TW201426106A - 液晶顯示面板、薄膜電晶體基板及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種液晶顯示面板、薄膜電晶體基板及其製造方法。該液晶顯示面板包括第一基板、第二基板及夾液晶層，該第一基板包括第一基底、設置於該第一基底上的薄膜電晶體、覆蓋該薄膜電晶體的鈍化層、與該薄膜電晶體電連接的畫素電極、與該畫素電極絕緣設置的公共電極層、與該公共電極層電連接的公共電極線、及黑矩陣，該公共電極層與該畫素電極用於產生平行電場驅動液晶層的液晶分子在平面內旋轉，該公共電極線及該黑矩陣層疊設置，並且該公共電極線及該黑矩陣的形狀與位置相互對應。

Description

液晶顯示面板、薄膜電晶體基板及其製造方法

本發明係關於一種液晶顯示面板、薄膜電晶體基板及其製造方法。

液晶顯示面板通常包括薄膜電晶體基板、與薄膜電晶體基板相對設置的彩色濾光片基板及夾於二基板之間的液晶層。通常地，薄膜電晶體基板上設置有不透光的薄膜電晶體及驅動線路，彩色濾光片基板上設置有黑矩陣，其中，該黑矩陣需要對應薄膜電晶體及驅動線路設置，以將該薄膜電晶體及驅動線路遮蔽，來避免漏光現象的發生。然而，由於薄膜電晶體基板及彩色濾光片基板分別是獨立製作再通過框膠結合在一起的，在將薄膜電晶體基板及彩色濾光片基板結合於一體時，黑矩陣與薄膜電晶體及驅動線路之間容易出現對位偏差，導致液晶顯示面板的開口率降低。

有鑑於此，提供一種開口率較高之液晶顯示面板實為必要。

有鑑於此，提供一種開口率較高之薄膜電晶體基板及其製造方法實為必要。

一種液晶顯示面板，其包括第一基板、與該第一基板相對設置之第二基板及夾於該第一基板與該第二基板之間的液晶層，該第一基板包括第一基底、設置於該第一基底上的薄膜電晶體、覆蓋該薄膜電晶體的鈍化層、與該薄膜電晶體電連接的畫素電極、與該畫素電極絕緣設置的公共電極層、與該公共電極層電連接的公共電極線、及黑矩陣，該公共電極層與該畫素電極用於產生平行於該第一基板的電場驅動液晶層的液晶分子在平面內旋轉，該公共電極線及該黑矩陣層疊設置，並且該公共電極線及該黑矩陣的形狀與位置相互對應。

一種液晶顯示面板，其包括第一基底、設置於該第一基底上的薄膜電晶體、覆蓋該薄膜電晶體的鈍化層、與該薄膜電晶體電連接的畫素電極、與該畫素電極絕緣設置的公共電極層、與該公共電極層電連接的公共電極線、及黑矩陣，該公共電極線及該黑矩陣層疊設置，並且該公共電極線及該黑矩陣的形狀與位置相互對應。

一種薄膜電晶體基板，其包括第一基底、設置於該第一基底上的薄膜電晶體、覆蓋該薄膜電晶體的鈍化層、與該薄膜電晶體電連接的畫素電極、與該畫素電極絕緣設置的公共電極層、與該公共電極層電連接的公共電極線、及黑矩陣，該公共電極線及該黑矩陣層疊設置，並且該公共電極線及該黑矩陣的形狀與位置相互對應。

一種薄膜電晶體基板的製造方法，其包括如下步驟：提供第一基板，其中該第一基板包括第一基底、設置於該第一基底上的薄膜電晶體、覆蓋該薄膜電晶體的鈍化層、與該薄膜電晶體電連接的畫素電極及與該畫素電極絕緣設置的公共電極層；及在該第一基板上依序沉積金屬層、絕緣遮光層及光阻層，提供具有特定圖案的光罩對準該光阻層曝光，並對曝光後的光阻層進行顯影，從而形成一預定之光阻圖案，進一步對該絕緣遮光層及金屬層進行蝕刻，再移除該光阻層，進而形成預定圖案的公共電極線與該黑矩陣，其中該公共電極線與該公共電極層電連接，該公共電極線及該黑矩陣層疊設置，並且該公共電極線及該黑矩陣的形狀與位置相互對應。

與先前技術相比較，本發明液晶顯示面板﹑薄膜電晶體基板的製造方法中，黑矩陣設置於該薄膜電晶體基板上，黑矩陣與薄膜電晶體在同一基板上相較於黑矩陣與薄膜電晶體在不同基板上更容易對位，進而可以改善先前技術的黑矩陣與薄膜電晶體的對位偏差的問題，提高開口率。另外，該公共電極線及該黑矩陣層疊設置，並且該公共電極線及該黑矩陣的形狀與位置相互對應，使得該黑矩陣與該公共電極線可以在同一道光罩製程中形成，使得該液晶顯示面板及薄膜電晶體基板的所需光罩數量較少，製程較為簡單。

請參閱圖1，圖1是本發明液晶顯示面板10第一實施方式的剖面示意圖(其中所述剖面可以是包括階梯狀剖面)。該液晶顯示面板10包括第一基板11、與該第一基板11相對設置之第二基板12及夾於該第一基板11與該第二基板12之間的液晶層13。該第一基板11包括第一基底110、設置於該第一基底110上的薄膜電晶體111、覆蓋該薄膜電晶體111的鈍化層112、與該薄膜電晶體111電連接的畫素電極113、與該畫素電極113絕緣設置的公共電極層114、與該公共電極層114電連接的公共電極線115及與該公共電極線層疊設置的黑矩陣116。優選地，該公共電極線115與該黑矩陣116係在同一道光罩製程中形成，從而該公共電極線及該黑矩陣的形狀與位置相互對應，剛好上下重疊。其中，該液晶顯示面板10可以是平面電場切換型(In-Plane Switching, IPS)液晶顯示面板或邊緣電場切換型(Fringing Field Switching, FFS)液晶顯示面板，該公共電極層114與該畫素電極113用於產生基本平行於該第一基板11的電場驅動液晶層13的液晶分子131在平面內旋轉。優選地，該鈍化層112為彩色光阻層，該彩色光阻層與該黑矩陣116配合構成該液晶顯示面板10的彩色濾光片。

該薄膜電晶體111可以是低溫多晶矽薄膜電晶體，其包括閘極1110、源極1111、汲極1112及溝道層1113。該第一基底110為透明基底，如玻璃基底。該第二基板12也可以為透明基板。該第一基板11還包括光遮蔽層141、第一隔離層組142、閘極絕緣層143、第二隔離層組144及絕緣層145。

具體地，該光遮蔽層141設置於該第一基底110上。該第一隔離層組142覆蓋於該光遮蔽層141上，其可以包括三層隔離層，該三層隔離層的材料可以自下而上依序為氧化矽、氮化矽及氧化矽。該溝道層1113設置於該第一隔離層組142上，其包括輕摻雜區及重摻雜區。該閘極絕緣層143覆蓋該溝道層1113上，其材料可以為氧化矽。該閘極1110設置於該閘極絕緣層143上，本實施方式中，該薄膜電晶體111可以為雙閘極型薄膜電晶體。該第二隔離層組144設置於該閘極1110上，其可以包括自下而上的氮化矽及氧化矽。該第二隔離層組144及該閘極絕緣層143還設置有貫穿該第二隔離層組144及該閘極絕緣層143的第一導通孔151及第二導通孔152。該源極1111及該汲極1112設置在該第二隔離層組144上，且該源極1111通過該第一導通孔151連接至該溝道層1113的一端，該汲極1112通過該第二導通孔152連接至該溝道層1113的另一端。可以理解，該源極1111還連接設置於該第二隔離層組144上且與該源極1111同層設置的源極驅動線(圖未示)，該閘極1110還連接設置於該閘極絕緣層143上且與該閘極1110同層設置的閘極驅動線(圖未示)。

該鈍化層112，即該彩色光阻層，覆蓋於該第二隔離層組144、該源極1111及該汲極1112上，該彩色光阻層包括貫穿該彩色光阻層的第三導通孔153，該第三導通孔153的位置可以與該第二導通孔152對應。其中，該彩色光阻層可以包括間隔的紅色光阻R、綠色光阻G及藍色光阻B。該畫素電極113設置於該彩色光阻層上，且通過該第三導通孔153與該汲極1112連接，以與該薄膜電晶體111電連接，其中，該畫素電極113為透明導電層。該絕緣層145設置於該彩色光阻層及該畫素電極113上。該公共電極層114設置於該絕緣層145上且為透明導電層。

該公共電極線115與該黑矩陣116自下而上設置於該公共電極層114上，從而該公共電極線115與該公共電極層114電連接，並且，該公共電極線115與該黑矩陣116是在同一道光罩製程中形成，另外，該公共電極線115的材料可以是金屬（通常不透光），該黑矩陣116可以是不透光的絕緣遮光材料。具體來說，在該第一基板11的製造過程中，在形成該公共電極層114後，依序形成用於製造該公共電極線115的金屬層、用於製造該黑矩陣116的絕緣遮光層、及光阻層，再提供具有特定圖案的光罩對準該光阻層曝光，再對曝光後的光阻層進行顯影，從而形成一預定之光阻圖案。進一步對該絕緣遮光層及金屬層進行蝕刻，進而形成具有預定圖案的該公共電極線115與該黑矩陣116，再移除該剩餘的光阻層，即可以完成該公共電極線115與該黑矩陣116的製作。

另外，圖1所示實施方式的液晶顯示面板10為平面電場切換型(In-Plane Switching, IPS)，該公共電極層114對應形成複數第一開口118，該畫素電極113中還形成有複數第二開口117，該複數第一開口118及複數第二開口117可以交錯設置。

與先前技術相比較，本發明液晶顯示面板10及第一基板11(即薄膜電晶體基板)中，黑矩陣116設置於該薄膜電晶體基板上，黑矩陣116與薄膜電晶體111在同一基板上相較於黑矩陣與薄膜電晶體在不同基板上更容易對位，進而可以改善先前技術的黑矩陣與薄膜電晶體的對位偏差的問題，提高開口率。另外，該公共電極線115及該黑矩陣116層疊設置，並且該公共電極線115及該黑矩陣116的形狀與位置相互對應，該黑矩陣116與該公共電極線115在同一道光罩製程中形成，使得該液晶顯示面板10及薄膜電晶體基板的所需光罩數量較少，製程較為簡單。

請參閱圖2，圖2是本發明液晶顯示面板20第二實施方式的剖面示意圖。該第二實施方式的液晶顯示面板20與第一實施方式的液晶顯示面板10的主要差別在於：液晶顯示面板20為邊緣電場切換型液晶顯示面板，畫素電極213與公共電極層214中僅其中一個包括開口，另一個則可以不包括開口，優選地，如圖2所示，該畫素電極213中不包括開口，僅公共電極層214中形成有第一開口218。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施例為限，該舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10、20．．．液晶顯示面板

11．．．第一基板

12．．．第二基板

13．．．液晶層

131．．．液晶分子

110．．．第一基底

111．．．薄膜電晶體

112．．．鈍化層

113、213．．．畫素電極

114、214．．．公共電極層

115．．．公共電極線

116．．．黑矩陣

1110．．．閘極

1111．．．源極

1112．．．汲極

1113．．．溝道層

141．．．光遮蔽層

142．．．第一隔離層組

143．．．閘極絕緣層

144．．．第二隔離層組

145．．．絕緣層

151．．．第一導通孔

152．．．第二導通孔

153．．．第三導通孔

R．．．紅色光阻

G．．．綠色光阻

B．．．藍色光阻

118、218．．．第一開口

117．．．第二開口

圖1是本發明液晶顯示面板第一實施方式的剖面示意圖。

圖2是本發明液晶顯示面板第二實施方式的剖面示意圖。

10．．．液晶顯示面板

11．．．第一基板

12．．．第二基板

13．．．液晶層

131．．．液晶分子

110．．．第一基底

111．．．薄膜電晶體

112．．．鈍化層

113．．．畫素電極

114．．．公共電極層

115．．．公共電極線

116．．．黑矩陣

1110．．．閘極

1111．．．源極

1112．．．汲極

1113．．．溝道層

141．．．光遮蔽層

142．．．第一隔離層組

143．．．閘極絕緣層

144．．．第二隔離層組

145．．．絕緣層

151．．．第一導通孔

152．．．第二導通孔

153．．．第三導通孔

R．．．紅色光阻

G．．．綠色光阻

B．．．藍色光阻

117．．．第一開口

118．．．第二開口

Claims (12)

1. 一種液晶顯示面板，其包括第一基板、與該第一基板相對設置之第二基板及夾於該第一基板與該第二基板之間的液晶層，該第一基板包括第一基底、設置於該第一基底上的薄膜電晶體、覆蓋該薄膜電晶體的鈍化層、與該薄膜電晶體電連接的畫素電極、與該畫素電極絕緣設置的公共電極層、與該公共電極層電連接的公共電極線、及黑矩陣，該公共電極層與該畫素電極用於產生平行於該第一基板的電場驅動液晶層的液晶分子在平面內旋轉，該公共電極線及該黑矩陣層疊設置，並且該公共電極線及該黑矩陣的形狀與位置相互對應。
2. 如請求項1所述的液晶顯示面板，其中，該鈍化層為彩色光阻層，該彩色光阻層與該黑矩陣配合構成該液晶顯示面板的彩色濾光片。
3. 如請求項2所述的液晶顯示面板，其中，該畫素電極設置於該彩色濾光層上，該彩色濾光層包括導通孔，該畫素電極通過該導通孔與該薄膜晶體管電連接。
4. 如請求項3所述的液晶顯示面板，其中，該第一基板還包括絕緣層，該絕緣層覆蓋於該畫素電極上，該公共電極層設置於該絕緣層上。
5. 如請求項4所述的液晶顯示面板，其中，該公共電極線設置於該公共電極層上與該公共電極層電連接。
6. 如請求項5所述的液晶顯示面板，其中，該黑矩陣設置於該公共電極線上。
7. 如請求項6所述的液晶顯示面板，其中，該公共電極線直接設置於該公共電極層上，該黑矩陣直接設置於該公共電極線上。
8. 如請求項1所述的液晶顯示面板，其中，該薄膜電晶體為低溫多晶矽薄膜電晶體。
9. 如請求項1所述的液晶顯示面板，其中，該公共電極線與該黑矩陣係在同一道光罩製程中形成。
10. 一種液晶顯示面板，其包括第一基底、設置於該第一基底上的薄膜電晶體、覆蓋該薄膜電晶體的鈍化層、與該薄膜電晶體電連接的畫素電極、與該畫素電極絕緣設置的公共電極層、與該公共電極層電連接的公共電極線、及黑矩陣，該公共電極線及該黑矩陣層疊設置，並且該公共電極線及該黑矩陣的形狀與位置相互對應。
11. 一種薄膜電晶體基板，其包括第一基底、設置於該第一基底上的薄膜電晶體、覆蓋該薄膜電晶體的鈍化層、與該薄膜電晶體電連接的畫素電極、與該畫素電極絕緣設置的公共電極層、與該公共電極層電連接的公共電極線、及黑矩陣，該公共電極線及該黑矩陣層疊設置，並且該公共電極線及該黑矩陣的形狀與位置相互對應。
12. 一種薄膜電晶體基板的製造方法，其包括如下步驟：
    提供第一基板，其中該第一基板包括第一基底、設置於該第一基底上的薄膜電晶體、覆蓋該薄膜電晶體的鈍化層、與該薄膜電晶體電連接的畫素電極及與該畫素電極絕緣設置的公共電極層；及
    在該第一基板上依序沉積金屬層、絕緣遮光層及光阻層，提供具有特定圖案的光罩對準該光阻層曝光，並對曝光後的光阻層進行顯影，從而形成一預定之光阻圖案，進一步對該絕緣遮光層及金屬層進行蝕刻，再移除該光阻層，進而形成預定圖案的公共電極線與該黑矩陣，其中該公共電極線與該公共電極層電連接，該公共電極線及該黑矩陣層疊設置，並且該公共電極線及該黑矩陣的形狀與位置相互對應。