專利名稱：液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體元件，尤其涉及薄膜晶體管液晶顯示器。
技術(shù)背景液晶顯示器(liquid crystal display, LCD)是目前最被廣泛使用的一種平面顯 示器，具有低功耗、外型薄、重量輕以及低驅(qū)動(dòng)電壓等特征。液晶顯示器模塊主 要由液晶顯示面板和背光模塊所構(gòu)成。其中，液晶顯示面板通常是由薄膜晶體管 陣列基板(TFT基板)、彩色濾光膜基板(CF基板)以及設(shè)置于兩者之間的液晶 層所構(gòu)成。而背光模塊用以提供上述液晶顯示面板所需的面光源，以使液晶顯示 模塊達(dá)到顯示的效果。TFT基板可分為顯示區(qū)域(display Area)和外圍電路 (peripheral circuit area)，其中顯示區(qū)域包含以陣列結(jié)構(gòu)排列的多個(gè)子像素單元，每個(gè)子像素單元包括一個(gè)或者多個(gè)薄膜晶體管以及與之連接的像素電極。此外， 在外圍電路與顯示區(qū)域內(nèi)設(shè)置有多條掃描線與數(shù)據(jù)線，其中每一個(gè)像素單元的薄膜晶體管由對(duì)應(yīng)的掃描線與數(shù)據(jù)線所控制。圖1是一般液晶顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為一像素的結(jié)構(gòu)圖以及該像素的 具體等效電路示意圖。如圖l所示，一TFT-LCD面板包括一掃描線驅(qū)動(dòng)電路區(qū)100、 一數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路區(qū)200、以及一像素陣列區(qū)域(有效顯示區(qū)域)，其中像素陣列 區(qū)域內(nèi)包含多個(gè)像素，而圖1所示的像素A、像素B、像素C表示位于同一條掃 描線上離陣列基板掃描線輸入端不同距離區(qū)域的像素。如圖2所示， 一像素包括 一液晶單元， 一端連接至一薄膜晶體管TFT，另一端與CF側(cè)共通電極形成液晶電 容。其中薄膜晶體管的柵極連接一掃描線，其漏極連接一數(shù)據(jù)線，其源極則與液 晶單元的像素電極相連。此外， 一像素還包括一存儲(chǔ)電容，該存儲(chǔ)電容一端連接 液晶單元， 一端連接共通電極配線；儲(chǔ)存電容的功能是減少晶體管的漏電效應(yīng)對(duì) 于像素保持電壓的影響，亦即協(xié)助液晶單元存儲(chǔ)電荷，圖中，11為掃描線和源極 的交疊電容(Cgs) ， 12為像素電極提供的液晶電容(Clc)。眾所周知，隨著施加于液晶單元上的電壓不同，光線對(duì)液晶盒的穿透度也會(huì)變 化。因此只要根據(jù)所要顯示的畫面而控制液晶盒電壓，就可以顯示不同灰階的影 像。而加于液晶單元上的電壓即為CF側(cè)的共通電極與像素之間的電壓差。當(dāng)TFT 充電完成之后，像素即開(kāi)始保持電荷以保持固定的電壓。但是此時(shí)像素電極由于 不連接到任何外加電極，因此處于浮置狀態(tài)，此時(shí)像素電極周圍若有電壓變動(dòng)，則此電壓變動(dòng)會(huì)通過(guò)寄生的耦合電容而耦合到像素電極，使液晶盒兩端電壓發(fā)生 變化。由于柵極是與液晶像素電極直接交疊的，其耦合電容最大，因此柵極的電 壓跳變帶來(lái)的影響最大。柵極打開(kāi)和關(guān)斷之間的電壓差帶來(lái)的像素電壓的變化一般被稱為饋通(Feed through)電壓，根據(jù)電荷重新分配的原則，像素在柵極開(kāi)斷 前后的電壓差可表示為AVp=AVg*Cgs/ (Cgs + Cst+Clc)上式中，Cgs表示柵極和像素電極交疊而產(chǎn)生的耦合電容，Cst表示作為協(xié)助保 持電荷用的存儲(chǔ)電容，Clc表示像素電極與CF側(cè)共通電極之間的液晶電容，AVg 表示柵極開(kāi)斷前后掃描線的電壓跳變。具體而言，如圖3所示，在每一行柵掃描 線由打開(kāi)轉(zhuǎn)為關(guān)閉的瞬間，充滿電的像素電極都有一個(gè)瞬間的電壓跳變AVp。為 了消除該跳變電壓對(duì)顯示灰階的影響， 一般處理的方法是調(diào)整共通電極的電壓對(duì) 該AVp進(jìn)行補(bǔ)償，如圖3所示，圖中，14為掃描線驅(qū)動(dòng)電路的電壓，15為由掃 描線電壓變化經(jīng)由Cgd對(duì)顯示電極電壓造成的Feed Through電壓，16為原先的共 通電壓，17為修正后的共通電壓，18為共通電壓的修正量、恰等于Feed Through 電壓，19為顯示電極電壓，20為Source Driver電壓，21為Frame N (正極性)， 22為Frame N+l (負(fù)極性)。然而隨著面板尺寸的加大以及解析度的升高，存在 于掃描線上的電阻與電容引起的信號(hào)滯后效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致面板兩端的充電電壓以及饋 通(Feed through)電壓會(huì)有較為明顯的差異。以1024*768分辨率的面板為例，在 水平方向上一共有1024*3=3076個(gè)子像素，由于掃描線的RC延遲造成的信號(hào)相位 拖后，導(dǎo)致在遠(yuǎn)離信號(hào)輸入側(cè)的面板右端柵極信號(hào)的上升沿和下降沿都出現(xiàn)圓角 化現(xiàn)象，面板輸入端(最左側(cè))和最右側(cè)像素的充電率會(huì)略有區(qū)別，如圖4所示， 圖中，23為掃描線輸入端柵電壓信號(hào)，24為遠(yuǎn)離輸入端柵電壓信號(hào)(上升沿和下 降沿圓角化)；同時(shí)，由于面板右端柵極信號(hào)的圓角化現(xiàn)象，面板右端像素的Feed through電壓要小于面板左側(cè)(由于圓角化效應(yīng)，柵極電壓由開(kāi)到斷的過(guò)程中仍然 在持續(xù)地給像素充電，因此像素電極與周邊耦合電容之間的電荷分配就與面板左 側(cè)不一樣)，就圖1的A、 B、 C三個(gè)像素來(lái)說(shuō)，越是遠(yuǎn)離掃描線的輸入端，F(xiàn)eed through電壓就越小，即△ Vpa> A Vpb> △ Vpc。因此，所有像素造成的Feed through 電壓的差異很難以共通電極電壓的調(diào)整來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。在顯示效果上，就會(huì)發(fā)生諸 如閃爍或者串?dāng)_等不良。現(xiàn)有技術(shù)之一即是為了解決上述問(wèn)題而做的發(fā)明。如圖5所示，為現(xiàn)有LCD 陣列的上視圖， 一像素陣列包括掃描線和連接到掃描線的驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)據(jù)線和連 接到數(shù)據(jù)線的驅(qū)動(dòng)電路，以及像素A、像素B和像素C，其位置分別對(duì)應(yīng)于圖1 中的像素A、 B和C。其中每一獨(dú)立像素內(nèi)分別包括薄膜晶體管以及與之對(duì)應(yīng)的液 晶顯示單元。且薄膜晶體管的漏極分別與數(shù)據(jù)線相連，其源極則分別與液晶單元 的像素電極相連接，而其柵極則分別與掃描線相連。其中掃描線與源極重疊部分 的電容11即為Cgs,該區(qū)域的重疊面積記為Sgs。在方程式AVp= AVg*Cgs/(Cgs+ Cst+Clc)中，由于Cgs —般遠(yuǎn)小于Cst和Clc，因此方程式AVp— AVg*Cgs/ (Cst+Clc)。為抵消AVp在面板輸入端以及遠(yuǎn)離輸入端兩側(cè)的差異，遂使柵極寬 度在面板兩端呈遞增的趨勢(shì)，即Sgs隨著越來(lái)越遠(yuǎn)離輸入端而越來(lái)越大，使得 CgSa<Cgsb<CgSC。以此來(lái)補(bǔ)償由于柵信號(hào)圓角化所造成的AVp的差異，使得補(bǔ)償 之后盡量能做到A Vpa— A Vpb— A Vpc。然而，由于Cgs電容的重疊面積較小，因此如果上下兩層之間重合精度較差， 就會(huì)造成Cgs較大的差異，從而造成預(yù)想中的補(bǔ)償機(jī)制失效?，F(xiàn)有技術(shù)之二也是為了解決上述問(wèn)題而做的發(fā)明。如圖6所示，在面板的掃 描線信號(hào)輸入端和遠(yuǎn)離輸入端一側(cè)，使存儲(chǔ)電容Cst依次遞減，從而補(bǔ)償柵信號(hào)圓 角化造成的AVp差異，使得補(bǔ)償之后盡量能做到AVpa— AVpb— AVpc。然而，同樣的原因，這種補(bǔ)償機(jī)制也是采用改變存儲(chǔ)電容兩極板之間的交疊面 積，因此對(duì)兩極板層之間的重合精度有較高的要求，如果重合精度較差，就會(huì)造 成預(yù)想中的補(bǔ)償機(jī)制失效。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是要提供一種液晶顯示器，在其儲(chǔ)存電容中插入 數(shù)據(jù)線金屬層，可以過(guò)濾掉兩極板層之間的重合精度帶來(lái)的影響，實(shí)現(xiàn)面板內(nèi)A Vp的補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)低閃爍顯示面板的制造。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是提供一種液晶顯示器，其陣 列基板像素陣列包括掃描線和連接到掃描線的驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)據(jù)線和連接到數(shù)據(jù)線 的驅(qū)動(dòng)電路、以及由掃描線和數(shù)據(jù)線限定的若干像素，每一像素內(nèi)分別包括薄膜 晶體管以及與之對(duì)應(yīng)的液晶顯示單元，且薄膜晶體管的漏極與數(shù)據(jù)線相連，其源 極則與液晶單元的像素電極相連接，而其柵極則與掃描線相連，每一像素還包括 一存儲(chǔ)電容，該存儲(chǔ)電容由液晶單元的像素電極與共通電極配線的交疊部分形成， 在該存儲(chǔ)電容的像素電極與共通電極之間插入設(shè)置有數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊，該數(shù) 據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊通過(guò)接觸孔與像素電極相連，并且完全被像素電極所覆蓋。所述的數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊隨著距離陣列基板的掃描線輸入端越遠(yuǎn)其面積就 越小。其具體方式可以如下，其一像素陣列同一水平方向上的像素分為若干個(gè)區(qū)間，其中同一區(qū)間內(nèi)的 像素的該數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊的面積基本相等，而任意兩個(gè)相鄰區(qū)間內(nèi)像素的該 數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊的面積差為一預(yù)定值。其二所述的陣列基板像素陣列中，同一水平方向上每?jī)蓚€(gè)相鄰像素內(nèi)所述 的數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊的面積差為一預(yù)定值。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于，在所述存儲(chǔ)電容的像素電極與共通電極之間插入數(shù)據(jù)線 金屬層的補(bǔ)償塊，該數(shù)據(jù)金屬層補(bǔ)償塊相對(duì)于共通電極金屬層距離像素電極層較 近，同時(shí)該數(shù)據(jù)金屬層補(bǔ)償塊通過(guò)接觸孔與像素電極相連，并完全被像素電極所 覆蓋；這樣，在不增大交疊面積的情況下，通過(guò)減小兩金屬極板之間的距離，有 效地增大了存儲(chǔ)電容。
另外，插入設(shè)置于存儲(chǔ)電容處的該數(shù)據(jù)金屬層補(bǔ)償塊的面積是可變的，隨著 距離面板的掃描線輸入端越遠(yuǎn)，該數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊的面積越小，即該處像的 存儲(chǔ)電容Cst越??；而由于該數(shù)據(jù)金屬層補(bǔ)償塊完全為像素電極層所覆蓋，所以不 存在兩層之間對(duì)位精度的問(wèn)題，即可很好的補(bǔ)償面板兩側(cè)AVp的差別，使得圖1
所示的畫素A、畫素B、畫素C三個(gè)區(qū)域的Feed through電壓基本相等AVpa — △ Vpb—AVpc。從而實(shí)現(xiàn)面板內(nèi)AVp的補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)顯示面板的低閃爍。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說(shuō)明，其中圖1是液晶顯示器陣列基板機(jī)構(gòu)示意圖2a是液晶像素結(jié)構(gòu)示意圖2b是液晶像素結(jié)構(gòu)等效電路示意圖3是饋通(Feed through)電壓以及共通電壓補(bǔ)償示意圖； 圖4是掃描線輸入端和遠(yuǎn)端柵電壓信號(hào)形狀對(duì)比圖5是現(xiàn)有補(bǔ)償饋通(Feedthrough)電壓差之技術(shù)一示意圖，其中5A、 5B、 5C分別是對(duì)應(yīng)于圖1中A、 B、 C位置的像素結(jié)構(gòu)示意圖6是現(xiàn)有饋通(Feed through)電壓差之技術(shù)二示意圖，其中6A、 6B、 6C 分別是對(duì)應(yīng)于圖1中A、 B、 C位置的像素結(jié)構(gòu)示意圖7是本專利液晶顯示器像素結(jié)構(gòu)示意圖，其中7A、 7B、 7C分別是對(duì)應(yīng)于 圖1中A、 B、 C位置的像素結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中-1.掃描線 2.數(shù)據(jù)線3.共通電極 31.存儲(chǔ)電容
100.連接到掃描線的驅(qū)動(dòng)電路
200.連接到數(shù)據(jù)線的驅(qū)動(dòng)電路
4.薄膜晶體管(TFT) 5.像素電極
6.數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
如圖7所示， 一種液晶顯示器由薄膜晶體管陣列基板(TFT基板)、彩色濾 光膜基板(CF基板)以及設(shè)置于兩者之間的液晶層所構(gòu)成，分辨率為1024*768。 其陣列基板的像素陣列包括掃描線1和連接到掃描線的驅(qū)動(dòng)電路100、數(shù)據(jù)線2和 連接到數(shù)據(jù)線的驅(qū)動(dòng)電路200、以及由掃描線l和數(shù)據(jù)線2限定的若干像素，其像 素陣列內(nèi)同一水平方向上共有3072個(gè)像素，每一像素內(nèi)分別包括薄膜晶體管4以 及與之對(duì)應(yīng)的液晶顯示單元，且薄膜晶體管4的漏極與數(shù)據(jù)線2相連，其源極則 與液晶單元的像素電極5相連接，而其柵極則與掃描線1相連，每一像素還包括 一存儲(chǔ)電容31,該存儲(chǔ)電容31由液晶單元的像素電極5與共通電極配線3的交疊 部分形成，在該存儲(chǔ)電容31的像素電極5與共通電極3之間的插入設(shè)置有數(shù)據(jù)線 金屬層補(bǔ)償塊6，該數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊6通過(guò)接觸孔與像素電極5相連，并且完 全被像素電極5所覆蓋。
3072個(gè)像素分為若干個(gè)區(qū)間(A、 B、 C……等區(qū)間)，其中同一區(qū)間內(nèi)的像 素的該數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊6的面積基本相等，而任意兩個(gè)相鄰區(qū)間內(nèi)像素的該 數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊6的面積差為一預(yù)定值，并且隨著距離陣列基板的掃描線1 輸入端越遠(yuǎn)其面積就越小。
該數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊6通過(guò)接觸孔與像素電極5相連，并且完全被像素電 極5所覆蓋。
此外，數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊6的形狀并不限定為矩形，只要滿足工藝要求， 可夾在共通電極金屬層與像素電極金屬層之間，并通過(guò)接觸孔與像素電極金屬層 連接、且被像素電極金屬層完全覆蓋即可。
實(shí)施例2其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1基本相同，只是陣列基板的像素陣列中，同一水平方向
的3072個(gè)像素每?jī)蓚€(gè)相鄰像素內(nèi)所述的數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊6的面積差為一預(yù)定 值，并且隨著距離陣列基板的掃描線1輸入端越遠(yuǎn)其面積就越小。由此可更精確 地使每一個(gè)畫素的饋通(Feedthrough)電壓基本相同。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，其陣列基板像素陣列包括掃描線和連接到掃描線的驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)據(jù)線和連接到數(shù)據(jù)線的驅(qū)動(dòng)電路、以及由掃描線和數(shù)據(jù)線限定的若干像素，每一像素內(nèi)分別包括薄膜晶體管以及與之對(duì)應(yīng)的液晶顯示單元，且薄膜晶體管的漏極與數(shù)據(jù)線相連，其源極則與液晶單元的像素電極相連接，而其柵極則與掃描線相連，每一像素還包括一存儲(chǔ)電容，該存儲(chǔ)電容由液晶單元的像素電極與共通電極配線的交疊部分形成，其特征在于在該存儲(chǔ)電容的像素電極與共通電極之間插入設(shè)置有數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊，該數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊通過(guò)接觸孔與像素電極相連，并且完全被像素電極所覆蓋。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液晶顯示器，其特征在于所述的數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ) 償塊隨著距離陣列基板的掃描線輸入端越遠(yuǎn)其面積就越小。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其特征在于像素陣列同一水平方向 上的像素分為若干個(gè)區(qū)間，其中同一區(qū)間內(nèi)的像素的該數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊的面 積基本相等，而任意兩個(gè)相鄰區(qū)間內(nèi)像素的該數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊的面積差為一 預(yù)定值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其特征在于所述的陣列基板像素陣 列中，同一水平方向上每?jī)蓚€(gè)相鄰像素內(nèi)所述的數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊的面積差為 一預(yù)定值。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種液晶顯示器，其陣列基板每一像素包括一存儲(chǔ)電容，在該存儲(chǔ)電容的像素電極與共通電極之間的插入設(shè)置有數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊，該數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊通過(guò)接觸孔與像素電極相連，并且完全被像素電極所覆蓋。所述的數(shù)據(jù)線金屬層補(bǔ)償塊隨著距離陣列基板的掃描線輸入端越遠(yuǎn)其面積就越小。這樣，該液晶顯示器在不增大交疊面積的情況下，通過(guò)減小兩金屬極板之間的距離，有效地增大了存儲(chǔ)電容；由于該數(shù)據(jù)金屬層補(bǔ)償塊完全為像素電極層所覆蓋，所以不存在兩層之間對(duì)位精度的問(wèn)題，即可很好的補(bǔ)償面板兩側(cè)ΔVp的差別；從而實(shí)現(xiàn)顯示面板的低閃爍。
文檔編號(hào)G09G3/36GK101256327SQ20081003465
公開(kāi)日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2008年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月14日
發(fā)明者徐華偉 申請(qǐng)人:上海廣電光電子有限公司