像素电极结构及其制作方法与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种像素电极结构及其制作方法。

背景技术：

液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)是目前最广泛使用的平板显示器之一，液晶面板是液晶显示器的核心组成部分。液晶面板通常是由一彩色滤光片基板(colorfilter，cf)、一薄膜晶体管阵列基板(thinfilmtransistorarraysubstrate，tftarraysubstrate)以及一配置于两基板间的液晶层(liquidcrystallayer)所构成。一般阵列基板、彩色滤光片基板上分别设置像素电极、公共电极。当电压被施加到像素电极与公共电极便会在液晶层中产生电场，该电场决定了液晶分子的取向，从而调整入射到液晶层的光的偏振，使液晶面板显示图像。

为了改善视觉色差或视觉色偏，现有技术会将一个像素单元分成主区和次区，在主区内设置一个独立的主区像素电极、在次区内设置一个独立的次区像素电极，主区像素电极与次区像素电极均采用“米”字型结构设计。现有的设置于tft阵列基板上的像素驱动电路均包括电荷共享薄膜晶体管、主区薄膜晶体管、次区薄膜晶体管、主区像素电极、次区像素电极、主区存储电容和次区存储电容，主区薄膜晶体管、次区薄膜晶体管及电荷共享薄膜晶体管的栅极均电性连接一栅极线，主区薄膜晶体管的源极和次区薄膜晶体管的源极均电性连接一源极线，主区薄膜晶体管和次区薄膜晶体管的漏极分别电性连接主区像素电极和次区像素电极，电荷共享薄膜晶体管的源极电性连接公共电极线，电荷共享薄膜晶体管的漏极电性连接次区像素电极，主区存储电容的一端电性连接主区薄膜晶体管的漏极，另一端电性连接公共电极线，次区存储电容的一端电性连接次区薄膜晶体管的漏极，另一端电性连接公共电极线。

其中，主区薄膜晶体管、次区薄膜晶体管及电荷共享薄膜晶体管的栅极、栅极线及公共电极线位于第一金属层，主区薄膜晶体管、次区薄膜晶体管及电荷共享薄膜晶体管的源极和漏极及源极线位于第二金属层，主区像素电极和次区像素电极位于透明金属层，电荷共享薄膜晶体管的源极和公共电极线之间需要利用一位于透明金属层的浮置电极经由一深浅孔电性连接，如图1所示，该深浅孔包括穿越浮置电极100a和公共电极线100b之间的绝缘层的深孔100c以及穿越浮置电极100a和电荷共享薄膜晶体管的源极100d之间的绝缘层且与所述深孔100c的连通的浅孔100e组成，现有的深浅孔单元在制作过程中容易在电荷共享薄膜晶体管的源极100d的下方的位置100f处出现底切(undercut)，导致浮置电极100a在爬坡时出现断线，进而导致显示不良。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种像素电极结构，能够防止浮置电极在深浅孔中出现断线，避免显示不良。

本发明的目的还在于提供一种像素电路结构的制作方法，能够防止浮置电极在深浅孔中出现断线，避免显示不良。

为实现上述目的，本发明提供了一种像素电路结构，包括：衬底基板、设于所述衬底基板上的第一金属层、设于所述第一金属层及衬底基板上的栅极绝缘层、设于所述栅极绝缘层上的半导体层、设于所述半导体层上的第二金属层、设于所述第二金属层和半导体层上的钝化层以及设于所述钝化层上的透明金属层；

所述第一金属层包括第一栅极及与所述第一栅极间隔设置的公共电极线；所述第二金属层包括对应所述第一栅极设置且相互间隔的第一源极和第一漏极；所述透明金属层包括浮置电极；

所述第一源极与所述公共电极线部分交叠，在所述公共电极线与第一源极交叠的区域形成有深浅孔，所述深浅孔包括穿越所述钝化层及栅极绝缘层并暴露出所述公共电极线的一部分的深孔，穿越所述深孔一侧的钝化层及部分栅极绝缘层并与所述深孔连通的第一浅孔，穿越所述第一浅孔远离所述深孔的一侧的钝化层且与第一浅孔连通并暴露出第一源极的一部分的第二浅孔；

所述浮置电极通过所述深浅孔电性连接所述第一源极和公共电极线。

所述第一金属层还包括间隔设置的第二栅极和第三栅极以及电性连接第一栅极、第二栅极及第三栅极的栅极线，所述公共电极线与所述第二栅极、第三栅极及栅极线间隔；

所述第二金属层还包括对应所述第二栅极设置且相互间隔的第二源极和第二漏极、对应所述第三栅极设置且相互间隔的第三源极和第三漏极以及电性连接所述第二源极和第三源极的源极线，所述第二漏极与所述第一漏极电性连接，所述第三漏极电性连接透明金属层。

所述第二源极与所述公共电极线部分交叠形成第一存储电容，所述第三源极与所述公共电极线部分交叠形成第二存储电容。

所述透明金属层还包括间隔分布的主区像素电极及次区像素电极，所述浮置电极与所述主区像素电极及次区像素电极均间隔，所述主区像素电极电性连接第三漏极，所述次区像素电极电性连接第二漏极。

所述主区像素电极及次区像素电极均为“米”字型电极。

本发明还提供一种像素电路结构的制作方法，包括如下步骤：

步骤s1、提供一衬底基板，在所述衬底基板上形成第一金属层，并在所述第一金属层及衬底基板上形成栅极绝缘层；所述第一金属层包括第一栅极及与所述第一栅极间隔设置的公共电极线；

步骤s2、在所述栅极绝缘层上形成依次层叠的半导体薄膜、第二金属薄膜及第一光阻薄膜；

步骤s3、通过一道光罩制程对所述第一光阻薄膜进行曝光及显影，形成位于待形成第一源极和第一漏极的区域上的第一光阻段以及位于待形成第一浅孔的区域上的第二光阻段，所述第一光阻段的厚度大于第二光阻段；

步骤s4、以所述第一光阻段和第二光阻段为遮挡，对所述半导体薄膜及第二金属薄膜进行蚀刻，去除未被第一光阻段和第二光阻段遮挡的区域的半导体薄膜及第二金属薄膜；

步骤s5、去除第二光阻段并减薄第一光阻段，以剩余的第一光阻段为遮挡，对第二金属薄膜进行蚀刻，去除未被第一光阻段遮挡的区域的第二金属薄膜，形成第二金属层，所述第二金属层包括对应所述第一栅极设置且相互间隔的第一源极和第一漏极，所述第一源极与所述公共电极线部分交叠；

步骤s6、去除剩余的第一光阻段，在所述栅极绝缘层、第二金属层及半导体薄膜上形成钝化层，在所述钝化层上形成第二光阻薄膜；

步骤s7、通过一道光罩对第二光阻薄膜进行曝光和显影，去除待形成深浅孔的区域上的第二光阻薄膜，以剩余所述第二光阻薄膜为遮挡对钝化层、半导体薄膜及栅极绝缘层进行蚀刻，形成穿越所述钝化层及栅极绝缘层并暴露出所述公共电极线的一部分的深孔、穿越所述深孔一侧的钝化层及部分栅极绝缘层并与所述深孔连通的第一浅孔以及穿越所述第一浅孔远离所述深孔的一侧的钝化层且与第一浅孔连通并暴露出第一源极的一部分的第二浅孔，所述深孔、第一浅孔及第二浅孔共同形成深浅孔；

步骤s8、在所述钝化层及深浅孔上形成透明金属层，所述透明金属层包括浮置电极，所述浮置电极通过所述深浅孔电性连接所述第一源极和公共电极线。

所述步骤s1具体包括：在所述衬底基板上形成第一金属薄膜，并通过一道光罩制程图案化所述第一金属薄膜形成第一金属层，所述第一金属层还间隔设置的第二栅极和第三栅极以及电性连接第一栅极、第二栅极及第三栅极的栅极线，所述公共电极线与所述第二栅极、第三栅极及栅极线间隔；

所述步骤s3中第一光阻段还形成于待形成第二源极、第二漏极、第三源极、第三漏极及源极线的区域；所述步骤s5中形成的第二金属层还包括对应所述第二栅极设置且相互间隔的第二源极和第二漏极、对应所述第三栅极设置且相互间隔的第三源极和第三漏极以及电性连接所述第二源极和第三源极的源极线，所述第二漏极与所述第一漏极电性连接，所述第三漏极电性连接透明金属层。

所述第二源极与所述公共电极线部分交叠形成第一存储电容，所述第三源极与所述公共电极线部分交叠形成第二存储电容。

所述步骤s8中具体包括：在在所述钝化层及深浅孔上形成透明金属薄膜，并通过一道光罩图案化所述透明金属薄膜，形成透明金属层；所述透明金属层还包括间隔分布的主区像素电极及次区像素电极，所述浮置电极与所述主区像素电极及次区像素电极均间隔，所述主区像素电极电性连接第三漏极，所述次区像素电极电性连接第二漏极。

所述主区像素电极及次区像素电极均为“米”字型电极。

本发明的有益效果：本发明提供一种像素电路结构，包括：衬底基板、设于所述衬底基板上的第一金属层、设于所述第一金属层及衬底基板上的栅极绝缘层、设于所述栅极绝缘层上的半导体层、设于所述半导体层上的第二金属层、设于所述第二金属层和半导体层上的钝化层以及设于所述钝化层上的透明金属层；所述第一金属层包括第一栅极及与所述第一栅极间隔设置的公共电极线；所述第二金属层包括对应所述第一栅极设置且相互间隔的第一源极和第一漏极；所述透明金属层包括浮置电极；所述第一源极与所述公共电极线部分交叠，在所述公共电极线与第一源极交叠的区域形成有深浅孔，所述浮置电极通过所述深浅孔电性连接所述第一源极和公共电极线，所述深浅孔为具有依次连通的深孔、第一浅孔和第二浅孔的三层结构，能够防止浮置电极在深浅孔中出现断线，避免显示不良。本发明还提供一种像素电路结构的制作方法，能够防止浮置电极在深浅孔中出现断线，避免显示不良。

附图说明

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图中，

图1为现有的深浅孔的结构示意图；

图2为本发明的像素电路结构的示意图；

图3为本发明的像素电路结构的制作方法的步骤s1和步骤s2的示意图；

图4为本发明的像素电路结构的制作方法的步骤s3的示意图；

图5为本发明的像素电路结构的制作方法的步骤s4的示意图；

图6为本发明的像素电路结构的制作方法的步骤s5的示意图；

图7为本发明的像素电路结构的制作方法的步骤s6的示意图；

图8为本发明的像素电路结构的制作方法的步骤s7的示意图；

图9为本发明的像素电路结构的制作方法的步骤s8的示意图暨本发明的像素电路结构中深浅孔的结构示意图；

图10为本发明的像素电路结构的等效电路图；

图11为本发明的像素电路结构的制作方法的流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

请参阅图2及图9，本发明提供一种像素电路结构，包括：衬底基板10、设于所述衬底基板10上的第一金属层20、设于所述第一金属层20及衬底基板10上的栅极绝缘层30、设于所述栅极绝缘层30上的半导体层40、设于所述半导体层40上的第二金属层50、设于所述第二金属层50和半导体层40上的钝化层70以及设于所述钝化层70上的透明金属层80；

所述第一金属层20包括第一栅极21及与所述第一栅极21间隔设置的公共电极线22；所述第二金属层50包括对应所述第一栅极21设置且相互间隔的第一源极51和第一漏极52；所述透明金属层80包括浮置电极81；

所述第一源极51与所述公共电极线22部分交叠，在所述公共电极线22与第一源极51交叠的区域形成有深浅孔100，所述深浅孔100包括穿越所述钝化层70及栅极绝缘层30并暴露出所述公共电极线22的一部分的深孔101、穿越所述深孔101一侧的钝化层70及部分栅极绝缘层30并与所述深孔101连通的第一浅孔102及穿越所述第一浅孔102远离所述深孔101的一侧的钝化层70且与第一浅孔102连通并暴露出第一源极51的一部分的第二浅孔103；

所述浮置电极81通过所述深浅孔100电性连接所述第一源极51和公共电极线22。

具体地，所述第一金属层20还包括间隔设置的第二栅极23和第三栅极24以及电性连接第一栅极21、第二栅极23及第三栅极24的栅极线25，所述公共电极线22与所述第二栅极23、第三栅极24及栅极线25间隔；

所述第二金属层50还包括对应所述第二栅极23设置且相互间隔的第二源极53和第二漏极54、对应所述第三栅极24设置且相互间隔的第三源极55和第三漏极56以及电性连接所述第二源极53和第三源极55的源极线57，所述第二漏极54与所述第一漏极52电性连接，所述第三漏极56电性连接透明金属层80。

进一步地，所述半导体层40设于所述第二金属层50的下方、第一源极51和第一漏极52之间的第一沟道区、第二源极53和第二漏极54之间的第二沟道区以及第三源极55和第三漏极56之间的第三沟道区。

具体地，所述透明金属层80还包括间隔分布的主区像素电极82及次区像素电极83，所述浮置电极81与所述主区像素电极82及次区像素电极83均间隔，所述主区像素电极82电性连接第三漏极56，所述次区像素电极83电性连接第二漏极54。

具体地，所述主区像素电极82及次区像素电极83均为“米”字型电极。

进一步地，所述主区像素电极82通过一穿越钝化层70的第一过孔91与第三漏极56电性连接，所述次区像素电极83通过一穿越钝化层70的第二过孔92与第二漏极54电性连接。

优选地，所述衬底基板10为玻璃基板，第一金属层20及第二金属层50的材料为钼、钛、铝及铜中的一种或多种的组合，所述栅极绝缘层30和钝化层70的材料为氧化硅和氮化硅中的一种或多种的组合，所述半导体层40的材料为非晶硅，所述透明金属层80的材料为氧化铟锡。

如图10所示，所述第一栅极21、第一源极51和第一漏极52形成第一薄膜晶体管t1，第二栅极23、第二源极53和第二漏极54形成第二薄膜晶体管t2，第三栅极24、第二源极53和第二漏极54形成第三薄膜晶体管t3，所述第二源极53与所述公共电极线22部分交叠形成第一存储电容c1，所述第三源极55与所述公共电极线22部分交叠形成第二存储电容c2，从最终形成如图10所示的具有电荷共享功能的像素驱动电路，驱动时，可通过第一薄膜晶体管t1下拉次区像素电极83的电位，从而使得主区像素电极82和次区像素电极83具有不同的电位，形成八畴结构，以扩大液晶显示面板的视角。

本发明的像素驱动电路结构中，设置所述深浅孔100包括穿越所述钝化层70及栅极绝缘层30并暴露出所述公共电极线22的一部分的深孔101，穿越所述深孔101一侧的钝化层70及部分栅极绝缘层30并与所述深孔101连通的第一浅孔102，穿越所述第一浅孔102远离所述深孔101的一侧的钝化层70且与第一浅孔102连通并暴露出第一源极51的一部分的第二浅孔103，通过设置具有深孔101、第一浅孔102及第二浅孔103的三级深浅孔，能够降低浮置电极81的爬坡角度，防止浮置电极81在深浅孔100中出现断线，避免显示不良。

如图11所示，本发明还提供一种像素电路结构的制作方法，包括如下步骤：

步骤s1、如图3所示，提供一衬底基板10，在所述衬底基板10上形成第一金属层20，并在所述第一金属层20及衬底基板10上形成栅极绝缘层30；所述第一金属层20包括第一栅极21及与所述第一栅极21间隔设置的公共电极线22。

具体地，所述步骤s1具体包括：在所述衬底基板10上形成第一金属薄膜，并通过一道光罩制程图案化所述第一金属薄膜形成第一金属层20，所述第一金属层20还间隔设置的第二栅极23和第三栅极24以及电性连接第一栅极21、第二栅极23及第三栅极24的栅极线25，所述公共电极线22与所述第二栅极23、第三栅极24及栅极线25间隔。

步骤s2、如图3所示，在所述栅极绝缘层30上形成依次层叠的半导体薄膜400、第二金属薄膜500及第一光阻薄膜600。

步骤s3、如图4所示，通过一道光罩制程对所述第一光阻薄膜600进行曝光及显影，形成位于待形成第一源极51和第一漏极52的区域上的第一光阻段601以及位于待形成第一浅孔102的区域上的第二光阻段602，所述第一光阻段601的厚度大于第二光阻段602。

具体地，所述步骤s3中第一光阻段601还形成于待形成第二源极53、第二漏极54、第三源极55、第三漏极56及源极线57的区域。

进一步地，所述第二光阻段602还形成于待形成第一源极51和第一漏极52之间的第一沟道区、待形成第二源极53和第二漏极54之间的第二沟道区以及待形成第三源极55和第三漏极56之间的第三沟道区。

步骤s4、如图5所示，以所述第一光阻段601和第二光阻段602为遮挡，对所述半导体薄膜400及第二金属薄膜500进行蚀刻，去除未被第一光阻段601和第二光阻段602遮挡的区域的半导体薄膜400及第二金属薄膜500。

具体地，所述步骤s4中去除的半导体薄膜400及第二金属薄膜500为除位于待形成第一源极51、第一漏极52、第二源极53、第二漏极54第三源极55、第三漏极56、栅极线57、第一沟道区、第二沟道区、第三沟道区及第一浅孔102的区域以外的半导体薄膜400及第二金属薄膜500。

步骤s5、如图6所示，去除第二光阻段602并减薄第一光阻段601，以剩余的第一光阻段601为遮挡，对第二金属薄膜500进行蚀刻，去除未被第一光阻段601遮挡的区域的第二金属薄膜500，形成第二金属层50，所述第二金属层50包括对应所述第一栅极21设置且相互间隔的第一源极51和第一漏极52，所述第一源极51与所述公共电极线22部分交叠。

具体地，所述步骤s5中去除的第二金属薄膜500为待形成位于第一沟道区、第二沟道区、第三沟道区及第一浅孔102的区域上的第二金属薄膜500。

具体地，所述步骤s5中形成的第二金属层50还包括对应所述第二栅极23设置且相互间隔的第二源极53和第二漏极54、对应所述第三栅极24设置且相互间隔的第三源极55和第三漏极56以及电性连接所述第二源极53和第三源极55的源极线57，所述第二漏极54与所述第一漏极52电性连接，所述第三漏极56电性连接透明金属层80。

步骤s6、如图7所示，去除剩余的第一光阻段601，在所述栅极绝缘层30、第二金属层50及半导体薄膜400上形成钝化层70，在所述钝化层70上形成第二光阻薄膜700。

步骤s7、如图8所示，通过一道光罩对第二光阻薄膜700进行曝光和显影，去除待形成深浅孔100的区域上的第二光阻薄膜700，以剩余所述第二光阻薄膜700为遮挡对钝化层70、半导体薄膜400及栅极绝缘层30进行蚀刻，形成穿越所述钝化层70及栅极绝缘层30并暴露出所述公共电极线22的一部分的深孔101、穿越所述深孔101一侧的钝化层70及部分栅极绝缘层30并与所述深孔101连通的第一浅孔102以及穿越所述第一浅孔102远离所述深孔101的一侧的钝化层70且与第一浅孔102连通并暴露出第一源极51的一部分的第二浅孔103，所述深孔101、第一浅孔102及第二浅孔103共同形成深浅孔100。

具体地，所述步骤s7中还去除待形成第一过孔91和第二过孔92的区域上的第二金属薄膜500，所述步骤s7还形成穿越所述钝化层70并暴露出第三漏极56的一部分的第一过孔91以及穿越所述钝化层70并暴露出第二漏极54的一部分的第二过孔92。

步骤s8、如图9所示，在所述钝化层70及深浅孔100上形成透明金属层80，所述透明金属层80包括浮置电极81，所述浮置电极81通过所述深浅孔100电性连接所述第一源极51和公共电极线22。

具体地，所述步骤s8中具体包括：在在所述钝化层70及深浅孔100上形成透明金属薄膜，并通过一道光罩图案化所述透明金属薄膜，形成透明金属层80；所述透明金属层80还包括间隔分布的主区像素电极82及次区像素电极83，所述浮置电极81与所述主区像素电极82及次区像素电极83均间隔，所述主区像素电极82电性连接第三漏极56，所述次区像素电极83电性连接第二漏极54。

进一步地，所述主区像素电极82通过一穿越钝化层70的第一过孔91与第三漏极56电性连接，所述次区像素电极83通过一穿越钝化层70的第二过孔92与第二漏极54电性连接。

需要说明的是，如图8所示，由于在待形成第一浅孔102的区域在蚀刻前存在半导体薄膜400，因此在蚀刻过程中，第一浅孔102的区域的蚀刻速度会比深孔101所在的区域更慢，蚀刻完成之后，如图9所示，第一浅孔102的底部的栅极绝缘层30并未被完全去除，而是保留了一部分，从而使得第一浅孔102相比于深孔101形成一个台阶，而第二浅孔101的区域在蚀刻到第一源极52之后则无法继续蚀刻，从而形成一个相比于第一浅孔102更浅的第二浅孔103，通过三级深浅孔的设置，既可以避免在蚀刻过程中第一源极52下方出现底切，还可以避免浮置电极81的爬坡角度过大引起断线，有效保证显示面板的稳定性。

值得一提的是，本发明的像素电路结构的制作方法，能够通过四道光罩制程即可完成制作，无需额外增加光罩数量，其中制作第二金属层50和半导体层40的光罩为半色调光罩或灰阶光罩。

优选地，所述衬底基板10为玻璃基板，第一金属层20及第二金属层50的材料为钼、钛、铝及铜中的一种或多种的组合，所述栅极绝缘层30和钝化层70的材料为氧化硅和氮化硅中的一种或多种的组合，所述半导体层40的材料为非晶硅，所述透明金属层80的材料为氧化铟锡。

如图10所示，所述第一栅极21、第一源极51和第一漏极52形成第一薄膜晶体管t1，第二栅极23、第二源极53和第二漏极54形成第二薄膜晶体管t2，第三栅极24、第二源极53和第二漏极54形成第三薄膜晶体管t3，所述第二源极53与所述公共电极线22部分交叠形成第一存储电容c1，所述第三源极55与所述公共电极线22部分交叠形成第二存储电容c2，从最终形成如图10所示的具有电荷共享功能的像素驱动电路，驱动时，可通过第一薄膜晶体管t1下拉次区像素电极83的电位，从而使得主区像素电极82和次区像素电极83具有不同的电位，形成八畴结构，以扩大液晶显示面板的视角。

本发明的像素驱动电路结构中，设置所述深浅孔100包括穿越所述钝化层70及栅极绝缘层30并暴露出所述公共电极线22的一部分的深孔101，穿越所述深孔101一侧的钝化层70及部分栅极绝缘层30并与所述深孔101连通的第一浅孔102，穿越所述第一浅孔102远离所述深孔101的一侧的钝化层70且与第一浅孔102连通并暴露出第一源极51的一部分的第二浅孔103，通过设置具有深孔101、第一浅孔102及第二浅孔103的三级深浅孔，能够降低浮置电极81的爬坡角度，防止浮置电极81在深浅孔100中出现断线，避免显示不良。

综上所述，本发明提供一种像素电路结构，包括：衬底基板、设于所述衬底基板上的第一金属层、设于所述第一金属层及衬底基板上的栅极绝缘层、设于所述栅极绝缘层上的半导体层、设于所述半导体层上的第二金属层、设于所述第二金属层和半导体层上的钝化层以及设于所述钝化层上的透明金属层；所述第一金属层包括第一栅极及与所述第一栅极间隔设置的公共电极线；所述第二金属层包括对应所述第一栅极设置且相互间隔的第一源极和第一漏极；所述透明金属层包括浮置电极；所述第一源极与所述公共电极线部分交叠，在所述公共电极线与第一源极交叠的区域形成有深浅孔，所述浮置电极通过所述深浅孔电性连接所述第一源极和公共电极线，所述深浅孔为具有依次连通的深孔、第一浅孔和第二浅孔的三层结构，能够防止浮置电极在深浅孔中出现断线，避免显示不良。本发明还提供一种像素电路结构的制作方法，能够防止浮置电极在深浅孔中出现断线，避免显示不良。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。