薄膜晶體管及顯示面板的制作方法
【專利摘要】一種薄膜晶體管，其包括柵極、源極、漏極以及通道層，通道層位于柵極以及源極及漏極之間，通道層具有相對設(shè)置的第一側(cè)壁以及第二側(cè)壁，柵極與第一側(cè)壁重疊，且柵極不與第二側(cè)壁重疊，通道層之電流流通長度為X，柵極與通道層之重疊長度為X1，柵極與通道層之未重疊長度為X2，且X＝X1+X2，其中，X1≧X/2，且0≦X2≦X/2。
【專利說明】
薄膜晶體管及顯示面板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種薄膜晶體管及顯示面板，且特別是有關(guān)于一種具有靜電放電防護(hù)功效的薄膜晶體管及顯示面板。

【背景技術(shù)】
[0002]在顯示面板制造過程中，操作人員、機(jī)臺或檢測儀器等帶電體(操作人員、機(jī)臺或檢測儀器)接觸到顯示面板時(shí)，可能導(dǎo)致顯示面板內(nèi)部元件以及電路遭受靜電放電(electrostatic discharge，ESD)破壞。因此，一般會在顯示面板之非顯示區(qū)中設(shè)計(jì)靜電防護(hù)電路。以主動矩陣顯示面板為例，通常是在制造像素陣列之過程中一并將靜電防護(hù)電路形成于基板上，且使像素陣列與這些靜電防護(hù)電路電性連接。如此一來，當(dāng)顯示面板遭受靜電放電沖擊時(shí)，靜電防護(hù)電路能將靜電分散、減弱，以避免靜電直接沖擊顯示區(qū)內(nèi)部元件及電路。
[0003]然而，在操作顯示面板時(shí)，其內(nèi)部元件之氧化物半導(dǎo)體可能受到照光、電漿工藝、水氣、氧氣等影響，而導(dǎo)致元件臨界操作電壓漂移。此時(shí)像素陣列主動元件(例如薄膜晶體管(thin film transistor，TFT))可通過電路設(shè)計(jì)來進(jìn)行臨界電壓補(bǔ)償。相反地，靜電防護(hù)電路元件(例如薄膜晶體管)一般不具有補(bǔ)償電路進(jìn)行臨界電壓補(bǔ)償。此時(shí)若元件臨界電壓漂移，則在顯示面板操作時(shí)可能會導(dǎo)致電流經(jīng)由靜電防護(hù)電路元件流出而產(chǎn)生漏電流問題，進(jìn)而影響顯示面板的正常顯示。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種薄膜晶體管，其可改善漏電流問題。
[0005]本發(fā)明提供一種顯示面板，其靜電防護(hù)電路具有上述薄膜晶體管，從而當(dāng)主動元件臨界電壓漂移時(shí)，可減低漏電流現(xiàn)象，以維持面板顯示品質(zhì)。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種薄膜晶體管，包括:一柵極；一源極以及一漏極；以及一通道層，位于該柵極以及該源極及該漏極之間，該通道層具有相對設(shè)置的一第一側(cè)壁以及一第二側(cè)壁，該柵極與該第一側(cè)壁重疊，且該柵極不與該第二側(cè)壁重疊；其中，該通道層之一電流流通長度為X，該柵極與該通道層之一重疊長度為XI，該柵極與該通道層之一未重疊長度為X2，且X = X1+X2 ;其中，Xl ^ X/2，且O蘭X2蘭X/2。
[0007]上述的薄膜晶體管，其中X2小于2微米。
[0008]上述的薄膜晶體管，還包括一蝕刻終止層，位于該通道層上方以及該源極以及該漏極的下方，其中:該通道層位于該柵極之上方，該蝕刻終止層位于該通道層上方，且該蝕刻終止層的尺寸小于該通道層的尺寸以裸露出部分的該通道層，且該源極以及該漏極位于該蝕刻終止層上，且與裸露出的該通道層接觸。
[0009]上述的薄膜晶體管，還包括一絕緣層，位于該通道層上方以及該源極以及該漏極的下方，其中:該通道層位于該柵極之上方，該絕緣層位于該通道層上方，且該絕緣層具有接觸窗開口以裸露出該通道層，且該源極以及該漏極位于該絕緣層上，且透過該些接觸窗開口以與該通道層接觸。
[0010]上述的薄膜晶體管，其中:該通道層位于該柵極之上方，且該源極以及該漏極覆蓋于該通道層，以與該通道層接觸。
[0011]上述的薄膜晶體管，其中:該源極以及該漏極位于該柵極之上方，且該通道層覆蓋該源極以及該漏極，以與該通道層接觸。
[0012]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種薄膜晶體管，包括:一柵極；一源極以及一漏極；一通道層，位于該柵極以及該源極及該漏極之間，且該柵極的尺寸小于該通道層的尺寸，其中，該通道層之一電流流通長度為X，該柵極與該通道層之一重疊長度為XI，在該柵極兩側(cè)之該柵極與該通道層之未重疊長度分別為X2以及X3，且X = X1+X2+X3 ;其中，Xl ^ X/3，0 芻 X2 芻 X/3，且 O 芻 X3 芻 X/3。
[0013]上述的薄膜晶體管，還包括一蝕刻終止層，位于該通道層上方以及該源極以及該漏極的下方，其中:該通道層位于該柵極之上方，該蝕刻終止層位于該通道層上方，且該蝕刻終止層的尺寸小于該通道層的尺寸以裸露出部分的該通道層，且該源極以及該漏極位于該蝕刻終止層上，且與裸露出的該通道層接觸。
[0014]上述的薄膜晶體管，還包括一絕緣層，位于該通道層上方以及該源極以及該漏極的下方，其中:該通道層位于該柵極之上方，該絕緣層位于該通道層上方，且該絕緣層具有接觸窗開口以裸露出該通道層，且該源極以及該漏極位于該絕緣層上，且透過該些接觸窗開口以該通道層接觸。
[0015]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種顯示面板，具有一顯示區(qū)以及一非顯示區(qū)，該顯示面板包括:一像素陣列，位于該顯示區(qū)中，該像素陣列包括多個(gè)像素結(jié)構(gòu)，且每一像素結(jié)構(gòu)包括一主動元件以及與該主動元件電性連接的一像素電極；以及一靜電防護(hù)電路，位于該非顯示區(qū)中，該靜電防護(hù)電路包括至少一薄膜晶體管，其中該薄膜晶體管如上述薄膜晶體管所述。
[0016]基于上述，在本發(fā)明之顯示面板中，像素陣列的主動元件與靜電防護(hù)電路的薄膜晶體管具有不同結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如此一來，在顯示面板操作時(shí)，若像素陣列的主動元件臨界電壓漂移，可降低電流經(jīng)由不同結(jié)構(gòu)之靜電防護(hù)電路的薄膜晶體管流出的機(jī)率，從而改善漏電流問題，以維持面板顯示品質(zhì)。
[0017]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是依照本發(fā)明一實(shí)施例之顯示面板的俯視示意圖；
[0019]圖2是依照本發(fā)明第一實(shí)施例之顯示面板的剖面示意圖；
[0020]圖3是依照本發(fā)明第一實(shí)施例之另一顯示面板的剖面示意圖；
[0021]圖4是依照本發(fā)明第二實(shí)施例之顯示面板的剖面示意圖；
[0022]圖5是依照本發(fā)明第二實(shí)施例之另一顯示面板的剖面示意圖；
[0023]圖6是依照本發(fā)明第三實(shí)施例之顯示面板的剖面示意圖；
[0024]圖7是依照本發(fā)明第三實(shí)施例之另一顯示面板的剖面示意圖；
[0025]圖8是依照本發(fā)明第四實(shí)施例之顯示面板的剖面示意圖；
[0026]圖9是依照本發(fā)明第四實(shí)施例之另一顯示面板的剖面示意圖。
[0027]其中，附圖標(biāo)記:
[0028]100、100a、200、200a、300、300a、400、400a:薄膜晶體管
[0029]120a:第一側(cè)壁
[0030]120b:第二側(cè)壁
[0031]190:保護(hù)層
[0032]1000、1000a、2000、2000a、3000、3000a、4000、4000a:顯示面板
[0033]1100:基板
[0034]1200:像素陣列
[0035]1220:像素結(jié)構(gòu)
[0036]1300:第一導(dǎo)線
[0037]1400:第二導(dǎo)線
[0038]1500:靜電防護(hù)電路
[0039]1600:柵極驅(qū)動器
[0040]1700:源極驅(qū)動器
[0041]A:顯示區(qū)
[0042]B:非顯示區(qū)
[0043]A-A \ B-B?:線
[0044]CH1、CH2、CH3、CH4、120:通道層
[0045]D、D1、D2、D3、D4:漏極
[0046]ES1、140:蝕刻終止層
[0047]G、G1、G2、G3、G4:柵極
[0048]GIUG1:柵絕緣層
[0049]L1、L2、L3、L4、X、X1、X2、X3、Y、Yl、Y2、Y3、Z、Zl、Z2、Z3:長度
[0050]PE:像素電極
[0051]PV:絕緣層
[0052]S、S1、S2、S3、S4:源極
[0053]T1、T2、T3、T4:主動元件
[0054]W、W1、W2、162、164:接觸窗開口

【具體實(shí)施方式】
[0055]圖1是依照本發(fā)明一實(shí)施例之顯示面板的俯視示意圖。請參照圖1，顯示面板1000具有顯示區(qū)A以及非顯示區(qū)B。非顯示區(qū)B位于顯示區(qū)A外之周邊，又稱為周邊線路區(qū)。顯示面板1000包括基板1100、像素陣列1200、多條第一導(dǎo)線1300、多條第二導(dǎo)線1400、多個(gè)靜電防護(hù)電路1500、多個(gè)柵極驅(qū)動器1600以及多個(gè)源極驅(qū)動器1700。顯示面板1000可為液晶顯示面板或有機(jī)發(fā)光致電顯示面板，然本發(fā)明不限于此。
[0056]就光學(xué)特性而言，基板1100可為透光基板或不透光/反射基板。透光基板的材質(zhì)可選自玻璃、石英、有機(jī)聚合物、其他適當(dāng)材料或其組合。不透光/反射基板的材質(zhì)可選自導(dǎo)電材料、金屬、晶圓、陶瓷、其他適當(dāng)材料或其組合。需說明的是，基板1100若選用導(dǎo)電材料時(shí)，則需在基板1100搭載薄膜晶體管的構(gòu)件之前，于基板1100上形成一絕緣層(未繪示)，以免基板1100與薄膜晶體管的構(gòu)件之間發(fā)生短路的問題。
[0057]像素陣列1200位于顯示區(qū)A中。像素陣列1200包括多個(gè)像素結(jié)構(gòu)1220。像素結(jié)構(gòu)1220陣列排列于基板1100上。每一個(gè)像素結(jié)構(gòu)1220可包括至少一主動元件Tl以及至少一像素電極PE，其中像素電極PE與主動元件Tl電性連接。柵極驅(qū)動器1600與源極驅(qū)動器1700各別產(chǎn)生掃描信號(scan signal)與數(shù)據(jù)信號(data signal)來驅(qū)動顯示面板1000，從而致使顯示面板1000顯示影像畫面。
[0058]如圖1所示，多條第一導(dǎo)線1300配置于基板1100上，且位于顯示區(qū)A內(nèi)，第一導(dǎo)線1300與像素結(jié)構(gòu)1220電性連接，并延伸至非顯示區(qū)B，其中第一導(dǎo)線1300例如是信號線，而信號線可以是掃描線或數(shù)據(jù)線。多條第二導(dǎo)線1400配置于基板1100上，且位于非顯示區(qū)B內(nèi)，其中第二導(dǎo)線1400例如是短路桿。詳細(xì)而言，第二導(dǎo)線1400會跨越過該些第一導(dǎo)線1300，而第二導(dǎo)線1400與第一導(dǎo)線1300分隔開來且不相互連接。
[0059]另外，多個(gè)靜電防護(hù)電路1500配置于基板1100上，且位于非顯示區(qū)B內(nèi)。靜電防護(hù)電路1500與第一導(dǎo)線1300以及第二導(dǎo)線1400電性連接。舉例而言，各靜電防護(hù)電路1500位于各第一導(dǎo)線1300以及各第二導(dǎo)線1400之間。靜電防護(hù)電路1500可包括至少一個(gè)依照本發(fā)明之一些實(shí)施例的薄膜晶體管。在本實(shí)施例中，靜電防護(hù)電路1500包括至少一薄膜晶體管100，然本發(fā)明不限于此。下文將參照圖式詳細(xì)說明靜電防護(hù)電路1500中可包括的各實(shí)施例薄膜晶體管。
[0060]圖2是依照本發(fā)明第一實(shí)施例之顯示面板的剖面示意圖。請同時(shí)參照圖1與圖2，圖2的線A-A’定義的部分表示圖1之顯示面板1000中的像素結(jié)構(gòu)1220剖面，圖2的線B-B’定義的部分表示圖1之顯示面板1000中的靜電防護(hù)電路1500剖面。在本實(shí)施例中，像素結(jié)構(gòu)1220之主動元件Tl可與靜電防護(hù)電路1500之薄膜晶體管100同時(shí)制作，然本發(fā)明不限于此。
[0061]請先參照圖2由線A-A’定義的部分，像素結(jié)構(gòu)1220之主動元件Tl包括柵極G1、通道層CHl、蝕刻終止層ESl、源極SI以及漏極Dl。
[0062]柵極Gl位于基板1100上。柵極Gl—般是金屬材料，然本發(fā)明不限于此。在其他實(shí)施例中，柵極Gl亦可以使用其他導(dǎo)電材料(例如合金、金屬氮化物、金屬氧化物、金屬氮氧化物等)或是金屬與其它導(dǎo)電材料的堆疊層。
[0063]于柵極Gl上可形成柵絕緣層GI1。柵絕緣層GIl的材質(zhì)可選自無機(jī)材料(例如氧化娃、氮化娃、氮氧化娃、其它合適的材料或上述至少二種材料的堆疊層)、有機(jī)材料(例如:光阻、苯環(huán)丁稀(benzocyclobutene, BCB)聚合物、聚亞酰胺(polyimide，PI)或其它合適的材料或上述至少二種材料的堆疊層)或上述的組合。在本實(shí)施例中，柵絕緣層GIl可全面性覆蓋柵極Gl與基板1100，然本發(fā)明不限于此。
[0064]通道層CHl形成于柵絕緣層GI上，且位于柵極G以及源極S及漏極D之間。通道層CHl可為單層或多層結(jié)構(gòu)，其材質(zhì)可選自非晶硅、多晶硅、微晶硅、單晶硅、金屬氧化物半導(dǎo)體材料、其它合適的材料或上述的組合。在本實(shí)施例中，通道層CHl的材質(zhì)較佳為金屬氧化物半導(dǎo)體材料，其例如選自氧化銦鎵鋅(Indium-Gallium-Zinc Oxide, IGZ0)、氧化鋅(ZnO)、氧化錫(SnO)、氧化銦鋅(Indium-Zinc Oxide, ΙΖ0)、氧化嫁鋅(Gallium-ZincOxide, GZ0)、氧化鋅錫(Zinc-Tin Oxide, ΖΤ0)、氧化銦錫(Indium-Tin Oxide, ΙΤ0)或上述的組合，然本發(fā)明不限于此。
[0065]在通道層CHl上形成有蝕刻終止層ESl。蝕刻終止層ESl位于通道層CHl上方與源極SI及漏極Dl下方。蝕刻終止層ESl的尺寸小于通道層CHl的尺寸，以裸露出部分的通道層CHl。源極SI及漏極Dl位于蝕刻終止層ESl上，且與裸露出的通道層CHl直接接觸。
[0066]保護(hù)層190形成于基板1100上且覆蓋源極SI及漏極D1。本發(fā)明不限定保護(hù)層190之材質(zhì)，其可為任何合適的絕緣材料。像素電極PE形成于保護(hù)層190上方，且像素電極PE透過接觸窗開口 W與漏極Dl直接連接。
[0067]主動元件Tl之柵極Gl的尺寸大于通道層CHl的尺寸。此外，主動元件Tl之柵極Gl與通道層CHl之重疊長度LI與主動元件Tl之通道層CHl之電流流通長度實(shí)質(zhì)上相同。
[0068]接著，請參照圖2由線B-B’定義的部分，靜電防護(hù)電路1500之薄膜晶體管100包括柵極G、源極S、漏極D以及通道層120。薄膜晶體管100與主動元件Tl的類似構(gòu)件以類似的符號表不。
[0069]柵極G位于基板1100上。柵極G—般是金屬材料，然本發(fā)明不限于此。在其他實(shí)施例中，柵極G亦可以使用其他導(dǎo)電材料(例如合金、金屬氮化物、金屬氧化物、金屬氮氧化物等)或是金屬與其它導(dǎo)電材料的堆疊層。
[0070]于柵極G上可形成柵絕緣層GI。柵絕緣層GI的材質(zhì)可選自無機(jī)材料(例如氧化娃、氮化娃、氮氧化娃、其它合適的材料或上述至少二種材料的堆疊層)、有機(jī)材料(例如:光阻、苯環(huán)丁稀(benzocyclobutene,BCB)聚合物、聚亞酰胺(polyimide，PI)或其它合適的材料或上述至少二種材料的堆疊層)或上述的組合。在本實(shí)施例中，柵絕緣層GI可全面性覆蓋柵極G與基板1100，然本發(fā)明不限于此。
[0071]通道層120形成于柵絕緣層GI上，且位于柵極G以及源極S及漏極D之間。通道層120可為單層或多層結(jié)構(gòu)，其材質(zhì)可選自非晶硅、多晶硅、微晶硅、單晶硅、金屬氧化物半導(dǎo)體材料、其它合適的材料或上述的組合。在本實(shí)施例中，通道層120的材質(zhì)較佳為金屬氧化物半導(dǎo)體材料，其例如選自氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化錫(SnO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鎵鋅(GZO)、氧化鋅錫(ZTO)、氧化銦錫(ITO)或上述的組合，然本發(fā)明不限于此。
[0072]值得一提的是，通道層120具有相對設(shè)置的第一側(cè)壁120a以及第二側(cè)壁120b，如圖2之剖面圖所示。在本實(shí)施例中，柵極G與第一側(cè)壁120a重疊，且柵極G不與第二側(cè)壁120b重疊。相較于上述主動元件Tl，通道層120之電流流通長度為X，柵極G與通道層120之重疊長度為XI，柵極G與通道層120之未重疊長度為X2，且X = X1+X2?；趯χ鲃釉l之臨界電壓漂移容忍度的觀點(diǎn)而言，Xl ^ X/2，且O 3X2 = X/2，更佳為X2小于2微米，然本發(fā)明不限于此。
[0073]如圖2所示，薄膜晶體管100更包括蝕刻終止層140。蝕刻終止層140位于通道層120上方與源極S及漏極D下方。蝕刻終止層140的尺寸小于通道層120的尺寸，以裸露出部分的通道層120。源極S及漏極D位于蝕刻終止層140上，且與裸露出的通道層120接觸。其中，蝕刻終止層140的材料可選自柵絕緣層GI所述的材料。因此，當(dāng)電壓/電流要流經(jīng)通道層120時(shí)，因蝕刻終止層140不為導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料，就會以源極S與漏極D分別與通道層120直接接觸位置為起迨點(diǎn)，那么蝕刻終止層140的寬度就可視為電流流通長度X。
[0074]保護(hù)層190形成于基板1100上且覆蓋源極S及漏極D。本發(fā)明不限定保護(hù)層190之材質(zhì)，其可為任何合適的絕緣材料。
[0075]在本實(shí)施例中，像素結(jié)構(gòu)1220之主動元件Tl為一種金屬氧化物薄膜晶體管，而靜電防護(hù)電路1500之薄膜晶體管100為另一種金屬氧化物薄膜晶體管，兩者具有不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。于此實(shí)施例中，靜電防護(hù)電路1500之薄膜晶體管100沒有像素電極存在，則不會有像素電極經(jīng)由接觸窗與漏極D直接連接。但是，像素結(jié)構(gòu)1220之主動元件Tl具有像素電極PE存在，且像素電極PE經(jīng)由接觸窗W與漏極Dl直接連接為范例，其中，其它的二者不同處如上所述，于此不再贅言。如此一來，在顯示面板1000操作時(shí)，若像素結(jié)構(gòu)1220之主動元件Tl臨界電壓漂移，靜電防護(hù)電路1500之薄膜晶體管100可降低電流經(jīng)由靜電防護(hù)電路1500流出的機(jī)率，進(jìn)而改善漏電流問題，以維持顯示面板1000之顯示品質(zhì)。
[0076]圖3是依照本發(fā)明第一實(shí)施例之另一顯示面板的剖面示意圖。圖3的線A-A’定義的部分表示顯示面板100a中的像素結(jié)構(gòu)(例如為圖1之顯示面板1000中的像素結(jié)構(gòu)1220)剖面，圖3的線B-B’定義的部分表示顯示面板100a中的靜電防護(hù)電路剖面(例如為圖1之顯示面板1000中的靜電防護(hù)電路1500)。在本實(shí)施例中，像素結(jié)構(gòu)之主動元件Tl可與靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管10a同時(shí)制作，然本發(fā)明不限于此。顯示面板100a與圖2之顯示面板1000類似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重復(fù)說明。顯示面板100a與顯示面板1000之間的差異在于靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管10a的結(jié)構(gòu)。
[0077]如圖3所示，薄膜晶體管10a包括柵極G、源極S、漏極D以及通道層120。類似地，通道層120位于柵極G上方之柵絕緣層GI與源極S及漏極D之間。蝕刻終止層140位于通道層120上方與源極S及漏極D下方。蝕刻終止層140的尺寸小于通道層120的尺寸，以裸露出部分的通道層120。源極S及漏極D位于蝕刻終止層140上，且與裸露出的通道層120直接接觸。相較于主動元件Tl，薄膜晶體管10a之柵極G的尺寸小于通道層120的尺寸。通道層120之電流流通長度為X，柵極G與通道層120之重疊長度為XI，在柵極G兩側(cè)之柵極G與通道層120之未重疊長度分別為X2以及X3，且X = X1+X2+X3。基于對主動元件Tl之臨界電壓漂移容忍度的觀點(diǎn)而言，Xl ^ X/3,0 ^ X2 ^ X/3，且O蘭X3蘭X/3。更佳為X2小于2微米，且X3小于2微米，然本發(fā)明不限于此。X2與X3可以相同也可以不同。
[0078]保護(hù)層190形成于基板1100上且覆蓋源極S及漏極D。本發(fā)明不限定保護(hù)層190之材質(zhì)，其可為任何合適的絕緣材料。
[0079]類似地，在本實(shí)施例中，像素結(jié)構(gòu)之主動元件Tl為一種金屬氧化物薄膜晶體管，而靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管10a為另一種金屬氧化物薄膜晶體管，兩者具有不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如此一來，在顯示面板100a操作時(shí)，若像素結(jié)構(gòu)之主動元件Tl臨界電壓漂移，靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管10a可降低電流經(jīng)由靜電防護(hù)電路流出的機(jī)率，進(jìn)而改善漏電流問題，以維持顯示面板100a之顯示品質(zhì)。
[0080]圖4是依照本發(fā)明第二實(shí)施例之顯示面板的剖面示意圖。圖4的線A-A’定義的部分表示顯示面板2000中的像素結(jié)構(gòu)(例如為圖1之顯示面板1000中的像素結(jié)構(gòu)1220)剖面，圖4的線B-B’定義的部分表示顯示面板2000中的靜電防護(hù)電路剖面(例如為圖1之顯示面板1000中的靜電防護(hù)電路1500)。在本實(shí)施例中，像素結(jié)構(gòu)之主動元件T2可與靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管200同時(shí)制作，然本發(fā)明不限于此。顯示面板2000與圖2之顯示面板1000類似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重復(fù)說明。
[0081]請先參照圖4由線A-A’定義的部分，像素結(jié)構(gòu)之主動元件T2包括柵極G2、通道層CH2、絕緣層PV、源極S2以及漏極D2。主動元件T2與主動元件Tl類似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重復(fù)說明。主動元件T2與主動元件Tl之間的差異在于，在主動元件T2之通道層CH2上形成有絕緣層PV。絕緣層PV位于通道層CH2上方與源極S2及漏極D2下方。絕緣層PV具有多個(gè)接觸窗開口 Wl、W2，以裸露出通道層CH2。源極S2及漏極D2位于絕緣層PV上，且源極S2及漏極D2透過接觸窗開口 W1、W2以分別與通道層CH2直接接觸。
[0082]保護(hù)層190形成于基板1100上且覆蓋源極S2及漏極D2。像素電極PE形成于保護(hù)層190上方。像素電極PE透過接觸窗開口 W與漏極D2直接接觸。
[0083]主動元件T2之柵極G2的尺寸大于通道層CH2的尺寸。此外，主動元件T2之柵極G2與通道層CH2之重疊長度L2與主動元件T2之通道層CH2之電流流通長度相同，即通道層CH2的寬度，如圖4所示之剖面圖。
[0084]接著，請參照圖4由線B-B’定義的部分，靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管200包括柵極G、源極S、漏極D以及通道層120。類似地，通道層120位于柵極G與源極S及漏極D之間。通道層120具有相對設(shè)置的第一側(cè)壁120a以及第二側(cè)壁120b，如圖4所示之剖面圖。在本實(shí)施例中，柵極G與第一側(cè)壁120a重疊，且柵極G不與第二側(cè)壁120b重疊。相較于主動元件T2，通道層120之電流流通長度為X，柵極G與通道層120之重疊長度為XI，柵極G與通道層120之未重疊長度為X2，X = X1+X2?；趯χ鲃釉2之臨界電壓漂移容忍度的觀點(diǎn)而言，Xl ^ X/2，且O = X2 ^ X/2，更佳為X2小于2微米，然本發(fā)明不限于此。
[0085]如圖4所示，薄膜晶體管200更包括絕緣層160。絕緣層160位于通道層120上方與源極S及漏極D下方。更具體而言，通道層120位于柵極G上方，而絕緣層160位于通道層120上方。絕緣層160具有多個(gè)接觸窗開口 162、164，以裸露出通道層120。源極S及漏極D位于絕緣層160上，且源極S及漏極D透過接觸窗開口 162、164以與通道層120直接接觸。
[0086]在本實(shí)施例中，像素結(jié)構(gòu)之主動元件T2為一種金屬氧化物薄膜晶體管，而靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管200為另一種金屬氧化物薄膜晶體管，兩者具有不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。于此實(shí)施例中，靜電防護(hù)電路1500之薄膜晶體管200沒有像素電極存在，則不會有像素電極經(jīng)由接觸窗與漏極D直接連接。但是，像素結(jié)構(gòu)1220之主動元件T2具有像素電極PE存在，且像素電極PE經(jīng)由接觸窗W與漏極D2直接連接為范例，其中，其它的二者不同處如上所述，于此不再贅言。如此一來，在顯示面板2000操作時(shí)，若像素結(jié)構(gòu)之主動元件T2臨界電壓漂移，靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管200可降低電流經(jīng)由靜電防護(hù)電路流出的機(jī)率，進(jìn)而改善漏電流問題，以維持顯示面板2000之顯示品質(zhì)。
[0087]圖5是依照本發(fā)明第二實(shí)施例之另一顯示面板的剖面示意圖。圖5的線A-A’定義的部分表示顯示面板2000a中的像素結(jié)構(gòu)(例如為圖1之顯示面板1000中的像素結(jié)構(gòu)1220)剖面，圖5的線B-B’定義的部分表示顯示面板2000a中的靜電防護(hù)電路剖面(例如為圖1之顯示面板1000中的靜電防護(hù)電路1500)。在本實(shí)施例中，像素結(jié)構(gòu)之主動元件T2可與靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管200a同時(shí)制作，然本發(fā)明不限于此。顯示面板2000a與圖4之顯示面板2000類似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重復(fù)說明。
[0088]如圖5所示，像素結(jié)構(gòu)的主動元件T2與第一實(shí)施例之主動元件Tl之間的差異在于，在主動元件T2之通道層CH2上形成有絕緣層PV。絕緣層PV位于通道層CH2上方與源極S2及漏極D2下方。絕緣層PV具有多個(gè)接觸窗開口 Wl、W2，以裸露出通道層CH2。源極S2及漏極D2位于絕緣層PV上，且源極S2及漏極D2透過接觸窗開口 W1、W2以分別與通道層CH2直接接觸。類似地，主動元件T2之柵極G2的尺寸大于通道層CH2的尺寸。此外，主動元件T2之柵極G2與通道層CH2之重疊長度L2與主動元件T2之通道層CH2之電流流通長度相同。
[0089]如圖5所示，靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管200a包括柵極G、源極S、漏極D以及通道層120。類似地，通道層120位于柵極G與源極S及漏極D之間。相較于主動元件T2，薄膜晶體管200a之柵極G的尺寸小于通道層120的尺寸。通道層120之電流流通長度為X，柵極G與通道層120之重疊長度為Xl，在柵極G兩側(cè)之柵極G與通道層120之未重疊長度分別為X2以及X3，且X = X1+X2+X3?；趯χ鲃釉2之臨界電壓漂移容忍度的觀點(diǎn)而言，Xl ^ X/3,0 ^ X2 ^ X/3，且O蘭X3蘭X/3。更佳為X2小于2微米，且X3小于2微米，然本發(fā)明不限于此。X2與X3可以相同也可以不同。
[0090]保護(hù)層190形成于基板1100上且覆蓋源極S及漏極D。本發(fā)明不限定保護(hù)層190之材質(zhì)，其可為任何合適的絕緣材料。
[0091]類似地，在本實(shí)施例中，像素結(jié)構(gòu)之主動元件T2為一種金屬氧化物薄膜晶體管，而靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管200a為另一種金屬氧化物薄膜晶體管，兩者具有不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如此一來，在顯示面板2000a操作時(shí)，若像素結(jié)構(gòu)之主動元件T2臨界電壓漂移，靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管200a可降低電流經(jīng)由靜電防護(hù)電路流出的機(jī)率，進(jìn)而改善漏電流問題，以維持顯示面板2000a之顯示品質(zhì)。
[0092]圖6是依照本發(fā)明第三實(shí)施例之顯示面板的剖面示意圖。圖6的線A-A’定義的部分表示顯示面板3000中的像素結(jié)構(gòu)(例如為圖1之顯示面板1000中的像素結(jié)構(gòu)1220)剖面，圖6的線B-B’定義的部分表示顯示面板3000中的靜電防護(hù)電路剖面(例如為圖1之顯示面板1000中的靜電防護(hù)電路1500)。在本實(shí)施例中，像素結(jié)構(gòu)之主動元件T3可與靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管300同時(shí)制作，然本發(fā)明不限于此。顯示面板3000與圖2之顯示面板1000類似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重復(fù)說明。
[0093]請先參照圖6由線A-A’定義的部分，像素結(jié)構(gòu)之主動元件T3包括柵極G3、通道層CH3、源極S3以及漏極D3。主動元件T3與圖4之主動元件Tl類似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重復(fù)說明。主動元件T3與主動元件Tl之間的差異在于，在主動元件T3之通道層CH3與源極S3及漏極D3之間不具有其他膜層。換言之，源極S3及漏極D3不需透過開口而直接與通道層CH3直接接觸。
[0094]保護(hù)層190形成于基板1100上且覆蓋源極S3及漏極D3。像素電極PE形成于保護(hù)層190上方。像素電極PE透過接觸窗開口 W與漏極D3電性連接。
[0095]主動元件T3之柵極G3的尺寸大于通道層CH3的尺寸。此外，主動元件T3之柵極G3與通道層CH3之重疊長度L3與主動元件T3之通道層CH3之電流流通長度相同。
[0096]接著，請參照圖6由線B-B’定義的部分，靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管300包括柵極G、源極S、漏極D以及通道層120。薄膜晶體管300與薄膜晶體管100之間的差異在于，薄膜晶體管300之通道層120位于柵極G以及源極S及漏極D之間，且通道層120與源極S及漏極D之間不具有其他膜層(例如蝕刻終止層或絕緣層等)。換言之，源極S及漏極D不需透過開口而直接與通道層120直接接觸。通道層120具有相對設(shè)置的第一側(cè)壁120a以及第二側(cè)壁120b，如圖6所示之剖面圖。在本實(shí)施例中，柵極G與第一側(cè)壁120a重疊，且柵極G不與第二側(cè)壁120b重疊。值得一提的是，通道層120之電流流通長度為Y，柵極G與通道層120之重疊長度為Yl，柵極G與通道層120之未重疊長度為Y2，Y = Υ1+Υ2?；趯χ鲃釉?之臨界電壓漂移容忍度的觀點(diǎn)而言，Yl ^ Υ/2，且Υ2 ^ Υ/2，更佳為Υ2小于2微米，然本發(fā)明不限于此。
[0097]在本實(shí)施例中，像素結(jié)構(gòu)之主動元件Τ3為一種金屬氧化物薄膜晶體管，而靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管300為另一種金屬氧化物薄膜晶體管，兩者具有不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如此一來，在顯示面板3000操作時(shí)，若像素結(jié)構(gòu)之主動元件Τ3臨界電壓漂移，靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管300可降低電流經(jīng)由靜電防護(hù)電路流出的機(jī)率，進(jìn)而改善漏電流問題，以維持顯示面板3000之顯示品質(zhì)。
[0098]圖7是依照本發(fā)明第三實(shí)施例之另一顯示面板的剖面示意圖。圖7的線Α-Α’定義的部分表示顯示面板3000a中的像素結(jié)構(gòu)(例如為圖1之顯示面板1000中的像素結(jié)構(gòu)1220)剖面，圖7的線B-B’定義的部分表示顯示面板3000a中的靜電防護(hù)電路剖面(例如為圖1之顯示面板1000中的靜電防護(hù)電路1500)。在本實(shí)施例中，像素結(jié)構(gòu)之主動元件T3可與靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管300a同時(shí)制作，然本發(fā)明不限于此。顯示面板3000a與圖6之顯示面板3000類似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重復(fù)說明。顯示面板3000a與顯示面板3000之間的差異在于靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管300a的結(jié)構(gòu)。
[0099]如圖7所示，像素結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管300a包括柵極G、源極S、漏極D以及通道層120。類似地，通道層120位于柵極G與源極S及漏極D之間。相較于主動元件T3，薄膜晶體管300a之柵極G的尺寸小于通道層120的尺寸。通道層120之電流流通長度為Y，柵極G與通道層120之重疊長度為Yl，在柵極G兩側(cè)之柵極G與通道層120之未重疊長度分別為Y2以及Y3，且Y = Y1+Y2+Y3?；趯χ鲃釉3之臨界電壓漂移容忍度的觀點(diǎn)而言，Yl ^ Y/3，Y2 ^ Y/3，且Y3 ^ Y/3。更佳為Y2小于2微米，且Y3小于2微米，然本發(fā)明不限于此。Y2與Y3可以相同也可以不同。
[0100]保護(hù)層190形成于基板1100上且覆蓋源極S及漏極D。本發(fā)明不限定保護(hù)層190之材質(zhì)，其可為任何合適的絕緣材料。
[0101]類似地，在本實(shí)施例中，像素結(jié)構(gòu)之主動元件T3為一種金屬氧化物薄膜晶體管，而靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管300a為另一種金屬氧化物薄膜晶體管，兩者具有不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如此一來，在顯示面板3000a操作時(shí)，若像素結(jié)構(gòu)之主動元件T3臨界電壓漂移，靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管300a可降低電流經(jīng)由靜電防護(hù)電路流出的機(jī)率，進(jìn)而改善漏電流問題，以維持顯示面板3000a之顯示品質(zhì)。
[0102]圖8是依照本發(fā)明第四實(shí)施例之顯示面板的剖面示意圖。圖8的線A-A’定義的部分表示顯示面板4000中的像素結(jié)構(gòu)(例如為圖1之顯示面板1000中的像素結(jié)構(gòu)1220)剖面，圖8的線B-B’定義的部分表示顯示面板4000中的靜電防護(hù)電路剖面(例如為圖1之顯示面板1000中的靜電防護(hù)電路1500)。在本實(shí)施例中，像素結(jié)構(gòu)之主動元件T4可與靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管400同時(shí)制作，然本發(fā)明不限于此。顯示面板4000與圖2之顯示面板1000類似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重復(fù)說明。
[0103]請先參照圖8由線A-A’定義的部分，像素結(jié)構(gòu)之主動元件T4包括柵極G4、通道層CH4、源極S4以及漏極D4。主動元件T4與圖4之主動元件Tl類似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重復(fù)說明。主動元件T4與主動元件Tl之間的差異在于，主動元件T4之源極S4及漏極D4位于柵極G4上方，且通道層CH4覆蓋源極S4及漏極D4，以使源極S4及漏極D4與通道層CH4直接接觸。
[0104]保護(hù)層190形成于基板1100上且覆蓋源極S2及漏極D2。像素電極PE形成于保護(hù)層190上方。像素電極PE透過接觸窗開口 W與漏極D2電性連接。
[0105]主動元件T4之柵極G4的尺寸大于通道層CH4的尺寸。此外，主動元件T3之柵極G4與通道層CH4之重疊長度L4與主動元件T4之通道層CH4之電流流通長度相同。
[0106]接著，請參照圖8由線B-B’定義的部分，靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管400包括柵極G、源極S、漏極D以及通道層120。薄膜晶體管400與薄膜晶體管100之間的差異在于，薄膜晶體管400之源極S及漏極D位于柵極G上方，且通道層120覆蓋源極S及漏極D，以使源極S及漏極D與通道層120直接接觸。類似地，通道層120具有相對設(shè)置的第一側(cè)壁120a以及第二側(cè)壁120b。在本實(shí)施例中，柵極G與第一側(cè)壁120a重疊，且柵極G不與第二側(cè)壁120b重疊。相較于主動元件T4，通道層120之電流流通長度為Z，柵極G與通道層120之重疊長度為Z1，柵極G與通道層120之未重疊長度為Z2，Z = Z1+Z2。基于對主動元件T之臨界電壓漂移容忍度的觀點(diǎn)而言，Zl ^ Z/2，且Z2 ^ Z/2，更佳為Z2小于2微米，然本發(fā)明不限于此。
[0107]在本實(shí)施例中，像素結(jié)構(gòu)之主動元件T4為一種金屬氧化物薄膜晶體管，而靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管400為另一種金屬氧化物薄膜晶體管，兩者具有不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如此一來，在顯示面板4000操作時(shí)，若像素結(jié)構(gòu)之主動元件T4臨界電壓漂移，靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管400可降低電流經(jīng)由靜電防護(hù)電路流出的機(jī)率，進(jìn)而改善漏電流問題，以維持顯示面板4000之顯示品質(zhì)。
[0108]圖9是依照本發(fā)明第四實(shí)施例之另一顯示面板的剖面示意圖。圖9的線A-A’定義的部分表示顯示面板4000a中的像素結(jié)構(gòu)(例如為圖1之顯示面板1000中的像素結(jié)構(gòu)1220)剖面，圖9的線B-B’定義的部分表示顯示面板4000a中的靜電防護(hù)電路剖面(例如為圖1之顯示面板1000中的靜電防護(hù)電路1500)。在本實(shí)施例中，像素結(jié)構(gòu)之主動元件T4可與靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管400a同時(shí)制作，然本發(fā)明不限于此。顯示面板4000a與圖8之顯示面板4000類似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重復(fù)說明。顯示面板4000a與顯示面板4000之間的差異在于靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管400a的結(jié)構(gòu)。
[0109]如圖9所示，靜電防護(hù)電路的薄膜晶體管400a包括柵極G、源極S、漏極D以及通道層120。類似地，源極S及漏極D位于柵極G兩側(cè)之柵絕緣層GI上方，且通道層120覆蓋源極S及漏極D，以使源極S及漏極D與通道層120直接接觸。相較于主動元件T4，薄膜晶體管400a之柵極G的尺寸小于通道層120的尺寸。通道層120之電流流通長度為Z，柵極G與通道層120之重疊長度為Zl，在柵極G兩側(cè)之柵極G與通道層120之未重疊長度分別為Z2以及Z3，且Z = Z1+Z2+Z3?；趯χ鲃釉之臨界電壓漂移容忍度的觀點(diǎn)而言，Zl ^ Z/3，Z2 ^ Z/3，且Z3 ^ Z/3。更佳為Z2小于2微米，且Z3小于2微米，然本發(fā)明不限于此。Z2與Z3可以相同也可以不同。
[0110]保護(hù)層190形成于基板1100上且覆蓋源極S及漏極D。本發(fā)明不限定保護(hù)層190之材質(zhì)，其可為任何合適的絕緣材料。
[0111]類似地，在本實(shí)施例中，像素結(jié)構(gòu)之主動元件T4為一種金屬氧化物薄膜晶體管，而靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管400a為另一種金屬氧化物薄膜晶體管，兩者具有不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如此一來，在顯示面板4000操作時(shí)，若像素結(jié)構(gòu)之主動元件T4臨界電壓漂移，靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管400a可降低電流經(jīng)由靜電防護(hù)電路流出的機(jī)率，進(jìn)而改善漏電流問題，以維持顯示面板4000之顯示品質(zhì)。
[0112]綜上所述，在本發(fā)明之顯示面板中，像素陣列的主動元件與靜電防護(hù)電路的薄膜晶體管具有不同結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如此一來，在顯示面板操作時(shí)，若像素陣列的主動元件臨界電壓漂移，可降低電流經(jīng)由具不同結(jié)構(gòu)之靜電防護(hù)電路的薄膜晶體管流出的機(jī)率，從而可改善漏電流問題，以維持面板顯示品質(zhì)。此外，本發(fā)明之顯示面板不需更動工藝步驟，即可設(shè)計(jì)出具不同結(jié)構(gòu)的上述靜電防護(hù)電路之薄膜晶體管與像素陣列的主動元件。
[0113]雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種薄膜晶體管，其特征在于，包括: 一柵極； 一源極以及一漏極；以及 一通道層，位于該柵極以及該源極及該漏極之間，該通道層具有相對設(shè)置的一第一側(cè)壁以及一第二側(cè)壁，該柵極與該第一側(cè)壁重疊，且該柵極不與該第二側(cè)壁重疊； 其中，該通道層之一電流流通長度為X，該柵極與該通道層之一重疊長度為Xi，該柵極與該通道層之一未重疊長度為X2，且X = X1+X2 ； 其中，Xl ^ X/2，且O芻X2芻X/2。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，其中X2小于2微米。
3.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，還包括一蝕刻終止層，位于該通道層上方以及該源極以及該漏極的下方，其中:該通道層位于該柵極之上方，該蝕刻終止層位于該通道層上方，且該蝕刻終止層的尺寸小于該通道層的尺寸以裸露出部分的該通道層，且該源極以及該漏極位于該蝕刻終止層上，且與裸露出的該通道層接觸。
4.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，還包括一絕緣層，位于該通道層上方以及該源極以及該漏極的下方，其中:該通道層位于該柵極之上方，該絕緣層位于該通道層上方，且該絕緣層具有接觸窗開口以裸露出該通道層，且該源極以及該漏極位于該絕緣層上，且透過該些接觸窗開口以與該通道層接觸。
5.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，其中:該通道層位于該柵極之上方，且該源極以及該漏極覆蓋于該通道層，以與該通道層接觸。
6.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，其中:該源極以及該漏極位于該柵極之上方，且該通道層覆蓋該源極以及該漏極，以與該通道層接觸。
7.一種薄膜晶體管，其特征在于，包括: 一柵極； 一源極以及一漏極； 一通道層，位于該柵極以及該源極及該漏極之間，且該柵極的尺寸小于該通道層的尺寸， 其中，該通道層之一電流流通長度為X，該柵極與該通道層之一重疊長度為Xi，在該柵極兩側(cè)之該柵極與該通道層之未重疊長度分別為X2以及X3，且X = X1+X2+X3 ; 其中，Xl ^ X/3，0 ^ X2 ^ X/3，且 O 芻 X3 芻 X/3。
8.如權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管，其特征在于，還包括一蝕刻終止層，位于該通道層上方以及該源極以及該漏極的下方，其中:該通道層位于該柵極之上方，該蝕刻終止層位于該通道層上方，且該蝕刻終止層的尺寸小于該通道層的尺寸以裸露出部分的該通道層，且該源極以及該漏極位于該蝕刻終止層上，且與裸露出的該通道層接觸。
9.如權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管，其特征在于，還包括一絕緣層，位于該通道層上方以及該源極以及該漏極的下方，其中:該通道層位于該柵極之上方，該絕緣層位于該通道層上方，且該絕緣層具有接觸窗開口以裸露出該通道層，且該源極以及該漏極位于該絕緣層上，且透過該些接觸窗開口以該通道層接觸。
10.一種顯示面板，具有一顯示區(qū)以及一非顯示區(qū)，其特征在于，該顯示面板包括: 一像素陣列，位于該顯示區(qū)中，該像素陣列包括多個(gè)像素結(jié)構(gòu)，且每一像素結(jié)構(gòu)包括一主動元件以及與該主動元件電性連接的一像素電極；以及 一靜電防護(hù)電路，位于該非顯示區(qū)中，該靜電防護(hù)電路包括至少一薄膜晶體管，其中該薄膜晶體管如權(quán)利要求1或7所述。
【文檔編號】H01L29/10GK104465784SQ201410735468
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月3日
【發(fā)明者】張志榜, 李泓緯 申請人:友達(dá)光電股份有限公司