CN1992292A - 薄膜晶体管阵列面板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于显示器的TFT阵列面板,具有栅极绝缘层,该栅极绝缘层具有与钝化层基本相同的介电常数,并可以厚于该钝化层,同时,存储电容器包括彼此交叠的像素电极和存储电极以及夹在其间的钝化层,从而即使存储导体具有与以前相同的面积,存储电容器也具有比公知存储电容器更高的电容。
Description
相关申请交叉参考
本申请要求于2005年12月29日及2006年10月17日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2005-0133513及10-2006-0100745的优先权及权益,其公开内容整体结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种薄膜晶体管阵列面板及其制造方法。
背景技术
诸如液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器的平板显示器包括若干对场致电极和位于其间的光电有源层。LCD包括液晶层,作为光电有源层,而OLED包括有机发光层,作为光电有源层。
一对场致电极中的一个电极,即像素电极,通常连接至用于将电信号传输至像素电极的开关元件,并且光电有源层将电信号转换为光信号,以显示图像。
具有三个端子的薄膜晶体管(TFT)用于平板显示器中的开关元件,并且在该平板显示器上还设置有多条信号线,诸如栅极线和数据线。栅极线传输用于控制TFT的信号,该TFT将来自数据线的信号施加到像素电极上。
在LCD中,通过接通的TFT而被供以数据电压的像素电极与共用电极相配合而产生电场,以对液晶电容器进行充电。由于当栅极接通电压改变为栅极断开电压时像素电压可能会下降一些,所以LCD包括被称为“存储电容器”的附加电容器,用于在TFT断开之后增强液晶电容器的电压存储能力。存储电容器有助于保持统一的像素电压。
因此,LCD受益于其具有尽可能大的电容的存储电容器。
发明内容
根据本发明实施例的薄膜晶体管阵列面板包括:基板;包括栅电极的栅极线和包括存储电极的存储电极线,栅极线和存储电极线形成在基板上;栅极绝缘层,形成在栅极线、存储电极线、和基板上;半导体层,形成在栅极绝缘层上;数据线和漏电极,形成在半导体层和栅极绝缘层上;存储导体,形成在栅极绝缘层上,由与数据线相同的层构成,并与数据线相隔开,并且该存储导体利用连接件电连接至存储电极;钝化层,形成在数据线、漏电极、和存储导体上;以及透明电极,形成在钝化层上并连接至漏电极。
栅极绝缘层可以比钝化层更厚,并且透明电极和存储导体彼此交叠,以与夹在其间的钝化层一起构成存储电容器。
存储导体可以通过存储电极而被供以存储电压。
钝化层可以具有露出存储导体的一部分的孔。
TFT阵列面板可以进一步包括:形成在透明电极的一部分上的有机绝缘体和形成在有机绝缘体上的反射电极。
反射电极可以在有机绝缘体的边缘处物理及电连接至透明电极。
存储导体可以设置在包含反射电极的区域中。
根据本发明另一实施例的TFT阵列面板包括:基板;栅极线,其包括栅电极并形成在基板上;栅极绝缘层,其形成在栅极线和基板上;半导体层,其形成在栅极绝缘层上;数据线、漏电极、和包括存储电极的存储电极线,形成在半导体层和栅极绝缘层上;钝化层,其形成在数据线、漏电极、和存储电极线上;以及透明电极,其形成在钝化层上并连接至漏电极。
存储电极线可以基本平行于数据线而延伸。
栅极绝缘层可以比钝化层更厚,并且透明电极和包括存储电极的存储电极线彼此交叠,以与夹在其间的钝化层一起构成存储电容器。
存储电极线可以被供以存储电压。
TFT阵列面板可以进一步包括:形成在透明电极的一部分上的有机绝缘体和形成在有机绝缘体上的反射电极。
反射电极可以在有机绝缘体的边缘处物理及电连接至透明电极。
存储导体可以设置在包含反射电极的区域中。
根据本发明另一实施例的制造TFT阵列面板的方法包括:在基板上形成包括栅电极的栅极线和包括存储电极的存储电极线;在栅极线、存储电极线、和基板上形成栅极绝缘层;在栅极绝缘层上形成半导体层;在栅极绝缘层和半导体层上形成数据线、漏电极、和存储导体;在数据线、漏电极、和存储导体上形成钝化层;以及在钝化层上形成连接至漏电极的像素电极。
该方法可以进一步包括:在钝化层中形成露出存储导体的孔;在栅极绝缘层中形成露出存储电极的接触孔;以及形成连接件,该连接件将存储导体通过接触孔电连接至存储电极。
形成像素电极以及形成连接件的步骤可以同时进行。
根据本发明另一实施例的制造TFT阵列面板的方法包括:在基板上形成包括栅电极的栅极线;在栅极线和基板上形成栅极绝缘层;在栅极绝缘层上形成半导体层;在栅极绝缘层和半导体层上形成数据线、漏电极、和包括存储电极的存储电极线;在数据线、漏电极、和存储电极线上形成钝化层;以及在钝化层上形成连接至漏电极的像素电极。
栅极绝缘层可以比钝化层更厚,并且像素电极和包括存储电极的存储电极线彼此交叠,以与夹在其间的钝化层一起构成存储电容器。
该方法可以进一步包括:在像素电极的一部分上形成有机绝缘体;以及在有机绝缘体上形成反射电极。
根据本发明另一实施例的TFT阵列面板包括:基板;包括栅电极的栅极线和包括存储电极的存储电极线,栅极线和存储电极线形成在基板上,栅极绝缘层,形成在栅极线、存储电极线、和基板上,并具有露出存储电极的接触孔;半导体层,形成在栅极绝缘层上;数据线和漏电极,形成在半导体层和栅极绝缘层上;存储导体,形成在栅极绝缘层上,由与数据线相同的层构成,并与数据线分隔开,并且该存储导体通过栅极绝缘层的接触孔电连接至存储电极;钝化层,形成在数据线、漏电极、和存储导体上;以及像素电极,形成在钝化层上并连接至漏电极。
存储导体可以通过存储电极被供以存储电压。
钝化层可以具有露出漏电极的接触孔,并且像素电极可以通过接触孔电连接至漏电极。
根据本发明另一实施例的TFT阵列面板的制造方法包括:在基板上形成包括栅电极的栅极线和包括存储电极的存储电极线;在栅极线、存储电极线、和基板上形成栅极绝缘层;在栅极绝缘层上沉积本征非晶硅层;在本征非晶硅层上沉积非本征非晶硅层;对非本征非晶硅层和本征非晶硅层以及栅极绝缘层进行图案化,以形成非本征半导体图案和本征半导体图案,以及在栅极绝缘层中形成露出存储电极的一部分的第一接触孔;同时,在栅极绝缘层和非本征半导体图案上形成数据线和漏电极,并形成通过第一接触孔连接至存储电极的存储导体;在数据线、漏电极、和存储导体上形成具有露出漏电极的第二接触孔的钝化层;以及在钝化层上形成通过第二接触孔连接至漏电极的像素电极。
根据本发明另一实施例的TFT阵列面板包括:基板;包括栅电极的栅极线和包括存储电极的存储电极线,栅极线和存储电极线形成在基板上;栅极绝缘层,形成在栅极线、存储电极线、和基板上,并具有露出整个存储电极的接触孔;半导体层,形成在栅极绝缘层上;数据线和漏电极,形成在半导体层和栅极绝缘层上;钝化层,形成在数据线和漏电极上;以及像素电极,连接至漏电极并形成在钝化层上,其中,像素电极和存储电极彼此交叠,以与夹在其间的钝化层一起构成存储电容器。
钝化层可以具有包括下层和上层的双层结构,并且上层可以厚于下层。
可以去除存储电极上方的钝化层的上层。
下层可以包括无机绝缘体,并且上层可以包括有机绝缘体。
根据本发明另一实施例的制造TFT阵列面板的方法包括:在基板上形成包括栅电极的栅极线和包括存储电极的存储电极线;在栅极线、存储电极线、和基板上形成栅极绝缘层;在栅极绝缘层上沉积本征非晶硅层;在本征非晶硅层上沉积非本征非晶硅层;对非本征非晶硅层和本征非晶硅层以及栅极绝缘层进行图案化,以形成非本征半导体图案和本征半导体图案,以及在栅极绝缘层中形成露出存储电极的一部分的第一接触孔;在栅极绝缘层和非本征半导体图案上形成数据线和漏电极;在数据线和漏电极上形成具有露出漏电极的第二接触孔的钝化层;以及在钝化层上形成通过第二接触孔连接至漏电极的像素电极。
形成钝化层的步骤可以包括:在基板上沉积下部钝化层;在下部钝化层上沉积上部钝化层;形成光刻胶图案,该光刻胶图案具有与位置相关的厚度并露出上部钝化层的一部分;蚀刻上部钝化层、下部钝化层、和栅极绝缘层,以形成分别露出栅极线、数据线、和漏电极的第二接触孔、第三接触孔、和第四接触孔;减小光刻胶图案的高度,以露出存储电极上方的上部钝化层;利用已减小高度的光刻胶图案作为掩模来蚀刻上部钝化层,以去除上部钝化层,以及去除已减小高度的光刻胶图案,并且栅极绝缘层的厚度可以厚于下部钝化层的厚度。
附图说明
图1是根据本发明实施例的TFT阵列面板的布局图;
图2和图3是沿线II-II和III-III截取的图1所示TFT阵列面板的截面图;
图4、图7、图10、图13、和图16是根据本发明实施例的其制造方法的中间步骤中的TFT阵列面板的布局图;
图5和图6是沿线V-V和VI-VI截取的图4所示TFT阵列面板的截面图;
图8和图9是沿线VIII-VIII和IX-IX截取的图7所示TFT阵列面板的截面图;
图11和图12是沿线XI-XI和XII-XII截取的图10所示TFT阵列面板的截面图;
图14和图15是沿线XIV-XIV和XV-XV截取的图13所示TFT阵列面板的截面图;
图17和图18是沿线XVII-XVII和XVIII-XVIII截取的图16所示TFT阵列面板的截面图;
图19是根据本发明另一实施例的TFT阵列面板的布局图;
图20和图21是沿线XX-XX和XXI-XXI截取的图19所示TFT阵列面板的截面图;
图22、图25、图28、和图31是根据本发明另一实施例的其制造方法的中间步骤中的TFT阵列面板的布局图;
图23和图24是沿线XXIII-XXIII和XXIV-XXIV截取的图22所示TFT阵列面板的截面图;
图26和图27是沿线XXVI-XXVI和XXVII-XXVII截取的图25所示TFT阵列面板的截面图;
图29和图30是沿线XXIX-XXIX和XXX-XXX截取的图28所示TFT阵列面板的截面图;
图32和图33是沿线XXXII-XXXII和XXXIII-XXXIII截取的图31所示TFT阵列面板的截面图;
图34是根据本发明另一实施例的TFT阵列面板的布局图;
图35和图36是沿线XXXV-XXXV和XXXVI-XXXVI截取的图34所示TFT阵列面板的截面图;
图37是根据本发明另一实施例的TFT阵列面板的布局图;
图38和图39是沿线XXXVIII-XXXVIII和XXXIX-XXXIX截取的图37所示TFT阵列面板的截面图;
图40是根据本发明另一实施例的TFT阵列面板的布局图;
图41和图42是沿线XLI-XLI和XLII-XLII截取的图40所示TFT阵列面板的截面图;
图43、图46、图49、和图52是根据本发明另一实施例的其制造方法的中间步骤中的TFT阵列面板的布局图;
图44和图45是沿线XLIV-XLIV和XLV-XLV截取的图43所示TFT阵列面板的截面图;
图47和图48是沿线XLVII-XLVII和XLVIII-XLVIII截取的图46所示TFT阵列面板的截面图;
图50和图51是沿线L-L和LI-LI截取的图49所示TFT阵列面板的截面图;
图53和图54是沿线LIII-LIII和LIV-LIV截取的图52所示TFT阵列面板的截面图;
图55是根据本发明另一实施例的TFT阵列面板的布局图;
图56和图57是沿线LVI-LVI和LVII-LVII截取的图55所示TFT阵列面板的截面图;
图58、图61、图64、和图67是根据本发明另一实施例的其制造方法的中间步骤中的TFT阵列面板的布局图;
图59和图60是沿线LIX-LIX和LX-LX截取的图58所示TFT阵列面板的截面图;
图62和图63是沿线LXII-LXII和LXIII-LXIII截取的图61所示TFT阵列面板的截面图;
图65和图66是沿线LXV-LXV和LXVI-LXVI截取的图64所示TFT阵列面板的截面图;
图68和图69是沿线LXVIII-LXVIII和LXIX-LXIX截取的图67所示TFT阵列面板的截面图;
图70是根据本发明另一实施例的TFT阵列面板的布局图;
图71和图72是沿线LXXI-LXXI和LXXII-LXXII截取的图70所示TFT阵列面板的截面图;
图73至图82是根据本发明另一实施例的其制造方法的中间步骤中的图70至图72所示TFT阵列面板的截面图。
具体实施方式
以下将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。
附图中,为了清楚起见,层、膜、面板、区域等的厚度被放大了。可以理解,当指出诸如层、膜、区域、或基板的一个元件位于另一个元件“上”时,它可以“直接”位于另一个元件上或者也可以存在中间元件。相反,当指出一个元件“直接”位于另一个元件上时,则不存在中间元件。
首先,将参照图1至图3详细描述根据本发明实施例的薄膜晶体管(TFT)阵列面板。
图1是根据本发明实施例的TFT阵列面板的布局图,而图2和图3是沿线II-II和III-III截取的图1所示TFT阵列面板的截面图。
多条栅极线121和多条存储电极线131形成在诸如透明玻璃或塑料的绝缘基板110上。
每条栅极线121均包括向下突出的栅电极124和端部129,该端部具有大面积,以便于与另一层或外部驱动电路相接触。用于产生栅极信号的栅极驱动电路(未示出)可以安装在柔性印刷电路(FPC)膜(未示出)上,该柔性印刷电路膜可以附于基板110上、直接安装在基板110上、或集成在基板110上。栅极线121可以延伸成连接至驱动电路,该驱动电路可以集成在基板110上。
存储电极线131被供以预定电压,并基本平行于栅极线121而延伸。每条存储电极线131位于两条相邻的栅极线121之间,且靠近两条相邻栅极线121中的一条。每条存储电极线131均包括向上和向下延展的存储电极137。但是,存储电极线131可以具有不同的形状和布置。
栅极线121和存储电极线131可以由诸如Al和Al合金的含Al金属、诸如Ag和Ag合金的含Ag金属、诸如Cu和Cu合金的含Cu金属、诸如Mo和Mo合金的含Mo金属、Cr、Ta、或Ti制成。但是,它们可以具有多层结构,该多层结构包括具有不同物理性质的两层导电膜(未示出)。两层膜中的一层可以由包括含Al金属、含Ag金属、和含Cu金属的低电阻率金属制成,用于减少信号延迟或电压降。另一层膜可以由诸如含Mo金属、Cr、Ta、或Ti等的材料制成,这些材料与诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)的其它材料具有良好的物理、化学、和电接触特性。两层膜组合的良好实例是下部Cr膜和上部Al(合金)膜以及下部Al(合金)膜和上部Mo(合金)膜。但是,栅极线121和存储电极线131可以由各种金属或导体制成。
栅极线121和存储电极线131的侧边相对于基板110的表面倾斜,并且其倾角在大约30度至80度的范围内。
优选地由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)制成的栅极绝缘层140形成在栅极线121和存储电极线131上。栅极绝缘层140具有露出存储电极137的一部分的多个接触孔178。
优选地由氢化非晶硅(简写为“a-Si”)或多晶硅制成的多个半导体带151形成在栅极绝缘层140上。每个半导体带151基本沿纵向延伸,并包括朝向栅电极124分支出来的突起154。半导体带151在栅极线121和存储电极线131附近变宽,使得半导体带151覆盖栅极线121和存储电极线131的较大面积。
多个欧姆接触带和岛161和165形成在半导体带151上。欧姆接触161和165优选地由大量掺杂n型杂质(诸如磷)的n+氢化a-Si制成,或者它们可以由硅化物制成。每个欧姆接触带161包括多个突起163,并且突起163和欧姆接触岛165成对地位于半导体带151的突起154上。
半导体带151以及欧姆接触161和165的侧边相对于基板110的表面倾斜,并且其倾角优选地在大约30度至80度的范围内。
多条数据线171、多个漏电极175、和多个存储导体177形成在欧姆接触161、163、165和栅极绝缘层140上。
数据线171传输数据信号,并基本上沿纵向延伸,以交叉栅极线121和存储电极线131。每条数据线171包括朝向栅电极124突出的源电极173和端部179,该端部具有大面积,以便于与另一层或外部驱动电路相接触。用于产生数据信号的数据驱动电路(未示出)可以安装在FPC膜(未示出)上,该FPC膜可以附于基板110上、直接安装在基板110上、或集成在基板110上。数据线171可以延伸成连接至可以集成在基板110上的驱动电路。
漏电极175与数据线171相隔开,并被设置成相对于栅电极124与源电极173相对。每个漏电极175包括宽端部和窄端部。宽端部通过接触孔185连接至透明电极192,而窄端部被源电极173部分地包围。
栅电极124、源电极173、和漏电极175以及半导体带151的突起154一起构成具有沟道的TFT,该沟道形成在设置于源电极173与漏电极175之间的突起154中。
存储导体177由与数据线171相同的层构成,并与数据线171和漏电极175相隔开,而且该存储导体可以具有中间带有孔的矩形形状,所述孔对应于栅极绝缘层140的接触孔178。存储导体177通过栅极绝缘层140的接触孔178而电连接至存储电极137。
数据线171、漏电极175、和存储导体177可以由诸如Mo、Cr、Ta、Ti、或其合金的难熔金属制成。但是,它们可以具有多层结构,该多层结构包括难熔金属膜(未示出)和低电阻率导电膜(未示出)。多层结构的良好实例是包括下部Cr/Mo(合金)膜和上部Al(合金)膜的双层结构以及下部Mo(合金)膜、中间Al(合金)膜、和上部Mo(合金)膜的三层结构。但是,数据线171、漏电极175、和存储导体177可以由各种金属或导体制成。
数据线171、漏电极175、和存储导体具有倾斜的边缘轮廓,并且其倾角在大约30度至80度的范围内。
欧姆接触161和165仅被置于下面的半导体带151与位于其上的上面的导体171和175之间,并减小它们之间的接触电阻。虽然半导体带151在大部分地方窄于数据线171,但是如上所述,半导体带151的宽度在栅极线121和存储电极线131附近变宽,以使得表面轮廓顺滑,从而防止数据线171的断开。但是,半导体带151包括一些未由数据线171和漏电极175所覆盖的露出的部分,例如位于源电极173与漏电极175之间的部分。
钝化层180形成在数据线171、漏电极175、存储导体177、和半导体带151的露出部分上。钝化层180可以由诸如氮化硅和氧化硅的无机绝缘体制成。
钝化层180具有分别露出数据线171的端部179和漏电极175的接触孔182和185。钝化层180和栅极绝缘层140具有露出栅极线121的端部129的多个接触孔181。钝化层180具有露出存储导体177的一部分的多个孔186。
多个透明电极192以及多个接触辅助件81和82形成在钝化层180上。多个连接件78形成在通过孔186而露出的存储导体177上以及通过接触孔178而露出的存储电极137上。
如上所述,利用连接件78,存储导体177通过接触孔178电连接至存储电极137,该连接件形成在通过孔186而露出的存储导体177以及通过接触孔178而露出的存储电极137上。因此,连接件78使得存储导体177电连接至存储电极137,从而存储导体177被供以存储电压。
多个有机绝缘体187形成在透明电极192、存储导体177、连接件78、和钝化层180上。有机绝缘体187可以具有感光性和良好的平坦化特性。
有机绝缘体187具有浮凸的表面。每个反射电极194沿有机绝缘体187的浮凸表面而弯曲,以具有突出的图案和下陷的图案。反射电极194的突出图案和下陷图案增强了反射效率。每个有机绝缘体187可以设置在每个透明电极192的一部分上。在栅极线121的端部129以及数据线171的端部179的区域中去除有机绝缘体187。
像素电极191包括透明电极192和反射电极194,该反射电极设置在有机绝缘体187上,并沿有机绝缘体187的浮凸表面而弯曲。
透反(transflective)LCD液晶显示器包括分别由透明电极192和反射电极194限定的透射区TA和反射区RA。
详细地说,设置于从有机绝缘体187暴露的透明电极192的露出部分的下方和上方的区域是透射区TA,而设置在反射电极194的下方和上方的区域是反射区RA。
每个存储导体177设置在反射区RA中。
在透射区TA中,来自设置于TFT阵列面板100下方的背光单元(未示出)的光穿过LC层3,以显示所期望的图像。在反射区RA中,入射到RA上的诸如太阳光或环境光的外部光穿过共用电极面板200,并穿过LC层3,到达反射电极194。接着,外部光被反射电极194反射,并再次穿过LC层3,以显示所期望的图像。
透明电极192优选地由诸如ITO或IZO的透明导体制成,而反射电极194优选地由诸如Ag、Al、Cr、或其合金的反射导体制成。但是,反射电极194可以具有双层结构,该双层结构包括由诸如Al、Ag、或其合金的低电阻率反射金属制成的上层(未示出)和由与ITO或IZO具有良好的物理、化学、和电接触特性的诸如Mo和Mo合金、Cr、Ta或Ti等金属制成的下层(未示出)。
反射电极194在透射区TA和反射区RA的边缘处物理及电连接至透明电极192。
透明电极192以及与其连接的反射电极194通过接触孔185而物理及电连接至漏电极175,使得包括透明电极192和反射电极194的像素电极191接收来自漏电极175的数据电压。
被供以数据电压的像素电极191与被供以共用电压的相对的显示器面板(未示出)的共用电极(未示出)相配合而产生电场,该电场决定了设置于两个电极之间的液晶层(未示出)的液晶分子(未示出)的方向。像素电极191和共用电极形成被称为“液晶电容器”的电容器,该电容器在TFT断开之后存储所施加的电压。
透明电极192与电连接至存储电极137的存储导体177相交叠,并且被夹在其间的钝化层180分隔开。透明电极192和电连接至存储电极137的存储导体177构成被称为“存储电容器”的附加电容器,该电容器增强了液晶电容器的电压存储能力。
传统的LCD包括由彼此交叠的像素电极和存储电极线以及夹在其间的栅极绝缘层一起构成的储存电容器。但是,如上所述,根据本发明实施例的TFT阵列面板包括由彼此交叠的透明电极192和存储导体177以及夹在其间的钝化层180一起构成的存储电容器。
其中,彼此交叠且平行的两个导体的电容C由C≈εA/d确定。这里,ε是夹在两个导体之间的绝缘体的介电常数,A是彼此交叠的导体面积,而d是两个导体之间的距离。如果绝缘体的介电常数相等,则电容随着彼此交叠的导体面积的增加而增加,并随着两个导体之间的距离的增加而减少。因此,为了增加电容C,可以增加彼此交叠的导体面积,或者可以减小两个导体之间的距离。
在根据本发明实施例的TFT阵列面板中,栅极绝缘层140可以具有与钝化层180基本相同的介电常数,并且栅极绝缘层140的厚度D1可以厚于钝化层180的厚度D2。栅极绝缘层140的厚度D1可以比钝化层180的厚度D2厚大约2倍。
因此,如果彼此交叠的导体面积相等,那么包括两个导体及夹在其间的钝化层180的电容器可以具有比包括两个导体及夹在其间的栅极绝缘层140的电容器更高的电容C。
如上所述,根据本发明实施例的TFT阵列面板包括存储电容器,该存储电容器包括彼此交叠的透明电极192和存储导体177以及夹在其间的钝化层180。
LCD的公知存储电容器包括彼此交叠的像素电极和存储电极以及夹在其间的栅极绝缘层。因此,虽然存储导体177具有与公知的存储电容器的存储电极相同的面积,但根据本发明实施例的TFT阵列面板的存储电容器可以具有比公知的存储电容器更高的电容。
其中,彼此交叠的导体面积可以被增大,以便于增加电容,进而可以减小LCD的孔径比。
根据本发明实施例的TFT阵列面板的存储电容器包括彼此交叠的透明电极192和存储导体177以及夹在其间的具有较薄厚度D2的钝化层180,从而虽然存储导体177具有与公知存储电容器的存储电极相同的面积,但该存储电容器具有比公知的存储电容器更高的电容。
现在,将参照图4至图18以及图1至图3详细描述根据本发明实施例的图1至3所示的TFT阵列面板的制造方法。
图4、图7、图10、图13、和图16是根据本发明实施例的其制造方法的中间步骤中的TFT阵列面板的布局图,图5和图6是沿线V-V和VI-VI截取的图4所示TFT阵列面板的截面图,图8和图9是沿线VIII-VIII和IX-IX截取的图7所示TFT阵列面板的截面图,图11和图12是沿线XI-XI和XII-XII截取的图10所示TFT阵列面板的截面图,图14和图15是沿线XIV-XIV和XV-XV截取的图13所示TFT阵列面板的截面图,以及图17和图18是沿线XVII-XVII和XVIII-XVIII截取的图16所示TFT阵列面板的截面图。
参照图4至图6,通过溅射等方法在绝缘基板110上沉积金属层,再通过光刻及蚀刻对该金属层进行图案化,以形成包括栅电极124和端部129的多条栅极线121以及包括存储电极137的多条存储电极线131。
接着,在基板110上沉积栅极绝缘层140,进而在栅极绝缘层140上形成包括突起154的多个(本征)半导体带151以及包括突起164的多个非本征半导体带161,如图7至图9所示。这里,在具有栅极线121和存储电极线131的基板110上顺序地沉积栅极绝缘层140、本征a-Si层、和非本征a-Si层,再通过光刻和蚀刻对非本征a-Si层和本征a-Si层进行图案化。
接着,在非本征半导体带161和164以及栅极绝缘层140上沉积金属层,再通过光刻和蚀刻对该金属进行图案化,以形成包括源电极173和端部179的多条数据线171、多个漏电极175、以及多个存储导体177。
之后,去除非本征半导体带164的未被数据线171和漏电极175所覆盖的露出部分,以完成包括突起163的多个欧姆接触带161以及多个欧姆接触岛165,并露出本征半导体带151的部分。
接着,沉积钝化层180,并通过光刻(及蚀刻),对钝化层以及栅极绝缘层140进行图案化,以形成分别露出栅极线121的端部129、数据线171的端部179、漏电极175、和存储电极137的多个接触孔181、182、185、和178,以及露出存储导体177的一部分的多个孔186,如图13至图15所示。钝化层180的厚度D1比栅极绝缘层140的厚度D2薄大约一半或更多。
参照图16至图18,在基板110上形成多个透明电极192、多个接触辅助件81和82、以及多个连接件78。
最后,如图1至图3所示,在基板110的一部分上形成多个有机绝缘体187,接着在有机绝缘体187上形成多个反射电极194。这里,每个有机绝缘体187设置在每个透明电极192的一部分上,并具有浮凸表面。
现在,将参照图19至图21详细描述根据本发明另一实施例的TFT阵列面板。
图19是根据本发明另一实施例的TFT阵列面板的布局图,而图20和图21是沿线XX-XX和XXI-XXI截取的图19所示TFT阵列面板的截面图。
如图19至图21所示,根据本实施例的TFT阵列面板的分层结构与图1至图3所示的基本相同。
多条栅极线121和多条存储电极线131形成在基板110上。每条栅极线121包括栅电极124和端部129,并且每条存储电极线131包括存储电极137。栅极绝缘层140、包括突起154的多个半导体带151、以及包括突起163的多个欧姆接触带161和多个欧姆接触岛165顺序地形成在栅极线121和存储电极线131上。
多个漏电极175、包括源电极173和端部179的多条数据线171、以及多个存储导体177形成在欧姆接触161和165及栅极绝缘层140上,并且钝化层180形成在其上。钝化层180和栅极绝缘层140具有多个接触孔181和182,钝化层180具有露出漏电极175的多个接触孔187以及露出存储导体177的一部分的多个孔186,并且栅极绝缘层140具有多个接触孔178。多个像素电极191、多个接触辅助件81和82形成在钝化层180上,并且多个连接件78形成在通过孔178而露出的存储导体177上。
但是,与图1至图3所示的TFT阵列面板不同,存储电极线131、存储电极137、和存储导体177靠近且等距地设置在两条相邻栅极线121之间。然而,存储电极线131和存储导体177可以具有各种形状和布置。在根据本实施例的TFT阵列面板中没有有机绝缘体187和反射电极194。
在根据本实施例的TFT阵列面板中,像素电极191与电连接至存储电极137的存储导体177相交叠,以与夹在其间的钝化层180一起构成存储电容器。
如上所述,根据本实施例的TFT阵列面板包括由彼此交叠的像素电极191和存储导体177以及夹在其间的钝化层180一起构成的储存电容器。LCD的公知存储电容器包括彼此交叠的像素电极和存储电极以及夹在其间的栅极绝缘层。因此,即使存储导体177具有与公知存储电容器的存储电极相同的面积,根据本实施例的TFT阵列面板的存储电容器也可以具有比公知的存储电容器更高的电容。
因此,根据本发明实施例的TFT阵列面板可以包括存储电容器,即使存储导体177具有与公知存储电容器的存储电极相同的面积,该存储电容器也具有比公知的存储电容器更高的电容,从而可以不减小包括该TFT阵列面板的LCD的孔径比。
现在,将参照图22至图33以及图19至图21详细描述根据本实施例的图19至图21所示TFT阵列面板的制造方法。
图22、图25、图28、和图31是根据本发明另一实施例的其制造方法的中间步骤中的TFT阵列面板的布局图,图23和图24是沿线XXIII-XXIII和XXIV-XXIV截取的图22所示TFT阵列面板的截面图,图26和图27是沿线XXVI-XXVI和XXVII-XXVII截取的图25所示TFT阵列面板的截面图,图29和图30是沿线XXIX-XXIX和XXX-XXX截取的图28所示TFT阵列面板的截面图,以及图32和图33是沿线XXXII-XXXII和XXXIII-XXXIII截取的图31所示TFT阵列面板的截面图。
参照图22至图24,通过溅射等方法,在绝缘基板110上沉积金属层,再通过光刻及蚀刻对该金属层进行图案化,以形成包括栅电极124和端部129的多条栅极线121以及包括存储电极137的多条存储电极线131。
在基板110上沉积栅极绝缘层140,接着在基板110上顺序地沉积本征a-Si层和非本征a-Si层,并且通过光刻和蚀刻对非本征a-Si层和本征a-Si层进行图案化,以形成包括突起164的多个非本征半导体带161和包括突起154的多个(本征)半导体带151,如图25至图27所示。
参照图28至图30,在非本征半导体带161和164以及栅极绝缘层140上沉积金属层,再通过光刻和蚀刻对该金属进行图案化,以形成包括源电极173和端部179的多条数据线171、多个漏电极175、以及多个存储导体177。之后,去除非本征半导体带164的未被数据线171和漏电极175所覆盖的露出部分,以完成包括突起163的多个欧姆接触带161以及多个欧姆接触岛165,并露出本征半导体带151的部分。
接着,沉积钝化层180。这里,钝化层180的厚度比栅极绝缘层140的厚度薄大约一半或更多。
通过光刻(及蚀刻),对所沉积的钝化层180以及栅极绝缘层140进行图案化,以形成分别露出栅极线121的端部129、数据线171的端部179、漏电极175、和存储电极137的多个接触孔181、182、185、和178,以及露出存储导体177的一部分的多个孔186,如图31至图33所示。
最后,在基板上沉积诸如ITO或IZO的透明导体,并通过光刻及蚀刻对该透明导体进行图案化,以形成多个像素电极192、多个接触辅助件81和82、以及多个连接件78,如图19至图21所示。
现在将参照图34至图36详细描述根据本发明另一实施例的TFT阵列面板。
图34是根据本发明另一实施例的TFT阵列面板的布局图,并且图35和图36是沿线XXXV-XXXV和XXXVI-XXXVI截取的图
34所示TFT阵列面板的截面图。
多条栅极线121形成在绝缘基板110上。每条栅极线121包括栅电极124和端部129。
栅极绝缘层140形成在栅极线121和基板110上。
多个半导体带151形成在绝缘层140上。每个半导体带151基本沿纵向延伸,并包括朝向栅电极124分支出来的突起154。半导体带151在栅极线121附近变宽,使得半导体带151覆盖栅极线121的较大面积。
多个欧姆接触带和岛161和165形成在半导体带151上。每个欧姆接触带161包括多个突起163,并且突起163和欧姆接触岛165成对地位于半导体带151的突起154上。
多条数据线171、多个漏电极175、和多条存储电极线172形成在欧姆接触161、163、和165以及栅极绝缘层140上。数据线171传输数据信号,并基本沿纵向延伸,以与栅极线121相交叉。每条数据线171包括朝向栅电极124突出的源电极173和端部179,该端部具有较大的面积,以便与另一层或外部驱动电路相接触。漏电极175与数据线171隔开,并设置成相对于栅电极124与源电极173相对。每个漏电极175包括宽端部和窄端部。宽端部通过接触孔185连接至透明电极192,而窄端部被源电极173部分地包围。
栅电极124、源电极173、和漏电极175以及半导体带151的突起154一起构成具有沟道的TFT,该沟道形成在设置于源电极173与漏电极175之间的突起154中。
每条存储电极线172包括向上和向下延展的存储电极176。存储电极线172被供以预定电压,并基本平行于数据线171而延伸。同时,存储电极线172可以由与数据线171相同的材料制成,其与数据线171和漏电极175隔开,并且大部分设置在对应于反射电极194的区域中。存储电极线172的端部被供以来自存储驱动件的存储电压。
钝化层180形成在数据线171、漏电极175、存储电极线172、和半导体带151的露出部分上。钝化层180可以由诸如氮化硅和氧化硅的无机绝缘体制成。钝化层180可以具有比栅极绝缘层140的厚度薄大约一半或更多的厚度。钝化层180具有分别露出数据线171的端部179和漏电极175的多个接触孔182和185。钝化层180和栅极绝缘层140具有露出栅极线121的端部129的多个接触孔181。
多个透明电极192和多个接触辅助件81和82形成在钝化层180上。
具有感光性和良好平坦特性的多个有机绝缘体187形成在透明电极192和钝化层180上。多个反射电极194形成在有机绝缘体187上。有机绝缘体187具有浮凸表面。每个反射电极194沿有机绝缘体187的浮凸表面弯曲,以具有突出的图案和下陷的图案。反射电极194的突出图案及下陷图案增强了反射效率。每个有机绝缘体187可以设置在每个透明电极192的一部分上。在栅极线121的端部129和数据线171的端部179的区域中去除有机缘体187。
像素电极191包括透明电极192和反射电极194,该反射电极设置在有机绝缘体187上,并沿着有机绝缘体187的浮凸表面弯曲。
透反LCD液晶显示器包括分别由透明电极192和反射电极194限定的透射区TA和反射区RA。详细地说,设置于从有机绝缘体187暴露的透明电极192的露出部分的下方和上方的区域是透射区TA,而设置在反射电极194的下方和上方的区域是反射区RA。
反射电极194在透射区TA和反射区RA的边缘处物理及电连接至透明电极192。
每个存储电极176设置在反射区RA中。
透明电极192以及与其连接的反射电极194通过接触孔185物理及电连接至漏电极175,使得包括透明电极192和反射电极194的像素电极191接收来自漏电极175的数据电压。被供以数据电压的像素电极191与被供以共用电压的相对的显示面板(未示出)的共用电极(未示出)相配合而产生电场,该电场决定了两个电极之间设置的液晶层(未示出)的液晶分子(未示出)的方向。像素电极191和共用电极形成被称为“液晶电容器”的电容器,该电容器在TFT断开之后存储所施加的电压。
透明电极192与包括存储电极176的存储电极线172相交叠,并被夹在其间的钝化层180分隔开。
透明电极192和包括存储电极176的存储电极线172以及夹在其间的钝化层180一起构成存储电容器。
如上所述,根据本实施例的TFT阵列面板包括由彼此相交叠的透明电极192和包括存储电极176的存储电极线172以及夹在其间的钝化层180一起所构成的存储电容器。
栅极绝缘层140可以具有与钝化层180基本相同的介电常数,并且栅极绝缘层140的厚度D1可以比钝化层180的厚度D2厚大约两倍。
因此,如果彼此交叠的导体面积相等,则包括两个导体和夹在它们之间的钝化层180的电容器可以具有比包括两个导体和夹在它们之间的栅极绝缘层140的电容器高两倍或更多的电容。
如上所述,根据本实施例的TFT阵列面板包括由彼此相交叠的透明电极192和包括存储电极176的存储电极线172以及夹在其间的钝化层180一起所构成的存储电容器。
LCD的公知存储电容器包括彼此交叠的像素电极和存储电极以及夹在其间的栅极绝缘层。因此,即使存储电极176具有与公知存储电容器的存储电极相同的面积,根据本实施例的TFT阵列面板的存储电容器也可以具有比公知的存储电容器更高的电容。
因此,即使存储电极176具有与传统存储电容器的存储电极相同的面积,根据本发明实施例的TFT阵列面板也可以包括具有比传统存储电容器更高的电容的存储电容器。换句话说,包括TFT阵列面板的本发明不会减小LCD的孔径比。在根据本实施例的TFT阵列面板中,存储电极176被直接供以来自外部存储驱动件的存储电压,这与根据前面实施例的TFT阵列面板的存储导体177是相反的,该存储导体通过接触孔178被间接地供以来自存储电极137的存储电压。因此,在根据本实施例的TFT阵列面板中,对应于接触孔178的面积可以用在存储导体中,从而,即使存储电容器具有与前面的存储电容器相同的电容,存储电极的总面积也可以减少。
根据本实施例的TFT阵列面板的制造方法与根据前面实施例的TFT阵列面板的制造方法基本类似。
参照图34至图37,在基板110上形成包括栅电极124和端部129的多条栅极线121。
接着,在基板110上沉积栅极绝缘层140,然后,在栅极绝缘层140上形成包括突起154的多个(本征)半导体带151和包括突起164的多个非本征半导体带161。在非本征半导体带161和164及栅极绝缘层140上形成包括源电极173和端部179的多条数据线171、多个漏电极175、和包括存储电极176的多条存储电极线172,此后,去除非本征半导体带164的未被数据线171和漏电极175所覆盖的露出部分,以完成包括突起163的多个欧姆接触带161和多个欧姆接触岛165,并露出本征半导体带151的部分。
接着,沉积钝化层180。这里,钝化层180的厚度可以比栅极绝缘层140的厚度薄大约一半或更多。通过光刻(及蚀刻),对所沉积的钝化层180以及栅极绝缘层140一起进行图案化,以形成分别露出栅极线121的端部129、数据线171的端部179、和漏电极175的多个接触孔181、182、和185。
接着,在钝化层180上形成多个像素电极192以及多个接触辅助件81和82。
最后,在基板的一部分上形成多个有机绝缘体187,进而在有机绝缘体187上形成多个反射电极194。这里,有机绝缘体187具有浮凸表面。每个反射电极194沿有机绝缘体187的浮凸表面弯曲,以具有突出的图案和下陷的图案。
反射电极194在透射区和反射区的边缘处物理及电连接至透明电极192。
但是,与根据前面实施例的制造方法不同,存储电极线172与数据线171一起形成,并基本平行于数据线171而延伸,且被直接供以来自外部存储驱动件的存储电压,而无需前面实施例中所示出的接触孔。
接着,将参照图37至图39详细描述根据本发明另一实施例的TFT阵列面板。
图37是根据本发明另一实施例的TFT阵列面板的布局图,而图38和图39是沿线XXXVIII-XXXVIII和XXXIX-XXXIX截取的图37所示TFT阵列面板的截面图。
如图37至图39所示,根据本实施例的TFT阵列面板的分层结构与图34至图36所示的基本相同。
多条栅极线121形成在绝缘基板110上。
栅极绝缘层140、包括朝向栅电极124分支出来的多个突起154的多个半导体带151、包括多个突起163的多个欧姆接触带161、和多个欧姆接触岛165形成在基板110上。
传输数据信号并基本沿纵向延伸以交叉栅极线121的多条数据线171、多个漏电极175、和多条存储电极线172形成在欧姆接触161、163、和165以及栅极绝缘层140上,并且钝化层180形成在其上。钝化层180可以具有比栅极绝缘层140的厚度薄大约一半或更多的厚度。
钝化层180和栅极绝缘层140具有多个接触孔181、182、和185。
多个像素电极191和多个接触助件81和82形成在钝化层180上。
多个像素电极191以及多个接触辅助件81和82形成在钝化层180上。
但是,与图34至图36所示的TFT阵列面板不同,在根据本实施例的TFT阵列面板中没有有机绝缘体187和反射电极194。
根据本实施例的TFT阵列面板包括由彼此交叠的像素电极191和存储导体177以及夹在其间的钝化层180一起所构成的存储电容器。
因此,即使存储导体177具有与公知存储电容器的存储电极相同的面积,根据本发明实施例的TFT阵列面板也可以包括具有比公知存储电容器更高电容的存储电容器,从而可以不减小包括TFT阵列面板的LCD的孔径比。
在根据本实施例的TFT阵列面板中,存储电极176被直接供以来自外部存储驱动件的存储电压,这与根据前面实施例的TFT阵列面板的存储导体177是相反的,该存储导体通过接触孔178被间接地供以来自存储电极137的存储电压。
因此,在根据本实施例的TFT阵列面板中,对应于接触孔178的面积可以用在存储导体中,从而,即使存储电容器具有与前面的存储电容器相同的电容,存储电极的总面积也可以减少。
现在,将参照图40至图42,详细描述根据本发明另一实施例的TFT阵列面板。
图40是根据本发明另一实施例的TFT阵列面板的布局图,而图41和图42是沿线XLI-XLI和XLII-XLII截取的图40所示TFT阵列面板的截面图;
如图40至图42所示,根据本实施例的TFT阵列面板的分层结构与图19至图20所示的基本类似。
多条栅极线121和多条存储电极线131形成在基板110上。每条栅极线121包括栅电极124和端部129,并且每条存储电极线131包括存储电极137。
栅极绝缘层140、包括突起154的多个半导体带151、和包括突起163的多个欧姆接触带161以及多个欧姆接触岛165顺序地形成在栅极线121和存储电极线131上。
多个漏电极175、包括源电极173和端部179的多条数据线171、以及多个存储导体177形成在欧姆接触161和165以及栅极绝缘层140上,并且钝化层180形成于其上。
钝化层180和栅极绝缘层140具有多个接触孔181、182、和185,并且栅极绝缘层140具有露出存储电极的多个接触孔141。
多个像素电极191以及多个接触辅助件81和82形成在钝化层180上。
但是,与图19至图21所示的TFT阵列面板不同,每个存储导体177具有无孔的并覆盖整个存储电极137的矩形形状,并且存储导体177通过栅极绝缘层140的接触孔141直接物理及电连接至存储电极137,而无需连接件。
因此,即使包括TFT阵列面板的LCD的孔径比不减小,包括在存储电容器中的存储导体的总面积也增加。
如上所述,根据本实施例的TFT阵列面板包括由彼此交叠的像素电极191和存储导体177以及夹在其间的钝化层180一起所构成的存储电容器。
传统LCD存储电容器包括彼此交叠的像素电极和存储电极以及夹在其间的栅极绝缘层。因此,即使存储导体177具有与传统存储电容器的存储电极相同的面积,根据本实施例的TFT阵列面板的存储电容器也可以具有比传统存储电容器更高的电容。
因此,即使存储导体177具有与公知存储电容器的存储电极相同的面积,根据本发明实施例的TFT阵列面板也可以包括具有比传统存储电容器更高电容的储存电容器,从而可以不减小包括TFT阵列面板的LCD的孔径比。
存储导体177覆盖整个存储电极137,使得即使包括TFT阵列面板的LCD的孔径比可能减小,存储导体177的面积也会增加,以增大存储电容器的容量。
现在将参照图43至54以及图40至图42,详细描述根据本实施例的图40至图42所示的TFT阵列面板的制造方法。
图43、图46、图49、和图52是根据本发明另一实施例的其制造方法的中间步骤中的TFT阵列面板的布局图,图44和图45是沿线XLIV-XLIV和XLV-XLV截取的图43所示TFT阵列面板的截面图,图47和图48是沿线XLVII-XLVII和XLVIII-XLVIII截取的图46所示TFT阵列面板的截面图,图50和图51是沿线L-L和LI-LI截取的图49所示TFT阵列面板的截面图,以及图53和图54是沿线LIII-LIII和LIV-LIV截取的图52所示TFT阵列面板的截面图。
参照图43至图45,通过溅射等方法在绝缘基板110上沉积金属层,再通过光刻及蚀刻对该金属层进行图案化,以形成包括栅电极124和端部129的多条栅极线121以及包括存储电极137的多条存储电极线131。
在基板110上沉积栅极绝缘层140,接着在基板110上顺序地沉积本征a-Si层和非本征a-Si层,并且通过光刻和蚀刻对非本征a-Si层和本征a-Si层以及栅极绝缘层140一起进行图案化,以分别形成包括突起164的多个非本征半导体带161、包括突起154的多个(本征)半导体带151、以及露出存储电极137的多个接触孔141,如图46至图48所示。
参照图49至图51,在非本征半导体带161和164以及栅极绝缘层140上沉积金属层,再通过光刻和蚀刻对该金属进行图案化,以形成包括源电极173和端部179的多条数据线171、多个漏电极175、以及多个存储导体177。之后,去除非本征半导体带164的未被数据线171和漏电极175所覆盖的露出部分,以完成包括突起163的多个欧姆接触带161以及多个欧姆接触岛165,并露出本征半导体带151的部分。
接着,沉积钝化层180。这里,钝化层180的厚度比栅极绝缘层140的厚度薄大约一半或更多。通过光刻(及蚀刻),对所沉积的钝化层180以及栅极绝缘层140一起进行图案化,以形成分别露出栅极线121的端部129、数据线171的端部179、和漏电极175的多个接触孔181、182、和185。
最后,在基板上沉积诸如ITO或IZO的透明导体,并通过光刻和蚀刻对该透明导体进行图案化,以形成多个像素电极192以及多个接触辅助件81和82,如图40至图42所示。
现在将参照图55至图57详细描述根据本发明另一实施例的TFT阵列面板。
图55是根据本发明另一实施例的TFT阵列面板的布局图,而图56和图57是沿线LVI-LVI和LVII-LVII截取的图55所示TFT阵列面板的截面图。
如图55至图57所示,根据本实施例的TFT阵列面板的分层结构与图40至图42所示的基本类似。
包括栅电极124和端部129的多条栅极线121以及包括存储电极137的多条存储电极线131形成在基板110上。具有露出整个存储电极137的多个接触孔142的栅极绝缘层140、包括突起154的多个半导体带151、和包括突起163的多个欧姆接触带161以及多个欧姆接触岛165顺序地形成在栅极线121和存储电极线131上。
多个漏电极175以及包括源电极173和端部179的多条数据线171形成在欧姆接触161和165以及栅极绝缘层140上,并且钝化层180形成在其上。钝化层180覆盖由接触孔142露出的存储电极137。钝化层180可以具有比栅极绝缘层140的厚度薄大约一半或更多的厚度。
钝化层180和栅极绝缘层140具有多个接触孔181、182、和185。
多个像素电极191以及多个接触辅助件81和82形成在钝化层180上。
但是,与图40和图42所示的TFT阵列面板不同,不存在通过接触孔141物理及电连接至存储电极137的存储导体177。根据本实施例的TFT阵列面板包括通过栅极绝缘层140的接触孔142被完全露出的存储电极。
在根据本实施例的TFT阵列面板中,栅极绝缘层140具有露出整个存储电极137的相对较大的接触孔142,并且通过接触孔142被露出的存储电极137与像素电极191相交叠,以便与夹在其间的钝化层180一起形成存储电容器。
因此,即使该存储导体177具有与公知存储电容器的存储电极相同的面积,根据本实施例的TFT阵列面板的存储电容器也可以具有比公知存储电容器更高的电容,其中,公知存储电容器包括彼此交叠的像素电极和存储电极以及夹在其间的栅极绝缘层。
现在,将参照图58至图69,详细描述根据本实施例的图55至图57所示的TFT阵列面板的制造方法。
图58、图61、图64、和图67是根据本发明另一实施例的其制造方法的中间步骤中的TFT阵列面板的布局图,图59和图60是沿线LIX-LIX和LX-LX截取的图58所示TFT阵列面板的截面图,图62和图63是沿线LXII-LXII和LXIII-LXIII截取的图61所示TFT阵列面板的截面图,图65和图66是沿线LXV-LXV和LXVI-LXVI截取的图64所示TFT阵列面板的截面图,以及图68和图69是沿线LXVIII-LXVIII和LXIX-LXIX截取的图67所示TFT阵列面板的截面图。
如图58至图60所示,在基板110上形成包括栅电极124和端部129的多条栅极线121以及包括存储电极137的多条存储电极线131。
在基板110上沉积栅极绝缘层140,接着在基板110上顺序地沉积本征a-Si层和非本征a-Si层,并且通过光刻和蚀刻,对非本征a-Si层和本征a-Si层以及栅极绝缘层140一起进行图案化,以分别形成包括突起164的多个非本征半导体带161和包括突起154的多个(本征)半导体带151,以及露出整个存储电极137的多个接触孔142,如图61至63所示。
参照图64至图66,在非本征半导体带161和164上形成包括源电极173和端部179的多条数据线171以及多个漏电极175,之后,去除非本征半导体带164的未被数据线171和漏电极175覆盖的露出部分,以完成包括突起163的多个欧姆接触带161和多个欧姆接触岛165,并露出本征半导体带151的部分。
接着,沉积钝化层180。这里,钝化层180的厚度比栅极绝缘层140的厚度薄大约一半或更多。
通过光刻(及蚀刻),对所沉积的钝化层180以及栅极绝缘层140一起进行图案化,以形成分别露出栅极线121的端部129、数据线171的端部179、和漏电极175的多个接触孔181、182、和185。
最后,在钝化层180上形成多个像素电极192以及多个接触辅助件81和82,如图55至图57所示。
接着,将参照图70至图72,详细描述根据本发明另一实施例的TFT阵列面板。
图70是根据本发明另一实施例的TFT阵列面板的布局图,而图71和图72是沿线LXXI-LXXI和LXXII-LXXII截取的图70所示TFT阵列面板的截面图。
根据本实施例的TFT阵列面板的分层结构与图55至图57所示的基本类似。
包括栅电极124和端部129的多条栅极线121以及包括存储电极137的多条存储电极线131形成在基板110上。
具有露出整个存储电极137的多个接触孔142的栅极绝缘层140、包括突起154的多个半导体带151、和包括突起163的多个欧姆接触带161以及多个欧姆接触岛165顺序形成在栅极线121和存储电极线131上。
多个漏电极175以及包括源电极173和端部179的多条数据线171形成在欧姆接触161和165以及栅极绝缘层140上。钝化层180形成在其上。
但是,与图55至图57所示的TFT阵列面板不同,钝化层180具有双层结构,包括下层180p和上层180q。上层180q比下层180p更厚并且具有平坦表面。设置在存储电极137上方的上层180q被去除。
下层180p可以由诸如氮化硅或氧化硅的无机绝缘体制成,而上层180q可以由有机绝缘体制成。
钝化层180和栅极绝缘层140具有多个接触孔181、182、和185。
多个像素电极191以及多个接触辅助件81和82形成在钝化层180的上层180q或下层180p上。
在根据本实施例的TFT阵列面板中,通过接触孔142露出的存储电极137与像素电极191相交叠,以与夹在其间的钝化层180的下层180p一起构成存储电容器。
现在,将参照图73至图82,详细描述根据本实施例的TFT阵列面板的制造方法。
根据本实施例的图70至图72所示TFT阵列面板的制造方法与根据前面实施例的图55至图57所示TFT阵列面板的制造方法基本类似。
在基板110上形成包括栅电极124和端部129的多条栅极线121以及包括存储电极137的多条存储电极线131,在基板110上沉积栅极绝缘层140,接着在基板110上顺序地沉积本征a-Si层和非本征a-Si层,并且通过光刻和蚀刻,对非本征a-Si层和本征a-Si层以及栅极绝缘层140一起进行图案化,以分别形成包括突起164的多个非本征半导体带161和包括突起154的多个(本征)半导体带151,以及露出整个存储电极137的多个接触孔142。
在非本征半导体带161和164上形成包括源电极173和端部179的多条数据线171以及多个漏电极175,之后,去除非本征半导体带164的未被数据线171和漏电极175覆盖的露出部分,以完成包括突起163的多个欧姆接触带161和多个欧姆接触岛165,并露出本征半导体带151的部分。
沉积钝化层180。通过光刻(及蚀刻),对所沉积的钝化层180以及栅极绝缘层140一起进行图案化,以形成分别露出栅极线121的端部129、数据线171的端部179、和漏电极175的多个接触孔181、182、和185,并且同时去除设置在存储电极137上方的钝化层180的上层180q。现在将参照图73至图82描述形成这种结构的方法。图73至图82是根据本发明另一实施例的其制造方法的中间步骤中的图70至图72所示TFT阵列面板的截面图。
参照图73和图74,在基板110上沉积钝化层180的下层180p和上层180q,并且在钝化层180的上层180q上沉积光刻胶膜400。
通过光掩模(未示出)使光刻胶膜400曝光,并显影,从而经显影的光刻胶具有与位置相关的厚度A、B和C,如图75和图76所示。
通过几种技术获得光刻胶图案的与位置相关的厚度,例如,通过在光掩模上设置半透明区域B以及光传输透明区域A和遮光的不透明区域C。
半透明区域可以具有狭缝图案、格子图案,或者包括具有中间透射率或中间厚度的薄膜。当使用狭缝图案时,优选地,狭缝的宽度或狭缝之间的距离小于用于光刻工艺的曝光器的辨析率。
如图75和图76所示,可以完全去除设置在区域A中的光刻胶膜,可以不完全地去除设置区域B中的光刻胶膜,以及可以不去除设置在区域C中的光刻胶膜。
设置在区域B中的光刻胶膜与设置在区域C中的光刻胶膜的厚度比根据后续处理步骤中的工艺条件来调节。优选地,设置在区域B中的光刻胶膜的厚度等于或小于设置在区域C中的光刻胶膜的厚度的一半。
另一个实例是使用可回流的(reflowable)光刻胶。详细地说,一旦通过使用仅具有透明区域和不透明区域的普通曝光掩模来形成由可回流材料制成的光刻胶图案,则对光刻胶图案进行回流处理,使其流到没有光刻胶的区域上,从而形成较薄的部分。
接着,使用光刻胶膜400作为掩模来蚀刻钝化层180的上层180q和下层180p以及栅极绝缘层140,以形成分别露出栅极线121的端部129、数据线171的端部179、和漏电极175的多个接触孔181、182、和185,如图77和图78所示。
接着,如图79和图80所示,在光刻胶膜400上进行灰化,从而全部去除设置在区域B中的光刻胶膜,并减小设置在区域C中的光刻胶膜的厚度。
参照图81和图82,使用设置在区域C中的剩余的光刻胶膜作为掩模来蚀刻钝化层180的上层180q,从而去除设置在存储电极上方的上层180q,而下层180p保留在存储电极上方。
最后,通过灰化等去除设置在区域C中的剩余的光刻胶膜。
如上所述,在根据本实施例的TFT阵列面板的制造方法中,通过使用一个光掩模的光刻和蚀刻对钝化层180的上层180q和下层180p以及栅极绝缘层140进行图案化,以形成分别露出栅极线121的端部129、数据线171的端部179、和漏电极175的多个接触孔181、182、和185,并同时去除设置在存储电极137上方的钝化层180的上层180q。
接着,形成多个像素电极191以及多个接触辅助件81和82,如图70至图72所示。
如上所述,根据本发明实施例的TFT阵列面板包括存储电容器,该存储电容器包括彼此交叠的两个导体以及夹在其间的钝化层180。
因此,即使存储导体具有与公知存储电容器的存储电极相同的面积,根据本发明实施例的TFT阵列面板的存储电容器也可以具有比公知的存储电容器更高的电容。
在上述实施例中,很多膜被描述成具有单一层,但是它们可以具有双层结构或三层结构。
在上述实施例中,TFT阵列面板被描述成用于LCD中,但是它们可以适用于包括TFT的其它显示面板中,例如,有机发光二极管(OLED)显示器等。
虽然已经结合目前被认为是实用的示例性实施例的实施例描述了本发明,但是可以理解本发明不限于所公开的实施例,相反,本发明旨在涵盖落入所附权利要求的精神和范围之内的各种更改和等同替换。
Claims (37)
1.一种薄膜晶体管阵列面板,包括:
基板;
包括栅电极的栅极线和包括存储电极的存储电极线,所述栅极线和所述存储电极线形成在所述基板上;
栅极绝缘层,形成在所述栅极线、所述存储电极线、和所述基板上;
半导体层,形成在所述栅极绝缘层上;
数据线和漏电极,形成在所述半导体层和所述栅极绝缘层上;
存储导体,其形成在所述栅极绝缘层上,由与所述数据线相同的层构成,且与所述数据线分隔开,并且所述存储导体利用连接件电连接至所述存储电极;
钝化层,其形成在所述数据线、所述漏电极、和所述存储导体上;以及
透明电极,其形成在所述钝化层上,并连接至所述漏电极。
2.根据权利要求1所述的TFT阵列面板,其中,所述栅极绝缘层比所述钝化层厚,并且
彼此交叠的所述透明电极和所述存储导体以及夹在其间的所述钝化层一起构成存储电容器。
3.根据权利要求2所述的TFT阵列面板,其中,所述存储导体通过所述存储电极被供以存储电压。
4.根据权利要求1所述的TFT阵列面板,其中,所述钝化层具有露出所述存储导体的一部分的孔。
5.根据权利要求1所述的TFT阵列面板,进一步包括:
有机绝缘体,其形成在所述透明电极的一部分上;以及
反射电极,其形成在所述有机绝缘体上。
6.根据权利要求5所述的TFT阵列面板,其中,所述反射电极在所述有机绝缘体边缘处物理及电连接至所述透明电极。
7.根据权利要求6所述的TFT阵列面板,其中,所述存储导体设置在包含所述反射电极的区域中。
8.一种TFT阵列面板,包括:
基板;
栅极线,其包括栅电极并形成在所述基板上;
栅极绝缘层,其形成在所述栅极线和所述基板上;
半导体层,形成在所述栅极绝缘层上;
数据线、漏电极、和包括存储电极的存储电极线,形成在所述半导体层和所述栅极绝缘层上;
钝化层,其形成在所述数据线、所述漏电极、和所述存储电极线上;以及
透明电极,其形成在所述钝化层上,并连接至所述漏电极。
9.根据权利要求8所述的TFT阵列面板,其中,所述存储电极线基本平行于所述数据线而延伸。
10.根据权利要求8所述的TFT阵列面板,其中,所述栅极绝缘层比所述钝化层厚,并且所述透明电极和包括所述存储电极的所述存储电极线彼此交叠,以与夹在其间的所述钝化层一起构成存储电容器。
11.根据权利要求10所述的TFT阵列面板,其中,所述存储电极线被供以存储电压。
12.根据权利要求8所述的TFT阵列面板,进一步包括:
有机绝缘体,其形成在所述透明电极的一部分上;以及
反射电极,其形成在所述有机绝缘体上。
13.根据权利要求12所述的TFT阵列面板,其中,所述反射电极在所述有机绝缘体的边缘处物理及电连接至所述透明电极。
14.根据权利要求12所述的TFT阵列面板,其中,所述存储导体设置在包含所述反射电极的区域中。
15.一种制造TFT阵列面板的方法,所述方法包括:
在基板上形成包括栅电极的栅极线和包括存储电极的存储电极线;
在所述栅极线、所述存储电极线、和所述基板上形成栅极绝缘层;
在所述栅极绝缘层上形成半导体层;
在所述栅极绝缘层和所述半导体层上形成数据线、漏电极、和存储导体;
在所述数据线、所述漏电极、和所述存储导体上形成钝化层;以及
在所述钝化层上形成连接至所述漏电极的像素电极。
16.根据权利要求15所述的方法,进一步包括:
在所述钝化层中形成露出所述存储导体的孔;
在所述栅极绝缘层中形成露出所述存储电极的接触孔;
以及
形成连接件,其将所述存储导体通过所述接触孔电连接至所述存储电极。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,同时进行形成所述像素电极的步骤和形成所述连接件的步骤。
18.一种TFT阵列面板的制造方法,所述方法包括:
在基板上形成包括栅电极的栅极线;
在所述栅极线和所述基板上形成栅极绝缘层;
在所述栅极绝缘层上形成半导体层;
在所述栅极绝缘层和所述半导体层上形成数据线、漏电极、和包括存储电极的存储电极线;
在所述数据线、所述漏电极、和所述存储电极线上形成钝化层;以及
在所述钝化层上形成连接至所述漏电极的像素电极。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,所述栅极绝缘层比所述钝化层厚,并且所述像素电极和包括所述存储电极的所述存储电极线彼此交叠,以与夹在其间的所述钝化层一起构成存储电容器。
20.根据权利要求18所述的方法,进一步包括:
在所述像素电极的一部分上形成有机绝缘体;以及在所述有机绝缘体上形成反射电极。
21.一种TFT阵列面板,包括:
基板;
包括栅电极的栅极线和包括存储电极的存储电极线,所述栅极线和所述存储电极线形成在所述基板上;
栅极绝缘层,形成在所述栅极线、所述存储电极、和所述基板上,并具有露出所述存储电极的接触孔;
半导体层,形成在所述栅极绝缘层上;
数据线和漏电极,形成在所述半导体层和所述栅极绝缘层上;
存储导体,其形成在所述栅极绝缘层上,由与所述数据线相同的层构成,且与所述数据线分隔开,并且存储导体通过所述栅极绝缘层的所述接触孔电连接至所述存储电极;
钝化层,其形成在所述数据线、所述漏电极、和所述存储导体上;以及
像素电极,其形成在所述钝化层上,并连接至所述漏电极。
22.根据权利要求21所述的TFT阵列面板,其中,所述存储电极线被供以存储电压。
23.根据权利要求22所述的TFT阵列面板,其中,所述存储导体通过所述存储电极被供以存储电压。
24.根据权利要求23所述的TFT阵列面板,其中,所述栅极绝缘层比所述钝化层厚,并且所述像素电极和所述存储导体彼此交叠,以与夹在其间的所述钝化层一起构成存储电容器。
25.根据权利要求21所述的TFT阵列面板,其中,所述钝化层具有露出所述漏电极的接触孔,并且所述像素电极通过所述接触孔电连接至所述漏电极。
26.一种制造TFT阵列面板的方法,所述方法包括:
在基板上形成包括栅电极的栅极线和包括存储电极的存储电极线;
在所述栅极线、所述存储电极线、和所述基板上形成栅极绝缘层;
在所述栅极绝缘层上沉积本征非晶硅层;
在所述本征非晶硅层上沉积非本征非晶硅层;
对所述非本征非晶硅层和所述本征非晶硅层以及所述栅极绝缘层进行图案化,以形成非本征半导体图案、本征半导体图案,并在所述栅极绝缘层中形成露出所述存储电极的一部分的第一接触孔;
在所述栅极绝缘层和所述非本征半导体图案上形成数据线和漏电极,并且同时形成通过所述第一接触孔连接至所述存储电极的存储导体;
在所述数据线、所述漏电极、和所述存储导体上形成钝化层,所述钝化层具有露出所述漏电极的第二接触孔;以及
在所述钝化层上形成通过所述第二接触孔连接至所述漏电极的像素电极。
27.根据权利要求26所述的方法,其中,所述栅极绝缘层比所述钝化层厚,并且所述像素电极和所述存储导体彼此交叠,以与夹在其间的所述钝化层一起构成存储电容器。
28.一种TFT阵列面板,包括:
基板;
包括栅电极的栅极线和包括存储电极的存储电极线,所述栅极线和所述存储电极线形成在所述基板上;
栅极绝缘层,形成在所述栅极线、所述存储电极线、和所述基板上,并具有露出整个所述存储电极的接触孔;
半导体层,形成在所述栅极绝缘层上;
数据线和漏电极,形成在所述半导体层和所述栅极绝缘层上;
钝化层,其形成在所述数据线和所述漏电极上;以及
像素电极,其连接至所述漏电极并形成在所述钝化层上,其中,
所述像素电极和所述存储电极彼此交叠,以与夹在其间的所述钝化层一起构成存储电容器。
29.根据权利要求28所述的TFT阵列面板,其中,所述存储电极线被供以存储电压。
30.根据权利要求29所述的TFT阵列面板,其中,所述栅极绝缘层比所述钝化层厚。
31.根据权利要求28所述的TFT阵列面板,其中,所述钝化层具有包括下层和上层的双层机构,并且所述上层厚于所述下层。
32.根据权利要求31所述的TFT阵列面板,其中,在所述存储电极上方,所述钝化层的所述上层被去除。
33.根据权利要求31所述的TFT阵列面板,其中,所述下层包括无机绝缘体,而所述上层包括有机绝缘体。
34.一种TFT阵列面板的制造方法,所述方法包括:
在基板上形成包括栅电极的栅极线和包括存储电极的存储电极线;
在所述栅极线、所述存储电极线、和所述基板上形成栅极绝缘层;
在所述栅极绝缘层上沉积本征非晶硅层;
在所述本征非晶硅层上沉积非本征非晶硅层;
对所述非本征非晶硅层和所述本征非晶硅层以及所述栅极绝缘层进行图案化,以形成非本征半导体图案、本征半导体图案,并在所述栅极绝缘层中形成露出所述存储电极的一部分的第一接触孔;
在所述栅极绝缘层和所述非本征半导体图案上形成数据线和漏电极;
在所述数据线和所述漏电极上形成钝化层,所述钝化层具有露出所述漏电极的第二接触孔;以及
在所述钝化层上形成像素电极,所述像素电极通过所述第二接触孔连接至所述漏电极。
35.根据权利要求34所述的方法,其中,所述栅极绝缘层的厚度大于所述钝化层的厚度。
36.根据权利要求34所述的方法,其中,所述钝化层具有包括下层和上层的双层结构,其中,所述上层厚于所述下层,并且在所述存储电极上方所述上层被去除。
37.根据权利要求36所述的方法,其中,形成所述钝化层的步骤包括:
在所述基板上沉积下部钝化层;
在所述下部钝化层上沉积上部钝化层;
形成光刻胶图案,所述光刻胶图案具有与位置相关的厚度并露出所述上部钝化层的一部分;
蚀刻所述上部钝化层、所述下部钝化层、和所述栅极绝缘层,以形成分别露出所述栅极线、所述数据线、和所述漏电极的第二接触孔、第三接触孔、和第四接触孔;
减小所述光刻胶图案的高度,以露出所述存储电极上方的所述上部钝化层;
使用所述减小高度的光刻胶图案作为掩模来蚀刻所述上部钝化层,以去除所述上部钝化层;以及
去除所述减小高度的光刻胶图案,其中,所述栅极绝缘层的厚度厚于所述下部钝化层的厚度。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20070704 |