[发明专利]像素结构

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种液晶显示装置的像素结构，且特别涉及一种可补偿寄生电容且不降低开口率的像素结构。

【背景技术】

一般的薄膜晶体管液晶显示器主要是由一薄膜晶体管阵列基板、一对向基板以及一夹于前述二基板之间的液晶层所构成。薄膜晶体管阵列基板主要包括多条扫描线、多条数据线、排列于扫描线与数据线间的薄膜晶体管以及与每一薄膜晶体管对应配置的像素电极(Pixel Electrode)。而上述的薄膜晶体管包括栅极、半导体层、源极与漏极，其用来作为液晶显示单元的开关元件。

薄膜晶体管阵列基板的制作过程通常包括多次的显影及蚀刻步骤。在一般的制造技术当中，栅极与扫描线是第一金属层(Metal 1)，源极、漏极与数据线是第二金属层(Metal 2)。而且，在第一金属层以及第二金属层之间至少具有一层栅极绝缘层。薄膜晶体管的结构中，栅极与漏极至少有部分重叠，因此栅极与漏极之间通常会存在所谓的栅极-漏极寄生电容(以下称作Cgd)。

就液晶显示器而言，施加在液晶电容Clc上的电压与液晶分子的光穿透率之间具有特定关系。因此，只要依据所要显示的画面来控制施加在液晶电容Clc上的电压，即可使显示器显示预定的画面。但由于栅极-漏极寄生电容Cgd的存在，液晶电容Clc上所保持的电压将会随着扫描线上的电压变化而有所改变。此电压变动量称为馈通电压(feed-through voltage)ΔVp，其可表示为公式(1)：

ΔVp＝[Cgd/(Clc+Cgd+Cst)](Vgon-Vgoff)                (1)

其中Vgon-Vgoff为扫描线上的电压变化，而Cst为储存电容。

在目前的主动元件阵列工艺中，由于机台移动而引起对位步骤产生偏移以导致各个元件的相对位置有所差异。特别是，当栅极与漏极的重叠面积不同时，将使得同一面板的像素的栅极-漏极寄生电容Cgd不同。如此一来，同一面板不同显示像素具有不同的馈通电压ΔVp，从而在显示过程中产生显示亮度不均匀的问题。

为了改善栅极-漏极寄生电容Cgd的变化所造成的负面影响，中国专利公开案CN101750826提出了一种改善栅极-漏极寄生电容Cgd的像素结构。图1是中国专利公开案CN101750826像素结构的局部俯视示意图，请参照图1，像素结构100包括一扫描线110、一数据线120、一栅极130、一半导体层140、一源极150、一漏极160以及一像素电极170。扫描线110以及数据线120彼此交错并且电绝缘。栅极130连接至扫描线110。半导体层140位于栅极130上方。源极150与漏极160均至少部分位于栅极130上，且源极150连接至数据线120。在该专利中，栅极130、半导体层140、源极150以及漏极160可构成一薄膜晶体管(未标示)。像素电极170则电连接至漏极160以通过薄膜晶体管的开启或是关闭来接收数据线120上所传输的信号。

漏极160包括一环绕源极150的梳型部162以及一连接部166。梳型部162具有一第一分支162a、一第二分支162b以及一条状底部162c。连接部166的一端连接至条状底部162c，另一端则背离方向d凸出于栅极130之外，因此，连接部166会与栅极130部分重叠。第二分支162b延伸至栅极130之外以定义出位于栅极130外的一凸出部164，且凸出部164与第二分支162b未延伸至栅极130之外的部分具有相同宽度。凸出部164与连接部166分别位于栅极130的相对两侧。因而，当机台移动而引起对位步骤产生与d方向相反的方向的偏移以使连接部166与栅极130重叠面积减小时，由于第二分支162b凸出部164的存在，因而第二分支162b与栅极130的重叠面积会增加，因而，总的gate-drain重叠面积不会因为对位步骤产生的偏移而产生太大的变化，因而，总的gate-drain寄生电容不会产生太大的变化；当对位步骤产生d方向的偏移以使连接部166会与栅极130重叠面积增加时，由于第二分支162b凸出部164的存在，因而第二分支162b与栅极130的重叠面积会减小，因而，总的gate-drain重叠面积不会因为对位步骤产生的偏移而产生太大的变化，因而，总的gate-drain寄生电容不会产生太大的变化。因而，该前案的像素结构100设计可以有效的对gate-drain寄生电容进行补偿。