CN102881249A - 像素单元及主动矩阵式平面显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种像素单元及主动矩阵式平面显示装置，该像素单元包括第一扫描线、第二扫描线和薄膜晶体管组，其中，薄膜晶体管组包括第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，薄膜晶体管组的寄生电容Cgd满足以下关系式：Cgd＝C1+C2；其中，C1和C2的变化趋势相反，变化量相同，使得Cgd值保持不变。通过以上方式，本发明克服了由于曝光的覆盖偏移导致各像素单元的寄生电容值不同而产生的显示缺陷。

Description

像素单元及主动矩阵式平面显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种像素单元及主动矩阵式平面显示装置。
背景技术
请参阅图1，图1为现有技术的主动矩阵式平面显示装置的结构示意图。如图1所示，主动矩阵式平面显示装置10包括多个像素单元，每个像素单元包括一个薄膜晶体管，例如，像素单元P1包括薄膜晶体管T1，像素单元P2包括薄膜晶体管T2。
在主动矩阵式平面显示装置10的制作过程中，由于曝光机精度原因，容易在不同的曝光位置出现薄膜晶体管的漏极相对于其栅极的覆盖偏移（overlay shift），使得在主动矩阵式平面显示装置10不同位置处的薄膜晶体管具有不同的寄生电容。
以图1中所示的像素单元P1和P2为例，请参阅图2，图2为薄膜晶体T1和薄膜晶体管T2的放大图，如图2所示，薄膜晶体管T1的栅极和漏极的重叠面积所形成的寄生电容为Cgd 1，薄膜晶体管T2的栅极和漏极的重叠面积所形成的寄生电容为Cgd 2，由于薄膜晶体管T1和T2的栅极和漏极的重叠面积（如图中虚线所示的面积）不一致，导致Cgd1≠Cgd 2，因此导致像素单元P1和P2之间的灰度显示不均匀，从而产生不均匀（Mura）、闪烁（Flicker）等显示缺陷。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种像素单元及主动矩阵式平面显示装置，能够维持主动矩阵式平面显示装置中每个像素单元内的薄膜晶体管组的寄生电容不变，从而避免产生显示缺陷。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种像素单元，该像素单元包括：平行间隔设置的第一扫描线和第二扫描线；数据线，与第一扫描线和第二扫描线相交设置；像素电极，分别与第一扫描线、第二扫描线和数据线电连接；薄膜晶体管组，分别与第一扫描线、第二扫描线、数据线和像素电极电连接；其中，薄膜晶体管组包括第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，薄膜晶体管组的寄生电容Cgd满足以下关系式：Cgd=C1+C2；其中，C1为第一薄膜晶体管的栅极与漏极的重叠面积所产生的电容，C2为第二薄膜晶体管的栅极与漏极的重叠面积所产生的电容，且C1和C2的变化趋势相反，变化量相同，使得Cgd的值保持不变。
其中，第一薄膜晶体管的栅极连接第一扫描线，第一薄膜晶体管的源极连接数据线，第一薄膜晶体管的漏极和像素电极通过第一导通孔电连接；第二薄膜晶体管的栅极连接第二扫描线，第二薄膜晶体管的源极连接数据线，第二薄膜晶体管的漏极和像素电极通过第二导通孔电连接。
其中，第一扫描线和第二扫描线首尾互相连接，并传输相同的扫描驱动信号。
其中，第一导通孔和第二导通孔分别设置在像素电极的对角位置处。
其中，像素单元包括一中线，中线与数据线平行并把像素单元的面积平分，第一导通孔和第二导通孔分别设置在中线的两侧，并且第一导通孔到中线的垂直距离等于第二导通孔到中线的垂直距离。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种主动矩阵式平面显示装置，该主动矩阵式平面显示装置包括显示区域和非显示区域，该显示区域设置有多个像素单元，该像素单元包括：平行间隔设置的第一扫描线和第二扫描线；数据线，与第一扫描线和第二扫描线相交设置；像素电极，分别与第一扫描线、第二扫描线和数据线电连接；薄膜晶体管组，分别与第一扫描线、第二扫描线、数据线和像素电极电连接；其中，薄膜晶体管组包括第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，薄膜晶体管组的寄生电容Cgd满足以下关系式：Cgd＝C1+C2；其中，C1为第一薄膜晶体管的栅极与漏极的重叠面积所产生的电容，C2为第二薄膜晶体管的栅极与漏极的重叠面积所产生的电容，且C1和C2的变化趋势相反，变化量相同，使得Cgd的值保持不变。
其中，第一薄膜晶体管的栅极连接第一扫描线，第一薄膜晶体管的源极连接数据线，第一薄膜晶体管的漏极和像素电极通过第一导通孔电连接；第二薄膜晶体管的栅极连接第二扫描线，第二薄膜晶体管的源极连接数据线，第二薄膜晶体管的漏极和像素电极通过第二导通孔电连接。
其中，第一扫描线和第二扫描线在非显示区域首尾互相连接，并传输相同的扫描驱动信号。
其中，第一导通孔和第二导通孔分别设置在像素电极的对角位置处。
其中，像素单元包括一中线，中线与数据线平行并把像素单元的面积平分，第一导通孔和第二导通孔分别设置在中线的两侧，并且第一导通孔到中线的垂直距离等于第二导通孔到中线的垂直距离。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明在一个像素单元中设置由第一薄膜晶体管以及第二薄膜晶体管组成的薄膜晶体管组，该薄膜晶体管组的寄生电容Cgd满足以下关系式：Cgd＝C1+C2；其中，C1为第一薄膜晶体管的栅极与漏极的重叠面积所产生的电容，C2为第二薄膜晶体管的栅极与漏极的重叠面积所产生的电容，并且C1和C2变化趋势相反，变化量相同，使得Cgd的值保持不变。因此克服了由于曝光的覆盖偏移导致各像素单元的寄生电容值不同而产生的显示缺陷。
进一步的，本发明在一个像素区域中平行间隔设置用于提供相同扫描驱动信号的两个分支的第一扫描线和第二扫描线，当其中一条分支断路时，扫描驱动信号可以通过绕道的方式实现自动修复，因此克服了因扫描线缺陷而产生的显示缺陷。
附图说明
图1是现有技术的主动矩阵式平面显示装置的结构示意图；
图2是图1中的主动矩阵式平面显示装置的两个不同位置处的薄膜晶体管的放大结构示意图；
图3是本发明的一种主动矩阵式平面显示装置的结构示意图；
图4是图3所示的主动矩阵式平面显示装置中的一像素单元在理想曝光状态下的结构示意图；
图5是图3所示的主动矩阵式平面显示装置中的一像素单元在出现覆盖偏移的曝光状态下的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
请参阅图3，图3是本发明的一种主动矩阵式平面显示装置的结构示意图，本发明的主动矩阵式平面显示装置300包括显示区域301和非显示区域302。
本实施例中，在显示区域301中设置有多个像素单元30。
请一并参阅图3和图4，图4是图3所示的主动矩阵式平面显示装置中的一像素单元的结构示意图。如图4所示，本发明的像素单元30包括第一扫描线31、第二扫描线32、数据线33、像素电极35以及薄膜晶体管组36。
其中，第一扫描线31和第二扫描线32在显示区域301中平行间隔设置，数据线33分别与第一扫描线31和第二扫描线32垂直相交设置。像素电极35分别与第一扫描线31、第二扫描线32和数据线33电连接。薄膜晶体管组36分别与第一扫描线31、第二扫描线32、数据线33以及像素电极35电连接，具体地：
薄膜晶体管组36包括第一薄膜晶体管37和第二薄膜晶体管38。其中，第一薄膜晶体管37的栅极371连接第一扫描线31，第二薄膜晶体管38的栅极381连接第二扫描线32。
第一薄膜晶体管37的源极372与第二薄膜晶体管38的源极382连接数据线33。
第一薄膜晶体管37的漏极373通过第一导通孔351电连接像素电极35，第二薄膜晶体管38的漏极383通过第二导通孔352电连接像素电极35。本发明实施例中，像素单元35包括一中线353，中线353与数据线33平行并把像素单元30的面积平分，第一导通孔351和第二导通孔352分别设置在中线353的两侧，并且第一导通孔351到中线353的垂直距离D1等于第二导通孔352到中线353的垂直距离D2。其中，第一导通孔351和第二导通孔352优选为分别设置在像素电极35的对角位置处。
本发明实施例中，根据主动矩阵式平面显示装置300的不同尺寸，对应设置薄膜晶体管不同的长和宽。具体而言，当主动矩阵式平面显示装置300为中小尺寸的平面显示装置时，则设计像素单元30中的第一薄膜晶体管37和第二薄膜晶体管38的尺寸小于现有技术中的薄膜晶体管的尺寸，例如，设计为现有技术中的薄膜晶体管的尺寸的一半；另一方面，当主动矩阵式平面显示装置300为大尺寸的平面显示装置时，则相应的增大像素单元30中的第一薄膜晶体管37和第二薄膜晶体管38的尺寸。
本发明通过在一个像素单元中设置两个薄膜晶体管，能维持各个像素单元的寄生电容值不变。具体而言，请一并参阅图4和图5，图4显示在理想曝光状态下像素单元30的结构示意图，图5显示在出现覆盖偏移的曝光状态下像素单元30的结构示意图。
首先请参阅图4，在理想曝光状态下，曝光机在对像素单元30进行曝光时没有产生覆盖偏移，此时，第一薄膜晶体管37的栅极371与漏极373的重叠面积所产生的电容为C1，第二薄膜晶体管38的栅极381与漏极383的重叠面积所产生的电容为C2，并且C1和C2的和为薄膜晶体管组36的寄生电容Cgd，即Cgd满足以下关系式：
Cgd=C1+C2。
请再参阅图5，图5显示曝光机在对像素单元30进行曝光时产生覆盖偏移的情形。具体而言，相对于图4所示的像素单元30，如图5所示，此时像素单元30的第一薄膜晶体管37的栅极371与漏极373的重叠面积减少了X，与此相反，第二薄膜晶体管38的栅极381与漏极383的重叠面积相应增加了X。假设重叠面积X所产生的电容为Cx，则此时第一薄膜晶体管37的栅极371与漏极373的重叠面积所产生的电容C1＇=C1-Cx，第二薄膜晶体管38的栅极381与漏极383的重叠面积所产生的电容C2＇=C2+Cx。因此，薄膜晶体管组36的寄生电容Cgd＇为：
Cgd＇=C1＇+C2＇=（C1-Cx）+（C2+Cx）=C1+C2。
即薄膜晶体管组36在存在覆盖偏移时的寄生电容Cgd＇的值等于理想曝光状态下的寄生电容Cgd的值。可见，当出现覆盖偏移时，对于每个像素单元30而言，由于C1和C2的变化量相同(均为Cx)，而变化趋势相反，在C1减少或增加Cx时，C2相应增加或减少Cx，由此使得Cgd的值保持不变。因此，克服了由于曝光的覆盖偏移导致不同位置处的像素单元30的寄生电容值不同而引起的显示缺陷。
并且，本发明在一个像素单元中设置两个薄膜晶体管的设计与一个像素单元中仅设置一个薄膜晶体管的现有结构相比，本发明的像素单元可以克服其中一个薄膜晶体管坏掉后像素单元无法显示的问题。
进一步的，本发明在一个像素单元中平行间隔设置了两条分支的扫描线，其中一条分支断路时，扫描驱动信号可以通过绕道的方式实现自动修复，克服了因扫描线缺陷所产生的显示缺陷。具体而言，请再一并参阅图3所示，本发明像素单元30的第一扫描线31和第二扫描线32在非显示区域302首尾互相连接，并传输相同的扫描驱动信号，由此使得第一扫描线31或者第二扫描线32的其中一条断路时，扫描驱动信号会通过另一条扫描线以绕道的方式传送到与断路扫描线电连接的薄膜晶体管中，由此保证第一薄膜晶体管37和第二薄膜晶体管38均能正常工作。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种像素单元，其特征在于，所述像素单元包括：
平行间隔设置的第一扫描线和第二扫描线；
数据线，与所述第一扫描线和所述第二扫描线相交设置；
像素电极，分别与所述第一扫描线、所述第二扫描线和所述数据线电连接；
薄膜晶体管组，分别与所述第一扫描线、所述第二扫描线、所述数据线和所述像素电极电连接；
其中，所述薄膜晶体管组包括第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，所述薄膜晶体管组的寄生电容Cgd满足以下关系式：
Cgd=C1+C2；
其中，C1为所述第一薄膜晶体管的栅极与漏极的重叠面积所产生的电容，C2为所述第二薄膜晶体管的栅极与漏极的重叠面积所产生的电容，且所述C1和C2的变化趋势相反，变化量相同，使得所述Cgd的值保持不变。
2.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述第一薄膜晶体管的栅极连接所述第一扫描线，所述第一薄膜晶体管的源极连接所述数据线，所述第一薄膜晶体管的漏极和所述像素电极通过第一导通孔电连接；所述第二薄膜晶体管的栅极连接所述第二扫描线，所述第二薄膜晶体管的源极连接所述数据线，所述第二薄膜晶体管的漏极和所述像素电极通过第二导通孔电连接。
3.根据权利要求2所述的像素单元，其特征在于，所述第一扫描线和所述第二扫描线首尾互相连接，并传输相同的扫描驱动信号。
4.根据权利要求2所述的像素单元，其特征在于，所述第一导通孔和所述第二导通孔分别设置在所述像素电极的对角位置处。
5.根据权利要求2所述的像素单元，其特征在于，所述像素单元包括一中线，所述中线与所述数据线平行并把所述像素单元的面积平分，所述第一导通孔和所述第二导通孔分别设置在所述中线的两侧，并且所述第一导通孔到所述中线的垂直距离等于所述第二导通孔到所述中线的垂直距离。
6.一种主动矩阵式平面显示装置，所述主动矩阵式平面显示装置包括显示区域和非显示区域，所述显示区域设置有多个像素单元，其特征在于，所述像素单元包括：
平行间隔设置的第一扫描线和第二扫描线；
数据线，与所述第一扫描线和所述第二扫描线相交设置；
像素电极，分别与所述第一扫描线、所述第二扫描线和所述数据线电连接；
薄膜晶体管组，分别与所述第一扫描线、所述第二扫描线、所述数据线和所述像素电极电连接；
其中，所述薄膜晶体管组包括第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，所述薄膜晶体管组的寄生电容Cgd满足以下关系式：
Cgd=C1+C2；
其中，C1为所述第一薄膜晶体管的栅极与漏极的重叠面积所产生的电容，C2为所述第二薄膜晶体管的栅极与漏极的重叠面积所产生的电容，且所述C1和C2的变化趋势相反，变化量相同，使得所述Cgd的值保持不变。
7.根据权利要求6所述的主动矩阵式平面显示装置，其特征在于，所述第一薄膜晶体管的栅极连接所述第一扫描线，所述第一薄膜晶体管的源极连接所述数据线，所述第一薄膜晶体管的漏极和所述像素电极通过第一导通孔电连接；所述第二薄膜晶体管的栅极连接所述第二扫描线，所述第二薄膜晶体管的源极连接所述数据线，所述第二薄膜晶体管的漏极和所述像素电极通过第二导通孔电连接。
8.根据权利要求7所述的主动矩阵式平面显示装置，其特征在于，所述第一扫描线和所述第二扫描线在非显示区域首尾互相连接，并传输相同的扫描驱动信号。
9.根据权利要求7所述的主动矩阵式平面显示装置，其特征在于，所述第一导通孔和所述第二导通孔分别设置在所述像素电极的对角位置处。
10.根据权利要求7所述的主动矩阵式平面显示装置，其特征在于，所述像素单元包括一中线，所述中线与所述数据线平行并把所述像素单元的面积平分，所述第一导通孔和所述第二导通孔分别设置在所述中线的两侧，并且所述第一导通孔到所述中线的垂直距离等于所述第二导通孔到所述中线的垂直距离。
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