CN105204252A - 薄膜晶体管阵列基板及液晶显示面板 - Google Patents

薄膜晶体管阵列基板及液晶显示面板 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种薄膜晶体管阵列基板及液晶显示面板。该薄膜晶体管阵列基板包括第一金属层、半导体层、第二金属层、像素电极层及公共电极层，该第一金属层包括栅极，该半导体层对应该栅极且与该栅极绝缘重叠，该第二金属层包括源极及漏极，该源极及该漏极分别接触该半导体层的两端从而与该栅极形成薄膜晶体管元件，该像素电极层电连接至该源极或漏极，该公共电极层与该像素电极层绝缘且用于被施加公共电压信号。该薄膜晶体管阵列基板还包括透明导电层，该透明导电层与该公共电极层位于不同层，该透明导电层与该像素电极层绝缘且作为存储电容使用。该薄膜晶体管阵列基板的存储电容特性较好。

Description

薄膜晶体管阵列基板及液晶显示面板
技术领域
本发明涉及一种薄膜晶体管阵列基板及液晶显示面板。
背景技术
液晶显示面板已经被广泛应用于手机、平板电脑、电视等各种消费性电子产品中。然而，现有液晶显示面板受开口率限制、掩膜制程数量较多、或帧频率较高等原因影响，可能存在存储电容容量不足等问题，导致显示画面出现串扰、闪烁等显示不良的现象。
发明内容
为解决现有液晶显示面板的存储电容容量不足的技术问题，有必要提供一种存储电容容量较佳的薄膜晶体管阵列基板及液晶显示面板。
一种薄膜晶体管阵列基板，其包括第一金属层、半导体层、第二金属层、像素电极层及公共电极层，该第一金属层包括栅极，该半导体层对应该栅极且与该栅极绝缘重叠，该第二金属层包括源极及漏极，该源极及该漏极分别接触该半导体层的两端从而与该栅极形成薄膜晶体管元件，该像素电极层电连接至该源极或漏极以通过该薄膜晶体管元件接收显示驱动信号，该公共电极层与该像素电极层绝缘且用于被施加公共电压信号以与配合该像素电极层实现显示。该薄膜晶体管阵列基板还包括透明导电层，该透明导电层与该公共电极层位于不同层，该透明导电层与该像素电极层绝缘且作为存储电容使用。
一种液晶显示面板，其包括薄膜晶体管阵列基板、与该薄膜晶体管阵列基板相对设置的对向基板及夹於该两个基板之间的液晶层。该薄膜晶体管阵列基板，其包括第一金属层、半导体层、第二金属层、像素电极层及公共电极层，该第一金属层包括栅极，该半导体层对应该栅极且与该栅极绝缘重叠，该第二金属层包括源极及漏极，该源极及该漏极分别接触该半导体层的两端从而与该栅极形成薄膜晶体管元件，该像素电极层电连接至该源极或漏极以通过该薄膜晶体管元件接收显示驱动信号，该公共电极层与该像素电极层绝缘且用于被施加公共电压信号以与配合该像素电极层实现显示。该薄膜晶体管阵列基板还包括透明导电层，该透明导电层与该公共电极层位于不同层，该透明导电层与该像素电极层绝缘且作为存储电容使用。
与现有技术相比较，本发明薄膜晶体管阵列基板及采用上述薄膜晶体管阵列基板的液晶显示面板使用与该公共电极层位于不同层的透明导电层作为存储电容，由于公共电极面积较大，因此该透明导电层的面积可设计为较大，从而存储电容的容量较大，使得该薄膜晶体管阵列基板及采用上述薄膜晶体管阵列基板的液晶显示面板显示效果较好。此外，该透明导电层也基本上不会影响本发明薄膜晶体管阵列基板及液晶显示面板的开口率。
附图说明
图1是本发明第一实施方式液晶显示面板的剖面结构示意图。
图2是图1所示透明导电层与存储电容部的部分平面结构示意图。
图3是本发明第一实施方式液晶显示面板一种变更实施例的透明导电层与存储电容部的部分平面结构示意图。
图4是本发明第一实施方式液晶显示面板另一种变更实施例的透明导电层与存储电容部的部分平面结构示意图。
图5是该薄膜晶体管基板的制造流程示意图。
图6是本发明第二实施方式的液晶显示面板的剖面结构示意图。
图7是图6所示液晶显示面板的薄膜晶体管基板的制造流程示意图。
图8是本发明第三实施方式的液晶显示面板的剖面结构示意图。
图9是图8所示液晶显示面板的透明导电层的部分平面结构示意图。
图10是本发明第四实施方式的液晶显示面板的透明导电层的部分平面结构示意图。
主要元件符号说明
液晶显示面板　　　　100、200、300
薄膜晶体管阵列基板　120、220
对向基板　　　　　　140
液晶层　　　　　　　160
基底　　　　　　　　142
彩色滤光层　　　　　144
基底　　　　　　　　121、221
第一金属层　　　　　122、222、322
透明导电层　　　　　123、223、323、423
第一绝缘层　　　　　124
半导体层　　　　　　125
像素电极层　　　　　126
第二金属层　　　　　127
第二绝缘层　　　　　128
公共电极层　　　　　129、229
通孔　　　　　　　　130、230
栅极　　　　　　　　1221
存储电容部　　　　　1222、2222
源极　　　　　　　　1271
漏极　　　　　　　　1272
开口　　　　　　　　1291、1231
栅极线　　　　　　　131、431
源极线　　　　　　　132、432
像素区域　　　　　　133、433
存储电容线　　　　　134、3231
第一道掩膜制程　　　M1
第二道掩膜制程　　　M2
第三道掩膜制程　　　M3
第四道掩膜制程　　　M4
第五道掩膜制程　　　M5
第六道掩膜制程　　　M6
第七道掩膜制程　　　M7
延伸部　　　　　　　3232
第一部分　　　　　　4232
第二部分　　　　　　4233
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是本发明第一实施方式的液晶显示面板100的剖面结构示意图。该液晶显示面板100包括薄膜晶体管阵列基板120、与薄膜晶体管阵列基板120相对设置的对向基板140、及夹於该两个基板之间的液晶层160。该对向基板140可以为彩色滤光片基板，其包括基底142、及设置于该基板142上的彩色滤光层144。
该薄膜晶体管阵列基板120包括基底121、设置于该基底121上的第一金属层122、设置于该第一金属层122及该基底121上的透明导电层123、设置于该透明导电层123、该第一金属层122及该基底121上的第一绝缘层124、设置于该第一绝缘层124上的半导体层125及像素电极层126、设置于该半导体层125及该像素电极层126上方的第二金属层127及设置于该半导体层125、该第二金属层127及该像素电极层126上方的第二绝缘层128、设置于该第二绝缘层128上方的公共电极层129、及贯穿该第二绝缘层128与第一绝缘层124的通孔130。
该第一金属层122包括栅极1221及存储电容部1222。该透明导电层123的至少部分覆盖於该存储电容部1222上且与该存储电容部1222电连接。
该半导体层127对应该栅极1221且与该栅极1221绝缘重叠。该第二金属层127包括源极1271及漏极1272，该源极1271及该漏极1272分别接触该半导体层127的两端从而与该栅极1221形成薄膜晶体管元件，该像素电极层126电连接至该源极1271或漏极1272以通过该薄膜晶体管元件接收显示驱动信号，该公共电极层129与该像素电极层126绝缘且用于被施加公共电压信号以与配合该像素电极层126实现显示。本实施方式中，该像素电极层126电连接至该漏极1272。该公共电极层129通过贯穿该第一绝缘层124及该第二绝缘层128中的通孔130电连接该透明导电层123。
该公共电极层129与该像素电极层126用于形成平面电场驱动该液晶层160的液晶分子在平面内旋转。该公共电极层129包括多个形成于该公共电极层129之中的开口1291（即无电极部分）。该透明导电层123与该公共电极层129位于不同层且图案相同，从而该透明导电层123也包括多个形成于该透明导电层123之中且与该公共电极层129的开口1291相对应的开口1231。该透明导电层123与该像素电极层126绝缘，该透明导电层123与该存储电容部1222共同作为存储电容使用。该透明导电层123与该公共电极层129可以利用同一掩膜分别曝光蚀刻而形成。同时，由于该公共电极层129被施加公共电压，该公共电极层129与该透明导电层123电连接，从而该透明导电层123也被施加该公共电压信号。
请参阅图2，图2是该透明导电层126与该存储电容部1222的部分平面结构示意图。可以理解，该薄膜晶体管基板120还包括栅极线131、与该栅极线131绝缘相交的源极线132、该栅极线131与该源极线132相交界定的像素区域133、及存储电容线134。该透明导电层123的多个开口1231的平面位置对应该像素区域133，该开口1231可以为直条型，且该多个开口1231的相互平行。在一种变更实施例中，如图3所示，该源极线132可以为Zigzag形，该开口1231也可以为Zigzag形。
该栅极线131与该栅极1221可以位于同层且在同道掩膜制程中形成，即该栅极线131可以作为该第一金属层122的一部分。该源极线132与该源极1271及漏极1272可以位于同层且在同道掩膜制程中形成，即该源极线132可以作为该第二金属层127的一部分。该存储电容线134与该栅极1221、该栅极线131可以位于同层且在同道掩膜制程中形成，该存储电容线134与该栅极线131的延伸方向可以相同，该存储电容线134用于与外部驱动电路电连接以传输公共电压信号。该存储电容部1222可以作为存储电容线134的一部分，也可以自该存储电容线134延伸出来，或者说与该存储电容线134电连接。在图2所示的实施例中，该存储电容部1222自该存储电容线134延伸出来，与该存储电容线134电连接。在一种变更实施例中，如图4所示的实施例中，该存储电容部1222直接作为该存储电容线134的一部分。
请参阅图5，图5是该薄膜晶体管基板120的制造流程示意图。该薄膜晶体管基板120的各膜层及元件的制造顺序使用掩膜制程情况依序为：第一金属层122(第一道掩膜制程M1)＞透明导电层123(第二道掩膜制程M2)＞第一绝缘层124＞半导体层125（第三道掩膜制程M3）＞像素电极层126(第四道掩膜制程M4)＞第二金属层127（第五道掩膜制程M5）＞第二绝缘层128＞通孔130（第六道掩膜制程M6）＞公共电极层129（与该第二道掩膜制程M2采用的掩膜相同的第七道掩膜制程M7）。
与现有技术相比较，本发明薄膜晶体管阵列基板120及采用上述薄膜晶体管阵列基板120的液晶显示面板100使用与该公共电极层129位于不同层且图案相同的透明导电层123作为至少一部分存储电容，由于公共电极层129面积较大，因此该透明导电层123的面积可设计为较大，从而存储电容的容量较大，使得该薄膜晶体管阵列基板120及采用上述薄膜晶体管阵列基板120的液晶显示面板100显示效果较好。另外，由于该透明导电层123与该公共电极层129图案相同，在制程中可采用同一道掩膜分别进行曝光蚀刻等步骤形成。进而不会增加本发明薄膜晶体管阵列基板120及液晶显示面板100的掩膜成本。此外，该透明导电层123也基本上不会影响本发明薄膜晶体管阵列基板120及液晶显示面板100的开口率。
请参阅图6，图6是本发明第二实施方式的液晶显示面板200的剖面结构示意图。该第二实施方式的液晶显示面板200与第一实施方式的液晶显示面板100基本相同，也就是说，上述关于第一实施方式的液晶显示面板100的描述基本上都可以用于该第二实施方式的液晶显示面板200，二者的主要区别在于：薄膜晶体管基板220的透明导电层223与第一金属层222的位置与第一实施方式的透明导电层123与该第一金属层122有所不同。具体地，该第二实施方式中，该透明导电层223形成于基底221上，该第一金属层222形成于该透明导电层223与该基底221上，从而公共电极层229通过通孔230电连接该第一金属层222的存储电容部2222从而与该透明导电层223电连接。可以理解，该透明导电层223与该第一金属层222的平面形状可以与第一实施方式相同，此处就不再赘述。
请参阅图7，图7是图6所示液晶显示面板200的薄膜晶体管基板220的制造流程示意图。该薄膜晶体管基板220的各膜层及元件的制造顺序使用掩膜制程情况依序为：透明导电层223＞第一金属层222(第一道掩膜制程M1)＞第一绝缘层＞半导体层（第二道掩膜制程M2）＞像素电极层(第三道掩膜制程M3)＞第二金属层（第四道掩膜制程M4）＞第二绝缘层＞通孔230（第五道掩膜制程M5）＞公共电极层229（第六道掩膜制程M6）。其中，该第一道掩膜制程M1中，主要采用半曝光技术，利用同一道掩膜得到图7所示图案的透明导电层223及第一金属层222。当然，可以理解，在变更实施方式中，该透明导电层223与该第一金属层222也可以分别采用一道掩膜制程。
该第二实施方式中，该第一道掩膜制程M1中，采用半曝光技术，利用同一道掩膜得到图7所示图案的透明导电层223及第一金属层222，未增加该薄膜晶体管基板220的掩膜数量，可以避免掩膜数量过多导致制程良率及可靠性降低的情形。
请参阅图8及图9，图8是本发明第三实施方式的液晶显示面板300的剖面结构示意图，图9是图8所示液晶显示面板300的透明导电层的部分平面结构示意图。该第三实施方式的液晶显示面板300与该第一实施方式的液晶显示面100板基本相同，也就是说，上述关于第一实施方式的液晶显示面板100的描述基本上都可以用于该第三实施方式的液晶显示面板300，二者的主要区别在于：透明导电层323包括存储电容线3231及与该存储电容线3231电连接的延伸部3232，该存储电容线3231用于电连接外部驱动电路以传输公共电压信号，而第一金属层322可以不包括该存储电容部及存储电容线。该第三实施方式的薄膜晶体管基板300的第一金属层322不包括该存储电容部及存储电容线，可以避免存储电容部及存储电容线影响开口率的情形。
请参阅图10，图10是本发明第四实施方式的液晶显示面板的透明导电层的部分平面结构示意图。该第四实施方式的液晶显示面板与该第一实施方式的液晶显示面板基本相同，也就是说，上述关于第一实施方式的液晶显示面板的描述基本上都可以用于该第四实施方式的液晶显示面板，二者的主要区别在于：透明导电层423包括与公共电极层形状相同且相互对应的第一部分4232及与该第一部分4232连接的且位于该第一部分4232两侧的第二部分4233，沿源极线432左右相邻的两个像素区域433对应的透明导电层423的该第二部分可以相连接。优选地，沿栅极线431延伸的一行像素433的透明导电层423均可连接在一起。在该第四实施方式中，制造该透明导电层423时使用的掩膜可以与公共电极层的掩膜不同，或者制造该透明导电层423时使用的掩膜与公共电极层的掩膜相同，但利用曝光机的光量控制使得使用同一掩膜形成的该透明导电层423与该公共电极层的图案部分相同（如该第一部分4232）、部分不同(如该第二部分4233)。

Claims (13)

1.一种薄膜晶体管阵列基板，其包括第一金属层、半导体层、第二金属层、像素电极层及公共电极层，该第一金属层包括栅极，该半导体层对应该栅极且与该栅极绝缘重叠，该第二金属层包括源极及漏极，该源极及该漏极分别接触该半导体层的两端从而与该栅极形成薄膜晶体管元件，该像素电极层电连接至该源极或漏极以通过该薄膜晶体管元件接收显示驱动信号，该公共电极层与该像素电极层绝缘且用于被施加公共电压信号以与配合该像素电极层实现显示，其特征在于：该薄膜晶体管阵列基板还包括透明导电层，该透明导电层与该公共电极层位于不同层，该透明导电层与该像素电极层绝缘且作为至少一部分存储电容使用。
2.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于：该透明导电层包括与该公共电极层形状相同且相互对应的第一部分及与该第一部分连接的第二部分。
3.如权利要求2所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于：沿源极线左右相邻的两个像素区域对应的透明导电层的该第二部分相连接。
4.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于：该透明导电层与该公共电极层利用同一掩膜分别曝光蚀刻而形成。
5.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于：该公共电极层与该透明导电层电连接从而被施加该公共电压信号。
6.如权利要求1或5所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于：该第一金属层包括存储电容部，该存储电容部与该透明导电层电连接。
7.如权利要求6所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于：该薄膜晶体管阵列基板包括基底，该第一金属层形成于该基底上，该透明导电层形成于该存储电容部及该基底上。
8.如权利要求7所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于：该薄膜晶体管阵列基板还包括第一绝缘层及第二绝缘层，该第一绝缘层形成于该第一金属层及该透明导电层上，该像素电极层与该半导体层形成于该第一绝缘层上，该第二金属层形成于该半导体层、第一绝缘层及该像素电极层上，该第二绝缘层形成于该半导体层、该第二金属层、该第一绝缘层、及该像素电极层上，该公共电极层形成于该第二绝缘层上，该公共电极通过该第一绝缘层及该第二绝缘层的通孔电连接该透明导电层与该存储电容部。
9.如权利要求6所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于：该薄膜晶体管阵列基板包括基底，该透明导电层形成于该基底上，该第一金属层形成于该透明导电层上。
10.如权利要求9所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于：该透明导电层与该第一金属层是在同一掩膜制程中形成。
11.如权利要求9所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于：该薄膜晶体管阵列基板还包括第一绝缘层及第二绝缘层，该第一绝缘层形成于该第一金属层及该透明导电层上，该像素电极层与该半导体层形成于该第一绝缘层上，该第二金属层形成于该半导体层、第一绝缘层及该像素电极层上，该第二绝缘层形成于该半导体层、该第二金属层、该第一绝缘层、及该像素电极层上，该公共电极层形成于该第二绝缘层上，该公共电极通过该第一绝缘层及该第二绝缘层的通孔电连接该存储电容部与该透明导电层。
12.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其特征在于：该透明导电层包括存储电容线及与该存储电容线电连接的延伸部，该存储电容线用于电连接外部驱动电路。
13.一种液晶显示面板，其包括薄膜晶体管阵列基板、与该薄膜晶体管阵列基板相对设置的对向基板及夹於该两个基板之间的液晶层，其特征在于：该薄膜晶体管阵列基板采用权利要求1-12任意一项所述的薄膜晶体管阵列基板。
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