專利名稱：一種tft lcd陣列基板結(jié)構(gòu)和制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種TFT LCD(薄膜晶體管液晶顯示器)陣列基板的結(jié)構(gòu)和制造方法，尤其涉及一種TFT LCD的陣列基板自補償寄生電容結(jié)構(gòu)和制造方法。
背景技術(shù)：
TFT LCD技術(shù)中，依靠排列成矩陣的像素點的亮度變化來實現(xiàn)畫面的顯示。一個TFT LCD包含許多個像素，每個像素由RGB三個亞像素構(gòu)成，可以顯示256種灰度變化。要顯示一幅我們想要的畫面，就要控制每個亞像素上的灰度。當(dāng)某一行上的柵電極(Gate)加上開啟電壓Von，TFT(薄膜晶體管)器件打開時，漏、源極導(dǎo)通，給定的信號從數(shù)據(jù)線上加到亞像素的像素電極上。在公共電極電壓不變的情況下，亞像素像素電極上一定的電壓，決定了對應(yīng)亞像素區(qū)域上一定的灰度。但是因為柵極和源極存在一定的交疊，并因此產(chǎn)生了寄生電容Cgs，當(dāng)柵電極上加上關(guān)閉電壓Voff，TFT器件關(guān)閉的時候，Cgs會引起像素上電壓的跳變，這樣的電壓變化稱為ΔVp。計算公式為ΔVp＝[Cgs/(Clc+Cgs+Cst)]ΔVg，式中Cgs是寄生電容，Clc是液晶層的電容，Cst是存貯電容，ΔVg是柵線Von與Voff的電壓差。如果工藝條件不穩(wěn)定產(chǎn)生源極相對柵極的移動時，相鄰或相近像素柵極和源極的交疊面積不一致，就會形成ΔVp’，其中ΔVp’＝ΔVp1-ΔVp2，ΔVp1，ΔVp2是相鄰或相近像素的ΔVp數(shù)值。如果ΔVp’不等于0，就會使相鄰或相近像素的灰度不均勻從而產(chǎn)生許多畫面品質(zhì)的不良如Mura等。
現(xiàn)有技術(shù)的TFT LCD亞像素結(jié)構(gòu)設(shè)計，當(dāng)柵極電壓從Von變到Voff時，處在柵極和源極之間的寄生電容Cgs大小會對像素的灰度產(chǎn)生影響，當(dāng)工藝穩(wěn)定時，柵極和源極的交疊面積基本相同，Cgs大小基本相等，像素間的灰度基本恒定，不會出現(xiàn)畫面灰度不均的現(xiàn)象，但當(dāng)工藝條件不穩(wěn)定產(chǎn)生源極相對柵極的移動時，柵極和源極的交疊面積發(fā)生變化導(dǎo)致Cgs大小不同，相鄰或相近像素間的灰度不一致，某些區(qū)域亮度過高(發(fā)白)，某些區(qū)域亮度不足(發(fā)黑)，這樣就會出現(xiàn)畫面灰度不均的現(xiàn)象如Mura。
圖1所示是現(xiàn)有技術(shù)中TFT LCD的各層薄膜結(jié)構(gòu)示意圖，依次為柵極金屬層薄膜1a；柵極絕緣層薄膜2a；有源層薄膜3a；源漏極金屬層薄膜4a；鈍化層薄膜5a和像素電極薄膜6a。圖2A所示是現(xiàn)有技術(shù)中TFT LCD陣列基板亞像素結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖3A所示是圖2A中TFT開關(guān)部分的放大圖；圖3B是圖3A中A-A部位的橫截面圖。結(jié)合圖2A、圖3A和圖3B可以看出，陣列基板的亞像素結(jié)構(gòu)基本上包括形成在基板上的柵線和柵電極1，形成在柵電極1上的柵極絕緣層2，形成在柵極絕緣層2上的有源層3，形成在有源層3上的數(shù)據(jù)線4、漏極7和源極8，鈍化層5覆蓋數(shù)據(jù)線4和源、漏電極8、7等部分，其在源電極8的上方相應(yīng)的形成鈍化層過孔11，像素電極6形成在鈍化層5上，并通過過孔11與源電極8相連，另外像素電極與柵極交疊區(qū)12構(gòu)成存儲電容。圖2B所示的結(jié)構(gòu)是在圖2A所示的結(jié)構(gòu)上增加了柵極金屬層擋光條13，圖2C所示的結(jié)構(gòu)是在圖2A所示的結(jié)構(gòu)上增加了柵極金屬層公共電極14；這三種亞像素結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管類似。
如圖3A所示，其中的柵極和源極的交疊區(qū)9是一個矩形，如果某一型號的設(shè)計中柵極和源極的交疊區(qū)9的長a等于6μm，寬b等于30μm，那么在工藝條件穩(wěn)定時，柵極和源極的交疊區(qū)9的面積是A＝6×30＝180μm2。當(dāng)工藝不穩(wěn)定時，這在生產(chǎn)過程中是在所難免的，又分兩種情況，一種是源極8相對柵極1在豎直方向上產(chǎn)生移動，另一種是源極8相對柵極1在水平方向上產(chǎn)生移動，因為第一種情況在交疊區(qū)面積上不會產(chǎn)生影響，所以我們主要討論源極8相對柵極1在水平方向上產(chǎn)生移動的情況，現(xiàn)在我們假設(shè)源極8相對柵極1在水平方向上向左產(chǎn)生1μm移動時，這時柵極和源極的交疊區(qū)9的長a變?yōu)?μm而寬b保持不變，這時柵極和源極的交疊區(qū)9的面積變?yōu)锳shift＝7×30＝210μm2，在介電常數(shù)和兩個電極之間的距離不變的情況下，Cgs寄生電容的變化率為(210-180)/180＝16.7％，根據(jù)公式ΔVp=CgsCgs+Clc+Cst(Von-Voff),]]>其中Cgs是寄生電容，Clc是液晶的電容，Cst是儲存電容，Von是柵極的開啟電壓，Voff是柵極的關(guān)閉電壓，那么由此就會引起相鄰或相近像素的ΔVp的差異的變化率大于16.7％，ΔVp變化進(jìn)而使相鄰或相近的像素的電壓產(chǎn)生差異而導(dǎo)致mura的出現(xiàn)。圖4所示為TFT LCD單個亞像素結(jié)構(gòu)的電路圖，圖中N代表第n根柵線，N+1代表第n+1根柵線；圖中M代表第m根數(shù)據(jù)線；N代表第n根數(shù)據(jù)線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供TFT LCD陣列基板自補償寄生電容結(jié)構(gòu)和制造方法，通過增加源極(Source)與柵極(Gate)間的寄生電容Cgs’，當(dāng)工藝不穩(wěn)定時，寄生電容Cgs交疊面積變化時，可以通過寄生電容Cgs’起到自補償功能，使每個像素的總的寄生電容Cgs總恒定不變，從而使像素間的ΔVp偏差保持一致，減小畫面閃爍(Flicker)和畫面灰度不均勻(Mura)現(xiàn)象對畫面品質(zhì)的影響。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種TFT LCD陣列基板結(jié)構(gòu)，包括基板，形成在基板上的一組柵極掃描線和一種數(shù)據(jù)掃描線，相鄰的柵極掃描線和數(shù)據(jù)掃描線定義一個亞像素區(qū)域，亞像素區(qū)域包括薄膜晶體管和像素電極，其中上述結(jié)構(gòu)還包括補償寄生電容結(jié)構(gòu)，補償寄生電容結(jié)構(gòu)底部同柵極掃描線連接，頂部同像素電極連接。
上述方案中，所述補償寄生電容結(jié)構(gòu)包括補償柵極，補償柵極同所述柵極掃描線電連接；補償有源層、補償有源層形成在補償柵極之上；補償源極、補償源極形成在補償有源層之上；形成在補償源極上的鈍化層及使補償源極同像素電極相連的過孔。所述薄膜晶體管和補償寄生電容結(jié)構(gòu)垂直或平行于柵極掃描線。所述補償柵極設(shè)置在薄膜晶體管柵極位置附近；所述補償有源層同薄膜晶體管的有源層為一體結(jié)構(gòu)；所述補償源極同薄膜晶體管的源極為一體結(jié)構(gòu)；所述使補償源極同像素電極相連的過孔同薄膜晶體管的過孔為同一過孔。所述補償柵極也可設(shè)置距薄膜晶體管柵極較遠(yuǎn)位置處；所述補償有源層同薄膜晶體管的有源層為分離部分；所述補償源極同薄膜晶體管的源極為分離部分，且寬度相同；所述使補償源極同像素電極相連的過孔同薄膜晶體管的過孔為不同過孔。所述薄膜晶體管形成在柵極掃描線上。并且本發(fā)明的陣列基板結(jié)構(gòu)還可包括擋光條和/或公共電極部分。所述補償柵極是和柵極掃描線同一光刻工藝中完成制作的材料相同部分。所述源極是和數(shù)據(jù)掃描線、薄膜晶體管的源、漏極為同一光刻工藝中完成其制作的材料相同部分。所述補償有源層和有源層具有相同的成分、結(jié)構(gòu)、厚度和介電常數(shù)。所述像素電極的材料為氧化銦錫或氧化銦鋅或氧化鋁鋅。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明同時提供一種TFT LCD陣列基板結(jié)構(gòu)的制造方法，包括步驟1，在基板上淀積柵金屬薄膜，采用掩模版掩模，并通過曝光工藝和刻蝕工藝，形成柵極掃描線、柵極和補償柵極；步驟2，在完成步驟1的基板上，連續(xù)淀積柵極絕緣層薄膜有源層薄膜，采用掩模版掩模，并通過曝光工藝和刻蝕工藝有源層和補償有源層；步驟3，在完成步驟2的基板上，淀積源漏金屬薄膜，采用掩模版掩模，并通過曝光工藝和刻蝕工藝，形成數(shù)據(jù)掃描線、漏極、源極、補償源極。
步驟4，在完成步驟3的基板上，淀積鈍化層薄膜，采用掩模版掩模，并通過曝光工藝和刻蝕工藝，形成源極部分的鈍化層過孔和補償源極部分的鈍化層過孔。
步驟5，在完成步驟4的基板上，淀積像素電極薄膜，采用掩模版掩模，并通過曝光工藝和刻蝕工藝，形成像素電極并使像素電極通過步驟4中形成的過孔同源極和補償源極連接。
上述方案中，所述步驟1中還包括形成公共電極或/和擋光條。所述步驟5中形成的像素電極部分搭接在柵極掃描線上。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明中通過增加?xùn)艠O和源極之間的補償寄生電容Cgs’，使像素間的總的寄生電容Cgs總恒定保持不變，從而形成寄生電容Cgs自補償?shù)碾p寄生電容結(jié)構(gòu)。該雙寄生電容自補償結(jié)構(gòu)的好處是，當(dāng)工藝條件不穩(wěn)定產(chǎn)生移動時，傳統(tǒng)的Cgs和新增加的Cgs’可以互相補償，從而使柵極(Gate)和源極(Source)總的交疊面積保持恒定不變，也就是Cgs總保持恒定不變，這樣像素間由于寄存電容Cgs不均勻產(chǎn)生的影響就會消失，改善了產(chǎn)品畫面品質(zhì)和提高了產(chǎn)品成品率。
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步更為詳細(xì)地說明。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中TFT LCD的各層結(jié)構(gòu)示意圖；圖2A是現(xiàn)有技術(shù)中TFT LCD陣列基板亞像素結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖2B是現(xiàn)有技術(shù)中有擋光條的TFT LCD陣列基板亞像素結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖2C是現(xiàn)有技術(shù)中有公共電極線的TFT LCD陣列基板亞像素結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖3A是圖2A中TFT開關(guān)部分的放大圖；圖3B是圖3A中A-A部位的橫截面圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)中TFT LCD單個亞像素結(jié)構(gòu)的電路圖；圖5A是本發(fā)明第1種自補償寄生電容結(jié)構(gòu)Cgs’的設(shè)計圖；
圖5B是圖5A中TFT開關(guān)部分的放大圖；圖5C是圖5B中B-B部位的橫截面圖；圖6A是本發(fā)明第2種自補償寄生電容結(jié)構(gòu)Cgs’的設(shè)計圖；圖6B是圖6A中TFT開關(guān)部分的放大圖；圖7A是本發(fā)明第3種自補償寄生電容結(jié)構(gòu)Cgs’的設(shè)計圖；圖7B是圖7A中TFT開關(guān)部分的放大圖；圖7C是圖7B中C-C部位的橫截面圖；圖8A是本發(fā)明第4種自補償寄生電容結(jié)構(gòu)Cgs’的設(shè)計圖；圖8B是圖8A中TFT開關(guān)部分的放大圖；圖9A是本發(fā)明第5種自補償寄生電容結(jié)構(gòu)Cgs’的設(shè)計圖；圖9B是圖9A中TFT開關(guān)部分的放大圖；圖9C是圖9B中D-D部位的橫截面圖；圖10A是本發(fā)明第6種自補償寄生電容結(jié)構(gòu)Cgs’的設(shè)計圖；圖10B是圖10A中TFT開關(guān)部分的放大圖；圖11A是本發(fā)明第7種自補償寄生電容結(jié)構(gòu)Cgs’的設(shè)計圖；圖11B是圖11A中TFT開關(guān)部分的放大圖；圖11C是圖11B中E-E部位的橫截面圖；圖12A是本發(fā)明第8種自補償寄生電容結(jié)構(gòu)Cgs’的設(shè)計圖；圖12B是圖12A中TFT開關(guān)部分的放大圖；圖13是本發(fā)明自補償結(jié)構(gòu)的雙寄生電容的TFT LCD單個亞像素電路圖；圖14是本發(fā)明柵金屬層工藝完成后TFT俯視圖；
圖15是本發(fā)明有源層工藝完成后TFT俯視圖；圖16是本發(fā)明源漏金屬層工藝完成后TFT俯視圖。
圖中標(biāo)記1a、柵極金屬層薄膜；2a、柵極絕緣層薄膜；3a、有源層薄膜；4a、源漏極金屬層薄膜；5a、鈍化層薄膜；6a、像素電極層薄膜；1、柵極；2、柵極絕緣層；3、有源層；4、數(shù)據(jù)線，5、鈍化層、6、像素電極；7、漏極；8、源極；9、柵極和源極的交疊區(qū)；10、補償源極與補償柵極交疊區(qū)；11、過孔；12、像素電極與柵極交疊區(qū)；13、柵極金屬層擋光條；14、柵極金屬層公共電極；15、補償柵極；16、補償有源層；17補償源極。
具體實施例方式
實施例1圖5A是本發(fā)明第1種自補償寄生電容結(jié)構(gòu)的具體實施例，如圖5A所示，該自補償寄生電容結(jié)構(gòu)除了包含形成寄生電容Cgs的柵極和源極的交疊區(qū)9還包括一個補償源極與補償柵極交疊區(qū)10，以形成補償寄生電容Cgs’；本實施例中寄生電容Cgs和補償寄生電容Cgs’分別形成在靠近水平方向的薄膜晶體管位置處。圖5B是圖5A中TFT開關(guān)部分的放大圖；圖5C是圖5B中B-B部位的橫截面圖。如圖5B和圖5C所示上述各圖所示，本TFT LCD陣列結(jié)構(gòu)包含一組柵極掃描線和一組數(shù)據(jù)掃描線4，相鄰的柵極掃描線和數(shù)據(jù)掃描線定義了一個亞像素區(qū)域，每一個亞像素包含有一個TFT開關(guān)器件、柵極1、柵極絕緣層2、有源層3、數(shù)據(jù)線4、漏極7、源極8、柵極和源極交疊區(qū)9、鈍化層5、過孔11、像素電極6，這些部分與現(xiàn)有技術(shù)亞像素結(jié)構(gòu)并無差異，本實施例的特征在于，還包含補償柵極15、形成在補償柵極15上的補償有源層16以及形成在補償有源層16上的補償源極17，其中補償柵極和補償源極交疊區(qū)10形成補償?shù)募纳娙軨gs’。另外，本實施例柵極1和補償柵極15分開有一定距離，但是有源層3和補償有源層16為一體結(jié)構(gòu)，源極8和補償源極17為一體結(jié)構(gòu)，正是由于源極8和補償源極17為一體結(jié)構(gòu)，本實施例中鈍化層過孔11可以僅為一個就能使源極8和補償源極17通過過孔11與像素電極6相連。有時根據(jù)需要還可以在圖示的亞像素結(jié)構(gòu)上增加?xùn)艠O金屬層擋光條13和柵極金屬層公共電極14等結(jié)構(gòu)。
下面結(jié)合圖5B來說明本實施例的自補償原理，本實施例是在原來的基礎(chǔ)上增加了一個補償?shù)募纳娙軨gs’，其中補償柵極15和補償源極17中間夾雜著補償有源層16就構(gòu)成了我們所說的補償寄生電容Cgs’，現(xiàn)在我們假設(shè)柵極1和源極8的交疊區(qū)9的長a還等于6μm，寬b等于30μm，補償柵極15和補償源極17的交疊區(qū)10的長a’等于3μm，寬b還等于30μm。當(dāng)工藝穩(wěn)定時，柵極1和源極8的交疊區(qū)9的面積是A＝6×30＝180μm2，補償柵極15和補償源極17的交疊區(qū)10的面積是B＝3×30＝90μm2，總的交疊區(qū)面積＝180+90＝270μm2，對于Cgs的穩(wěn)定性及畫面的顯示品質(zhì)沒有問題。當(dāng)工藝不穩(wěn)定時，因為源極8相對柵極1豎直方向的移動不會對交疊區(qū)面積產(chǎn)生影響，現(xiàn)在我們還是假設(shè)源極8相對柵極1在水平方向上向左產(chǎn)生1μm移動，這時柵極1和源極8的交疊區(qū)9的長a變?yōu)?μm而寬b保持不變，柵極1和源極8的交疊區(qū)9的面積變?yōu)锳’＝7×30＝210μm2，而補償柵極15和補償源極17的交疊區(qū)10的長a’變?yōu)?μm而寬b保持不變，補償柵極15和補償源極17的交疊區(qū)10的面積變?yōu)锽’＝2×30＝60μm2，這時總的交疊區(qū)面積＝210+60＝270μm2，和工藝穩(wěn)定情況下的總面積270μm2保持一致，這樣就有效的避免了因工藝問題對Cgs產(chǎn)生變化的影響，根據(jù)公式ΔVp=CgsCgs+Clc+Cst(Von-Voff),]]>相鄰或相近像素間的ΔVp保持一致，像素間的灰度就可以保證均勻一致，從而有效的改善畫面品質(zhì)，大大降低因為畫面顯示不均勻?qū)е耺ura的出現(xiàn)，提高產(chǎn)品的成品率。
實施例2圖6A是本發(fā)明第2種自補償寄生電容結(jié)構(gòu)的具體實施例。圖6B是圖6A中TFT開關(guān)部分的放大圖。
如圖6A和圖6B所示，本實施例的亞像素結(jié)構(gòu)同具體實施例1中所示基本相同，其同實施例1的區(qū)別在于交疊結(jié)構(gòu)，實施例1的補償寄生電容Cgs’為補償源極17交疊在補償柵極15的上方，本實施例中的補償寄生電容Cgs’為補償柵極15交疊補償源極17之下型結(jié)構(gòu)。
實施例3圖7A是本發(fā)明第3種自補償寄生電容結(jié)構(gòu)的具體實施例；圖7B是圖7A中TFT開關(guān)部分的放大圖；圖7C是圖7B中C-C部位的橫截面圖。如圖7A至圖7C所示，本發(fā)明中薄膜晶體管和補償寄生電容Cgs’分別設(shè)置在了靠近相鄰數(shù)據(jù)掃描線的兩邊。其薄膜晶體管結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有技術(shù)中的薄膜晶體管相同，其寄生電容結(jié)構(gòu)類似于具體實施例1。其區(qū)別于具體實施例1之處在于本實施例中柵極1和補償柵極15相距的位置較遠(yuǎn)，因此柵極絕緣層2上方形成的有源層3和補償有源層16位分離為兩部分，同樣形成在有源層上方的源極8和補償源極17也為分離的兩部分，這樣為了實現(xiàn)自補償?shù)墓δ?，源極8和補償源極17必須同時與像素電極6相連，因此在源極8和補償源極17上方鈍化層5需同時形成鈍化層過孔(本實施例中為2個)。其具體的自補償功能的原理同具體實施例1中相同。
實施例4圖8A是本發(fā)明第4種自補償寄生電容結(jié)構(gòu)的具體實施例；圖8B是圖8A中TFT開關(guān)部分的放大圖。如圖8A和圖8B所示，本實施例的亞像素結(jié)構(gòu)同具體實施例1中所示基本相同，其同實施例3的區(qū)別在于交疊結(jié)構(gòu)，實施例3的補償寄生電容Cgs’為補償源極17交疊在補償柵極15的上方，本實施例中的補償寄生電容Cgs’為補償柵極15交疊補償源極17之下型結(jié)構(gòu)。其具體的自補償功能的原理同具體實施例1中相同。
實施例5圖9A是本發(fā)明第5種自補償寄生電容結(jié)構(gòu)的具體實施例；圖9B是圖9A中TFT開關(guān)部分的放大圖；圖9C是圖9B中D-D部位的橫截面圖。如圖9A至圖9C所示。其薄膜晶體管結(jié)構(gòu)和補償寄生電容Cgs’結(jié)構(gòu)類似于具體實施例1，其區(qū)別于具體實施例1之處在于，本實施例中薄膜晶體管及補償寄生電容Cgs’位于柵線垂直方向，且薄膜晶體管部分形成在柵線上。其具體的自補償功能的原理同具體實施例1中相同。
實施例6圖10A是本發(fā)明第6種自補償寄生電容結(jié)構(gòu)Cgs’的具體實施例；圖10B是圖10A中TFT開關(guān)部分的放大圖。如圖10A和圖10B所示，本實施例的亞像素結(jié)構(gòu)同具體實施例5中所示基本相同，其同實施例5的區(qū)別在于交疊結(jié)構(gòu)，實施例5的補償寄生電容Cgs’為補償源極17交疊在補償柵極15的上方，本實施例中的補償寄生電容Cgs’為補償柵極15交疊補償源極17之下型結(jié)構(gòu)。
實施例7圖11A是本發(fā)明第7種自補償寄生電容結(jié)構(gòu)Cgs’的具體實施例；圖11B是圖11A中TFT開關(guān)部分的放大圖；圖11C是圖11B中E-E部位的橫截面圖。如圖11A至圖11C所示，本實施例中薄膜晶體管結(jié)構(gòu)同其他實施例中的類似，但本實施例中薄膜晶體管成垂直方向形成在柵極掃描線上，另外本實施例中補償寄生電容Cgs’形成在薄膜晶體管較遠(yuǎn)位置處，柵極1和補償柵極15相距的位置也叫較遠(yuǎn)，因此柵極絕緣層2上方形成的有源層3和補償有源層16位分離為兩部分，同樣形成在有源層上方的源極8和補償源極17也為分離的兩部分，這樣為了實現(xiàn)自補償?shù)墓δ埽礃O8和補償源極17必須同時與像素電極6相連，因此在源極8和補償源極17上方鈍化層5需同時形成鈍化層過孔。另外，要實現(xiàn)本發(fā)明中的自補償功能必需使源極8和補償源極17的寬度相同。其具體的自補償功能的原理同具體實施例1中相同。
實施例8圖12A是本發(fā)明第8種自補償寄生電容結(jié)構(gòu)Cgs’的具體實施例；圖12B是圖12A中TFT開關(guān)部分的放大圖。如圖12A和圖12B所示，本實施例的亞像素結(jié)構(gòu)同具體實施例7中所示基本相同，其同實施例7的區(qū)別在于交疊結(jié)構(gòu)，實施例7的補償寄生電容Cgs’為補償源極17交疊在補償柵極15的上方，本實施例中的補償寄生電容Cgs’為補償柵極15交疊補償源極17之下型結(jié)構(gòu)。
上述像素設(shè)計是本發(fā)明的一種典型結(jié)構(gòu)，一共有八種類型，這些具有自補償結(jié)構(gòu)的雙寄生電容的TFT LCD單個亞像素結(jié)構(gòu)的電路圖如圖13所示，圖中N代表第n根柵線，N+1代表第n+1根柵線；圖中M代表第m根數(shù)據(jù)線；N代表第n根數(shù)據(jù)線。
總之，只要是防止工藝過程中Cgs變化抖動從而增加了自補償雙寄生電容Cgs的設(shè)計，也可以有其它形狀和圖案的像素結(jié)構(gòu)，都是符合本發(fā)明范圍的。
上述結(jié)構(gòu)的TFT LCD可以通過下面的方法制造首先，使用磁控濺射方法，在玻璃基板上制備一層厚度在1000至7000的柵金屬薄膜1a。柵金屬材料通常使用鉬、鋁、鋁鎳合金、鉬鎢合金、鉻、或銅等金屬，也可以使用上述幾種材料薄膜的組合。用柵極掩模版通過曝光工藝和刻蝕工藝，在玻璃基板的一定區(qū)域上形成柵極掃描線及柵極1和補償柵極15，如圖14所示。如圖5C所示，柵極1和補償柵極15具有相同的厚度和腐蝕后的坡度角。
然后，利用化學(xué)汽相沉積的方法在陣列基板上連續(xù)淀積1000到6000的柵極絕緣層薄膜2a和1000到6000的有源層薄膜3a，柵極絕緣層材料通常是氮化硅，也可以使用氧化硅和氮氧化硅等，用有源層的掩模版進(jìn)行曝光后對非晶硅進(jìn)行刻蝕，形成有源層3和補償有源層16，如圖15所示。有源層3和補償有源層16具有相同的厚度和腐蝕后的坡度角，而柵金屬和非晶硅之間的絕緣層起到阻擋刻蝕的作用。
接下來，采用和柵極金屬類似的制備方法，在陣列基板上淀積一層類似于柵金屬的厚度在1000到7000源漏金屬薄膜4a。通過源漏極的掩模版在一定區(qū)域形成數(shù)據(jù)掃描線4、漏極7、源極8、補償源極17、柵極和源極的交疊區(qū)9、補償柵極和補償源極的交疊區(qū)10，如圖16所示。漏極7、源極8和補償源極17具有相同的厚度和腐蝕后的坡度角。
隨后，用和制備柵極絕緣層薄膜以及有源層薄膜相類似的方法，在整個陣列基板上沉積一層厚度在1000到6000的鈍化層薄膜5a，其材料通常是氮化硅，通過鈍化層的掩模版，利用曝光和刻蝕工藝形成源極部分的鈍化層過孔11和補償源極部分的鈍化層過孔。
最后，在整個陣列基板上沉積一層厚度在100到1000的像素電極薄膜6a，其材料通常是氧化銦錫等，通過透明電極的掩模版，利用曝光和刻蝕工藝形成像素電極6。
以上所提出實施例為一種實現(xiàn)方法，也可以有其它的實現(xiàn)方法，通過選擇不同的材料或材料組合完成或不同的光刻工藝，如3mask或4mask等工藝。在TFT位置、方向、補償柵極和補償源極的交疊方式上，TFT器件結(jié)構(gòu)顯然可以有各種修改和變化。而這些修改和變化都被包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
最后應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)按照需要可使用不同材料和設(shè)備實現(xiàn)之，即可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種TFT LCD陣列基板結(jié)構(gòu)，包括基板，形成在基板上的一組柵極掃描線和一種數(shù)據(jù)掃描線，相鄰的柵極掃描線和數(shù)據(jù)掃描線定義一個亞像素區(qū)域，亞像素區(qū)域包括薄膜晶體管和像素電極，其特征在于還包括補償寄生電容結(jié)構(gòu)，補償寄生電容結(jié)構(gòu)底部同柵極掃描線連接，頂部同像素電極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于所述補償寄生電容結(jié)構(gòu)包括補償柵極，補償柵極同所述柵極掃描線電連接；補償有源層、補償有源層形成在補償柵極之上；補償源極、補償源極形成在補償有源層之上；形成在補償源極上的鈍化層及使補償源極同像素電極相連的過孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于所述薄膜晶體管和補償寄生電容結(jié)構(gòu)垂直或平行于柵極掃描線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于所述補償柵極設(shè)置在薄膜晶體管的柵極位置附近；所述補償有源層同薄膜晶體管的有源層為一體結(jié)構(gòu)；所述補償源極同薄膜晶體管的源極為一體結(jié)構(gòu)；所述使補償源極同像素電極相連的過孔同薄膜晶體管的過孔為同一過孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于所述補償柵極設(shè)置在距薄膜晶體管的柵極較遠(yuǎn)位置處；所述補償有源層同薄膜晶體管的有源層為分離部分；所述補償源極同薄膜晶體管的源極為分離部分，且寬度相同；所述使補償源極同像素電極相連的過孔同薄膜晶體管的過孔為不同過孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于所述薄膜晶體管形成在柵極掃描線上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于還包括擋光條和/或公共電極部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求2、3、5和6任一所述的陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于所述補償柵極是和柵極掃描線同一光刻工藝中完成制作的材料相同部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求2、3、5和6任一所述的陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于所述源極是和數(shù)據(jù)掃描線、薄膜晶體管的源、漏極為同一光刻工藝中完成其制作的材料相同部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求2、3、5和6任一所述的陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于所述補償有源層和薄膜晶體管的有源層具有相同的成分、結(jié)構(gòu)、厚度和介電常數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于所述像素電極的材料為氧化銦錫、氧化銦鋅或氧化鋁鋅。
12.一種TFT LCD陣列基板結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包括步驟1，在基板上淀積柵金屬薄膜，采用掩模版掩模，并通過曝光工藝和刻蝕工藝，形成柵極掃描線、柵極和補償柵極；步驟2，在完成步驟1的基板上，連續(xù)淀積柵極絕緣層薄膜有源層薄膜，采用掩模版掩模，并通過曝光工藝和刻蝕工藝有源層和補償有源層；步驟3，在完成步驟2的基板上，淀積源漏金屬薄膜，采用掩模版掩模，并通過曝光工藝和刻蝕工藝，形成數(shù)據(jù)掃描線、漏極、源極、補償源極；步驟4，在完成步驟3的基板上，淀積鈍化層薄膜，采用掩模版掩模，并通過曝光工藝和刻蝕工藝，形成源極部分的鈍化層過孔和補償源極部分的鈍化層過孔；步驟5，在完成步驟4的基板上，淀積像素電極薄膜，采用掩模版掩模，并通過曝光工藝和刻蝕工藝，形成像素電極并使像素電極通過步驟4中形成的過孔同源極和補償源極連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造方法，其特征在于所述步驟1中還包括形成公共電極或/和擋光條。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造方法，其特征在于所述步驟5中形成的像素電極的部分搭接在柵極掃描線上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種TFT LCD陣列基板結(jié)構(gòu)，包括基板，形成在基板上的一組柵極掃描線和一種數(shù)據(jù)掃描線，相鄰的柵極掃描線和數(shù)據(jù)掃描線定義一個亞像素區(qū)域，亞像素區(qū)域包括薄膜晶體管和像素電極，其中還包括補償寄生電容結(jié)構(gòu)。所述補償寄生電容結(jié)構(gòu)包括補償柵極、補償有源層、補償源極、鈍化層、及使補償源極同像素電極相連的過孔。本發(fā)明同時公開了該陣列基板結(jié)構(gòu)的制造方法。本發(fā)明在工藝不穩(wěn)定，寄生電容Cgs交疊面積變化時，可以通過寄生電容Cgs’起到自補償功能，使每個像素的總寄生電容Cgs
文檔編號G02F1/133GK1959508SQ20061014511
公開日2007年5月9日 申請日期2006年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月10日
發(fā)明者吳洪江, 王威, 龍春平, 李昌熙 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司