专利名称：画素结构及其制作方法
画素结构及其制作方法技术领域
本发明是有关于一种画素结构及其制作方法，且特别是有关于一种具有储存电容的画素结构及其制作方法。
背景技术：
由于显示器的需求与日俱增，加上近年来绿色环保概念的兴起，具有高画质、空间利用效率佳、低消耗功率、无辐射等优越特性的薄膜晶体管液晶显示器(thin filmtransistor liquid crystal display, TFT-1XD)已逐渐成为显示器市场的主流。为了满足使用者的需求，薄膜晶体管液晶显示器的性能不断朝向高对比度(high contrast ratio) >无灰阶反转(no gray scale inversion)、色偏小(little color shift)、高亮度(highluminance)、高色彩丰富度、高色饱和度、快速反应、显示画面稳定与广视角等特性发展。
一般而言，薄膜晶体管液晶显示器主要由分别配置有画素数组与彩色滤光数组的两基板以及配置于此两基板间的液晶层所组成。现有技术中的画素结构包括薄膜晶体管、画素电极以及储存电容下电极。画素电极电性连接薄膜晶体管。储存电容下电极与画素电极构成一储存电容，以维持画素结构显示影像的稳定。由于储存电容的电容值与TFT-LCD画素的充放电特性息息相关，储存电容过大可能会有充电不足的问题；太小则易造成显示画面的闪烁。然而，TFT-LCD的薄膜晶体管数组基板所使用的扫描配线、数据配线及储存电容下电极配线一般是采遮光的金属材质，而金属材质的配线将遮蔽光线透过，其大大的限制了产品的光利用效率，并使得背光模块的消耗功率增加。若是通过减少扫描配线、数据配线的幅宽来提升TFT-1XD光利用效率，将使得TFT-1XD配线的RC负载增加，造成讯号传递的失真；而通过减少储存电容电极的幅宽来提升TFT-LCD光利用效率，则可能因储存电容不符需求，而造成显示画面闪烁，影响显示质量。发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种可增加储存电容值画素结构及其制作方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种画素结构，配置于一基板上，该画素结构包括: 一闸极，配置于所述基板上； 一电容电极，配置于所述的基板上； 一电容透明电极，配置于所述的基板上，且覆盖所述电容电极与部分的基板； 一闸绝缘层，配置于所述基板上，且覆盖闸极与电容透明电极，该闸绝缘层具 有一开口，且该开口暴露出部分电容透明电极； 一半导体层，配置于所述闸绝缘层上，且位于所述闸极的上方； 一源极，配置于所述闸绝缘层上； 一汲极，配置于所述闸绝缘层上，其中源极与该汲极暴露出部分半导体层； 一保护层，配置于所述闸绝缘层上，且覆盖源极、汲极、闸绝缘层以及所述开口所暴露出的电容透明电极，其中该保护层具有一接触窗，且该接触窗暴露出部分汲极；
以及一画素电极，配置于该保护层上，该画素电极透过所述接触窗与汲极电性连接，其中该画素电极与所述开口所暴露出的电容透明电极之间具有一重迭区域构成的一储存电容。所述闸极与电容电极为同一膜层。所述电容透明电极的材质是铟锡氧化物或铟锌氧化物。所述闸极、源极以及汲极构成一底闸型薄膜晶体管。为了实现前述目的，本发明还提供一种画素结构的制作方法，其包括:
形成一闸极与一电容电极于一基板上；
形成电容透明电极于所述基板上，其中该电容透明电极覆盖所述电容电极与部分该基
板；
形成一闸绝缘层于所述基板上，其中该闸绝缘层覆盖所述闸极与电容透明电极，该闸绝缘层具有一开口，且该开口暴露出部分该电容透明电极；
形成一半导体层于闸绝缘层上，且半导体层位于闸极的上方；
形成一源极与一汲极于所述闸绝缘层上，且源极与该汲极暴露出部分半导体层；形成一保护层于所述闸绝缘层上，且该保护层覆盖源极、汲极、闸绝缘层以及所述开口所暴露出的电容透明电极，该保护层具有一接触窗，且该接触窗暴露出部分汲极；
形成一画素电极于该保护层上，且该画素电极穿过所述接触窗与所述汲极电性连接，且该画素电极与所述开口所暴露出的电容透明电极之间形成具有一重迭区域构成的一储存电容。所述闸极与该电容电极为同一膜层。所述电容透明电极的材质为铟锡氧化物或铟锌氧化物。所述形成闸极与电容电极的步骤，包括:
形成一第一金属层于该基板上；以及
图案化该第一金属层，以形成该闸极与该电容电极。所述形成源极与汲极的步骤，包括:
形成一第二金属层于所述半导体层与所述闸绝缘层上；以及 图案化该第二金属层，以形成该源极以及汲极。所述闸极、源极以及汲极构成一底闸型薄膜晶体管。采用以上的技术方案，由于本发明的闸绝缘层并未完全覆盖电容透明电极，而是具有一暴露出部分电容透明电极的开口，因此画素电极与部分电容透明电极之间的距离可通过开口的设计而缩短。再者，由于储存电容值的大小是与画素电极以及电容透明电极之间的距离成反比，因此本发明的画素结构的设计可有效提升整体储存电容值。
下面结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明:
图1为本发明画素结构实施例之一的的俯视透视示意 图2为沿图1的线1-1以及线I1-1I的剖面示意图； 图3至图11依次为本发明的画素结构的制作方法的逐步骤制作出的画素结构的剖面示意图。
具体实施方式
图1绘示为本发明的一实施例的画素结构的俯视透视示意图。图2绘示为沿图1的线1-1以及线I1-1I的剖面示意图。请同时参考图1与图2，在本实施例中，画素结构100配置于一基板10上，其中基板10可以为玻璃基板、塑料基板或是其他材质的基板。画素结构100与扫描线20以及数据线30电性连接，且画素结构100包括一闸极110、一电容电极120、一电容透明电极130、一闸绝缘层140、一半导体层150、一源极160、一汲极165、一保护层170以及一画素电极182。
详细来说，闸极110配置于基板10上。电容电极120配置于基板10上。电容透明电极130配置于基板10上，且覆盖电容电极120与部分基板10。闸绝缘层140配置于基板10上，且覆盖闸极110与电容透明电极130。特别是，闸绝缘层140具有一开口 142，且开口 142暴露出部分电容透明电极130。半导体层150配置于闸绝缘层140上，且位于闸极110的上方。源极160配置于闸绝缘层140上。汲极165配置于闸绝缘层140上，其中源极160与汲极165暴露出部分半导体层150。保护层170配置于闸绝缘层140上，且覆盖源极160、汲极165、闸绝缘层140以及开口 142所暴露出的电容透明电极130。保护层170具有一接触窗172，且接触窗172暴露出部分汲极165。画素电极180配置于保护层170上。画素电极180穿过接触窗172与汲极165电性连接。画素电极180与闸绝缘层140的开口142所暴露出的电容透明电极130之间具有一重迭区域P以构成一储存电容Cst。
更具体来说，在本实施例中，闸极110与电容电极120属于同一膜层,其中闸极110的材质与电容电极120的材质可以是金属或合金，于此并不加以限制。特别是，本实施例的电容透明电极130并未覆盖闸极110，且电容透明电极130的材质可以是铟锡氧化物或铟锌氧化物。此外，本实施例的闸极110、源极160以及汲极165构成一底闸型薄膜晶体管。
由于本实施例的闸绝缘层140并未完全覆盖电容透明电极130，而是具有一暴露出部分电容透明电极130的开口 142，因此画素电极180与部分电容透明电极130之间的距离可透过闸绝缘层140的开口 142的设计而缩短。再者，由于储存电容值的大小是与画素电极180以及电容透明电极130之间的距离成反比，因此在画素电极180与部分电容透明电极130之间的距离缩短下，本实施例的画素结构100的储存电容Cst可增加。简言之，本实施例的画素结构100的设计可有效提升整体储存电容值。
以上仅介绍本发明的画素结构100的结构，并未介绍本发明的画素结构100的制作方法。对此，以下将以另一实施例配合图1、图3至图11来详细说明上述实施例之画素结构的制作方法。
图3至图11为本发明的画素结构的制作方法的逐步骤制作出的画素结构的剖面示意图。请先参考图1与图3，依照本实施例的画素结构的制作方法，首先，形成一第一金属层IlOa于一基板10上,其中第一金属层IlOa完全覆盖基板10。此处,第一金属层IlOa的材质与扫描线20的材质相同，其可以是金属或合金，于此并不加以限制。基板10可以为玻璃基板、塑料基板或是其他材质的基板。
接着，请参考图4，图案化第一金属层110a，而形成一闸极110与一电容电极120。也就是说，闸极Iio与电容电极120实质上属于同一膜层。接着，请参考图5，形成电容透明电极130于基板10上，其中电容透明电极130覆盖电容电极120与部分基板10。需说明的是，此处的电容透明电极130并未覆盖闸极110。此外，电容透明电极130的材质可以是铟锡氧化物或铟锌氧化物。接着，请参考图6，形成一闸绝缘层140于基板10上，其中闸绝缘层140覆盖闸极110与电容透明电极130。特别是，闸绝缘层140具有一开口 142，且开口 142暴露出部分电容透明电极130。此处的开口 142的形成方式是通过光罩(图中未显示)曝光显影的方式所形成，因此开口 142的大小可随光罩的设计而改变。接着，请参考图7，形成一半导体层150于闸绝缘层140上，其中半导体层150位于闸极Iio的上方。接着，请参考图1与图8，形成一第二金属层160a于半导体层150与闸绝缘层140上。此处，第二金属层160a的材质与数据线30的材质相同，其可以是金属或合金，于此并不加以限制。接着，请参考图9，图案化第二金属层160a，而形成一源极160以及一汲极165，其中源极160与汲极165暴露出部分半导体层150。此处，闸极110、源极160以及汲极165
构成一底闸型薄膜晶体管。之后，请参考图10，形成一保护层170于闸绝缘层140上，其中保护层170覆盖源极160、汲极165、闸绝缘层140以及开口 142所暴露出的电容透明电极130。保护层170具有一接触窗172，且接触窗172暴露出部分汲极165。最后，请参考图11,形成一画素电极180于保护层170上，其中画素电极180透过接触窗172与汲极165电性连接，且画素电极180与开口 142所暴露出的电容透明电极130之间具有一重迭区域P以构成一储存电容Cst。至此，已完成画素结构100的制作。由平行板电容公式:Cst= ε *A/d中可得知，储存电容Cst的大小与画素电极180以及电容透明电极130的重迭区域P的面积成正比，而与画素电极180以及电容透明电极130之间的距离成反比。由于本实施例的闸绝缘层140并未完全覆盖电容透明电极130，而是具有一暴露出部分电容透明电极130的开口 142，因此画素电极180与部分电容透明电极130之间的距离可透过闸绝缘层140的开口 142的设计而缩短，故本实施例的画素结构100的储存电容Cst可增加。此外，由于本实施例的闸绝缘层140的开口 142的大小是由光罩(未绘示)所决定，因此可透过光罩的设计来增加画素电极180与开口 142所暴露出的电容透明电极130的重迭区域P的面积，进而提高本实施的画素结构100整体的储存电容值。简言之，本实施例的画素结构100的设计可有效提升整体储存电容值。综上所述，由于本发明的闸绝缘层并未完全覆盖电容透明电极，而是具有一暴露出部分电容透明电极的开口，因此画素电极与部分电容透明电极之间的距离可通过开口的设计而缩短，可提高画素结构的储存电容值。此外，本发明是通过光罩来定义出闸绝缘层的开口的大小，因此可通过光罩的设计来增加画素电极与开口所暴露出的电容透明电极的重迭区域的面积，进而可提高本发明的画素结构整体的储存电容值。虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，故本发明的保护范围当以权利要求书所界定的范围为准。
权利要求
1.一种画素结构，配置于一基板上，其特征在于:该画素结构包括: 一闸极，配置于该基板上； 一电容电极，配置于该基板上； 一电容透明电极，配置于该基板上，且覆盖该电容电极与部分的基板； 一闸绝缘层，配置于所述基板上，且覆盖闸极与电容透明电极，该闸绝缘层具有一开口，且该开口暴露出部分电容透明电极； 一半导体层，配置于该闸绝缘层上，且位于所述闸极的上方； 一源极，配置于该闸绝缘层上； 一汲极，配置于该闸绝缘层上，其中该源极与该汲极暴露出部分该半导体层； 一保护层，配置于该闸绝缘层上，且覆盖该源极、汲极、闸绝缘层以及所述开口所暴露出的电容透明电极，其中该保护层具有一接触窗，且该接触窗暴露出部分汲极；以及一画素电极，配置于该保护层上，该画素电极穿过所述接触窗与汲极电性连接，其中该画素电极与所述开口所暴露出的电容透明电极之间具有一重迭区域构成的一储存电容。
2.根据权利要求1所述的画素结构，其特征在于:所述闸极与电容电极为同一膜层。
3.根据权利要求1所述的画素结构，其特征在于:所述电容透明电极的材质是铟锡氧化物或铟锌氧化物。
4.根据权利要求1所述的画素结构，其特征在于:所述闸极、源极以及汲极构成一底闸型薄膜晶体管。
5.—种画素结构的制作方法，其特征在于:其包括: 形成一闸极与一电容电极于一基板上； 形成电容透明电极于所述基板上，其中该电容透明电极覆盖所述电容电极与部分该基板； 形成一闸绝缘层于所述基板上，其中该闸绝缘层覆盖所述闸极与电容透明电极，该闸绝缘层具有一开口，且该开口暴露出部分该电容透明电极； 形成一半导体层于闸绝缘层上，且该半导体层位于闸极的上方； 形成一源极与一汲极于所述闸绝缘层上，且该源极与汲极暴露出部分半导体层；形成一保护层于所述闸绝缘层上，且该保护层覆盖源极、汲极、闸绝缘层以及所述开口所暴露出的电容透明电极，该保护层具有一接触窗，且该接触窗暴露出部分汲极； 形成一画素电极于该保护层上，且该画素电极穿过所述接触窗与所述汲极电性连接，且该画素电极与所述开口所暴露出的电容透明电极之间形成具有一重迭区域构成的一储存电容。
6.根据权利要求5所述的画素结构的制作方法，其特征在于:所述闸极与该电容电极为同一膜层。
7.根据权利要求5所述的画素结构的制作方法，其特征在于:所述电容透明电极的材质是铟锡氧化物或铟锌氧化物。
8.根据权利要求5所述的画素结构的制作方法，其特征在于:所述形成该闸极与电容电极的步骤，包括: 形成一第一金属层于该基板上；以及 图案化该第一金属层，以形成该闸极与该电容电极。
9.根据权利要求5所述的画素结构的制作方法，其特征在于:所述形成源极与汲极的步骤，包括: 形成一第二金属层于所述半导体层与所述闸绝缘层上；以及 图案化该第二金属层，以形成该源极以及汲极。
10.根据权利要求5所述的画素结构的制作方法，其特征在于:所述闸极、源极以及汲极构成一底闸型薄膜晶体 管。
全文摘要
本发明公开了一种画素结构，其包括一闸极、一电容电极、一电容透明电极、一闸绝缘层、一半导体层、一源极、一汲极、一保护层以及一画素电极。闸极与电容电极配置于一基板上。电容透明电极覆盖电容电极与部分基板。闸绝缘层覆盖闸极与电容透明电极。闸绝缘层具有一暴露出部分电容透明电极的开口。源极与汲极暴露出部分半导体层。保护层覆盖源极、汲极、闸绝缘层以及开口所暴露出的电容透明电极。保护层具有一暴露出部分汲极的接触窗，且画素电极穿过接触窗与汲极电性连接。画素电极与开口所暴露出的电容透明电极之间具有一重迭区域以构成一储存电容。
文档编号H01L21/77GK103137619SQ201210470170
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日
发明者韩家荣, 欧李启维, 陈柏玮, 许宇禅, 黄隽尧 申请人:华映光电股份有限公司, 中华映管股份有限公司