專利名稱：像素結構及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種液晶顯示器的像素結構及其制造方法；^^別涉及一種邊 緣場切換(Fringe Field Switching, FFS)液晶顯示器的像素結構及其制造方法。
背景技術：
目前的顯示器產品中，液晶顯示器的應用愈趨廣泛，己逐漸成為市場上 的主流，然而就液晶顯示器的影像表現而言，仍存在有反應速度較慢、開口 率較低等問題。為了增加液晶顯示器的反應速率及開口率，已知有一種邊緣 場切換液晶顯示器(Fringe Field Switching Liquid Crystal Display, FFS-LCD)， 與一般平面切換液晶顯示器(In-Plane Switching Liquid Crystal Display, IPS) 相比，邊緣場切換液晶顯示器具有更高的開口率，整體透光性更好，也比傳 統的液晶顯示器具有更高的反應速率。在邊緣場切換液晶顯示器的像素結構中，在像素結構的顯示區域上運用 了疊置且彼此絕緣的像素電極及共通電極，特別是像素電極具有狹縫結構， 當施加電壓于像素電極與共通電極上，便可在像素電極的狹縫結構的邊緣與 該共通電極間產生電場，進而控制位于像素結構上的液晶轉動。傳統的邊緣場切換液晶顯示器的像素結構如圖1A、圖1B所示，其中該 像素結構包含控制區域111及顯示區域112，該像素結構的制造方法請參考 圖IC至圖II，為方便說明，其中圖1B至圖ll是沿圖1A中的A-A，、 B-B' 及C-C'剖面線繪制的。在傳統邊緣場切換液晶顯示器的像素結構的制造方法中，先利用第一道光刻與蝕刻工序，在基板iio上形成圖案化的第一金屬層 120，第一金屬層120可包含柵極121及柵極線123，如圖1C所示，其中柵 極線123延伸至基板110上的接墊區域113。然后，形成第一絕緣層130，以覆蓋前述的第一金屬層120，再以第二道 光刻與蝕刻工序在第一絕緣層130上且對應于柵極121的^:置，形成圖案化 的半導體層140，如圖1D所示，該半導體層140可包含半導體溝道層及歐姆
接觸層(圖中未示)。第三道光刻與蝕刻工序用于在第一絕緣層130上形成第一接觸窗131，以在該接墊區域113部分暴露柵極線123，如圖1E所示。第四道光刻與蝕刻 工序用于形成圖案化的第二金屬層150，該第二金屬層150包含同時形成的 源極151、漏極152、數據線153及第一柵極線接墊層154，其中源極151及 漏極152分別電性連接該半導體層140，數據線153接受f言號以控制該像素 結構，第一柵極線接墊層154經由第一接觸窗131電性連接柵極線123，如 圖1F所示。然后形成覆蓋前述結構的第二絕緣層160，接下來，利用第五道光刻與 蝕刻工序，在第二絕緣層160上形成圖案化的透明電極層，以形成共通電極 171，如圖1G所示。再形成第三絕緣層180，并利用第六道光刻與蝕刻工序，針對上述的第 三絕緣層180及第二絕緣層160進行圖案化，蝕刻出第二接觸窗181及第三 接觸窗182，其中第二接觸窗181部分暴露漏極152，第三接觸窗182部分暴 露第一柵極線接墊層154，如圖1H所示。第七道光刻與蝕刻工序用于形成圖 案化的第三金屬層190，第三金屬層190包含像素電極191及第二柵極線接 墊層192，像素電極191形成于顯示區域112上并且經由第二接觸窗181電 性連接漏極152，第二柵極線接墊層192則經由第三接觸窗182電性連接第 一柵極線接墊層154，進而與柵極線123電性連接，如圖ll所示。綜合前述工序可知，傳統邊緣場切換液晶顯示器的像素結構的制造方法 至少需要使用七道光刻與蝕刻工序，且所形成的像素結構包含了三層絕緣層， 這導致制造成本與工序耗費時間居高不下。如何減少所使用的光刻工序及絕 緣層的數目，并兼顧像素結構的開口率，這是業界亟待解決的課題。發明內容本發明的一目的在于提供一種像素結構及其制造方法，本發明的制造方 法僅需使用六道光刻與蝕刻工序，與現有技術相比，本發明的制造工藝可使 該像素結構的制造成本及耗費時間下降。本發明的另一目的在于提供一種像素結構及其制造方^ ，由于本發明的 像素結構僅包含兩層絕緣層，各像素結構與現有技術相比具有更高的透光性。
為達上述目的，本發明所公開的像素結構的制造方法包含以下步驟在 基板上形成圖案化第一導電層，該圖案化第一導電層包含數據線及柵極；在 該基板上形成第一絕緣層，以覆蓋該圖案化第一導電層；在該柵極上方的該第一絕緣層上形成圖案化半導體層；形成圖案化第二導電層，該圖案化第二導電層包含源極、漏極及柵極線，其中該源極與該漏極分別位于該圖案化半 導體層上的部分區域，而該柵極、該圖案化半導體層、該源極以及該漏極在像素結構的控制區域上構成薄膜晶體管結構；形成像素電極，該像素電極電 性連接該漏極并覆蓋顯示區域；形成第二絕緣層；圖案化該第二絕緣層及該 第一絕緣層，以暴露部分該數據線、該源極、該柵極線及該柵極；以及形成 圖案化第三導電層，包含數據線連接電極、柵極線連接電極以及共通電極， 其中該數據線連接電極電性連接該數據線與該源極，該柵極線連接電極電性 連接該柵極線與該柵極，而該共通電極形成于該顯示區域的該第二絕緣層上。 上述制造方法中，形成該圖案化第一導電層的步驟可包含以下步驟在 該基板上沉積第一導電層;在該第一導電層上形成第一圖案化光致抗蝕劑層； 進行蝕刻工序，以形成該數據線及該柵極；以及去除該第一圖案化光致抗蝕 劑層。上述制造方法中，形成圖案化半導體層的步驟可為通過第二圖案化光致 抗蝕劑層對半導體層進行圖案化，以在該柵極上方的該第一絕緣層上形成該 圖案化半導體層。上述制造方法中，形成該圖案化第二導電層的步驟可包含以下步驟沉 積第二導電層；在該第二導電層上形成第三圖案化光致抗蝕劑層；進行蝕刻 工序，去除部分該第二導電層，以在該圖案化半導體層的部分區域形成該源 極與該漏極并在部分該柵極上方的該第一絕緣層上形成該柵極線；以及去除 該第三圖案化光致抗蝕劑層。上述制造方法中，形成該像素電極的步驟可包含以下步驟沉積透明電 極層；在該透明電極層上形成第四圖案化光致抗蝕劑層；進行蝕刻工序，以 在該顯示區域的該第一絕緣層上以及部分該漏極上形成該像素電極；以及去 除該第四圖案化光致抗蝕劑層。上述制造方法中，圖案化該第二絕緣層及該第一絕緣層的步驟可包含以 下步驟在該第二絕緣層上形成第五圖案化光致抗蝕劑層；進行蝕刻工序，
去除部分該第二絕緣層及第一絕緣層，以形成暴露出該數據線的第一接觸窗、 形成暴露出該源極的第二接觸窗、形成暴露出該柵極線的第三接觸窗、及形 成暴露出該柵極的第四接觸窗；以及去除該第五圖案化光致抗蝕劑層。上述制造方法中，形成該圖案化第三導電層的歩驟可包含以下步驟沉 積第三導電層；在該第三導電層上形成第六圖案化光致抗蝕劑層；進行蝕刻工序，以形成該數據線連接電極、該柵極線連接電極及該共通電極，其中該 數據線連接電極經由該第一接觸窗與第二接觸窗連接該數據線與該源極，該 柵極線連接電極經由該第三接觸窗與第四接觸窗連接該柵極線與該柵極，并 且該共通電極形成于該第二絕緣層上而與該像素電極電性絕緣，且該共通電極具有多個狹縫；以及去除該第六圖案化光致抗蝕劑層。 上述制造方法中，該第三導電層可為透明導電層。本發明還公開另一種像素結構的制造方法，包含以下步驟在基板上形 成圖案化第一導電層，該圖案化第一導電層包含數據線及柵極；在該基板上 形成第一絕緣層，以覆蓋該圖案化第一導電層；在該柵極上方的該第一絕緣 層上形成圖案化半導體層；形成圖案化第二導電層，該圖案化第二導電層包 含源極、漏極及柵極線，其中該源極與該漏極分別位于該圖案化半導體層上 的部分區域，而該柵極、該圖案化半導體層、該源極以及該漏極在像素結構 的控制區域構成薄膜晶體管結構；形成共通電極，該共通電極覆蓋像素結構 的顯示區域；形成第二絕緣層；圖案化該第二絕緣層及該第一絕緣層，以暴 露部分該數據線、該源極、該漏極、該柵極線及該柵極；以及形成圖案化第 三導電層，該圖案化第三導電層包含數據線連接電極、柵極線連接電極及像 素電極，其中該數據線連接電極電性連接該數據線與該源極，該柵極線連接 電極電性連接該柵極線與該柵極，而該像素電極形成于該顯示區域的該第二 絕緣層上且電性連接該漏極。上述制造方法中，形成該圖案化第一導電層的步驟可包含以下步驟在 該基板上沉積第一導電層;在該第一導電層上形成第一圖案化光致抗蝕劑層； 進行蝕刻工序，以形成該數據線及該柵極；以及去除該第一圖案化光致抗蝕 劑層。上述制造方法中，形成圖案化半導體層的步驟可為通過第二圖案化光致 抗蝕劑層對半導體層進行圖案化，以在該柵極上方的該第一絕緣層上形成該
圖案化半導體層。上述制造方法中，形成該圖案化第二導電層的步驟可包含以下步驟沉 積第二導電層；在該第二導電層上形成第三圖案化光致抗蝕劑層；進行蝕刻 工序，去除部分該第二導電層，以在該圖案化半導體層的部分區域形成該源極與該漏極以及在部分該柵極上方的該第一絕緣層上形成該柵極線；以及去除該第三圖案化光致抗蝕劑層。上述制造方法中，形成該共通電極的步驟可包含以下步驟沉積透明電極層；在該透明電極層上形成第四圖案化光致抗蝕劑層；進行蝕刻工序，以 在該第一絕緣層上形成該共通電極；以及去除該第四圖案化光致抗蝕劑層。上述制造方法中，圖案化該第二絕緣層及該第一絕緣層的步驟可包含以 下步驟在該第二絕緣層上形成第五圖案化光致抗蝕劑層；進行蝕刻工序， 去除部分該第二絕緣層及第一絕緣層，以形成暴露出該數據線的第一接觸窗、 形成暴露出該源極的第二接觸窗、形成暴露出該柵極線的第三接觸窗、形成 暴露出該柵極的第四接觸窗、及形成暴露出該漏的第五接觸窗；以及去除該 第五圖案化光致抗蝕劑層。上述制造方法中，形成該圖案化第三導電層的步驟可包含以下步驟沉 積第三導電層；在該第三導電層上形成第六圖案化光致抗蝕劑層；進行蝕刻 工序，以形成該數據線連接電極、該柵極線連接電極及該像素電極，其中該 數據線連接電極經由該第一接觸窗與第二接觸窗連接該數據線與該源極，該 柵極線連接電極經由該第三接觸窗與第四接觸窗連接該柵極線與該柵極，并 且該像素電極經由該第五接觸窗電性連接于該漏極，且該像素電極具有多個 狹縫；以及去除該第六圖案化光致抗蝕劑層。上述制造方法中，該第三導電層可為透明導電層。本發明還公開一種像素結構，包含柵極線、數據線、薄膜晶體管結構、 數據線連接電極、柵極線連接電極及顯示結構，其中，該數據線與該柵極線 定義出像素區域，該像素區域包含控制區域及顯示區域；該薄膜晶體管結構 形成于該控制區域上，且包含柵極、源極及漏極；該數據線連接電極電性連 接該源極與該數據線，該柵極線連接電極電性連接該柵極與該柵極線，該顯 示結構形成于該顯示區域上，且包含彼此部分重疊且絕緣的共通電極及像素 電極，其中該像素電極與該漏極電性連接。 上述像素結構還可包含絕緣層，形成于該共通電極及該像素電極之間。 上述像素結構中，該共通電極可形成于該絕緣層上且具有多個狹縫。 上述像素結構中，該共通電極、該數據線連接電極及該柵極線連接電極可在同一工序中同時形成。上述像素結構中，該像素電極可形成于該絕緣層上且具有多個狹縫。 上述像素結構中，該薄膜晶體管結構還可包含半導體層，對應形成于該柵極上方，且與該源極及該漏極分別連接。本發明能夠大幅節省制造成本與制造時間，并能進一步提升像素結構的透光性。為讓本發明的上述目的、技術特征、和優點能更明顯易懂，下文以優選 實施例配合附圖進行詳細說明。
圖1A為傳統的像素結構的平面示意圖；圖1B為傳統的像素結構的剖面示意圖；圖1C 圖ll為傳統的像素結構工藝步驟的示意圖；圖2A為本發明第一實施例的像素結構的平面示意圖；圖2B為本發明第一實施例的像素結構的剖面示意圖；圖2C 圖2H為本發明第一實施例工藝步驟的示意圖；圖3A為本發明第二實施例的像素結構的平面示意圖；圖3B為本發明第二實施例的像素結構的剖面示意圖；以及圖3C 圖3H為本發明第二實施例工藝步驟的示意圖。其中，附圖標記說明如下110基板111控制區域112顯示區域113接墊區域120第一金屬層121柵極123柵極線130第一絕緣層131第一接觸窗140半導體層150第二金屬層151源極152漏極153數據線154第一柵極線接墊層 171共通電極181第二接觸窗190第三金屬層192第二柵極線接墊層211控制區域220圖案化第一導電層222數據線240半導體層242歐姆接觸層251源極253柵極線270第二絕緣層272第二接觸窗274第四接觸窗281數據線連接電極283共通電極311控制區域320圖案化第一導電層322數據線340半導體層342歐姆接觸層351源極353柵極線370第二絕緣層372第二接觸窗374第四接觸窗380圖案化第三導電層382柵極線連接電極160第二絕緣層180第三絕緣層182第三接觸窗191像素電極210基板212顯示區域221柵極230第一絕緣層241半導體溝道層250圖案化第二導電層252漏極261像素電極271第一接觸窗273第三接觸窗280圖案化第三導電層282柵極線連接電極310基板312顯示區域321柵極330第一絕緣層341半導體溝道層350圖案化第二導電層352漏極361共通電極371第一接觸窗373第三接觸窗375第五接觸窗381數據線連接電極383像素電極具體實施方式
本發明屬于一種平面內轉換液晶顯示器(In Plane Switching Liquid Crystal Display, IPS-LCD)的像素結構制造方法，特別是其中一種邊緣場切 換液晶顯示器(Fringe Field Switching Liquid Crystal Display, FFS-LCD)的像素結構制造方法，本發明的邊緣場切換液晶顯示器包含多個像素結構，各像 素結構的制造方法詳述如下。本發明的第一實施例公開一種像素結構的制造方法，其所形成的像素結 構，請參考圖2A、圖2B，其中圖2A為像素結構的俯視圖，圖2B則為像素 結構的剖面圖。該像素結構包含控制區域211及顯示區域212，本發明第一 實施例的像素結構制造方法，請參考圖2C至圖2H，為方便說明，其中圖2B 至圖2H為沿圖2A中的A-A，、 B-B，及C-C，剖面線繪制的。首先，利用第一道光刻與蝕刻工序(PEP)形成圖案化第一導電層220 于基板210上，其中圖案化第一導電層220包含數據線222及柵極221，如 圖2C所示，須說明的是，圖2C所示的柵極221實質上為同一結構，而數據 線222實質上為同一結構，為明確公開本實施例的技術而分別示出，這點配 合圖2A的剖面線便可輕易理解。詳言之，前述形成圖案化第一導電層220 的步驟，是首先沉積第一導電層于基板210上，然后形成第一圖案化光致抗 蝕劑層(圖中未示)于第一導電層上，并進行蝕刻工序，以形成圖2C所示 的數據線222及柵極221，最后再去除該第一圖案化光致抗蝕劑層。如圖2D所示，接下來可形成第一絕緣層230，覆蓋前述的圖案化第一導 電層220，接下來便可實施本實施例的第二道光刻與蝕刻工序，以形成圖案 化的半導體層240于柵極221上方的第一絕緣層230上，其中半導體層240 又可稱為有源層，其包含半導體溝道層241及歐姆接觸層242。在此第二道 光刻與蝕刻工序中，可先沉積半導體層240，再注入N+離子，或沉積摻雜半 導體材料層于該半導體溝道層241上，以在半導體溝道層241上形成歐姆接 觸層242。然后，形成第二圖案化光致抗蝕劑層(圖中未示)于歐姆接觸層 242上，再進行第二蝕刻工序，以保留實質上對應于柵極221的半導體溝道 層241及歐姆接觸層242，最后再去除該第二圖案化光致抗蝕劑層，便可形 成前述結構。本實施例的第三道光刻與蝕刻工序用于形成圖案化第二導電層250，圖
案化第二導電層250包含源極251、漏極252及柵極線253，其中源極251 與漏極252分別位于歐姆接觸層242上的部分區域，而與柵極221、半導體 層240、源極251以及漏極252在控制區域211構成薄膜晶體管結構，如圖 2E所示。詳言之，形成圖案化第二導電層250的方法，包含先沉積第二導電 層，再形成第三圖案化光致抗蝕劑層(圖未示)于第二導電層上，隨后進行 蝕刻工序，去除部分第二導電層，以形成源極251及漏極252于歐姆接觸層 242的部分區域，并同時形成柵極線253，最后，再去除該第三圖案化光致抗 蝕劑層。本實施例的第四道光刻與蝕刻工序用于形成電性連接漏極252的像素電 極261，其中該像素電極261至少覆蓋于顯示區域212上，如圖2F所示。更 明確地說，形成像素電極261的方法包含沉積氧化銦錫(Indium Tin Oxide, ITO)材質的透明電極層，然后形成第四圖案化光致抗蝕劑層(圖中未示) 于透明電極層上，隨后進行蝕刻工序，以形成像素電極261于顯示區域212 的第一絕緣層230上以及部分漏極252上，以使得像素電極261與漏極252 電性連接，最后，再去除該第四圖案化光致抗蝕劑層。接下來，先沉積第二絕緣層270，然后以第五道光刻與蝕刻工序，圖案 化第二絕緣層270及第一絕緣層230，以暴露部分數據線222、源極251、柵 極線253及柵極221，如圖2G所示。圖案化第二絕緣層270及第一絕緣層 230的方法包含，形成第五圖案化光致抗蝕劑層(圖中未示)于第二絕緣層 270上，然后進行蝕刻工序，去除部分第二絕緣層270及第一絕緣層230，以 形成第一接觸窗271暴露出數據線222、形成第二接觸窗272暴露出源極251 、 形成第三接觸窗273暴露出柵極線253、及形成第四接觸窗274暴露出柵極 221，最后，再去除該第五圖案化光致抗蝕劑層。本實施例的第六道光刻與蝕刻工序用于形成圖案化第三導電層280，其 中圖案化第三導電層280為透明導電層，如圖2H所示，圖案化第三導電層 280可包含數據線連接電極281、柵極線連接電極282以及共通電極283，其 中數據線連接電極281經由第一接觸窗271與第二接觸窗272電性連接數據 線222與源極251，柵極線連接電極282經由第三接觸窗273與第四接觸窗 274電性連接柵極線253與柵極221，而共通電極283則形成于顯示區域212 的第二絕緣層270上，共通電極283的特征在于與像素電極261電性絕緣、
且具有多個狹縫，以形成邊緣場切換結構。詳言之，形成圖案化第三導電層 280的方法包含，先沉積透明的第三導電層，然后形成第六圖案化光致抗蝕 劑層(圖中未示)于第三導電層上，再進行蝕刻工序，以形成數據線連接電極281、柵極線連接電極282及具有狹縫的共通電極283，最后再去除第六圖 案化光致抗蝕劑層。通過上述工序，本實施例所形成的像素結構可在柵極線253及數據線222 所定義出的像素區域中，在控制區域2U上形成薄膜晶體管結構以及在顯示 區域212上形成顯示結構；其中，顯示結構包含彼此部分重疊、且通過第二 絕緣層270彼此絕緣的共通電極283及像素電極261，其中像素電極261與 薄膜晶體管結構的漏極252電性連接，而共通電極283具有多個狹縫；此外， 利用數據線連接電極281電性連接薄膜晶體管結構的源極251與數據線222， 利用柵極線連接電極282電性連接柵極221與柵極線253，其中共通電極283、 數據線連接電極281及柵極線連接電極282可在同一道工序中同時形成。如 同前述，本實施例的像素結構以六道光刻與蝕刻工序即可完成。本發明的第二實施例所公開的方法、以及所形成的像素結構，請參考圖 3A、 3B，其中該像素結構包含控制區域311及顯示區域312，本實施例所公 開的像素結構的制造方法請參考圖3C至圖3H，為方便說明，其中圖3B至 圖3H為沿圖3A中的A-A'、 B-B'及C-C'剖面線繪制的。如圖3C所示，本實施例的第一道光刻與蝕刻工序用于形成圖案化第一 導電層320于基板310上，其中圖案化第一導電層320包含數據線322及柵 極321，需說明的是，圖3C所示的柵極321實質上為同一結構，而數據線 322實質上為同一結構，它們是為了明確公開本實施例的技術而分別示出的， 配合圖3A的剖面線便可輕易理解。形成圖案化第一導電層320于基板310上的方法包含，先沉積第一導電 層于基板310上，再形成第一圖案化光致抗蝕劑層(圖未示)于第一導電層 上，進行蝕刻工序后，形成柵極321及數據線322，最后再去除第一圖案化 光致抗蝕劑層。接下來，如圖3D所示，先沉積第一絕緣層330于基板310上，以覆蓋 圖案化第一導電層320。然后，進行本實施例的第二道光刻與蝕刻工序，以 形成圖案化的半導體層340于柵極321上方的第一絕緣層330上，如前所述， 半導體層340又可稱為有源層，包含半導體溝道層341及歐姆接觸層342。 詳言之，形成圖案化的半導體層340的方法可為沉積半導體材料層，注入 N"離子，或沉積慘雜半導體材料層于半導體材料層上，以在半導體材料層上 形成歐姆接觸層342，然后再形成第二圖案化光致抗蝕劑層(圖中未示)于 歐姆接觸層342上，并進行第二蝕刻工序，以保留實質上對應于柵極321的 半導體溝道層341及歐姆接觸層342，最后再去除第二圖案化光致抗蝕劑層。如圖3E所示，本實施例的第三道光刻與蝕刻工序用于形成圖案化第二 導電層350，圖案化第二導電層350包含源極351、漏極352及柵極線353， 其中源極351與漏極352分別位于歐姆接觸層342上的部分區域，而與柵極 321及半導體層340于控制區域311構成薄膜晶體管結構。詳言之，形成圖 案化第二導電層350的方法包含先沉積第二導電層，再形成第三圖案化光 致抗蝕劑層(圖中未示)于第二導電層上，隨后進行蝕刻工序，去除部分第 二導電層，以形成源極351及漏極352于半導體層340的部分區域，并同時 形成柵極線353，最后再去除第三圖案化光致抗蝕劑層。本實施例的第四道光刻與蝕刻工序用于形成圖案化的共通電極361，其 中共通電極361覆蓋于顯示區域312上，如圖3F所示。形成共通電極361 的方法包含沉積氧化銦錫材質的透明電極層，然后形成第四圖案化光致抗蝕 劑層(圖中未示)于透明電極層上，并進行蝕刻工序，以形成圖案化的共通 電極361于顯示區域312的第一絕緣層330上，最后再去除第四圖案化光致 抗蝕劑層。接下來，沉積第二絕緣層370，然后以第五道光刻與蝕刻工序，圖案化 第二絕緣層370及第一絕緣層330，以暴露部分數據線322、源極351、漏極 352、柵極線353及柵極321，如圖3G所示。詳言之，圖案化第二絕緣層370 及第一絕緣層330的方法包含，先形成第五圖案化光致抗蝕劑層(圖未示) 于第二絕緣層370上后，進行蝕刻工序，去除部分第二絕緣層370及第一絕 緣層330，以形成暴露出數據線322的第一接觸窗371、暴露出源極351的第 二接觸窗372、暴露出柵極線353的第三接觸窗373、暴露出柵極321的第四 接觸窗374、及暴露出漏極352的第五接觸窗375，最后，再去除第五圖案化 光致抗蝕劑層。如圖3H所示，本實施例的第六道光刻與蝕刻工序用于形成圖案化第三
導電層380，其中圖案化第三導電層380為透明導電層，可包含數據線連接 電極381、柵極線連接電極382以及像素電極383，其中數據線連接電極381 電性連接數據線322與源極351，柵極線連接電極382電性連接柵極線353 與柵極321，而像素電極383的特征在于形成于顯示區域312的第二絕緣 層370上，電性連接漏極352并與共通電極361電性絕緣，且具有多個狹縫。更明確地說，形成圖案化第三導電層380的方法包含，先沉積透明的第 三導電層，然后形成第六圖案化光致抗蝕劑層(圖中未示)于第三導電層380 上，隨后進行蝕刻工序，以分別形成數據線連接電極381、柵極線連接電極 382及像素電極383以及像素電極383，其中數據線連接電極381經由第一接 觸窗371與第二接觸窗372電性連接數據線322與源極351，柵極線連接電 極382經由第三接觸窗373與第四接觸窗374電性連接柵極線353與柵極 321，并且像素電極383形成于顯示區域312的第二絕緣層370上，并經由第 五接觸窗375電性連接于漏極352，其中像素電極383通過第二絕緣層370 與共通電極361絕緣，最后，再去除第六圖案化光致抗蝕劑層。通過上述工序，本實施例所形成的像素結構與第一實施例的像素結構有 些微不同。本實施例的像素電極383形成于第二絕緣層370上且具有多個狹 縫，并與薄膜晶體管結構的漏極352電性連接，而共通電極361則形成第二 絕緣層370下。同樣地，共通電極361、數據線連接電極381及柵極線連接 電極382于同一道工序中便可同時形成，且如同前述，本實施例的像素結構 以六道光刻與蝕刻工序即可完成。通過前述所公開的內容，本發明應用于邊緣場切換液晶顯示器的像素結 構，與現有技術需要七道光刻與蝕刻工序相比，本發明僅需六道光刻與蝕刻 工序，故可大幅節省制造成本與制造時間，并且該像素結構僅包含有二層絕 緣層，與現有技術制造方法所形成的包含有三層絕緣層的像素結構相比，可 進一步提升像素結構的透光性。上述的實施例僅用來例舉本發明的實施方案，以及闡釋本發明的技術特 征，并非用來限制本發明的保護范圍。任何本領域技術人員可輕易完成的改 變或等同性的安排均屬于本發明所主張的范圍，本發明的權利保護范圍應以 權利要求為準。
權利要求
1.一種像素結構的制造方法，該像素結構包含控制區域及顯示區域，該方法包含以下步驟在基板上形成圖案化第一導電層，該圖案化第一導電層包含數據線及柵極；在該基板上形成第一絕緣層，以覆蓋該圖案化第一導電層；在該柵極上方的該第一絕緣層上形成圖案化半導體層；形成圖案化第二導電層，該圖案化第二導電層包含源極、漏極及柵極線，其中該源極與該漏極分別位于該圖案化半導體層上的部分區域，而該柵極、該圖案化半導體層、該源極以及該漏極在該控制區域構成薄膜晶體管結構；形成像素電極，其電性連接該漏極，并覆蓋該顯示區域；形成第二絕緣層；圖案化該第二絕緣層及該第一絕緣層，以暴露部分該數據線、該源極、該柵極線及該柵極；以及形成圖案化第三導電層，其包含數據線連接電極、柵極線連接電極以及共通電極，其中該數據線連接電極電性連接該數據線與該源極，該柵極線連接電極電性連接該柵極線與該柵極，而該共通電極形成于該顯示區域的該第二絕緣層上。
2. 如權利要求1所述的方法，其中形成該圖案化第一導電層的步驟包含 以下步驟在該基板上沉積第一導電層； 在該第一導電層上形成第一圖案化光致抗蝕劑層； 進行蝕刻工序，以形成該數據線及該柵極；以及 去除該第一 圖案化光致抗蝕劑層。
3. 如權利要求1所述的方法，其中形成圖案化半導體層的步驟是通過第 二圖案化光致抗蝕劑層對半導體層進行圖案化，以在該柵極上方的該第一絕 緣層上形成該圖案化半導體層。
4. 如權利要求1所述的方法，其中形成該圖案化第二導電層的步驟包含 以下步驟沉積第二導電層；在該第二導電層上形成第三圖案化光致抗蝕劑層；進行蝕刻工序，去除部分該第二導電層，以在該圖案化半導體層的部分 區域形成該源極與該漏極，并在部分該柵極上方的該第一絕緣層上形成該柵極線；以及去除該第三圖案化光致抗蝕劑層。
5. 如權利要求1所述的方法，其中形成該像素電極的步驟包含以下步驟 沉積透明電極層；在該透明電極層上形成第四圖案化光致抗蝕劑層；進行蝕刻工序，以在該顯示區域的該第一絕緣層上以及部分該漏極上形 成該像素電極；以及去除該第四圖案化光致抗蝕劑層。
6. 如權利要求1所述的方法，其中圖案化該第二絕緣層及該第一絕緣層 的步驟包含以下步驟在該第二絕緣層上形成第五圖案化光致抗蝕劑層；進行蝕刻工序，去除部分該第二絕緣層及第一絕緣層，以形成暴露出該 數據線的第一接觸窗、形成暴露出該源極的第二接觸窗、形成暴露出該柵極 線的第三接觸窗、及形成暴露出該柵極的第四接觸窗；以及去除該第五圖案化光致抗蝕劑層。
7. 如權利要求6所述的方法，其中形成該圖案化第三導電層的步驟包含 以下步驟沉積第三導電層；在該第三導電層上形成第六圖案化光致抗蝕劑層；進行蝕刻工序，以形成該數據線連接電極、該柵極線連接電極及該共通 電極，其中該數據線連接電極經由該第一接觸窗與第二接觸窗連接該數據線 與該源極，該柵極線連接電極經由該第三接觸窗與第四接觸窗連接該柵極線 與該柵極，并且該共通電極形成于該第二絕緣層上而與該像素電極電性絕緣， 且該共通電極具有多個狹縫；以及去除該第六圖案化光致抗蝕劑層。
8. 如權利要求1所述的方法，其中該第三導電層為透明導電層。
9. 一種像素結構的制造方法，該像素結構包含控制區域及顯示區域，該 方法包含以下步驟在基板上形成圖案化第一導電層，該圖案化第一導電層包含數據線及柵在該基板上形成第一絕緣層，以覆蓋該圖案化第一導電層；在該柵極上方的該第一絕緣層上形成圖案化半導體層；形成圖案化第二導電層，該圖案化第二導電層包含源極、漏極及柵極線， 其中該源極與該漏極分別位于該圖案化半導體層上的部分區域，而該柵極、該圖案化半導體層、該源極以及該漏極在該控制區域構成薄膜晶體管結構； 形成共通電極，其覆蓋該顯示區域； 形成第二絕緣層；圖案化該第二絕緣層及該第一絕緣層，以暴露部分該數據線、該源極、 該漏極、該柵極線及該柵極；以及形成圖案化第三導電層，其包含數據線連接電極、柵極線連接電極及像 素電極，其中該數據線連接電極電性連接該數據線與該源極，該柵極線連接 電極電性連接該柵極線與該柵極，而該像素電極形成于該顯示區域的該第二 絕緣層上且電性連接該漏極。
10. 如權利要求9所述的方法，其中形成該圖案化第一導電層的步驟包 含以下步驟在該基板上沉積第一導電層； 在該第一導電層上形成第一圖案化光致抗蝕劑層； 進行蝕刻工序，以形成該數據線及該柵極；以及 去除該第一圖案化光致抗蝕劑層。
11. 如權利要求9所述的方法，其中形成圖案化半導體層的步驟是通過 第二圖案化光致抗蝕劑層對半導體層進行圖案化，以在該柵極上方的該第一 絕緣層上形成該圖案化半導體層。
12. 如權利要求9所述的方法，其中形成該圖案化第二導電層的步驟包 含以下步驟沉積第二導電層；在該第二導電層上形成第三圖案化光致抗蝕劑層；進行蝕刻工序，去除部分該第二導電層，以在該圖案化半導體層的部分 區域形成該源極與該漏極，并在部分該柵極上方的該第一絕緣層上形成該柵 極線；以及去除該第三圖案化光致抗蝕劑層。
13. 如權利要求9所述的方法，其中形成該共通電極的步驟包含以下步驟沉積透明電極層；在該透明電極層上形成第四圖案化光致抗蝕劑層； 進行蝕刻工序，以在該第一絕緣層上形成該共通電極；以及 去除該第四圖案化光致抗蝕劑層。
14. 如權利要求9所述的方法，其中圖案化該第二絕緣層及該第一絕緣 層的步驟包含以下步驟在該第二絕緣層上形成第五圖案化光致抗蝕劑層；進行蝕刻工序，去除部分該第二絕緣層及第一絕緣層，以形成暴露出該 數據線的第一接觸窗、形成暴露出該源極的第二接觸窗、形成暴露出該柵極 線的第三接觸窗、形成暴露出該柵極的第四接觸窗、及形成暴露出該漏極的 第五接觸窗；以及去除該第五圖案化光致抗蝕劑層。
15. 如權利要求14所述的方法，其中形成該圖案化第三導電層的步驟包 含以下步驟沉積第三導電層；在該第三導電層上形成第六圖案化光致抗蝕劑層；進行蝕刻工序，以形成該數據線連接電極、該柵極線連接電極及該像素 電極，其中該數據線連接電極經由該第一接觸窗與第二接觸窗連接該數據線 與該源極，該柵極線連接電極經由該第三接觸窗與第四接Mi窗連接該柵極線 與該柵極，并且該像素電極經由該第五接觸窗電性連接于該漏極，且該像素 電極具有多個狹縫；以及去除該第六圖案化光致抗蝕劑層。
16. 如權利要求9所述的方法，其中該第三導電層為透明導電層。
17. —種像素結構，包含柵極線；數據線，與該柵極線定義出像素區域，該像素區域包含控制區域及顯示 區域；薄膜晶體管結構，形成于該控制區域上，其中該薄膜晶體管結構包含柵極、源極及漏極；數據線連接電極，電性連接該源極與該數據線；柵極線連接電極，電性連接該柵極與該柵極線；以及顯示結構，形成于該顯示區域上，該顯示結構包含彼此部分重疊且絕緣的共通電極及像素電極，其中該像素電極與該漏極電性連接。
18. 如權利要求17所述的像素結構，還包含絕緣層，形成于該共通電 極及該像素電極之間。
19. 如權利要求18所述的像素結構，其中該共通電極形成于該絕緣層上 且具有多個狹縫。
20. 如權利要求19所述的像素結構，其中該共通電極、該數據線連接電 極及該柵極線連接電極是在同一工序中同時形成的。
21. 如權利要求18所述的像素結構，其中該像素電極形成于該絕緣層上 且具有多個狹縫。
22. 如權利要求21所述的像素結構，其中該像素電極、該數據線連接電 極及該柵極線連接電極是在同一工序中同時形成的。
23. 如權利要求17所述的像素結構，其中該薄膜晶體管結構還包含半 導體層，對應形成于該柵極上方，且與該源極及該漏極分別連接。
全文摘要
本發明涉及一種邊緣場切換液晶顯示器的像素結構及其制造方法，提供了包含控制區域及顯示區域的像素結構的制造方法，該方法包含在基板上形成包含數據線及柵極的圖案化第一導電層；在該基板上形成覆蓋該圖案化第一導電層的第一絕緣層；在該柵極上的第一絕緣層上形成圖案化半導體層；形成包含源極、漏極及柵極線的圖案化第二導電層；形成電性連接該漏極并覆蓋該顯示區域的像素電極；形成第二絕緣層；圖案化該第二絕緣層及該第一絕緣層；以及形成包含數據線連接電極、柵極線連接電極以及共通電極的圖案化第三導電層。本發明制造方法僅需六道光刻與蝕刻工藝，節省了制造成本與制造時間，并且像素結構僅包含二層絕緣層，進一步提升像素結構的透光性。
文檔編號H01L21/70GK101150091SQ20071016695
公開日2008年3月26日 申請日期2007年11月8日 優先權日2007年11月8日
發明者林敬桓, 林祥麟 申請人:友達光電股份有限公司