專利名稱：液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器，具體涉及具有Pentile Matrix像素排列結(jié)構(gòu)用以顯示高分辨率畫面圖像的液晶顯示器。
背景技術(shù)：
通常，液晶顯示器具有兩個(gè)帶電極的基底和夾在兩個(gè)基底之間的液晶層。電壓施加到電極上而使液晶層中的液晶分子重新定向、從而控制光的透射。
液晶顯示器具有多個(gè)帶有像素電極的像素和紅、綠、蘭濾色片。像素被經(jīng)導(dǎo)線施加的信號(hào)驅(qū)動(dòng)。導(dǎo)線包括攜載掃描信號(hào)的掃描信號(hào)線或門線和攜載圖像信號(hào)的圖像信號(hào)線。薄膜晶體管形成在相應(yīng)像素處，同時(shí)每個(gè)薄膜晶體管被連接到一個(gè)門線和一個(gè)數(shù)據(jù)線。施加到像素電極的圖像信號(hào)被薄膜晶體管控制。
存在幾種紅、綠、蘭濾色片的排列。其中條紋型濾色片的相同顏色濾色片排列成分別的像素列；馬賽克型濾色片中，紅、綠、蘭濾色片在像素列和行的方向上順序地排列；Δ型濾色片中，像素在像素列方向上之字形交替排列，而紅、綠、蘭濾色片依次排列在像素處。在Δ型濾色片中，具有紅綠蘭濾色片的三單元像素作為一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行操作，這便于表示圓或?qū)蔷€。
ClairVoyante實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)提出了所謂“Pentile MatrixTM”的像素排列結(jié)構(gòu)，該像素排列結(jié)構(gòu)在顯示圖像時(shí)具有高分辨率的顯示能力，并且能使設(shè)計(jì)成本最小化。在這種像素排列結(jié)構(gòu)中，蘭色單元像素對于兩點(diǎn)是共用的，相鄰的蘭色像素接收來自一個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)IC的數(shù)據(jù)信號(hào)并被兩個(gè)不同的門驅(qū)動(dòng)ICs所驅(qū)動(dòng)。使用Pentile Matrix像素結(jié)構(gòu)，可借助SVGA級(jí)顯示裝置實(shí)現(xiàn)UXGA級(jí)分辯率。另外，低成本的門驅(qū)動(dòng)ICs的數(shù)量增加，而高成本門驅(qū)動(dòng)ICs的數(shù)量減少。這將使顯示裝置的設(shè)計(jì)成本最小化。
但是，在上述結(jié)構(gòu)的液晶顯示器中，蘭色單元像素排列成菱形，相應(yīng)地，攜載數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)線被彎曲。所以，只有使將相關(guān)信號(hào)傳送到蘭色像素的數(shù)據(jù)信號(hào)線加長，才可相對蘭色像素的數(shù)據(jù)信號(hào)使信號(hào)傳送延遲，但這將使顯示特性變得不一致。因此，限制了Pentile Matrix像素結(jié)構(gòu)在大尺寸液晶顯示器中的應(yīng)用。此外，紅或綠色像素設(shè)置在每兩個(gè)像素列的蘭色像素周圍，蘭色像素的尺寸與紅或綠色像素不同。這使形成液晶顯示器所需的存儲(chǔ)電容非常困難。
同時(shí)，將數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到紅或綠色像素的數(shù)據(jù)信號(hào)線或兩個(gè)門信號(hào)線相互靠近，這容易造成短路、同時(shí)減少生產(chǎn)率并降低顯示性能。另外，當(dāng)相鄰蘭色像素被一個(gè)驅(qū)動(dòng)IC驅(qū)動(dòng)時(shí)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)IC應(yīng)設(shè)置在顯示區(qū)域的兩側(cè)，這將導(dǎo)致顯示裝置體積增大。再有，使用這種結(jié)構(gòu)時(shí)，在顯示區(qū)域的周圍難以形成維修線。維修線用于防止導(dǎo)線被切割或短路。
為防止液晶顯示器質(zhì)量變差，應(yīng)該使用反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)(inversion driving)技術(shù)來驅(qū)動(dòng)液晶顯示裝置。然而，在這種情況下，對于紅、綠和蘭色像素出現(xiàn)了極性不一致，并產(chǎn)生閃爍以及像素列中的亮度差。這將降低最終顯示裝置的圖像質(zhì)量。
同時(shí)，在Pentile Matrix像素排列結(jié)構(gòu)的液晶顯示器中，因該使用渲染技術(shù)來驅(qū)動(dòng)像素，以便以高分辨率顯示畫面圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為液晶顯示器提供薄膜晶體管陣列基底，該液晶顯示器具有良好的顯示能力并可防止鄰接像素的信號(hào)線被短路。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是為液晶顯示器提供薄膜晶體管陣列基底，該液晶顯示器具有良好的顯示能力并能以穩(wěn)定的方式確保所需的存儲(chǔ)電容量。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是為液晶顯示器提供薄膜晶體管陣列基底，該液晶顯示器具有良好的顯示能力并能使具有維修線的基底尺寸最小化，該維修線用于修復(fù)可能的導(dǎo)線切割或短路。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是為液晶顯示器提供薄膜晶體管陣列基底，該液晶顯示器具有規(guī)則的反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是為液晶顯示器提供薄膜晶體管陣列基底，在該液晶顯示器中很好地應(yīng)用了顯示畫面圖像的渲染技術(shù)。
這些和其它目的可借助用于具有Pentile Matrix像素排列結(jié)構(gòu)的液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基底而實(shí)現(xiàn)。在薄膜晶體管陣列基底中，數(shù)據(jù)焊接墊連接單元在相鄰蘭色像素列以一個(gè)焊接墊的方式與數(shù)據(jù)線相互電連接。相鄰的門線或相鄰的數(shù)據(jù)線彼此隔離同時(shí)插入像素。
在第一或第二級(jí)的相鄰蘭色像素處的數(shù)據(jù)線以一個(gè)焊接墊的方式相互連接，并使相鄰紅和綠色像素列的數(shù)據(jù)線彼此交叉以傳送圖像信號(hào)。
與紅和綠色像素相同，蘭色像素具有薄膜晶體管和像素電極，用于將圖像信號(hào)傳送到像素的數(shù)據(jù)線被連接到數(shù)據(jù)焊接墊。
所設(shè)置的蘭色像素具有小于紅和蘭色像素的面積。
形成在相應(yīng)像素處的像素電極在其周圍部分和門線或數(shù)據(jù)線重疊同時(shí)在它們之間插入有機(jī)絕緣層或低介電絕緣層。低介電絕緣層由SiOC或SiOF經(jīng)化學(xué)汽相沉積形成。
具體地，該液晶顯示器包括依次沿橫向排列的紅、蘭和綠色像素。紅和綠色像素在縱向上交替設(shè)置，而蘭色像素在縱向上重復(fù)地設(shè)置。在兩個(gè)相鄰像素行處圍繞兩個(gè)蘭色像素的四個(gè)紅和綠色像素圍繞蘭色像素互相面對。門線設(shè)置在相應(yīng)的像素行以便將掃描信號(hào)或門信號(hào)傳送到像素并同時(shí)沿水平方向前進(jìn)。數(shù)據(jù)線以絕緣的方式在門線上方交叉以便將圖像信號(hào)或數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到像素。數(shù)據(jù)線設(shè)置在相應(yīng)像素列并同時(shí)沿垂直方向前進(jìn)。像素電極沿像素行和列形成在相應(yīng)的像素處以接收數(shù)據(jù)信號(hào)。薄膜晶體管沿像素行和列形成在相應(yīng)的像素。薄膜晶體管具有連接到門線的門電極、連接到數(shù)據(jù)線的源電極和連接到像素電極的漏電極。
利用渲染技術(shù)驅(qū)動(dòng)液晶顯示器。像素電極與將掃描或門信號(hào)傳送到相鄰的前像素行的前門線或形成在門線的同一平面并與該門線分離存儲(chǔ)電容器電極重疊，從而形成存儲(chǔ)電容器。
存儲(chǔ)電容器導(dǎo)電圖案形成在與門線相同的平面并連接到漏電極。存儲(chǔ)電容器導(dǎo)電圖案和存儲(chǔ)電容器電極線重疊。
鈍化層由介電常數(shù)為4.0或更小的丙烯基有機(jī)絕緣材料或低介電絕緣材料經(jīng)化學(xué)汽相沉積形成在像素電極與門線或數(shù)據(jù)線之間。該鈍化層具有將像素電極電連接到漏電極的連接孔。該連接孔形成在存儲(chǔ)電容器導(dǎo)電圖案上面。
每個(gè)數(shù)據(jù)線被連接到數(shù)據(jù)焊接墊以接收來自外部的數(shù)據(jù)信號(hào)。像素電極由透明導(dǎo)電材料或反射導(dǎo)電材料構(gòu)成。
蘭色像素具有小于綠色像素和紅色像素的面積。該液晶顯示器還具有背光，與紅、綠、蘭的光量比為1∶1∶1的白光狀態(tài)相比，該背光中的蘭光量大于紅光量和綠光量。


通過下面結(jié)合附圖所作的詳細(xì)說明，對本發(fā)明的全面評價(jià)及其相應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)將更易于理解，附圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同或相似的部件，在附圖中圖1是本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基底的平面圖；圖2和3是沿圖1的II-II′線和III-III′線所作的薄膜晶體管陣列基底的剖面圖；圖4是本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基底的平面圖；圖5是沿圖4的V-V′線所作的薄膜晶體管陣列基底的剖面圖；圖6是本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基底的平面圖；圖7是沿圖6的VII-VII′線所作的薄膜晶體管陣列基底的剖面圖；圖8-10表示本發(fā)明第四到第六優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器中的相互連接導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)和反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的方式；圖11和12表示本發(fā)明第五優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器中的列反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)和兩點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；圖13-15表示本發(fā)明第七到第九優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器中的點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方式；圖16和17是本發(fā)明第四到第九優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的數(shù)據(jù)線交叉連接單元的平面圖；圖18是本發(fā)明第四到第九優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的數(shù)據(jù)線連接單元和數(shù)據(jù)線交叉連接單元的平面圖；圖19是本發(fā)明第十優(yōu)選實(shí)施例的具有Pentile Matrix像素排列結(jié)構(gòu)的液晶顯示器的平面圖；圖20是本發(fā)明第十一優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的平面圖；圖21是表示在彩色坐標(biāo)中作為背光中紅、綠和蘭色光量變化的函數(shù)、以及紅、綠、和蘭色像素面積的變化的函數(shù)的數(shù)據(jù)表格；
圖22是表示圖21所述結(jié)果的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基底的平面圖，圖2和3是沿圖1的II-II′線和III-III′線所作的薄膜晶體管陣列基底的剖面圖。圖2具體表示像素面積和焊接墊面積。圖3表示用于相互連接數(shù)據(jù)線的連接單元C，數(shù)據(jù)線借助一個(gè)焊接墊的方式將數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到相鄰的蘭色像素B1和B2。
如圖1所示，紅、蘭和綠色像素R、B1、G、R、B2和G在薄膜晶體管基底上排列成矩陣形。紅、蘭和綠色像素R、B1、G、R、B2和G順序地沿橫向排列、且相同彩色像素在縱向上相鄰接。或者，紅和綠色像素R和G可排列成使相同色像素相對蘭色像素B1和B2在對角線方向上彼此面對。用于攜帶掃描信號(hào)或門信號(hào)的門線(或掃描線)22一個(gè)接一個(gè)地形成在相應(yīng)的像素行并沿水平方向前進(jìn)。攜帶數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)線62以絕緣的方式在門線22上方交叉并限定單元像素。數(shù)據(jù)線62一個(gè)接一個(gè)地設(shè)置在相應(yīng)像素列并沿垂直方向前進(jìn)。
薄膜晶體管形成在門線22和數(shù)據(jù)線62的交叉區(qū)。每個(gè)薄膜晶體管具有連接到門線22的門電極26，連接到數(shù)據(jù)線62的源電極65和漏電極66，該漏電極66與半導(dǎo)體層40一起圍繞門電極26對著源電極65。像素電極82形成在每個(gè)像素處，以便經(jīng)薄膜晶體管而連接到門線22和數(shù)據(jù)線62。用于兩個(gè)相鄰像素行的蘭色像素B1和B2的像素電極82借助第一和第二像素電極連接器851和852而相互連接，第一和第二像素電極連接器851和852交替形成在每個(gè)像素列處。具有這種像素電極82的兩個(gè)相鄰蘭色像素B1和B2出現(xiàn)在一個(gè)薄膜晶體管中。在蘭色像素B1和B2處的薄膜晶體管交替形成在每個(gè)像素行中。
第一和第二像素電極連接器851和852被設(shè)置成與一個(gè)門線重疊?；蛘?，像素電極連接器可按照薄膜晶體管的方式設(shè)置，以使一個(gè)像素電極連接器設(shè)置在兩個(gè)相鄰蘭色像素B1和B2處并交替形成在每個(gè)像素行。在這種情況下，第一和第二像素電極連接器851和852可與門線重疊以將掃描信號(hào)傳送到它們自己的像素列。
下面將結(jié)合圖1-3說明具有這種像素排列結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管陣列基底。
如圖1-3所示，門線組件由諸如鋁、鋁合金、鉬、鉻、銀和銀合金的金屬導(dǎo)電材料形成在絕緣基底10上。該門線組件包括掃描線或門線22和28，它們雙雙沿水平方向前進(jìn)；門電極26，它連接到門線22；門線連接器27，它使門線22和28相互連接；門焊接墊24，它連接到門線22的端部以接收來自外部的掃描信號(hào)并將該掃描信號(hào)傳送到門線22。門線組件與像素電極82重疊而形成存儲(chǔ)電容器以增加像素的電勢存儲(chǔ)容量。如果該重疊不能得到所需的存儲(chǔ)電容量，則可將存儲(chǔ)電容器線組件分別形成在門線組件的同一平面，以便與像素電極82重疊。
同時(shí)，第一數(shù)據(jù)焊接墊連接器21形成在門線組件的同一平面。第一數(shù)據(jù)焊接墊連接器21被設(shè)置在顯示區(qū)域D之外的C面積并通過一個(gè)數(shù)據(jù)焊接墊68在相鄰蘭色像素B1和B2與數(shù)據(jù)線62相互連接，使信號(hào)通常被傳送到這些蘭色像素列的像素電極82。顯示區(qū)域D指具有紅、蘭和綠色像素組R、B1、G、R、B2和G的區(qū)域。
門線組件可形成為單層結(jié)構(gòu)、雙層結(jié)構(gòu)或三層結(jié)構(gòu)。如果門線組件形成為雙層結(jié)構(gòu)，則一層由低電阻材料形成，另一層由具有與其它材料良好接觸性的材料形成。例如，Cr/AL或AL合金或AL/Mo可用于該目的。
在門線組件和數(shù)據(jù)焊接墊連接器21上利用氮化硅SiNx形成門絕緣層30，并由該層覆蓋門線組件和數(shù)據(jù)焊接墊連接器。
在門絕緣層30上利用氫化非晶硅形成半導(dǎo)體層40，在半導(dǎo)體層40上利用非晶硅形成電阻性接觸層55和56，在半導(dǎo)體層40中以高濃度摻入諸如P的n型雜質(zhì)。
數(shù)據(jù)線組件形成在具有諸如AL、AL合金、Mo、MoW合金、Cr、Ta、Cu、Cu合金的導(dǎo)電材料的電阻性接觸層55和56上。數(shù)據(jù)線組件具有數(shù)據(jù)線單元，它具有沿垂直方向前進(jìn)的數(shù)據(jù)線62；源電極65，它連接到數(shù)據(jù)線62；和數(shù)據(jù)焊接墊68，它連接到數(shù)據(jù)線62的一側(cè)端以接收外部的圖像信號(hào)。該數(shù)據(jù)線組件還具有漏電極66，它面對圍繞門電極26并從數(shù)據(jù)線單元分離的源電極65。在相鄰蘭色像素B1和B2處的數(shù)據(jù)線62具有從其端部伸出的第二數(shù)據(jù)焊接墊連接器61，該連接器61具有較大的寬度。第一數(shù)據(jù)焊接墊連接器21靠近第二數(shù)據(jù)焊接墊連接器61布置。
數(shù)據(jù)線組件和第二數(shù)據(jù)焊接墊連接器61可以形成為單層結(jié)構(gòu)、雙層結(jié)構(gòu)或三層結(jié)構(gòu)。如果它們形成雙層結(jié)構(gòu)，則最好一層由低電阻材料形成另一層由具有與其它材料良好接觸性的材料形成。
電阻性接觸層55和56具有降低下置的半導(dǎo)體層40與上置的源和漏電極層65和66之間接觸電阻的功能。
在數(shù)據(jù)線組件和半導(dǎo)體層40上利用氮化硅形成鈍化層70。鈍化層70具有露出漏電極66和數(shù)據(jù)焊接墊68的連接孔76和78，和與門絕緣層30一起露出門焊接墊24的連接孔74。此外，鈍化層70具有露出第二數(shù)據(jù)焊接墊連接器61的連接孔71以及和與門絕緣層30一起露出第一數(shù)據(jù)焊接墊連接器21的連接孔72。
像素電極82形成在鈍化層70上以便接收來自薄膜晶體管的圖像信號(hào)，并與形成在計(jì)數(shù)器基底上的通用電極一起形成電場。像素電極82由諸如氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)的透明導(dǎo)電材料構(gòu)成。像素電極82通過連接孔76被物理電學(xué)地(physico-electrically)連接到形成在相鄰像素行的薄膜晶體管的漏電極66以接收圖像信號(hào)。在同一行的像素電極80與前門線重疊而形成存儲(chǔ)電容器。如果得不到所需的存儲(chǔ)電容量，則可以分離的方式形成存儲(chǔ)電容器線組件。
位于相鄰蘭色像素行B1和B2處的像素電極82分別通過第一和第二像素電極連接器851和852而相互連接。位于相鄰蘭色像素行B1和B2處的像素電極82被連接到薄膜晶體管，薄膜晶體管相對兩個(gè)蘭色像素行一個(gè)接一個(gè)地交替設(shè)置在相鄰的蘭色像素列。在B區(qū)域的第二像素電極連接器852和前門線22重疊。但是，位于A區(qū)域的用于使蘭色像素B1的像素電極82互接的第一像素電極連接器851和與之相應(yīng)的門線22重疊。于是，由于第一像素電極連接器851和與之對應(yīng)的門線22的重疊而形成寄生電容。這將產(chǎn)生反沖電壓(kick-back voltage)，反沖電壓會(huì)對施加到相關(guān)像素電極82的像素電壓產(chǎn)生不良的影響。另外，在相鄰像素列之間會(huì)產(chǎn)生亮度差。
為了解決這一問題，在通過使門線22與像素電極82重疊而形成存儲(chǔ)電容的結(jié)構(gòu)中，存儲(chǔ)電容將以均勻的方式形成。為此，在A區(qū)域，第一像素電極連接器851和門線22的重疊面積將被最佳化，以使該重疊產(chǎn)生的寄生電容是液晶電容和相關(guān)像素的存儲(chǔ)電容的總和的5％或更小。其理由是，如果第一像素電極連接器851和門線22之間的寄生電容超過液晶電容和相關(guān)像素的存儲(chǔ)電容的總和的5％，則反沖電壓增加1V或更大，從而在像素中產(chǎn)生嚴(yán)重的亮度差。
同時(shí)，輔助門焊接墊84和輔助數(shù)據(jù)焊接墊88選擇地形成在像素電極82的同一平面，并經(jīng)鈍化層70和門絕緣層30的連接孔74和78連接到門和數(shù)據(jù)焊接墊24和68?？蛇x擇地引入輔助門和數(shù)據(jù)焊接墊84和88。
第三數(shù)據(jù)焊接墊連接器81形成在像素電極82的同一平面、以便與數(shù)據(jù)線62相互電連接，數(shù)據(jù)線62借助一個(gè)數(shù)據(jù)焊接墊68將數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到相鄰的蘭色像素列B1和B2。連接到數(shù)據(jù)線62以便將數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到兩個(gè)相鄰蘭色像素列B1和B2的兩個(gè)第二數(shù)據(jù)焊接墊連接器61和靠近它們的第一數(shù)據(jù)焊接墊連接器21經(jīng)連接孔71和72連接到第三數(shù)據(jù)焊接墊連接器81。第三數(shù)據(jù)焊接墊連接器81以絕緣方式在用于相鄰的紅和綠色像素R和G的數(shù)據(jù)線上方交叉，并借助一個(gè)數(shù)據(jù)焊接墊68使用于相鄰蘭色像素的兩個(gè)數(shù)據(jù)線62相互電連接。
當(dāng)位于相鄰蘭色像素B1和B2的數(shù)據(jù)線62被一個(gè)數(shù)據(jù)焊接墊68相互連接并同時(shí)使用第一到第三數(shù)據(jù)焊接墊連接器21、61和81時(shí)，在數(shù)據(jù)信號(hào)傳送期間因連接孔71和72的接觸電阻和第一到第三數(shù)據(jù)焊接墊連接器21、61和81的接線電阻而產(chǎn)生附加電阻。優(yōu)選地，因添加連接器而產(chǎn)生的附加負(fù)載電阻應(yīng)是數(shù)據(jù)線62總負(fù)載電阻的20％或更小。其原因是，如果附加負(fù)載電阻超過數(shù)據(jù)線62總負(fù)載電阻的20％，則像素存儲(chǔ)電容將減小5％或更多，這將降低顯示器性能。
同時(shí)，在圖1-3所示的結(jié)構(gòu)中，形成在像素電極82同一平面的第三數(shù)據(jù)焊接墊連接器81被用作使數(shù)據(jù)線相互連接的連接器，以通過一個(gè)焊接墊將數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到兩個(gè)蘭色像素B1和B2?；蛘?，第二數(shù)據(jù)焊接墊連接器可用于這一目的。下面將結(jié)合圖4和5說明這種連接器的結(jié)構(gòu)。
圖4是表示該數(shù)據(jù)焊接墊連接器的本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基底的平面圖，圖5是沿圖4的V-V′線所作的薄膜晶體管陣列基底的剖面圖。
如圖4和5所示，使位于相鄰蘭色像素的數(shù)據(jù)線62相互連接的兩個(gè)第一數(shù)據(jù)焊接墊連接器21借助相互連接圖案211而相互連接。門絕緣層30具有分別露出兩個(gè)第一數(shù)據(jù)焊接墊連接器21的連接孔32。兩個(gè)用于將數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到相鄰蘭色像素的數(shù)據(jù)線62相互電連接，使連接到它們的第二數(shù)據(jù)焊接墊連接器61經(jīng)連接孔32連接到第一數(shù)據(jù)焊接墊連接器21。
除了諸如ITO和IZO的透明導(dǎo)電材料外，諸如鋁、鋁合金、銀和銀合金的反射導(dǎo)電材料也可用于形成像素電極82。
類似Pentile Matrix像素排列結(jié)構(gòu)的上述結(jié)構(gòu)易適用于在表現(xiàn)字母或圖案(device)時(shí)顯示畫面圖像或圓形和對角線的形狀，從而可實(shí)現(xiàn)具有SVGA像素排列的UXGA級(jí)的分辨率并能減少數(shù)據(jù)焊接墊68的數(shù)量。在這種情況下，高成本數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)ICs的數(shù)量可減少、并使顯示器設(shè)計(jì)中的成本最小化。另外，將數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到蘭色像素的數(shù)據(jù)線與將數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到紅色像素的數(shù)據(jù)線具有相同的形狀、并能防止顯示性能以不均勻方式變差。此外，通過前門線和像素電極的重疊而得到所需的存儲(chǔ)電容量，因像素電極連接器和與之相應(yīng)門線的重疊所導(dǎo)致的寄生電容被最佳化、從而可以均勻方式形成存儲(chǔ)電容。另外，數(shù)據(jù)線被排列在紅或綠色像素處并插入單元像素，于是可避免相鄰數(shù)據(jù)線之間的短路。而且，當(dāng)用一個(gè)驅(qū)動(dòng)IC驅(qū)動(dòng)相鄰蘭色像素時(shí)，利用數(shù)據(jù)焊接墊連接器可將數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)ICs排列在圍繞顯示區(qū)域的單側(cè)區(qū)，以使顯示裝置能在尺寸上最佳化。在這種情況下，用于維修導(dǎo)線的斷路或短路的維修線能容易地形成在顯示區(qū)域的周圍。
圖6是本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基底的平面圖，圖7是沿圖6的VII-VII′線所作的薄膜晶體管陣列基底的剖面圖。
如圖6所示，紅、蘭和綠濾色片的像素R、B1、G、R、B2和G以PentileMatrix形式排列在基底上。紅、蘭和綠色像素R、B1、G、R、B2和G在橫向上依次排列、而在縱向上相同色像素相鄰。蘭色像素B1和B2形成菱形。紅和綠R、G的四個(gè)像素分別排列在菱形的蘭色像素B1和B2的四面。
門線或掃描線221和222一個(gè)接一個(gè)地形成在相應(yīng)的像素行、并沿水平方向前進(jìn)，數(shù)據(jù)線62R、62B1、62G、62R、62B2和62G在門線221和222上方交叉并同時(shí)沿垂直方向前進(jìn)。另外，像素電極82R、82B1、82G、82R、82B2和82G形成在相應(yīng)像素R、B1、G、R、B2和G處，以便通過數(shù)據(jù)線62R、62B1、62G、62R、62B2和62G傳送圖像信號(hào)。存儲(chǔ)電容器線組件俄像素電極82R、82B1、82G、82R、82B2和82G重疊。存儲(chǔ)電容器線組件具有第一存儲(chǔ)電容器線231和232，它們沿水平方向前進(jìn)；第二存儲(chǔ)電容器線25、27和29，它們沿著蘭色像素的像素電極82B1和82B2的側(cè)面從第一存儲(chǔ)電容器線231和232延伸。具有門電極26、源電極65和漏電極66的薄膜晶體管形成在相應(yīng)像素處，以便它們連接到門線221和222、數(shù)據(jù)線62R、62B1、62G、62R、62B2和62G和像素電極82R、82B1、82G、82R、82B2和82G。
具體地，門線組件和存儲(chǔ)電容器線組件形成在透明絕緣基底10上。門線組件包括掃描線或門線221和222，它們沿水平方向前進(jìn)；門線電極26，它連接到門線22。該門線組件還可包括連接到門線221和222的端部的門焊接墊。連接到門線221的門電極26只形成在蘭色像素列B1，連接到其它門線222的門電極26只形成在蘭色像素列B2處。存儲(chǔ)電容器線組件包括第一存儲(chǔ)電容器線231和232，它們沿水平方向前進(jìn)并與門線221和222交替；第二存儲(chǔ)電容器線25、27和29，它們沿紅、蘭和綠R、B1、G、R、B2和G像素的邊界從第一存儲(chǔ)電容器線231和232伸展。存儲(chǔ)電容器線組件和像素R、B1、G、R、B2和G的像素電極82R、82B1、82G、82R、82B2和82G重疊而形成存儲(chǔ)電容器。兩個(gè)相鄰門線221和222在第一存儲(chǔ)電容器線231和232的兩側(cè)相互隔開、并防止該門線組件短路。
門絕緣層30覆蓋門線組件和存儲(chǔ)電容器組件，數(shù)據(jù)線組件形成在低電阻導(dǎo)電材料形成的門絕緣層30上。數(shù)據(jù)線組件包括數(shù)據(jù)線62R、62B1、62G、62R、62B2和62G，它們一個(gè)接一個(gè)地形成在紅、蘭和綠色像素R、B1、G、R、B2和G處并沿垂直方向前進(jìn)；源電極65，它們連接到數(shù)據(jù)線；漏電極66它們對著圍繞門電極26的源電極65。該數(shù)據(jù)線組件還可包括連接到數(shù)據(jù)線單側(cè)端的數(shù)據(jù)焊接墊、以便接收外部的圖像信號(hào)。
位于紅色像素列R處的數(shù)據(jù)線62R被設(shè)置在紅和綠色像素的邊緣，位于蘭色像素列B1和B2處的數(shù)據(jù)線62B1和62B2被設(shè)置在紅和蘭色像素列的中心。位于綠色像素G處的數(shù)據(jù)線62G被設(shè)置在綠色像素列的中心。因此，位于相應(yīng)像素列處的數(shù)據(jù)線62R、62B1、62G、62R、62B2和62G以預(yù)定距離相互分離、并可防止數(shù)據(jù)線62R、62B1、62G、62R、62B2和62G短路。另外，還可避免施加到數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)信號(hào)互相干擾。
在數(shù)據(jù)線組件和半導(dǎo)體層40上利用氮化硅或丙烯基有機(jī)絕緣材料形成鈍化層70。像素電極82R、82B1、82G、82R、82B2和82G形成在位于相應(yīng)像素R、B1、G、R、B2和G處的鈍化層70上并經(jīng)連接孔76連接到漏電極66。
當(dāng)然，上述結(jié)構(gòu)涉及數(shù)據(jù)墊連接結(jié)構(gòu)，在該連接結(jié)構(gòu)中，位于兩個(gè)相鄰像素的數(shù)據(jù)線通過數(shù)據(jù)焊接墊而相互連接。
借助具有Pentile Matrix像素排列結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)電容器線組件可以得到所需的存儲(chǔ)電容量，這將提高顯示性能。用于將門和數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到相鄰像素行和列的信號(hào)線以預(yù)定距離彼此分開，這可防止導(dǎo)線短路。另外，數(shù)據(jù)線以最佳長度設(shè)置在像素的中心，從而可通過數(shù)據(jù)線均勻地延遲信號(hào)傳送。
同時(shí)，信號(hào)線設(shè)置在像素中心的這種結(jié)構(gòu)極適用于具有基于反射導(dǎo)電材料的像素電極的反射型液晶顯示器。插入在數(shù)據(jù)線組件和像素電極之間的鈍化層70最好由具有低介電常數(shù)的有機(jī)絕緣材料制成。鈍化層70可進(jìn)行表面處理以具有凸起和下凹部分、并提高光反射率。鈍化層70可由具有低的光反射和低的光透射的彩色絕緣層構(gòu)成。在這種情況下，鈍化層70可具有黑矩陣的功能，在該黑矩陣中，相鄰像素之間的光泄漏被阻截或入射到半導(dǎo)體層40的光被阻截。此外，門線組件、數(shù)據(jù)線組件和存儲(chǔ)電容器線組件的形狀可以改變，以便將它們用作阻截像素之間光泄漏的黑矩陣。
同時(shí)，在驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的方法中，施加到像素電極的圖像信號(hào)可相對共用電極反復(fù)地變?yōu)檎拓?fù)，以防止液晶劣化。這種驅(qū)動(dòng)技術(shù)稱為“反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)”。如果液晶的反轉(zhuǎn)極性(inversion polarity)被不規(guī)則地驅(qū)動(dòng)，則施加到像素電極的圖像信號(hào)會(huì)嚴(yán)重變形、并產(chǎn)生閃爍。因此，液晶顯示器的圖像質(zhì)量易于變差。為解決這個(gè)問題，在紅、蘭和綠色像素列順序排列的PentileMatrix像素排列結(jié)構(gòu)中，在第一或第二級(jí)彼此相鄰的蘭色像素列的數(shù)據(jù)線借助一個(gè)焊接墊而相互連接，位于蘭色像素列之間的紅和綠色像素列的數(shù)據(jù)線相互交叉以傳送圖像信號(hào)。
圖8-10表示本發(fā)明第四到第六優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器中的相互連接導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)和反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的方式。在圖8-10中，符號(hào)“·”表示蘭色像素列的薄膜晶體管的位置，符號(hào)“+”和“-”表示相對于施加到共用電極的共用電壓而施加到像素電極的像素電壓(圖像信號(hào))的極性。
如圖8-10所示，在第四到第六優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器中，紅、綠和蘭色像素在橫向上順序排列，紅和綠色像素在縱向上交替排列。蘭色像素列位于每兩個(gè)像素行的相鄰紅和綠色像素列之間。四個(gè)圍繞蘭色像素左右兩側(cè)的紅和蘭色像素在蘭色像素周圍彩色對彩色地相互面對。在這些優(yōu)選實(shí)施例中，十二個(gè)像素列構(gòu)成像素排列單元。
如圖8所示，在本發(fā)明第四優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器中，在第(n+4)蘭色像素列的數(shù)據(jù)線62被電連接到第(n+1)蘭色像素列的數(shù)據(jù)線62，以使第(n+4)蘭色像素列的像素經(jīng)連接到第(n+1)蘭色像素列的數(shù)據(jù)線62的數(shù)據(jù)焊接墊接收圖像信號(hào)。第(n+7)蘭色像素列的數(shù)據(jù)線62被電連接到第(n+10)蘭色像素列的數(shù)據(jù)線62，以使第(n+7)蘭色像素列的像素經(jīng)連接到第(n+10)蘭色像素列的數(shù)據(jù)線62的數(shù)據(jù)焊接墊接收圖像信號(hào)。另外，第(n+5)綠色像素列的數(shù)據(jù)線62與第(n+6)紅色像素列的數(shù)據(jù)線62交叉，以使它們分別將圖像信號(hào)傳送到第(n+6)綠色像素列的像素和第(n+5)綠色像素列的像素。
當(dāng)利用橫向和縱向中的點(diǎn)反轉(zhuǎn)(dot inversion)而驅(qū)動(dòng)上述結(jié)構(gòu)的液晶顯示器時(shí)，如圖8所示，進(jìn)行反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，相對液晶顯示器控制板的整個(gè)區(qū)域的極性順序是+ + +、---、+-+和-+-。
如圖9所示，在本發(fā)明第五優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器中，第(n+7)蘭色像素列的數(shù)據(jù)線62電連接到第(n+1)蘭色像素列的數(shù)據(jù)線62，以便第(n+7)蘭色像素列經(jīng)連接到第(n+1)蘭色像素列的數(shù)據(jù)線62的焊接墊而接收圖像信號(hào)。第(n+10)蘭色像素列的數(shù)據(jù)線62電連接到第(n+4)蘭色像素列的數(shù)據(jù)線62，以便第(n+10)蘭色像素列經(jīng)連接到第(n+4)蘭色像素列的數(shù)據(jù)線62的焊接墊而接收圖像信號(hào)。另外，第(n+8)綠色像素列的數(shù)據(jù)線62與第(n+9)紅色像素列的數(shù)據(jù)線62交叉，以使它們分別將圖像信號(hào)傳送到第(n+9)綠色像素列和第(n+8)紅色像素列。
當(dāng)利用橫向和縱向中的點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上述結(jié)構(gòu)的液晶顯示器時(shí)，如圖9所示，進(jìn)行反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，相對液晶顯示器控制板的整個(gè)區(qū)域的極性順序是+++和-+-。
如圖10所示，在本發(fā)明第六優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器中，第(n+10)蘭色像素列的數(shù)據(jù)線62電連接到第(n+1)蘭色像素列的數(shù)據(jù)線62，以便第(n+10)蘭色像素列經(jīng)連接到第(n+1)蘭色像素列的數(shù)據(jù)線62的焊接墊而接收圖像信號(hào)。第(n+7)蘭色像素列的數(shù)據(jù)線62電連接到第(n+4)蘭色像素列的數(shù)據(jù)線62，以便第(n+7)蘭色像素列經(jīng)連接到第(n+4)蘭色像素列的數(shù)據(jù)線62的焊接墊而接收圖像信號(hào)。另外，第(n+8)綠色像素列的數(shù)據(jù)線62與第(n+9)紅色像素列的數(shù)據(jù)線62交叉，以使它們分別將圖像信號(hào)傳送到第(n+9)綠色像素列和第(n+8)紅色像素列。
當(dāng)利用橫向和縱向中的點(diǎn)反轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)上述結(jié)構(gòu)的液晶顯示器時(shí)，如圖10所示，進(jìn)行反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)相對液晶顯示器控制板的整個(gè)區(qū)域的極性順序是+++、-+-、+-+和---。
在驅(qū)動(dòng)本發(fā)明第五優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的方法中，可利用點(diǎn)反轉(zhuǎn)進(jìn)行反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，并使極性順序在像素橫向上表現(xiàn)為+++和-+-。但是，利用幀反轉(zhuǎn)易于在像素縱向進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、并產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象。為解決這一問題，可在橫向進(jìn)行列反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，或可在縱向進(jìn)行兩點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
圖11和12表示本發(fā)明第五優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器中的列反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)和兩點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
如圖11所示，在驅(qū)動(dòng)本發(fā)明第五優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的方法中，當(dāng)在橫向進(jìn)行列反轉(zhuǎn)時(shí)，利用沿蘭色像素橫向或縱向的彩色反轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)液晶顯示裝置。
如圖12所示，當(dāng)沿縱向進(jìn)行兩點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，蘭色像素可包括沿縱向和橫向的均勻的點(diǎn)反轉(zhuǎn)。
同時(shí)，在用于第一優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基底的結(jié)構(gòu)中，在相鄰蘭色像素列B1和B2之間容易產(chǎn)生液晶電容差。為解決這一問題，用于將門線信號(hào)傳送到相應(yīng)像素的第一像素電極連接器851和門線22之間的重疊面積可被最佳化。為了消除相鄰兩個(gè)蘭色像素列之間的亮度差，可與薄膜晶體管一樣、在兩個(gè)相鄰像素行交替地設(shè)置第一和第二像素電極，以便使它們不與將門信號(hào)傳送到相應(yīng)像素行的門線重疊。
圖13-15表示本發(fā)明第七到第九優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器中的點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方式。第七到第九優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)與圖1所示的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)相同，進(jìn)行兩點(diǎn)反轉(zhuǎn)的液晶顯示器的像素排列結(jié)構(gòu)被示于圖13-15中。
在圖1所示的第一優(yōu)選實(shí)施例中，第一和第二像素電極連接器851和852與相同的門線22重疊。在第七優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的薄膜晶體管基底中，與薄膜晶體管的排列結(jié)構(gòu)相同，第一和第二像素電極連接器相對兩個(gè)相鄰像素行交替地排列。第一像素電極連接器與鄰接同第二像素電極連接器重疊的門線的門線相重疊、以使在兩個(gè)相鄰蘭色像素行的像素電極彼此電連接。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，在B1和B2像素處的像素電極具有相同的結(jié)構(gòu)。如圖13所示，兩個(gè)像素被排列以便以一個(gè)像素的1/2距離移動(dòng)。在蘭色像素處的薄膜晶體管只被定位在該像素的周圍。
如圖13所示，當(dāng)利用第七優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行兩點(diǎn)反轉(zhuǎn)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)均勻的反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，第一和第二像素電極連接器可與將掃描信號(hào)傳送到相鄰前像素的門線完全重疊，從而能夠削除在蘭色像素處產(chǎn)生的亮度差。
在第七優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器中，第一和第二像素電極連接器與前像素行的門線重疊，以削除蘭色像素列之間的亮度差。與之相比，在第八優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器中，與圖所示的B1像素相同，在B2像素處的第二像素電極連接器與在相應(yīng)像素列處的門線重疊。在這種情況下，如圖14所示，第一和第二像素電極連接器被設(shè)置在像素中心、同時(shí)薄膜晶體管被設(shè)置在蘭色像素的一側(cè)部分。但是，在第八優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，薄膜晶體管只被連接到兩個(gè)相鄰像素行的一個(gè)門線，在連接到該薄膜晶體管的門線產(chǎn)生嚴(yán)重的信號(hào)延遲，于是在門線之間導(dǎo)致極大的信號(hào)傳送差。為解決這個(gè)問題，如圖15所示，可對相鄰像素列的蘭色像素進(jìn)行設(shè)置以便以該像素的1/2距離移動(dòng)。
同時(shí)，與第四到第九優(yōu)選實(shí)施例相同，當(dāng)門線62相互交叉以便將圖像信號(hào)交叉?zhèn)魉偷较噜彽募t和綠色像素列時(shí)，該數(shù)據(jù)線交叉連接線最好形成在與該數(shù)據(jù)線和該像素電極相同的平面(與第一到第三優(yōu)選實(shí)施例相同)。這將結(jié)合圖16和17進(jìn)行說明。
圖16和17是本發(fā)明第四到第九優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的數(shù)據(jù)線交叉連接單元的平面圖。標(biāo)號(hào)210表示形成在與門線組件相同平面的第一交叉連接線。標(biāo)號(hào)610和620表示形成在與該數(shù)據(jù)線組件相同平面的第二交叉連接線。標(biāo)號(hào)810表示形成在與該像素電極相同平面的第三交叉連接線。
如圖16所示，在第四到第九優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基底中，用于將圖像信號(hào)傳送到紅和綠色像素列的第(n+5)和第(n+6)數(shù)據(jù)線62或第(n+8)和第(n+9)數(shù)據(jù)線62相互平行地前進(jìn)，數(shù)據(jù)焊接墊68交叉連接到相應(yīng)的數(shù)據(jù)線62。第二交叉連接線610被彎曲以便分別將第(n+6)和第(n+9)數(shù)據(jù)焊接墊68電連接到第(n+5)和第(n+8)數(shù)據(jù)線62。第一交叉連接線210和第三交叉連接線810分別將第(n+5)和第(n+8)數(shù)據(jù)焊接墊68連接到第(n+6)和第(n+9)數(shù)據(jù)線62。第一交叉連接線210形成在與門線組件相同的平面、并被彎曲以便與第二交叉連接線610交叉。第三交叉連接線810通過形成在圖2所示的門絕緣層30或圖2所示的鈍化層70上的連接孔700將第一交叉連接線210連接到數(shù)據(jù)線62。
圖17表示圖16所示的第二交叉連接線610像第一交叉連接線210那樣被改變的結(jié)構(gòu)，以便在數(shù)據(jù)線交叉連接單元形成均勻的接觸電阻。如圖17所示，第二交叉連接線620通過形成在圖2所示的門絕緣層30或圖2所示的鈍化層70上的連接孔700而將連接到相鄰數(shù)據(jù)線62的第三交叉連接線810與數(shù)據(jù)焊接墊68相互連接。
另外，當(dāng)用于將圖像信號(hào)傳送到紅和綠色像素并同時(shí)帶有(bearing)該數(shù)據(jù)線交叉連接單元的數(shù)據(jù)線包括第一和第二交叉連接線之間或第二和第三交叉連接線之間的連接部分時(shí)，與其它數(shù)據(jù)線存在線性阻抗差別，這將使液晶顯示器的顯示性能變差。為了解決這個(gè)問題，將數(shù)據(jù)線之間的線性阻抗差最小化。為此，連接器最好形成在相應(yīng)的數(shù)據(jù)線處。這將結(jié)合圖18進(jìn)行說明。
圖18是本發(fā)明第四到第九優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的數(shù)據(jù)線連接單元和數(shù)據(jù)線交叉連接單元的平面圖。
如圖18所示，每個(gè)數(shù)據(jù)線62通過形成在與門線組件同一平面的第一連接線250和形成在與像素電極同一平面的第二連接線820而被連接到數(shù)據(jù)焊接墊68。
在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，每個(gè)數(shù)據(jù)線62經(jīng)兩個(gè)連接部分被連接到數(shù)據(jù)焊接墊，因此，所有的數(shù)據(jù)線62具有一致的線性阻抗。在這種情況下，可避免顯示裝置的顯示性能變差。
同時(shí)，為了用具有Pentile Matrix像素排列結(jié)構(gòu)的液晶顯示器表示高分辨率畫面圖像，可利用渲染技術(shù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。該渲染技術(shù)涉及分別驅(qū)動(dòng)紅、綠和蘭色像素并驅(qū)動(dòng)定位在目標(biāo)像素附近的像素，從而使該像素周圍的亮度散射并將該像素組作為一個(gè)點(diǎn)而顯示的技術(shù)。在這種情況下，斜線或曲線能以清楚明晰的方式顯示、并能提高分辯率。
黑矩陣形成在相應(yīng)像素之間以阻截光的泄漏，與黑矩陣對應(yīng)的顯示部分顯示為黑色。因此，黑矩陣區(qū)域不能通過渲染技術(shù)在亮度上進(jìn)行控制并會(huì)產(chǎn)生相位誤差。為了解決這個(gè)問題，黑矩陣的寬度被最小化，以使黑矩陣在像素之間的面積最小。為此，圖1和6所示的像素電極82、82R、82G、82B1、和82B2在單元像素中具有最大的尺寸，以使該像素電極的周邊與門線22和門線62的周邊重疊。在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，門線22由一個(gè)導(dǎo)線形成、并省略了門線連接器27。如圖2所示，也可附加分離的存儲(chǔ)電容器線組件。但是，當(dāng)像素電極與數(shù)據(jù)線82重疊時(shí)，因插入它們之間的鈍化層70而產(chǎn)生寄生電容，于是經(jīng)數(shù)據(jù)線62傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)被變形。為了解決這個(gè)問題，利用具有低介電常數(shù)并經(jīng)化學(xué)汽相沉積而具有良好平整性的丙烯基有機(jī)絕緣材料構(gòu)成鈍化層70。例如，鈍化層70可利用諸如SiOC和SiOF的具有4.0或更小的低介電常數(shù)的低介電絕緣材料構(gòu)成。在這種情況下，像素內(nèi)的像素電極的尺寸可被最大化，于是可得到高的孔徑比，同時(shí)用于阻擋像素之間的光泄漏的黑矩陣的寬度可最小化。當(dāng)黑矩陣的面積被最小化時(shí)，亮度增加、并改善彩色顯示，從而能更恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行渲染。
在用于本發(fā)明第一到第九優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基底中，相鄰蘭色像素行的像素電極相互連接，或相鄰蘭色像素的數(shù)據(jù)線被連接到一個(gè)焊接墊。另外，對薄膜晶體管陣列基底設(shè)置了各種導(dǎo)線結(jié)構(gòu)和導(dǎo)線連接結(jié)構(gòu)。為便于反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)或渲染、以及為簡化數(shù)據(jù)線組件結(jié)構(gòu)，將數(shù)據(jù)焊接墊連接到每個(gè)數(shù)據(jù)線以傳送到達(dá)的數(shù)據(jù)信號(hào)。這將在下面詳細(xì)說明。
圖19是本發(fā)明第十優(yōu)選實(shí)施例的具有Pentile Matrix像素排列結(jié)構(gòu)的液晶顯示器的平面圖。
如圖19所示，紅、蘭和綠R、B和G像素排列成矩陣形。紅、蘭和綠R、B和G像素沿橫向順序排列，紅和綠R和G像素在縱向交替排列、而蘭B像素在縱向重復(fù)排列。紅和綠色像素在兩個(gè)相鄰像素行沿對角線彼此面對、并彩色對彩色地圍繞蘭色像素。用于傳送掃描信號(hào)或門信號(hào)的門線或掃描線22形成在相應(yīng)像素行并沿水平方向前進(jìn)。數(shù)據(jù)線62在門線22上交叉以傳送數(shù)據(jù)信號(hào)并限定該像素。數(shù)據(jù)線62形成在相應(yīng)像素行并沿垂直方向前進(jìn)。
蘭色像素與紅和綠色像素具有相同的排列結(jié)構(gòu)。薄膜晶體管形成在門線22和數(shù)據(jù)線62的交叉區(qū)。每個(gè)薄膜晶體管具有門電極26，它連接到門線22；源電極65，它連接到數(shù)據(jù)線62；和漏電極，它面對源電極65，源電極65圍繞與半導(dǎo)體層40一起的門電極26。像素電極82形成在每個(gè)蘭色像素處，以便通過薄膜晶體管電連接到門線22和數(shù)據(jù)線62。存儲(chǔ)電容器電極線23形成在門線22的同一平面并沿水平方向前進(jìn)。存儲(chǔ)電容器電極線23與像素電極82重疊而形成存儲(chǔ)電容器。數(shù)據(jù)線組件還包括連接到漏電極66的存儲(chǔ)電容器導(dǎo)電圖案64。存儲(chǔ)電容器導(dǎo)電圖案64與存儲(chǔ)電容器電極線23重疊以進(jìn)一步增加存儲(chǔ)電容量。形成在鈍化層70上的用以將像素電極82連接到數(shù)據(jù)線組件的連接孔76(如圖1和2所示)位于存儲(chǔ)電容器導(dǎo)電圖案64之上，數(shù)據(jù)焊接墊68連接到數(shù)據(jù)線62的端部以接收外部的圖像信號(hào)并將信號(hào)傳送到數(shù)據(jù)線62。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，用于將數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到蘭色像素列B的數(shù)據(jù)線62通過相應(yīng)數(shù)據(jù)焊接墊68接收數(shù)據(jù)信號(hào)、以便于進(jìn)行反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。即，與第四到第九優(yōu)選實(shí)施例的相關(guān)結(jié)構(gòu)相同，用于反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的復(fù)雜導(dǎo)線結(jié)構(gòu)將不再需要。另外，數(shù)據(jù)線組件不需要進(jìn)行反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)線連接單元和數(shù)據(jù)線交叉連接單元。在這種情況下，在整個(gè)基底面積上的導(dǎo)線線性阻抗可相等。此外，蘭色像素B的數(shù)據(jù)線66被連接到相應(yīng)數(shù)據(jù)焊接墊68以接收圖像信號(hào)，于是，能夠方便地與第一到第三優(yōu)選實(shí)施例的其他效果一起進(jìn)行渲染。
當(dāng)進(jìn)行渲染操作時(shí)，只有蘭色像素稍微影響分辯率。因此，像素電壓只施加到紅和綠色像素。對于第四到第九優(yōu)選實(shí)施例的像素排列結(jié)構(gòu)，當(dāng)蘭色像素以不規(guī)則方式排列時(shí)，紅或綠色像素在四個(gè)方向具有不對稱結(jié)構(gòu)。因此，顯示畫面圖像的像素中心與用于渲染操作所建立的像素中心偏離，這將產(chǎn)生所謂的相位誤差。由于蘭色像素幾乎不影響分辨率，所以，在渲染操作中，設(shè)置并施加用于紅或綠色像素的像素電壓而不考慮蘭色像素區(qū)。但是，當(dāng)蘭色像素區(qū)實(shí)際存在時(shí)，用于顯示的像素中心從用于渲染的像素中心偏離，進(jìn)而產(chǎn)生相位誤差。為了解決這個(gè)問題，所設(shè)置的蘭色像素面積應(yīng)當(dāng)小于紅色像素面積和綠色像素面積。這將在下面具體說明。
圖20是本發(fā)明第十一優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的薄膜晶體管排列基底的平面圖。如圖20所示，除了所設(shè)置的蘭色像素B的面積小于紅色像素R的面積和綠色像素G的面積之外，該薄膜晶體管排列基底的的其它部件和結(jié)構(gòu)與第十優(yōu)選實(shí)施例相同。
具體地，所設(shè)置的蘭色像素B的寬度窄于紅色像素R和綠色像素G的寬度。在這種結(jié)構(gòu)中，蘭色像素面積小到使用于顯示的紅色像素R和綠色像素G的中心可近似為具有為渲染操作所設(shè)置的數(shù)據(jù)電壓的紅色像素R和綠色像素G的中心。這將使相位誤差盡可能最小化。由于蘭色像素B小于紅色像素R和綠色像素G，所以蘭色像素B建立的存儲(chǔ)電容量也小于紅色像素R和綠色像素G。為此，用于蘭色像素B的存儲(chǔ)電容器導(dǎo)電圖案68與面積小于紅色像素R和綠色像素G的面積的對應(yīng)的存儲(chǔ)電容器線23重疊。
然而，在所設(shè)置的蘭色像素面積小于綠色像素面積和紅色像素面積的情況下，綠色像素面積變得較大并提高了亮度，但彩色座標(biāo)的X和Y值增加而使整個(gè)畫面圖像變得微紅。為了解決這個(gè)問題，當(dāng)用背光作為液晶顯示器的光源時(shí)，在設(shè)置的紅、綠和蘭光量比例為1∶1∶1的最佳白色條件下，使蘭色光量大于紅色和綠色光量。這將在下面具體說明。
圖21是表示在彩色坐標(biāo)中作為背光中紅、綠和蘭色光量變化的函數(shù)、以及紅、綠、和蘭色像素面積的變化的函數(shù)的數(shù)據(jù)表格。圖22是表示圖21所述結(jié)果的曲線圖。在圖21和22中，條件1表示背光產(chǎn)生白光、且紅、綠和蘭色光量比例為1∶1∶1的最佳條件。條件2表示與條件1相比，紅、綠和蘭色光量比例為0.93∶0.98∶1.09。條件3表示與條件1相比，紅、綠和蘭色光量比例為0.87∶0.95∶1.18。小寫字母x和y表示彩色座標(biāo)的位置。x和y值的增加意味著畫面圖像變成棕色，x和y值的減小意味著畫面圖像變成綠色。
如圖21和22所示，在相應(yīng)的條件1-3中，當(dāng)蘭色像素面積減小而紅色像素和綠色像素面積增加時(shí)，x和y值增加。在紅色像素面積、蘭色像素面積和綠色像素面積相同的情況下，當(dāng)背光中的蘭色光量增加時(shí)，x和y值減小。假如與紅和綠色像素面積相比，蘭色像素面積增加20％。在這種情況下，當(dāng)用背光將紅、綠和蘭色光量比例控制為0.87∶0.95∶1.18時(shí)，紅色像素面積、蘭色像素面積和綠色像素面積是1∶1∶1的彩色坐標(biāo)和用背光將紅、綠和蘭色光量控制為1∶1∶1的比例能夠得到。因此，當(dāng)蘭色像素面積減小而使渲染操作期間產(chǎn)生的相位誤差最小化時(shí)，背光中的蘭色光量被控制而使彩色座標(biāo)具有理想值。在這種情況下，彩色顯示效果可被最佳化。
如上所述，在Pentile Matrix像素排列結(jié)構(gòu)中，在顯示字母或圖案時(shí)可實(shí)現(xiàn)高分辨率顯示能力、并使設(shè)計(jì)成本最小化。當(dāng)用于將信號(hào)傳送到蘭色單元像素的數(shù)據(jù)線以與其它導(dǎo)線相同的形狀線性地構(gòu)成時(shí)，將可得到均勻一致的顯示性能。此外，利用前門線可得到存儲(chǔ)電容，同時(shí)可使因像素電極連接器與它們自己的門線的重疊所產(chǎn)生的寄生電容最佳化，從而以均勻一致的方式形成存儲(chǔ)電容。再有，數(shù)據(jù)線組件和門線組件以預(yù)定距離相互隔開，并可防止相鄰導(dǎo)線的短路。利用數(shù)據(jù)焊接墊可將數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)ICs設(shè)置在顯示區(qū)域的一側(cè)區(qū)域、并使顯示裝置的尺寸最佳化。在這種情況下，維修線可方便地形成在顯示區(qū)域的周圍以便維修導(dǎo)線的可能斷路或短路。此外，圖像信號(hào)被交叉施加到相互電連接的兩個(gè)蘭色像素列之間的相鄰紅和綠色像素列，于是可用更一致的極性進(jìn)行反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。另外，相鄰蘭色像素列可被設(shè)置得以像素1/2的距離移動(dòng)。于是，可利用前門線或在所有蘭色像素處的當(dāng)前門線進(jìn)行反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)，可以均勻一致的方式得到存儲(chǔ)電容。另外，門線和數(shù)據(jù)線與像素電極重疊并插入低介電絕緣材料，以便能得到最大的孔徑比。在這種情況下，能以有效的方式使用渲染驅(qū)動(dòng)技術(shù)、并以高精度和高分辨率顯示畫面圖像。此外，數(shù)據(jù)線通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)焊接墊接收圖像信號(hào)，因而不需要復(fù)雜的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)或?qū)Ь€連接結(jié)構(gòu)，并能方便地進(jìn)行渲染操作或反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。再有，蘭色像素面積被設(shè)置得小于紅色像素面積和綠色像素面積，因而能使渲染操作時(shí)的相位誤差最小化。在這種情況下，背光中的蘭色光量增加，從而可得到最佳的彩色渲染效果。
雖然已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說明了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離如所附權(quán)利要求書所述的本發(fā)明的宗旨和范圍的前提下、顯然可以作出各種改變和替換。
權(quán)利要求
1.液晶顯示器，包括紅、蘭和綠色像素，它們依次沿橫向排列，紅和綠色像素在縱向上交替設(shè)置，而蘭色像素在縱向上重復(fù)地設(shè)置，在圍繞蘭色像素的相互面對的兩個(gè)相鄰像素行處，四個(gè)紅和綠色像素圍繞兩個(gè)蘭色像素；門線，它們設(shè)置在相應(yīng)的像素行以便將掃描信號(hào)或門信號(hào)傳送給像素并同時(shí)在水平方向前進(jìn)；數(shù)據(jù)線，它們以絕緣方式在門線上方交叉，以便將圖像信號(hào)或數(shù)據(jù)信號(hào)傳送給像素，數(shù)據(jù)線設(shè)置在相應(yīng)像素列并同時(shí)沿垂直方向前進(jìn)；像素電極，沿像素行和列形成在相應(yīng)的像素處以接收數(shù)據(jù)信號(hào)；和薄膜晶體管，它們沿像素行和列方向形成在相應(yīng)的像素處，薄膜晶體管具有連接到門線的門電極、連接到數(shù)據(jù)線的源電極和連接到像素電極的漏電極。
2.如權(quán)利要求1的液晶顯示器，其中，利用渲染技術(shù)驅(qū)動(dòng)該液晶顯示器。
3.如權(quán)利要求1的液晶顯示器，其中，該像素電極與將掃描或門信號(hào)傳送到相鄰前像素行的前門線或在門線同一平面上形成的、并與該門線分離的存儲(chǔ)電容器電極重疊，從而形成存儲(chǔ)電容器。
4.如權(quán)利要求3的液晶顯示器，還包括存儲(chǔ)電容器導(dǎo)電圖案，該導(dǎo)電圖案形成在與門線相同的平面上并連接到漏電極，該存儲(chǔ)電容器導(dǎo)電圖案和存儲(chǔ)電容器電極線重疊。
5.如權(quán)利要求1的液晶顯示器，還包括鈍化層，它由介電常數(shù)為4.0或更小的丙烯基有機(jī)絕緣材料或低介電絕緣材料經(jīng)化學(xué)汽相沉積而形成在像素電極與門線或數(shù)據(jù)線之間，該鈍化層具有將像素電極電連接到漏電極的連接孔。
6.如權(quán)利要求5的液晶顯示器，其中，該連接孔形成在存儲(chǔ)電容器導(dǎo)電圖案上面。
7.如權(quán)利要求1的液晶顯示器，其中，每個(gè)數(shù)據(jù)線被連接到數(shù)據(jù)焊接墊，以接收來自外部的數(shù)據(jù)信號(hào)。
8.如權(quán)利要求1的液晶顯示器，其中，該像素電極由透明導(dǎo)電材料或反射導(dǎo)電材料構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1的液晶顯示器，其中，蘭色像素具有小于綠色像素和紅色像素的面積。
10.如權(quán)利要求9的液晶顯示器，還包括背光，與紅、綠、蘭光量比為1∶1∶1的白光狀態(tài)相比，該背光中的蘭光量大于紅光量和綠光量。
全文摘要
紅、藍(lán)和綠色像素順序地排列成行。紅和綠色像素交替地排成列而藍(lán)色像素重復(fù)地排成列。在蘭色像素周圍的兩個(gè)相鄰且相互面對的像素行中，四個(gè)紅和綠色像素圍繞兩個(gè)藍(lán)色像素。門線被設(shè)置在相應(yīng)行中以傳送掃描信號(hào)。數(shù)據(jù)線以絕緣方式交叉在門線上方并排列在相應(yīng)的列，以便傳送圖像信號(hào)。像素電極和薄膜晶體管形成在相應(yīng)像素。藍(lán)色像素具有等于或小于紅和綠色像素的面積。像素電極通過諸如SiOC、SiOF的低介電有機(jī)材料或絕緣材料的鈍化層而與門或數(shù)據(jù)線重疊。
文檔編號(hào)G02F1/1368GK1503921SQ02808276
公開日2004年6月9日 申請日期2002年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月24日
發(fā)明者盧南錫, 洪雯杓, 蔡鐘哲, 盧水貴 申請人:三星電子株式會(huì)社