專利名稱：一種薄膜電晶體液晶顯示器的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種薄膜電晶體液晶顯示器的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)，尤其涉及將薄膜電晶體液晶顯示器的儲(chǔ)存電容的第一電極設(shè)計(jì)成柵狀，且位于象素電極的中央部分，分別距象素電極上下各約1/4處，該柵狀儲(chǔ)存電容的縱向部分位于上層板遮光矩陣內(nèi)，可有效減少短路現(xiàn)象及減少延遲電容效應(yīng)。
薄膜電晶體(以下簡(jiǎn)稱TFT)已大量應(yīng)用在液晶顯示器上，在每一次掃描時(shí)間(約63.5μs)信號(hào)經(jīng)TFT傳送并儲(chǔ)存在液晶電容中，到下一次掃描時(shí)(約16.7ms)更新信號(hào)。但一般目前液晶的電容值不大(約0.3pf)，能夠儲(chǔ)存的信號(hào)電荷有限，在每次掃描間隔電荷的流失造成等效電壓下降，使畫(huà)面閃爍；此外薄膜電晶體不可避免地有一閘極與源極的重疊區(qū)域所形成的耦合電容Cgs，它會(huì)造成象素電極上的電壓降ΔVgs(如圖一)ΔVgs=CgsCls+Cgs·Vg]]>為減少上述的影響，各廠商設(shè)計(jì)出一儲(chǔ)存電容Cs與液晶電容并聯(lián)的結(jié)構(gòu)以解決上述問(wèn)題，這樣一方面可增加信號(hào)電荷之儲(chǔ)存量，另一方面可減小耦合電容的影響，此時(shí)電壓降為ΔVgs=CgsCls+Cs+Cgs·Vg]]>現(xiàn)有技術(shù)中已知的儲(chǔ)存電容制作方式有三種，分別敘述如下圖2(a)中所示為第一種已知的薄膜電晶體液晶顯示器的儲(chǔ)存電容，儲(chǔ)存電容14的組成由與閘極11同時(shí)形成的金屬電極、閘極絕緣層12、ITO電極13三者構(gòu)成，圖二(b)為其俯視圖，其斜線部分即儲(chǔ)存電容的金屬電極。由圖中可見(jiàn)儲(chǔ)存電容的金屬電極橫跨過(guò)象素電極，使薄膜電晶體液晶顯示器的開(kāi)口率降低。
圖3(a)所示為第二種已知的薄膜電晶體液晶顯示器的儲(chǔ)存電容，其儲(chǔ)存電容14利用閘極11的延伸部分與閘極絕緣層12、ITO電極13共同形成，雖然其儲(chǔ)存電容位于上層遮光矩陣21內(nèi)，提升了開(kāi)口率，但若制作出現(xiàn)對(duì)位偏差，將使各曝光區(qū)的儲(chǔ)存電容值發(fā)生改變，且此種設(shè)計(jì)方式使得儲(chǔ)存電容無(wú)法與共同電極連接，當(dāng)驅(qū)動(dòng)此薄膜電晶體時(shí)，容易產(chǎn)生漏電或崩潰的現(xiàn)象，圖3(b)為其俯視圖。
圖4(a)所示為第三種已知的薄膜電晶體液晶顯示器的儲(chǔ)存電容，它與第一種已知方式的儲(chǔ)存電容組成相同，為避免影響開(kāi)口率而將儲(chǔ)存電容14安排在象素電極的四周，盡量使儲(chǔ)存電容位在上層遮光矩陣21內(nèi)，但這一結(jié)構(gòu)將使儲(chǔ)存電容與掃描線十分接近，易造成二者短路，且儲(chǔ)存電容與掃描線和信號(hào)線因太接近易衍生出延遲電容效應(yīng)，圖4(b)為其俯視圖。
本實(shí)用新型的薄膜電晶體液晶顯示器的儲(chǔ)存電容如圖5(a)所示，其儲(chǔ)存電容14為與閘極11金屬同時(shí)形成于基板上并作為儲(chǔ)存電容的第一電極，與隨后沉積的閘極介電層12和ITO電極13共同組成，儲(chǔ)存電容的第一電極設(shè)計(jì)成柵狀，其涵蓋范圍為象素電極的中央部分，距象素電極上下邊緣各1/4處，參見(jiàn)圖5(b)及圖5(c)，儲(chǔ)存電容的縱向部分位于上層遮光矩陣范圍內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)與第一種已知結(jié)構(gòu)相比較，在相同儲(chǔ)存電容面積情況下，可獲得較大的開(kāi)口率，與第二種已知方式相比較其儲(chǔ)存電容可和共同電極相接，不必?fù)?dān)心會(huì)發(fā)生漏電或崩潰，與第三種已知方式相比較，儲(chǔ)存電容減少了短路機(jī)會(huì)，降低延遲電容效應(yīng)；根據(jù)本實(shí)用新型所制得的產(chǎn)品較已知技術(shù)更具新穎性及進(jìn)步性。


圖1為顯示元件的實(shí)際波形；圖2(a)為第一種已知的薄膜電晶體液晶顯示器的儲(chǔ)存電容剖面圖；圖2(b)為圖2(a)的俯視圖；圖3(a)為第二種已知的薄膜電晶體液晶顯示器的儲(chǔ)存電容剖面圖，它涉及以閘極電極當(dāng)作儲(chǔ)存電容第一電極的一部分；圖3(b)為圖3(a)的俯視圖；圖4(a)為第三種已知的薄膜電晶體液晶顯示器的儲(chǔ)存電容剖面圖，其儲(chǔ)存電容設(shè)計(jì)成環(huán)狀，位于象素電極的四周；圖5(a)為本實(shí)用新型的儲(chǔ)存電容剖面圖；圖5(b)為圖5(a)的俯視圖；圖5(c)為本實(shí)用新型的另一實(shí)例俯視圖。
以下詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的薄膜電晶體液晶顯示器的儲(chǔ)存電容的結(jié)構(gòu)及其制作工藝，并與已知的各種已知方式作一比較。
首先在玻璃基板上濺鍍一層金屬層，蝕刻出閘極電極11和儲(chǔ)存電容第一電極14，然后，根據(jù)常規(guī)方式生長(zhǎng)反轉(zhuǎn)堆疊式簿膜電晶體，儲(chǔ)存電容的第一電極設(shè)計(jì)成柵狀，其涵蓋范圍為象素電極中央部分距象素電極上下邊緣各1/4處，儲(chǔ)存電容的縱向部分位于上層遮光矩陣范圍內(nèi)；圖五(b)為其俯視圖。
比較圖2(b)的第一種已知方式的儲(chǔ)存電容，本實(shí)用新型的儲(chǔ)存電容縱向部分別位于上層遮光矩陣內(nèi)，所以這一部分儲(chǔ)存電容所占面積不影響開(kāi)口率，以第一種已知技術(shù)的儲(chǔ)存電容電極寬30μm，象素電極扣除上層遮光矩陣重疊部分長(zhǎng)160μm，寬120μm，本實(shí)用新型的儲(chǔ)存電容縱向部分寬5μm，則在相同儲(chǔ)存電容面積情況下第一種已知技術(shù)的儲(chǔ)存電容開(kāi)口率約為45％而根據(jù)本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)可達(dá)48％。
比較圖3(b)的第二種已知技術(shù)的儲(chǔ)存電容，因其儲(chǔ)存電容為與閘極電極共用一電極，故無(wú)法與共同電極相接，有漏電或崩潰的可能，另一方面此種設(shè)計(jì)在光罩對(duì)準(zhǔn)時(shí)若有偏差，則導(dǎo)致各曝光區(qū)的儲(chǔ)存電容值不同，使液晶顯示器影像出現(xiàn)偏差；而本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的儲(chǔ)存電容與閘極電極不連在一起，所以儲(chǔ)存電容可和共同電極相連，避免上述危險(xiǎn)，另外柵狀設(shè)計(jì)的儲(chǔ)存電容即使在光罩對(duì)準(zhǔn)上有所偏差亦不影響其總儲(chǔ)存電容值。
比較圖4(b)的第三種已知技術(shù)的儲(chǔ)存電容，其儲(chǔ)存電容環(huán)繞在象素電極四周，因與橫向的的掃描線和縱向的信號(hào)線十分接近，所以易有彼此短路的情形發(fā)生，另外，還易使延遲電容效應(yīng)更加明顯；而根據(jù)實(shí)用新型設(shè)計(jì)的儲(chǔ)存電容只有在縱向一部分和信號(hào)線相近，大大減少了短路機(jī)會(huì)，同樣延遲電容效應(yīng)亦不明顯。
本實(shí)用新型的儲(chǔ)存電容電極柵條數(shù)，在考慮到黃光工藝線寬解析度為3μm時(shí)，其儲(chǔ)存電容的柵狀條數(shù)不超過(guò)十條；圖5(C)為本實(shí)用新型另一俯視圖。
綜上所述，本實(shí)用新型揭示一種薄膜電晶體液晶顯示器的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)，由于薄膜電晶體液晶顯示器的儲(chǔ)存電容設(shè)計(jì)成柵狀，一方面可增大其開(kāi)口率，另一方面由于薄膜電晶體液晶顯示器的柵狀儲(chǔ)存電容與掃描和信號(hào)線鄰近部部分減少，可明顯有效減少彼此短路現(xiàn)象和減小延遲電容效應(yīng)。
權(quán)利要求1.一種薄膜電晶體液晶顯示器的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)，其特征在于該儲(chǔ)存電容的第一電極設(shè)計(jì)成柵狀并位于象素電極的中央部分，距象素電極上下各約1/4處，薄膜電晶體液晶顯示器的柵狀儲(chǔ)存電容的縱向部分位于上層遮光矩陣內(nèi)，柵狀條數(shù)為2至10條。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜電晶體液晶顯示器的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)，其特征在于柵狀儲(chǔ)存電容由(a)與閘極一起沉積蝕刻而成的儲(chǔ)存電容第一電極；(b)閘極介電層；以及(c)象素電極ITO；三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜電晶體液晶顯示器的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)，其特征在于第一電極為不與閘極一起沉積的介電層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜電晶體液晶顯示器的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)，其特征在于儲(chǔ)存電容的介電層為不與閘極介電層一起沉積的介電層。
專利摘要本實(shí)用新型揭示一種設(shè)計(jì)成柵狀的薄膜電晶體液晶顯示器的儲(chǔ)存電容的結(jié)構(gòu)，一方面可增大其開(kāi)口率，另一方面由于薄膜電晶體液晶顯示器的柵狀儲(chǔ)存電容與掃描線和信號(hào)線鄰近部分減少，可有效減少彼此短路現(xiàn)象和減小延遲電容效應(yīng)。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK2237857SQ9521081
公開(kāi)日1996年10月16日 申請(qǐng)日期1995年5月16日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月16日
發(fā)明者陳徹 申請(qǐng)人:南亞塑膠工業(yè)股份有限公司