CN102981341A - 薄膜晶体管液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种薄膜晶体管液晶显示器，包括像素结构，所述像素结构包括基板、形成于所述基板之上的栅极层、形成于所述栅极层之上的第一保护层、形成于所述第一保护层之上的硅岛、形成于所述硅岛和所述第一保护层之上的数据线层、形成于所述数据线层之上的第二保护层、形成于所述第二保护层之上的像素电极，其中，像素公共电极设置在所述数据线层之上，所述像素电极与所述像素公共电极共同形成存储电容器。像素电极和像素公共电极之间只隔了一层第二保护层，相较于现有技术中两电极之间隔了两层保护层（包括第一保护层和第二保护层），缩短了两电极之间的距离，提高了存储电容器的电容，进而提高了显示器的显示稳定性。

Description

薄膜晶体管液晶显示器

技术领域

本发明涉及液晶显示装置，尤其涉及一种薄膜晶体管（TFT）液晶显示器。

背景技术

信息化社会越来越需要轻薄便携式的显示设备，而当前最成熟的产品就是薄膜晶体管（TFT）液晶显示器了。薄膜晶体管（TFT）液晶显示器主要是由薄膜晶体管阵列基板、对向彩膜基板以及夹在前述两片基板中间的液晶层构成。其中，薄膜晶体管阵列基板主要包括基板、阵列排布于基板上的薄膜晶体管、显示电极、扫描线、数据线、公共电极线构成。晶体管打开时，数据线可通过晶体管将信号传输至显示电极，在扫描线关闭期间显示电极的电量存储在显示电极与公共电极构成的存储电容器中，存储电容器的电容越大，电耦补充的电压越大，能够准确控制液晶的偏转角度，液晶显示器的显示越稳定。

现有技术中的薄膜晶体管液晶显示装置中的像素结构，如图1所示，该像素结构包括基板01、形成于基板01之上的栅极层02、形成于栅极层02之上的第一保护层03、形成于第一保护层之上的硅岛04、形成于硅岛04之上的数据线层05、形成于数据线层05和第一保护层03之上的第二保护层06、形成于第二保护层06之上的像素电极07。现有技术中，通常在第一金属层栅极层02上制作像素公共电极和其他电极线如栅线（图1中未示出）。设置在第一金属层栅极层02上的像素公共电极与像素电极07形成薄膜晶体管液晶显示器的存储电容器，由于像素公共电极和像素电极06之间隔了两层保护层（包括第一保护层03和第二保护层06），两电极之间的距离较大，引起存储电容器的电容偏小，栅压关闭后会漏电严重，降低了液晶显示器的稳定性。

发明内容

本发明提供了一种薄膜晶体管液晶显示器，以增加薄膜晶体管液晶显示器的存储电容器的电容，进而提高液晶显示器的稳定性。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种薄膜晶体管液晶显示器，包括像素结构，所述像素结构包括基板、形成于所述基板之上的栅极层、形成于所述栅极层之上的第一保护层、形成于所述第一保护层之上的硅岛、形成于所述硅岛和所述第一保护层之上的数据线层、形成于所述数据线层之上的第二保护层、形成于所述第二保护层之上的像素电极，其中，像素公共电极设置在所述数据线层之上，所述像素电极与所述像素公共电极共同形成存储电容器。

进一步地，所述像素公共电极对所述栅极层的投影与设置在所述栅极层上的栅线的距离小于5μm。

进一步地，所述像素公共电极对所述像素电极的投影与部分所述像素电极重叠。

本发明通过将薄膜晶体管液晶显示器中的像素公共电极设置在像素结构的数据线层上，该像素公共电极与像素电极形成存储电容器，两电极之间只隔了一层第二保护层，相较于现有技术中两电极之间隔了两层保护层（包括第一保护层和第二保护层），缩短了两电极之间的距离，提高了存储电容器的电容，进而提高了显示器的显示稳定性。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中像素结构的剖面图；

图2是本发明中像素结构的剖面图；

图3是现有技术中像素结构的截面图；

图4是本发明中像素结构的截面图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

图2是本发明中像素结构的剖面图。该像素结构包括基板11、形成于基板11之上的栅极层12、形成于栅极层12之上的第一保护层13、形成于第一保护层13之上的硅岛14、形成于硅岛14和第一保护层13之上的数据线层15、形成于数据线层15之上的第二保护层16、形成于第二保护层16之上的像素电极17。其中，像素公共电极设置在数据线层15之上，像素电极17与像素公共电极共同形成存储电容器。

该像素结构的基板11为透明基板，对透明基板的材料不加限制，可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯（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）、聚醚砜（PES）、环烯烃聚合物（COC）、玻璃或钢化玻璃等等。

制作在栅极层12上的栅线和栅电极和数据线层15上的数据线可以为AlNd、Al、Cu、Mo、MoW或Cr的单层薄膜，还可以为复合膜。

第一保护层13和第二保护层16可以为SiNx、SiOx或SiOxNy的单层膜或者所述材料组成的复合膜。

像素电极17一般为透明电极，如ITO电极。

从图2中可以非常直观地看出，存储电容器的像素公共电极和像素电极17之间仅隔了第二保护层16，相较于现有技术中的存储电容器的两电极之间隔了两层保护层（包括第一保护层13和第二保护层16），本实施例的像素结构缩短了两电极之间的距离，根据电容计算公式

距离d减小，电容C增大。所以，本实施例的像素结构提高了存储电容器的电容，进而提高了薄膜晶体管液晶显示器的稳定性。

现有技术中的像素结构平面图如图3所示，通常将像素公共电极50’和栅线20’都设置在栅极层上，由于同层金属层之上的电极线之间必须要保持一定的距离才能避免相互间的电信号的干扰，一般要求相邻的两根电极线之间的距离至少要大于3μm。此外，在制作工艺上，也要求同层金属层上的两条相邻的电极线之间的间距也不能小于最小间距，一般不小于3μm，这是因为在曝光时，如果两条电极线相距太近，会造成短路连接。因而，若将栅线20’设置在栅极层的靠近边缘区域，与栅线20’在同一金属层的像素公共电极50’需要设置在靠近栅极层02中间的位置。

在液晶显示器中，当光线经由背光板发射出来时，并不是所有的光线都能穿过面板，设置薄膜晶体管、存储电容和信号走线区域除了不完全透光外，经过这些区域的光线不受电压的控制，无法显示正确的灰阶，需要采用黑色矩阵（black matrix,BM）遮蔽，以免干扰到其他完全透光区域的正确亮度。基于此，设置有像素公共电极50’的区域会采用黑色矩阵（black matrix,BM）遮盖，导致像素结构的开口率下降。即使该区域未用黑色矩阵（black matrix,BM）遮盖，该区域部分也不能显示正确的灰阶，导致像素结构的实际开口率下降。而开口率是决定显示器亮度最重要的因素，因此，开口率下降，导致显示器的亮度降低。

本发明中像素结构的平面图请参阅图4。由于本实施例中的像素公共电极50和栅线20不在同一金属层栅极层12上，因而，像素公共电极50和栅线20均可以同时位于各自所属金属层的最靠近边缘的区域以增大像素结构的开口率，进而提高显示器的亮度。优选地，该像素公共电极50对栅极层12的投影与设置在栅极层12上的栅线20的距离可以很小，例如，小于5μm，只要电容的变化不大，进一步地，可以小于3μm，甚至为0，即像素公共电极50对栅极层12的投影与设置在栅极层12上的栅线20重叠。该结构能够最大限度地增加显示器的开口率，进而提高显示器的亮度。

此外，本发明中的像素结构中可以实现将设置在数据线层15上的像素公共电极50对像素电极17的投影与部分像素电极17重叠，且能够实现重叠区域面积的最大化。即，像素公共电极50的面积与所述的重叠区域面积相同，这是因为，像素公共电极50设置在数据线层12上，不受栅极层的栅线的位置的限制。因此，可以根据需要，将像素公共电极50对像素电极17的投影与像素电极17的重叠区域面积进行调整。因像素公共电极50和像素电极17共同构成存储电容器，因而，像素公共电极50的投影与像素电极17重叠的区域面积相当于存储电容器的电极极板的面积，重叠的区域越大，相当于存储电容器极板的面积越大，根据电容计算公式

极板面积增大，存储电容器的电容增大。

此外，对于现有技术中的像素结构来说，当上下基板贴合偏差较大时，黑色矩阵（black matrix，BM）与像素电极07的重叠部分变小或偏离，由于像素公共电极设置在栅极层上，其与像素电极电连接发光。由于像素结构边缘的电场较像素结构中间的电场弱，造成显示亮度较弱，形成漏光。而对于本实施例的像素结构来说，当上下基板贴合偏差较大时，黑色矩阵与像素电极的重叠部分变小或偏离，由于像素公共电极设置在数据线层上，数据线层不透光，这样像素电极以外的大部分区域被数据线层上的像素公共电极遮挡，因而数据线层的像素公共电极能够起到遮光作用，因而，本实施例提供的像素结构相较于现有技术中的将像素公共电极设置在栅极层上，能够大大减少像素边缘的漏光现象。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质上对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种薄膜晶体管液晶显示器，包括像素结构，所述像素结构包括基板、形成于所述基板之上的栅极层、形成于所述栅极层之上的第一保护层、形成于所述第一保护层之上的硅岛、形成于所述硅岛和所述第一保护层之上的数据线层、形成于所述数据线层之上的第二保护层、形成于所述第二保护层之上的像素电极，其特征在于，像素公共电极设置在所述数据线层之上，所述像素电极与所述像素公共电极共同形成存储电容器。

2.根据权利要求1所述的显示器，其特征在于，所述像素公共电极对所述栅极层的投影与设置在所述栅极层上的栅线的距离小于5μm。

3.根据权利要求1所的显示器，其特征在于，所述像素公共电极对所述像素电极的投影与部分所述像素电极重叠。

Images