專利名稱：像素單元以及液晶顯示面板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種像素單元以及液晶顯示面板，尤指一種改善因柵極層和源/漏極 層之間圖形重合精度的誤差導致亮度不均問題的像素單元以及液晶顯示面板。
背景技術：
功能先進的顯示器漸成為現(xiàn)今消費電子產(chǎn)品的重要特色，其中液晶顯示器已經(jīng)逐 漸成為各種電子設備如移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)、數(shù)碼相機、計算機屏幕或筆記本計 算機屏幕所廣泛應用具有高分辨率彩色屏幕的顯示器。隨著液晶面板尺寸越來越大，出現(xiàn)面板發(fā)生亮度不均勻造成顯示痕跡(Mura)現(xiàn) 象的幾率也逐漸升高。目前液晶生產(chǎn)工藝流程，業(yè)內(nèi)主要分為四道掩膜以及五道掩膜工藝 兩種。其中四道掩膜工藝由于其生產(chǎn)周期短，產(chǎn)能利用率高已逐漸成為生產(chǎn)的主要方式。但 是四道掩膜工藝控制相對較五道掩膜工藝復雜，目前生產(chǎn)良率也較難達到高水平。目前利用四道掩膜工藝制造的液晶面板，是在玻璃基板上利用第一道掩膜對金屬 層曝光再蝕刻以形成開關單元的柵極(GE)層。接著在柵極層之上形成絕緣層和主動層。隨 后在絕緣層和主動層之上再沉積另一金屬層，并以第二道掩膜對該金屬層曝光并蝕刻以形 成開關單元的源極/漏極(SD)層和數(shù)據(jù)線。為了提高產(chǎn)能利用率，目前業(yè)界主要采用曝光 機混合曝光(Mix & Match)方式，也就是說，在形成柵極(GE)層和源極/漏極(SD)層時， 是使用不同的曝光機分別對金屬層曝光。由于工藝流程不同，利用不同曝光機曝光的GE層 和SD層間的圖形重合精度(G/D Overlay)容易有誤差，導致圖案偏移(Localshift)發(fā)生 幾率也升高。請一并參閱圖1、圖2和圖3，圖1和圖2分別顯示形成的數(shù)據(jù)線相對于像素電極 位置發(fā)生偏移的示意圖，圖3是結合圖1和圖2的等效電路圖。如圖1所示，對位于同一行 掃描線11上的像素電極14a、14b而言，數(shù)據(jù)線12b相對于像素電極14b的距離相較于數(shù)據(jù) 線12a相對于像素電極14a的距離向左偏移，所以對應于圖3中的數(shù)據(jù)線12b和與像素電 極14b間的耦合電容Cpd2會大于數(shù)據(jù)線12a和與像素電極14a間的耦合電容Cpdl。即使 數(shù)據(jù)線1 和數(shù)據(jù)線12b饋入像素電極14a、14b的數(shù)據(jù)電壓一致，實際上像素電極14b的 充電電壓會小于像素電極14a的充電電壓，從而使得液晶電容Clcl和Clc2間的液晶偏轉 極性不一致，所以像素電極14b看到的灰階會較像素電極1 看到的灰階亮。相對地，如圖 2所示，對位于同一行掃描線11上的像素電極14c、14d而言，數(shù)據(jù)線12d相對于像素電極 14d的距離相較于數(shù)據(jù)線12c相對于像素電極14c的距離向右偏移，所以對應于圖3中的數(shù) 據(jù)線12d和與像素電極14d間的耦合電容Cpd4會小于數(shù)據(jù)線12c和與像素電極14c間的 耦合電容Cpd3。即使數(shù)據(jù)線12c和數(shù)據(jù)線12d饋入像素電極14c、14d的數(shù)據(jù)電壓一致，實 際上像素電極14d的充電電壓會大于像素電極Hc的充電電壓，從而使得液晶電容Clc3和 Clc4間的液晶偏轉極性不一致，所以像素電極14d看到的灰階會較像素電極Hc看到的灰 階暗。也就是說，GE層和SD層的圖形重合精度(G/D Overlay)稍有誤差便會導致液晶顯 示面板顯示亮度不均的問題。
每一像素電容Cpix需考慮以下幾個電容液晶電容Clc、像素電極與公共電壓線 16之間的存儲電容Cs、作為開關單元的開關單元的柵極和源極之間的寄生電容Cgs、以及 數(shù)據(jù)線和像素電極14間的耦合電容Cpd。如前所述，圖形重合精度的誤差會導致數(shù)據(jù)線和 像素電極間的耦合電容Cpd發(fā)生變化。又因為每一像素電容Cpix = Clc+Cs+Cgs+Cpd，所以 數(shù)據(jù)線和像素電極間的耦合電容Cpd占像素電容Cpix的比例Q越大，則圖形重合精度(G/ D Overlay)導致液晶顯示面板顯示亮度不均越嚴重。因此如何改善因圖形重合精度(G/ DOverlay)誤差導致耦合電容Cpd改變而造成亮度不均的問題，是業(yè)界努力的目標。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的實施例，本發(fā)明揭露一種像素單元，電性連接一開關單元。所述像素 電極包含像素電極、公共電壓線、第一遮光線和第二遮光線。所述公共電壓線位于所述像素 電極之下，用來提供一公共電壓。所述第一遮光線和第二遮光線位于所述像素電極之下且 連接于所述公共電壓線，所述第一和第二遮光線的至少一側呈彎曲狀且與所述公共電壓線為同一金屬層產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明的實施例，本發(fā)明另揭露一種液晶顯示面板，其包含一數(shù)據(jù)線、一掃描 線、電性連接所述數(shù)據(jù)線和所述掃描線的開關單元、電性連接所述開關單元的像素電極、一 公共電壓線、一第一遮光線和一第二遮光線。所述公共電壓線位于所述像素電極之下，用來 提供一公共電壓。所述第一遮光線和第二遮光線皆位于所述像素電極之下且連接于所述公 共電壓線，所述第一和第二遮光線的至少一側呈彎曲狀且與所述公共電壓線為同一金屬層 產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述第一遮光線和所述第二遮光線部分未重疊所述像素電 極的一側呈彎曲狀。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述第一遮光線和所述第二遮光線未重疊于所述像素電極 的一側呈波浪狀或三角波狀或方波狀。相較于先前技術，本發(fā)明的液晶顯示面板在蝕刻第一金屬層時，會形成所述開關 單元的柵極、公共電壓線、第一遮光線和第二遮光線。公共電壓線電性連接于所述第一和第 二遮光線，使得所述第一、第二遮光線和公共電壓線同時作為存儲電容的下極板。連接于公 共電壓線的彎曲狀的第一、第二遮光線會擴大下極板的面積，也就是說存儲電容也會同時 增加。為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作 詳細說明如下


圖1和圖2分別顯示形成的數(shù)據(jù)線相對于像素電極位置發(fā)生偏移的示意圖。圖3是結合圖1和圖2的等效電路圖。圖4顯示第一實施例的像素單元的示意圖。圖5至圖8是本發(fā)明液晶顯示面板的各掩膜制程的示意圖。圖9顯示第二實施例的像素單元的示意圖。圖10顯示第三實施例的像素單元的示意圖。
具體實施例方式以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實施之特定實施 例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「頂」、「底」、「水 平」、「垂直」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā) 明，而非用以限制本發(fā)明。請參閱圖4，圖4是本發(fā)明液晶顯示面板的第一實施例的像素單元的示意圖。液 晶顯示面板包含數(shù)個像素單元50，每一像素單元50包括開關單元13和像素電極15。開關 單元13可以是薄膜晶體管或是其它具有開關功能的單元。當開關單元13接收來自掃描線 32的掃描電壓時，會將數(shù)據(jù)線30傳來的數(shù)據(jù)電壓經(jīng)過開關單元13傳輸?shù)较袼仉姌O15。液 晶分子會依據(jù)傳送至像素電極15的數(shù)據(jù)電壓的電壓差來控制其轉動方向，據(jù)以決定光線 的穿透程度。第一遮光線41和第二遮光線42連接于公共電壓線43，而且與公共電壓線43 都是由同一金屬層產(chǎn)生。以下先說明形成像素單元50的流程。請參閱圖5至圖8，圖5至圖8是本發(fā)明液晶顯示面板100的各掩膜制程的示意 圖。每一個圖均代表一道掩膜制程，也就是說，完成液晶顯示面板100必須經(jīng)過四道掩膜制程。請參閱圖5，在此道制程中，會先于玻璃基板101上沉積第一金屬層(未圖示)并 利用第一道掩膜進行顯影制程。顯影制程是在第一金屬層上涂布光阻(未圖示)后，依據(jù) 具有特定圖案的第一道掩膜利用一曝光機對光阻進行曝光再用顯影劑(developer)將已 曝光的光阻洗除。之后對第一金屬層進行蝕刻制程。蝕刻制程是將沒有光阻覆蓋的第一金 屬層以強酸移除，而有光阻覆蓋的第一金屬層(大致呈該特定圖案)會產(chǎn)生開關單元的柵 極131和下極板141，接著再洗除剩余的光阻。下極板141包括公共電極線43、第一遮光線 41和第二遮光線42 (請見圖4)。由于此制程會形成柵極131，因此利用第一金屬層于同一 道掩膜形成的單元皆屬于柵極(Gate electrode, GE)層。請繼續(xù)參閱圖6，在此道制程中，首先會先沉積絕緣層(isolation layer) 16，接著 沉積主動層(active layer) 17，再沉積歐姆接觸層(n+layer) 18，最后再沉積第二金屬層 (未圖示)，之后利用第二道掩膜進行顯影制程，并且對主動層17、歐姆接觸層18與該第二 金屬層進行蝕刻制程。在此掩膜制程中，對應于柵極131上方的歐姆接觸層18與第二金屬 層會移除，而產(chǎn)生一開孔21以及開關單元的漏極132與源極133。由于此制程會形成漏極 132與源極133，因此利用第二金屬層于同一道掩膜形成的單元皆屬于源/漏極(Source/ Drainelectrode,SD)層。請注意，對GE層和SD層的曝光可以利用同一曝光機或是不同的 曝光機。請繼續(xù)參閱圖7，在此道制程中，首先會先沉積鈍化層(passivationlayer) 19，之 后再利用第三道掩膜進行顯影制程，并且對鈍化層19進行蝕刻制程，以于源極133之上產(chǎn) 生一接觸窗(via) 20。最后請參閱圖8，在此道制程中，首先會先沉積透明導電層，接著用第四道掩膜進 行顯影制程，并且對透明導電層進行蝕刻制程以產(chǎn)生像素電極15。請繼續(xù)參閱圖4和圖8，圖8也是圖4沿A-B-C切線的剖面圖。如圖8所示，在A、 B兩點間，開關單元13的柵極131是由第一金屬層(GE layer)形成，而源極132與漏極1335則是以第二金屬層(SD layer)所形成。而于B、C兩點間，下極板141也是由第一金屬層形 成。像素電極15與下極板141之間形成一存儲電容Cs。第一遮光線41和第二遮光線42 連接于公共電壓線43，因此第一遮光線41、第二遮光線42和公共電壓線43都會處于相同 電平。同一電平的第一遮光線41、第二遮光線42和公共電壓線43可視為下極板141。此 外，第一遮光線41的一側邊411和第二遮光線42的一側邊421分別靠近數(shù)據(jù)線30、31，側 邊411和側邊421呈彎曲型。優(yōu)選地，側邊411和側邊421呈三角波形，而且側邊411和側 邊421相互非對稱。下極板141包括公共電壓線43和側邊411和側邊421呈彎曲型的遮 光線41、42，下極板141總面積會比只有直線狀遮光線和公共電壓線(如圖1、圖2所示) 的總面積還要大。因為存儲電容Cs是由像素電極15與下極板141重疊之處產(chǎn)生，因此當 下極板141的面積越大，存儲電容Cs的電容值也越大。請參閱圖9和圖10，圖9是本發(fā)明液晶顯示面板的第二實施例的像素單元的示意 圖，圖10是本發(fā)明液晶顯示面板的第三實施例的像素單元的示意圖。彎曲型的側邊411和 側邊421不限定于三角波型，圖9所示的第一遮光線41的側邊411和第二遮光線42的側 邊421呈方波形，而圖10所示的第一遮光線41的側邊411和第二遮光線42的側邊421呈 波浪形。本發(fā)明的液晶顯示面板和其制作方法在蝕刻第一金屬層時，會形成所述開關單元 13的柵極131、公共電壓線43、第一遮光線41和第二遮光線42。公共電壓線43電性連接 于第一遮光線41和第二遮光線42，使得第一遮光線41、第二遮光線42和公共電壓線43同 時作為存儲電容Cs的下極板。一側具有彎曲型側邊411和側邊421的遮光線41、42連接 于像素電極15會增加存儲電容Cs下極板141的面積，因此存儲電容Cs也會同時增加。綜 合以上，因為存儲電容Cs增大，所以耦合電容Cpd占每一像素電容CpiX = Clc+CS+CgS+Cpd 的比例Q減少。換言之，即使圖形重合精度仍有誤差，但是利用第一和第二遮光線41、42電 性連接于公共電壓線43的設計，可增大存儲電容Cs，因此每一像素單元50的Q值仍然減 少。這表示每一像素單元50受圖形重合精度誤差的影響大為降低，因此即使制造過程中液 晶顯示面板仍有圖形重合精度的誤差，液晶顯示面板顯示亮度不均的影響也會改善。綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，但該較佳實施例并非用以限制 本發(fā)明，該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
1.一種像素單元，電性連接一開關單元，其特征在于，所述像素電極包含一像素電極；一公共電壓線，位于所述像素電極之下，用來提供一公共電壓；以及一第一遮光線和一第二遮光線，位于所述像素電極之下且連接于所述公共電壓線，所 述第一和第二遮光線的至少一側呈彎曲狀且與所述公共電壓線為同一金屬層產(chǎn)生。
2.根據(jù)權利要求1所述的像素單元，其特征在于所述第一和第二遮光線未重疊于所 述像素電極的一側呈彎曲狀。
3.根據(jù)權利要求2所述的像素單元，其特征在于所述第一遮光線和所述第二遮光線 未重疊于所述像素電極的一側呈三角波狀。
4.根據(jù)權利要求2所述的像素單元，其特征在于所述第一遮光線和所述第二遮光線 未重疊于所述像素電極的一側呈方波狀。
5.根據(jù)權利要求2所述的像素單元，其特征在于所述第一遮光線和所述第二遮光線 未重疊于所述像素電極的一側呈波浪狀。
6.一種液晶顯示面板，其包含開關單元和電性連接所述開關單元的像素電極，其特征 在于所述液晶顯示面板還包含一公共電壓線，位于所述像素電極之下，用來提供一公共電壓；以及一第一遮光線和一第二遮光線，位于所述像素電極之下且連接于所述公共電壓線，所 述第一和第二遮光線的至少一側呈彎曲狀且與所述公共電壓線為同一金屬層產(chǎn)生。
7.根據(jù)權利要求6所述的液晶顯示面板，其特征在于所述第一和第二遮光線未重疊 于所述像素電極的一側呈彎曲狀。
8.根據(jù)權利要求7所述的液晶顯示面板，其特征在于所述第一遮光線和所述第二遮 光線未重疊于所述像素電極的一側呈三角波狀。
9.根據(jù)權利要求7所述的液晶顯示面板，其特征在于所述第一遮光線和所述第二遮 光線未重疊于所述像素電極的一側呈方波狀。
10.根據(jù)權利要求7所述的液晶顯示面板，其特征在于所述第一遮光線和所述第二遮 光線未重疊于所述像素電極的一側呈波浪狀。
全文摘要
本發(fā)明公開一種像素單元以及液晶顯示面板，液晶顯示面板的公共電壓線、第一遮光線和第二遮光線位于像素電極之下，且是同一金屬層形成。第一和第二遮光線未與像素電極重疊的一側呈彎曲狀。因為彎曲狀的第一、第二遮光線會擴大公共電壓線的面積，所以存儲電容也會同時增加。因此每一像素單元受圖形重合精度誤差的影響降低，即使制造過程中液晶顯示面板仍有圖形重合精度的誤差，液晶顯示面板顯示亮度不均的影響也會改善。
文檔編號G02F1/1333GK102053439SQ20101055990
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權日2010年11月24日
發(fā)明者林沛, 賀成明 申請人:深圳市華星光電技術有限公司