像素结构及其制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200810201093.9

申请日:

2008.10.13

公开号:

CN101728323A

公开日:

2010.06.09

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H01L 21/82申请公布日:20100609|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 21/82申请日:20081013|||公开

IPC分类号:

H01L21/82; H01L21/84; H01L21/8234; H01L27/02; H01L27/12; H01L27/04; G02F1/1362

主分类号:

H01L21/82

申请人:

华映视讯(吴江)有限公司; 中华映管股份有限公司

发明人:

江佳铭; 张原豪; 张锡明

地址:

215217 江苏省吴江经济开发区同里分区江兴东路88号

优先权:

专利代理机构:

上海汉声知识产权代理有限公司 31236

代理人:

胡晶

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内容摘要

一种像素结构的制造方法,利用制作薄膜晶体管的原有光罩数制程可同时制作表面具有起伏形状的反射层。在薄膜晶体管的制作过程中,预先在后续欲形成的反射层的下方制作凸起物,此凸起物是与薄膜晶体管的栅极同时形成、或是与薄膜晶体管的半导体层同时形成。并且,通过在凸起物上堆栈膜层,可使得在凸起物上方形成的反射层具有良好的高低起伏形状。因此,此像素结构的制作方法具有制程简单、生产成本低的优点,且可用于制作半穿透半反射式的像素结构、或是反射式的像素结构。

权利要求书

1: 一种像素结构的制造方法,其特征在于,包括: 提供一基板,该基板具有一主动组件区与一像素区; 在该基板上形成一栅极与多数个凸起物,其中该栅极位于该主动组件区,且该些凸起物位于该像素区; 形成一栅极绝缘层覆盖该栅极与该些凸起物; 在该栅极与该些凸起物上方的该栅极绝缘层上形成一半导体层; 于该栅极上方的该半导体层的两侧形成一源极与一漏极; 形成一图案化保护层覆盖该基板,且该图案化保护层暴露出部分该漏极; 在该基板上形成一像素电极,而该像素电极电性连接于该漏极;以及 于该些凸起物上方的该像素电极上形成至少一反射层。
2: 如权利要求1所述的像素结构的制造方法,其特征在于,该反射层的材质是选自于铬、铝、钛、钼、钨、钽、铜及其组合。
3: 如权利要求1所述的像素结构的制造方法,其特征在于,该像素区包括一反射区与一穿透区,而该些凸起物是位于该反射区中,且该像素电极从该反射区延伸到该穿透区。
4: 如权利要求1所述的像素结构的制造方法,其特征在于,该图案化保护层的材质包括无机材质。
5: 如权利要求1所述的像素结构的制造方法,其特征在于,于该栅极上方的该半导体层的两侧形成该源极与该漏极时,更包括移除该栅极上方部分的该半导体层,以形成一图案化半导体层。
6: 一种像素结构的制造方法,其特征在于,包括: 提供一基板,该基板具有一主动组件区与一像素区; 在该基板上形成一栅极与多数个凸起物,其中该栅极位于该主动组件区,且该些凸起物位于该像素区; 形成一栅极绝缘层覆盖该栅极与该些凸起物; 在该栅极与该些凸起物上方的该栅极绝缘层上形成一半导体层; 于该栅极上方的该半导体层的两侧形成一源极与一漏极,且同时形成一反射层覆盖该些凸起物; 形成一图案化保护层覆盖该基板,且该图案化保护层暴露出部分该漏极;以及 于该基板上形成一像素电极,而该像素电极电性连接该漏极。
7: 如权利要求6所述的像素结构的制造方法,其特征在于,该反射层与该漏极是相同的膜层且彼此相连。
8: 如权利要求6所述的像素结构的制造方法,其特征在于,该反射层的材质是选自于铬、铝、钛、钼、钨、钽、铜及其组合。
9: 如权利要求6所述的像素结构的制造方法,其特征在于,该像素区包括一反射区与一穿透区,而该些凸起物是位于该反射区中,且该像素电极从该反射区延伸到该穿透区。
10: 如权利要求6所述的像素结构的制造方法,其特征在于,该图案化保护层的材质包括无机材质。
11: 如权利要求6所述的像素结构的制造方法,其特征在于,于该栅极上方的该半导体层的两侧形成该源极与该漏极,且同时形成该反射层覆盖该些凸起物时,更包括移除该栅 极上方部分的该半导体层,以形成一图案化半导体层。
12: 一种像素结构,其特征在于,包括: 一基板,该基板具有一主动组件区与一像素区; 一栅极与多数个凸起物,设置于该基板上,其中,该栅极位于该主动组件区,且该些凸起物位于该像素区; 一栅极绝缘层,覆盖该栅极与该些凸起物; 一图案化半导体层,设置在该栅极与该些凸起物上方的该栅极绝缘层上; 一源极与一漏极,设置于该栅极上方的该图案化半导体层的两侧; 一图案化保护层,覆盖该基板且暴露出部分该漏极; 一像素电极,设置于该基板上,而该像素电极电性连接该漏极;以及 一反射层,设置于该些凸起物上方的该像素电极上,或是设置于该些凸起物上方的该图案化半导体层与该图案化保护层之间。
13: 如权利要求12所述的像素结构,其特征在于,该反射层与该漏极是相同的膜层且彼此相连。
14: 如权利要求12所述的像素结构,其特征在于,该反射层的材质是选自于铬、铝、钛、钼、钨、钽、铜及其组合。
15: 如权利要求12所述的像素结构,其特征在于,该像素区包括一反射区与一穿透区,而该些凸起物是位于该反射区中,且该像素电极从该反射区延伸到该穿透区。
16: 如权利要求12所述的像素结构,其特征在于,该图案化保护层的材质包括无机材质。
17: 一种像素结构的制造方法,其特征在于,包括: 提供一基板,该基板具有一主动组件区与一像素区; 在该基板上形成一栅极,且该栅极位于该主动组件区; 形成一栅极绝缘层覆盖该栅极; 在该栅极绝缘层上形成一半导体层,其中该半导体层包括一通道层与多数个凸起物,而该通道层位于该栅极上方的该栅极绝缘层上,该些凸起物位于该像素区中的该栅极绝缘层上; 于该通道层的两侧形成一源极与一漏极,且同时形成一反射层覆盖该些凸起物; 形成一图案化保护层覆盖该基板,且该图案化保护层暴露出部分该漏极;以及 于该基板上形成一像素电极,且该像素电极电性连接该漏极。
18: 如权利要求17所述的像素结构的制造方法,其特征在于,该反射层与该漏极是相同的膜层且彼此相连。
19: 如权利要求17所述的像素结构的制造方法,其特征在于,该反射层的材质是选自于铬、铝、钛、钼、钨、钽、铜及其组合。
20: 如权利要求17所述的像素结构的制造方法,其特征在于,该像素区包括一反射区与一穿透区,而该些凸起物是位于该反射区中,且该像素电极从该反射区延伸到该穿透区。
21: 如申请专利范围第17项所述的像素结构的制造方法,其特征在于,该图案化保护层的材质包括无机材质。
22: 如权利要求17所述的像素结构的制造方法,其特征在于,于该半导体层的两侧形 成该源极与该漏极,且同时形成该反射层覆盖该些凸起物时,更包括移除该栅极上方部分的该半导体层,以形成一图案化半导体层。
23: 一种像素结构,其特征在于,包括: 一基板,该基板具有一主动组件区与一像素区; 一栅极,设置于该基板上,且该栅极位于该主动组件区; 一栅极绝缘层,覆盖该栅极; 一图案化半导体层,设置在该栅极绝缘层上,其中该图案化半导体层包括一通道层与多数个凸起物,而该通道层位于该栅极上方的该栅极绝缘层上,该些凸起物位于该像素区中的该栅极绝缘层上; 一源极与一漏极,设置于该通道层的两侧; 一图案化保护层,覆盖该基板且暴露出部分该漏极; 一像素电极,设置于该基板上,而该像素电极电性连接该漏极;以及 一反射层,覆盖该些凸起物,且该反射层位于该些凸起物与该图案化保护层之间。
24: 如权利要求23所述的像素结构,其特征在于,该反射层与该漏极是相同的膜层且彼此相连。
25: 如权利要求23所述的像素结构,其特征在于,该反射层的材质是选自于铬、铝、钛、钼、钨、钽、铜及其组合。
26: 如权利要求23所述的像素结构,其特征在于,该像素区包括一反射区与一穿透区,而该些凸起物是位于该反射区中,且该像素电极从该反射区延伸到该穿透区。
27: 如权利要求23所述的像素结构,其特征在于,该图案化保护层的材质包括无机材质。

说明书


像素结构及其制造方法

    【技术领域】

    本发明是有关于一种像素结构及其制造方法,且特别是有关于一种半穿透半反射/反射式液晶显示器(Transflective/Reflective Liquid Crystal Display)中所使用的像素结构及其制造方法。

    背景技术

    一般的液晶显示器可分为穿透式、反射式,以及半穿透半反射式等三种。随着可携式电子产品的发展趋势,可利用外界光源的反射式与半穿透半反射式液晶显示器逐渐受到重视。然而,在液晶显示器中,于制作公知的反射式或半穿透半反射式的像素结构时,需要再进行反射层的制作。并且,通常会需要再增加额外的制程,以制作表面具有高低起伏的反射层,而提升反射层对于光线的反射效果。

    图1A~图1I绘示为公知一种半穿透半反射式液晶显示器的像素结构的制作流程剖面示意图。请先参照图1A,首先,提供一基板110,且利用第一道光罩制程(first mask)在基板110上形成一栅极120。接着,请参照图1B,在基板110上形成一栅极绝缘层130以覆盖栅极120。再来,请参照图1C,利用第二道光罩制程(second mask),在栅极120上方的栅极绝缘层130上形成一半导体层140。

    继之,请参照图1D,利用第三道光罩制程(third mask)在该半导体层140的两侧形成一源极152与一漏极154以及图案化半导体层140’。再来,请参照图1E,在基板110上形成保护层160覆盖源极152、漏极154与图案化半导体层140’。接着,请参照图1F,利用第四道光罩制程(fourth mask)图案化此保护层160,以在保护层160中制作接触窗开口162,并且同时移除穿透区164中的保护层160。

    再来,请参照图1G,利用第五道光罩制程(fifth mask)图案化此保护层160,以形成多数个凸起物166。继之,请参照图1H,利用第六道光罩制程(sixthmask)于凸起物166上形成反射层170。之后,请参照图1I,利用第七道光罩制程(seventh mask)制作像素电极180,此像素电极180透过接触窗开口162电性连接漏极154。至此,完成公知半穿透半反射式液晶显示器的像素结构100的制作。

    如图1G所示,欲将保护层160形成为多个凸起物166时,此保护层160需要采用有机材质,才能易于制作出高低起伏较大的凸起物166。因此,除了保护层160为有机材质以外,其它的膜层大多为无机材质。然而,由于无机材质与有机材质的特性不相同,所以需使用不同的制程参数,这将使得制程较为复杂。

    另外,上述像素结构100需要七道光罩制程以进行薄膜晶体管(由栅极120、源极152与漏极154所组成)与反射层170的制作,所以,不易降低光罩成本。并且,由于制程步骤较多,也难以提升生产产能。

    【发明内容】

    本发明提供一种像素结构的制造方法,可简化制程步骤、降低生产成本且提升生产产能。

    本发明提供一种像素结构,具有易于同时制作薄膜晶体管、与表面具有高低起伏的反射层的结构。

    基于上述,本发明提出一种像素结构的制造方法,包括下列步骤。首先,提供一基板,此基板具有一主动组件区与一像素区。接着,在基板上形成一栅极与多数个凸起物,其中栅极位于主动组件区,且凸起物位于像素区。再来,形成一栅极绝缘层覆盖栅极与凸起物。继之,在栅极与凸起物上方的栅极绝缘层上形成一半导体层。接着,于栅极上方的图案化半导体层的两侧形成一源极与一漏极。再来,形成一图案化保护层覆盖基板,且图案化保护层暴露出部分漏极。继之,在基板上形成一像素电极,而像素电极电性连接于漏极。之后,于凸起物上方的像素电极上形成至少一反射层。

    在本发明的一实施例中,上述的反射层的材质是选自于铬、铝、钛、钼、钨、钽、铜及其组合。

    在本发明的一实施例中,上述的像素区包括一反射区与一穿透区,而凸起物是位于反射区中,且像素电极从反射区延伸到穿透区。

    在本发明的一实施例中,上述的图案化保护层的材质包括无机材质。

    在本发明的一实施例中,上述的于栅极上方的半导体层的两侧形成源极与漏极时,更包括移除栅极上方部分的半导体层,以形成一图案化半导体层。

    本发明再提出一种像素结构的制造方法,包括下列步骤。首先,提供一基板,此基板具有一主动组件区与一像素区。接着,在基板上形成一栅极与多数个凸起物,其中栅极位于主动组件区,且凸起物位于像素区。再来,形成一栅极绝缘层覆盖栅极与凸起物。继之,在栅极与凸起物上方的栅极绝缘层上形成一半导体层。接着,于栅极上方的图案化半导体层的两侧形成一源极与一漏极,且同时形成一反射层覆盖凸起物。继之,形成一图案化保护层覆盖基板,且图案化保护层暴露出部分漏极。之后,于基板上形成一像素电极,而像素电极电性连接漏极。

    在本发明的一实施例中,上述的反射层与漏极是相同的膜层且彼此相连。

    在本发明的一实施例中,上述的反射层的材质是选自于铬、铝、钛、钼、钨、钽、铜及其组合。

    在本发明的一实施例中,上述的像素区包括一反射区与一穿透区,而凸起物是位于反射区中,且像素电极从反射区延伸到穿透区。

    在本发明的一实施例中,上述的图案化保护层的材质包括无机材质。

    在本发明的一实施例中,上述的于栅极上方的半导体层的两侧形成源极与漏极,且同时形成反射层覆盖凸起物时,更包括移除栅极上方部分的半导体层,以形成一图案化半导体层。

    本发明又提出一种像素结构,包括基板、栅极与多数个凸起物、栅极绝缘层、图案化半导体层、源极与漏极、图案化保护层、像素电极以及反射层。基板具有一主动组件区与一像素区。栅极与凸起物设置于基板上,其中,栅极位于主动组件区,且凸起物位于像素区。栅极绝缘层覆盖栅极与凸起物。图案化半导体层设置在栅极与凸起物上方的栅极绝缘层上。源极与漏极设置于栅极上方的图案化半导体层的两侧。图案化保护层覆盖基板且暴露出部分漏极。像素电极设置于像素区,而像素电极电性连接漏极。反射层设置于凸起物上方的像素电极上,或是设置于凸起物上方地图案化半导体层与图案化保护层之间。

    在本发明的一实施例中,上述的反射层设置于凸起物上方的图案化半导体层与图案化保护层之间时,反射层与漏极是相同的膜层且彼此相连。

    在本发明的一实施例中,上述的反射层的材质是选自于铬、铝、钛、钼、钨、钽、铜及其组合。

    在本发明的一实施例中,上述的像素区包括一反射区与一穿透区,而凸起物是位于反射区中,且像素电极从反射区延伸到穿透区。

    在本发明的一实施例中,上述的图案化保护层的材质包括无机材质。

    本发明再提出一种像素结构的制造方法,包括下列步骤。首先,提供一基板,此基板具有一主动组件区与一像素区。接着,在基板上形成栅极,且栅极位于主动组件区。再来,形成一栅极绝缘层覆盖栅极。继之,在栅极绝缘层上形成一半导体层,其中半导体层包括一通道层与多数个凸起物,而通道层位于栅极上方的栅极绝缘层上,凸起物位于像素区中的栅极绝缘层上。接着,于通道层的两侧形成一源极与一漏极,且同时形成一反射层覆盖凸起物。继之,形成一图案化保护层覆盖基板,且图案化保护层暴露出部分漏极。之后,于基板上形成一像素电极,且像素电极电性连接漏极。

    在本发明的一实施例中,上述的反射层与漏极是相同的膜层且彼此相连。

    在本发明的一实施例中,上述的反射层的材质是选自于铬、铝、钛、钼、钨、钽、铜及其组合。

    在本发明的一实施例中,上述的像素区包括一反射区与一穿透区,而凸起物是位于反射区中,且像素电极从反射区延伸到穿透区。

    在本发明的一实施例中,上述的图案化保护层的材质包括无机材质。

    在本发明的一实施例中,上述的于通道层的两侧形成源极与漏极,且同时形成反射层覆盖凸起物时,更包括移除栅极上方部分的半导体层,以形成一图案化半导体层。

    本发明又提出一种像素结构,包括基板、栅极、栅极绝缘层、图案化半导体层、源极与漏极、图案化保护层、像素电极以及反射层。基板具有一主动组件区与一像素区。栅极设置于基板上,且栅极位于主动组件区。栅极绝缘层覆盖栅极。图案化半导体层设置在栅极绝缘层上,其中图案化半导体层包括一通道层与多数个凸起物,而通道层位于该栅极上方的栅极绝缘层上,凸起物位于像素区中的栅极绝缘层上。源极与漏极设置于通道层的两侧。图案化保护层覆盖基板且暴露出部分漏极。像素电极设置于基板上,而像素电极电性连接漏极。反射层覆盖凸起物,且反射层位于凸起物与图案化保护层之间。

    在本发明的一实施例中,上述的反射层与漏极是相同的膜层且彼此相连。

    在本发明的一实施例中,上述的反射层的材质是选自于铬、铝、钛、钼、钨、钽、铜及其组合。

    在本发明的一实施例中,上述的像素区包括一反射区与一穿透区,而凸起物是位于反射区中,且像素电极从反射区延伸到穿透区。

    在本发明的一实施例中,上述的图案化保护层的材质包括无机材质。

    本发明的像素结构的制作方法利用现有的五道光罩制程,即可以完成薄膜晶体管的制作,且同时使反射层的表面具有高低起伏的形状。所以,可以简化制程步骤、降低光罩成本与提升生产产能。另外,藉由上述的像素结构的制作方法可易于同时制作薄膜晶体管、与表面具有高低起伏的反射层的像素结构。

    【附图说明】

    图1A~图1I绘示为公知一种半穿透半反射式液晶显示器的像素结构的制作流程剖面示意图。

    图2A~图2H绘示为本发明第一实施例的像素结构的制作流程剖面示意图。

    图3A~图3G绘示为本发明第二实施例的像素结构的制作流程剖面示意图。

    图4A~图4G绘示为本发明第三实施例的像素结构的制作流程剖面示意图。

    为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。

    【具体实施方式】

    在以下所有的实施例中,本发明的像素结构的制作方法适于制作半穿透半反射式的像素结构、或是反射式的像素结构。以下图式仅以半穿透半反射式的像素结构为例进行说明,本发明并不限定仅用于半穿透半反射式的像素结构的制作。

    第一实施例

    图2A~图2H绘示为本发明第一实施例的像素结构的制作流程剖面示意图,请依序参照图2A~2H。

    首先,请参照图2A,提供一基板210,此基板210具有一主动组件区212与一像素区214。此基板210可以是玻璃基板、硅基板或是其它类似材质的基板。接着,在基板210上形成一栅极220a与多数个凸起物220b,其中栅极220a位于主动组件区212,且凸起物220b位于像素区214。栅极220a与凸起物220b是利用第一道光罩制程所制作的,并且,栅极220a与凸起物220b的材质例如是选自于铬、铝、钛、钼、钨、钽、铜及其组合。

    再来,请参照图2B,形成一栅极绝缘层230覆盖栅极220a与凸起物220b。形成栅极绝缘层230的方法例如是化学气相沈积法,而栅极绝缘层230的材质例如是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或是类似的材质。

    继之,请参照图2C,在栅极220a与凸起物220b上方的栅极绝缘层230上形成一半导体层240。此半导体层240是利用第二道光罩制程所制作的。并且,此半导体层240的材质例如是非晶硅或是多晶硅。

    接着,请同时参照图2C与图2D,于栅极220a上方的半导体层240的两侧形成一源极252与一漏极254。此源极252与漏极254是利用第三道光罩制程所制作的,并利用此光罩形成一图案化半导体层240’,其中,位于栅极220a上方的图案化半导体层240’是作为一通道层。更详细而言,可以于栅极220a上方的半导体层240的两侧形成源极252与漏极254时,更包括移除栅极220a上方部分的半导体层240,以形成一图案化半导体层240’。另外,源极252、漏极254的材质例如是选自于铬、铝、钛、钼、钨、钽、铜及其组合。特别是,栅极220a、源极252与漏极254构成了一个薄膜晶体管。

    再来,请同时参照图2E与图2F,形成一图案化保护层260’覆盖基板,且图案化保护层260’暴露出部分漏极254。此图案化保护层260’的材质例如是无机材质。更详细而言,如图2E所绘示,首先利用化学气相沈积法在基板210上沈积一层保护层260。之后,如图2F所绘示,利用第四道光罩制程在保护层260中制作一接触窗开口262,进而使得图案化保护层260’暴露出部分漏极254。

    特别是,由于图案化保护层260’使用无机材质,相较于公知使用有机材质的保护层160而言(如图1G~图1H所绘示),此步骤不需对于现行的制程参数进行变更,而有利于简化制程。

    继之,请参照图2G,在基板210上形成一像素电极270,而像素电极270电性连接于漏极254。此像素电极270的材质为透明导电材质,举例而言,像素电极270的材质可以是铟锡氧化物或是铟锌氧化物。并且,此像素电极270是利用第五道光罩制程所制作的,而像素电极270是经由接触窗开口262而电性连接到漏极254。

    之后,请参照图2H,于凸起物220b上方的像素电极270上形成一反射层280。此反射层280的材质例如是选自于铬、铝、钛、钼、钨、钽、铜及其组合。此反射层280是利用第六道光罩制程所制作的。至此,完成像素结构200的制作。

    承上述,如图2H所示,当反射层280仅设置于部分像素区214中时,此像素结构200是半穿透半反射式的像素结构。更详细而言,像素区214包括一反射区214a与一穿透区214b,而凸起物220b是位于反射区214a中,且像素电极270从反射区214a延伸到穿透区214b。因此,在反射区214a中的反射层280可反射来自外界的光线,而在穿透区214b的像素电极270可利用使来自背光模块(未绘示)而由背面出射的光线。

    但是,当反射层280设置于全部的像素区214时,此时即成为反射式的像素结构(未绘示)。特别是,配合如图2A所绘示的步骤,可先在全部的像素区214(包含反射区214a与穿透区214b)中形成凸起物220b,以使后续所制作的反射层280具有良好的光线反射效果。

    承上所述,利用六道光罩制程可同时制作栅极220a与凸起物220b,且藉由膜层的堆栈而使反射层280的表面具有高低起伏的形状。相较于公知的七道光罩制程而言,此像素结构200的制造方法具有简单的制程步骤,可以降低成本且提升生产产能。

    以下将继续说明经由上述像素结构的制作方法所制作的像素结构200。请继续参照图2H,此像素结构200包括:基板210、栅极220a与多数个凸起物220b、栅极绝缘层230、图案化半导体层240’、源极252与漏极254、图案化保护层260’、像素电极270以及反射层280。

    如图2H所示,基板210具有一主动组件区212与一像素区214。栅极220a与凸起物220b设置于基板210上,其中,栅极220a位于主动组件区212,且凸起物220b位于像素区214。栅极绝缘层230覆盖栅极220a与凸起物220b。图案化半导体层240’设置在栅极220a与凸起物220b上方的栅极绝缘层230上。源极252与漏极254设置于栅极220a上方的图案化半导体层240’的两侧。图案化保护层260’覆盖基板210且暴露出部分漏极254。像素电极270设置于基板210上,而像素电极270电性连接漏极254。反射层280设置于凸起物220b上方的像素电极270上。

    同样地,当反射层280仅设置于凸起物220b上方的像素电极270上时,此像素结构200是半穿透半反射式的像素结构。然而,当反射层280设置于像素电极270上且位于整个像素区214中时(未绘示于图中),此像素结构即为一反射式的像素结构。上述的像素结构200具有简单而易于制作结构,所以能节省生产成本。

    至于像素结构200的各组件所使用的材料、膜层设置方式等已于图2A~图2H的内容中所述,因此不予以重述。

    第二实施例

    图3A~图3G绘示为本发明第二实施例的像素结构的制作流程剖面示意图,请依序参照图3A~3G。

    首先,请参照图3A,提供一基板310,此基板310具有一主动组件区312与一像素区314。此基板310可以是玻璃基板、硅基板或是其它类似材质的基板。接着,在基板310上形成一栅极320a与多数个凸起物320b,其中栅极320a位于主动组件区312,且凸起物320b位于像素区314。栅极320a与凸起物320b是利用第一道光罩制程所制作的,并且,栅极320a与凸起物320b的材质例如是选自于铬、铝、钛、钼、钨、钽、铜及其组合。

    再来,请参照图3B,形成一栅极绝缘层330覆盖栅极320a与凸起物320b。形成栅极绝缘层330的方法例如是化学气相沈积法,而栅极绝缘层330的材质例如是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或是类似的材质。

    继之,请参照图3C,在栅极320a与凸起物320b上方的栅极绝缘层330上形成一半导体层340。此半导体层340是利用第二道光罩制程所制作的。并且,此半导体层340的材质例如是非晶硅或是多晶硅。

    接着,请同时参照图3C与图3D,于栅极320a上方的半导体层340的两侧形成一源极352与一漏极354,且同时形成一反射层360覆盖凸起物320b。此源极352、漏极354与反射层360是利用第三道光罩制程所制作的,并利用此光罩形成一图案化半导体层340’,其中,位于栅极320a上方的图案化半导体层340’是作为一通道层。更详细而言,于栅极320a上方的半导体层340的两侧形成源极352与漏极354,且同时形成反射层360覆盖凸起物320b时,更包括移除栅极320a上方部分的半导体层340,以形成一图案化半导体层340’。

    另外,源极352、漏极354与反射层360的材质例如是选自于铬、铝、钛、钼、钨、钽、铜及其组合。并且,栅极320a、源极352与漏极354构成了一个薄膜晶体管。与前述第一实施例不同的是,在第三道光罩制程中同时形成了反射层360。

    特别是,如图3D所示,反射层360与漏极354是相同的膜层且彼此相连。然而,在其它的实施例中,也可以使反射层360与漏极354是彼此分离的(未绘示)。

    继之,请同时参照图3E与图3F,形成一图案化保护层370’覆盖基板,且图案化保护层370’暴露出部分漏极354。此图案化保护层370’的材质例如是无机材质。更详细而言,如图3E所绘示,利用化学气相沈积法在整个基板310上沈积一层保护层370。之后,如图3F所绘示,利用第四道光罩制程在保护层370中制作一接触窗开口372,进而使得图案化保护层370’暴露出部分漏极354。

    特别是,由于图案化保护层370’使用无机材质,相较于公知使用有机材质的保护层160而言(如图1G~图1H所绘示),此步骤不需对于现行的制程参数进行变更,而有利于简化制程。另外,图案化保护层370’还可以使用透明的无机材质,使反射层360更能够有效地反射来自外界的光线。

    之后,请参照图3G,于基板310上形成一像素电极380,而像素电极380电性连接漏极354。此像素电极380的材质为透明导电材质,举例而言,像素电极380的材质可以是铟锡氧化物或是铟锌氧化物。并且,此像素电极380是利用第五道光罩制程所制作的,而像素电极380是经由接触窗开口372而电性连接到漏极354。

    值得注意的是,如图3G所示的反射层360设置于部分像素区314中,此时,像素结构300为半穿透半反射式的像素结构。更详细而言,此像素区314包括一反射区314a与一穿透区314b,而凸起物320b是位于反射区314a中,且像素电极380从反射区314a延伸到穿透区314b。所以,在反射区314a中的反射层360可反射来自外界的光线,而在穿透区314b的像素电极380可利用来自背光模块(未绘示)而由背面出射的光线。

    但是,反射层360也可以设置于全部的像素区314中,而成为反射式的像素结构(未绘示)。特别是,配合如图3A所绘示的步骤,可先在全部的像素区314中形成凸起物320b,以使后续所制作的反射层360具有更佳的光线反射效果。

    承上所述,上述像素结构的制作方法仅利用五道光罩,即可形成半穿透半反射式的像素结构、或是反射式的像素结构,因而可简化制程并降低成本。换言之,利用制作薄膜晶体管的原有的光罩制程可同时制作栅极320a与凸起物320b,且可同时制作源极352、漏极354与反射层360,因此,不需增加额外的光罩制程,即可以使反射层360的表面具有良好的高低起伏形状。

    以下将继续说明经由上述像素结构的制作方法所制作的像素结构300。请继续参照图3G,此像素结构300包括基板310、栅极320a与多数个凸起物320b、栅极绝缘层330、图案化半导体层340’、源极352与漏极354、图案化保护层370’、像素电极380以及反射层360。

    请参照图3G,基板310具有主动组件区312与像素区314。栅极320a与凸起物320b设置于基板310上,其中,栅极320a位于主动组件区312,且凸起物320b位于像素区314。栅极绝缘层330覆盖栅极320a与凸起物320b。图案化半导体层340’设置在栅极320a与凸起物320b上方的栅极绝缘层330上。源极352与漏极354设置于栅极320a上方的图案化半导体层340’的两侧。图案化保护层370’覆盖基板310且暴露出部分漏极354。像素电极380设置于基板310上,而像素电极380电性连接漏极354。反射层360设置于凸起物320b上方的图案化半导体层340’与图案化保护层370’之间。

    如图3G所绘示,当反射层360设置于凸起物320b上方的图案化半导体层340’与图案化保护层370’之间时,反射层360与漏极354是相同的膜层且彼此相连。当然,反射层360与漏极354也可以彼此不相连(未绘示)。

    值得注意的是,此像素结构300可以是半穿透半反射式的像素结构,或是反射式的像素结构。

    当像素结构300为半穿透半反射式的像素结构时,像素区314可以包括一反射区314a与一穿透区314b,而凸起物320b是位于反射区314a中,且像素电极380从反射区314a延伸到穿透区314b。

    当然,也可以使反射层360设置于整个像素区314中,使像素结构300为反射式的像素结构(未绘示)。更详细而言,配合如图3D所示的第三道光罩制程,在形成源极352、漏极354与反射层360时,使反射层360延伸于整个像素区314中(未绘示于图中)。亦即,反射层360会延伸于反射区314a与穿透区314b中。上述的像素结构300具有简单的结构而易于制作,进而能节省生产成本。

    第三实施例

    图4A~图4G绘示为本发明第三实施例的像素结构的制作流程剖面示意图,请依序参照图4A~4G。

    首先,请参照图4A,提供一基板410,此基板410具有一主动组件区412与一像素区414。此基板410可以是玻璃基板、硅基板或是其它类似材质的基板。接着,在基板410上形成栅极420,且栅极420位于主动组件区412。栅极420是利用第一道光罩制程所制作的,并且,栅极420的材质例如是选自于铬、铝、钛、钼、钨、钽、铜及其组合。特别是,在第一道光罩制程中仅形成栅极420。

    再来,请参照图4B,形成一栅极绝缘层430覆盖栅极420。形成栅极绝缘层430的方法例如是化学气相沈积法,而栅极绝缘层430的材质例如是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或是类似的材质。

    继之,请参照图4C,在栅极绝缘层430上形成一半导体层440,其中半导体层440包括一通道层440a与多数个凸起物440b,而通道层440a位于栅极420上方的栅极绝缘层430上,凸起物440b位于像素区414中的栅极绝缘层430上。此半导体层440是利用第二道光罩制程所制作的。并且,此半导体层440的材质例如是非晶硅或是多晶硅。与前述第一实施例与第二实施例不同的是,本实施例在第二道光罩制程同时形成通道层440a与凸起物440b。

    接着,请参照图4D,于通道层440a的两侧形成一源极452与一漏极454,且同时形成一反射层460覆盖凸起物440b。此源极452、漏极454与反射层460是利用第三道光罩制程所制作的,并且利用此光罩形成一图案化半导体层440’。更详细而言,可以于通道层440a的两侧形成源极452与漏极454,且同时形成反射层460覆盖凸起物440b时,更包括移除栅极420上方部分的半导体层440,以形成一图案化半导体层440’。另外,源极452、漏极454与反射层460的材质例如是选自于铬、铝、钛、钼、钨、钽、铜及其组合。并且,栅极420、源极452与漏极454构成了一个薄膜晶体管。特别是,如图4D所示的反射层460与漏极454是相同的膜层且彼此相连。然而,在其它的实施例中,也可以使反射层460与漏极454是彼此分离的(未绘示)。

    继之,请同时参照图4E与图4F,形成一图案化保护层470’覆盖基板410,且图案化保护层470’暴露出部分漏极454。此图案化保护层470’的材质例如是无机材质。更详细而言,如图4E所绘示,利用化学气相沈积法在整个基板410上沈积一层保护层470。之后,如图4F所绘示,利用第四道光罩制程在保护层470中制作一接触窗开口472,进而使得图案化保护层470’暴露出部分漏极454。

    特别是,由于图案化保护层470’使用无机材质,相较于公知使用有机材质的保护层160而言(如图1G~图1H所绘示),此步骤不需对于现行的制程参数进行变更,而有利于简化制程。另外,图案化保护层470’还可以使用透明的无机材质,以使反射层460能够更有效地反射来自外界的光线。

    之后,请参照图4G,于基板410上形成一像素电极480,且像素电极480电性连接漏极454。此像素电极480的材质为透明导电材质,举例而言,像素电极480的材质可以是铟锡氧化物或是铟锌氧化物。并且,此像素电极480是利用第五道光罩制程所制作的,而像素电极480是经由接触窗开口472而电性连接到漏极454。

    承上述,如图4G所示的反射层460仅设置于部分像素区414中时,此像素结构400是半穿透半反射式的像素结构。更详细而言,此像素区414包括一反射区414a与一穿透区414b,而凸起物440b是位于反射区414a中,且像素电极480从反射区414a延伸到穿透区414b。因此,在反射区414a中的反射层460可反射来自外界的光线,而在穿透区414b的像素电极480可利用使来自背光模块(未绘示)而由背面出射的光线。

    但是,反射层460也可以设置于全部的像素区414时,此时即成为反射式的像素结构(未绘示)。特别是,配合如图4C所绘示的步骤,可先在全部的像素区414中形成凸起物440b,以使后续所制作的反射层460具有更佳的光线反射效果。

    承上所述,上述像素结构的制作方法仅利用五道光罩,即可形成半穿透半反射式的像素结构、或是反射式的像素结构,因而可简化制程并节省成本。换言之,利用制作薄膜晶体管的原有的光罩制程同时制作通道层440a与凸起物440b,且同时制作源极452、漏极454与反射层460。因此,不需增加额外的光罩制程,即可以使反射层460的表面具有高低起伏的形状。

    以下将继续说明经由上述像素结构的制作方法所制作的像素结构400。请继续参照图4G,此像素结构400包括基板410、栅极420、栅极绝缘层430、图案化半导体层440’、源极452与漏极454、图案化保护层470’、像素电极480以及反射层460。

    如图4G所绘示,基板410具有一主动组件区412与一像素区414。栅极420设置于基板410上,且栅极420位于主动组件区412。栅极绝缘层430覆盖栅极420。图案化半导体层440’设置在栅极绝缘层430上,其中图案化半导体层440’包括一通道层440a与多数个凸起物440b,而通道层440a位于该栅极420上方的栅极绝缘层430上,凸起物440b位于像素区414中的栅极绝缘层430上。源极452与漏极454设置于通道层440a的两侧。图案化保护层470’覆盖基板410且暴露出部分漏极454。像素电极480设置于基板410上,而像素电极480电性连接漏极454。反射层460覆盖凸起物440b,且反射层460位于凸起物440b与图案化保护层470’之间。

    如图4G所绘示的反射层460位于凸起物440b与图案化保护层470’之间时,反射层460与漏极454是相同的膜层且彼此相连。当然,反射层460与漏极454也可以彼此不相连(未绘示)。

    另外,此像素结构400为半穿透半反射式的像素结构时,像素区414可以包括一反射区414a与一穿透区414b,而凸起物440b是位于反射区414a中,且像素电极480从反射区414a延伸到穿透区414b。

    当然,也可以使反射层460设置于整个像素区414中,使此像素结构成为反射式的像素结构(未绘示于图中)。更详细而言,配合如图4D的第三道光罩制程,在形成源极452、漏极454与反射层460时,使反射层460延伸于整个像素区414中(未绘示于图中),亦即,反射层460会延伸于反射区414a与穿透区414b中。此时,像素结构400即为一反射式的像素结构。上述的像素结构400具有简单的结构而易于制作,进而能节省生产成本

    综上所述,本发明的像素结构及其制造方法具有下述优点:

    (1)利用制作薄膜晶体管的原有的光罩制程同时制作栅极与凸起物、或同时制作通道层与凸起物、或同时制作源极、漏极与反射层,因此,不需增加额外的光罩制程,即可使反射层的表面具有高低起伏的形状。

    (2)保护层采用无机材质,相较于公知的保护层使用有机材质而言,不需要变更现有制程。并且,利用膜层的堆栈,也可在使用无机材质的情形下,使反射层的表面易于具有高低起伏的形状。

    (3)此像素结构的制造方法所使用的光罩数量少,所以制程简单,且光罩成本低。

    (4)此像素结构与有易于同时制作薄膜晶体管、与表面具有高低起伏的反射层的结构。

    虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,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。

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一种像素结构的制造方法,利用制作薄膜晶体管的原有光罩数制程可同时制作表面具有起伏形状的反射层。在薄膜晶体管的制作过程中,预先在后续欲形成的反射层的下方制作凸起物,此凸起物是与薄膜晶体管的栅极同时形成、或是与薄膜晶体管的半导体层同时形成。并且,通过在凸起物上堆栈膜层,可使得在凸起物上方形成的反射层具有良好的高低起伏形状。因此,此像素结构的制作方法具有制程简单、生产成本低的优点,且可用于制作半穿透半反。

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