CN1303465C - 半穿透半反射式像素结构 - Google Patents

Abstract

一种半穿透半反射式像素结构，适于架构在一基板上，其包括一扫描配线，配置在基板上；一闸介电层，配置于基板上并覆盖住扫描配线；一数据配线，配置于闸介电层上；一保护层，配置于部分闸介电层上并覆盖住数据配线；一透明像素电极，配置于保护层上；一反射像素电极，配置在暴露的闸介电层上；以及一双漏极薄膜晶体管，配置于基板上，其中双漏极薄膜晶体管具有一闸极、一信道层、一源极以及二漏极，源极与数据配线电性连接，二漏极分别与透明像素电极以及反射像素电极电性连接，而闸极与扫描配线电性连接。

Description

半穿透半反射式像素结构

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管液晶显示器的像素结构，且特别是有关于一种半穿透半反射式像素结构。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器主要由薄膜晶体管数组基板、彩色滤光数组基板和液晶层所构成，其中薄膜晶体管数组基板是由多个以数组排列像素结构所组成，其包括多个薄膜晶体管以及与每一薄膜晶体管对应配置的一像素电极。而上述的薄膜晶体管包括闸极、信道层、漏极与源极，薄膜晶体管用来作为液晶显示单元的开关组件。

图1所示，显示为现有一像素结构的上视示意图；图2为图1由I-I′线的剖面示意图。

请同时参照图1与图2，现有像素结构的制造方法首先在一基板100上形成一闸极102以及一扫瞄配线101，其中扫瞄配线101与闸极102连接。之后，在基板100上形成一闸介电层104，覆盖住闸极102以及扫瞄配线101。接着，于闸极102上方的闸介电层104上形成一非晶硅信道层106，并且在非晶硅信道层106上形成一欧姆接触层108。之后，在欧姆接触层108上形成一源极/漏极112a/112b，并且同时于闸介电层104上定义出与源极112a连接的一数据配线111，其中闸极102、信道层106与源极/漏极112a/112b构成一薄膜晶体管130。继之，于在基板100的上方形成一保护层114，覆盖住薄膜晶体管130，并且将保护层114图案化，以在保护层114中形成一开口116。之后，再于保护层114上形成一像素电极118，其中像素电极118通过开口116而与薄膜晶体管130的漏极112b电性连接。

另外，在此像素结构中，在相邻于此像素结构的一扫瞄配线101a上更包括形成有一像素储存电容器120，其由扫瞄配线101a(作为一下电极)、对应形成于扫瞄配线101a上的一导电层124与像素电极118(作为一上电极)以及形成在下电极与上电极之间的闸介电层104所构成，其中导电层124与像素电极118之间透过形成在保护层114中的一开口126而电性连接。

由上述的说明可知，现有像素结构的薄膜晶体管130配置在像素结构的一角落，用以驱动整个像素结构，而且其像素储存电容器120配置在另一扫瞄配线101a的上方。因此，此种像素结构的设计容易受到制程污染粒子的影响而失效，也就是，倘若有污染粒子附着在像素结构的某一处而造成短路等缺陷时，将可能导致整个像素结构无法正常运作。而且现有像素储存电容器120配置在扫瞄配线101a上的架构，由于扫瞄波形需多一阶的设计，因此在驱动电路的设计及制程上都会较为复杂。

除此之外，现有半穿透半反射式液晶显示器中，大多是利用数个反射式像素结构与数个穿透式像素结构搭配的方式，或者是利用于基板上配置一半穿透膜的方式来达到半穿透半反射式的效果。然而现今仍未有现有技术揭露过在单一像素结构中同时存在有穿透式与反射式两种形式的结构，来达到半穿透半反射式的效果。

发明内容

因此，本发明的目的就是在提供一种半穿透半反射式像素结构，以解决现有像素结构的配置方式所会产生的问题。

本发明的另一目的是提供一种半穿透半反射式像素结构，以使穿透式与反射式两种形式的结构能同时存在于一像素结构中。

本发明提出一种半穿透半反射式像素结构，其适于架构在基板上，此半穿透半反射式像素结构包括扫描配线、闸介电层、数据配线、保护层、透明像素电极、反射像素电极以及一双漏极薄膜晶体管(DoubleDrain TFT)。其中，扫描配线配置在基板上，闸介电层配置于基板上并覆盖住扫描配线。另外，数据配线配置于闸介电层上，且数据配线的延伸方向与扫描配线的延伸方向不同。此外，保护层配置于部分闸介电层上并覆盖住数据配线。而透明像素电极配置于保护层上，而且位于扫瞄配线上方的透明像素电极中更具有多个开口，以降低扫瞄配线与透明像素电极之间的寄生电容。另外，反射像素电极配置在暴露的闸介电层上，且反射像素电极与透明像素电极之面积可以相等或不相等。再者，双漏极薄膜晶体管配置于基板上，且此双漏极薄膜晶体管配置在像素结构的中央，其中双漏极薄膜晶体管具有闸极、信道层、源极以及二漏极，源极与数据配线电性连接，二漏极分别与透明像素电极以及反射像素电极电性连接，信道层配置在闸极上方的闸介电层上，源极与二漏极配置在信道层上，而闸极与扫描配线电性连接；其中，部分透明像素电极位于该扫瞄配线上方并且具有多个降低该扫瞄配线与该透明像素电极之间的寄生电容的开口。

在本发明中，在此半穿透半反射式像素结构的两边缘处更包括分别配置有一第一像素储存电容器以及一第二像素储存电容器，其中第一像素储存电容器由配置在基板上的一第一共享线(作为一下电极)、对应配置在第一共享线上方的一导电层与透明像素电极(作为一上电极)以及配置在上电极以及下电极之间的闸介电层所构成，而导电层与透明像素电极之间透过配置于保护层中的一接触窗而彼此电性连接。另外，第二像素储存电容器由配置在基板上的一第二共享线(作为一下电极)、对应配置在第二共享线上方的反射像素电极(作为一上电极)以及配置在上电极以及下电极之间的闸介电层所构成。

由于本发明于一像素结构中同时具有穿透式与反射式两种结构，因此此种像素结构用于液晶显示器中具有省电等半穿透半反射式液晶显示器所拥有的优点。

由于本发明的像素结构的薄膜晶体管配置在像素结构的中央，且薄膜晶体管的两个漏极同时驱动其两侧的像素电极，因此本发明的像素结构较不会受到制程微粒的影响而导致整个像素结构无法正常运作。

本发明将薄膜晶体管配置在像素结构中央的位置，可以使像素电极上电场分布较为均匀，因此此种配置方式对于显示有正面帮助。

由于本发明的像素结构中的像素储存电容器并非如现有配置在扫瞄配线的上方，因此相较于现有像素结构的架构，本发明在驱动电路的设计上较为简化。

为让本发明的的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1为现有一像素结构的上视示意图；

图2为图1由I-I′的剖面示意图；

图3是依照本发明一较佳实施例的像素结构的上视示意图；

图4为图3由II-II′的剖面示意图；以及

图5是依照本发明另一较佳实施例的像素结构的上视示意图。

具体实施方式

图3所示，其绘示为依照本发明一较佳实施例的像素结构的上视图；图4所示，其为图3中由II-II′的剖面示意图。

请参照图3与图4，本发明的像素结构的制造方法首先提供一基板200，其中基板200例如是一透明玻璃基板或是一透明塑料基板。接着，在基板200上形成一扫瞄配线201以及一闸极202，其中扫瞄配线201与闸极202连接。

之后，在基板200上全面性的形成一闸介电层204，覆盖住扫瞄配线201以与门极202。其中闸介电层204的材质例如氮化硅或是氧化硅等介电材质。

接着，在闸极202上方的闸介电层204上形成一信道层206，其中信道层206的材质例如是非晶硅。接着，在信道层206上形成一源极212a以及二漏极212b、212c，并且同时在闸介电层204上形成与源极212a电性连接的一数据配线211以及一反射像素电极221，其中反射像素电极221与漏极212c电性连接。而上述所形成的闸极202、信道层206、源极212a以及二漏极212b、212c构成一双漏极薄膜晶体管(Double DrainTFT)230，且双漏极薄膜晶体管230配置在整个像素结构的中央。

在本发明中，在信道层206以及源极212a与二漏极212b、212c之间更包括形成有一欧姆接触层208，用以增进两者之间的电性接触。

之后，在基板200上形成一保护层214，覆盖住双闸极薄膜晶体管230与部分闸介电层204并暴露出反射像素电极221，其中保护层214的材质例如是氮化硅等绝缘材质。

之后，在保护层214中形成一开口216，暴露出漏极212b。然后再于保护层214上形成一透明像素电极218，其中透明像素电极218通过开口216而分别与漏极212b电性连接。特别是，位于扫瞄配线201上方的透明像素电极218中更包括定义有多个开口219，以减少透明像素电极218与扫瞄配线201之间所产生的寄生电容。

在本发明中，透明像素电极218的面积与反射像素电极221可以相同或不相同，例如在图3中的设计为透明像素电极218的面积与反射像素电极的面积221相当。而在图5中的设计方式为透明像素电极218的面积大于反射像素电极221的面积。当然，本发明亦可以设计成透明像素电极218的面积小于反射像素电极221的面积。因此，本发明的像素结构可以依据实际所需而设计透明像素电极218与反射像素电极221的面积比例以及其相对配置方式，而并非仅限定如本实施例所描述的配置比例与配置方式。

除此之外，本发明的半穿透半反射式像素结构的两边缘处更包括形成有二像素储存电容器220a、220b。其中像素储存电容器220a由一共享线222a(作为一下电极)、对应形成于共享线222a上方的一导电层224与透明像素电极218(作为一上电极)以及位于上电极与下电极之间的闸介电层204所构成。其中，共享线222a为于形成扫瞄配线201与闸极202时所同时定义出的。而导电层224为于形成源极212a、漏极212b、212c以及数据配线211时所同时定义出的。而且透明像素电极218与导电层224之间透过形成在保护层214中的一开口226而彼此电性连接(具有相同的电位)。

另外，像素储存电容器220b由另一共享线222b(作为一下电极)、对应形成于共享线222b上方的反射像素电极221(作为一上电极)以及位于上电极与下电极之间的闸介电层204所构成。其中，共享线222b与共享线222a一样都是在形成扫瞄配线201与闸极202时所同时定义出的。

因此，本发明的半穿透半反射式像素结构包括一扫描配线201、一闸介电层204、一数据配线211、一保护层214、一透明像素电极218、一反射像素电极221以及一双漏极薄膜晶体管(Double Drain TFT)230。

其中，扫描配线201配置在基板200上，闸介电层204配置于基板200上并覆盖住扫描配线201。另外，数据配线211配置于闸介电层204上，且数据配线211的延伸方向与扫描配线201的延伸方向不同。此外，保护层214配置于部分闸介电层204上并覆盖住数据配线211。而透明像素电极218配置于保护层214上，而且位于扫瞄配线201上方的透明像素电极218中更具有数个开口219，以降低扫瞄配线201与透明像素电极218之间的寄生电容。另外，反射像素电极221配置在暴露的闸介电层204上，且反射像素电极221与透明像素电极218的面积可以相等或不相等。再者，双漏极薄膜晶体管230配置于基板200上，且此双漏极薄膜晶体管230配置在像素结构的中央，其中双漏极薄膜晶体管230具有一闸极202、一信道层206、一源极212a以及二漏极212b、212c，源极212a与数据配线211电性连接，二漏极212b、212c分别与透明像素电极218以及反射像素电极221电性连接，信道层206配置在源极212a/二漏极212b、212c与闸极202上方的闸介电层204之间，而闸极202与扫描配线201电性连接。

在本发明中，此半穿透半反射式像素结构的两边缘处更包括配置有一像素储存电容器220a以及一像素储存电容器220b，其中像素储存电容器220a由配置在基板200上的一共享线222a(作为一下电极)、对应配置在共享线222a上方的一导电层224与透明像素电极218(作为一上电极)以及配置在上电极以及下电极之间的闸介电层204所构成，而且导电层224与透明像素电极218之间透配置成在保护层214中的一接触窗226而彼此电性连接。另外，像素储存电容器220b由配置在基板200上的一共享线222b(作为一下电极)、对应配置在共享线222b上方的反射像素电极221(作为一上电极)以及配置在上电极以及下电极之间的闸介电层204所构成。

由于本发明于一像素结构中同时具有穿透式与反射式的结构，因此将此种像素结构用于液晶显示器中能有省电等半穿透半反射式液晶显示器所拥有的优点。此外，倘若将本发明的多个像素结构以三角布置的方式(Delta Type)配置在基板上，对于显示品质的提升将更加有帮助。

综合以上所述，本发明具有下列优点：

1.由于本发明于一像素结构中同时具有穿透式与反射两种结构，因此此种像素结构用于液晶显示器中具有省电等半穿透半反射式液晶显示器所拥有的优点。

2.由于本发明的像素结构的薄膜晶体管配置在像素结构的中央，且薄膜晶体管的两个漏极同时驱动其两侧的像素电极，因此本发明的像素结构较不会受到制程微粒的影响而导致整个像素结构无法正常运作。

3.本发明将薄膜晶体管配置在像素结构中央的位置，可以使像素电极上电场分布较为均匀，因此此种配置方式对于显示有正面帮助。

4.由于本发明的像素结构中的像素储存电容器并非如现有配置在扫瞄配线的上方，因此相较于现有像素结构的架构，本发明在驱动电路的设计上较为简化。

虽然本发明已根据较佳实施例进行如上公开，然其并非用以限定本发明，任何本技术的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰。

附图的参考标记说明：

100、200：基板

101、201：扫瞄配线

102、202：闸极

104、204：闸介电层

106、206：信道层

108、208：欧姆接触层

111、211：数据配线

112a、212a：源极

112b、212b、212c：漏极

114、214：保护层

116、216、226：开口(接触窗)

118、218：透明像素电极

221：反射像素电极

120、220a、220b：像素储存电容器

130、230：双漏极薄膜晶体管

222a、222b：共享线

224：导电层

Claims (9)

1.一种半穿透半反射式像素结构，适于架构在一基板上，该半穿透半反射式像素结构包括：

双漏极薄膜晶体管，配置于该基板上并位于该像素结构的中央，其中该双漏极薄膜晶体管具有一闸极、一信道层、一源极以及二漏极；

扫瞄配线，配置在该基板上，且该扫瞄配线与该双漏极薄膜晶体管的该闸极电性连接；

数据配线，配置于该基板上，其中该数据配线的延伸方向与该扫描配线的延伸方向不同，且该数据配线与该双漏极薄膜晶体管的该源极电性连接；

透明像素电极，配置于该基板上，其中该透明像素电极与该双漏极薄膜晶体管的所述二漏极中的一个电性连接；以及

反射像素电极，配置在该基板上，其中该反射像素电极与该双漏极薄膜晶体管的所述二漏极中的另一个电性连接；

其中，位于该扫瞄配线上方的该透明像素电极中还具有多个降低该扫瞄配线与该透明像素电极之间的寄生电容的开口。

2.如权利要求1所述的半穿透半反射式像素结构，其特征在于，该透明像素电极的面积与该反射像素电极的面积相同。

3.如权利要求1所述的半穿透半反射式像素结构，其特征在于，该透明像素电极的面积与该反射像素电极的面积不相同。

4.如权利要求1所述的半穿透半反射式像素结构，其特征在于，更包括一第一像素储存电容器以及一第二像素储存电容器，分别配置在该像素结构的两边缘处。

5.如权利要求1所述的半穿透半反射式像素结构，其特征在于，该透明像素电极的材质包括铟锡氧化物。

6.如权利要求1所述的半穿透半反射式像素结构，其特征在于，该反射像素电极的材质包括金属。

7.如权利要求1所述的半穿透半反射式像素结构，其特征在于，该信道层与该源极、该二漏极之间包括有一欧姆接触层。

8.如权利要求1所述的半穿透半反射式像素结构，其特征在于，该半穿透半反射式像素结构包括：闸介电层，配置于该基板上并覆盖住该扫描配线，所述数据配线配置在该闸介电层上。

9.如权利要求8所述的半穿透半反射式像素结构，其特征在于，该半穿透半反射式像素结构包括：保护层，配置于部分该闸介电层上并覆盖住该数据配线；所述透明像素电极配置于该保护层上。

Images