薄膜晶体管液晶显示器的像素结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种薄膜晶体管液晶显示器的像素结构，其包括一薄膜晶体管、一像素电极图案以及一保护层。其中薄膜晶体管配置在一基板的表面上，且薄膜晶体管包括一闸极图案、配置在闸极图案上的一闸绝缘层、覆盖在闸绝缘层上的一半导体层以及形成在半导体层上的一源极图案与一汲极图案。像素电极图案配置在基板的表面，且此像素电极图案与上述薄膜晶体管的汲极图案电性接触。另外，保护层覆盖住薄膜晶体管，并暴露出上述像素电极图案。根据本实用新型专利技术，仅需进行四道光罩制造过程即可以完成像素结构的制作，其较传统五道光罩制造过程可以减少一道光罩数，因此具有增加产能以及降低成本的优点。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种薄膜晶体管(Thin Film Transistor)液晶显示器的像素(pixel)结构，且特别涉及一种使用四道光罩制造过程的薄膜晶体管液晶显示器的像素结构。
技术介绍
薄膜晶体管液晶显示面板主要由薄膜晶体管阵列基板、彩色滤光阵列基板和夹于两基板之间的液晶层所构成，其中薄膜晶体管阵列基板由多个像素结构所构成，且每一像素包括了一薄膜晶体管以及一像素电极(Pixel Electrode)。一般薄膜晶体管液晶显示器的像素结构的制造方法，较常见的是五道光罩制造过程。第一道光罩制造过程是用来定义第一金属层，以形成扫描配线以及薄膜晶体管的闸极等构件。第二道光罩制造过程是定义出薄膜晶体管的通道层以及欧姆接触层。第三道光罩制造过程是用来定义第二金属层，以形成资料配线以及薄膜晶体管的源极/汲极等构件。第四道光罩制造过程是用来将保护层图案化。而第五道光罩制造过程是用来将透明导电层图案化，以形成像素电极。然而，随着薄膜晶体管液晶显示器朝大尺寸制作的发展趋势，而将会面临许多的问题与挑战，例如优良率降低以及产能下降等等。因此，如果能减少薄膜晶体管制造过程的光罩数，即降低薄膜晶体管元件制作的曝光工程次数，就可以减少制造时间，增加产能，进而降低制造成本。而目前使用四道光罩制造过程的技术也已经被提出，其大多是于光罩上使用半透光(halftone)的图案设计，以减少一道光罩数。但是，于光罩上使用半透光图案的方式却存在有一些问题，例如光罩布局设计难度提高以及光阻选择性是否足够等等。而且，通常于光罩上使用半透光图案的技术，在曝光之后的光阻图案的均匀性经常是不理想的。
技术实现思路
因此，本技术的目的就是提供一种薄膜晶体管液晶显示器的像素结构，其为利用四道光罩制造过程所制成的像素结构。本技术提出一种薄膜晶体管液晶显示器的像素结构，其包括一薄膜晶体管、一像素电极图案以及一保护层。其中薄膜晶体管配置在一基板的表面上，且薄膜晶体管包括一闸极图案、配置在闸极图案上的一闸绝缘层、覆盖在闸绝缘层上的一半导体层以及形成在半导体层上的一源极图案与一汲极图案。像素电极图案配置在基板的表面，且此像素电极图案与上述薄膜晶体管的汲极图案电性接触。另外，保护层覆盖住薄膜晶体管，并暴露出上述像素电极图案。本技术仅需进行四道光罩制造过程即可以完成像素结构的制作，其较传统五道光罩制造过程可以减少一道光罩数，因此具有增加产能以及降低成本的优点。本技术的四道光罩制造过程中并未于光罩上使用半透光图案(halftone)的技术，因此不会有光罩布局设计以及光阻选择性方面的问题，而且也不会有曝光后图案不均匀的问题。为使本技术上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例并配合附图作详细说明如下。附图说明图1是依照本技术一优选实施例的薄膜晶体管液晶显示器的像素结构的俯视示意图。图2A至图2H是依照本技术一优选实施例的薄膜晶体管液晶显示器的像素结构的制造流程剖面示意图。图式标示说明100基板102、102a透明导电层104、104a、122、122a金属层106、120、124、132光阻层108闸极图案110像素电极图案112下电极图案114、114a焊垫图案116、116a闸绝缘层 118、118a、118b半导体层126源极128汲极129上电极130、130a保护层150扫瞄配线160资料配线T薄膜晶体管P像素电极C储存电容B、B’焊垫具体实施方式本技术所提出的薄膜晶体管液晶显示器的像素结构的制造方法完全不需于光罩上使用半透光图案(halftone)的技术，即，可以四道光罩完成像素结构的制作。而所制成的具有多个像素结构的基板可以以任何方式与彩色滤光基板及液晶层搭配，以构成一薄膜晶体管液晶显示面板。以下的说明为本技术一优选实施例，但并非用以限定本技术。图1是依照本技术一优选实施例的薄膜晶体管液晶显示器中的一像素结构的俯视示意图，图2A至图2H是依照本技术一优选实施例的薄膜晶体管液晶显示器中的一像素结构的制造流程剖面示意图。请参照图1以及图2A，首先在一基板100上依序形成一透明导电层102以及一第一金属层104。在一优选实施例中，基板100上例如包括了有预定形成薄膜晶体管T的区域、预定形成像素电极P的区域、预定形成储存电容器(storage capacitor)C的区域以及预定形成焊垫(bonding pad)B、B’的区域。而基板100例如是透明玻璃基板或是透明塑胶基板。透明导电层102的材质例如是金属氧化物，其例如是铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)或是其他类似物。而第一金属层104的材质例如是铬(Cr)、钨(W)、(Ta)、钛(Ti)、钼(Mo)、铝(Al)或是其合金。紧接着，进行一第一道光罩制造过程，以在第一金属层104上形成一图案化的光阻层106，并且以光阻层106作为一蚀刻罩幕进行一蚀刻制造过程，以图案化第一金属层104以及透明导电层102，而形成图案化的第一金属层104a以及图案化的透明导电层102a，如图2B所示。在一优选实施例中，第一道光罩制造过程于预定形成薄膜晶体管T的区域中定义出闸极图案108、于预定形成像素电极P的区域中定义出像素电极图案110，并且定义出与闸极图案108电性连接的扫瞄配线150(如图1所示)。在另一优选实施例中，还包括于预定形成储存电容器C的区域中定义出下电极图案112，储存电容器C例如是一闸极上方的储存电容器(Cson gate)。在另一优选实施例中，第一道光罩制造过程还包括于基板100边缘预定形成焊垫B的区域中定义出与扫瞄配线150电性连接的焊垫图案114，还包括于基板100的另一个边缘预定形成焊垫B’的区域定义出独立的焊垫图案114a(其剖面与焊垫B相同或相似)。在另一优选实施例中，第一道光罩制造过程还包括定义出下电极图案112以及焊垫图案114。请参照图1与图2C，之后在基板100上方依序沉积一闸绝缘层116以及一半导体层118，覆盖住上述所形成的结构。在一优选实施例中，闸绝缘层116的材质例如是氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。半导体层118例如是由一通道材质层(例如是非晶硅)以及一欧姆接触材质层(例如是掺杂的非晶硅)所构成。紧接着，进行一第二道光罩制造过程，以在半导体层118上形成一图案化的光阻层120，并且以光阻层120作为一蚀刻罩幕进行一蚀刻制造过程，如图2D所示，以图案化半导体层118以及闸绝缘层116，而形成图案化的半导体层118a以及闸绝缘层116a，且同时将像素电极图案110的第一金属层104a除去，而仅留下像素电极图案110的透明导电层102a。在一优选实施例中，第二道光罩制造过程留下闸极图案108上方的半导体层118a以及闸绝缘层116a。在另一优选实施例中，第二道光罩制造过程还包括保留下电极图案112上方的半导体层118a以及闸绝缘层116a，其作为电容介电层之用。在另一优选实施例中，第二道光罩制造过程还包括除去部分焊垫图案114、114a上的半导体层118a以及闸绝缘层116a，并且除去部分焊垫图案114、114a的第一金属层104a，以使焊垫图案114、114a的透明导电层102a暴露出来。在另一优选实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管液晶显示器的像素结构，其特征在于，包括：一薄膜晶体管，配置在一基板的表面上，该薄膜晶体管由一闸极图案、配置在该闸极图案上的一闸绝缘层、覆盖在该闸绝缘层上的一半导体层以及形成在该半导体层上的一源极图案与一汲极图案所构成； 一像素电极图案，配置在该基板的表面，且该像素电极图案与该薄膜晶体管的该汲极图案电性接触；以及一保护层，覆盖住该薄膜晶体管，并暴露出该像素电极图案。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管液晶显示器的像素结构，其特征在于，包括一薄膜晶体管，配置在一基板的表面上，该薄膜晶体管由一闸极图案、配置在该闸极图案上的一闸绝缘层、覆盖在该闸绝缘层上的一半导体层以及形成在该半导体层上的一源极图案与一汲极图案所构成；一像素电极图案，配置在该基板的表面，且该像素电极图案与该薄膜晶体管的该汲极图案电性接触；以及一保护层，覆盖住该薄膜晶体管，并暴露出该像素电极图案。2.如权利要求1所述的薄膜晶体管液晶显示器的像素结构，其特征在于，该汲极图案覆盖于部分该像素电极图案的表面上。3.如权利要求1所述的薄膜晶体管液晶显示器的像素结构，其特征在于，该闸极图案由一下层透明导电层以及一上层金属层所构成。4.如权利要求1所述的薄膜晶体管液晶显示器的像素结构，其特征在于，在该薄膜晶体管中，该闸绝缘层仅形成于该半导体层以及该闸极图案之间。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄茂村，
申请(专利权)人：广辉电子股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]