[发明专利]薄膜晶体管、阵列基板与显示装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种显示装置、阵列基板与其薄膜晶体管，且特别是有关于一种显示装置、阵列基板与其薄膜晶体管的结构。

背景技术

平面显示器的一个重要规格为亮度，而决定亮度的最重要的因素就是开口率，也就是光线能透过的有效区域的比例。因此，开口率越大，平面显示器的亮度就越大。影响开口率的一个重要因素为每个像素的薄膜晶体管所占据的面积。

现有的薄膜晶体管(thin film transistor;TFT)技术为将其半导体层、栅极、源极与漏极水平地配置在基板上。而且，为了避免薄膜晶体管的结构受到光的影响，形成光电流而造成漏电，必须在薄膜晶体管上覆盖一层不透明材料来遮光。因此，薄膜晶体管在每个像素区域中所占据的区域无法透光，使得显示器的亮度受到限制。也就是薄膜晶体管所占据的面积越大，则平面显示器的开口率就会越小，使得平面显示器的亮度越低。

但是，若要得到更好的元件特性，例如可增加薄膜晶体管的源极和漏极的宽度，以增加薄膜晶体管的电流达到更快充放电的目的，但此举势必要增加薄膜晶体管所占据的面积，则反而会进一步减少开口率。

目前，虽然随着氧化物半导体被发现后，可大幅缩小薄膜晶体管的尺寸，但仍不免占用相当大的有效像素面积。

发明内容

因此，本发明的一目的是在提供一种薄膜晶体管、阵列基板与显示装置，以减少薄膜晶体管所占据的体积，增加显示器的开口率，以利于增加显示器的亮度。

上述的薄膜晶体管包含栅极、栅介电层、半导体层、源极与漏极。上述的栅极位于一基底上，且具有连接基底的第一侧面，而栅介电层设置于栅极上。上述的半导体层设置于栅介电层上，并覆盖栅极的第一侧面。源极与漏极分别设置于半导体层上并位于半导体层的相对两侧，且源极与漏极位于栅极的第一侧面上。

依据一实施例，上述的源极与漏极皆覆盖栅极的第一侧面，且源极与漏极相对于基底是位于同一高度。

依据另一实施例，上述的源极与漏极分别设置于栅极的第一侧面的两端，且源极与漏极相对于基底是位于不同高度。

依据又一实施例，上述的栅极的厚度为0.1–5μm。

依据再一实施例，上述的栅极的第一侧面与其邻接该基底的底面的夹角为45°–90°。

依据再一实施例，上述的半导体层的电荷载子的迁移率至少为5cm2/Vs。

依据再一实施例，上述的半导体层的材料为金属氧化物半导体或多晶硅。

依据再一实施例，上述的半导体层的厚度为20–200nm。

依据再一实施例，上述的栅介电层的厚度为300–400nm。

本发明的另一方面为提供一种阵列基板，其包含基底与位于基底上的上述薄膜晶体管。

本发明的又一方面为提供一种显示装置，其包含上述的阵列基板、对向基板与位于二基板间的显示层。

由上述可知，由于薄膜晶体管的通道主要位于栅极的第一侧面上，因此可以有效地减少通道投影至基底的面积。因此，可有效地减少薄膜晶体管的占据面积，以增加平面显示器的开口率及其亮度。

上述发明内容旨在提供本发明的简化摘要，以使阅读者对本发明具备基本的理解。此发明内容并非本发明的完整概述，且其用意并非在指出本发明实施例的重要/关键元件或界定本发明的范围。在参阅下文实施方式后，本发明所属技术领域中具有通常知识者当可轻易了解本发明的基本精神及其他发明目的，以及本发明所采用的技术手段与实施方式。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1A是依据本发明一实施方式的一种薄膜晶体管的俯视结构示意图。

图1B是图1A的剖线BB’的剖面结构示意图；

图1C是图1A的剖线CC’的剖面结构示意图；

图2A是绘示依照本发明另一实施方式的一种薄膜晶体管的俯视结构示意图；

图2B是图2A的剖线BB’的剖面结构示意图；

图2C是图2A的剖线CC’的剖面结构示意图；

图3为一显示装置的剖面结构示意图。

【主要元件符号说明】

100、200：薄膜晶体管

105、205：基底

110、210：栅极

112、212：顶面

114、214：第一侧面

118、218：底面

120、220：栅介电层

130、230：半导体层

140a、240a：源极

140b、240b：漏极