專利名稱：薄膜晶體管和基板及基板的制造方法和液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管(TFT)和使用其的液晶顯示器(LCD)，且更具體而言，涉及一種可用作光傳感器的TFT，使用該TFT的TFT基板，制造該TFT基板的方法和LCD。
背景技術(shù)：
一般而言，平板顯示器是具有薄輪廓和提供平面圖像的一種類型的顯示器。平板顯示器包括液晶顯示器(LCD)，其被廣泛地用作筆記本計(jì)算機(jī)監(jiān)視器；有機(jī)電致發(fā)光裝置(OLED)，其被廣泛地用于蜂窩電話等。在這樣的平板顯示器中，薄膜晶體管(TFT)一般被用作開關(guān)元件，用于獨(dú)立地操作各個(gè)像素。
圖1A是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的薄膜晶體管的平面圖，且圖1B是沿圖1A的線I-I’所取的剖面圖。
參考圖1A和1B，相關(guān)技術(shù)的TFT包括形成于基板1上的半導(dǎo)體層2和柵電極6。半導(dǎo)體層2由非晶硅或多晶硅制成。源極區(qū)3和漏極區(qū)4形成于半導(dǎo)體層2的選定的部分，從而柵電極6部分地覆蓋源極區(qū)3和漏極區(qū)4。在半導(dǎo)體層2和柵電極6之間插置了柵極絕緣膜5。當(dāng)將外部電壓施加到柵電極6時(shí)，在源極區(qū)3和漏極區(qū)4之間的溝道區(qū)中形成了溝道。雖然在圖中未顯示，金屬電極形成于源極區(qū)3和漏極區(qū)4的上表面上。通過如此，TFT與用于傳送數(shù)據(jù)的互連線電連接或與設(shè)置于LCD中的每個(gè)像素區(qū)上的像素電極電連接以獨(dú)立地操作每個(gè)像素。
在一種通用的平板顯示器中，光傳感器被用來感測(cè)從外部入射的光量以調(diào)整圖像的亮度。TFT可以被用作這樣的光傳感器。當(dāng)光入射到光傳感器TFT中時(shí)，產(chǎn)生光致電流，即使光傳感器TFT沒有被選通。光致電流的強(qiáng)度與入射光量成比例。然而，如圖1A和1B所示的相關(guān)技術(shù)TFT當(dāng)被用作光傳感器時(shí)具有以下的缺點(diǎn)。
首先，由于設(shè)置于入射光與源極和漏極區(qū)之間的器件結(jié)構(gòu)，圖1A和1B中所示的TFT具有減小的光接收面積。繼續(xù)參考圖1A，來自TFT外部的光入射到源極區(qū)3和漏極區(qū)4上，除了由柵電極6屏蔽的各個(gè)部分。另外，因?yàn)榻饘匐姌O形成于源極區(qū)3和漏極區(qū)4上，光傳感器TFT的光接收區(qū)域被顯著減小。除了上述，相關(guān)技術(shù)TFT還具有的缺點(diǎn)在于光感測(cè)能力低，其將在以下更詳細(xì)地描述。
響應(yīng)入射光，在源極區(qū)3和漏極區(qū)4中產(chǎn)生了電子-空穴對(duì)。產(chǎn)生的電子和空穴對(duì)沿溝道區(qū)遷移，從而產(chǎn)生光致電流。然而，在源極區(qū)3和漏極區(qū)4中產(chǎn)生的電子空穴對(duì)可能在復(fù)合之前不具有足夠的能量來穿過溝道區(qū)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種具有優(yōu)異光感測(cè)能力的TFT。
另外，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種使用上述TFT作為光傳感器的TFT基板，和使用該TFT基板的LCD。
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種TFT。該TFT包括源極區(qū)、漏極區(qū)和具有開口的柵電極。當(dāng)TFT被用作感測(cè)光的光傳感器時(shí)，光接收面積與開口的面積成比例增加。
在某些實(shí)施例中，TFT包括源極區(qū)和漏極區(qū)，在半導(dǎo)體層中彼此分開形成；柵極絕緣膜，覆蓋半導(dǎo)體層；和柵電極，形成于柵極絕緣膜上且具有至少一個(gè)開口來暴露源極區(qū)和漏極區(qū)之間的區(qū)域。
而且，半導(dǎo)體層可以包括包含第一類型雜質(zhì)的輕摻雜區(qū)，輕摻雜區(qū)的第一類型雜質(zhì)的濃度低于源極區(qū)和漏極區(qū)的雜質(zhì)濃度，輕摻雜區(qū)與源極區(qū)和漏極區(qū)相鄰并部分地交疊柵電極。較低濃度區(qū)抑制了漏電流的產(chǎn)生，且當(dāng)TFT被用作光傳感器時(shí)還增加了光接收面積。半導(dǎo)體層可以由多晶硅形成，其具有對(duì)于電子或空穴的優(yōu)異的遷移特性。
當(dāng)以上的TFT被用于平顯示器的基板中時(shí)，TFT可以被用作光傳感器，且基板還提供有用作開關(guān)元件的單獨(dú)的TFT。當(dāng)假設(shè)后者是第一TFT且前者是第二TFT時(shí)，第一TFT形成于像素區(qū)中，而第二TFT形成于基板中不同于像素區(qū)的區(qū)域中。像素區(qū)由多條彼此交叉的柵極線和數(shù)據(jù)線界定。
當(dāng)?shù)诙FT被用作光傳感器時(shí)，第一TFT和第二TFT可以有利地同時(shí)形成。例如，在某些實(shí)施例中，半導(dǎo)體層形成于基板上，且基板和半導(dǎo)體層用柵極絕緣膜覆蓋。柵極導(dǎo)電膜形成于柵極絕緣膜上，然后該柵極導(dǎo)電膜被構(gòu)圖來形成多個(gè)柵電極。柵電極的至少一個(gè)具有至少一個(gè)開口。使用柵電極作為掩模注入雜質(zhì)離子以形成源極區(qū)和漏極區(qū)。在某些實(shí)施例中，上述方法形成了包括不具有開口的柵電極的第一TFT和包括具有開口的柵電極的第二TFT。
在某些實(shí)施例中，TFT基板可以被用于LCD中。LCD可以包括用于照射光的背光；與背光耦合的顯示面板以顯示圖像；和機(jī)架，包覆顯示面板的邊緣。顯示面板包括其上形成具有開口的第二TFT的基板。


附圖被引入以提供本發(fā)明的進(jìn)一步的理解，且被引入且構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例且與說明書一起用于說明本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1A是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的TFT的平面圖；圖1B是沿圖1的線I-I’所取的剖面圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的TFT的平面圖；圖2B是沿圖2的線II-II’所取的剖面圖；圖3是使用根據(jù)本發(fā)明的TFT的顯示面板的平面圖；圖4A到4E是示出根據(jù)本發(fā)明在基板上制造TFT的方法的剖面圖；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的LCD的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)將參考其中顯示本發(fā)明的實(shí)施例的附圖在其后更加全面地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式實(shí)現(xiàn)。而是，提供這些實(shí)施例使得本公開充分和完整，且向那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員全面地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明不應(yīng)解釋為限于這里闡釋的實(shí)施例。在附圖中，為了清晰簡(jiǎn)化或夸大了層和區(qū)域的厚度。在圖中相似的附圖標(biāo)記指示相似的元件，因此可以省略它們的描述。
圖2A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的TFT的平面圖，且圖2B是沿圖2的線II-II’所取的剖面圖。
參考圖2A，柵電極60在選擇的方向形成，且源極區(qū)30和漏極區(qū)40分別形成于柵電極60的兩側(cè)。開口65形成于柵電極60的選擇的部分；在圖2A所述的實(shí)施例中，形成了兩個(gè)矩形開口65。輕摻雜區(qū)45(用一種或多種適當(dāng)?shù)碾s質(zhì)材料的比較低的濃度輕摻雜)還相鄰于源極區(qū)30和漏極區(qū)40形成?；蛘?，如需要還可以添加輕摻雜區(qū)。
現(xiàn)將描述TFT的垂直結(jié)構(gòu)。參考圖2B，半導(dǎo)體層20和柵極絕緣膜50堆疊在基板10上，且具有開口65的柵電極60設(shè)置于柵極絕緣膜50的選擇的部分上。柵電極60部分地覆蓋半導(dǎo)體層20的輕摻雜區(qū)45，且形成開口65從而光可以透射通過開口65(示為延伸通過柵電極60的整個(gè)厚度)。
上述的TFT結(jié)構(gòu)具有一個(gè)重要的特征在于柵電極60形成具有開口65，其當(dāng)TFT被用作光傳感器來感測(cè)光時(shí)特別有用。如上面注意到的，TFT可以被用作光傳感器，其利用由入射光產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)產(chǎn)生的光致電流。光致電流取決于由傳感器接收的入射光量。光傳感器的性能取決于光傳感器可以接收的光量(傳感器的有效面積)，以及操作特性，比如響應(yīng)非常小的入射光量產(chǎn)生的光致電流的量。兩個(gè)特征均通過開口65改善，其現(xiàn)將被描述。
在沒有開口65的TFT中，照射到TFT的光會(huì)被柵電極60屏蔽，且會(huì)入射到源極區(qū)30和漏極區(qū)40上。而且，雖然在圖2B中未顯示，金屬電極形成于源極區(qū)30和漏極區(qū)40上。因此，光僅會(huì)入射到未被金屬電極覆蓋的源極區(qū)30和漏極區(qū)40的非常小的面積上。于是，比如圖1A和1B所示的現(xiàn)有技術(shù)TFT具有顯著小的光接收面積，但是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的TFT具有比較大的光接收面積，因?yàn)楣饪梢酝ㄟ^柵電極60的開口65入射到TFT。
除了改善TFT的光接收能力之外，開口65使得TFT能夠感測(cè)非常小量的光。因?yàn)楣鈧鞲衅魍ㄟ^測(cè)量光致電流量來感測(cè)光，對(duì)于具有特定強(qiáng)度的入射光具有較大的單位面積的光致電流是有利的。例如，在n型TFT的情形，電子的能級(jí)在源極區(qū)30和漏極區(qū)40之間的溝道區(qū)比在源極區(qū)30/漏極區(qū)40中高。于是，雖然電子由在源極區(qū)30和漏極區(qū)40上入射的光產(chǎn)生，它們可以在橫跨溝道區(qū)之前湮滅。
同時(shí)，在溝道區(qū)中產(chǎn)生的具有比較高能級(jí)的電子或空穴可以比較容易地遷移到源極區(qū)30/漏極區(qū)40。因此，光致電流的強(qiáng)度可以根據(jù)光入射的區(qū)域而變化。當(dāng)光入射到源極區(qū)30和漏極區(qū)40之間的區(qū)域時(shí)，光致電流更高效地產(chǎn)生。因?yàn)楸景l(fā)明所示的實(shí)施例的開口65形成于柵電極60中且允許光入射到源極區(qū)30和漏極區(qū)40之間的區(qū)域上，TFT可以響應(yīng)少量的光產(chǎn)生可探測(cè)的光致電流，且因此感測(cè)了少量的光。
在圖2A和2B所示的實(shí)施例中，開口65形成于兩個(gè)位置，且每個(gè)形成為矩形的形狀。然而，當(dāng)開口65被配置來充分地增加光接收面積時(shí)，和/或當(dāng)開口65增加了在源極區(qū)30和漏極區(qū)40之間的區(qū)域中產(chǎn)生的電子和空穴時(shí)，可以變化開口65的形狀和數(shù)量。因此，開口65可以形成為圓形、三角形或其它形狀(未顯示)，且開口65的數(shù)量可以為等于或大于一的數(shù)量。另外，每個(gè)開口65不需為相同的尺寸、形狀等。
如上面注意到的，在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，輕摻雜區(qū)45可以相鄰于源極區(qū)30和漏極區(qū)40形成。這些輕摻雜區(qū)45顯著減小或防止漏電流產(chǎn)生。與由比如入射光的外部因素產(chǎn)生的光致電流不同，漏電流可以由TFT的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部特性產(chǎn)生，比如溝道長(zhǎng)度的減小、閾值電壓的減小等。光致電流用作感測(cè)光的入射量的信號(hào)，而其它電流源(比如漏電流)為噪聲。輕摻雜區(qū)45用于減小或防止這樣的噪聲產(chǎn)生。
另外，在某些實(shí)施例中，輕摻雜區(qū)45用于增加TFT的光接收面積。如圖2B所示，輕摻雜區(qū)45部分地交疊柵電極60，但是剩余部分沒有被柵電極60屏蔽。而且，因?yàn)榕c源極區(qū)30和漏極區(qū)40不同，輕摻雜區(qū)45沒有用分開的金屬電極覆蓋，外部光可以照射到輕摻雜區(qū)45。換言之，由于入射到輕摻雜區(qū)45上的光產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)，可以產(chǎn)生光致電流。
現(xiàn)將描述一種使用具有以上結(jié)構(gòu)的TFT的設(shè)備。TFT可以被用作元件來獨(dú)立地操作比如LCD或OLED的平顯示器的每個(gè)像素。另外，TFT可以被用作光傳感器。其后，將描述構(gòu)成LCD并使用TFT的TFT基板的實(shí)施例，所述TFT比如圖2A和2B所示的TFT。
圖3是使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的TFT的顯示面板的平面圖。
LCD是一種顯示器類型，其通過改變液晶材料的透光率從而將輸入電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢曅畔?，將圖像提供給觀眾。液晶是液體和晶體之間的中間狀態(tài)，其具有取決于施加的電壓的透光率。LCD包括用于顯示圖像的顯示面板100，且顯示面板100包括用于顯示圖像的基板10?；?0被分為像素單元。
參考圖3，基板10包括用于傳輸柵極選通信號(hào)的多條柵極線61，和用于傳輸數(shù)據(jù)電壓的多條數(shù)據(jù)線31來顯示圖像。單獨(dú)的像素“P”在多條柵極線61和多條數(shù)據(jù)線31交叉的地方被界定。每個(gè)像素“P”具有與相關(guān)的柵極線61和相關(guān)的數(shù)據(jù)線31連接的TFT“T1”。TFT“T1”由通過相關(guān)柵極線61傳送的柵極選通信號(hào)選通。此刻，將傳輸?shù)綌?shù)據(jù)線31的數(shù)據(jù)電壓施加到相關(guān)像素“P”的像素電極(未顯示)。隨著電壓被施加到像素電極，設(shè)置接近基板10上的相關(guān)像素的液晶層排列方向被改變，從而液晶的透光率也被改變來顯示圖像部分。
另外，顯示面板100還包括柵極驅(qū)動(dòng)器62、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器32、和照明傳感器72。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器32用于選擇相應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的電壓且將選擇的電壓傳輸?shù)较嚓P(guān)的像素。柵極驅(qū)動(dòng)器62傳輸TFT“T1”的選通-關(guān)閉信號(hào)，從而將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器32傳輸?shù)较嚓P(guān)的像素。照明傳感器72感測(cè)從顯示器的外部入射的光來調(diào)整屏幕的亮度。換言之，照明傳感器72感測(cè)外部環(huán)境是亮或是暗，且控制從顯示器背側(cè)產(chǎn)生光的背光的照明以調(diào)整屏幕的亮度。
照明傳感器72提供有可以感測(cè)外部光的一個(gè)或更多的光傳感器。TFT“T2”可以被用作光傳感器。用作光傳感器的TFT“T2”是在柵電極60中形成有開口65的TFT，如圖2A和2B所示。如上所述，當(dāng)TFT“T2”具有一個(gè)或多個(gè)開口65時(shí)，光接收量增加且光致電流也增加。因此，TFT“T2”可以被有利地用作光傳感器。另外，當(dāng)TFT“T2”被僅用作光傳感器時(shí)，與開口65相關(guān)的技術(shù)可以被擴(kuò)展來應(yīng)用到其中柵電極60由透明導(dǎo)電膜形成的示范性實(shí)施例中?；蛘?，柵電極60可以從TFT“T2”去除，由此最大程度地增加光入射面積。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，設(shè)置于像素“P”中的TFT“T1”與用作光傳感器的TFT“T2”的結(jié)構(gòu)不同。因此，為了在兩個(gè)TFT之間區(qū)別，它們被分別命名為第一TFT“T1”和第二TFT“T2”。
現(xiàn)將在以下描述可以形成有第二TFT“T2”的示范性位置。
第二TFT“T2”產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于光致電流的信號(hào)，該光致電流又響應(yīng)接收的光而產(chǎn)生。這里，注意的是從顯示器外部入射的光應(yīng)當(dāng)被感測(cè)，從而調(diào)整屏幕的亮度，且由入射光之外的因素產(chǎn)生的漏電流是噪聲。因?yàn)長(zhǎng)CD一般被提供有設(shè)置于顯示面板100的背側(cè)的背光來產(chǎn)生光，第二TFT“T2”應(yīng)當(dāng)設(shè)置從而不從背光產(chǎn)生噪聲。因?yàn)橛杀彻猱a(chǎn)生的光通過由柵極線30和數(shù)據(jù)線40界定的像素“P”，第二TFT“T2”設(shè)置于像素區(qū)外部的基板10上的區(qū)域上。
光可以通過各種傳感器被感測(cè)，比如光電二極管基傳感器等。在這樣的各種傳感器中，使用如這里所公開的TFT“T2”作為光傳感器具有的優(yōu)點(diǎn)在于TFT“T2”可以與TFT“T1”(其用作基板10上的開關(guān)元件)同時(shí)形成，簡(jiǎn)化了顯示器的制造工藝。另外，通過在柵電極60中形成開口65，可以獲得優(yōu)異的操作特性。第一TFT“T1”和第二TFT“T2”可以通過各種方法同時(shí)形成?，F(xiàn)將描述各種方法之一。
圖4A到4E是示出根據(jù)本發(fā)明在基板上形成第一和第二TFT的方法的剖面圖。在圖4A到4E中，區(qū)域“A”代表形成第一TFT的區(qū)域，且區(qū)域“B”代表形成第二TFT的區(qū)域。
參考圖4A，在基板10上形成半導(dǎo)體層20?；?0一般為玻璃基板，且半導(dǎo)體層20一般由多晶硅形成。半導(dǎo)體層20可以由非晶硅形成，然而，多晶硅更有利，因?yàn)槎嗑Ч杈哂斜确蔷Ч韪叩碾娮舆w移率。在多晶硅的情形，在玻璃基板上形成硅層，通過將激光束照射到形成的硅層上將其轉(zhuǎn)變?yōu)榫w，且將多晶硅層構(gòu)圖來形成半導(dǎo)體層20。
參考圖4B，在半導(dǎo)體層20上形成柵極絕緣膜50。柵極絕緣膜50可以通過使用化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝在半導(dǎo)體層20上沉積氧化硅(SiO)或氮化硅(SiN)來形成。
參考圖4C，在柵極絕緣膜50上形成柵極導(dǎo)電膜60’和光致抗蝕劑圖案80。通過沉積摻雜的多晶硅或金屬膜來形成柵極導(dǎo)電膜60’。包括比如鋁(Al)或鎢(W)的金屬元素的材料可以被用于柵極導(dǎo)電膜60’。通過在柵極導(dǎo)電膜60’上涂布光致抗蝕劑膜和使用光刻工藝來構(gòu)圖所涂布的光致抗蝕劑從而僅在預(yù)定的區(qū)域留下光致抗蝕劑膜，形成了光致抗蝕劑圖案80。在第二TFT“T2”的情形，去除了對(duì)應(yīng)于開口65的光致抗蝕劑膜的部分，從而開口65可在第二TFT“T2”中被構(gòu)圖。
參考圖4D，使用光致抗蝕劑圖案60’作為蝕刻掩模來蝕刻?hào)艠O導(dǎo)電膜60’來形成柵電極60。此刻，開口65形成于第二TFT“T2”中。與圖2B所示的實(shí)施例不同，在本實(shí)施例中，形成了單一開口65，其說明了開口65的數(shù)量沒有被具體限制。如圖4D所示，與光致抗蝕劑圖案80比較，柵極導(dǎo)電膜60’相對(duì)過度蝕刻，以形成輕摻雜區(qū)45，如下所述。輕摻雜區(qū)可以由各種方法形成，包括與在本實(shí)施例中提供的方法不同的方法。
在形成柵電極60之后，通過使用光致抗蝕劑圖案80作為掩模以高濃度注入雜質(zhì)離子，形成了源極區(qū)30和漏極區(qū)40，如圖4D的箭頭所示。當(dāng)?shù)谝缓偷诙FT“T1、T2”是n型TFT時(shí)，注入了比如磷(P)或砷(As)離子的雜質(zhì)離子。在第二TFT“T2”的情形，將雜質(zhì)離子注入到源極區(qū)30和漏極區(qū)40之間的半導(dǎo)體層20中(如虛線所示)。在該注入期間，接近可以被處理為輕摻雜區(qū)45的源極區(qū)30和漏極區(qū)40的區(qū)域基本通過光致抗蝕劑圖案80被屏蔽于注入。
參考圖4E，去除在柵電極60上的光致抗蝕劑圖案80，且將雜質(zhì)離子以低濃度注入來形成輕摻雜區(qū)45。通過使用氧等離子體等的灰化方法來去除光致抗蝕劑圖案80，且然后使用柵電極60作為掩模將雜質(zhì)離子以低濃度注入。如上所注意的，在形成柵電極60的前面步驟中，柵電極60的寬度形成得比光致抗蝕劑圖案80窄。因此，對(duì)應(yīng)于寬度差異的半導(dǎo)體層20的部分在第一注入期間被屏蔽但是在第二注入期間被暴露。結(jié)果，區(qū)域45僅摻雜低濃度雜質(zhì)離子。還將低濃度雜質(zhì)離子注入到源極區(qū)30和漏極區(qū)40，從而源極區(qū)30和漏極區(qū)40的摻雜濃度增加。在該注入期間，還甚至將雜質(zhì)離子注入到形成有開口65的區(qū)域中(如虛線所示)。為了避免雜質(zhì)離子被注入到形成有開口65的區(qū)域中，可以使用用于第二TFT“T2”的單獨(dú)的掩模。
其后，進(jìn)行通用工藝，其一般包括用層間絕緣層覆蓋柵電極60和形成穿透層間絕緣層的選擇部分的金屬電極以電連接到源極區(qū)30和漏極區(qū)40。
接下來，將描述同時(shí)使用操作每個(gè)像素的第一TFT和用作光傳感器的第二TFT的LCD。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的LCD的分解透視圖。
參考圖5，根據(jù)本發(fā)明的LCD的實(shí)施例包括顯示面板100、機(jī)架200和背光300。機(jī)架200固定顯示面板100且與顯示面板100耦合從而包覆顯示面板100的邊緣。因此，顯示面板100被分為由機(jī)架200屏蔽并沒有暴露于外部的非暴露區(qū)，和暴露于外部的暴露區(qū)。
像素形成于暴露的區(qū)域中以顯示圖像信息，且還在每個(gè)像素中形成了用于操作每個(gè)像素的第一TFT“T1”。控制各個(gè)像素的電路形成于非暴露區(qū)中。作為感測(cè)從顯示器外部入射的光的光傳感器的第二TFT“T2”也可以形成于非暴露區(qū)中。第二TFT“T2”具有形成于柵電極中的開口，(例如)如圖2A和2B所示。然后，如果第二TFT“T2”設(shè)置于由機(jī)架200屏蔽的非暴露區(qū)中，機(jī)架200包括光透射部分。
如圖5所示，光透射部分可以為穿過機(jī)架200的穿孔210。穿孔210和第二TFT“T2”應(yīng)當(dāng)形成于交疊的部分。雖然圖5顯示了具有單一穿孔210和單一第二TFT“T2”的實(shí)施例，可以存在多個(gè)穿孔和/或多個(gè)第二TFT“T2”。例如，穿孔210可以形成于矩形機(jī)架200四角的每個(gè)，且四個(gè)第二TFT“T2”安裝在四角，從而可以感測(cè)通過屏幕整個(gè)面積入射的光量。
背光300設(shè)置于顯示面板100的背側(cè)。背光300提供有一個(gè)或多個(gè)光源310來產(chǎn)生光并將產(chǎn)生的光照射向顯示面板100。在大尺寸LCD的情形，燈可以被用作光源310，而在小尺寸LCD的情形，可以使用發(fā)光二極管。雖然在圖中未顯示，但是背光可以包括光導(dǎo)板、光反射板等來引導(dǎo)產(chǎn)生的光。粘結(jié)部分110形成于顯示面板100中，雖然粘結(jié)部分110看上去設(shè)置于圖5中顯示面板100的頂邊，從而顯示由粘結(jié)部分110占據(jù)的區(qū)域，但是實(shí)際上其可以設(shè)置于顯示面板100的底邊。背光300通過粘結(jié)部分110與顯示面板耦合。粘結(jié)部分110可以使用吸收從背光300照射的光的黑帶來制造。
如圖5所示，第二TFT“T2”安裝在形成顯示面板100的粘結(jié)部分110的區(qū)域上。提供設(shè)置如所示的TFT“T2”，從背光300照射的光不到達(dá)第二TFT“T2”。為了調(diào)整屏幕的亮度的目的，由背光300的光在第二TFT“T2”中產(chǎn)生的泄漏電流是噪聲。因此，如圖5所示，優(yōu)選的是屏蔽可以由第二TFT“T2”產(chǎn)生噪聲的源，比如來自背光300的光。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)TFT被用作光傳感器時(shí)，TFT的柵電極形成有開口，從而光可以入射到開口中，由此提高光感測(cè)能力。而且，通過在平顯示器的基板或LCD中使用這樣的TFT，可以根據(jù)來自顯示器外部的照明適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)屏幕的亮度。而且，因?yàn)門FT被用作光傳感器，在制造以上基板中，用于操作各個(gè)像素的TFT可以與用于光傳感器的TFT同時(shí)形成。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員明顯的是可以在本發(fā)明中進(jìn)行各種改進(jìn)和變化。因此，本發(fā)明旨在覆蓋本發(fā)明的所述改進(jìn)和變化，只要它們落在權(quán)利要求和其等同物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管，包括源極區(qū)和漏極區(qū)，在半導(dǎo)體層中彼此分開形成；柵極絕緣膜，覆蓋所述半導(dǎo)體層；和柵電極，形成于所述柵極絕緣膜上且具有至少一個(gè)開口來暴露所述源極區(qū)和漏極區(qū)之間的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其中所述源極區(qū)包括第一濃度的第一雜質(zhì)類型的雜質(zhì)，且其中所述半導(dǎo)體層包括包含第二濃度的第一雜質(zhì)類型的雜質(zhì)的輕摻雜區(qū)，其中所述第二濃度低于所述第一濃度，所述輕摻雜區(qū)包括與所述源極區(qū)相鄰的第一部分和與所述漏極區(qū)相鄰的第二部分，并部分地交疊所述柵電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其中所述半導(dǎo)體層包括多晶硅。
4.一種薄膜晶體管基板，包括多條數(shù)據(jù)線和柵極線，彼此交叉并界定像素區(qū)；多個(gè)第一薄膜晶體管，其中每個(gè)所述像素區(qū)包括第一薄膜晶體管；第二薄膜晶體管，設(shè)置于不同于所述像素區(qū)的區(qū)域中，所述第二薄膜晶體管包括源極區(qū)和漏極區(qū)，其中所述第二薄膜晶體管具有柵電極，所述柵電極具有至少一個(gè)開口，其中所述至少一個(gè)開口設(shè)置來暴露所述第二薄膜晶體管的源極區(qū)和所述第二薄膜晶體管的漏極區(qū)之間的一個(gè)或更多的區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管基板，其中所述第二薄膜晶體管設(shè)置于所述薄膜晶體管基板的邊緣區(qū)域中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管基板，其中所述第一薄膜晶體管的每個(gè)包括半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層包括源極區(qū)和漏極區(qū)，且其中所述半導(dǎo)體層包括多晶硅。
7.一種制造薄膜晶體管基板的方法，所述方法包括在襯底上形成半導(dǎo)體層；在所述襯底和所述半導(dǎo)體層上形成柵極絕緣膜；在所述柵極絕緣膜上形成柵極導(dǎo)電膜；構(gòu)圖所述柵極導(dǎo)電膜來形成多個(gè)柵電極，至少一些所述柵電極具有一個(gè)或多個(gè)開口；和使用所述柵電極作為掩模注入雜質(zhì)離子以形成相關(guān)的源極區(qū)和漏極區(qū)，其中所述薄膜晶體管基板包括第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管，所述第一薄膜晶體管包括沒有所述一個(gè)或多個(gè)開口的相關(guān)的柵電極，所述第二薄膜晶體管包括具有所述一個(gè)或多個(gè)開口的相關(guān)的柵電極。
8.一種液晶顯示器，包括背光，配置來發(fā)光；顯示面板，與所述背光耦合并配置來顯示圖像；和機(jī)架，耦合到所述顯示面板且包覆所述顯示面板的邊緣，其中所述顯示面板包括基板，所述基板具有包括第一薄膜晶體管的第一區(qū)域和包括第二薄膜晶體管的第二區(qū)域，且其中所述第二薄膜晶體管包括源極區(qū)、漏極區(qū)和具有至少一個(gè)開口的柵電極以暴露所述源極區(qū)和漏極區(qū)之間的區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其中所述基板包括多條柵極線和數(shù)據(jù)線，彼此交叉且界定所述第一區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其中所述第二區(qū)域設(shè)置來在使用中基本屏蔽從背光產(chǎn)生的光。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示器，其中所述顯示面板包括粘結(jié)部分，設(shè)置來將背光粘結(jié)到所述顯示面板，且其中所述第二區(qū)域設(shè)置接近所述粘結(jié)部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其中所述背光配置來從第一方向透射產(chǎn)生的光到所述顯示器，且其中所述第二薄膜晶體管配置來在從與第一方向相對(duì)的第二方向感測(cè)入射到所述顯示面板上的光。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示器，其中所述顯示面板包括由所述機(jī)架包覆的邊緣區(qū)域，且其中所述第二區(qū)域被包括在所述邊緣區(qū)域中，且其中所述機(jī)架包括設(shè)置于與設(shè)置有第二薄膜晶體管的所述第二區(qū)域交疊的光透射部分，從而從所述第二方向入射到所述顯示面板上的光通過所述光透射部分透射。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示器，其中所述光透射部分包括穿過所述機(jī)架的穿孔。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其中所述第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管的至少之一包括其中形成有各自的源極區(qū)和漏極區(qū)的半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層包括多晶硅。
16.一種顯示器，包括光傳感器，包括源極區(qū)；漏極區(qū)；設(shè)置于所述源極區(qū)和漏極區(qū)之間的中間區(qū)；和與所述源極區(qū)和漏極區(qū)相關(guān)的柵電極，所述柵電極包括一個(gè)或多個(gè)開口，所述開口配置來將光透射到所述中間區(qū)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的顯示器，其中所述光傳感器設(shè)置來感測(cè)從所述顯示器外部入射的光
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的顯示器，其中所述顯示器還包括背光來產(chǎn)生光，且其中所述光傳感器基本屏蔽于背光。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的顯示器，還包括至少一個(gè)像素晶體管，所述至少一個(gè)像素晶體管包括相關(guān)的源極區(qū)、相關(guān)的漏極區(qū)和相關(guān)的柵電極，且其中所述相關(guān)的柵電極不包括一個(gè)或多個(gè)開口。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的顯示器，其中所述顯示器包括液晶顯示器。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的顯示器，其中所述顯示器包括有機(jī)發(fā)光二極管顯示器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種薄膜晶體管(TFT)，使用該TFT的TFT基板，該TFT基板的制造方法和液晶顯示器(LCD)。所述TFT包括源極區(qū)、漏極區(qū)和具有開口的柵電極。柵電極的開口是為了當(dāng)TFT被用作光傳感器時(shí)，提高TFT的光感測(cè)能力，因?yàn)楣馊肷涞叫纬砷_口的區(qū)域中。包括具有開口的柵極的TFT可以被用在使用這樣的基板的平顯示器或LCD的基板上。以上TFT可以感測(cè)從顯示器外部入射的光來根據(jù)外部照明調(diào)整屏幕的亮度。
文檔編號(hào)G02F1/133GK1897309SQ20061010588
公開日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2006年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月14日
發(fā)明者鄭寬旭, 金雄植, 崔弼模, 宋錫天, 孟昊奭, 李相勛, 樸根佑 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社