CN103295543B - 非晶硅栅极驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种非晶硅栅极驱动器，每个薄膜晶体管均通过源极连接线和/或漏极连接线实现与其余的一个或者多个薄膜晶体管电性连接，其中，所述源极连接线与所述源极电性连接，所述源极连接线与所述源极位于不同的膜层；所述漏极连接线与所述漏极电性连接，所述漏极连接线与所述漏极位于不同的膜层，由此能够避免源极及源极连接线交界处下残留有非晶硅层；漏极及漏极连接线交界处下残留有非晶硅层，从而避免了非晶硅栅极驱动器源极和漏极之间漏电流大、非晶硅栅极驱动器极易失效的问题，提高了非晶硅栅极驱动器的可靠性。

Description

非晶硅栅极驱动器

技术领域

本发明涉及液晶显示器技术领域，特别涉及一种非晶硅栅极驱动器。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器（thin-filmtransistorliquidcrystaldisplay，TFT-LCD）是一种平面显示装置，其主要包括阵列基板、彩膜基板及夹持于阵列基板、彩膜基板之间的液晶层。现有的薄膜晶体管液晶显示器工作时，其阵列基板上的栅极线及数据线均需要驱动电路进行驱动才能工作。

为了降低薄膜晶体管液晶显示器的制造成本，同时提高薄膜晶体管液晶显示器的有效显示面积，现有技术中，比较通用的一种做法是采用非晶硅栅极驱动器。所述非晶硅栅极驱动器常采用形成阵列基板上的开关元件相同的工艺，并直接形成于阵列基板上。

通常的，非晶硅栅极驱动器包括多个薄膜晶体管，每个薄膜晶体管包括栅极、位于所述栅极之上的非晶硅层及位于所述非晶硅层之上的源极和漏极，多个薄膜晶体管通过与源极一体形成的源极连接线或者与漏极一体形成漏极连接线予以连接。

现有形成非晶硅栅极驱动器的一种工艺为单狭缝透光罩（singleslitmask）工艺，此工艺属于一种半灰阶掩膜版（GTM）技术。由于该工艺的特性，在第二金属层下方（也即源极、漏极、源极连接线及漏极连接线的下方）必然存在非晶硅层残留，此部分残留的非晶硅层容易导致光生漏电流。而对于此种工艺形成的非晶硅栅极驱动器而言，距离源极和漏极之间的沟道较近的光生漏电流将导致源漏极之间的漏电流大大增加，从而产生非晶硅栅极驱动器失效的情况。

具体的，请参考图1，其为现有的非晶硅栅极驱动器的部分结构示意图。如图1所示，所述非晶硅栅极驱动器1包括多个薄膜晶体管10，在此，示出了两个薄膜晶体管10，分别为薄膜晶体管10a及薄膜晶体管10b，薄膜晶体管10a及薄膜晶体管10b通过与源极11一体形成的源极连接线12连接。在此，源极11、源极连接线12的下方均残留有非晶硅层13，而在源极连接线12的下方所残留的非晶硅层13由于没有栅极（金属）14的遮蔽而容易产生光生漏电流，特别的，源极11及源极连接线12交界处A所产生的光生漏电流由于与源极11和漏极15间沟道16的距离非常近，从而将导致沟道16导通（在此，所述沟道16也形成于非晶硅层上，从而交界处A下残留有的非晶硅层13中的光生漏电流将直接传递至沟道16中）、源极11和漏极15之间漏电流大大增加、非晶硅栅极驱动器1极易失效。

进一步的，请参考图2，其为图1所示的非晶硅栅极驱动器BB’处的剖面示意图。如图2所示，在源极11及源极连接线12交界处A下的非晶硅层13中所产生的光生漏电流将由于与源极11及漏极之间的沟道距离非常近，而将光生漏电流传递至沟道中。在此，源极连接线12下方其余残留的非晶硅层13（即除了交界处A之外）中，也将产生光生漏电流，但是，由于该部分的光生漏电流离沟道距离较远，因此对于沟道的影响非常微弱，也就是说此部分光生漏电流将不会导致沟道导通。

综上可知，现有技术中面临着这样一个问题，源极及源极连接线交界处下残留有的非晶硅层将导致源极和漏极之间漏电流大大增加、非晶硅栅极驱动器极易失效。此外，由于源极和漏极是相对使用的结构，因此漏极及漏极接线交界处在同样使用时，也将面临相同的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非晶硅栅极驱动器，用以解决现有技术中的非晶硅栅极驱动器源极和漏极之间漏电流大、非晶硅栅极驱动器极易失效的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种非晶硅栅极驱动器，所述非晶硅栅极驱动器形成于阵列基板上，所述非晶硅栅极驱动器包括：多个薄膜晶体管；每个所述薄膜晶体管均包括栅极、位于所述栅极之上的非晶硅层及位于所述非晶硅层之上的源极和漏极，所述源极和漏极在所述阵列基板上的正投影均位于所述栅极在所述阵列基板上的正投影内；每个所述薄膜晶体管还包括：

源极连接线，所述源极连接线与所述源极电性连接，所述源极连接线与所述源极位于不同的膜层；

和/或漏极连接线，所述漏极连接线与所述漏极电性连接，所述漏极连接线与所述漏极位于不同的膜层；

其中，每个薄膜晶体管均通过所述源极连接线和/或漏极连接线实现与其余的一个或者多个薄膜晶体管电性连接。

可选的，在所述的非晶硅栅极驱动器中，所述薄膜晶体管的源极和漏极之间形成有沟道。

可选的，在所述的非晶硅栅极驱动器中，所述源极连接线通过接触孔与所述源极电性连接，所述漏极连接线通过接触孔与所述漏极电性连接。

可选的，在所述的非晶硅栅极驱动器中，所述薄膜晶体管采用单狭缝透光罩工艺形成。

可选的，在所述的非晶硅栅极驱动器中，所述源极连接线及漏极连接线均位于透明导电层。

可选的，在所述的非晶硅栅极驱动器中，还包括信号总线，一个或者多个所述薄膜晶体管通过所述源极连接线和/或漏极连接线实现与所述信号总线电性连接。

可选的，在所述的非晶硅栅极驱动器中，所述信号总线位于第二金属层。

可选的，在所述的非晶硅栅极驱动器中，所述信号总线位于第一金属层。

可选的，在所述的非晶硅栅极驱动器中，每个所述薄膜晶体管还包括栅极线，所述栅极线与所述栅极通过栅极连接线电性连接。

可选的，在所述的非晶硅栅极驱动器中，所述栅极连接线位于第二金属层。

在本发明提供的非晶硅栅极驱动器中，每个薄膜晶体管均通过源极连接线和/或漏极连接线实现与其余的一个或者多个薄膜晶体管电性连接，其中，所述源极连接线与所述源极电性连接，所述源极连接线与所述源极位于不同的膜层；所述漏极连接线与所述漏极电性连接，所述漏极连接线与所述漏极位于不同的膜层，由此能够避免源极及源极连接线交界处下残留有非晶硅层；漏极及漏极连接线交界处下残留有非晶硅层，从而避免了非晶硅栅极驱动器源极和漏极之间漏电流大、非晶硅栅极驱动器极易失效的问题，提高了非晶硅栅极驱动器的可靠性。

附图说明

图1为现有的非晶硅栅极驱动器的部分结构示意图；

图2为图1所示的非晶硅栅极驱动器BB’处的剖面示意图；

图3为本发明实施例的非晶硅栅极驱动器的部分结构示意图；

图4为图3所示的非晶硅栅极驱动器CC’处的一种剖面示意图。

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非晶硅栅极驱动器作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图3，其为本发明实施例的非晶硅栅极驱动器的部分结构示意图。如图3所示，所述形成于阵列基板（图3中未示出）上的非晶硅栅极驱动器2包括：多个薄膜晶体管20，在此，示出了两个薄膜晶体管20，分别为薄膜晶体管20a及薄膜晶体管20b；每个所述薄膜晶体管20均包括栅极、位于所述栅极之上的非晶硅层及位于所述非晶硅层之上的源极和漏极，所述源极和漏极在所述阵列基板上的正投影均位于所述栅极在所述阵列基板上的正投影内，在此，以薄膜晶体管20a为例，其包括栅极21、位于所述栅极21之上的非晶硅层22及位于所述非晶硅层22之上的源极23和漏极24，所述源极23和漏极24均位于所述栅极21所限定的范围内。在此，所述源极23和漏极24之间形成有沟道27。在本实施例中，每个薄膜晶体管20均采用单狭缝透光罩工艺形成，即在工艺过程中，在第二金属层（即D金属层）下方（包括源极、漏极等位于第二金属层上的结构的下方）必然存在非晶硅层残留。

在本实施例中，每个所述薄膜晶体管20还包括：源极连接线25，所述源极连接线25与所述源极23电性连接，所述源极连接线25与所述源极23位于不同的膜层；和/或漏极连接线（图3中未示出），所述漏极连接线与所述漏极电性连接，所述漏极连接线与所述漏极位于不同的膜层；其中，每个薄膜晶体管均通过所述源极连接线和/或漏极连接线实现与其余的一个或者多个薄膜晶体管电性连接。

由于源极和漏极是相对使用的结构，因此，在本发明实施例中仅示出了源极连接线及其与源极之间的连接，以及由此对源极和漏极之间漏电流大、非晶硅栅极驱动器极易失效的问题的克服。

在本实施例中，每个薄膜晶体管20均通过源极连接线25（和/或漏极连接线）实现与其余的一个或者多个薄膜晶体管20电性连接，其中，所述源极连接线25与所述源极23电性连接，所述源极连接线25与所述源极23位于不同的膜层，由此能够避免源极23及源极连接线25交界处下残留有非晶硅层，从而避免了非晶硅栅极驱动器2源极23和漏极24之间漏电流大、非晶硅栅极驱动器极易失效的问题，提高了非晶硅栅极驱动器2的可靠性。

在此，由于源极连接线25与所述源极23位于不同的膜层，从而在源极连接线25的形成过程中，将会去除源极23与源极连接线25连接处下方残留有的非晶硅层，即使得最终形成的非晶硅栅极驱动器中源极23与源极连接线25连接处下方不再残留有非晶硅层。从背景技术中可知，只有在源极与源极连接线交界处残留的非晶硅层才会导致源极和漏极之间的漏电流问题。因此，在本实施例中，由于通过源极23与源极连接线25形成于不同的膜层之上，从而将源极23与源极连接线25交界处残留的非晶硅层去除了，也便从本质上解决了源极和漏极之间的漏电流问题，提高了非晶硅栅极驱动器2的可靠性。

在本实施例中，位于不同膜层的源极23与源极连接线25通过接触孔26连接。进一步的，所述源极连接线25通过接触孔与另一个薄膜晶体管（即薄膜晶体管20b）连接，即实现薄膜晶体管20a与薄膜晶体管20b之间的连接。

在本实施例中，所述源极23仍由传统工艺中的第二金属层形成，也即所述源极位于第二金属层上。在本实施例中，所述源极连接线25由传统工艺中的透明导电层形成，也即所述源极连接线25位于透明导电层上。因此，相对于传统工艺，本实施例中的非晶硅栅极驱动器2在形成过程中对于膜层的使用上并没有做出增加，即与传统工艺达到了很好的兼容。

在本发明的其他实施例中，所述源极连接线25也可以由传统工艺中不使用的新的金属层形成，相对于透明导电层，金属层的导电性能更好，因此，在该种实现方式中，能够获得较佳的导电性能，即使得薄膜晶体管20a与薄膜晶体管20b之间的电性连接效果更好。

对此，可参考图4，其为图3所示的非晶硅栅极驱动器CC’处的一种剖面示意图。在此，可相应参考图2，由图2和图4可见，在距离沟道27最近处（即图2中的交界处A）残留的非晶硅层已被去除，从而从本质上解决了源极和漏极之间的漏电流问题，提高了非晶硅栅极驱动器2的可靠性。

在本实施例中，所述非晶硅栅极驱动器2还可以包括信号总线（图3中未示出），一个或者多个所述薄膜晶体管20通过所述源极连接线25和/或漏极连接线实现与所述信号总线电性连接。在此，即相当于图3中的薄膜晶体管20b由信号总线予以代替。信号总线作为一传递控制信号的结构，其由金属层形成。在本实施例中，其可以由第二金属层（即D金属层）形成，也可以由第一金属层（即G金属层）形成。

在本实施例中，每个所述薄膜晶体管还包括栅极线，所述栅极线与所述栅极通过栅极连接线电性连接。当所述信号线由第一金属层形成时，所述栅极连接线位于第二金属层，由此，可以避免栅极线与信号线之间的交叉短路问题。

综上，在本实施例提供的非晶硅栅极驱动器中，每个薄膜晶体管均通过源极连接线和/或漏极连接线实现与其余的一个或者多个薄膜晶体管电性连接，其中，所述源极连接线与所述源极电性连接，所述源极连接线与所述源极位于不同的膜层；所述漏极连接线与所述漏极电性连接，所述漏极连接线与所述漏极位于不同的膜层，由此能够避免源极及源极连接线交界处下残留有非晶硅层；漏极及漏极连接线交界处下残留有非晶硅层，从而避免了非晶硅栅极驱动器源极和漏极之间漏电流大、非晶硅栅极驱动器极易失效的问题，提高了非晶硅栅极驱动器的可靠性。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种非晶硅栅极驱动器，所述非晶硅栅极驱动器形成于阵列基板上，所述非晶硅栅极驱动器包括：多个薄膜晶体管；每个所述薄膜晶体管均包括栅极、位于所述栅极之上的非晶硅层及位于所述非晶硅层之上的源极和漏极，所述源极和漏极在所述阵列基板上的正投影均位于所述栅极在所述阵列基板上的正投影内；其特征在于，每个所述薄膜晶体管还包括：

源极连接线，所述源极连接线与所述源极电性连接，所述源极连接线与所述源极位于不同的膜层；

和/或漏极连接线，所述漏极连接线与所述漏极电性连接，所述漏极连接线与所述漏极位于不同的膜层；

其中，每个薄膜晶体管均通过所述源极连接线和/或漏极连接线实现与其余的一个或者多个薄膜晶体管电性连接。

2.如权利要求1所述的非晶硅栅极驱动器，其特征在于，所述薄膜晶体管的源极和漏极之间形成有沟道。

3.如权利要求1所述的非晶硅栅极驱动器，其特征在于，所述源极连接线通过接触孔与所述源极电性连接，所述漏极连接线通过接触孔与所述漏极电性连接。

4.如权利要求1所述的非晶硅栅极驱动器，其特征在于，所述薄膜晶体管采用单狭缝透光罩工艺形成。

5.如权利要求1所述的非晶硅栅极驱动器，其特征在于，所述源极连接线及漏极连接线均位于透明导电层。

6.如权利要求1所述的非晶硅栅极驱动器，其特征在于，还包括信号总线，一个或者多个所述薄膜晶体管通过所述源极连接线和/或漏极连接线实现与所述信号总线电性连接。

7.如权利要求6所述的非晶硅栅极驱动器，其特征在于，所述信号总线位于D金属层，所述D金属层为包括所述源极、所述漏极的金属层。

8.如权利要求6所述的非晶硅栅极驱动器，其特征在于，所述信号总线位于G金属层。

9.如权利要求8所述的非晶硅栅极驱动器，其特征在于，每个所述薄膜晶体管还包括栅极线，所述栅极线与所述栅极通过栅极连接线电性连接。

10.如权利要求9所述的非晶硅栅极驱动器，其特征在于，所述栅极连接线位于D金属层，所述D金属层为包括所述源极、所述漏极的金属层。