[发明专利]像素结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种像素结构及其制造方法，尤指一种以掺杂半导体材料来形成像素电极的像素结构及其制造方法。

背景技术

液晶显示器由于具有轻薄短小、低辐射与低耗电等特性，已取代传统阴极射线管显示器成为显示器市场的主流产品。一般说来，液晶显示面板主要包括一薄膜晶体管的数组基板、一彩色滤光片基板，以及填充于数组基板与彩色滤光片基板之间的液晶分子层。数组基板包括多个呈数组排列的像素，且每一像素是利用多条平行的扫描线与多条与扫描线垂直的平行数据线定义而成，并以薄膜晶体管作为开关元件，利用一像素电极驱动各像素上方的液晶分子作不同程度的旋转以调整各像素的亮度，同时利用彩色滤光片基板上与各像素对应设置的红色、绿色与蓝色滤光片使各像素产生不同亮度的红色、绿色与蓝色光线，进而输出高画质的彩色影像。

现今像素结构中的的薄膜晶体管主要包括一栅极电极、一源极、一漏极以及一做为晶体管沟道的非晶硅(amorphous silicon)层。然而，随着显示装置朝着大尺寸、高分辨率以及低动态残影等方向前进，由非晶硅层所构成的薄膜晶体管在导电性、稳定性、低漏电、以及透光率等条件上已渐渐无法满足目前显示装置的要求。其次，像素结构中的像素电极通常是由氧化铟锡(ITO)等透明导电材料所构成。氧化铟锡中的铟属稀有金属，在长久使用下容易遭遇原料短缺及价格高昂的问题。此外，以现有的标准制造过程来制作像素结构时，通常需要五道以上的光罩来定义出像素结构中的各元件图案，包括栅极、源极/漏极、沟道、像素电极以及接触洞等，在繁琐的制造过程步骤下不但无法提升薄膜晶体管的效能，又同时耗费制作成本。

发明内容

为了解决现有技术上述传统制造过程中制作像素结构所遇到的瓶颈，本发明提供一种像素结构及其制造方法。

一种制作像素结构的方法，包括有下列步骤。首先提供一基板，且基板上具有一晶体管区以及一像素区。然后形成至少一栅极电极于基板上的晶体管区，接着形成一绝缘层于基板上并覆盖栅极电极，然后形成一图案化半导体层于绝缘层表面的晶体管区及像素区以及在与栅极电极对应的部分图案化半导体层上形成一图案化第一保护层，和将未被图案化第一保护层覆盖的图案化半导体层转换为一具有掺杂的半导体层，具有掺杂的半导体层分别作为一晶体管的一源极和一像素电极，被图案化第一保护层覆盖的图案化半导体层作为源极和像素电极之间的一沟道。

一种像素结构，其包括：一基板，具有一晶体管区以及一像素区；至少一栅极电极设于基板上的晶体管区；一绝缘层设于栅极电极与基板上；以及一半导体层设于晶体管区及像素区的绝缘层上，其中像素区的半导体层具有掺杂以用来作为一像素电极，部分的晶体管区的半导体层具有掺杂以用来作为一源极，部分的晶体管区的半导体层不具有掺杂以用来作为源极和像素电极之间的一沟道。

根据本发明所揭露的一种像素结构及其制造方法，可同时在像素结构的晶体管区及像素区制作出所需的晶体管沟道及像素电极，而不需分别制作出晶体管区的沟道及像素区的像素电极，在制造过程上不但可简化制造过程步骤，又可达到降低材料成本的功效。

附图说明

图1～图5是本发明像素结构一较佳实施方式的制造方法的主要步骤示意图。

图6是图5所示像素结构的扫描线与数据线交界处的示意图。

图7是本发明另一实施方式像素结构的扫描线与数据线交界处的示意图。

图8是图7沿切线BB’的剖面示意图。

具体实施方式

请参照图1至图5，图1至图5为本发明像素结构一较佳实施例的制造方法的主要步骤的示意图。如图1所示，首先提供一基板12，基板12可包括有机材料或无机材料，例如玻璃、石英、塑料、树脂、压克力等材质，且基板12上具有一晶体管区14、一像素区16以及一导线区18。然后形成多个栅极电极20于基板12上的晶体管区14以及多个导电图案60于基板12上的导线区18。其中，栅极电极20及导电图案60的制作方式可先形成一由金属所构成的导电材料层(图未示)在基板12上，此金属材料可包括钨、钼、钨钼合金、铝钼合金、铝钛合金等材料，然后搭配进行一微影暨刻蚀制造过程，去除部分的导电材料层(图未示)，以于基板12上形成多条扫描线(图未示)与多个薄膜晶体管的栅极电极20及导电图案60。