CN103913882B - 液晶显示面板、薄膜晶体管基板及其制造方法 - Google Patents

液晶显示面板、薄膜晶体管基板及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种液晶显示面板、薄膜晶体管基板及其制造方法。该液晶显示面板包括第一基板、第二基板及液晶层,该第一基板包括第一基底、设置于该第一基底上的薄膜晶体管、覆盖该薄膜晶体管的钝化层、与该薄膜晶体管电连接的像素电极、与该像素电极绝缘设置的公共电极层、与该公共电极层电连接的公共电极线、及黑矩阵,该公共电极层与该像素电极用于产生平行电场驱动液晶层的液晶分子在平面内旋转,该公共电极线与该黑矩阵自下而上设置于该公共电极层上,并且该公共电极线及该黑矩阵的形状与位置相互对应。该液晶显示面板的开口率较高。

Description

液晶显示面板、薄膜晶体管基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种液晶显示面板、薄膜晶体管基板及其制造方法。
背景技术
液晶显示面板通常包括薄膜晶体管基板、与薄膜晶体管基板相对设置的彩色滤光片基板及夹于二基板之间的液晶层。通常地,薄膜晶体管基板上设置有不透光的薄膜晶体管及驱动线路,彩色滤光片基板上设置有黑矩阵,其中,该黑矩阵需要对应薄膜晶体管及驱动线路设置,以将该薄膜晶体管及驱动线路遮蔽,来避免漏光现象的发生。然而,由于薄膜晶体管基板及彩色滤光片基板分别是独立制作再通过框胶结合在一起的,在将薄膜晶体管基板及彩色滤光片基板结合于一体时,黑矩阵与薄膜晶体管及驱动线路之间容易出现对位偏差,导致液晶显示面板的开口率降低。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种开口率较高的液晶显示面板。
有鉴于此,有必要提供一种开口率较高的薄膜晶体管基板及其制造方法。
一种液晶显示面板,其包括第一基板、与该第一基板相对设置的第二基板及夹于该第一基板与该第二基板之间的液晶层,该第一基板包括第一基底、设置于该第一基底上的薄膜晶体管、覆盖该薄膜晶体管的钝化层、与该薄膜晶体管电连接的像素电极、与该像素电极绝缘设置的公共电极层、与该公共电极层电连接的公共电极线、及黑矩阵,该公共电极层与该像素电极用于产生平行于该第一基板的电场驱动液晶层的液晶分子在平面内旋转,该公共电极线与该黑矩阵自下而上设置于该公共电极层上,并且该公共电极线及该黑矩阵的形状与位置相互对应。
一种液晶显示面板,其包括第一基底、设置于该第一基底上的薄膜晶体管、覆盖该薄膜晶体管的钝化层、与该薄膜晶体管电连接的像素电极、与该像素电极绝缘设置的公共电极层、与该公共电极层电连接的公共电极线、及黑矩阵,该公共电极线与该黑矩阵自下而上设置于该公共电极层上,并且该公共电极线及该黑矩阵的形状与位置相互对应。
一种薄膜晶体管基板,其包括第一基底、设置于该第一基底上的薄膜晶体管、覆盖该薄膜晶体管的钝化层、与该薄膜晶体管电连接的像素电极、与该像素电极绝缘设置的公共电极层、与该公共电极层电连接的公共电极线、及黑矩阵,该公共电极线与该黑矩阵自下而上设置于该公共电极层上,并且该公共电极线及该黑矩阵的形状与位置相互对应。
一种薄膜晶体管基板的制造方法,其包括如下步骤:提供第一基板,其中该第一基板包括第一基底、设置于该第一基底上的薄膜晶体管、覆盖该薄膜晶体管的钝化层、与该薄膜晶体管电连接的像素电极及与该像素电极绝缘设置的公共电极层;及在该第一基板上依序沉积金属层、绝缘遮光层及滤光层,提供具有特定图案的掩膜对准该滤光层曝光,并对曝光后的滤光层进行显影,从而形成一预定的光致抗蚀剂图案,进一步对该绝缘遮光层及金属层进行蚀刻,再移除该滤光层,进而形成预定图案的公共电极线与该黑矩阵,其中该公共电极线与该公共电极层电连接,该公共电极线与该黑矩阵自下而上设置于该公共电极层上,并且该公共电极线及该黑矩阵的形状与位置相互对应。
与现有技术相比较,本发明液晶显示面板﹑薄膜晶体管基板的制造方法中,黑矩阵设置于该薄膜晶体管基板上,黑矩阵与薄膜晶体管在同一基板上相较于黑矩阵与薄膜晶体管在不同基板上更容易对位,进而可以改善现有技术的黑矩阵与薄膜晶体管的对位偏差的问题,提高开口率。另外,该公共电极线及该黑矩阵层叠设置,并且该公共电极线及该黑矩阵的形状与位置相互对应,使得该黑矩阵与该公共电极线可以在同一道掩膜制造过程中形成,使得该液晶显示面板及薄膜晶体管基板的所需掩膜数量较少,制造过程较为简单。
附图说明
图1是本发明液晶显示面板第一实施方式的剖面示意图。
图2是本发明液晶显示面板第二实施方式的剖面示意图。
主要元件符号说明
液晶显示面板 10、20
第一基板 11
第二基板 12
液晶层 13
液晶分子 131
第一基底 110
薄膜晶体管 111
钝化层 112
像素电极 113、213
公共电极层 114、214
公共电极线 115
黑矩阵 116
栅极 1110
源极 1111
汲极 1112
沟道层 1113
光遮蔽层 141
第一隔离层组 142
栅极绝缘层 143
第二隔离层组 144
绝缘层 145
第一导通孔 151
第二导通孔 152
第三导通孔 153
红色滤光单元 R
绿色滤光单元 G
蓝色滤光单元 B
第一开口 118、218
第二开口 117
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1,图1是本发明液晶显示面板10第一实施方式的剖面示意图(其中所述剖面可以是包括阶梯状剖面)。该液晶显示面板10包括第一基板11、与该第一基板11相对设置的第二基板12及夹于该第一基板11与该第二基板12之间的液晶层13。该第一基板11包括第一基底110、设置于该第一基底110上的薄膜晶体管111、覆盖该薄膜晶体管111的钝化层112、与该薄膜晶体管111电连接的像素电极113、与该像素电极113绝缘设置的公共电极层114、与该公共电极层114电连接的公共电极线115及与该公共电极线层叠设置的黑矩阵116。优选地,该公共电极线115与该黑矩阵116是在同一道掩膜制造过程中形成,从而该公共电极线及该黑矩阵的形状与位置相互对应,刚好上下重迭。其中,该液晶显示面板10可以是平面电场切换型(In-Plane Switching,IPS)液晶显示面板或边缘电场切换型(FringingField Switching,FFS)液晶显示面板,该公共电极层114与该像素电极113用于产生基本平行于该第一基板11的电场驱动液晶层13的液晶分子131在平面内旋转。优选地,该钝化层112为彩色滤光层,该彩色滤光层与该黑矩阵116配合构成该液晶显示面板10的彩色滤光片。
该薄膜晶体管111可以是低温多晶硅薄膜晶体管,其包括栅极1110、源极1111、汲极1112及沟道层1113。该第一基底110为透明基底,如玻璃基底。该第二基板12也可以为透明基板。该第一基板11还包括光遮蔽层141、第一隔离层组142、栅极绝缘层143、第二隔离层组144及绝缘层145。
具体地,该光遮蔽层141设置于该第一基底110上。该第一隔离层组142覆盖于该光遮蔽层141上,其可以包括三层隔离层,该三层隔离层的材料可以自下而上依序为氧化硅、氮化硅及氧化硅。该沟道层1113设置于该第一隔离层组142上,其包括轻掺杂区及重掺杂区。该栅极绝缘层143覆盖该沟道层1113上,其材料可以为氧化硅。该栅极1110设置于该栅极绝缘层143上,本实施方式中,该薄膜晶体管111可以为双栅极型薄膜晶体管。该第二隔离层组144设置于该栅极1110上,其可以包括自下而上的氮化硅及氧化硅。该第二隔离层组144及该栅极绝缘层143还设置有贯穿该第二隔离层组144及该栅极绝缘层143的第一导通孔151及第二导通孔152。该源极1111及该汲极1112设置在该第二隔离层组144上,且该源极1111通过该第一导通孔151连接至该沟道层1113的一端,该汲极1112通过该第二导通孔152连接至该沟道层1113的另一端。可以理解,该源极1111还连接设置于该第二隔离层组144上且与该源极1111同层设置的源极驱动线(图未示),该栅极1110还连接设置于该栅极绝缘层143上且与该栅极1110同层设置的栅极驱动线(图未示)。
该钝化层112,即该彩色滤光层,覆盖于该第二隔离层组144、该源极1111及该汲极1112上,该彩色滤光层包括贯穿该彩色滤光层的第三导通孔153,该第三导通孔153的位置可以与该第二导通孔152对应。其中,该彩色滤光层可以包括间隔的红色滤光单元R、绿色滤光单元G及蓝色滤光单元B。该像素电极113设置于该彩色滤光层上,且通过该第三导通孔153与该汲极1112连接,以与该薄膜晶体管111电连接,其中,该像素电极113为透明导电层。该绝缘层145设置于该彩色滤光层及该像素电极113上。该公共电极层114设置于该绝缘层145上且为透明导电层。
该公共电极线115与该黑矩阵116自下而上设置于该公共电极层114上,从而该公共电极线115与该公共电极层114电连接,并且,该公共电极线115与该黑矩阵116是在同一道掩膜制造过程中形成,另外,该公共电极线115的材料可以是金属(通常不透光),该黑矩阵116可以是不透光的绝缘遮光材料。具体来说,在该第一基板11的制造过程中,在形成该公共电极层114后,依序形成用于制造该公共电极线115的金属层、用于制造该黑矩阵116的绝缘遮光层、及光致抗蚀剂层,再提供具有特定图案的掩膜对准该光致抗蚀剂层曝光,再对曝光后的光致抗蚀剂层进行显影,从而形成一预定的光致抗蚀剂图案。进一步对该绝缘遮光层及金属层进行蚀刻,进而形成具有预定图案的该公共电极线115与该黑矩阵116,再移除该剩余的滤光层,即可以完成该公共电极线115与该黑矩阵116的制作。
另外,图1所示实施方式的液晶显示面板10为平面电场切换型(In-PlaneSwitching,IPS),该公共电极层114对应形成多个第一开口118,该像素电极113中还形成有多个第二开口117,该多个第一开口118及多个第二开口117可以交错设置。
与现有技术相比较,本发明液晶显示面板10及第一基板11(即薄膜晶体管基板)中,黑矩阵116设置于该薄膜晶体管基板上,黑矩阵116与薄膜晶体管111在同一基板上相较于黑矩阵与薄膜晶体管在不同基板上更容易对位,进而可以改善现有技术的黑矩阵与薄膜晶体管的对位偏差的问题,提高开口率。另外,该公共电极线115及该黑矩阵116层叠设置,并且该公共电极线115及该黑矩阵116的形状与位置相互对应,该黑矩阵116与该公共电极线115在同一道掩膜制造过程中形成,使得该液晶显示面板10及薄膜晶体管基板的所需掩膜数量较少,制造过程较为简单。
请参阅图2,图2是本发明液晶显示面板20第二实施方式的剖面示意图。该第二实施方式的液晶显示面板20与第一实施方式的液晶显示面板10的主要差别在于:液晶显示面板20为边缘电场切换型液晶显示面板,像素电极213与公共电极层214中仅其中一个包括开口,另一个则可以不包括开口,优选地,如图2所示,该像素电极213中不包括开口,仅公共电极层214中形成有第一开口218。

Claims (12)

1.一种液晶显示面板,其包括第一基板、与该第一基板相对设置的第二基板及夹于该第一基板与该第二基板之间的液晶层,该第一基板包括第一基底、设置于该第一基底上的薄膜晶体管、覆盖该薄膜晶体管的钝化层、与该薄膜晶体管电连接的像素电极、与该像素电极绝缘设置的公共电极层、与该公共电极层电连接的公共电极线、及黑矩阵,其特征在于:该公共电极层与该像素电极用于产生平行于该第一基板的电场驱动液晶层的液晶分子在平面内旋转,该公共电极线与该黑矩阵自下而上设置于该公共电极层上,并且该公共电极线及该黑矩阵的位置相互对应,形状一致且大小相同。
2.如权利要求1所述的液晶显示面板,其中,该钝化层为彩色滤光层,该彩色滤光层与该黑矩阵配合构成该液晶显示面板的彩色滤光片。
3.如权利要求2所述的液晶显示面板,其特征在于:该像素电极设置于该彩色滤光层上,该彩色滤光层包括导通孔,该像素电极通过该导通孔与该薄膜晶体管电连接。
4.如权利要求3所述的液晶显示面板,其特征在于:该第一基板还包括绝缘层,该绝缘层覆盖于该像素电极上,该公共电极层设置于该绝缘层上。
5.如权利要求4所述的液晶显示面板,其特征在于:该公共电极线设置于该公共电极层上与该公共电极层电连接。
6.如权利要求5所述的液晶显示面板,其特征在于:该黑矩阵设置于该公共电极线上。
7.如权利要求6所述的液晶显示面板,其特征在于:该公共电极线直接设置于该公共电极层上,该黑矩阵直接设置于该公共电极线上。
8.如权利要求1所述的液晶显示面板,其特征在于:该薄膜晶体管为低温多晶硅薄膜晶体管。
9.如权利要求1所述的液晶显示面板,其特征在于:该公共电极线与该黑矩阵是在同一道掩膜制造过程中形成。
10.一种液晶显示面板,其包括第一基底、设置于该第一基底上的薄膜晶体管、覆盖该薄膜晶体管的钝化层、与该薄膜晶体管电连接的像素电极、与该像素电极绝缘设置的公共电极层、与该公共电极层电连接的公共电极线、及黑矩阵,该公共电极线与该黑矩阵自下而上设置于该公共电极层上,并且该公共电极线及该黑矩阵的位置相互对应,形状一致且大小相同。
11.一种薄膜晶体管基板,其包括第一基底、设置于该第一基底上的薄膜晶体管、覆盖该薄膜晶体管的钝化层、与该薄膜晶体管电连接的像素电极、与该像素电极绝缘设置的公共电极层、与该公共电极层电连接的公共电极线、及黑矩阵,该公共电极线与该黑矩阵自下而上设置于该公共电极层上,并且该公共电极线及该黑矩阵的位置相互对应,形状一致且大小相同。
12.一种薄膜晶体管基板的制造方法,其包括如下步骤:
提供第一基板,其中该第一基板包括第一基底、设置于该第一基底上的薄膜晶体管、覆盖该薄膜晶体管的钝化层、与该薄膜晶体管电连接的像素电极及与该像素电极绝缘设置的公共电极层;及
在该第一基板上依序沉积金属层、绝缘遮光层及光致抗蚀剂层,提供具有特定图案的掩膜对准该光致抗蚀剂层曝光,并对曝光后的光致抗蚀剂层进行显影,从而形成一预定的光致抗蚀剂图案,进一步对该绝缘遮光层及金属层进行蚀刻,再移除该光致抗蚀剂层,进而形成预定图案的公共电极线与黑矩阵,其中该公共电极线与该公共电极层电连接,该公共电极线与该黑矩阵自下而上设置于该公共电极层上,并且该公共电极线及该黑矩阵的位置相互对应,形状一致且大小相同。
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