CN101728398A - 薄膜晶体管基板、显示面板、显示装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供薄膜晶体管基板、显示面板、显示装置及其制造方法。一种薄膜晶体管基板包含多个行数据线以及多个列扫描线。所述数据线与所述扫描线定义出多个像素区域，其中每一像素区域包含至少一像素电极、至少一储存电极以及一介电层。像素电极与储存电极彼此相对而设，储存电极具有一透光部及一非透光部。介电层设置于储存电极与像素电极之间。
Description
技术领域
本发明关于一种薄膜晶体管基板、显示面板、显示装置及其制造方法。
背景技术
请同时参考图1A及图1B，其中图1A为公知的薄膜晶体管基板1的俯视图，图1B为图1A中沿A-A线的剖面示意图。薄膜晶体管基板1具有一像素电极11、一储存电极12、一介电层13及一基板14。储存电极12设置于基板14上，像素电极11设置于储存电极12之上，而介电层13设置于像素电极11及储存电极12之间，使得像素电极11及储存电极12之间形成一储存电容。
由于储存电容的电容值会影响画面品质好坏，例如当电容值太小时画面容易产生闪烁(flicker)及串音(cross-talk)等现象，因此，如何维持足够的电容值是为必要的考量设计。常见的做法是利用不透光的金属作为储存电极，以提高储存电容值，然而不透光的金属将会导致像素的开口率下降，进而对影像的显示效果与品质造成影响。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种能提高电容值及开口率的薄膜晶体管基板、显示面板、显示装置及其制造方法。
为达上述目的，依据本发明的一种薄膜晶体管基板包含多个行数据线以及多个列扫描线。所述数据线与所述扫描线定义出多个像素区域，其中每一像素区域包含至少一像素电极、至少一储存电极以及一介电层。储存电极与像素电极相对而设，且储存电极具有一透光部及一非透光部。介电层设置于储存电极与像素电极之间。
为达上述目的，依据本发明的一种显示面板包含一对向基板及一薄膜晶体管基板。薄膜晶体管基板与对向基板相对而设，且薄膜晶体管基板具有多个行数据线及多个列扫描线，所述数据线与所述扫描线定义出多个像素区域，其中每一像素区域内包含至少一像素电极、至少一储存电极及一介电层。储存电极与像素电极相对而设，且储存电极具有一透光部及一非透光部。介电层设置于储存电极与像素电极之间。
为达上述目的，依据本发明的一种显示装置包含一背光模组及一显示面板。显示面板是邻设于背光模组，其中显示面板包含一对向基板及一薄膜晶体管基板。薄膜晶体管基板与对向基板相对而设，且薄膜晶体管基板包含至少一像素电极、至少一储存电极及一介电层。储存电极与像素电极相对而设，且储存电极具有一透光部及一非透光部。介电层设置于储存电极与像素电极之间。
为达上述目的，依据本发明的一种薄膜晶体管基板的制造方法包含以下步骤：于一基板上形成一储存电极，其中储存电极具有一透光部及一非透光部；以及形成一像素电极于储存电极之上。
为达上述目的，依据本发明的一种显示面板的制造方法包含以下步骤：于一基板上形成一储存电极，其中储存电极具有一透光部及一非透光部；以及形成一像素电极于储存电极之上。
为达上述目的，依据本发明的一种显示装置的制造方法包含以下步骤：于一基板上形成一储存电极，其中储存电极具有一透光部及一非透光部；以及形成一像素电极于储存电极之上。
承上所述，依据本发明的一种薄膜晶体管基板、显示面板、显示装置及其制造方法，是将储存电极与像素电极相对而设，使得储存电极的透光部及非透光部分别与像素电极形成一储存电容。本发明利用透光部以提高储存电容值，相对地非透光部的面积可缩小，进而可提高像素的开口率。
附图说明
图1A为一种公知薄膜晶体管基板的示意图；
图1B为图1A的A-A线的剖面图；
图2为依据本发明优选实施例的一种薄膜晶体管基板的示意图；
图3A为依据本发明优选实施例的一种薄膜晶体管基板的一像素区域的示意图；
图3B为图3A的B-B线的剖面图；
图4A及图4B为依据本发明优选实施例的一种薄膜晶体管基板的像素区域的变化态样示意图；
图5为依据本发明优选实施例的一种薄膜晶体管基板的制造方法的流程图；
图6A至图6C为图5的薄膜晶体管基板的制造示意图；
图7为图5的形成储存电极的制造方法的流程图；
图8A至图8E为图7的薄膜晶体管基板的制造流程示意图；
图9为图5的形成储存电极的另一种制造方法的流程图；以及
图10A至图10F为图9的薄膜晶体管基板的制造流程示意图。
【主要元件符号说明】
1、2：薄膜晶体管基板 11、21：像素电极
12、22：储存电极 13、24：介电层
14、23：基板 241：第一绝缘层
242：第二绝缘层 14、23：基板
221：透光部 222：非透光部
DL1～DLm：数据线 D1、D2、D3、D4：距离
SL1～SLn：扫描线 L1：透光导电层
L2：非透光导电层 L3：图案化光致抗蚀剂层
L4：第一图案化光致抗蚀剂层 L5：第二图案化光致抗蚀剂层
M：半色调网点光掩模 TFT1：薄膜晶体管
S11～S13：薄膜晶体管基板的制造方法的步骤
S111～S114、S121～S126：储存电极的制造方法的步骤
Vd：数据电压
具体实施方式
以下将参照相关图式，说明依本发明优选实施例的薄膜晶体管基板、显示面板、显示装置及其制造方法，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
图2为本发明优选实施例的一种薄膜晶体管基板2的示意图。薄膜晶体管基板2包含多个行数据线DL1～DLm及多个列扫描线SL1～SLn，所述数据线DL1～DLm与所述扫描线SL1～SLn定义出多个像素区域，其中每一像素区域包含至少一像素电极21及至少一储存电极22。
请参照图3A所示，为简化说明，于此是以数据线DL1及扫描线SL1及其所构成的像素区域为例说明。数据线DL1及扫描线SL1邻设于像素电极21，且数据线DL1是提供一数据电压Vd予一薄膜晶体管TFT1，并与像素电极21电性连接。像素电极21与扫描线SL1的距离D1及像素电极21与数据线DL1的距离D2分别约大于或等于3.5微米，以避免耦合电容效应过大而导致串音(cross talk)问题产生。
请再参考图3B所示，其是为图3A的薄膜晶体管基板2中沿B-B线的剖面图，薄膜晶体管基板2包含一像素电极21及一储存电极22。储存电极22与像素电极21相对而设，储存电极22具有一透光部221及一非透光部222。本实施例中，储存电极22设置于一基板23之上，而像素电极21设置于储存电极22之上，储存电极22与像素电极21形成一储存电容。
储存电极22的非透光部222设置于透光部221之上，并相互接触，当然，透光部221亦可设置于非透光部222之上，在此并不加以限制。其中透光部221的材质包含铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铝锌氧化物(AZO)、镓锌氧化物(GZO)或氧化锌(ZnO)，而非透光部222的材质包含铜、铝、钼、银、铬、钛、钨或其组合。
薄膜晶体管基板2更包含一介电层24，其是设置于储存电极22与像素电极21之间，介电层24至少包含一第一绝缘层241及一第二绝缘层242。于本实施例中，介电层24是以包含第一绝缘层241及第二绝缘层242为例，其中第一绝缘层241的材质包含氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝、氧化钒、氧化钌或氧化铱，而第二绝缘层242的材质包含氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝或氧化钽。
请再参考图3A，需特别说明的是，透光部221的面积是可小于或等于像素电极21的面积，且透光部221的长度与宽度均小于或等于像素电极21的长度与宽度。本实施例中，当透光部221及像素电极21投影至同一平面，透光部221与部分像素电极21重迭。由于储存电容值与储存电极的面积成正比且储存电容值与一液晶电容值在不同的应用下需不同的设计比例，因此，通过调整透光部221与非透光部222的面积大小，将可控制储存电容值与液晶电容值的比例。由于本实施例中，储存电容值的控制主要由储存电极22中的透光部221贡献，而非透光部222的主要功能为与透光部电性连接以提供储存电极一共同电压讯号，因此，相较于公知的储存电极12，非透光部222的面积仅需大于足够提供共同电压讯号予非透光部的面积即可，同时亦可维持足够的储存电容值大小，进而提高像素的开口率。
由于考虑节能需求为未来的重要趋势，开口率的增加在面板设计过程的考量将更加重要。以下请参照图4A及图4B以说明增加开口率的实施态样。如图4B所示，与上述实施例不同的是，像素电极21以及储存电极22的透光部221可同时与数据线DL1部分重合。而再如图4A所示，与前述实施例不同的是，仅有像素电极21与数据线DL1部分重合。承上述，如此一来将能有效的增加开口率。
请再参照图4A所示，其中两相邻像素区域中的储存电极22的透光部221相距一距离D3，而两相邻像素区域的像素电极21之间相距一距离D4，其中距离D4小于等于距离D3，且距离D3与距离D4的范围均大于等于2微米，而在优选实施例中，距离D4为3到3.5微米。
另外，在本实施例中，储存电极22的非透光部221的边界仍然位于像素电极21的内，也就是储存电极22的透光部221的长度与宽度均小于等于像素电极21的长度与宽度。
另外，依据本发明优选实施例的一种显示面板，例如是为一液晶显示面板，其是具有一对向基板及一薄膜晶体管基板。薄膜晶体管基板与对向基板相对而设，其中薄膜晶体管基板包含一像素电极及一储存电极。储存电极与像素电极相对而设，储存电极具有一透光部及一非透光部。由于薄膜晶体管基板的特征已详述于上，故不再赘述。
再者，依据本发明优选实施例的一种显示装置，其例如是为一液晶显示装置，其是具有一背光模组及一显示面板。显示面板是邻设于背光模组，其中显示面板包含一对向基板及一薄膜晶体管基板。薄膜晶体管基板与对向基板相对而设，其中薄膜晶体管基板包含一像素电极及一储存电极。储存电极与像素电极相对而设，储存电极具有一透光部及一非透光部。由于薄膜晶体管基板的特征已详述于上，故不再赘述。
接着，请参考图5所示，依据本发明优选实施例的薄膜晶体管基板的制造方法是包含步骤S11至步骤S13。请参照图5及图6A至图6C以进一步说明本实施例的薄膜晶体管基板2的制造方法，其中图6A至图6E为薄膜晶体管基板的制造流程图。
如图6A所示，步骤S11为于一基板23上形成一储存电极22，其中储存电极22具有一透光部221及一非透光部222。
如图6B所示，步骤S12为于储存电极22上形成一介电层24。其中介电层24包含一第一绝缘层241及一第二绝缘层242。
如图6C所示，步骤S13为形成一像素电极21于储存电极22之上。
在此需特别说明的是，步骤S11中，在形成储存电极22的同时亦形成一薄膜晶体管之一栅极于基板23(图未示)，也就是说储存电极22与薄膜晶体管的栅极位于同一层。以下请参照图7及图8A至图8E，以更详细的说明储存电极的制造流程(即步骤S11)。如图7所示，步骤S1更包含步骤S111至步骤S114，图8A至图8E为储存电极的制造方法的制造流程示意图。
请同时参考图7及图8A，步骤S111为于基板23上形成一透光导电层L1。
如图8A所示，步骤S112为于透光导电层L1上形成一非透光导电层L2。其中透光导电层L1及非透光导电层L2形成的顺序亦可对调，在此并不加以限制。
如图8B所示，步骤S113为于非透光导电层L2上形成一图案化光致抗蚀剂层L3。于本实施例中，是于非透光导电层L2上涂布一光致抗蚀剂层(图未显示)，并利用半色调网点光掩模M(Halftone mask)技术对非透光导电层L2进行曝光与显影工艺，以形成图案化光致抗蚀剂层L3。值得一提的是，图案化光致抗蚀剂层L3亦可利用狭缝型光掩模(Slit mask)技术对非透光导电层L2进行曝光与显影工艺而形成。
如图8C所示，步骤S114为蚀刻部分透光导电层L1及非透光导电层L2以形成透光部221及非透光部222。于本实施例中，首先对图案化光致抗蚀剂层L3以外的部分，意即透光导电层L1及非透光导电层L2周围未受图案化光致抗蚀剂层L3覆盖的部分，进行蚀刻工艺，以蚀刻透光部221及非透光部222周围的部分，接着蚀刻图案化光致抗蚀剂层L3及部分非透光部222，以形成透光部221及非透光部222。
图9显示储存电极的另一种制造方法的流程图。如图9所示，步骤S11更包含步骤S121至步骤S126，图10A至图10F为储存电极的制造方法的制造流程示意图。
如图10A所示，步骤S121为于基板23上形成一非透光导电层L2。
如图10A所示，步骤S122为于非透光导电层L2上形成一第一图案化光致抗蚀剂层L4。于本实施例中，于非透光导电层L2部分表面上涂布一光致抗蚀剂层(图未显示)，对光致抗蚀剂层进行曝光与显影工艺，以形成第一图案化光致抗蚀剂层L4。
如图10B所示，步骤S123为蚀刻部分非透光导电层L2以形成非透光部222。于本实施例中，对第一图案化光致抗蚀剂层L4及非透光导电层L2进行蚀刻工艺，以形成非透光部222。
如图10C所示，步骤S124为于基板23及非透光部222上形成一透光导电层L1。
如图10C所示，步骤S125为于透光导电层L1上形成一第二图案化光致抗蚀剂层L5。
如图10D所示，步骤S126为蚀刻部分透光导电层L1以形成透光部221。于本实施例中，对第二图案化光致抗蚀剂层L5及透光导电层L1进行蚀刻工艺，以形成透光部221。
以上透光部221及非透光部222形成的顺序(即步骤S121至步骤S123及步骤S124至步骤S126)亦可对调，在此并不加以限制。
另外，依据本发明优选实施例一种显示面板的制造方法包含以下步骤：于一基板上形成一储存电极，其中储存电极具有一透光部及一非透光部；以及形成一像素电极于储存电极之上。其中，显示面板的制造方法更包含以下步骤：将一对向基板与基板相对而设；以及将一液晶层设置于基板及对向基板之间。由于薄膜晶体管基板的制造方法已详述于上，故不再赘述。
再者，依据本发明优选实施例的一种显示装置的制造方法包含以下步骤：于一基板上形成一储存电极，其中储存电极具有一透光部及一非透光部；以及形成一像素电极于储存电极之上。其中，显示装置的制造方法更包含以下步骤：将一对向基板与基板相对而设；将一液晶层设置于基板及对向基板之间；以及将一背光模组邻设于基板。由于薄膜晶体管基板的制造方法已详述于上，故不再赘述。
综上所述，依据本发明的一种薄膜晶体管基板、显示面板、显示装置及其制造方法，是将储存电极与像素电极相对而设，其中储存电极的透光部及非透光部与像素电极形成一储存电容，由于储存电极的面积增加，进而可提高储存电容值。另外，由于可通过透光部来使得储存电容值提高，因此非透光部的面积可缩小，进而可提高像素的开口率。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的权利要求中。
Claims (15)
1.一种薄膜晶体管基板，包含：
多个行数据线；以及
多个列扫描线，与所述数据线定义出多个像素区域，其中每一像素区域内包含：
至少一像素电极，
至少一储存电极，与该像素电极相对而设，该储存电极具有一透光部及一非透光部，及
一介电层，设置在该储存电极与该像素电极之间。
2.如权利要求1的薄膜晶体管基板，其中该非透光部设置在该透光部之上，并相互接触。
3.如权利要求1的薄膜晶体管基板，其中该透光部设置在该非透光部之上，并相互接触。
4.一种显示面板，包含：
一对向基板；以及
一薄膜晶体管基板，与该对向基板相对而设，该薄膜晶体管基板具有多个行数据线及多个列扫描线，所述数据线与所述扫描线定义出多个像素区域，其中每一像素区域内包含：
至少一像素电极，
至少一储存电极，与该像素电极相对而设，该储存电极具有一透光部及一非透光部，及
一介电层，设置在该储存电极与该像素电极之间。
5.如权利要求4的显示面板，其中该储存电极设置于一基板之上，而该像素电极设置在该储存电极之上。
6.如权利要求4的显示面板，其中该非透光部设置在该透光部之上，并相互接触。
7.如权利要求4的显示面板，其中该透光部设置在该非透光部之上，并相互接触。
8.一种显示装置，包含：
一背光模组；以及
一显示面板，邻设于该背光模组，该显示面板具有一对向基板及一薄膜晶体管基板，该薄膜晶体管基板与该对向基板相对而设，该薄膜晶体管基板具有多个行数据线及多个列扫描线，所述数据线与所述扫描线定义出多个像素区域，其中每一像素区域内包含：
至少一像素电极，
至少一储存电极，与该像素电极相对而设，该储存电极具有一透光部及一非透光部，及
一介电层，设置在该储存电极与该像素电极之间。
9.如权利要求8的显示装置，其中该非透光部设置在该透光部之上，并相互接触。
10.如权利要求8的显示装置，其中该透光部设置在该非透光部之上，并相互接触。
11.一种薄膜晶体管基板的制造方法，包含以下步骤：
于一基板上形成一储存电极，其中该储存电极具有一透光部及一非透光部；以及
形成一像素电极在该储存电极之上，其中于形成一像素电极在该储存电极上之前更包含一步骤：
在该储存电极上形成一介电层。
12.如权利要求11的制造方法，其中在该基板上形成该储存电极是包含以下步骤：
在该基板上形成一透光导电层；
在该透光导电层上形成一非透光导电层；
在该非透光导电层上形成一图案化光致抗蚀剂层；以及
蚀刻部分该透光导电层及该非透光导电层以形成该透光部及该非透光部。
13.如权利要求12的制造方法，其中在该基板上形成图案化光致抗蚀剂层是利用半色调网点光掩模技术对该光致抗蚀剂层进行曝光与显影工艺。
14.如权利要求11的制造方法，其中在该基板上形成该储存电极是包含以下步骤：
在该基板上形成一非透光导电层；
在该非透光导电层上形成一第一图案化光致抗蚀剂层；
蚀刻部分该非透光导电层以形成该非透光部；
在该基板及该非透光部上形成一透光导电层；
在该透光导电层上形成一第二图案化光致抗蚀剂层；以及
蚀刻部分该透光导电层以形成该透光部。
15.如权利要求11的制造方法，其中在该基板上形成该储存电极是包含以下步骤：
在该基板上形成一透光导电层；
在该透光导电层上形成一第一图案化光致抗蚀剂层；
蚀刻部分该透光导电层以形成该透光部；
在该基板及该透光部上形成一非透光导电层；
在该非透光导电层上形成一第二图案化光致抗蚀剂层；以及
蚀刻部分该非透光导电层以形成该非透光部。
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- 2008-10-28 CN CN200810174618A patent/CN101728398A/zh active Pending
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