專利名稱：有源元件、像素結(jié)構(gòu)以及顯示面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有源元件以及具有此有源元件的像素結(jié)構(gòu)以及顯示面板。
背景技術(shù)：
一般而言，液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)包括有源元件與像素電極。有源元件用來(lái)作為 液晶顯示單元的開(kāi)關(guān)元件。為了控制個(gè)別的像素結(jié)構(gòu)，通常會(huì)經(jīng)由對(duì)應(yīng)的掃描線與數(shù)據(jù)線 來(lái)選取特定的像素，并通過(guò)提供適當(dāng)?shù)牟僮麟妷海燥@示對(duì)應(yīng)此像素的顯示數(shù)據(jù)。另外，像 素結(jié)構(gòu)中還包括儲(chǔ)存電容器(storagecapacitor)，使得像素結(jié)構(gòu)具有電壓保持的功能。也 就是，儲(chǔ)存電容器能夠儲(chǔ)存上述所施加的操作電壓，以維持像素結(jié)構(gòu)顯示畫(huà)面的穩(wěn)定性。為了在像素結(jié)構(gòu)中設(shè)置儲(chǔ)存電容器，一般需要在像素結(jié)構(gòu)中形成電容電極。然而， 若是為了增加儲(chǔ)存電容器的電容值而增加電容電極的面積，將會(huì)降低像素結(jié)構(gòu)的開(kāi)口率。目前已經(jīng)有一種像素結(jié)構(gòu)是將電容電極設(shè)計(jì)在數(shù)據(jù)線的下方，以增加像素結(jié)構(gòu)的 開(kāi)口率。然而，因電容電極與數(shù)據(jù)線重疊會(huì)增加像素結(jié)構(gòu)的負(fù)載(loading)，因此，此種像素 結(jié)構(gòu)會(huì)增加顯示面板驅(qū)動(dòng)所需的電源而較為耗電。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種有源元件以及具有此有源元件的像素結(jié)構(gòu)以及顯示面板，其電容 電極的設(shè)計(jì)可以使像素結(jié)構(gòu)具有高開(kāi)口率，且不會(huì)增加像素結(jié)構(gòu)的負(fù)載。本發(fā)明提出一種像素結(jié)構(gòu)，其包括掃描線、數(shù)據(jù)線、有源元件、柵極絕緣層、像素電 極、電容電極及電容介電層。有源元件包括柵極、溝道、源極以及漏極，其中掃描線與柵極電 性連接，源極與數(shù)據(jù)線電性連接。柵極絕緣層位于柵極與溝道之間。像素電極與漏極電性 連接。電容電極位于柵極絕緣層上和/或柵極絕緣層之間。電容介電層位于電容電極與漏 極之間。本發(fā)明提出一種顯示面板，其包括多個(gè)上述的像素結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提出一種有源元件，其包括柵極、溝道、柵極絕緣層、源極、漏極、電容電極 以及電容介電層。柵極絕緣層位于柵極以及溝道之間。源極以及漏極位于溝道上方。電容 電極位于柵極絕緣層上和/或柵極絕緣層之間。電容介電層位于電容電極與漏極之間。基于上述，由于本發(fā)明的電容電極位于柵極絕緣層上和/或柵極絕緣層之間，且 電容介電層位于電容電極與漏極之間，因而電容電極與漏極形成電容。由于電容電極與漏 極之間可以使用較薄的絕緣層，因此設(shè)置電容電極可減少占用像素結(jié)構(gòu)的透光區(qū)的面積， 因而能使像素結(jié)構(gòu)具有高開(kāi)口率。另外，因本發(fā)明的電容電極的電容耦合部沒(méi)有與數(shù)據(jù)線 重疊設(shè)置，因此此種電容電極的設(shè)計(jì)不會(huì)增加像素結(jié)構(gòu)的負(fù)載。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳 細(xì)說(shuō)明如下。


圖IA是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。圖IB是圖IA沿著剖面線A-A，的剖面示意圖。圖2A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。圖2B是圖2A沿著剖面線A-A，的剖面示意圖。圖3A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。圖:3B是圖3A沿著剖面線A-A，的剖面示意圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示面板的剖面示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明100、200 基板102、104:絕緣層106、170、212 鈍化層110a、110a，連接部IlObUlOb'電容耦合部150、160:墊層160a:下層電極160b 上層墊層202:多晶硅層202c 溝道區(qū)202s 源極區(qū)202d 漏極區(qū)204 柵極絕緣層206 柵極208:輔助介電層210:電容介電層SL, SL'掃描線DL, DL'；數(shù)據(jù)線CL, CL'電容電極U、U，像素區(qū)域A 配向圖案G、G，柵極CH, CH'溝道0M:歐姆接觸層S、S，、SM:源極D、D，、DM:漏極PE、PE，、214 像素電極V、V’、Vl V3 接觸窗開(kāi)口
具體實(shí)施例方式圖IA是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。圖IB是圖IA沿著剖面線 A-A’的剖面示意圖。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)DIA以及圖1B，本實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在基板100 上的掃描線SL、數(shù)據(jù)線DL、有源元件T、柵極絕緣層102/104、像素電極PE、電容電極CL以及 電容介電層104。基板100上具有像素區(qū)域U，且一個(gè)像素區(qū)域U內(nèi)是設(shè)置一個(gè)像素結(jié)構(gòu)。基板100 的材料可為玻璃、石英、有機(jī)聚合物、或是不透光/反射材料(例如導(dǎo)電材料、晶片、陶瓷、 或其它可適用的材料)、或是其它可適用的材料。掃描線SL以及數(shù)據(jù)線DL是設(shè)置在基板 100 上。掃描線SL以及數(shù)據(jù)線DL彼此交叉(cross over)設(shè)置。換言之，數(shù)據(jù)線DL的延 伸方向與掃描線SL的延伸方向不平行，優(yōu)選的是，數(shù)據(jù)線DL的延伸方向與掃描線SL的延 伸方向垂直。另外，掃描線SL與數(shù)據(jù)線DL屬于不同的膜層。基于導(dǎo)電性的考量，掃描線SL 與數(shù)據(jù)線DL —般是使用金屬材料。然而，本發(fā)明不限于此，根據(jù)其他實(shí)施例，掃描線SL與 數(shù)據(jù)線DL也可以使用其他導(dǎo)電材料，例如合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金 屬材料的氮氧化物、或其它合適的材料)、或是金屬材料與其它導(dǎo)材料的堆疊層。有源元件T包括柵極G、溝道CH、源極S以及漏極D。柵極G與掃描線SL電性連 接，源極S與數(shù)據(jù)線DL電性連接。根據(jù)本實(shí)施例，柵極G是設(shè)置在基板100上，且柵極G是 與掃描線SL屬于同一膜層，且柵極G的材料與掃描線SL的材料相同或相似。溝道CH位于 柵極G上方的柵極絕緣層102與104上。溝道CH的材料例如是非晶硅、多晶硅、金屬氧化 物半導(dǎo)體或是其他半導(dǎo)體材料。源極S以及漏極D設(shè)置在溝道CH的兩側(cè)。在本實(shí)施例中， 源極S以及漏極D是與數(shù)據(jù)線DL屬于同一膜層，且源極S以及漏極D的材料與數(shù)據(jù)線DL 的材料相同或相似。在實(shí)施例中，倘若溝道CH是采用非晶硅材料，則溝道CH與源極S以及 漏極D之間可還包括歐姆接觸層0M，其材料可為經(jīng)摻雜的非晶硅。電容電極CL大體上位于柵極G上方且位于漏極D下方。換言之，電容電極CL的 膜層位于柵極G的膜層與漏極D的膜層之間。根據(jù)本實(shí)施例，電容電極CL包括連接部IlOa 以及電容耦合部110b。電容耦合部IlOb與漏極D重疊之處是構(gòu)成此像素結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)存電容 器。換言之，電容耦合部IlOb是作為儲(chǔ)存電容器的下電極，漏極D是作為儲(chǔ)存電容器的上 電極。此外，連接部IlOa與電容耦合部IlOb連接，且連接部IlOa延伸至基板110的周邊 處使電性連接至共用電壓(Vcom)。類似地，基于導(dǎo)電性的考量，電容電極CL 一般是使用金 屬材料。然而，本發(fā)明不限于此，根據(jù)其他實(shí)施例，電容電極CL也可以使用其他導(dǎo)電材料， 例如合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物、或其它合適的材 料)、或是金屬材料與其它導(dǎo)材料的堆疊層。根據(jù)本實(shí)施例，電容電極CL的連接部IlOa的延伸方向與掃描線SL的延伸方向平 行。電容電極CL的電容耦合部IlOb的延伸方向與連接部IlOa垂直。在本實(shí)施例中，對(duì)于 每一像素結(jié)構(gòu)而言，電容耦合部IlOb是從連接部IlOa往掃描線SL所在的位置延伸。此 外，根據(jù)本實(shí)施例，電容電極CL與部分柵極G重疊。更詳細(xì)來(lái)說(shuō)，電容電極CL的電容耦合 部IlOb與柵極G部分地重疊設(shè)置。另外，電容電極CL的連接部IlOa與數(shù)據(jù)線DL亦有部 分重疊。
在本實(shí)施例中，在數(shù)據(jù)線DL與電容電極CL的重疊之處可進(jìn)一步設(shè)置墊層150。所 述墊層150例如是由溝道材料層150a以及歐姆接觸材料層150b所構(gòu)成(如圖2所示)。 換言之，溝道材料層150a是在形成溝道CH時(shí)所同時(shí)定義出，歐姆接觸材料層150b是在形 成歐姆接觸層OM時(shí)所同時(shí)定義出。在數(shù)據(jù)線DL與電容電極CL之間設(shè)置墊層150可以減 少兩者重疊之處產(chǎn)生漏電。然，本發(fā)明不限至墊層150的材料。根據(jù)其他實(shí)施例，墊層150 亦可以采用其他材料。在本實(shí)施例中，如圖IB所示，在柵極G與溝道CH之間還包括設(shè)置有柵極絕緣層， 柵極絕緣層是由絕緣層102與絕緣層104所構(gòu)成。另外，在電容電極CL(電容耦合部IlOb) 與漏極D之間還包括電容介電層，電容介電層是由絕緣層104所構(gòu)成。絕緣層102、104的材 料分別包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或是其它合適的介電材料。特別是，電容介電層(絕 緣層104)的厚度小于柵極絕緣層(絕緣層102和104相加)的厚度。在此，電容介電層 (絕緣層104)的厚度例如是約700 1500埃，柵極絕緣層(絕緣層102和104相加)的厚 度例如是約3300 5100埃。像素電極PE與有源元件T的漏極D電性連接。像素電極PE可為透明像素電極、 反射像素電極或是透明像素電極與反射像素電極的組合。所述透明像素電極的材料可包括 金屬氧化物，例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或 其它合適的氧化物、或者是上述至少二者的堆疊層。反射像素電極的材料例如是具有高反 射性的金屬材料。根據(jù)本實(shí)施例，上述的電容電極CL的連接部IlOa與像素電極PE有部分重疊。此 外，本實(shí)施例所繪示的像素電極PE還包括多個(gè)配向圖案A，其例如是配向狹縫。然而，本發(fā) 明不限于此。根據(jù)其他實(shí)施例，像素電極PE亦可以不設(shè)置有配向圖案A。此外，在本實(shí)施例中，如圖IB所示，在像素電極PE與有源元件T (源極S與漏極D) 之間還包括設(shè)置有鈍化層106、170。鈍化層106、170具有接觸窗開(kāi)口 V，以使像素電極PE 而漏極D電性連接。鈍化層106 —般又可稱為保護(hù)層，其材料可為氧化硅、氮化硅、氮氧化 硅或是其它合適的介電材料。鈍化層170可稱為平坦層，其材料例如是無(wú)機(jī)絕緣材料、有機(jī) 絕緣材料或是有機(jī)感光材料等等。值得一提的是，在圖IA所示的像素結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)線DL是設(shè)置在像素區(qū)域U的邊 緣，掃描線SL、有源元件T以及電容電極CL是設(shè)置于像素區(qū)域U的中間。然而，本發(fā)明不限 制數(shù)據(jù)線DL、掃描線SL、有源元件T以及電容電極CL在像素區(qū)域U的位置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在數(shù)據(jù)線DL與電容電極CL重疊之處可還包括設(shè)置墊層 150。墊層150可以是于形成溝道CH及歐姆接觸層OM同時(shí)定義出。設(shè)置墊層150的目的 是可以避免數(shù)據(jù)線DL與電容電極CL在此處發(fā)生短路或漏電的情形。另外，在圖IA以及圖IB的像素結(jié)構(gòu)中，電容電極CL的電容耦合部IlOb舉例與溝 道CH重疊設(shè)置或/且柵極G亦有部分重疊。由于電容電極CL的電容耦合部IlOb與溝道 CH重疊設(shè)置，因而溝道CH可以減少電容電極CL的電容耦合部1 IOb與漏極D之間產(chǎn)生短路 或漏電的情形。根據(jù)其他實(shí)施例，電容電極也可以不與柵極重疊，如圖2A與圖2B所示。圖2A是根 據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的俯視示意圖，圖2B是圖2A沿著剖面線A-A’的剖面示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2A以及圖2B，2A及圖2B的實(shí)施例與圖IA及圖IB的實(shí)施例相似，因此在此實(shí)施例中與圖IA及圖IB相同的元件以相同的符號(hào)表示，且不再重復(fù)贅述。圖2A及圖 2B的實(shí)施例與圖IA及圖IB的實(shí)施例不同之處在于電容電極CL不與柵極G/溝道CH重疊 設(shè)置。更詳細(xì)來(lái)說(shuō)，電容電極CL的電容耦合部IlOb不與柵極G/溝道CH重疊設(shè)置。另外，由于電容電極CL的電容耦合部IlOb不與柵極G/溝道CH重疊設(shè)置，因而在 漏極D與電容電極CL的重疊之處可進(jìn)一步設(shè)置墊層160。墊層160包括下層墊層160a與 上層墊層160b。下層墊層160a的材料例如是與溝道CH材料相同，且上層墊層160b的材料 例如是與歐姆接觸層OM的材料相同。在漏極D與電容電極CL的重疊之處設(shè)置墊層160可 以防止漏極D與電容電極CL在該處產(chǎn)生漏電或短路的情形。在上述實(shí)施例中，電容電極CL是位于柵極G與漏極D之間，且電容電極CL的電容 耦合部IlOb與漏極D重疊之處是構(gòu)成此像素結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)存電容器。由于有源元件T的柵極G 與漏極D所在之處原本就是非透光區(qū)。因此，相較于傳統(tǒng)儲(chǔ)存電容器的電容電極的設(shè)計(jì)方 式，利用本發(fā)明的電容電極CL的設(shè)計(jì)方式可使像素結(jié)構(gòu)具有較高的開(kāi)口率。另外，本發(fā)明 將電容電極CL設(shè)置于柵極G與漏極D之間還可進(jìn)一步減少柵極與漏極D之間的寄生電容 (Cgd)，因而減少柵極對(duì)漏極的耦合(coupling)，改善畫(huà)面品質(zhì)，例如降低閃爍(flicker) 現(xiàn)象。另外，在本實(shí)施例中，電容介電層(絕緣層104)的厚度僅為700 1500埃，其遠(yuǎn) 低于柵極絕緣層(絕緣層102和104相加)的厚度。由于電容介電層(絕緣層104)的厚 度足夠薄，因此即使為了增加像素結(jié)構(gòu)的開(kāi)口率而減少電容電極面積，此儲(chǔ)存電容器仍可 具有足夠的儲(chǔ)存電容值。此外，由于電容電極CL是位于柵極G與漏極D之間，且遮蔽了部分的柵極G。因 此，電容電極CL還可阻擋來(lái)自基板100背面的光線(例如是背光模塊的光線)，以減少所述 背光對(duì)于溝道CH所造成的光漏電流效應(yīng)。在上述兩個(gè)實(shí)施例中，電容電極CL的電容耦合部1 IOb是設(shè)置在靠近有源元件T 的位置。然而，本發(fā)明不限于此。根據(jù)其他實(shí)施例，電容電極CL的電容耦合部IlOb也可以 是設(shè)置在遠(yuǎn)離有源元件T之處，如圖3A以及圖;3B所示。圖3A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的俯視示意圖，圖:3B是圖3A沿著剖面線 A-A’的剖面示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D3A以及圖3B，3A及圖的實(shí)施例與圖3A及圖的實(shí)施例 相似，因此在此實(shí)施例中與圖3A及圖;3B相同的元件以相同的符號(hào)表示，且不再重復(fù)贅述。 圖3A及圖;3B的實(shí)施例與圖2A及圖2B的實(shí)施例不同之處在于有源元件T是設(shè)置在像素區(qū) 域U的邊緣，且電容電極CL是設(shè)置在像素區(qū)域U的中間。因此，電容電極CL并未設(shè)置在靠 近有源元件T之處。另外，在本實(shí)施例中，由于電容電極CL的電容耦合部IlOb不會(huì)與柵極G/溝道CH 重疊設(shè)置，因而在漏極D與電容電極CL的重疊之處可進(jìn)一步設(shè)置墊層160。墊層160包括 下層墊層160a與上層墊層160b。下層墊層160a的材料例如是與溝道CH材料相同，且上層 墊層160b的材料例如是與歐姆接觸層OM的材料相同。在漏極D與電容電極CL的重疊之 處設(shè)置墊層160可以防止漏極D與電容電極CL在該處產(chǎn)生漏電或短路的情形。除了上述幾種形式的像素結(jié)構(gòu)之外，本發(fā)明將電容電極CL設(shè)置柵極G與漏極D之 間還可應(yīng)用于其他種形式的像素結(jié)構(gòu)，如圖4所示。圖4的像素結(jié)構(gòu)與圖1的像素結(jié)構(gòu)相 似，不同之處主要是在于圖4的像素結(jié)構(gòu)為橫向設(shè)置的像素結(jié)構(gòu)，且掃描線是橫跨在像素區(qū)域的中間。因此，在圖4的像素結(jié)構(gòu)中與圖1相同的元件是以相似的符號(hào)來(lái)表示。請(qǐng)參照?qǐng)D4，此實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)是設(shè)置在像素區(qū)域U’中，且像素結(jié)構(gòu)包括掃描 線SL’、數(shù)據(jù)線DL’、有源元件T’、像素電極PE’及電容電極CL’。掃描線SL’以及數(shù)據(jù)線DL’彼此交叉(cross over)設(shè)置。換言之，數(shù)據(jù)線DL’的 延伸方向與掃描線SL’的延伸方向不平行，優(yōu)選的是，數(shù)據(jù)線DL’的延伸方向與掃描線SL’ 的延伸方向垂直。掃描線SL’與數(shù)據(jù)線DL’的材料可與上述圖1的掃描線SL與數(shù)據(jù)線DL 的材料相同或相似。有源元件T’包括柵極G’、溝道CH’、源極S’以及漏極D’。柵極G’與掃描線SL’ 電性連接，源極S’與數(shù)據(jù)線DL’電性連接。類似地，柵極G’、溝道CH’、源極S’以及漏極D’ 的材料可與圖1所述的柵極G、溝道CH、源極S以及漏極D相同或相似。電容電極CL’位于柵極G’與漏極D’之間。根據(jù)本實(shí)施例，電容電極CL’包括連 接部110a’以及電容耦合部110b’。電容耦合部110b’與漏極D’重疊之處是構(gòu)成此像素結(jié) 構(gòu)的儲(chǔ)存電容器。換言之，電容耦合部110b’是作為儲(chǔ)存電容器的下電極，漏極D’是作為 儲(chǔ)存電容器的上電極。連接部110a’是與電容耦合部110b’連接，且連接部110a’與共用 電壓(Vcom)電性連接。電容電極CL’的材料可與上述圖1的電容電極CL的材料相同或相 似。類似地，電容電極CL’的連接部110a’的延伸方向與掃描線SL’的延伸方向平行。 電容電極CL’的電容耦合部110b’的延伸方向與連接部110a’垂直。在本實(shí)施例中，對(duì)于每 一像素結(jié)構(gòu)而言，電容耦合部110b’是從連接部110a’往掃描線SL’所在的位置延伸。此 外，根據(jù)本實(shí)施例，電容電極CL’與柵極G’部分重疊。更詳細(xì)來(lái)說(shuō)，電容電極CL’的電容耦 合部110b’與柵極G’部分重疊設(shè)置。另外，電容電極CL’的連接部110a’與數(shù)據(jù)線DL’有 部分重疊。在本實(shí)施例中，在數(shù)據(jù)線DL’與電容電極CL’的重疊之處可進(jìn)一步設(shè)置墊層150’。 所述墊層150’例如是由溝道材料以及歐姆接觸材料層所構(gòu)成。在數(shù)據(jù)線DL’與電容電極 CL'之間設(shè)置墊層150’可以減少兩者重疊之處產(chǎn)生漏電。像素電極PE’與有源元件T’的漏極D’電性連接。像素電極PE’可為透明像素電 極、反射像素電極或是透明像素電極與反射像素電極的組合。類似地，在圖4的像素結(jié)構(gòu)中，在柵極G’與溝道CH’之間還包括設(shè)置有柵極絕緣 層。在電容電極CL’(電容耦合部110b’)與漏極D’之間還包括電容介電層。電容介電層 的厚度例如是約700 1500埃，柵極絕緣層的厚度例如是約3300 5100埃。在像素電極 PE'與有源元件T’(源極S’與漏極D’ )之間還包括設(shè)置有鈍化層。鈍化層具有接觸窗開(kāi) 口 V’，以使像素電極PE’而漏極D’電性連接。在圖4的實(shí)施例中，電容電極CL’是位于柵極G’與漏極D’之間，且電容電極CL’ 的電容耦合部110b’與漏極D’重疊之處是構(gòu)成此像素結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)存電容器。由于有源元件 T’的柵極G’與漏極D’所在之處原本就是非透光區(qū)。因此，相較于傳統(tǒng)儲(chǔ)存電容器的電容 電極的設(shè)計(jì)方式，利用本實(shí)施例的電容電極CL’的設(shè)計(jì)方式可使像素結(jié)構(gòu)具有較高的開(kāi)口 率。另外，本發(fā)明將電容電極CL’設(shè)置于柵極G’與漏極D’之間還可進(jìn)一步減少柵極G’與 漏極D’之間的寄生電容(Cgd)，因而減少柵極對(duì)漏極的耦合(coupling)，改善畫(huà)面品質(zhì)，例 如降低閃爍(flicker)現(xiàn)象。
另外，在本實(shí)施例中，由于電容介電層的厚度足夠薄，即使為了增加像素結(jié)構(gòu)的開(kāi) 口率而減少電容電極CL’面積，此儲(chǔ)存電容器仍可具有足夠的儲(chǔ)存電容值。此外，由于電容 電極CL’是位于柵極G’與漏極D’之間，且遮蔽了部分的柵極G’。因此，電容電極CL’還可 阻擋來(lái)自背光模塊的光線，以減少所述背光對(duì)于溝道CH’所造成的光漏電流效應(yīng)。在上述數(shù)個(gè)實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)中，其有源元件都是以底部柵極型薄膜晶體管為例 來(lái)說(shuō)明。然，本發(fā)明不限于此。根據(jù)其他實(shí)施例，本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)亦可采用頂部柵極型薄 膜晶體管，如下所述。圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D5，此像素結(jié)構(gòu)的有 源元件包括設(shè)置在基板200上的多晶硅層202、柵極206、柵極絕緣層204、輔助介電層208、 電容介電層210、源極SM以及漏極DM、電容電極220以及像素電極214，其中多晶硅層202、 柵極206、源極SM以及漏極DM構(gòu)成有源元件。多晶硅層202具有源極區(qū)202s、漏極區(qū)202d以及溝道區(qū)202c。源極區(qū)202s與漏 極區(qū)202d例如是摻雜N型離子的摻雜區(qū)或是摻雜P型離子的摻雜區(qū)。柵極絕緣層204覆蓋多晶硅層202以及基板200。柵極絕緣層204的材料包括氧 化硅、氮化硅、氮氧化硅或是其它合適的介電材料。柵極206設(shè)置在溝道區(qū)202c上方的柵極絕緣層204上。柵極206與掃描線(未 繪示)電性連接，且柵極206的材料例如是金屬、合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化 物、金屬材料的氮氧化物、或其它合適的材料、或是金屬材料與其它導(dǎo)材料的堆疊層。輔助介電層208覆蓋柵極206以及柵極絕緣層204。輔助介電層208的材料包括 氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或是其它合適的介電材料。電容電極220設(shè)置在輔助介電層208上。電容電極220的材料例如是金屬、合金、 金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物、或其它合適的材料、或是金 屬材料與其它導(dǎo)材料的堆疊層。電容介電層210覆蓋電容電極220。電容介電層210的材料包括氧化硅、氮化硅、 氮氧化硅或是其它合適的介電材料。源極SM以及漏極DM設(shè)置在電容介電層210上。源極SM與數(shù)據(jù)線(未繪示)電 性連接。源極SM以及漏極DM的材料例如是金屬、合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧 化物、金屬材料的氮氧化物、或其它合適的材料、或是金屬材料與其它導(dǎo)材料的堆疊層。此 外，源極SM以及漏極DM分別透過(guò)接觸窗開(kāi)口 VI、V2而與源極區(qū)20 與漏極區(qū)202d電性 連接。換言之，接觸窗開(kāi)口 V1、V2是貫穿了電容介電層210、輔助介電層208以及柵極絕緣 層204，以使源極SM以及漏極DM可分別透過(guò)接觸窗開(kāi)口 V1、V2而與源極區(qū)20 與漏極區(qū) 202d電性連接。特別是，電容電極220位于柵極206與漏極DM之間。且電容電極220與漏極DM 重疊之處是構(gòu)成此像素結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)存電容器。換言之，電容電極220是作為儲(chǔ)存電容器的下 電極，漏極DM是作為儲(chǔ)存電容器的上電極。由于本實(shí)施例將電容電極220位于柵極206與 漏極DM之間，而柵極206與漏極DM原本就是非透光。因此在此處設(shè)置電容電極可減少占 用像素結(jié)構(gòu)的透光區(qū)的面積。換言之，相較于傳統(tǒng)儲(chǔ)存電容器的電容電極的設(shè)計(jì)方式，利用 本實(shí)施例的電容電極220的設(shè)計(jì)方式可使像素結(jié)構(gòu)具有較高的開(kāi)口率。另外，本發(fā)明將電 容電極220設(shè)置于柵極206與漏極DM之間還可進(jìn)一步減少柵極206與漏極DM之間的寄生電容(Cgd)，因而可提高畫(huà)面品質(zhì)。另外，鈍化層212覆蓋源極SM以及漏極DM。鈍化層212的材料可為無(wú)機(jī)絕緣材料 (例如是氮化硅、氧化硅、氮氧化硅)、有機(jī)絕緣材料、有機(jī)感光材料或是其他材料。像素電極214設(shè)置在鈍化層212上，且透過(guò)接觸窗開(kāi)口 V3與漏極DM電性連接。換 言之，接觸窗開(kāi)口 V3貫穿鈍化層212，以使像素電極214透過(guò)接觸窗開(kāi)口 V3與漏極DM電性 連接。圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示面板的剖面示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D6，顯示面板包括第 一基板310、像素陣列312、第二基板320以及顯示介質(zhì)330。像素陣列312是設(shè)置在第一基 板310上，且像素陣列312是由多個(gè)像素結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，且此像素結(jié)構(gòu)可為上述圖1至圖5任 一實(shí)施例所示的像素結(jié)構(gòu)。第二基板320可為單純的空白基板、彩色濾光基板或是設(shè)置有 電極層的基板。顯示介質(zhì)330可為液晶分子、電泳顯示介質(zhì)、或是其它可適用的介質(zhì)。綜合以上所述，本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明將電容電極設(shè)置于柵極與漏極之間，因此在此處設(shè)置電容電極可減少占用 像素結(jié)構(gòu)的透光區(qū)的面積。因此，相較于傳統(tǒng)儲(chǔ)存電容器的電容電極的設(shè)計(jì)方式，利用本發(fā) 明的電容電極的設(shè)計(jì)方式可使像素結(jié)構(gòu)具有較高的開(kāi)口率。另外，本發(fā)明將電容電極設(shè)置于柵極與漏極之間還可進(jìn)一步減少柵極與漏極之間 的寄生電容(Cgd)，因而可提高畫(huà)面品質(zhì)。另外，由于電容介電層的厚度足夠薄，因此即使為了增加像素結(jié)構(gòu)的開(kāi)口率而減 少電容電極面積，此儲(chǔ)存電容器仍可具有足夠的儲(chǔ)存電容值。此外，由于電容電極是位于柵極與漏極之間，且遮蔽了部分的溝道。因此，電容電 極還可阻擋來(lái)自基板背面的光線(例如是背光模塊的光線)，以減少所述背光對(duì)于溝道所 造成的光漏電流效應(yīng)。另外，因本發(fā)明的電容電極的電容耦合部沒(méi)有與數(shù)據(jù)線重疊設(shè)置，因此此種電容 電極的設(shè)計(jì)不會(huì)增加像素結(jié)構(gòu)的負(fù)載。雖然本發(fā)明已以實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域 中普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明的 保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定為準(zhǔn)。
1權(quán)利要求
1.一種像素結(jié)構(gòu)，位于基板上，包括 掃描線以及數(shù)據(jù)線；有源元件，包括柵極、溝道、源極以及漏極，其中該掃描線與該柵極電性連接，該源極與 該數(shù)據(jù)線電性連接；柵極絕緣層，位于該柵極與該溝道之間；像素電極，與該漏極電性連接；以及電容電極，位于該柵極絕緣層上和/或柵極絕緣層之間；電容介電層，位于該電容電極與該漏極之間。
2.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該電容電極包括 電容耦合部，與該漏極重疊處構(gòu)成儲(chǔ)存電容器；以及 連接部，與該電容耦合部連接。
3.如權(quán)利要求2所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該連接部的延伸方向與該掃描線的延伸方向平行。
4.如權(quán)利要求2所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該連接部與該像素電極至少部分重疊。
5.如權(quán)利要求4所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該連接部與該數(shù)據(jù)線至少部分重疊。
6.如權(quán)利要求2所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該電容耦合部大體與該連接部垂直。
7.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該電容介電層的厚度小于該柵極絕緣層的厚 度，且該電容介電層的厚度約為700 1500埃，該柵極絕緣層的厚度約為3300 5100埃。
8.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該基板具有像素區(qū)域，該數(shù)據(jù)線設(shè)置在該像素 區(qū)域的邊緣，該掃描線、該有源元件以及該電容電極設(shè)置于該像素區(qū)域的中間，其中該像素 電極具有多個(gè)配向圖案。
9.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，還包括鈍化層，位于該像素電極與該有源元件之間， 其中該鈍化層具有接觸窗開(kāi)口，且該像素電極通過(guò)該接觸窗開(kāi)口而與該漏極電性連接。
10.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該電容電極不與該柵極重疊。
11.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該電容電極與該柵極或該溝道重疊。
12.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，還包括鈍化層，位于該像素電極與該有源元件之間。
13.如權(quán)利要求12所述的像素結(jié)構(gòu)，還包括輔助介電層，位于該該柵極與該電容介電 層之間，其中該電容電極夾設(shè)于該輔助介電層及該電容介電層之間。
14.一種顯示面板包括多個(gè)如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)。
15.一種有源元件，包括 柵極；溝道；柵極絕緣層，位于該柵極與該溝道之間； 源極以及漏極，位于該溝道上方；電容電極，位于該柵極絕緣層上和/或柵極絕緣層之間；以及 電容介電層，位于該電容電極與該漏極之間。
16.如權(quán)利要求15所述的有源元件，其中該電容電極包括電容耦合部，其與該漏極重 疊處構(gòu)成儲(chǔ)存電容器。
17.如權(quán)利要求15所述的有源元件，其中該電容電極不與該柵極重疊。
18.如權(quán)利要求15所述的有源元件，其中該電容電極與該柵極或該溝道重疊。
19.如權(quán)利要求15所述的有源元件，其中該溝道位于該柵極上方。
20.如權(quán)利要求15所述的有源元件，還包括輔助介電層，位于該該柵極與該電容介電 層之間，其中該電容電極夾設(shè)于該輔助介電層及該電容介電層之間，且該溝道位于該柵極下方。
全文摘要
本發(fā)明提出一種有源元件、像素結(jié)構(gòu)以及顯示面板。此像素結(jié)構(gòu)包括掃描線、數(shù)據(jù)線、有源元件、柵極絕緣層、像素電極、電容電極以及電容介電層。有源元件包括柵極、溝道、源極以及漏極，其中掃描線與柵極電性連接，源極與數(shù)據(jù)線電性連接。柵極絕緣層設(shè)置在柵極與溝道之間。像素電極與漏極電性連接。電容電極位于柵極絕緣層上和/或柵極絕緣層之間。電容介電層位于電容電極與漏極之間。
文檔編號(hào)H01L29/41GK102064180SQ20101029336
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月26日
發(fā)明者李怡慧, 林志宏, 陳昱丞, 陳茂松 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司