[發明專利]用于液晶顯示器的一種提升開口率的像素設計

有效

• 申請號: 200910212316.6
• 申請日: 2009-11-04
• 公開（公告）號: CN101697054A
• 公開（公告）日: 2010-04-21
• 發明（設計）人: 林祥麟;林敬桓;石志鴻;黃偉明
• 申請（專利權）人: 友達光電股份有限公司
• 主分類號: G02F1/1362
• 分類號: G02F1/1362;G02F1/1368;H01L23/528;H01L21/768
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術領域

本發明是有關于一種液晶顯示器(liquid?crystal?display，LCD)，且特別是有關于一種利用像素設計(pixel?design)以增進開口率(aperture?ratio)的液晶顯示器和其制造方法。

背景技術

液晶顯示器(Liquid?Crystal?Display，LCD)包含液晶顯示器(LCD)面板，其中負責趨動薄膜晶體管陣列基板(TFT?array?substrate)，是由復數個像素結構(pixel?structure)所組成，每一像素結構具有掃描線(scan?line)、像素電極(pixelelectrode)和開關(switch)；開關具有柵極、源極、和一漏極，分別電性連接至掃描線、數據線(data?line)和像素電極。一般而言，像素的開口率(aperture?ratio)直接影響背光源的利用和LCD面板亮度。在像素結構之中，一個主要影響開口率的因素是介于像素電極和數據線之間的電容(C_pd)。電容(C_pd)是由像素電極和數據線之間的距離來決定。像素電極和數據線的距離愈近，電容(C_pd)的值就愈大，此時像素電極上的電壓，容易受數據線的影響而產生串音(cross-talk)現象，影響LCD的顯示品質。一般而言，數據線會設計成與像素電極間隔一段距離以避免串音。然而，數據線和像素電極的間隔距離愈大，像素的開口率減少的幅度也愈大。

為了減少像素結構內的串音，并將像素結構的開口率保持在一定程度，已發展出了各種像素結構的設計。例如，其中一個像素設計為在像素電極和數據線之間設置一遮蔽電極(shielding?electrode)以減少電容(C_pd)的效應。

在圖6a、圖6b所示的像素設計600中，遮蔽電極640形成于數據線620和開關650之上，但位于像素電極610之下。這種遮蔽電極640的一區域660與像素電極610周圍一部份彼此重迭。這種像素設計是利用在遮蔽電極640與像素電極610周圍部份重迭區域660間產生儲存電容，相較于沒有遮蔽電極的像素設計而言，這種方式可改善其開口率。然而，因為阻抗的原因，遮蔽電極640通常以不透明的導電材料制成。所以，當使用遮蔽電極640與像素電極610周圍部分重迭區域660所產生的儲存電容時，本身也會造成某種程度的開口率下降。

另外，如圖7a、圖7b所示，某些像素設計也會利用梳狀像素電極710來輔助液晶的定向。在像素設計700中，由遮蔽電極740與像素電極710周圍部分彼此重迭所產生的儲存電容區域760，會因像素電極710的梳狀結構而減少。利用增加儲存電容區面積來增加儲存電容的方式，也會使孔徑比減少。

因此，為了解決前述的匱乏和不足之處，此技術中存在一個迄今為止尚未解決的需求。

發明內容

本發明的一方面向是關于一種用于液晶顯示器(LCD)的像素結構。在一個具體實施例方式中，像素結構具有形成于基板上的掃描線，和形成于基板上的數據線，以及由該數據線和該掃描線相關(associated?with)的像素區。像素結構也具有形成于基板上的像素區內的開關。

另外，像素結構包含遮蔽電極，此遮蔽電極具有第一部份和延伸自第一部份的第二部份，這些結構形成于掃描線、數據線和開關之上，其中第一部份與開關部分重迭，第二部份與數據線部分重迭。遮蔽電極的第二部可以遮蔽由該數據線所產生的電場。在一個具體實施方式中，該遮蔽電極以不透明的導電性材料制成。

此外，像素結構具有像素電極，具有第一部份和延伸自第一部份的第二部份，形成于該像素區中的遮蔽電極之上。像素結構的第一部份與該遮蔽電極的第一部份重迭，以定義其間的儲存電容器。該像素電極的第二部份未與該遮蔽電極的第二部份重迭。在一個具體實施方式中，像素電極為梳狀電極。該像素電極以透明的導電性材料制成。

像素結構也具有第一絕緣層，形成于該掃描線和該數據線之間；第二絕緣層，形成于該數據線和該遮蔽電極之間；和第三絕緣層，形成于該遮蔽電極和該像素電極之間。

開關具有柵極、源極、漏極，分別電性連接于該掃描線、該數據線和該像素電極。開關的柵極形成于基板上，開關的源極和漏極形成于該第一絕緣層和該第二絕緣層之間。