專利名稱：Tft-lcd像素結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管液晶顯示器，特別是一種薄膜晶體管液晶顯 示器像素結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)具有體積小、功耗低、無(wú)輻射、制造 成本相對(duì)較低等特點(diǎn)，在當(dāng)前的平板顯示器市場(chǎng)占據(jù)了主導(dǎo)地位。目前，隨 著TFT-LCD的大型化發(fā)展趨勢(shì)，面板尺寸越來(lái)越大，因此生產(chǎn)中發(fā)生各種不 良的幾率也越來(lái)越大。同時(shí)，隨著像素點(diǎn)面積的增大，像素不良對(duì)畫(huà)面品質(zhì) 的影響也越來(lái)越大。因此，對(duì)于大型的TFT-LCD，應(yīng)盡量減少生產(chǎn)中發(fā)生各 種不良的幾率，同時(shí)提高單個(gè)像素工作的可靠性。
TFT-LCD包括彩膜基板和陣列基板，兩基板間充滿著液晶材料，通過(guò)對(duì) 彩膜基板上的透明電極施加公共電壓和對(duì)陣列基板的像素電極施加數(shù)據(jù)電 壓，使液晶在彩膜基板和陣列基板間的電場(chǎng)作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)。通過(guò)數(shù)據(jù)電壓 的變化可以調(diào)整該電場(chǎng)強(qiáng)度和方向，因此可以控制液晶材料的扭轉(zhuǎn)角度，從 而可控制該區(qū)域光的透過(guò)量。
圖8為現(xiàn)有技術(shù)TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)的示意圖，TFT-LCD陣列基板上形成 多個(gè)平行的柵線2以及與柵線絕緣垂直交叉的多個(gè)數(shù)據(jù)線3,柵線2和數(shù)據(jù) 線3圍成數(shù)個(gè)像素區(qū)域，柵線2和數(shù)據(jù)線3的交叉部分形成作為開(kāi)關(guān)器件的 薄膜晶體管l (TFT)，薄膜晶體管l與設(shè)置在像素區(qū)域的像素電極4連接。 同時(shí)陣列基板上還形成有與柵線2平行并數(shù)量相同的公共電極線6，使像素 電極4和公共電極線6之間形成存儲(chǔ)電容，像素電極之間由遮擋條5隔開(kāi) 但實(shí)際生產(chǎn)表明，現(xiàn)有TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)的公共電極線造成相當(dāng)多的不良，且難以維修。例如，生產(chǎn)中容易造成公共電極線的斷路，公共電極線與刪線 之間的短路或公共電極線與數(shù)據(jù)線之間的短路，又如，由于公共電極線造成 的段差容易引起數(shù)據(jù)線斷路等。上述不良一旦出現(xiàn)將很難維修，維修成功率 較低。另外，公共電極線還需配置相應(yīng)的公共電極線驅(qū)動(dòng)電路，也造成一定 程度的成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)，通過(guò)取消公共電極線，有 效減少由公共電極線引起的相關(guān)不良，降低生產(chǎn)中發(fā)生像素不良的幾率。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)，包括位于像 素區(qū)域的薄膜晶體管、柵線、數(shù)據(jù)線和像素電極，所述柵線位于像素區(qū)域的 中部，與所述像素電極形成存儲(chǔ)電容，所述數(shù)據(jù)線相對(duì)于柵線垂直設(shè)置，位 于像素區(qū)域的一側(cè)，至少一個(gè)所述薄膜晶體管形成在所述柵線和數(shù)據(jù)線的交 叉處，且與所述像素電極連接。
進(jìn)一步地，所述薄膜晶體管為二個(gè)，均與所述像素電極連接。
所述二個(gè)薄膜晶體管可以分別位于所述柵線的上方和下方，所述二個(gè)薄 膜晶體管也可以均位于所述柵線的上方，所述二個(gè)薄膜晶體管還可以均位于 所述柵線的下方。
在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述像素區(qū)域的邊緣還形成有至少一個(gè)遮擋條。 進(jìn)一步地，所述遮擋條與所述柵線連接。
本發(fā)明提出了一種TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)，通過(guò)取消公共電極線，由位于像 素區(qū)域中部的柵線與像素電極形成存儲(chǔ)電容，在保證TFT-LCD正常工作的前
現(xiàn)公共電極線與數(shù)據(jù)線/柵線之間的短路不良，也減小了發(fā)生數(shù)據(jù)線斷路、公 共電極線斷路不良的幾率。另外，取消公共電極線還相應(yīng)減少了公共電極線 驅(qū)動(dòng)電路，降低了產(chǎn)品成本。進(jìn)一步地，本發(fā)明通過(guò)在一個(gè)像素區(qū)域內(nèi)形成了二個(gè)薄膜晶體管，且二個(gè)薄膜晶體管均與一個(gè)像素電極連接，二個(gè)薄膜晶 體管都能對(duì)該像素電極充電，使充電速度大幅度提高，并能保證充電完全，
使本發(fā)明TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)具有響應(yīng)快的特點(diǎn)。當(dāng)其中一個(gè)薄膜晶體管出現(xiàn) 不良時(shí)，另外一個(gè)薄膜晶體管仍能保證該像素正常工作，使本發(fā)明TFT-LCD 像素結(jié)構(gòu)具有可靠性高的特點(diǎn)。
下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明形成柵電極線和柵線的示意圖； 圖4為本發(fā)明形成柵絕緣層、有源層和源漏電極層的示意圖 圖5為本發(fā)明形成TFT溝道的示意圖； 圖6為本發(fā)明形成鈍化層的示意圖； 圖7為本發(fā)明形成像素電極的示意圖； 圖8為現(xiàn)有技術(shù)TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)的示意圖。 附圖標(biāo)記說(shuō)明
2—柵線； 5 —遮擋條。 ll一柵電極； 14一攙雜半導(dǎo)體層； 161—鈍化層過(guò)孔。
l一薄膜晶體管； 4一像素電極； IO—基板； 13—半導(dǎo)體層； 16—鈍化層；
3—數(shù)據(jù)線； 6—公共電極線； 12—柵絕緣層； 15 —源漏電^L層；
具體實(shí)施例方式
圖1為本發(fā)明TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示， 本實(shí)施例TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)包括薄膜晶體管1、柵線2、數(shù)據(jù)線3和像素電極
54，其中柵線2水平設(shè)置，位于像素區(qū)域的中部，數(shù)據(jù)線3相對(duì)于柵線2垂直 設(shè)置，位于像素區(qū)域的一側(cè)(如圖1的右側(cè))，柵線2和數(shù)據(jù)線3的交叉處 形成一個(gè)薄膜晶體管1,薄膜晶體管1與形成在像素區(qū)域內(nèi)的像素電極4連 接，位于像素區(qū)域中部的柵線2與像素電極4形成存儲(chǔ)電容。
本實(shí)施例上述技術(shù)方案通過(guò)取消公共電極線，由位于像素區(qū)域中部的柵 線與像素電極形成存儲(chǔ)電容，在保證TFT-LCD正常工作的前提下，有效減少 了生產(chǎn)中由于公共電極線引起的相關(guān)不良，使生產(chǎn)中不會(huì)出現(xiàn)公共電極線與 數(shù)據(jù)線之間的短路不良，也減小了發(fā)生數(shù)據(jù)線斷路不良的幾率。另外，取消 公共電極線還相應(yīng)減少了公共電極線驅(qū)動(dòng)電路，降低了產(chǎn)品成本。
如圖1所示，本實(shí)施例TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)還包括遮擋條5，遮擋條5形 成在相鄰的像素區(qū)域之間，使像素電極4由遮擋條5隔開(kāi)。根據(jù)遮擋需要， 遮擋條5可以形成在像素區(qū)域的四個(gè)邊緣，也可以只形成在某一個(gè)邊緣、某 二個(gè)邊緣或某三個(gè)邊緣上。此外，根據(jù)存儲(chǔ)電容需要，遮擋條5還可以與柵 線2連接，以調(diào)整存儲(chǔ)電容的大小。進(jìn)一步地，根據(jù)顯示需要，柵線2也可 以形成在像素區(qū)域的中部附近，或靠近像素區(qū)域的某一側(cè)。
圖2為本發(fā)明TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示， 本實(shí)施例TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)包括薄膜晶體管1、柵線2、數(shù)據(jù)線3和像素電極 4,其中柵線2水平設(shè)置，位于像素區(qū)域的中部，數(shù)據(jù)線3相對(duì)于柵線2垂直 設(shè)置，位于像素區(qū)域的一側(cè)(如圖2的右側(cè))，柵線2和數(shù)據(jù)線3的交叉處 形成二個(gè)薄膜晶體管1, 二個(gè)薄膜晶體管1均與形成在像素區(qū)域內(nèi)的像素電 極4連接，位于像素區(qū)域中部的柵線2與像素電極4形成存儲(chǔ)電容。
本實(shí)施例的主體結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例相同，所不同的是，本實(shí)施例在一個(gè) 像素區(qū)域內(nèi)形成了 二個(gè)薄膜晶體管，且二個(gè)薄膜晶體管均與 一個(gè)像素電極連 接，因此本實(shí)施例在具有第一實(shí)施例的效果和優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上，還具有響應(yīng)快、 工作可靠性高等特點(diǎn)。由于與一個(gè)像素電極連接的二個(gè)薄膜晶體管都能對(duì)該 像素電極充電，使充電速度大幅度提高，并能保證充電完全，因此使本實(shí)施例TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)具有響應(yīng)快的特點(diǎn)。在生產(chǎn)或使用中，當(dāng)其中一個(gè)薄膜 晶體管出現(xiàn)不良時(shí)，另外一個(gè)薄膜晶體管仍能保證該像素正常工作，因此使 本實(shí)施例TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)具有可靠性高的特點(diǎn)。
如圖2所示，本實(shí)施例TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)中二個(gè)薄膜晶體管分別位于柵 線的上方和下方，形成一種上下排列方式。根據(jù)顯示需要，二個(gè)薄膜晶體管 也可以均位于柵線的上方或均位于柵線的下方，形成一種左右排列方式。根 據(jù)實(shí)際需要，薄膜晶體管還可以是多個(gè)。
下面以二個(gè)薄膜晶體管分別位于柵線上方和下方為例，通過(guò)TFT-LCD像 素結(jié)構(gòu)的四次掩模工藝過(guò)程說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，其中圖3~圖7為圖2 中A-A向剖面圖。
圖3為本發(fā)明形成柵電極線和柵線的示意圖，使用濺射或蒸發(fā)方法，在 基板10上制備一層厚度為1000 A ~ 7000 A的柵金屬薄膜。柵金屬薄膜通常 使用鉬、鋁、鋁鎳合金、鉬鴒合金、鉻、或銅等金屬，也可以使用上述幾種 材料薄膜的組合，柵金屬薄膜也可以由多層金屬薄膜組成。用柵電極和柵線 掩模板通過(guò)曝光工藝和蝕刻工藝，在基板10的一定區(qū)域上形成柵電極11和 柵線圖案。針對(duì)一個(gè)像素區(qū)域而言，柵線以水平狀形成在像素區(qū)域的中間， 二個(gè)柵電極ll分別位于柵線的上、下兩側(cè)。通常，遮擋條與槺線在同一層中 形成，位于相鄰的像素區(qū)域之間，使像素電極由遮擋條隔開(kāi)，其形成過(guò)程與 形成柵線相同，不再贅述。
圖4為本發(fā)明形成柵絕緣層、有源層和源漏電極層的示意圖，利用化學(xué) 汽相沉積的方法在完成柵線和柵電極11圖案的基板10上連續(xù)沉積厚度為 1000 A- 6000 A的柵絕緣層12、厚度為1000 A~ 6000 A的半導(dǎo)體層13和厚 度為1000 A~ 6000 A的攙雜半導(dǎo)體層14。柵絕緣層12材料通常是氮化硅、 氧化硅或氮氧化硅等，半導(dǎo)體層13的材料可以是非晶硅，攙雜半導(dǎo)體層14 的材料可以是n+非晶硅，攙雜半導(dǎo)體層14的主要作用是為了減少半導(dǎo)體層與 金屬的源漏電極層之間的接觸電阻。之后通過(guò)濺射或蒸發(fā)的方法，在攙雜半導(dǎo)體層14上制備一層厚度為10 0 0 A ~ 7 0 0 0 A的源漏電極層15,源漏電極層 15通常使用鉬、鋁、鋁鎳合金、鉬鎢合金、鉻、或銅等金屬，也可以使用上 述幾種材料的組合。
圖5為本發(fā)明形成TFT溝道的示意圖，首先在沉積上述各層的基板上涂 敷光刻膠，采用狹縫光刻工藝使基板上的光刻膠形成完全曝光區(qū)域、部分曝 光區(qū)域和未曝光區(qū)域。在完全曝光區(qū)域進(jìn)行連續(xù)刻蝕，分別刻蝕掉源漏金屬 層、攙雜半導(dǎo)體層和半導(dǎo)體層，形成源漏電極、數(shù)據(jù)線、攙雜半導(dǎo)體層和半 導(dǎo)體層圖形。在部分曝光區(qū)域，通過(guò)濕法刻蝕、多步刻蝕(半導(dǎo)體層刻蝕-灰化—干法刻蝕—摻雜半導(dǎo)體層刻蝕)，去掉暴露的攙雜半導(dǎo)體層，露出半 導(dǎo)體層，形成TFT溝道圖形。其中數(shù)據(jù)線以垂直狀形成在像素區(qū)域的一側(cè)， 源漏電極層15中的源電極采用(i形結(jié)構(gòu)， 一端與數(shù)據(jù)線連接，開(kāi)口一端位于 柵電極11上，漏電極的一端設(shè)置在源電極的U形開(kāi)口內(nèi)。
圖6為本發(fā)明形成鈍化層的示意圖，用制備柵絕緣層和有源層類似的方 法，在整個(gè)基板10上沉積一層厚度為1000 A- 6000 A的鈍化層16,其材料 通常是氮化硅。通過(guò)鈍化層掩模板，利用曝光和刻蝕工藝在源漏電極層l5的 漏電極位置分別形成鈍化層過(guò)孔161。
圖7為本發(fā)明形成像素電極的示意圖，在完成上述結(jié)構(gòu)的整個(gè)基板10上 通過(guò)沉積、曝光和刻蝕工藝形成像素電極4,使像素電極4通過(guò)鈍化層過(guò)孔 161與源漏電極層15中的漏電極連接。
最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技 術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)，包括位于像素區(qū)域的薄膜晶體管、柵線、數(shù)據(jù)線和像素電極，其特征在于，所述柵線位于像素區(qū)域的中部，與所述像素電極形成存儲(chǔ)電容，所述數(shù)據(jù)線相對(duì)于柵線垂直設(shè)置，位于像素區(qū)域的一側(cè)，至少一個(gè)所述薄膜晶體管形成在所述柵線和數(shù)據(jù)線的交叉處，且與所述像素電極連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述薄膜晶體管為二個(gè)，均與所述像素電極連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述二個(gè)薄 膜晶體管分別位于所述柵線的上方和下方。
4. 才艮據(jù)權(quán)利要求2所述的TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述二個(gè)薄 膜晶體管均位于所述柵線的上方。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述二個(gè)薄膜晶體管均位于所述柵線的下方。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 5中任一權(quán)利要求所述的TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)，其特征 在于，所述像素區(qū)域的邊緣還形成有至少一個(gè)遮擋條。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述遮擋條 與所述^^線連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種TFT-LCD像素結(jié)構(gòu)，包括位于像素區(qū)域的薄膜晶體管、柵線、數(shù)據(jù)線和像素電極，所述柵線位于像素區(qū)域的中部，與所述像素電極形成存儲(chǔ)電容，所述數(shù)據(jù)線相對(duì)于柵線垂直設(shè)置，位于像素區(qū)域的一側(cè)，至少一個(gè)所述薄膜晶體管形成在所述柵線和數(shù)據(jù)線的交叉處，且與所述像素電極連接。進(jìn)一步地，所述薄膜晶體管為二個(gè)，均與所述像素電極連接。本發(fā)明通過(guò)取消公共電極線，由位于像素區(qū)域中部的柵線與像素電極形成存儲(chǔ)電容，有效減少了由于公共電極線引起的相關(guān)不良。進(jìn)一步地，本發(fā)明通過(guò)在一個(gè)像素區(qū)域內(nèi)形成了二個(gè)薄膜晶體管，且二個(gè)薄膜晶體管均與一個(gè)像素電極連接，使本發(fā)明具有響應(yīng)快、可靠性高等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G02F1/1362GK101493616SQ20081005688
公開(kāi)日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2008年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月25日
發(fā)明者麗 李, 偉 申, 高浩然 申請(qǐng)人:北京京東方光電科技有限公司