一種薄膜晶體管及其制作方法、陣列基板、顯示裝置與流程

本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種薄膜晶體管及其制作方法、陣列基板、顯示裝置。

背景技術：

目前，高級超維場轉換(advancedsuperdimensionswitch，以下簡稱ads)型液晶顯示面板，因其具有寬視角、高透過率、高清晰度等諸多優點，被廣泛應用于各顯示裝置中。

參閱圖1，通常，ads型液晶顯示面板中薄膜晶體管的制作過程如下所示，先在襯底基板1上通過第一次構圖工藝形成公共電極2和柵極3，并在公共電極2和柵極3上形成絕緣層；然后在絕緣層上通過第二次構圖工藝形成有源層和源漏極4；之后在有源層和源漏極4上形成鈍化層，并通過第三次構圖工藝在鈍化層中形成過孔，以便利用過孔實現像素電極5與源漏極4的電連接；最后在鈍化層上通過第四次構圖工藝形成像素電極5。可見，現有ads型液晶顯示面板中薄膜晶體管的制作至少需要實施4次構圖工藝。

然而，由于每次構圖工藝均需采用較多的工序方可完成，比如需要涂覆光刻膠、軟烘、對準曝光、后烘、顯影、刻蝕、檢測等工序，使得薄膜晶體管的形成工藝較為復雜，導致薄膜晶體管的制作效率較低。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種薄膜晶體管及其制作方法、陣列基板、顯示裝置，用于簡化薄膜晶體管的制作工藝，提高其制作效率。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明的第一方面提供一種薄膜晶體管，包括第一電極、柵極、有源層、源漏極以及第二電極；其中，源漏極與有源層連接，第一電極與第二電極相對設置，第二電極與源漏極同層設置。

與現有技術相比，本發明提供的薄膜晶體管具有如下有益效果：

在本發明提供的薄膜晶體管中，第二電極和源漏極同層設置，且第二電極和源漏極均由導電材料形成，使得第二電極和源漏極能夠在一次構圖工藝制作成型，而無需在源漏極和第二電極之間形成鈍化層，并耗費一次構圖工藝在鈍化層上形成過孔。因此，與現有技術相比，本發明提供的薄膜晶體管能夠減少其制作過程中構圖工藝的使用次數，從而簡化薄膜晶體管的制作工藝，以提高制作效率。

基于上述薄膜晶體管的技術方案，本發明的第二方面提供一種薄膜晶體管的制作方法，用于制作上述薄膜晶體管，所述制作方法包括：第二電極和源漏極在一次構圖工藝中形成。

與現有技術相比，本發明提供的薄膜晶體管的制作方法所能實現的有益效果，與上述技術方案提供的薄膜晶體管所能達到的有益效果相同，在此不做贅述。

基于上述薄膜晶體管的技術方案，本發明的第三方面提供一種陣列基板，所述陣列基板包括上述技術方案所提供的薄膜晶體管。

與現有技術相比，本發明提供的陣列基板所能實現的有益效果，與上述技術方案提供的薄膜晶體管所能達到的有益效果相同，在此不做贅述。

基于上述陣列基板的技術方案，本發明的第四方面提供一種顯示裝置，所述顯示裝置包括上述技術方案所提供的陣列基板。

與現有技術相比，本發明提供的顯示裝置所能實現的有益效果，與上述技術方案提供的陣列基板所能達到的有益效果相同，在此不做贅述。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為現有技術中薄膜晶體管的結構俯視示意圖；

圖2為本發明實施例一提供的薄膜晶體管的結構俯視示意圖；

圖3為本發明實施例二提供的薄膜晶體管的結構俯視示意圖；

圖4為本發明實施例二提供的薄膜晶體管的a-a剖視示意圖；

圖5為本發明實施例提供的薄膜晶體管所在液晶顯示屏的電光控制特性圖；

圖6為本發明實施例提供的薄膜晶體管所在液晶顯示屏的響應特性圖；

圖7為本發明實施例提供的薄膜晶體管的制作方法流程圖一；

圖8為本發明實施例提供的薄膜晶體管的制作方法流程圖二。

附圖標記：

1-襯底基板，2-公共電極，

3-柵極，4-源漏極，

41-源極，42-漏極，

5-像素電極，6-第一電極，

7-第二電極，8-絕緣層，

9-鈍化層。

具體實施方式

為了進一步說明本發明實施例提供的薄膜晶體管及其制作方法、陣列基板、顯示裝置，下面結合說明書附圖進行詳細描述。

參閱圖2和圖3，本發明實施例提供的薄膜晶體管包括第一電極6、柵極3、有源層、源漏極4以及第二電極7；其中，源漏極4與有源層連接，第一電極6與第二電極7相對設置，第二電極7與源漏極4同層設置。

具體實施時，第一電極6是指設置在襯底基板1上的電極，而第二電極7是指與源漏極4同層設置且遠離襯底基板1的電極；第一電極6與第二電極7相對設置，是指第一電極6在襯底基板1的正投影與第二電極7在襯底基板1的正投影重疊或部分重疊。其中，第一電極6采用摻錫氧化銦(indiumtinoxide，簡稱ito)材料制作成型，而第二電極7優選采用與源漏極4相同的材料制作成型，具體的，第二電極7和源漏極4采用金屬材料制作成型，比如鋁或銅等。

通過上述具體實施過程可知，在本實施例提供的薄膜晶體管中，第二電極7和源漏極4同層設置，且第二電極7和源漏極4均由導電材料形成，使得第二電極7和源漏極4能夠在一次構圖工藝中制作成型，而無需在源漏極4和第二電極7之間形成鈍化層，并耗費一次構圖工藝在鈍化層上形成過孔。因此，與現有技術相比，本發明實施例提供的薄膜晶體管能夠減少其制作過程中構圖工藝的使用次數，從而簡化薄膜晶體管的制作工藝，以提高制作效率。

而且，在本發明實施例提供的薄膜晶體管中，第二電極7和源漏極4同層設置，而源漏極通常又與數據信號線一體成型，使得第二電極7、源漏極4和數據信號線能夠在一次構圖工藝中制作成型，確保第二電極7與數據信號線之間不存在套準誤差，因此，當在襯底基板1上陣列形成多個薄膜晶體管時，位于相鄰兩個薄膜晶體管之間的數據信號線，能夠與這兩個薄膜晶體管中的第二電極7保持相同間距，確保數據信號線與相鄰兩個薄膜晶體管中的第二電極7之間所形成的耦合電容相同，從而避免出現因耦合電容不同而產生數據信號串擾的現象，有利于提高薄膜晶體管所在顯示裝置的顯示品質。

值得一提的是，上述實施例中，第一電極6的形狀和第二電極7的形狀可以相同，也可以不同，示例性的，第一電極6設置在襯底基板1上，可為板狀電極或狹縫電極；而第二電極7遠離襯底基板1設置，優選使用狹縫電極。當第一電極6和/或第二電極7為狹縫電極時，狹縫電極的狹縫走向可以根據實際需要自行設定。

在本實施例中，當第一電極6為板狀電極，第二電極7為狹縫電極時，狹縫電極的狹縫走向沿著板狀電極的長邊方向；或，狹縫電極的狹縫走向沿著板狀電極的短邊方向。具體的，板狀電極在襯底基板1的正投影形狀類似矩形，狹縫電極的狹縫走向沿著板狀電極的短邊方向設置時如圖2所示；狹縫電極的狹縫走向沿著板狀電極的長邊方向設置時如圖3所示。對比圖2和圖3可知，與將狹縫電極的狹縫走向沿著板狀電極的短邊方向設置相比，在具有相同面積的第二電極7中，將狹縫電極的狹縫走向沿著板狀電極的長邊方向設置，能夠充分利用第二電極7的平面空間，合理布置多組狹縫的開設位置，使得多組狹縫能夠在第二電極7中占據更大的空間，從而提高薄膜晶體管所在顯示裝置的開口率。

需要補充的是，雖然第二電極7與源漏極4同層設置，但是源漏極4的厚度與第二電極7的厚度不同。通常，源漏極4用于傳輸數據信號，需要具備一定厚度，以使得源漏極4具有一定電阻值，從而實現數據信號的準確傳輸。而第二電極7為狹縫電極，且第二電極7一般位于對應設置液晶的區域，如果第二電極7的厚度較厚，則在第二電極7狹縫開口的邊緣處將會呈現出較大的段差，這樣當在第二電極7上形成用于為液晶配向的配向層時，配向層對應段差存在的區域難以做到配向摩擦均勻化，容易造成配向層配向不良，影響到液晶顯示裝置的正常顯示，因此，第二電極7的厚度應較小。示例性的，源漏極4的厚度為0.35μm～0.4μm；而第二電極7的厚度為0.04μm～0.07μm。

需要說明的是，第一電極6可以作為公共電極，也可以作為像素電極。當第一電極6作為公共電極時，對應的第二電極7應作為像素電極，此時，柵極3應與第一電極6連接，而源漏極4應與第二電極連接。當第一電極6作為像素電極時，對應的第二電極7應作為公共電極，此時，柵極3應與第二電極連接，而源漏極4應與第一電極連接。

為了更清楚的說明第一電極6為公共電極或像素電極時對應薄膜晶體管的結構，下面列舉兩種具體的薄膜晶體管結構，分別在實施例一和實施例二中詳細說明如下。

實施例一：

參閱圖2，該薄膜晶體管多用于ads型液晶顯示面板中，其第一電極6為公共電極，第二電極7為像素電極；第一電極6和柵極3同層設置在襯底基板1上，第一電極6和柵極3連接；在第一電極6和柵極3上設置絕緣層，且在絕緣層上分別設置有源層、源漏極4以及第二電極7，源漏極4分別與有源層和第二電極連接。

可以理解的是，源漏極4一般包括源極和漏極，按照薄膜晶體管的不同類型，源極和漏極可以互換使用。在本實施例中，以源極41作為薄膜晶體管的信號輸入端，其與數據信號線連接，以漏極42作為薄膜晶體管的信號輸出端，其與像素電極直接連接。

實施例二：

參閱圖3和圖4，該薄膜晶體管多用于高開口率高級超維場轉換(highapertureadvancedsuperdimensionswitch，以下簡稱hads)型液晶顯示面板中，其第一電極6為像素電極，第二電極7為公共電極；第一電極6和柵極3分別設在襯底基板1上，且第一電極6和柵極3上設有絕緣層8；在絕緣層8對應第一電極6的部分設置第一過孔，在絕緣層8對應柵極3的部分設置第二過孔，并在絕緣層8上分別設置有源層、源極41、漏極42以及第二電極7，漏極42通過第一過孔與第一電極6連接，第二電極7通過第二過孔與柵極3連接。

為了清楚說明上述實施例中第二電極7的材料對薄膜晶體管的電光控制特性的影響，下面以薄膜晶體管應用于液晶顯示屏中為例進行詳細說明。

圖5為本發明實施例提供的薄膜晶體管所在液晶顯示屏的電光控制特性圖；其中，當薄膜晶體管中的第二電極7采用鋁合金材料制作時，薄膜晶體管所在的液晶顯示屏在反射模式下的電光控制特性圖如曲線a所示，薄膜晶體管所在的液晶顯示屏在透射模式下的電光控制特性圖如曲線c所示；當薄膜晶體管中的第二電極7采用ito材料制作時，薄膜晶體管所在的液晶顯示屏在反射模式和透射模式下的電光控制特性圖均如曲線b所示。

對比圖5中曲線a、曲線b和曲線c可見，在液晶顯示屏最大控制電壓為5.6v時，如果第二電極7由鋁合金材料制作形成，則其薄膜晶體管所在的液晶顯示屏在反射模式下的最大亮度l255的值為0.32a.u.，而其薄膜晶體管所在的液晶顯示屏在透射模式下的最大亮度l255的值為0.24a.u.；而如果第二電極7由ito材料制作形成，則其薄膜晶體管所在的液晶顯示屏在反射模式和透射模式下的最大亮度l255的值均為0.27a.u.。由此可知，本發明實施例提供的第二電極7采用鋁合金材料制作時，其薄膜晶體管所在的液晶顯示屏在反射模式的電光控制特性，比第二電極7采用ito材料制作時其薄膜晶體管所在的液晶顯示屏在反射模式的電光控制特性更為優良；而本發明實施例提供的第二電極7采用鋁合金材料制作時，其薄膜晶體管所在的液晶顯示屏在透射模式的電光控制特性，比第二電極7采用ito材料制作時其薄膜晶體管所在的液晶顯示屏在透射模式的電光控制特性雖然略差一些，但二者差距并不太大，能夠滿足薄膜晶體管所在的液晶顯示屏在透射模式的顯示需求。

圖6為本發明實施例提供的薄膜晶體管所在液晶顯示屏的響應特性圖；其中，當薄膜晶體管中的第二電極7采用鋁合金材料制作時，薄膜晶體管所在的液晶顯示屏在反射模式下的響應特性圖如曲線d所示，薄膜晶體管所在的液晶顯示屏在透射模式下的響應特性圖如曲線f所示；當薄膜晶體管中的第二電極7采用ito材料制作時，薄膜晶體管所在的液晶顯示屏在反射模式和透射模式下的響應特性圖均如曲線e所示。

對比圖6中曲線d、曲線e和曲線f可見，如果第二電極7由鋁合金材料制作形成，則其薄膜晶體管所在的液晶顯示屏在反射模式和透射模式的響應時間均為25.0ms；而如果第二電極7由ito材料制作形成，則其薄膜晶體管所在的液晶顯示屏在反射模式和透射模式的響應時間均為25.1ms。由此可知，第二電極7由鋁合金材料制作形成，或者第二電極7由ito材料制作形成，對于其薄膜晶體管所在液晶顯示屏在反射模式和透射模式的響應時間影響不大，二者較為接近，且第二電極7由鋁合金材料制作形成時其薄膜晶體管所在液晶顯示屏的響應時間還略快一點。

綜上，本發明實施例提供的第二電極7由鋁金屬制作成型的薄膜晶體管，在用于液晶顯示屏中時，比現有第二電極7由ito材料制作成型的薄膜晶體管具有更大優勢。

本發明實施例還提供了一種薄膜晶體管的制作方法，用于制作上述實施例所提供的薄膜晶體管，所述薄膜晶體管的制作方法包括：第二電極和源漏極在一次構圖工藝中形成。

具體實施時，第二電極的材料和源漏極的材料可以相同，也可以不同。如果第二電極和源漏極采用相同的材料制作，例如采用金屬，則在沉積金屬膜層后，通過一次光罩(mask)工藝即可制作形成第二電極和源漏極；而如果第二電極和源漏極分別由不同的材料構成，例如第二電極的材料為ito材料，源漏極的材料為金屬，則需要層疊沉積ito膜層和金屬膜層，或者分區域沉積ito膜層和金屬膜層，然后通過一次光罩(mask)工藝制作形成第二電極和源漏極。

與現有技術相比，本發明實施例提供的薄膜晶體管的制作方法所能實現的有益效果，與上述技術方案提供的薄膜晶體管所能達到的有益效果相同，在此不做贅述。

需要說明的是，在本發明實施例提供的薄膜晶體管的制作方法中，第二電極和源漏極在一次構圖工藝中形成時，優選使用半色調光罩(halftonemask)工藝形成。通過半色調光罩工藝能夠對不同區域膜層的曝光量進行不同調整，以使得不同區域的膜層具有不同形狀和不同厚度。示例性的，在有源層和絕緣層上沉積金屬膜層后，利用半色調光罩對金屬膜層進行分區域刻蝕，能夠得到具有不同厚度的第二電極和源漏極。

值得一提的是，通常薄膜晶體管中的第一電極可作為公共電極，也可作為像素電極。當第一電極為公共電極時，對應的第二電極為像素電極，此時，參閱圖7，對應薄膜晶體管的制作方法包括：

s1，提供一襯底基板，在襯底基板上分別形成第一電極和柵極，使得第一電極和柵極連接；

s2，在柵極上形成絕緣層，在絕緣層上形成有源層；

s3，在有源層和絕緣層上通過一次構圖工藝分別形成源漏極和第二電極，使得源漏極與有源層連接，第二電極與源漏極連接。

可見，采用上述方法制作薄膜晶體管時，第一電極和柵極可以使用一次構圖工藝形成，第二電極與源漏極可以使用一次構圖工藝形成，因此，本發明實施例提供的薄膜晶體管的制作方法，采用2次構圖工藝即可完成該薄膜晶體管的制作。與現有技術中至少需要實施4次構圖工藝方能完成薄膜晶體管的制作相比，能夠減少薄膜晶體管制作過程中構圖工藝的使用次數，從而簡化薄膜晶體管的制作工藝，以提高制作效率。

而當第一電極為像素電極時，對應的第二電極為公共電極，此時，參閱圖8，對應薄膜晶體管的制作方法包括：

s1，提供一襯底基板，在襯底基板上分別形成第一電極和柵極，在第一電極和柵極上形成絕緣層；

s2，在絕緣層對應第一電極的部分形成第一過孔，在絕緣層對應柵極的部分形成第二過孔；

s3，在絕緣層上形成有源層，在有源層和絕緣層上通過一次構圖工藝分別形成源漏極和第二電極，使得源漏極與有源層連接，且源漏極通過第一過孔與第一電極連接，第二電極通過第二過孔與柵極連接。

可見，采用上述方法制作薄膜晶體管時，第一電極和柵極可以使用一次構圖工藝形成，第一過孔和第二過孔可以使用一次構圖工藝形成，第二電極與源漏極可以使用一次構圖工藝形成，因此，本發明實施例提供的薄膜晶體管的制作方法，采用3次構圖工藝即可完成該薄膜晶體管的制作。與現有技術中至少需要實施4次構圖工藝方能完成薄膜晶體管的制作相比，能夠減少薄膜晶體管制作過程中構圖工藝的使用次數，從而簡化薄膜晶體管的制作工藝，以提高制作效率。

本發明實施例還提供了一種陣列基板，所述陣列基板包括上述實施例提供的薄膜晶體管。所述陣列基板中的薄膜晶體管與上述實施例中的薄膜晶體管具有的優勢相同，此處不再贅述。

本發明實施例還提供了一種顯示裝置，所述顯示裝置包括上述實施例提供的陣列基板。所述顯示裝置中的陣列基板與上述實施例中的陣列基板具有的優勢相同，此處不再贅述。

上述實施例提供的顯示裝置可以為手機、平板電腦、筆記本電腦、顯示器、電視機、數碼相框或導航儀等具有顯示功能的產品或部件。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。