薄膜電晶體液晶顯示器的製作方法
2023-05-08 10:18:21
專利名稱:薄膜電晶體液晶顯示器的製作方法
技術領域:
本發明涉及液晶顯示裝置,尤其涉及一種薄膜電晶體(TFT)液晶顯示器。
背景技術:
信息化社會越來越需要輕薄可攜式的顯示設備,而當前最成熟的產品就是薄膜電晶體(TFT)液晶顯示器了。薄膜電晶體(TFT)液晶顯示器主要是由薄膜電晶體陣列基板、對向彩膜基板以及夾在前述兩片基板中間的液晶層構成。其中,薄膜電晶體陣列基板主要包括基板、陣列排布於基板上的薄膜電晶體、顯示電極、掃描線、數據線、公共電極線構成。電晶體打開時,數據線可通過電晶體將信號傳輸至顯示電極,在掃描線關閉期間顯示電極的電量存儲在顯示電極與公共電極構成的存儲電容器中,存儲電容器的電容越大,電耦補充的電壓越大,能夠準確控制液晶的偏轉角度,液晶顯示器的顯示越穩定。 現有技術中的薄膜電晶體液晶顯示裝置中的像素結構,如圖1所示,該像素結構包括基板01、形成於基板01之上的柵極層02、形成於柵極層02之上的第一保護層03、形成於第一保護層之上的矽島04、形成於矽島04之上的數據線層05、形成於數據線層05和第一保護層03之上的第二保護層06、形成於第二保護層06之上的像素電極07。現有技術中,通常在第一金屬層柵極層02上製作像素公共電極和其他電極線如柵線(圖1中未示出)。設置在第一金屬層柵極層02上的像素公共電極與像素電極07形成薄膜電晶體液晶顯示器的存儲電容器,由於像素公共電極和像素電極06之間隔了兩層保護層(包括第一保護層03和第二保護層06),兩電極之間的距離較大,引起存儲電容器的電容偏小,柵壓關閉後會漏電嚴重,降低了液晶顯示器的穩定性。
發明內容
本發明提供了一種薄膜電晶體液晶顯示器,以增加薄膜電晶體液晶顯示器的存儲電容器的電容,進而提高液晶顯示器的穩定性。為了實現上述目的,本發明採用的技術方案如下本發明提供了一種薄膜電晶體液晶顯示器,包括像素結構,所述像素結構包括基板、形成於所述基板之上的柵極層、形成於所述柵極層之上的第一保護層、形成於所述第一保護層之上的矽島、形成於所述矽島和所述第一保護層之上的數據線層、形成於所述數據線層之上的第二保護層、形成於所述第二保護層之上的像素電極,其中,像素公共電極設置在所述數據線層之上,所述像素電極與所述像素公共電極共同形成存儲電容器。進一步地,所述像素公共電極對所述柵極層的投影與設置在所述柵極層上的柵線的距離小於5 μ m。進一步地,所述像素公共電極對所述像素電極的投影與部分所述像素電極重疊。本發明通過將薄膜電晶體液晶顯示器中的像素公共電極設置在像素結構的數據線層上,該像素公共電極與像素電極形成存儲電容器,兩電極之間只隔了一層第二保護層,相較於現有技術中兩電極之間隔了兩層保護層(包括第一保護層和第二保護層),縮短了兩電極之間的距離,提高了存儲電容器的電容,進而提高了顯示器的顯示穩定性。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發明的一些實施例,對於本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是現有技術中像素結構的剖面圖;圖2是本發明中像素結構的剖面圖;圖3是現有技術中像素結構的截面圖;圖4是本發明中像素結構的截面圖。
具體實施例方式為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂,下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明,但是本發明還可以採用其他不同於在此描述的其它方式來實施,本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣,因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。圖2是本發明中像素結構的剖面圖。該像素結構包括基板11、形成於基板11之上的柵極層12、形成於柵極層12之上的第一保護層13、形成於第一保護層13之上的矽島14、形成於矽島14和第一保護層13之上的數據線層15、形成於數據線層15之上的第二保護層16、形成於第二保護層16之上的像素電極17。其中,像素公共電極設置在數據線層15之上,像素電極17與像素公共電極共同形成存儲電容器。該像素結構的基板11為透明基板,對透明基板的材料不加限制,可以為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚碸(PES )、環烯烴聚合物(COC )、玻璃或鋼化玻璃等等。製作在柵極層12上的柵線和柵電極和數據線層15上的數據線可以為AINd、Al、Cu、Mo、MoW或Cr的單層薄膜,還可以為複合膜。第一保護層13和第二保護層16可以為SiNx、SiOx或SiOxNy的單層膜或者所述材料組成的複合膜。像素電極17 —般為透明電極,如ITO電極。從圖2中可以非常直觀地看出,存儲電容器的像素公共電極和像素電極17之間僅隔了第二保護層16,相較於現有技術中的存儲電容器的兩電極之間隔了兩層保護層(包括第一保護層13和第二保護層16),本實施例的像素結構縮短了兩電極之間的距離,根據電
容計算公式C = &距離d減小,電容C增大。所以,本實施例的像素結構提高了存儲電容a
器的電容,進而提高了薄膜電晶體液晶顯示器的穩定性。現有技術中的像素結構平面圖如圖3所示,通常將像素公共電極50』和柵線20』都設置在柵極層上,由於同層金屬層之上的電極線之間必須要保持一定的距離才能避免相互間的電信號的幹擾,一般要求相鄰的兩根電極線之間的距離至少要大於3 μ m。此外,在製作工藝上,也要求同層金屬層上的兩條相鄰的電極線之間的間距也不能小於最小間距,一般不小於3 μ m,這是因為在曝光時,如果兩條電極線相距太近,會造成短路連接。因而,若將柵線20』設置在柵極層的靠近邊緣區域,與柵線20』在同一金屬層的像素公共電極50』需要設置在靠近柵極層02中間的位置。在液晶顯示器中,當光線經由背光板發射出來時,並不是所有的光線都能穿過面板,設置薄膜電晶體、存儲電容和信號走線區域除了不完全透光外,經過這些區域的光線不受電壓的控制,無法顯示正確的灰階,需要採用黑色矩陣(black matrix, BM)遮蔽,以免幹擾到其他完全透光區域的正確亮度。基於此,設置有像素公共電極50』的區域會採用黑色矩陣(black matrix, BM)遮蓋,導致像素結構的開口率下降。即使該區域未用黑色矩陣(blackmatrix, BM)遮蓋,該區域部分也不能顯示正確的灰階,導致像素結構的實際開口率下降。而開口率是決定顯示器亮度最重要的因素,因此,開口率下降,導致顯示器的亮度降低。本發明中像素結構的平面圖請參閱圖4。由於本實施例中的像素公共電極50和柵線20不在同一金屬層柵極層12上,因而,像素公共電極50和柵線20均可以同時位於各自所屬金屬層的最靠近邊緣的區域以增大像素結構的開口率,進而提高顯示器的亮度。優選地,該像素公共電極50對柵極層12的投影與設置在柵極層12上的柵線20的距離可以很小,例如,小於5 μ m,只要電容的變化不大,進一步地,可以小於3 μ m,甚至為0,即像素公共電極50對柵極層12的投影與設置在柵極層12上的柵線20重疊。該結構能夠最大限度地增加顯示器的開口率,進而提高顯示器的亮度。此外,本發明中的像素結構中可以實現將設置在數據線層15上的像素公共電極50對像素電極17的投影與部分像素電極17重疊,且能夠實現重疊區域面積的最大化。SP,像素公共電極50的面積與所述的重疊區域面積相同,這是因為,像素公共電極50設置在數據線層12上,不受柵極層的柵線的位置的限制。因此,可以根據需要,將像素公共電極50對像素電極17的投影與像素電極17的重疊區域面積進行調整。因像素公共電極50和像素電極17共同構成存儲電容器,因而,像素公共電極50的投影與像素電極17重疊的區域面積相當於存儲電容器的電極極板的面積,重疊的區域越大,相當於存儲電容器極板的面
積越大,根據電容計算公式(' = ,極板面積增大,存儲電容器的電容增大。
a此外,對於現有技術中的像素結構來說,當上下基板貼合偏差較大時,黑色矩陣(black matrix,BM)與像素電極07的重疊部分變小或偏離,由於像素公共電極設置在柵極層上,其與像素電極電連接發光。由於像素結構邊緣的電場較像素結構中間的電場弱,造成顯示亮度較弱,形成漏光。而對於本實施例的像素結構來說,當上下基板貼合偏差較大時,黑色矩陣與像素電極的重疊部分變小或偏離,由於像素公共電極設置在數據線層上,數據線層不透光,這樣像素電極以外的大部分區域被數據線層上的像素公共電極遮擋,因而數據線層的像素公共電極能夠起到遮光作用,因而,本實施例提供的像素結構相較於現有技術中的將像素公共電極設置在柵極層上,能夠大大減少像素邊緣的漏光現象。以上所述,僅是本發明的較佳實施例而已,並非對本發明作任何形式上的限制。雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然而並非以限定本發明。任何熟悉本領域的技術人員,在不脫離本發明技術方案範圍情況下,都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案作出許多可能的變動和修飾,或修改為等同變化的等效實施例。因此,凡是未脫離本發明技術方案的內容,依據本發明的技術實質上對以上實施例所做的任何簡單修改,等同變化及修飾,均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
權利要求
1.一種薄膜電晶體液晶顯示器,包括像素結構,所述像素結構包括基板、形成於所述基板之上的柵極層、形成於所述柵極層之上的第一保護層、形成於所述第一保護層之上的矽島、形成於所述矽島和所述第一保護層之上的數據線層、形成於所述數據線層之上的第二保護層、形成於所述第二保護層之上的像素電極,其特徵在於,像素公共電極設置在所述數據線層之上,所述像素電極與所述像素公共電極共同形成存儲電容器。
2.根據權利要求I所述的顯示器,其特徵在於,所述像素公共電極對所述柵極層的投影與設置在所述柵極層上的柵線的距離小於5 μ m。
3.根據權利要求I所的顯示器,其特徵在於,所述像素公共電極對所述像素電極的投影與部分所述像素電極重疊。
全文摘要
本發明提供了一種薄膜電晶體液晶顯示器,包括像素結構,所述像素結構包括基板、形成於所述基板之上的柵極層、形成於所述柵極層之上的第一保護層、形成於所述第一保護層之上的矽島、形成於所述矽島和所述第一保護層之上的數據線層、形成於所述數據線層之上的第二保護層、形成於所述第二保護層之上的像素電極,其中,像素公共電極設置在所述數據線層之上,所述像素電極與所述像素公共電極共同形成存儲電容器。像素電極和像素公共電極之間只隔了一層第二保護層,相較於現有技術中兩電極之間隔了兩層保護層(包括第一保護層和第二保護層),縮短了兩電極之間的距離,提高了存儲電容器的電容,進而提高了顯示器的顯示穩定性。
文檔編號G02F1/1368GK102981341SQ20121057075
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月25日 優先權日2012年12月25日
發明者莊崇營, 胡君文, 李林, 洪勝寶, 朱漢平, 柳發霖, 林建偉, 張澤鵬, 何基強 申請人:信利半導體有限公司