專利名稱：液晶顯示面板的薄膜晶體管基板與其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種液晶顯示面板的薄膜晶體管基板與其制作方法，尤指一種提升 開口率的液晶顯示面板的薄膜晶體管基板與其制作方法。
背景技術(shù)：
由于液晶顯示面板具有低輻射、體積小及低耗能等優(yōu)點，因此廣泛地應用在筆記 型計算機、個人數(shù)字助理(personal digital assistantPDA)、平面電視，或行動電話等各 種信息產(chǎn)品上。一般而言，液晶顯示面板包括一薄膜晶體管基板、一彩色濾光片基板、以及 設(shè)置于薄膜晶體管基板與彩色濾光片基板之間的一液晶層。再者，薄膜晶體管基板上定義 有復數(shù)個像素區(qū)，并且于液晶顯示面板的一側(cè)另外設(shè)置一背光模塊，用以提供一背光源。據(jù) 此，透過控制各像素區(qū)施加于液晶層的電壓，可以使各像素區(qū)呈現(xiàn)相對應的灰階，進而達到 畫面顯示的效果。此外，為了讓電壓能保持到下一次更新畫面的時候之用，一般會于薄膜晶 體管基板上設(shè)置儲存電容。然而，儲存電容的材料為不透光金屬層。此不透光金屬層會阻擋光線的通過，降低 各像素區(qū)的開口率，進而降低液晶顯示面板的亮度。另一方面，若為了增加各像素區(qū)的開口 率，而減少儲存電容的各電極面積，將使液晶層的電壓無法保持到下一次更新畫面，進而影 響顯示畫面的質(zhì)量，例如導致影像閃爍等問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種液晶顯示面板的薄膜晶體管基板與其制作方法， 以解決公知技術(shù)所面臨的問題。本發(fā)明的一較佳實施例提供一種液晶顯示面板的薄膜晶體管基板的制作方法，包 括下列步驟。首先，提供一基板。接著，于基板上形成一透明導電層與一不透明導電層，其 中不透明導電層設(shè)置于透明導電層上。之后，利用一灰階光罩，使透明導電層與不透明導電 層圖案化，以形成至少一儲存電容電極，其中儲存電容電極包括一圖案化透明導電層與一 圖案化不透明導電層，且圖案化透明導電層的面積大于圖案化不透明導電層的面積。隨后， 于儲存電容電極上形成一第一絕緣層。再者，于基板上形成至少一柵極。接著，于柵極上依 序至少形成一柵極絕緣層、一圖案化半導體層、一源極與一漏極、以及一第二絕緣層。此外， 于第二絕緣層與第一絕緣層上形成至少一像素電極，其中部分像素電極與部分儲存電容電 極彼此重迭，以形成一儲存電容。本發(fā)明的一較佳實施例提供一種液晶顯示面板的薄膜晶體管基板。上述液晶顯示 面板的薄膜晶體管基板包括一基板、一儲存電容電極、一第一絕緣層、一柵極、一柵極絕緣 層、一圖案化半導體層、一源極與一漏極、一第二絕緣層、以及一像素電極。儲存電容電極設(shè) 置于基板上，其中儲存電容電極包括一圖案化透明導電層與一圖案化不透明導電層，而圖 案化不透明導電層設(shè)置于圖案化透明導電層上，且圖案化透明導電層的面積大于圖案化不 透明導電層的面積。第一絕緣層設(shè)置于儲存電容電極上。再者，柵極設(shè)置于基板上。柵極絕緣層、圖案化半導體層、源極與一漏極、以及第二絕緣層依序設(shè)置于柵極上。像素電極設(shè) 置于第二絕緣層與第一絕緣層上，其中部分像素電極與部分儲存電容電極彼此重迭，以形 成一儲存電容。本發(fā)明的液晶顯示面板的薄膜晶體管基板與其制作方法，利用一個灰階光罩即可 完成具有圖案化透明導電層與圖案化不透明導電層的儲存電容電極。相較于利用兩道光罩 制程形成圖案化透明導電層與圖案化不透明導電層的方式，本發(fā)明可減少一道光罩數(shù)及縮 減制程步驟，且可避免圖案化透明導電層與圖案化不透明導電層的層間對位精度差所造成 的電性差異。再者，本發(fā)明可藉由面積較大的圖案化透明導電層，增加儲存電容的電容值， 并且可藉由圖案化透明導電層的透光性質(zhì)，達到高開口率的效果。
圖1至圖6繪示了本發(fā)明第一較佳實施例制作液晶顯示面板的薄膜晶體管基板的 示意圖。圖7至圖10繪示了本發(fā)明第二較佳實施例制作液晶顯示面板的薄膜晶體管基板 的示意圖。
具體實施例方式在說明書及前述的權(quán)利要求當中使用了某些詞匯來指稱特定的組件。所屬領(lǐng)域中 具有通常知識者應可理解，制造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的組件。本說明書及前 述的權(quán)利要求范圍并不以名稱的差異來作為區(qū)別組件的方式，而是以組件在功能上的差異 來作為區(qū)別的基準。在通篇說明書及前述的權(quán)利要求當中所提及的「包括」為一開放式的 用語，故應解釋成「包括但不限定于」。此外，「電性連接」一詞在此包含任何直接及間接的 電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置電性連接于一第二裝置，則代表第一裝置可直 接連接于第二裝置，或透過其它裝置或連接手段間接地連接至第二裝置。另外，需注意的是 圖式僅以說明為目的，并未依照原尺寸作圖。請參考圖1至圖6，圖1至圖6繪示了本發(fā)明第一較佳實施例制作液晶顯示面板的 薄膜晶體管基板的示意圖。如圖1所示，首先提供一基板10，其材質(zhì)可為玻璃、塑料或石英， 但并不以此為限，而可為其它合適的材質(zhì)。接著，于基板10上形成一透明導電層111與一不 透明導電層112，其中不透明導電層112設(shè)置于透明導電層111上。在本較佳實施例中，透明 導電層111由透明導電材料組成，例如由銦錫氧化物(ITO)或氧化鋅(ZnO)等。并且，不透 明導電層112可以是一金屬層，例如由鋁、鉻、鉬、鎢、鉭、銅或是上述金屬的合金等組成。但 本發(fā)明的透明導電層111與不透明導電層112不以上述為限，而可由其它適合的材料組成。 之后，于不透明導電層112上形成一光阻層121，并且利用一灰階光罩(gray-tone mask, GTM) 20，對光阻層121進行一曝光制程。其中，灰階光罩20可以是一半色調(diào)光罩(half-tone mask，HTM)，但不以此為限，例如可以是一相位移光罩(phase shift mask)?；译A光罩20至 少具有一第一區(qū)201、一半透光區(qū)202、與一第二區(qū)203。值得注意的是，當光阻層121為一 正型光阻時，第一區(qū)為一遮光區(qū)，而第二區(qū)為一透光區(qū)；當光阻層121為一負型光阻時，第 一區(qū)為一透光區(qū)，而第二區(qū)為一遮光區(qū)。此外，半透光區(qū)202的透光率可視狀況調(diào)整。如圖2所示，于曝光制程后，對光阻層121進行一顯影制程，去除部分光阻層121，以形成一圖案化光阻層122。由于在曝光制程時，第一區(qū)201、半透光區(qū)202、與第二區(qū)203 所對應的光阻層121具有不同的曝光量，因此在顯影制程中，對應于第一區(qū)201的圖案化光 阻層122的厚度大于對應于半透光區(qū)202的圖案化光阻層122的厚度，而對應于第二區(qū)203 的圖案化光阻層122可被移除。隨后如圖2與第3A圖所示，透過一蝕刻制程，移除未被圖 案化光阻層122保護的不透明導電層112與透明導電層111。在本較佳實施例中，此蝕刻制 程可以同時移除未被圖案化光阻層122保護的不透明導電層112與透明導電層111，但不以 此為限。例如，于另一實施例中，此蝕刻制程可以先移除未被圖案化光阻層122保護的不透 明導電層112，再移除未被圖案化光阻層122保護之透明導電層111。此外，蝕刻制程可依 不透明導電層112與透明導電層111的不同而選用干式蝕刻制程或濕式蝕刻制程。接下來，如第3B圖所示，對圖案化光阻層122進行一灰化制程，以縮減對應于第一 區(qū)201的圖案化光阻層122的厚度，并移除對應半透光區(qū)202的圖案化光阻層122，以曝露 出部分不透明導電層112。隨后如第3B圖與圖4所示，透過另一蝕刻制程，移除未被圖案化 光阻層122覆蓋保護的不透明導電層112。然后，移除圖案化光阻層122。據(jù)此，本發(fā)明利 用此灰階光罩20，圖案化透明導電層111與不透明導電層112，以形成至少一儲存電容電極 11，其中儲存電容電極11可以與后續(xù)形成的像素電極形成一儲存電容，以利用此儲存電容 于像素掃瞄期間輔助維持各像素的電壓差值。在本較佳實施例中，儲存電容電極11包括一 圖案化透明導電層113與一圖案化不透明導電層114，且圖案化透明導電層113的面積大于 圖案化不透明導電層114的面積。再者，儲存電容電極11的圖案化不透明導電層114大體 上對應于第一區(qū)201，而儲存電容電極11的圖案化透明導電層113突出于圖案化不透明導 電層114的部分大體上對應于半透光區(qū)202。如圖5所示，于儲存電容電極11上形成一第一絕緣層13，其中第一絕緣層13可為 一單一絕緣層或一復合(composite)膜層，其材質(zhì)可包括氧化硅、氮化硅、或氮氧化硅等， 但不以此為限。之后，于基板10上形成至少一柵極14。在第一較佳實施例中，柵極14形成 于第一絕緣層13上，且柵極14可以是一金屬層，例如由鋁、鉻、鉬、鎢、鉭、銅或是上述金屬 的合金等組成。接著，于柵極14上依序至少形成一柵極絕緣層15、一圖案化半導體層16、 一源極171、一漏極172、一數(shù)據(jù)線173以及一第二絕緣層18。其中，柵極絕緣層15主要用 以隔絕柵極14與后續(xù)形成于的膜層，例如圖案化半導體層16、源極171、與漏極172。再者， 源極171、漏極172與數(shù)據(jù)線173的形成方式，可透過先沉積一導電層(圖未示)，再以一微 影暨蝕刻方法(Photo-Etching-Process)對導電層進行圖案化制程，以形成源極171、漏極 172與資料線173。換言之，源極171、漏極172與數(shù)據(jù)線173可由同一層導電層組成。此 外，漏極172電性連接至數(shù)據(jù)線173。然后，于第二絕緣層18與第一絕緣層13上形成至少一像素電極19，其中部分像素 電極19與部分儲存電容電極11彼此重迭，以形成一儲存電容。在本較佳實施例中，像素電 極19由一透明導電材料組成，例如銦錫氧化物或氧化鋅等，但不以此為限。值得注意的是， 第二絕緣層18具有至少一接觸孔181，而像素電極19透過接觸孔181與漏極172電性連 接。此外，如圖6所示，本發(fā)明另外提供第一較佳實施例的液晶顯示面板的薄膜晶體管基板 的布局圖。圖6繪示了四個像素，并且以虛框標示其中一個像素P1，但本發(fā)明不以此為限。 再者，上述的圖1至圖5為沿著圖6的A-A’線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。至此，本發(fā)明第一較佳 實施例的液晶顯示面板的薄膜晶體管基板已完成。
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據(jù)此，第一較佳實施例的液晶顯示面板的薄膜晶體管基板，利用一個灰階光罩20 即可完成具有圖案化透明導電層113與圖案化不透明導電層114的儲存電容電極11。相較 于利用兩道光罩制程形成圖案化透明導電層113與圖案化不透明導電層114的方式，本發(fā) 明可減少一道光罩數(shù)及縮減制程步驟，且由于圖案化透明導電層113與圖案化不透明導電 層114的設(shè)置位置透過同一個光罩定義，故可避免圖案化透明導電層113與圖案化不透明 導電層114的層間對位精度差所造成的電性差異。再者，本發(fā)明的儲存電容電極11包括圖 案化透明導電層113與圖案化不透明導電層114，且圖案化透明導電層113的面積大于圖案 化不透明導電層114的面積。因此，儲存電容電極11與像素電極19所形成的儲存電容，不 但可藉由面積較大的圖案化透明導電層113，增加儲存電容的電容值，并且可透過圖案化透 明導電層113的透光性質(zhì)，達到高開口率(high aperture ratio)的效果。本發(fā)明的液晶顯示面板的薄膜晶體管基板并不以上述的第一較佳實施例為限，而 可具有其它不同的實施樣態(tài)。為了簡化說明并易于比較，在下文的第二較佳實施例中，對于 相同組件沿用相同的符號來表示。請參考圖7至圖10，圖7至圖10繪示了本發(fā)明第二較佳 實施例制作液晶顯示面板的薄膜晶體管基板的示意圖，其中圖7為沿著圖8的A-A’線的剖 面結(jié)構(gòu)示意圖，而圖9為沿著圖10的A-A’線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。再者，圖8與圖10各繪示 了兩個像素，并且以虛框標示其中一個像素P1，但本發(fā)明不以此為限。如圖7與圖8所示， 于基板10上形成至少一柵極14。接著，于柵極14上依序至少形成一柵極絕緣層15、一圖 案化半導體層16、一源極171與一漏極172、一數(shù)據(jù)線173、以及一第二絕緣層18。此外，第 一絕緣層18具有至少一接觸孔181，以曝露出部分的漏極172。之后，利用大體上相同于第 一較佳實施例中制作儲存電容電極11的方法，于第二絕緣層18上形成至少一儲存電容電 極11，其中儲存電容電極11包括一圖案化透明導電層113與一圖案化不透明導電層114， 且圖案化透明導電層113的面積大于圖案化不透明導電層114的面積。接下來，如圖9與圖10所示，于儲存電容電極11上形成一第一絕緣層13，且移除 部分的第一絕緣層13，以使第一絕緣層13與第二絕緣層18共同具有至少一接觸孔181，并 曝露出部分的漏極172。隨后，于第二絕緣層18與第一絕緣層13上形成至少一像素電極 19，且像素電極19透過接觸孔181與漏極172電性連接。其中，部分像素電極19與部分儲 存電容電極11彼此重迭，以形成一儲存電容。至此，本發(fā)明第二較佳實施例的液晶顯示面 板的薄膜晶體管基板已完成。據(jù)此，第二較佳實施例的液晶顯示面板的薄膜晶體管基板，可 減少一道光罩數(shù)及縮減制程步驟，且可避免圖案化透明導電層113與圖案化不透明導電層 114的層間對位精度差所造成的電性差異。再者，本發(fā)明可藉由面積較大的圖案化透明導電 層113，增加儲存電容的電容值，并且可透過圖案化透明導電層113的透光性質(zhì)，達到高開 口率的效果。綜上所述，本發(fā)明的液晶顯示面板的薄膜晶體管基板，利用一個灰階光罩即可完 成具有圖案化透明導電層與圖案化不透明導電層的儲存電容電極。相較于利用兩道光罩制 程形成圖案化透明導電層與圖案化不透明導電層的方式，本發(fā)明可減少一道光罩數(shù)及縮減 制程步驟，且由于圖案化透明導電層與圖案化不透明導電層的設(shè)置位置透過同一個光罩定 義，故可避免圖案化透明導電層與圖案化不透明導電層的層間對位精度差所造成的電性差 異。再者，本發(fā)明的儲存電容電極包括圖案化透明導電層與圖案化不透明導電層，且圖案化 透明導電層的面積大于圖案化不透明導電層的面積。因此，儲存電容電極與像素電極所形成的儲存電容，不但可藉由面積較大的圖案化透明導電層，增加儲存電容的電容值，并且可 藉由圖案化透明導電層的透光性質(zhì)，達到高開口率的效果。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與 修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
一種液晶顯示面板的薄膜晶體管基板的制作方法，其特征在于，包括提供一基板；于該基板上形成一透明導電層與一不透明導電層，其中該不透明導電層設(shè)置于該透明導電層上；利用一灰階光罩，圖案化該透明導電層與該不透明導電層，以形成至少一儲存電容電極，其中該儲存電容電極包括一圖案化透明導電層與一圖案化不透明導電層，且該圖案化透明導電層的面積大于該圖案化不透明導電層的面積；于該儲存電容電極上形成一第一絕緣層；于該基板上形成至少一柵極；于該柵極上依序至少形成一柵極絕緣層、一圖案化半導體層、一源極與一漏極、以及一第二絕緣層；以及于該第二絕緣層與該第一絕緣層上形成至少一像素電極，其中部分該像素電極與部分該儲存電容電極彼此重迭，以形成一儲存電容。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板的薄膜晶體管基板的制作方法，其特征在于，該 柵極形成于該第一絕緣層上，且該第二絕緣層具有至少一接觸孔，而該像素電極透過該接 觸孔與該漏極電性連接。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板的薄膜晶體管基板的制作方法，其特征在于，該 儲存電容電極設(shè)置于該第二絕緣層上，且該第一絕緣層與該第二絕緣層具有至少一接觸 孔，而該像素電極透過該接觸孔與該漏極電性連接。
4.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板的薄膜晶體管基板的制作方法，其特征在于，該 灰階光罩至少具有一第一區(qū)、一半透光區(qū)、與一第二區(qū)，該儲存電容電極的該圖案化不透明 導電層大體上對應于該第一區(qū)，而該儲存電容電極的該圖案化透明導電層突出于該圖案化 不透明導電層的部分大體上對應于該半透光區(qū)。
5.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示面板的薄膜晶體管基板的制作方法，其特征在于，圖 案化該透明導電層與該不透明導電層的步驟包括于該不透明導電層上形成一光阻層； 利用一灰階光罩對該光阻層進行一曝光制程；于該曝光制程后，對該光阻層進行一顯影制程，去除部分該光阻層，以形成一圖案化光 阻層，其中對應于該第一區(qū)的該圖案化光阻層的厚度大于對應于該半透光區(qū)的該圖案化光 阻層的厚度；移除未被該圖案化光阻層保護的該不透明導電層與該透明導電層； 對該圖案化光阻層進行一灰化制程，以縮減對應于該第一區(qū)的該圖案化光阻層的厚 度，并移除對應該半透光區(qū)的該圖案化光阻層，以曝露出部分該不透明導電層； 移除未被該圖案化光阻層覆蓋保護的該不透明導電層；以及 移除該圖案化光阻層。
6.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示面板的薄膜晶體管基板的制作方法，其特征在于，該 光阻層為一正型光阻，而該第一區(qū)為一遮光區(qū)，且該第二區(qū)為一透光區(qū)。
7.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示面板的薄膜晶體管基板的制作方法，其中該光阻層為 一負型光阻，而該第一區(qū)為一透光區(qū)，且該第二區(qū)為一遮光區(qū)。
8.一種液晶顯示面板的薄膜晶體管基板，其特征在于，包括一基板；至少一儲存電容電極，設(shè)置于該基板上，該儲存電容電極包括一圖案化透明導電層與 一圖案化不透明導電層，其中該圖案化不透明導電層設(shè)置于該圖案化透明導電層上，且該 圖案化透明導電層的面積大于該圖案化不透明導電層的面積；一第一絕緣層設(shè)置于該儲存電容電極上；至少一柵極設(shè)置于該基板上；至少一柵極絕緣層、一圖案化半導體層、一源極與一漏極、以及一第二絕緣層依序設(shè)置 于該柵極上；以及至少一像素電極，設(shè)置于該第二絕緣層與該第一絕緣層上，其中部分該像素電極與部 分該儲存電容電極彼此重迭，以形成一儲存電容。
9.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示面板的薄膜晶體管基板，其特征在于，該柵極設(shè)置于 該第一絕緣層上，且該第二絕緣層具有至少一接觸孔，而該像素電極透過該接觸孔與該漏 極電性連接。
10.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示面板的薄膜晶體管基板，其特征在于，該儲存電容電 極設(shè)置于該第二絕緣層上，且該第一絕緣層與該第二絕緣層具有至少一接觸孔，而該像素 電極透過該接觸孔與該漏極電性連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示面板的薄膜晶體管基板與其制作方法。此液晶顯示面板的薄膜晶體管基板包括一基板、一儲存電容電極、一第一絕緣層、一柵極、一柵極絕緣層、一圖案化半導體層、一源極與一漏極、一第二絕緣層、以及至少一像素電極。其中，部分的像素電極與部分的儲存電容電極彼此重迭，以形成一儲存電容，且儲存電容電極包括一圖案化透明導電層與一圖案化不透明導電層。再者，圖案化透明導電層與圖案化不透明導電層的設(shè)置位置由一灰階光罩定義，并且圖案化透明導電層的面積大于圖案化不透明導電層的面積，以提升開口率。
文檔編號H01L27/12GK101976655SQ20101025767
公開日2011年2月16日 申請日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者侯勝雄 申請人:華映視訊(吳江)有限公司;中華映管股份有限公司