TWI397756B - 主動陣列基板、液晶顯示面板及製造主動陣列基板之方法 - Google Patents

Description

主動陣列基板、液晶顯示面板及製造主動陣列基板之方法

本發明是關於一種主動陣列基板、液晶顯示面板及製造主動陣列基板之方法，特別是關於一種顯像均勻的窄邊框主動陣列基板、液晶顯示面板及顯像均勻的窄邊框主動陣列基板的製造方法。

平面顯示器(Flat Panel Display)為目前主要流行的顯示器，其中液晶顯示面板更因為具有外型輕薄、省電以及無輻射等特徵，而被廣泛地應用於電腦螢幕、行動電話、個人數位助理(PDA)、平面電視等電子產品上。液晶顯示面板的工作原理係利用改變液晶層兩端的電壓差來改變液晶層內之液晶分子的排列狀態，用以改變液晶層的透光性，再配合背光模組所提供的光源以顯示影像。

第1圖為習知液晶顯示面板的示意圖。如第1圖所示，液晶顯示面板100包含主動陣列基板110及對向基板190，液晶層(未繪示)即夾置於主動陣列基板110與對向基板190之間。對向基板190可為彩色濾光片。主動陣列基板110包含複數條資料線130、複數條閘極線150、複數條輔助閘極線155、第一邊框區180、第二邊框區185、影像顯示區195以及驅動模組101。複數條資料線130與複數條閘極線150係設置於影像顯示區195。複數條輔助閘極線155係設置於第一邊框區180與第二邊框區185。驅動模組101電連接於複數條輔助閘極線155，用以將所提供的複數閘極訊號經由複數條輔助閘極線155饋入至複數條閘極線150。驅動模組101另電連接於複數條資料線130，用以將所提供的複數資料訊號經由複數條資料線130饋入至複數個畫素單元(未顯示)。液晶顯示面板100即根據複數閘極訊號控制複數資料訊號寫入至複數個畫素單元，用以顯示影像。

由於在習知主動陣列基板110的結構中，輔助閘極線155的數目實質上係等於閘極線150的數目，所以主動陣列基板110就需要提供足夠寬的第一邊框區180及第二邊框區185，用以設置複數條輔助閘極線155。然而，由於大部分可攜式電子裝置所裝設的顯示器係為小型液晶顯示面板，所以如何縮減邊框區面積以降低下基板尺寸即為設計小型液晶顯示面板的重要課題。

主動陣列基板110主要係由多層導電層與絕緣層堆疊所構成，其中閘極線150、閘極與共通線(未繪示)係由同一金屬層(一般稱之為第一金屬層)所構成、資料線130係由另一金屬層(一般稱之為第二金屬層)所構成，而畫素電極(未繪示)則係由一透明導電層所構成。在線路佈局上，無論是設計使然或在某些無可避免的因素下，各層導電層之間會因水平(或垂直)距離過近而使得彼此之間的訊號互相影響，產生負載效應。當負載效應並非均勻地產生在各畫素時，對於各畫素的作用即不會一致，而此不均勻的負載效應會嚴重影響顯示品質。因此在顯示裝置的設計上，應極力避免不均勻的負載效應的產生。

鑑於前述，本發明的目的是提供一種主動陣列基板。

基於上述目的，本發明提供一種主動陣列基板，包括基底；複數掃描線，設置於該基底上；複數資料線，設置於該基底上並大體與該些掃描線垂直；以及複數閘極轉接線(gate tracking line)，設置於該基板上，其中各該閘極轉接線分別與一相對應之閘極線電性連接，且各該閘極轉接線係大體上與該等資料線平行設置，其中各該閘極轉接線具有：複數第一部；複數轉線部與該對應之第一部連接；複數連接洞；以及複數連接部，係與該些第一部為不同層配置，其中該些連接部中之一係藉由該些連接洞之一與對應之該第一部電性連接。

本發明提供之主動陣列基板更包括：複數開關元件，各該開關元件係與對應之該資料線以及該掃描線電性連接；複數畫素電極，各該畫素電極係與對應之該開關元件電性連接；以及複數共用線，設置於該基板上，大體與該些掃描線平行，並與對應之該開關元件之一汲極形成一儲存電容。

本發明提供之主動陣列基板之各該閘極轉接線更具有一輔助絕緣層位於該些第一部以及該些資料線之一之間。

本發明提供之主動陣列基板之各該閘極轉接線更具有一輔助半導體層位於該輔助絕緣層以及該資料線之間。

基於上述目的，本發明提供一種製造主動陣列基板之方法，包括：提供一基底；形成一第一導電層於該基底上；圖案化該第一導電層以形成複數掃描線、複數閘極、複數第一部以及與對應之該第一部連接之轉線部；形成一閘極絕緣層於該些掃描線、閘極以及第一部上；形成一半導體層於該閘極絕緣層上；圖案化該半導體層以形成複數通道層於該些對應的閘極上方；圖案化該閘極絕緣層以形成一連接洞以暴露出該轉線部；形成一第二導電層於該半導體層上；圖案化該第二導電層以形成複數資料線、複數源極以及汲極、以及複數連接部，其中每該連接部係藉由該連接洞與該對應之轉接部電性連接；全面形成一保護層；圖案化該保護層以形成一接觸洞暴露出該汲極；以及形成一畫素電極於該保護層上並藉由該接觸洞與該汲極電性連接。

基於上述目的，本發明提供一種液晶顯示面板，包括上述主動陣列基板、對向基板以及液晶層，位於該主動陣列基板以及該對向基板之間。

本發明係提供一種具有窄邊框或無邊框的主動陣列基板及其製造方法。

本發明係提供一種具有低負載效應之主動陣列基板及其製造方法。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

下述各實施例之說明，可一併參考中華民國專利申請案申請號第98100467號，其內容係納入本發明之範圍供參考。

第一實施例

第2A圖至第2G圖係為本發明之第一實施例之主動陣列基板之製造方法流程圖。

請參照第2A圖，先提供基底211，形成第一導電層(未標示)於基底211上，接著圖案化第一導電層以形成掃描線250、250a、閘極221、221a、共用線270、電容下電極272、第一部252以及轉線部254。圖案化第一導電層之方式舉例而言係可為習知之曝光顯影蝕刻等方法。轉線部254係與第一部252連接，對於一個畫素單元而言，第一部252之兩端可分別與一轉線部254連接，也就是第一部252以及兩轉線部254可大體構成一反C字狀或是I字狀，但並不侷限於此。電容下電極272係與共用線270連接。

請參考第2A圖中的剖面線A-A’以及B-B’對應之剖面圖。針對剖面線A-A’之剖面圖，閘極221係對應至畫素單元中的開關元件，例如為薄膜電晶體處，而電容下電極272係對應至儲存電容處。針對剖面線B-B’之剖面圖，第一部252以及轉線部254係為閘極轉接線(未標示)之一部分，若畫素單元對應之閘極轉接線係設計與該薄膜電晶體處之閘極221a以及對應之掃描線250a連接，則閘極221a係與第一部252或轉線部254在上述圖案化第一導電層之步驟時連接在一起，如第2A圖所示。

請參考第2B圖，形成輔助絕緣層240於第一部252上，並可覆蓋部分之掃描線250、共用線270及/或轉線部254，舉例而言，輔助絕緣層240可全面性遮蓋第一部252，輔助絕緣層240之材質舉例而言係為無機材料或是有機材料，無機材料例如是氮化矽或氧化矽等等。

請參考第2C圖，全面性形成閘極絕緣層241，覆蓋上述所有元件，之後，形成半導體層(未標示)於閘極絕緣層241上後圖案化半導體層以形成通道層281以及輔助半導體層282。圖案化半導體層之方式舉例而言係可為習知之曝光顯影蝕刻等方法。須特別注意的是，通道層281係位於閘極221上方以構成薄膜電晶體之一部分，輔助半導體層282係位於第一部252以及輔助絕緣層240上方並與其構成閘極轉接線之一部分。

接下來請參考第2D圖，圖案化閘極絕緣層241使得在轉線部254上方形成連接洞H1以及H2，如第2D圖所示，對於單一畫素單元，兩轉線部254之上方之閘極絕緣層241係分別具有連接洞H1以及H2以分別暴露出兩轉線部254。

請參考第2E圖，全面性形成第二導電層(未標示)於上述元件，圖案化第二導電層以形成資料線290、源極292、汲極294、電容上電極296以及連接部256。連接洞H1或H2係不與該些資料線290重疊。圖案化第二導電層之方式舉例而言係可為習知之曝光顯影蝕刻等方法，須特別注意的是，資料線290大體與共用線270以及掃描線250垂直，連接部256位於轉接部254上方並透過連接洞H1以及H2與轉接部254電性連接，是故，單一連接部256係與兩相鄰畫素單元之轉接部254電性連接，如此一來，便完成閘極轉接線。單一閘極轉接線包括複數第一部252、複數轉接部254以及複數連接部256，更選擇性包括輔助絕緣層240以及/或(複數)輔助半導體層282。

請參考第2F圖，全面性形成第一保護層242以及第二保護層246以覆蓋上述元件，然後圖案化第一保護層242以及第二保護層246以形成接觸洞H3將汲極294暴露出來，其中第一保護層242以及第二保護層246可選擇性擇一形成，在此並不侷限，第一保護層242以及第二保護層246之材質可為有機材料或是非有機絕緣材料。

最後，請參考第2G圖，對應每一畫素單元形成畫素電極260。便完成本實施例之主動陣列基板，畫素電極260之材料可為反射導電金屬或是透明導電金屬氧化物。主動陣列基板包括基底211、複數掃描線250、複數共用線270、複數資料線290、複數閘極轉接線、複數開關元件以及複數畫素電極260。各閘極轉接線具有複數第一部252、複數轉線部254、複數連接洞H1、H2以及複數連接部256。複數連接部256係與該些第一部252為不同層配置形成，其中該些連接部256中之一係藉由該些連接洞H1、H2之一與對應之該第一部252電性連接。該些第一部252之一部分係與該些資料線290之一重疊。該些連接部256係與該些資料線290為相同層。各該閘極轉接線更具有輔助絕緣層240位於該些第一部252以及該些資料線290之一之間，該閘極轉接線更具有輔助半導體層282位於該輔助絕緣層240以及該資料線290之間。該些連接洞H1、H2係不與該些資料線290重疊290。各該開關元件係與對應之該資料線290以及該掃描線250電性連接，各該畫素電極260係與對應之該開關元件之汲極294電性連接，共用線270大體與該些掃描線250平行，並與對應之電容上電極296形成儲存電容。

須特別注意的是，因為輔助絕緣層240以及輔助半導體層282的設置，第一部252以及資料線290間的負載效應可因此而降低，而第一部252係大體被資料線290遮蔽可避免開口率降低的問題。而因為閘極轉接線的設置，可減少或省略第一邊框區180及/或第二邊框區185內的輔助閘極線155的設置，達到窄邊框或無邊框的目的。

第二實施例

第3圖為本發明之第二實施例之主動陣列基板。

請參考第3圖，與第一實施例不同處僅在於輔助半導體層282以及資料線290僅一部份與第一部252重疊，達到少許降低負載效應的目的。其餘元件部份以及製造方法與第一實施例相同或類似，在此不贅述。

第三實施例

第4圖為本發明之第三實施例之主動陣列基板。

請參考第4圖，與第一實施例不同處僅在於輔助半導體層282以及資料線290係完全與第一部252偏移且不重疊，達到降低負載效應的目的。其餘元件部份以及製造方法與第一實施例相同或類似，在此不贅述。

第四實施例

本發明更提出一種液晶顯示面板，如第5圖所示，液晶顯示面板1包括上述各實施例之主動陣列基板200中之任一個、對向基板400以及液晶層300。液晶層300位於該主動陣列基板200以及該對向基板400之間。對向基板400可為彩色濾光片基板或是電極基板。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1．．．液晶顯示面板

100．．．液晶顯示面板

101．．．驅動模組

110．．．主動陣列基板

130．．．資料線

150．．．閘極線

155．．．輔助閘極線

180．．．第一邊框區

185．．．第二邊框區

190．．．對向基板

195‧‧‧影像顯示區

200‧‧‧液晶顯示面板

211‧‧‧基底

221‧‧‧閘極

240‧‧‧輔助絕緣層

241‧‧‧閘極絕緣層

242‧‧‧第一保護層

246‧‧‧第二保護層

250‧‧‧掃描線

252‧‧‧第一部

254‧‧‧轉線部

256‧‧‧連接部

260‧‧‧畫素電極

270‧‧‧共用線

272‧‧‧電容下電極

281‧‧‧通道層

282‧‧‧輔助半導體層

290‧‧‧資料線

292‧‧‧源極

294‧‧‧汲極

296‧‧‧電容上電極

300‧‧‧液晶層

400‧‧‧對向基板

H1、H2‧‧‧連接洞

H3‧‧‧接觸洞

第1圖係為習知液晶顯示面板的示意圖；

第2A圖至第2G圖係為本發明之第一實施例之主動陣列基板之製造方法流程圖；

第3圖為本發明之第二實施例之主動陣列基板；

第4圖為本發明之第三實施例之主動陣列基板；以及

第5圖為本發明之液晶顯示面板。

200‧‧‧液晶顯示面板

211‧‧‧基底

221、221a‧‧‧閘極

240‧‧‧輔助絕緣層

241‧‧‧閘極絕緣層

242‧‧‧第一保護層

246‧‧‧第二保護層

250、250a‧‧‧掃描線

252‧‧‧第一部

254‧‧‧轉線部

256‧‧‧連接部

260‧‧‧畫素電極

270‧‧‧共用線

272‧‧‧電容下電極

281‧‧‧通道層

282‧‧‧輔助半導體層

290‧‧‧資料線

292‧‧‧源極

294‧‧‧汲極

296‧‧‧電容上電極

300‧‧‧液晶層

400‧‧‧對向基板

H1、H2‧‧‧連接洞

H3‧‧‧接觸洞

Claims (14)

1. 一種主動陣列基板，包括：一基底；複數掃描線，設置於該基底上；複數資料線，設置於該基底上並大體與該些掃描線垂直；以及複數閘極轉接線(gate tracking line)，設置於該基板上，其中各該閘極轉接線分別與一相對應之閘極線電性連接，且各該閘極轉接線係大體上與該等資料線平行設置，其中各該閘極轉接線具有：複數第一部；複數轉線部與該對應之第一部連接；複數連接洞；複數連接部，係與該些第一部為不同層配置，其中該些連接部中之一係藉由該些連接洞之一與對應之該第一部電性連接；一輔助絕緣層，僅覆蓋於該些第一部上並位於該些第一部以及該些資料線之一之間；以及一閘極絕緣層位於該輔助絕緣層、該些掃描線以及該些第一部上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之主動陣列基板，其中該些第一部之一部分係與該些資料線之一重疊(overlap)。
3. 如申請專利範圍第1項所述之主動陣列基板，其中該些連接部係與該些資料線為相同層。
4. 如申請專利範圍第1項所述之主動陣列基板，其中該閘極轉接線更具有一輔助半導體層位於該輔助絕緣層以及該資料線之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述之主動陣列基板，其中該些連接洞係不與該些資料線重疊。
6. 如申請專利範圍第1項所述之主動陣列基板，更包括：複數開關元件，各該開關元件係與對應之該資料線以及該掃描線電性連接；複數畫素電極，各該畫素電極係與對應之該開關元件電性連接；以及複數共用線，設置於該基板上，大體與該些掃描線平行，並與對應之該開關元件之一汲極形成一儲存電容。
7. 如申請專利範圍第1項所述之主動陣列基板，其中該些第一部係與該些資料線之一部分重疊。
8. 如申請專利範圍第1項所述之主動陣列基板，其中該些第一部係不與該些資料線之一重疊。
9. 一種液晶顯示面板，包括：如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之主動陣列基板；一對向基板；以及一液晶層，位於該主動陣列基板以及該對向基板之間。
10. 一種製造主動陣列基板之方法，包括：提供一基底；形成一第一導電層於該基底上；圖案化該第一導電層以形成複數掃描線、複數閘極、複數第一部以及與對應之該第一部連接之轉線部；形成一輔助絕緣層於該些第一部上，該輔助絕緣層僅覆蓋於該些第一部上並位於該些第一部以及該些資料線之一之間；形成一閘極絕緣層於該輔助絕緣層、該些掃描線、該些閘 極以及該些第一部上；形成一半導體層於該閘極絕緣層上；圖案化該半導體層以形成複數通道層於該些對應的閘極上方；圖案化該閘極絕緣層以形成一連接洞以暴露出該轉線部；形成一第二導電層於該半導體層上；圖案化該第二導電層以形成複數資料線、複數源極以及汲極、以及複數連接部，其中每該連接部係藉由該連接洞與該對應之轉接部電性連接；全面形成一保護層；圖案化該保護層以形成一接觸洞暴露出該汲極；以及形成一畫素電極於該保護層上並藉由該接觸洞與該汲極電性連接。
11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中圖案化該半導體層之步驟更包括形成一輔助半導體層於該第一部上方。
12. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中圖案化該第一導電層之步驟更包括形成複數共用線。
13. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該些第一部係與該些資料線至少部分重疊。
14. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該些第一部係不與該些資料線重疊。