專利名稱：液晶顯示器、彩色濾光片基板、薄膜晶體管基板及其制法的制作方法
液晶顯示器、彩色濾光片基板、薄膜晶體管基板及其制法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器，特別是有關于一種可節(jié)省制程工藝的液晶顯示器、 彩色濾光片基板、薄膜晶體管基板及其制法。
背景技術：
現(xiàn)有的TFT-LCD (薄膜晶體管液晶顯示器，thin film transistor liquid crystal display)主要包含兩片玻璃基板以及一液晶層，其中上層玻璃基板表面設有彩色濾光片(Color Filter)；而下層玻璃基板則設有薄膜晶體管與像素電極。彩色濾光片包含彩色光阻及黑色矩陣(Black Matrix)。彩色光阻的位置對應像素電極。黑色矩陣則是形成于彩色光阻之間。一般來說，黑色矩陣通常需經(jīng)過涂布、曝光、顯影的步驟以形成于上層玻璃基板的表面。前述的黑色矩陣在現(xiàn)有的TFT-IXD的彩色濾光片中是不可或缺的。對于垂直配向 (vertical alignment)型的TFT-IXD而言，液晶在無電場控制的情況下呈垂直狀態(tài)而擋住光線，故整體畫面此時是呈現(xiàn)全黑，且無漏光情況。但在像素電極受到電壓驅(qū)動的情況下， 連接像素電極的金屬線路會因為傳遞電壓信號而改變其上的液晶角度，進而產(chǎn)生漏光問題。因此黑色矩陣即是用以對應遮蔽像素電極周圍的金屬線路以避免漏光的問題。因此，無可避免地，現(xiàn)階段的TFT-IXD制作過程均必須經(jīng)過一道黑色矩陣的制作流程。TFT-LCD制作過程如能在達到防止漏光問題的目的下，省略黑色矩陣的制作流程，將可節(jié)省制作成本以及提高生產(chǎn)效率。故，有必要提供一種液晶顯示器、彩色濾光片基板、薄膜晶體管基板及其制法，以解決現(xiàn)有技術所存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目地在于提供一種液晶顯示器、彩色濾光片基板、薄膜晶體管基板及其制法。為達成本發(fā)明的前述目的，本發(fā)明提供一種液晶顯示器，包含彩色濾光片基板， 包含共通電極；薄膜晶體管基板，位于所述彩色濾光片基板下方，并包含像素矩陣及透明導電材料，其中所述像素矩陣包含多個薄膜晶體管單元、像素電極及金屬信號線；所述透明導電材料設置于所述像素矩陣上并以保護層間隔開，并對應覆蓋所述薄膜晶體管單元與所述金屬信號線的區(qū)域，且所述透明導電材料與所述共通電極之間的電壓差小于液晶分子的起始電壓；以及液晶層，夾設于所述薄膜晶體管基板與所述彩色濾光片基板之間。在本發(fā)明的一實施例中，所述薄膜晶體管基板包含一下玻璃基板，其中所述像素矩陣是形成于所述下玻璃基板表面上；及所述彩色濾光片基板包含一上玻璃基板及一彩色光阻層，其中所述彩色光阻層形成于所述上玻璃基板表面，所述共通電極設于所述彩色光阻層上。在本發(fā)明的一實施例中，所述金屬信號線包含多個掃描布線與多個信號布線，每一所述掃描布線與每一所述信號布線彼此垂直交錯；每一所述薄膜晶體管單元的柵極與源極分別連接其中一所述掃描布線與其中一信號布線，其漏極則連接其中一所述像素電極。在本發(fā)明的一實施例中，所述透明導電材料對應覆蓋所述掃描布線或所述信號布線或同時覆蓋所述掃描布線與信號布線。在本發(fā)明的一實施例中，所述透明導電材料與所述共通電極處于相同電位。本發(fā)明另提供一種薄膜晶體管基板，所述薄膜晶體管基板供配置于一不具備黑色矩陣的彩色濾光片基板的下方，并包含一下玻璃基板、一像素矩陣及一透明導電材料，所述像素矩陣形成于所述下玻璃基板表面上并包含多個薄膜晶體管單元、像素電極及金屬信號線；所述透明導電材料設置于所述像素矩陣上并以保護層間隔開，并對應覆蓋所述薄膜晶體管單元與所述金屬信號線的區(qū)域，且所述透明導電材料與所述彩色濾光片基板的一共通電極之間的電壓差小于液晶分子的起始電壓。在本發(fā)明的一實施例中，所述金屬信號線包含多個掃描布線與多個信號布線，每一所述掃描布線與每一所述信號布線彼此垂直交錯；每一所述薄膜晶體管單元的柵極與源極分別連接其中一所述掃描布線與其中一信號布線，其漏極則連接其中一所述像素電極。在本發(fā)明的一實施例中，所述透明導電材料對應覆蓋所述掃描布線或所述信號布線或同時覆蓋所述掃描布線與信號布線。在本發(fā)明的一實施例中，所述透明導電材料與所述共通電極處于相同電位。在本發(fā)明的一實施例中，每一所述像素電極對應所述彩色濾光片基板的彩色光阻層的其中一紅、綠或藍色光阻。本發(fā)明另提供一種彩色濾光片基板，供配置于前述的薄膜晶體管基板的上方，并包含一上玻璃基板、一彩色光阻層及一共通電極，所述彩色光阻層形成于所述上玻璃基板的表面，由紅、綠、藍色光阻所構成，其中，所述彩色濾光片基板在與透明導電材料相對應的位置上不具有黑色矩陣；所述共通電極形成于所述彩色光阻層上。本發(fā)明另提供一種薄膜晶體管基板制作方法，包含下列步驟提供一下玻璃基板； 于下玻璃基板表面同時形成掃描布線及薄膜晶體管單元的柵極；于下玻璃基板表面形成絕緣層并對應薄膜晶體管單元的柵極在絕緣層上形成薄膜晶體管單元的半導體層；于上玻璃基板表面形成信號布線并對應薄膜晶體管單元上的半導體層位置同時形成薄膜晶體管單元的源極與漏極，其中信號布線與掃描布線彼此垂直交錯；于絕緣層以及薄膜晶體管單元上形成第一保護層，并蝕刻對應于薄膜晶體管單元的漏極上方的第一保護層，使薄膜晶體管單元的漏極裸露；于第一保護層表面形成像素電極，其中像素電極對應接觸薄膜晶體管單元的漏極；對應薄膜晶體管單元、掃描布線與信號布線形成第二保護層；以及對應薄膜晶體管單元、掃描布線與信號布線而于第二保護層上形成透明導電材料。在本發(fā)明的一實施例中，所述半導體層包含一未摻雜質(zhì)非晶硅層與一摻雜質(zhì)非晶硅層。在本發(fā)明的一實施例中，所述像素電極與所述透明導電材料的材料為銦錫氧化物。在本發(fā)明的一實施例中，所述絕緣層、第一保護層與第二保護層的材料為氮化硅。本發(fā)明主要是通過在非像素電極區(qū)域上方覆蓋透明導電材料，并使其與彩色濾光片上的共通電極處于相同電位，以避免兩者之間液晶轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生漏光，故可取代黑色矩陣的功能，進而省略黑色矩陣的制作。
圖1是本發(fā)明的液晶顯示器第一實施例的局部平面圖。圖2是沿著圖1所示的AA切線方向的截面圖。圖3A 3G是本發(fā)明的液晶顯示器的薄膜晶體管基板制作方法的較佳實施例的流程圖。圖4是本發(fā)明的液晶顯示器第二實施例的局部平面圖。圖5是沿著圖4所示的BB切線方向的截面圖。
具體實施方式
為讓本發(fā)明上述目的、特征及優(yōu)點更明顯易懂，下文特舉本發(fā)明較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。再者，本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、 「左」、「右」、「內(nèi)」、「外」、「側(cè)面」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。請一并參考圖1及圖2所示，圖1是本發(fā)明的液晶顯示器第一實施例的局部平面圖，圖2是沿圖1所示的AA切線方向的截面圖。液晶顯示器包含一彩色濾光片基板1、一薄膜晶體管基板2及一液晶層3。彩色濾光片基板1包含一上玻璃基板10、一彩色光阻層11及一共通電極 12 (Common Electrode) 0彩色光阻層11設置于上玻璃基板10的表面，包含排列整齊的紅、綠、藍色光阻，其中紅、綠、藍色光阻是通過涂布、曝光、顯影等步驟而沉積于所述上玻璃基板10的表面。需要注意的是，本實施例中，彩色濾光片基板1不包含黑色矩陣(Black Matrix) 0共通電極12是一透明導電薄膜，沉積于彩色光阻層11上。共通電極12的材料優(yōu)選是銦錫氧化物andium Tin Oxide, ITO)。以上所述包含紅、綠、藍色光阻的彩色光阻層11僅為方便說明本發(fā)明，并非對本發(fā)明的限制。與彩色光阻層11不同的光阻組成形式及不同的排列方式均可實施于本發(fā)明中。薄膜晶體管基板2配置于彩色濾光片基板1下方，并包含一下玻璃基板20、一像素矩陣及一透明導電材料22。像素矩陣是形成于下玻璃基板20表面上，并包含多個薄膜晶體管單元210、像素電極211及金屬信號線212。每一薄膜晶體管單元210包含半導體層 210Α、柵極G、源極S及漏極D。每一像素電極211對應彩色濾光片基板1的彩色光阻層11 的其中一紅、綠或藍色光阻，且像素電極211的材料優(yōu)選是銦錫氧化物andium Tin Oxide, ΙΤ0)。金屬信號線212包含多個掃描布線212A與多個信號布線212B。每一掃描布線212A 與每一信號布線212B彼此垂直交錯，其中每一薄膜晶體管單元210的柵極G與源極S分別對應連接其中一掃描布線212A與其中一信號布線212B，其漏極D則連接其中一像素電極 211。透明導電材料22設置于像素矩陣上并以一第二保護層202間隔開，并對應覆蓋薄膜晶體管單元210與金屬信號線212的區(qū)域。于覆蓋所述金屬信號線212時，透明導電材料 22可對應覆蓋掃描布線212A或信號布線212B或同時覆蓋掃描布線212A與信號布線212B。 在本實施例中，透明導電材料22是對應同時覆蓋掃描布線212A與信號布線212B。再者，透明導電材料22與共通電極12之間的電壓差小于液晶分子的起始電壓，其中起始電壓是指液晶分子轉(zhuǎn)動時的最小電壓。本實施例中，透明導電材料22較佳是與共通電極12處于相同電位。換言之，透明導電材料22與共通電極12之間的電壓差為零。本實施例中，透明導電材料22與像素矩陣之間的第二保護層202用以避免像素電極211或金屬信號線212與透明導電材料22構成電性接觸。再者，透明導電材料22的材料優(yōu)選是銦錫氧化物andium Tin Oxide, ITO)。液晶層3夾設于薄膜晶體管基板2與彩色濾光片基板1之間，包含液晶材料。由于透明導電材料22與共通電極12之間的電壓差小于液晶分子的起始電壓，液晶層3的液晶材料在透明導電材料22與共通電極12之間將不會因為受到足夠電壓驅(qū)動而轉(zhuǎn)動。液晶層3的液晶材料可保持垂直狀態(tài)而阻擋光線從薄膜晶體管單元210與金屬信號線212的區(qū)域穿過。因此，本發(fā)明可在無黑色矩陣的情況下仍可達到避免漏光問題的功效。 也因此，所述彩色濾光片基板1在與透明導電材料22相對應的位置上不具有黑色矩陣。請進一步參考圖3A 3G所示，圖3A 3G是本發(fā)明液晶顯示器的薄膜晶體管基板制作方法的較佳實施例的流程圖，包含下列步驟提供一下玻璃基板20 ；在下玻璃基板20表面通過金屬濺鍍、曝光、顯影、蝕刻等步驟同時沉積掃描布線 212A及前述圖2的薄膜晶體管單元210的柵極G，如圖3A所示；在下玻璃基板20表面沉積絕緣層200并對應薄膜晶體管單元210的柵極G在絕緣層200上沉積薄膜晶體管單元的半導體層210A，如圖;3B所示；絕緣層200的材料優(yōu)選是氮化硅(SiNx)。半導體層210A優(yōu)選是包含一未摻雜質(zhì)非晶硅層(amorphous Si layer)與一摻雜質(zhì)非晶硅層；在下玻璃基板20表面通過金屬濺鍍、曝光、顯影、蝕刻等步驟沉積信號布線212B， 并對應薄膜晶體管單元上的半導體層210A位置同時沉積薄膜晶體管單元210的源極S與漏極D，如圖3C所示，其中信號布線212B與掃描布線212A彼此垂直交錯；在絕緣層200以及薄膜晶體管單元上沉積第一保護層201，并蝕刻對應于薄膜晶體管單元的漏極D上方的第一保護層201，使漏極D裸露，如圖3D所示；第一保護層201的材料優(yōu)選是氮化硅(SiNx)；在第一保護層201表面沉積像素電極211，其中像素電極211對應接觸薄膜晶體管單元210的漏極D，如圖3E所示；像素電極211的材料優(yōu)選為銦錫氧化物Qndium Tin Oxide, ITO)。對應薄膜晶體管單元、掃描布線212A與信號布線212B沉積第二保護層202，如圖 3F所示；第二保護層202的材料優(yōu)選是氮化硅(SiNx)；以及對應薄膜晶體管單元、掃描布線212A與信號布線212B而于第二保護層202上沉積透明導電材料22，如圖3G所示。透明導電材料22的材料優(yōu)選為銦錫氧化物andium Tin Oxide, ITO)。請一并參考圖4及圖5所示，圖4是本發(fā)明的液晶顯示器的第二實施例的局部平面圖，圖5是沿著圖4的BB切線方向的截面圖。本發(fā)明第二實施例的液晶顯示器相似于本發(fā)明第一實施例，并大致沿用相同組件名稱及標號，但第二實施例的差異特征在于在覆蓋所述金屬信號線212時，透明導電材料22僅對應覆蓋信號布線212B。但本發(fā)明并不局限于此，在本發(fā)明揭示的實施方案中，透明導電材料覆蓋全部金屬信號線，或者透明導電材料覆蓋部分金屬訊號線均應屬于本發(fā)明的范疇。綜上所述，本發(fā)明主要是在薄膜晶體管基板上，像素電極之外的區(qū)域上方設置透明導電材料，并同時使透明導電材料與上方彩色濾光片基板的共通電極之間的電壓差小于液晶分子的起始電壓。如此一來，像素電極之外的區(qū)域的液晶材料將不會因為受到足夠電壓驅(qū)動而轉(zhuǎn)動改變排列，避免漏光情況發(fā)生，進而可取代黑色矩陣的功能。因此，本發(fā)明可省略黑色矩陣的制程，進而降低制造成本。本發(fā)明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發(fā)明的范例。 必需指出的是，已公開的實施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地，包含于權利要求書的精神及范圍的修改及均等設置均包括于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種液晶顯示器，其特征在于包含彩色濾光片基板，包含共通電極；薄膜晶體管基板，位于所述彩色濾光片基板下方，并包含像素矩陣及透明導電材料，其中所述像素矩陣包含多個薄膜晶體管單元、像素電極及金屬信號線；所述透明導電材料設置于所述像素矩陣上并以保護層間隔開，并對應覆蓋所述薄膜晶體管單元與所述金屬信號線的區(qū)域，且所述透明導電材料與所述共通電極之間的電壓差小于液晶分子的起始電壓； 以及液晶層，夾設于所述薄膜晶體管基板與所述彩色濾光片基板之間。
2.如權利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于所述薄膜晶體管基板包含一下玻璃基板，其中所述像素矩陣是形成于所述下玻璃基板表面上；及所述彩色濾光片基板包含一上玻璃基板及一彩色光阻層，其中所述彩色光阻層形成于所述上玻璃基板表面，所述共通電極設于所述彩色光阻層上。
3.如權利要求2所述的液晶顯示器，其特征在于所述金屬信號線包含多個掃描布線與多個信號布線，每一所述掃描布線與每一所述信號布線彼此垂直交錯；每一所述薄膜晶體管單元的柵極與源極分別連接其中一所述掃描布線與其中一信號布線，其漏極則連接其中一像素電極。
4.如權利要求3所述的液晶顯示器，其特征在于所述透明導電材料對應覆蓋所述掃描布線或所述信號布線或同時覆蓋所述掃描布線與信號布線。
5.如權利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于所述透明導電材料與所述共通電極處于相同電位。
6.一種薄膜晶體管基板，其特征在于所述薄膜晶體管基板供配置于一彩色濾光片基板的下方，并包含一下玻璃基板、一像素矩陣及一透明導電材料，所述像素矩陣形成于所述下玻璃基板表面上并包含多個薄膜晶體管單元、像素電極及金屬信號線；所述透明導電材料設置于所述像素矩陣上并以保護層間隔開，并對應覆蓋所述薄膜晶體管單元與所述金屬信號線的區(qū)域，且所述透明導電材料與所述彩色濾光片基板的一共通電極之間的電壓差小于液晶分子的起始電壓。
7.如權利要求6所述的薄膜晶體管基板，其特征在于所述金屬信號線包含多個掃描布線與多個信號布線，每一所述掃描布線與每一所述信號布線彼此垂直交錯；每一所述薄膜晶體管單元的柵極與源極分別連接其中一所述掃描布線與其中一信號布線，其漏極則連接其中一像素電極。
8.如權利要求7所述的薄膜晶體管基板，其特征在于所述透明導電材料對應覆蓋所述掃描布線或所述信號布線或同時覆蓋所述掃描布線與信號布線。
9.如權利要求6所述的液晶顯示器，其特征在于所述透明導電材料與所述共通電極處于相同電位。
10.如權利要求6所述的薄膜晶體管基板，其特征在于每一所述像素電極對應所述彩色濾光片基板的彩色光阻層的其中一紅、綠或藍色光阻。
11.一種彩色濾光片基板，其特征在于所述彩色濾光片基板供配置于一如權利要求6 所述的薄膜晶體管基板的上方，并包含一上玻璃基板、一彩色光阻層及一共通電極，所述彩色光阻層形成于所述上玻璃基板的表面，由紅、綠、藍色光阻所構成，其中，所述彩色濾光片基板在與透明導電材料相對應的位置上不具有黑色矩陣；所述共通電極形成于所述彩色光阻層上。
12.一種薄膜晶體管基板制作方法，其特征在于所述薄膜晶體管基板制作方法包含 提供一下玻璃基板；在下玻璃基板表面同時形成掃描布線及薄膜晶體管單元的柵極； 在下玻璃基板表面形成絕緣層并對應薄膜晶體管單元的柵極在絕緣層上形成薄膜晶體管單元的半導體層；在上玻璃基板表面形成信號布線并對應薄膜晶體管單元上的半導體層位置同時形成薄膜晶體管單元的源極與漏極，其中信號布線與掃描布線彼此垂直交錯；在絕緣層以及薄膜晶體管單元上形成第一保護層，并蝕刻對應于薄膜晶體管單元的漏極上方的第一保護層，使薄膜晶體管單元的漏極裸露；在第一保護層表面形成像素電極，其中像素電極對應接觸薄膜晶體管單元的漏極；對應薄膜晶體管單元、掃描布線與信號布線形成第二保護層；以及對應薄膜晶體管單元、掃描布線與信號布線而于第二保護層上形成透明導電材料。
13.如權利要求12所述的薄膜晶體管基板制作方法，其特征在于所述像素電極與所述透明導電材料的材料為銦錫氧化物。
14.如權利要求12所述的薄膜晶體管基板制作方法，其特征在于所述絕緣層、第一保護層與第二保護層的材料為氮化硅。
全文摘要
本發(fā)明公開一種液晶顯示器、彩色濾光片基板、薄膜晶體管基板及其制法。薄膜晶體管基板包含像素矩陣及透明導電材料。像素矩陣包含多個薄膜晶體管單元、像素電極及金屬信號線。透明導電材料設置于像素矩陣上并以保護層間隔開，并對應覆蓋薄膜晶體管單元與金屬信號線的區(qū)域。且透明導電層與彩色濾光片基板上的共通電極之間的電壓差小于液晶分子的起始電壓。因此，在無足夠電壓差的驅(qū)動下，透明導電材料與共通電極之間的液晶材料可保持垂直狀態(tài)而擋住光線，進而取代黑色矩陣的功能。
文檔編號G02F1/1362GK102169256SQ20111011857
公開日2011年8月31日 申請日期2011年5月9日 優(yōu)先權日2011年5月9日
發(fā)明者陳世烽 申請人:深圳市華星光電技術有限公司