TWI677813B - 主動元件基板 - Google Patents

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Abstract

一種主動元件基板，包括基底、主動元件、觸控訊號線、第一絕緣層、觸控電極、第二絕緣層、畫素電極以及第一橋接元件。觸控訊號線設置於基底上。第一絕緣層設置於觸控訊號線上且具有與觸控訊號線之接觸部重疊的第一接觸窗。觸控電極設置於第一絕緣層上且具有接觸部。第二絕緣層設置於觸控電極上且具有第二接觸窗。第二接觸窗與觸控電極的接觸部及第一絕緣層的第一接觸窗重疊。第一橋接元件設置於第二絕緣層上且與畫素電極分離。第一橋接元件透過第一接觸窗及第二接觸窗與觸控電極的接觸部及觸控訊號線的接觸部電性連接。

Description

主動元件基板
本發明是有關於一種基板，且特別是有關於一種主動元件基板。
一般而言，液晶顯示器可分為非晶矽薄膜電晶體(amorphous silicon thin film transistor)液晶顯示器及低溫多晶矽薄膜電晶體（low temperature poly-silicon thin film transistor）液晶顯示器等兩種。有別於傳統的非晶矽薄膜電晶體，低溫多晶矽薄膜電晶體具有較佳的電子遷移率，可製作出尺寸較小的薄膜電晶體，故能增加開口率、提昇顯示器亮度並減少電力的消耗。
然而，在低溫多晶矽薄膜電晶體液晶顯示器的製程中，在製作畫素結構時，通常會使用到10至11道光罩製程，相較於非晶矽薄膜電晶體液晶顯示器的製程為7至8道製程，低溫多晶矽薄膜電晶體液晶顯示器必須花費較多的製程時間以及較高的成本，且製程步驟也非常繁雜。
本發明提供一種主動元件基板，其可簡化製程、提升產能。
本發明的主動元件基板包括基底、主動元件、觸控訊號線、第一絕緣層、觸控電極、第二絕緣層、畫素電極以及第一橋接元件。基底具有主動區以及主動區外的周邊區。主動元件設置於基底的主動區上。觸控訊號線設置於基底上。第一絕緣層設置於觸控訊號線上，且具有與觸控訊號線之接觸部重疊的第一接觸窗。觸控電極設置於第一絕緣層上，且具有接觸部。第二絕緣層設置於觸控電極上，且具有第二接觸窗。第二接觸窗與觸控電極的接觸部及第一絕緣層的第一接觸窗重疊。畫素電極設置於第二絕緣層上，且與主動元件電性連接。第一橋接元件設置於第二絕緣層上，且與畫素電極分離。第一橋接元件透過第一接觸窗及第二接觸窗與觸控電極的接觸部及觸控訊號線的接觸部電性連接。
在本發明的一實施例中，上述的第一絕緣層具有定義第一接觸窗的側壁。觸控電極之接觸部的側壁與第一絕緣層的側壁實質上切齊。
在本發明的一實施例中，上述的第一接觸窗於基底上之垂直投影的邊緣的部分與觸控電極之接觸部於基底上之垂直投影的邊緣的部分實質上重合。
在本發明的一實施例中，上述的觸控訊號線在第一方向上延伸。觸控電極之接觸部於基底上之垂直投影的邊緣的部分與第一方向夾有一角度α，而0 o≦α≦90 o。
在本發明的一實施例中，上述的主動元件基板更包括第一訊號線。第一訊號線與主動元件電性連接，且與觸控訊號線交錯。其中，第一訊號線在第二方向上延伸，而觸控電極之接觸部於基底上之垂直投影的邊緣的部分與第二方向夾有角度β，而0 o≦β≦90 o。
在本發明的一實施例中，上述的觸控訊號線在第一方向上延伸。第二接觸窗具有第一部分及第二部分，分別與觸控電極的接觸部及第一絕緣層的第一接觸窗重疊。第二接觸窗的第一部分及第二接觸窗的第二部分在第三方向上排列，而第一方向與第三方向交錯。
在本發明的一實施例中，上述的主動元件基板更包括接墊以及介電層。接墊設置於周邊區。介電層設置於接墊上，且具有與接墊重疊的至少一第三接觸窗。其中，觸控訊號線設置於介電層上且具有設置於周邊區的第一端部。觸控訊號線的第一端部設置於介電層的至少一第三接觸窗中且直接地接墊電性接觸。
在本發明的一實施例中，上述的主動元件基板更包括觸控開關、介電層以及第二橋接元件。觸控開關設置於主動元件基板的周邊區。介電層設置於觸控開關上。其中，觸控訊號線設置於介電層上且具有第二端部。第一絕緣層具有分別與觸控開關之部分及觸控訊號線之第二端部重疊的第四接觸窗及第五接觸窗。第二絕緣層具有分別與第四接觸窗及第五接觸窗重疊的第六接觸窗及第七接觸窗。第二橋接元件設置於第二絕緣層上。第二橋接元件透過第一絕緣層的第四接觸窗及第二絕緣層的第六接觸窗與觸控開關的部分電性連接。第二橋接元件透過第一絕緣層的第五接觸窗及第二絕緣層的第七接觸窗與觸控訊號線的第二端部電性連接。
在本發明的一實施例中，上述的第一絕緣層的第四接觸窗與第二絕緣層的第六接觸窗實質上切齊。
在本發明的一實施例中，上述的第一絕緣層的第五接觸窗及第二絕緣層的第七接觸窗實質上切齊。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1為本發明一實施例之主動元件基板的上視示意圖。圖2A至圖2I為本發明一實施例之主動元件基板的製造流程的上視示意圖，其中圖2A至圖2I對應圖1之區域R1。圖3A至圖3I為本發明一實施例之主動元件基板的製造流程的剖面示意圖，其中圖3A至圖3I對應圖2A至圖2I的剖線A-A’及B-B’。
請先參照圖1、圖2I以及圖3I，主動元件基板100包括基底110，具有主動區100a以及主動區100a外的周邊區100b。基底110是用以承載主動元件基板100的其它構件之用。舉例而言，在本實施例中，基底110的材質可為玻璃、石英、有機聚合物、或是不透光/反射材料（例如：晶圓、陶瓷、或其他可適用的材料)、或是其他可適用的材料。
以下配合圖2A至圖2I及圖3A至圖3I舉例說明主動區100a中的各構件的製作流程。
請參照圖2A及圖3A，首先，提供基底110，並在基底110上形成半導體層，所述半導體層具有多個半導體圖案111。在本實施例中，半導體圖案111的材料例如是多晶矽（poly-silicon），但本發明不以此為限。
請參照圖2B及圖3B，接著，形成閘絕緣層112，以覆蓋半導體圖案111及基底110。然後，在閘絕緣層112上形成第一訊號線113（繪示於圖2B）與閘極113a（繪示於圖2B）。第一訊號線113沿著第二方向D2延伸。第一訊號線113與閘極113a電性連接。也就是說，第一訊號線113可以是掃描線。在本實施例中，閘極113a例如是第一訊號線113的一部分，但本發明不以此為限。
請參照圖2C及圖3C，接著，形成阻絕層114，阻絕層114覆蓋第一訊號線113及閘絕緣層112。阻絕層114具有接觸窗114a、114b，分別暴露出半導體圖案111的兩端。
請參照圖2D及圖3D，接著，在阻絕層114上形成第二訊號線115、源極115b與汲極115a。請參照圖2C、圖2D、圖3C及圖3D，源極115b填入接觸窗114b，以和半導體圖案111的一端電性連接。汲極115a與源極115b分離，且填入接觸窗114a，以和半導體圖案111的另一端電性連接。半導體圖案111、閘極113a、源極115b與汲極115a可形成主動元件120。第二訊號線115與源極115b電性連接。也就是說，第二訊號線115可以是資料線。第一訊號線113大致上沿著第二方向D2延伸，第二訊號線115大致上沿著第一方向D1延伸，而第一方向D1與第二方向D2交錯。舉例而言，在本實施例中，第一方向D1與第二方向D2大致上可以垂直，但本發明不以此為限。
請參照圖2E及圖3E，接著，形成介電層（或稱，平坦層）116，以覆蓋第二訊號線115、汲極115a、源極115b以及阻絕層114。其中，介電層116具有接觸窗116a（繪示於圖2E），且接觸窗116a暴露出部分的汲極115a。
請參照圖2F及圖3F，然後，於介電層116上形成觸控訊號線130。在本實施例中，觸控訊號線130可選擇性地在第一方向D1上延伸，並重疊於第二訊號線115。
請參照圖2G及圖3G，接著，形成第一絕緣材料層140a，以覆蓋觸控訊號線130及介電層116。然後，在第一絕緣材料層140a上形成觸控電極150。觸控電極150暴露出部分的第一絕緣材料層140a。
請參照圖2H及圖3H，接著，形成第二絕緣材料層160a，以覆蓋觸控電極150及第一絕緣材料層140a。
請參照圖2I及圖3I，然後，利用同一遮罩同時圖案化第一絕緣材料層140a以及第二絕緣材料層160a，以形成第一絕緣層140及第二絕緣層160。第一絕緣層140具有第一接觸窗141，與觸控訊號線130的接觸部131重疊。第二絕緣層160具有第二接觸窗161，與觸控電極150的接觸部151及第一絕緣層140的第一接觸窗141重疊。
在本實施例中，由第一絕緣層140及第二絕緣層160是利用同一遮罩同時被圖案化而成的，且第二絕緣層160之第二接觸窗161的第一部分161a在觸控電極150上，而第二絕緣層160之第二接觸窗161的第二部分161b不在觸控電極150上，因此，第一絕緣層140之定義第一接觸窗141的側壁142會與觸控電極150之接觸部151的側壁152實質上切齊。也就是說，第一接觸窗141於基底110上之垂直投影的邊緣的一部分與觸控電極150之接觸部151於基底110上之垂直投影的邊緣的一部分實質上重合。
請參照圖2I及圖3I，接著，形成畫素電極170以及第一橋接元件180於第二絕緣層150上。畫素電極170與第一橋接元件180分離。畫素電極170與主動元件120電性連接。第一橋接元件180透過第一接觸窗141及第二接觸窗161與觸控電極150的接觸部151及觸控訊號線130的接觸部131電性連接。觸控電極150與觸控訊號線130電性連接，以在觸控時段用以感測觸控動作。此外，觸控電極150與畫素電極170重疊，而觸控電極150與畫素電極170在顯示時段用以驅動顯示介質（例如但不限於：液晶）。也就是說，觸控電極150在顯示時段可視為共用電極。此時，便完成主動元件基板100（標示於圖1）的製作。舉例而言，在本實施例中，畫素電極170可以是透明導電層，其包括金屬氧化物，例如：銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或其它合適的氧化物、或者是上述至少二者之堆疊層，但本發明不以此為限。
值得一提的是，在本實施例中，利用同一遮罩形成與觸控電極150之接觸部151及觸控訊號線130之接觸部131重疊的第一接觸窗141及第二接觸窗161，利用填入第一接觸窗141及第二接觸窗161的第一橋接元件180電性連接觸控電極150的接觸部151與觸控訊號線130的接觸部131，且第一橋接元件180可利用既有之膜層（例如但不限於：畫素電極170所屬之膜層）製作，因此，能減少製作主動元件陣列基板100所需的遮罩數量，有助於製造成本降低。
圖4為對應圖2I之區域R4的放大示意圖。請參照圖2I及圖4，在本實施例中，觸控訊號線130在第一方向D1上延伸。觸控電極150之接觸部151於基底110上之垂直投影的邊緣151a的部分與第一方向D1夾有一角度α，而0 o≦α≦90 o，較佳30 o≦α≦60 o。此外，在本實施例中，第一訊號線113與主動元件120電性連接，且與觸控訊號線130交錯。其中，第一訊號線113在第二方向D2上延伸，而觸控電極150之接觸部151於基底110上之垂直投影的邊緣的一部分與第二方向D2夾有角度β，而0 o≦β≦90 o，較佳30 o≦α≦60 o。
請參照圖3I及圖4，在本實施例中，第二接觸窗161具有第一部分161a及第二部分161b，分別與觸控電極150的接觸部151及第一絕緣層140的第一接觸窗141重疊。第二接觸窗160的第一部分161a及第二接觸窗160的第二部分161b在第三方向D3上排列，而第一方向D1與第三方向D3交錯。也就是說，在本實施例中，第二接觸窗161、觸控電極150的接觸部151以及觸控訊號線130的接觸部131大致上可呈菱形，且所述菱形的邊相對於第一訊號線113及第二訊號線115傾斜。藉此，第二接觸窗161、觸控電極150的接觸部151以及觸控訊號線130的接觸部131能以較少的面積設置於相鄰的多個畫素電極170之間，進而提升主動元件基板100的開口率。
圖5A為對應圖1之區域R2的放大示意圖。圖5B為對應圖5A之剖線C-C’的剖面示意圖。周邊區100b中區域R2的各個疊層及製作方法大致與主動區100a中區域R1的各個疊層及製作方法相似，於此不再贅述。
請參照圖5A及圖5B，在本實施例中，主動元件基板100更包括接墊115c，與驅動晶片（未繪示）電性連接，且設置於周邊區100b。介電層116設置於接墊115c上，且具有與接墊115c重疊的至少一第三接觸窗116b。其中，觸控訊號線130設置於介電層116b上且具有設置於周邊區100b的第一端部132。觸控訊號線130的第一端部132透過介電層116b的第三接觸窗116b與接墊115c電性連接。具體而言，在本實施例中，觸控訊號線130的第一端部132設置於介電層116的至少一第三接觸窗116b中且直接地與接墊115c電性接觸。
圖6A為對應圖1之區域R3的放大示意圖。圖6B為對應圖6A之剖線D-D’的剖面示意圖。周邊區100b中區域R3的各個疊層及製作方法大致與主動區100a中區域R1的各個疊層及製作方法相似，於此不再贅述。
請參照圖6A及圖6B，在本實施例中，主動元件基板100更包括觸控開關121及第二橋接元件180a。觸控開關121設置於主動元件基板110的周邊區100b。介電層116設置於觸控開關121上。介電層116具有與觸控開關121之一部分121a重疊的接觸窗116d。觸控訊號線130設置於介電層116上且具有第二端部133。第一絕緣層140具有第四接觸窗144及第五接觸窗145。第四接觸窗144與觸控開關121之部分121a重疊。第五接觸窗145與觸控訊號線130之第二端部133重疊。第二絕緣層160具有第六接觸窗162及第七接觸窗163。第六接觸窗162與第四接觸窗144重疊，且第七接觸窗163與第五接觸窗145重疊。在本實施例中，第四接觸窗144於基底110上的垂直投影及第六接觸窗162於基底110上的垂直投影可選擇性地位於接觸窗116d於基底110上的垂直投影以內，但本發明不以此為限。
第二橋接元件180a可透過第一絕緣層140的第四接觸窗144及第二絕緣層160的第六接觸窗162與觸控開關121的部分121a電性連接。第二橋接元件180a可透過第一絕緣層140的第五接觸窗145及第二絕緣層160的第七接觸窗163與觸控訊號線130的第二端部133電性連接。
在本實施例中，第一絕緣層140的第四接觸窗144與第二絕緣層160的第六接觸窗162實質上切齊。在本實施例中，第一絕緣層140的第五接觸窗145及第二絕緣層160的第七接觸窗163實質上切齊。
綜上所述，在本發明一實施例的主動元件基板的製程中，利用同一遮罩形成與觸控電極之接觸部及觸控訊號線之接觸部重疊之第一絕緣層的第一接觸窗及第二絕緣層的第二接觸窗，利用填入所述第一接觸窗及所述第二接觸窗的第一橋接元件電性連接觸控電極的接觸部與觸控訊號線的接觸部，且第一橋接元件可利用既有之膜層（例如但不限於：畫素電極所屬之膜層）製作，因此，能減少製作主動元件陣列基板所需的遮罩數量，有助於製造成本降低。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧主動元件基板
100a‧‧‧主動區
100b‧‧‧周邊區
110‧‧‧基底
111‧‧‧半導體圖案
112‧‧‧閘絕緣層
113‧‧‧第一訊號線
113a‧‧‧閘極
114‧‧‧阻絕層
114a、114b‧‧‧接觸窗
115‧‧‧第二訊號線
115a‧‧‧汲極
115b‧‧‧源極
115c‧‧‧接墊
116‧‧‧介電層
116a、116d‧‧‧接觸窗
116b‧‧‧第三接觸窗
120‧‧‧主動元件
121‧‧‧觸控開關
121a‧‧‧部分
130‧‧‧觸控訊號線
131‧‧‧接觸部
132‧‧‧第一端部
133‧‧‧第二端部
140‧‧‧第一絕緣層
140a‧‧‧第一絕緣材料層
141‧‧‧第一接觸窗
142‧‧‧側壁
144‧‧‧第四接觸窗
145‧‧‧第五接觸窗
150‧‧‧觸控電極
151‧‧‧接觸部
151a‧‧‧邊緣
152‧‧‧側壁
160‧‧‧第二絕緣層
160a‧‧‧第二絕緣材料層
161‧‧‧第二接觸窗
161a‧‧‧第一部分
161b‧‧‧第二部分
162‧‧‧第六接觸窗
163‧‧‧第七接觸窗
170‧‧‧畫素電極
180‧‧‧第一橋接元件
180a‧‧‧第二橋接元件
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
D3‧‧‧第三方向
G‧‧‧閘極
R1、R2、R3、R4‧‧‧區域
α、β‧‧‧角度
圖1為本發明一實施例之主動元件基板的上視示意圖。 圖2A至圖2I為本發明一實施例之主動元件基板的製造流程的上視示意圖。 圖3A至圖3I為本發明一實施例之主動元件基板的製造流程的剖面示意圖。 圖4為對應圖2I之區域R4的放大示意圖。 圖5A為對應圖1之區域R2的放大示意圖。 圖5B為對應圖5A之剖線C-C’的剖面示意圖。 圖6A為對應圖1之區域R3的放大示意圖。 圖6B為對應圖6A之剖線D-D’的剖面示意圖。

Claims (10)

  1. 一種主動元件基板，包括： 一基底，具有一主動區以及該主動區外的一周邊區； 一主動元件，設置於該基底的該主動區上； 一觸控訊號線，設置於該基底上； 一第一絕緣層，設置於該觸控訊號線上，且具有與該觸控訊號線之一接觸部重疊的一第一接觸窗； 一觸控電極，設置於該第一絕緣層上，且具有一接觸部； 一第二絕緣層，設置於該觸控電極上，且具有一第二接觸窗，其中該第二接觸窗與該觸控電極的該接觸部及該第一絕緣層的該第一接觸窗重疊； 一畫素電極，設置於該第二絕緣層上，且與該主動元件電性連接；以及 一第一橋接元件，設置於該第二絕緣層上，且與該畫素電極分離，其中該第一橋接元件透過該第一接觸窗及該第二接觸窗與該觸控電極的該接觸部及該觸控訊號線的該接觸部電性連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的主動元件基板，其中該第一絕緣層具有定義該第一接觸窗的一側壁，該觸控電極之該接觸部的一側壁與該第一絕緣層的該側壁實質上切齊。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的主動元件基板，其中該第一接觸窗於該基底上之一垂直投影的一邊緣的一部分與該觸控電極之該接觸部於該基底上之一垂直投影的一邊緣的一部分實質上重合。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的主動元件基板，其中該觸控訊號線在一第一方向上延伸，該觸控電極之該接觸部於該基底上之一垂直投影的一邊緣的一部分與該第一方向夾有一角度α，而0 o≦α≦90 o。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的主動元件基板，更包括： 一第一訊號線，與該主動元件電性連接，且與該觸控訊號線交錯，其中該第一訊號線在一第二方向上延伸，而該觸控電極之該接觸部於該基底上之一垂直投影的一邊緣的一部分與該第二方向夾有一角度β，而0 o≦β≦90 o。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的主動元件基板，其中該觸控訊號線在一第一方向上延伸；該第二接觸窗具有一第一部分及一第二部分，分別與該觸控電極的該接觸部及該第一絕緣層的該第一接觸窗重疊，該第二接觸窗的該第一部分及該第二接觸窗的該第二部分在一第三方向上排列，而該第一方向與該第三方向交錯。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的主動元件基板，更包括： 一接墊，設置於該基底的該周邊區；以及 一介電層，設置於該接墊上，且具有與該接墊重疊的至少一第三接觸窗，其中該觸控訊號線設置於該介電層上且具有設置於該周邊區的一第一端部，而該觸控訊號線的該第一端部設置於該介電層的該至少一第三接觸窗中且直接地該接墊電性接觸。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的主動元件基板，更包括： 一觸控開關，設置於該主動元件基板的該周邊區； 一介電層，設置於該觸控開關上，其中該觸控訊號線設置於該介電層上且具有一第二端部，該第一絕緣層具有分別與該觸控開關之一部分及該觸控訊號線之該第二端部重疊的一第四接觸窗及一第五接觸窗，該第二絕緣層具有分別與該第四接觸窗及該第五接觸窗重疊的一第六接觸窗及一第七接觸窗；以及 一第二橋接元件，設置於該第二絕緣層上，透過該第一絕緣層的該第四接觸窗及該第二絕緣層的該第六接觸窗與該觸控開關的該部分電性連接，且透過該第一絕緣層的該第五接觸窗及該第二絕緣層的該第七接觸窗與該觸控訊號線的該第二端部電性連接。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的主動元件基板，其中該第一絕緣層的該第四接觸窗與該第二絕緣層的該第六接觸窗實質上切齊。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的主動元件基板，其中該第一絕緣層的該第五接觸窗及該第二絕緣層的該第七接觸窗實質上切齊。
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