一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板、显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板、显示装置。

背景技术：

目前，高级超维场转换(advancedsuperdimensionswitch，以下简称ads)型液晶显示面板，因其具有宽视角、高透过率、高清晰度等诸多优点，被广泛应用于各显示装置中。

参阅图1，通常，ads型液晶显示面板中薄膜晶体管的制作过程如下所示，先在衬底基板1上通过第一次构图工艺形成公共电极2和栅极3，并在公共电极2和栅极3上形成绝缘层；然后在绝缘层上通过第二次构图工艺形成有源层和源漏极4；之后在有源层和源漏极4上形成钝化层，并通过第三次构图工艺在钝化层中形成过孔，以便利用过孔实现像素电极5与源漏极4的电连接；最后在钝化层上通过第四次构图工艺形成像素电极5。可见，现有ads型液晶显示面板中薄膜晶体管的制作至少需要实施4次构图工艺。

然而，由于每次构图工艺均需采用较多的工序方可完成，比如需要涂覆光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、刻蚀、检测等工序，使得薄膜晶体管的形成工艺较为复杂，导致薄膜晶体管的制作效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板、显示装置，用于简化薄膜晶体管的制作工艺，提高其制作效率。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的第一方面提供一种薄膜晶体管，包括第一电极、栅极、有源层、源漏极以及第二电极；其中，源漏极与有源层连接，第一电极与第二电极相对设置，第二电极与源漏极同层设置。

与现有技术相比，本发明提供的薄膜晶体管具有如下有益效果：

在本发明提供的薄膜晶体管中，第二电极和源漏极同层设置，且第二电极和源漏极均由导电材料形成，使得第二电极和源漏极能够在一次构图工艺制作成型，而无需在源漏极和第二电极之间形成钝化层，并耗费一次构图工艺在钝化层上形成过孔。因此，与现有技术相比，本发明提供的薄膜晶体管能够减少其制作过程中构图工艺的使用次数，从而简化薄膜晶体管的制作工艺，以提高制作效率。

基于上述薄膜晶体管的技术方案，本发明的第二方面提供一种薄膜晶体管的制作方法，用于制作上述薄膜晶体管，所述制作方法包括：第二电极和源漏极在一次构图工艺中形成。

与现有技术相比，本发明提供的薄膜晶体管的制作方法所能实现的有益效果，与上述技术方案提供的薄膜晶体管所能达到的有益效果相同，在此不做赘述。

基于上述薄膜晶体管的技术方案，本发明的第三方面提供一种阵列基板，所述阵列基板包括上述技术方案所提供的薄膜晶体管。

与现有技术相比，本发明提供的阵列基板所能实现的有益效果，与上述技术方案提供的薄膜晶体管所能达到的有益效果相同，在此不做赘述。

基于上述阵列基板的技术方案，本发明的第四方面提供一种显示装置，所述显示装置包括上述技术方案所提供的阵列基板。

与现有技术相比，本发明提供的显示装置所能实现的有益效果，与上述技术方案提供的阵列基板所能达到的有益效果相同，在此不做赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中薄膜晶体管的结构俯视示意图；

图2为本发明实施例一提供的薄膜晶体管的结构俯视示意图；

图3为本发明实施例二提供的薄膜晶体管的结构俯视示意图；

图4为本发明实施例二提供的薄膜晶体管的a-a剖视示意图；

图5为本发明实施例提供的薄膜晶体管所在液晶显示屏的电光控制特性图；

图6为本发明实施例提供的薄膜晶体管所在液晶显示屏的响应特性图；

图7为本发明实施例提供的薄膜晶体管的制作方法流程图一；

图8为本发明实施例提供的薄膜晶体管的制作方法流程图二。

附图标记：

1-衬底基板，2-公共电极，

3-栅极，4-源漏极，

41-源极，42-漏极，

5-像素电极，6-第一电极，

7-第二电极，8-绝缘层，

9-钝化层。

具体实施方式

为了进一步说明本发明实施例提供的薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板、显示装置，下面结合说明书附图进行详细描述。

参阅图2和图3，本发明实施例提供的薄膜晶体管包括第一电极6、栅极3、有源层、源漏极4以及第二电极7；其中，源漏极4与有源层连接，第一电极6与第二电极7相对设置，第二电极7与源漏极4同层设置。

具体实施时，第一电极6是指设置在衬底基板1上的电极，而第二电极7是指与源漏极4同层设置且远离衬底基板1的电极；第一电极6与第二电极7相对设置，是指第一电极6在衬底基板1的正投影与第二电极7在衬底基板1的正投影重叠或部分重叠。其中，第一电极6采用掺锡氧化铟(indiumtinoxide，简称ito)材料制作成型，而第二电极7优选采用与源漏极4相同的材料制作成型，具体的，第二电极7和源漏极4采用金属材料制作成型，比如铝或铜等。

通过上述具体实施过程可知，在本实施例提供的薄膜晶体管中，第二电极7和源漏极4同层设置，且第二电极7和源漏极4均由导电材料形成，使得第二电极7和源漏极4能够在一次构图工艺中制作成型，而无需在源漏极4和第二电极7之间形成钝化层，并耗费一次构图工艺在钝化层上形成过孔。因此，与现有技术相比，本发明实施例提供的薄膜晶体管能够减少其制作过程中构图工艺的使用次数，从而简化薄膜晶体管的制作工艺，以提高制作效率。

而且，在本发明实施例提供的薄膜晶体管中，第二电极7和源漏极4同层设置，而源漏极通常又与数据信号线一体成型，使得第二电极7、源漏极4和数据信号线能够在一次构图工艺中制作成型，确保第二电极7与数据信号线之间不存在套准误差，因此，当在衬底基板1上阵列形成多个薄膜晶体管时，位于相邻两个薄膜晶体管之间的数据信号线，能够与这两个薄膜晶体管中的第二电极7保持相同间距，确保数据信号线与相邻两个薄膜晶体管中的第二电极7之间所形成的耦合电容相同，从而避免出现因耦合电容不同而产生数据信号串扰的现象，有利于提高薄膜晶体管所在显示装置的显示品质。

值得一提的是，上述实施例中，第一电极6的形状和第二电极7的形状可以相同，也可以不同，示例性的，第一电极6设置在衬底基板1上，可为板状电极或狭缝电极；而第二电极7远离衬底基板1设置，优选使用狭缝电极。当第一电极6和/或第二电极7为狭缝电极时，狭缝电极的狭缝走向可以根据实际需要自行设定。

在本实施例中，当第一电极6为板状电极，第二电极7为狭缝电极时，狭缝电极的狭缝走向沿着板状电极的长边方向；或，狭缝电极的狭缝走向沿着板状电极的短边方向。具体的，板状电极在衬底基板1的正投影形状类似矩形，狭缝电极的狭缝走向沿着板状电极的短边方向设置时如图2所示；狭缝电极的狭缝走向沿着板状电极的长边方向设置时如图3所示。对比图2和图3可知，与将狭缝电极的狭缝走向沿着板状电极的短边方向设置相比，在具有相同面积的第二电极7中，将狭缝电极的狭缝走向沿着板状电极的长边方向设置，能够充分利用第二电极7的平面空间，合理布置多组狭缝的开设位置，使得多组狭缝能够在第二电极7中占据更大的空间，从而提高薄膜晶体管所在显示装置的开口率。

需要补充的是，虽然第二电极7与源漏极4同层设置，但是源漏极4的厚度与第二电极7的厚度不同。通常，源漏极4用于传输数据信号，需要具备一定厚度，以使得源漏极4具有一定电阻值，从而实现数据信号的准确传输。而第二电极7为狭缝电极，且第二电极7一般位于对应设置液晶的区域，如果第二电极7的厚度较厚，则在第二电极7狭缝开口的边缘处将会呈现出较大的段差，这样当在第二电极7上形成用于为液晶配向的配向层时，配向层对应段差存在的区域难以做到配向摩擦均匀化，容易造成配向层配向不良，影响到液晶显示装置的正常显示，因此，第二电极7的厚度应较小。示例性的，源漏极4的厚度为0.35μm～0.4μm；而第二电极7的厚度为0.04μm～0.07μm。

需要说明的是，第一电极6可以作为公共电极，也可以作为像素电极。当第一电极6作为公共电极时，对应的第二电极7应作为像素电极，此时，栅极3应与第一电极6连接，而源漏极4应与第二电极连接。当第一电极6作为像素电极时，对应的第二电极7应作为公共电极，此时，栅极3应与第二电极连接，而源漏极4应与第一电极连接。

为了更清楚的说明第一电极6为公共电极或像素电极时对应薄膜晶体管的结构，下面列举两种具体的薄膜晶体管结构，分别在实施例一和实施例二中详细说明如下。

实施例一：

参阅图2，该薄膜晶体管多用于ads型液晶显示面板中，其第一电极6为公共电极，第二电极7为像素电极；第一电极6和栅极3同层设置在衬底基板1上，第一电极6和栅极3连接；在第一电极6和栅极3上设置绝缘层，且在绝缘层上分别设置有源层、源漏极4以及第二电极7，源漏极4分别与有源层和第二电极连接。

可以理解的是，源漏极4一般包括源极和漏极，按照薄膜晶体管的不同类型，源极和漏极可以互换使用。在本实施例中，以源极41作为薄膜晶体管的信号输入端，其与数据信号线连接，以漏极42作为薄膜晶体管的信号输出端，其与像素电极直接连接。

实施例二：

参阅图3和图4，该薄膜晶体管多用于高开口率高级超维场转换(highapertureadvancedsuperdimensionswitch，以下简称hads)型液晶显示面板中，其第一电极6为像素电极，第二电极7为公共电极；第一电极6和栅极3分别设在衬底基板1上，且第一电极6和栅极3上设有绝缘层8；在绝缘层8对应第一电极6的部分设置第一过孔，在绝缘层8对应栅极3的部分设置第二过孔，并在绝缘层8上分别设置有源层、源极41、漏极42以及第二电极7，漏极42通过第一过孔与第一电极6连接，第二电极7通过第二过孔与栅极3连接。

为了清楚说明上述实施例中第二电极7的材料对薄膜晶体管的电光控制特性的影响，下面以薄膜晶体管应用于液晶显示屏中为例进行详细说明。

图5为本发明实施例提供的薄膜晶体管所在液晶显示屏的电光控制特性图；其中，当薄膜晶体管中的第二电极7采用铝合金材料制作时，薄膜晶体管所在的液晶显示屏在反射模式下的电光控制特性图如曲线a所示，薄膜晶体管所在的液晶显示屏在透射模式下的电光控制特性图如曲线c所示；当薄膜晶体管中的第二电极7采用ito材料制作时，薄膜晶体管所在的液晶显示屏在反射模式和透射模式下的电光控制特性图均如曲线b所示。

对比图5中曲线a、曲线b和曲线c可见，在液晶显示屏最大控制电压为5.6v时，如果第二电极7由铝合金材料制作形成，则其薄膜晶体管所在的液晶显示屏在反射模式下的最大亮度l255的值为0.32a.u.，而其薄膜晶体管所在的液晶显示屏在透射模式下的最大亮度l255的值为0.24a.u.；而如果第二电极7由ito材料制作形成，则其薄膜晶体管所在的液晶显示屏在反射模式和透射模式下的最大亮度l255的值均为0.27a.u.。由此可知，本发明实施例提供的第二电极7采用铝合金材料制作时，其薄膜晶体管所在的液晶显示屏在反射模式的电光控制特性，比第二电极7采用ito材料制作时其薄膜晶体管所在的液晶显示屏在反射模式的电光控制特性更为优良；而本发明实施例提供的第二电极7采用铝合金材料制作时，其薄膜晶体管所在的液晶显示屏在透射模式的电光控制特性，比第二电极7采用ito材料制作时其薄膜晶体管所在的液晶显示屏在透射模式的电光控制特性虽然略差一些，但二者差距并不太大，能够满足薄膜晶体管所在的液晶显示屏在透射模式的显示需求。

图6为本发明实施例提供的薄膜晶体管所在液晶显示屏的响应特性图；其中，当薄膜晶体管中的第二电极7采用铝合金材料制作时，薄膜晶体管所在的液晶显示屏在反射模式下的响应特性图如曲线d所示，薄膜晶体管所在的液晶显示屏在透射模式下的响应特性图如曲线f所示；当薄膜晶体管中的第二电极7采用ito材料制作时，薄膜晶体管所在的液晶显示屏在反射模式和透射模式下的响应特性图均如曲线e所示。

对比图6中曲线d、曲线e和曲线f可见，如果第二电极7由铝合金材料制作形成，则其薄膜晶体管所在的液晶显示屏在反射模式和透射模式的响应时间均为25.0ms；而如果第二电极7由ito材料制作形成，则其薄膜晶体管所在的液晶显示屏在反射模式和透射模式的响应时间均为25.1ms。由此可知，第二电极7由铝合金材料制作形成，或者第二电极7由ito材料制作形成，对于其薄膜晶体管所在液晶显示屏在反射模式和透射模式的响应时间影响不大，二者较为接近，且第二电极7由铝合金材料制作形成时其薄膜晶体管所在液晶显示屏的响应时间还略快一点。

综上，本发明实施例提供的第二电极7由铝金属制作成型的薄膜晶体管，在用于液晶显示屏中时，比现有第二电极7由ito材料制作成型的薄膜晶体管具有更大优势。

本发明实施例还提供了一种薄膜晶体管的制作方法，用于制作上述实施例所提供的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的制作方法包括：第二电极和源漏极在一次构图工艺中形成。

具体实施时，第二电极的材料和源漏极的材料可以相同，也可以不同。如果第二电极和源漏极采用相同的材料制作，例如采用金属，则在沉积金属膜层后，通过一次光罩(mask)工艺即可制作形成第二电极和源漏极；而如果第二电极和源漏极分别由不同的材料构成，例如第二电极的材料为ito材料，源漏极的材料为金属，则需要层叠沉积ito膜层和金属膜层，或者分区域沉积ito膜层和金属膜层，然后通过一次光罩(mask)工艺制作形成第二电极和源漏极。

与现有技术相比，本发明实施例提供的薄膜晶体管的制作方法所能实现的有益效果，与上述技术方案提供的薄膜晶体管所能达到的有益效果相同，在此不做赘述。

需要说明的是，在本发明实施例提供的薄膜晶体管的制作方法中，第二电极和源漏极在一次构图工艺中形成时，优选使用半色调光罩(halftonemask)工艺形成。通过半色调光罩工艺能够对不同区域膜层的曝光量进行不同调整，以使得不同区域的膜层具有不同形状和不同厚度。示例性的，在有源层和绝缘层上沉积金属膜层后，利用半色调光罩对金属膜层进行分区域刻蚀，能够得到具有不同厚度的第二电极和源漏极。

值得一提的是，通常薄膜晶体管中的第一电极可作为公共电极，也可作为像素电极。当第一电极为公共电极时，对应的第二电极为像素电极，此时，参阅图7，对应薄膜晶体管的制作方法包括：

s1，提供一衬底基板，在衬底基板上分别形成第一电极和栅极，使得第一电极和栅极连接；

s2，在栅极上形成绝缘层，在绝缘层上形成有源层；

s3，在有源层和绝缘层上通过一次构图工艺分别形成源漏极和第二电极，使得源漏极与有源层连接，第二电极与源漏极连接。

可见，采用上述方法制作薄膜晶体管时，第一电极和栅极可以使用一次构图工艺形成，第二电极与源漏极可以使用一次构图工艺形成，因此，本发明实施例提供的薄膜晶体管的制作方法，采用2次构图工艺即可完成该薄膜晶体管的制作。与现有技术中至少需要实施4次构图工艺方能完成薄膜晶体管的制作相比，能够减少薄膜晶体管制作过程中构图工艺的使用次数，从而简化薄膜晶体管的制作工艺，以提高制作效率。

而当第一电极为像素电极时，对应的第二电极为公共电极，此时，参阅图8，对应薄膜晶体管的制作方法包括：

s1，提供一衬底基板，在衬底基板上分别形成第一电极和栅极，在第一电极和栅极上形成绝缘层；

s2，在绝缘层对应第一电极的部分形成第一过孔，在绝缘层对应栅极的部分形成第二过孔；

s3，在绝缘层上形成有源层，在有源层和绝缘层上通过一次构图工艺分别形成源漏极和第二电极，使得源漏极与有源层连接，且源漏极通过第一过孔与第一电极连接，第二电极通过第二过孔与栅极连接。

可见，采用上述方法制作薄膜晶体管时，第一电极和栅极可以使用一次构图工艺形成，第一过孔和第二过孔可以使用一次构图工艺形成，第二电极与源漏极可以使用一次构图工艺形成，因此，本发明实施例提供的薄膜晶体管的制作方法，采用3次构图工艺即可完成该薄膜晶体管的制作。与现有技术中至少需要实施4次构图工艺方能完成薄膜晶体管的制作相比，能够减少薄膜晶体管制作过程中构图工艺的使用次数，从而简化薄膜晶体管的制作工艺，以提高制作效率。

本发明实施例还提供了一种阵列基板，所述阵列基板包括上述实施例提供的薄膜晶体管。所述阵列基板中的薄膜晶体管与上述实施例中的薄膜晶体管具有的优势相同，此处不再赘述。

本发明实施例还提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述实施例提供的阵列基板。所述显示装置中的阵列基板与上述实施例中的阵列基板具有的优势相同，此处不再赘述。

上述实施例提供的显示装置可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、显示器、电视机、数码相框或导航仪等具有显示功能的产品或部件。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。