專利名稱：平面內(nèi)切換型液晶顯示面板及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示面板及其制造方法，特別是涉及一種平面內(nèi)切換型(InPlane Switching, IPS)液晶顯示面板及其制造方法。
背景技術：
隨著信息、通信產(chǎn)業(yè)不斷地推陳出新，帶動了液晶顯示器(Liquid CrystalDisplay，IXD)市場的蓬勃發(fā)展。液晶顯示器具有高畫質(zhì)、體積小、重量輕、低驅動電壓、與低消耗功率等優(yōu)點，因此被廣泛應用于個人數(shù)字助理(Personal Digital Assistant, PDA)、行動電話、攝錄放影機、筆記型計算機、桌上型顯示器、車用顯示器、及投影電視等消費性通訊或電子產(chǎn)品。
液晶顯示器大部分為背光型液晶顯示器，其是由液晶顯示面板及背光模塊(backlight module)所組成。一般的液晶顯示面板包含彩色濾光片(Color Filter,CF)基板及薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)矩陣基板。由于液晶顯示器是利用液晶分子的排列狀態(tài)來控制光線，因而具有狹窄視角(narrow viewing angle)的缺點,尤其在面對大型化LCD屏幕時，廣視角的問題更隨之顯著。為了克服上述狹窄視角的缺點，已發(fā)展出一種平面內(nèi)切換(In Plane Switching, IPS)技術,其可利用像素電極和共同電極來形成平行于基板的電場，因此，液晶分子可被像素電極與共同電極之間的橫向電場所配向，而可具有廣視角及良好的色彩再現(xiàn)性(color reproduction)。然而，在現(xiàn)有IPS面板的每一像素中，像素電極是連接于閘極線(gate line)，而共同電極是連接于共同線(common line)。由于此不透光的共同線是平行于閘極線，且共同線與閘極線是位于同一平面上，因而縮小每一像素中的透光面積，使得像素的開口率下降，且IPS面板的穿透率較低。故，有必要提供一種IPS液晶顯示面板及其制造方法，以解決習知技術所存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種平面內(nèi)切換型液晶顯示面板，其包括第一基板；多條閘極線，設置于所述第一基板上；多條數(shù)據(jù)線，設置于所述第一基板上，且所述數(shù)據(jù)線是與所述閘極線相交，用以形成多個像素區(qū)域，其中每一所述像素區(qū)域中設有一薄膜晶體管，所述薄膜晶體管是電性連接于相鄰的所述閘極線的其中一者與相鄰的所述數(shù)據(jù)線的其中一者；多條公共線，設置于所述第一基板上，其中每一所述公共線是至少部分重迭于每一所述閘極線的上方；多個像素電極，形成于所述第一基板上，并電性連接于所述薄膜晶體管；多個公共電極，形成于所述第一基板上，并電性連接于所述公共線；
第二基板；以及液晶層，形成于所述第一基板與所述第二基板之間。本發(fā)明的另一目的在于提供一種平面內(nèi)切換型液晶顯示面板的制造方法，其包括如下步驟形成多條閘極線于一第一基板上；形成多條數(shù)據(jù)線于所述第一基板上，其中所述數(shù)據(jù)線是與所述閘極線相交，用以形成多個像素區(qū)域，其中每一所述像素區(qū)域中設有一薄膜晶體管，所述薄膜晶體管是電性連接于相鄰的所述閘極線的其中一者與相鄰的所述數(shù)據(jù)線的其中一者；形成多條公共線于所述第一基板上，其中每一所述公共線是至少部分重迭于每一所述閘極線的上方；·形成多個像素電極及多個公共電極于所述第一基板上，其中所述像素電極是電性連接于所述薄膜晶體管，所述公共電極是電性連接于所述公共線；以及形成一液晶層于所述第一基板與一第二基板之間。在本發(fā)明的一實施例中，在每一所述像素區(qū)域中，每一所述公共線是完全覆蓋住每一所述閘極線。在本發(fā)明的一實施例中，在每一所述像素區(qū)域中，每一所述公共線是覆蓋于每一所述閘極線及每一所述數(shù)據(jù)線。在本發(fā)明的一實施例中，每一所述公共電極是直接覆蓋及接觸于每一所述公共在線。在本發(fā)明的一實施例中，一保護層是介于所述閘極線及所述公共線之間。在本發(fā)明的一實施例中，一覆蓋層是位于于所述保護層上，所述公共線是位于于所述覆蓋層上。在本發(fā)明的一實施例中，所述多個像素電極及所述多個公共電極是共平面。在本發(fā)明的一實施例中，所述多個像素電極及所述多個公共電極為透明電極。本發(fā)明IPS的液晶顯示面板的公共線設計可增加每一像素中的透光面積，因而可提升顯示面板的像素的開口率。再者，本發(fā)明的公共線亦可作為面板的黑色矩陣結構，以改善面板的漏光情形。為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下


圖I顯示依照本發(fā)明的一實施例的顯示面板與背光模塊的剖面示意圖。圖2A及圖2B繪示依照本發(fā)明的第一實施例的IPS液晶顯示面板的像素區(qū)域的示意圖。圖3繪示沿圖2A的A-A’剖面線所形成的剖面示意圖。圖4A、圖4B及圖4C繪示依照本發(fā)明的第一實施例的IPS液晶顯示面板的制程示意圖。圖5A及圖5B繪示依照本發(fā)明的第二實施例的IPS液晶顯示面板的像素區(qū)域的示意圖。
具體實施例方式請參照圖1，其顯示依照本發(fā)明的一實施例的顯示面板與背光模塊的剖面示意圖。本實施例的平面內(nèi)切換型(In Plane Switching, IPS)液晶顯示面板100可設置于背光模塊200上，因而形成IPS液晶顯示裝置。此IPS液晶顯示面板100可包含第一基板110、第二基板120、液晶層130、第一偏光片140及第二偏光片150。第一基板110和第二基板120的基板材料可為玻璃基板或可撓性塑料基板，在本實施例中，第一基板110可例如為薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)矩陣基板，而第二基板120可例如為彩色濾光片(Color Filter,CF)基板。值得注意的是，在一些實施例中，彩色濾光片和TFT矩陣亦可配置在同一基板上。如圖I所不,液晶層130是形成于第一基板110與第二基板120之間。第一偏光片140是設置第一基板110的一側，并相對于液晶層130 (即第一基板110的入光側)，第二偏光片150是設置第二基板120的一側，并相對于液晶層130 (即第二基板120的出光側)。請參照圖2A及圖2B，其繪示依照本發(fā)明的第一實施例的IPS液晶顯示面板的像素 區(qū)域的示意圖。本實施的IPS液晶顯示面板100更包含多條閘極線111、多條數(shù)據(jù)線112、多條公共線113、多個像素電極114及多個公共電極115。閘極線111和數(shù)據(jù)線112是設置于第一基板110上，且相互垂直交錯，而呈矩陣式排列，因而形成多個像素區(qū)域116，其中每一像素區(qū)域116中設有薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT) 117,其電性連接于相鄰的閘極線111與數(shù)據(jù)線112。其中，閘極線111的材料例如為Al、Ag、Cu、Mo、Cr、W、Ta、Ti或其合金，數(shù)據(jù)線112的材料例如為Mo、Cr、Ta、Ti或其合金，優(yōu)選為耐熱金屬。如圖2A及圖2B所示，本實施的公共線113是設置于第一基板110上，且平行于閘極線111，其中公共線113是電性絕緣于閘極線111。在每一像素區(qū)域116中，每一公共線113是至少部分重迭于每一閘極線111的上方，以減少像素區(qū)域116中的不透光面積，而可增加每一像素區(qū)域116的開口率。例如，在每一像素區(qū)域116中，公共線113可完全覆蓋住閘極線111，以避免公共線113占用像素區(qū)域116中的透光面積，因而可增加像素區(qū)域116的開口率。其中，公共線113的材料例如為Al、Ag、Cu、Mo、Cr、W、Ta、Ti或其合金。又，每一公共線113的線寬可略大于、略小于或實質(zhì)相同于每一閘極線111的線寬。如圖2A及圖2B所示，本實施的像素電極114及公共電極115是形成于第一基板110上，且像素電極114及公共電極115具有相似形狀(例如直線條狀或彎折條狀)并交錯排列，其中素電極114及公共電極115是共平面。像素電極114是電性連接于薄膜晶體管117，公共電極115是電性連接于公共線113。像素電極114及公共電極115為透明電極，其優(yōu)選是以透光導電材料所制成，例如ΙΤ0、ΙΖ0、ΑΖ0、GZO、TCO或ΖηΟ。請參照圖2Α、圖3、圖4Α、圖4Β及圖4C，圖3繪示沿圖2Α的Α_Α’剖面線所形成的剖面示意圖，圖4Α、圖4Β及圖4C繪示依照本發(fā)明的第一實施例的IPS液晶顯示面板的制程示意圖。如圖4Α所示，當制造本實施例的IPS液晶顯示面板100時,首先,形成閘極線111于第一基板110上，其中部分閘極線111為薄膜晶體管117的閘電極117a。如圖3所示，接著，形成絕緣層101于閘極線111，其中絕緣層101的材料例如為氮化娃(SiNx)或氧化娃(SiOx),且例如是以等離子體增強化學氣相沉積(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition ；PECVD)方式來沉積形成。接著，可依序形成薄膜晶體管117的半導體島(未繪示)及奧姆接觸層(未繪示)于絕緣層101，半導體島優(yōu)選是由非晶硅(a-Si)或多晶硅所制成。在本實施例中，當形成半導體島時，可先沉積一非晶硅(a-Si)層，接著，對此非晶娃層進行快速熱退火(Rapid thermal annealing,RTA)步驟,藉以使此非晶硅層再結晶成一多晶硅層。奧姆接觸層的材料例如是由重摻雜有N型雜質(zhì)(例如磷)的N+非晶硅(a-Si)或其硅化物所形成，或者例如是以化學氣相沉積方式臨場(In-situ)沉積形成。如圖4B所示，接著，形成數(shù)據(jù)線112于絕緣層101上，并形成薄膜晶體管117的源電極117b及汲電極117c于絕緣層101上。數(shù)據(jù)線112、源電極117b及汲電極117c的材料優(yōu)選為Mo、Al、Cr、Ta、Ti或其合金,亦可為具有耐熱金屬薄膜和低電阻率薄膜的多層結構，例如氮化鑰薄膜和鋁薄膜的雙層結構。如圖3所示，接著，依序形成保護層102及覆蓋(over-coating)層103于數(shù)據(jù)線112及薄膜晶體管117上。其中接孔104是貫穿保護層102及覆蓋層103，以暴露薄膜晶體
管117的汲電極117c。如圖4C所示，接著，形成公共線113于覆蓋層103上。其中，公共線113是對位于閘極線111上，因此，公共線113可至少部分重迭于閘極線111的上方。如圖2A所示，接著，形成像素電極114以及公共電極115于覆蓋層103上。部分像素電極114是覆蓋接孔104，因而電性連接于薄膜晶體管117的汲電極117c，進而可電性連接于閘極線111。在本實施例中，每一公共電極115可直接覆蓋及接觸于公共線113，因而可電性連接于公共線113。由于公共電極115是直接覆蓋及接觸于公共線113，因而無需形成穿孔或接觸窗來連接公共電極115及公共線113，而可進一步簡化制程步驟。如圖3所示，接著，形成配向層105于像素電極114以及公共電極115上。接著，形成液晶層130于第一基板110與第二基板120之間，以形成此IPS液晶顯示面板100。因此，本實施例的部分公共線113可重迭或對位于閘極線111的上方，以避免公共線113與閘極線111位于同一平面的情形，因而可增加像素區(qū)域116中的透光面積，以改善像素區(qū)域116的開口率。請參照圖5A及圖5B，其繪示依照本發(fā)明的第二實施例的IPS液晶顯示面板的像素區(qū)域的示意圖。以下僅就本實施例與第一實施例間的相異處進行說明，而其相似處則在此不再贅述。相較于第一實施例，第二實施例的IPS液晶顯示面板更包含多條閘極線311、多條數(shù)據(jù)線312、多條公共線313、多個像素電極314及多個公共電極315。像素電極314是電性連接于薄膜晶體管317，薄膜晶體管317包括閘電極317a、源電極317b及汲電極317c。在每一像素區(qū)域316中，公共線313可進一步覆蓋于閘極線311及數(shù)據(jù)線312的上方。此時，不透光的公共線313可作為像素區(qū)域316的黑色矩陣結構(Black Matrix,BM)，以改善面板的漏光情形。如上所述，相較于現(xiàn)有的IPS液晶顯示面板具有并列配置的閘極線及公共線，本發(fā)明的IPS液晶顯示面板的公共線可重迭于閘極線的上方，以增加每一像素中的透光面積，因而可提升顯示面板的像素的開口率。再者，本發(fā)明的公共線亦可作為面板的BM結構，以改善面板的漏光情形。綜上所述，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例揭露如上，但上述優(yōu)選實施例并非用以限制本發(fā)明，本領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍以 權利要求界定的范圍為準。
權利要求
1.一種平面內(nèi)切換型液晶顯示面板，其特征在于所述平面內(nèi)切換型液晶顯示面板包括 第一基板； 多條閘極線，設置于所述第一基板上； 多條數(shù)據(jù)線，設置于所述第一基板上，且所述數(shù)據(jù)線是與所述閘極線相交，用以形成多個像素區(qū)域，其中每一所述像素區(qū)域中設有一薄膜晶體管，所述薄膜晶體管是電性連接于相鄰的所述閘極線的其中一者與相鄰的所述數(shù)據(jù)線的其中一者； 多條公共線，設置于所述第一基板上，其中每一所述公共線是至少部分重迭于每一所述閘極線的上方； 多個像素電極，形成于所述第一基板上，并電性連接于所述薄膜晶體管； 多個公共電極，形成于所述第一基板上，并電性連接于所述公共線； 第二基板；以及 液晶層，形成于所述第一基板與所述第二基板之間。
2.根據(jù)權利要求I所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示面板，其特征在于在每一所述像素區(qū)域中，每一所述公共線是完全覆蓋住每一所述閘極線。
3.根據(jù)權利要求I所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示面板，其特征在于在每一所述像素區(qū)域中，每一所述公共線是覆蓋于每一所述閘極線及每一所述數(shù)據(jù)線。
4.根據(jù)權利要求I所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示面板，其特征在于每一所述公共電極是直接覆蓋及接觸于每一所述公共在線。
5.根據(jù)權利要求I所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示面板，其特征在于一保護層是介于所述閘極線及所述公共線之間。
6.根據(jù)權利要求5所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示面板，其特征在于一覆蓋層是位于于所述保護層上，所述公共線是位于于所述覆蓋層上。
7.一種平面內(nèi)切換型液晶顯示面板的制造方法，其特征在于所述制造方法包括如下步驟 形成多條閘極線于一第一基板上； 形成多條數(shù)據(jù)線于所述第一基板上，其中所述數(shù)據(jù)線是與所述閘極線相交，用以形成多個像素區(qū)域，其中每一所述像素區(qū)域中設有一薄膜晶體管，所述薄膜晶體管是電性連接于相鄰的所述閘極線的其中一者與相鄰的所述數(shù)據(jù)線的其中一者； 形成多條公共線于所述第一基板上，其中每一所述公共線是至少部分重迭于每一所述閘極線的上方； 形成多個像素電極及多個公共電極于所述第一基板上，其中所述像素電極是電性連接于所述薄膜晶體管，所述公共電極是電性連接于所述公共線；以及 形成一液晶層于所述第一基板與一第二基板之間。
8.根據(jù)權利要求7所述的制造方法，其特征在于當形成所述公共線時，在每一所述像素區(qū)域中，每一所述公共線是完全覆蓋住每一所述閘極線。
9.根據(jù)權利要求7所述的制造方法，其特征在于所述多個像素電極及所述多個公共電極是共平面。
10.根據(jù)權利要求9所述的制造方法，其特征在于所述多個像素電極及所述多個公共電極為透明電極。
11.根據(jù)權利要求7所述的制造方法，其特征在于當形成所述公共線時，在每一所述像素區(qū)域中，每一所述公共線是覆蓋于每一所述閘極線及每一所述數(shù)據(jù)線。
12.根據(jù)權利要求7所述的制造方法，其特征在于當形成所述公共電極時，每一所述公共電極是直接覆蓋及接觸于每一所述公共線。
全文摘要
本發(fā)明提供一種平面內(nèi)切換型液晶顯示面板及其制造方法，此面板的制造方法包含如下步驟依序形成閘極線、數(shù)據(jù)線、公共線、像素電極及公共電極于第一基板上，其中每一公共線是至少部分重迭于每一閘極線的上方；以及形成液晶層于第一基板與第二基板之間。本發(fā)明可提升顯示面板的像素的開口率。
文檔編號G02F1/1368GK102890373SQ20111029927
公開日2013年1月23日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權日2011年7月22日
發(fā)明者游家華, 王義方, 郭豐瑋, 任珂銳, 趙廣雄 申請人:瀚宇彩晶股份有限公司