CN1621923A - 存储电容 - Google Patents

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Abstract

一种存储电容，其包括一第一电容电极、一设置在该第一电容电极上的第一绝缘层、一设置在第一绝缘层上的第二电容电极、一设置在第二电容电极上的第二绝缘层、一设置在第二绝缘层上的第三电容电极，且该第三电容电极与第一电容电极电性连接。该第一电容电极与第二电容电极提供一电容，第二电容电极与第三电容电极提供另一电容，且该两电容大致并行电连接，因此，该存储电容的电容值为该两电容的电容值之和。采用该存储电容结构的液晶显示器可获较大开口率。

Description

存储电容
【技术领域】
本发明涉及一种存储电容，尤其涉及一种液晶显示器的存储电容。
【背景技术】
目前，液晶显示器逐渐取代了用于计算器的传统阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)显示器，而且，由于液晶显示器具轻、薄、小等特点，使其非常适合应用于桌上型计算机、膝上型计算机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便携式电话、电视和多种办公自动化与视听设备中。
采用主动矩阵阵列的液晶显示器一般包括多个由栅极线与源极线相互交叉形成的像素区域和多个设置在栅极线与源极线交叉处的薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)，其中，每一像素有一像素电极，该薄膜晶体管用于控制像素电极的开关。
当一信号加载至薄膜晶体管时，像素区域被激活。为达到高画像质量，加载在像素电极上的电压必须保持至下一讯号被接收时。然而，像素电极上用以维持电压的电荷会在非常短的时间内泄漏，从而导致液晶显示器的显示效果变差，因此，液晶显示器的每一像素需要一存储电容来维持其像素电极的电压。
请参阅图1，是一种现有技术液晶显示器的一像素区域示意图。该像素区域2包括一像素电极20、源极线23、栅极线28、薄膜晶体管200和存储电容27。源极线23与栅极线28相互交叉形成像素区域2，该像素电极20的一部分通过薄膜晶体管200与源极线28电连接，该薄膜晶体管25作为一开关来控制像素电极20的开和关，该像素电极20的另一部分通过存储电容27与栅极线28电连接。
请再参阅图2，是沿图1所示II-II方向切开的该存储电容27的剖视图。该存储电容27形成在玻璃基底29上，其包括一第一电容电极(即栅极线)28、一设置在该玻璃基底29与第一电容电极28上的第一绝缘层26、一设置在第一绝缘层26上且位于第一电容电极28上方的第二电容电极24、一设置在第一绝缘层26与第二电容电极24上的第二绝缘层22和一设置在该第二绝缘层上的像素电极20。其中，该第一电容电极28和第二电容电极24是采用铝、铝合金、钽或铬等导电材料制成，该第一绝缘层26和第二绝缘层22是采用氮化硅制成，该像素电极20是采用氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)制成。此外，为将该第二电容电极24的中心部分暴露，在该第二绝缘层22的位于该第二电容电极24中心上方的部分设置一孔洞(未标示)，且该像素电极20有一延伸部分穿过该孔洞与第二电容电极24形成电性连接。
如上所述，该存储电容27相当于一具有二平行平面的电容，其电容按如下公式计算：
C ST = ϵ · A d
上述公式中，CST表示存储电容值，ε表示位于第一电容电极28和第二电容电极24之间的第一绝缘层26的介电常数，A表示该第一电容电极28与第二电容电极24的有效面积，d表示该第一绝缘层26的厚度。因此，该存储电容27的电容值CST与有效面积A成正比，与厚度d成反比。
综上所述，当厚度d为常数时，要增大该存储电容27的电容值CST只有增加有效面积A。然而，该有效面积A的增大将导致该像素区域2的开口率减小，从而影响液晶显示器的显示效果。
【发明内容】
为克服现有技术存储电容结构在增大电容值时必将减小相应像素的开口率的缺陷，本发明的提供一种用于液晶显示器的存储电容，采用该存储电容结构，可在不影响开口率的情况下增大电容值，或在保持一定电容值不变的情况下，提高相应像素的开口率。
本发明提供一种存储电容，其包括一第一电容电极、一设置在该第一电容电极上的第一绝缘层、一设置在该第一绝缘层上的第二一绝缘层上的第二电容电极、一设置在该第二电容电极上的第二绝缘层、一设置在该第二绝缘层上的第三电容电极，且该第三电容电极有一突出部分与该第一电容电极形成电连接。
与现有技术相比，本发明提供的用于液晶显示器的存储电容中，该第一电容电极与第二电容电极提供一电容，第二电容电极与第三电容电极提供另一电容，且该二电容大致并行电性连接，因此，该存储电容的电容值为该二电容的电容值的和。然而，现有技术存储电容的电容值仅为第一电容电极与第二电容电极提供的电容，从而，如果本发明的存储电容的有效面积与现有技术存储电容相同时，其电容值将大于现有技术存储电容。换句话说，如果本发明的存储电容的电容值与现有技术存储电容相同时，其有效面积小于先前存储电容，因此，采用本发明存储电容的液晶显示器，在维持电容值与现有技术存储电容相同的情况下，可以通过减小存储电容的有效面积，从而获得更大的像素开口率。
综上所述，采用本发明提供的存储电容的液晶显示器，可获得更大的电容值或相应像素的开口率。
【附图说明】
图1是一种现有技术液晶显示器一具备存储电容的像素区域示意图。
图2是图1所示像素区域沿II-II方向的横截面示意图。
图3是本发明液晶显示器一具备存储电容的像素区域示意图。
图4是图3所示像素区域沿IV-IV方向的横截面示意图。
图5是图3所示像素区域沿V-V方向的横截面示意图。
【具体实施方式】
本发明液晶显示器一像素区域1如图3所示。该像素区域1包括一像素电极10，源极线13，栅极线18，一薄膜晶体管15和一存储电容单元17。该源极线13与栅极线18相互交叉形成像素区域1。该像素电极10一部分通过该薄膜晶体管100与该源极线13电连接，从而，该薄膜晶体管100作为一开关来控制该像素电极10的开与关。
请参阅图4和图5，分别是该存储电容单元17沿如图3所示的IV-IV方向与V-V方向的横截面示意图。该存储电容单元17形成在一玻璃基底19上，其包括一第一电容电极18(即栅极线)、一覆盖在该玻璃基底19和第一电容电极18上的第一绝缘层16、一设置在该第一绝缘层16上与第一电容电极18上方的第二电容电极14、一设置在该第二电容电极14与第一绝缘层16上的第二绝缘层12、一设置在部分第二绝缘层12上的第三电容电极11和一设置在第二绝缘层上的像素电极10。
该第一电容电极18与第二电容电极14为单层结构，均采用金属导电材料制成，如铝。该第三电容电极11及像素电极10均采用透明导电材料制成，如氧化铟锡。该第一绝缘层16及第二绝缘层12均采用绝缘材料制成，如氮化硅。
该第一绝缘层16上有一孔洞用以暴露部分第一电容电极18。该第二电容电极14包括一引线15。该第二绝缘层12上有二孔洞，一用以暴露该引线15的孔洞设置在该引线15上方，一用以暴露该第一电容电极18的孔洞设置在该第一绝缘层16的孔洞上方。该第三电容电极11有一突出部分，通过该突出部分穿过用以暴露该第一电容电极18的孔洞，并与该第一电容电极形成电连接。该像素电极10也有一突出部分，通过该突出部分穿过设置在该引线15上方的孔洞，并与该第二电容电极14形成电连接。
如上所述，该像素区域1的存储电容单元17包括两存储电容。一存储电容由该第一电容电极18与第二电容电极14形成，另一存储电容由该第二电容电极14与第三电容电极11形成。且该两存储电容并联，从而，该存储电容单元17的电容值为上述两存储电容之和。因此，该存储电容单元17如果保持与现有技术存储电容相同的有效面积时，可获得更大的电容值；换句话说，该存储电容单元17若保持与现有技术存储电容相同的电容值，可减小其有效面积，从而增大该像素区域1的开口率。
该存储电容单元17并不限于该具体实施方式所述，例如：该第一电容电极18可为单层结构、双层结构或三层结构。如果该第一电容电极18为单层结构，其可采用铬、铌铝合金、钼钨合金或钼铌合金等导电材料制成；如果该第一电容电极18为双层结构，其双层的材料可采用如下材料组合：钼/钕铝合金或钕铝合金/铬；如果该第一电容电极18为三层结构，其三层的材料可采用如下材料组合：钛/铝/钛或钼/铝/钼。此外，铝均可取代上述铝合金，如钕铝合金、铌铝合金等。该第二电容电极14的结构与材料选择与第一电容电极18大致相同，但是，当该第二电容电极14为双层结构时，其双层的材料可采用如下材料组合：铝/铬或铝/钛。该第三电容电极11及像素电极10均可采用氧化铟锌(Indium Zinc Oxide，IZO)等透明材料制成。该第一绝缘层16及第二绝缘层12均可采用氧化硅、苯并环丁烯(benzocyclobutene)或压克力(acryl)等材料制成等。

Claims (10)

1.一种存储电容，其包括一第一电容电极、一设置在该第一电容电极上的第一绝缘层和一设置在第一绝缘层上的第二电容电极，其特征在于：该存储电容进一步包括一设置在该第二电容电极上的第二绝缘层和一设置在第二绝缘层上的第三电容电极，且该第三电容电极与第一电容电极电连接。
2.如权利要求1所述的存储电容，其特征在于：该第一电容电极为单层结构，且其采用铝、铬、铌铝合金、钼钨合金或钼铌合金导电材料制成。
3.如权利要求1所述的存储电容，其特征在于：该第一电容电极为双层结构，且其双层之材料为如下材料组合之一：钼/钕铝合金或钕铝合金/铬。
4.如权利要求1所述的存储电容，其特征在于：该第一存储电容电极为三层结构，且其三层结构之材料为如下材料组合之一：钛/铝/钛或钼/铝/钼。
5.如权利要求1所述的存储电容，其特征在于：该第一绝缘层采用氮化硅、氧化硅、苯并环丁烯或压克力材料制成。
6.如权利要求1所述的存储电容，其特征在于：该第二电容电极为单层结构，且其采用铝、铬、铌铝合金、钼钨合金或钼铌合金导电材料制成。
7.如权利要求1所述的存储电容，其特征在于：该第二电容电极为双层结构，且其双层之材料为如下材料组合之一：钼/钕铝合金或钕铝合金/铬。
8.如权利要求1所述的存储电容，其特征在于：该第二电容电极为三层结构，且其三层结构之材料为如下材料组合之一：钛/铝/钛或钼/铝/钼。
9.如权利要求1所述的存储电容，其特征在于：该第二绝缘层采用氮化硅、氧化硅、苯并环丁烯或压克力材料制成。
10.如权利要求1所述的存储电容，其特征在于：该第三电容电极采用氧化铟锌或氧化铟锡制成。
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