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像素結(jié)構(gòu)及其制造方法與流程

文檔序號:12731072閱讀:551來源:國知局
像素結(jié)構(gòu)及其制造方法與流程

本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種像素結(jié)構(gòu)及其制造方法。



背景技術(shù):

在現(xiàn)有液晶產(chǎn)品的常規(guī)像素設計中,柵源電容Cgs較大,為了便于說明,以最簡單的TN模式 a-Si 5Mask工藝為例,如圖1所示,第一層金屬層101和第二層金屬層102交疊面積比較大,且距離較小,會導致跳變電壓(feed through)電壓△Vp會比較大,△Vp≈[Cgs/(Cst+Clc)]*(Vgh-Vgl),其中,Cst為存儲電容、Clc為液晶電容,Vgh和Vgl是柵級高電壓和柵極低電壓,真空電極電壓△Vp較大的情況下,會增加液晶屏幕出現(xiàn)閃爍(flicker)的風險,影響液晶屏幕的正常顯示。

目前,可以通過減小柵源電容Cgs來降低△Vp,但往往存儲電容Cst也會跟著減小,并不能有效降低△Vp,于是如何在減小柵源電容Cgs的同時,保證存儲電容Cst不變甚至增大,是當前急需解決的問題。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中液晶屏幕存在出現(xiàn)閃爍(flicker)的風險。本發(fā)明提供的像素結(jié)構(gòu)及其制造方法,第一絕緣層的厚度不小于3000埃,可增加第一金屬層、第二金屬層之間的距離,減小柵源電容Cgs,第一絕緣層上開設有位于公共電極線上方的第一孔、第二絕緣層上開設有位于漏極上方的第二孔,像素電極層的部分進入第一孔和第二孔內(nèi),能夠增加存儲電容Cst,既能減小柵源電容Cgs,又能增加存儲電容Cst,從而解決閃爍(flicker)的問題,結(jié)構(gòu)簡單,工藝容易實現(xiàn),具有良好的應用前景。

為了達到上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:

一種像素結(jié)構(gòu),包括基板、位于該基板上的由下而上依次分布的第一金屬層、第一絕緣層、半導體層、第二金屬層、第二絕緣層、像素電極層,所述第一金屬層刻蝕形成柵極和公共電極線,所述第二金屬層刻蝕形成源極和漏極,所述第一絕緣層上開設有位于所述公共電極線上方的第一孔,所述第一孔與所述公共電極線之間存在第一絕緣層;所述第二絕緣層上開設有位于所述漏極上方的第二孔,形成所述像素電極層的材料進入所述第一孔和第二孔內(nèi)。

前述的一種像素結(jié)構(gòu),所述像素電極層采用ITO材料制成。

前述的一種像素結(jié)構(gòu),所述第一絕緣層的厚度不小于3000埃。

前述的一種像素結(jié)構(gòu),所述第一絕緣層的厚度大于所述第二絕緣層的厚度。

前述的一種像素結(jié)構(gòu),所述第一孔的深度為所述第一絕緣層厚度的80%以上。

前述的像素結(jié)構(gòu),所述第一絕緣層為單層結(jié)構(gòu)。

基于上述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法,包括以下步驟,

步驟(A):在基板上沉積第一金屬層,且在該第一金屬層刻蝕形成柵極和公共電極線;

步驟(B):形成覆蓋所述第一金屬層的第一絕緣層;

步驟(C):在第一絕緣層上開設位于公共電極線上方的第一孔,該第一孔與所述公共電極線之間存在第一絕緣層;

步驟(D):在所述第一絕緣層上形成半導體層;

步驟(E):在半導體層上沉積第二金屬層,且在該第二金屬層刻蝕形成源極和漏極;

步驟(F):形成覆蓋第二金屬層的第二絕緣層;

步驟(G):在第二絕緣層上開設位于漏極上方的第二孔;

步驟(H):沉積由ITO材料制成的像素電極層,且ITO材料進入所述第一孔、第二孔,ITO材料電性連接像素電極層和漏極。

前述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法,步驟(B),所述第一絕緣層的厚度不小于3000埃。

前述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法,步驟(B),所述第一絕緣層為單層結(jié)構(gòu)。

前述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法,步驟(C),所述第一孔深度為所述第一絕緣層厚度的80%以上。

本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的像素結(jié)構(gòu)及其制造方法,第一絕緣層的厚度不小于3000埃,可增加第一金屬層、第二金屬層之間的距離,減小柵源電容Cgs;第一絕緣層上開設有位于公共電極線上方的第一孔、第二絕緣層上開設有位于漏極上方的第二孔,像素電極層的部分進入第一孔和第二孔內(nèi),能夠增加存儲電容Cst,既能減小柵源電容Cgs,又能增加存儲電容Cst,從而解決閃爍(flicker)的問題,結(jié)構(gòu)簡單,工藝容易實現(xiàn),具有良好的應用前景。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的TN模式 a-Si 5Mask工藝像素結(jié)構(gòu)的示意圖;

圖2是本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的第二孔所在位置的俯視圖。

附圖中標記的含義如下:

101:第一層金屬層;102:第二層金屬層;201:基板;202:第一金屬層;2021:柵極;2022:公共電極線;203:第一絕緣層;204:半導體層;205:第二金屬層;2051:源極;2052:漏極;206:第二絕緣層;207:像素電極層;208:第一孔;209:第二孔。

具體實施方式

下面將結(jié)合說明書附圖,對本發(fā)明作進一步的說明。

如圖2及圖3所示,本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu),包括基板201、位于該基板201上的由下而上依次分布的第一金屬層202、第一絕緣層203、半導體層204、第二金屬層205、第二絕緣層206、像素電極層207,第一金屬層202刻蝕形成柵極2021和公共電極線2022,第二金屬層205刻蝕形成源極2051和漏極2052,第一絕緣層203上開設有位于公共電極線2022上方的第一孔208,第一孔208與公共電極線2022之間存在第一絕緣層203,

優(yōu)選的第一絕緣層203的厚度大于第二絕緣層206的厚度,第一孔208的深度為第一絕緣層203厚度的80%以上,使第一孔208位于第一絕緣層203內(nèi),且不與公共電極線2022的上表面聯(lián)通,使第一孔208與公共電極線2022之間留有部分的第一絕緣層203;

優(yōu)選的第一絕緣層203的厚度不小于3000埃,埃為長度單位,1埃=10^(-10) 米,能夠增加第一金屬層202、第二金屬層205之間的距離,從而可減小柵源電容Cgs;

所述第二絕緣層206上開設有位于漏極2052上方的第二孔209,形成像素電極層207的材料進入第一孔208和第二孔209內(nèi),第二孔209能夠增加存儲電容Cst,根據(jù)真空電極電壓△Vp≈Cgs/(Cst+Clc),能夠減小真空電極電壓△Vp,從而減少液晶屏幕出現(xiàn)閃爍(flicker)的風險,保證液晶屏幕的正常顯示。

優(yōu)選的像素電極層207采用ITO材料制成。

優(yōu)選的第一絕緣層203為單層結(jié)構(gòu)。

上述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法,包括以下步驟,

步驟(A):在基板201上沉積第一金屬層202,且在該第一金屬層202刻蝕形成柵極2021和公共電極線2022;

步驟(B):形成覆蓋第一金屬層202的第一絕緣層203,第一絕緣層203為單層結(jié)構(gòu),且厚度203不小于3000埃;

步驟(C):在第一絕緣層203上開設位于公共電極線2022上方的第一孔208,該第一孔208與公共電極線2022之間存在第一絕緣層,優(yōu)選的第一孔208的深度為第一絕緣層203厚度的80%以上,從而使第一孔208位于第一絕緣層203上,且不與公共電極線2022的上表面相聯(lián)通;

步驟(D):在第一絕緣層203上形成半導體層204;

步驟(E):在半導體層204上沉積第二金屬層205,且在該第二金屬層205刻蝕形成源極2051和漏極2052;

步驟(F):形成覆蓋第二金屬層205的第二絕緣層206;

步驟(G):在第二絕緣層206上開設位于漏極2052上方的第二孔209;

步驟(H):沉積由ITO材料制成的像素電極層207,且ITO材料進入第一孔208、第二孔209,ITO材料電性連接像素電極層207和漏極2052。

本發(fā)明的制造方法中,所有層的制作都要經(jīng)歷“成膜、光阻膠涂布、利用mask曝光、顯影、刻蝕、光阻膠剝離”等工序,本發(fā)明為了簡要說明,都只提到成膜以及刻蝕兩個工序,而省略了其他幾個常規(guī)工序,實際上都是要有的。比如深淺孔刻蝕完,利用mask(或者halftone mask)刻蝕第一孔或者第二孔,其中,mask為光罩或掩膜板刻蝕方式,halftone mask為多階調(diào)掩膜板或半透膜掩膜板刻蝕方式,具體步驟應是深淺孔刻完后,涂布光阻膠,(這里沒有成膜而直接涂布光阻膠是因為膜已經(jīng)在之前成好了),利用mask(或者halftone mask)在光阻膠上曝光出第一或者第二孔的圖形,然后顯影,然后對光阻膠被顯影掉的沒有保護處的膜進行刻蝕,第一或者第二孔形成,然后光阻膠剝離,接著做下一層(如像素電極層),本發(fā)明由于第二絕緣層需要刻蝕深淺孔,所以如果沒有插入其他金屬層做阻擋的方案的話,第二孔就無法與深淺孔一起刻蝕,而必須在深淺孔刻完后,另利用一張mask專門做第二孔,執(zhí)行上述的工序,只省去成膜,所謂的第二孔,是相對深、淺孔而言,只是表達深度不同,而并非真的是孔狀圖形,而是一大片,第二孔的目的用于增加存儲電容Cst。

綜上所述,本發(fā)明提供的像素結(jié)構(gòu)及其制造方法,第一絕緣層的厚度不小于3000埃,可增加第一金屬層、第二金屬層之間的距離,減小柵源電容Cgs;第一絕緣層上開設有位于公共電極線上方的第一孔、第二絕緣層上開設有位于漏極上方的第二孔,像素電極層的部分進入第一孔和第二孔內(nèi),能夠增加存儲電容Cst,既能減小柵源電容Cgs,又能增加存儲電容Cst,從而解決閃爍(flicker)的問題,結(jié)構(gòu)簡單,工藝容易實現(xiàn),具有良好的應用前景。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解,本發(fā)明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。

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