像素结构的制作方法

本发明涉及一种像素结构，且特别涉及一种数据线形成于半导体通道之前的像素结构。

背景技术：

液晶显示器是众多平板显示装置中技术最成熟、应用方式最广泛的一种显示器。一般而言，液晶显示器中包括多个像素结构，利用像素结构的电极控制液晶分子转向。通过液晶的方向来控制背光模块所发出的光线是否能通过液晶层。在目前的液晶显示器中，像素结构的包含许多图案化的膜层，举例来说，在形成像素结构中的主动元件以后，往往还要另外的工艺以形成像素电极以及共用电极，这导致像素结构的工艺繁杂。因此，目前许多厂商致力于简化像素结构的工艺，以减少液晶显示器的制造成本。

技术实现要素：

本发明提供一种像素结构，工艺简单且制造成本低。

本发明的一实施例提供一种像素结构，包括基板、第一金属层、第一绝缘层、导电层、第二绝缘层以及第二金属层。第一金属层位于基板上。第一金属层包括数据线以及连接数据线的源极。第一绝缘层覆盖第一金属层。导电层位于第一绝缘层上。导电层包括半导体通道以及第一电极。半导体通道电性连接源极。第一电极至少部分位于像素结构的开口区中。第二绝缘层覆盖导电层。第二金属层位于第二绝缘层上。第二金属层包括扫描线以及连接扫描线的栅极。栅极重叠于半导体通道。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合说明书附图作详细说明如下。

附图说明

图1a是依照本发明的一实施例的一种像素结构的俯视图。

图1b是图1a剖线aa’的剖面示意图。

图1c是图1a剖线bb’的剖面示意图。

图2a是依照本发明的一实施例的一种像素结构的俯视图。

图2b是图2a剖线cc’的剖面示意图。

图2c是图2a剖线dd’的剖面示意图。

附图标记说明：

10、10a：像素结构

100：基板

110：第一金属层

120：第一绝缘层

130：导电层

140：第二绝缘层

150：第二金属层

ch：半导体通道

cl：信号线

dl：数据线

e1：第一电极

e2：第二电极

g：栅极

h1、h2、h3：开口

no：非开口区

o：开口区

s：源极

sl：扫描线

t：开关元件

w1：第一线宽

w2：第二线宽

具体实施方式

图1a是依照本发明的一实施例的一种像素结构的俯视图。图1b是图1a剖线aa’的剖面示意图。图1c是图1a剖线bb’的剖面示意图。

请参照图1a至图1c，像素结构10包括基板100、第一金属层110、第一绝缘层120、导电层130、第二绝缘层140以及第二金属层150。在本实施例中，像素结构10包括开口区o以及开口区o周围的非开口区no。在一些实施例中，黑矩阵(blackmatrix，未绘出)重叠于非开口区no，且黑矩阵具有对应开口区o的通孔。

第一金属层110位于基板100上。第一金属层110包括数据线dl以及连接数据线dl的源极s。在本实施例中，第一金属层110还包括信号线cl。

第一绝缘层120覆盖第一金属层110。在本实施例中，第一绝缘层120还覆盖基板100。导电层130位于第一绝缘层120上。导电层130包括半导体通道ch以及第一电极e1。

半导体通道ch电性连接源极s。在本实施例中，导电层130通过开口h1电性连接源极s，但本发明不以此为限。开口h1例如贯穿第一绝缘层120。第一电极e1至少部分位于像素结构10的开口区o中。第一电极e1部分重叠于数据线dl。

在本实施例中，第一电极e1的导电率高于半导体通道ch的导电率。举例来说，导电层130包括非晶硅、多晶硅、微晶硅、单晶硅、氧化物半导体材料(例如：铟锌氧化物、铟镓锌氧化物或是其它合适的材料或上述的组合)或其它合适的材料或上述材料的组合。通过掺杂工艺来调整导电层130中掺子的掺杂浓度来控制导电层130中不同位置的导电率，使第一电极e1的导电率高于半导体通道ch的导电率。

在本实施例中，数据线dl部分重叠于半导体通道ch。以数据线dl做为遮光层可以改善半导体通道ch漏电的问题。数据线dl重叠于半导体通道ch的部分具有第一线宽w1，数据线dl未重叠于半导体通道ch的部分具有第二线宽w2，第一线宽w1大于第二线宽w2。

第二绝缘层140覆盖导电层130。在本实施例中，第二绝缘层140还覆盖第一绝缘层120。第二金属层150位于第二绝缘层140上。第二金属层150包括扫描线sl以及连接扫描线sl的栅极g。在本实施例中，第二金属层150还包括第二电极e2。第二电极e2至少部分位于像素结构10的开口区o中。

栅极g重叠于半导体通道ch。在本实施例中，导电层130的掺杂工艺是于形成第二金属层150后执行。举例来说，以第二金属层150为遮罩对导电层130进行掺杂工艺，以调整导电层130的导电率。被第二金属层150覆盖的半导体通道ch的掺杂浓度会低于未被第二金属层150覆盖的第一电极e1的掺杂浓度。在其他实施例中，也可以于形成第二金属层150之前，额外的形成其他掩模层于导电层130上，以其他掩模层做为掺杂工艺所需的掩模。

在本实施例中，像素结构10包括开关元件t，其中开关元件t包括栅极g、半导体通道ch以及源极s。第一电极e1电性连接半导体通道ch，也可以说第一电极e1为开关元件t的漏极。在本实施例中，开关元件t为双栅极的开关元件，借此能改善开关元件t漏电的问题，但本发明不以此为限。开关元件t的栅极的数量可因应实际需求而进行调整。

在本实施例中，第二电极e2通过开口h2而电性连接信号线cl，但本发明不以此为限。开口h2例如贯穿第一绝缘层120以及第二绝缘层140。在本实施例中，第二电极e2可作为共用电极使用，第一电极e1可作为像素电极使用。第一电极e1与第二电极e2之间的电场可以用来控制液晶分子的转动方向。

在本实施例中，第一电极e1与第二电极e2的形状以梳状为例，但本发明不以此为限。在其他实施例中，第一电极e1与第二电极e2也可以是其他形状。

在本实施例中，第二电极e2的材料包括金属。由于金属有遮蔽电极上方暗区的功能，因此，本实施例的像素结构10可以改善液晶显示装置的对比率。

基于上述，通过形成第一金属层110于导电层130之前、以导电层130的第一电极e1做为像素电极以及以第二金属层150的第二电极e2做为共用电极，像素结构10的工艺可以被简化，能节省工艺所需的掩模数量，借此节省制造成本。

图2a是依照本发明的一实施例的一种像素结构的俯视图。图2b是图2a剖线cc’的剖面示意图。图2c是图2a剖线dd’的剖面示意图。在此必须说明的是，图2a至图2c的实施例沿用图1a至图1c的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。

图2a至图2c的像素结构10a与图1a至图1c的像素结构10的主要差异在于：像素结构10a的第一金属层110包括第二电极e2。

请参照图2a至图2c，第一金属层110位于基板100上。第一金属层110包括数据线dl以及连接数据线dl的源极s。在本实施例中，第一金属层110还包括信号线cl以及第二电极e2。第二电极e2至少部分位于像素结构10a的开口区o中。

第一绝缘层120覆盖第一金属层110。在本实施例中，第一绝缘层120还覆盖基板100。导电层130位于第一绝缘层120上。导电层130包括半导体通道ch以及第一电极e1。

第一绝缘层120覆盖第一金属层110。在本实施例中，第一绝缘层120还覆盖基板100。导电层130位于第一绝缘层120上。导电层130包括半导体通道ch以及第一电极e1。

半导体通道ch电性连接源极s。在本实施例中，导电层130通过开口h1电性连接源极s，但本发明不以此为限。半导体通道ch电性连接第二电极e2。在本实施例中，导电层130通过开口h3电性连接第二电极e2，但本发明不以此为限。开口h1以及开口h3例如贯穿第一绝缘层120。

第二绝缘层140覆盖导电层130。在本实施例中，第二绝缘层140还覆盖第一绝缘层120。第二金属层150位于第二绝缘层140上。第二金属层150包括扫描线sl以及连接扫描线sl的栅极g。

栅极g重叠于半导体通道ch。在本实施例中，导电层130的掺杂工艺是于形成第二金属层150后执行。举例来说，以第二金属层150为遮罩对导电层130进行掺杂工艺，以调整导电层130的导电率。被第二金属层150覆盖的半导体通道ch的掺杂浓度会低于未被第二金属层150覆盖的第一电极e1的掺杂浓度。在其他实施例中，也可以于形成第二金属层150之前，额外的形成其他掩模层于导电层130上，以其他掩模层做为掺杂工艺所需的掩模。

在本实施例中，开关元件t包括栅极g、半导体通道ch以及源极s。第二电极e2电性连接半导体通道ch，也可以说第二电极e2为开关元件t的漏极。

第一电极e1至少部分位于像素结构10a的开口区o中。在本实施例中，第一电极e1通过开口h2而电性连接信号线cl，但本发明不以此为限。开口h2例如贯穿第一绝缘层120。在本实施例中，第一电极e1可作为共用电极使用，第二电极e2可作为像素电极使用。第一电极e1与第二电极e2之间的电场可以用来控制液晶分子的转动方向。

在本实施例中，电性连接信号线cl的第一电极el部分重叠于数据线dl。第一电极e1可以防止数据线dl影响开口区o内的电场。

在本实施例中，第一电极e1与第二电极e2组成蜂巢状电极。在本实施例中，第一电极e1与第二电极e2的形状设计，能使液晶分子的做动区域缩小，借此达到缩短液晶反应时间的技术效果。在本实施例中，第二电极e2的材料包括金属。由于金属有遮蔽电极上方暗区的功能，因此，本实施例的像素结构10a可以改善液晶显示装置的对比率。

基于上述，通过先形成第一金属层110于导电层130之前、以导电层130的第一电极e1做为共用电极以及以第二金属层150的第二电极e2做为像素电极，像素结构10a的工艺可以被简化，能节省图案化膜层所需的掩模数量，借此节省制造成本。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内，当可作些许的变动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。