CN103149754B - 薄膜晶体管液晶显示器件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种薄膜晶体管液晶显示器件及其制造方法，使得所述公共电极线具有垂直相交于所述栅极线的竖直部分以及沿所述栅极线方向延伸且交叠于所述栅极线上的延伸部分，同时使得TFT具有平行于数据线的I形补偿沟道结构，增大了像素区域的透光面积，提高了液晶显示器的开口率，进而提高了液晶显示器的开口率和画面性能。

Description

薄膜晶体管液晶显示器件及其制造方法

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管液晶显示器技术领域，尤其涉及一种薄膜晶体管液晶显示器件及其制造方法。

背景技术

TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器,Thinfilmtransistorliquidcrystaldisplay)是液晶显示器的一种，它使用薄膜晶体管技术改善影像品质，被广泛应用在电视、平面显示器及投影机上。

由于源极驱动器成本比栅极驱动器成本高，所以减少数据线(源极线)的数量会降低驱动器的成本，具有双栅极布线(dualgate)的液晶显示器通过减少一半数量的数据线，增加1倍数量的栅极线来降低成本。

如图1所示，现有技术中的双栅极布线(dualgate)的液晶显示器的结构包括：基板100、栅极线101、公共电极线102、数据线103、TFT104、过孔105以及像素电极106，其中，像素电极106通过过孔105与TFT104的漏极电连接，公共电极线102主要沿平行于数据线103方向设置，两条数据线103与两条栅极线101垂直相交，形成矩形区域，两个TFT104分别位于该矩形区域的对角，且具有垂直于数据线103的双I形补偿沟道结构104a。由于公共电极线102平行于栅极线101方向且TFT104具有垂直于数据线103的双I形补偿沟道结构，限制了TFT-LCD开口率的提高，影响了画面性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种薄膜晶体管液晶显示器件及其制造方法，对公共电极线和薄膜晶体管的沟道结构做出调整，提高液晶显示器的开口率和画面性能。

为解决上述问题，本发明提供一种薄膜晶体管液晶显示器件，包括基板、栅极线、公共电极线、数据线、TFT和像素电极，其特征在于，所述TFT具有平行于所述数据线的I形补偿沟道结构，所述公共电极线具有垂直相交于所述栅极线的竖直部分以及沿所述栅极线方向延伸且交叠于所述栅极线上的延伸部分。

进一步的，所述TFT还包括：

栅极，位于所述基板上，且与所述栅极线一体形成；

栅绝缘层，位于所述基板上并覆盖所述栅极；

半导体层，至少配置于所述栅极上方的栅绝缘层上；

源极以及漏极，位于所述半导体层上，所述I形补偿沟道位于所述源极和漏极之间且平行于所述数据线。

进一步的，所述源极电性连接所述数据线，所述漏极电性连接所述像素电极。

进一步的，所述像素电极的材料为氧化铟锡或氧化铟锌。

进一步的，所述栅极线为双栅极线。

相应的，本发明还提供一种薄膜晶体管液晶显示器件的制造方法，包括以下步骤：

在基板上形成栅极线、与所述栅极线电连接的栅极；

在所述基板上形成与所述栅极线垂直相交的数据线、公共电极线以及TFT的源极、漏极和平行于所述数据线的I形补偿沟道结构，所述公共电极线具有垂直相交于所述栅极线的竖直部分以及沿所述栅极线方向延伸且交叠于所述栅极线上的延伸部分；

在所述基板的上形成与所述漏极电连接的像素电极。

进一步的，形成所述TFT的源极、漏极和平行于所述数据线的I形补偿沟道结构的步骤包括：

在所述基板上形成覆盖所述栅极线以及栅极的栅绝缘层；

在所述基板上形成至少覆盖所述栅极上方的栅绝缘层的半导体层；

在所述半导体层上形成源极、漏极以及平行于所述数据线的I形补偿沟道。

进一步的，在所述基板的上形成与所述漏极电连接的像素电极的步骤包括：

在所述基板上形成钝化层，覆盖所述数据线、源极和漏极；

在所述钝化层中形成暴露出部分所述漏极的过孔；

在所述钝化层上形成像素电极，所述像素电极通过所述过孔与所述漏极电性连接。

与现有技术相比，本发明的薄膜晶体管液晶显示器件及其制造方法，使得所述公共电极线具有垂直相交于所述栅极线的竖直部分以及沿所述栅极线方向延伸且交叠于所述栅极线上的延伸部分，同时使得TFT具有平行于数据线的I形补偿沟道结构，增大了像素区域的透光面积，提高了液晶显示器的开口率，进而提高了液晶显示器的分辨率和画面性能。

附图说明

图1是现有技术的薄膜晶体管液晶显示器件的结构示意图；

图2是本发明一实施例的薄膜晶体管液晶显示器件的结构示意图；

图3是本发明一实施例的薄膜晶体管液晶显示器件的制造工艺流程图；

图4A至4C是本发明一实施例的薄膜晶体管液晶显示器件的制造工艺中的器件结构俯视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的薄膜晶体管液晶显示器件及其制造方法作进一步详细说明。

如图2所示，本发明提供一种薄膜晶体管液晶显示器件，包括基板200、栅极线201、公共电极线202、数据线203、TFT204和像素电极206，其中，TFT204的漏极204a通过过孔205与像素电极206电连接，栅极与所述栅极线201一体成型，源极与所述数据线203一体成型，TFT204具有平行于数据线203的I形补偿沟道结构，所述公共电极线202具有垂直相交于所述栅极线201的竖直部分202a以及沿所述栅极线201方向延伸且交叠于所述栅极线201上的延伸部分202b。

在本发明的其他实施例中，TFT204的源极电连接所述数据线203，但不与所述数据线203一体成型。

优选的，所述像素电极206的材料为氧化铟锡或氧化铟锌；所述栅极线的材料包括Mo、Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al及Cu中的至少一种。

优选的，所述栅极线201为双栅极线，由于源极驱动器成本比栅极驱动器成本高，所以减少数据线的数量会降低驱动器的成本，具有双栅极线(dualgate)的液晶显示器通过减少一半数量的数据线，增加一倍数量的栅极线来降低成本。

相应的，如图3所示，本发明还提供一种薄膜晶体管液晶显示器件的制造方法，包括以下步骤：

S1，在基板上形成栅极线、与所述栅极线电连接的栅极；

S2，在所述基板上形成与所述栅极线垂直相交的数据线、公共电极线以及TFT的源极、漏极和平行于所述数据线的I形补偿沟道结构，所述公共电极线具有垂直相交于所述栅极线的竖直部分以及沿所述栅极线方向延伸且交叠于所述栅极线上的延伸部分；

S3，在所述基板的上形成与所述漏极电连接的像素电极。

以下结合附图4A至4C对附图3的S1～S3步骤所示的薄膜晶体管液晶显示器件的制造方法作进一步的详细说明。

如图4A所示，在步骤S1中，在基板200上通过溅射或蒸发的方式沉积第一金属材料薄膜(未图示)，然后再通过曝光和刻蚀，形成栅极线201以及与栅极线201一体成型并电连接的栅极201a。优选的，基板200为玻璃、石英或塑料等绝缘材质。第一金属材料薄膜可以为诸如Mo、Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al、或Cu的单层膜，或者为选自Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al或Cu中两种或者多种的任意组合所构成的复合膜。

优选的，所述栅极线201为双栅极线，由于源极驱动器成本比栅极驱动器成本高，所以减少数据线的数量会降低驱动器的成本，具有双栅极线(dualgate)的液晶显示器通过减少一半数量的数据线，增加一倍数量的栅极线来降低成本。

优选的，栅极线201具有沿垂直于栅极线方向的延伸部分201b，用于后续遮光以及作为下极板用于存储电容的制造，以进一步提高制得的薄膜晶体管液晶显示器件的显示性能。

如图4B所示，在步骤S2中，在基板200上形成栅绝缘层(未图示)，覆盖所述栅极线201以及栅极201a；接着在所述基板200上形成至少覆盖所述栅极201a上方的栅绝缘层的半导体层，并通过溅射或蒸发的方式沉积第二金属材料薄膜(未图示)；然后再通过曝光和刻蚀，在所述基板200上形成与栅极线201垂直相交的COM线(公共电极线)202和数据线203，同时在所述半导体层上形成TFT204的源极、漏极204a以及平行于所述数据线203的I形补偿沟道204b；TFT204的源极与所述数据线203一体成型，漏极204a可延伸到栅极线201的延伸部分201b处，以使得能够与后续形成的像素电极206电连接。公共电极线202具有垂直相交于所述栅极线201的竖直部分202a以及沿所述栅极线201方向延伸且交叠于所述栅极线上的延伸部分202b。这种形状的公共电极线202可以在遮盖漏光的同时，增大透光面积，提高薄膜晶体管液晶显示器件的开口率，进而提高薄膜晶体管液晶显示器件的显示性能。同时，具有平行于所述数据线203的I形补偿沟道204b的TFT，相对于现有技术的垂直于数据线的双I形补偿沟道的TFT，增大了透光面积，进一步增大了开口率，提高了器件性能。

在其他实施例中，公共电极线202也可以不与数据线203一同工艺形成，可以在数据线203形成之前形成，也可以在数据线203形成之后形成。

优选的，栅绝缘层的材质为氧化物、氮化物或氧氮化合物。

优选的，半导体层由非晶硅(简写成“a-Si”)或低温多晶硅制成。

如图4C所示，在步骤S3中，在包含所述I形补偿沟道204b结构的基板200的上形成钝化层(未图示)，覆盖所述数据线203、源极和漏极204a；接着，在所述钝化层中形成暴露出部分所述漏极204a的过孔205；然后，在所述钝化层上形成像素电极206，所述像素电极206通过过孔205与所述漏极204a电性连接。

优选的，一公共电极线202的延伸部分202b作为下极板，像素电极206作为上极板，钝化层作为介质制造存储电容，以进一步提高制得的薄膜晶体管的显示性能。

由图1中的平行于栅极线101的公共电极线102、TFT104的垂直于数据线103的双I形补偿沟道结构104a分别与图4C中的垂直于栅极线201的公共电极线202、TFT204的平行于数据线203的I形补偿沟道结构204b所示可知，本发明薄膜晶体管液晶显示器件及其制造方法，使得所述公共电极线具有垂直相交于所述栅极线的竖直部分以及沿所述栅极线方向延伸且交叠于所述栅极线上的延伸部分，同时使得TFT具有平行于数据线的I形补偿沟道结构，增大了像素区域的透光面积，提高了TFT-LCD显示屏开口率，进而提高TFT-LCD显示器件的画面显示性能。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种薄膜晶体管液晶显示器件，包括基板、栅极线、公共电极线、数据线、TFT和像素电极，所述栅极线为双栅极线，其特征在于，所述TFT具有平行于所述数据线的I形补偿沟道结构，所述公共电极线具有垂直相交于所述栅极线的公共电极线的竖直部分以及沿所述栅极线方向延伸且交叠于所述栅极线上的公共电极线的延伸部分，并且所述公共电极线的延伸部分还与所述像素电极交叠；所述公共电极线与所述栅极线位于不同金属层。

2.如权利要求1所述的薄膜晶体管液晶显示器件，其特征在于，所述TFT还包括：

栅极，位于所述基板上，且与所述栅极线电连接；

栅绝缘层，位于所述基板上并覆盖所述栅极；

半导体层，至少配置于所述栅极上方的栅绝缘层上；

源极以及漏极，位于所述半导体层上，所述I形补偿沟道位于所述源极和漏极之间且平行于所述数据线。

3.如权利要求2所述的薄膜晶体管液晶显示器件，其特征在于，所述源极电性连接所述数据线，所述漏极电性连接所述像素电极。

4.如权利要求1所述的薄膜晶体管液晶显示器件，其特征在于，所述像素电极的材料为氧化铟锡或氧化铟锌。

5.一种薄膜晶体管液晶显示器件的制造方法，其特征在于，包括：

在基板上形成栅极线、与所述栅极线电连接的栅极，所述栅极线为双栅极线；

在所述基板上形成与所述栅极线垂直相交的数据线、公共电极线以及TFT的源极、漏极和平行于所述数据线的I形补偿沟道结构，所述公共电极线具有垂直相交于所述栅极线的公共电极线的竖直部分以及沿所述栅极线方向延伸且交叠于所述栅极线上的公共电极线的延伸部分，其中，所述公共电极线与所述栅极线由不同金属层形成；

在所述基板上形成与所述漏极电连接的像素电极，所述公共电极线的延伸部分还与所述像素电极交叠。

6.如权利要求5所述的薄膜晶体管液晶显示器件的制造方法，其特征在于，形成所述TFT的源极、漏极和平行于所述数据线的I形补偿沟道结构的步骤包括：

在所述基板上形成覆盖所述栅极线以及栅极的栅绝缘层；

在所述基板上形成至少覆盖所述栅极上方的栅绝缘层的半导体层；

在所述半导体层上形成源极、漏极以及平行于所述数据线的I形补偿沟道。

7.如权利要求5所述的薄膜晶体管液晶显示器件的制造方法，其特征在于，在所述基板上形成与所述漏极电连接的像素电极的步骤包括：

在所述基板上形成钝化层，覆盖所述数据线、源极和漏极；

在所述钝化层中形成暴露出部分所述漏极的过孔；

在所述钝化层上形成像素电极，所述像素电极通过所述过孔与所述漏极电性连接。

8.如权利要求5或7所述的薄膜晶体管液晶显示器件的制造方法，其特征在于，所述像素电极的材料为氧化铟锡或氧化铟锌。