液晶顯示器的像素陣列布局的製作方法

2023-05-26 22:06:51

專利名稱：液晶顯示器的像素陣列布局的製作方法
技術領域：
本公開涉及一種液晶顯示器的像素陣列布局。
背景技術：
用於液晶顯示器("LCD")的數據驅動器比LCD柵極驅動器貴，使用非晶矽 ("a-Si")薄膜電晶體("TFT")在玻璃基底上集成數據驅動器以及提供具有高遷移率的 數據驅動器可能是困難的。另外，根據在LCD中的通道的數量，會急劇地增加數據驅動器的 成本。因此，期望減少數據驅動器的數量和/或柵極驅動器通道的數量來降低製造成本。
圖1是現有技術的LCD的示意性平面圖。圖2A是的示出圖1的LCD的像素陣列 布局的平面圖，圖2B是圖2A的像素陣列布局的等效電路圖。 如圖1、圖2A和圖2B所示，現有技術的LCD包括包括第一柵極線Gn至第四柵極 線Gn+3的多條柵極線Gi、包括第一數據線Dn至第四數據線Dn+3的多條數據線Di、像素電極 11、存儲電極12、 TFT 13、數據驅動器14和柵極驅動器15。 相比於商業上可用的像素陣列布局(在該像素陣列布局中，數據線是沿列方向延 伸的列線)，該配置通過將數據線Di用作行線，並在像素陣列製造工藝中將柵極驅動器15 直接集成在玻璃基底上來移除柵極驅動器集成電路("IC")，將數據驅動器通道的數量減 少三分之一，從而減少製造成本。 如圖2A和圖2B所示，兩條數據線(第一數據線Dn和第二數據線D^)設置在一 個行像素條紋(stripe) 16中，並且一條柵極線(第一柵極線G》設置在一個列像素條紋17 中。柵極線Gi按對電連接，以鋸齒(zigzag)形式設置TFT 13，並將TFT 13電連接到相應 的數據線Di和柵極線Gi 。因此，數據信號可被同時施加到在兩個相應的列像素條紋中的兩 個像素電極，並可提供充足的像素充電時間。 另外，為了防止可由柵極場引起的會導致失真的紋理(texture)，存儲電極12可 設置為緊鄰柵極線Gi。 但是，在這種配置中，由於柵極線Gi設置在每個列像素條紋17中，並且存儲電極 12設置為緊鄰柵極線Gi，所以減小了開口率。另外，由於兩條柵極線電連接到柵極驅動器 15的輸出端，所以柵極線Gi的負載可能相對高，從而會增加柵極驅動器15的大小。所以， 可能降低玻璃基底使用效率和板設計裕度。

發明內容
通過將柵極線的數量大約減少了一半的液晶顯示器來克服上述和其它缺陷。
在實施例中，兩個像素電極基本上設置在每兩條相鄰柵極線之間，以鋸齒形式排
列薄膜電晶體，其中，至少一個薄膜電晶體位於柵極線的中心並將兩條數據線和兩個像素電極電連接，每個行像素條紋中使用單個柵極導通信號。 在此公開的是一種液晶顯示器，所述液晶顯示器包括基底，包括第一側和第二 側，其中，第一側比第二側長；多條柵極線，設置在基底上；多條數據線，設置在基底上，與 柵極線垂直並與柵極線絕緣；多個像素電極，每個像素電極通過開關元件電連接到數據線， 其中，柵極線的數量大約是像素電極的數量的一半，數據線沿與第一側的方向基本平行的 方向延伸。 還公開了一種液晶顯示器，所述液晶顯示器包括基底，包括較長的第一側和較短 的第二側；多條柵極線，設置在基底上；多個數據線，設置在基底上，與柵極線垂直並與柵 極線絕緣；多個像素電極，每個像素電極通過開關元件電連接到數據線，其中，數據線沿與 第一側的方向基本平行的方向延伸，兩個像素電極基本上設置在每兩條相鄰柵極線之間。
還公開了一種製造液晶顯示器的方法，所述方法包括形成具有較長的第一側和 較短的第二側的基底；在基底上設置多條柵極線；在基底上設置多條數據線，該數據與柵 極線垂直並與柵極線絕緣；和通過開關元件將多條像素電極中的每一個電連接到數據線， 其中，柵極線的數量大約是像素電極的數量的一半，並且數據線沿與第一側的方向基本平 行的方向延伸。 參考下面的描述和權利要求，公開的實施例的這些和其它特點、方面以及優點將
變得更好理解。


根據說明書的結論，在權利要求書中具體指出並清楚地要求保護公開的主題。從 以下結合附圖的詳細描述中，公開的實施例的前述和其它目的、特徵和優點是顯然的，附圖 中 圖1是現有技術的LCD的示意性平面圖；
圖2A是示出在圖1中的LCD的像素陣列布局的平面圖；
圖2B是在圖2A中的像素陣列布局的等效電路圖；
圖3是示出LCD的示例性實施例的平面圖； 圖4A是示出在圖3中的LCD的像素陣列布局的示例性實施例的平面圖；
圖4B是在圖4A中的像素陣列布局的示例性實施例的等效電路圖。
通過參考附圖的示例，詳細的描述解釋了公開的實施例，以及優點和特徵。
具體實施例方式
通過參考下述優選實施例的詳細描述和附圖，可更容易地理解本發明的各方面、 優點和特徵以及實現本發明的方法。然而，本發明可以以許多不同的形式來實施，且不應該 解釋為局限於在這裡所提出的實施例。相反，提供這些實施例使得本公開將是徹底和完全
的，並將本發明的構思充分地傳達給本領域技術人員。貫穿說明書，相同的標號表示相同的 元件。 應該理解的是，當元件或層被稱作在另一元件或層"上"或"連接到"另一元件或 層時，該元件或層可以直接在另一元件或層上或直接連接到另一元件或層，或者存在中間 元件或中間層。相反，當元件被稱作"直接在"另一元件或層"上"或"直接連接到"另一元
4件或層時，不存在中間元件或中間層。如在這裡使用的，術語"和/或"包括一個或多個相 關所列項的任意組合和所有組合。 應該理解的是，儘管在這裡可使用術語第一、第二、第三等來描述不同的元件、組 件、區域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區域、層和/或部分不應該受這些術語的限 制。這些術語僅是用來將一個元件、組件、區域、層或部分與另一個區域、層或部分區分開 來。因此，在不脫離本發明的教導的情況下，下面討論的第一元件、組件、區域、層或部分可 被稱作第二元件、組件、區域、層或部分。 為了便於描述，在這裡可使用空間相對術語，如"在...下方"、"下面的"、"上面的" 等，用來描述如在圖中所示的一個元件或特徵與其它元件或特徵的關係。應該理解的是，空 間相對術語意在包含除了在附圖中描述的方位之外的裝置在使用或操作中的不同方位。例 如，如果附圖中的裝置被翻轉，則描述為"在"其它元件或特徵"下方"或"之下"的元件隨後 將被定位為"在"其它元件或特徵"上方"。因而，術語"在...下方"可包括"在...上方" 和"在...下方"兩種方位。所述裝置可被另外定位(旋轉90度或者在其它方位)，並對在 這裡使用的空間相對描述符做出相應的解釋。 這裡使用的術語僅為了描述特定實施例的目的，而不意圖限制本發明。如這裡所 使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括複數形式。還應理解的是，當 在本說明書中使用術語"包含"和/或"包括"時，說明存在所述特徵、整體、步驟、操作、元 件和/或組件，但不排除存在或附加一個或多個其它特徵、整體、步驟、操作、元件、組件和/ 或它們的組。 在此參照作為本發明的理想實施例(和中間結構)的示意圖的剖面圖來描述本發 明的實施例。這樣，預計會出現例如由製造技術和/或公差引起的圖示的形狀的變化。因 此，本發明的實施例不應該被解釋為局限於在此示出的區域的具體形狀，而將包括例如由 製造導致的形狀偏差。 例如，示出為矩形的注入區域將通常在其邊緣具有倒圓或彎曲的特徵和/或具有 注入濃度的梯度，而不是從注入區域到非注入區域的二元變化。同樣，通過注入形成的埋區 會導致在埋區和通過其發生注入的表面之間的區域中的一些注入。因此，在圖中示出的區 域本質上是示意性的，它們的形狀並不意圖示出裝置的區域的實際形狀，也不意圖限制本 發明的範圍。 除非另有定義，否則這裡使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本 發明所屬領域的普通技術人員所通常理解的意思相同的意思。還將理解的是，除非這裡明 確定義，否則術語(諸如在通用字典中定義的術語)應該被解釋為具有與相關領域的環境 中它們的意思一致的意思，而將不以理想的或者過於正式的含義來解釋它們。
除非在此另有表示或與上下文明顯矛盾，否則可以以適合的順序執行在此描述的 所有方法。除非另有聲明，否則任何和所有示例、或示例性語言(例如，"諸如")的使用僅 意圖更好地示出發明，而不是引起發明範圍的局限。說明書中的語言不應該被解釋為表示 任何未聲明的元件，該元件對在此使用的發明的實施是必需的。 下面，將參考附圖對本發明進行詳細的描述。然而，本發明的各方面、特徵和優點 不限於在此闡述的各方面、特徵和優點。通過參考下面給出的本發明的詳細描述，本發明的 上述和其它方面、特徵和優點對本發明所屬領域的普通技術人員將會變得更清楚。
圖3是示出LCD的示例性實施例的平面圖。圖4A是示出在圖3中的LCD的像素 陣列布局的示例性實施例的平面圖，圖4B是在圖4A中的像素陣列的示例性實施例的等效 電路圖。 如圖3、圖4A和圖4B所示，包括第一數據線Dn至第四數據線D^的多條數據線Di 設置為沿行方向延伸的行線，包括第一柵極線Gn和第二柵極線Gn+1的多條柵極線Gi設置為 沿列方向延伸的列線。在實施例中，數據驅動器24設置在基底的側部，柵極驅動器25設置 在基底的上部。在另一實施例中，數據驅動器設置在基底的上部，柵極驅動器25設置在基 底的側部。因此，沒有限制數據驅動器24和柵極驅動器25的位置。 在信息技術("IT")LCD面板或電視機("TV")LCD面板中，列線的數量可以比行 線的數量多。另外，用於LCD的數據驅動器可以比柵極驅動器貴，並且數據驅動器的成本根 據信道的數量會急劇地增加。因此，期望數據線Di是行線並沿行方向延伸，而不是沿列方 向延伸的列線，以減少製造成本。 由於如果柵極線Gi被用作列線，則可能增加柵極線Gi的數量，所以可能減少像素 充電時間。例如，在高解析度LCD(諸如應用快速驅動技術的WXGA+(例如，包括1440X900 像素並以75Hz操作))中數據線是行線並且柵極線是列線的實施例中，實際像素充電時間 大約是2毫秒(ys)。結果，由於a-Si TFT的遷移率相對低，所以可能難以使用a-Si TFT 均勻並穩定地驅動LCD面板。 因此，為了獲得充足的像素充電時間，如圖4A和4B所示，兩條數據線(例如，第一 數據線Dn和第二數據線Dn+1)設置在行像素條紋26中，第一柵極線Gn設置在一個列像素條 紋27中。分別通過兩個TFT (例如，第一 TFT23b和第二 TFT 23a)將兩個像素電極(例如， 第一像素電極21b和第二像素電極21a)交替地連接到奇數和偶數數據線(例如，第一數據 線Dn和第二數據線D^)，通過單條柵極線(例如，第一柵極線G》同時導通設置在行像素條 紋26中的兩個TFT(例如，第一TFT 23b和第二 TFT 23a)。即，柵極線的數量大約是像素電 極的數量的一半，數據線的數量大約是像素電極數量的兩倍，兩個像素電極基本上設置在 每兩條相鄰柵極線之間。因此，通過兩條數據線(例如，第一數據線Dn和第二數據線D^)， 可將兩個數據信號同時施加到在行方向上相鄰設置的兩個像素電極(例如，第一像素電極 21b和第二像素電極21a)。因此，使用這種配置可使像素充電時間加倍。
另外，為了點反轉驅動，根據列方向，例如，可交替地改變施加到數據線(例如，第 一數據線至第四數據線Dn、 Dn+1、 Dn+2和Dn+3)的數據信號的極性。 在實施例中，即使數據線的數量可以相同，但柵極線的數量可以是如圖1、圖2a和 圖2b中示出的現有技術的LCD中的柵極線的數量的大約一半。因此，可增加開口率。
另外，由於可以減小每個柵極驅動器的輸出端的柵極線的數量，所以與如圖1、圖 2a和圖2b中示出的現有技術的LCD相比，可減少連接到柵極驅動器的輸出端的柵極線的 負載。因此，在實施例中，當使用將柵極驅動器直接集成在玻璃基底上的非晶矽柵極驅動器 ("ASG")技術時，可減少柵極驅動器的輸出TFT的通道尺寸(channel dimension)。因此， 已觀察到可減小柵極驅動器電路25的總大小。因此，可改善玻璃使用效率。
另外，存儲電極22可設置為與像素電極的邊緣相鄰，並在兩條柵極線(例如，第一 柵極線Gn和第二柵極線G^)之間。S卩，存儲電極與柵極線交替設置。設置在兩個相鄰像素 電極(例如，第一像素電極21b和第三像素電極21c)之間的存儲電極22的一部分可以與相鄰像素電極(例如，第一像素電極21b和第三像素電極21c)疊置，或者設置在兩個相鄰
像素電極(例如，第一像素電極21b和第三像素電極21c)之間的存儲電極22可不與相鄰
像素電極(例如，第一像素電極21b和第三像素電極21c)疊置。 另外，根據本發明，薄膜電晶體以柵極線為中心按鋸齒形式設置。 公開的像素陣列可包括比商業上可用的像素陣列的線寬度大的線寬度，存儲電極
22的增加的線寬度可提供多個優點。 第一，可減小兩個相鄰像素電極(例如，第一像素電極21b和第三像素電極21c) 之間的耦合電容。 第二，可通過遮蔽從背光模塊發射的光，來減小位於相對基底(未示出)上的遮光 元件的大小，從而增加開口率。 第三，由於可減小存儲電極22的負載，所以公開的LCD與具有快速響應特性的液 晶兼容，並且存儲電容器的電容與液晶電容器的電容的比率("Cst/Clc")可維持在更大的 值。 如上所述，公開的LCD具有諸如高開口率、高玻璃使用效率、低製造成本、與具有 快速響應特性的液晶的良好兼容性等很多優點。 在不脫離本發明的範圍和精神的情況下，與上述的公開的實施例不同的各種其它 修改(例如，可變像素電極結構和可變驅動模式)將是明顯的，並且本領域的技術人員可以 容易地進行這些修改。因此，不是意圖將該公開的範圍限制於在此闡述的描述。
權利要求
一種液晶顯示器，包括基底，具有的第一側和的第二側，其中，第一側比第二側長；多條柵極線，設置在基底上；多條數據線，設置在基底上，與柵極線垂直並與柵極線絕緣；和多個像素電極，通過開關元件將每個像素電極電連接到數據線，其中，柵極線的數量是像素電極的數量的一半，數據線沿與第一側的方向平行的方向延伸。
2. 如權利要求1所述的液晶顯示器，其中，兩個像素電極設置在每兩條相鄰柵極線之間。
3. 如權利要求1所述的液晶顯示器，其中，第一側是上部，第二側是側部，並且數據線 是行線。
4. 如權利要求1所述的液晶顯示器，其中，第一側是側部，第二側是上部，並且數據線 是列線。
5. 如權利要求1所述的液晶顯示器，其中，數據線的數量是像素電極數量的兩倍。
6. 如權利要求1所述的液晶顯示器，所述液晶顯示器還包括多個存儲電極，其中，存儲 電極與柵極線交替設置。
7. 如權利要求1所述的液晶顯示器，所述液晶顯示器還包括多個薄膜電晶體，其中，薄 膜電晶體以柵極線為中心按鋸齒形式設置。
8. 如權利要求2所述的液晶顯示器，所述液晶顯示器還包括多個存儲電極，其中，存儲 電極與柵極線交替設置。
9. 如權利要求2所述的液晶顯示器，所述液晶顯示器還包括多個薄膜電晶體，其中，薄 膜電晶體以柵極線為中心按鋸齒形式設置。
全文摘要
本發明提供了一種液晶顯示器的像素陣列布局。一種液晶顯示器包括基底，包括較長的第一側和較短的第二側；多條柵極線，設置在基底上；多條數據線，設置在基底上，與柵極線垂直並與柵極線絕緣；多個像素電極，每個像素電極通過開關元件電連接到數據線，其中，柵極線的數量大約是像素電極數量的一半，並且數據線沿與第一側的方向基本平行的方向延伸。
文檔編號G02F1/1362GK101738800SQ200910142639
公開日2010年6月16日 申請日期2009年6月4日 優先權日2008年11月13日
發明者安順一, 樸徑浩, 權英根, 金潤暲 申請人:三星電子株式會社