TW201122638A - Transflective liquid crystal display panel and manufacturing method thereof - Google Patents

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201122638 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關一種液晶顯示面板及其製作方、去特別是有 關於-種半穿透半反射綠ansfieetivem晶_示面板及其製 作方法。 【先前技術】 液晶顯示面板依其光源的利用及陣列基板的差異，可分 為穿透式、反射式以及半穿透半反射式等三大類/隨著液晶 顯示器以及可攜式電子產品的普及化，液㈣示器必需兼顧 在戶外強光環境與室内環境，甚至是在暗處時的顯示品質， 而半穿透半反射式液晶顯示面板即為在上述環境中皆可提 供同樣清晰之顯示效果的一較佳選擇。 請參閱第1圖，第1圖係為一習知半穿透半反射式液晶 顯不面板之結構示意圖。如第1圖所示，半穿透半反射式液 曰曰.、、、員不面板1〇〇包含有一陣列基板1〇2、_與陣列基板1〇2 相對之彩色濾光片基板104、以及一設置於陣列基板1〇2與 彩色濾光片基板104間的液晶分子層1〇6 ^半穿透半反射式 液晶顯示面板1〇〇係包含有複數個晝素區11〇，各晝素區11〇 201122638 則分別包含一反射區112與一穿透區114。陣列基板l〇2上 的各畫素區11〇内係設置有一薄膜電晶體12〇 ;且如第1圖 所示，薄膜電晶體120係設置於反射區U2之内。為了使穿 透光與反射光經過液晶的光程一致，習知技術更在完成薄膜 電晶體120製程後，於反射區112内的陣列基板102上形成 一覆蓋薄膜電晶體120的有機絕緣層130,且有機絕緣層130 係利用一額外之光罩形成一預定圖案；隨後係於有機絕緣層 130上形成一反射層132。由於有機絕緣層130表面所具有 的預定圖案，形成於其上的反射層132會沿該預定圖案的輪 廓獲得一粗縫表面，以提高反射率。而在穿透區114中’係 形成一透明材質之畫素電極140，且晝素電極140透過有機 絕緣層130的接觸孔(contact hole) 134電性連接於薄膜電晶 體 120。 如前所述，為使穿透光與反射光的光程一致，半穿透半 φ 反射液晶顯示面板100需額外設置有機絕緣層130以墊高反 射區112 ;且必需增加一光罩，以定義有機絕緣層130之位 置及其表面輪廓。因此有機絕緣層130會被做得非常厚，甚 至將近液晶間隙（cell gap)的一半，也就是說有機絕緣層130 的設置無可避免地增加了製程時間與成本等。更值得注意 的，如150所圈示，由於反射區112内的有機絕緣層130與 穿透區114内陣列基板102交界處輪廓的高度斷差，後續沈 積製作晝素電極14〇的製程控制難度會隨之增加，甚至產生 201122638 畫素電極140斷線的問題。另外，為了提升反射率，習知半 穿透半反射液晶顯示面板100更需利用前述額外增加的光罩 形成有機絕緣層130的預定圖案，以使後續形成的反射層 132具有粗糙表面。由此可知，半穿透半反射液晶顯示面板 100之製作係更為複雜，其製程控制更為困難。 【發明内容】 因此，本發明之目的之一在於提供一種半穿透半反射式 液晶顯示面板及其製作方法，以解決前述習知技術所面臨之 難題。 為達上述之目的，本發明提供一種製作半穿透半反射式 液晶顯示面板之方法，該方法首先提供一陣列基板，該陣列 基板包含複數個晝素區，且各該畫素區包含一元件區、一穿 透區與一反射區。接下來於該陣列基板上形成一第一金屬 層，隨後圖案化該第一金屬層，以於該元件區内形成一閘極 電極，同時於該反射區内形成複數個金屬凸塊。在形成該閘 極電極與該等金屬凸塊後，係於該陣列基板上形成一覆蓋該 閘極電極與該等金屬凸塊之第一絕緣層；該第一絕緣層藉由 位於其下方之該等金屬凸塊而具有一粗糙表面。之後，於該 元件區内之該閘極電極上形成一圖案化半導體層；並於該反 射區内形成一反射層，且該反射層係覆蓋該第一絕緣層而具 201122638 有一粗糖表面’以及依序於該陣列基底上形成一圖案化第二 絕緣層與一畫素電極。 本發明係於此另提供一種製作半穿透半反射式液晶顯示 面板之方法，該方法首先提供一陣列基板，該陣列基板包含 複數個畫素區’且各该晝素區包含一元件區、一穿透區與一 反射區。接下來於該陣列基板之該元件區内形成一閘極電 極’並於該陣列基板上依序形成一第一絕緣層與一形成於該 •閘極電極上方之圖案化半導體層，而在形成該圖案化半導體 層後，係圖案化該第一絕緣層，以於該反射區内形成複數個 凸塊。接下來於該反射區内形成一反射層，且該反射層係覆 蓋該等凸塊而具有一粗糙表面；以及依序於該陣列基底上形 成一圖案化第二絕緣層與一晝素電極。 根據本發明之申請專利範圍，係更提供一種半穿透半反 籲射式液晶顯示面板，其包含有一陣列基板，該陣列基板包含 複數個晝素區’且各該畫素區具有—元件區、—穿透區與一 反射區；一形成於該陣列基板之該元件區内之薄膜電晶體； 複數個形成於該陣列基板之該反射區内之凸塊；—形成於該 反射區内之反射層’且該反射層係覆蓋該等凸塊而具有一粗 板表面’以及—形成於該穿透區與該反射區内之畫素電極， 該畫素Ί極係電性連接至該祕電晶體。 201122638 為讓本發明之上述特徵能更明顯易懂，下文特舉較佳實 施方式，並配合所附圖式，作詳細說明如下。然而如下之實 施方式與圖式僅供說明用，並非用來對本發明加以限制者。 【實施方式】 請參閱第2圖至第6圖，第2圖至第6圖係為本發明所 提供之半穿透半反射液晶顯示面板之製作方法之一第一較 佳實施例之示意圖。根據本第一較佳實施例，首先提供一陣 列基板200 ’其可為玻璃、石英或包含其他材料之透明基板。 陣列基板200包含複數個晝素區21〇,各晝素區210包含一 元件區212、一穿透區214與—反射區216,且元件區212、 穿透區214與反射區216係水平排列於晝素區210之内。於 陣列基板200上形成一第一金屬層（圖未示），第一金屬層 可為鋁、鉻、鉬、鎢、钽、鋼或是上述金屬之合金。隨後係 如第2圖所示，利用一第一微影暨蝕刻方法 (photo-etching-process ’以下簡稱為PEP)圖案化第一金屬 層，以於元件區212内形成一閘極電極220，同時於反射區 216内形成複數個金屬凸塊222。金屬凸塊222係用以造成 後續形成的反射層的粗糙表面，降低反射層的鏡面效果，提 升其反射率。本較佳實施例此處與後續揭露的各步驟中，圖 案化方法較佳為PEP’但熟知該項技藝之人士應知不限於此。 201122638 請參閱第3圖。接下來於陣列基板200上依序形成一第 一絕緣層230、一非晶矽層242、與一摻雜矽層244 〇第一絕 •緣層230可為一單一絕緣層或一複合(c〇mp〇site)膜層’其材 質可包含氧化矽（Si〇)、氮化矽（siN)、或氮氧化矽（si〇N)等； 且第一絕緣層230係覆蓋閘極電極22〇與反射區216内的金 屬凸塊222而於反射區216内具有一凹凸之粗糙表面。摻雜 石夕層244在此較佳為一 N型摻雜矽層，用以和後續形成的源 φ極/汲極形成歐姆接觸。隨後係利用一第二PEP圖案化非晶 石夕層242與摻雜石夕層244’以於元件區212内之閘極電極220 上形成一圖案化半導體層240。 請參閱第4圖。於圖案化半導體層24〇與第一絕緣層230 上形成一第二金屬層（圖未示），第二金屬層亦可為鋁、鉻、 鉬、鎢、钽、銅或是上述金屬之合金。隨後利用一第三PEP 圖案化第二金屬層，以於元件區212内的圖案化半導體層 # 240上形成一金屬源極/汲極250，同時於反射區216内形成 一反射層252。值得注意的是，由於反射層252覆蓋第一絕 緣層230與金屬凸塊222，因此反射層252亦具有一凹凸的 粗糙表面，因而可增加其反射率。而元件區212内的閘極電 極220、第〆絕緣層230、圖案化半導體層24〇、以及源極/ 汲極250係構成一薄膜電晶體290。 請參閱第5圖。在形成反射層252之後係於陣列基底200 201122638 上形成一第二絕緣層（圖未示），且可利用一第四pEp圖案 化第二絕緣層，以形成如第5圖所示之一圖案化第二絕緣層 260，其覆蓋元件區212内之源極/汲極250以及穿透區214 内之第一絕緣層230。值得注意的是，圖案化第二絕緣層26〇 係具有至少一接觸洞262，用以暴露出部分源極/汲極25〇。 凊參閱第6圖。在形成圖案化第二絕緣層260之後，係 於陣列基底200上形成一晝素電極270，晝素電極27〇可包 含氧化銦錫（indium tin oxide，ITO)或氧化銦鋅(indiumzinc oxide，IZ0)等透明材料。晝素電極270係利用一第五pEp 圖案化而形成於穿透區214内與反射區216内的反射層252 上，且晝素電極270係藉由接觸洞262電性連接於薄臈電晶 體290的源極/汲極250。 另外請參閱第7圖，$ 7圖係、本第-較佳實施例之—變 化型之示意圖。由於本變化型所提供之方法有部分步驟與第 一較佳實施例相同，因此該等步驟請參閱第2圖至第5圖； 此外本變化型與第一較佳實施例相同之元件則亦沿用第2圖 至第5圖之元件符號。 請同時參閱第5圖與第7圖。在形成圖案化半導體層謂 之後，係於陣列基底200上形成一第二金屬層，其材質係可 同於上述第一較佳實施例所採用者。隨後利用一第三pEp圖 201122638 案化第二金屬層，以於元件區212内的圖案化半導體層240 上形成金屬源極/汲極250;而在反射區216内則可選擇性地 ° 如第7圖所示完全移除第二金屬層，亦不限如第5圖所示保 留其於反射區216内。如前所述，閘極電極220、第一絕緣 層230、圖案化半導體層240、以及源極/汲極250係構成一 薄膜電晶體290。接下來則如第7圖所示，於元件區212與 穿透區214内形成具有接觸洞262的圖案化第二絕緣層260。 ® 請繼續參閱第7圖。在形成圖案化第二絕緣層260之後， 係於陣列基底200上的穿透區214與反射區216内形成晝素 電極270，且畫素電極270係藉由接觸洞262電性連接於源 極/汲極250。而在完成薄膜電晶體290、圖案化第二絕緣層 260、與畫素電極270之製作後，係於圖案化第二絕緣層260 與晝素電極270上形成一第三金屬層（圖未示），隨後圖案 化第三金屬層，以於反射區216内之畫素電極270上形成一 • 反射層280。 請重新參閲第6圖與第7圖。根據本第一較佳實施例及 其變化型，用以造成反射層252/280粗縫表面的金屬凸塊222 係與閘極電極同時开> 成於陣列基底200上’且不影響後 續製程的進行。也就是說’根據本第一較佳實施例所提供之 方法，係可利用陣列基底200原有的製作流程，在不需要新 增光罩的前提下完成金屬凸塊222的製作，故可簡化製程， 11 201122638 降低成本。值得注意的是，由於反射區216並非設置於元件 區212之上，而是與元件區212、穿透區214水平排列於晝 素區210内，因此可避免由於反射區216與穿透區214高度 斷差過大容易產生的晝素電極270斷線問題。此外，半穿透 反射液晶顯示面板之反射層252可與薄膜電晶體290同時完 成製作’而如第6圖所示形成於晝素電極270之下。另外反 射層280亦可如第7圖所示，形成於畫素電極270之上，以 更加強反射區216的光線反射能力。 請參閱第8圖至第12圖，第8圖至第12圖係本發明所 提供之半穿透半反射液晶顯示面板之製作方法之一第二較 佳實施例之示意圖。由於第二較佳實施例令各元件所包含之 材料係同於第一較佳實施例，故於此係不再贅述。根據本第 二較佳實施例，首先提供一提供一陣列基板3〇〇。陣列基板 300包含複數個晝素區310，且各晝素區31〇包含水平排列 之一元件區312、一穿透區3 Η與一反射區316。接下來，φ 係於陣列基板300上形成一第一金屬層（圖未示），隨後係 可利用-第- PEP圖案化第一金屬層，以於元件區312内形 成一閘極電極320。請繼續參閱第8圖。接下來於陣列基板 300上依序形成一第一絕緣層33〇、一非晶矽層342、與一摻 雜矽層344。隨後係圖案化非晶矽層342與摻雜矽層344， 於元件區312内之閘極電極32〇上形成一圖案化半導體層 340 〇 θ 12 201122638 .請參閱第9圖。接下來係圖案化第一絕緣層330，以於反 射區316内形成複數個絕緣凸塊332。絕緣凸塊332係用以 造成後續形成的反射層的粗糙表面，降低反射層的鏡面效 果，提升其反射率。 請參閱第1〇圖。於圖案化半導體層340、第一絕緣層330 與絕緣凸塊332上形成一第二金屬層（圖未示）。隨後係圖 案化第二金屬層，以於元件區312内的圖案化半導體層340 上形成一金屬源極/汲極350,同時於反射區316内形成一反 射層352。值得注意的是，由於反射層352覆蓋絕緣凸塊 332，因此反射層352具有一凹凸的粗糙表面，因而可增加 其反射率。而閘極電極320、第一絕緣層330、圖案化半導 體層340、以及源極/汲極350係構成一薄膜電晶體390。 請參閱第11圖。在形成反射層352之後，係於陣列基底 300上形成一第二絕緣層（圖未示），且圖案化第二絕緣層， 以形成如第11圖所示之一圖案化第二絕緣層360,其覆蓋元 件區312内之源極/汲極350,並覆蓋穿透區314内之第一絕 緣層330。值得注意的是，圖案化第二絕緣層360係具有至 少一接觸洞362，用以暴露出部分源極/汲極350。 請參閱第12圖。在形成圖案化第二絕緣層360之後，係 13 201122638 於陣列基底300的穿透區314内與反射區316内的反射層 3 5 2上形成—晝素電極3 7 〇，Α畫素電極3 7 〇係藉曰 362電性連接於源極/祕35〇。 觸洞 另外請參閱第13圖至第14圖，第13圖至第14圖係本 第-較佳實施例之—變化型之示意圖。由於本變化型所提供 之方法有部分步驟與第二較佳實施例相同，因此該等步驟可 參閱上述之第二較佳實施例；此外本變化型與第二較佳實施 例相同之元件則亦沿用第8圖至第12圖之元件符號。 請參閱第13圖。在形成圖案化半導體層34〇之後，係於 陣列基底300上形成一第二金屬層。隨後圖案化第二金屬 層，以於元件區312内的圖案化半導體層34〇上形成金屬源 極/汲極350 ;而在反射區316内則可選擇性地如第13圖所 不完全移除第二金屬層，但亦不限如第1〇圖所示保留其於 反射區316内。如前所述，閘極電極320、第一絕緣層330、 圖案化半導體層340、以及源極/汲極350係構成一薄膜電晶 體390。在形成源極/汲極35〇，即完成薄膜電晶體之製 作後，則於陣列基底3〇〇上形成一第二絕緣層359。 接下來請參閱第14圖。由於第一絕緣層330與第二絕緣 層359蝕刻率差異不大，在圖案化第二絕緣層359時，係於 元件區312與穿透區314形成圖案化第二絕緣層36〇;而在 201122638 反射區316内，則同時圖案化第二絕緣層359與第一絕緣層 330，而形成複數個絕緣凸塊364 °而在形成圖案化第二絕緣 層360與絕緣凸塊364之後’係於陣列基底300上的穿透區 314與反射區316内形成畫素電極370，且晝素電極370係 藉由接觸洞362電性連接於源極/沒極350。之後，係於凸塊 364與畫素電極370上形成一第三金屬層（圖未示），隨後圖 案化第三金屬層’以於反射區316内之晝素電極37〇上形成 一反射層380。 請重新參閱第12圖與第14圖。根據本第二較佳實施例 及其變化型，用以造成反射層352/380粗糖表面的絕緣凸塊 332係可利用一額外之光罩圖案化第一絕緣層.330而形成於 陣列基底300上。亦可在後續圖案化第二絕緣層359的同時 圖案化第一絕緣層330 ’而於陣列基底300上在不需要新增 光罩的前提下完成絕緣凸塊364的製作，故可簡化製程、降 φ 低成本。值得注意的是，由於反射區316並非設置於元件區 312之上，而是與元件區312、穿透區314水平排列於畫素 區310内，因此可避免由於反射區316與穿透區314高度斷 差過大容易產生的畫素電極斷線問題。此外’半穿透反 射液晶顯示面板之反射層3 5 2可與薄膜電晶體3 90同時完成 製作，而如第12圖所示形成於畫素電極370之下。反射廣 380亦可如第14圖所示，形成於畫素電極370之上’以更加 強反射區316的光線反射能力。 15 201122638 板綜上7述，本發明所提供之半穿透半反射式液晶顯示面 及其製作方法，係可利用陣列基底原有的製作流程，在不 要新增光罩的前提下完成凸塊的製作，故可簡化製程、降 -成本由於反射區並非設置於元件區之上，而是與元件 品穿透區水平排列於晝素區内，因此更可避免由於反射區 /穿透區咼度斷差過大容易產生的晝素電極斷線問題。本發 更不限於為一雙重液晶間隙(dual-cell gap)或單液晶間隙 iSlngle-eeii gap)之半穿透半反射式液錢示面板。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專 利fc圍所做之均等變化與修飾’皆應屬本發明之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖係一習知半穿透半反射式液晶顯示面板之結構示 .¾圖。 一第2圖至第6圖係本發明所提供之半穿透半反射液晶顯 厂 、面板之製作方法之—第—較佳實施例之示意圖。 第7圖係第一較佳實施例之一變化型之示意圖。 —第8圖至第12圖係本發明所提供之半穿透半反射液晶顯 面板之製作方法之—第二較佳實施例之示意圖。 第13圖至第14圖係第二較佳實施例之一變化型之示意 201122638

【主要元件符號說明 100 半穿透半反射式液晶顯示面板 102 陣列基板 106 液晶分子層 112 反射區 120 薄膜電晶體 132 反射層 140 晝素電極 104 彩色濾光片基板 110 晝素區 114 穿透區 130 有機絕緣層 134 接觸孔 200 、 300 210 ' 310 212 、 312 φ 214 、 314 216、316 220 、 320 222 230 、 330 332 240 、 340 242 、 342 陣列基板 晝素區 元件區 穿透區 反射區 閘極電極 金屬凸塊 第一絕緣層 凸塊 圖案化半導體層 非晶矽層 17 201122638 244 、 344 摻雜矽層 250 ' 350 源極/;及極 252 ' 352 反射層 359 第二絕緣層 260 > 360 圖案化第二絕緣層 262 ' 362 接觸洞 364 凸塊 270 、 370 晝素電極 280 、 380 反射層 290 、 390 薄膜電晶體 18

Claims (1)

1. 201122638 七、申請專利範圍： 1. 一種製作半穿透半反射式液晶顯示面板之方法，包含有 以下步驟： 提供一陣列基板，該陣列基板包含複數個晝素區，且各 該晝素區包含一元件區、一穿透區與一反射區； 於該陣列基板上形成一第一金屬層； 圖案化該第一金屬層，以於該元件區内形成一閘極電 極，同時於該反射區内形成複數個金屬凸塊； 於該陣列基板上形成一第一絕緣層，該第一絕緣層覆蓋 該閘極電極與該等金屬凸塊，且該第一絕緣層藉由 位於其下方之該等金屬凸塊而具有一粗链表面； 於該元件區内之該閘極電極上形成一圖案化半導體層； 於該反射區内形成一反射層，且該反射層係覆蓋該第一 絕緣層並藉由位於其下方之該第一絕緣層而具有一 粗縫表面；以及 於該陣列基底上形成一圖案化第二絕緣層與一畫素電 極0 2.如申請專利範圍第1項所述之方法，其中形成該反射層 之步驟更包含： 於該圖案化半導體層與該第一絕緣層上形成一第二金屬 層；以及 19 201122638 圖案化該第二金屬層，以於該圖案化半導體層上形成一 源極/汲極，同時於該反射區内形成該反射層。 3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中形成該圖案化 第二絕緣層與該晝素電極之步驟係於形成該反射層之步 驟後進行。 4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包含於形成該圖 案化第二絕緣層與該畫素電極之前，先於該圖案化半導 體層上形成一源極/没極。 5. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中形成該反射層 之步驟更包含： 於該圖案化第二絕緣層與該畫素電極上形成一第三金屬 層；以及 圖案化該第三金屬層’以於該反射區内之該畫素電極上 形成該反射層。 6. —種製作半穿透半反射式液晶顯示面板之方法，包含有 以下步驟： 提供一陣列基板，該陣列基板包含複數個晝素區，且各 該晝素區包含一元件區、一穿透區與一反射區； 於該陣列基板之該元件區内形成一閘極電極； 201122638 於該陣列基板上依序形成一第一絕緣層與一圖案化半導 體層； 圖案化該第一絕緣層，以於該反射區内形成複數個凸塊； 於該反射區内形成一反射層，且該反射層係覆蓋該等凸 塊且藉由位於其下方之該等凸塊而具有一粗糙表 面；以及 依序於該陣列基底上形成一圖案化第二絕緣層與一晝素 電極。 7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中形成該反射層 之步驟更包含： 於該圖案化半導體層、該第一絕緣層、與該等凸塊陣列 基底上形成一第一金屬層；以及 圖案化該第一金屬層，以於該元件區内之該圖案化半導 體層上形成一源極/汲極，同時於該反射區内形成該 修反射層。 8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中形成該圖案化 第二絕緣層與該晝素電極之步驟係於形成該反射層之步 驟後進行。 9. 如申請專利範圍第6項所述之方法，更包含於形成該圖 案化第二絕緣層與該晝素電極之前，先於該圖案化半導 21 201122638 體層上形成一源極/¾極。 10.如申請專利範圍第9項所述之方法，其十形成該反射層 之步驟更包含： 於該圖案化第二絕緣層與該晝素電極上形成—第二金屬 層；以及 圖案化該第二金屬層，以於該反射區内之該晝素電極上 形成該反射層。 11. -種半穿透半反射式液晶顯示面板，包含有： 陣列基板’該陣列基板包含複數個晝素區，且各該晝 素區具有一元件區、一穿透區與一反射區； 一薄膜電晶體，形成於該陣列基板之該元件區内； 複數個凸塊’形成於該陣列基板之該反射區内； 一反射層’形成於該陣列基板之該反射區内，且覆蓋該 等凸塊而具有一粗糙表面；以及 籲 一晝素電極’形成於該陣列基板之該穿透區與該反射區 内’且電性連接至該薄膜電晶體。 12·如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示面板，其中該薄 膜電晶體更包含： 一閘極電極； 一第一絕緣層’覆蓋該閘極電極； 22 201122638 一圖案化半導體層，形成於該第 一絕緣層上；以及 一第二金屬層，形成於該圖案化半導體層上，用以作為 該薄膜電晶體之一源極/汲極。 13.如申請專利範圍第12項所述之液晶顯示面板，其中該 閘極電極與該等凸塊包含一相同之金屬材質。 Μ.如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示面板，其中該 第絕緣層、該晝素電極、與該反射層係覆蓋該等凸塊。 15.如申请專利範圍第14項所述之液晶顯示面板，其中該 晝素電極係形成於該反射層之上。 16·如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示面板，其中該 反射層係形成於該晝素電極之上。 17. 如申請專利範圍第12項所述之液晶顯示面板，其中該 第一絕緣層與該等凸塊包含一相同之材質。 18. 如申請專利範圍第17項所述之液晶顯示面板，其中該 晝素電極與該反射層係覆蓋該等凸塊。 19. 如申請專利範圍第18項所述之液晶顯示面板，其中該 23 201122638 晝素電極係形成於該反射層之上。 20.如申請專利範圍第18項所述之液晶顯示面板，其中該 反射層係形成於該晝素電極之上。 八、圖式：

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