CN102544110B - 具有寄生电容补正结构的薄膜晶体管及用该薄膜晶体管的液晶显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有寄生电容补正结构的薄膜晶体管及用该薄膜晶体管的液晶显示器，该薄膜晶体管包括：栅极、设于栅极上的绝缘层、设于绝缘层上的第一半导体硅层、设于第一半导体硅层上的源极、及漏极，所述漏极分别部分设于所述绝缘层与第一半导体硅层上，该漏极与栅极之间具有隔着绝缘层而重叠的第一重叠区域及隔着第一半导体硅层与绝缘层而重叠的第二重叠区域，第一重叠区域及第二重叠区域分别产生第一寄生电容与第二寄生电容，该薄膜晶体管还设有一补正结构，当该漏极相对栅极偏移时，该补正结构使得第一重叠区域面积与第二重叠区域面积保持不变。本发明薄膜晶体管通过在漏极下方增设或挖除部分半导体硅层形成补正结构来补正寄生电容，进而保证馈通电压的稳定，且结构简单，易实现。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种具有寄生电容补正结构的薄膜晶体管及用该薄膜晶体管的液晶显示器。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display)是目前应用最广泛的显示器，其相对传统的CRT显示器，具有机身薄、低功耗、低电压驱动等优点，液晶显示器的显示区域包括有多个像素区域，每一像素区域为由两条扫描线(scan line)及两条数据线(data line)限定的区域，其内设有作为开关组件的薄膜晶体管(Thin Film Transistor)及像素电极。
如图1所示，为一传统的薄膜晶体管示意图，该薄膜晶体管包括栅极100、设于栅极100上的绝缘层(未图示)、设于绝缘层上的半导体硅层200、设于半导体硅层200上的源极300、及漏极400，半导体硅层200位于栅极100与源极300以及栅极100与部分漏极400之间，该漏极400电性连接像素电极(未图示)，该源极300电性连接数据线500，该漏极呈L形，该漏极400与栅极100之间具有隔着绝缘层而重叠的第一重叠区域A及隔着半导体硅层与绝缘层而重叠的第二重叠区域B，第一重叠区域A及第二重叠区域B分别产生第一寄生电容及第二寄生电容，第一寄生电容与第二寄生电容之间的和为漏极400与栅极100之间的寄生电容Cgd，薄膜晶体管在制造中发生偏移时，第一重叠区域A与第二重叠区域B之间的面积发生变化，从而导致寄生电容Cgd发生变化。
根据溃通电压公式：
其中：C1c为液晶盒产生的电容，Cs为存储电容，Cgd为栅极100与漏极400间存在的耦合电容的容值，即寄生电容，Vp-p为栅极100改变的电压。
由此可见，寄生电容Cgd会影响馈通电压的大小。寄生电容Cgd越大会导致溃通电压越大，正负半周的电位中心位准较低；寄生电容Cgd越小会导致溃通电压越小，正负半周的电位中心位准较高。馈通电压的不一致使正负半周电位中心位准有高有低，导致液晶显示面板产生亮度不一或闪烁问题。
为了解决上述问题，如图2所示，将漏极400’的端部延长，呈T形，且在栅极100’的相应位置设置通槽120’，从而减少制程变化时Cgd的变化，然而，漏极400’延长形成的延伸部420’与栅极100’之间的重叠区域产生的寄生电容与漏极400’间隔半导体硅层200’而与栅极100’之间的重叠区域的寄生电容不能进行互补。显然有待进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有寄生电容补正结构的薄膜晶体管，其通过在漏极下方增设或挖除部分半导体硅层形成补正结构，保证馈通电压的稳定，且结构简单，易实现。
本发明的另一目的在于提供一种液晶显示器，通过采用具有寄生电容补正结构的薄膜晶体管，克服液晶显示器各区域因中心位准不一而导致的亮度不一致及闪烁问题。
为实现上述目的，本发明提供一种具有寄生电容补正结构的薄膜晶体管，包括：栅极、设于栅极上的绝缘层、设于绝缘层上的第一半导体硅层、设于第一半导体硅层上的源极、及漏极，所述漏极分别部分设于所述绝缘层与第一半导体硅层上，该漏极与栅极之间具有隔着绝缘层而重叠的第一重叠区域及隔着第一半导体硅层与绝缘层而重叠的第二重叠区域，第一重叠区域及第二重叠区域分别产生第一寄生电容与第二寄生电容，该薄膜晶体管还设有一补正结构，当该漏极相对栅极偏移时，该补正结构使得第一重叠区域面积与第二重叠区域面积保持不变。
所述漏极呈T形，其包括第一本体、及与第一本体垂直的第二本体，第一本体的一端位于第一半导体硅层上，另一端位于绝缘层上方，栅极在对应漏极的第二本体位置处设有通槽，该补正结构对应第一本体的一端或另一端设置。
所述补正结构为设于绝缘层上的第二半导体硅层，第一本体的另一端位于第二半导体硅层上。
所述第一半导体硅层及第二半导体硅层分别为非晶硅层。
所述补正结构为设于第一半导体硅层上的通孔，该第一本体的一端位于该通孔上。
本发明还提供一种液晶显示器，包括：背光模组、设于背光模组上的液晶显示面板及设于液晶显示面板上的前框，所述液晶显示面板包括贴合设置的彩膜基板与阵列基板，所述阵列基板包括薄膜晶体管及电性连接于该薄膜晶体管的像素电极，所述薄膜晶体管包括：栅极、设于栅极上的绝缘层、设于绝缘层上的第一半导体硅层、设于第一半导体硅层上的源极、及漏极，所述漏极分别部分设于所述绝缘层与第一半导体硅层上，该漏极与栅极之间具有隔着绝缘层而重叠的第一重叠区域及隔着第一半导体硅层与绝缘层而重叠的第二重叠区域，第一重叠区域及第二重叠区域分别产生第一寄生电容与第二寄生电容，该薄膜晶体管还设有一补正结构，当该漏极相对栅极偏移时，该补正结构使得第一重叠区域面积与第二重叠区域面积保持不变。
所述漏极呈T形，其包括第一本体、及与第一本体垂直的第二本体，第一本体的一端位于第一半导体硅层上，另一端位于绝缘层上，栅极在对应漏极的第二本体位置处设有通槽，该补正结构对应第一本体的一端或另一端设置。
所述补正结构为设于绝缘层上的第二半导体硅层，第一本体的另一端位于第二半导体硅层上。
所述第一半导体硅层及第二半导体硅层分别为非晶硅层。
所述补正结构为设于第一半导体硅层上通孔，该第一本体的一端位于该通孔上。
本发明的有益效果：本发明具有寄生电容补正结构的薄膜晶体管，其通过在漏极下方增设或挖除部分半导体硅层形成补正结构来补正寄生电容，进而保证馈通电压的稳定，且结构简单，易实现；本发明液晶显示器通过采用具有寄生电容补正结构的薄膜晶体管，克服液晶显示器各区域因中心位准不一而导致的亮度不一致及闪烁问题。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1与图2为现有薄膜晶体管的结构示意图；
图3为本发明具有寄生电容补正结构的薄膜晶体管第一实施例的结构意图；
图4为本发明具有寄生电容补正结构的薄膜晶体管第二实施例的结构意图；
图5为本发明液晶显示器的立体分解示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图3，本发明提供的一种具有寄生电容补正结构的薄膜晶体管1，包括：栅极10、设于栅极10上的绝缘层(未图示)、设于绝缘层上的第一半导体硅层20、设于第一半导体硅层20上的源极30、及漏极40，所述漏极40分别部分设于所述绝缘层与第一半导体硅层20上。
该漏极40呈T形，其包括第一本体42、及与第一本体42垂直的第二本体44，第一本体42的一端设于第一半导体硅层20上，另一端设于绝缘层上，栅极10在对应漏极40的第二本体44的位置处设有通槽12，该漏极40与栅极10之间具有隔着绝缘层而重叠的第一重叠区域及隔着第一半导体硅层20及绝缘层而重叠的第二重叠区域，第一重叠区域及第二重叠区域分别产生第一寄生电容与第二寄生电容，第一寄生电容与第二寄生电容之间的和为漏极40与栅极10之间的寄生电容Cgd，该薄膜晶体管1还设有一补正结构，在该漏极40相对栅极10偏移时，使得第一本体42端部第一重叠区域面积与第二重叠区域面积保持不变。在本实施例中，该补正结构为设于绝缘层上的第二半导体硅层50，第一本体42的另一端位于第二半导体硅层50上。当由于制程变化导致所述漏极40与所述栅极10之间的重叠区域面积发生变化时，该第二半导体硅层50对Cgd进行补正，该第二半导体硅层50的大小以保持漏极40适当偏移时漏极40的另一端不离开该第二半导体硅层50为准。该第一半导体硅层20及第二半导体硅层50可分别为非晶硅层。
请参阅图4，为本发明的第二实施例，其与上述第一实施例的区别在于：本实施例中的薄膜晶体管1’的补正结构为设于第一半导体硅层20’上通孔22’，该第一本体42’的一端位于该通孔22’上，第一半导体硅层20’开设通孔22’之后，第一本体42’的两端分别与栅极10’隔着绝缘层重叠，使得在制程变化导致所述漏极40’与所述栅极10’之间的重叠区域面积发生变化时，该漏极40’与栅极10’之间的第一重叠区域面积与第二重叠区域面积保持不变，同样的，该通孔22’的大小以保持漏极40’适当偏移时漏极一端不离开该通孔22’为准。
本发明具有寄生电容补正结构的薄膜晶体管通过在漏极下方增设或挖除部分半导体硅层形成补正结构来补正寄生电容，保证馈通电压的稳定，且结构简单，易实现。
请参阅图5，本发明还提供一种液晶显示器，包括：背光模组(Backlight)70、设于背光模组70上的液晶显示面板(Panel)80及设于液晶显示面板80上的前框(Bezel)90，所述液晶显示面板包括贴合设置的彩膜基板82与阵列基板84，所述阵列基板84包括薄膜晶体管(TFT)1及电性连接于该薄膜晶体管1的像素电极(未图示)。所述薄膜晶体管1的结构如上所述，在此不做重复描述。
本发明液晶显示器通过采用具有寄生电容补正结构的薄膜晶体管，克服液晶显示器各区域因中心位准不一而导致的亮度不一致及闪烁问题。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种具有寄生电容补正结构的薄膜晶体管，其特征在于，包括：栅极、设于栅极上的绝缘层、设于绝缘层上的第一半导体硅层、设于第一半导体硅层上的源极、及漏极，所述漏极分别部分设于所述绝缘层与第一半导体硅层上，该漏极与栅极之间具有仅隔着绝缘层而重叠的第一重叠区域及隔着第一半导体硅层与绝缘层而重叠的第二重叠区域，第一重叠区域及第二重叠区域分别产生第一寄生电容与第二寄生电容，该薄膜晶体管还设有一补正结构，当该漏极相对栅极偏移时，该补正结构使得第一重叠区域面积与第二重叠区域面积保持不变；
所述漏极呈T形，其包括第一本体、及与第一本体垂直的第二本体，第一本体的一端位于第一半导体硅层上，另一端位于绝缘层上方，栅极在对应漏极的第二本体位置处设有通槽，该补正结构对应第一本体的一端或另一端设置；
所述补正结构为设于第一半导体硅层上的通孔，该第一本体的一端位于该通孔上。
2.如权利要求1所述的具有寄生电容补正结构的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一半导体硅层为非晶硅层。
3.一种液晶显示器，其特征在于，包括：背光模组、设于背光模组上的液晶显示面板及设于液晶显示面板上的前框，所述液晶显示面板包括贴合设置的彩膜基板与阵列基板，所述阵列基板包括薄膜晶体管及电性连接于该薄膜晶体管的像素电极，所述薄膜晶体管包括：栅极、设于栅极上的绝缘层、设于绝缘层上的第一半导体硅层、设于第一半导体硅层上的源极、及漏极，所述漏极分别部分设于所述绝缘层与第一半导体硅层上，该漏极与栅极之间具有仅隔着绝缘层而重叠的第一重叠区域及隔着第一半导体硅层与绝缘层而重叠的第二重叠区域，第一重叠区域及第二重叠区域分别产生第一寄生电容与第二寄生电容，该薄膜晶体管还设有一补正结构，当该漏极相对栅极偏移时，该补正结构使得第一重叠区域面积与第二重叠区域面积保持不变；
所述漏极呈T形，其包括第一本体、及与第一本体垂直的第二本体，第一本体的一端位于第一半导体硅层上，另一端位于绝缘层上，栅极在对应漏极的第二本体位置处设有通槽，该补正结构对应第一本体的一端或另一端设置；
所述补正结构为设于第一半导体硅层上通孔，该第一本体的一端位于该通孔上。
4.如权利要求3所述的液晶显示器，其特征在于，所述第一半导体硅层为非晶硅层。
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