專利名稱：太陽能液晶面板及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能液晶面板及其制作方法。
背景技術(shù)：
a-Si (非晶硅材料)可作為薄膜太陽能材料，可與現(xiàn)有面板技術(shù)整合在一起，薄膜太陽能電池的架構(gòu)為p+: ia-Si :n型之組成，TFT之結(jié)構(gòu)則為ia_Si :n型之組成。薄膜太陽能為將具有光伏效應(yīng)的非結(jié)晶狀態(tài)的硅以薄膜形式鍍制在玻璃基板上進行光電轉(zhuǎn)換，形成p-i-n結(jié)構(gòu)，圖I所示為薄膜太陽能太陽電池結(jié)構(gòu)示意圖，圖I從上之下依序為位于頂層的第一 ITO l、n型a-Si 2、i型a_Si 3、p型a_Si 4、以及第二 ITO 5。通過以P型a-Si 4 (p型非晶娃材料)與η型a-Si2 (η型非晶娃材料)接合構(gòu)成正極與負極，當(dāng)太陽光照射太陽能電池時，陽光的能量會使半導(dǎo)體材料內(nèi)的正、負電荷分離(產(chǎn)生電 子-空乏對)；正、負電荷會分別往正(P型)、負(η型)極方向移動并且聚集產(chǎn)生電流。液晶顯示器亦以非晶硅作為主動元件，利用i型a-Si作為開關(guān)元件并以η型非晶硅材料與源極漏極接觸進行導(dǎo)通，圖2所示為液晶顯示器的TFT結(jié)構(gòu)示意圖，其結(jié)構(gòu)為底層為柵極10、覆蓋柵極10的絕緣層20、源極30、漏極40、位于絕緣層20上且正對柵極10的i型a-Si 50、以及位于源漏極與i型a-Si 50之間的η型a_Si 60。通過上述可知薄膜太陽能電池盒液晶顯示器均設(shè)有η型a-Si和p型a_Si，但如何將他們結(jié)合是現(xiàn)在需要解決的問題，現(xiàn)有申請?zhí)枮镃N200810222779. 6的專利提出在玻璃基板上形成太陽電池，在其上形成絕緣層后再生成陣列電路，但Amorphous Si太陽能電池效率9. 5%,非晶矽single cell結(jié)構(gòu)，(I-開口率60%)X偏光板50%x效率10%=2%，其實用性不高。本專利即針對太陽能薄膜電池與主動式液晶顯示器材料共通的特性，提出一個整合兩者的結(jié)構(gòu)與制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明揭示一種針對太陽能薄膜電池與主動式液晶顯示器材料共通的特性，提出一個整合兩者的太陽能液晶面板及其制作方法。本發(fā)明提供一種太陽能液晶面板，包括太陽能電池和TFT結(jié)構(gòu)，所述TFT結(jié)構(gòu)包括位于底部的柵極、位于柵極上的絕緣層、位于絕緣層上的第一 i型非晶硅層、位于第一 i型非晶硅層上的源極η型非晶硅層和漏極η型非晶硅層、源極、以及漏極；所述太陽能包括位于底層的第二 ITO透明電極、第二 P型a-Si層、第二 i型非晶硅層、以及太陽能η型非晶硅層，其中，第二 i型非晶硅層與第一 i型非晶硅層同時形成但位于不同的平面上，且所述源極一端位于源極η型非晶硅層上，源極的另一端位于第二 i型非晶硅層上，所述漏極一端位于漏極η型非晶硅層上，漏極的另一端位于第二 i型非晶硅層上。本發(fā)明還提供一種太陽能液晶面板的制作方法，包括如下步驟第一步在基板上形成柵極圖形，接著形成絕緣層圖形，并在形成絕緣層圖形后不移除絕緣層光阻，接著連續(xù)生成ITO透明電極和P型a-Si層，定義位于絕緣層光阻上的為第一 ITO透明電極和第一 P型a-Si層、位于基板上的為第二 ITO透明電極和第二 P型a_Si層；然后剝離絕緣層光阻；第二步在形成上述圖案的基礎(chǔ)上形成i型非晶硅層，定義位于絕緣層上的為第一 I型非晶娃層、位于第二 P型a-Si層為第二 i型非晶娃層。第三步在形成第二步圖案的基礎(chǔ)上形成η型非晶硅層，并制作η型非晶硅層圖形，形成位于第一 i型非晶硅層上的源極η型非晶硅層、漏極η型非晶硅層、并將TFT通道處的η型非晶硅層移除、位于第二 i型非晶硅層上的太陽能η型非晶硅層；第四步在形成第三步圖案的基礎(chǔ)上形成源極圖形和漏極圖形，所述源極位于源極η型非晶硅層與第二 i型非晶硅層之間，所述漏極位于漏極η型非晶硅層與第二 i型非晶娃層之間；第五步在形成第四步圖案的基礎(chǔ)上覆蓋保護層，并在保護層上制作接觸孔； 第六步在形成第五步圖案的基礎(chǔ)上，形成透明電極和信號線金屬，信號線金屬形成掃描線和數(shù)據(jù)線。本發(fā)明太陽能液晶顯示面板整合現(xiàn)有液晶顯示器與薄膜太陽能的制程與材料，可以在基板上制作同時具有太陽能與液晶顯示器的元件，具有產(chǎn)生能源與控制顯示之用，可以應(yīng)用在諸如窗玻璃等建筑材料之上。


圖I所示為現(xiàn)有薄膜太陽能太陽電池結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為現(xiàn)有液晶顯示器的TFT結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明太陽能液晶面板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3A為圖3所示太陽能液晶面板在A-A’方向的剖視圖；圖4為圖3所示太陽能液晶面板制作步驟之一的示意圖；圖4A為圖4所述在A-A ’方向的剖視圖；圖4B為圖4所述在A-A’方向的又一剖視圖；圖5為圖3所示太陽能液晶面板制作步驟之一的示意圖；圖6為圖3所示太陽能液晶面板制作步驟之一的示意圖；圖7為圖3所示太陽能液晶面板制作步驟之一的示意圖；圖7A為圖7所述在A-A’方向的剖視圖；圖8為圖3所示太陽能液晶面板制作步驟之一的示意圖；圖8A為圖8所述在A-A’方向的剖視圖；圖9為圖3所示太陽能液晶面板制作步驟之一的示意圖；圖9A為圖9所述在A-A’方向的剖視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
本發(fā)明揭示一種太陽能液晶面板，本太陽能液晶面板包括太陽能電池和TFT，通過薄膜太陽能非晶硅與主動式陣列電路的TFT半導(dǎo)體層非晶硅共用同一層，本太陽能液晶面板的TFT處采用底柵電極外，其余非晶硅(a-Si)可作為太陽能電池使用。如圖3和圖3A，本太陽能液晶面板 的太陽能電池的i型非晶硅層50與TFT的i型非晶硅層51雖然同時形成，但位于不同高度；太陽能電池的η型非晶硅層63與TFT的η型非晶娃層61、62也雖然同時形成,但位于不同高度。本太陽能液晶面板的TFT從底層至上依序為位于玻璃基板(圖未示)上的柵極10、位于柵極10上的絕緣層20、位于絕緣層20上的第一 i型非晶硅層51、位于第一 i型非晶娃層51上的源極η型非晶娃層61和漏極η型非晶娃層62、源極71、漏極72、掃描線91、數(shù)據(jù)線92、透明電極100。所述柵極10位于底層，本TFT結(jié)構(gòu)為底柵結(jié)構(gòu)，所述第一 i型非晶硅層51為主動式陣列電路(TFT結(jié)構(gòu))的半導(dǎo)體層。本太陽能液晶面板的太陽能電池從底層至上依序為位于玻璃基板(圖未示)上的第二 ITO透明電極30、位于第二 ITO透明電極30上的第二 P型a-Si層40、位于第二 p型a-Si層40上的第二 i型非晶硅層50、以及位于第二 i型非晶硅層50上的太陽能η型非晶硅層63，所述第二 i型非晶硅層50作為太陽能電池發(fā)電來源，太陽能電子的電路通過底層的第二 ITO透明電極30連接?xùn)艠O10金屬、以及η型非晶硅層63連接源漏極71、72金屬透過接觸孔導(dǎo)出。所述第二 i型非晶硅層50與第一 i型非晶硅層51同時形成但位于不同的平面上，所述第二 i型非晶硅層50作為太陽能電池發(fā)電來源。所述第二 ITO透明電極30與第二 P型a-Si層40加一起的厚度低于絕緣層20的厚度。所述源極71 —端位于源極η型非晶硅層61上，源極71的另一端位于第二 i型非晶硅層50上；所述漏極72 —端位于漏極η型非晶硅層62上，漏極72的另一端位于第二 i型非晶硅層50上。以下為本發(fā)明太陽能液晶面板的制作方法第一步如圖4和圖4A，在玻璃基板(圖未示)上形成柵極10圖形，接著形成絕緣層20圖形，并在形成絕緣層20圖形后不移除絕緣層光阻21，接著連續(xù)生成ITO透明電極和P型a-Si層，并定義位于絕緣層光阻21上的為第一 ITO透明電極31和第一 p型a_Si層41、位于玻璃基板上的為第二 ITO透明電極30和第二 P型a-Si層40 ;然后剝離絕緣層光阻21 (如圖4B)，使得TFT處絕緣層20上不會殘留第一 ITO透明電極31和第一 p型a_Si層41。所述第二 P型a-Si層40為太陽能電池的正極。第二步如圖5，在形成上述圖案的基礎(chǔ)上形成i型非晶硅層(i型a-Si層)，并定義位于絕緣層20上的為第一 i型非晶硅層51、位于第二 P型a-Si層40為第二 i型非晶硅層50。通過本步驟形成TFT結(jié)構(gòu)的第一 i型非晶硅層51和太陽能電池的第二 i型非晶硅層50同層制造但位于不同的平面上。第三步如圖6,在形成第二步圖案的基礎(chǔ)上形成η型非晶娃層(η型a_Si層),并制作η型非晶硅層圖形，形成位于第一 i型非晶硅層51上的源極η型非晶硅層61、漏極η型非晶硅層62、并將TFT通道處的η型非晶硅層移除、位于第二 i型非晶硅層50上的太陽能η型非晶硅層63，太陽能η型非晶硅層63為太陽能的負極。通過本步驟可以保留TFT處預(yù)定跟源漏極接觸的η型非晶硅層，將太陽能電池功能區(qū)域與陣列電路區(qū)域的η型進行隔離。第四步如圖7和圖7Α，在形成第三步圖案的基礎(chǔ)上形成源極圖形71和漏極圖形72，所述源極71位于源極η型非晶硅層61與第二 i型非晶硅層50之間，所述漏極72位于漏極η型非晶硅層62與第二 i型非晶硅層50之間。第五步如圖8和圖8A，在形成第四步圖案的基礎(chǔ)上覆蓋保護層80，并在保護層80上制作接觸孔，具體為在源極71上形成第一接觸孔81和第二接觸孔82 ;在漏極72上形成第三接觸孔83 ;在柵極10上形成第四接觸孔84。第六步如圖9和圖9A，在形成第五步圖案的基礎(chǔ)上，形成透明電極100和信號線·金屬，信號線金屬形成掃描線91和數(shù)據(jù)線92，透明電極100通過第三接觸孔83與漏極72電性連接，掃描線91通過第四接觸孔84與柵極10電性連接，數(shù)據(jù)線92通過第一接觸孔81和第二接觸孔82與源極71電性連接。利用信號線金屬連接TFT完成主動式陣列電路。本發(fā)明太陽能液晶顯示面板整合現(xiàn)有液晶顯示器與薄膜太陽能的制程與材料，可以在基板上制作同時具有太陽能與液晶顯示器的元件，具有產(chǎn)生能源與控制顯示之用，可以應(yīng)用在諸如窗玻璃等建筑材料之上。
權(quán)利要求
1.一種太陽能液晶面板，包括太陽能電池和TFT結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述TFT結(jié)構(gòu)包括位于底部的柵極、位于柵極上的絕緣層、位于絕緣層上的第一 i型非晶硅層、位于第一 i型非晶硅層上的源極η型非晶硅層和漏極η型非晶硅層、源極、以及漏極； 所述太陽能包括位于底層的第二 ITO透明電極、第二 P型a-Si層、第二 i型非晶硅層、以及太陽能η型非晶硅層，其中，第二 i型非晶硅層與第一 i型非晶硅層同時形成但位于不同的平面上，且所述源極一端位于源極η型非晶硅層上，源極的另一端位于第二 i型非晶硅層上，所述漏極一端位于漏極η型非晶硅層上，漏極的另一端位于第二 i型非晶硅層上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能液晶面板，其特征在于所述第二ITO透明電極與第二 P型a-Si層加一起的厚度低于絕緣層的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能液晶面板，其特征在于所述TFT結(jié)構(gòu)還包括位于頂層的信號線、掃描線和透明電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能液晶面板，其特征在于所述TFT結(jié)構(gòu)還包括保護層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能液晶面板，其特征在于所述保護層上開有若干接觸孔。
6.一種太陽能液晶面板的制作方法，其特征在于，包括如下步驟 第一步在基板上形成柵極圖形，接著形成絕緣層圖形，并在形成絕緣層圖形后不移除絕緣層光阻，接著連續(xù)生成ITO透明電極和P型a-Si層，定義位于絕緣層光阻上的為第一ITO透明電極和第一 P型a-Si層、位于基板上的為第二 ITO透明電極和第二 P型a_Si層；然后剝離絕緣層光阻； 第二步在形成上述圖案的基礎(chǔ)上形成i型非晶硅層，定義位于絕緣層上的為第一 i型非晶娃層、位于第二 P型a-Si層為第二 i型非晶娃層。
第三步在形成第二步圖案的基礎(chǔ)上形成η型非晶硅層，并制作η型非晶硅層圖形，形成位于第一 i型非晶硅層上的源極η型非晶硅層、漏極η型非晶硅層、并將TFT通道處的η型非晶硅層移除、位于第二 i型非晶硅層上的太陽能η型非晶硅層； 第四步在形成第三步圖案的基礎(chǔ)上形成源極圖形和漏極圖形，所述源極位于源極η型非晶硅層與第二 i型非晶硅層之間，所述漏極位于漏極η型非晶硅層與第二 i型非晶硅層之間； 第五步在形成第四步圖案的基礎(chǔ)上覆蓋保護層，并在保護層上制作接觸孔； 第六步在形成第五步圖案的基礎(chǔ)上，形成透明電極和信號線金屬，信號線金屬形成掃描線和數(shù)據(jù)線。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能液晶面板的制作方法，其特征在于所述第二ITO透明電極與第二 P型a-Si層加一起的厚度低于絕緣層的厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能液晶面板的制作方法，其特征在于所述第五步形成的接觸孔有在源極上形成第一接觸孔和第二接觸孔；在漏極上形成第三接觸孔；在柵極上形成第四接觸孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能液晶面板的制作方法，其特征在于透明電極通過第三接觸孔與漏極電性連接，掃描線通過第四接觸孔與柵極電性連接，數(shù)據(jù)線通過第一接觸孔和第二接觸孔與源極電性連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種太陽能液晶面板及其制作方法，包括太陽能電池和TFT結(jié)構(gòu)，所述TFT結(jié)構(gòu)包括柵極、絕緣層、第一i型非晶硅層、源極n型非晶硅層和漏極n型非晶硅層、源極、以及漏極；所述太陽能包括位于第二ITO透明電極、第二p型a-Si層、第二i型非晶硅層、以及太陽能n型非晶硅層，其中，第二i型非晶硅層與第一i型非晶硅層同時形成但位于不同的平面上。本發(fā)明太陽能液晶顯示面板整合現(xiàn)有液晶顯示器與薄膜太陽能的制程與材料，可以在基板上制作同時具有太陽能與液晶顯示器的元件，具有產(chǎn)生能源與控制顯示之用，可以應(yīng)用在諸如窗玻璃等建筑材料之上。
文檔編號G02F1/1362GK102902123SQ201210423920
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者洪孟逸 申請人:南京中電熊貓液晶顯示科技有限公司