專利名稱：液晶顯示器的補償電容結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器技術(shù)，特別是涉及一種具有可平衡寄生電容的液晶顯示器的像素電極結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)的結(jié)構(gòu)包括一TFT陣列襯底、一彩色濾光膜陣列襯底及一液晶層夾置于TFT陣列襯底與彩色濾光膜陣列襯底之間。傳統(tǒng)的TFT陣列襯底上具有一薄膜晶體管陣列，各個薄膜晶體管耦接至一像素電極。各個薄膜晶體管的作用為開關(guān)組件以施以一電壓于像素電極上，因而產(chǎn)生一電場于液晶層中選擇性的控制液晶分子指向的取向以顯示影像。
圖1A是傳統(tǒng)主動矩陣式液晶顯示器的像素區(qū)域的示意圖。于像素區(qū)域中，薄膜晶體管10與數(shù)據(jù)線32及掃描線42耦接。薄膜晶體管10包括一柵極電極12連接掃描線42、一源極電極14連接數(shù)據(jù)線32及一漏極電極16連接像素電極50。源極電極14及漏極電極16形成于一半導體層6上。另一數(shù)據(jù)線34沿像素電極50的一邊延伸，并相對于數(shù)據(jù)線32。
圖1B是圖1A中沿1B-1B剖面的剖面示意圖。包括薄膜晶體管10的像素電極結(jié)構(gòu)通常形成于一襯底2上。數(shù)據(jù)線32及34形成于柵極絕緣層4上，覆蓋部分的柵極電極12，如圖1A所示。一介電層8覆蓋襯底2、薄膜晶體管10及數(shù)據(jù)線32、34上，而該像素電極50形成于介電層8上。于此已知的像素電極結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)線32、34接近像素電極50的兩邊位置處會產(chǎn)生寄生電容。由于像素電極50具有兩不同長度的電容性耦接邊，因此像素電極50兩邊與數(shù)據(jù)線32、34電容性耦接所產(chǎn)生的寄生電容(Cpd1、Cpd2)不同，亦即Cpd1≠Cpd2。此寄生電容的差異導致像素電極50操作電壓的不同，因而造成像素閃爍及串音(cross talk)現(xiàn)象。
為解決上述像素電極結(jié)構(gòu)中寄生電容的問題，于已知技術(shù)中提出許多方法。
圖1C顯示美國專利US 5,745,194所揭示已知的像素結(jié)構(gòu)以降低光遮蔽層與薄膜晶體管的源/漏極之間的寄生電容。圖1C中所顯示的薄膜晶體管被光遮蔽層60所覆蓋。一補償電容40更進一步形成于像素電極50與數(shù)據(jù)線34的重迭區(qū)域，未與像素電極50耦接以補償像素電極50與數(shù)據(jù)線34的電容性耦接。
美國專利US 5,886,757揭示一種液晶顯示器具有降低寄生電容的薄膜晶體管。一薄膜晶體管包括一柵極電極延伸自一掃描線、一漏極電極連接至一像素電極及一源極電極連接一數(shù)據(jù)線。源極電極的寬度大于漏極電極的寬度以降低薄膜晶體管的寄生電容。
美國專利US 5,614,427揭示一薄膜晶體管的漏極電極的配置完全圍繞源極電極。此特殊的幾何配置能降低薄膜晶體管的寄生電容。
美國專利US 5,414,283亦揭示一種液晶顯示器具有降低寄生電容的薄膜晶體管。一薄膜晶體管包括圓的源極電極被圓形或帶狀的漏極電極圍繞以降低薄膜晶體管的寄生電容。
上述已知方法皆可解決寄生電容的問題，然而于組件制造時卻使成本增加。特別是，特殊設(shè)計幾何配置的薄膜晶體管需要經(jīng)密度高的圖案化制造工藝及降低制造工藝窗口，因而造成制造成本增加。
因此，業(yè)界極需一種能解決像素結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生寄生電容效應的液晶顯示器，同時在組件制造時不會增加制造成本。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，為了解決上述寄生電容的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種液晶顯示器，能降低因像素電極結(jié)構(gòu)所造成不希望的寄生電容問題。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明提供一種液晶顯示器的補償電容結(jié)構(gòu)，包括多條掃描線及數(shù)據(jù)線形成于一襯底上，其中該掃描線及數(shù)據(jù)線定義出一像素陣列；一像素電極，設(shè)置于各個像素中，其中像素電極具有一第一邊沿著一第一數(shù)據(jù)線方向及一第二邊沿著一第二數(shù)據(jù)線方向；以及一開關(guān)組件連接該像素電極，其中開關(guān)組件根據(jù)掃描線及第一數(shù)據(jù)線所傳送的掃描及數(shù)據(jù)訊號，而施以一電壓于像素電極上；其中第一及第二數(shù)據(jù)線包括多個電容性耦接部個別的接近像素電極的第一邊與第二邊，于像素電極的第一邊與第二邊的電容性耦接部尺寸受像素中需被平衡的寄生電容所決定。
電容性耦接部的第一實施例，包括一凸出部分，自任一第一或第二數(shù)據(jù)線凸出。再者，該凸出部分包括與該像素電極的一重迭部分。此外，于另一實施例中，凸出部分位于被該像素電極所占據(jù)區(qū)域之外。
電容性耦接部的第二實施例，包括至少一凹入部分，自任一第一或第二數(shù)據(jù)線凹入。
再者，電容性耦接部的第三實施例，于第一數(shù)據(jù)線的一第一電容性耦接部包括一凸出部分，而第二數(shù)據(jù)線的一第二電容性耦接部包括一凹入部分
以下結(jié)合附圖式以及較佳實施例更詳細地說明本發(fā)明。
圖1A是傳統(tǒng)主動矩陣式液晶顯示器的像素區(qū)域的示意圖；圖1B是圖1A中沿1B-1B剖面的剖面示意圖；圖1C是顯示已知的像素結(jié)構(gòu)以降低光遮蔽層與薄膜晶體管的源極/漏極之間的寄生電容；圖2A是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實施例液晶顯示器的像素區(qū)域的平面圖；圖2B是圖2A中沿2B-2B剖面的剖面示意圖；圖2C是顯示根據(jù)本發(fā)明的變化例中，像素電極的兩邊所形成的寄生電容可藉由數(shù)據(jù)在線至少一凹入部分而相互平衡；圖2D是顯示本發(fā)明的另一變化例，結(jié)合數(shù)據(jù)在線的凸出部分及數(shù)據(jù)在線的凹入部分以補償像素電極的兩邊所形成的寄生電容；圖3A是顯示根據(jù)本發(fā)明又一實施例液晶顯示器的像素區(qū)域的平面圖；以及圖3B是圖3A中沿3B-3B剖面的剖面示意圖。
附圖符號說明已知部分(第1A～1C圖)2～襯底；4～柵極絕緣層；6～半導體層；8～介電層；10～薄膜晶體管；12～柵極電極；14～源極電極；16～漏極電極；32、34～數(shù)據(jù)線；42～掃描線；40～補償電容；50～像素電極；Cpd1、Cpd2～寄生電容。
本發(fā)明部分(第2A～3B圖)
210、220～數(shù)據(jù)線；212～數(shù)據(jù)線的凸出部分；214～重迭區(qū)域；222～延伸部分；224～凹入部分；310～掃描線；402～透明襯底；404～柵極絕緣層；406～半導體層；408～保護層；410～薄膜晶體管；412～柵極電極；414～源極電極；416～漏極電極；420～像素電極；422～接觸孔；Cpd1、Cpd2、Cpd3、Cpd4～寄生電容；L1、L2、L3、L4～長度；W4～寬度。
具體實施例方式
圖2A是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實施例液晶顯示器的像素區(qū)域的平面圖。于像素區(qū)域中，一開關(guān)組件，例如是薄膜晶體管410，連接至像素電極420具有一數(shù)據(jù)線210及一掃描線310。薄膜晶體管410包括一柵極電極412連接掃描線310、一源極電極414連接數(shù)據(jù)線210及一漏極電極416連接像素電極420。又該數(shù)據(jù)線210沿像素電極420的一邊延伸，而另一數(shù)據(jù)線220沿像素電極420的另一邊延伸，并相對平行于數(shù)據(jù)線210。
圖2B是圖2A中沿2B-2B剖面線的剖面示意圖。薄膜晶體管410形成于一襯底402上。一柵極電極412形成于襯底402上，厚度范圍大抵為例如1000～5000埃()。掃描線310可與柵極電極412同時形成。適合掃描線310與柵極電極412的材料包括鉻、鋁、鉭或上述材料的組合。一柵極絕緣層404覆蓋柵極電極412，厚度范圍大抵介于3000～4000埃()。柵極絕緣層404的材質(zhì)包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧化鉭或其它介電材料。
一半導體層406形成于柵極絕緣層404以覆蓋柵極電極412區(qū)域。于本實施例中，半導體層406可由非晶質(zhì)硅所構(gòu)成。源極電極414及漏極電極416形成且部分覆蓋半導體層406于柵極電極412的兩邊。源極電極414形成于柵極絕緣層404上連接數(shù)據(jù)線210。
根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例中，數(shù)據(jù)線210包括一電容性耦接部，例如一凸出部分212座落于薄膜晶體管410與像素電極420之間。一保護層408形成且覆蓋薄膜晶體管410與數(shù)據(jù)線210。像素電極420形成于保護層408的表面上且通過一接觸孔422與漏極電極416連接。像素電極420的材質(zhì)包括透明導電材料，例如銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)或其它透明導電材料。
如圖2A所示，數(shù)據(jù)線210的一長度L1鄰接像素電極420的第一邊形成一第一寄生電容Cpd1，而數(shù)據(jù)線220的一長度L2鄰接像素電極420的第二邊形成一第二寄生電容Cpd2。第二寄生電容Cpd2與第一寄生電容Cpd1間具有一電容差值。數(shù)據(jù)線210的電容性耦接部，例如一凸出部分212沿一長度L3延伸以形成一補償電容Cpd3，耦接于數(shù)據(jù)線210與像素電極420之間。補償電容Cpd3可平衡像素電極420的兩邊所形成的寄生電容，亦即Cpd2≅Cpd1+Cpd3.]]>因此，可使像素電極420獲致穩(wěn)定的操作電壓，以避免像素閃爍及串音(crosstalk)等不希望的現(xiàn)象。
圖2C是顯示根據(jù)本發(fā)明的變化例中，像素電極420的兩邊所形成的寄生電容可藉由數(shù)據(jù)線220上的電容性耦接部，例如至少一凹入部分224而相互平衡。凹入部分224局部降低數(shù)據(jù)線220的線寬。特別是，藉由控制凹入部分224的長度L4及寬度W4使得數(shù)據(jù)線220上產(chǎn)生耦合電容Cpd2、Cpd3及Cpd4，具有足夠的尺寸以平衡數(shù)據(jù)線210上的耦合電容Cpd1，亦即Cpd1≅Cpd2+Cpd3+Cpd4.]]>如圖2D所示，本發(fā)明的另一變化例可結(jié)合數(shù)據(jù)線210上的電容性耦接部(凸出部分212)及數(shù)據(jù)線220上的電容性耦接部(凹入部分224)。凸出部分212及凹入部分224能使相對的數(shù)據(jù)線210及220上的電容性耦接部的尺寸配置相當而獲致像素電極420的兩邊所形成的寄生電容相互平衡。
圖3A是顯示根據(jù)本發(fā)明又一實施例液晶顯示器的像素區(qū)域的平面圖。在此變化例中，像素電極420與數(shù)據(jù)線210間具有一重迭區(qū)域214。此重達區(qū)域214具有一寬度W1。數(shù)據(jù)線210的區(qū)域214具有一相對大的寬度。未與像素電極420耦合的數(shù)據(jù)線220具有一重迭區(qū)域214，寬度W2。寬度W2小于重迭區(qū)域的寬度W1。然而，于另一未圖示的實施例中，未重迭區(qū)域可設(shè)置于數(shù)據(jù)線220與像素電極420之間。
圖3B是圖3A中沿3B-3B剖面的剖面示意圖。數(shù)據(jù)線220包括一電容性耦接部，例如延伸于像素電極420之下的一凸出部分222。于此變化例中，像素電極420位于一有機介電層418上覆蓋該像素區(qū)域。重迭區(qū)域的寬度W1形成一第一寄生電容Cpd1。同時，由數(shù)據(jù)線220上的一長度所形成的寄生電容Cpd2小于Cpd1。凸出部分222造成一重迭區(qū)域已形成一補償電容Cpd3，以平衡像素電極420的兩邊Cpd1與Cpd2所造成的電容差值，亦即Cpd1≅Cpd2+Cpd3.]]>本發(fā)明提供于一數(shù)據(jù)線與像素電極間補償電容的配置。該補償電容的配置是用以平衡像素電極的兩邊寄生電容所造成的電容差值。
于其一實施例中，補償電容可僅藉形成一額外的導電層，與形成數(shù)據(jù)線于相同步驟中。形成此額外的導電層只需藉修正轉(zhuǎn)移至襯底的圖案即可實現(xiàn)，并不會增加制造成本，由此可制造一具有較佳顯示品質(zhì)的顯示系統(tǒng)。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可作若干的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍以本發(fā)明的權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器的補償電容結(jié)構(gòu)，包括多條掃描線及數(shù)據(jù)線形成于一襯底上，其中該掃描線及數(shù)據(jù)線定義出由多個像素所構(gòu)成的一陣列；一像素電極，設(shè)置于各個該像素中，其中像素電極具有一第一邊沿著一第一數(shù)據(jù)線方向及一第二邊沿著一第二數(shù)據(jù)線方向；一開關(guān)組件連接該像素電極；以及一補償電容形成于該像素電極與任一第一或第二數(shù)據(jù)線之間；其中該補償電容包括一電容性耦接部，該電容性耦接部與該任一第一或第二數(shù)據(jù)線耦接。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器的補償電容結(jié)構(gòu)，其中該電容性耦接部還包括該第一或第二數(shù)據(jù)線與該像素電極的一重迭區(qū)域。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示器的補償電容結(jié)構(gòu)，其中該像素電極位于該電容性耦接部的該重迭區(qū)域上。
4.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器的補償電容結(jié)構(gòu)，其中該電容性耦接部位于被該像素電極所占據(jù)區(qū)域之外。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器的補償電容結(jié)構(gòu)，其中該電容性耦接部尺寸的配置是受各個該像素中需被平衡的寄生電容所決定。
6.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器的補償電容結(jié)構(gòu)，其中該電容性耦接部的組成材質(zhì)包括一組由鉻、鈦、鎢、鉭、銅、鋁或鉬或其化合物所構(gòu)成的合金。
7.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器的補償電容結(jié)構(gòu)，其中該像素電極是由透明電極所構(gòu)成，包括銦錫氧化物或銦鋅氧化物。
8.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器的補償電容結(jié)構(gòu)，其中該電容性耦接部是與該第一及第二數(shù)據(jù)線一起形成。
9.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器的補償電容結(jié)構(gòu)，其中于該電容性耦接部與該像素電極之間夾置一有機介電層。
10.一種液晶顯示器的補償電容結(jié)構(gòu)，包括多條掃描線及數(shù)據(jù)線形成于一襯底上，其中該掃描線及數(shù)據(jù)線定義出由多個像素所構(gòu)成的一陣列；一像素電極，設(shè)置于各個該像素中，其中像素電極具有一第一邊沿著一第一數(shù)據(jù)線方向及一第二邊沿著一第二數(shù)據(jù)線方向；以及一開關(guān)組件連接該像素電極，其中該開關(guān)組件是根據(jù)該掃描線及第一數(shù)據(jù)線所傳送的掃描及數(shù)據(jù)訊號，而施以一電壓于該像素電極上；其中該第一及第二數(shù)據(jù)線包括多個電容性耦接部個別的接近該像素電極的該第一邊與第二邊，于該像素電極的該第一邊與第二邊的電容性耦接部尺寸的配置是受各個該像素中需被平衡的寄生電容所決定。
11.如權(quán)利要求10所述的液晶顯示器的補償電容結(jié)構(gòu)，其中該多個電容性耦接部中之一，包括一凸出部分，自該第一或第二數(shù)據(jù)線的任一長邊凸出。
12.如權(quán)利要求11所述的液晶顯示器的補償電容結(jié)構(gòu)，其中該凸出部分包括與該像素電極的一重迭部分。
13.如權(quán)利要求12所述的液晶顯示器的補償電容結(jié)構(gòu)，其中于該電容性耦接部與該像素電極之間夾置一有機介電層。
14.如權(quán)利要求11所述的液晶顯示器的補償電容結(jié)構(gòu)，其中該凸出部分位于被該像素電極所占據(jù)區(qū)域之外。
15.如權(quán)利要求11所述的液晶顯示器的補償電容結(jié)構(gòu)，其中該電容性耦接部的組成材質(zhì)包括一組由鉻、鈦、鎢、鉭、銅、鋁或鉬或其化合物所構(gòu)成的合金。
16.如權(quán)利要求10所述的液晶顯示器的補償電容結(jié)構(gòu)，其中該多個電容性耦接部之一包括至少一凹入部分。
17.如權(quán)利要求10所述的液晶顯示器的補償電容結(jié)構(gòu)，其中該多個電容性耦接部包括有第一數(shù)據(jù)線的一第一電容性耦接部及第二數(shù)據(jù)線的一第二電容性耦接部，且該第一電容性耦接部包括一凸出部分，而該第二電容性耦接部包括一凹入部分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示器的補償電容結(jié)構(gòu)，包括多條掃描線及數(shù)據(jù)線形成于一襯底上，其中掃描線及數(shù)據(jù)線定義出由多個像素所構(gòu)成的一陣列；一像素電極，設(shè)置于各個像素中，其中像素電極具有一第一邊沿著一第一數(shù)據(jù)線方向及一第二邊沿著一第二數(shù)據(jù)線方向；以及一開關(guān)組件耦接像素電極，其中開關(guān)組件根據(jù)掃描線及第一數(shù)據(jù)線所傳送的掃描及數(shù)據(jù)訊號，而施以一電壓于像素電極上；其中第一及第二數(shù)據(jù)線包括多個電容性耦接部個別的接近像素電極的第一邊與第二邊，于像素電極的第一邊與第二邊的電容性耦接部尺寸是受像素中需被平衡的寄生電容所決定。
文檔編號G02F1/1362GK1629688SQ20051000446
公開日2005年6月22日 申請日期2005年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月29日
發(fā)明者江明峰, 賴明升, 鄭國興, 王義方, 葉彥顯 申請人:友達光電股份有限公司