像素單元及主動矩陣式平面顯示裝置的製作方法
2023-04-26 07:24:21 1
專利名稱：像素單元及主動矩陣式平面顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及顯示技術領域，特別是涉及一種像素單元及主動矩陣式平面顯示裝置。
背景技術：
請參閱圖1，圖I為現有技術的主動矩陣式平面顯示裝置的結構示意圖。如圖I所示，主動矩陣式平面顯示裝置10包括多個像素單元，每個像素單元包括一個薄膜電晶體，例如，像素單元Pl包括薄膜電晶體Tl,像素單元P2包括薄膜電晶體T2。在主動矩陣式平面顯示裝置10的製作過程中，由於曝光機精度原因，容易在不同的曝光位置出現薄膜電晶體的漏極相對於其柵極的覆蓋偏移(overlay shift)，使得在主
動矩陣式平面顯示裝置10不同位置處的薄膜電晶體具有不同的寄生電容。以圖I中所示的像素單元Pl和P2為例，請參閱圖2，圖2為薄膜晶體Tl和薄膜電晶體T2的放大圖，如圖2所示，薄膜電晶體Tl的柵極和漏極的重疊面積所形成的寄生電容為Cgd 1，薄膜電晶體T2的柵極和漏極的重疊面積所形成的寄生電容為Cgd 2，由於薄膜電晶體Tl和T2的柵極和漏極的重疊面積(如圖中虛線所示的面積)不一致，導致CgdI幸Cgd 2，因此導致像素單元Pl和P2之間的灰度顯示不均勻，從而產生不均勻(Mura)、閃爍(Flicker)等顯示缺陷。
發明內容
本發明主要解決的技術問題是提供一種像素單元及主動矩陣式平面顯示裝置，能夠維持主動矩陣式平面顯示裝置中每個像素單元內的薄膜電晶體組的寄生電容不變，從而避免產生顯示缺陷。為解決上述技術問題，本發明採用的一個技術方案是提供一種像素單元，該像素單元包括平行間隔設置的第一掃描線和第二掃描線；數據線，與第一掃描線和第二掃描線相交設置；像素電極，分別與第一掃描線、第二掃描線和數據線電連接；薄膜電晶體組，分別與第一掃描線、第二掃描線、數據線和像素電極電連接；其中，薄膜電晶體組包括第一薄膜電晶體和第二薄膜電晶體，薄膜電晶體組的寄生電容Cgd滿足以下關係式Cgd=Cl+C2 ；其中，Cl為第一薄膜電晶體的柵極與漏極的重疊面積所產生的電容，C2為第二薄膜電晶體的柵極與漏極的重疊面積所產生的電容，且Cl和C2的變化趨勢相反，變化量相同，使得Cgd的值保持不變。其中，第一薄膜電晶體的柵極連接第一掃描線，第一薄膜電晶體的源極連接數據線，第一薄膜電晶體的漏極和像素電極通過第一導通孔電連接；第二薄膜電晶體的柵極連接第二掃描線，第二薄膜電晶體的源極連接數據線，第二薄膜電晶體的漏極和像素電極通過第二導通孔電連接。其中，第一掃描線和第二掃描線首尾互相連接，並傳輸相同的掃描驅動信號。其中，第一導通孔和第二導通孔分別設置在像素電極的對角位置處。
其中，像素單元包括一中線，中線與數據線平行並把像素單元的面積平分，第一導通孔和第二導通孔分別設置在中線的兩側，並且第一導通孔到中線的垂直距離等於第二導通孔到中線的垂直距離。為解決上述技術問題，本發明採用的另一個技術方案是提供一種主動矩陣式平面顯示裝置，該主動矩陣式平面顯示裝置包括顯示區域和非顯示區域，該顯示區域設置有多個像素單元，該像素單元包括平行間隔設置的第一掃描線和第二掃描線；數據線，與第一掃描線和第二掃描線相交設置；像素電極，分別與第一掃描線、第二掃描線和數據線電連接；薄膜電晶體組，分別與第一掃描線、第二掃描線、數據線和像素電極電連接；其中，薄膜電晶體組包括第一薄膜電晶體和第二薄膜電晶體，薄膜電晶體組的寄生電容Cgd滿足以下關係式cgd = C1+C2 ;其中，Cl為第一薄膜電晶體的柵極與漏極的重疊面積所產生的電容，C2為第二薄膜電晶體的柵極與漏極的重疊面積所產生的電容，且Cl和C2的變化趨勢相反，變化量相同，使得Cgd的值保持不變。其中，第一薄膜電晶體的柵極連接第一掃描線，第一薄膜電晶體的源極連接數據線，第一薄膜電晶體的漏極和像素電極通過第一導通孔電連接；第二薄膜電晶體的柵極連 接第二掃描線，第二薄膜電晶體的源極連接數據線，第二薄膜電晶體的漏極和像素電極通過第二導通孔電連接。其中，第一掃描線和第二掃描線在非顯不區域首尾互相連接,並傳輸相同的掃描驅動信號。其中，第一導通孔和第二導通孔分別設置在像素電極的對角位置處。其中，像素單元包括一中線，中線與數據線平行並把像素單元的面積平分，第一導通孔和第二導通孔分別設置在中線的兩側，並且第一導通孔到中線的垂直距離等於第二導通孔到中線的垂直距離。本發明的有益效果是區別於現有技術的情況，本發明在一個像素單元中設置由第一薄膜電晶體以及第二薄膜電晶體組成的薄膜電晶體組，該薄膜電晶體組的寄生電容Cgd滿足以下關係式Cgd = Cl+C2 ;其中，Cl為第一薄膜電晶體的柵極與漏極的重疊面積所產生的電容，C2為第二薄膜電晶體的柵極與漏極的重疊面積所產生的電容，並且Cl和C2變化趨勢相反，變化量相同，使得Cgd的值保持不變。因此克服了由於曝光的覆蓋偏移導致各像素單元的寄生電容值不同而產生的顯示缺陷。進一步的，本發明在一個像素區域中平行間隔設置用於提供相同掃描驅動信號的兩個分支的第一掃描線和第二掃描線，當其中一條分支斷路時，掃描驅動信號可以通過繞道的方式實現自動修復，因此克服了因掃描線缺陷而產生的顯示缺陷。
圖I是現有技術的主動矩陣式平面顯示裝置的結構示意圖；圖2是圖I中的主動矩陣式平面顯示裝置的兩個不同位置處的薄膜電晶體的放大結構示意圖；圖3是本發明的一種主動矩陣式平面顯示裝置的結構示意圖；圖4是圖3所示的主動矩陣式平面顯示裝置中的一像素單元在理想曝光狀態下的結構示意圖5是圖3所示的主動矩陣式平面顯示裝置中的一像素單元在出現覆蓋偏移的曝光狀態下的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明。請參閱圖3，圖3是本發明的一種主動矩陣式平面顯示裝置的結構示意圖，本發明的主動矩陣式平面顯示裝置300包括顯示區域301和非顯示區域302。本實施例中，在顯示區域301中設置有多個像素單元30。請一併參閱圖3和圖4，圖4是圖3所示的主動矩陣式平面顯示裝置中的一像素單元的結構示意圖。如圖4所示，本發明的像素單元30包括第一掃描線31、第二掃描線32、·數據線33、像素電極35以及薄膜電晶體組36。其中，第一掃描線31和第二掃描線32在顯示區域301中平行間隔設置，數據線33分別與第一掃描線31和第二掃描線32垂直相交設置。像素電極35分別與第一掃描線
31、第二掃描線32和數據線33電連接。薄膜電晶體組36分別與第一掃描線31、第二掃描線32、數據線33以及像素電極35電連接，具體地薄膜電晶體組36包括第一薄膜電晶體37和第二薄膜電晶體38。其中，第一薄膜電晶體37的柵極371連接第一掃描線31，第二薄膜電晶體38的柵極381連接第二掃描線32。第一薄膜電晶體37的源極372與第二薄膜電晶體38的源極382連接數據線33。第一薄膜電晶體37的漏極373通過第一導通孔351電連接像素電極35，第二薄膜電晶體38的漏極383通過第二導通孔352電連接像素電極35。本發明實施例中，像素單元35包括一中線353，中線353與數據線33平行並把像素單元30的面積平分，第一導通孔351和第二導通孔352分別設置在中線353的兩側，並且第一導通孔351到中線353的垂直距離Dl等於第二導通孔352到中線353的垂直距離D2。其中，第一導通孔351和第二導通孔352優選為分別設置在像素電極35的對角位置處。本發明實施例中，根據主動矩陣式平面顯示裝置300的不同尺寸，對應設置薄膜電晶體不同的長和寬。具體而言，當主動矩陣式平面顯示裝置300為中小尺寸的平面顯示裝置時，則設計像素單元30中的第一薄膜電晶體37和第二薄膜電晶體38的尺寸小於現有技術中的薄膜電晶體的尺寸，例如，設計為現有技術中的薄膜電晶體的尺寸的一半；另一方面，當主動矩陣式平面顯示裝置300為大尺寸的平面顯示裝置時，則相應的增大像素單元30中的第一薄膜電晶體37和第二薄膜電晶體38的尺寸。本發明通過在一個像素單元中設置兩個薄膜電晶體，能維持各個像素單元的寄生電容值不變。具體而言，請一併參閱圖4和圖5，圖4顯示在理想曝光狀態下像素單元30的結構示意圖，圖5顯示在出現覆蓋偏移的曝光狀態下像素單元30的結構示意圖。首先請參閱圖4，在理想曝光狀態下，曝光機在對像素單元30進行曝光時沒有產生覆蓋偏移，此時，第一薄膜電晶體37的柵極371與漏極373的重疊面積所產生的電容為Cl，第二薄膜電晶體38的柵極381與漏極383的重疊面積所產生的電容為C2，並且Cl和C2的和為薄膜電晶體組36的寄生電容Cgd，即Cgd滿足以下關係式Cgd=C I+C2 ο
請再參閱圖5，圖5顯示曝光機在對像素單元30進行曝光時產生覆蓋偏移的情形。具體而言，相對於圖4所示的像素單元30，如圖5所示，此時像素單元30的第一薄膜電晶體37的柵極371與漏極373的重疊面積減少了 X，與此相反，第二薄膜電晶體38的柵極381與漏極383的重疊面積相應增加了 X。假設重疊面積X所產生的電容為Cx，則此時第一薄膜電晶體37的柵極371與漏極373的重疊面積所產生的電容Cl丨=Cl-Cx,第二薄膜電晶體38的柵極381與漏極383的重疊面積所產生的電容C2丨=C2+CX。因此，薄膜電晶體組36的寄生電容Cgd 』為Cg/ =Cl ; +C2 ; = (Cl-Cx)+ (C2+CX)=C1+C2。即薄膜電晶體組36在存在覆蓋偏移時的寄生電容Cgd丨的值等於理想曝光狀態下的寄生電容Cgd的值。可見，當出現覆蓋偏移時，對於每個像素單元30而言，由於Cl和C2的變化量相同(均為Cx)，而變化趨勢相反，在Cl減少或增加Cx時，C2相應增加或減少Cx，由此使得Cgd的值保持不變。因此，克服了由於曝光的覆蓋偏移導致不同位置處的像素單元30的寄生電容值不同而引起的顯示缺陷。
並且，本發明在一個像素單元中設置兩個薄膜電晶體的設計與一個像素單元中僅設置一個薄膜電晶體的現有結構相比，本發明的像素單元可以克服其中一個薄膜電晶體壞掉後像素單元無法顯示的問題。進一步的，本發明在一個像素單元中平行間隔設置了兩條分支的掃描線，其中一條分支斷路時，掃描驅動信號可以通過繞道的方式實現自動修復，克服了因掃描線缺陷所產生的顯示缺陷。具體而言，請再一併參閱圖3所示，本發明像素單元30的第一掃描線31和第二掃描線32在非顯示區域302首尾互相連接，並傳輸相同的掃描驅動信號，由此使得第一掃描線31或者第二掃描線32的其中一條斷路時，掃描驅動信號會通過另一條掃描線以繞道的方式傳送到與斷路掃描線電連接的薄膜電晶體中，由此保證第一薄膜電晶體37和第二薄膜電晶體38均能正常工作。以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
權利要求
1.一種像素單元，其特徵在於，所述像素單元包括 平行間隔設置的第一掃描線和第二掃描線； 數據線，與所述第一掃描線和所述第二掃描線相交設置； 像素電極，分別與所述第一掃描線、所述第二掃描線和所述數據線電連接； 薄膜電晶體組，分別與所述第一掃描線、所述第二掃描線、所述數據線和所述像素電極電連接； 其中，所述薄膜電晶體組包括第一薄膜電晶體和第二薄膜電晶體，所述薄膜電晶體組的寄生電容Cgd滿足以下關係式 Cgd=Cl+C2 ； 其中，Cl為所述第一薄膜電晶體的柵極與漏極的重疊面積所產生的電容，C2為所述第二薄膜電晶體的柵極與漏極的重疊面積所產生的電容，且所述Cl和C2的變化趨勢相反，變化量相同，使得所述Cgd的值保持不變。
2.根據權利要求I所述的像素單元，其特徵在於，所述第一薄膜電晶體的柵極連接所述第一掃描線，所述第一薄膜電晶體的源極連接所述數據線，所述第一薄膜電晶體的漏極和所述像素電極通過第一導通孔電連接；所述第二薄膜電晶體的柵極連接所述第二掃描線，所述第二薄膜電晶體的源極連接所述數據線，所述第二薄膜電晶體的漏極和所述像素電極通過第二導通孔電連接。
3.根據權利要求2所述的像素單元，其特徵在於，所述第一掃描線和所述第二掃描線首尾互相連接，並傳輸相同的掃描驅動信號。
4.根據權利要求2所述的像素單元，其特徵在於，所述第一導通孔和所述第二導通孔分別設置在所述像素電極的對角位置處。
5.根據權利要求2所述的像素單元，其特徵在於，所述像素單元包括一中線，所述中線與所述數據線平行並把所述像素單元的面積平分，所述第一導通孔和所述第二導通孔分別設置在所述中線的兩側，並且所述第一導通孔到所述中線的垂直距離等於所述第二導通孔到所述中線的垂直距離。
6.一種主動矩陣式平面顯示裝置，所述主動矩陣式平面顯示裝置包括顯示區域和非顯示區域，所述顯示區域設置有多個像素單元，其特徵在於，所述像素單元包括 平行間隔設置的第一掃描線和第二掃描線； 數據線，與所述第一掃描線和所述第二掃描線相交設置； 像素電極，分別與所述第一掃描線、所述第二掃描線和所述數據線電連接； 薄膜電晶體組，分別與所述第一掃描線、所述第二掃描線、所述數據線和所述像素電極電連接； 其中，所述薄膜電晶體組包括第一薄膜電晶體和第二薄膜電晶體，所述薄膜電晶體組的寄生電容Cgd滿足以下關係式 Cgd=Cl+C2 ； 其中，Cl為所述第一薄膜電晶體的柵極與漏極的重疊面積所產生的電容，C2為所述第二薄膜電晶體的柵極與漏極的重疊面積所產生的電容，且所述Cl和C2的變化趨勢相反，變化量相同，使得所述Cgd的值保持不變。
7.根據權利要求6所述的主動矩陣式平面顯示裝置，其特徵在於，所述第一薄膜電晶體的柵極連接所述第一掃描線，所述第一薄膜電晶體的源極連接所述數據線，所述第一薄膜電晶體的漏極和所述像素電極通過第一導通孔電連接；所述第二薄膜電晶體的柵極連接所述第二掃描線，所述第二薄膜電晶體的源極連接所述數據線，所述第二薄膜電晶體的漏極和所述像素電極通過第二導通孔電連接。
8.根據權利要求7所述的主動矩陣式平面顯示裝置，其特徵在於，所述第一掃描線和所述第二掃描線在非顯示區域首尾互相連接，並傳輸相同的掃描驅動信號。
9.根據權利要求7所述的主動矩陣式平面顯示裝置，其特徵在於，所述第一導通孔和所述第二導通孔分別設置在所述像素電極的對角位置處。
10.根據權利要求7所述的主動矩陣式平面顯示裝置，其特徵在於，所述像素單元包括一中線，所述中線與所述數據線平行並把所述像素單元的面積平分，所述第一導通孔和所述第二導通孔分別設置在所述中線的兩側，並且所述第一導通孔到所述中線的垂直距離等 於所述第二導通孔到所述中線的垂直距離。
全文摘要
本發明公開了一種像素單元及主動矩陣式平面顯示裝置，該像素單元包括第一掃描線、第二掃描線和薄膜電晶體組，其中，薄膜電晶體組包括第一薄膜電晶體和第二薄膜電晶體，薄膜電晶體組的寄生電容Cgd滿足以下關係式Cgd＝C1+C2；其中，C1和C2的變化趨勢相反，變化量相同，使得Cgd值保持不變。通過以上方式，本發明克服了由於曝光的覆蓋偏移導致各像素單元的寄生電容值不同而產生的顯示缺陷。
文檔編號H01L29/786GK102881249SQ20121039789
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月18日 優先權日2012年10月18日
發明者王金傑 申請人:深圳市華星光電技術有限公司