專利名稱：薄膜晶體管液晶顯示器陣列基板的像素結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種像素結(jié)構(gòu)，尤其涉及薄膜晶體管液晶顯示器(簡(jiǎn)稱 TFT-LCD)陣列基板的像素結(jié)構(gòu)，屬于液晶面板的陣列技術(shù)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的薄膜晶體管液晶顯示器的生產(chǎn)條件下，在柵線(Gate Line) 和數(shù)據(jù)線(Data Line)的交疊部位(Cross)經(jīng)常會(huì)發(fā)生靜電擊穿，從而 導(dǎo)致產(chǎn)生數(shù)據(jù)線柵綿短路不良(簡(jiǎn)稱DGS線不良)。
如圖1A所示，為現(xiàn)有采用五次掩模工藝的像素結(jié)構(gòu)示意圖，圖IB為圖 1A中沿A-A方向的截面圖。從圖中可以看出，該像素結(jié)構(gòu)具有像素電極 11，在基板OO和第二保護(hù)層15之間的層結(jié)構(gòu)中，布設(shè)有數(shù)據(jù)線12和柵線 13。在有源區(qū)123的位置處，數(shù)據(jù)線l2和柵線13交疊形成寄生電容。當(dāng) 該寄生電容發(fā)生靜電擊穿時(shí)，會(huì)導(dǎo)致DGS線不良。
如圖2A所示，為現(xiàn)有采用四次掩模工藝的像素結(jié)構(gòu)示意圖，圖2B為圖 2A中沿B-B方向的截面圖。從圖中可以看出，該像素結(jié)構(gòu)具有像素電極 21,在基板OO和第；保護(hù)層25之間的層結(jié)構(gòu)中，布設(shè)有數(shù)據(jù)線22和柵線 23。在有源區(qū)223的位置處，數(shù)據(jù)線22和柵線23交疊形成寄生電容。當(dāng) 該寄生電容發(fā)生靜電擊穿時(shí)，會(huì)導(dǎo)致DGS線不良。
現(xiàn)有技術(shù)的缺陷在于現(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)上述容易發(fā)生靜電擊穿的寄 生電容部分沒有提供任何保護(hù)措施， 一旦被擊穿便難以修復(fù)，從而會(huì)影響 產(chǎn)生質(zhì)量和良品率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是現(xiàn)有像素電極上的寄生電容發(fā)生靜電擊穿后難以修復(fù)。
為了解決上述問題，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是提供了一種像素結(jié)構(gòu)，包 括像素電極、柵線和數(shù)據(jù)線，所述柵線和數(shù)據(jù)線的交疊處形成有寄生電容， 其中，所述柵線上還設(shè)置有延伸部，所述延伸部與所述數(shù)據(jù)線形成有保護(hù)電 容，與所述寄生電容并聯(lián)設(shè)置，所述保護(hù)電容的兩極間距離小于所述寄生電 容的兩極間距離。
通過本發(fā)明，由于為像素結(jié)構(gòu)設(shè)置了保護(hù)電容，從而有效降低了因靜電 放電(簡(jiǎn)稱ESD)引起的線不良比率，提高了成品率，降低了生產(chǎn)成本，尤其 對(duì)于液晶電視產(chǎn)品能夠發(fā)揮更大的作用。另外，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，占用顯 示區(qū)域小，基于現(xiàn)有工藝條件即可實(shí)現(xiàn)，并且在新產(chǎn)品開發(fā)中不會(huì)增加成本。 下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1A為現(xiàn)有采用五次掩模工藝的像素結(jié)構(gòu)示意圖1B為圖1A中沿A-A方向的截面圖2A為現(xiàn)有采用四次掩模工藝的像素結(jié)構(gòu)示意圖2B為圖2A中沿B-B方向的截面圖3A為本發(fā)明實(shí)施例1所述像素結(jié)構(gòu)的示意圖3B為圖3A中沿C-C方向的截面圖3C為本發(fā)明實(shí)施例1所述保護(hù)電容與寄生電容的等效電路圖； 圖3D為本發(fā)明實(shí)施例1所述具有兩個(gè)保護(hù)電容的像素結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖4A為本發(fā)明實(shí)施例2所述像素結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖4B為圖4A中沿D-D方向的截面圖； 圖4C為圖4A中沿E-E方向的截面圖；圖4D為本發(fā)明實(shí)施例2所述具有兩個(gè)保護(hù)電容的像素結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供了一種TFT-LCD陣列基板的像素單元，該像素結(jié)構(gòu)采用五 次掩模工藝制造。其中的五次掩模工藝是現(xiàn)有的一種像素結(jié)構(gòu)制造方法。其 主要過程包括
1、 在基板GO'上通過成膜、曝光、刻蝕工藝形成柵線、柵線分支部和 柵極；
2、 直接沉積第一保護(hù)層，通過成膜、曝光、刻蝕工藝形成有源層圖形；
3、 通過成膜、曝光、刻蝕工藝形成數(shù)據(jù)線、源極和漏極；
4、 再通過成膜、曝光、刻蝕工藝形成過孔；
5、 通過成膜、曝光、刻蝕工藝形成像素電極，該像素電極通過過孔與 源極導(dǎo)通。
如圖3A所示，本實(shí)施例所述的像素結(jié)構(gòu)包括像素電極11、數(shù)據(jù)線12和 柵線13。其中，柵線'13和數(shù)據(jù)線12的交疊處形成有寄生電容，如圖3B所示 為圖3A中沿C-C方向的截面圖。寄生電容的上電極由數(shù)據(jù)線12形成，下電 極由柵線13形成。寄生電容的兩極間距離為圖中箭頭所示的距離Dl。
在柵線13上還設(shè)置有分支部133。該分支部133與數(shù)據(jù)線12形成有保護(hù) 電容。分支部133與柵線13位于同一布線層。分支部133的與柵線13 —體 連接，并與數(shù)據(jù)線12交疊形成保護(hù)電容。在本實(shí)施例中，分支部133與柵線 13位于同一布線層并且是一體的，因此可以在通過掩模工藝生成柵線13的同 時(shí)，也生成分支部133。
如圖3B所示，保護(hù)電容的上電極由數(shù)據(jù)線12形成，下電極由分支部 133形成。保護(hù)電容的兩極間距離為圖中箭頭所示的距離D2。從圖中可以 看出，寄生電容的兩極間距離Dl包括第一保護(hù)層14及有源區(qū)1"的厚度；保護(hù)電容的兩極間距離D2僅包括第一保護(hù)層14的厚度。由于保護(hù)電容的 兩極之間不包含有源區(qū)123,因此，保護(hù)電容的兩極間距離D2小于寄生電 容的兩極間距離Dl。
如圖3C所示為保護(hù)電容和寄生電容的等效電路圖?？梢?，保護(hù)電容與 寄生電容并聯(lián)設(shè)置。兩個(gè)電容兩端的電壓V是一致的，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度E-電 壓V/兩極間距離D的公式，在電容中介質(zhì)材料相同的情況下，兩極間距離 D越小，電場(chǎng)E越大，電容越容易被擊穿。因此，當(dāng)發(fā)生靜電擊穿時(shí)，保 護(hù)電容比寄生電容更容易被擊穿。當(dāng)柵線13和數(shù)據(jù)線12上存在靜電時(shí)， 保護(hù)電容先被擊穿，從而釋放了靜電，保護(hù)了寄生電容的正常工作。而被 擊穿后的保護(hù)電容可以通過激光切割等方法進(jìn)行維修，使分支部133脫離 柵線13,從而保證整個(gè)像素結(jié)構(gòu)的正常工作。
此處需要說明的是，保護(hù)電容不僅可以設(shè)置一個(gè)，還可以設(shè)置多個(gè)。 如圖3D所示，分別有兩個(gè)分支部133和134與數(shù)據(jù)線12交疊形成兩個(gè)保 護(hù)電容，且均與寄生電容并聯(lián)設(shè)置。其他個(gè)數(shù)的保護(hù)電容設(shè)置方式與兩個(gè)保 護(hù)電容的設(shè)置方式類似，此處不再贅述。
另外，通過控制膜厚、面積以及介電常數(shù)等參數(shù)將保護(hù)電容的電容值 控制在合理的范圍內(nèi)，以避免由于電容過小而造成過于頻繁地被擊穿，從 而增加維修成本。并且通過將不同的保護(hù)電容設(shè)置為不同電容值，可以為 像素結(jié)構(gòu)提供多級(jí)保護(hù)。
通過本實(shí)施例所述結(jié)構(gòu)，針對(duì)五次掩模工藝的像素結(jié)構(gòu)設(shè)置了保護(hù)電容。 有效降低了因ESD引起的線不良比率，提高了成品率，降低了生產(chǎn)成本，尤 其對(duì)于液晶電視產(chǎn)品'能夠發(fā)揮更大的作用。另外，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，占用 顯示區(qū)域小，基于現(xiàn)有工藝條件即可實(shí)現(xiàn)，并且在新產(chǎn)品開發(fā)中不會(huì)增加成 本。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供了另一種TFT-LCD陣列基板的像素結(jié)構(gòu)，該像素結(jié)構(gòu)采用四次掩模工藝制造。其中的四次掩模工藝也是現(xiàn)有的 一種像素結(jié)構(gòu)制造方法。
其主要過程包括
1、 在基板OO上通過成膜、曝光、刻蝕工藝形成柵極導(dǎo)線和柵極導(dǎo)線的
延伸部和柵極；
2、 直接沉積第一保護(hù)層，通過成膜、曝光、刻蝕工藝形成有源層圖形、 數(shù)據(jù)線，源極以及漏極；
3、 通過成膜、曝光、刻蝕工藝形成過孔；
4、 通過成膜、曝光、刻蝕工藝形成像素電極和導(dǎo)線部，其中，像素電 極通過過孔與源極導(dǎo)通，導(dǎo)線部通過過孔與柵線的延伸部連接。
如圖4A所示，本實(shí)施例所述的像素結(jié)構(gòu)包括像素電極21、數(shù)據(jù)線22和 柵線23。其中，柵線23.和數(shù)據(jù)線22的交疊處形成有寄生電容，如圖4B所示 為圖4A中沿D-D方向的截面圖。寄生電容的上電極由數(shù)據(jù)線22形成，下電 極由柵線23形成。寄生電容的兩極間距離為圖中箭頭所示的距離Dl。
在本實(shí)施例中，由于像素結(jié)構(gòu)是采用四次掩模工藝制造的。從圖4B中 可以看出，在這種工藝下，由于有源區(qū)223不僅限于^f線23所對(duì)應(yīng)的范圍 內(nèi)，而且還沿?cái)?shù)據(jù)線22延伸擴(kuò)展，因此如果采用實(shí)施例1所述的與柵線 13 —體形成的分支部133,不能保證保護(hù)電容的兩極間距離小于寄生電容的 兩極間距離，也就達(dá)不到保護(hù)寄生電容的目的。
為了解決這一問題，.本實(shí)施例所采用的分支部并不直接與數(shù)據(jù)線22交疊 形成保護(hù)電容，而是將分支部分為延伸部233和導(dǎo)線部235。其中，延伸部 233的一端與柵哉23—體連接，另一端與導(dǎo)線部235電連接，再間接由導(dǎo)線 部235與數(shù)據(jù)線22交疊形成保護(hù)電容。具體地，如圖4C所示，導(dǎo)線部235 的材料可以與像素電極21的材料相同，通過過孔234與延伸部233電連接。 此時(shí)，導(dǎo)線部235并不與柵線23位于同一布線層，而是位于像素電極21的 所在層內(nèi)，并與像素電極21在同一次成模、曝光和刻蝕形成。
從圖4B中可以看出，寄生電容的兩極間距離D1包括第一保護(hù)層24及有源層223的厚度；保護(hù)電容的兩極間距離D3僅包括第二保護(hù)層25,因此，通 過膜厚控制容易實(shí)現(xiàn)保護(hù)電容的兩極間距離D3小于寄生電容的兩極間距離 Dl。
設(shè)置。兩極間距離D越小，電場(chǎng)E越大，電容越容易被擊穿。因此，當(dāng)發(fā) 生靜電擊穿時(shí)，保護(hù)電容也同樣能夠起到保護(hù)寄生電容的目的。
此處需要說明的是，本實(shí)施例中的保護(hù)電容也可以設(shè)置多個(gè)。如圖4D 所示，柵線23的延伸部分別通過兩個(gè)導(dǎo)線部235和236與數(shù)據(jù)線22交疊 形成兩個(gè)保護(hù)電容，且均與寄生電容并聯(lián)設(shè)置。另外，也可以通過控制膜厚、 面積以及介電常數(shù)f參數(shù)將保護(hù)電容的電容值控制在合理的范圍內(nèi)，以避 免由于電容過小而造成過于頻繁地被擊穿，從而增加維修成本。通過將不 同的保護(hù)電容設(shè)置為不同電容值，可以為像素結(jié)構(gòu)提供多級(jí)保護(hù)。
通過本實(shí)施例所述結(jié)構(gòu)，針對(duì)四次掩模工藝的像素結(jié)構(gòu)設(shè)置了保護(hù)電容。 有效降低了因ESD ^起的線不良比率，提高了成品率，降低了生產(chǎn)成本，尤 其對(duì)于液晶電視產(chǎn)品能夠發(fā)揮更大的作用。另外，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，占用 顯示區(qū)域小，基于現(xiàn)有工藝條件即可實(shí)現(xiàn)，并且在新產(chǎn)品開發(fā)中不會(huì)增加成 本。
最后應(yīng)說明的是.以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其 限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或 者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技 術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1、一種薄膜晶體管液晶顯示器陣列基板的像素結(jié)構(gòu)，包括像素電極、柵線和數(shù)據(jù)線，所述柵線和數(shù)據(jù)線的交疊處形成有寄生電容，其特征在于所述柵線上還設(shè)置有分支部，所述分支部與所述數(shù)據(jù)線形成有保護(hù)電容，所述保護(hù)電容與所述寄生電容并聯(lián)設(shè)置，所述保護(hù)電容的兩極間距離小于所述寄生電容的兩極間距離。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于所述分支部與所述柵 線位于同一布線層，所述分支部與所述柵線一體連接，并與所述數(shù)據(jù)線交疊 形成所述保護(hù)電容。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于所述分支部包括延伸 部和導(dǎo)線部，所述延伸部的一端與所述柵線一體連接，另一端與所述導(dǎo)線部 電連接，所述導(dǎo)線部與所述數(shù)據(jù)線交疊形成所述保護(hù)電容。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于所述導(dǎo)線部的材料與 所述像素電極的材料相同。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于所述導(dǎo)線部通過過孔 與所述柵線電連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于所述導(dǎo)線部位于所述 像素電極的所在層內(nèi)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求書l-6任一所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于所述保 護(hù)電容有多個(gè)，均與所述寄生電容并聯(lián)設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管液晶顯示器陣列基板的像素結(jié)構(gòu)，包括像素電極、柵線和數(shù)據(jù)線，所述柵線和數(shù)據(jù)線的交疊處形成有寄生電容，其中，所述柵線上還設(shè)置有延伸部，所述延伸部與所述數(shù)據(jù)線形成有保護(hù)電容，與所述寄生電容并聯(lián)設(shè)置，所述保護(hù)電容的兩極間距離小于所述寄生電容的兩極間距離。通過本發(fā)明，由于為像素結(jié)構(gòu)設(shè)置了保護(hù)電容，從而有效降低了因ESD引起的線不良比率，提高了成品率，降低了生產(chǎn)成本，尤其對(duì)于液晶電視產(chǎn)品能夠發(fā)揮更大的作用。另外，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，占用顯示區(qū)域小，基于現(xiàn)有工藝條件即可實(shí)現(xiàn)，并且在新產(chǎn)品開發(fā)中不會(huì)增加成本。
文檔編號(hào)G02F1/1362GK101504500SQ20081005769
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2008年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月4日
發(fā)明者何祥飛, 威 王 申請(qǐng)人:北京京東方光電科技有限公司