CN101650501B - 显示装置以及该显示装置的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置，包括：第一单位像素，布置在第一像素列和第一像素行中，以及第二单位像素，布置在第一像素列和与第一像素行相邻的第二像素行中，以及第一和第二栅极线，沿着行方向延伸并且在其端子部分具有栅极电压输入焊盘。第一和第二数据线沿着列方向延伸并且分别连接到第一单位像素和第二单位像素。第一电荷控制线沿着行方向延伸并且在其端子部分具有电荷控制栅极电压输入焊盘。第一栅极线连接到第一单位像素以及第二栅极线连接到第二单位像素。第一栅极线和第二栅极线同时接收相同的选通脉冲。

Description

显示装置以及该显示装置的驱动方法
技术领域
本发明涉及一种显示装置。更具体地，本发明涉及一种减少了余像和改善了显示质量的显示装置，以及驱动该显示装置的方法。
背景技术
液晶显示(“LCD”)装置正在活跃地发展以增进相对于其他类型的显示装置(诸如以阴极射线管(“CRTs”)为例)的优势，诸如小尺寸、轻重量以及大屏幕尺寸。通常，LCD使用多个单位像素来显示图像，其每个单位像素均包括薄膜晶体管(“TFT”)和液晶电容器。
更具体地，液晶电容器典型地包括像素电极、公共电极以及布置在二者之间的液晶层。在LCD的操作过程中，通过经由TFT供给外部电荷(例如，灰度信号)到达像素电极在像素电极和公共电极之间获得了电场。改变电场就会改变液晶显示层中的液晶分子的晶向，并且传播通过液晶层的光量因此而被改变以显示期望的图像。然而，由于例如由液晶分子的固有特性引起的余像，现有技术的LCD遇到能见度差的问题。
LCD的分辨率与单位面积内提供的单位像素的数量成比例。更具体地，随着每单位面积单位像素的数量的增加分辨率会增加。然而，随着分辨率的增加，需要的扫描线(例如，栅极线)的数量会增加，并且可用于将外部电荷(例如，灰度信号)充电到一个像素电极中的时间因此而减少，进一步妨碍了现有技术的LCD显示期望的图像。
发明内容
根据本发明的示例性实施例的显示装置包括：多个单位像素，排列为具有像素列和像素行的矩阵，该多个单位像素包括布置在第一像素列和第一像素行中的第一单位像素以及布置在第一像素列和与第一像素行相邻的第二像素行中的第二单位像素；第一栅极线和第二栅极线，各自基本上沿着行方向延伸并且各自具有布置在其端子部分处的栅极电压输入焊盘(pad)；第一数据线和第二数据线，基本上沿着列方向延伸并且分别连接到第一单位像素和第二单位像素；以及第一电荷控制线，基本上沿着行方向延伸并且具有布置在其端子部分的电荷控制栅极电压输入焊盘。第一栅极线连接到第一单位像素以及第二栅极线连接到第二单位像素，并且第一栅极线和第二栅极线同时接收相同的选通脉冲(gate pulse)。
第一单位像素连接到第一数据线，以及第二单位像素连接到第二数据线。
第一单位像素包括第一子像素和第二子像素，第一栅极线电连接到第一子像素和第二子像素，以及第一电荷控制线电连接到第一子像素和第二子像素中的至少一个。
第一子像素包括第一像素电极和第一薄膜晶体管(“TFT”)，该第一薄膜晶体管被配置为基于由第一栅极线供给该第一TFT的栅极导通电压将第一数据线的信号施加给第一像素电极。
第二子像素包括第二像素电极、被配置为基于由栅极线供给第二TFT的栅极导通电压将第一数据线的信号施加给第二像素电极的第二TFT、电荷控制电极、以及配置为基于第一电荷控制线的电荷控制栅极导通电压将第二像素电极电连接到电荷控制电极的电荷控制晶体管。
显示装置可以进一步包括电连接到第二单位像素的第二电荷控制线。
电荷控制晶体管电连接到向下充电电容器(charge downcapacitor)，该向下充电电容器的第一电极为电荷控制电极，以及基于向下充电电容器的操作，用不同的电压为第一子像素和第二子像素充电。
单位像素包括基本上沿着列方向延伸的存储线，并且该存储线包括与电荷控制电极的至少一部分重叠的突出部分。
第一栅极线可以布置在第一单位像素上。
第一栅极线的第一区域与第一像素电极的一部分重叠以及第二栅极线的第二区域与第二像素电极的一部分重叠。第一区域的大小等于第二区域的大小。
第一子像素和第二子像素包括多个磁畴(domain)区，并且多个磁畴区的磁畴区中液晶的晶向是不同的。
第一单位像素可以包括薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括：栅电极；布置在栅电极上的栅极绝缘层和有源层；以及布置在有源层上的源电极和漏电极中的一个。有源层布置在第一数据线下面，并且有源层的形状基本上与第一数据线的形状相同。
根据本发明的选择性的示例性实施例，提供了一种驱动显示装置的方法。该显示装置包括：多个单位像素，排列为具有像素列和像素行的矩阵，多个单位像素包括布置在第一像素列和第一像素行中的第一单位像素，以及布置在第一像素列和与第一像素行相邻的第二像素行中的第二单位像素。该显示装置进一步包括第一栅极线和第二栅极线，基本上沿着行方向延伸并且每个均具有布置在其各自的端子部分的栅极电压输入焊盘；第一数据线和第二数据线，基本上沿着列方向延伸并且分别连接到第一单位像素和第二单位像素；以及电荷控制线，基本上沿着行方向延伸，具有布置在其端子部分的电荷控制栅极电压输入焊盘并且电连接到第一单位像素。该方法包括：将栅极导通电压同时施加给第一栅极线和第二栅极线；用由第一数据线供给的灰度电压为第一单位像素充电；将栅极截止电压施加给第一栅极线和第二栅极线；以及通过将电荷控制栅极导通电压施加给电荷控制线来改变充入第一单位像素的第一子像素中的灰度电压的值。
将栅极截止电压同时施加给第一栅极线和第二栅极线以及将电荷控制栅极导通电压施加给电荷控制线是可以同时执行的。
将栅极截止电压同时施加给第一栅极线和第二栅极线达预定时间之后，可以执行将栅极导通电压施加给电荷控制线。
用第一数据线所供给的灰度电压为第一单位像素充电可以包括：用相同的灰度电压电平为第一单位像素的第一子像素和第二子像素充电。
改变充电到第一子像素中的灰度电压的值可以包括：通过导通连接到电荷控制线的电荷控制晶体管将向下充电电容器电连接到第一子像素。
附图说明
通过参考附图，进一步详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的上述以及其他方面、特征和优点将变得更显而易见，在附图中：
图1是根据本发明的示例性实施例的显示装置的示意性平面图；
图2是根据图1中示出的本发明的示例性实施例的显示装置的示意性电路图；
图3是根据图1中示出的本发明的示例性实施例的显示装置的平面图；
图4是沿图3的线IV-IV’所取的部分横截面图；
图5到7是示出了根据本发明的示例性实施例的制造薄膜晶体管(“TFT”)衬底的方法的步骤的平面图；
图8是沿图5的线VIII-VIII’所取的部分横截面图；
图9是沿图6的线IX-IX’所取的部分横截面图；以及
图10是沿图7的线X-X’所取的部分横截面图。
具体实施方式
现在将参考附图在下文中更充分地描述本发明，其中，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以通过许多不同的方式体现并不应理解为限于文中所列出的实施例。相反，提供这些实施例以使本公开变得全面和完整，并且将充分地为本领域的技术人员传达本发明的范围。全文中，相似的参考标号涉及相似的元件。
应当理解，当一个元件被称为“在”另一个元件“上”时，其可以是直接在其他元件上或在其中可以出现插入元件。相反，当一个元件被称为“直接在”另一元件“上”时，则不出现插入元件。如文中所使用的，术语“和/或”包括列出的相关项中的一个或多个的任意和全部组合。
应当理解，尽管文中可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述不同的元件、部件、区、层和/或部，但这些元件、部件、区、层和/或部不应被这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区、层或部与另一元件、部件、区、层或部区别开来。因此，在不背离本发明宗旨的范围内，下面所讨论的第一元件、部件、区、层或部可以被称为第二元件、部件、区、层或部。
文中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不是为了限制本发明。除非上下文中明确地指示，否则在本文中所使用的单数形式的“一个”(“a”、“an”)以及“这个”规定为同样包括复数形式。应当进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”(“comprises”和/或“comprising”，或“includes”和/或“including”)是指列出的特征、区、整数、步骤、操作、元件、和/或部件的存在，但是并不排除一个或多个其它特征、区、整数、步骤、操作、元件、部件、和/或其组的存在或添加。
另外，如图中所示，文中可能使用诸如“下部”或“底部”以及“上部”或“顶部”的相对项来描述一个元件与其它元件的关系。应当理解，除图中所示的方位外，相对项意图包含器件的不同方位。例如，如果附图中的一幅中的器件被翻转，那么被描述为在其它元件的“下”部上的元件将被定位为在其它元件的“上”部上。因此，依据附图的特定方位，示例性术语“下”可包含“上”和“下”方位。类似地，如果附图中的一幅中的器件被翻转，那么被描述为在其它元件“下面”或“下方”的元件将被定位为在其它元件“上面”。因此，示例性术语“下面”或“下方”可包括上面和下面的方位。
除非另有定义，所有本文中使用的词语(包括技术术语和科学术语)均具有与本发明所属领域的普通技术人员普遍理解的相同的意思。应当进一步理解，诸如在普遍使用的字典中定义的术语，应该被解释为具有与相关领域以及本公开的内容中的意思相一致的意思，并且除非本文特别定义，则其不应被解释为理想的或者过于正式的解释。
文中将参照横截面示意图来描述本发明的示例性实施例，其中，该横截面示意图示意性的示出了本发明的理想实施例。同样，由例如制造技术和/或公差导致的示意图的形状变化是预期的。因此，本发明的实施例不应被理解为限制于文中示出的区域的特定形状而是包括由例如制造导致的形状的偏差。例如，典型地，示出或描述为平面的区域，可具有粗糙的和/或非线性的特征。另外，示出的尖角可以是圆角。因此，在图中示出的区域实际上是示意性的并且其形状并不是为了示出区域的精确形状以及并不是为了限制本发明的范围。
下文中将参照附图进一步详细地描述本发明的示例性实施例。
图1是根据本发明的示例性实施例的显示装置的示意性平面图，以及图2是根据图1中示出的本发明的示例性实施例的显示装置的示意性电路图。
参考图1，根据本发明的示例性实施例的显示装置包括单位像素500，基本上以矩阵图案布置；多条栅极线，例如，栅极线100-1a、100-2a、100-3a、100-1b、以及100-2b；多条第一数据线，例如，第一数据线200-1a、200-2a、200-3a、200-4a、200-5a、以及200-6a；多条第二数据线，例如，第二数据线200-1b、200-2b、200-3b、200-4b、200-5b、以及200-6b；以及多条电荷控制线，例如，电荷控制线300-1a、300-2a、300-3a、300-1b、300-2b、以及300-3b。根据本发明的示例性实施例的显示装置进一步包括栅极电压输入焊盘110-1a、110-1b、110-2a、110-2b、以及110-3a，还有，电荷控制栅极电压输入焊盘，例如，如图1中示出的电荷控制输入焊盘310-1a、310-1b、310-2a、310-2b、以及310-3a。
如图1所示，矩阵(下文中称为“像素矩阵”)包括多个单位像素500。具体地，像素矩阵包括沿着第一方向(例如，列方向)准直的像素列，以及沿着第二方向(例如，基本上垂直于第一方向的行方向)准直的像素行。在示例性实施例中，单位像素500发射红色、绿色以及蓝色光并且顺序地沿着像素行方向排列，但是本发明的选择性的示例性实施例并不限于此。例如，在选择性的示例性实施例中，发射红色、绿色以及蓝色光的单位像素500可以顺序地沿着像素列方向排列。
现在将参考图2进一步详细描述多个单位像素500中的两个单位像素500。更具体地，在图2中，奇数编号的像素500-Odd连接到数据线200-1a(图1)，为了便于描述的目的，下文中称为“第一数据线200-Da”或“左手数据线200-Da”，以及偶数编号的像素500-Even连接到数据线200-1b(图1)，下文中称为“第二数据线200-Db”或“右手数据线200-Db”。另外，奇数编号的单位像素500-Odd和偶数编号的单位像素500-Even各自均包括第一子像素501和第二子像素502，但选择性的示例性实施例并不限于此。选择性地，例如，奇数编号的单位像素500-Odd和偶数编号的单位像素500-Even中的每一个中均可以提供多于两个子像素。另外，应当理解，为了例证性的目的，在图2中仅示出了两个单位像素500，但示例性实施例并不限于此。本发明的替代的示例性实施例包括单位像素的另外的列和/或行，交替地标记为偶数和奇数，如图中示出的。
仍参考图2，奇数编号的像素500-Odd的第一子像素501包括第一薄膜晶体管(“TFT”)601-a、第一液晶电容器C1c1、以及第一存储电容器Cst1。第一TFT601-a的栅极端子(例如，栅电极)连接到栅极线100-1a(图1)，下文中称为“第一栅极线100-Ga”。
另外，第一薄膜晶体管601-a的源极端子连接到第一数据线200-Da。第一薄膜晶体管601-a的漏极端子连接到第一液晶电容器C1c1和第一存储电容器Cst1，如图2所示。
偶数编号的像素500-Even的第一子像素501包括第一TFT601-b、第一液晶电容器C1c1、以及第一存储电容器Cst1。第一TFT601-b的栅极端子连接到栅极线100-1b(图1)，下文中称为“第二栅极线100-Gb”。
第一TFT601-b的源极端子连接到第二数据线200-Db。如图2所示，第一薄膜晶体管601-b的漏极端子连接到偶数编号的单位像素500-Even的第一子像素501的其第一液晶电容器C1c1以及第一存储电容器Cst1。
奇数编号的像素500-Odd的第二子像素502包括第二TFT602-a、电荷控制晶体管701-a、第二液晶电容器C1c2、第二存储电容器Cst2、以及向下充电电容器Cdown。第二TFT602-a的栅极端子连接到第一栅极线100-Ga。第二TFT602-a的源极端子连接到第一数据线200-Da。第二TFT602-a的漏极端子连接到第二液晶电容器C1c2和第二存储电容器Cst2。电荷控制晶体管701-a的栅极端子连接到电荷控制线300-1a(图1)，下文中称为“第一电荷控制线”300-Ca。如图2所示，电荷控制晶体管701-a的源极端子连接到第二液晶电容器C1c2以及其漏极端子连接到向下充电电容器Cdown。
偶数编号的像素500-Even的第二子像素502包括第二TFT602-b、电荷控制晶体管701-b、第二液晶电容器C1c2、第二存储电容器Cst2、以及向下充电电容器Cdown。第二TFT602-b的栅极端子连接到第二栅极线100-Gb。第二TFT602-b的源极端子连接到第二数据线200-Db。第二TFT602-b的漏极端子连接到第二液晶电容器C1c2和第二存储电容器Cst2。电荷控制晶体管701-b的栅极端子连接到电荷控制线300-1b(图1)，下文中称为“第二电荷控制线300-Cb”。如图2所示，电荷控制晶体管701-b的源极端子连接到第二液晶电容器C1c2以及其漏极端子连接到向下充电电容器Cdown。
在本发明的选择性的示例性实施例中，奇数编号的单位像素500-Odd和偶数编号的单位像素500-Even可以各自进一步包括向上充电电容器(charge-up capacitor)(未示出)。既然这样，电荷控制晶体管701-a和电荷控制晶体管701-b中的每一个的漏极端子均可以分别连接到向上充电电容器Cup的第一电极。向上充电电容器Cup的第二电极可以分别连接到第一TFT601-a和第一TFT601-b中的每一个的漏极端子。
再次参考图1，栅极线100-1a、100-2a、100-3a、100-1b、100-2b以及100-3b基本上沿着像素矩阵的行方向延伸。另外，栅极线100-1a、100-2a、100-3a、100-1b、100-2b、以及100-3b连接到像素矩阵的像素行中的相应的单位像素500。更具体地，栅极线100-1a、100-2a、100-3a、100-1b、100-2b、以及100-3b中的一条连接到相应的像素行的一行。结果，如图1所示，栅极线100-1a、100-2a、100-3a、100-1b、100-2b、以及100-3b中的每一条均布置得经过单位像素区。更具体地，栅极线100-1a、100-2a、100-3a、100-1b、100-2b、以及100-3b中的每一条均与单位像素区中的每一个的至少一部分重叠，但选择性的示例性实施例并不限于此。选择性地，例如，栅极线100-1a、100-2a、100-3a、100-1b、100-2b、以及100-3b中的每一条均可以沿单位像素区中的每一个的外部边缘延伸。
仍参考图1，数据线200-1a、200-2a、200-3a、200-4a、200-5a、200-6a、200-1b、200-2b、200-3b、200-4b、200-5b、以及200-6b基本上沿着像素矩阵的列方向延伸。此外，数据线200-1a、200-2a、200-3a、200-4a、200-5a、200-6a、200-1b、200-2b、200-3b、200-4b、200-5b、以及200-6b连接到像素矩阵的相关像素列。具体地，两条数据线均连接到指定的像素列。更具体地，第一数据线200-1a、200-2a、200-3a、200-4a、200-5a、以及200-6a中的一条连接到指定的像素列，同时第二数据线200-1b、200-2b、200-3b、200-4b、200-5b、以及200-6b中的一条也连接到指定的像素列。例如，最好如图2所示，第一数据线200-Da(例如，左手数据线200-Da，相应于图1的数据线200-1a)以及第二数据线200-Db(例如，右手数据线200-Db，相应于图1的数据线200-1b)均连接到包括奇数编号的单位像素500-Odd和偶数编号的单位像素500-Even的像素列中的单位像素500，如图2所示。
因此，如图1中和以上参考图2的更详细的描述的上下文中所阐明的，在本发明的示例性实施例中，多条第一数据线200-1a、200-2a、200-3a、200-4a、200-5a、以及200-6a中的一条第一数据线200-1a、200-2a、200-3a、200-4a、200-5a、以及200-6a布置在相应的像素列的左侧，而多条第二数据线200-1b、200-2b、200-3b、200-4b、200-5b、以及200-6b中的一条第二数据线200-1b，200-2b，200-3b、200-4b、200-5b、以及200-6b布置在相应的像素列的相对的右侧。此外，相应的像素列中的奇数编号的单位像素500连接到第一数据线200-1a、200-2a、200-3a、200-4a、200-5a、以及200-6a或选择性地连接到第二数据线200-1b、200-2b、200-3b、200-4b、200-5b、以及200-6b。同样，相应的像素列中的偶数编号的单位像素500连接到剩余的数据线，例如，奇数编号的单位像素500未连接到的数据线。
在本发明的示例性实施例中，将相同的栅极驱动脉冲施加给连接到相邻单位像素500的相邻的栅极线(例如，施加到图2中的第一栅极线100-Ga和第二栅极线100-Gb)。
结果，甚至当增加了大量的栅极线以改善分辨率的时候，分配给每条栅极线的用于施加栅极导通电压的时间量对于每条栅极线基本上是增加的。更具体地，在本发明的示例性实施例中，其中，分辨率从1,920×1,080增加到了4,096×2,160，例如，需要1,080条栅极线来实现1,920×1,080的分辨率。相比之下，需要2,160条栅极线来实现4,096×2,160的分辨率。然而，在两种情况下，分配的用于显示一个图像帧的时间量均相同。为了例证性的目的，将基于这样的假定：分配的用于显示一个图像帧的时间量是，例如，1(一)秒来描述两种情况。在显示装置具有1,080条栅极线的情况下，施加一秒钟的栅极导通电压给所有的栅极线(例如，1,080条栅极线)，并且，因此，分配给单一栅极线的用于施加栅极导通电压的时间量是1/1,080秒。然而，在显示装置具有2,160条栅极线的情况下，施加一秒钟的栅极导通电压给所有的2,160条栅极线，并且，因此，分配给一条栅极线的用于施加栅极导通电压的时间量是1/2,160秒。换句话说如果分辨率加倍，分配的用于施加给一条栅极线的栅极导通电压的时间会减少一半。
然而，在本发明的示例性实施例中，将栅极导通电压同时施加给两条栅极线，例如，施加给第一栅极线100-1a和第二栅极线100-1b(图1)，并且，甚至当增加大量的栅极线时，分配给一条栅极线的(例如第一栅极线100-1a或第二栅极线100-1b)用于施加栅极导通电压的时间量并没有因此而减少。
因为将栅极导通电压同时施加给两条栅极线，例如，施加给彼此相邻的第一栅极线100-1a和第二栅极线100-1b，所以连接到两条栅极线(例如，连接到第一栅极线100-1a和第二栅极线100-1b)的两个像素行同时操作。结果，彼此纵向相邻的两个单位像素500中的第一TFT601和第二TFT602被同时导通。在第一TFT601和第二TFT602的情况下，因为纵向相邻的两个单位像素显示相同的图像，所以显示装置的分辨率不能增加。因此，在根据本发明的示例性实施例的显示装置中，第一TFT601和第二TFT602布置在上部的单位像素500中，例如，连接到第一数据线200-1a、200-2a、200-3a、200-4a、200-5a、以及200-6a中的一条上，同时布置在相邻下部的单位像素500中的第一TFT601和第二TFT602连接到第二数据线200-1b、200-2b、200-3b、200-4b、200-5b、以及200-6b中的一条上。结果，将不同的灰度信号(例如，不同的电荷)分别施加给相关的第一数据线200-1a、200-2a、200-3a、200-4a、200-5a、200-6a、以及相关的第二数据线200-1b、200-2b、200-3b、200-4b、200-5b、以及200-6b。从而，纵向相邻的两个单位像素500显示不同的图像，并且因此显示装置的分辨率基本上提高了。
如上所述，根据示例性实施例的显示装置包括用于控制单位像素500的第一子像素501和第二子像素502中的每一个中的电荷量的电荷控制线300-1a、300-2a、300-1b、以及300-2b。更具体地，电荷控制线300-1a、300-2a、300-1b、以及300-2b基本上沿着像素矩阵的行方向延伸，并且连接到其像素行。电荷控制线300-1a、300-2a、300-1b、以及300-2b与数据线200-1a、200-2a、200-3a、200-1b、200-2b、以及200-3b电隔离。
在示例性实施例中，将栅极导通电压施加给栅极线100-1a、100-2a、100-3a、100-1b、100-2b、或100-3b以在第一子像素501和第二子像素502中存储基本上相同的电荷。结果，当将栅极截止电压施加给栅极线100-1a、100-2a、100-3a、100-1b、100-2b、或100-3b时，将用于导通电荷控制晶体管701的栅极导通电压也施加给电荷控制线300-1a、300-2a、300-1b、以及300-2b。因此，第一子像素501和第二子像素502中的至少一个中的电荷量会改变。具体地，在示例性实施例中，减少了第二子像素502中的电荷量由此来基本上改善能见度。
在示例性实施例中，当将栅极截止电压施加给栅极线100-1a、100-2a、100-3a、100-1b、100-2b、或100-3b时，将用于导通电荷控制晶体管701的栅极导通电压施加给电荷控制线300-1a、300-2a、300-1b、以及300-2b，但选择性的示例性实施例并不限于此。例如，在本发明的选择性的示例性实施例中，在将栅极截止电压施加给栅极线100-1a、100-2a、100-3a、100-1b、100-2b、或100-3b之后的某个时间可以将栅极导通电压施加给电荷控制晶体管701。
现在参考图2，第一栅极线100-Ga和第二栅极线100-Gb，还有第一电荷控制线300-Ca和第二电荷控制线300-Cb，基本上沿着行方向延伸。另外，第一栅极线100-Ga和第二栅极线100-Gb，还有第一电荷控制线300-Ca和第二电荷控制线300-Cb，各自均具有布置在其一个端子上的栅极电压输入焊盘。图3是根据图1中示出的本发明的示例性实施例的显示装置的平面图以及图4是沿图3的线IV-IV’所取的部分横截面图。
参考图3和4，根据本发明的示例性实施例的显示装置包括作为下部衬底1000的TFT衬底1000、作为上部衬底2000布置得与TFT衬底1000相对(例如，面对)的公共电极衬底2000、以及布置在TFT衬底1000和公共电极衬底2000之间的液晶30。
准直层(未示出)可以布置在下部衬底1000和/或上部衬底2000的表面上以准直液晶30的液晶分子。
在本发明的示例性实施例中，液晶30的准直方式可以是纵向准直方式，例如，液晶30可以垂直对准上部衬底2000以及下部衬底1000，但选择性的示例性实施例并不限于此。
TFT衬底1000包括透明绝缘衬底10。透明绝缘衬底10可以包括(例如)玻璃或透明塑料，但选择性的示例性实施例并不限于此。
根据示例性实施例的TFT衬底1000包括以上参考图2已比较详细的描述过的、在透明绝缘衬底10上基本沿着行方向延伸的第一栅极线100-Ga和第二栅极线100-Gb。第一栅极线100-Ga和第二栅极线100-Gb的一部分基本上沿着第二(例如，列)方向突出以分别形成第一TFT601和第二TFT602的各自的第一栅极端子和第二栅极端子。在示例性实施例中，第一栅极线100-Ga和第二栅极线100-Gb可以具有单层结构，或选择性地包括两层以上的多层结构。在第一栅极线100-Ga和第二栅极线100-Gb具有两层以上的多层结构的情况下，一层可以由低电阻材料形成以及其他层可以由与其他材料有良好接触特性的材料形成。例如，根据本发明的示例性实施例的第一栅极线100-Ga和第二栅极线100-Gb可以包括第一铬(Cr)层和第二铝(Al)(或Al合金)层，或选择性地，两层包括第一Al(或Al合金)层和第二钼(Mo)层，但选择性的示例性实施例并不限于此。选择性地，例如，第一栅极线100-Ga和第二栅极线100-Gb可以包括各种金属和/或导电材料。
根据本发明的示例性实施例的TFT衬底1000包括基本上沿着与第一栅极线100-Ga和第二栅极线100-Gb相同的方向(例如，沿着行方向)延伸的第一电荷控制线300-Ca和第二电荷控制线300-Cb。第一电荷控制线300-Ca和第二电荷控制线300-Cb的一部分基本上在列方向上突出以形成电荷控制晶体管701的栅极端子711。在本发明的示例性实施例中，第一电荷控制线300-Ca和第二电荷控制线300-Cb基本上由与第一栅极线100-Ga和第二栅极线100-Gb相同的材料形成，同样基本上位于由其限定的平面的相同的平面上。
第一栅极线100-Ga、第二栅极线100-Gb、第一电荷控制线300-Ca、以及第二电荷控制线300-Cb分别具有布置在各自的栅极线和电荷控制线的端子的栅极电压输入焊盘110、310，如图3所示。更具体地，第一栅极电压输入焊盘110-Ga和第二栅极电压输入焊盘110-Gb分别布置在第一栅极线100-Ga和第二栅极线100-Gb的末端。同样，第一电荷控制栅极电压输入焊盘310-Ca和第二电荷控制栅极电压输入焊盘310-Cb分别布置在第一电荷控制线300-Ca和第二电荷控制线300-Cb的末端。
此外，栅极电压输入焊盘110、310形成于TFT衬底1000的外部边缘区内，并且，在操作期间，将输入自外部电路(未示出)的栅极电压提供给第一栅极线100-Ga、第二栅极线100-Gb、第一电荷控制线300-Ca、以及第二电荷控制线300-Cb。
如上面参考图1和2进一步详细的描述，从外部电路输入栅极电压，使得在将栅极导通电压施加给连接到两个相邻单位像素的相邻栅极线之后，将用于导通相关的电荷控制晶体管的栅极导通电压施加给连接到两个相邻单位像素的相邻电荷控制线。
仍参考图3和4，根据本发明的示例性实施例的TFT衬底1000包括与第一栅极线100-Ga和第二栅极线100-Gb相交的第一数据线200-Da和第二数据线200-Db。第一数据线200-Da和第二数据线200-Db基本上布置得相邻于如上面参考图1和2较详细的描述过的像素矩阵的像素列的左侧和右侧。第一数据线200-Da和第二数据线200-Db的一部分突出，以分别形成第一TFT601和第二TFT602各自的第一源极端子631和第二源极端子641。根据本发明的示例性实施例的第一数据线200-Da和第二数据线200-Db可以具有单层结构或，选择性地，包括具有不同物理性质的两层以上的多层结构。在第一数据线200-Da和第二数据线200-Db由具有两层以上的多层结构形成的示例性实施例中，一层可以包括低电阻材料(以减少数据信号的延迟和/或电压降)，而其他层可以由与其他材料有良好接触特性的材料形成。尽管图3中示出的第一数据线200-Da和第二数据线200-Db基本上具有直线的形式，但本发明的选择性的示例性实施例并不限于此。例如，根据本发明的选择性的示例性实施例的第一数据线200-Da和第二数据线200-Db可以具有(包括但不限于)周期性地在其中交替弯曲的直线，或选择性地曲线形式。
根据本发明的示例性实施例的TFT衬底1000进一步包括多条存储线400，延伸通过基本上限定在第一数据线200-Da和第二数据线200-Db之间的区域。更具体地，多条存储线400中的存储线400基本上平行于第一数据线200-Da和第二数据线200-Db延伸。根据本发明的示例性实施例的存储线400可以基本上由与第一数据线200-Da和第二数据线200-Db相同的材料形成，并且基本上位于与其限定的平面的相同的平面上。存储线400用作第一存储电容器Cst1和第二存储电容器Cst2的电极端子。如图3中所示，存储线400的一部分基本上沿着行方向上突出以形成突起410。在示例性实施例中，突起410用作向下充电电容器Cdown的电极端子。
存储线400可以基本上沿着列方向经过单位像素的中央区域。沿着列方向排列的单位像素500的每一个中的第一TFT601和第二TFT602交替地排列在存储线400的左侧和右侧。因此，如图3中示出的，当同一像素列中存在两个单位像素500时，上部单位像素中的第一TFT601和第二TFT602布置在存储线400的右侧，而下部单位像素500中的第一TFT601和第二TFT602布置在存储线400的左侧。
TFT衬底1000包括第一像素电极510和第二像素电极520。第一像素电极510是第一液晶电容器C1c1和第一存储电容器Cst1的电极端子，以及第二像素电极520是第二液晶电容器C1c2和第二存储电容器Cst2的电极端子。第一像素电极510和第二像素电极520由诸如以铟锡氧化物(“ITO”)或铟锌氧化物(“IZO”)为例的透明导电材料形成。在每一个单位像素区中提供第一像素电极510和第二像素电极520。如图3所示，第一像素电极510和第二像素电极520通过切断(cut-out)部分相互隔离开。在本发明的示例性实施例中，切断部分可以具有“V”型，如图3所示。另外，第一像素电极510布置在单位像素区的上部，以及第二像素电极520布置在单位像素区的下部。第一像素电极510和第二像素电极520包括多个磁畴。切断图案和/或突起用于分割(例如，分离)多个磁畴中的磁畴。
在本发明的示例性实施例中，第一像素电极510和第二像素电极520可以相对于(例如，镜像地关于)存储线400对称地排列。在本发明的示例性实施例中，绝缘层(未示出)布置在第一像素电极510和第二像素电极520与底层结构(例如，第一TFT601、第二TFT602、第一栅极线100-Ga、第二栅极线100-Gb、第一数据线200-Da、第二数据线200-Db和/或存储线400)之间。有机层和/或无机层可以用作绝缘层。
在示例性实施例中，第一栅极线100-Ga和第二栅极线100-Gb被布置为基本上沿着行方向横跨第一像素电极510和第二像素电极520之间的区域，例如，切断区，如图3所示。因为第一栅极线100-Ga和第二栅极线100-Gb布置在单位像素区内部，第一栅极线100-Ga和第二栅极线100-Gb与第一像素电极510和第二像素电极520之间的重叠区域变得统一。因此，出现在重叠区域中的寄生电容基本上减少了和/或有效地消除了。
因此，根据本发明的示例性实施例的TFT衬底1000包括分别连接到第一数据线200-Da和第二数据线200-Db中的一个，以及分别连接到第一栅极线100-Ga和第二栅极线100-Gb中的一个的第一TFT601和第二TFT602。
仍参考图3和4，根据本发明的示例性实施例的第一TFT601包括第一栅极端子611、第一源极端子631、以及第一漏极端子651。同样，第二TFT602包括第二栅极端子621、第二源极端子641、以及第二漏极端子661。第一TFT601进一步包括第一栅极端子611上的栅极绝缘层612、栅极绝缘层612上的有源层613、以及欧姆接触层614。第二TFT602也进一步包括第二栅极端子621上的栅极绝缘层622、栅极绝缘层622上的有源层623、以及欧姆接触层624。如图3和4所示，第一栅极端子611和第二栅极端子621形成为一体。根据本发明的示例性实施例的栅极绝缘层612和622可以包括氮化硅层或，选择性地，氧化硅层。有源层613和623分别布置在第一栅极端子611和第二栅极端子621上。第一源极端子631和第二源极端子641分别形成于有源层613和623上。第一漏极端子651通过第一像素接触孔652连接到第一像素电极510。第二漏极端子661通过第二像素接触孔662连接到第二像素电极520。
在本发明的示例性实施例中，有源层613和623分别仅布置在第一栅极端子611和第二栅极端子621上，并且可以同样分别布置的最接近于第一漏极端子651和第二漏极端子661。具体地，有源层613和623可以布置在第一数据线200-Da和第二数据线200-Db的下部区。既然这样，有源层613和623布置在第一数据线200-Da和第二数据线200-Db的下面，并且第一数据线200-Da和第二数据线200-Db、还有有源层613和623基本上具有相同的平面形状。
电荷控制晶体管701包括连接到第一电荷控制线300-Ca和第二电荷控制线300-Cb的栅极端子711、布置在栅极端子711上的栅极绝缘层(未示出)、布置在栅极端子711上方的栅极绝缘层上的有源层713、布置在有源层713上的源极端子721和漏极端子731。源极端子721通过源极接触孔722连接到第二像素电极520。漏极端子731通过漏极接触孔732连接到电荷控制电极800。电荷控制电极800用作向下充电电容器Cdown的电极端子。因此，电荷控制电极800的一部分与存储线400的突起410重叠，如图3所示。结果，当电荷控制晶体管701导通时，存储在第二像素电极520中的电荷经由电荷控制晶体管701转移到电荷控制电极800。在每一个第一像素电极510和第二像素电极520之间形成电荷控制电极800。具体地，电荷控制电极800布置在第二像素电极520的下部的切断区中，以及电荷控制晶体管701布置在与第二像素电极520的下部的切断区相邻的区域。因此，用于将电荷控制电极800连接到电荷控制晶体管701和/或第一像素电极510和第二像素电极520的互连的所需长度基本上减小了和/或有效地最小化了，因此基本上减小了根据本发明的示例性实施例的显示装置的孔径比。
仍参考图3和4，在本发明的示例性实施例中，公共电极衬底2000包括光传输绝缘衬底20、光屏蔽图案910、滤色器920、布置在光屏蔽图案910和滤色器920上的覆盖层930、以及布置在覆盖层930上的公共电极940。在本发明的示例性实施例中，滤色器920包括红色、绿色和/或蓝色滤色器920。光屏蔽图案910防止相邻单位像素区之间的光干涉和/或漏光。在本发明的示例性实施例中，黑色矩阵910用作光屏蔽图案910。另外，根据示例性实施例的覆盖层930包括有机材料。公共电极940由诸如以ITO或IZO为例的透明导电材料形成。
在公共电极940中提供多个切断图案941用于控制磁畴(上面已比较详细地描述过)，但本发明的选择性的示例性实施例并不限于此。选择性地，例如，可以使用突起来控制磁畴。
公共电极940是第一液晶电容器C1c1和第二液晶电容器C1c2中的每一个的电极端子。具体地，在第一液晶电容器C1c1中，第一像素电极510是上部电极，公共电极940是下部电极，以及液晶30充当其间的电介质。类似地，在第二液晶电容器C1c2中，第二像素电极520是上部电极，公共电极940是下部电极，以及液晶30充当其间的电介质。
TFT衬底1000和公共电极衬底2000用插入其间的液晶30相互附着以制造根据本发明地示例性实施例的显示装置的基板。另外，显示装置可以进一步包括极化薄膜、背光、以及光学板/片，例如，布置在基板的侧面。
因此，在示例性实施例中，将栅极导通电压施加给第一栅极线100-Ga和与其相邻的第二栅极线100-Gb。结果，甚至当分辨率增加的时候，也能够阻止充电时间(例如，TFT的栅极导通时间)减少。另外，可以将单位像素制造为包括第一子像素和第二子像素，并且，基于下一栅极导通电压(例如，时间上紧随其后并且相邻的栅极导通电压)驱动的电荷控制器因此而控制第二子像素中的电荷量。在本发明的示例性实施例中，第一子像素是代表高灰度的主像素，而第二子像素是代表低灰度的子像素。因此，根据本发明的示例性实施例的显示装置的可见度(例如，显示质量)基本上改善了。
下文中，将进一步详细的描述根据本发明的示例性实施例的显示装置的制造方法。
图5到7是示出了根据本发明的示例性实施例的TFT衬底的制造方法的步骤的平面图。图8是沿图5的线VIII-VIII’所取的部分横截面图，图9是沿图6的线IX-IX’所取的部分横截面图，以及图10是沿图7的线X-X’所取的部分横截面图。图5-9中的相同参考符号涉及与图1-4中的相同或相似的部件，并且下文中将省略任何对其重复的详细的描述。
参考图5和8，第一导电层形成于衬底10上。对第一导电层(未全部示出)加工图案以形成第一栅极线100-Ga、第二栅极线100-Gb、第一电荷控制线300-Ca和第二电荷控制线300-Cb。栅极电压输入焊盘110和电荷控制栅极电压输入焊盘310形成在第一栅极线100-Ga、第二栅极线100-Gb、第一电荷控制线300-Ca和第二电荷控制线300-Cb的各个端子上。第一和第二TFTs的栅极端子611和621以及电荷控制晶体管的栅极端子711(上面参考图1-4已比较详细的描述过)是同时形成的。
在本发明的示例性实施例中，第一导电层可以包括Cr、MoW、Cr/Al、Cu、Al(Nd)、Mo/Al、Mo/Al(Nd)、Cr/Al(Nd)、Mo/Al/Mo以及它们的组合中的至少一种，但本发明的选择性的示例性实施例并不限于此。例如，第一导电层可以包括Al、Nd、Ag、Cr、Ti、Ta、Mo以及它们的组合或包括前述元素中的至少一种的合金中的至少一种。此外，可以将第一导电层形成为具有单层或，选择性地，多层结构。具体地，第一导电层可以是两层结构或，选择性地，三层结构，包括具有良好物理和化学性质的金属层，诸如以Cr、Ti、Ta和Mo为例，以及具有低比电阻的金属层，诸如基于Al的金属或基于Ag的金属为例。在衬底表面上形成第一导电层之后，在第一导电层上形成光致抗蚀剂层并且使用掩膜执行光刻过程以形成光致抗蚀剂掩模图案。使用光致抗蚀剂掩膜图案作为刻蚀掩膜来执行刻蚀过程。结果，分别形成了第一栅极线100-Ga和第二栅极线100-Gb和栅极端子611及621，如图5和8所示。形成第一电荷控制线300-Ca和第二电荷控制线300-Cb，并且在第一电荷控制线300-Ca和第二电荷控制线300-Cb上形成电荷控制晶体管701(图3)的栅极端子711。
现在参考图6和9，在形成第一栅极线100-Ga和第二栅极线100-Gb的衬底10上依次形成栅极绝缘层612和622、有源层薄膜以及欧姆接触层薄膜。然后，对有源层薄膜以及欧姆接触层薄膜加工图案以形成有源层613、623和713，以及欧姆接触层614和624。
在本发明的示例性实施例中，栅极绝缘层612和622可以包括诸如以氧化硅和氮化硅为例的无机绝缘材料。非晶硅层用作有源层薄膜。硅化物或，选择性地，重掺杂有n型杂质的非晶硅层用作欧姆接触层薄膜。
接下来，第二导电层形成有图案以形成第一数据线200-Da和第二数据线200-Db、源极端子631、641和721，漏极端子651、661和731以及存储线400。根据本发明的示例性实施例的第二导电层可以包括单一层或，选作性地，多层，其可以由例如Mo、Al、Cr、Ti以及它们的组合中的一种或多种形成。在示例性实施例中，第二导电层基本上可以由用于第一导电层的相同的材料形成。
因此，制造第一TFT601和第二TFT602，还有电荷控制晶体管701，其每一个均包括各自的栅极端子611、621和711，各自的源极端子631、641和721，各自的漏极端子651、661和731。
现在参考图7和10，钝化层530布置在其上形成有第一TFT601、第二TFT602和电荷控制晶体管701的衬底10上。通过使用例如光致抗蚀剂掩模图案进行刻蚀处理使钝化层530部分地移除以形成第一像素接触孔652和第二像素接触孔662，该第一像素接触孔和第二像素接触孔分别露出第一TFT 601和第二TFT 602的各自的漏极端子651和661的一部分。另外，形成源极接触孔722以露出电荷控制晶体管701的源极端子721的一部分，以及形成漏极接触孔732以露出电荷控制晶体管701的漏极端子731的一部分。
然后，接近上述接触孔、在钝化层530上形成第三导电层。使用光致抗蚀剂掩膜图案对第三导电层加工图案以形成第一像素电极510和第二像素电极520，其二者之间形成有切断图案。
在本发明的示例性实施例中，第三导电层可以包括诸如以ITO或IZO为例的透明导电层。第一像素电极510通过第一像素接触孔652连接到第一TFT601的漏极端子651。第二像素电极520通过第二像素接触孔662连接到第二TFT602的漏极端子661，并且通过源极接触孔722连接到电荷控制晶体管701的源极端子721。电荷控制电极800通过漏极接触孔732连接到电荷控制晶体管701的漏极端子731。
在形成第一像素电极510和第二像素电极520之后，在其上形成第一准直层(未示出)，由此完成下部衬底，例如，TFT衬底。
在本发明的示例性实施例中，通过顺序形成黑色矩阵、滤色器、覆盖层、突起图案、透明公共电极以及透明绝缘衬底上的第二准直层来准备公共电极衬底(未示出)。此后，TFT衬底和公共电极衬底用插入其二者之间的隔离物(未示出)相互附着。随后，通过将液晶材料注入到由TFT衬底和公共电极衬底之间的隔离物形成的空间来形成液晶层，因此而完成了根据本发明的示例性实施例的LCD。
尽管使用如文中所述的五片掩膜来形成根据本发明的示例性实施例的TFT衬底，但掩模处理并不限于此。例如，可以使用多于五片掩膜或，选择性地，少于五片掩膜来形成根据本发明的选择性的示例性实施例的TFT衬底。
根据如文中描述的本发明的示例性实施例，单位像素具有第一子像素和第二子像素，并且，单位像素调节第一子像素和第二子像素中的电荷量。此外，彼此纵向相邻的上部像素和下部像素被同时驱动。
本发明不应被解释为限于文中所列出的示例性实施例。相反，提供这些示例性实施例以使本公开变得全面和完整，并且将充分地为本领域地技术人员传达本发明的思想。
尽管参考本发明的示例性实施例，已经特别地示出并描述了本发明，但本领域的普通技术人员应当理解，在不背离如上权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上做出各种变换。

Claims (15)

1.一种显示装置，包括：
多个单位像素，排列为具有像素列和像素行的矩阵，所述多个单位像素包括：
第一单位像素，布置在第一像素列和第一像素行中；以及
第二单位像素，布置在所述第一像素列和相邻于所述第一像素行的第二像素行中；
第一栅极线和第二栅极线，各自基本上沿着行方向延伸并且各自具有布置在其端子部分处的栅极电压输入焊盘；
第一数据线和第二数据线，各自基本上沿着列方向延伸并且分别连接到所述第一单位像素和所述第二单位像素；以及
第一电荷控制线，基本上沿着所述行方向延伸，具有布置在其端子部分的电荷控制栅极电压输入焊盘并且电连接到所述第一单位像素，
其中，
所述第一栅极线连接到所述第一单位像素以及所述第二栅极线连接到所述第二单位像素，
所述第一栅极线和所述第二栅极线同时接收相同的选通脉冲；
所述第一单位像素包括第一子像素和第二子像素，
所述第一栅极线电连接到所述第一子像素和所述第二子像素；以及
所述第一电荷控制线电连接到所述第一子像素和所述第二子像素中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一子像素包括：
第一像素电极；以及
第一薄膜晶体管，被配置为基于由所述第一栅极线供给所述第一薄膜晶体管的栅极导通电压将所述第一数据线的信号施加给所述第一像素电极。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述第二子像素包括：
第二像素电极；
第二薄膜晶体管，被配置为基于由所述第一栅极线供给所述第二薄膜晶体管的所述栅极导通电压将所述第一数据线的信号施加给所述第二像素电极；
电荷控制电极；以及
电荷控制晶体管，被配置为基于所述第一电荷控制线的电荷控制栅极导通电压将所述第二像素电极电连接到所述电荷控制电极。
4.根据权利要求3所述的显示装置，进一步包括连接到所述第二单位像素的第二电荷控制线。
5.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述电荷控制晶体管电连接到向下充电电容器，所述向下充电电容器的第一电极包括所述电荷控制电极，以及
基于所述向下充电电容器的操作，用不同的电压为所述第一子像素和所述第二子像素充电。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其中
所述第一单位像素包括基本上沿着所述列方向延伸的存储线，以及
所述存储线包括与所述电荷控制电极的至少一部分重叠的突出部分。
7.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述第一栅极线布置在所述第一单位像素上。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，
所述第一栅极线的第一区域与所述第一像素电极的一部分重叠，
所述第二栅极线的第二区域与所述第二像素电极的一部分重叠，以及
所述第一区域的大小等于所述第二区域的大小。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其中
所述第一子像素和所述第二子像素各自包括多个磁畴区，以及
所述多个磁畴区的磁畴区中液晶的晶向是不同的。
10.根据权利要求1所述的显示装置，
其中，所述第一单位像素包括薄膜晶体管，包括：
栅电极；
栅极绝缘层和有源层，布置在所述栅电极上；以及
源电极和漏电极中的一个，布置在所述有源层上，
所述有源层布置在所述第一数据线的下面，以及
所述有源层的形状基本上与所述第一数据线的形状相同。
11.一种驱动显示装置的方法，所述显示装置包括多个单位像素，排列为具有像素列和像素行的矩阵，所述多个单位像素包括布置在第一像素列和第一像素行中的第一单位像素，以及布置在所述第一像素列和与所述第一像素行相邻的第二像素行中的第二单位像素，所述显示装置进一步包括第一栅极线和第二栅极线，基本上沿着行方向延伸并且在其各自的端子部分具有栅极电压输入焊盘，第一数据线和第二数据线，基本上沿着列方向延伸并且分别连接到所述第一单位像素和所述第二单位像素，以及电荷控制线，沿着所述行方向延伸、具有布置在其端子部分的电荷控制栅极电压输入焊盘，并且电连接到所述第一单位像素，所述方法包括：
将栅极导通电压同时施加给所述第一栅极线和所述第二栅极线；
用由所述第一数据线提供的灰度电压为所述第一单位像素充电；
将栅极截止电压施加给所述第一栅极线和所述第二栅极线；以及
通过将电荷控制栅极导通电压施加给所述电荷控制线来改变充入所述第一单位像素的第一子像素中的所述灰度电压的值。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，将所述栅极截止电压同时施加给所述第一栅极线和所述第二栅极线以及将所述电荷控制栅极导通电压施加给所述电荷控制线是同时执行的。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，在将所述栅极截止电压同时施加给所述第一栅极线和所述第二栅极线达预定时间之后，执行将所述栅极导通电压施加给所述电荷控制线。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一单位像素还包括第二子像素，并且用由所述第一数据线提供的灰度电压为所述第一单位像素充电包括用相同的灰度电压电平为所述第一单位像素的所述第一子像素和所述第二子像素充电。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，改变充入到所述第一子像素的所述灰度电压的值包括通过导通连接到所述电荷控制线的电荷控制晶体管将向下充电电容器电连接到所述第一子像素。
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