CN102455555A - Tft-lcd及其驱动方法和阵列基板制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种TFT-LCD及其驱动方法和阵列基板制造方法，其中TFT-LCD包括阵列基板和彩膜基板，阵列基板边缘设置有第一公共电极，在子像素区域设置有多条存储电极线；各条存储电极线分别通过各个耦合TFT与所述第一公共电极连接；各个耦合TFT用于在与各条存储电极线对应的栅线打开期间打开；如果与当前打开的栅线对应的像素电极上施加的信号为正极性，第一公共电极用于在耦合TFT打开期间输入与相邻前一帧相比电压增大了的信号；如果与当前打开的栅线对应的像素电极上施加的信号为负极性，第一公共电极用于在耦合TFT打开期间输入与相邻前一帧相比电压减小了的信号。本发明提供的技术方案，能够减少像素电极的充电时间。
Description
技术领域
本发明实施例涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD)及其驱动方法和阵列基板制造方法。
背景技术
随着液晶显示器的发展，近年来液晶显示器的刷新频率不断增高，从60Hz提高到了120Hz，再到240Hz，刷新频率成为液晶显示器的一项重要指标。
随着技术不断创新，液晶显示器被应用到很多场合，在有些场合下，需要液晶显示器具备很高的刷新频率。例如，主动快门式3D液晶眼镜要求液晶显示器具备120Hz以上的刷新频率。在双倍栅极扫描、三倍栅极扫描以及六倍栅极扫描技术中，也都要求液晶显示器具备很高的刷新频率。
为了实现高的刷新频率，通常是通过减少像素电极的充电时间来实现。
通常扭曲向列(Twisted Nematic，简称TN)型的液晶显示器阵列边缘形成有两个公共电极，第一公共电极用于给子像素区域的存储电极线供电，使得子像素区域的存储电极线与像素电极之间形成存储电容。第二公共电极用于给彩膜基板供电，使得彩膜基板上的公共电极与阵列基板上的像素电极之间形成电压差，驱动夹设在阵列基板和彩膜基板之间的液晶分子旋转。第一公共电极和第二公共电极通过导体连接。
基于现有的阵列基板已经很难减少像素电极的充电时间，因此亟待提供一种新的TFT-LCD，能够减少像素电极的充电时间。
发明内容
本发明提供一种TFT-LCD及其驱动方法和阵列基板制造方法，以减少像素电极的充电时间。
本发明提供了一种TFT-LCD，包括阵列基板和彩膜基板，所述阵列基板包括第一公共电极和设置在子像素区域的多条存储电极线，各条存储电极线分别通过各个耦合TFT与所述第一公共电极连接，各个耦合TFT用于在与各条存储电极线对应的栅线打开期间打开；如果与当前打开的栅线对应的像素电极上施加的信号为正极性，所述第一公共电极用于在耦合TFT打开期间输入与相邻前一帧相比电压增大了的信号；如果与当前打开的栅线对应的像素电极上施加的信号为负极性，所述第一公共电极用于在耦合TFT打开期间输入与相邻前一帧相比电压减小了的信号。
本发明还提供了一种如前所述的TFT-LCD中的阵列基板的制造方法，包括：
步骤101、在基板上形成栅线、耦合TFT的栅极、存储电极线、第一公共电极；
步骤102、在基板上形成数据线，并形成耦合TFT的有源层、源极和漏极；
步骤103、在基板上形成钝化层，在耦合TFT的源极上方形成第一过孔，在第一公共电极上方形成第二过孔，在耦合TFT的漏极上方形成第三过孔，在存储电极线上方形成第四过孔；
步骤104、形成第一连接电极和第二连接电极，第一连接电极通过第一过孔和第二过孔将耦合TFT的源极与第一公共电极连接，第二连接电极通过第三过孔和第四过孔将耦合TFT的漏极与存储电极线连接。
本发明还提供了一种如前所述的TFT-LCD的驱动方法，包括：
对于阵列基板上的任一行栅线，在栅线打开期间，通过耦合驱动电路输出驱动信号，使得与该行栅线对应的耦合TFT打开；
如果与当前打开的栅线对应像素电极上施加的信号为正极性，通过所述耦合TFT向第一公共电极输入与前一帧相比电压增大了的信号；如果与当前打开的栅线对应像素电极上施加的信号为负极性，通过所述耦合TFT向第一公共电极输入与前一帧相比电压减小了的信号。
本发明提供的TFT-LCD及其驱动方法和阵列基板制造方法，驱动耦合电路输出各个耦合TFT的驱动信号，而各个耦合TFT的驱动信号在各行栅线打开期间驱动各个耦合TFT打开。在各行栅线打开期间，由于耦合TFT打开，与各行栅线对应的存储电极线与第一公共电极连通，第一公共电极单独供电，与当前打开的栅线对应的存储电极线也开始充电，存储电极线与像素电极之间形成存储电容。于是，通过电容作用，存储电极线向像素电极充电，如果与当前打开的栅线对应的像素电极上施加的信号为正极性，第一公共电极在耦合TFT打开期间输入与相邻前一帧相比电压增大了的信号；如果与当前打开的栅线对应的像素电极上施加的信号为负极性，第一公共电极用于在耦合TFT打开期间输入与相邻前一帧相比电压减小了的信号，从而可以加快像素电极的充电速度，提高像素电极的充电速度，减少像素电极的充电时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明TFT-LCD第一实施例的结构示意图；
图2所示为本发明TFT-LCD第二实施例的结构示意图；
图3所示为图2所示TFT-LCD的信号时序图；
图4所示为本发明TFT-LCD第三实施例的结构示意图；
图5所示为图4中移位寄存器单元的结构示意图；
图6所示为图5中移位寄存器单元的信号时序图；
图7所示为图1中A部分的截面图；
图8所示为图7中的耦合TFT第一次构图工艺后的截面图；
图9所示为图7中的耦合TFT第二次构图工艺后的截面图；
图10所示为图7中的耦合TFT第三次构图工艺后的截面图；
图11所示为本发明TFT-LCD阵列基板的制造方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示为本发明TFT-LCD第一实施例的结构示意图，该TFT-LCD包括阵列基板1和彩膜基板2，阵列基板1和彩膜基板2之间夹设液晶3。阵列基板上1设置有第一公共电极4，在子像素区域设置有多条存储电极线6，这些存储电极线6与子像素区域的像素电极之间形成存储电容。具体可以是一行像素对应设置一条存储电极线。在本发明中，各条存储电极线6分别通过耦合TFT7与第一公共电极4连接。第一公共电极4以圈状设置在阵列基板四周边缘位置。
如果与当前打开的栅线对应的像素电极上施加的信号为正极性，则第一公共电极用于在耦合TFT打开期间输入与相邻前一帧相比电压增大了的信号；如果与当前打开的栅线对应的像素电极上施加的信号为负极性，则第一公共电极用于在耦合TFT打开期间输入与相邻前一帧相比电压减小了的信号。
例如，如果与当前打开的栅线对应的像素电极上施加的信号为正极性，相邻的前一帧中第一公共电极上施加的信号的电压为5伏，那么当前帧中第一公共电极上施加的信号的电压增大，例如，当前帧第一公共电极上施加6伏的电压。如果与当前打开的栅线对应的像素电极上施加的信号为负极性，相邻的前一帧中第一公共电极上施加的电压为6伏，那么当前帧中第一公共电极上施加的信号的电压减小，例如，当前帧第一公共电极上施加5伏的电压。第一公共电极上施加的电压增大或减小的比例可以是50％～200％。
如图1所示的TFT-LCD中，彩膜基板2上的公共电极可以通过单独的驱动电路供电，也可以通过设置在阵列基板上的第二公共电极来供电。
例如，图1中阵列基板上可以设置第二公共电极5，第二公共电极5用于向彩膜基板供电，第二公共电极5和第一公共电极4电隔离。第二公共电极5也可以以圈状设置在阵列基板四周边缘位置。
如图1所示的TFT-LCD还可以包括耦合驱动电路8，耦合TFT7与耦合驱动电路8连接，耦合驱动电路8用于输出耦合TFT7的驱动信号，耦合TFT7的驱动信号是在一行像素电极施加电压期间驱动所述耦合TFT打开的信号。
本发明第一实施例提供的TFT-LCD，驱动耦合电路输出各个耦合TFT的驱动信号，而各个耦合TFT的驱动信号在各行栅线打开期间驱动各个耦合TFT打开。在各行栅线打开期间，由于耦合TFT打开，与各行栅线对应的存储电极线与第一公共电极连通，第一公共电极单独供电，与当前打开的栅线对应的存储电极线也开始充电，存储电极线与像素电极之间形成存储电容。于是，通过电容作用，存储电极线向像素电极充电，如果与当前打开的栅线对应的像素电极上施加的信号为正极性，第一公共电极在耦合TFT打开期间输入与相邻前一帧相比电压增大了的信号；如果与当前打开的栅线对应的像素电极上施加的信号为负极性，第一公共电极用于在耦合TFT打开期间输入与相邻前一帧相比电压减小了的信号，从而可以加快像素电极的充电速度，提高像素电极的充电速度，减少像素电极的充电时间。
本发明提供的TFT-LCD中，耦合驱动电路可以是设置在阵列基板之外的单独的印刷电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)，该耦合驱动电路可以产生各个耦合TFT的驱动信号。
或者，耦合驱动电路也可以是设置在阵列基板上的栅极驱动电路。如图2所示为本发明TFT-LCD第二实施例的结构示意图，图2中主要示出了阵列基板的结构。该实施例中，阵列基板上通过栅极形成在阵列基板(Gate onArray，简称GOA)技术形成有栅极驱动电路9，该栅极驱动电路兼作耦合驱动电路。耦合TFT的栅极与栅极驱动电路9连接，耦合TFT的漏极连接存储电极线，源极连接第一公共电极。
该栅极驱动电路9可以包括多个移位寄存器单元91，各个移位寄存器单元均包括栅极驱动信号输出端91a，用于输出各条栅线的驱动信号，每条存储电极线6可以通过耦合TFT与各个移位寄存器的栅极驱动信号输出端91a连接。具体地，耦合TFT的栅极可以与栅极驱动信号输出端91a连接，耦合TFT的漏极可以连接存储电极线6，耦合TFT的源极可以连接第一公共电极。
如图3所示为图2所示TFT-LCD的信号时序图，GATEn为栅极驱动驱动电路输出的用于驱动第n行栅线的信号，COUPLE为施加到第n条存储电极线上的信号，DATA为数据线上的信号，PIXEL为施加到第n行像素电极上的信号。
从图3中可以看出，栅极驱动电路兼作耦合驱动电路，这样，当第n行栅线打开时，GATEn驱动耦合TFT打开，COUPLE信号施加到第n条存储电极线上，此时，数据线上的信号施加到像素电极上，同时第n条存储电极线也通过电容作用向第n行像素的像素电极充电，这样就提高了像素电极的充电能力，减少了像素电极的充电时间。
如图4所示为本发明TFT-LCD第三实施例的结构示意图，该实施例中，也是栅极驱动电路兼作耦合驱动电路，栅极驱动电路也包括多个移位寄存器单元91，该实施例与第二实施例的区别之处在于：第三实施例中，耦合TFT的栅极与移位寄存器单元中的PD结点连接；第二实施例中，耦合TFT的栅极与移位寄存器单元中的栅极驱动信号输出端连接。
如图5所示为图4中移位寄存器单元的结构示意图，该移位寄存器单元包括：第一薄膜晶体管T1、第二薄膜晶体管T2、第三薄膜晶体管T3、第四薄膜晶体管T4、第五薄膜晶体管T5、第六薄膜晶体管T6、第八薄膜晶体管T8、第九薄膜晶体管T9、第十薄膜晶体管T10、第十一薄膜晶体管T11、第十二薄膜晶体管T12和第十三薄膜晶体管T13。
其中，第一薄膜晶体管T1的栅极和漏极均与起始信号输入端(INPUT)连接。
第二薄膜晶体管T2的漏极与第一薄膜晶体管T1的源极连接，栅极与复位信号输入端(RESET IN)连接，源极与低电压信号输入端(VSSIN)连接。
第三薄膜晶体管T3的漏极与第一时钟信号输入端(CLKIN)连接，源极与栅极驱动信号输出端91a连接。
第四薄膜晶体管T4的栅极与复位信号输入端(RESETIN)连接，漏极与第三薄膜晶体管T3的源极连接，源极与低电压信号输入端(VSSIN)连接。
第五薄膜晶体管T5的漏极与第二时钟信号输入端(CLKBIN)连接。
第六薄膜晶体管T6的漏极与第五薄膜晶体管T5的源极连接，源极与低电压信号输入端(VSSIN)连接，栅极与第三薄膜晶体管T3的栅极连接。
第八薄膜晶体管T8的源极与低电压信号输入端(VSSIN)连接，栅极与第三薄膜晶体管T3的栅极连接。
第九薄膜晶体管T9的漏极和栅极与第二时钟信号输入端(CLKBIN)连接，源极与第八薄膜晶体管T8的漏极和第五薄膜晶体管T5的栅极连接。
第十薄膜晶体管T9的栅极与第五薄膜晶体管T5的源极连接，漏极与第一薄膜晶体管T1的源极连接，源极与低电压信号输入端(VSSIN)连接。
第十一薄膜晶体管T11的漏极与第三薄膜晶体管T3的源极连接，栅极与第五薄膜晶体管T5的源极连接，源极与低电压信号输入端(VSSIN)连接。
第十二薄膜晶体管T12漏极与第三薄膜晶体管的源极连接，栅极与第二时钟信号输入端(CLKBIN)连接，源极与低电压信号输入端(VSSIN)连接。
第十三薄膜晶体管T13的漏极与起始信号输入端(INPUT)连接，栅极与第二时钟信号输入端(CLKBIN)连接，源极与第十薄膜晶体管T10的漏极连接。
第五薄膜晶体管T5的源极、第十薄膜晶体管T10的栅极、第六薄膜晶体管T6的漏极和第十一薄膜晶体管T11的栅极的汇聚处形成PD结点，PD结点与耦合TFT的栅极连接。
如图6所示为图5中移位寄存器单元的信号时序图。从图中可以看出，当GATEn变为高电平时，PD结点处的信号也变为高电平，这样，当第n行栅线打开时，第n条存储电极线连接的耦合TFT打开，第一公共电极向第n条存储电极线施加信号，第n条存储电极线基于电容的作用，向第n行像素的像素电极上施加信号，加快第n行像素的像素电极的充电，提高第n行像素电极的充电能力。当GATEn变为低电平后，PD结点处的信号仍然保持高电平，这样，有利于第n行像素的像素电极上的电压的保持，保证TFT-LCD的显示品质。
图5所示的移位寄存器单元中，第一时钟信号输入端(CLKIN)通常输入第一时钟信号，第二时钟信号输入端(CLKBIN)通常输入第二时钟信号，第一时钟信号和第二时钟信号可以是移位寄存器单元中常用到的一些时钟信号。第一时钟信号和第二时钟信号可以是反相信号。低电压信号输入端(VSSIN)输入的通常是一个一直保持低电平的信号。此处，所谓“低电平”可以根据移位寄存器单元的整体设计要求来确定。例如，可以将0伏称为低电平，也可以将-15伏称为低电平。起始信号输入端(INPUT)输入帧起始信号，帧起始信号是一个在一帧开始显示时产生的一个高电平信号，在本领域中通常称作STV信号。复位信号输入端(RESETIN)输入复位信号，复位信号可以是相邻的下一个移位寄存器单元输出的栅极驱动信号。
对于图5所示的移位寄存器单元，输入所需的各个输入信号，就可以在PD结点处产生如图6所示的信号，具体的原理，本领域技术人员结合图5和图6得出，此处不再赘述。
如图7所示为图1中A部分的截面图，图7中详细示出了耦合TFT的结构以及耦合TFT与内圈存储电极以及存储电极线的连接关系。
图7中，耦合TFT包括栅极71、栅绝缘层72、有源层、源极74a、漏极74b和钝化层75，有源层可以包括半导体层73a和掺杂半导体层73b。源极74a和第一公共电极4之间通过第一连接电极76a连接，漏极74b和存储电极线6之间通过第二连接电极76b连接。具体地，在耦合TFT的源极74a上方形成有第一过孔，在第一公共电极4上方形成有第二过孔，在耦合TFT的漏极74b上方形成有第三过孔，在存储电极线6上方形成有第四过孔，第一连接电极76a通过第一过孔和第二过孔将耦合TFT的源极74a与第一公共电极4连接，第二连接电极76b通过第三过孔和第四过孔将耦合TFT的漏极74b与存储电极线6连接。各个过孔可以设置在钝化层75上。
下面结合图7介绍本发明的阵列基板的制造方法。在以下说明中，本发明所称的构图工艺包括光刻胶涂覆、掩模、曝光、刻蚀等工艺。
首先，在基板70(如玻璃基板或石英基板)上沉积一层金属薄膜。该金属薄膜可以使用Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al、Cu等金属及其合金，该金属薄膜也可以由多层金属薄膜组成。采用普通掩模板，通过第一次构图工艺对金属薄膜进行刻蚀，在基板70上形成耦合TFT栅极71、存储电极线6、第一公共电极4，在该步骤中也可以同时形成第二公共电极的图形，并形成栅线的图形。如图8所示为图7中的耦合TFT第一次构图工艺后的截面图。
在形成有如图8所示图形的基板上，采用化学气相沉积或其它成膜方法依次沉积栅绝缘层薄膜、半导体层薄膜和掺杂半导体层薄膜。然后采用磁控溅射、热蒸发或其它成膜方法沉积一层源漏金属薄膜，源漏金属薄膜的材料可以使用Mo、Al、W、Cr、Cu等金属，或以上金属组成的多层薄膜。采用半色调或灰色调掩模板，通过第二次构图工艺对半导体层薄膜、掺杂半导体层薄膜和源漏金属薄膜进行构图，形成耦合TFT的源极74a、漏极74b、半导体层73a和掺杂半导体层73b的图形，并形成耦合TFT的沟道的图形。源极74a与漏极74b之间形成沟道区域，沟道区域的掺杂半导体层73b被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层73a，使TFT沟道区域的半导体层73a暴露出来。如图9所示为图7中的耦合TFT第二次构图工艺后的截面图。
本实施例第二次构图工艺是一种多步刻蚀工艺，与现有技术四次构图工艺中形成有源层、数据线、源极、漏极和TFT沟道区域图形的过程相同，工艺过程具体为：首先在源漏金属薄膜上涂覆一层光刻胶，采用半色调或灰色调掩模板对光刻胶进行曝光，使光刻胶形成完全曝光区域、未曝光区域和半曝光区域，其中未曝光区域对应于数据线、源极、漏极的图形所在区域，半曝光区域对应于耦合TFT沟道图形所在区域，完全曝光区域对应于上述图形以外的区域。显影处理后，未曝光区域的光刻胶厚度没有变化，形成光刻胶完全保留区域，完全曝光区域的光刻胶被完全去除，形成光刻胶完全去除区域，半曝光区域的光刻胶厚度变薄，形成光刻胶半保留区域。通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉完全曝光区域的源漏金属薄膜、掺杂半导体层薄膜和半导体层薄膜，形成有源层和数据线的图形。通过灰化工艺，去除半曝光区域的光刻胶，暴露出该区域的源漏金属薄膜。通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉半曝光区域的源漏金属薄膜和掺杂半导体层薄膜，并刻蚀掉部分厚度的半导体层薄膜，暴露出半导体层薄膜，形成源极、漏极和TFT沟道区域的图形。最后剥离剩余的光刻胶，完成第二次构图工艺。
在完成图9所示图形的基板上，采用化学气相沉积或其它成膜方法沉积一层钝化层薄膜，钝化层薄膜的材料可以为氮化硅(SiNx)等。使用普通掩模板通过第三次构图工艺对钝化层薄膜进行构图，在耦合TFT的源极74a上方形成第一过孔75a，在第一公共电极4上方形成第二过孔75b，在耦合TFT的漏极74b上方形成第三过孔75c，在存储电极线6上方形成第四过孔75d。如图10所示为图7中的耦合TFT第三次构图工艺后的截面图。
在完成图10所示图形的基板上，采用磁控溅射、热蒸发或其它成膜方法沉积一层透明导电薄膜，透明导电薄膜的材料可以使用氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)，或其它高分子透明材料。使用普通掩模板通过第四次构图工艺形成第一连接电极76a和第二连接电极76b的图形。第四次构图工艺后的截面图如图7所示。
对于本发明中的耦合TFT而言，还可以通过五次构图工艺、不采用半色调或灰色调掩模板的四次构图工艺，等等其他的工艺流程来制造，不限于上述实施例中所提及的采用了半色调或灰色调掩模板的四次构图工艺。
对于如图1所示的TFT-LCD，如果耦合TFT与设置在阵列基板之外的PCB形成的耦合驱动电路连接，那么可以采用已有的工艺实现耦合TFT的栅极与耦合驱动电路的连接。如果耦合TFT与设置在阵列基板上的栅极驱动电路中的PD结点或者栅极驱动信号输出端连接，那么，可以通过在耦合TFT的栅极上方开设过孔的方式，采用另外的连接电极，将耦合TFT的栅极与栅极驱动电路的PD结点或者栅极驱动信号输出端连接。
本发明TFT-LCD的驱动方法可以包括：
对于阵列基板上的任一行栅线，在栅线打开期间，通过耦合驱动电路输出驱动信号，使得与该行栅线对应的耦合TFT打开；如果与当前打开的栅线对应像素电极上施加的信号为正极性，通过耦合TFT向第一公共电极输入与前一帧相比电压增大了的信号；如果与当前打开的栅线对应像素电极上施加的信号为负极性，通过耦合TFT向第一公共电极输入与前一帧相比电压减小了的信号
对于相邻的两帧，施加在像素电极上的信号的极性可以相反。
下面详细介绍本发明的驱动方法。
在TFT-LCD中，阵列基板上的像素电极和彩膜基板上的公共电极之间形成电压差，驱动液晶分子反转。像素电极上施加的信号的极性不同，液晶分子的扭转方向不同。为了避免液晶分子老化，通常在不同帧会采用不同的极性。
所谓极性是指像素电极上施加的信号的电压与彩膜基板的公共电极上施加的信号的电压之间的电压差是正还是负。当像素电极上施加的信号的电压大于彩膜基板的公共电极上施加的信号的电压时，像素电极上施加的信号为正极性。当像素电极上施加的信号的电压小于彩膜基板的公共电极上施加的信号的电压时，像素电极上施加的信号为负极性。
对于本发明提供的TFT-LCD，较佳地可以采取帧反转的驱动方式。在任一帧像素显示期间，向像素电极施加的信号为正极性，向第一公共电极施加与相邻前一帧相比电压增大了的信号，该信号可以是电压大小等于当前打开的栅线对应的各个像素电极上待施加的信号的电压平均值的信号。由于当前帧向像素电极施加的信号为正极性，相邻的前一帧向像素电极施加的信号为负极性，因此，如果将当前帧施加给第一公共电极上的信号的电压取为当前打开的栅线对应的各个像素电极上待施加的信号的电压平均值，则施加给第一公共电极上的信号的电压一定比相邻前一帧大。由于第一公共电极上施加的信号与相邻的前一帧相比电压增大，存储电极线就起到了提高像素电极充电能力的作用。
在相邻的下一帧像素显示期间，向像素电极施加的信号为负极性，向第一公共电极施加与相邻前一帧相比电压减小了的信号，该信号可以是电压大小等于当前打开的栅线对应的各个像素电极上待施加的信号的电压平均值的信号。由于当前帧向像素电极施加的信号为负极性，相邻的前一帧向像素电极施加的信号为正极性，因此，如果将当前帧施加给第一公共电极上的信号的电压取为当前打开的栅线对应的各个像素电极上待施加的信号的电压平均值，则施加给第一公共电极上的信号的电压一定比相邻前一帧小。由于第一公共电极上施加的信号与相邻前一帧相比电压减小，存储电极线就起到了提高像素电极充电能力的作用。另外，在相邻的下一帧期间，像素电极上施加的信号的极性，发生了反转，这样，就实现了帧反转的目的，避免了液晶分子的老化。
如图11所示为本发明TFT-LCD阵列基板的制造方法的流程图，包括：
步骤101、在基板上形成栅线、耦合TFT的栅极、存储电极线和第一公共电极。如果彩膜基板上的公共电极通过单独的驱动电路供电，则该步骤中可以不形成第二公共电极。如果彩膜基板上的公共电极通过设置在阵列基板上的第二公共电极来供电，则该步骤中可以一并形成第二公共电极，第一公共电极和第二公共电极电隔离。
步骤102、在基板上形成数据线，并形成耦合TFT的有源层、源极和漏极。
步骤103、在基板上形成钝化层，在耦合TFT的源极上方形成第一过孔，在第一公共电极上方形成第二过孔，在耦合TFT的漏极上方形成第三过孔，在存储电极线上方形成第四过孔。
步骤104、形成第一连接电极和第二连接电极，第一连接电极通过第一过孔和第二过孔将耦合TFT的源极与第一公共电极连接，第二连接电极通过第三过孔和第四过孔将耦合TFT的漏极与存储电极线连接。
如果耦合TFT与设置在阵列基板之外的PCB形成的耦合驱动电路连接，那么可以采用已有的工艺实现耦合TFT的栅极与耦合驱动电路的连接。如果耦合TFT与设置在阵列基板上的栅极驱动电路中的PD结点或者栅极驱动信号输出端连接，那么，在步骤103中，可以通过在耦合TFT的栅极上方开设过孔，在步骤104中可以形成另外的连接电极，采用连接电极将耦合TFT的栅极与栅极驱动电路的PD结点或者栅极驱动信号输出端连接。
本发明提供的TFT-LCD中，驱动耦合电路输出各个耦合TFT的驱动信号，而各个耦合TFT的驱动信号在各行栅线打开期间驱动各个耦合TFT打开。在各行栅线打开期间，由于耦合TFT打开，与各行栅线对应的存储电极线与第一公共电极连通，第一公共电极单独供电，与当前打开的栅线对应的存储电极线也开始充电，存储电极线与像素电极之间形成存储电容。于是，通过电容作用，存储电极线向像素电极充电，如果与当前打开的栅线对应的像素电极上施加的信号为正极性，第一公共电极在耦合TFT打开期间输入与相邻前一帧相比电压增大了的信号；如果与当前打开的栅线对应的像素电极上施加的信号为负极性，第一公共电极用于在耦合TFT打开期间输入与相邻前一帧相比电压减小了的信号，从而可以加快像素电极的充电速度，提高像素电极的充电速度，减少像素电极的充电时间。
本发明提供的TFT-LCD中的阵列基板的制造方法，将存储电极线、第一公共电极和第二公共电极与耦合TFT的栅极和栅线在同一次构图工艺中形成，存储电极线的材料也采用Al、Cu或Mo等金属材料，这样，存储电极线不仅能与像素电极之间形成存储电容，而且可以起到遮光条的作用。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (13)
1.一种TFT-LCD，包括阵列基板和彩膜基板，所述阵列基板包括第一公共电极和设置在子像素区域的多条存储电极线，其特征在于，各条存储电极线分别通过各个耦合TFT与所述第一公共电极连接，各个耦合TFT用于在与各条存储电极线对应的栅线打开期间打开；如果与当前打开的栅线对应的像素电极上施加的信号为正极性，所述第一公共电极用于在耦合TFT打开期间输入与相邻前一帧相比电压增大了的信号；如果与当前打开的栅线对应的像素电极上施加的信号为负极性，所述第一公共电极用于在耦合TFT打开期间输入与相邻前一帧相比电压减小了的信号。
2.根据权利要求1所述的TFT-LCD，其特征在于，所述阵列基板上还包括第二公共电极，所述第二公共电极用于向所述彩膜基板供电，所述第一公共电极和所述第二公共电极电隔离。
3.根据权利要求1所述的TFT-LCD，其特征在于，还包括耦合驱动电路，用于输出各个耦合TFT的驱动信号，所述各个耦合TFT的驱动信号是在与各条存储线对应的栅线打开期间驱动耦合TFT打开的信号。
4.根据权利要求3所述的TFT-LCD，其特征在于，所述耦合驱动电路为形成在所述阵列基板上的栅极驱动电路；
所述耦合TFT的栅极与形成在所述阵列基板上的栅极驱动电路连接，所述耦合TFT的漏极连接所述存储电极线，源极连接所述第一公共电极。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的TFT-LCD，其特征在于，所述耦合TFT的源极上方形成有第一过孔，所述第一公共电极上方形成有第二过孔，所述耦合TFT的漏极上方形成有第三过孔，所述存储电极线上方形成有第四过孔，第一连接电极通过所述第一过孔和第二过孔将所述耦合TFT的源极与第一公共电极连接，第二连接电极通过所述第三过孔和第四过孔将所述耦合TFT的漏极与所述存储电极线连接。
6.根据权利要求4所述的TFT-LCD，其特征在于，所述栅极驱动电路包括多个移位寄存器单元，每条存储电极线分别通过所述耦合TFT与各个移位寄存器单元的栅极信号输出端连接。
7.根据权利要求4所述的TFT-LCD，其特征在于，所述栅极驱动电路包括多个移位寄存器单元，每个移位寄存器单元包括：
第一薄膜晶体管，其栅极和漏极均与起始信号输入端连接；
第二薄膜晶体管，其漏极与所述第一薄膜晶体管的源极连接，栅极与复位信号输入端连接，源极与低电压信号输入端连接；
第三薄膜晶体管，其漏极与第一时钟信号输入端连接，源极与栅极驱动信号输出端连接；
第四薄膜晶体管，其栅极与所述复位信号输入端连接，漏极与所述第三薄膜晶体管的源极连接，源极与所述低电压信号输入端连接；
第五薄膜晶体管，其漏极与第二时钟信号输入端连接；
第六薄膜晶体管，其漏极与所述第五薄膜晶体管的源极连接，源极与所述低电压信号输入端连接，栅极与所述第三薄膜晶体管的栅极连接；
第八薄膜晶体管，其源极与所述低电压信号输入端连接，栅极与所述第三薄膜晶体管的栅极连接；
第九薄膜晶体管，其漏极和栅极与第二时钟信号输入端连接，源极与所述第八薄膜晶体管的漏极和所述第五薄膜晶体管的栅极连接；
第十薄膜晶体管，其栅极与所述第五薄膜晶体管的源极连接，漏极与所述第一薄膜晶体管的源极连接，源极与所述低电压信号输入端连接；
第十一薄膜晶体管，其漏极与所述第三薄膜晶体管的源极连接，栅极与所述第五薄膜晶体管的源极连接，源极与所述低电压信号输入端连接；
第十二薄膜晶体管，其漏极与所述第三薄膜晶体管的源极连接，栅极与所述第二时钟信号输入端连接，源极与所述低电压信号输入端连接；
第十三薄膜晶体管，其漏极与所述起始信号输入端连接，栅极与所述第二时钟信号输入端连接，源极与所述第十薄膜晶体管的漏极连接；
所述第五薄膜晶体管的源极、第十薄膜晶体管的栅极、第六薄膜晶体管的漏极和第十一薄膜晶体管的栅极的汇聚处形成PD结点，所述PD节点与所述耦合TFT的栅极连接。
8.一种如权利要求1-7中任一权利要求所述的TFT-LCD中的阵列基板的制造方法，其特征在于，包括：
步骤101、在基板上形成栅线、耦合TFT的栅极、存储电极线、第一公共电极；
步骤102、在基板上形成数据线，并形成耦合TFT的有源层、源极和漏极；
步骤103、在基板上形成钝化层，在耦合TFT的源极上方形成第一过孔，在第一公共电极上方形成第二过孔，在耦合TFT的漏极上方形成第三过孔，在存储电极线上方形成第四过孔；
步骤104、形成第一连接电极和第二连接电极，第一连接电极通过第一过孔和第二过孔将耦合TFT的源极与第一公共电极连接，第二连接电极通过第三过孔和第四过孔将耦合TFT的漏极与存储电极线连接。
9.根据权利要求8所述的TFT-LCD中阵列基板的制造方法，其特征在于，在步骤101中还形成第二公共电极，所述第二公共电极用于向所述彩膜基板供电，所述第一公共电极和所述第二公共电极电隔离。
10.根据权利要求8或9所述的TFT-LCD中阵列基板的制造方法，其特征在于，还包括：
在所述步骤103中，在耦合TFT的栅极上方形成过孔；
在所述步骤104中，形成连接电极，用于将所述耦合TFT的栅极与所述阵列基板上的栅极驱动电路中的栅极驱动信号输出端连接。
11.一种如权利要求1-7中任一权利要求所述的TFT-LCD的驱动方法，其特征在于，包括：
对于阵列基板上的任一行栅线，在栅线打开期间，通过耦合驱动电路输出驱动信号，使得与该行栅线对应的耦合TFT打开；
如果与当前打开的栅线对应像素电极上施加的信号为正极性，通过所述耦合TFT向第一公共电极输入与前一帧相比电压增大了的信号；如果与当前打开的栅线对应像素电极上施加的信号为负极性，通过所述耦合TFT向第一公共电极输入与前一帧相比电压减小了的信号。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，对于相邻的两帧，施加在像素电极上的信号的极性相反。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述与前一帧相比电压增大了的信号和与前一帧相比电压减小了的信号为电压大小等于当前打开的栅线对应的各个像素电极上待施加的信号的电压平均值的信号。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN103295516A (zh) * | 2013-05-30 | 2013-09-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板、显示装置及阵列基板的制备方法 |
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| CN103943081A (zh) * | 2014-03-14 | 2014-07-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | 移位寄存器、其制作方法、栅线集成驱动电路及相关装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060197728A1 (en) * | 2005-03-03 | 2006-09-07 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Liquid crystal display |
| JP2009058793A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Seiko Epson Corp | 液晶装置、液晶装置の駆動方法、液晶駆動用集積回路装置および電子機器 |
| CN101750813A (zh) * | 2008-12-12 | 2010-06-23 | 北京京东方光电科技有限公司 | 液晶显示器及其控制方法 |
| JP2010175707A (ja) * | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Seiko Epson Corp | 液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法 |
| CN101819361A (zh) * | 2009-02-26 | 2010-09-01 | 北京京东方光电科技有限公司 | Tft-lcd阵列基板及其制造方法 |
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2010
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060197728A1 (en) * | 2005-03-03 | 2006-09-07 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Liquid crystal display |
| JP2009058793A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Seiko Epson Corp | 液晶装置、液晶装置の駆動方法、液晶駆動用集積回路装置および電子機器 |
| CN101750813A (zh) * | 2008-12-12 | 2010-06-23 | 北京京东方光电科技有限公司 | 液晶显示器及其控制方法 |
| JP2010175707A (ja) * | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Seiko Epson Corp | 液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法 |
| CN101819361A (zh) * | 2009-02-26 | 2010-09-01 | 北京京东方光电科技有限公司 | Tft-lcd阵列基板及其制造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103295516A (zh) * | 2013-05-30 | 2013-09-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板、显示装置及阵列基板的制备方法 |
| CN103295516B (zh) * | 2013-05-30 | 2015-12-02 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板、显示装置及阵列基板的制备方法 |
| CN103676381A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-03-26 | 南京中电熊猫液晶显示科技有限公司 | 一种液晶显示器及其驱动装置 |
| CN103943081A (zh) * | 2014-03-14 | 2014-07-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | 移位寄存器、其制作方法、栅线集成驱动电路及相关装置 |
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