[发明专利]液晶显示装置及其形成方法

说明书

本发明是申请日为2005年12月26日、申请号为200510023091.1、发明名称为“液晶显示装置及其形成方法”的分案申请。

技术领域

本发明是有关于液晶显示器(Liquid Crystal Display；LCD)，且特别有关于一种可避免栅极-漏极电容偏差的薄膜晶体管(Thin Film Transistor；TFT)-液晶显示器装置的结构。

背景技术

近年来，平面显示器发展迅速，已逐渐取代传统的显像管显示器，尤其是液晶显示器，应用范围由手机涵盖至大尺寸屏幕。在液晶显示器当中，使用薄膜晶体管的主动矩阵液晶显示器占了绝大比例，原因是由于其显示效果较被动矩阵液晶显示器更好。因此主动矩阵液晶显示器是当前液晶显示器的研发重点。

图1是显示一典型薄膜晶体管-液晶显示装置(TFT-LCD)当中一画素单元的平面图。此TFT-LCD装置的画素单元10包括一栅极线11沿水平方向设置于一绝缘基板上，并且该栅极线11具有一突出区域作为一栅极12。一主动层13形成于所述栅极12上，举例而言，是由非晶硅(amorphous silicon)构成。一源极线14以垂直方向延伸并跨越所述栅极线11，并具有一突出区域以作为一源极15。一漏极线16耦接一画素电极18并沿所述栅极线11的延伸方向横跨栅极12，并具有一漏极17。画素电极18通常是由一透明且具有良好传导力的导电材料构成，譬如是氧化铟锡(indium-tin-oxide；ITO)或氧化铟锌(indium-zinc-oxide；IZO)。

微影(photolithography)制作工艺中，机台变异以致于光罩在TFT的形成过程发生偏移时，源极15/漏极17与栅极12之间的重叠区域会发生变化。图2是显示曝光发生偏差，而使TFT-LCD装置10的画素单元内源极15/漏极17向右偏移的平面图。相较图1而言，图2内源极15与栅极12间的重叠区域增大，而漏极17与栅极12间的重叠区域缩小。因此，栅极-源极电容(以下简称为C_GS)增加，而栅极-漏极电容(C_GD)减少。反之，当曝光过程发生偏差而使源极15及漏极17向左偏移(未显示)时，C_GS减少，而C_GD增加。

图3是一TFT-LCD当中一画素单元的等效电路图，用以说明C_GD对于亮度的影响。图中G表示栅极，S表示源极，D代表漏极，C_LC是液晶电容，C_S是储存电容，并且这两个电容都是并连于一画素电极P及一共享电极C之间。当TFT-LCD打开时，栅极电压等于一相对高电压V_GH，而TFT-LCD内总电荷Q₁与画素电极电压V_P1之间的关系式可表示为：

Q₁＝C_GD(V_P1-V_GH)+(C_LC+C_S)(V_P1-V_COM)    ...(1)

其中V_COM是共享电极的电压。

反之，当TFT-LCD关闭时，栅极电压等于一相对低电压V_GL，而TFT-LCD内总电荷Q₂与画素电极电压V_P2之间的关系式可表示为：

Q₂＝C_GD(V_P2-V_GL)+(C_LC+C_S)(V_P2-V_COM)          ...(2)

由于总电荷守恒，即Q1＝Q2，因此由(1)(2)可知：

ΔV_P＝V_P1-V_P2＝(V_GH-V_GL)(C_GD/(C_CL+C_CS+C_GD))  ...(3)