《TFTLCD像素结构及其制作方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《TFTLCD像素结构及其制作方法.pdf（11页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410853614.4(22)申请日 2014.12.30G02F 1/1362(2006.01)G02F 1/1368(2006.01)H01L 27/12(2006.01)H01L 21/77(2006.01)(71)申请人 深圳市华星光电技术有限公司地址 518132 广东省深圳市光明新区塘明大道92号(72)发明人 唐岳军(74)专利代理机构 深圳翼盛智成知识产权事务所 ( 普通合伙 ) 44300代理人 黄威(54) 发明名称TFT-LCD 像素结构及其制作方法(57) 摘要本发明提供了一种 TFT-LCD 像素结构及其制。
2、作方法，所述 TFT-LCD 像素结构包括形成于基板上的栅极线、TFT 开关及像素电极。所述 TFT 开关包括圆形漏极、环形半导体层、环形源极及保护层。所述圆形漏极绝缘地形成于所述栅极线上。所述环形半导体层环设于所述圆形漏极的周围。所述环形源极环设于所述环形半导体层的周围。所述保护层形成于所述圆形漏极、环形半导体层及环形源极上，其中所述保护层在所述圆形漏极上形成一过孔，且所述像素电极经由所述过孔与所述圆形漏极电性连接。本发明的 TFT-LCD 像素结构可提升开口率并提高像素电极的充电能力。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页 。
3、附图4页(10)申请公布号 CN 104483793 A(43)申请公布日 2015.04.01CN 104483793 A1/1 页21.一种 TFT-LCD 像素结构，包括形成于基板上的栅极线、TFT 开关及像素电极，其特征在于，所述 TFT 开关包括 ：圆形漏极，绝缘地形成于所述栅极线上 ；环形半导体层，环设于所述圆形漏极的周围 ；环形源极，环设于所述环形半导体层的周围 ；以及保护层，形成于所述圆形漏极、环形半导体层及环形源极上，其中所述保护层在所述圆形漏极上形成一过孔，且所述像素电极经由所述过孔与所述圆形漏极电性连接。2.根据权利要求1所述的TFT-LCD像素结构，其特征在于，所述过孔。
4、的大小约等于所述圆形漏极的大小。3.根据权利要求 2 所述的 TFT-LCD 像素结构，其特征在于，所述过孔为圆形。4.根据权利要求 1 所述的 TFT-LCD 像素结构，其特征在于，所述栅极线具有预定宽度，且定义出条状遮蔽区。5.根据权利要求 4 所述的 TFT-LCD 像素结构，其特征在于，所述圆形漏极、环形半导体层及环形源极皆位于所述条状遮蔽区内。6.根据权利要求5所述的TFT-LCD像素结构，其特征在于，所述栅极线上设置有栅绝缘层，且所述圆形漏极、环形半导体层及环形源极皆形成于所述栅绝缘层上。7.根据权利要求1所述的TFT-LCD像素结构，其特征在于，所述圆形漏极的中心定义有一开孔，所。
5、述开孔与所述过孔连接。8.根据权利要求 1 所述的 TFT-LCD 像素结构，其特征在于，所述环形半导体层包括 ：环形有源层 ；第一环形欧姆接触层，设置于所述环形有源层的内缘，用于与所述圆形漏极接触 ；以及第二环形欧姆接触层，设置于所述环形有源层的外缘，用于与所述环形源极接触。9.一种 TFT-LCD 像素结构的制作方法，其特征在于，包括下列步骤 ：在基板上形成栅极线 ；在所述栅极线上形成栅绝缘层 ；采用光罩工艺在所述栅绝缘层上形成圆形漏极及环设于所述圆形漏极周围的环形源极；在所述栅绝缘层上形成位于所述圆形漏极及所述环形源极之间的环形半导体层 ；形成位于所述圆形漏极、环形半导体层及环形源极上的。
6、保护层，其中所述保护层在所述圆形漏极上形成一过孔 ；以及在所述保护层上形成像素电极，其中所述像素电极经由所述过孔与所述圆形漏极电性连接。10.根据权利要求 9 所述的 TFT-LCD 像素结构的制作方法，其特征在于，形成所述环形半导体层的步骤包括 ：采用镀膜工艺形成欧姆接触层 ；图形化所述欧姆接触层，以形成与圆形漏极的外缘接触的第一环形欧以及与所述环形源极的内缘接触的第二环形欧姆接触层 ；以及形成位于所述第一环形欧姆接触层及所述第二环形欧姆接触层之间的环形有源层。权 利 要 求 书CN 104483793 A1/5 页3TFT-LCD 像素结构及其制作方法【技术领域】0001 本发明涉及液晶显。
7、示领域，特别涉及一种薄膜晶体管液晶显示器(Thin film transistor liquid crystal display,TFT-LCD) 像素结构及其制作方法。【背景技术】0002 随着液晶显示技术的进步，薄膜晶体管阵列 (TFT array) 基板上的像素数量逐步提升，也就是说，显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体管 (Thin Film Transistor,TFT) 的数量也日益增加。0003 然而，在同样的面积下，需要设置越来越多的 TFT 开关以及多条栅极线及数据线，使得液晶面板的透光的开口率逐渐下。
8、降。为提升开口率，TFT 开关的制作尺寸也越来越小，这将造成像素电极充电能力越受考验。图 1 为现有 TFT-LCD 像素结构的剖面示意图，如图1 所示，TFT 开关 10 包括了栅极 11、与数据线连接的源极 12 及与像素电极 15 的漏极 13。TFT 开关 10 上需设有一预定厚度的保护层，简称 OC(Over Coat) 层 17。像素电极 15 与源极 12 需要通过过孔 19 电性连接。然而，缩小的 TFT 开关 10 的漏极 13 同样也缩小了，因此使得像素电极 15 与漏极 13 连接的区域也同步缩小。此将影响到像素电极 15 的导电度，而降低了像素电极 15 的充电能力。同。
9、时，由于 OC 层 17 过大而导致过孔 19 较大，也会的阻碍到像素开口率的提升。【发明内容】0004 本发明的一个目的在于提供一种 TFT-LCD 像素结构，其将 TFT 开关的源极及漏极设置在栅极线上，而提升了开口率。另外，本发明将漏极设计为圆形，而源极设置为围绕漏极的环形，使得像素电极与漏极的接触面积增加，而提高了像素电极的充电能力。0005 本发明的另一个目的在于提供一种 TFT-LCD 阵列基板，其将 TFT 开关的源极及漏极设置在栅极线上，而提升了开口率，同时将漏极设计为圆形，使得像素电极与漏极的接触面积增加，而提高了像素电极的充电能力。0006 本发明的再另一个目的在于提供一种。
10、 TFT-LCD 像素结构的制作方法，其提供制作上述 TFT-LCD 像素结构的具体步骤，以解决现有面板的问题。0007 为解决上述问题，本发明的优选实施例提供了一种 TFT-LCD 像素结构，其包括形成于基板上的栅极线、TFT开关及像素电极。所述TFT开关包括圆形漏极、环形半导体层、环形源极及保护层。所述圆形漏极绝缘地形成于所述栅极线上。所述环形半导体层环设于所述圆形漏极的周围。所述环形源极环设于所述环形半导体层的周围。所述保护层形成于所述圆形漏极、环形半导体层及环形源极上，其中所述保护层在所述圆形漏极上形成一过孔，且所述像素电极经由所述过孔与所述圆形漏极电性连接。0008 在本发明优选实施。
11、例中，所述过孔的大小约等于所述圆形漏极的大小。优选地，所述过孔为圆形。0009 在本发明优选实施例中，所述栅极线具有预定宽度，且定义出条状遮蔽区。进一步说 明 书CN 104483793 A2/5 页4来说，所述圆形漏极、环形半导体层及环形源极皆位于所述条状遮蔽区内。另外，所述栅极线上设置有栅绝缘层，且所述圆形漏极、环形半导体层及环形源极皆形成于所述栅绝缘层上。0010 在本发明优选实施例中，所述圆形漏极的中心定义有一开孔，所述开孔与所述过孔连接。0011 在本发明优选实施例中，所述环形半导体层包括环形有源层、第一环形欧姆接触层及第二环形欧姆接触层。所述第一环形欧姆接触层设置于所述环形有源层的。
12、内缘，用于与所述圆形漏极接触。所述第二环形欧姆接触层设置于所述环形有源层的外缘，用于与所述环形源极接触。0012 本发明的另一优选实施例提供了一种 TFT-LCD 阵列基板，其包括形成于基板上的多条栅极线、多条数据线、多个 TFT 开关及多个像素电极。每个 TFT 开关包括 ：圆形漏极，绝缘地形成于所述栅极线上 ；环形半导体层，环设于所述圆形漏极的周围 ；环形源极，环设于所述环形半导体层的周围 ；以及保护层，形成于所述圆形漏极、环形半导体层及环形源极上，其中所述保护层在所述圆形漏极上形成过孔，且所述像素电极经由所述过孔与所述圆形漏极电性连接。0013 在本发明优选实施例中，所述数据线耦接所述环。
13、形源极的外缘。0014 同样地，为解决上述问题，本发明的另一优选实施例提供了一种 TFT-LCD 像素结构的制作方法，包括下列步骤 ：在基板上形成栅极线 ；在所述栅极线上形成栅绝缘层 ；采用光罩工艺在所述栅绝缘层上形成圆形漏极及环设于所述圆形漏极周围的环形源极 ；在所述栅绝缘层上形成位于所述圆形漏极及所述环形源极之间的环形半导体层 ；形成位于所述圆形漏极、环形半导体层及环形源极上的保护层，其中所述保护层在所述圆形漏极上形成一过孔 ；以及在所述保护层上形成像素电极，其中所述像素电极经由所述过孔与所述圆形漏极电性连接。0015 在本发明优选实施例中，形成所述环形半导体层的步骤包括 ：采用镀膜工艺形。
14、成欧姆接触层 ；图形化所述欧姆接触层，以形成与圆形漏极的外缘接触的第一环形欧姆接触层，以及与所述环形源极的内缘接触的第二环形欧姆接触层 ；以及形成位于所述第一环形欧姆接触层及所述第二环形欧姆接触层之间的环形有源层。0016 相对于现有技术，本发明将 TFT 开关的源极、漏极及半导体层设置在同一平面上，且漏极、半导体层及源极呈现为同心圆的设计。而本发明的圆形漏极、环形半导体层及环形源极设置在栅极线上，而过孔直接做在圆形漏极之上，而提升了开口率。另外，本发明圆形漏极与环形源极增大了导电沟道面积，从而提高了像素电极的充电能力。0017 为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附。
15、图式，作详细说明如下 ：【附图说明】0018 图 1 为现有 TFT-LCD 像素结构的剖面示意图 ；0019 图 2 为本发明一优选实施例的 TFT-LCD 像素结构的局部俯视示意图 ；0020 图 3 为图 1 沿 AA 线段的俯视示意图 ；0021 图 4 为本发明一优选实施例的 TFT-LCD 像素结构的剖面示意图 ；说 明 书CN 104483793 A3/5 页50022 图 5 为另一实施例的局部剖面示意图 ；0023 图 6 为本发明一优选实施例的 TFT-LCD 像素结构的制作方法的流程图。【具体实施方式】0024 以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施。
16、的特定实施例。0025 请参阅图2至图4，图2为本发明一优选实施例的TFT-LCD像素结构的局部俯视示意图，图 3 为图 1 沿 AA 线段的俯视示意图，图 4 为本发明一优选实施例的 TFT-LCD 像素结构的剖面示意图。需注意的是，上述图式仅是用来说明，并未以实际比例绘制。0026 如图所示，本实施例的TFT-LCD像素结构包括形成于基板210上的栅极线220、TFT开关 250 及像素电极 270。如图 2 所示，本实施例的 TFT 开关 250 包括圆形漏极 252、环形半导体层 260、环形源极 254 及保护层 280。0027 如图 3 所示，圆形漏极 252 绝缘地形成于所述栅。
17、极线 220 上。具体地，所述栅极线220 上设置有栅绝缘 (GI) 层 230，且所述圆形漏极 252 形成于所述栅绝缘层 230 上。0028 如图 2 及图 3 所示，环形半导体层 260 环设于所述圆形漏极 252 的周围，且与圆形漏极 252 的外缘接触。另外，所述环形源极 254 环设于所述环形半导体层 260 的周围，且与环形半导体层 260 的外缘接触。具体而言，环形半导体层 260 作为圆形漏极 252 与环形源极 254 的导电通道。0029 在此实施例中，圆形漏极 252、环形半导体层 260、环形源极 254 设置在同一平面上。也就是说，圆形漏极 252、环形半导体层 。
18、260、及环形源极 254 具有相同厚度。值得一提的是，圆形漏极 252、环形半导体层 260、及环形源极 254 呈现了一种同心圆结构，该同心圆结构的圆心位于圆形漏极 252 的中心。然而，本发明并不限于同心圆的结构，如椭圆、矩形等皆在本发明的范围中。更进一步地说，漏极及源极可采用不规则形状，以增加两电极之间的半导体层的接触面积，进而增大充电能力。0030 如图2及图3所示，进一步而言，环形半导体层260包括环形有源层261、第一环形欧姆接触层 262 及第二环形欧姆接触层 n+ 掺杂非晶硅层 264。优选地，环形有源层 261 是由非晶硅 (a-Si) 所制成，第一环形欧姆接触层 262 。
19、及第二环形欧姆接触层 264 是由 n+ 掺杂非晶硅 (n+a-Si) 所制成。第一环形欧姆接触层 262 设置于所述环形有源层 261 的内缘，用于与所述圆形漏极 252 接触。第二环形欧姆接触层 264 设置于所述环形有源层 261 的外缘，用于与所述环形源极 254 接触。0031 如图 2 所示，栅极线 220 具有预定宽度 W，且定义出条状遮蔽区 S。进一步来说，圆形漏极 252、环形半导体层 260 及环形源极 254 皆位于所述条状遮蔽区 S 内。另外，所述栅极线 220 上设置有栅绝缘层 230，且所述圆形漏极 252、环形半导体层 260 及环形源极 254皆形成于所述栅绝缘。
20、层 230 上。因此，本实施例的 TFT 开关 250 并不占用透光的区域，可极大化像素的开口率。0032 如图 4 所示，保护层 280 形成于所述圆形漏极 252、环形半导体层 260、及环形源极254 上，其中所述保护层 280 在所述圆形漏极 252 上形成一过孔 282，且所述像素电极 270经由所述过孔 282 与所述圆形漏极 252 电性连接。值得一提的是，保护层 280 与圆形漏极252、环形半导体层 260 及环形源极 254 之间还设有一钝化 (passivation) 层 284。在本实说 明 书CN 104483793 A4/5 页6施例中，过孔 282 的大小约等于所。
21、述圆形漏极 252 的大小。也就是说，过孔 282 由俯视方向来看为圆形。然而，在其他实施例中，过孔和漏极的形状可以不同，只要使得像素电极 270可以接触漏极即可。此外，也因过孔 282 位于 TFT 开关 250 的中央，并于延伸到 TFT 开关250 外的像素显示区域，而可最大化开口率。0033 值得一提的是，所述保护层 280 上还设有一公共电极 272，而可与像素电极 270 作用形成共平面开关模式 IPS(In-Plane-Switching) 像素结构。0034 请参照图 5，图 5 为另一实施例的局部剖面示意图。在另一实施例中，所述圆形漏极 252 的中心定义有一开孔 253，所。
22、述开孔 253 与所述过孔 282 连接，使得过孔 282 上的像素电极270可增加与圆形漏极252的接触面积，而进一步加强像素电极270的充电能力。同样地，本发明并不限定开孔 253 的大小与形状，只要像素电极 270 与漏极 252 接触即可。0035 以下将详细说明包含上述TFT-LCD像素结构的TFT-LCD阵列基板，请一并参照图2至图 4，本实施例的 TFT-LCD 阵列基板包括形成于基板 210 上的多条栅极线 220、多条数据线 225、多个 TFT 开关 250 及多个像素电极 270。0036 类似地，每个 TFT 开关 250 包括圆形漏极 252、环形半导体层 260、环。
23、形源极 254 及保护层 280。圆形漏极 252 绝缘地形成于所述栅极线 220 上。环形半导体层 260 环设于所述圆形漏极 252 的周围。环形源极 254 环设于所述环形半导体层 260 的周围。保护层 280形成于所述圆形漏极 252、环形半导体层 260 及环形源极 254 上，其中所述保护层 280 在所述圆形漏极252上形成一过孔282，且所述像素电极270经由所述过孔与282所述圆形漏极252 电性连接。值得注意的是，本实施例的数据线 225 耦接所述环形源极 254 的外缘。0037 以下将详细说明本实施例的 TFT-LCD 像素结构的制作方法，请一并参阅图 6 及图2 至。
24、图 4，图 6 为本发明一优选实施例的 TFT-LCD 像素结构的制作方法的流程图。本实施例的 TFT-LCD 像素结构的制作方法开始于步骤 S10。0038 在步骤 S10 中，在基板 210 上形成栅极线 220，然后执行步骤 S20。在步骤 S20 中，在所述栅极线 220 上形成栅绝缘层 230，然后执行步骤 S30。上述步骤为本领域技术人员所熟知的，在此不再详细说明。0039 在步骤 S30 中，采用光罩工艺在所述栅绝缘层 230 上形成圆形漏极 252 及环设于所述圆形漏极 252 周围的环形源极 254，然后执行步骤 S40。0040 在步骤 S40 中，在所述栅绝缘层 230 。
25、上形成位于所述圆形漏极 252 及所述环形源极 254 之间的环形半导体层 260，然后执行步骤 S50。0041 在步骤 S50 中，形成位于所述圆形漏极 252、环形半导体层 260 及环形源极 254 上的保护层 280，其中所述保护层在所述圆形漏极 252 上形成一过孔 282，然后执行步骤 S60。0042 在步骤 S60 中，在所述保护层 280 上形成像素电极 270，其中所述像素电极 270 经由所述过孔 282 与所述圆形漏极 252 电性连接。0043 进一步而言，如图 2 所示，在步骤 S40 中形成所述环形半导体层 260 的具体步骤包括 ：采用镀膜工艺形成欧姆接触层 。
26、；图形化所述欧姆接触层，以形成与圆形漏极 252 的外缘接触的第一环形欧姆接触层 262，以及与所述环形源极 254 的内缘接触的第二环形欧姆接触层 264 ；以及形成位于所述第一环形欧姆接触层 262 及所述第二环形欧姆接触层 264 之间的环形有源层 261。0044 综上所述，本发明将 TFT 开关 250 的源极、漏极及半导体层设置在同一平面上，且说 明 书CN 104483793 A5/5 页7漏极、半导体层及源极呈现为同心圆的设计。而本发明的圆形漏极 252、环形半导体层 260及环形源极 254 设置在栅极线 220 上，而提升了开口率。另外，本发明圆形漏极 252 与环形源极 254 增大了导电沟道面积，从而提高了像素电极 270 的充电能力。0045 虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例幷非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。说 明 书CN 104483793 A1/4 页8图1说 明 书 附 图CN 104483793 A2/4 页9图2图3说 明 书 附 图CN 104483793 A3/4 页10图4图5说 明 书 附 图CN 104483793 A。