专利名称：用于电润湿显示装置的薄膜晶体管及制造方法
技术领域：
本发明涉及电润湿显示装置领域，具体地说，是指一种用于电润湿显示装置的薄
膜晶体管及制造方法。
背景技术：
目前，平板显示行业发展很快，主流的显示装置有液晶显示装置(LCD)等，近年， 一种电润湿的显示装置因其无视角问题，响应速度快，功耗低，产品薄等也受到很大的关注。 但是，不管是液晶显示装置，还是电润湿显示装置，其都涉及到薄膜晶体管。液晶 显示装置的工作原理主要是靠装置中的液晶受到上下两块电极的作用发生扭转，然后通过 黏附在上下两块电极上的偏光片而起到显示不同的图形的效果；而电润湿显示装置的工作 原理主要是依靠装置内的油状物质，根据其受到的电压不同，表现为伸縮的不同而起到显 示不同的图形的效果。由于液晶显示和电润湿显示原理上的区别，若将现阶段用于液晶显 示装置的薄膜晶体管用于电润湿显示装置，则会表现出如下缺陷一、开口率较低，整体显 示不好；二、结构上各区域的段差较大，电润湿显示装置内的油状物质流动性不好，从而反 应速度慢。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种薄膜晶体管，其可克服现有的液晶显示装置的薄 膜晶体管开口率低等缺陷，能够满足主动式电润湿显示装置的要求。 本发明的另一目的在于提供一种能满足主动式电润湿显示装置的薄膜晶体管的 制造方法。 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为 —种用于电润湿显示装置的薄膜晶体管，包括基板、底部导电膜层、第一绝缘膜 层、半导体非晶硅膜层、第二导电膜层、第二绝缘层及第四导电膜层；底部导电膜层设在基 板上，其作为栅极、栅极布线及公共电极的导电膜层；第一绝缘膜层，其覆盖在底部导电膜 层的上方；上述的半导体非晶硅膜层覆盖在第一绝缘膜层上；上述的第二导电膜层作为源 极和漏极的导电膜层，上述的第二导电膜层部分覆盖在上述的半导体非晶硅膜层上；上述 的第二层绝缘膜层覆盖在上述的第一绝缘膜层、上述的半导体非晶硅膜层、上述的第二导 电膜层的上方；上述的第四导电膜层作为像素电极和保持电极的导电膜层；其中还进一 步包括有机流平膜层，上述的有机流平膜层覆盖在第二绝缘层上。 上述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管，其还进一步包括有保护膜层，上述的
保护膜层全面覆盖在显示区域内的像素电极、保持电极和第四导电膜层的上方。 上述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管，上述的第一绝缘膜层和上述的第二绝
缘膜层上设有第一导通孔，该第一导通孔位于上述栅极布线、上述公共电极及上述的漏极
的上方。该第一导通孔，是这样形成的即去除部分上述栅极布线和上述公共电极上方的上述第一绝缘膜层和上述第二绝缘膜层、上述漏极上方的第二绝缘膜层。 上述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管，其还进一步包括有第三导电膜层，上
述的第三导电膜层覆盖在上述第一导通孔下方的上述底部导电膜层或上述第二导电膜层 上方。 上述的有机流平膜层覆盖在上述第二绝缘膜层上方，使基板表面平整，该有机流
平膜层上设有第二导通孔，该第二导通孔位于上述的第一导通孔上方。该第二导通孔是这
样形成的去除上述第一导通孔上方的上述第三导电膜层上方的上述有机流平膜层，从而 形成第二导通孔。 上述第四导电膜层覆盖在上述有机流平膜层和上述第三导电膜层的上方，使上述 第四导电膜层通过上述第二导通孔、上述第三导电膜层、上述第一导通孔与上述公共电极 和上述漏极导通。 优选地，上述底部导电膜层为金属膜层或金属合金膜层。
优选地，上述第二导电膜层为金属膜层或金属合金膜层。
优选地，上述第三导电膜层为透明氧化铟锡导电膜层。
优选地，上述有机流平膜层材料为透明有机光刻材料。 优选地，上述第四导电膜层为金属膜层或金属合金膜层时，上述薄膜晶体管基板 用于做反射式电润湿显示装置；上述第四导电膜层为透明氧化铟锡导电膜层时，上述薄膜 晶体管基板用于透射式电润湿显示装置。 上述第四导电膜层通过上述第二导通孔、上述第三导电膜层、上述第一导通孔与 上述公共电极导通形成保持电极；上述第四导电膜层通过上述第二导通孔、上述第三导电 膜层、第一导通孔与上述漏极导通，形成像素电极；作为保持电极和像素电极的上述第四导 电膜层分别间隔设置。 上述保护膜层材料为一层二氧化硅材料。 本发明提供的一种用于电润湿显示装置的薄膜晶体管的制造方法包括以下步 骤 (1)在基板上覆盖一层底部金属导电膜层，优选地，通过光刻的方式制作出栅极图 形、栅极布线图形、公共电极图形； (2)连续覆盖第一绝缘膜层、半导体非晶硅膜层制作出半电体非晶硅图形，且使
上述的第一绝缘膜层全部覆盖在上述步骤(1)中的底部金属导电膜层上； (3)覆盖第二导电膜层，优选地，通过光刻的方式制作出源极、漏极； (4)全面覆盖第二绝缘膜层，优选地，通过光刻的方式制作出第一导通孔； (5)全面覆盖第三导电膜层优选地，通过光刻的方式制作出第三导电膜层，该第
三导电膜层为连接膜层，上述连接膜层覆盖在上述步骤(4)中第一导通孔下方的上述步骤
(1)中公共电极或上述步骤(3)中漏极上方； (6)全面覆盖有机流平膜层，使基板表面平整，该有机流平膜层上设有第二导通 孔，该第二导通孔位于上述的第一导通孔的上方；优选地，通过光刻的方式，去除上述步骤 (4)中第一导通孔上方的上述步骤(5)中第三导电膜层上方的上述有机流平膜层，形成第 二导通孔； (7)全面覆盖第四导电膜层，优选地，通过光刻的方式制作出像素电极图形；
(8)覆盖保护膜层，上述保护膜层覆盖在显示区域的最上方。优选地，通过掩膜板 用溅射的方式覆盖保护膜层。 优选地，在步骤(4)中，上述第一导通孔设在上述的第一绝缘层和第二绝缘层上，
该第一导通孔位于上述步骤(1)中的公共电极图形和上述步骤(3)中的漏极上方。。 优选地，在步骤(7)中，上述第四导电膜层设置在上述步骤(6)中第二导通孔、上
述步骤(5)中第三导电膜层、上述步骤(4)上述第一导通孔的上方，该第四导电膜层与上述
步骤(1)公共电极导通形成保持电极；上述第四导电膜层设置在上述步骤(6)中第二导通
孔、上述步骤(5)中第三导电膜层上方、上述第一导通孔与上述步骤(3)中漏极导通，形成
像素电极；作为保持电极和像素电极的上述第四导电膜层分别间隔设置。 优选地，上述步骤(1)中底部导电膜层为金属膜层或金属合金膜层。 优选地，上述步骤(3)中第二导电膜层为金属膜层或金属合金膜层。 优选地，上述步骤(5)中第三导电膜层为透明氧化铟锡导电膜层。 优选地，上述步骤(6)中有机流平膜层材料为透明有机光刻材料。 优选地，上述步骤(7)中第四导电膜层为金属膜层或金属合金膜层时，上述薄膜
晶体管基板用于做反射式电润湿显示装置；上述第四导电膜层为透明氧化铟锡导电膜层
时，上述薄膜晶体管基板用于透射式电润湿显示装置。 采用上述技术方案后，实施时，与现有技术比较，其有益效果是 1、增加了一层有机流平膜层，提高了各区域的表面平整度和油状物质的流动性，
提高了反应速度； 2、漏极和公共电极都通过一层导电膜层连接到同一平面，提高了油状物质的感应 灵敏度，反应速度加快； 3、像素电极膜层覆盖在有机流平膜层上，屏蔽了源极走线和栅极走线信号对油状 物质的影响，同时因为像素电极相对增加，提高了产品开口率。
图1为本发明薄膜晶体管的平面结构示意图；
图2为图1中的A-A面旋转90度的剖面图；
图3为图1中B-B面的剖面图； 图4为本发明薄膜晶体管制造方法的一种实施例流程图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人 员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，而此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的范围。 请参考图1、2、3所示，本发明公开了一种用于电润湿显示装置的薄膜晶体管，包 括基板1、底部导电膜层2、第一绝缘膜层3、半导体非晶硅膜层4、第二导电膜层5、第二绝 缘层6、第三导电膜层7、有机流平膜层8、第四导电膜层9及保护膜层IO，其中
底部导电膜层2设在基板1上，其作为栅极21、栅极布线22及公共电极23的导电
7膜层。实施时，底部导电膜层2为金属膜层或金属合金膜层。 第一绝缘膜层3，其覆盖在底部导电膜层2的上方，即设于栅极21和公共电极23 的上方。第一绝缘膜层3和第二绝缘膜层6上设有第一导通孔31，该第一导通孔31位于 栅极布线22、公共电极23及漏极52的上方。第一导通孔31是这样形成的去除部分栅极 21和公共电极23上方所对应的第一绝缘膜层3部分、漏极52上方所对应的第二绝缘膜层 6的部分，从而形成第一导通孔31。 半导体非晶硅膜层4覆盖在第一绝缘层3的上。 第二导电膜层5，作为源极51、漏极52的导电膜层，源极51和漏极52部分覆盖在 半导体非晶硅膜层4的上方。实施时，第二导电膜层5为金属膜层或金属合金膜层。
第二绝缘层6，其覆盖在第一绝缘膜层3、半导体非晶硅膜层4、源极51和漏极52 的上方。 配合图2所示，第三导电膜层7为连接膜层。第三导电膜层7覆盖在第一导通孔 31下方的底部导电膜层2或第二导电膜层5上方。实施时，第三导电膜层7为透明氧化铟 锡导电膜层。 有机流平膜层8，其覆盖在第二绝缘膜层6的上方，使基板1表面平整，配合图2所 示，该有机流平膜层8上设有第二导通孔32，该第二导通孔32位于上述的第一导通孔31上 方。其是这样形成的去除第一导通孔31上方所对应的第三导电膜层7上方的有机流平膜 层8的部分，形成第二导通孔32。 实施时，有机流平膜层8为透明有机光刻材料。 第四导电膜层9覆盖在有机流平膜层8和第三导电膜层7的上方，第四导电膜层9 通过第二导通孔32、第三导电膜层7、第一导通孔31与公共电极23导通形成保持电极92， 和通过第二导通孔32、第三导电膜层7、第一导通孔31与漏极52导通形成像素电极91，保 持电极92和像素电极91间隔设置；像素电极91覆盖在有机流平膜层8和第三导电膜层7 的上方，实施时，第四导电膜层9为金属膜层或金属合金膜层时，上述薄膜晶体管基板1用 于做反射式电润湿显示装置；若第四导电膜层9为透明氧化铟锡导电膜层时，上述薄膜晶 体管基板1用于透射式电润湿显示装置。 保护膜层10全面覆盖在显示区域内的像素电极91、保持电极92和有机流平膜层 8上方。实施时，保护膜层10的材料为一层二氧化硅材料。另外，在实施时，保护膜层10的 材料用溅射的方式覆盖在各上述膜层上；上述薄膜晶体管上不用保护的区域在溅射过程中 用掩膜板阻挡。 图4为制造本发明薄膜晶体管的方法的一种实施例的流程图，其包括以下步骤
(1)在基板1上覆盖一层底部金属导电膜层2，通过光刻的方式制作出栅极图形 21、栅极布线图形22、公共电极图形23 ;实施时，其中底部导电膜层2为金属膜层或金属合 金膜层； (2)连续覆盖第一绝缘膜层3、半导体非晶硅膜层4 :优选地，通过光刻的方式制作 出半电体非晶硅图形，且使上述的第一绝缘膜层3全部覆盖在上述步骤(1)中的底部金属 导电膜层2上； (3)覆盖第二导电膜层5，通过光刻的方式制作出源极51、漏极52 ;实施时，该步骤 中的第二导电膜层5为金属膜层或金属合金膜层；
8
(4)全面覆盖第二绝缘膜层6，通过光刻的方式制作出第一导通孔31 ; 优选地，在该步骤中，上述第一导通孔31设于第一绝缘层3和第二绝缘层6上，该
第一导通孔31位于上述步骤(1)中的公共电极图形23和上述步骤(3)中的漏极52上方； (5)全面覆盖第三导电膜层7 :通过光刻的方式制作出第三导电膜层7，该第三导
电膜层7为连接膜层，上述连接膜层7覆盖在上述步骤(4)中第一导通孔31下方的上述步
骤(1)中公共电极23或上述步骤(3)中漏极52上方；实施时，该步骤中的第三导电膜层7
为透明氧化铟锡导电膜层； (6)全面覆盖有机流平膜层8，使基板1表面平整，该有机流平膜层8上设有第二 导通孔32，该第二导通孔位于上述的第一导通孔的上方；实施时，通过光刻的方式，去除上 述步骤(4)中第一导通孔31上方的上述步骤(5)中第三导电膜层7上方的上述有机流平膜 层8，形成第二导通孔32 ;实施时，该步骤中的有机流平膜层8材料为透明有机光刻材料；
(7)全面覆盖第四导电膜层9，通过光刻的方式制作出像素电极91图形；
上述第四导电膜层8设置在上述步骤(6)中第二导通孔32、上述步骤(5)中第三 导电膜层7、上述步骤(4)上述第一导通孔31的上方，第四导电膜层9与上述步骤(1)公共 电极23导通形成保持电极92 ;上述第四导电膜层9设置在上述步骤(6)中第二导通孔32、 上述步骤(5)中第三导电膜层7上方，所述第一导通孔与上述步骤(3)中漏极52导通，形 成像素电极91 ;作为保持电极92和像素电极91的上述第四导电膜层9分别间隔设置。
另外，在实施时，该步骤中的第四导电膜层9为金属膜层或金属合金膜层时，上述 薄膜晶体管基板1用于做反射式电润湿显示装置；上述第四导电膜层9为透明氧化铟锡导 电膜层时，上述薄膜晶体管基板1用于透射式电润湿显示装置。 (8)通过掩膜板用溅射的方式覆盖保护膜层10，上述保护膜层10覆盖在显示区域 的最上方。 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种用于电润湿显示装置的薄膜晶体管，包括基板、底部导电膜层、第一绝缘膜层、半导体非晶硅膜层、第二导电膜层、第二绝缘层及第四导电膜层；底部导电膜层设在基板上，其作为栅极、栅极布线及公共电极的导电膜层；第一绝缘膜层，其覆盖在底部导电膜层的上方；所述的半导体非晶硅膜层覆盖在第一绝缘膜层上；所述的第二导电膜层作为源极和漏极的导电膜层，所述的第二导电膜层部分覆盖在所述的半导体非晶硅膜层上；所述的第二层绝缘膜层覆盖在所述的第一绝缘膜层、所述的半导体非晶硅膜层、所述的第二导电膜层的上方；所述的第四导电膜层作为像素电极和保持电极的导电膜层；其特征在于还进一步包括有机流平膜层，所述的有机流平膜层覆盖在第二绝缘层上。
2. 如权利要求1所述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管，其特征在于其还进一步 包括有保护膜层，所述的保护膜层全面覆盖在显示区域内的像素电极、保持电极和第四导 电膜层的上方。
3. 如权利要求1或2所述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管，其特征在于所述的 第一绝缘膜层和所述的第二绝缘膜层上设有第一导通孔，所述的第一导通孔位于所述栅极 布线、所述公共电极及所述的漏极的上方。
4. 如权利要求3所述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管，其特征在于其还进一步 包括有第三导电膜层，所述的第三导电膜层覆盖在所述第一导通孔下方的所述底部导电膜 层或所述第二导电膜层上方。
5. 如权利要求3所述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管，其特征在于所述的有机 流平膜层覆盖在所述第二绝缘膜层上方，使基板表面平整，所述的有机流平膜层上设有第 二导通孔，所述的第二导通孔位于所述的第一导通孔上方。
6. 如权利要求5所述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管，其特征在于所述第四导 电膜层覆盖在所述有机流平膜层和所述第三导电膜层的上方，使所述第四导电膜层通过所 述第二导通孔、所述第三导电膜层、所述第一导通孔与所述公共电极和所述漏极导通。
7. 如权利要求1或2所述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管，其特征在于所述底 部导电膜层为金属膜层或金属合金膜层。
8. 如权利要求3所述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管，其特征在于所述第二导 电膜层为金属膜层或金属合金膜层。
9. 如权利要求4所述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管，其特征在于所述第三导 电膜层为透明氧化铟锡导电膜层。
10. 如权利要求1或2所述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管，其特征在于所述有 机流平膜层材料为透明有机光刻材料。
11. 如权利要求1或2所述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管，其特征在于所述第 四导电膜层为金属膜层或金属合金膜层时，所述薄膜晶体管基板用于做反射式电润湿显示 装置；所述第四导电膜层为透明氧化铟锡导电膜层时，所述薄膜晶体管基板用于透射式电 润湿显示装置。
12. 如权利要求5所述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管，其特征在于所述第四导 电膜层通过所述第二导通孔、所述第三导电膜层、所述第一导通孔与所述公共电极导通形 成保持电极；所述第四导电膜层通过所述第二导通孔、所述第三导电膜层、所述第一导通孔 与所述漏极导通，形成像素电极；作为保持电极和像素电极的所述第四导电膜层分别间隔设置。
13. 如权利要求2所述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管，其特征在于所述保护膜 层材料为一层二氧化硅材料。
14. 一种制造权利要求1 13任一所述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管的方法， 其包括以下步骤(1) 在基板上覆盖一层底部金属导电膜层，制作出栅极图形、栅极布线图形、公共电极 图形；(2) 连续覆盖第一绝缘膜层、半导体非晶硅膜层制作出半电体非晶硅图形，且使所述 的第一绝缘膜层全部覆盖在所述步骤(1)中的底部金属导电膜层上；(3) 覆盖第二导电膜层，并制作出源极、漏极；(4) 全面覆盖第二绝缘膜层，并制作出第一导通孔；(5) 全面覆盖第三导电膜层所述的第三导电膜层为连接膜层，所述连接膜层覆盖在 所述步骤(4)中第一导通孔下方的所述步骤(1)中公共电极或所述步骤(3)中漏极上方；(6) 全面覆盖有机流平膜层，使基板表面平整，并制作出第二导通孔；(7) 全面覆盖第四导电膜层，并制作出像素电极图形；(8) 覆盖保护膜层，所述保护膜层覆盖在显示区域的最上方。
15. 如权利要求14所述的制造用于电润湿显示装置的薄膜晶体管的方法，其特征在于在步骤(4)中，所述第一导通孔设在所述的第一绝缘层和第二绝缘层上，所述的第一导通孔位于所述步骤(1)中的公共电极图形和所述步骤(3)中的漏极上方。
16. 如权利要求14所述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管的制造方法，其特征在 于在步骤(7)中，所述第四导电膜层设置在所述步骤(6)中第二导通孔、所述步骤(5)中 第三导电膜层、所述步骤(4)的所述第一导通孔的上方，所述的第四导电膜层与所述步骤 (1)公共电极导通形成保持电极；所述第四导电膜层设置在所述步骤(6)中第二导通孔、所 述步骤(5)中第三导电膜层上方，所述第一导通孔与所述步骤(3)中漏极导通，形成像素电 极；作为保持电极和像素电极的所述第四导电膜层分别间隔设置。
17. 如权利要求14所述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管的制造方法，其特征在 于所述步骤(1)中底部导电膜层为金属膜层或金属合金膜层。
18. 如权利要求14所述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管的制造方法，其特征在 于所述步骤(3)中第二导电膜层为金属膜层或金属合金膜层。
19. 如权利要求14所述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管的制造方法，其特征在 于所述步骤(5)中第三导电膜层为透明氧化铟锡导电膜层。
20. 如权利要求14所述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管的制造方法，其特征在 于所述步骤(6)中有机流平膜层材料为透明有机光刻材料。
21. 如权利要求14所述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于所述步骤(7)中第四导电膜层为金属膜层或金属合金膜层时，所述薄膜晶体管基板用 于做反射式电润湿显示装置；所述第四导电膜层为透明氧化铟锡导电膜层时，所述薄膜晶 体管基板用于透射式电润湿显示装置。
22. 如权利要求14所述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管的制造方法，其特征在 于在步骤(6)中，所述的第二导通孔设于所述的有机流平膜层上，所述的第二导通孔位于所述的第一导通孔的上方。
23.如权利要求14所述的用于电润湿显示装置的薄膜晶体管的制造方法，其特征在 于在步骤(8)中，所述的保护膜层是通过溅射的方式覆盖。
全文摘要
本发明公开了用于电润湿显示装置的薄膜晶体管及制造方法。该薄膜晶体管包括基板、底部导电膜层、第一绝缘膜层、半导体非晶硅膜层、第二导电膜层、第二绝缘层、第四导电膜层及有机流平膜层；底部导电膜层设在基板上；第一绝缘膜层覆盖在底部导电膜层上方；半导体非晶硅膜层覆盖在第一绝缘膜层上；第二导电膜层部分覆盖在半导体非晶硅膜层上，第二层绝缘膜层覆盖在第一绝缘膜层、半导体非晶硅膜层、第二导电膜层的上方；有机流平膜层覆盖在第二绝缘层上；第四导电膜层覆盖在有机流平膜层上。与现有技术比较，其有益效果是有机流平膜层的增加，提高反应速度；漏极和公共电极都通过导电膜层连接到同一平面，使反应速度加快；提高产品开口率。
文档编号H01L29/786GK101694542SQ20091011074
公开日2010年4月14日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者商陆平, 朱泽力, 李绍宗 申请人:深圳莱宝高科技股份有限公司;