CN102629612A - 像素结构及其制造方法 - Google Patents
像素结构及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102629612A CN102629612A CN2012101087130A CN201210108713A CN102629612A CN 102629612 A CN102629612 A CN 102629612A CN 2012101087130 A CN2012101087130 A CN 2012101087130A CN 201210108713 A CN201210108713 A CN 201210108713A CN 102629612 A CN102629612 A CN 102629612A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- insulating layer
- electrode
- pixel structure
- opening
- pixel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 103
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 40
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 15
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 14
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 7
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 3
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 abstract description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 142
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 6
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 4
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 4
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000001808 coupling effect Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003266 NiCo Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N cadmium oxide Inorganic materials [Cd]=O CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Cd+2] CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005685 electric field effect Effects 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium oxide Inorganic materials O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- YTBWYQYUOZHUKJ-UHFFFAOYSA-N oxocobalt;oxonickel Chemical compound [Co]=O.[Ni]=O YTBWYQYUOZHUKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
本发明有关于一种像素结构及其制造方法,其结构包括基板、扫描线、数据线、第一绝缘层、主动元件、第二绝缘层、电容电极及第一像素电极。扫描线与数据线相交错以及配置于基板上,且数据线包括彼此连接的线性传输部以及跨线传输部。第一绝缘层覆盖扫描线以及线性传输部并位于扫描线与跨线传输部之间。主动元件连接于扫描线与数据线,其中主动元件包括栅极、氧化物通道、源极及漏极。第二绝缘层位于氧化物通道以及线性传输部上方。电容电极配置于线性传输部上方。第一像素电极连接于漏极。藉此,可以降低像素结构中的寄生电容与耗电。本发明可以降低像素结构的寄生电容,进而减少像素结构的耗电量。
Description
技术领域
本发明是有关于一种元件的结构及其制造方法,且特别是有关于一种像素结构及其制造方法。
背景技术
平面显示器主要有以下几种:有机电激发光显示器(organicelectroluminescence display)、电浆显示器(plasma display panel)以及薄膜晶体管液晶显示器等(thin film transistor liquid crystal display),其中又以薄膜晶体管液晶显示器的应用最为广泛。一般而言,薄膜晶体管液晶显示器主要由薄膜晶体管阵列基板(thin film transistor array substrate)、彩色滤光阵列基板(color filtersubstrate)和液晶层(liquid crystal layer)所构成,其中薄膜晶体管阵列基板包括多条扫描线(scan lines)、多条电容电极线(capacitor electrode lines)、多条数据线(data lines)以及多个阵列排列的主动元件以及连接于主动元件的多个像素电极,且各个主动元件分别与对应的扫描线及数据线电性连接。
薄膜晶体管阵列基板的制作过程通常包括多次的微影及蚀刻步骤。在一般常见的制造技术当中,栅极、扫描线与电容电极线仅是利用第一导电层所构成,源极、漏极与数据线仅是利用第二导电层所构成,其中第一导电层以及第二导电层之间至少具有一层介电层,且第二导电层是此两导电层中较为接近于像素电极的。这样的设计常常因为像素电极与数据线之间的耦合效应影响像素电极上的显示电压。因此,一种仅利用第一导电层制作数据线的技术被提出,并且在这种技术中,可仅利用第二导电层制作电容电极线使电容电极线与数据线的配置面积重叠以减少导电层构件的配置面积。然而,由于电容电极线至少有部分重叠于数据线,因此在电容电极线与数据线之间,通常会存在所谓的寄生电容。寄生电容的存在,将会使数据线的负载增加而不利于薄膜晶体管阵列的驱动。
发明内容
本发明提供一种像素结构,其可以降低像素结构的寄生电容,进而减少像素结构的耗电量。
本发明提供一种像素结构的制造方法,其可以简化制程步骤以减少光罩的使用数量而降低所需的成本。
本发明提出一种像素结构,其包括基板、扫描线、数据线、第一绝缘层、主动元件、第二绝缘层、电容电极及第一像素电极。扫描线配置于基板上。数据线配置于基板上,扫描线与数据线相交错,且数据线包括彼此连接的线性传输部以及跨线传输部,其中跨线传输部横跨扫描线。第一绝缘层覆盖扫描线以及线性传输部并位于扫描线与跨线传输部之间。主动元件连接于扫描线与数据线,其中主动元件包括栅极、氧化物通道、源极及漏极。栅极连接扫描线。氧化物通道位于栅极上方,且第一绝缘层位于栅极与氧化物通道之间。源极连接数据线的跨线传输部。源极与漏极位于氧化物通道的两侧。第二绝缘层包括位于氧化物通道上方的蚀刻阻挡图案以及位于线性传输部上方的隔离图案,且隔离图案接触于第一绝缘层。电容电极配置于隔离图案上并且位于线性传输部上方。第一像素电极连接于漏极。
本发明提出一种像素结构的制造方法,其包括以下步骤。图案化第一导电层于基板上形成扫描线、栅极以及线性传输部,栅极连接扫描线,且线性传输部与扫描线彼此分离,其中扫描线的延伸方向与线性传输部的延伸方向相交错。于基板上形成第一绝缘层以覆盖扫描线、栅极以及线性传输部。于第一绝缘层上形成位于栅极上方的氧化物通道。于第一绝缘层以及氧化物通道上形成第二绝缘层,其中第二绝缘层包括位于氧化物通道上方的蚀刻阻挡图案以及位于线性传输部上方的隔离图案,且隔离图案接触于第一绝缘层。图案化第二导电层于第二绝缘层上方形成源极、漏极、跨线传输部以及电容电极,源极与漏极位于氧化物通道的两侧,跨线传输部横跨扫描线,电容电极配置于隔离图案上并且位于线性传输部上方。于基板上形成第一像素电极,连接于漏极。
基于上述,本发明的像素结构及其制作方法,通过图案化第一导电层以将数据线的线性传输部、扫描线及栅极形成于同一层,并且将位于主动元件的通道上方以作为蚀刻阻挡层的第二绝缘层进一步配置在数据线的线性传输部上。此时,通过第二导电层制作的电容电极重叠于数据线的线性传输部时,数据线的线性传输部与电容电极之间配置有多层绝缘层。如此一来,不仅可以利用第二绝缘层所定义出来的蚀刻阻挡图案保护通道,同时可以利用第二绝缘层降低数据线与电容电极之间的电容耦合效应,进而降低像素电极的耗电量。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1A是本发明第一实施例的像素结构的俯视示意图;
图1B是图1A的像素结构在剖面线I-I’及II-II’的剖面图;
图2A是本发明第一实施例的像素结构的俯视示意图;
图2B是图2A的像素结构在剖面线I-I’及II-II’的剖面图;
图3A是本发明第一实施例的像素结构的俯视示意图;
图3B是图3A的像素结构在剖面线I-I’及II-II’的剖面图;
图4A是本发明第一实施例的像素结构的俯视示意图;
图4B是图4A的像素结构在剖面线I-I’及II-II’的剖面图;
图5A是本发明第一实施例的像素结构的俯视示意图;
图5B是图5A的像素结构在剖面线I-I’及II-II’的剖面图;
图6A是本发明第一实施例的像素结构的俯视示意图;
图6B是图6A的像素结构在剖面线I-I’及II-II’的剖面图;
图7A是本发明第一实施例的像素结构的俯视示意图;
图7B是图7A的像素结构在剖面线I-I’及II-II’的剖面图;
图8A是本发明第一实施例的像素结构的俯视示意图;
图8B是图8B的像素结构在剖面线I-I’及II-II’的剖面图;
图9A是本发明第二实施例的像素结构的俯视示意图;
图9B是图9A的像素结构在剖面线III-III’及IV-IV’的剖面图;
图10A是本发明第二实施例的像素结构的俯视示意图;
图10B是图10A的像素结构在剖面线III-III’及IV-IV’的剖面图;
图11A是本发明第二实施例的像素结构的俯视示意图;
图11B是图11A的像素结构在剖面线III-III’及IV-IV’的剖面图;
图12A是本发明第二实施例的像素结构的俯视示意图;
图12B是图12A的像素结构在剖面线III-III’及IV-IV’的剖面图;
图13A是本发明第三实施例的像素结构的俯视示意图;
图13B是图13A的像素结构在剖面线V-V’及VI-VI’的剖面图;
图14A是本发明第三实施例的像素结构的俯视示意图;
图14B是图14A的像素结构在剖面线V-V’及VI-VI’的剖面图;
图15A是本发明第三实施例的像素结构的俯视示意图;
图15B是图15A的像素结构在剖面线V-V’及VI-VI’的剖面图;
图16A是本发明第四实施例的像素结构的俯视示意图;
图16B是图16A的像素结构在剖面线VII-VII’及VIII-VIII’的剖面图。
其中,附图标记:
10a、10b、10c、10d:像素结构
100:基板
111:扫描线
112:数据线
112a:线性传输部
112b:跨线传输部
120:第一绝缘层
130:主动元件
131:栅极
133:氧化物通道
135:源极
137:漏极
140、240:第二绝缘层
141:蚀刻阻挡图案
142:隔离图案
150:电容电极
151:第一部
152:第二部
160:第三绝缘层
170、370:第一像素电极
380:第二像素电极
471:辅助电极
H1、H2、H3、H4、H、p、q:开口
I-I’、II-II、III-III’、IV-IV’、V-V’、VI-VI’、VII-VII’、VIII-VIII’:剖面线
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
第一实施例
图1A是本发明第一实施例的像素结构的俯视示意图,而图1B是图1A的像素结构在剖面线I-I’及II-II’的剖面图。请同时参照图1A以及图1B,本实施例的像素结构10a包括基板100、扫描线111、数据线112、第一绝缘层120、主动元件130、第二绝缘层140、电容电极150及第一像素电极170。其中主动元件130包括栅极131、氧化物半导体层(或称为氧化物通道)133、源极135及漏极137。
详细而言,扫描线111配置于基板100上。数据线112配置于基板100上,扫描线111与数据线112相交错,且数据线112包括彼此连接的线性传输部112a以及跨线传输部112b,其中跨线传输部112b横跨扫描线111。第一绝缘层120覆盖扫描线111以及数据线112的线性传输部112a,并位于扫描线111与跨线传输部112b之间。主动元件130连接于扫描线111与数据线112。栅极131连接扫描线111。氧化物通道133位于栅极131上方,且第一绝缘层120位于栅极131与氧化物通道133之间。源极135连接数据线112的跨线传输部112b。源极135与漏极137位于氧化物通道133的两侧。第二绝缘层140包括位于氧化物通道133上方的蚀刻阻挡图案141以及位于线性传输部112a上方的隔离图案142,且隔离图案142接触于第一绝缘层120。电容电极150配置于隔离图案142上并且位于线性传输部112a上方。第一像素电极170连接于漏极137。
以下即像素结构10a的制造方法各步骤。图2A-9A为说明像素结构10a的制造方法各步骤的俯视示意图,而图2B-9B是图2A-9A在剖面线I-I’及II-II’的剖面图。首先,在基板100上形成第一导电层(未绘示),并通过光罩制程(其包括微影及蚀刻步骤,但不以此为限,其也可包括激光剥除制程)将第一导电层图案化而形成扫描线111、栅极131及数据线112的线性传输部112a,如图2A与图2B所示。不过,扫描线111、栅极131及数据线112的线性传输部112a也可以选择性地以印刷的方式或者是喷墨的方式制作于基板100上。
在一实施例中,基板100的材质可为玻璃、石英、有机聚合物、或是可挠性材料,以承载像素结构10a并提供良好的光线穿透性。不过,基板100也可选择性为不透光的材质。栅极131连接扫描线111,且线性传输部112a与扫描线111彼此分离,其中扫描线111的延伸方向与线性传输部112a的延伸方向相交错。本实施例的第一导电层(未绘示)的材料可以包括钼(Mo)、铝(A1)、钛(Ti)、银、金、铜等金属材料或合金或其他导电材料;此外,此第一导电层不限于单层,亦可为两层或多层不同金属、合金以及其他导电材料所组成。
请参照图3A与图3B,将第一绝缘层120形成基板100上,且第一绝缘层120覆盖扫描线111、栅极131以及线性传输部112a。第一绝缘层120例如是通过物理气相沉积法(physical vapor deposition,PVD)、化学气相沉积法(chemical vapor deposition,CVD)或其他合适的薄膜沉积技术所形成,而第一绝缘层120可为单层或多层结构,且的材质例如是氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等介电材料,或由多层不同介电材料混合所组成。当然,于其它实施例中,第一绝缘层120的材料也包含利用黄光显影方式、印刷方式、喷墨方式所制成的有机材料,且也可利用无机材料及有机材料的多层堆叠结构。
请参照图4A与图4B,在第一绝缘层120上,形成位于栅极131上方的氧化物通道133。详述地说,在第一绝缘层120上首先形成一个氧化物半导体材料层(未绘示)的单层或多层结构,且其材质例如是氧化铟镓锌(IGZO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟镓(IGO)、氧化锡(ZnO)、氧化镉·氧化锗(2CdO·GeO2)或氧化镍钴(NiCo2O4)。然后,通过光罩制程或其他图案化制程将氧化物半导体材料层图案化成氧化物通道133。当然,于其它实施例中,氧化物通道133的材料也包含利用黄光显影方式、印刷方式、喷墨方式所制成的有机材料,且也可利用无机材料及有机材料的多层堆叠结构。
请参照图5A与图5B,将第二绝缘层140形成于第一绝缘层120以及氧化物通道133上。第二绝缘层140包括蚀刻阻挡图案141以及隔离图案142,其中蚀刻阻挡图案141位于氧化物通道133上方,用以保护氧化物通道133,并提供蚀刻终止(etching stop)的效果。蚀刻阻挡图案141的轮廓例如是一矩形,但本发明不以此为限,可为多边形或曲线形。隔离图案142位于线性传输部112a上方,且隔离图案142接触于第一绝缘层120。此外,本实施例的第二绝缘层140可为单层或多层结构,且其材料例如是二氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等介电材料,亦可由多层不同介电材料混合所组成。于其它实施例中,第二绝缘层140可使用第一绝缘层120的制造方法及其所包含的材料。
请参照图6A与图6B,通过光罩制程在第一绝缘层120与第二绝缘层140中分别形成第一开口H1以及第二开口H2以构成分别暴露出线性传输部112a二相对端的接触开口H,此接触开口H用以电性连接后续所形成的跨线传输部112b至线性传输部112a。在本实施例中,彼此连通的第一开口H1与第二开口H1可以使用同一道光罩制程制作或使用不同道光罩制程制作。
接着,将第二导电层(未绘示)形成于第二绝缘层140上方,且通过光罩制程以图案化此第二导电层而形成源极135、漏极137、跨线传输部112b以及电容电极150于第二绝缘层140上,如图7A与图7B所示,即上述元件是彼此分离。第二导电层的材质例如为铝(Al)、钼(Mo)、钛(Ti)、钕(Nd)等金属材料或合金或其他导电材料,亦不限于单层,可由多层或多种导电材料所组成。不过,源极135、漏极137、跨线传输部112b以及电容电极150也可以选择性地以印刷的方式或者是喷墨的方式制作于第二绝缘层140上。
在本实施例中,源极135与漏极137位于氧化物通道133的两侧以与栅极131共同构成主动元件130,亦即,主动元件130是由栅极131、氧化物通道133、源极135及漏极137所构成的结构。值得一提的是,氧化物通道133上覆盖有蚀刻阻挡图案141,因此图案化第二导电层所使用的蚀刻剂/溶剂不会接触氧化物通道133位于源极135与漏极137之间的部份,可以避免氧化物通道133的损坏。如此一来,氧化物通道133可以具有理想的元件特性。
此外,跨线传输部112b横跨扫描线111,并且通过接触开口H连接至数据线112的线性传输部112a,以将信号经由数据线112传递。也就是说,数据线112是由不同层导电层构成的一个连续的传输路径,此传输路径与扫描线111相互交错而不会与扫描线111连通。电容电极150配置于隔离图案142上,并且位于线性传输部112a上方。此外,电容电极150具有彼此连接的第一部151以及第二部152,第一部151实质上遮蔽线性传输部112a,而第二部152的延伸方向交错于第一部151的延伸方向。较佳地,第一部151的宽度实质上大于线性传输部112a的线宽以完全遮蔽线性传输部112a。第一部151接触于第二绝缘层140的隔离图案142,但不限于此。
也就是说,电容电极150的第一部151与数据线112的线性传输部112a之间至少配置有第一绝缘层120以及第二绝缘层140的隔离图案142。如此一来,电容电极150的第一部151与数据线112的线性传输部112a之间的电容耦合效应因为至少存在两层绝缘层而下降。也就是说,电容电极150的第一部151与数据线112的线性传输部112a之间的寄生电容明显地减小,这有利于降低电容电极150与数据线112的负荷。
请参照图8A与图8B,将第三绝缘层160覆盖于基板100上,即第三绝缘层160覆盖于主动元件130以及电容电极150上,且在第三绝缘层160形成第三开口p。第三绝缘层160可为单层或多层结构,且其材质例如为氮化硅或氧化硅,而其形成的方法例如是以物理气相沉积法或化学气相沉积法全面性地沉积在基板100上,随之例如通过微影蚀刻制程等图案化方式在第三绝缘层160中形成第三开口p。于其它实施例中,第三绝缘层160可使用第一绝缘层120的制造方法及其所包含的材料。
请再参照图1A与图1B,将第一像素电极170形成于基板上100且第一像素电极170连接于漏极137。详述地,第一像素电极170实质上位于第三绝缘层160上并远离电容电极150的一侧,其中第一像素电极170通过第三绝缘层160中的第三开口p电性连接漏极137。此外,电容电极150的第一部151实质上围绕在第一像素电极170的边缘,因此,电容电极150与第一像素电极170部分重叠而形成储存电容,可减少储存电容面积增加开口率。
在本实施例中的像素结构10a,由于部份数据线112,亦即数据线112的线性传输部112a,与栅极131配置于同一层,而数据线112的线性传输部112a与电容电极150间隔一或多层绝缘层,也就是间隔第一绝缘层120与第二绝缘层140的隔离图案142,如此一来,不仅可以制成蚀刻阻挡图案141于氧化物通道133之上,同时可以降低数据线112与电容电极150之间的电容大小。当此像素结构10a应用于显示装置时,可以降低显示装置电源消耗以及显示效果。另外,本实施例也因为像素电极170与数据线112的线性传输部112a之间设置有电容电极150的第一部151,像素电极170与数据线112的线性传输部112a不容易发生耦合作用。因此,像素电极170可以覆盖于数据线112的线性传输部112a上方而增加像素结构10a的显示开口率。当此像素结构10a应用于显示装置时,可以降低显示装置电源消耗以及增加亮度。
下文再以不同的实施型态来说明像素结构10b-10d的设计。在此必须说明的是,下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容,其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件,并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例,下述实施例不再重复赘述。
第二实施例
图9A是本发明第二实施例的像素结构的俯视示意图,而图9B是图9A的像素结构在剖面线III-III’及IV-IV’的剖面图。请同时参照图9A以及图9B,本实施例的像素结构10b与上述实施例的像素结构10a相似,两者不同之处在于:本实施例的像素结构10b将第二绝缘层240进一步形成于第一绝缘层120以及像素电极170之间。
详言之,像素结构10b中,扫描线111、栅极131、数据线112的线性传输部112a、第一绝缘层120、氧化物通道133的制作方法可以参照第一实施例中图2A-2B至图4A-4B的说明,而不另赘述。并且,在制作上述构件后,如图10A及图10B所示,在第一绝缘层120与氧化物通道133上形成第二绝缘层240,并且通过光罩制程在第一绝缘层120与第二绝缘层240形成多个开口H1、H2、H3、H4。具体而言,第一绝缘层120与第二绝缘层240上分别形成有第一开口H1以及第二开口H2以构成分别暴露出线性传输部112a二相对端的接触开口H。另外,开口H3与开口H4皆暴露出氧化物通道133并分别地位于栅极131的两侧。此时,第二绝缘层240例如包括了对应于栅极131上方并覆盖氧化物通道133的蚀刻阻挡图案241以及覆盖于第一绝缘层120上的隔离图案242。
本实施例像素结构10b与第一实施例的像素结构10a间的差异主要在于,图案化第二绝缘层240所使用的光罩具有不同的图案布局。因此,在本实施例中,第二绝缘层240仅对应于开口H1、H2、H3、H4的部份被移除,而使隔离图案242覆盖住大部份的第一绝缘层120。相较之下,像素结构10a中的隔离图案142实质上仅对应于线性传输部112a所在面积上。另外,开口H3与开口H4的形状在本实施例中仅是示例性地说明,并非特别地限定为矩形,也可是其它的多边形或曲线形。在其他实施例中,凡是可以让氧化物通道133中预定要接触于源极与漏极的位置暴露出来的开口设计都可应用于本发明中而涵盖在本发明的范围之内。
接着,如图11A及图11B所示,在第二绝缘层240上方制作图案化的第二导电层以形成源极135、漏极137、跨线传输部112b以及电容电极150。此时,源极135与漏极137是通过第二绝缘层240的开口H3与开口H4连接至氧化物通道133,而跨线传输部112b则通过第一绝缘层120的第一开口H1与第二绝缘层240的第二开口H2所构成的接触开口H连接至线性传输部112a。
在后续的步骤中,可以参照前述实施例的制作方式形成第三绝缘层160,其覆盖主动元件130以及电容电极150上,且第三绝缘层160具有第三开口p,如图12A及图12B所示。并且,接着形成第一像素电极170于基板上100,即形成第一像素电极170于第三绝缘层160上,使第一像素电极170经由第三开口p连接于漏极137,如图9A及图9B所示。于本实施例中,可以利用半阶调式光罩(Half-tone mask)而以同一道光罩制程在第一绝缘层120及第二绝缘层140中形成开口H1、H2、H3、H4,以通过减少光罩使用数量而降低制作成本与简化制程步骤。
第三实施例
图13A是本发明第三实施例的像素结构的俯视示意图,而图13B是图13A的像素结构在剖面线V-V’及VI-VI’的剖面图。请同时参照图13A以及图13B,本实施例的像素结构10c与第一实施例的像素结构10a相似,其制造方法可参照图1A-7A至图1B-7B的说明。然而,本实施例的像素结构10c与像素结构10a不同之处在于:在第二绝缘层140上方图案化第二导电层以形成源极135、漏极137、跨线传输部112b以及电容电极150之后,请参照图14A以及图14B,于基板100上紧接着制作第一像素电极370,且第一像素电极370连接于漏极137。
接着,如图15A以及图15B所示,将第三绝缘层160覆盖于基板100上,也就是将第三绝缘层160覆盖于主动元件130、电容电极150、跨线传输部112b以及第一像素电极370上,并且在第三绝缘层160中形成第三开口q,且第三开口q暴露出部份的电容电极150,较佳地,第三开口q暴露出位于数据线112线性传输部112a上方的部份电容电极150。
最后,如图13A以及图13B所示,在第三绝缘层160上形成第二像素电极380,换言之,第一像素电极370与第二像素电极380分别位于第三绝缘层160的相对两侧。第二像素电极380可以覆盖于电容电极150上方,并且通过第三开口q电性连接电容电极150。
此外,第一像素电极370与第二像素电极380例如被图案化以使第一像素电极370实质上具有指状图案(未标示)而第二像素电极380例如设置有多个开口(未标示)。此时,第一像素电极370在基板100上的面积部分地被第二像素电极380在基板100上的面积暴露出来而提供边缘电场效应。因此,本实施例的像素结构10c可应用于例如边缘电场转换模式(FFS)像素设计。不过,本发明不特别地局限第一像素电极370与第二像素电极380的图案设计与形状,上述指状图案与形状仅为举例说明之用,并非限制本发明的范围。
第四实施例
图16A是本发明第四实施例的像素结构的俯视示意图,而图16B是图16A的像素结构在剖面线VII-VII’及VIII-VIII’的剖面图。请同时参照图16A以及图16B,本实施例的像素结构10d与第三实施例的像素结构10c相似,其制造方法可参照图1A-7A至图1B-7B以及图14A-15A至图14B-15B。然而,本实施例的像素结构10d与像素结构10c不同之处在于:于第二绝缘层140上方图案化第二导电层以形成源极135、漏极137、跨线传输部112b以及电容电极150之后,请参照图16A以及图16B,于基板100上同时形成第一像素电极370以及辅助电极471,而其中辅助电极471与第一像素电极370彼此分离,也就是说,辅助电极471与第一像素电极370为相同膜层,但彼此不相连接。详述地说,第一像素电极370连接于漏极137,而辅助电极471直接覆盖并接触电容电极150且与电容电极150电性连接。其中,辅助电极471的设计图案不限定于本发明。关于第三绝缘层160至第二像素电极380的制程方法以及第一像素电极370与第二像素电极380所提供的边缘电场的说明可参照第三实施例,不再赘述。
综上所述,本发明的像素结构及其制造方法,通过图案化第一导电层以将数据线的线性传输部、扫描线及栅极配置形成于同一层,且通过数据线的跨线传输部横跨扫描线以电性连接于数据线的线性传输部。在数据线的线性传输部与扫描线及栅极之上形成第一绝缘层,以及配置第二绝缘层以于氧化物通道及线性传输部上方分别设置蚀刻阻挡图案与隔离图案。另外,将电容电极配置于第二绝缘层上,最后将像素电极覆盖于电容电极之上。因此,本发明的像素结构及其制造方法,可在数据线的线性传输部及电容电极之间隔多层绝缘层(其包括第一绝缘层与第二绝缘层)。如此一来,不仅可以制作蚀刻阻挡图案以保护氧化物通道,同时可以降低数据线与电容电极之间的寄生电容大小,进而降低像素结构的消耗功率。
虽然本发明已以实施例揭露如上,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,故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。
Claims (24)
1.一种像素结构,其特征在于,包括:
一基板;
一扫描线,配置于该基板上;
一数据线,配置于该基板上,该扫描线与该数据线相交错,且该数据线包括彼此连接的一线性传输部以及一跨线传输部,其中该跨线传输部横跨该扫描线;
一第一绝缘层,覆盖该扫描线以及该线性传输部并位于该扫描线与该跨线传输部之间;
一主动元件,连接于该扫描线与该数据线,其中该主动元件包括:
一栅极,连接该扫描线;
一氧化物通道,位于该栅极上方,且该第一绝缘层位于该栅极与该氧化物通道之间;
一源极,连接该数据线的该跨线传输部;以及
一漏极,该源极与该漏极位于该氧化物通道的两侧;
一第二绝缘层,包括位于该氧化物通道上方的一蚀刻阻挡图案以及位于该线性传输部上方的一隔离图案,且该隔离图案接触于该第一绝缘层;
一电容电极,配置于该隔离图案上并且位于该线性传输部上方;以及
一第一像素电极,连接于该漏极。
2.根据权利要求1所述的像素结构,其特征在于,该第一绝缘层与该第二绝缘层分别具有一第一开口以及一第二开口以构成一暴露出该线性传输部的接触开口,该跨线传输部通过该接触开口连接至该线性传输部。
3.根据权利要求1所述的像素结构,其特征在于,该电容电极具有彼此连接的一第一部以及至少一第二部,该第一部至少部分遮蔽该线性传输部,而该第二部的延伸方向非平行于该第一部的延伸方向。
4.根据权利要求3所述的像素结构,其特征在于,该第一部与该第二部围绕该第一像素电极的边缘。
5.根据权利要求3所述的像素结构,其特征在于,该第一像素电极遮蔽住该第二部而该第一部位于该第一像素电极的边缘。
6.根据权利要求3所述的像素结构,其特征在于,该第一部的宽度大于该线性传输部的线宽以完全遮蔽该线性传输部。
7.根据权利要求3所述的像素结构,其特征在于,该第一部接触于该第二绝缘层的该隔离图案。
8.根据权利要求1所述的像素结构,其特征在于,还包括一第三绝缘层,覆盖该主动元件以及该电容电极。
9.根据权利要求8所述的像素结构,其特征在于,该第一像素电极实质上位于该第三绝缘层远离该电容电极的一侧,且该第三绝缘层具有一第三开口使该第一像素电极通过该第三开口电性连接该漏极。
10.根据权利要求8所述的像素结构,其特征在于,还包括一第二像素电极,配置于该第三绝缘层上并覆盖于该电容电极上方,该第三绝缘层至少具有一第三开口使该第二像素电极通过该第三开口电性连接该电容电极,且该第一像素电极在该基板上的面积局部地被该第二像素电极在该基板上的面积暴露出来以提供一边缘电场。
11.根据权利要求10所述的像素结构,其特征在于,该第一像素电极与该第二像素电极分别位于该第三绝缘层的相对两侧。
12.根据权利要求1所述的像素结构,其特征在于,还包括一辅助电极,直接覆盖该电容电极且该辅助电极与该第一像素电极为相同膜层。
13.根据权利要求1所述的像素结构,其特征在于,该隔离图案还位于该第一像素电极与该第一绝缘层之间。
14.一种像素结构的制造方法,其特征在于,包括:
图案化一第一导电层于一基板上形成一扫描线、一栅极以及一线性传输部,该栅极连接该扫描线,且该线性传输部与该扫描线彼此分离,其中该扫描线的延伸方向与该线性传输部的延伸方向相交错;
于该基板上形成一第一绝缘层以覆盖该扫描线、该栅极以及该线性传输部;
于该第一绝缘层上形成位于该栅极上方的一氧化物通道;
于该第一绝缘层以及该氧化物通道上形成一第二绝缘层,其中该第二绝缘层包括位于该氧化物通道上方的一蚀刻阻挡图案以及位于该线性传输部上方的一隔离图案,且该隔离图案接触于该第一绝缘层;
图案化一第二导电层于该第二绝缘层上方形成一源极、一漏极、一跨线传输部以及一电容电极,该源极与该漏极位于该氧化物通道的两侧,该跨线传输部横跨该扫描线,该电容电极配置于该隔离图案上并且位于该线性传输部上方;以及
于该基板上形成一第一像素电极,连接于该漏极。
15.根据权利要求14所述的像素结构的制造方法,其特征在于,还包括于该第一绝缘层以及该第二绝缘层上分别形成一第一开口以及一第二开口以构成一暴露出该线性传输部的接触开口,该跨线传输部通过该接触开口连接至该线性传输部。
16.根据权利要求15所述的像素结构的制造方法,其特征在于,该第一开口、该第二开口使用同一道光罩制程制作。
17.根据权利要求15所述的像素结构的制造方法,其特征在于,还包括于该第二绝缘层上分别形成暴露出该氧化物通道的两开口,该源极及漏极通过暴露出该氧化物通道的该两开口连接至该氧化物通道,其中该第二开口以及暴露出该氧化物通道的该两开口使用相同道光罩制程制作。
18.根据权利要求15所述的像素结构的制造方法,其特征在于,还包括形成一第三绝缘层以覆盖该源极、该漏极以及该电容电极。
19.根据权利要求18所述的像素结构的制造方法,其特征在于,该第一像素电极于该第三绝缘层之后形成,且该第三绝缘层的制作方法还包括于该第三绝缘层形成一第三开口使该第一像素电极通过该第三开口电性连接该漏极。
20.根据权利要求18所述的像素结构的制造方法,其特征在于,还包括于该第三绝缘层上形成一第二像素电极,该第二像素电极覆盖于该电容电极上方并电性连接该电容电极,且该第一像素电极在该基板上的面积部分地被该第二像素电极在该基板上的面积暴露出来以提供一边缘电场,其中该第一像素电极位于该第三绝缘层远离该第二像素电极的一侧。
21.根据权利要求20所述的像素结构的制造方法,其特征在于,该第三绝缘层的制作方法还包括于该第三绝缘层形成一第三开口使该第二像素电极通过该第三开口电性连接该电容电极。
22.根据权利要求21所述的像素结构的制造方法,其特征在于,该第一开口、该第二开口以及该第三开口使用同一道光罩制程制作。
23.根据权利要求22所述的像素结构的制造方法,其特征在于,该第一开口、该第二开口以及该第三开口使用不同道光罩制程制作。
24.根据权利要求14所述的像素结构的制造方法,其特征在于,还包括于形成该第一像素电极的同时形成一辅助电极,其中该辅助电极直接覆盖该电容电极。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW100148582A TWI457672B (zh) | 2011-12-23 | 2011-12-23 | 畫素結構及其製造方法 |
TW100148582 | 2011-12-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102629612A true CN102629612A (zh) | 2012-08-08 |
CN102629612B CN102629612B (zh) | 2015-06-17 |
Family
ID=46587835
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210108713.0A Active CN102629612B (zh) | 2011-12-23 | 2012-04-10 | 像素结构及其制造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102629612B (zh) |
TW (1) | TWI457672B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103915443A (zh) * | 2013-04-02 | 2014-07-09 | 上海天马微电子有限公司 | 一种阵列基板及其制备方法、液晶显示装置 |
CN104347496A (zh) * | 2013-07-25 | 2015-02-11 | 业鑫科技顾问股份有限公司 | 显示面板制作方法 |
US9001298B1 (en) | 2013-09-16 | 2015-04-07 | Au Optronics Corporation | Pixel structure, display panel and manufacturing method of pixel structure |
CN106909009A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-06-30 | 惠科股份有限公司 | 一种显示面板和显示装置 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI578502B (zh) * | 2014-11-27 | 2017-04-11 | 鴻海精密工業股份有限公司 | 薄膜電晶體陣列基板及液晶顯示面板 |
TWI609214B (zh) * | 2017-01-06 | 2017-12-21 | 友達光電股份有限公司 | 畫素結構 |
TWI683298B (zh) * | 2018-07-09 | 2020-01-21 | 友達光電股份有限公司 | 畫素陣列基板 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20010002143A1 (en) * | 1998-09-21 | 2001-05-31 | Kabushiki Kaisha Advanced Display | Liquid crystal display and manufacturing method thereof |
CN101034685A (zh) * | 2006-03-07 | 2007-09-12 | 财团法人工业技术研究院 | 制造双层导线结构的薄膜晶体管显示器阵列的方法 |
US20080129664A1 (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-05 | Au Optronics Corporation | Pixel structure and method for manufacturing thereof |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4470060A (en) * | 1981-01-09 | 1984-09-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display with vertical non-single crystal semiconductor field effect transistors |
TW315423B (en) * | 1994-06-16 | 1997-09-11 | Ind Tech Res Inst | Manufacturing method of thin film transistor |
TWI328709B (en) * | 2006-03-28 | 2010-08-11 | Au Optronics Corp | Liquid crystal display |
-
2011
- 2011-12-23 TW TW100148582A patent/TWI457672B/zh active
-
2012
- 2012-04-10 CN CN201210108713.0A patent/CN102629612B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20010002143A1 (en) * | 1998-09-21 | 2001-05-31 | Kabushiki Kaisha Advanced Display | Liquid crystal display and manufacturing method thereof |
CN101034685A (zh) * | 2006-03-07 | 2007-09-12 | 财团法人工业技术研究院 | 制造双层导线结构的薄膜晶体管显示器阵列的方法 |
US20080129664A1 (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-05 | Au Optronics Corporation | Pixel structure and method for manufacturing thereof |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103915443A (zh) * | 2013-04-02 | 2014-07-09 | 上海天马微电子有限公司 | 一种阵列基板及其制备方法、液晶显示装置 |
CN104347496A (zh) * | 2013-07-25 | 2015-02-11 | 业鑫科技顾问股份有限公司 | 显示面板制作方法 |
CN104347496B (zh) * | 2013-07-25 | 2017-02-15 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 显示面板制作方法 |
US9001298B1 (en) | 2013-09-16 | 2015-04-07 | Au Optronics Corporation | Pixel structure, display panel and manufacturing method of pixel structure |
CN106909009A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-06-30 | 惠科股份有限公司 | 一种显示面板和显示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102629612B (zh) | 2015-06-17 |
TWI457672B (zh) | 2014-10-21 |
TW201327002A (zh) | 2013-07-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9449998B2 (en) | Manufacturing method of pixel structure with data line, scan line and gate electrode formed on the same layer | |
US9356052B2 (en) | Thin film transistor with integrated connecting portion | |
CN102473362B (zh) | 薄膜晶体管基板的制造方法 | |
CN102629612B (zh) | 像素结构及其制造方法 | |
US8759165B2 (en) | Manufacturing method of array substrate | |
CN103081079B (zh) | 半导体装置及其制造方法 | |
TWI553850B (zh) | 有機電致發光顯示器及其製造方法 | |
CN103515395B (zh) | 显示装置及其制造方法 | |
US20080308795A1 (en) | Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof | |
US8405788B2 (en) | TFT-LCD array substrate and manufacturing method thereof | |
JP2015133479A (ja) | 薄膜トランジスタ表示板 | |
WO2015087586A1 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
KR102050401B1 (ko) | 디스플레이 장치 및 그 제조방법 | |
CN106997892B (zh) | 显示装置以及该显示装置的制造方法 | |
KR101525883B1 (ko) | 박막 트랜지스터 표시판 및 그의 제조 방법 | |
EP2983204B1 (en) | Display device and method for manufacturing the same | |
US20210183899A1 (en) | Active matrix substrate and method for manufacturing same | |
WO2014042058A1 (ja) | 回路基板、その製造方法及び表示装置 | |
JP2019078862A (ja) | アクティブマトリクス基板およびその製造方法 | |
CN109786391A (zh) | 阵列基板及其制作方法、显示装置 | |
CN104380474B (zh) | 半导体装置及其制造方法 | |
US8519393B2 (en) | Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof | |
CN107436517B (zh) | 液晶显示设备及其制造方法 | |
CN104465784A (zh) | 薄膜晶体管及显示面板 | |
KR100878276B1 (ko) | 박막 트랜지스터 기판 및 그의 제조 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |