[发明专利]像素结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器的像素结构及其制造方法；特别涉及一种边缘场切换(Fringe Field Switching，FFS)液晶显示器的像素结构及其制造方法。

背景技术

目前的显示器产品中，液晶显示器的应用愈趋广泛，已逐渐成为市场上的主流，然而就液晶显示器的影像表现而言，仍存在有反应速度较慢、开口率较低等问题。为了增加液晶显示器的反应速率及开口率，已知有一种边缘场切换液晶显示器(Fringe Field Switching Liquid Crystal Display，FFS-LCD)，与一般平面切换液晶显示器(In-Plane Switching Liquid Crystal Display，IPS)相比，边缘场切换液晶显示器具有更高的开口率，整体透光性更好，也比传统的液晶显示器具有更高的反应速率。

在边缘场切换液晶显示器的像素结构中，在像素结构的显示区域上运用了叠置且彼此绝缘的像素电极及共通电极，特别是像素电极具有狭缝结构，当施加电压于像素电极与共通电极上，便可在像素电极的狭缝结构的边缘与该共通电极间产生电场，进而控制位于像素结构上的液晶转动。

传统的边缘场切换液晶显示器的像素结构如图1A、图1B所示，其中该像素结构包含控制区域111及显示区域112，该像素结构的制造方法请参考图1C至图1I，为方便说明，其中图1B至图1I是沿图1A中的A-A’、B-B’及C-C’剖面线绘制的。在传统边缘场切换液晶显示器的像素结构的制造方法中，先利用第一道光刻与蚀刻工序，在基板110上形成图案化的第一金属层120，第一金属层120可包含栅极121及栅极线123，如图1C所示，其中栅极线123延伸至基板110上的接垫区域113。

然后，形成第一绝缘层130，以覆盖前述的第一金属层120，再以第二道光刻与蚀刻工序在第一绝缘层130上且对应于栅极121的位置，形成图案化的半导体层140，如图1D所示，该半导体层140可包含半导体沟道层及欧姆接触层(图中未示)。

第三道光刻与蚀刻工序用于在第一绝缘层130上形成第一接触窗131，以在该接垫区域113部分暴露栅极线123，如图1E所示。第四道光刻与蚀刻工序用于形成图案化的第二金属层150，该第二金属层150包含同时形成的源极151、漏极152、数据线153及第一栅极线接垫层154，其中源极151及漏极152分别电性连接该半导体层140，数据线153接受信号以控制该像素结构，第一栅极线接垫层154经由第一接触窗131电性连接栅极线123，如图1F所示。

然后形成覆盖前述结构的第二绝缘层160，接下来，利用第五道光刻与蚀刻工序，在第二绝缘层160上形成图案化的透明电极层，以形成共通电极171，如图1G所示。

再形成第三绝缘层180，并利用第六道光刻与蚀刻工序，针对上述的第三绝缘层180及第二绝缘层160进行图案化，蚀刻出第二接触窗181及第三接触窗182，其中第二接触窗181部分暴露漏极152，第三接触窗182部分暴露第一栅极线接垫层154，如图1H所示。第七道光刻与蚀刻工序用于形成图案化的第三金属层190，第三金属层190包含像素电极191及第二栅极线接垫层192，像素电极191形成于显示区域112上并且经由第二接触窗181电性连接漏极152，第二栅极线接垫层192则经由第三接触窗182电性连接第一栅极线接垫层154，进而与栅极线123电性连接，如图1I所示。

综合前述工序可知，传统边缘场切换液晶显示器的像素结构的制造方法至少需要使用七道光刻与蚀刻工序，且所形成的像素结构包含了三层绝缘层，这导致制造成本与工序耗费时间居高不下。如何减少所使用的光刻工序及绝缘层的数目，并兼顾像素结构的开口率，这是业界亟待解决的课题。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种像素结构及其制造方法，本发明的制造方法仅需使用六道光刻与蚀刻工序，与现有技术相比，本发明的制造工艺可使该像素结构的制造成本及耗费时间下降。

本发明的另一目的在于提供一种像素结构及其制造方法，由于本发明的像素结构仅包含两层绝缘层，各像素结构与现有技术相比具有更高的透光性。