CN202282354U - 一种薄膜晶体管及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种薄膜晶体管及显示装置，所述薄膜晶体管，包括由源电极和漏电极构成的沟道，所述构成沟道的源电极和漏电极的沟道线条由偶数段弧线形成。本实用新型通过对构成沟道的源电极和漏电极的沟道线条进行改进，改进后的薄膜晶体管不仅保持了源电极和漏电极各自的相关面积不变，即未改变薄膜晶体管的电容，也未降低原来像素的开口率，却实现了沟道宽度的增加，提高了薄膜晶体管和显示装置等产品的性能。

Description

一种薄膜晶体管及显示装置

技术领域

本实用新型涉及晶体管领域，尤其涉及一种薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，TFT)及显示装置。

背景技术

显示设备中，对背光源的控制，把半导体大规模集成电路的技术和工艺移植过来，成功研制了TFT生产工艺，实现了矩阵寻址控制，形成丰富的彩色图像。而液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)自发明以来，背光源在不断地进步，由单色到彩色，由厚到薄，由侧置荧光灯式到平板荧光灯式。在发光光源方面取得的最新成果都会为LCD提供新的背光源。随着光源科技的进步，会有更新的更好的光源出现并为LCD所应用。对背光源的控制方面，TFT的设置解决了液晶显示器的光阀和控制器的配合，从而使液晶显示的优势得以实现。

TFT构成的LCD意味着每个液晶像素点都是由集成在像素点后面的TFT进行驱动，从而可以做到高速度、高亮度、高对比度显示屏幕信息，是目前最好的LCD彩色显示设备之一，其效果接近阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)显示器，是现在笔记本电脑和台式机上的主流显示设备。TFT-LCD的每个像素点都是由集成在自身上的TFT来控制，是有源像素点。因此，不但速度可以极大提高，而且对比度和亮度也大大提高了，同时分辨率也达到了很高水平，它的性能优良、大规模生产特性好，自动化程度高，原材料成本低廉，发展空间广阔。

随着TFT的不断应用，对其性能有着越来越高的要求，关于如何更好地改善TFT性能，仍是需要面对的一个问题。其中增加TFT的沟道宽度可以实现改善性能的目的，而对于现有的两种TFT设计：一种是沿用传统的平行电极，沟道长度保持一致，沟道两边为平直边界，两边的长度即为沟道宽度；一种是采用U形结构，即沟道两边的电极分别呈扇形和包裹扇形的环状，具体可参考图1，该U形结构中，两个电极的间距即沟道长度也保持一致，沟道宽度则普遍认为是到扇形和环状结构距离相等的弧线的长度。

对于上述两种结构，为了获得更大的沟道宽度，要么增长沟道两边电极长度(平行电极)，要么增大扇形和环状的半径(U形结构)，要么是上述两种的结合。但是这些办法都不可避免地增大了相关电容，如TFT的栅电极分别与源电级和漏电极形成的寄生电容Cgs和Cgd，同时不可避免地降低了开口率，影响LCD像素的其他参数。于是，如何在不影响TFT相关电容及像素开口素的情况下，实现TFT沟道宽度的增加，是一个亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种TFT及显示装置，能够很好地提高产品性能。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种薄膜晶体管，包括由源电极和漏电极构成的沟道，所述构成沟道的源电极和漏电极的沟道线条由偶数段弧线形成。

优选地，所述偶数段弧线凹凸互补，源电极和漏电极各自的面积不变。

其中，所述弧线为圆弧线。

优选地，所述圆弧线对应的圆心角大于0度、且小于或等于180度。

优选地，所述圆弧线对应的弧半径为4um-40um。

这里，所述薄膜晶体管的沟道线条为偶数段圆心角相同、弧半径相同的反向圆弧线组成。

其中，所述薄膜晶体管的沟道为U形沟道。

优选地，所述U形沟道的转角部分的源电极和漏电极的沟道线条由三条线段连接组成，每两条相邻线段夹角为135度。

一种显示装置，包含如上所述的薄膜晶体管。

本实用新型通过对构成沟道的源电极和漏电极的沟道线条进行改进，改进后的TFT不仅保持了源电极和漏电极各自的相关面积不变，即未改变TFT的电容，也未降低原来像素的开口率，却增加了沟道宽度，提高了TFT和显示装置等产品的性能。

附图说明

图1为现有技术中TFT的U形沟道的结构示意图；

图2为本实用新型的TFT的结构示意图；

图3为本实用新型的TFT的实施例一的示意图。

具体实施方式

本实用新型的基本思想为：TFT包括栅电极、有源层、漏电极、源电极，以及源电极和漏电极构成的沟道，其中，所述构成沟道的源电极和漏电极的沟道线条由偶数段弧线形成。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

图2示出了本实用新型的TFT的结构示意，如图2所示，所述TFT包括栅电极3、源电极4、漏电极5；其中原先构成沟道的源电极4和漏电极5的沟道线条由平行线改为偶数段圆弧线起伏相对；改进前的沟道宽度W如图2所示，即实线表示的平行线段的长度，改进后的沟道宽度W’为图2中所示用虚线表示的圆弧线的长度；具体地，所述沟道线条为偶数段圆心角相同、弧半径相同的反向圆弧线组成，这里，所述沟道线条若为奇数段圆心角相同、弧半径相同的反向圆弧线组成时，构成沟道的源电极和漏电极各自的面积则会发生改变，影响TFT的性能。

并且每个圆弧线对应的圆心角大于0度、且小于或等于180度；如此，沟道长度在圆弧的每一点上都是一致的，且圆弧线凹凸互补，参照图2，凹入的部分1由凸出的部分2进行补偿，因此构成沟道的源电极和漏电极各自的面积不变，形成的电容总值不变。

这里，沟道宽度的改变值的计算方法可以如下：

设圆弧半径为r，圆弧对应圆心角为θ，则对应的圆弧长度为r*θ，对于一段圆弧线来说，增长的沟道宽度等于圆弧长度减去圆弧的弦的长度，即

r*θ-((r-r*cos(θ*360/2π))²+(r*sin(θ*360/2π))²)^0.5

由上述公式，可以得到，利用圆弧线代替原来的直线，必然可以增加沟道的宽度，而且，增加值由圆心角θ和弧半径r决定，圆心角越大，弧半径越小，可以增加的沟道宽度越大。

实际中，由于工艺的限制，通常曝光所作的曲线太小，则会因为曝光工艺无法有效显示出，而导致失去意义，因此本实用新型中，按照通常的曝光精度(4um-5um)来看，弧半径通常大于或等于4um即可，这里，如果圆弧半径过大，对于一定线段的沟道长度，如20um来说，则沟道宽度增大太少，没有实际的使用价值，因此，一般设置弧半径介于4um-40um之间，最小为4um，最大为40um。

假设对应的圆心角θ为60度，则对于40um的平行沟道，可以提高约(3.14*2/6-1)*40＝1.87um的沟道宽度。

因此，一般确定弧半径的范围为4um-40um，圆心角大于0度、且小于或等于180度。

图3示出了本实用新型的TFT的实施例一的结构示意，如图3所示，所述TFT的沟道为U形结构，这里，可以将U形结构分为平行和转角两部分。示例性地，U形沟道的转角部分的源电极和漏电极的沟道线条由三条线段连接组成，每两条相邻线段夹角为135度；其中，U形结构的平行部分可以按照上述平行线段构成的沟道进行改进，与上述相同，不再赘述；其中，U形结构的转角部分的具体改进参照图3，将转角部分也看作为平行线段进行改进。增加的沟道宽度同样可以由上面的公式计算出。如此，U形沟道也可以由偶数段圆心角相同、弧半径相同的反向圆弧线组成，各圆弧线凹凸互补，因此构成沟道的源电极和漏电极各自的面积不变，形成的电容总值不变。

本实用新型还提供了一种利用上述增加沟道宽度后的TFT制成的显示装置，所述构成TFT沟道的源电极和漏电极的沟道线条由偶数段圆弧线起伏相对形成。优选地，所述圆弧线对应的圆心角大于0度、且小于或等于180度。优选地，所述圆弧线对应的弧半径为4um-40um。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种薄膜晶体管，包括由源电极和漏电极构成的沟道，其特征在于，所述构成沟道的源电极和漏电极的沟道线条由偶数段弧线形成。

2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述偶数段弧线凹凸互补，源电极和漏电极各自的面积不变。

3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述弧线为圆弧线。

4.根据权利要求3所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述圆弧线对应的圆心角大于0度、且小于或等于180度。

5.根据权利要求3所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述圆弧线对应的弧半径为4um-40um。

6.根据权利要求1至5任一项所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述薄膜晶体管的沟道线条为偶数段圆心角相同、弧半径相同的反向圆弧线组成。

7.根据权利要求1至5任一项所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述薄膜晶体管的沟道为U形沟道。

8.根据权利要求7所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述U形沟道的转角部分的源电极和漏电极的沟道线条由三条线段连接组成，每两条相邻线段夹角为135度。

9.一种显示装置，其特征在于，包含如权利要求1至8任一项所述的薄膜晶体管。

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