專利名稱：一種液晶顯示器像素結(jié)構(gòu)、陣列基板以及液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及ー種液晶顯示器像素結(jié)構(gòu)、陣列基板以及液晶顯示器。
背景技術(shù)：
薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-IXD)具有體積小、功耗低、無輻射等特點(diǎn)，在當(dāng)前的平板顯示器市場(chǎng)中占據(jù)了主導(dǎo)地位。其中，高級(jí)超維場(chǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù)(ADvanced SuperDimension Switch,簡(jiǎn)稱ADS),通過同一平面內(nèi)狹縫電極邊緣所產(chǎn)生的電場(chǎng)以及狹縫電極層與板狀電極層間產(chǎn)生的電場(chǎng)形成多維電場(chǎng)，使液晶盒內(nèi)狹縫電極間、電極正上方所有取向液晶分子都能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，從而提高了液晶工作效率并増大了透光效率。高級(jí)超維場(chǎng)開·關(guān)技術(shù)可以提高TFT-IXD產(chǎn)品的畫面品質(zhì)，具有高分辨率、高透過率、低功耗、寬視角、高開ロ率、低色差、無擠壓水波紋(push Mura)等優(yōu)點(diǎn)。ADS模式的TFT-IXD陣列基板一般是通過多次構(gòu)圖エ藝來完成，每一次構(gòu)圖エ藝中有分別包括掩膜、曝光、顯影、刻蝕和剝離等エ藝，其中，刻蝕エ藝包括干法刻蝕和濕法刻蝕。例如通過五次構(gòu)圖エ藝完成TFT-IXD陣列基板的過程包括通過第一次構(gòu)圖エ藝在玻璃基板上形成透明的公共(ITO Common)電極；通過第二次構(gòu)圖エ藝形成柵極線和偶數(shù)條數(shù)據(jù)線。通過第三次構(gòu)圖エ藝形成有源層、薄膜晶體管TFT的源漏金屬電極，以及奇數(shù)條數(shù)據(jù)線；通過第四次構(gòu)圖エ藝形成鈍化層以及過孔；沉積透明導(dǎo)電層，通過第五次構(gòu)圖エ藝形成像素(ITO Piex)電極。形成的TFT-IXD陣列基板像素結(jié)構(gòu)的截面圖如圖I所示，包括玻璃基板I、公共電極2、柵極3、金屬絕緣層4、有源層5、源漏金屬電極6、鈍化層7、過孔8和像素電極9。而TFT-IXD陣列基板像素結(jié)構(gòu)的平面圖如圖2所示，包括公共電極2，柵極線3，柵極線上3的源漏金屬電極6，過孔8、像素電極9。其中，像素電極9呈條狀分布。每條像素電極的寬度為a。這種TFT-IXD陣列基板結(jié)構(gòu)中包括公共電極，因此,存儲(chǔ)電容一般在公共電極線上，即存儲(chǔ)電容是由公共電極與像素電極構(gòu)成。在TFT-IXD工作的時(shí)候，像素電極充電結(jié)束后會(huì)出現(xiàn)ー個(gè)像素點(diǎn)位差，即跳變電壓A vp，該跳變電壓為
(W 一V )x廠
AV 一、gb が 爐r ^ ^ r/ \
LUUUbJ LSV —1 疋しgs くくしst+しIc)け)
(し十り‘,其中，Vgh為柵電極的開啟電壓，Vgl為柵電極的關(guān)斷電壓，Cgs為寄存電容，Clc為液晶電容，Cst為存儲(chǔ)電容，并且，Cgs くく Cst+Clc。由公式(I)可知，當(dāng)TFT-IXD的存儲(chǔ)電容Cst不同吋，會(huì)造成跳變電壓A Vp不同，從而引起TFT-LCD的面板上亮度不同。而陣列基板上像素電極呈條狀分布，當(dāng)像素電極的寬度a不同時(shí)，覆蓋在公共電極上的像素電極的面積不同，從而，TFT-LCD面內(nèi)的存儲(chǔ)電容不同。可見，跳變電壓AVp隨著像素電極的寬度a的變化而變化，即跳變電壓AVp對(duì)像素電極的寬度a的變化比較敏感。而現(xiàn)有的形成TFT-LCD陣列基板的エ藝中，由于設(shè)備的原因，還不能確保每次形成的陣列基板中像素電極的寬度a都是ー樣的，都是不變的。因此，現(xiàn)有的ADS模式的TFT-LCD還可能存在面板亮度不均的問題，畫面質(zhì)量還不是很穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供ー種液晶顯示器像素結(jié)構(gòu)、陣列基板及液晶顯示器，用以提高液晶顯示器畫面質(zhì)量的穩(wěn)定性。本發(fā)明實(shí)施例提供ー種液晶顯示器像素結(jié)構(gòu)，包括柵極線、公共電極、薄膜晶體管、數(shù)據(jù)線、以及像素電極，其中，所述像素電極呈條狀分布，并且，至少一條像素電極的部分區(qū)域或全部區(qū)域與所述柵極線的部分區(qū)域重疊放置。本發(fā)明實(shí)施例提供ー種液晶顯示器陣列基板，包括至少ー個(gè)上述像素結(jié)構(gòu)?！け景l(fā)明實(shí)施例提供ー種液晶顯示器，包括上述陣列基板。本發(fā)明實(shí)施例中，液晶顯示器陣列基板的像素結(jié)構(gòu)中，像素電極呈條狀分布，并且，至少一條像素電極的部分區(qū)域或全部區(qū)域與所述柵極線的部分區(qū)域重疊放置。這樣，像素電極與柵極線之間的存儲(chǔ)電容Cgsl與像素電極與公共電極之間的存儲(chǔ)電容Cst可根據(jù)像素電極的寬度a變化同步增大或減少，從而，降低躍變電壓AVp對(duì)エ藝中像素電極的寬度a變化的敏感度，進(jìn)ー步降低了 TFT-LCD因エ藝出現(xiàn)的面板亮度不均的幾率，提高畫面質(zhì)量的穩(wěn)定性。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中TFT-IXD陣列基板像素結(jié)構(gòu)的截面圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中TFT-IXD陣列基板像素結(jié)構(gòu)的平面圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例中TFT-IXD陣列基板像素結(jié)構(gòu)的平面圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例中形成TFT-IXD陣列基板的流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)于存儲(chǔ)電容在公共電極線上TFT-IXD陣列基板像素結(jié)構(gòu)，為減少跳變電壓AVp對(duì)像素電極的寬度a變化的敏感度，增加像素電極的覆蓋面積，將像素電極延伸到與柵線對(duì)應(yīng)的位置上，使得一條、兩條、或多條像素電極的部分區(qū)域或全部區(qū)域與柵極線的部分區(qū)域重疊放置，這樣，在像素電極與柵極線之間產(chǎn)生ー個(gè)額外的存儲(chǔ)電容Cgsl,該像素電極與柵極線之間的存儲(chǔ)電容Cgsl與像素電極與公共電極之間的存儲(chǔ)電容Cst可根據(jù)像素電極的寬度變化同步增大或減少，從而，降低躍變電壓AVp對(duì)エ藝中像素電極的寬度變化的敏感度，進(jìn)ー步降低了 TFT-LCD因エ藝出現(xiàn)的面板亮度不均的幾率，提高液晶顯示器畫面質(zhì)量的穩(wěn)定性。參見圖3，TFT_IXD陣列基板的像素結(jié)構(gòu)包括公共電極2，柵極線3，柵極線上3的源漏金屬電極6，過孔8、像素電極9。其中，像素電極9呈條狀分布，并且，有一條，兩條，或多條像素電極的部分區(qū)域或全部區(qū)域與柵極線的部分區(qū)域重疊放置。即至少一條像素電極的部分區(qū)域或全部區(qū)域與柵極線的部分區(qū)域重疊放置。本發(fā)明實(shí)施例中，可只有一條像素電極的部分區(qū)域或全部區(qū)域與柵極線的部分區(qū)域重疊放置。當(dāng)兩條或兩條以上的像素電極的部分區(qū)域或全部區(qū)域與柵極線的部分區(qū)域重疊放置時(shí)，包括第一像素電極的部分區(qū)域或全部區(qū)域與柵極線的第一區(qū)域重疊放置，第二像素電極的部分區(qū)域或全部區(qū)域與柵極線的第二區(qū)域重疊放置。即第一像素電極的部分區(qū)域與柵極線的第一區(qū)域重疊放置，第二像素電極的部分區(qū)域與柵極線的第二區(qū)域重疊放置；或，第一像素電極的部分區(qū)域與柵極線的第一區(qū)域重疊放置，第二像素電極的全部區(qū)域與柵極線的第二區(qū)域重疊放置；或，第一像素電極的全部區(qū)域與柵極線的第一區(qū)域重疊放置，第二像素電極的部分區(qū)域與柵極線的第二區(qū)域重疊放置；或，第一像素電極的全部區(qū)域與柵極線的第一區(qū)域重疊放置，第二像素電極的全部區(qū)域與柵極線的第二區(qū)域重疊放置。其中，第一區(qū)域與第二區(qū)域的面積之和小于柵極線的面積。因此，本發(fā)明實(shí)施例中，在與柵極線對(duì)應(yīng)位置上并未全部覆蓋像素電極，即在與柵極線對(duì)應(yīng)位置上至少有一個(gè)空隙。
·
在圖3所示的陣列基板像素結(jié)構(gòu)中，每條像素電極平行放置，相鄰的兩條像素電極之間有間隔，且相鄰的兩條像素電極的兩端分別相連。其中，每條像素電極的寬度為a。這里，有兩條像素電極的部分區(qū)域與柵極線的部分區(qū)域重疊放置，該兩條兩條像素電極在與柵極線對(duì)應(yīng)位置上的間隔為b。此時(shí)的跳變電壓為
H,)x (C+Csl)ΔVp =」—^^-f-(設(shè)定 Cgs << Cst+Clc+Cgsl) (2)
((5/+( k )當(dāng)像素電極的寬度a增大了后，不僅像素電極與公共電極之間的存儲(chǔ)電容Cst增加了，同時(shí)相鄰的兩條像素電極之間的間隔減少了，其中，相鄰的兩條像素電極在與柵極線對(duì)應(yīng)位置上的間隔b也減少了，即像素電極覆蓋在柵極線對(duì)應(yīng)位置上的區(qū)域增大了，則對(duì)應(yīng)的像素電極與柵極線之間的存儲(chǔ)電容Cgsl增大。當(dāng)像素電極的寬度a減少了后，不僅像素電極與公共電極之間的存儲(chǔ)電容Cst減少了，同時(shí)相鄰的兩條像素電極之間的間隔變大了，其中，相鄰的兩條像素電極在與柵極線對(duì)應(yīng)位置上的間隔b也變大了，即像素電極覆蓋在柵極線對(duì)應(yīng)位置上的區(qū)域減少了，則對(duì)應(yīng)的像素電極與柵極線之間的存儲(chǔ)電容Cgsl也減少了?？梢?，Cst和Cgsl根據(jù)像素電極的寬度變化同步增大或減少，從而，當(dāng)由于工藝使得像素電極的寬度變化了，根據(jù)公式(2)獲得跳變電壓之差要小于根據(jù)公式(I)獲得跳變電壓之差，即降低躍變電壓AVp對(duì)工藝中像素電極的寬度變化的敏感度。下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。本實(shí)施例中，制圖工藝包括光刻膠涂覆、曝光、顯影、刻蝕等工藝。陣列基板中每個(gè)像素結(jié)構(gòu)如圖3所示。該陣列基板的制作過程參見圖4，包括步驟401 :在基板上形成柵電極和公共電極。首先在基板上面沉積一層金屬薄膜，然后使用制圖工藝，形成柵電極和公共電極。這里，基板一般為玻璃基板。金屬薄膜可是使用釹鋁AINd、鋁Al、鑰Mo、銅Cu、鎢鑰MoW、鉻Cr等單層膜，也可以使用上述材料任意組合的復(fù)合膜。即柵電極和公共電極材質(zhì)分別包括Al、Mo、Cu、MoW、和Cr中的一種或多種。步驟402 :在形成了柵電極和公共電極的基板上形成柵極絕緣層以及有源層。首先在形成了柵電極和公共電極的基板上面形成柵極絕緣層，該柵極絕緣層覆蓋整個(gè)基板、柵電極和公共電極，然后在柵極絕緣層上面依次形成半導(dǎo)體層和摻雜半導(dǎo)體層構(gòu)成有源層，有源層的面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于柵極絕緣層，即只在柵極絕緣層上與柵電極對(duì)應(yīng)的位置形成有源層。這里，柵極絕緣層和有源層都是通過沉積薄膜后再進(jìn)行制圖工藝而形成的。其中，柵極絕緣層可以采用氮化娃SiNx、娃基氧化物SiOx、氮氧化砂SiOxNy的單層膜，也可以使用上述材料的復(fù)合膜。半導(dǎo)體層采用a-Si非晶硅薄膜，摻雜半導(dǎo)體層采用N+a-Si非晶娃薄膜。因此，柵極絕緣層的材質(zhì)分別包括SiNx、Si0x、和SiOxNy中的一種或多種。有源層的材質(zhì)包括半導(dǎo)體層a-Si非晶硅，和，歐姆接觸層N+a-Si非晶硅?！げ襟E403 :在柵極絕緣層以及有源層上形成數(shù)據(jù)線、源電極和漏電極。在形成了有源層的基板上面沉積一層源金屬薄膜和漏金屬薄膜，然后，源使用數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極的制圖工藝形成數(shù)據(jù)線、源電極和漏電極，同時(shí)使用刻蝕工藝刻蝕掉暴露在外的摻雜半導(dǎo)體層，形成TFT溝道。其中，金屬薄膜，以及漏金屬薄膜可以使用41^0、(11^01、(>等單層膜，或上述材料的復(fù)合膜。即數(shù)據(jù)線、TFT的源電極和漏電極的材質(zhì)分別包括A1、Mo、Cu、MoW、和Cr中的一種或多種。柵電極和漏電極之間包括柵極絕緣層和有源層，而公共電極和漏電極之間只包括柵極絕緣層。步驟404 :在完成了數(shù)據(jù)線、原電極、和漏電極的基板上形成鈍化層。在完成了數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極的基板上面沉積一層鈍化層薄膜，然后，制圖工藝形成形成鈍化層。并且，在該鈍化層中位于漏電極上的位置形成過孔。其中，鈍化層薄膜可以采用SiNx、SiOx、SiOxNy的單層膜,也可以使用上述材料的復(fù)合膜。即鈍化層的材質(zhì)分別包括SiNx、SiOxJP SiOxNy中的一種或多種。步驟405 :形成像素電極，完成陣列基板。在完成了鈍化層的基板上面沉積一層透明導(dǎo)電薄膜，然后，使用像素電極的制圖工藝形成覆蓋鈍化層過孔的像素電極，這樣，像素電極通過鈍化層上的過孔和漏電極相連。其中，透明導(dǎo)電薄膜可以使用氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)單層膜，或上述材料的多層膜。即導(dǎo)電薄膜的材質(zhì)包括氧化銦錫(ΙΤ0)，氧化銦鋅(IZO)中的一種或兩種。本發(fā)明實(shí)施例中，像素電極呈條狀分布，每條像素電極平行放置，相鄰的兩條像素電極之間有間隔，且相鄰的兩條像素電極的兩端分別相連，并且，至少一條像素電極的部分區(qū)域或全部區(qū)域與對(duì)應(yīng)的柵極線的部分區(qū)域重疊放置。通過上述實(shí)施例陣列基板的制作工藝，在每個(gè)像素結(jié)構(gòu)中，將像素電極延伸到與柵線對(duì)應(yīng)位置上，使得一條、兩條、或多條像素電極的部分區(qū)域或全部區(qū)域與柵極線的部分區(qū)域重疊放置，這樣，在像素電極與柵極線之間產(chǎn)生一個(gè)額外的存儲(chǔ)電容Cgsl，該像素電極與柵極線之間的存儲(chǔ)電容Cgsl與像素電極與公共電極之間的存儲(chǔ)電容Cst可根據(jù)像素電極的寬度變化同步增大或減少，從而，可以有效減小跳變電壓ΛVp對(duì)工藝中像素電極的寬度a變化的敏感度，進(jìn)一步降低了 TFT-LCD因工藝出現(xiàn)的出現(xiàn)面板亮度不均的幾率。并且，由于提高了跳變電壓Λνρ的穩(wěn)定度，還可消除數(shù)據(jù)線之間的串?dāng)_，減小了 Flicker和殘像的發(fā)生率，提高了畫面質(zhì)量。上述實(shí)施例中，采用四次構(gòu)圖工藝形成陣列基板，但是本發(fā)明實(shí)施例不限于此，還可采用五次，六次，或更多次構(gòu)圖工藝形成陣列基板。例如通過五次構(gòu)圖工藝完成TFT-LCD陣列基板的過程包括通過第一次構(gòu)圖工藝在玻璃基板上形成透明的公共電極；通過第二次構(gòu)圖工藝形成柵極線和偶數(shù)條數(shù)據(jù)線。通過第三次構(gòu)圖工藝形成有源層、薄膜晶體管TFT的源漏金屬電極，以及奇數(shù)條數(shù)據(jù)線；通過第四次構(gòu)圖工藝形成鈍化層以及過孔；沉積透明導(dǎo)電層，通過第五次構(gòu)圖工藝形成像素電極。其中，第五次構(gòu)圖工藝形成的像素電極呈條狀分布，每條像素電極平行放置，相鄰的兩條像素電極之間有間隔，且相鄰的兩條像素電極的兩端分別相連，并且，至少一條像素電極的部分區(qū)域或全部區(qū)域與所述柵極線的部分區(qū)域重疊放置。其他具體的制作流程就不再累述。當(dāng)然本發(fā)明實(shí)施例中，液晶顯示器陣列基板可只包括一個(gè)上述像素結(jié)構(gòu)，其他像素結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)中一致；也可以包括兩個(gè)，三個(gè)或多個(gè)上述像素結(jié)構(gòu)。
·
本發(fā)明實(shí)施例中，液晶顯示器陣列基板的像素結(jié)構(gòu)中，像素電極呈條狀分布，并且，至少一條像素電極的部分區(qū)域或全部區(qū)域與所述柵極線的部分區(qū)域重疊放置。這樣，像素電極與柵極線之間的存儲(chǔ)電容Cgsl與像素電極與公共電極之間的存儲(chǔ)電容Cst可根據(jù)像素電極的寬度a變化同步增大或減少，從而，降低躍變電壓AVp對(duì)工藝中像素電極的寬度a變化的敏感度，進(jìn)一步降低了 TFT-LCD因工藝出現(xiàn)的面板亮度不均的幾率，提高畫面質(zhì)量的穩(wěn)定性。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器像素結(jié)構(gòu)，包括柵極線、公共電極、薄膜晶體管、數(shù)據(jù)線、以及像素電極，其特征在于， 所述像素電極呈條狀分布，并且，至少一條像素電極的部分區(qū)域或全部區(qū)域與所述柵極線的部分區(qū)域重疊放置。
2.如權(quán)利要求I所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，每條像素電極平行放置，相鄰的兩條像素電極之間有間隔，且相鄰的兩條像素電極的兩端分別相連。
3.如權(quán)利要求I或2所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，至少兩條像素電極的部分區(qū)域或全部區(qū)域與所述柵極線的部分區(qū)域重疊放置包括 第一像素電極的部分區(qū)域或全部區(qū)域與所述柵極線的第一區(qū)域重疊放置，第二像素電極的部分區(qū)域或全部區(qū)域與所述柵極線的第二區(qū)域重疊放置，其中，所述第一區(qū)域和第二區(qū)域的面積之和小于所述柵極線的面積。
4.如權(quán)利要求I所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述柵極線與所述像素電極之間包括柵極絕緣層和鈍化層。
5.如權(quán)利要求I所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述公共電極與所述像素電極之間包括柵極絕緣層和鈍化層。
6.如權(quán)利要求4或5所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述柵極絕緣層，以及鈍化層的材質(zhì)分別包括SiNx、SiOxJP SiOxNy中的一種或多種。
7.如權(quán)利要求I所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述公共電極、柵極線、數(shù)據(jù)線、以及薄膜晶體管的源電極和漏電極的材質(zhì)分別包括A1、Mo、Cu、MoWJP Cr中的一種或多種。
8.如權(quán)利要求I所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述像素電極的材質(zhì)包括氧化銦錫IT0，氧化銦鋅IZO中的一種或兩種。
9.一種液晶顯示器陣列基板，其特征在于，包括至少一個(gè)如權(quán)利要求1-8任一權(quán)利要求所述的像素結(jié)構(gòu)。
10.一種液晶顯示器，其特征在于，包括如權(quán)利要求9所述的陣列基板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液晶顯示器像素結(jié)構(gòu)、陣列基板及液晶顯示器，用以提高液晶顯示器畫面質(zhì)量的穩(wěn)定性。該液晶顯示器像素結(jié)構(gòu)包括柵極線、公共電極、薄膜晶體管、數(shù)據(jù)線、以及像素電極，其中，所述像素電極呈條狀分布，并且，至少一條像素電極的部分區(qū)域或全部區(qū)域與所述柵極線的部分區(qū)域重疊放置。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK102789099SQ20121024587
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月16日
發(fā)明者曲連杰, 郭建 申請(qǐng)人:北京京東方光電科技有限公司