一種分擔電容器、包括該分擔電容器的像素及陣列基板的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及薄膜晶體管液晶顯示器領域,具體來說,涉及一種分擔電容器、包括該 分擔電容器的像素及陣列基板。
【背景技術】
[0002] 在采用垂直配向技術(S卩,VA技術)的薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-IXD)中,通 常將像素分為主區與副區,通過使副區的像素電壓低于主區的像素電壓,使得副區的液晶 取向與主區的液晶取向不同,從而改善大視角色偏。
[0003] 為了使副區的像素電壓低于主區的像素電壓,通常采用電荷分擔 (Charge-sharing)技術。圖1中示出了采用電荷分擔技術的像素結構。如圖1所示,像素 包括主區(Main區)和副區(Sub區)并且包括主薄膜晶體管2、副薄膜晶體管3、充電柵線 4、分擔柵線5和分擔薄膜晶體管6。當充電柵線4開啟時,信號線向主區和副區的像素電極 ΙΤ0充電后,充電柵線4關閉,分擔柵線5開啟,使得分擔電容器1與副區的像素電極ΙΤ0導 通,從而使分擔電容器1分擔一部分副區像素電極上原本充滿的電荷,因此,副區的像素電 極的電壓降低到適當比例,實現副區與主區電壓值不同。
[0004] 現有技術中的分擔電容器一般包括MII結構和MIS結構這兩種結構。
[0005] 圖2示出了根據現有技術的分擔電容器的MII結構的截面圖,圖3示出了圖2的 分擔電容器的電路圖。如圖2所示,分擔電容器100包括依次設置在陣列基板110上的第 一金屬層101、第一介電層102、第二介電層103和像素電極層104。其中,第一金屬層101 和像素電極層104分別是分擔電容器100的兩個極板,像素電極層104可以由氧化銦錫形 成。如圖3所示,第一金屬板101連接到、電位,并且,由于像素電極層104通過通孔106 連接到第二金屬層105,使得像素的副區電荷通過分擔薄膜晶體管6(見圖1)被分擔到像素 電極層104上,則像素電極層104的電位為V分擔。
[0006] 圖4示出了根據現有技術的分擔電容器的MIS結構的截面圖,圖5是圖4的分擔 電容器的電路圖。如圖4所示,分擔電容器200包括依次設置在陣列基板210上的第一金 屬層201、第一介電層202和第二金屬層203,另外,在第二金屬層203上還設置有第二介電 層220。其中,第一金屬層201和第二金屬層203分別是分擔電容器200的兩個極板。如 圖5所示,第一金屬層201連接到Vw電位,第二金屬層連接到分擔薄膜晶體管6 (見圖1), 其電位為Vqjg。
[0007] 但是,在像素中設置以上分擔電容器會損失像素的開口率,而且分擔電容器的極 板面積越大,像素開口率損失越大。
[0008] 雖然在同樣電容大小下減小極板面積能夠提高像素開口率,從而提高TFT-LCD產 品的穿透率,最終提升產品品質。但為了使副區電壓降到合適的值,必須使分擔電容器能夠 分擔合適的電荷量Q。分擔電容器分擔的電荷量可以由下式(1)表不:
[0009] Q=C·V(式 1)
[0010] 其中,C為分擔電容器的電容值,V為分擔電容器的兩極板的電位差。對于每一個 固定的灰階電壓而言,V的值是固定的,因此需要將分擔電容器的電容設計為合適的值,才 能獲得合適的大視角色偏效果。分擔電容器的電容可以由下式2表示:
[0012] 其中,ε為電解質介電系數,A為極板面積,d為兩極板間的距離。
[0013] 因此,如果減小分擔電容器的極板的面積,雖然能夠增大像素開口率,但是,如上 式可知,分擔電容器的電容也會減小,從而無法分擔足夠的電荷。
【發明內容】
[0014] 為克服現有技術的不足,本發明提供分擔電容器、包括該分擔電容器的像素及陣 列基板。
[0015] 本發明的分擔電容器包括:第一電極層;第一介電層,設置在第一電極層上;第二 電極層,設置在第一介電層上并通過第一介電層與第一電極層電絕緣;第二介電層,設置在 第二電極層上;第三電極層,設置在第二介電層上并且通過第二介電層與第二電極層電絕 緣;其中,第三電極層與第一電極層電連接。
[0016] 根據本發明的一個實施例,分擔電容器還可以包括設置在第一電極層之上的通 孔,第三電極層通過通孔與第一電極層電連接。
[0017] 根據本發明的一個實施例,通孔可以貫穿第一介電層和/或第二介電層。
[0018] 根據本發明的一個實施例,第一介電層可以包括氮化硅(SiNx)。
[0019] 根據本發明的一個實施例,第二介電層可以包括氮化硅。
[0020] 根據本發明的一個實施例,第三電極層可以包括氧化銦錫。
[0021] 本發明還提供一種像素,該像素包括上述分擔電容器。
[0022] 根據本發明的一個實施例,像素還可以包括主區和副區,分擔電容器電連接到副 區,使得副區的像素電壓低于主區的像素電壓。
[0023] 本發明還提供一種陣列基板,上述分擔電容器可以設置在該陣列基板上。
[0024] 根據本發明的一個實施例,上述陣列基板可以是玻璃基板。
[0025] 通過本發明提供的分擔電容器及包括該分擔電容器的像素,能夠提高像素開口 率,從而提尚薄I旲晶體管液晶顯不器的廣品品質。
【附圖說明】
[0026] 通過下面結合附圖進行的對實施例的描述,本發明的上述和/或其他目的和優點 將會變得更加清楚,其中:
[0027] 圖1示出了采用電荷分擔技術的像素結構的示意圖。
[0028] 圖2示出了根據現有技術的分擔電容器的MII結構的截面圖。
[0029] 圖3是圖2的分擔電容器的電路圖。
[0030] 圖4示出了根據現有技術的分擔電容器的MIS結構的截面圖。
[0031] 圖5是圖4的分擔電容器的電路圖。
[0032] 圖6示出了根據本發明實施例的分擔電容器的截面圖。
[0033] 圖7是圖6的分擔電容器的電路圖。
【具體實施方式】
[0034] 現在在下文中將參照附圖更充分地描述示例實施例,然而,示例實施例可以以不 同的形式來實施,并不應該被解釋為限于在此闡述的實施例。相反,提供這些實施例是為了 使這公開將是徹底的和完整的,并將把示例性實施方式充分地傳達給本領域技術人員。
[0035] 將理解的是,當元件或層被稱作"在"另一元件或層"上"、"連接到"或"結合到"另 一元件或層時,它可以直接在另一元件或層上、直接連接到或直接結合到另一元件或層,或 者可存在中間元件或中間層。相反,當元件被稱作"直接在"另一元件或層上、"直接連接到" 或"直接結合到"另一元件或層時,不存在中間元件或中間層。
[0036] 將理解的是,盡管在這里可使用術語第一、第二等來描述不同的元件、組件、區域、 層和/或部分,但是這些元件、組件、區域、層和/或部分并不受這些術語的限制。這些術語 僅是用來將一個元件、組件、區