(57)【要約】  本発明は、COA型液晶パネルの製造方法及びCOA型液晶パネルに関する。本発明では、カラーレジスト層（53）の成膜及びパターン化が第二金属層（56）の設置前に行われるので、第三絶縁層（57）のみに孔を掘削することにより導通孔（59）の構造を形成することができる。これにより、カラーレジスト層に孔を掘削することが回避され、製造プロセスが簡略化されると共に、画素開口率を向上させることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
COA型液晶パネルの製造方法であって、
第一基板を提供し、かつ前記第一基板の上に第一金属層及び第一絶縁層を順に形成するステップと、
前記第一絶縁層の上にカラーレジスト層及び第二絶縁層を順に形成するステップと、
前記第二絶縁層の上に半導体層及び第二金属層を形成し、かつ前記第二金属層に前記第二絶縁層を覆う第三絶縁層を形成するステップと、
前記第三絶縁層に導通孔を形成し、かつ前記第三絶縁層に画素電極層を形成するステップと、を含む、前記COA型液晶パネルの製造方法において、
前記カラーレジスト層は、塗布工程、露光工程及び現像工程を採用して形成され、前記カラーレジスト層の構造は、単色レジスト層、二色レジスト層及び三色レジスト層のいずれか一種を採用し、
前記画素電極層は前記導通孔を介して前記第二金属層と接触する、ことを特徴とするCOA型液晶パネルの製造方法。
【請求項２】
堆積及びパターン化プロセスを採用して前記第一金属層、第二金属層、及び前記画素電極層を形成する、請求項1に記載のCOA型液晶パネルの製造方法。
【請求項３】
パターン化プロセスを採用して前記導通孔を形成する、請求項1に記載のCOA型液晶パネルの製造方法。
【請求項４】
前記第一金属層は、ゲートを含み、
前記第一絶縁層は、前記ゲートの上に設けられたゲート絶縁層であり、
前記第二金属層は、ソース/ドレインを含み、
前記第三絶縁層は、前記ソース/ドレインに設けられ且つ前記第二絶縁層を覆うパッシベーション層であり、
前記ソース/ドレインは、前記半導体層と接触し、
前記画素電極層は、前記導通孔を介して前記ソース/ドレインと接触する、請求項1に記載のCOA型液晶パネルの製造方法。
【請求項５】
前記画素電極層の材料は、酸化インジウムスズである、請求項1に記載のCOA型液晶パネルの製造方法。
【請求項６】
COA型液晶パネルの製造方法であって、
第一基板を提供し、かつ前記第一基板の上に第一金属層及び第一絶縁層を順に形成するステップと、
前記第一絶縁層の上にカラーレジスト層及び第二絶縁層を順に形成するステップと、
前記第二絶縁層の上に半導体層及び第二金属層を形成し、かつ前記第二金属層に前記第二絶縁層を覆う第三絶縁層を形成するステップと、
前記第三絶縁層に導通孔を形成し、かつ前記第三絶縁層に画素電極層を形成するステップと、を含み、
前記画素電極層は、前記導通孔を介して前記第二金属層と接触する、ことを特徴とするCOA型液晶パネルの製造方法。
【請求項７】
堆積及びパターン化プロセスを採用して前記第一金属層、第二金属層、及び前記画素電極層を形成する、請求項６に記載のCOA型液晶パネルの製造方法。
【請求項８】
塗布工程、露光工程、及び現像工程を用いて前記カラーレジスト層を形成する、請求項６に記載のCOA型液晶パネルの製造方法。
【請求項９】
パターン化プロセスを採用して前記導通孔を形成する、請求項６に記載のCOA型液晶パネルの製造方法。
【請求項１０】
前記第一金属層は、ゲートを含み、
前記第一絶縁層は、前記ゲートの上に設けられたゲート絶縁層であり、
前記第二金属層は、ソース/ドレインを含み、
前記第三絶縁層は、前記ソース/ドレインに設けられ且つ前記第二絶縁層を覆うパッシベーション層であり、
前記ソース/ドレインは、前記半導体層と接触し、
前記画素電極層は、前記導通孔を介して前記ソース/ドレインと接触する、請求項６に記載のCOA型液晶パネルの製造方法。
【請求項１１】
前記画素電極層の材料は、酸化インジウムスズである、請求項６に記載のCOA型液晶パネルの製造方法。
【請求項１２】
前記カラーレジスト層の構造は、単色レジスト層、二色レジスト層、及び三色レジスト層のいずれか一種を採用する、請求項６に記載のCOA型液晶パネルの製造方法。
【請求項１３】
アレイ基板を含むCOA型液晶パネルであって、
前記アレイ基板は、複数の画素領域を含み、
各画素領域は、順次に設けられた第一金属層、第一絶縁層、カラーレジスト層、第二絶縁層、前記第二絶縁層に設けられた半導体層及び第二金属層、前記第二金属層に設けられかつ前記第二絶縁層を覆う第三絶縁層、並びに、前記第三絶縁層の上に設けられた画素電極層を含み、
前記第三絶縁層に導通孔が設けられ、前記画素電極層は、前記導通孔を介して前記第二金属層と接触する、ことを特徴とするCOA型液晶パネル。
【請求項１４】
前記第一金属層は、ゲート電極を含み、
前記第一絶縁層は、前記ゲート電極の上に設けられたゲート絶縁層であり、
前記第二金属層は、ソース/ドレインを含み、
前記第三絶縁層は、前記ソース/ドレインに設けられ且つ前記第二絶縁層を覆うパッシベーション層であり、
前記ソース/ドレインは、前記半導体層と接触し、
前記画素電極層は、前記導通孔を介して前記ソース/ドレインと接触する、請求項１３に記載のCOA型液晶パネル。
【請求項１５】
前記画素電極層の材料は、酸化インジウムスズである、請求項１３に記載のCOA型液晶パネル。
【請求項１６】
前記カラーレジスト層の構造は、単色レジスト層、二色レジスト層、及び三色レジスト層のいずれか一種を採用する、請求項１３に記載のCOA型液晶パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置の技術分野に関し、特に画素開口率を向上させることができるCOA型液晶パネルの製造方法及びCOA型液晶パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置(Liquid Crystal Display,LCD)は、本体が薄く、消費電力が低く、放射線を発生しない、などの多くの利点を有し、広く応用されている。例えば：液晶テレビ、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、デジタルカメラ、コンピュータスクリーン又はノートパソコンスクリーン等である。
【０００３】
一般的に、液晶表示装置は、筐体、筐体内に設置された液晶パネル及び筐体内に設置されたバックライトモジュール(Backlight module)を含む。ここで、液晶パネルの構造は、主に薄膜トランジスタアレイ基板(Thin Film Transistor Array Substrate, TFT Array Substrate)、カラーフィルタ基板(Color Filter, CF)、及び両基板間に配置された液晶層(Liquid Crystal Layer)で構成され、その動作原理は、二枚のガラス基板に駆動電圧を印加することにより液晶層の液晶分子の回転を制御し、バックライトモジュールの光線を屈折させて画面を生成することである。
【０００４】
COA(Color filter On Array)は、CF基板上のカラーレジスト層をアレイ基板の製造に用いる技術であり、COA構造では、画素電極と金属配線との結合が減少されるので、金属線上の信号の遅延状況が改善される。COA構造は寄生容量の大きさを明らかに減少させ、かつパネル開口率を向上させ、パネルの表示品質を改善することができる。
【０００５】
図1と図2とを参照する。ここで、図1は、従来のCOA型液晶パネルの画素設計概略図であり、図2は、図1に示された導通孔における断面概略図である。前記COA型液晶パネルのアレイ基板上の各サブ画素領域は、第一金属層21、前記第一金属層21上に設けられた第一絶縁層22、前記第一絶縁層22上に設けられた半導体層23、前記半導体層23上に設けられた第二金属層24、前記第二金属層24上に設けられた第二絶縁層25、前記第二絶縁層25上に設けられたカラーレジスト層26、前記カラーレジスト層26上に設けられた第三絶縁層27、前記第三絶縁層27上に設けられた画素電極層28を含む。前記第二絶縁層25、カラーレジスト層26、及び第三絶縁層27上の、前記第二金属層24に対応する上方に、導通孔(VIAホール)29が設けられ、前記画素電極層28は前記導通孔29を介して前記第二金属層24と接触する。
【０００６】
しかし、現在の成膜シーケンスで、導通孔構造は、絶縁層及びカラーレジスト層に孔を掘削することにより実現する必要があり、かつカラーレジスト層上の孔261の直径は絶縁層上の孔直径より大きい。このような導通孔構造は大きな一部の画素開口率を損失してしまう。
【０００７】
したがって、従来のCOA型液晶パネルの画素設計方式を改良する必要があり、製造プロセスを簡略化し、画素開口率を向上させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、COA型液晶パネルの製造方法及びCOA型液晶パネルを提供することであり、製造プロセスを簡略化し、画素開口率を向上させることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明はCOA型液晶パネルの製造方法を提供し、以下のステップを含む。第一基板を提供し、かつ前記第一基板に第一金属層及び第一絶縁層を順に形成する。前記第一絶縁層上にカラーレジスト層及び第二絶縁層を順に形成し、ここで、塗布、露光及び現像プロセスを採用して前記カラーレジスト層を形成し、前記カラーレジスト層の構造は、単色レジスト層、二色フレジスト層及び三色レジスト層のいずれか一種を採用する。前記第二絶縁層に半導体層及び第二金属層を形成し、かつ前記第二金属層に前記第二絶縁層を覆う第三絶縁層を形成する。前記第三絶縁層に導通孔を形成し、かつ前記第三絶縁層に画素電極層を形成し、ここで、前記画素電極層は前記導通孔を介して前記第二金属層と接触する。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明はCOA型液晶パネルの製造方法を提供し、以下のステップを含む。第一基板を提供し、かつ前記第一基板に第一金属層及び第一絶縁層を順に形成する。前記第一絶縁層上にカラーレジスト層及び第二絶縁層を順に形成する。前記第二絶縁層に半導体層及び第二金属層を形成し、かつ前記第二金属層に前記第二絶縁層を覆う第三絶縁層を形成する。前記第三絶縁層に導通孔を形成し、かつ前記第三絶縁層に画素電極層を形成し、ここで、前記画素電極層は前記導通孔を介して前記第二金属層と接触する。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明はさらにCOA型液晶パネルを提供し、アレイ基板を含む。前記アレイ基板は複数の画素領域を含み、各画素領域は順次に設けられた第一金属層、第一絶縁層、カラーレジスト層、第二絶縁層、前記第二絶縁層に設けられた半導体層及び第二金属層、前記第二金属層に設けられかつ前記第二絶縁層を覆う第三絶縁層、及び前記第三絶縁層上に設けられる画素電極層を含む。前記第三絶縁層に導通孔が設けられ、前記画素電極層は前記導通孔を介して前記第二金属層と接触する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の利点は、カラーレジスト層の成膜及びパターン化が第二金属層を設置する前に行われるので、第三絶縁層のみに穴を掘削することにより導通孔構造を形成可能となるので、カラーレジスト層に穴を掘削することが回避され、製造プロセスを簡略化すると共に、画素開口率を向上させることができることである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来のCOA型液晶パネルの画素設計概略図である。
【図２】図1に示された導通孔における断面概略図である。
【図３】本発明の一実施例に記載のCOA型液晶パネルの製造方法のフローチャートである。
【図４Ａ】本発明の前記COA型液晶パネルのカラーレジスト層の構造についての実施例の概略図である。
【図４Ｂ】本発明の前記COA型液晶パネルのカラーレジスト層の構造についての実施例の概略図である。
【図４Ｃ】本発明の前記COA型液晶パネルのカラーレジスト層の構造についての実施例の概略図である。
【図５】本発明の前記COA型液晶パネルの導通孔における断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明におけるCOA型液晶パネルの製造方法及びCOA型液晶パネルについて、図面及び実施例を参照して、以下に詳細に説明する。言うまでもなく、以下に説明する実施例は、本発明の実施例のうち一部の実施例にすぎず、全ての実施例を示すものではない。本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的な労力を要さずに想到し得る他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。
【００１５】
図3を参照する。図3は、本発明の一実施例に記載のCOA型液晶パネルの製造方法のフローチャートである。前記方法は以下のステップを含む：S31：第一基板を提供し、かつ前記第一基板に第一金属層及び第一絶縁層を順に形成する。S32：前記第一絶縁層上にカラーレジスト層及び第二絶縁層を順に形成する。S33：前記第二絶縁層に半導体層及び第二金属層を形成し、かつ前記第二金属層に前記第二絶縁層を覆う第三絶縁層を形成する。S34：前記第三絶縁層に導通孔を形成し、かつ前記第三絶縁層に画素電極層を形成。ここで、前記画素電極層は前記導通孔を介して前記第二金属層と接触する。以下、詳細に説明する。
【００１６】
S31：第一基板を提供し、かつ前記第一基板に第一金属層及び第一絶縁層を順に形成する。
【００１７】
具体的には、前記第一基板に堆積及びパターン化プロセスを用いて前記第一金属層を形成し、その後に前記第一金属層に前記第一絶縁層を堆積する。前記第一絶縁層はSiNx膜層であってもよい。
【００１８】
具体的には、前記第一基板はCOA型液晶パネルのアレイ基板であってもよい。前記第一金属層はゲートを含み、前記第一絶縁層は前記ゲートに設けられたゲート絶縁層である。さらに、前記アレイ基板には、前記ゲートに接続された走査線が設置される。
【００１９】
S32：前記第一絶縁層上にカラーレジスト層及び第二絶縁層を順に形成する。
【００２０】
具体的には、前記第一絶縁層に塗布、露光、及び現像プロセスを用いて前記カラーレジスト層を形成し、その後に前記カラーレジスト層に前記第二絶縁層を堆積する。前記第二絶縁層はSiNx膜層であってもよい。
【００２１】
好ましくは、前記カラーレジスト層の構造は、単色レジスト層、二色レジスト層、及び三色カラーレジスト層のいずれか一種を採用する。図4A〜4Cを参照する。図4A〜4Cは、本発明の前記COA型液晶パネルのカラーレジスト層の構造の実施例の概略図である。ここで、図4Aは単色レジスト層のカラーレジスト層の構造を示し、単色レジスト層は単独の赤色、緑色又は青色であってもよい。図示は青色(B)を採用している。図4Bは二色レジスト層のカラーレジスト層の構造を示し、二色レジスト層は赤色、緑色、青色のうちの任意の二種類の色を重畳してもよく、かつ重ね合わせ順序は限定されない。図示は緑色、赤色を用いて順次(G、R)を重ねて図示している。図4Cは三色レジスト層のカラーレジスト層の構造を示し、三色レジスト層が赤色、緑色、青色の三種類の色で複合され、かつ重ね合わせ順序は限定されない。図4Cでは、青色、緑色、赤色を用いて順次(B、G、R)に重ねて図示している。三色レジスト層を採用する場合には、COA製造プロセスにおいて、塗布工程、露光工程、及び現像工程を三回繰り返して赤色、緑色、青色の三色の複合の三色レジスト層を形成する必要がある。
【００２２】
S33：半導体層及び第二金属層を前記第二絶縁層上に形成し、かつ前記第二絶縁層を覆う第三絶縁層を前記第二金属層上に形成する。
【００２３】
具体的には、前記第二絶縁層に半導体薄膜を堆積しかつエッチングして半導体層を形成し、かつ前記第二絶縁層上に堆積及びパターン化プロセスを採用して第二金属層を形成し、かつ前記第二金属層に第三絶縁層を堆積する。ここで、前記第二金属層は前記半導体層と接触し、前記第三絶縁層は前記第二絶縁層を覆う。前記第二絶縁層及び第三絶縁層はいずれもSiNx膜層である。前記半導体層の材料は非晶質シリコン(a-Si)であってもよい。
【００２４】
具体的には、前記第一基板はCOA型液晶パネルのアレイ基板であってもよい。前記第二金属層はソース/ドレインを含み、前記第三絶縁層は前記ソース/ドレインに設けられかつ前記第二絶縁層を覆うパッシベーション層であり、前記ソース/ドレインは前記半導体層と接触する。前記アレイ基板にさらに前記ソース/ドレインに接続されたデータ線が設置される。前記データ線は前記第二絶縁層に設けられかつ水平方向において前記走査線と垂直に交差して配列される。
【００２５】
ステップS33は具体的には以下の通りである：前記ゲート絶縁層上のゲートに対応する位置に順にi-a-Si層及びn-a-Si層を堆積し、i-a-Si層をパターン化する。前記第二絶縁層に堆積及びパターン化プロセスを用いてソース/ドレイン及びデータ線を形成し、かつソース/ドレインが前記半導体層と接触し、データ線が前記ソース/ドレインに接続される。n-a-Si層をエッチングする。SiNx膜層を堆積する。
【００２６】
S34：前記第三絶縁層に導通孔を形成し、かつ前記第三絶縁層に画素電極層を形成し、ここで、前記画素電極層は前記導通孔を介して前記第二金属層と接触する。
【００２７】
具体的には、前記第三絶縁層の前記第二金属層に対応する上方にパターン化プロセスにより前記導通孔を形成し、前記第三絶縁層に堆積及びパターン化プロセスを採用して前記画素電極層を形成する。前記画素電極層は、前記導通孔を介して前記第2金属層に接している。具体的には、前記画素電極層は前記導通孔を介して前記ソース/ドレインと接触する。前記画素電極層の材料は酸化インジウムスズ(ITO)であってもよい。
【００２８】
以上のように、アレイ基板である第一基板の製造が完了した後、第一基板と第二基板を対向させて一組とし、且つ液晶層を注入することによって、COA型液晶パネル全体の製造が完了された。前記第二基板にブラックマトリックスが設置され、前記ブラックマトリックス上に共通電極層が設置される。前記共通電極層の材料は酸化インジウムスズであってもよい。
【００２９】
本発明の前記COA型液晶パネルの製造方法は、カラーレジスト層の成膜及びパターン化が第二金属層の設置前に行われるので、カラーレジスト層に孔を掘削しないで導通孔構造を形成することができる。これにより、製造プロセスが簡略化され、画素開口率を向上させることができる。
【００３０】
図5を参照する。図5は、本発明の前記COA型液晶パネルの導通孔における断面概略図である。前記COA型液晶パネルはアレイ基板を含む。前記アレイ基板は複数の画素領域を含み、各画素領域は、順次に設けられた第一金属層51、第一絶縁層52、カラーレジスト層53、第二絶縁層54、前記第二絶縁層54に設けられた半導体層55及び第二金属層56、第二金属層56に設けられ且つ前記第二絶縁層54を覆う第三絶縁層57、並びに前記第三絶縁層57に設けられる画素電極層58を含む。前記第三絶縁層57に導通孔59が設けられ、前記画素電極層58は前記導通孔59を介して前記第二金属層56と接触する。
【００３１】
具体的には、第一絶縁層52、第二絶縁層54及び第三絶縁層57はいずれもSiNx膜層であってもよい。前記画素電極層の材料は酸化インジウムスズ(ITO)であってもよい。前記半導体層の材料は非晶質シリコン(a-Si)であってもよい。
【００３２】
具体的には、前記第一金属層51はゲートを含み、前記第一絶縁層52は前記ゲート上に設けられたゲート絶縁層である。前記アレイ基板には、前記ゲートに接続された走査線がさらに設置される。第二金属層56はソース/ドレインを含み、前記第三絶縁層57は前記ソース/ドレインに設けられかつ前記第二絶縁層54を覆うパッシベーション層であり、前記ソース/ドレインは前記半導体層55と接触し（図5に示すように、第二金属層56は半導体層55上に位置し、アレイ基板の導通孔59以外の場所で、第二絶縁層54に直接的に堆積及びパターン化プロセスを採用してソース/ドレインを含む第二金属層56を形成できる）、前記画像電極層58は前記導通孔59を介して前記ソース/ドレインと接触する。前記アレイ基板には、前記ソース/ドレインに接続されたデータ線がさらに設置される。前記データ線は前記第二絶縁層54に設けられかつ水平方向において前記走査線と垂直に交差して配列される。
【００３３】
好ましくは、前記カラーレジスト層の構造は、単色レジスト層、二色レジスト層及び三色レジスト層のいずれか一種を採用する。カラーレジスト層の構造については、図4A〜4C及び対応する説明を参照することができるので、ここで説明を省略する。
【００３４】
前記COA型液晶パネルは、前記アレイ基板に対向して設置されたガラス基板、及び前記アレイ基板とガラス基板との間に位置する液晶層をさらに含む。前記ガラス基板にブラックマトリックスが設置され、前記ブラックマトリックス上に共通電極層が設置される。前記共通電極層の材料は酸化インジウムスズであってもよい。
【００３５】
本発明の前記COA型液晶パネルは、カラーレジスト層の成膜及びパターン化が第二金属層の設置前に行われ、第三絶縁層のみに孔を掘削することにより導通孔構造を形成することができるので、製造プロセスを簡略化すると共に、画素開口率を向上させることができる。
【００３６】
以上の内容は本発明の好ましい実施形態のみであり、本技術分野の当業者であれば、本発明の原理から逸脱することなく、さらにいくつかの改善及び修正を行うことができ、これらの改善と修正も本発明の保護範囲に属するものと見なされることに留意すべきである。
【符号の説明】
【００３７】
51  第一金属層
52  第一絶縁層
53  カラーレジスト層
54  第二絶縁層
55  半導体層
56  第二金属層
57  第三絶縁層
58  画素電極層
59  導通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
2019536106.tif 000009
【国際調査報告】
2019536106.tif 000010
2019536106.tif 000011
2019536106.tif 000012
2019536106.tif 000013