[发明专利]画素结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种画素结构及其制作方法，且特别是关于一种使用半调式光罩制程的画素结构及其制作方法。

背景技术

现今社会多媒体技术相当发达，多半受惠于半导体元件与显示装置的进步。就显示器而言，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已逐渐成为市场的主流。一般而言，薄膜晶体管液晶显示器主要是由薄膜晶体管阵列基板、彩色滤光片基板与夹于此两基板之间的液晶层所构成。

公知的薄膜晶体管阵列基板包括多条扫描线、多条资料线以及多个画素结构。详细地说，各画素结构包括薄膜晶体管与画素电极。薄膜晶体管包括与扫描线电性连接的闸极、位于闸极上的通道层、位于通道层上的源极与汲极。源极与资料线电性连接。汲极与画素电极电性连接。

在公知技术中，制作画素结构时必须将沉积在基板上的膜层分别图案化以形成所需的元件。更进一步地说，公知的画素结构大致上由第一金属层、第一绝缘层、半导体层、第二金属层、第二绝缘层以及透明导电层依序地被图案化而形成。详言之，第一金属层被图案化后，形成扫描线与闸极。半导体层被图案化后，形成通道层。第二金属层被图案化后，形成资料线以及覆盖在通道层相对两侧的源极与汲极。第二金属层被图案化后，第二绝缘层被形成在资料线、源极和汲极上方。之后，第二绝缘层被图案化以形成开口。此开口贯穿第二绝缘层并曝露出薄膜晶体管的汲极。接着，透明导电层被形成在第二绝缘层上。最后，图案化透明导电层以形成画素电极图案，其中画素电极图案透过所述的开口与薄膜晶体管的汲极电性连接。

由于上述的多个膜层(即第一金属层、半导体层、第二金属层、第二绝缘层以及透明导电层)必须分别被图案化，所以公知画素结构的制作需使用多道光罩制程。然而，每一道光罩制程都需耗费时间与金钱，故在时间与成本的考量下，如何缩减光罩数量，实为目前研发人员亟欲解决的问题之一。

发明内容

本发明提供一种画素结构的制作方法，其具有减少光罩数量及降低制造成本的优点。

本发明提供一种画素结构，其制造成本低。

本发明提供一种画素结构的制作方法，包括下列步骤。提供基板，并在基板上形成薄膜晶体管。再在基板上形成绝缘层，以覆盖基板以及薄膜晶体管。接着，利用半调式光罩图案化绝缘层，以形成凸起图案、与凸起图案连接的凹陷图案以及位于凹陷图案中的开口。凸起图案的厚度大于凹陷图案的厚度。开口贯穿凹陷图案而曝露出薄膜晶体管的汲极。然后，在基板上形成透光导电层，以覆盖凸起图案、凹陷图案并填入开口。而后，形成平坦层，以覆盖透光导电层。最后，移除位于凸起图案上的部分平坦层、部份透光导电层以及开口中的部分平坦层，而使透光导电层形成一画素电极图案。

本发明提供一种画素结构，包括基板、薄膜晶体管、绝缘层以及画素电极图案。薄膜晶体管配置在基板上。绝缘层覆盖薄膜晶体管。绝缘层包括凸起图案以及与凸起图案连接的凹陷图案。凸起图案的厚度大于凹陷图案的厚度。凹陷图案具有开口。此开口曝露出薄膜晶体管的汲极。画素电极图案配置在绝缘层上且填入开口中，而与薄膜晶体管的汲极电性连接。

在本发明的一实施例中，前述的移除位于凸起图案上的部分平坦层以及部份透光导电层，而使透光导电层形成画素电极图案的方法包括下列步骤。移除位于凸起图案上的部分平坦层，以曝露出部分透光导电层。移除被平坦层曝露出的部分透光导电层，而形成画素电极图案。

在本发明的一实施例中，前述的移除位于凸起图案上的部分平坦层，以曝露出部分透光导电层的步骤包括：对平坦层进行灰化(Ashing)制程。

在本发明的一实施例中，前述的在基板上形成绝缘层以覆盖基板以及薄膜晶体管的步骤为在基板上形成绝缘层以全面性地覆盖基板以及薄膜晶体管。

在本发明的一实施例中，前述的绝缘层具有相对的第一表面与第二表面，绝缘层的第一表面与薄膜晶体管接触，而绝缘层的第二表面实质上为与基板平行的平面。

在本发明的一实施例中，前述的绝缘层的材质包括有机光阻。

在本发明的一实施例中，前述的在基板上形成透光导电层以覆盖凸起图案、凹陷图案并填入开口的步骤包括：在基板上形成透光导电层以全面性覆盖凸起图案、凹陷图案以及开口。

在本发明的一实施例中，前述的形成平坦层以覆盖透光导电层的步骤包括形成平坦层以全面性覆盖透光导电层。

在本发明的一实施例中，前述的平坦层具有相对的第一表面以及一第二表面，平坦层的第一表面与透光导电层接触，而平坦层的第二表面实质上为与基板平行的平面。