[发明专利]一种液晶显示器的像素结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种液晶显示器(liquid crystal display，LCD)，且特别是有关于一种利用像素设计(pixel design)以增进开口率(aperture ratio)的液晶显示器的像素结构及其制造方法。

背景技术

液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)包含液晶显示器(LCD)面板，其中负责趋动薄膜晶体管阵列基板(TFT array substrate)，是由复数个像素结构(pixel structure)所组成，每一像素结构具有扫描线(scan line)、像素电极(pixelelectrode)和开关(switch)；开关具有栅极、源极、和一漏极，分别电性连接至扫描线、数据线(data line)和像素电极。一般而言，像素的开口率(aperture ratio)直接影响背光源的利用和LCD面板亮度。在像素结构之中，一个主要影响开口率的因素是介于像素电极和数据线之间的寄生电容。寄生电容是由像素电极和数据线之间的距离来决定。像素电极和数据线的距离愈近，寄生电容的值就愈大，此时像素电极上的电压，容易受数据线的影响而产生串音(cross-talk)现象，影响LCD的显示质量。一般而言，数据线会设计成与像素电极间隔一段距离以避免串音。然而，数据线和像素电极的间隔距离愈大，像素的开口率减少的幅度也愈大。

为了减少像素结构内的串音，并将像素结构的开口率保持在一定程度，已发展出了各种像素结构的设计。例如，其中一个像素设计为在像素电极和数据线之间设置一遮蔽电极以减少寄生电容的效应。

在图5所示的像素设计500中，遮蔽电极540形成于数据线520和开关550之上，但位于像素电极510之下。这种遮蔽电极540的一区域560与像素电极510周围一部份彼此重叠。这种像素设计是利用在遮蔽电极540与像素电极510周围部份重叠区域560间产生储存电容，相较于没有遮蔽电极的像素设计而言，这种方式可改善其的开口率。然而，因为阻抗的原因，遮蔽电极540通常以不透明的导电材料制成。所以，当使用遮蔽电极540与像素电极510周围部分重叠区域560所产生的储存电容时，本身也会造成某种程度的开口率下降。

另外，如图6所示，某些像素设计也会利用梳状像素电极610来辅助液晶的定向。在像素设计600中，由遮蔽电极640与像素电极610周围部分彼此重叠所产生的储存电容区域660，会因像素电极610的梳状结构而减少。利用增加储存电容区面积来增加储存电容的方式，也会使孔径比减少。

因此，为了解决前述的匮乏和不足之处，此技术中存在一个迄今为止尚未解决的需求。

发明内容

本发明的一个面向是关于一种用于液晶显示器(LCD)的像素结构。在一个具体实施例方式中，像素结构具有形成于基板上的扫描线，和形成于基板上的数据线，以及由该数据线和该扫描线相关(associated with)的像素区。像素结构也具有形成于基板上的像素区内的开关。

像素结构亦具有形成于开关上的遮蔽电极。在一实施例中，像素电极以透明的导电性材料制成。

另外，像素结构具有一平面有机层，其形成于数据线与像素区之上，并且未与遮蔽电极重叠。平面有机层用以减少由数据线所引起的寄生电容，并且平面有机层由一有机材料所形成的，而有机材料则是具有范围介于0.5-3.7的一介电常数。

此外，像素结构具有像素电极，具有第一部份和延伸自第一部份的第二部份，形成于该像素区中的遮蔽电极与平面有机层之上，其中第一部份与遮蔽电极重叠，以定义一储存电容器于其间，并且第二部份覆盖平面有机层，而未与数据线重叠。在一个具体实施方式中，像素电极为梳状电极。该像素电极以透明的导电性材料制成。

像素结构也具有第一绝缘层，形成于该扫描线和该数据线之间；第二绝缘层，形成于该数据线和该遮蔽电极之间；和第三绝缘层，形成于该遮蔽电极和该像素电极之间。

开关具有栅极、源极、漏极，分别电性连接于该扫描线、该数据线和该像素电极。开关的栅极形成于基板上，开关的源极和漏极形成于该第一绝缘层和该第二绝缘层之间。