專利名稱：液晶顯示面板、薄膜晶體管基板及其制造工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管基板、薄膜晶體管基板的制造工藝和使用該薄膜晶體管基板的液晶顯示面板。
背景技術：
液晶顯示面板通常包括一薄膜晶體管基板、 一彩色濾光片基板和夾在該兩個基板之間的液晶層，其是通過分別施加電壓到該兩個基板，控制其間液晶分子扭轉(zhuǎn)而實現(xiàn)光的通過或不通過，從而達到顯示的目的。傳統(tǒng)液晶顯示面板的液晶驅(qū)動方式為扭轉(zhuǎn)向列模式，然而其視角范圍比較窄，即，從不同角度觀測畫面時，將觀測到不同的顯示效果。
為解決扭轉(zhuǎn)向列模式液晶顯示面板視角較窄的問題，業(yè)界提出一種四域垂直配向型液晶顯示面板，通過在該兩個基板間隔設置多個" < ，，形突起和溝槽，將每個像素單元分割成四區(qū)域，每一區(qū)域的液晶分子具一固定取向，從而整個像素單元內(nèi)的液晶分子取向分散，進而擴大該像素單元的整體視角，改善液晶顯示面板的視角特性。
然而，由于液晶分子長軸與短軸的光折射率不同，從不同角度觀測四域垂直配向型液晶顯示面板時將產(chǎn)生色偏現(xiàn)象，影響顯示品質(zhì)。為改善四域垂直配向型液晶顯示面板的色偏現(xiàn)象，業(yè)界又提出將一個像素單元分成兩個子像素單元，每一子像素單元分割為四區(qū)域，分別通過兩個薄膜晶體管提供給兩個子像素單元不同的操作電壓，從而實現(xiàn)垂直配向型液晶顯示面板的八域顯示，改善色偏現(xiàn)象。
請參閱圖1，是一種現(xiàn)有技術用于八域垂直配向型液晶顯示面
板的薄膜晶體管基板的平面示意圖。該薄膜晶體管基板100包括多條第一掃描線118、多條第二掃描線U9、多條數(shù)據(jù)線138、多個第一薄膜晶體管ioi、多個第二薄膜晶體管103、多個第一像素電極154、多個第二像素電極155、多個第一通孔144和多個第二通孔145。
該多條第 一掃描線118與該多條第二掃描線119相互平行且依次間隔設置。該多條數(shù)據(jù)線138與該第一掃描線118和第二掃描線119垂直絕緣相交。該第一薄膜晶體管101位于該第一掃描線118與該數(shù)據(jù)線128的相交處，其包括一第 一柵極116、 一第 一源極134和一第一漏極135。該第一柵極116連接到該第一掃描線118;該第一源極134連接到該數(shù)據(jù)線138;該第一漏極135通過該第一通孔144連接到該第一像素電極154。該第二薄膜晶體管103位于該第二掃描線119與該數(shù)據(jù)線138的相交處，其包括一第二柵極117、 一第二源才及136和一第二漏極137。該第二柵極117連接到該第二掃描線119;該第二源極136連接到該數(shù)據(jù)線138;該第二漏極137通過該第二通孔145連接到該第二像素電極155。
然而，該薄膜晶體管基板100包括多條間隔設置的第一掃描線118和第二掃描線119，該第一掃描線118和第二掃描線119所占面積較大，導致采用該薄膜晶體管基板100的液晶顯示面板開口率較小，影響該液晶顯示面板的顯示效果。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術薄膜晶體管基板開口率較低的問題，有必要提供一種開口率較高的薄膜晶體管基板。
同時，有必要提供一種可以得到較高開口率的薄膜晶體管基板的制造工藝和使用該薄膜晶體管基板的液晶顯示面板。
一種薄膜晶體管基板，其包括多條相互平行的第一掃描線，多
條平行于該第 一掃描線且與該第 一掃描線至少部分重疊的第二掃描線；多條與該第一掃描線和第二掃描線垂直絕緣相交的數(shù)據(jù)線；多個第一像素電極；多個第二像素電極；多個第一薄膜晶體管和多個第二薄膜晶體管。該第 一 薄膜晶體管的柵極連接到該第 一 掃描線，
6源極連接到該數(shù)據(jù)線，漏極連接到該第一像素電極；該第二薄膜晶體管的柵極連接到該第二掃描線，源極連接到該數(shù)據(jù)線，漏極連接到該第二像素電極。
一種上述薄膜晶體管基板的制造工藝，其包括如下步驟a.提供一基底，在該基底上形成該第一柵極和第一掃描線；b.在該第一柵極和第 一掃描線上形成一柵極絕緣層；在該柵極絕緣層上依序形成一半導體溝道層；c.在該半導體溝道層上形成該第一源極、第二源極、第一漏極、第二漏極和數(shù)據(jù)線；d.在該第一源極、第二源極、第一漏極、第二漏極和數(shù)據(jù)線上形成一鈍化層；和e.在該鈍化層上形成該第二柵極、第二掃描線、第一像素電極和第二像素電極。
一種液晶顯示面板，其包括一彩色濾光片基板、 一薄膜晶體管基板和一夾在該兩個基板之間的液晶層；該彩色濾光片基板包括一公共電極，該薄膜晶體管基板包括多條相互平行的第一掃描線，多條平行于該第 一掃描線且與該第 一掃描線至少部分重疊的第二掃描線；多條與該第一掃描線和第二掃描線垂直絕緣相交的數(shù)據(jù)線；多個第一像素電極；多個第二像素電極；多個第一薄膜晶體管和多個第二薄膜晶體管。該第 一薄膜晶體管的柵極連接到該第 一掃描線，
源極連接到該數(shù)據(jù)線，漏極連接到該第一像素電極；該第二薄膜晶體管的柵極連接到該第二掃描線，源極連接到該數(shù)據(jù)線，漏極連接到該第二像素電極。
與現(xiàn)有技術相比較，由上述制造工藝得到的薄膜晶體管基板，其第 一 掃描線與第二掃描線至少部分重疊，從而該第 一 掃描線和第二掃描線所占面積較小，使用該薄膜晶體管基板的液晶顯示面板開口率較高。


圖1是一種現(xiàn)有技術用于八域垂直配向型液晶顯示面板的薄膜晶體管基板的平面示意圖。
圖2是本發(fā)明薄膜晶體管基板第一實施方式的平面示意圖。圖3是圖2所示薄膜晶體管基板沿ni-ni方向的剖面示意圖。
圖4是圖2所示薄膜晶體管基板的制造工藝流程圖。圖5到圖15是圖2所示薄膜晶體管基板的制造工藝的各步驟示意圖。
圖16是本發(fā)明薄膜晶體管基板第二實施方式的平面示意圖。圖17是本發(fā)明液晶顯示面板一較佳實施方式的示意圖。圖18是圖17所示的液晶顯示面板的等效電路示意圖。
具體實施例方式
請參閱圖2和圖3，圖2是本發(fā)明薄膜晶體管基板第一實施方式的平面示意圖，圖3是該薄膜晶體管基板沿III-III方向的剖面示意圖。該薄膜晶體管基板200包括多條第一掃描線218、多條第二掃描線259、多條數(shù)據(jù)線238、多個第一薄膜晶體管201、多個第二薄膜晶體管203、多個第一像素電極254、多個第二像素電極255、多個第一通孔244和多個第二通孔245。
該多條第 一掃描線218相互平行，該多條第二掃描線259也相互平行，該第一掃描線218與該第二掃描線259絕緣重疊。其中，該第二掃描線259位于該第一掃描線218的正上方且將該第 一掃描線218完全覆蓋。該第一掃描線218的材料為金屬，如鋁(A1)系金屬、鉬(Mo)、鉻(Cr)、鉭(Ta)或銅(Cu)。該第二掃描線259的材料為透明導電層，如銦錫氧化物(Indium Tin Oxide, ITO)或銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide, IZO)。
該多條數(shù)據(jù)線238與該第 一掃描線218和第二掃描線259垂直絕緣相交，乂人而界定多個矩形區(qū)域204。其中，每一矩形區(qū)域204包括一第一薄膜晶體管201、 一第二薄膜晶體管203、 一第一像素電極254和一第二像素電極255。
該第一薄膜晶體管201位于該第一掃描線218與該數(shù)據(jù)線238的相交處，其是一溝道刻蝕型薄膜晶體管。包括一第一柵極216、一第一源極234、 一第一漏極235和一夾在該第一柵極216與該第一源極、漏極234、 235之間的半導體溝道層226。該第一柵極216連接到該第一掃描線218;該第一源極234連接到該數(shù)據(jù)線238;該第 一漏極235通過該第 一通孔244連接到該第 一像素電極254。該第一柵極216的材料為金屬，如鋁系金屬、鉬、鉻、鉭或銅。
該第二薄膜晶體管203位于該第二掃描線259與該數(shù)據(jù)線238的相交處且與該第一薄膜晶體管201相對設置，其是一溝道保護型薄膜晶體管，包括一第二柵極257、 一半導體溝道層226和夾在該第二柵極257與該半導體溝道層226之間的第二源極236、 一第二漏極237;該第二柵極257的材料為透明導電層，如銦錫氧化物或銦鋅氧化物。該第二柵極257連接到該第二掃描線259;該第二源極236連接到該數(shù)據(jù)線238;該第二漏極237通過該第二通孔245連接到該第二像素電極255。
請參閱圖4到圖15，圖4是該薄膜晶體管基板200的制造工藝流程圖，圖5到圖15是該薄膜晶體管基板200的制造工藝的各步驟示意圖。該薄膜晶體管基板200的制造工藝主要包括五道掩膜，具體步驟如下
步驟S21:形成第一柵極和第一掃描線；
請參閱圖5和圖6，提供一玻璃基底211,在其上依序形成一柵極金屬層213和一第一光致抗蝕劑層215。其中，該柵極金屬層213可以為一單層結構，也可以為一多層結構，其材料可以為鋁系金屬、鉬、4各、鉭、或銅。
提供一第一掩膜對準該第一光致抗蝕劑層215進行曝光，再對曝光后的第一光致抗蝕劑層215進行顯影，從而形成一預定的光致抗蝕劑圖案。對該柵極金屬層213進行刻蝕，以去除未被該光致抗蝕劑圖案覆蓋的部分4冊極金屬層213,進而形成該第一柵極216和該第一掃描線218,移除該第一光致抗蝕劑層215。其中，該第一柵極216連接到該第一掃描線218。
步驟S22:形成柵極絕緣層和半導體溝道層；
請參閱圖7和圖8，在該玻璃基底211、該第 一柵極216和該第一掃描線218上沉積一氮化硅(SiNx)薄膜，從而形成一柵極絕緣層221;再依序在該柵極絕緣層221上依序形成一半導體層223和一第二光致抗蝕劑層225。其中，該半導體層223包括一位于該柵極絕緣層221上的非晶硅層(圖未示)和一位于該非晶硅層上的重摻雜非晶硅層(圖未示)。
提供一第二掩膜對準該第二光致抗蝕劑層225進行曝光，再對曝光后的第二光致抗蝕劑層225進行顯影，從而形成一預定的光致抗蝕劑圖案。對該半導體層223進行刻蝕，以去除未被該光致抗蝕劑圖案覆蓋的部分半導體層223,進而形成該半導體溝道層226，移除該第二光致抗蝕劑層225。
步驟S23:形成第一源極、第一漏極、第二源極、第二源極、數(shù)據(jù)線和半導體溝道層的狹縫；
請參閱圖9、圖10和圖11,在該柵極絕緣層221和該半導體溝道層226上依序形成一源/漏極金屬層231和一第三光致抗蝕劑層233。提供一第三掩膜對準該第三光致抗蝕劑層233進行曝光，再對曝光后的第三光致抗蝕劑層233進行顯影，從而形成一預定的光致抗蝕劑圖案。對該源/漏極金屬層231進行刻蝕，進而形成該第一源極234、第 一漏極235、第二源極236、第二漏極237和數(shù)據(jù)線238。進一步使用HC1與SF6的混合氣體作為刻蝕氣體對該半導體溝道層226進行刻蝕，形成該半導體溝道層226的狹縫239,移除該第三光致抗蝕劑層233。其中，該第一源極234連接到該數(shù)據(jù)線238;第二源極237連接到該數(shù)據(jù)線238。
步驟S24:形成鈍化層、第一通孔和第二通孔；
請參閱圖12和圖13,在該柵極絕緣層221、該第一源極234、第一漏極235、第二源極236、第二漏極237、數(shù)據(jù)線238和半導體溝道層226的狹縫239上依序形成一鈍化層241和一第四光致抗蝕劑層243。提供一第四掩膜對準該第四光致抗蝕劑層243進行曝光，再對曝光后的第四光致抗蝕劑層243進行顯影，從而形成一預定的光致抗蝕劑圖案。對該鈍化層241進行刻蝕，進而形成該貫穿該鈍化層241的第 一通孔244和第二通孔245,移除該第四光致抗蝕劑層243。其中，該第 一通孔244對應該第 一漏極235,該第二通孔245對應該第二漏極237。
步驟S25:形成第二柵極、第二掃描線、第一像素電極和第二像素電極；
請參閱圖14和圖15,在該鈍化層241、該第一通孔244和第二通孔245上依序形成一透明導電層251和一第五光致抗蝕劑層253。提供一第五掩膜對準該第五光致抗蝕劑層253進行曝光，再對曝光后的第五光致抗蝕劑層253進行顯影，從而形成一預定的光致抗蝕劑圖案。對該透明導電層251進行刻蝕，進而形成該第二柵極257、該第二掃描線259、該第一像素電極254和第二像素電極255,移除該第五光致抗蝕劑層253。其中，該第 一像素電極254通過該第一通孔244連接到該第一漏極235,該第二像素電才及255通過該第二通孑L 245連接到該第二漏極237，該第二掃描線259連接到該第一柵極257,且該第二掃描線259位于該第一掃描線218正上方，將該第一掃描線218完全覆蓋。
與現(xiàn)有技術相比較，由上述制造工藝得到的薄膜晶體管基板200，其第一掃描線218與第二掃描線259絕緣重疊，/人而該第一掃描線218和第二掃描線259所占面積較小，使用該薄膜晶體管基板200的液晶顯示面板開口率較高。
請參閱圖16,是本發(fā)明薄膜晶體管基板第二實施方式的平面示意圖。該實施方式的薄膜晶體管基板280與第一實施方式的薄膜晶體管基板200大致相同，其主要區(qū)別在于第二掃描線288與第一掃描線僅部分289重疊。
請參閱圖17,是本發(fā)明液晶顯示面板一較佳實施方式的示意圖。該液晶顯示面板300包括一彩色濾光片基板310、 一薄膜晶體管基板320和一夾在該彩色濾光片基板310與薄膜晶體管基板320之間的液晶層330。該薄膜晶體管基板320使用上述制造工藝得到的薄膜晶體管基板200。該彩色濾光片基板310包括一公共電極(圖
ii未示)。
請參閱圖18,是圖18所示的液晶顯示面板的等效電路示意圖。
位于同一矩形區(qū)域的一第一薄膜晶體管301、 一第二薄膜晶體管 303、 一第一像素電極354、 一第二像素電極355和該第一、第二像 素電極354、 355對應的公共電極305定義一像素單元306。其中， 該第一薄膜晶體管301、一第一像素電極354和該第一像素電極354 對應的公共電極305定義一第一子像素單元307;該第二薄膜晶體 管303、 一第二像素電極355和該第二像素電極355對應的公共電 極305定義一第二子像素單元308。
驅(qū)動該液晶顯示面板300時，施加 一 第 一 開啟電壓到 一 行第一 掃描線318,使該行第一掃描線318上的第一薄膜晶體管301導通， 同時施加多個第 一灰階電壓到該數(shù)據(jù)線338，該第一灰階電極通過 該第一薄膜晶體管301的源極、漏極到該第一像素電極354,使該 第一子像素單元307顯示。
停止施加該第一開啟電壓，施加一大于該第一開啟電壓的第二 開啟電壓到下一行第二掃描線359,使該行第二掃描線359上的第 二薄膜晶體管303導通，同時施加多個第二灰階電壓到該數(shù)據(jù)線 338，該第二灰階電極通過該第二薄膜晶體管303的源極、漏極到該 第二像素電極355,使該第二子像素單元308顯示。
由于該第一薄膜晶體管301是溝道刻蝕型薄膜晶體管，該第二 薄膜晶體管303是溝道保護型薄膜晶體管且其柵極材料為透明導電 層，施加相同的開啟電壓時，該第 一薄膜晶體管301的導通程度較 第二薄膜晶體管303高，因此，施加不同的開啟電壓到該第一薄膜 晶體管301與第二薄膜晶體管303,可以保證該第一、第二薄膜晶 體管301、 303的導通程度相同，保持較好的顯示效果。
本發(fā)明薄膜晶體管基板200并不限于上述實施方式所述，如 第一實施方式中，該第二掃描線359的材料也可以為金屬。
另夕卜，本發(fā)明薄膜晶體管基板也可以應用于傳統(tǒng)液晶顯示面板， 兩條相鄰的掃描線絕緣重疊，以增大開口率。
權利要求
1.一種薄膜晶體管基板，其包括多條相互平行的第一掃描線、多條平行于該第一掃描線的第二掃描線、多條與該第一掃描線和第二掃描線垂直絕緣相交的數(shù)據(jù)線、多個第一像素電極、多個第二像素電極、多個第一薄膜晶體管和多個第二薄膜晶體管，該第一薄膜晶體管的柵極連接到該第一掃描線，源極連接到該數(shù)據(jù)線，漏極連接到該第一像素電極；該第二薄膜晶體管的柵極連接到該第二掃描線，源極連接到該數(shù)據(jù)線，漏極連接到該第二像素電極，其特征在于該第二掃描線與該第一掃描線至少部分重疊。
2. 如權利要求1所述的薄膜晶體管基板，其特征在于該第一 薄膜晶體管是溝道刻蝕型薄膜晶體管，該第二薄膜晶體管是溝道保護型薄膜晶體管。
3. 如權利要求1所述的薄膜晶體管基板，其特征在于該第二 掃描線與第二柵極的材料為透明導電層，該第 一像素電極與第二像 素電極的材料為透明導電層，該第一像素電極、第二像素電極、該 第二掃描線和該第二柵極是在同 一掩膜制造工藝步驟中形成。
4. 如權利要求1所述的薄膜晶體管基板，其特征在于該薄膜 晶體管基板進一步包括多個第一通孔和多個第二通孔，該第一薄膜 晶體管的漏極是通過該第 一 通孔連接到該第 一像素電極，該第二薄 膜晶體管的漏極是通過該第二通孔連接到該第二像素電極。
5. 如權利要求1所述的薄膜晶體管基板的制造工藝，其包括如 下步驟a. 提供 一 基底，在該基底上形成該第 一 柵極和第 一 掃描線；b. 在該第 一柵極和第 一 掃描線上形成 一 柵極絕緣層；在該柵極 絕緣層上依序形成一半導體溝道層；c. 在該半導體溝道層上形成該第一源極、第二源極、第一漏極、 第二漏極和數(shù)據(jù)線；d. 在該第一源極、第二源極、第一漏極、第二漏極和數(shù)據(jù)線上形成一鈍化層；和e.在該鈍化層上形成該第二柵極、第二掃描線、第一像素電極 和第二像素電極。
6. 如權利要求5所述的薄膜晶體管基板的制造工藝，其特征在 于該步驟e中，該第一像素電極、第二像素電極、該第二柵極和 第二掃描線是在同 一 掩膜制造工藝步驟中形成。
7. 如權利要求5所述的薄膜晶體管基板的制造工藝，其特征在 于該步驟d中進一步包括形成貫穿該鈍化層的多個第一通孔和第 二通孔，該第一通孔對應第一漏極，該第二通孔對應該第二漏極， 該第一通孔和第二通孔是同 一掩膜制造工藝步驟中形成。
8. 如權利要求7所述的薄膜晶體管基板的制造工藝，其特征在 于該步驟e具體如下在該鈍化層、該第一通孔和第二通孔上依 序形成一透明導電層和一光致抗蝕劑層，提供一掩膜對準該光致抗 蝕劑層進行曝光，再對曝光后的光致抗蝕劑層進行顯影，形成一預 定的光致抗蝕劑圖案，對透明導電層進行刻蝕，進而形成該第二掃 描線、該第一像素電極和第二像素電極，移除該光致抗蝕劑層。
9. 一種液晶顯示面板，其包括一彩色濾光片基板、 一薄膜晶體 管基板和一夾在該兩個基板之間的液晶層；該彩色濾光片基板包括 一公共電極，該薄膜晶體管基板包括多條相互平行的第一掃描線、 多條平行于該第一掃描線的第二掃描線、多條與該第一掃描線和第 二掃描線垂直絕緣相交的數(shù)據(jù)線、多個第一像素電極、多個第二像 素電極、多個第一薄膜晶體管和多個第二薄膜晶體管，該第一薄膜 晶體管的柵極連接到該第一掃描線，源極連接到該數(shù)據(jù)線，漏極連 接到該第 一 像素電極；該第二薄膜晶體管的柵極連接到該第二掃描 線，源極連接到該數(shù)據(jù)線，漏極連接到該第二像素電極，其特征在 于該第二掃描線與該第一掃描線至少部分重疊。
10. 如權利要求9所述的液晶顯示面板，其特征在于該第一薄 膜晶體管是溝道刻蝕型薄膜晶體管，該第二薄膜晶體管是溝道保護 型薄膜晶體管，施加到該第一掃描線的第一開啟電壓大于施加到該第二掃描線的第二開啟電壓
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液晶顯示面板、薄膜晶體管基板及其制造工藝。該薄膜晶體管基板包括多條相互平行的第一掃描線；多條平行于該第一掃描線且與該第一掃描線至少部分重疊的第二掃描線；多條與該第一、第二掃描線垂直絕緣相交的數(shù)據(jù)線；多個第一像素電極；多個第二像素電極；多個第一薄膜晶體管和多個第二薄膜晶體管。該第一薄膜晶體管的柵極連接到該第一掃描線，源極連接到該數(shù)據(jù)線，漏極連接到該第一像素電極；該第二薄膜晶體管的柵極連接到該第二掃描線，源極連接到該數(shù)據(jù)線，漏極連接到該第二像素電極。該薄膜晶體管基板和使用該薄膜晶體管基板的液晶顯示面板開口率較高。
文檔編號H01L27/12GK101526705SQ20081006579
公開日2009年9月9日 申請日期2008年3月7日 優(yōu)先權日2008年3月7日
發(fā)明者洪文明, 王峻禹, 陳鵲如 申請人:群康科技(深圳)有限公司;群創(chuàng)光電股份有限公司