專利名稱：像素結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明有關于一種像素結構，且特別有關于一種具有U型第一存儲電容電極 的像素結構。
背景技術：
現(xiàn)今社會多媒體技術相當發(fā)達，多半受惠于半導體元件或顯示裝置的進步。 就顯示器而言，具有高畫質、空間利用效率佳、低消耗功率、無輻射等優(yōu)越特性的 薄膜晶體管液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display, TFT-LCD) 已逐漸成為市場主流。一般的薄膜晶體管液晶顯示器主要是由一薄膜晶體管陣列基板、 一彩色濾光 基板以及一夾于二者之間的液晶層所構成。其中，薄膜晶體管陣列基板是由多個呈 矩陣型式排列的像素結構所構成。每一像素結構主要由一薄膜晶體管、 一像素電極 (Pixel electrode)以及一像素存儲電容所構成。而上述的薄膜晶體管包括柵極 (Gate)、溝道層(Channel)、漏極(Drain)與源極(Source)，此薄膜晶體管是用以作 為液晶顯示單元的開關元件。當像素電極處于選擇狀態(tài)下(即打開〃ON〃的狀態(tài)下)， 信號將會寫入此像素上；當像素電極處于非選擇的狀態(tài)下(即關閉"0FF〃的狀態(tài) 下)，可借助像素存儲電容維持驅動液晶的電位。圖1為現(xiàn)有的像素結構的上視示意圖。請參考圖1，現(xiàn)有的像素結構100主要 包括一掃描配線110、 一數(shù)據(jù)配線120、 一存儲電容電極130、 一薄膜晶體管140、 一保護層(圖中未示)以及一像素電極150。掃描配線110與數(shù)據(jù)配線120是配置于 一基板(圖中未示)上。H型的存儲電容電極130是配置于基板上。更進一步而言， 此存儲電容電極130包括兩分支130a、130b以及連接于二者之間的中間部分130c。 薄膜晶體管140是配置于基板上，并借助掃描配線110與數(shù)據(jù)配線120驅動。保護 層覆蓋住上述的掃描配線110、數(shù)據(jù)配線120、存儲電容電極130以及薄膜晶體管 140。像素電極150是借助保護層中的接觸窗CH與薄膜晶體管140電性連接。
在上述像素結構100中，存儲電容電極130是呈H型結構分布，其中間部分 130c會橫跨在像素結構100的開口部的中央，因此，會降低像素的開口率。此外， 在對配向膜進行配向(rubbing)時，容易因中間部分130c的存在而造成配向不良的 問題，導致像素開口部中央產(chǎn)生漏光的問題，進而使得面板的對比度降低。在不改變存儲電容型式設計的狀況下，若欲提高像素的開口率時，請參考圖2， 可借助減少中間部分130c的寬度，并增加分支130a、 130b的寬度，以維持相同的 存儲電容。圖3A為具有圖1的像素結構的薄膜晶體管陣列基板與彩色濾光基板組 合后，其存儲電容電極與黑矩陣相對關系的示意圖；圖3B為具有圖1的像素結構 的薄膜晶體管陣列基板與彩色濾光基板組合發(fā)生偏移后，其存儲電容電極與黑矩陣相對關系的示意圖。為簡化圖示起見，在圖3A及3B中僅繪示出黑矩陣的內緣B1、 B2，而不繪示出彩色濾光基板上的元件。請同時參考圖3A及3B，在黑矩陣設計時 為避免產(chǎn)生斜漏光的情形，需保持存儲電容電極130的外緣到黑矩陣的內緣B1的 距離為p，而存儲電容電極130的內緣到黑矩陣的內緣B1的距離為r。如此，當薄 膜晶體管陣列基板與彩色濾光基板組合發(fā)生x方向偏移時，不會影響到像素的開口 率。圖4A為具有圖2的像素結構的薄膜晶體管陣列基板與彩色濾光基板組合后， 其存儲電容電極與黑矩陣相對關系的示意圖；圖4B為具有圖2的像素結構的薄膜 晶體管陣列基板與彩色濾光基板組合發(fā)生偏移后，其存儲電容電極與黑矩陣相對關系的示意圖。為簡化圖示起見，在圖4A及4B中僅繪示出黑矩陣的內緣B1、 B2， 而不繪示出彩色濾光基板上的元件。請同時參考圖4A及4B，當薄膜晶體管陣列基 板與彩色濾光基板組合發(fā)生x方向偏移，且若組立偏移大于r時，將會影響到像素 的開口率，使開口率不穩(wěn)定。圖5A繪示為利用微影制程形成源極與漏極的過程中，在曝光機沒有發(fā)生偏移 的狀況下，柵極、源極與漏極的相對位置示意圖。圖5B繪示為利用微影制程形成 源極與漏極的過程中，在曝光機發(fā)生偏移的狀況下，柵極、源極與漏極的相對位置 示意圖。相較于圖5A中所示的源極S與漏極D，圖5B中所示的源極S與漏極D明 顯地往下偏移，如此，將使得漏極與柵極二者間重疊的面積增加(即圖5B中所示的 黑色區(qū)塊)，即代表柵極一漏極寄生電容Cgd值變大，此舉將會使得用以驅動液晶 分子的像素饋通電壓(Feed-Through Voltage)增加，進而影響到顯示品質。
本發(fā)明的目的是提供一種像素結構，此像素結構是借助一 U型的第一存儲電 容電極，以增加像素的開口率，并可同時補償因曝光機Y方向的偏移所造成的柵極 一漏極寄生電容Cgd值的變動，以降低像素饋通電壓的變異。為達上述或其他目的，本發(fā)明提出一種像素結構，此像素結構是配置于一基 板上，其包括一掃描配線、 一數(shù)據(jù)配線、 一第一存儲電容電極、 一薄膜晶體管、一 第二存儲電容電極以及一像素電極。掃描配線與數(shù)據(jù)配線是交叉配置于基板上。第 一存儲電容電極是配置于基板上，其包括一第一部分、一第二部分以及一第三部分。 此第一部分實質上平行且鄰近于數(shù)據(jù)配線，且其具有鄰近于掃描配線的一第一端。 第二部分實質上平行且鄰近于下一條數(shù)據(jù)配線，且其具有鄰近于掃描配線的一第二 端。第三部分實質上平行且鄰近于掃描配線，且連接于第一端與第二端之間。薄膜 晶體管是配置于基板上，并借助掃描配線以及數(shù)據(jù)配線驅動，其中薄膜晶體管包括 一柵極、 一溝道層、 一源極以及一漏極。第二存儲電容電極是位于第三部分的上方， 并覆蓋住部分的第三部分，且與漏極電性連接。像素電極與薄膜晶體管電性連接。在本發(fā)明一實施例中，上述第一存儲電容電極的第一部分、第二部分及第三部分形成一u型結構。在本發(fā)明一實施例中，上述柵極與掃描配線電性連接，源極與數(shù)據(jù)配線電性 連接，且漏極與像素電極電性連接。在本發(fā)明一實施例中，漏極與第二存儲電容電極是由同一膜層所組成。在本發(fā)明一實施例中，漏極還包括一漏極連接部，第二存儲電容電極是經(jīng)由 漏極連接部連接于漏極。在本發(fā)明一實施例中，第二存儲電容電極實質上平行于第一存儲電容電極的 第三部分。在本發(fā)明一實施例中，第二存儲電容電極部分凸出于第一存儲電容電極的第 三部分。在本發(fā)明一實施例中，此像素結構還包括一保護層，此保護層是覆蓋掃描配 線、數(shù)據(jù)配線、第一存儲電容電極、薄膜晶體管以及第二存儲電容電極，其中像素 電極經(jīng)由保護層的一接觸窗與漏極電性連接。 本發(fā)明的像素結構因采用U型存儲電容電極，所以，可有助于提升像素的開 口率，并可增加顯示面板的輝度。此外，相較于現(xiàn)有的像素結構中所采用的H型的 存儲電容電極，此像素的中間部分不會存在有存儲電容電極，如此，即可避免現(xiàn)有 技術中因存儲電容電極橫跨像素的中間部分而造成配向不良的問題，以提升面板的 對比度。再者，本發(fā)明的像素結構可利用第一存儲電容電極與第二存儲電容電極之間重疊的面積以增加存儲電容。而不像現(xiàn)有的像素結構一樣，需借助減少H型存儲電 容電極的中間部分的寬度以及增加其分支部分的寬度，以達到同樣的存儲電容。如 此，可維持第一存儲電容電極的內緣以及外緣到黑矩陣的內緣的距離，以保持穩(wěn)定 的開口率。另外，在形成薄膜晶體管的源極與漏極的過程中，若在曝光機發(fā)生Y 方向偏移的狀況時，由于第一存儲電容電極與第二存儲電容電極之間重疊的面積也 會相對的增加，而存儲電容也會隨之增加，以補償因曝光機Y方向的偏移造成的柵 極-漏極寄生電容Cgd增加量所導致的像素饋通電壓的增加。為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實 施例，并配合附圖作詳細說明如下。


圖1為現(xiàn)有的像素結構的上視示意圖。圖2為圖1中所示的像素結構的存儲第二存儲電容電極其中間部分的寬度減 少，而兩分支的寬度加寬后的局部上視示意圖。圖3A為具有圖1的像素結構的薄膜晶體管陣列基板與彩色濾光基板組合后， 其存儲電容電極與黑矩陣相對關系的示意圖。圖3B為具有圖1的像素結構的薄膜晶體管陣列基板與彩色濾光基板組合發(fā)生 偏移后，其存儲電容電極與黑矩陣相對關系的示意圖。圖4A為具有圖2的像素結構的薄膜晶體管陣列基板與彩色濾光基板組合后， 其存儲電容電極與黑矩陣相對關系的示意圖。圖4B為具有圖2的像素結構的薄膜晶體管陣列基板與彩色濾光基板組合發(fā)生 偏移后，其存儲電容電極與黑矩陣相對關系的示意圖。圖5A為利用微影制程形成源極與漏極的過程中，在曝光機沒有發(fā)生偏移的狀
況下，柵極、源極與漏極相對位置示意圖。圖5B為利用微影制程形成源極與漏極的過程中，在曝光機發(fā)生偏移的狀況下， 柵極、源極與漏極相對位置示意圖。圖6為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的一種像素結構的上視示意圖。 圖7為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的一種像素結構的上視示意圖。 圖8A為利用微影制程形成圖7中所示的源極與漏極的過程中，在曝光機沒有發(fā)生偏移的狀況下，柵極、源極與漏極的相對位置示意圖。圖8B為利用微影制程形成圖7中所示源極與漏極的過程中，在曝光機發(fā)生Y 方向偏移的狀況下，柵極、源極與漏極的相對位置示意圖。
具體實施方式
第一實施例圖6為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的一種像素結構的上視示意圖。請參考圖6，此 像素結構200是配置于一基板(圖中未示)上，其主要包括一掃描配線210、 一數(shù)據(jù) 配線220、 一第一存儲電容電極230、 一薄膜晶體管240、 一第二存儲電容電極250、 一保護層(圖中未示)以及一像素電極260。以下將搭配圖示說明各元件的結構以及元件間的連接關系。掃描配線210與數(shù)據(jù)配線220是交叉配置于基板上。在此實施例中，是將第 一存儲電容電極230設計為一 U型結構，以提升像素的開口率。此U型的第一存儲 電容電極230包括一第一部分232、 一第二部分234以及一第三部分236?？拷鼒D 面中左邊的第一部分232實質上是鄰近于數(shù)據(jù)配線220，且與數(shù)據(jù)配線220相平行， 此外，第一部分232具有鄰近于掃描配線210之第一端232a。而靠近圖面中右邊 的第二部分234實質上是鄰近于下一條數(shù)據(jù)配線(圖中未示)，且與下一條數(shù)據(jù)配線 相平行，此外，第二部分234具有鄰近于掃描配線210的第二端234a。第三部分 236實質上是鄰近于掃描配線210，且與掃描配線210相平行，此外，第三部分236 是連接于第一部分232第一端232a與第二部分234第二端234a之間，如此，第一 部分232、第二部分234與第三部分236即可構成一U型結構。相較于現(xiàn)有的像素 結構中所采用的H型的存儲電容電極，此U型的第一存儲電容電極230的設計將有 助于提升像素的開口率，且由于第三部分236是位于鄰近于掃描配線210，因此，
在進行配向(rubbing)制程時開口部不會有配向不良的問題產(chǎn)生。薄膜晶體管240是配置于基板上，并借助掃描配線210與數(shù)據(jù)配線220驅動。 此薄膜晶體管240主要包含一柵極241、一溝道層242、一源極243以及一漏極244。 掃描配線210對應于溝道層242之處即作為柵極241來使用；溝道層242是位于柵 極241的上方；源極243與漏極244是配置于溝道層242上，此源極243是與數(shù)據(jù) 配線220電性連接。在此實施例中，漏極244在鄰近于第一存儲電容電極230的第三部分236的 一側是延伸出一漏極連接部244a，如此，第二存儲電容電極250即可經(jīng)由漏極連 接部244a與漏極244電性連接。在制作此像素結構200時，漏極244、漏極連接 部244a與第二存儲電容電極250是由同一膜層所組成。由圖6可知第二存儲電 容電極250是位于第一存儲電容電極230的第三部分236的上方，并覆蓋住部分的 第三部分236，且實質上與第三部分236相平行。如此，即可借助第一存儲電容電 極230的第三部分236與第二存儲電容電極250之間重疊的面積以增加存儲電容。保護層(圖中未示)是覆蓋于掃描配線210、數(shù)據(jù)配線220、第一存儲電容電極 230、薄膜晶體管240以及第二存儲電容電極250的上方。像素電極260是經(jīng)由保 護層中的接觸窗CH與薄膜晶體管240的漏極244電性連接。在此像素結構200中，可利用第一存儲電容電極230與第二存儲電容電極250 之間重疊的面積以增加存儲電容，而不像圖2中所示的像素結構一樣需借助減少中 間部分的寬度，并增加兩分支的寬度，以維持相同的存儲電容。因此，可維持第一 存儲電容電極230的內緣以及外緣到黑矩陣(圖中未示)的內緣的距離，以保持穩(wěn)定的開口率。第二實施例圖7為根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的一種像素結構的上視示意圖。請參考圖7， 此像素結構200'大致上與圖6中所示的像素結構200雷同，而二者間不同之處在 于圖7中所示的第二存儲電容電極250'是部分凸出于第一存儲電容電極230的 第三部分236。圖8A為利用微影制程形成圖7中所示的源極與漏極的過程中，在曝光機沒有 發(fā)生偏移的狀況下，柵極、源極與漏極的相對位置示意圖。圖8B為利用微影制程 形成圖7中所示源極與漏極的過程中，在曝光機發(fā)生Y方向偏移的狀況下，柵極、源極與漏極的相對位置示意圖。相較于圖8A中所示的源極與漏極，圖8B中所示的 源極與漏極明顯地往下偏移，如此，將使得漏極與柵極二者間重疊的面積增加，即 代表柵極一漏極寄生電容Cgd值變大。不過，由圖8B可知當發(fā)生Y方向偏移時， 第一存儲電容電極230的第三部分236與第二存儲電容電極250'之間重疊的面積 也會相對的增加，而存儲電容也會隨之增加，如此，即可補償因曝光機Y方向的偏 移造成的柵極一漏極寄生電容Cgd增加量所導致的像素饋通電壓的增加。 綜上所述，本發(fā)明的像素結構至少具有下列優(yōu)點-(1) 相較于現(xiàn)有像素結構中所采用的H型的存儲電容電極，本發(fā)明的像素結 構中是采用U型的第一存儲電容電極，如此，可有助于提升像素的開口率。(2) 由于第一存儲電容電極是為一U型結構，因此，在像素區(qū)域中央不會有 存儲電容電極存在，因此，在進行研磨制程時不會有配向不良的問題產(chǎn)生，以提升 顯示面板的對比度。(3) 在本發(fā)明所揭露的像素結構中可利用第一存儲電容電極與第二存儲電 容電極之間重疊的面積以增加存儲電容。因此，不像現(xiàn)有的像素結構一樣，需借助 減少H型存儲電容電極中間部分的寬度以及增加其分支部分的寬度，以達到同樣的存儲電容。如此，可維持第一存儲電容電極的內緣以及外緣到黑矩陣的內緣的距離， 以保持穩(wěn)定的開口率。(4) 在利用微影制程形成本發(fā)明像素結構中的源極與漏極的過程中，若在曝 光機發(fā)生Y方向偏移的狀況時，由于第一存儲電容電極與第二存儲電容電極之間重 疊的面積也會相對的增加，而存儲電容也會隨之增加，如此，即可補償因曝光機Y 方向的偏移造成的柵極一漏極寄生電容Cgd增加量所導致的像素饋通電壓的增加。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬 技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作些許更動與 潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當以權利要求所界定的為準。
權利要求
1. 一種像素結構，配置于一基板上，該像素結構包括一掃描配線以及一數(shù)據(jù)配線，該掃描配線與該數(shù)據(jù)配線是交叉配置于該基板上；一第一存儲電容電極，配置于該基板上，該第一存儲電容電極包括一第一部分，實質上平行且鄰近于該數(shù)據(jù)配線，且該第一部分具有鄰近于該掃描配線的一第一端；一第二部分，實質上平行且鄰近于下一條該數(shù)據(jù)配線，且該第二部分具有鄰近于該掃描配線的一第二端；一第三部分，實質上平行且鄰近于該掃描配線，并連接于該第一端與該第二端之間；一薄膜晶體管，配置于該基板上，并借助該掃描配線以及該數(shù)據(jù)配線驅動， 其中該薄膜晶體管包括一柵極、 一溝道層、 一源極以及一漏極；一第二存儲電容電極，位于該第三部分的上方，并覆蓋部分該第三部分，且 與該漏極電性連接；以及一像素電極，該像素電極與該薄膜晶體管電性連接。
2. 如權利要求1所述的像素結構，其特征在于，該第一存儲電容電極的該第一 部分、該第二部分及該第三部分形成一U型結構。
3. 如權利要求1所述的像素結構，其特征在于，該柵極與該掃描配線電性連接， 該源極與該數(shù)據(jù)配線電性連接，且該漏極與該像素電極電性連接。
4. 如權利要求1所述的像素結構，其特征在于，該漏極與該第二存儲電容電極 是由同一膜層所組成。
5. 如權利要求1所述的像素結構，其特征在于，該漏極還包括一漏極連接部， 該第二存儲電容電極是經(jīng)由該漏極連接部連接于該漏極。
6. 如權利要求1所述的像素結構，其特征在于，該第二存儲電容電極實質上平 行于該第一存儲電容電極的該第三部分。
7. 如權利要求1所述的像素結構，其特征在于，該第二存儲電容電極部分凸出 于該第一存儲電容電極的該第三部分。
8.如權利要求1所述的像素結構，其特征在于，還包括一保護層，覆蓋該掃描 配線、該數(shù)據(jù)配線、該第一存儲電容電極、該薄膜晶體管以及該第二存儲電容電極， 其中該像素電極經(jīng)由該保護層的一接觸窗與該漏極電性連接。
全文摘要
本發(fā)明一種像素結構，此像素結構是借助一U型存儲電容電極，以增加像素的開口率，并可同時補償因曝光機Y方向的偏移所造成的柵極-漏極寄生電容Cgd值的變動，以降低像素饋通電壓的變異。
文檔編號H01L27/12GK101145563SQ20061015377
公開日2008年3月19日 申請日期2006年9月11日 優(yōu)先權日2006年9月11日
發(fā)明者劉文雄, 林俊安 申請人:中華映管股份有限公司