显示面板及其制作方法与流程

本发明是有关于一种显示面板及其制作方法。

背景技术：

于各式消费性电子产品之中，应用薄膜晶体管(thinfilmtransistor；tft)的液晶显示器已经被广泛地使用。液晶显示器主要是由薄膜晶体管阵列基板、彩色滤光阵列基板和液晶层所构成。液晶显示器也可分作穿透式、反射式及半穿透半反射式。穿透式液晶显示器可利用背光源进行显示，反射式液晶显示器可利用环境光源进行显示，而半穿透半反射式则可兼具穿透式及反射式两者的优点，也因此，与半穿透半反射式显示器相关的发展也逐渐成为显示领域的开发重点之一。

技术实现要素：

本发明的一实施方式提供一种显示面板，具有由扫描线与数据线交错排列而定义出的像素区域，并包含第一像素电极、第二像素电极以及绝缘层。第一像素电极具有光穿透性并位在像素区域内。第二像素电极具有光反射性并位在像素区域内，其中第二像素电极设置在第一像素电极上并电性连接第一像素电极。绝缘层位在像素区域内，并设置在第一像素电极与第二像素电极之间。

于部分实施方式中，第二像素电极与第一像素电极形成第一交界面，且第二像素电极与绝缘层形成第三交界面，其中第一交界面的面积小于第二交界面的面积。

于部分实施方式中，第一像素电极与绝缘层形成第三交界面，且第三交界面的面积大于第一交界面的面积，并小于第二交界面的面积。

于部分实施方式中，绝缘层于第一像素电极的垂直投影面积小于第二像素电极于第一像素电极的垂直投影面积，且绝缘层于第一像素电极的垂直投影系落在第二像素电极于第一像素电极的垂直投影内。

于部分实施方式中，第二像素电极的材料包含银、铝或其组合。

于部分实施方式中，绝缘层的材料包含硅氧化物、硅氮化物或其组合。

于部分实施方式中，显示面板更包含显示介质层。显示介质层设置在第一像素电极及第二像素电极上。

于部分实施方式中，绝缘层具有呈起伏状的上表面，且上表面接触第二像素电极。

本发明的一实施方式提供一种显示面板的制作方法，包含以下步骤。在钝化层上形成透光导电层。在透光导电层上形成绝缘层。在绝缘层上形成第一光阻层。藉由半调式掩膜对第一光阻层进行第一图案化制程，以暴露出绝缘层。于第一图案化制程之后，通过第一光阻层对绝缘层及透光导电层进行第二图案化制程，以暴露出钝化层。于第二图案化制程之后，移除第一光阻层的第一部分，并通过第一光阻层的第二部分对绝缘层进行第三图案化制程。于第三图案化制程之后，在绝缘层及透光导电层上形成金属层。

于部分实施方式中，显示面板的制作方法更包含以下步骤。在金属层上形成第二光阻层。通过第二光阻层对金属层进行第四图案化制程，以移除一部分的金属层，其中剩余的金属层与第二像素电极之间的交界面面积小于剩余的金属层与绝缘层之间的交界面面积。

通过上述配置，显示面板为一种半穿透半反射式的显示面板，且其中第二像素电极除了直接连接第一像素电极外，也会通过绝缘层间接连接第一像素电极，从而防止第二像素电极发生剥落。另一方面，在显示面板的制作方法中，由于使用半调式掩膜(或是灰阶掩膜)来进行，故可达到节省掩膜数的效果，从而降低制程成本。

附图说明

图1a为依据本揭露内容的部分实施方式绘示显示面板的上视示意图。

图1b绘示沿图1a的线段1b-1b’的剖面示意图。

图2a至图2h分别为依据本揭露内容的部分实施方式绘示显示面板的制作方法于不同阶段的剖面示意图。

其中，附图标记：

100显示面板

102、104扫描线

106、108数据线

110像素区域

110a、110b区域

112第一基板

114开关元件

116栅极绝缘层

118第一介电层

120钝化层

122第一像素电极

124、152绝缘层

126第二像素电极

128显示介质层

130间隙物

132、150透光导电层

134第二介电层

136遮光层

138滤光层

140第二基板

154第一光阻层

154a第一部分

154b第二部分

156金属层

158第二光阻层

1b-1b’线段

d漏极电极

d1第一方向

d2第二方向

g栅极电极

i1第一交界面

i2第二交界面

i3第三交界面

s源极电极

sc半导体层

st1、st2上表面

sw侧壁

th接触洞

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节为非必要的。此外，为简化图式起见，一些现有惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式绘示之。在本文中，使用第一、第二与第三等等的词汇，为用于辨别不同元件、区域、层，而非用以限制本揭露内容。

在附图中，为了清楚起见，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”或“连接到”另一元件时，其可以直接在另一元件上或与另一元件连接，或者中间元件可以也存在。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。如本文所使用的，“连接”可以指物理及/或电连接。

请同时参照图1a及图1b，图1a为依据本揭露内容的部分实施方式绘示显示面板100的上视示意图，而图1b绘示沿图1a的线段1b-1b’的剖面示意图。为了方便说明，图1a中绘示有第一方向d1以及第二方向d2，其中第一方向d1与第二方向d2可彼此相异或正交，例如第一方向d1可以是图1a的横向方向，而第二方向d2可以是图1a的纵向方向。此外，为了不使图式过于复杂，图1a所绘为显示介质层(即图1b的显示介质层128)之下的层体及元件。

显示面板100为一种半穿透半反射式的显示面板，其除可藉由背光模块(未绘示)所提供的光线来显示影像之外，也可藉由反射环境光来显示影像。显示面板100包含扫描线102、104及数据线106、108，并具有由扫描线102及104与数据线106及108共同定义出的像素区域110。具体而言，扫描线102及104会沿着第一方向d1延伸并沿着第二方向d2配置，而数据线106及108会沿着第二方向d2延伸并沿着第一方向d1配置，且扫描线102及104与数据线106及108彼此交错排列，从而于其之间定义出像素区域110。为了不使图式过于复杂，图1a仅绘出一个像素区域110，然而，应了解到，显示面板100所具有的像素区域可为多数个，且此些多数个的像素区域可通过重复排列或周期性地排列成像素阵列。

显示面板100包含第一基板112、开关元件114、栅极绝缘层116、第一介电层118、钝化层120、第一像素电极122、绝缘层124、第二像素电极126、显示介质层128、间隙物130、透光导电层132、第二介电层134、遮光层136、滤光层138以及第二基板140。

开关元件114及栅极绝缘层116设置在第一基板112上，其中第一基板112可以是透光基板，像是玻璃基板。开关元件114可以是薄膜晶体管，具体来说，开关元件114包含了源极电极s、漏极电极d、半导体层sc以及栅极电极g，其中栅极电极g设置在第一基板112上并由栅极绝缘层116覆盖，而源极电极s、漏极电极d、半导体层sc则设置在栅极绝缘层116上。

半导体层sc的材料可包含单晶硅、多晶硅、非晶硅、微晶硅、纳米晶硅、氧化物半导体材料、有机半导体材料、纳米碳管/杆或其它合适的材料。源极电极s、漏极电极d及栅极电极g的材料可包含金属、金属氧化物或其它合适的材料。此外，虽图1b系将开关元件114绘示为底闸型晶体管(即栅极电极位于半导体层的下方)，然而，应了解到，此绘示内容仅为范例，本揭露内容不以此为限。于其它实施方式中，开关元件114也可以为顶闸型晶体管(即栅极电极位于半导体层的上方)或其它合适的晶体管类型。此外，栅极电极g与扫描线102及104可以是通过同一膜材(例如同一金属层)经图案化后形成，而源极电极s、漏极电极d与数据线106及108也可以是通过同一膜材(例如同一金属层)经图案化后形成。

第一介电层118及钝化层120设置在开关元件114及栅极绝缘层116上，其中第一介电层118覆盖开关元件114及栅极绝缘层116，而钝化层120覆盖第一介电层118。钝化层120的厚度可大于第一介电层118的厚度，且钝化层120可做为平坦层。第一介电层118及钝化层120可共同具有接触洞th，且此接触洞th的位置系对应开关元件114的漏极电极d，例如接触洞th可位在漏极电极d的上方。第一介电层118或钝化层120的材料可包含有机材料或无机材料，像是环氧树脂、聚亚酰胺、甲基丙烯酸甲酯、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、其它合适的材料或上述的组合物。

第一像素电极122位在像素区域110内，并设置在钝化层120上。第一像素电极122可覆盖并接触钝化层120，且第一像素电极122可通过接触洞th连接至漏极电极d，从而使第一像素电极122电性连接漏极电极d。因此，当驱动开关元件114后，可通过漏极电极d施加电压予第一像素电极122。第一像素电极122具有光穿透性，且第一像素电极122的材料可包含透明导电材料，像是氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌、纳米碳管、氧化铟镓锌或其它合适的材料。

绝缘层124位在像素区域110内，并覆盖且可接触第一像素电极122，其中绝缘层124的材料可包含硅氧化物、硅氮化物或其组合。此外，绝缘层124为配置在开关元件114的上方。

第二像素电极126位在像素区域110内，并设置在绝缘层124及第一像素电极122上，以使绝缘层124为设置在第一像素电极122与第二像素电极126之间。第二像素电极126覆盖并可接触绝缘层124及第一像素电极122，其中第二像素电极126可通过接触第一像素电极122而电性连接第一像素电极122，使得第一像素电极122及第二像素电极126能共同被漏极电极d施予电压。第二像素电极126可具有光反射性，且第二像素电极126的材料可包含金属，像是银、铝或其组合。

第一像素电极122的面积可大于第二像素电极126的面积，在此，所述的“面积”系可指这些层体于上视视角(即如图1a所绘的视角)的面积。由于第一像素电极122的面积大于第二像素电极126的面积，故对于第一像素电极122而言，其会有被第二像素电极126覆盖的区域110a以及未被第二像素电极126覆盖的区域110b，而此两个区域110a及110b可分别定义为像素区域110中的反射区及穿透区，其中反射区可利用环境光来做为光源，而穿透区则是可利用背光模块(未绘示；其可配置在第一基板112之下)来做为光源。

通过上述配置，设置在第一像素电极122上的第二像素电极126除了可直接连接第一像素电极122外，也可通过绝缘层124间接连接第一像素电极122。对此，由于金属材料与绝缘材料(例如铝对于硅氧化物或硅氮化物)在交界面处可有较佳的稳定性，故利用绝缘层124间接连接第一像素电极122可防止第二像素电极126发生剥落。进一步来说，在第一像素电极122、绝缘层124以及第二像素电极126的配置关系中，第二像素电极126与第一像素电极122可于其接触处形成第一交界面i1，而第二像素电极126与绝缘层124可于其接触处形成第二交界面i2，其中第一交界面i1的面积小于第二交界面i2的面积。也就是说，第二像素电极126直接连接第一像素电极122的面积会小于第二像素电极126直接连接绝缘层124的面积，从而进一步降低第二像素电极126发生剥落的机会。

此外，第一像素电极122与绝缘层124可于其接触处形成第三交界面i3，其中第三交界面i3的面积大于第一交界面i1的面积。通过此配置，对于第一像素电极122、绝缘层124以及第二像素电极126所成的堆叠结构而言，可使金属材料与绝缘材料的交界面面积以及金属氧化材料与绝缘材料的交界面面积大于金属材料与金属氧化材料的交界面积，从而提升此堆叠结构的各交界面的连接强度。

绝缘层124的上表面st1及侧壁sw可由第二像素电极126覆盖，具体来说，第二像素电极126系自其与第一像素电极122的连接处经绝缘层124的侧壁sw，延伸至绝缘层124的上表面st1，并完全地覆盖绝缘层124的上表面st1。通过此配置，可增加第二像素电极126对绝缘层124的接触面积，例如可使得第二交界面i2的面积大于第三交界面i3的面积，以进一步防止第二像素电极126发生剥落。

另一方面，由于绝缘层124的配置目的为使第二像素电极126可间接连接第一像素电极122，即绝缘层124可做为第一像素电极122与第二像素电极126之间的连接桥梁，故绝缘层124的配置范围系会第二像素电极126的配置范围相对应，从而有效利用显示面板100内的空间，并防止影响到显示面板100的均匀度。具体来说，绝缘层124于第一像素电极122的垂直投影面积会小于第二像素电极126于第一像素电极122的垂直投影面积，且绝缘层124于第一像素电极122的垂直投影系落在第二像素电极126于第一像素电极122的垂直投影内，因此在上视视角(即如图1a所绘的视角)中，绝缘层124会被第二像素电极126遮蔽。

在第二像素电极126是藉由环境光来做为光源的情况下，第二像素电极126的上表面st2可为呈起伏状，以提升其反射能力。第二像素电极126的起伏状上表面st2可通过其下方层体的形貌来形成。具体来说，可先在钝化层120于对应像素区域110的反射区处形成起伏状结构，使得堆叠于其上的第一像素电极122以及绝缘层124可因共形而呈现起伏状。也就是说，绝缘层124可因钝化层120的起伏状结构而具有起伏状的上表面st1，并连带使得堆叠且接触于上表面st1的第二像素电极126也会具有呈起伏状的上表面st2。

显示介质层128及透光导电层132设置在第一像素电极122及第二像素电极126上，其中显示介质层128可具有显示介质，例如显示介质层128可以是液晶层并具有液晶分子。透光导电层132可做为共用电极使用。当施加电压予第一像素电极122、第二像素电极126及透光导电层132的时候，可使第一像素电极122、第二像素电极126及透光导电层132耦合出电场，从而控制显示介质层128的显示介质，以控制穿过显示介质层128的光线的偏振性。

间隙物130设置在第一像素电极122与透光导电层132之间，其可用以增加显示面板100的结构强度，并使第一像素电极122与透光导电层132之间存在足够的空间来填充显示介质层128。第二介电层134设置在透光导电层132上，其中第二介电层134可包含有机材料或无机材料，像是环氧树脂、聚亚酰胺、甲基丙烯酸甲酯、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、其它合适的材料或上述的组合物。遮光层136及滤光层138设置在第二介电层134上。滤光层138可包含色阻，像是红色色阻、绿色色阻及蓝色色阻。遮光层136例如可以是黑色矩阵，其可定义出各色色阻的配置位置以及遮蔽其下的元件或层体的可视性。遮光层136及滤光层138可连接在第二基板140上，其中第二基板140可以是透光基板，像是玻璃基板。此外，遮光层136的设置位置系可对应开关元件114的上方，使得绝缘层124可位在开关元件114与遮光层136之间。也就是说，遮光层136除提供对于开关元件114(或扫描线104)遮光效果外，其尚可提供绝缘层124边缘(即绝缘层124的相对侧壁sw的边缘)遮光效果。

上述结构可通过如图2a至图2h所述的方法来制作，其中图2a至图2h分别为依据本揭露内容的部分实施方式绘示显示面板100的制作方法于不同阶段的剖面示意图。

请参照图2a。于在第一基板112上形成开关元件114、栅极绝缘层116及第一介电层118后，可在第一介电层118上形成钝化层120，并移除一部分的第一介电层118及钝化层120，以形成接触洞th，其中移除一部分的第一介电层118及钝化层120可通过蚀刻制程达成。此外，于钝化层120形成后，可对钝化层120进行表面处理，以使钝化层120具有起伏状结构。然而，本揭露内容不以此为限，于其他实施方式中，也可藉由其他方法来使钝化层120具有起伏状结构，例如调控形成钝化层120时的参数。

接着，可在钝化层120上形成透光导电层150以及在透光导电层150上形成绝缘层152，其中透光导电层150以及绝缘层152会因与钝化层120的起伏状结构共形而呈现起伏状。在形成绝缘层152之后，可在绝缘层152上形成第一光阻层154，并藉由半调式掩膜(或是灰阶掩膜)对第一光阻层154进行第一图案化制程，以暴露出绝缘层152且减薄一部分的第一光阻层154。换言之，于第一图案化制程之后，第一光阻层154会具有第一部分154a及第二部分154b，其中第一部分154a的厚度会小于第二部分154b的厚度。在此制造阶段中，由于移除及减薄部分的第一光阻层154是使用了半调式掩膜(或是灰阶掩膜)来达成，故可达到节省掩膜数的效果，从而降低制程成本。

请参照图2b。于第一图案化制程之后，再通过第一光阻层154对绝缘层152及透光导电层150进行第二图案化制程，以暴露出钝化层120。具体来说，于第二图案化制程中，因进行第一图案化制程而暴露出来的绝缘层152及其下方的透光导电层150会被移除，并使得下方的钝化层120会对应地暴露出来。此外，经第二图案化制程后，透光导电层150即可做为图1b的第一像素电极122。

请参照图2c及图2d。于第二图案化制程之后，可先移除第一光阻层154的第一部分154a，并暴露出位在第一光阻层154的第一部分154a下方的绝缘层152，如图2c所示。接着，再通过第一光阻层154的第二部分154b对绝缘层152进行第三图案化制程，以移除暴露出来的绝缘层152，从而暴露出其下方的透光导电层150，其中暴露出来的透光导电层150系可为位在接触洞th上方，如图2d所示。此外，经第三图案化制程后，绝缘层152即可做为图1b的绝缘层124。

请参照图2e及图2f。于第三图案化制程之后，可先移除第一光阻层154，如图2e所示，其中移除第一光阻层154可通过灰化制程达成。接着，可在绝缘层152及透光导电层150上形成金属层156，如图2f所示。由于所形成的金属层156除了有直接连接透光导电层150以外，也有通过绝缘层152间接连接透光导电层150，故可降低金属层156发生剥落的机会。此外，金属层156会因与绝缘层152共形而呈现起伏状。

请参照图2g。于形成金属层156之后，可在金属层156上形成第二光阻层158，并移除部分的第二光阻层158，以暴露出金属层156，其中未被移除的第二光阻层158系覆盖住金属层156的呈现起伏状的部分，且未被移除的第二光阻层158的覆盖面积(即未被移除的第二光阻层158覆盖在金属层156上的面积)可大于绝缘层152的覆盖面积(即绝缘层152覆盖在透光导电层150上的面积)。

请参照图2h。于暴露出金属层156之后，可通过第二光阻层158对金属层156进行第四图案化制程，以移除一部分的金属层156，并暴露出透光导电层150，其中经第四图案化制程后，剩余的金属层156即可做为图1b的第二像素电极126。于第四图案化制程之后，可移除第二光阻层158。此外，剩余的金属层156与透光导电层150之间的交界面面积会小于剩余的金属层156与绝缘层152之间的交界面面积，亦即剩余的金属层156直接连接透光导电层150的面积会小于剩余的金属层156直接连接绝缘层152的面积，从而防止剩余的金属层156发生剥落。

于图2h的制作阶段后，可再将第二基板及在其上所形成的遮光层、滤光层、第二介电层及透光导电层组装于图2h的结构上侧，并于其之间形成间隙物以及填充显示介质层，即可得到如图1b所绘的结构。

综上所述，本揭露内容的显示面板为半穿透半反射式的显示面板，并包含第一像素电极、第二像素电极以及绝缘层，其中第一像素电极具有光穿透性，而第二像素电极具有光反射性。绝缘层设置在第一像素电极与第二像素电极之间，使得第二像素电极除了直接连接第一像素电极外，也会通过绝缘层间接连接第一像素电极，从而防止第二像素电极发生剥落。此外，在第二像素电极直接连接第一像素电极的面积小于第二像素电极直接连接绝缘层的面积的情况下，可进一步降低第二像素电极发生剥落的机会。另一方面，在本揭露内容的显示面板的制作方法中，可使用半调式掩膜(或是灰阶掩膜)来进行，以达到节省掩膜数的效果，从而降低制程成本。

虽然本发明已以多种实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。