专利名称：一种薄膜晶体管液晶显示器、基板及制造方法
技术领域：
本发明涉及薄膜晶体管液晶显示器技术领域，特别是涉及薄膜晶体管液晶显示器、基板及制造方法。
背景技术：
薄膜晶体管(TFT)液晶显示器是多数液晶显示器的一种，使用薄膜晶体管技术可以改善影像品质。薄膜晶体管液晶显示器的核心元件包括液晶面板，而液晶面板主要包括薄膜晶体管基板、彩色滤光片基板以及夹持在两者之间的液晶层。如图1和图2所示，薄膜晶体管基板主要包括基体10，以及基体10上的信号线11、 扫描线12、像素电极13以及薄膜晶体管(未标示)。薄膜晶体管包括栅极14、源极15以及漏极16。薄膜晶体管作为像素的开关，控制像素电极13是否产生电场、如何产生电场。源极15上面设置有导通孔17。薄膜晶体管和导通孔17均位于信号线11和扫描线12之外， 也就是信号线11和扫描线12所围绕形成的像素电极区域内。导通孔17将薄膜晶体管之源极15讯号导引至像素电极13。为了满足充电率的要求，薄膜晶体管的尺寸越大越好。在现有技术中，由于薄膜晶体管基本上位于扫描线11和信号线12围绕形成的像素电极区域，因此若增大薄膜晶体管或导通孔17的尺寸，必然挤占像素电极区域的面积，从而减小像素的开口率；同时对于多域分割垂直配向模式的像素又会造成像素象限的不对称；导通孔17靠近像素的显示区域， 又容易造成液晶分子无法良好的配向进而产生画面品质问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种薄膜晶体管液晶显示器、基板及制造方法，能够提高像素的开口率、降低像素象限的不对称性、改善画面品质。为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种薄膜晶体管液晶显示器，包括基板、及形成于基板上的信号线、扫描线、像素电极以及薄膜晶体管；信号线和扫描线交叉设置，像素电极位于信号线和扫描线交叉所围绕形成的像素显示区域内；薄膜晶体管包括栅极、源极以及漏极；栅极与扫描线电连接，漏极与信号线电连接，源极位于信号线和扫描线交叉位置，并且与像素电极电连接。其中，源极和漏极皆设置于基板上的同一金属层。其中，栅极和漏极在基板的投影形状为圆形、椭圆形、多边形或不规则形。为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是提供一种液晶显示器的薄膜晶体管基板，包括基体、及形成于基体上的信号线、扫描线、像素电极以及薄膜晶体管。信号线和扫描线交叉设置，像素电极位于信号线和扫描线交叉所围绕形成的像素显示区域内；薄膜晶体管包括栅极、源极以及漏极；栅极与扫描线电连接，漏极与信号线电连接，源极位于信号线和扫描线交叉位置，并且与像素电极电连接。
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其中，源极和漏极皆设置于基板上的同一金属层。其中，漏极完全包围源极，并且在源极位置处设有位于漏极之上的导通孔，导通孔之上覆盖有透明导电层，源极通过导通孔和透明导电层电连接至像素电极。其中，栅极和漏极在基板的投影形状为圆形、椭圆形、多边形或不规则形。为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是提供一种薄膜晶体管液晶显示器的制造方法，包括在基板上沉积第一金属层，形成扫描线和薄膜晶体管的栅极， 所述栅极与所述扫描线电连接；在所述第一金属层上依次沉积第一绝缘层、有源层、欧姆接触层和第二金属层，形成信号线和薄膜晶体管的源极、漏极，所述信号线和扫描线交叉设置，所述源极位于信号线和扫描线交叉位置，所述漏极与信号线电连接；在所述第二金属层上沉积第二绝缘层，在所述源极上方形成导通孔，所述导通孔穿透所述源极上方的第二绝缘层；在所述第二绝缘层和导通孔上沉积透明导电层，形成像素电极，所述像素电极位于信号线和扫描线交叉所围绕形成的像素显示区域内，所述像素电极通过导通孔和透明导电层与所述源极电连接。其中，形成薄膜晶体管的栅极和漏极的步骤包括形成薄膜晶体管的栅极和漏极， 使栅极和漏极在基板的投影形状为圆形、椭圆形、多边形或不规则形。本发明的有益效果是区别于现有技术的情况，本发明通过将薄膜晶体管的源极设置在信号线和扫描线交叉位置，大幅减少挤占像素电极区域的面积，能够提高像素的开口率；同时源极的位置设计使得导通孔不在像素的显示区域，大幅减少对液晶分子配向的影响，从而降低像素象限的不对称性、改善画面品质。
图1是现有技术一种薄膜晶体管液晶显示器的薄膜晶体管的平面示意图；图2是图1中薄膜晶体管的截面示意图；图3是本发明薄膜晶体管液晶显示器实施例中一个像素电极区域的平面示意图；图4是本发明薄膜晶体管液晶显示器实施例的薄膜晶体管的平面示意图；图5是图4中薄膜晶体管沿A-A’方向的截面示意图；图6是图4中薄膜晶体管沿B-B’方向的截面示意图；图7是本发明薄膜晶体管液晶显示器制造方法实施例的流程图。
具体实施例方式下面，对本发明薄膜晶体管液晶显示器及其制造方法、基板实施例进行具体描述， 以更清楚公开本发明的细节和精神。如图3所示，图3是本发明薄膜晶体管液晶显示器实施例中一个像素电极区域的平面示意图。像素电极区域设置有基板41、信号线42、扫描线43、像素电极44以及薄膜晶体管100。信号线42和扫描线43交叉设置，像素电极44位于信号线42和扫描线43交叉所围绕形成的像素显示区域内。薄膜晶体管100形成于信号线42和扫描线43交叉的位置。 薄膜晶体管100作为像素的开关，控制像素电极44是否产生电场、如何产生电场。信号线 42和扫描线43通过控制薄膜晶体管100实现显示目的。如图4所示，图4为本发明薄膜晶体管液晶显示器实施例的薄膜晶体管的平面示意图。薄膜晶体管100包括栅极45、源极46和漏极47。源极46与漏极47在同一金属层上。栅极45和漏极47为圆形，当然，在其他实施例中也可以为椭圆形、多边形或不规则形等。根据设计的需求，还可以进一步的变更栅极45和漏极47的形状。结合图5和图6所示，栅极45与扫描线43电连接，漏极47与信号线42电连接， 源极46位于信号线42和扫描线43交叉位置，并且与像素电极44电连接。根据设计的需求，栅极45可以在沿A-A’方向的宽度大于扫描线43的宽度，也可以在沿A-A’方向的宽度小于扫描线43的宽度。根据薄膜晶体管100的尺寸确定沟道的宽度大小进而确定源极46 和漏极47的宽度。此外，扫描线43、信号线42、栅极45、源极46以及漏极47的线宽尺寸也需要满足工艺要求。请继续一起参阅图5和图6，栅极45包围漏极47，漏极47完全包围源极46，形成封闭式结构。并且，在源极45位置处设有位于漏极47之上的导通孔48，导通孔48之上覆盖有透明导电层49，透明导电层49的线宽大于导通孔48的孔径。源极46通过导通孔48 和透明导电层49电连接至像素电极44，导通孔48的孔径小于源极46的线宽。本发明实施例由于将源极46设置于信号线42和扫描线43的交叉位置，能够大幅减少挤占像素电极区域的面积，同时薄膜晶体管100的位置设计使得导通孔48不在像素的显示区域，大幅减少对液晶分子配向的影响。上述薄膜晶体管100的结构和类型仅仅是示例性的，可以是各种类型的液晶显示器的薄膜晶体管，如IPS或FFS等薄膜晶体管，本文不作限制。此外，本发明还提供一种如上所述的薄膜晶体管基板实施例，结构如前所说，即包括基材(未标示)、信号线42、扫描线43、像素电极44以及薄膜晶体管100。信号线42和扫描线43交叉设置，像素电极44位于信号线42和扫描线43交叉所围绕形成的像素显示区域内。薄膜晶体管100包括栅极45、源极46以及漏极47。栅极45与扫描线43电连接， 漏极47与信号线42电连接，源极46位于信号线42和扫描线43交叉位置，并且与像素电极44电连接。图7是本发明薄膜晶体管液晶显示器制造方法实施例的流程图，如图所示，本发明实施例包括步骤S101，在基板上沉积第一金属层，形成扫描线和薄膜晶体管的栅极，栅极与扫描线电连接。步骤S102，在第一金属层上依次沉积第一绝缘层、有源层、欧姆接触层和第二金属层，形成信号线和薄膜晶体管的源极、漏极，信号线和扫描线交叉设置，源极位于信号线和扫描线交叉位置，漏极与信号线电连接。步骤S103 在第二金属层上沉积第二绝缘层，在源极上方形成导通孔，导通孔穿透源极上方的第二绝缘层。步骤S104:在第二绝缘层和导通孔上沉积透明导电层，形成像素电极，像素电极位于信号线和扫描线交叉所围绕形成的像素显示区域内，像素电极通过导通孔和透明导电层与源极电连接。具体上，本工艺可以采用四次掩膜板技术，也可以采用五次掩膜板的技术。在实施步骤SlOl时，参阅图5和6所示，第一金属层采用磁控溅射法沉积，通过刻蚀的方法在基板上形成扫描线和薄膜晶体管的栅极45，栅极45与扫描线电连接。根据设计的需求，栅极45可以在沿A-A’方向的宽度大于扫描线的宽度，也可以在沿A-A’方向的宽度小于扫描线的宽度。栅极的形状为圆形，当然，还可以是椭圆形、多边形或不规则形等。在实施步骤S102时，继续参阅图5和图6，第一绝缘层、有源层、欧姆接触层可以采用化学气相沉积法实现。所述欧姆接触层分别与所述源极46和所述漏极47连接。源极 46和漏极47均属于第二金属层，源极46位于信号线和扫描线交叉位置，漏极47与信号线电连接。第二金属层与第一金属层可以为相同的金属，也可以为不同的金属。根据设计的需求，根据薄膜晶体管的尺寸确定沟道的宽度进而确定源极和漏极的宽度大小。在实施步骤S103时，继续参阅图5和图6，第一绝缘层与第二绝缘层为相同的绝缘材料，导通孔48的孔径小于源极46的尺寸。在实施步骤S104时，继续参阅图5和图6，透明导电层49的材料为氧化铟锡ITO 薄膜，像素电极44位于信号线和扫描线交叉所围绕形成的像素显示区域内，在沉积透明导电层49之后，导通孔48内填充氧化铟锡薄膜材料，像素电极44通过导通孔48和透明导电层49与源极46电连接。区别于现有技术的情况，本发明通过将源极设置在信号线和扫描线交叉位置，能够大幅减少挤占像素电极44区域的面积，能够提高像素的开口率；同时源极46的位置设计使得导通孔48不在像素的显示区域，大幅减少对液晶分子配向的影响，从而降低像素象限的不对称性、改善画面品质。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种薄膜晶体管液晶显示器，其特征在于，包括基板、及形成于所述基板上的信号线、扫描线、像素电极以及薄膜晶体管； 所述信号线和扫描线交叉设置，所述像素电极位于信号线和扫描线交叉所围绕形成的像素显示区域内；所述薄膜晶体管包括栅极、源极以及漏极；所述栅极与扫描线电连接，所述漏极与信号线电连接，所述源极位于信号线和扫描线交叉位置，并且与像素电极电连接。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于 所述源极和漏极皆设置于基板上的同一金属层。
3.根据权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于所述漏极完全包围源极，并且在源极位置处设有位于漏极之上的导通孔VIA，导通孔之上覆盖有透明导电层，所述源极通过导通孔和透明导电层电连接至像素电极。
4.根据权利要求3所述的液晶显示器，其特征在于所述栅极和漏极在基板的投影形状为圆形、椭圆形、多边形或不规则形。
5.一种液晶显示器的薄膜晶体管基板，其特征在于，包括基体、及形成于所述基体上的信号线、扫描线、像素电极以及薄膜晶体管； 所述信号线和扫描线交叉设置，所述像素电极位于信号线和扫描线交叉所围绕形成的像素显示区域内；所述薄膜晶体管包括栅极、源极以及漏极；所述栅极与扫描线电连接，所述漏极与信号线电连接，所述源极位于信号线和扫描线交叉位置，并且与像素电极电连接。
6.根据权利要求5所述的薄膜晶体管基板，其特征在于 所述源极和漏极皆设置于基板上的同一金属层。
7.根据权利要求6所述的薄膜晶体管基板，其特征在于所述漏极完全包围源极，并且在源极位置处设有位于漏极之上的导通孔，导通孔之上覆盖有透明导电层，所述源极通过导通孔和透明导电层电连接至像素电极。
8.根据权利要求7所述的薄膜晶体管基板，其特征在于所述栅极和漏极在基体的投影形状为圆形、椭圆形、多边形或不规则形。
9.一种薄膜晶体管液晶显示器的制造方法，其特征在于，包括在基板上沉积第一金属层，形成扫描线和薄膜晶体管的栅极，所述栅极与所述扫描线电连接；在所述第一金属层上依次沉积第一绝缘层、有源层、欧姆接触层和第二金属层，形成信号线和薄膜晶体管的源极、漏极，所述信号线和扫描线交叉设置，所述源极位于信号线和扫描线交叉位置，所述漏极与信号线电连接；在所述第二金属层上沉积第二绝缘层，在所述源极上方形成导通孔，所述导通孔穿透所述源极上方的第二绝缘层；在所述第二绝缘层和导通孔上沉积透明导电层，形成像素电极，所述像素电极位于信号线和扫描线交叉所围绕形成的像素显示区域内，所述像素电极通过导通孔和透明导电层与所述源极电连接。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述形成薄膜晶体管的栅极和漏极的步骤包括形成薄膜晶体管的栅极和漏极，使所述栅极和漏极在基板的投影形状为圆形、椭圆形、多边形或不规则形。
全文摘要
本发明公开了一种薄膜晶体管液晶显示器、基板及制造方法，薄膜晶体管液晶显示器包括基板、及形成于所述基板上的信号线、扫描线、像素电极以及薄膜晶体管；所述信号线和扫描线交叉设置，所述像素电极位于信号线和扫描线交叉所围绕形成的像素显示区域内；所述薄膜晶体管包括栅极、源极以及漏极；所述栅极与扫描线电连接，所述漏极与信号线电连接，所述源极位于信号线和扫描线交叉位置，并且与像素电极电连接。通过上述方式，本发明能够大幅减少挤占像素电极区域的面积，能够提高像素的开口率；大幅减少对液晶分子配向的影响，从而降低像素象限的不对称性、改善画面品质。
文档编号H01L21/77GK102566178SQ20111043984
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者陈政鸿 申请人:深圳市华星光电技术有限公司