專(zhuān)利名稱(chēng)：像素結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種像素結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種具有雙重有源元件的像素結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前在液晶顯示器中，能夠達(dá)到廣視角要求的技術(shù)有扭轉(zhuǎn)向列型液晶(TN)加上廣視角膜(wide viewing film)、平面切換式(in-plane switching，IPS)液晶顯示器、邊際場(chǎng)切換式(fringe field switching, FFS)液晶顯示器與多域垂直配向式(multi-domain vertically alignment，MVA)薄膜電晶體液晶顯示器等方式。以多域垂直配向式液晶顯示器為例，由于形成于彩色濾光基板或薄膜電晶體陣列基板上的配向凸起物(alignment protrusion)或狹縫(slit)可以使得液晶分子呈多方向排列，而得到多個(gè)不同配向區(qū)域 (domains)，因此多域垂直配向式液晶顯示器能夠達(dá)到廣視角的要求。雖然垂直配向式液晶顯示器通過(guò)多配向區(qū)域的設(shè)計(jì)能夠達(dá)到廣視角的要求，然而隨著觀察視角的改變，多域垂直配向式液晶顯示器所顯示出的亮度會(huì)產(chǎn)生變化。也就是說(shuō)，多域垂直配向式液晶顯示器存在色偏(color shift)等問(wèn)題。為了解決色偏或色飽和度不足的問(wèn)題，已有多種技術(shù)相繼被提出。這些技術(shù)主要是使在單一像素單元中的二像素電極產(chǎn)生不同的電場(chǎng)。如此一來(lái)，不同像素電極上方的液晶分子會(huì)呈現(xiàn)不同的排列 (alignment)，以達(dá)到改善色偏的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種像素結(jié)構(gòu)，有助于解決垂直配向式液晶顯示器的色偏問(wèn)題。本發(fā)明提供一種像素結(jié)構(gòu)，包括一掃描線、一數(shù)據(jù)線、一第一柵極、一第二柵極、一第三柵極、一半導(dǎo)體層、一源極、一第一漏極、一第二漏極、一第一像素電極以及一第二像素電極。掃描線具有一主線以及一分支。數(shù)據(jù)線與主線交錯(cuò)。半導(dǎo)體層配置于主線以及分支以分別定義出第一柵極以及第二柵極。源極直接連接數(shù)據(jù)線。源極配置于半導(dǎo)體層上，且位于第一柵極與第二柵極之間。第一漏極接觸半導(dǎo)體層，且第一柵極位于第一漏極以及源極之間。第二漏極接觸半導(dǎo)體層，且第二柵極位于第二漏極以及源極之間。第三柵極電性連接掃描線。第一像素電極電性連接第一漏極。第二像素電極電性連接第二漏極?；谏鲜?，本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)中設(shè)置有兩個(gè)有源元件，且其中一個(gè)有源元件具有雙柵極而使兩個(gè)有源元件的特性不同。如此一來(lái)，在相同的驅(qū)動(dòng)信號(hào)下，同一個(gè)像素結(jié)構(gòu)可以呈現(xiàn)不同的顯示電壓。因此，本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)應(yīng)用于垂直配向式液晶顯示器時(shí)，有助于改善色偏的問(wèn)題。另外，本發(fā)明采用既有的材料層制作雙柵極有源元件而不會(huì)增加制程步驟或是材料成本。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖IA為本發(fā)明的一實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。圖IB為沿圖IA的剖線1-1，的剖面圖。圖IC為沿圖IA的剖線11-11，的剖面圖。圖2A為本發(fā)明的一實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)中，第一有源元件與第二有源元件的驅(qū)動(dòng) 電壓與通道電流的關(guān)系趨勢(shì)圖。圖2B為本發(fā)明的一實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)中，第一有源元件與第二有源元件的開(kāi)啟 時(shí)間與寫(xiě)入電壓的關(guān)系趨勢(shì)圖。主要附圖標(biāo)記說(shuō)明10 基板；12 第一絕緣層；14 第二絕緣層； 100 像素結(jié)構(gòu)；110:掃描線；112:主線；114:分支；116:第一柵極；118:第二柵極； 122:數(shù)據(jù)線；124:源極；126:第一漏極；128 第二漏極； 130 半導(dǎo)體層；142:第三柵極； 144:第一像素電極；146:第二像素電極;210、220、230、240 曲線；B:凸出部；C1、C2、C3、C4 接觸開(kāi)ロ；I-I，、11-11，剖線。
具體實(shí)施例方式圖IA為本發(fā)明的一實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1A，像素結(jié)構(gòu)100 包括一掃描線110、一第一柵極116、一第二柵極118、一數(shù)據(jù)線122、一源極124、一第一漏極 126、一第二漏極128、一半導(dǎo)體層130、一第三柵極142、一第一像素電極144以及ー第二像 素電極146。尤其是，掃描線110具有ー主線112以及一分支114，且分支114實(shí)質(zhì)上平行主線 112。數(shù)據(jù)線122則與主線112交錯(cuò)。半導(dǎo)體層130橫跨主線112以及分支114以分別定 義出第一柵極116以及第ニ柵極118。也就是說(shuō)，第一柵極116與第二柵極118實(shí)際上為掃 描線110的一部份。第一柵極116位于第一漏極126以及源極IM之間。第二柵極118位 于第二漏極128以及源極IM之間。具體而言，本實(shí)施例的掃描線110具有一凸出部B，且 凸出部B連接于分支114與主線112之間而使第一柵極116以及第ニ柵極118彼此電性連 接。不過(guò)，掃描線110的設(shè)計(jì)并不限于此。在其他實(shí)施例中，掃描線110可以具有其他的圖 案設(shè)計(jì)以定義出對(duì)應(yīng)的第一柵極116與第二柵極118。源極IM直接連接數(shù)據(jù)線122，且位于第一柵極116與第二柵極118之間。具體來(lái) 說(shuō)，源極1 可以是由數(shù)據(jù)線122所延伸出來(lái)的元件，且源極IM例如是位于凸出部B以及 數(shù)據(jù)線122之間。不過(guò)，源極124的圖案不限于此，在其他實(shí)施例中源極124的圖案設(shè)計(jì)可 以視不同需求而改變。另外，第三柵極142位于源極124與第一漏極1 之間。第一像素 電極144與第二像素電極146分別位于主線112的相對(duì)兩側(cè)。圖IB為沿圖IA的剖線1-1’的剖面圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1B，由剖面來(lái)看，像素結(jié)構(gòu)100例如由多個(gè)膜層依序地形成于一基板10上所構(gòu)成，其中這些膜層包括一第一導(dǎo)電層(未示出)、一第一絕緣層12、半導(dǎo)體層130、一第二導(dǎo)電層(未示出)、一第二絕緣層14以及一第三導(dǎo)電層(未示出)。第一導(dǎo)電層(未示出)例如構(gòu)成掃描線110、第一柵極116以及第二柵極118。第二導(dǎo)電層(未示出)例如構(gòu)成數(shù)據(jù)線122、源極124、第一漏極126以及第二漏極128。另外，第三導(dǎo)電層(未示出)則構(gòu)成第三柵極142、第一像素電極144以及第二像素電極146。在本實(shí)施例中，第三柵極142由這些膜層中最遠(yuǎn)離基板10的一層所構(gòu)成，因此在剖面圖中半導(dǎo)體層130配置于第一柵極116以及第三柵極142之間。值得一提的是，第三柵極142、第一像素電極144以及第二像素電極146是由相同的一材質(zhì)所構(gòu)成，且此材質(zhì)可以是一透明導(dǎo)電材質(zhì)或是其他的導(dǎo)電材質(zhì)。所以，第三柵極142的配置不需增加制程成本或是增加額外的制程步驟。此外，源極124、第一漏極126以及第二漏極1 接直接接觸半導(dǎo)體層130。如此一來(lái)，第一柵極116、第三柵極142、半導(dǎo)體層130、源極124以及第一漏極 126共同構(gòu)成一第一有源元件TFT1。第二柵極118、半導(dǎo)體層130、源極124以及第二漏極 128則共同構(gòu)成一第二有源元件TFT2。圖IC為沿圖IA的剖線11-11，的剖面圖。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1A、圖IB與圖1C，在本實(shí)施例中，第一絕緣層12具有一第一柵極接觸開(kāi)口 Cl，以局部地暴露掃描線110。第二絕緣層14具有一第二柵極接觸開(kāi)口 C2、一第一漏極接觸開(kāi)口 C3以及一第二漏極接觸開(kāi)口 C4。 第二柵極接觸開(kāi)口 C2對(duì)齊第一柵極接觸開(kāi)口 Cl，所以第三柵極142可通過(guò)第一柵極接觸開(kāi)口 Cl以及第二柵極接觸開(kāi)口 C2電性連接掃描線110。另外，第一漏極接觸開(kāi)口 C3局部地暴露第一漏極126，而第二漏極接觸開(kāi)口 C4局部地暴露第二漏極128。因此，第一像素電極 144通過(guò)第一漏極接觸開(kāi)口 C3電性連接第一漏極126。同樣地，第二像素電極146則通過(guò)第二漏極接觸開(kāi)口 C4電性連接第二漏極128。由于第三柵極142電性連接掃描線110，第三柵極142所具有的電位相同于第一柵極116以及第二柵極118所具有的電位，以使第一有源元件TFTl為一雙柵極薄膜電晶體， 而第二有源元件TFT2為一單柵極薄膜電晶體。在這樣的布局下，第一有源元件TFTl與第二有源元件TFT2可具有不同的元件特性。更具體而言，圖2A為本發(fā)明的一實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)中，第一有源元件與第二有源元件的驅(qū)動(dòng)電壓與通道電流(channel current)的關(guān)系趨勢(shì)圖。圖2B為本發(fā)明的一實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)中，第一有源元件與第二有源元件的開(kāi)啟時(shí)間與寫(xiě)入電壓的關(guān)系趨勢(shì)圖。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1A、圖1B、圖2A與圖2B，曲線210為第一有源元件TFTl的驅(qū)動(dòng)電壓與通道電流的關(guān)系趨勢(shì)，曲線220為第二有源元件TFT2的驅(qū)動(dòng)電壓與通道電流的關(guān)系趨勢(shì)。另外，曲線230為第一有源元件TFTl的開(kāi)啟時(shí)間與寫(xiě)入電壓的關(guān)系趨勢(shì)，曲線240為第二有源元件 TFT2的開(kāi)啟時(shí)間與寫(xiě)入電壓的關(guān)系趨勢(shì)。由曲線210與曲線220可知，同樣的驅(qū)動(dòng)電壓下，雙柵極設(shè)計(jì)的第一有源元件TFTl 具有較大的通道電流。因此，由曲線230與曲線240可知，第二有源元件TFT2需要較長(zhǎng)的時(shí)間才可將欲寫(xiě)入的電壓完全寫(xiě)入第二像素電極146中。也就是說(shuō)，第一有源元件TFTl寫(xiě)入電壓的效率相對(duì)較高而第二有源元件TFT2寫(xiě)入電壓的效率相對(duì)較低。根據(jù)這樣的特性， 像素結(jié)構(gòu)100可在單一驅(qū)動(dòng)信號(hào)下使第一像素電極144與第二像素電極146被寫(xiě)入不同的電壓。如此一來(lái)，像素結(jié)構(gòu)100應(yīng)用于垂直配向式液晶顯示器時(shí)，有助于解決大視角的色偏問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō)，像素結(jié)構(gòu)100被驅(qū)動(dòng)時(shí)，掃描線110會(huì)傳遞開(kāi)啟電壓以開(kāi)啟第一有源元件TFTl以及第二有源元件TFT2。此時(shí)，數(shù)據(jù)線122所傳遞的數(shù)據(jù)電壓將通過(guò)第一有源元件TFTl與第二有源元件TFT2分別地被寫(xiě)入第一像素電極144以及第二像素電極146。隨之，掃描線110會(huì)傳遞關(guān)閉電壓以關(guān)閉第一有源元件TFTl以及第二有源元件TFT2而結(jié)束寫(xiě)入動(dòng)作。由圖2B可知，第一有源元件TFTl以及第二有源元件TFT2寫(xiě)入電壓的效率不同。所以，只要控制開(kāi)啟時(shí)間的長(zhǎng)短就可使第一像素電極144被寫(xiě)入的電壓較高，第二像素電極146被寫(xiě)入的電壓較低。像素結(jié)構(gòu)100應(yīng)用于垂直配向式液晶顯示器時(shí)，位于第一像素電極144上的液晶分子與位于第二像素電極146上的液晶分子會(huì)呈現(xiàn)不同的排列，以改善大視角的色偏問(wèn)題。綜上所述，本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)利用第三柵極的配置就可以使第一像素電極與第二像素電極在相同的驅(qū)動(dòng)信號(hào)下被寫(xiě)入不同的電壓而有助于解決垂直配向式液晶顯示器的色偏或是色飽和度不足的問(wèn)題。并且，第三柵極、第一像素電極以及第二像素電極屬于同一層導(dǎo)體層。所以，第三柵極的配置不會(huì)增加制程的步驟或材料的花費(fèi)。此外，第三柵極的配置不影響像素結(jié)構(gòu)的顯示開(kāi)口率，而使像素結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)不錯(cuò)的品質(zhì)。雖然本發(fā)明以實(shí)施例揭示如上，但并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域中技術(shù)人員， 在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作任意的更動(dòng)與等同替換，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以本申請(qǐng)權(quán)利要求書(shū)所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種像素結(jié)構(gòu)，包括一掃描線，具有一主線以及一分支；一半導(dǎo)體層，配置于該主線以及該分支上，以分別定義出一第一柵極以及一第二柵極；一數(shù)據(jù)線，與該主線交錯(cuò)；一源極，直接連接該數(shù)據(jù)線，配置于該半導(dǎo)體層上，且位于該第一柵極與該第二柵極之間；一第一漏極，接觸該半導(dǎo)體層，且該第一柵極位于該第一漏極以及該源極之間； 一第二漏極，接觸該半導(dǎo)體層，且該第二柵極位于該第二漏極以及該源極之間； 一第三柵極，電性連接該掃描線； 一第一像素電極，電性連接該第一漏極； 以及一第二像素電極，電性連接該第二漏極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該第三柵極、該第一像素電極以及該第二像素電極由相同的一材質(zhì)所構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該材質(zhì)包括一透明導(dǎo)電材質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，還包括一第一絕緣層覆蓋該掃描線，且該第一絕緣層具有一第一柵極接觸開(kāi)口以局部地暴露出該掃描線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的像素結(jié)構(gòu)，還包括一第二絕緣層覆蓋該數(shù)據(jù)線、該第一漏極以及該第二漏極，其中該第三柵極、該第一像素電極以及該第二像素電極設(shè)于該第二絕緣層上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該第二絕緣層具有一第二柵極接觸開(kāi)口，對(duì)齊該第一柵極接觸開(kāi)口配置，以使該第三柵極通過(guò)該第一柵極接觸開(kāi)口以及該第二柵極接觸開(kāi)口電性連接該掃描線；一第一漏極接觸開(kāi)口，局部地暴露出該第一漏極，以使該第一像素電極通過(guò)該第一漏極接觸開(kāi)口電性連接該第一漏極； 以及一第二漏極接觸開(kāi)口，局部地暴露出該第二漏極，以使該第二像素電極通過(guò)該第二漏極接觸開(kāi)口電性連接該第二漏極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該掃描線具有一凸出部，連接于該分支與該主線之間，且該源極位于該凸出部以及該數(shù)據(jù)線之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該第一柵極、該第三柵極、該半導(dǎo)體層、該源極以及該第一漏極共同構(gòu)成一第一有源元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該第二柵極、該半導(dǎo)體層、該源極以及該第二漏極共同構(gòu)成一第二有源元件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種像素結(jié)構(gòu)，包括一掃描線、一數(shù)據(jù)線、一第一柵極、一第二柵極、一第三柵極、一半導(dǎo)體層、一源極、一第一漏極、一第二漏極、一第一像素電極以及一第二像素電極。數(shù)據(jù)線與掃描線交錯(cuò)。半導(dǎo)體層配置于掃描線上以定義出第一柵極與第二柵極。源極直接連接數(shù)據(jù)線，且位于第一柵極與第二柵極之間。第一柵極位于第一漏極與源極之間。第二柵極位于第二漏極與源極之間。第三柵極電性連接掃描線。第一像素電極與第二像素電極分別電性連接第一漏極與第二漏極。
文檔編號(hào)H01L29/423GK102290412SQ201010206818
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2010年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月17日
發(fā)明者劉錦璋, 蘇國(guó)彰, 詹建廷 申請(qǐng)人:勝華科技股份有限公司