CN102790093B - 薄膜晶体管像素结构及薄膜晶体管显示装置 - Google Patents

Abstract

一种薄膜晶体管像素结构和薄膜晶体管显示装置，所述薄膜晶体管像素结构包括：薄膜晶体管，包括：栅极、源极和漏极，其中漏极位于栅极的边界以内，且漏极各边缘与栅极对应边缘的距离大于等于偏移阈值，漏极与像素电极通过第一导线电性连接；栅漏寄生电容，包括：栅漏寄生电容第一电极、第一介质层和栅漏寄生电容第二电极；补偿电容，包括：补偿电容第一电极、第二介质层和补偿电容第二电极，所述补偿电容与栅漏寄生电容并联，并且所述补偿电容和所述栅漏寄生电容并联后的总电容值始终是定值。本发明不需要对每个产品作公共电极层电压的调制工作。

Description

薄膜晶体管像素结构及薄膜晶体管显示装置

技术领域

本发明涉及电子显示技术领域，特别涉及一种薄膜晶体管像素结构及薄膜晶体管显示装置。

背景技术

随着显示技术的发展，电子纸技术做成的电子书凭借其具有像纸一样的可读性、极低的功率、视角广、可挠曲等特点在市场上占有的份额越来越大。其中使用电子墨水的电子纸技术最为成熟。目前通用的电子墨水用球状透明光滑的微胶囊包覆电介质悬浮液(或气体)，悬浮液中漂浮着电负性的碳黑颗粒和电正性的二氧化钛白色带电光散射微粒，这些胶囊分布在聚氨酯胶粘剂中构成分散体系，涂布或者印刷在柔性导电高分子透明塑料电极上，构成柔性电子纸显示器。微胶囊受负电场作用时，白色颗粒带正电荷而移动到微胶囊顶部，相应位置显示为白色；黑色颗粒由于带负电荷而在电场力作用下到达微胶囊底部，使用者不能看到黑色。如果电场的作用方向相反，则显示效果也相反，即黑色显示，白色隐藏。

参见图1所示，为现有技术中电子墨水显示装置的结构，包括：阵列基板1；电子墨水层2，位于所述阵列基板1上；密封膜3，位于所述电子墨水层2上，且所述密封膜3的四周与所述阵列基板1的成膜面的四周分别通过密封胶4粘合在一起。

参见图2所示，为现有技术中电子墨水像素结构的电路等效示意图，在图1所示的阵列基板1上设置有多条数据线11和多条扫描线12，数据线11和扫描线12相互垂直交叉限定多个像素单元，每个像素单元包括：薄膜晶体管、像素电极和存储电容。

薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)，包括：栅极6，与所述扫描线12电性连接；源极7，与所述数据线11电性连接，所述源极7与所述栅极6存在第一重叠区域，并形成栅源寄生电容(图2中未示出)；漏极8，与像素电极(图2中未示出)电性连接，所述漏极8与所述栅极6存在第二重叠区域，并形成栅漏寄生电容13。

接着参考图2，所述像素电极上设置电子墨水层2，所述电子墨水层2的上表面覆盖有一公共电极层9。所述像素单元还包括一个存储电容10，所述存储电容10的一端与所述像素电极电性连接，另一端与所述公共电极层9电性连接。

在上述结构中，电子墨水层2在所述像素电极与所述公共电极层9形成的电场之间工作；所述数据线11用于提供数据信号电压；所述扫描线12用于打开或关闭所述薄膜晶体管，以让所述数据线11上的数据信号电压写入或保持在所述像素电极上；所述存储电容10用于增强所述像素电极电压信号在薄膜晶体管被关闭状态下的保持能力。

通常，根据电子墨水自身的特性，施加到像素电极与公共电极层9之间的电压差为15V。具体实现是：数据线写入+15V、-15V、0V三种电压值。理想状况下，公共电极层9的电压固定设置在0V，以此在像素电极与公共电极层9间形成驱动电子墨水层2内带电颗粒的正向电场、反向电场以及0电场。电场的方向决定电子墨水层2显示黑色或白色，电场持续的时间决定电子墨水层2显示的灰阶。

参见图3所示，为现有技术中电子墨水像素的结构示意图；所述栅极6与所述扫描线12电性相连，且所述栅极6与所述扫描线12为同一金属层；所述源极7与所述数据线11电性相连，且所述源极7与所述数据线11为同一金属层；所述漏极8与所述像素电极5通过过孔14电性相连；所述栅极6金属层与所述源极7金属层存在第一重叠区域，所述第一重叠区域的面积明显小于所述源极7的面积；所述栅极6金属层与所述漏极8金属层存在第二重叠区域，所述第二重叠区域的面积明显小于所述漏极8的面积，并且栅极6金属层与所述漏极8金属层形成第二重叠区域会形成一个栅漏寄生电容。所述第二重叠区域的长度为对应薄膜晶体管的沟道长度W，第二重叠区域的宽度为La。所述长度W为沿所述数据线11的方向，所述宽度La为沿所述扫描线12的方向。

参考图2提供的电路等效示意图和图3提供的结构示意图，上述像素结构中，薄膜晶体管的栅极6金属层与漏极8金属层间形成的栅漏寄生电容13对像素电极5的跳变电压影响很大，以ΔVp表示所述像素电极5的跳变电压，其可简单由下述公式计算：

ΔVp＝ΔVg*[Cgd/(Cgd+Cst)]

其中，Cst为存储电容10的电容值，ΔVg为扫描线12上薄膜晶体管的开电压Von和关电压Voff的电压差，Cgd为栅漏寄生电容13的电容值。

受跳变电压影响，为保证施加在电子墨水层2上的电压达到±15V，通常采用的方式是对所述公共电极层9的电压作相应的补偿，如设置公共电极层9的电压比0V低ΔVp。

由上述公式可见，影响ΔVp的主要因素是栅漏寄生电容13，而影响栅漏寄生电容13的主要因素是所述漏极8与所述栅极6的第二重叠区域的面积，而所述第二重叠区域的面积等于所述漏极8与所述栅极6的重叠长度W和所述漏极8与所述栅极6的重叠宽度La的乘积，即W*La。

在现有的工艺生产中，栅极与漏极由不同层金属构成，在前后不同的工艺步骤中形成。然而不同层结构的形成过程就存在对位偏差的问题，如图4所示，当所述漏极8与所述栅极6沿扫描线12方向存在偏移量ΔLa时，所述漏极8与所述栅极6的第二重叠区域的面积变化量为W*ΔLa。现有技术中偏移量ΔLa可以控制在1.5μm以下，而薄膜晶体管的沟道宽度W一般都维持在30μm以上，从而所述漏极与所述栅极的重叠面积的变化量可能高达45μm²，对像素电极的跳变电压的影响非常大。

故在上述现有技术中，存在以下缺点：对于同样的设计，在实际生产中，由于制程中的对位偏差，各产品的栅漏寄生电容的大小存在差异，即每个产品的公共电极层的电压需要进行的补偿值可能是不一样的。因此，对于电子墨水显示装置，在生产完成后需要对每个产品单独作公共电极层电压的调制工作，这样就增加了生产工序及人力，影响产品的一致性。

发明内容

本发明解决的问题是：提供一种薄膜晶体管像素结构及薄膜晶体管显示装置，保证同样设计的每个产品的公共电极层电压的一致性。

为解决上述问题，本发明提供了一种薄膜晶体管像素结构，包括：

扫描线；

数据线，与所述扫描线垂直；

像素电极；

薄膜晶体管，包括：栅极，与所述扫描线电性连接；源极，与所述数据线电性连接；漏极，位于所述栅极的边界以内，且所述漏极各边缘与所述栅极对应边缘的距离大于或等于偏移阈值，所述漏极与所述像素电极通过第一导线电性连接。

可选地，所述薄膜晶体管像素结构还包括：栅漏寄生电容，包括栅漏寄生电容第一电极、第一介质层和栅漏寄生电容第二电极；补偿电容，包括，补偿电容第一电极、第二介质层和补偿电容第二电极；所述补偿电容与所述栅漏寄生电容并联，所述补偿电容和所述栅漏寄生电容并联后的总电容值始终是定值。

可选地，所述栅漏寄生电容第一电极包括：所述栅极；所述栅漏寄生电容第二电极包括：所述漏极和第一导线。

可选地，所述补偿电容的第一电极和栅漏寄生电容第一电极电性连接，所述补偿电容的第二电极和栅漏寄生电容第二电极电性连接；所述第二介质层的介电常数等于所述第一介质层的介电常数；所述补偿电容第一电极与所述补偿电容第二电极间的距离等于所述栅漏寄生电容第一电极与所述栅漏寄生电容第二电极间的距离；所述补偿电容第二电极与所述补偿电容第一电极的重叠区域的面积和所述栅漏寄生电容第一电极与所述栅漏寄生电容第二电极的重叠区域的面积之和始终为定值。

可选地，所述补偿电容第一电极与所述扫描线为同一金属层且电相连；所述补偿电容第二电极与所述第一导线为同一金属层且电相连。

可选地，所述补偿电容第二电极呈L型，一端与第一导线连接，另一端与第一导线平行并且与补偿电容第一电极相重叠，补偿电容第二电极的宽度等于第一导线的宽度，补偿电容第二电极的上、下和右三个边界分别位于补偿电容第一电极的边界以内，且补偿电容第二电极的上、下和右三个边缘与补偿电容第一电极对应的各边界的距离大于等于制程对位的最大偏移值。

可选地，所述补偿电容第一电极与所述栅极为同一金属层且相互相连；所述补偿电容第二电极与所述第一导线为同一金属层且电相连。

可选地，所述第一导线的宽度范围包括：2μm～10μm。

可选地，所述薄膜晶体管为双栅结构的薄膜晶体管，包括第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，其中：第一薄膜晶体管的漏极与第二薄膜晶体管的源极电性连接，第一薄膜晶体管的源极与所述数据线电性连接，第二薄膜晶体管的漏极与所述像素电极电性连接，第一薄膜晶体管的栅极和第二薄膜晶体管的栅极都与所述扫描线电性连接。

可选地，所述源极位于所述栅极的边界以内，且所述源极各边缘与所述栅极对应边缘的距离大于或等于偏移阈值。

可选地，所述薄膜晶体管像素结构为电子墨水像素结构。

为解决上述问题，本发明还提供了一种包括上述薄膜晶体管像素结构的薄膜晶体管显示装置。

为解决上述问题，本发明还提供了一种薄膜晶体管，包括：栅极、源极和漏极，其特征在于，所述漏极位于所述栅极的边界以内，且所述漏极各边缘与所述栅极对应边缘的距离大于或等于偏移阈值。

可选地，所述源极位于所述栅极的边界以内，且所述源极各边缘与所述栅极对应边缘的距离大于或等于偏移阈值。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：对于同样的设计，每个产品的电子墨水显示屏公共电极层电压都一样，因此在生产上不需要对每个产品作公共电极层电压的调制工作，从而节省了生产工序及人力，保证了产品的一致性。

附图说明

图1是现有技术中电子墨水显示装置的结构示意图；

图2是现有技术中电子墨水显示装置像素结构的电路等效示意图；

图3是现有技术中电子墨水显示装置的像素结构示意图；

图4是现有技术中发生对位偏差时电子墨水显示装置的像素结构示意图；

图5是本发明实施例中薄膜晶体管的结构示意图；

图6是本发明实施例中电子墨水像素结构的示意图；

图7是本发明实施例中发生对位偏差时电子墨水像素结构的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

正如背景技术部分所述，现有技术中由于制程的对位偏差，同样设计的产品之间对应的栅漏寄生电容存在差异，即每个产品的公共电极层电压需要进行的补偿值可能是不一样的。因此，对于电子墨水显示装置，在生产完成后需要对每个产品作公共电极层电压的单独进行调制工作，这样就增加了生产工序及人力，增加了生产成本。

本发明提供的薄膜晶体管像素结构，可以降低产品间栅漏寄生电容的差异，保证了产品的一致性。

参考图5是本发明实施例中薄膜晶体管的结构示意图；如图5所示，包括：

栅极28，

源极29，部分所述源极29位于所述栅极28的边界以内；

漏极30，位于所述栅极28的边界以内，且所述漏极30各边缘与所述栅极28对应边缘的距离大于或等于偏移阈值。

需要说明的是，在本发明的其他实施例中，在保证漏极位于栅极的边界以内，且漏极各边缘与栅极对应边缘的距离大于或者等于偏移阈值的同时，还可以使源极也位于栅极的边界以内，且源极各边缘与栅极对应边缘的距离也大于或者等于偏移阈值。

本发明还提供一种薄膜晶体管显示装置，如薄膜晶体管电子墨水显示装置，每个产品的公共电极层电压补偿值都一样，因此在生产上不需要对每个产品作单独的公共电极层电压调制工作，从而节省了生产工序及人力。

下面以薄膜晶体管像素结构具体为电子墨水像素结构、薄膜晶体管显示装置具体为电子墨水显示装置为例，结合附图进行详细说明。需要说明的是，在此仅为举例，其不应该限制本发明的保护范围。

参考图6，为本发明实施例中电子墨水像素结构的示意图，需要说明的是，在本实施例中薄膜晶体管为双栅极结构，可以减小薄膜晶体管关闭状态下的漏电流，更好的保持电位，但是单栅极的薄膜晶体管结构同样适用于本发明提供的像素结构；并且本发明实施例的薄膜晶体管为底栅结构，但是也可以为顶栅结构的薄膜晶体管，在此不应以具体实施例限制本发明的保护范围。

本实施例提供的电子墨水显示装置的像素结构包括：

扫描线23；

数据线22，与所述扫描线23垂直设置；

第一薄膜晶体管，包括：第一栅极17，与所述扫描线23电性连接；第一源极18，通过第一连接线31与所述数据线22电性连接，并且所述第一源极18位于所述第一栅极17的边界以内，且所述第一源极18各边界到所述第一栅极17对应的各边界的距离大于等于制程对位的最大偏移值；第一漏极19，通过第二连接线32与第二薄膜晶体管的第二源极18’电性连接，并且所述第一漏极19位于所述第一栅极17的边界以内，且所述第一漏极19各边界到所述第一栅极17对应的各边界的距离大于等于制程对位的最大偏移值。

第二薄膜晶体管，包括：第二栅极17’，与所述扫描线23电性连接；第二源极18’，通过第二连接线32与所述第一漏极19电性连接，并且所述第二源极18’位于所述第二栅极17’的边界以内，且所述第二源极18’各边界到所述第二栅极17’对应的各边界的距离大于等于制程对位的最大偏移值；第二漏极19’，通过第一导线26通过过孔27与像素电极16电连接，并且所述第二漏极19’位于所述第二栅极17’的边界以内，且所述第二漏极19’各边界到所述第二栅极17’对应的各边界的距离大于等于制程对位的最大偏移值。

像素电极16，通过第一导线26以及过孔27和第二漏极19’电连接。

栅漏寄生电容，主要由第二薄膜晶体管的栅极和漏极产生，包括：栅漏寄生电容第一电极、第一介质层和栅漏寄生电容第二电极，其中：所述栅漏寄生电容第一电极为所述第二栅极17’，所述栅漏寄生电容第二电极为所述第二漏极19’和第一导线26；所述第一介质层位于所述栅漏寄生电容第一电极和所述栅漏寄生电容第二电极之间。

本发明中所述制程对位为形成上层金属电极的对位，如果薄膜晶体管为顶栅结构，上层金属电极为栅极，即形成栅极的对位；如果薄膜晶体管为底栅结构，上层金属电极为源极和漏极，即形成源极和漏极的对位。所述制程对位的最大偏移值为产品的偏移阈值，本实施例中制程对位的最大偏移值为1.5μm，即所述偏移阈值为1.5μm。在本发明的其他实施例中，所述偏移阈值可以取其他值。

本实施例的薄膜晶体管中由于第二源极18’也位于第二栅极17’的各边界以内，第二源极18’与第二栅极17’重叠会形成电容，因此所述像素结构还包括：栅源寄生电容(图5和图6中均未示出)。但是由于栅源寄生电容对于公共电极层的电压没有影响，因此在本发明的其他实施例中，可以仅部分所述第二源极位于所述第二栅极的内侧或其他形式。

本实施例中第一薄膜晶体管与第二薄膜晶体管相同，以第二薄膜晶体管为例：第二源极18’位于所述第二栅极17’的各边界以内，且第二源极18’的上边缘距离第二栅极17’上边缘的距离为1.5μm，第二源极18’的下边缘距离第二栅极17’下边缘的距离为1.5μm，第二源极18’的左边缘距离第二栅极17’左边缘的距离为1.5μm，第二源极18’的右边缘距离第二栅极17’右边缘的距离大于1.5μm，从而在上层金属电极对位过程中即形成源极的对位过程中，无论发生沿扫描线23方向的向左偏移或向右偏移、还是发生沿数据线22方向的向上偏移或向下偏移，第二源极18’始终都位于第二栅极17’的各边界以内。

第二漏极19’位于所述第二栅极17’的各边界以内，且第二漏极19’的上边缘距离第二栅极17’上边缘的距离为1.5μm，第二漏极19’的下边缘距离第二栅极17’下边缘的距离为1.5μm，第二漏极19’的左边缘距离第二栅极17’左边缘的距离大于1.5μm，第二漏极19’的右边缘距离第二栅极17’右边缘的距离为1.5μm，从而在上层金属电极对位过程中即形成漏极的对位过程中，即使发生沿扫描线23方向的向左偏移或向右偏移、还是发生沿数据线22方向的向上偏移或向下偏移，第二漏极19’始终都位于第二栅极17’的各边界以内。

由于第二漏极19’在第二栅极17’的各边界以内，部分所述第二栅极17’和所述第二漏极19’有重叠区域，部分所述第二栅极17’和部分所述第一导线26有重叠区域，由此产生栅漏寄生电容，其中：第二栅极17’作为栅漏寄生电容第一电极，第二漏极19’和第一导线26作为栅漏寄生电容第二电极，栅漏寄生电容第一电极和栅漏寄生电容第二电极之间是第一介质层。本实施例中所述第一介质层就是所述第二栅极17’和所述第二漏极19’之间的层间介质层。

在产品的生产过程中，当对位偏移发生沿数据线22方向的向上或向下偏移时，所述栅漏寄生电容第一电极和所述栅漏寄生电容第二电极的重叠区域的面积不变，从而不影响所述像素电极16的跳变电压；当发生沿扫描线23方向的向左或向右偏移时，所述第二栅极17’与所述第二漏极19’的重叠区域的面积不变，变化的只是所述第一导线26与所述第二栅极17’的重叠区域的面积，第一导线26的宽度比较小，大大降低了产品间栅漏寄生电容的差异，栅漏寄生电容的差异几乎可以忽略不计，提高了产品的一致性。

为了进一步减小第一导线26与第二栅极17’的重叠区域的面积变化带来的对像素电极16的跳变电压的影响，作为优选实施例，本发明提供的薄膜晶体管电子墨水显示装置近一步还包括：补偿电容。

所述补偿电容与所述栅漏寄生电容并联，包括：补偿电容第一电极24、第二介质层和补偿电容第二电极25，其中：所述补偿电容第一电极24与所述补偿电容第二电极25平行设置，所述第二介质层位于所述补偿电容第一电极24与所述补偿电容第二电极25之间。所述第二介质层的介电常数等于所述第一介质层的介电常数；所述补偿电容第一电极24与所述补偿电容第二电极25间的距离等于所述栅漏寄生电容第一电极与所述栅漏寄生电容第二电极间的距离；所述补偿电容第一电极24与所述补偿电容第二电极25重叠区域的宽度等于所述第一导线26的宽度；所述补偿电容第二电极25与所述补偿电容第一电极24的重叠区域的面积和所述栅漏寄生电容第一电极与所述栅漏寄生电容第二电极的重叠区域的面积之和始终为定值。

本实施例中补偿电容第一电极24与扫描线23为同一金属层并相连接；补偿电容第二电极25与第一导线26为同一金属层且相连。具体如图6所示，补偿电容第一电极24从扫描线23的中部引出，补偿电容第一电极24呈方形；补偿电容第二电极25从第一导线26的中部引出，补偿电容第二电极25呈L型，一端与第一导线26连接，另一端与第一导线26平行并且与补偿电容第一电极24相重叠，补偿电容第二电极25的宽度等于第一导线26的宽度。

补偿电容第一电极24与补偿电容第二电极25存在重叠区域，为了保证补偿电容第二电极25与补偿电容第一电极24的重叠区域的面积和栅漏寄生电容第一电极与栅漏寄生电容第二电极的重叠区域的面积之和始终为定值，在补偿电容第一电极24与补偿电容第二电极25的重叠区域中，补偿电容第二电极25的上、下和右三个边界分别位于补偿电容第一电极24的边界以内，且补偿电容第二电极25的上、下和右三个边缘与补偿电容第一电极24对应的各边界的距离大于等于制程对位的最大偏移值。

需要说明的是，在本发明的其他实施例中，所述补偿电容第一电极24还可以与薄膜晶体管的栅极相连；补偿电容第一电极和补偿电容第二电极的形状还可以采用其他形式，只要保证补偿电容第一电极与补偿电容第二电极电的重叠区域的面积和栅漏寄生电容第一电极与栅漏寄生电容第补偿电容第二电极的重叠区域的面积之和始终为定值即可。

其中，所述扫描线23的材料为铝或铝的合金；所述数据线22的材料为钼或钼铌合金；所述像素电极16的材料为透明导电氧化物，具体如氧化铟锡或氧化铟锌等。

其中，所述扫描线23、所述第一栅极17和所述第二栅极17’为同一金属层；所述数据线22、第一导线26、所述第一源极18、所述第二源极18’为同一金属层、所述第一漏极19以及所述第二漏极19’为同一金属层。

其中，所述第一导线26和补偿电容第二电极25的宽度范围包括：2μm～10μm。优选地，所述第一导线26和补偿电容第二电极25的宽度为2μm、3μm、4μm或5μm等。在实现电性连接功能的前提上，所述第一导线26的宽度和补偿电容第二电极25的宽度越小越好，从而可使得补偿电容的电容值比较小，且节省空间。在实际的生产中，所述第一导线的宽度和补偿电容第二电极的宽度由具体的制程能力最小值决定。

再次参见图6，本实施例中所述补偿电容第一电极24的上边缘与补偿电容第二电极25的上边缘的距离为1.5μm，补偿电容第一电极24的下边缘与补偿电容第二电极25的下边缘的距离为1.5μm，补偿电容第一电极24的右边缘与补偿电容第二电极25的右边缘的距离为1.5μm，从而在产品生产中即使发生沿扫描线23方向的向左偏移或向右的对位偏移、还是发生沿数据线22方向的向上或向下的对位偏移，补偿电容第二电极25的三个边缘始终都位于补偿电容第一电极24的边界以内；所述补偿电容第一电极24与所述补偿电容第二电极25重叠区域的宽度等于所述第一导线26的宽度。所述宽度指的是沿数据线22方向的尺寸，所述长度指的是沿扫描线23方向的尺寸。

在产品的生产过程中，当第二漏极19’发生沿数据线22方向的向上或向下的对位偏移时，所述补偿电容第一电极24和所述补偿电容第二电极25的重叠区域的面积不变，从而不影响所述像素电极的跳变电压；当第二漏极19’发生沿扫描线23方向的向左或向右的对位偏移时，所述补偿电容第一电极24和所述补偿电容第二电极25的重叠区域的面积要发生变化，由于所述补偿电容第一电极24与所述补偿电容第二电极25重叠区域的宽度等于所述第一导线26的宽度，所以当发生沿扫描线23方向向左偏移一定距离或者向右偏移一定距离时，所述补偿电容第一电极24和所述补偿电容第二电极25的重叠区域的面积增加量或减小量等于所述栅漏寄生电容第一电极和所述栅漏寄生电容第二电极的重叠区域的面积减小量或增加量，即：补偿电容第一电极24和补偿电容第二电极25的重叠区域的面积与栅漏寄生电容第一电极和栅漏寄生电容第二电极的重叠区域的面积之和始终是定值。

如图7所示，当第二漏极19’沿扫描线23方向发生偏差时，栅漏寄生电容第一电极和栅漏寄生电容第二电极的重叠区域增加的区域为S+，补偿电容第一电极24和补偿电容第二电极25的重叠区域减少的区域为S-，由于S+和S-的长度都是偏移量，所以S+和S-的长度相等；又由于S+的宽度为第一导线26的宽度，S-的宽度等于第一导线26的宽度，所以S+和S-的宽度也相等，从而S+和S-的面积必然相等，即补偿电容第一电极24和所述补偿电容第二电极25的重叠区域的面积减小量等于所述栅漏寄生电容第一电极和所述栅漏寄生电容第二电极的重叠区域的面积增加量。又由于第二介质层的介电常数和第一介质层的介电常数相等，补偿电容第一电极24和补偿电容第二电极25之间的距离与栅漏寄生电容第一电极和栅漏寄生电容第二电极之间的距离相等，补偿电容和栅漏寄生电容并联，所以，补偿电容和栅漏寄生电容并联后的总电容值始终是定值。这样，不论发生怎样的对位偏移，都不会影响像素电极16的跳变电压，对于同样设计的产品，每个产品的电子墨水显示装置的公共电极层电压都一样，因此在生产上不需要对每个产品作公共电极层电压的调制工作。公共电极层上的电压可以根据补偿电容和栅漏寄生电容并联后的总电容量计算得到，这对于本领域的技术人员来说是熟知的，故在此不再赘述。

需要说明的是，本实施例中所述S+和所述S-都是规则的矩形，在本发明的其他实施例中只要所述S+的面积和所述S-的面积相等即可，所述S+和所述S-可以采用任意形状。

本实施例中漏极各边缘与栅极对应边缘的距离等于偏移阈值，在本发明的其他实施例中，漏极各边缘与栅极对应边缘的距离可以大于偏移阈值，或者漏极部分边缘与栅极对应边缘的距离等于偏移区域，漏极其余边缘与栅极对应边缘的距离大于偏移区域。当漏极各边缘与栅极对应边缘的距离至少等于偏移区域，在发生对位偏移，漏极始终位于栅极的边界以内时，都在本发明的保护范围之内。

本实施例中补偿电容第二电极25的三个边缘与补偿电容第一电极24对应边缘的距离等于偏移阈值，在本发明的其他实施例中，补偿电容第二电极三个边缘与补偿电容第一电极对应边缘的距离可以大于偏移阈值；或者补偿电容第二电极部分边缘与补偿电容第一电极对应边缘的距离等于偏移阈值，补偿电容第二电极其余边缘与补偿电容第一电极对应边缘的距离大于偏移阈值。总之要保证，补偿电容第二电极的三个边缘与补偿电容第一电极对应边缘的距离至少等于偏移阈值，以在发生偏移时，补偿电容第一电极和补偿电容第二电极的重叠区域的面积与栅漏寄生电容第一电极和栅漏寄生电容第二电极的重叠区域的面积之和始终是定值。

本发明提供的薄膜晶体管显示装置中，所述补偿电容的电容值为：其中：C₁是补偿电容的电容值，ε₁是补偿电容的介电常数，S₁是补偿电容极板的正对面积，d₁是补偿电容极板的距离；所述栅漏寄生电容的电容值为：其中：C₂是栅漏寄生电容的电容值，ε₂是栅漏寄生电容的介电常数，S₂是栅漏寄生电容的正对面积，d₂是栅漏寄生电容的距离。上述实施例中为了实现所述补偿电容和所述栅漏寄生电容并联后的总电容值(即C₁+C₂)始终是定值，是在ε₁等于ε₂、d₁等于d₂的前提下，保证所述补偿电容极板间的重叠区域面积和所述栅漏寄生电容极板间的重叠区域面积之和(即S₁+S₂)始终是定值。需要说明的是，在本发明的其他实施例中，为了实现所述补偿电容和所述栅漏寄生电容并联后的总电容值(即C₁+C₂)始终是定值，还可以采用其他方式，如：在ε₁是ε₂的N倍、d₁等于d₂的前提下，只要保证所述补偿电容极板间的重叠区域面积的N倍和所述栅漏寄生电容极板间的重叠区域面积之和(即NS₁+S₂)始终是定值；再如：在ε₁等于ε₂、d₁是d₂的N倍的前提下，只要保证所述补偿电容极板间的重叠区域面积的N倍和所述栅漏寄生电容极板间的重叠区域面积之和(即NS₁+S₂)始终是定值即可。因此，只要都不脱离本发明的保护精神。

需要说明的是，本发明仅以电子墨水显示装置为例，说明本发明的薄膜晶体管像素结构；但是本发明所提出的薄膜晶体管像素结构也同样适用于其他通过薄膜晶体管驱动的显示装置，如薄膜晶体管液晶显示装置(TFT-LCD)等。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种薄膜晶体管像素结构，其特征在于，包括：

扫描线；

数据线，与所述扫描线垂直；

像素电极；

薄膜晶体管，包括：栅极，与所述扫描线电性连接；源极，与所述数据线电性连接；漏极，位于所述栅极的边界以内，且所述漏极各边缘与所述栅极对应边缘的距离大于或等于偏移阈值，所述漏极与所述像素电极通过第一导线电性连接；所述偏移阈值为制程对位的最大偏移值；

栅漏寄生电容，包括栅漏寄生电容第一电极、第一介质层和栅漏寄生电容第二电极；所述栅漏寄生电容第一电极包括：所述栅极；所述栅漏寄生电容第二电极包括：所述漏极和第一导线；

补偿电容，包括补偿电容第一电极、第二介质层和补偿电容第二电极；

所述补偿电容与所述栅漏寄生电容并联，所述补偿电容和所述栅漏寄生电容并联后的总电容值始终是定值；

所述补偿电容第一电极与所述栅极为同一金属层且相互分离。

2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管像素结构，其特征在于，

所述补偿电容的第一电极和栅漏寄生电容第一电极电性连接，所述补偿电容的第二电极和栅漏寄生电容第二电极电性连接；

所述第二介质层的介电常数等于所述第一介质层的介电常数；

所述补偿电容第一电极与所述补偿电容第二电极间的距离等于所述栅漏寄生电容第一电极与所述栅漏寄生电容第二电极间的距离；

所述补偿电容第二电极与所述补偿电容第一电极的重叠区域的面积和所述栅漏寄生电容第一电极与所述栅漏寄生电容第二电极的重叠区域的面积之和始终为定值。

3.根据权利要求2所述的薄膜晶体管像素结构，其特征在于，所述补偿电容第一电极与所述扫描线为同一金属层且电相连；所述补偿电容第二电极与所述第一导线为同一金属层且电相连。

4.根据权利要求3所述的薄膜晶体管像素结构，其特征在于，所述补偿电容第二电极呈L型，一端与第一导线连接，另一端与第一导线平行并且与补偿电容第一电极相重叠，补偿电容第二电极的宽度等于第一导线的宽度，补偿电容第二电极的上、下和右三个边界分别位于补偿电容第一电极的边界以内，且补偿电容第二电极的上、下和右三个边缘与补偿电容第一电极对应的各边界的距离大于等于制程对位的最大偏移值。

5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管像素结构，其特征在于，所述第一导线的宽度范围包括：2μm～10μm。

6.根据权利要求1所述的薄膜晶体管像素结构，其特征在于，所述薄膜晶体管为双栅结构的薄膜晶体管，包括第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，其中：第一薄膜晶体管的漏极与第二薄膜晶体管的源极电性连接，第一薄膜晶体管的源极与所述数据线电性连接，第二薄膜晶体管的漏极与所述像素电极电性连接，第一薄膜晶体管的栅极和第二薄膜晶体管的栅极都与所述扫描线电性连接。

7.根据权利要求1所述的薄膜晶体管像素结构，其特征在于，所述源极位于所述栅极的边界以内，且所述源极各边缘与所述栅极对应边缘的距离大于或等于偏移阈值。

8.根据权利要求1所述的薄膜晶体管像素结构，其特征在于，所述薄膜晶体管像素结构为电子墨水像素结构。

9.一种包括权利要求1-8中任一项所述的薄膜晶体管像素结构的薄膜晶体管显示装置。

10.一种薄膜晶体管，包括：栅极、源极和漏极，其特征在于，所述漏极位于所述栅极的边界以内，且所述漏极各边缘与所述栅极对应边缘的距离大于或等于偏移阈值，所述偏移阈值为制程对位的最大偏移值。

11.根据权利要求10所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述源极位于所述栅极的边界以内，且所述源极各边缘与所述栅极对应边缘的距离大于或等于偏移阈值。