TWI721776B - 主動元件基板及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種主動元件基板，包括基板、多條第一金屬柵線、第一透明導電層、閘絕緣層、半導體層、源極以及汲極。第一金屬柵線位於基板上。第一透明導電層包括掃描線以及連接掃描線的閘極。掃描線及/或閘極直接連接至少部分第一金屬柵線。閘絕緣層位於第一透明導電層上。半導體層位於閘絕緣層上，且重疊於閘極。源極以及汲極電性連接半導體層。

Description

主動元件基板及其製造方法
本發明是有關於一種主動元件基板，且特別是有關於一種包括多條金屬柵線之主動元件基板及其製造方法。
近年來，隨著顯示技術的不斷進步，消費者對於顯示器之顯示品質的要求也越來越高。為了製造高效能的顯示器，顯示裝置需要具備足夠高的影像解析度。一般而言，為了要增加液晶顯示面板的解析度，必須增加每單位面積中的畫素的數量，同時，為了提供訊號給這些畫素，液晶顯示面板中導線的密度也勢必需要隨之增加。然而，液晶顯示面板之顯示區中的導線會遮蔽光線，使畫素的開口率因為導線密度增加而減小。
本發明提供一種主動元件基板，可以減少掃描線對開口率的影響。
本發明提供一種主動元件基板的製造方法，可以減少掃描線對開口率的影響。
本發明的至少一實施例提供一種主動元件基板。主動元件基板包括基板、多條第一金屬柵線、第一透明導電層、閘絕緣層、半導體層、源極以及汲極。第一金屬柵線位於基板上。第一透明導電層包括掃描線以及連接掃描線的閘極。掃描線及/或閘極直接連接至少部分第一金屬柵線。閘絕緣層位於第一透明導電層上。半導體層位於閘絕緣層上，且重疊於閘極。源極以及汲極電性連接半導體層。
本發明的至少一實施例提供一種主動元件基板的製造方法，包括：形成多條第一金屬柵線於基板上；形成絕緣圖案層於第一金屬柵線上；形成第一透明材料層於絕緣圖案層上；圖案化第一透明材料層以形成第一透明導電層，其中第一透明導電層包括掃描線以及連接掃描線的閘極；形成閘絕緣層於第一透明導電層上；形成半導體層於閘絕緣層上，且半導體層重疊於閘極；以及形成源極以及汲極於半導體層上。
本發明的至少其中一目的為增加畫素的開口率。
本發明的至少其中一目的為降低導線阻抗。
以下將以圖式揭露本發明之多個實施方式，為明確說明，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解的是，這些實務上的細節不應用被以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知的結構與元件在圖式中將省略或以簡單示意的方式為之。
在整個說明書中，相同的附圖標記表示相同或類似的元件。在附圖中，為了清楚起見，放大了層、膜、面板、區域等的厚度。應當理解，當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件「上」或「連接到」另一元件時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者所述元件與所述另一元件中間可以也存在其他元件。相反，當元件被稱為「直接在另一元件上」或「直接連接到」另一元件時，所述元件與所述另一元件中間不存在其他元件。如本文所使用的，「連接」可以指物理及/或電性連接。再者，二元件互相「電性連接」或「耦合」係可為二元件間存在其它元件。
圖1A至圖1J是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板10的製造方法的剖面示意圖。
請參考圖1A，形成多條第一金屬柵線110於基板100上。在本實施例中，形成第一金屬柵線110的方法利用包括於基板100上形成金屬材料層，接著再以奈米壓印技術（Nano-imprint Lithography; NIL）於金屬材料層上形成圖案化的光阻，最後以圖案化的光阻為罩幕蝕刻前述金屬材料層以形成多條第一金屬柵線110，但本發明不以此為限。第一金屬柵線110也可以利用其他合適的方法形成。在本實施例中，第一金屬柵線110的材料包括金、銀、銅、鋁、鉬、鈦、鉭、其他金屬或前述金屬的合金。在一些實施例中，第一金屬柵線110為單層金屬、多層金屬或金屬與其他材料的堆疊層。
在本實施例中，各第一金屬柵線110的線寬W1為25奈米至150奈米，各第一金屬柵線110的高度H1為50奈米至500奈米，第一金屬柵線110的節距P1為50奈米至300奈米。在本實施例中，第一金屬柵線110例如可做為金屬線柵偏極片（Wire Grid Polarizer;WGP）。
請參考圖1B，形成絕緣材料層120於第一金屬柵線110上。絕緣材料層120為無機材料或有機材料。在一些實施例中，絕緣材料層120例如包括氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或其他合適的材料。在本實施例中，絕緣材料層120不填入第一金屬柵線110之間的間隙，但本發明不以此為限。在其他實施例中，部分絕緣材料層120填入第一金屬柵線110之間的間隙。
請參考圖1C，於絕緣材料層120上形成光阻圖案PR1。光阻圖案PR1暴露出部分絕緣材料層120。
圖1D是圖2A線XX’的剖面示意圖，請參考圖1D與圖2A，以光阻圖案PR1為罩幕，圖案化絕緣材料層120，以形成露出至少部分第一金屬柵線110的絕緣圖案層120’。形成絕緣圖案層120’之後，移除光阻圖案PR1。
在本實施例中，絕緣圖案層120’包括通孔O，且至少部分第一金屬柵線110位於通孔O底下。
請參考圖1E，形成第一透明材料層130於絕緣圖案層120’上。第一透明材料層130為金屬氧化物，例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物或其他合適的材料。
在本實施例中，第一透明材料層130形成於絕緣圖案層120’的頂面以及絕緣圖案層120’的通孔O中。
請參考圖1F，形成光阻圖案PR2於第一透明材料層130上。光阻圖案PR2例如位於第一透明材料層130對應於閘極（繪於圖1G）的位置。
圖1G是圖2B線XX’的剖面示意圖，請參考圖1G與圖2B，圖案化第一透明材料層130以形成第一透明導電層130’。在本實施例中，以光阻圖案PR2為罩幕蝕刻第一透明材料層130。於垂直基板100的方向D1上重疊於絕緣圖案層120’的部分第一透明材料層130在蝕刻後被移除，並暴露出絕緣圖案層120’的頂面。換句話說，接觸絕緣圖案層120’的頂面的部分第一透明材料層130在蝕刻後被移除。
第一透明導電層130’包括掃描線132以及連接掃描線132的閘極134。在本實施例中，閘極134的其中一側直接連接掃描線132。在本實施例中，由於閘極134的位置對應於光阻圖案PR2，因此，閘極134的厚度t1大於掃描線132的厚度t2。閘極134的厚度t1大於掃描線132的厚度t2可降低光線對主動元件之半導體層（繪於圖1I）所造成的影響，藉此改善光漏電的問題。
在本實施例中，掃描線132的厚度t2大於或等於50奈米，舉例來說，厚度t2為100奈米。閘極134的厚度t1大於或等於50奈米。在本實施例中，閘極134的寬度W3為大於或等於1微米，舉例來說，寬度W3為1微米至100微米。掃描線132的寬度W2為大於或等於1微米，舉例來說，寬度W2為1微米至100微米。
掃描線132及/或閘極134直接連接至少部分第一金屬柵線110，因此，即使掃描線132及/或閘極134的材料是阻抗較金屬高的金屬氧化物，也可以藉由第一金屬柵線110減少阻抗。在一些實施例中，可以藉由增加第一金屬柵線110的高度來減少導線的阻抗。
掃描線132與閘極134重疊於第一金屬柵線110中的大於或等於10條，舉例來說，掃描線132與閘極134重疊於第一金屬柵線110中的10條至1000條。
請參考圖1H，形成閘絕緣層140於第一透明導電層130’上。在本實施例中，閘絕緣層140覆蓋絕緣圖案層120’、掃描線132與閘極134。閘絕緣層140為無機材料或有機材料。在一些實施例中，閘絕緣層140例如包括氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或其他合適的材料。在一些實施例中，閘絕緣層140與絕緣圖案層120’包括相同的材料。
請參考圖1I，形成半導體層150於閘絕緣層140上，且半導體層150於垂直基板100的方向D1上重疊於閘極134。在本實施例中，半導體層150例如包括非晶矽、多晶矽、微晶矽、單晶矽、有機半導體材料、氧化物半導體材料（例如：銦鋅氧化物、銦鎵鋅氧化物或其它合適的材料或上述之組合）、其它合適的材料或上述之組合。在一些實施例中，半導體層150中含有摻雜物（dopant）。
形成源極162以及汲極164於半導體層150上。形成畫素電極166於閘絕緣層140上。在本實施例中，源極162、汲極164以及畫素電極166為透明導電材料，例如銦錫氧化物或者是銦鋅氧化物。在本實施例中，源極162、汲極164以及畫素電極166屬於相同透明導電層。形成源極162、汲極164以及畫素電極166的方法例如包括先於半導體層150上形成透明導電材料，接著再圖案化前述透明導電材料以形成源極162、汲極164以及畫素電極166，其中源極162與汲極164互相分離，畫素電極166連接汲極164。在一些實施例中，圖案化前述透明導電材料時，源極162與汲極164之間的部分半導體層150也會被蝕刻，使源極162與汲極164之間的部分半導體層150產生凹槽，但本發明不以此為限。在一些實施例中，源極162與半導體層150之間以及汲極164與半導體層150之間還可以選擇性地包括歐姆接觸層162r、164r，但本發明不以此為限。
在本實施例中，第一金屬柵線110重疊於源極162、汲極164、畫素電極166、掃描線132以及閘極134。在本實施例中，畫素電極166重疊於掃描線132。
圖1J是圖2C線XX’的剖面示意圖，為了方便說明，圖2C省略繪出了第一金屬柵線110。請參考圖1J與圖2C，形成資料線170於源極162以及閘絕緣層140上。資料線170分離於汲極164以及畫素電極166。資料線170的延伸方向不同於掃描線132的延伸方向。在本實施例中，資料線170直接形成於源極162上，但本發明不以此為限。
資料線170為透明或不透明的導電材料。在本實施例中，資料線170包括金屬。
基於上述，第一透明導電層130’直接連接至少部分第一金屬柵線110，因此，可以藉由第一金屬柵線110來降低第一透明導電層130’的阻抗。此外，由於掃描線132包括透明導電材料，因此，可以降低掃描線134對開口率造成的影響。
圖3是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的上視示意圖。圖4是圖3線XX’的剖面示意圖，為了方便說明，圖3省略繪出了第一金屬柵線110。
在此必須說明的是，圖3和圖4的實施例沿用圖1A至圖1J的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，在此不贅述。
圖3的主動元件基板10A與圖1J的主動元件基板10之主要差異在於：主動元件基板10A的掃描線132寬度較小。
請參考圖3與圖4，第一透明導電層130’包括掃描線132以及連接掃描線132的閘極134。在本實施例中，閘極134的兩側直接連接掃描線132。
在本實施例中，閘極134的寬度W3大於或等於1微米，舉例來說，寬度W3為1微米至100微米。掃描線132的寬度W2為大於或等於1微米，舉例來說，寬度W2為1微米至100微米。掃描線132與閘極134重疊於第一金屬柵線110中的大於或等於10條，舉例來說，掃描線132與閘極134重疊於第一金屬柵線110中的10條至1000條。
基於上述，第一透明導電層130’直接連接至少部分第一金屬柵線110，因此，可以藉由第一金屬柵線110來降低第一透明導電層130’的阻抗。此外，由於掃描線132包括透明導電材料，因此，可以降低掃描線134對開口率造成的影響。
圖5是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的剖面示意圖。在此必須說明的是，圖5的實施例沿用圖1A至圖1J的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，在此不贅述。
圖5的主動元件基板10B與圖1J的主動元件基板10之主要差異在於：主動元件基板10B更包括第二透明導電層180。
第二透明導電層180與第一透明導電層130’具有相同圖案。第一金屬柵線110位於第一透明導電層130’與第二透明導電層180之間。
在本實施例中，主動元件基板10B更包括絕緣層190。絕緣層190位於基板100上，且第二透明導電層180位於絕緣層190的通孔中。
基於上述，藉由第二透明導電層180的設置，可以進一步降低掃描線的阻抗。
圖6是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的剖面示意圖。在此必須說明的是，圖6的實施例沿用圖4的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，在此不贅述。
圖6的主動元件基板10C與圖4的主動元件基板10A之主要差異在於：主動元件基板10C更包括第二透明導電層180。
第二透明導電層180與第一透明導電層130’具有相同圖案。第一金屬柵線110位於第一透明導電層130’與第二透明導電層180之間。
在本實施例中，主動元件基板10C更包括絕緣層190。絕緣層190位於基板100上，且第二透明導電層180位於絕緣層190的通孔中。
基於上述，藉由第二透明導電層180的設置，可以進一步降低掃描線的阻抗。
圖7是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的剖面示意圖。在此必須說明的是，圖7的實施例沿用圖1A至圖1J的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，在此不贅述。
圖7的主動元件基板10D與圖1J的主動元件基板10之主要差異在於：主動元件基板10D的第一金屬柵線110僅設置於驅動線路（包括掃描線132與閘極134）的位置。
在本實施例中，第一金屬柵線110於基板100上之垂直投影的面積小於第一透明導電層130’於基板100上之垂直投影的面積。雖然在圖7中，絕緣圖案層120’繪示為單層結構，但本發明不以此為限。在一些實施例中，絕緣圖案層120’可以為多層結構。
基於上述，第一透明導電層130’直接連接至少部分第一金屬柵線110，因此，可以藉由第一金屬柵線110來降低第一透明導電層130’的阻抗。此外，由於掃描線132包括透明導電材料，因此，可以降低掃描線134對開口率造成的影響。
圖8是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的剖面示意圖。在此必須說明的是，圖8的實施例沿用圖4的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，在此不贅述。
圖8的主動元件基板10E與圖4的主動元件基板10A之主要差異在於：主動元件基板10E的第一金屬柵線110僅設置於驅動線路（包括掃描線132與閘極134）的位置。
在本實施例中，第一金屬柵線110於基板100上之垂直投影的面積小於第一透明導電層130’於基板100上之垂直投影的面積。雖然在圖8中，絕緣圖案層120’繪示為單層結構，但本發明不以此為限。在一些實施例中，絕緣圖案層120’可以為多層結構。
基於上述，第一透明導電層130’直接連接至少部分第一金屬柵線110，因此，可以藉由第一金屬柵線110來降低第一透明導電層130’的阻抗。此外，由於掃描線132包括透明導電材料，因此，可以降低掃描線134對開口率造成的影響。
圖9是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的剖面示意圖。在此必須說明的是，圖9的實施例沿用圖7的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，在此不贅述。
圖9的主動元件基板10F與圖7的主動元件基板10D之主要差異在於：主動元件基板10F更包括第二透明導電層180。
第二透明導電層180與第一透明導電層130’具有相同圖案。第一金屬柵線110位於第一透明導電層130’與第二透明導電層180之間。
在本實施例中，主動元件基板10F更包括絕緣層190。絕緣層190位於基板100上，且第二透明導電層180位於絕緣層190的通孔中。
基於上述，藉由第二透明導電層180的設置，可以進一步降低掃描線的阻抗。
圖10是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的剖面示意圖。在此必須說明的是，圖10的實施例沿用圖8的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，在此不贅述。
圖10的主動元件基板10G與圖8的主動元件基板10E之主要差異在於：主動元件基板10G更包括第二透明導電層180。
第二透明導電層180與第一透明導電層130’具有相同圖案。第一金屬柵線110位於第一透明導電層130’與第二透明導電層180之間。
在本實施例中，主動元件基板10G更包括絕緣層190。絕緣層190位於基板100上，且第二透明導電層180位於絕緣層190的通孔中。
基於上述，藉由第二透明導電層180的設置，可以進一步降低掃描線的阻抗。
圖11是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的剖面示意圖。在此必須說明的是，圖11的實施例沿用圖9的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，在此不贅述。
圖11的主動元件基板10H與圖9的主動元件基板10F之主要差異在於：主動元件基板10H更包括多條第二金屬柵線110a。
請參考圖11，第二金屬柵線110a位於基板100上。第二透明導電層180位於第二金屬柵線110a與第一金屬柵線110之間。
在本實施例中，第一金屬柵線110僅設置於驅動線路（包括掃描線132與閘極134）的位置，而第二金屬柵線110a除了設置於驅動線路的位置之外，還設置於畫素的開口區。
在一些實施例中，各第一金屬柵線110的線寬與各第二金屬柵線110a的線寬相等或不相等。在一些實施例中，各第一金屬柵線110的高度與各第二金屬柵線110a的高度相等或不相等。在一些實施例中，第一金屬柵線110的節距與第二金屬柵線110a的節距相等或不相等。在本實施例中，第一金屬柵線110與第二金屬柵線110a在垂直基板100的方向D1上重疊。
在本實施例中，第二金屬柵線110a例如可做為金屬線柵偏極片（Wire Grid Polarizer;WGP）。
基於上述，第一透明導電層130’直接連接至少部分第一金屬柵線110，因此，可以藉由第一金屬柵線110來降低第一透明導電層130’的阻抗。此外，由於掃描線132包括透明導電材料，因此，可以降低掃描線134對開口率造成的影響。
圖12是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的剖面示意圖。在此必須說明的是，圖12的實施例沿用圖4的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，在此不贅述。
圖12的主動元件基板10I與圖10的主動元件基板10G之主要差異在於：主動元件基板10I更包括多條第二金屬柵線110a。
在一些實施例中，各第一金屬柵線110的線寬與各第二金屬柵線110a的線寬相等或不相等。在一些實施例中，各第一金屬柵線110的高度與各第二金屬柵線110a的高度相等或不相等。在一些實施例中，第一金屬柵線110的節距與第二金屬柵線110a的節距相等或不相等。在本實施例中，第一金屬柵線110與第二金屬柵線110a在垂直基板100的方向D1上重疊。
在本實施例中，第二金屬柵線110a例如可做為金屬線柵偏極片（Wire Grid Polarizer;WGP）。
基於上述，第一透明導電層130’直接連接至少部分第一金屬柵線110，因此，可以藉由第一金屬柵線110來降低第一透明導電層130’的阻抗。此外，由於掃描線132包括透明導電材料，因此，可以降低掃描線134對開口率造成的影響。
圖13是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的剖面示意圖。在此必須說明的是，圖13的實施例沿用圖1J的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，在此不贅述。
圖13的主動元件基板10J與圖1J的主動元件基板10之主要差異在於：主動元件基板10J的第一透明導電層130’更包括多個覆蓋層136。
覆蓋層136自掃描線132及/或閘極134向下延伸，並覆蓋部分第一金屬柵線110的側壁。在本實施例中，覆蓋層136共形於部分第一金屬柵線110的側壁。在本實施例中，重疊於絕緣圖案層120’之第一金屬柵線110的側壁不會被覆蓋層136所覆蓋。
在一些實施例中，第一金屬柵線110之間的間隙不會完全被第一透明導電層130’填滿。換句話說，相鄰之第一金屬柵線110所對應的覆蓋層136之間具有間隙。
基於上述，第一透明導電層130’的覆蓋層136覆蓋部分第一金屬柵線110的側壁，能增加第一透明導電層130’與第一金屬柵線110的接觸面積，因此，能降低第一透明導電層130’與第一金屬柵線110之間的阻抗。
圖14是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的剖面示意圖。在此必須說明的是，圖14的實施例沿用圖4的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，在此不贅述。
圖14的主動元件基板10K與圖4的主動元件基板10A之主要差異在於：主動元件基板10K的第一透明導電層130’更包括多個覆蓋層136。
覆蓋層136自掃描線132或閘極134向下延伸，並覆蓋部分第一金屬柵線110的側壁。在本實施例中，覆蓋層136共形於部分第一金屬柵線110的側壁。在本實施例中，重疊於絕緣圖案層120’之第一金屬柵線110的側壁不會被覆蓋層136所覆蓋。
基於上述，第一透明導電層130’的覆蓋層136覆蓋部分第一金屬柵線110的側壁，能增加第一透明導電層130’與第一金屬柵線110的接觸面積，因此，能降低第一透明導電層130’與第一金屬柵線110之間的阻抗。
圖15A至圖15D是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板10L的製造方法的剖面示意圖，其中圖15A接續圖1E的步驟。
請參考圖15A，在形成第一透明材料層130於絕緣圖案層120’上之後，形成遮光材料層300於第一透明材料層130上。遮光材料層300為穿透率低的材料，例如金屬材料（例如金、銀、銅、鋁、鉬、鈦、鉭或其合金），遮光材料層300亦可為金屬材料疊層或金屬與其他材料的堆疊層（例如鈦鋁鈦、鉬鋁鉬等金屬疊層）。
請參考圖15B，形成光阻圖案PR2於遮光材料層300上。光阻圖案PR2例如位於第一透明材料層130對應於閘極（繪於圖15C）的位置。
請參考圖15C，以光阻圖案PR2為罩幕蝕刻遮光材料層300以形成遮蔽電極300’，並以光阻圖案PR2為罩幕蝕刻第一透明材料層130以形成第一透明導電層130’。在本實施例中，於垂直基板100的方向D1上重疊於絕緣圖案層120’的部分第一透明材料層130以及部分遮光材料層300在蝕刻後被移除。
第一透明導電層130’包括掃描線132以及連接掃描線132的閘極134（掃描線132以及閘極134的連接方式類似圖2B）。遮蔽電極300’重疊於閘極134，並與閘極134直接連接。遮蔽電極300’可降低光線對主動元件之半導體層（繪於圖15D）所造成的影響，藉此改善光漏電的問題。
請參考圖15D，形成閘絕緣層140於第一透明導電層130’上。遮蔽電極300’位於閘極134與閘絕緣層140之間。
形成半導體層150於閘絕緣層140上，且半導體層150於垂直基板100的方向D1上重疊於閘極134。
形成源極162以及汲極164於半導體層150上。形成畫素電極166於閘絕緣層140上。在本實施例中，源極162、汲極164以及畫素電極166為透明導電材料。
基於上述，第一透明導電層130’直接連接至少部分第一金屬柵線110，因此，可以藉由第一金屬柵線110來降低第一透明導電層130’的阻抗。此外，由於掃描線132包括透明導電材料，因此，可以降低掃描線134對開口率造成的影響。
圖16是依照本發明的一實施例的一種顯示面板的剖面示意圖。在此必須說明的是，圖16的實施例沿用圖1J的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，在此不贅述。
請參考圖16，顯示面板1包括主動元件基板10、對向基板200以及位於主動元件基板10與對向基板200之間的顯示介質30。
主動元件基板10包括基板100、多條第一金屬柵線110、第一透明導電層130’、閘絕緣層140、半導體層150、源極162、汲極164以及畫素電極166。第一金屬柵線110位於基板100上。第一透明導電層130’包括掃描線132以及連接掃描線132的閘極134。掃描線132及/或閘極134直接連接至少部分第一金屬柵線110。閘絕緣層140位於第一透明導電層130’上。半導體層150位於閘絕緣層140上，且重疊於閘極134。源極162以及汲極164電性連接半導體層150。畫素電極166電性連接汲極164。
在本實施例中，顯示面板1還包括偏光片210、黑矩陣220、色彩轉換元件230以及保護層240。
偏光片210、黑矩陣220、色彩轉換元件230以及保護層240位於對向基板200上。在一些實施例中，偏光片210的材料包括聚乙烯醇膜（Polyvinyl Alcohol，PVA）或三醋酸纖維素膜（Triacetate Cellulose film，TAC），但本發明不以此為限。在其他實施例中，偏光片210包括金屬線柵偏極片（Wire Grid Polarizer; WGP）。
黑矩陣220定義出顯示面板1的開口區。黑矩陣220重疊於顯示面板1的非開口區，且黑矩陣220暴露出顯示面板1的開口區。在本實施例中，部分掃描線132不重疊於黑矩陣220，換句話說，部分掃描線132設置於開口區中。
色彩轉換元件230例如包括不同顏色的濾光元件，黑矩陣220設置於不同顏色的濾光元件之間。
保護層240位於色彩轉換元件230上。在一些實施例中，顯示面板1還包括共用電極（未繪出）。共用電極設置於主動元件基板10或對向基板200上。在一些實施例中，顯示介質30包括液晶分子，且液晶分子可以被共用電極與畫素電極166之間的電場轉動。
基於上述，第一透明導電層130’直接連接至少部分第一金屬柵線110，因此，可以藉由第一金屬柵線110來降低第一透明導電層130’的阻抗。此外，由於掃描線132包括透明導電材料，因此，可以降低掃描線134對開口率造成的影響。
1:顯示面板
10、10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G、10H、10I、10J、10K、10L:主動元件基板
100:基板
110:第一金屬柵線
120:絕緣材料層
120’:絕緣圖案層
130:第一透明材料層
130’:第一透明導電層
132:掃描線
134:閘極
136:覆蓋層
140:閘絕緣層
150:半導體層
162:源極
162r、164r:歐姆接觸層
164:汲極
166:畫素電極
170:資料線
180:第二透明導電層
190:絕緣層
200:對向基板
210:偏光片
220:黑矩陣
230:色彩轉換元件
240:保護層
300:遮光材料層
300’:遮蔽電極
D1:方向
H1:高度
O:通孔
P1:節距
PR1、PR2:光阻圖案
t1、t2:厚度
W1:線寬
W2、W3:寬度
圖1A至圖1J是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的製造方法的剖面示意圖。 圖2A至圖2C是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的製造方法的上視示意圖。 圖3是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的上視示意圖。 圖4是圖3線XX’的剖面示意圖。 圖5是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的剖面示意圖。 圖6是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的剖面示意圖。 圖7是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的剖面示意圖。 圖8是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的剖面示意圖。 圖9是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的剖面示意圖。 圖10是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的剖面示意圖。 圖11是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的剖面示意圖。 圖12是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的剖面示意圖。 圖13是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的剖面示意圖。 圖14是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的剖面示意圖。 圖15A至圖15D是依照本發明的一實施例的一種主動元件基板的製造方法的剖面示意圖。 圖16是依照本發明的一實施例的一種顯示面板的剖面示意圖。
10:主動元件基板
100:基板
110:第一金屬柵線
120’:絕緣圖案層
130’:第一透明導電層
132:掃描線
134:閘極
140:閘絕緣層
150:半導體層
162:源極
162r、164r:歐姆接觸層
164:汲極
166:畫素電極
170:資料線

Claims (15)

  1. 一種主動元件基板，包括：一基板；多條第一金屬柵線，位於該基板上；一第一透明導電層，包括一掃描線以及連接該掃描線的一閘極，其中該掃描線及/或該閘極直接連接至少部分該些第一金屬柵線；一閘絕緣層，位於該第一透明導電層上；一半導體層，位於該閘絕緣層上，且重疊於該閘極；以及一源極以及一汲極，電性連接該半導體層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的主動元件基板，其中該閘極的厚度大於該掃描線的厚度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的主動元件基板，其中更包括：一畫素電極，電性連接該汲極，其中該些第一金屬柵線重疊於該畫素電極、該掃描線以及該閘極。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的主動元件基板，其中該汲極、該源極以及該畫素電極屬於相同透明導電層。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的主動元件基板，其中該些第一金屬柵線於該基板上之垂直投影的面積小於該第一透明導電層於該基板上之垂直投影的面積。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的主動元件基板，更包括：一第二透明導電層，與該第一透明導電層具有相同圖案，其中該些第一金屬柵線位於該第一透明導電層與該第二透明導電層之間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的主動元件基板，更包括：多條第二金屬柵線，位於該基板上，其中該第二透明導電層位於該些第二金屬柵線與該些第一金屬柵線之間。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的主動元件基板，其中該第一透明導電層更包括：多個覆蓋層，覆蓋部分該些第一金屬柵線的側壁。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的主動元件基板，更包括：一絕緣圖案層，具有一通孔，其中該些第一金屬柵線位於該通孔底下，且該掃描線位於該通孔中。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的主動元件基板，其中各該第一金屬柵線的線寬為25奈米至150奈米，且該掃描線與該閘極重疊於該些第一金屬柵線中的10條至1000條。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的主動元件基板，更包括：一遮蔽電極，位於該閘極與該閘絕緣層之間。
  12. 一種主動元件基板的製造方法，包括：形成多條第一金屬柵線於一基板上；形成一絕緣圖案層於該些第一金屬柵線上； 形成一第一透明材料層於該絕緣圖案層上；圖案化該第一透明材料層以形成一第一透明導電層，其中該第一透明導電層包括一掃描線以及連接該掃描線的一閘極；形成一閘絕緣層於該第一透明導電層上；形成一半導體層於該閘絕緣層上，且該半導體層重疊於該閘極；以及形成一源極以及一汲極於該半導體層上。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的主動元件基板的製造方法，其中圖案化該第一透明材料層的方法包括：形成一光阻圖案於該第一透明材料層上；以該光阻圖案為罩幕蝕刻該第一透明材料層，其中於垂直該基板的方向上重疊於該絕緣圖案層的部分該第一透明材料層在蝕刻後被移除。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的主動元件基板的製造方法，其中形成該絕緣圖案層的方法包括：形成一絕緣材料層於該些第一金屬柵線上；以及圖案化該絕緣材料層，以形成露出至少部分該些第一金屬柵線的該絕緣圖案層。
  15. 如申請專利範圍第12項所述的主動元件基板的製造方法，更包括：形成一遮光材料層於該第一透明材料層上；形成一光阻圖案於該遮光材料層上； 以該光阻圖案為罩幕蝕刻該遮光材料層以形成一遮蔽電極，並以該光阻圖案為罩幕蝕刻該第一透明材料層以形成該第一透明導電層，其中該遮蔽電極重疊於該閘極。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090283768A1 (en) * 2008-05-16 2009-11-19 Boe Technology Group Co., Ltd. Array substrate of tft-lcd and a method for manufacturing the same
US7951527B2 (en) * 2006-10-30 2011-05-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of forming an integrated optical polarization grid on an LCD substrate and liquid crystal display manufactured to include the grid
TWI363386B (en) * 2008-07-04 2012-05-01 Au Optronics Corp Semiconductor structure and method for manufacturing the same
TWI512976B (zh) * 2009-03-05 2015-12-11 Semiconductor Energy Lab 半導體裝置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9929615D0 (en) * 1999-12-15 2000-02-09 Koninkl Philips Electronics Nv Method of manufacturing an active matrix device
JP2003179233A (ja) * 2001-12-13 2003-06-27 Fuji Xerox Co Ltd 薄膜トランジスタ、及びそれを備えた表示素子
JP2006245031A (ja) * 2005-02-28 2006-09-14 Casio Comput Co Ltd 薄膜トランジスタパネル
JP5117667B2 (ja) * 2005-02-28 2013-01-16 カシオ計算機株式会社 薄膜トランジスタパネル
CN101114618A (zh) * 2006-07-25 2008-01-30 奇美电子股份有限公司 光掩模、有源器件阵列基板及其制造方法
JP5090708B2 (ja) * 2006-10-20 2012-12-05 株式会社ジャパンディスプレイイースト 画像表示装置とその製造方法
CN100483723C (zh) * 2006-11-06 2009-04-29 中华映管股份有限公司 像素结构
JP5567770B2 (ja) * 2007-09-21 2014-08-06 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置及び表示装置の製造方法
CN101582431B (zh) * 2009-07-01 2011-10-05 友达光电股份有限公司 薄膜晶体管阵列基板及其制造方法
KR101549267B1 (ko) 2009-10-14 2015-09-11 엘지디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조방법
CN104538400B (zh) * 2014-12-16 2017-08-04 深圳市华星光电技术有限公司 一种ltps阵列基板
CN104991377B (zh) 2015-08-03 2018-01-30 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板、液晶显示面板及显示装置
TWI580015B (zh) * 2015-08-24 2017-04-21 友達光電股份有限公司 畫素陣列
TWI599023B (zh) * 2016-03-14 2017-09-11 友達光電股份有限公司 畫素結構與其製造方法
KR102636877B1 (ko) * 2016-07-19 2024-02-15 삼성디스플레이 주식회사 편광소자, 편광소자 제조방법 및 표시 장치
TWI628493B (zh) 2017-07-14 2018-07-01 友達光電股份有限公司 面板的製造方法及陣列基板
CN108873501A (zh) 2018-07-06 2018-11-23 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及其制备方法、显示面板

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7951527B2 (en) * 2006-10-30 2011-05-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of forming an integrated optical polarization grid on an LCD substrate and liquid crystal display manufactured to include the grid
US20090283768A1 (en) * 2008-05-16 2009-11-19 Boe Technology Group Co., Ltd. Array substrate of tft-lcd and a method for manufacturing the same
TWI363386B (en) * 2008-07-04 2012-05-01 Au Optronics Corp Semiconductor structure and method for manufacturing the same
TWI512976B (zh) * 2009-03-05 2015-12-11 Semiconductor Energy Lab 半導體裝置

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