專利名稱：存儲電容和采用該存儲電容的液晶顯示器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種存儲電容和采用該存儲電容的液晶顯示器。
背景技術：
采用主動矩陣陣列的液晶顯示器一般包括多個由柵極線與源極線相互交叉形成的像素區域和多個設置在柵極線與源極線交叉處的薄膜晶體管(Thin Film Transistor，TFT)，其中，每一像素具有一像素電極，該薄膜晶體管用于控制該像素電極的開關切換。
當一信號被加載到薄膜晶體管時，像素區域被激活，影像信號被施加到該像素電極上。為達到高質量的顯示效果，施加在像素電極上的電壓必須保持某一常值至下一信號被接收時。然而，像素電極上用以維持電壓的電荷通常會快速泄漏，導致像素電極上的電壓過早降低，從而降低液晶顯示器的顯示效果，因此通常液晶顯示器的每一像素使用一存儲電容來保持其像素電極的電壓在預定時間內穩定不變。
請參閱圖1，是一種現有技術液晶顯示器的一個像素區域的示意圖。該像素區域2包括像素電極20、源極線23、柵極線28、薄膜晶體管200和存儲電容27。源極線23與柵極線28相互交叉形成像素區域2，像素電極20經由薄膜晶體管200與源極線23電連接，該薄膜晶體管200作為一開關來控制像素電極20的開關切換。
請參閱圖2，是沿圖1所示II-II方向的該存儲電容27的剖視圖。該存儲電容27位于玻璃基底29上，包括第一電容電極(即柵極線)28、位于該玻璃基底29及第一電容電極28上的第一絕緣層26和位于第一絕緣層26上且位于第一電容電極28正上方的第二電容電極24。第二絕緣層22位于該第二電容電極24上方，像素電極20位于第二絕緣層22上。該第二絕緣層22上位于該第二電容電極24上方的部分區域具有一連接孔(未標示)，像素電極20經該連接孔與第二電容電極24形成電連接。
如上所述，該存儲電容27相當于一具有兩個平行平面的電容，其電容按如下公式計算CST=ϵ·Ad---(1)]]>公式(1)中，CST表示存儲電容的電容值，ε表示位于第一電容電極28與第二電容電極24間的第一絕緣層26的介電常數，A表示該第一電容電極28及第二電容電極24的有效面積，d表示該第一絕緣層26的厚度。因此，該存儲電容27的電容值C27與有效面積A成正比，與厚度d成反比，通電時，該存儲電容27的第一電容電極28、第二電容電極24上聚集的電荷為q27。
綜上所述，當厚度d和第一絕緣層26的介電常數ε為常數時，要增大該存儲電容27的電容值C27可通過增加有效面積A來實現。但增大有效面積A會使得像素區域2的開口率降低，從而影響液晶顯示器的顯示效果。
實用新型內容為克服現有技術在增大用于液晶顯示器的存儲電容電容值同時會降低像素區域開口率的缺陷，本實用新型提供一種用于液晶顯示器的、具有較大電容值而且不會降低像素區域開口率的存儲電容。
本實用新型還提供一種采用上述存儲電容的液晶顯示器。
本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是提供一種存儲電容，包括一第一電容電極、一設置在該第一電容電極上的介電層和一設置在該介電層上的第二電容電極，其中該第一電容電極與第二電容電極中至少其中之一上包括至少一孔洞。
作為進一步的改進，還可以在該第一電容電極與第二電容電極中至少其中之一上設置相互分離的多個凸塊。
本實用新型解決技術問題所采用的另一技術方案是提供一種液晶顯示器，其一像素區域包括一基底和一設置在該基底上的存儲電容，該存儲電容包括一第一電容電極、一設置在該第一電容電極上的介電層、一設置在該介電層上的第二電容電極，其中，該第一電容電極與第二電容電極中至少其中之一上包括至少一孔洞。
作為進一步的改進，還可以在該第一電容電極與第二電容電極中至少其中之一上設置相互分離的多個凸塊。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果是本實用新型提供的存儲電容，由于其第一電容電極上存在至少一孔洞，在該第一電容電極表面聚集的電荷量較大，從而存儲電容的電容值較大。即，在第一電容電極面積相等而且使用相同材質的介電層的情況下，本實用新型存儲電容的電容值更大。設置有多個凸塊的存儲電容，由于凸塊的邊緣效應及凸塊間隙的透光作用，可以進一步增大存儲電容的電容值。
同樣，采用該存儲電容的液晶顯示器，由于其第一電容電極上存在至少一孔洞，在該第一電容電極表面聚集的電荷量較大，從而存儲電容的電容值較大。即，在第一電容電極面積相等而且使用相同材質的介電層的情況下，本實用新型存儲電容的電容值更大。設置有多個凸塊的存儲電容，由于凸塊的邊緣效應及凸塊間隙的透光作用，不但可以進一步增大存儲電容的電容值，還可以提高像素區域的開口率，改善該液晶顯示器的顯示效果。
圖1是一種現有技術液晶顯示器的具有存儲電容的像素區域示意圖。
圖2是圖1所示像素區域沿II-II方向的剖面示意圖。
圖3是本實用新型液晶顯示器第一實施方式中具有存儲電容的像素區域示意圖。
圖4是圖3所示像素區域沿IV-IV方向的剖面示意圖。
圖5是本實用新型液晶顯示器第二實施方式中具有存儲電容的像素區域示意圖。
圖6是本實用新型液晶顯示器第三實施方式中具有存儲電容的像素區域示意圖。
具體實施方式
本實用新型液晶顯示器第一實施方式中具有存儲電容的像素區域如圖3和圖4所示。請參閱圖3，是本實用新型液晶顯示器第一實施方式的一個像素區域示意圖。該像素區域3包括像素電極30、源極線33、柵極線38、薄膜晶體管300和存儲電容37。源極線33與柵極線38相互交叉形成像素區域3，像素電極30通過薄膜晶體管300與源極線33電連接，該薄膜晶體管300作為一開關來控制像素電極30的開關切換。
請一起參閱圖4，其中圖4是沿圖3所示IV-IV方向的該存儲電容37的剖視圖。該存儲電容37位于玻璃基底39上，包括第一電容電極(即柵極線)38、位于該玻璃基底39及第一電容電極38上的第一絕緣層36和位于第一絕緣層36上且位于第一電容電極38正上方的第二電容電極34。第二絕緣層32位于該第二電容電極34上方，像素電極30位于第二絕緣層32上。該第二絕緣層32上位于該第二電容電極34上方的部分區域具有一孔洞(未標示)，像素電極30經該孔洞與第二電容電極34形成電連接。
其中，該第一絕緣層36用作介電層，該第一電容電極38在平面上設置有多個孔洞380。由于第一電容電極38具有一定的厚度，在孔洞380的邊緣處的曲率大于完全沒有孔洞的平板表面的曲率；而第一電容電極38的厚度相對于第一絕緣層36的厚度差別不大，不能形成理想的平板電容。與現有技術相比較，由靜電學知識可知，孔洞380邊緣處的電荷密度大于像素區域2中第一電容電極28表面的電荷密度，在第一電容電極38與第一電容電極28面積相同的情況下，保持存儲電容27與37兩個極板的電壓值相同時，第一電容電極38表面上聚集的電荷量大于第一電容電極28表面的電荷量。由于存在電容器的電容公式C＝q/V (2)公式(2)中，C表示電容器的電容值，q表示位于第一電容電極38或第二電容電極34上的電荷量，V表示第一電容電極38與第二電容電極34之間的電壓。根據公式(2)，當存儲電容27與37處于工作狀態時，其兩極板保持穩定的定值電壓，即V為常值，而由于存儲電容37的第一電容電極38上存在多個孔洞380，在該第一電容電極37表面聚集的電荷量q37大于現有技術第一電容電極27表面聚集的電荷量q27，即存儲電容37的電容值C37大于存儲電容27的電容值C27。即，在第一電容電極38與第一電容電極28面積相等且使用相同材質的介電層的情況下，存儲電容37的電容值大于存儲電容27的電容值。
在該像素區域3中，也可以僅在第二電容電極34上設置多個孔洞，或者在第一電容電極38和第二電容電極34上均設置多個孔洞，利用該孔洞的邊緣效應，使得存儲電容37的電容值增大；同時，由于該孔洞的透光作用，還可以提高像素區域3的開口率。
請參閱圖5，是本實用新型液晶顯示器第二實施方式中具有存儲電容的像素區域示意圖。與第一實施方式液晶顯示器中具有存儲電容的像素區域3不同之處在于像素區域5中，構成存儲電容57的第二電容電極54上設置有多個相互分離的長條狀凸塊502，這樣，每個凸塊502與第一電容電極58均可構成一子存儲電容，即，存儲電容57相當于由多個子存儲電容并聯而成的存儲電容，由于該凸塊502與第二電容電極58上的孔洞(未標示)的邊緣效應的存在，使得該存儲電容57的電容值較存儲電容37更大；而且，由于該凸塊之間有間隔空隙，可透過光線，因而同時也可增大像素區域5的開口率。
在該像素區域5中，也可以僅在第一電容電極58上設置多個相互分離的凸塊，或者在第一電容電極58和第二電容電極54上均設置多個凸塊，同樣可以有效增大存儲電容57的電容值，同時提高像素區域5的開口率。
請參閱圖6，是本實用新型液晶顯示器第三實施方式中具有存儲電容的像素區域的示意圖。與第二實施方式液晶顯示器中具有存儲電容的像素區域5不同之處在于該像素區域6中，構成存儲電容67的第二電容電極64上還包括多個孔洞602。由于該孔洞602的邊緣效應，可有效增大存儲電容67的電容值。
其中，所述第一電容電極可以是單層結構、雙層結構或三層結構。若所述第一電容電極是單層結構，其可采用鋁、鉻、鈮鋁合金、鉬鎢合金或鉬鈮合金等導電材料制成；若所述第一電容電極是雙層結構，其雙層的材料可采用如下材料組合鉬/釹鋁合金或釹鋁合金/鉻；若所述第一電容電極是三層結構，其三層的材料可采用如下材料組合鈦/鋁/鈦或鉬/鋁/鉬。另外，上述鋁合金，如釹鋁合金、鈮鋁合金等均可用鋁取代。所述第二電容電極的結構與材料選擇與所述第一電容電極大致相同，不同之處在于當所述第二電容電極是雙層結構時，其雙層之材料可采用如下材料組合鋁/鉻或鋁/鈦。
另外，所述第二電容電極和像素電極還可采用氧化銦錫(IndiumTin Oxide，ITO)或氧化銦鋅(In dium Zinc Oxide，IZO)等透明導電材料制成，第一絕緣層與第二絕緣層可采用氮化硅、氧化硅、苯丙環丁烯(Benzocyclobutene)或壓克力(Acryl)等材料制成，所述凸塊還可以是梯形凸塊或者三角形凸塊。
權利要求1.一種存儲電容，包括一第一電容電極、一設置在該第一電容電極上的介電層和一設置在該介電層上的第二電容電極，其特征是該第一電容電極與第二電容電極中至少其中之一上包括至少一孔洞。
2.如權利要求1所述的存儲電容，其特征是該第一電容電極與第二電容電極中至少其中之一上設置有多個相互分離的凸塊。
3.如權利要求2所述的存儲電容，其特征是該凸塊是以下三種凸塊中至少一種矩形凸塊、梯形凸塊與三角形凸塊。
4.一種液晶顯示器，其一像素區域包括一基底和一設置在該基底上的存儲電容，該存儲電容包括一第一電容電極、一設置在該第一電容電極上的介電層、一設置在該介電層上的第二電容電極，其特征是該第一電容電極與第二電容電極中至少其中之一上包括至少一孔洞。
5.如權利要求4所述的液晶顯示器，其特征是該第一電容電極與第二電容電極中至少其中之一上設置有多個相互分離的凸塊。
6.如權利要求5所述的液晶顯示器，其特征是該凸塊是以下三種凸塊中至少一種矩形凸塊、梯形凸塊與三角形凸塊。
專利摘要本實用新型公開了一種存儲電容和采用該存儲電容的液晶顯示器。該存儲電容包括一第一電容電極、一設置在該第一電容電極上的介電層和一設置在該介電層上的第二電容電極；其中，該第一電容電極與第二電容電極中至少其中之一上包括至少一孔洞。由于孔洞的邊緣效應，存儲電容具有更大的電容值。作為進一步改進，可以在該第一電容電極與第二電容電極中至少其中之一上設置多個相互分離的凸塊，由于凸塊的邊緣作用和凸塊間隙的透光作用，可進一步提高該存儲電容的電容值。采用該存儲電容的液晶顯示器具有較大的存儲電容值而且可提高像素區域的開口率。
文檔編號H01L29/786GK2763836SQ200420103130
公開日2006年3月8日 申請日期2004年12月16日 優先權日2004年12月16日
發明者洪肇逸, 陳弘育 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 群創光電股份有限公司