Tft-lcd像素結(jié)構(gòu)及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)及其制作方法，所述TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)包括形成于基板上的柵極線、TFT開關(guān)及像素電極。所述TFT開關(guān)包括圓形漏極、環(huán)形半導(dǎo)體層、環(huán)形源極及保護層。所述圓形漏極絕緣地形成于所述柵極線上。所述環(huán)形半導(dǎo)體層環(huán)設(shè)于所述圓形漏極的周圍。所述環(huán)形源極環(huán)設(shè)于所述環(huán)形半導(dǎo)體層的周圍。所述保護層形成于所述圓形漏極、環(huán)形半導(dǎo)體層及環(huán)形源極上，其中所述保護層在所述圓形漏極上形成一過孔，且所述像素電極經(jīng)由所述過孔與所述圓形漏極電性連接。本發(fā)明的TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)可提升開口率并提高像素電極的充電能力。
【專利說明】TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)及其制作方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及液晶顯示領(lǐng)域，特別涉及一種薄膜晶體管液晶顯示器(Thin filmtransistor liquid crystal display, TFT-LCD)像素結(jié)構(gòu)及其制作方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著液晶顯示技術(shù)的進步，薄膜晶體管陣列(TFT array)基板上的像素數(shù)量逐步提升，也就是說，顯示面板上的每英寸像素(Pixels Per Inch, PPI)也同步提升。因此，控制每一像素亮度的薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)的數(shù)量也日益增加。
[0003]然而，在同樣的面積下，需要設(shè)置越來越多的TFT開關(guān)以及多條柵極線及數(shù)據(jù)線，使得液晶面板的透光的開口率逐漸下降。為提升開口率，TFT開關(guān)的制作尺寸也越來越小，這將造成像素電極充電能力越受考驗。圖1為現(xiàn)有TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)的剖面示意圖，如圖1所示，TFT開關(guān)10包括了柵極11、與數(shù)據(jù)線連接的源極12及與像素電極15的漏極13。TFT開關(guān)10上需設(shè)有一預(yù)定厚度的保護層，簡稱0C(0ver Coat)層17。像素電極15與源極12需要通過過孔19電性連接。然而，縮小的TFT開關(guān)10的漏極13同樣也縮小了，因此使得像素電極15與漏極13連接的區(qū)域也同步縮小。此將影響到像素電極15的導(dǎo)電度，而降低了像素電極15的充電能力。同時，由于OC層17過大而導(dǎo)致過孔19較大，也會的阻礙到像素開口率的提升。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本發(fā)明的一個目的在于提供一種TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)，其將TFT開關(guān)的源極及漏極設(shè)置在柵極線上，而提升了開口率。另外，本發(fā)明將漏極設(shè)計為圓形，而源極設(shè)置為圍繞漏極的環(huán)形，使得像素電極與漏極的接觸面積增加，而提高了像素電極的充電能力。
[0005]本發(fā)明的另一個目的在于提供一種TFT-1XD陣列基板，其將TFT開關(guān)的源極及漏極設(shè)置在柵極線上，而提升了開口率，同時將漏極設(shè)計為圓形，使得像素電極與漏極的接觸面積增加，而提高了像素電極的充電能力。
[0006]本發(fā)明的再另一個目的在于提供一種TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其提供制作上述TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)的具體步驟，以解決現(xiàn)有面板的問題。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明的優(yōu)選實施例提供了一種TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)，其包括形成于基板上的柵極線、TFT開關(guān)及像素電極。所述TFT開關(guān)包括圓形漏極、環(huán)形半導(dǎo)體層、環(huán)形源極及保護層。所述圓形漏極絕緣地形成于所述柵極線上。所述環(huán)形半導(dǎo)體層環(huán)設(shè)于所述圓形漏極的周圍。所述環(huán)形源極環(huán)設(shè)于所述環(huán)形半導(dǎo)體層的周圍。所述保護層形成于所述圓形漏極、環(huán)形半導(dǎo)體層及環(huán)形源極上，其中所述保護層在所述圓形漏極上形成一過孔，且所述像素電極經(jīng)由所述過孔與所述圓形漏極電性連接。
[0008]在本發(fā)明優(yōu)選實施例中，所述過孔的大小約等于所述圓形漏極的大小。優(yōu)選地，所述過孔為圓形。
[0009]在本發(fā)明優(yōu)選實施例中，所述柵極線具有預(yù)定寬度，且定義出條狀遮蔽區(qū)。進一步來說，所述圓形漏極、環(huán)形半導(dǎo)體層及環(huán)形源極皆位于所述條狀遮蔽區(qū)內(nèi)。另外，所述柵極線上設(shè)置有柵絕緣層，且所述圓形漏極、環(huán)形半導(dǎo)體層及環(huán)形源極皆形成于所述柵絕緣層上。
[0010]在本發(fā)明優(yōu)選實施例中，所述圓形漏極的中心定義有一開孔，所述開孔與所述過孔連接。
[0011]在本發(fā)明優(yōu)選實施例中，所述環(huán)形半導(dǎo)體層包括環(huán)形有源層、第一環(huán)形歐姆接觸層及第二環(huán)形歐姆接觸層。所述第一環(huán)形歐姆接觸層設(shè)置于所述環(huán)形有源層的內(nèi)緣，用于與所述圓形漏極接觸。所述第二環(huán)形歐姆接觸層設(shè)置于所述環(huán)形有源層的外緣，用于與所述環(huán)形源極接觸。
[0012]本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例提供了一種TFT-1XD陣列基板，其包括形成于基板上的多條柵極線、多條數(shù)據(jù)線、多個TFT開關(guān)及多個像素電極。每個TFT開關(guān)包括:圓形漏極，絕緣地形成于所述柵極線上；環(huán)形半導(dǎo)體層，環(huán)設(shè)于所述圓形漏極的周圍；環(huán)形源極，環(huán)設(shè)于所述環(huán)形半導(dǎo)體層的周圍；以及保護層，形成于所述圓形漏極、環(huán)形半導(dǎo)體層及環(huán)形源極上，其中所述保護層在所述圓形漏極上形成過孔，且所述像素電極經(jīng)由所述過孔與所述圓形漏極電性連接。
[0013]在本發(fā)明優(yōu)選實施例中，所述數(shù)據(jù)線耦接所述環(huán)形源極的外緣。
[0014]同樣地，為解決上述問題，本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例提供了一種TFT-1XD像素結(jié)構(gòu)的制作方法，包括下列步驟:在基板上形成柵極線；在所述柵極線上形成柵絕緣層；采用光罩工藝在所述柵絕緣層上形成圓形漏極及環(huán)設(shè)于所述圓形漏極周圍的環(huán)形源極；在所述柵絕緣層上形成位于所述圓形漏極及所述環(huán)形源極之間的環(huán)形半導(dǎo)體層；形成位于所述圓形漏極、環(huán)形半導(dǎo)體層及環(huán)形源極上的保護層，其中所述保護層在所述圓形漏極上形成一過孔；以及在所述保護層上形成像素電極，其中所述像素電極經(jīng)由所述過孔與所述圓形漏極電性連接。
[0015]在本發(fā)明優(yōu)選實施例中，形成所述環(huán)形半導(dǎo)體層的步驟包括:采用鍍膜工藝形成歐姆接觸層；圖形化所述歐姆接觸層，以形成與圓形漏極的外緣接觸的第一環(huán)形歐姆接觸層，以及與所述環(huán)形源極的內(nèi)緣接觸的第二環(huán)形歐姆接觸層；以及形成位于所述第一環(huán)形歐姆接觸層及所述第二環(huán)形歐姆接觸層之間的環(huán)形有源層。
[0016]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明將TFT開關(guān)的源極、漏極及半導(dǎo)體層設(shè)置在同一平面上，且漏極、半導(dǎo)體層及源極呈現(xiàn)為同心圓的設(shè)計。而本發(fā)明的圓形漏極、環(huán)形半導(dǎo)體層及環(huán)形源極設(shè)置在柵極線上，而過孔直接做在圓形漏極之上，而提升了開口率。另外，本發(fā)明圓形漏極與環(huán)形源極增大了導(dǎo)電溝道面積，從而提高了像素電極的充電能力。
[0017]為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下:
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0018]圖1為現(xiàn)有TFT-1XD像素結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明一優(yōu)選實施例的TFT-1XD像素結(jié)構(gòu)的局部俯視示意圖；
[0020]圖3為圖1沿AA線段的俯視示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明一優(yōu)選實施例的TFT-1XD像素結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；
[0022]圖5為另一實施例的局部剖面示意圖；
[0023]圖6為本發(fā)明一優(yōu)選實施例的TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)的制作方法的流程圖。
【【具體實施方式】】
[0024]以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實施的特定實施例。
[0025]請參閱圖2至圖4，圖2為本發(fā)明一優(yōu)選實施例的TFT-1XD像素結(jié)構(gòu)的局部俯視示意圖，圖3為圖1沿AA線段的俯視示意圖，圖4為本發(fā)明一優(yōu)選實施例的TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。需注意的是，上述圖式僅是用來說明，并未以實際比例繪制。
[0026]如圖所示，本實施例的TFT-1XD像素結(jié)構(gòu)包括形成于基板210上的柵極線220、TFT開關(guān)250及像素電極270。如圖2所示，本實施例的TFT開關(guān)250包括圓形漏極252、環(huán)形半導(dǎo)體層260、環(huán)形源極254及保護層280。
[0027]如圖3所示，圓形漏極252絕緣地形成于所述柵極線220上。具體地，所述柵極線220上設(shè)置有柵絕緣(GI)層230，且所述圓形漏極252形成于所述柵絕緣層230上。
[0028]如圖2及圖3所示，環(huán)形半導(dǎo)體層260環(huán)設(shè)于所述圓形漏極252的周圍，且與圓形漏極252的外緣接觸。另外，所述環(huán)形源極254環(huán)設(shè)于所述環(huán)形半導(dǎo)體層260的周圍，且與環(huán)形半導(dǎo)體層260的外緣接觸。具體而言，環(huán)形半導(dǎo)體層260作為圓形漏極252與環(huán)形源極254的導(dǎo)電通道。
[0029]在此實施例中，圓形漏極252、環(huán)形半導(dǎo)體層260、環(huán)形源極254設(shè)置在同一平面上。也就是說，圓形漏極252、環(huán)形半導(dǎo)體層260、及環(huán)形源極254具有相同厚度。值得一提的是，圓形漏極252、環(huán)形半導(dǎo)體層260、及環(huán)形源極254呈現(xiàn)了一種同心圓結(jié)構(gòu)，該同心圓結(jié)構(gòu)的圓心位于圓形漏極252的中心。然而，本發(fā)明并不限于同心圓的結(jié)構(gòu)，如橢圓、矩形等皆在本發(fā)明的范圍中。更進一步地說，漏極及源極可采用不規(guī)則形狀，以增加兩電極之間的半導(dǎo)體層的接觸面積，進而增大充電能力。
[0030]如圖2及圖3所示，進一步而言，環(huán)形半導(dǎo)體層260包括環(huán)形有源層261、第一環(huán)形歐姆接觸層262及第二環(huán)形歐姆接觸層η+摻雜非晶硅層264。優(yōu)選地，環(huán)形有源層261是由非晶硅(a-Si)所制成，第一環(huán)形歐姆接觸層262及第二環(huán)形歐姆接觸層264是由η+摻雜非晶硅(n+a-Si)所制成。第一環(huán)形歐姆接觸層262設(shè)置于所述環(huán)形有源層261的內(nèi)緣，用于與所述圓形漏極252接觸。第二環(huán)形歐姆接觸層264設(shè)置于所述環(huán)形有源層261的外緣，用于與所述環(huán)形源極254接觸。
[0031]如圖2所示，柵極線220具有預(yù)定寬度W，且定義出條狀遮蔽區(qū)S。進一步來說，圓形漏極252、環(huán)形半導(dǎo)體層260及環(huán)形源極254皆位于所述條狀遮蔽區(qū)S內(nèi)。另外，所述柵極線220上設(shè)置有柵絕緣層230，且所述圓形漏極252、環(huán)形半導(dǎo)體層260及環(huán)形源極254皆形成于所述柵絕緣層230上。因此，本實施例的TFT開關(guān)250并不占用透光的區(qū)域，可極大化像素的開口率。
[0032]如圖4所示，保護層280形成于所述圓形漏極252、環(huán)形半導(dǎo)體層260、及環(huán)形源極254上，其中所述保護層280在所述圓形漏極252上形成一過孔282，且所述像素電極270經(jīng)由所述過孔282與所述圓形漏極252電性連接。值得一提的是，保護層280與圓形漏極252、環(huán)形半導(dǎo)體層260及環(huán)形源極254之間還設(shè)有一鈍化(passivat1n)層284。在本實施例中，過孔282的大小約等于所述圓形漏極252的大小。也就是說，過孔282由俯視方向來看為圓形。然而，在其他實施例中，過孔和漏極的形狀可以不同，只要使得像素電極270可以接觸漏極即可。。此外，也因過孔282位于TFT開關(guān)250的中央，并于延伸到TFT開關(guān)250外的像素顯示區(qū)域，而可最大化開口率。
[0033]值得一提的是，所述保護層280上還設(shè)有一公共電極272，而可與像素電極270作用形成共平面開關(guān)模式IPS(In-Plane-Switching)像素結(jié)構(gòu)。
[0034]請參照圖5，圖5為另一實施例的局部剖面示意圖。在另一實施例中，所述圓形漏極252的中心定義有一開孔253，所述開孔253與所述過孔282連接，使得過孔282上的像素電極270可增加與圓形漏極252的接觸面積，而進一步加強像素電極270的充電能力。同樣地，本發(fā)明并不限定開孔253的大小與形狀，只要像素電極270與漏極252接觸即可。
[0035]以下將詳細說明包含上述TFT-1XD像素結(jié)構(gòu)的TFT-1XD陣列基板，請一并參照圖2至圖4，本實施例的TFT-1XD陣列基板包括形成于基板210上的多條柵極線220、多條數(shù)據(jù)線225、多個TFT開關(guān)250及多個像素電極270。
[0036]類似地，每個TFT開關(guān)250包括圓形漏極252、環(huán)形半導(dǎo)體層260、環(huán)形源極254及保護層280。圓形漏極252絕緣地形成于所述柵極線220上。環(huán)形半導(dǎo)體層260環(huán)設(shè)于所述圓形漏極252的周圍。環(huán)形源極254環(huán)設(shè)于所述環(huán)形半導(dǎo)體層260的周圍。保護層280形成于所述圓形漏極252、環(huán)形半導(dǎo)體層260及環(huán)形源極254上，其中所述保護層280在所述圓形漏極252上形成一過孔282，且所述像素電極270經(jīng)由所述過孔與282所述圓形漏極252電性連接。值得注意的是，本實施例的數(shù)據(jù)線225耦接所述環(huán)形源極254的外緣。
[0037]以下將詳細說明本實施例的TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)的制作方法，請一并參閱圖6及圖2至圖4，圖6為本發(fā)明一優(yōu)選實施例的TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)的制作方法的流程圖。本實施例的TFT-1XD像素結(jié)構(gòu)的制作方法開始于步驟SlO。
[0038]在步驟SlO中，在基板210上形成柵極線220，然后執(zhí)行步驟S20。在步驟S20中，在所述柵極線220上形成柵絕緣層230，然后執(zhí)行步驟S30。上述步驟為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，在此不再詳細說明。
[0039]在步驟S30中，采用光罩工藝在所述柵絕緣層230上形成圓形漏極252及環(huán)設(shè)于所述圓形漏極252周圍的環(huán)形源極254，然后執(zhí)行步驟S40。
[0040]在步驟S40中，在所述柵絕緣層230上形成位于所述圓形漏極252及所述環(huán)形源極254之間的環(huán)形半導(dǎo)體層260，然后執(zhí)行步驟S50。
[0041]在步驟S50中，形成位于所述圓形漏極252、環(huán)形半導(dǎo)體層260及環(huán)形源極254上的保護層280，其中所述保護層在所述圓形漏極252上形成一過孔282，然后執(zhí)行步驟S60。
[0042]在步驟S60中，在所述保護層280上形成像素電極270，其中所述像素電極270經(jīng)由所述過孔282與所述圓形漏極252電性連接。
[0043]進一步而言，如圖2所示，在步驟S40中形成所述環(huán)形半導(dǎo)體層260的具體步驟包括:采用鍍膜工藝形成歐姆接觸層；圖形化所述歐姆接觸層，以形成與圓形漏極252的外緣接觸的第一環(huán)形歐姆接觸層262，以及與所述環(huán)形源極254的內(nèi)緣接觸的第二環(huán)形歐姆接觸層264 ;以及形成位于所述第一環(huán)形歐姆接觸層262及所述第二環(huán)形歐姆接觸層264之間的環(huán)形有源層261。
[0044]綜上所述，本發(fā)明將TFT開關(guān)250的源極、漏極及半導(dǎo)體層設(shè)置在同一平面上，且漏極、半導(dǎo)體層及源極呈現(xiàn)為同心圓的設(shè)計。而本發(fā)明的圓形漏極252、環(huán)形半導(dǎo)體層260及環(huán)形源極254設(shè)置在柵極線220上，而提升了開口率。另外，本發(fā)明圓形漏極252與環(huán)形源極254增大了導(dǎo)電溝道面積，從而提高了像素電極270的充電能力。
[0045]雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例揭露如上，但上述優(yōu)選實施例幷非用以限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求界定的范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種TFT-1XD像素結(jié)構(gòu)，包括形成于基板上的柵極線、TFT開關(guān)及像素電極，其特征在于，所述TFT開關(guān)包括: 圓形漏極，絕緣地形成于所述柵極線上； 環(huán)形半導(dǎo)體層，環(huán)設(shè)于所述圓形漏極的周圍； 環(huán)形源極，環(huán)設(shè)于所述環(huán)形半導(dǎo)體層的周圍；以及 保護層，形成于所述圓形漏極、環(huán)形半導(dǎo)體層及環(huán)形源極上，其中所述保護層在所述圓形漏極上形成一過孔，且所述像素電極經(jīng)由所述過孔與所述圓形漏極電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述過孔的大小約等于所述圓形漏極的大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述過孔為圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述柵極線具有預(yù)定寬度，且定義出條狀遮蔽區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述圓形漏極、環(huán)形半導(dǎo)體層及環(huán)形源極皆位于所述條狀遮蔽區(qū)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述柵極線上設(shè)置有柵絕緣層，且所述圓形漏極、環(huán)形半導(dǎo)體層及環(huán)形源極皆形成于所述柵絕緣層上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述圓形漏極的中心定義有一開孔，所述開孔與所述過孔連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)形半導(dǎo)體層包括: 環(huán)形有源層； 第一環(huán)形歐姆接觸層，設(shè)置于所述環(huán)形有源層的內(nèi)緣，用于與所述圓形漏極接觸；以及 第二環(huán)形歐姆接觸層，設(shè)置于所述環(huán)形有源層的外緣，用于與所述環(huán)形源極接觸。
9.一種TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，包括下列步驟: 在基板上形成柵極線； 在所述柵極線上形成柵絕緣層； 采用光罩工藝在所述柵絕緣層上形成圓形漏極及環(huán)設(shè)于所述圓形漏極周圍的環(huán)形源極； 在所述柵絕緣層上形成位于所述圓形漏極及所述環(huán)形源極之間的環(huán)形半導(dǎo)體層； 形成位于所述圓形漏極、環(huán)形半導(dǎo)體層及環(huán)形源極上的保護層，其中所述保護層在所述圓形漏極上形成一過孔；以及 在所述保護層上形成像素電極，其中所述像素電極經(jīng)由所述過孔與所述圓形漏極電性連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，形成所述環(huán)形半導(dǎo)體層的步驟包括: 采用鍍膜工藝形成歐姆接觸層； 圖形化所述歐姆接觸層，以形成與圓形漏極的外緣接觸的第一環(huán)形歐姆接觸層，以及與所述環(huán)形源極的內(nèi)緣接觸的第二環(huán)形歐姆接觸層；以及 形成位于所述第一環(huán)形歐姆接觸層及所述第二環(huán)形歐姆接觸層之間的環(huán)形有源層。
【文檔編號】H01L27/12GK104483793SQ201410853614
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月30日
【發(fā)明者】唐岳軍 申請人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司