一种多畴垂直取向模式的液晶显示面板及其制作方法与流程

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种多畴垂直取向模式的液晶面板及其制作方法。

背景技术：

液晶显示器具有低辐射、低功耗以及体积小等特点，逐渐成为显示器件的主流，广泛应用在手机、笔记本电脑、平板电视等产品上。

为了获得高视角以及高显示品质，通常的MVA(Multi-domain Vertical Alignment，多畴垂直配向)显示面板采用4畴(Domain)的显示结构。图1为现有的4畴MVA显示面板结构示意图，如图1所示，栅极线(Gate)101、数据线(Data)102、公共电极线(Com)103、薄膜晶体管(TFT)104、像素电极(ITO)105构成一个基本的像素结构。其中像素电极设计成具有切口106的结构，将像素电极切分成多个区域，配合彩膜(CF)基板上的配向突起物(Protrusion)，从而形成4畴的显示结构。在该显示结构中，公共电极和像素电极形成存储电容，用于保持像素电压和降低馈通(Feed Through)电压。增加存储电容有助于提高显示品质，但增加公共电极面积会降低透过率。

现有技术的不足在于：不能同时提高显示面板的显示品质和透过率。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供了一种多畴垂直取向模式的液晶显示面板，其包括阵列基板，所述阵列基板上设置有多个像素单元，其中每个像素单元内设置有薄膜晶体管、耦合电容配线和公共电极配线，

每个像素单元包括具有第一子像素电极的第一子像素单元和具有第二子像素电极的第二子像素单元，第一子像素电极和第二子像素电极分别与所述公共电极配线形成存储电容；

在每一个像素单元中，所述第一子像素电极配置成与薄膜晶体管的漏极电性连接，且与所述耦合电容配线电性连接；所述第二子像素电极配置成与所述耦合电容配线形成耦合电容；

所述公共电极配线覆盖所述像素单元的整个像素区域，所述公共电极配线在所述第二子像素电极下方设有用于容纳所述耦合电容配线的镂空区域，所述耦合电容配线与所述公共电极配线绝缘，并且所述公共电极配线由透明导电层形成。

在一个实施例中，所述耦合电容配线由刻蚀后的透明导电层形成，且所述耦合电容配线与所述公共电极配线同层设置。

在一个实施例中，所述薄膜晶体管的栅极配线包括透明导电层和栅极金属。

在一个实施例中，所述薄膜晶体管的漏极连通有第一过孔，所述耦合电容配线连通有第二过孔，所述第一子像素电极通过所述第一过孔与所述薄膜晶体管的漏极电性连接，且所述第一子像素电极通过所述第二过孔与所述耦合电容配线电性连接。

在一个实施例中，还包括彩膜基板，所述彩膜基板上设置有脊状突起物。

在一个实施例中，所述阵列基板上的所述像素电极设置有切口。

在一个实施例中，所述第一子像素单元通过所述脊状突起物和/或切口形成分为多个畴区的所述第一显示区；所述第二子像素单元通过所述脊状突起物和/或切口形成分为多个畴区的第二显示区。

根据本发明的另一方面，还提供了一种多畴垂直取向模式的液晶显示面板的制作方法，包括以下步骤：

在衬底上沉积一层透明导电材料形成透明导电层后，连续沉积栅极金属形成栅极金属层；

采用多灰阶光罩工艺对透明导电层和栅极金属层进行刻蚀，像素区的栅极金属层刻蚀掉后露出的透明导电层形成公共电极配线和耦合电容配线，刻蚀后的薄膜晶体管区的透明导电层和栅极金属层形成双层结构的栅极配线；其中，所述公共电极配线在所述第二子像素电极下方设有用于容纳所述耦合电容配线的镂空区域，所述耦合电容配线与所述公共电极配线绝缘；

沉积一层栅极绝缘材料形成栅极绝缘层；

进行半导体层工艺和源漏极工艺，形成有源层、数据线和源漏极后，沉积一层钝化材料形成钝化层；

进行过孔工艺，其中，所述漏极连通有第一过孔，所述耦合电容配线连通有第二过孔，使得所述第一子像素电极通过所述第一过孔与所述薄膜晶体管的漏极电性连接，且通过所述第二过孔与所述耦合电容配线电性连接；

在所述钝化层上的像素区利用透明导电材料形成至少两个独立的子像素电极，每一个子像素电极分别与所述公共电极配线形成一个存储电容，第二子像素电极配置成与所述耦 合电容配线形成耦合电容。

在一个实施例中，所述多灰阶光罩工艺包括：

利用半透过的膜进行半曝光；

或，制作出曝光机解析度以下的微缝，通过该微缝部位遮住一部份的光源，以达成半曝光效果。

与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：

第一，本发明提供的液晶显示面板中，通过对现有的像素结构进行改进，形成了多个显示区，提高了显示面板的显示品质，并且公共电极配线采用高透过率的透明导电层形成，提高了显示面板的透过率，也即同时提高了显示面板的透过率和显示品质。

第二，本发明提供的液晶显示面板的制作方法中，采用多灰阶光罩工艺通过1道光罩对透明导电层和栅极金属层进行刻蚀，像素区的栅极金属层刻蚀掉后露出的透明导电层形成公共电极配线和耦合电容配线，刻蚀后的薄膜晶体管区的透明导电层和栅极金属层形成双层结构的栅极配线，节省工艺成本。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是现有的4畴MVA显示面板结构示意图；

图2a是根据本发明第一实施例的8畴MVA显示面板结构示意图；

图2b是根据本发明第一实施例的像素电极结构示意图；

图3是根据本发明第二实施例的多畴垂直取向模式的液晶显示面板的制作方法流程图；

图4a是根据本发明第二实施例的液晶显示面板像素区的剖面结构示意图；

图4b是根据本发明第二实施例的液晶显示面板薄膜晶体管区的剖面结构示意图；

图5a是根据本发明第二实施例的在图4a的基础上形成公共电极配线和耦合电容配线的剖面结构示意图；

图5b是根据本发明第二实施例的在图4b的基础上形成栅极配线的剖面结构示意图；

图6是根据本发明第二实施例的与图5对应的液晶显示面板结构示意图；

图7a是根据本发明第二实施例的在图5a的基础上形成数据线的剖面结构示意图；

图7b是根据本发明第二实施例的在图5b的基础上形成源漏极的剖面结构示意图；

图8是根据本发明第二实施例的与图7对应的液晶显示面板结构示意图；

图9a是根据本发明第二实施例的在图7a的基础上形成过孔的剖面结构示意图；

图9b是根据本发明第二实施例的在图7b的基础上形成过孔的剖面结构示意图；

图10是根据本发明第二实施例的与图9对应的液晶显示面板结构示意图；

图11a是根据本发明第二实施例的工艺完成后的液晶显示面板像素区的剖面结构示意图；

图11b是根据本发明第二实施例的工艺完成后的液晶显示面板薄膜晶体管区的剖面结构示意图；

图12是根据本发明第二实施例的与图11对应的液晶显示面板结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明作进一步地详细说明。

第一实施例

本发明的第一实施例中提供了一种多畴垂直取向模式的液晶显示面板，其包括阵列基板，所述阵列基板上设置有多个像素单元，其中每个像素单元内设置有薄膜晶体管、耦合电容配线和公共电极配线，

每个像素单元包括具有第一子像素电极的第一子像素单元和具有第二子像素电极的第二子像素单元，第一子像素电极和第二子像素电极分别与所述公共电极配线形成存储电容；

在每一个像素单元中，所述第一子像素电极配置成与薄膜晶体管的漏极电性连接，且与所述耦合电容配线电性连接；所述第二子像素电极配置成与所述耦合电容配线形成耦合电容；以便当所述薄膜晶体管导通时，所述第一子像素电极在接收第一电压而形成第一显示区的同时将所述第一电压传给所述耦合电容配线，所述第二子像素电极则通过与所述耦合电容配线形成的耦合电容的耦合效应而得到第二电压，进而形成第二显示区

所述公共电极配线与第一子像素电极和第二子像素电极均有重叠，所述公共电极配线在所述第二子像素电极下方设有用于容纳所述耦合电容配线的镂空区域，所述耦合电容配线与所述公共电极配线间断设置并相互绝缘，并且所述公共电极配线由透明导电层形成。

下面以对现有的4畴MVA像素结构进行改进得到8畴MVA像素结构为例进行说明， 在具体实施过程中不限畴区的数量，也不限子像素电极的数量，可根据实际需要进行设置。

图2a是根据本发明第一实施例的8畴MVA显示面板结构示意图，如图所示，液晶面板的阵列基板上设置有栅极线201、数据线202、公共电极配线203、耦合电容配线204、薄膜晶体管205以及像素电极206，像素电极206上设置有切口207。

下面对于上述显示面板的各个器件的结构进行详细说明。

像素电极206覆盖于该像素单元的整个像素区，其结构如图2b所示，每个像素单元包括具有第一子像素电极10的第一子像素单元和具有第二子像素电极20的第二子像素单元，第一子像素电极10配置成与薄膜晶体管205的漏极2051电性连接，且与耦合电容配线204电性连接，第二子像素电极20配置成与耦合电容配线204形成耦合电容。公共电极配线203、耦合电容配线204和像素电极的位置关系可以为：公共电极配线203与所述第一子像素电极10和所述第二子像素电极20重叠，所述公共电极配线203在所述第二子像素电极20下方设有用于容纳所述耦合电容配线204(如图2a所示的三角区域)的镂空区域，耦合电容配线204与公共电极配线203绝缘。

当薄膜晶体管205导通时，第一子像素电极10接收第一电压，形成4畴的第一显示区；同时，将第一电压传给耦合电容配线204，通过耦合电容配线204和第二子像素电极20形成的耦合电容的耦合效应，得到第二电压，第二子像素电极20接收第二电压，形成4畴的第二显示区。正是因为施加在第一子像素电极10和第二子像素电极20上的电压不同，导致形成两个不同的4畴的显示区，也即形成8畴显示区域。

具体的，薄膜晶体管205的栅极配线2053与栅极线201电性连接，源极2052与数据线202电性连接，漏极2051连通有第一过孔208，所述耦合电容配线204连通有第二过孔209，所述第一子像素电极10通过所述第一过孔208与所述薄膜晶体管205的漏极2051电性连接，且所述第一子像素电极10通过所述第二过孔209与所述耦合电容配线204电性连接。

现有技术中增加存储电容有助于提高显示品质，但增加公共电极面积会降低透过率，因此，本实施例中公共电极配线由刻蚀后的透明导电层形成，一方面通过增大公共电极配线的面积来提高显示器件的存储电容，并通过将像素电极分成2个或多个区域，形成8畴甚至更多畴的显示区域提高面板的显示品质，另一方面利用大面积高透过率的透明导电材料形成公共电极配线提高面板的透过率，也即能够同时提高液晶显示面板的显示品质和透过率。

作为一个优选方案，所述耦合电容配线204还可以由刻蚀后的透明导电层形成，且所述耦合电容配线204与所述公共电极配线203同层设置，由于透明导电材料具有高透过率， 有助于提高液晶显示面板的透过率。

作为一个优选方案，所述薄膜晶体管205的栅极配线2053包括透明导电层和栅极金属，其结构为由透明导电层和栅极金属构成的双层结构，这样的设置是为了在进行工艺制造时节省工艺成本。

作为一个优选方案，所述阵列基板上的所述像素电极设置有切口。

所述第一子像素单元通过所述脊状突起物和/或切口形成分为多个畴区的所述第一显示区；所述第二子像素单元通过所述脊状突起物和/或切口形成分为多个畴区的第二显示区。

由此可知，本实施例提供的液晶显示面板可以同时提高液晶显示面板的显示品质和透过率。

综上所述，本实施例的多畴垂直取向模式的液晶显示面板，在液晶显示技术领域中具有实际的指导意义。

第二实施例

图3为根据本发明第二实施例的多畴垂直取向模式的液晶显示面板的制作方法流程图，如图3所示，可以包括如下步骤：

步骤S310，在衬底上沉积一层透明导电材料形成透明导电层后，连续沉积栅极金属形成栅极金属层；

经过步骤S310的工艺得到的液晶显示面板像素区的剖面结构如图4a所示，像素区的玻璃基板上形成一层栅极金属层11和透明导电层12；经过步骤S310的工艺得到的液晶显示面板薄膜晶体管区的剖面结构如图4b所示，薄膜晶体管区的玻璃基板上形成一层栅极金属层21和透明导电层22。

步骤S320，采用多灰阶光罩工艺对透明导电层和栅极金属层进行刻蚀，像素区的栅极金属层11刻蚀掉后露出的透明导电层12形成公共电极配线203和耦合电容配线204，刻蚀后的薄膜晶体管区的透明导电层22和栅极金属层21形成双层结构的栅极配线2053。

步骤S330，沉积一层栅极绝缘材料形成栅极绝缘层。

经过步骤S320和步骤S330的工艺得到的液晶显示面板像素区的剖面结构如图5a所示，具体工艺过程为采用多灰阶光罩工艺通过1道光罩对图4a中的透明导电层和栅极金属层进行刻蚀后，像素区的栅极金属层11被刻蚀掉，露出的透明导电层12形成公共电极配线203和耦合电容配线204。采用多灰阶光罩工艺通过1道光罩实现，还可以配合现有的4道光罩或者5道光罩工艺实现。

经过步骤S320和步骤S330的工艺形成的像素单元结构如图6所示，包括：栅极线201、公共电极配线203和耦合电容配线204，耦合电容配线204(如图6所示的三角区域)位于公共电极配线203的镂空区域，镂空区域的形状不作限定，耦合电容配线204的形状也不作限定，只要满足耦合电容配线204与公共电极配线203没有电性连接关系即可；公共电极配线203与耦合电容配线204同层设置，且耦合电容配线204与公共电极配线203间断且绝缘。

经过步骤S320和步骤S330的工艺得到的液晶显示面板薄膜晶体管区的剖面结构如图5b所示，具体工艺过程为采用多灰阶光罩工艺通过1道光罩对图4b中的透明导电层和栅极金属层进行刻蚀后，形成双层结构的栅极配线2053。

在本发明中，在同一道光罩制程中完成栅极线201、栅极配线2053、公共电极配线203和耦合电容配线204的制造，可以减少工艺步骤，节约工艺成本。

形成公共电极配线203、耦合电容配线204和栅极配线2053后，利用化学气相沉积工艺沉积一层栅极绝缘材料形成栅极绝缘层(GI)

步骤S340，进行半导体层工艺和源漏极工艺，形成有源层、数据线202、漏极2051和源极2052后，沉积一层钝化材料形成钝化层；

经过步骤S340的工艺得到的液晶显示面板像素区的剖面结构如图7a所示，通过源漏极工艺形成数据线202。

经过步骤S340的工艺得到的液晶显示面板薄膜晶体管区的剖面结构如图7b所示，具体工艺过程为进行半导体层工艺形成有源层42，通过源漏极工艺形成源极2052和漏极2051。

然后覆盖一层钝化层形成数据线202和薄膜晶体管205。经过步骤S340的工艺形成的面板结构如图8所示，还包括：数据线202和薄膜晶体管205。

步骤S350，进行过孔工艺，其中，所述漏极2051连通有第一过孔208，所述耦合电容配线204连通有第二过孔209，使得所述第一子像素电极10通过所述第一过孔208与所述薄膜晶体管205的漏极2051电性连接，且通过所述第二过孔209与所述耦合电容配线204电性连接；

经过步骤S350的过孔工艺得到的液晶显示面板像素区的剖面结构如图9a所示，具体工艺过程为刻蚀掉耦合电容配线204上方覆盖的部分栅极绝缘层和部分钝化层形成第二过孔209。

经过步骤S350的过孔工艺得到的液晶显示面板薄膜晶体管区的剖面结构如图9b所示，具体工艺过程为刻蚀掉漏极2051上方覆盖的部分钝化层形成第一过孔208。

经过步骤S350的过孔工艺形成的面板结构如图10所示，还包括：第一过孔208和第二过孔209。

步骤S360，在所述钝化层上的像素区利用透明导电材料形成至少两个独立的子像素电极，每一个子像素电极分别与所述公共电极配线203形成一个存储电容，第二子像素电极20配置成与所述耦合电容配线204形成耦合电容。

经过步骤S360的工艺得到的液晶显示面板像素区的剖面结构如图11a所示，具体工艺过程为利用透明导电材料在钝化层上形成像素电极，像素电极如图2b所示，像素电极分为至少两个独立的子像素电极，包括第一子像素电极10和第二子像素电极20，第一子像素电极10通过步骤S150中刻蚀的第二过孔209与耦合电容配线204电性连接。

经过步骤S360的工艺得到的液晶显示面板薄膜晶体管区的剖面结构如图11b所示，具体工艺过程为第一子像素电极10通过第一过孔208与薄膜晶体管205的漏极2051电性连接。

显示面板制造工艺完成，得到如图12所示的8畴MVA显示面板结构，还包括：像素电极206。一方面增大了存储电容，另一方面又由于公共电机配线和像素电极配线都是由高透过率的透明导电材料形成的，也增大了面板的透过率。

作为一个优选方案，所述多灰阶光罩工艺包括：

利用半透过的膜进行半曝光(Half-Tone)；

或，制作出曝光机解析度以下的微缝，通过该微缝部位遮住一部份的光源，以达成半曝光效果(Gray-Tone)。

以上所述，仅为本发明的具体实施案例，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术的技术人员在本发明所述的技术规范内，对本发明的修改或替换，都应在本发明的保护范围之内。