透明电极层形成于该透明基板上，并将该第一透明电极层图案化成数个共通电极，其中该些共通电极与该些闸极线位于同一层；

将一闸极绝缘层形成于该透明基板上，并覆盖该些闸极线及共通电极；

将一第二透明电极层形成于该闸极绝缘层上，并将该第二透明电极层图案化成数个像素电极，其中该些像素电极与该些资料线位于同一层；以及

将一保护层形成于该闸极绝缘层上，并覆盖该些资料线及像素电极。

本发明提供一种用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板，包含一透明基板、数个闸极线、一闸极绝缘层、数个资料线、数个像素电极、一保护层及一共通电极。该些闸极线配置于该透明基板上。该闸极绝缘层配置于该透明基板上，并覆盖该些闸极线。该些资料线配置于该闸极绝缘层上。该些像素电极配置于该闸极绝缘层上，并与该些资料线位于同一层。该保护层配置于该闸极绝缘层上，并覆盖该些资料线及像素电极。该共通电极配置于该保护层上。

相较于先前技术，本发明的像素电极可直接接触该汲极，而不须借由贯穿孔而电性连接于该汲极，因此可增加像素开口率。再者，设计本发明的共通电极时，不须考量该共通电极与闸极线间的距离，如此将不会牺牲像素开口率。

为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显，下文将配合所附图示，作详细说明如下。

【附图说明】

图1为先前技术的液晶显示器装置的分解立体示意图。

图2为先前技术的边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板的平面示意图。

图3为先前技术的阵列基板沿图2的剖线3-3的剖面示意图。

图4为先前技术的边缘电场切换式液晶显示面板的剖面示意图。

图5为本发明的第一实施例的阵列基板的平面示意图。

图6为本发明的第一实施例的阵列基板沿图5的剖线6-6的剖面示意图。

图7为本发明的第一实施例的像素电极与共通电极的立体示意图，其显示该像素电极与该共通电极当作上下电极的相对位置。

图8为本发明的又一实施例的像素电极与共通电极的立体示意图，其显示该像素电极与该共通电极当作上下电极的相对位置。

图9为本发明的第二实施例的阵列基板的平面示意图。

图10为本发明的第二实施例的阵列基板沿图9的剖线10-10的剖面示意图。

图11为本发明的第二实施例的共通电极与像素电极的立体示意图，其显示该共通电极与像素电极当作上下电极的相对位置。

图12为本发明的又一实施例的共通电极与像素电极的立体示意图，其显示该共通电极与像素电极当作上下电极的相对位置。

图13显示图9中的一实施例的阵列基板的A部分放大平面图。

图14显示图9中的另一实施例的阵列基板的B部分放大平面图。

10 液晶显示器装置 12 液晶显示面板

14 背光模组 16 外框

20 下基板 22 上基板

24 液晶层 26 液晶分子

30 阵列基板 32 基板

34 闸极线 36 共通电极

38 闸极绝缘层 40 资料线

42 源极 44 汲极

46 保护层 48 像素电极

50 贯穿孔

130 阵列基板 132 基板

134 闸极线 136 共通电极

137 狭缝

138 闸极绝缘层 140 资料线

142 源极 144 汲极

146 保护层 148 像素电极

149 狭缝

230 阵列基板 232 基板

234 闸极线 235a 尾端

235a’ 尾端 235b 非尾端

235b’ 非尾端 236 共通电极

237 狭缝 237’ 狭缝

238 闸极绝缘层 240 资料线

242 源极 244 汲极

246 保护层 247 边缘

248 像素电极 249 狭缝

250 边界线

【具体实施方式】

参考图5、6，其显示本发明的第一实施例的用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板130。数个闸极线134配置于一透明基板132(诸如玻璃基板)上。数个共通电极136配置于该透明基板132上，并与该些闸极线134位于同一层。一闸极绝缘层138配置于该透明基板132上，并覆盖该些闸极线134及共通电极136。数个资料线140、源极142及汲极144配置于该闸极绝缘层138上。数个像素电极148亦配置于该闸极绝缘层138上，其中该些像素电极148与该些资料线140皆位于该闸极绝缘层138上，借此该像素电极148可直接接触该汲极144。该像素电极148与该共通电极136当作上下电极，如此以形成一横向电场。该横向电场可控制液晶层内的液晶分子旋转。该像素电极148及共通电极136皆为透明金属化合物所制。该透明金属化合物为铟锡氧化物(indium tin oxide；ITO)或铟锌氧化物(indium zinc oxide；IZO)。一保护层146配置于该闸极绝缘层138上，并覆盖该些资料线140、源极142、汲极144及像素电极148。

参考图7，其显示本实施例的像素电极148与该共通电极136当作上下电极的相对位置。该像素电极148包含数个狭缝(条状中空部分)149，该狭缝的宽度是小于5μm，而该共通电极136为一整片的透明电极层(未包含狭缝)。参考图8，在又一实施例中，该像素电极148包含数个第一狭缝149，且该共通电极136包含数个第二狭缝137，该些第二狭缝137是平行于该些第一狭缝149。该些第一及第二狭缝的宽度皆小于5μm。

相较于先前技术，本发明的像素电极可直接接触该汲极，而不须借由贯穿孔电性连接于该汲极，因此可增加像素开口率。

另外，本发明的第一实施例的阵列基板130制造方法包含下列步骤：提供一透明基板132。将一第一金属层形成于该透明基板132上，并将该第一金属层图案化成数个闸极线134。将一第一透明电极层形成于该透明基板132上，并将该第一透明电极层图案化成数个共通电极136，其中该些共通电极136与该些闸极线134位于同一层。将一闸极绝缘层138形成于该透明基板132上，并覆盖该些闸极线134及共通电极136。将一第二金属层形成于该闸极绝缘层138上，并将该第二金属层图案化成数个资料线140、源极142及汲极144。将一第二透明电极层形成于该闸极绝缘层138上，并将该第二透明电极层图案化成数个像素电极148，其中该些像素电极148与该些资料线140皆位于该闸极绝缘层138上，借此该像素电极148可直接接触该汲极144。将一保护层146形成于该闸极绝缘层138上，并覆盖该些资料线140、源极142、汲极144及像素电极148，如图5、6所示。

参考图9、10，其显示本发明的第二实施例的阵列基板230。数个闸极线234配置于一透明基板232(诸如玻璃基板)上。一闸极绝缘层238配置于该透明基板232上，并覆盖该些闸极线234。数个资料线240、源极242及汲极244配置于该闸极绝缘层238上。数个像素电极248亦配置于该闸极绝缘层238上，并与该些资料线240位于同一层，其中该像素电极248可直接接触该汲极244。一保护层246配置于该闸极绝缘层238上，并覆盖该些资料线240、源极242、汲极244及像素电极248。一共通电极236配置于该保护层246上。该像素电极248及共通电极236皆为透明金属化合物所制。该透明金属化合物为铟锡氧化物(indium tin oxide；ITO)或铟锌氧化物(indium zinc oxide；IZO)。

相较于先前技术，本发明的像素电极可直接接触该汲极，而不须借由贯穿孔电性连接于该汲极，因此可增加像素开口率。再者，设计本发明的共通电极时，不须考量该共通电极与闸极线间的距离，如此将不会牺牲像素开口率。

参考图11，其显示本实施例的共通电极236与该像素电极248当作上下电极的相对位置。该共通电极236包含数个狭缝237，该狭缝的宽度是小于5μm，而该像素电极248为一整片的透明电极层(未包含狭缝)。参考图12，在又一实施例中，该共通电极236包含数个第一狭缝237，且该像素电极248包含数个第二狭缝249，该些第一狭缝237是平行于该些第二狭缝249。该些第一及第二狭缝的宽度皆小于5μm。

参考图13，其显示图9中的本实施例的阵列基板230的A部分放大平面图。该像素电极248为一整片的透明电极层(未包含狭缝)，而该共通电极236包含数个狭缝237。每一狭缝237具有一尾端235a及一非尾端235b。该尾端235a位于一主穿透区的边界线250外，并与该像素电极248的边缘247切齐。该非尾端235b位于该主穿透区的边界线250内。举例而言，该像素电极248的边缘247与该资料线240的间隙为6μm，且该共通电极236的狭缝237的尾端235a亦为6μm，则该主穿透区的边界线250与该资料线240的间隙为9μm。当该狭缝237的尾端235a与该像素电极248的边缘247切齐时，且当该狭缝237的尾端235a与非尾端235b的夹角小于170度时，可减少向错线(disclination line)，亦即降低向错线所产生的区域，因此实际上可利用的像素开口率将会较大。

参考图14，其显示图9中的另一实施例的阵列基板230的B部分放大平面图。该像素电极248为一整片的透明电极层(未包含狭缝)，而该共通电极236包含数个狭缝237’。每一狭缝237’具有一尾端235a’及一非尾端235b’。该尾端235a’位于一主穿透区的边界线250外，并突出于该像素电极248的边缘247外。该非尾端235b’位于该主穿透区的边界线250内。举例而言，该像素电极248的边缘247与该资料线240的间隙为6μm，且该共通电极236的狭缝237的尾端235a’为3μm，则该主穿透区的边界线250与该资料线的间隙为6μm。当该狭缝237的尾端235a’突出于该像素电极248的边缘247外，且当该狭缝237’的尾端235a’与非尾端235b’的夹角小于170度时，可减少向错线(disclination line)，亦即降低向错线所产生的区域，因此实际上可利用的像素开口率将会较大。

应注意的是，图13、14并非只限应用于本发明的第二实施例，图13、14所提及的技术内容亦可应用于本发明的第一实施例，亦可达成相同的功效。

另外，本发明的第二实施例的阵列基板230制造方法包含下列步骤：提供一透明基板232。将一第一金属层形成于该透明基板232上，并将该第一金属层图案化成数个闸极线234。将一闸极绝缘层238形成于该透明基板232上，并覆盖该些闸极线234。将一第二金属层形成于该闸极绝缘层238上，并将该第二金属层图案化成数个资料线240、源极242及汲极244。将一第一透明电极层形成于该闸极绝缘层238上，并将该第一透明电极层图案化成数个像素电极248，其中该些像素电极248与该些资料线240位于同一层，且该像素电极248直接接触该汲极244。将一保护层246形成于该闸极绝缘层238上，并覆盖该些资料线240、源极242、汲极244及像素电极248。将一第二透明电极层(亦即共通电极236)形成于该保护层246上，如图9、10所示。

虽然本发明已以前述实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改。因此本发明的保护范围当视申请专利范围所界定者为准。

Claims

1.一种用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板，包含：

一透明基板；

数个闸极线，配置于该透明基板上；

一闸极绝缘层，配置于该透明基板上，并覆盖该些闸极线；

数个资料线，配置于该闸极绝缘层上；

一保护层，配置于该闸极绝缘层上，并覆盖该些资料线及透明像素电极；以及

一透明共通电极，配置于该保护层上，

其中，该透明共通电极包含数个狭缝，该些狭缝的宽度是小于5μm，狭缝具有一尾端及一非尾端，该尾端位于一主穿透区外，该非尾端位于该主穿透区内，且该尾端与非尾端的夹角小于170度，该尾端是与该透明像素电极的边缘切齐，或者该尾端突出于该透明像素电极的边缘外。

2.如权利要求1所述的用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板，其特征在于：该透明像素电极及透明共通电极皆为透明金属化合物所制。

3.如权利要求2所述的用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板，其特征在于：该透明金属化合物为铟锡氧化物或铟锌氧化物中之一者。

4.如权利要求1所述的用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板，其特征在于：另包含：

一汲极，直接接触该透明像素电极。

5.如权利要求1所述的用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板，其特征在于：该透明像素电极为一整片的透明电极层。

6.如权利要求1所述的用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板，其特征在于：该透明像素电极也包含数个狭缝，且透明像素电极的狭缝是平行于透明共通电极的狭缝。

7.如权利要求6所述的用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板，其特征在于：透明像素电极的狭缝和透明共通电极的狭缝的宽度皆小于5μm。

8.一种用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板制造方法，包含下列步骤：

提供一透明基板；

将一闸极绝缘层形成于该透明基板上，并覆盖该些闸极线；

将一第一透明电极层形成于该闸极绝缘层上，并将该第一透明电极层图案化成数个透明像素电极，其中该些透明像素电极与该些资料线位于同一层；

将一保护层形成于该闸极绝缘层上，并覆盖该些资料线及透明像素电极；以及

将一第二透明电极层形成于该保护层上，其中第二透明电极层为一透明共通电极，该透明共通电极包含数个狭缝，该些狭缝的宽度是小于5μm，狭缝具有一尾端及一非尾端，该尾端位于一主穿透区外，该非尾端位于该主穿透区内，且该尾端与非尾端的夹角小于170度，该尾端是与该透明像素电极的边缘切齐，或者该尾端突出于该透明像素电极的边缘外。

9.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于：该第二金属层另图案化成数个源极，其中该透明像素电极直接接触汲极。

10.一种用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板，包含：

一透明基板；

数个闸极线，配置于该透明基板上；

数个透明共通电极，配置于该透明基板上，并与该些闸极线位于同一层；

一闸极绝缘层，配置于该透明基板上，并覆盖该些闸极线及透明共通电极；

数个资料线，配置于该闸极绝缘层上；

数个透明像素电极，亦配置于该闸极绝缘层上；以及

一保护层，配置于该闸极绝缘层上，并覆盖该些资料线及透明像素电极，

11.如权利要求10所述的用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板，其特征在于：该透明像素电极及透明共通电极皆为透明金属化合物所制。

12.如权利要求11所述的用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板，其特征在于：该透明金属化合物为铟锡氧化物或铟锌氧化物中之一者。

13.如权利要求10所述的用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板，其特征在于：另包含：

一汲极，直接接触该透明像素电极。

14.如权利要求10所述的用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板，其特征在于：该透明像素电极也包含数个狭缝，透明像素电极的狭缝的宽度是小于5μm。

15.如权利要求14所述的用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板，其特征在于：透明像素电极的狭缝具有一尾端及一非尾端，该尾端位于一主穿透区外，该非尾端位于该主穿透区内，且该尾端与非尾端的夹角小于170度。

16.如权利要求15所述的用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板，其特征在于：该透明像素电极的狭缝的尾端是与该透明像素电极的边缘切齐。

17.如权利要求15所述的用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板，其特征在于：该透明像素电极的狭缝的尾端突出于该透明像素电极的边缘外。

18.如权利要求14所述的用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板，其特征在于：透明共通电极的狭缝是平行于透明像素电极的狭缝。

19.一种用于边缘电场切换式液晶显示面板的阵列基板制造方法，包含下列步骤：

提供一透明基板；

将一第一透明电极层形成于该透明基板上，并将该第一透明电极层图案化成数个透明共通电极，其中该些透明共通电极与该些闸极线位于同一层该透明共通电极包含数个狭缝，该些狭缝的宽度是小于5μm，狭缝具有一尾端及一非尾端，该尾端位于一主穿透区外，该非尾端位于该主穿透区内，且该尾端与非尾端的夹角小于170度，该尾端是与透明像素电极的边缘切齐，或者该尾端突出于透明像素电极的边缘外；将一闸极绝缘层形成于该透明基板上，并覆盖该些闸极线及透明共通电极；

将一第二透明电极层形成于该闸极绝缘层上，并将该第二透明电极层图案化成数个透明像素电极，其中该些透明像素电极与该些资料线位于同一层；以及

将一保护层形成于该闸极绝缘层上，并覆盖该些资料线及透明像素电极。

20.如权利要求19所述的制造方法，其特征在于：该第二金属层另图案化成数个源极，其中该透明像素电极直接接触汲极。