TWI310861B - Alternative thin film transistors for liquid crystal displays - Google Patents

Description

1310861 化4 a叙正I 九、發明說明：f 補充丨 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於用於液晶顯示器之薄膜電晶體。 【先前技術】 薄膜電晶體（Thin Film Transistor，TFT)之對準誤差 (misalignment)與寄生電容（parasitic capacitance)會使電子 元件，例如一些液晶顯示器（Liquid Crystal Display，LCD) 之品質與性能產生劣化。一種用於修正對準誤差與寄生電 容之任何相關連增加所進行之眾所周知的嘗試，見於頒給 Katayama等人之美國專利第5，191，451號。參考第1圖， 其描述了美國專利第5,191，451號中所揭露的雙重薄膜電 b曰體之配置的變化1〇〇。源極線路（s〇urce Hne)i〇4藉由源 極電極（source electr〇de)l〇6與薄膜電晶體1〇〇相連接。兩 個閘極電極（gate electrode)丨〇8及閘極線路（gate Hne)丨〇2相 連接。兩個汲極電極（drain electrode)ll〇與像素連接，並 被形成而使得該兩閘極電極丨〇8於啟動時，會對從一些源 極電極1〇6到一些汲極電極11〇的傳導性有所㈣。:如 於美國專利第5,191,451號中所描述的，由該薄膜電晶體佈 置的對準誤差所造成的不均句寄生電容，彳由該專利中所 論述的雙重薄膜電晶體配置作稍加修正。值得注意的是， 與薄膜電晶體配置loo相連接的兩個交又區域（咖8〇糟 regi〇n)112,可能於閘極與源極之間，產生額外的寄生電容。 另一降低薄膜電晶體對準誤差《m效應之方 式’見於頒給Nakazawa等人之美國專利第5,〇97,297號。 1310861 本申請案之第4 W根據該專利所教示之 -個間極信號予間極電極彻。源極線路4〇4於是 數據發送至源極電㉟4〇6。當閘極電極啟 像 =電…遞至像素。應注意的是，此;=: 3有一有助於降低寄生電容之閘極交又412。 方位（orientation)以對 ’對一些替代之像素 像素區域内之一些非 電容等問題 此外，先前一些LCD採用相同之 準顯不器像素内之一些電晶體。然而 排列，那些電晶體可能需要設置在一 常規位置，而能應付對準誤差與寄生 【發明内容】 於此將可詳細地參考一些具體實施方案與實施例，其範 例將於附圖中描述之。於本文的範圍@，將盡可能在所有 圖中採用相同的參考標號，以稱謂相同或類似的零組件。 以下的一些具體實施方案與實施例，揭示了一些用於液 :顯示器之替代薄膜電晶體。該些替代薄膜電晶體可用於 -些顯示面板，例如液晶顯示器的顯示面板，特別用於具 有替代像素配置的顯示面板。該些電晶體，制—些不^ 的非傳統構m向於液晶顯示器的顯示面板上，而能 應付對準誤差與寄生電容等問題。 【實施方式】 第2與第3圖提供了一些用於第丨圖所示之先前技術雙 重薄膜電晶體結構之不同可替代實施例。這些薄臈電晶體 、·、》構可降低從源極至閘極之電容，而該電容會對某些像素 1310861 造成串擾（crosstalk)。铁而，仰„ & s、tt 乂 μ > } m 攸閘極至沒極的交又已可減小 影像品質的損害。第1国杳& ,,, 弟3圖實施例的一個優點，是其僅有一 根可減少寄生電容之交叉332。 第5至第1〇圖内所示為另一組薄膜電晶體之重新設 計’其對因上述薄膜電晶體重映射（remapping)而可能引入 之寄生電容不均勻度（unevenness)進行處理。由於那些薄膜 電晶體在顯示面板上被重映射，目此顯示面板上的某些薄 膜電晶體有可能實現在—像素區域之—些不同角落或象限 心❹’某㈣膜電晶體可建構於像素區域的左上角， 而某些則可建構於像素區域的右上角等等。如果所有如此 薄f電晶體以相同的方式來建構，對於實現在左角落與右 角落之薄膜電晶體，將很可能把源極與没極之方位反轉。 如此建構之不均勾@，在某__給定之薄膜電晶體對準誤差 情況下，可能引入不均勻之寄生電容。 與以常用方向所構築之薄膜電晶體5〇4相比較，第5圖 是以一相反方向所構築之薄膜電晶體5〇2之一實施例。爲 不範之目薄膜電晶體5〇4以通常之方式構築於與其相 關聯之像素左上角β，亦即不需要任何交又來避免任何弓丨 入之寄生電谷。應注意的是’ 一些源極電極⑻與汲極電極 (D)是以一由左向右之方式佈置。薄膜電晶體5〇2顯示以_ 相反方位，構造在-像素區域之右上角，亦即—根從源極 線路506所引出之交叉514被建構，使得源極電極51〇鱼 汲極電極512也處於由左向右之方式。因此，如果在水平 方向上有-薄膜電晶體對準誤差存在，薄媒電晶體5〇2與 將接受相同數量之附加寄生電容，從而保持顯示面板 •1310861 之一些缺陷均勻性。吾人應瞭 5〇4描述為並歹的（side_by_s ，雖然薄膜電晶體502與 (column)上，這主要是出於解 而且其連接至同一行 * -r- , ^ 目的。兩個鄰接的次傻 素不大可此共用同一根行/數撼 康線路，因此，接供舊膜雷曰 體504及其相關聯之像素 徒供4膜電日曰 仞拚绪棋々1时啦 馬了顯示介於一個以正常方 位所建構之薄膜電晶體與一個 晶體502間之差別。 乂相反方位所建構之薄膜電 第6圖顯不溥膜電晶體 ^ IV a … 〇 604之另一實施例。正如 了以見到，一根新的交又6〇6

町加到溥膜電晶體604上， 以便藉由交叉604來平衡附心史丄— 曰辨… 术十衡附加寄生電容。第7圖爲薄膜電 日日體7 0 2與7 0 4之異一奢你>&丨 “ 再實施例。正如可於此處見到，第( 圖中之閘極電極交又606已祐；it a „ . 斥除’以有利於對那些個別 的像素元件能有較小影響之閘極線路交又7〇6。—

第8與第9圖爲具有移除角落81〇與91〇之像素元件的 -些實施例，角落810肖910之移除，是爲了配合將薄膜 電晶體結構容納在所移除之角落處。如此處所設計之這些 像素元件，比一正常的像素結構能更能平衡寄生電容。 第10 ®為-像素結構之另—實施<列，該像素結構採用 至少一根附加之金屬線1010，以幫助該像素將該些閘線路 與像素元件之間的寄生電容加以屏蔽。此外，如果某一點 反轉策略（dot inversion scheme)被採用，則於兩根線路1〇1〇 上之相反極性，也將有助於平衡源極線路與像素元件之間 的任何寄生電容。 關於此處所揭示的一些替代薄膜電晶體結構與一些像 s 1310861

素 7〇 件，；I：章 2¾ λα、* D ’ ’夜μ顯示器製造技術即可實施以形成這樣 --itp ^-jtr 才艺 | ^ *外，行線路、閘極線路與電極線路皆可以透 、材料，例如透明的導電氧化物來製造從而不致降低 液晶顯示器之光學品質。 【圖式簡單說明】 第1圖.顯示具有一雙重源極/沒極結構之先前技術薄 膜電晶體。 第2與第3圖.顯示具有—雙重源極/沒極結構之替代 薄膜電晶體。 第4圖：顯示具有—雙重閘極結構之先前技術薄膜電晶 體。 第5圖：顯示沿一相反與正常方位下，其各自之薄膜電 晶體結構。 第6圖：顯示沿一相反與正常方位下，其各自之薄膜電 晶體結構。該沿正常方位的結構具有一附加之閘極交叉， 以平衡在相反方位所發現之任何寄生電容。 第7圖··顯示沿-相反與正常方位下，其各自之薄膜電 晶體結構。該沿相反方位的結構具有較少之間極交又，以 匹配在正常方位之任何寄生電容。 第8圖：顯示一種新穎之像素元件設計，其-角落已從 像素上去除’以平衡一些寄生電容。 第9圖：顯示另—種新賴之像素it件設計，其多個角落 已從像素上去除’以平衡一些寄生電容。 1310861 第l 〇圖：顯示再另一種新穎之像素結構，於其中至少 附加一根附加線路，以屏蔽像素元件之一些寄生效應。 【主要元件符號說明】 100 雙重薄膜電晶體之配置 102 閘極線路 104 源極線路 106 源極電極 108 閘極電極 110 汲極電極 112 交叉區域 222 交叉 332 交又 400 薄膜電晶體 402 閘極線路 404 源極線路 406 源極電極 408 閘極電極 410 汲極電極 412 交又 502 薄膜電晶體 504 薄膜電晶體 506 源極線路 508 閘極電極 510 源極電極 512 汲極電極 514 交叉 602 薄膜電晶體 604 薄膜電晶體 606 交叉 702 薄膜電晶體 704 薄膜電晶體 706 交叉 810 角落 910 角落 1010 線路

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Claims (1)

1310861 、申請專利範圍： 一種具有一雙重薄膜電晶體之元件，其包含： 至少一汲極電極，用於該雙重薄膜電晶體； 兩個 —閘極線路，用於該雙重薄膜電晶體且且 閘極電極；及 一源極線路，用於該雙重薄膜電晶體且具有至少— ::電極’其中一根交又由該汲極電極與該閘極線路所 2 一種薄膜電晶體，其包含： 一源極，包含一源極電極連接至一源極線路； 碍極至v包含一第一閘極電極與一第二閘極電 極該第-與第二閘極電極連接至一閘極線路；及 一汲極，連接至該源極電極，該汲極至少包含—第— 没極電極與一第二汲極電極； 其中該閘極與源極之間具有至多一個交又。 3、 依申請專利範圍第2項之薄膜電晶體，其中該閑 極之間具有至少兩個交叉。 4、 -種電子顯示裝置，包含複數個薄膜電晶體，其中每— 個薄膜電晶體包含有如申請專利範圍第2項所述之 膜電晶體結構。 < 5種το件，包含複數個第_薄膜電晶體與複數個第 膜電晶體，該等第一與第二薄膜電晶體包含一源極電極 ' 1310861 與一汲極電極； 中該等第一薄膜電晶體係實質上沿著正常方位，而 "等第-薄膜電晶體係實質上沿著相反方位；及 :中該第-薄膜電晶體與第二薄臈電晶體之源極電 極與汲極電極還實質上沿著相同方向。 6 7 9 、：申請專利範圍帛5項之元件，其中該等第二薄膜電晶 ，包含-根交叉’以實質上產生相同於該等第一薄膜電 曰曰體上的源極電極與沒極電極方位。

依申明專利乾圍第5項之元件’其中就該等第一薄膜電 晶體與第二薄膜電晶體而言’由該等薄膜電晶體的任何 對準誤差所造成的寄生電容，係實質上相同。 、依申請專利範圍第6項之元件，其中該等第—薄膜電晶 體…根交又，以實質上平衡由該第二薄膜電晶體上 之父又所產生的任何寄生電容。 ‘依申請專利範圍第5項之元件，其中該元件另包含複數 個像素元件’每—個像素元件連接至該等第—薄膜電晶 體與該等第二薄膜電晶體中的其中一個； —其中每-個像素元件還具有一第一角落被移除與一 第二角落被移除，其中該第—角落係設置在該薄膜電晶 體與該像素元件之連接處。 10'依中請專利範圍第9項之元件，其中該被移除之角落 係實質上成形為相似於包含有該薄膜電晶冑之角落。 11、 一種像素，其包含： 12 •1310861 一薄膜電晶體，該薄膜電晶體連接至一閘極線路與一 源極線路； 一像素元件’連接至該薄膜電晶體；及 至少一個附加的金屬線路，設於該閘極線路與該像素 元件之間。 、一種元件，包含複數個第一薄膜電晶體與複數個第二 溥膜電晶體，該等第一與第二薄膜電晶體包含一源極電 極與一沒極電極； 其中該等第一薄臈電晶體係實質上沿著正常方位，而 該等第二薄膜電晶體係實質上沿著相反方位；及 其中該第一薄膜電晶體與第二薄膜電晶體連接至一 信號線路。 η、曰敗中請專利範圍第12項之元件，其中該等第二薄膜 電晶，包含一根交又，以實質上產生相同於該等第一薄 膜電aa體上的源極電極與没極電極方位。 14、依申請專利範圍第12項之元件，其中就該等第—薄 膜電B曰體與第二薄膜電晶體而言，薄膜電晶體的任何對 準誤差係實質上相同。 仃對 依申峭專利範圍第13項之元件，其中該等第-薄 晶體包含-根交叉，以實質上平衡由該第二薄膜電 上之交又所產生的任何寄生電容 13 16 1310861 八中該等像素元件還具有一第一角落被移除與一第 —角落破移，其中該第二角落係設置在該薄膜電晶體與 該像素元件之連接處。 17、 人依申請專利範圍第16項之元件，其中該像素元件包 含一邊界輪廓線，該邊界輪廓線包含一第一部份，該第 :被移除角落之形狀係實質上相似於該邊界輪廓線之 第一45的形狀，其中該邊界輪廓線之第二部分包含具 有該薄膜電晶體之第二角落。 18、 依申請專利範圍第5項之元件，其中該信號線路係為 一源極線路。 19、 依申請專利範圍第5項之元件，其中該信號線路係為 一閘極線路。 〇 依申明專利範圍第6項之元件，其中該交叉係實質上 產生相同於該等第一薄膜電晶體方位之源極電極與汲 極電極方位，該交又包含一源極至閘極電極的交又。 21 依申睛專利範圍第6項之元件’其中該交又係實質上 產生相同於該等第一薄膜電晶體方位之源極電極與没 極電極方位’該交又包含一源極至閘極的交叉。 22 依申晴專利範圍第9項之元件，其中該等第一與第二 角落從該等像素元件的對角相對位置處被移除。 23 '依申請專利範圍第9項之元件，其中每一像素元件還 具有第三角落被移除與第四角落被移。 1310861 (讲壽S

M2 圃 瓣3國

332 1310861 400

第4圖 (先前技術) 1310861

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第10圖