CN108445685B - 显示装置及其形成方法 - Google Patents

显示装置及其形成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108445685B
CN108445685B CN201810218589.0A CN201810218589A CN108445685B CN 108445685 B CN108445685 B CN 108445685B CN 201810218589 A CN201810218589 A CN 201810218589A CN 108445685 B CN108445685 B CN 108445685B
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
substrate
gate
electrode
display device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810218589.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108445685A (zh
Inventor
李锡烈
罗方祯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AU Optronics Corp
Original Assignee
AU Optronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AU Optronics Corp filed Critical AU Optronics Corp
Publication of CN108445685A publication Critical patent/CN108445685A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108445685B publication Critical patent/CN108445685B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13394—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134372—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for fringe field switching [FFS] where the common electrode is not patterned
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/13606—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit having means for reducing parasitic capacitance
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
    • G02F1/13685—Top gates

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Geometry (AREA)

Abstract

本发明公开了一种显示装置，包含彼此间隔开的第一基板和第二基板以及设置在第一基板和第二基板之间的单元间隙中的液晶层。显示装置的数据线形成于第一基板上，栅极线形成于第二基板上。第一基板上的数据线和第二基板上的栅极线由栅绝缘层和液晶层隔开，以增加数据线和栅极线之间的间隙距离，用以减小每条数据线与每条栅极线之间的交叉电容。

Description

显示装置及其形成方法
技术领域
本发明是有关于一种显示技术，具体而言涉及一种显示装置，显示装置的栅极线与数据线设置于不同的基板上。
背景技术
在高解析度的显示装置中，随着显示屏幕的尺寸变大，线路电阻和电容也随之变大。因此，可能会出现闪烁、亮度不均匀、串扰和影像残留(Image retention)等问题。
因此，对于改善本领域的上述缺陷和不足，存在着迄今尚未被解决的需求。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种显示装置，其包含第一基板与第二基板，彼此间隔藉以定义单元间隙；液晶层，设置于第一基板和第二基板之间的单元间隙中，且具有液晶分子，液晶层定义具多个像素；第一结构，设置于第一基板上，面对液晶层，其中第一结构包含：半导体层，设置于第一基板；电极层，设置于半导体层上，用以提供该些像素多条数据线、多个源极与多个漏极，每一像素的源极均电性连接于一条对应的数据线上；栅绝缘层，设置于第一基板上，覆盖半导体层；以及第一透明导电层，设置于栅绝缘层上，用以形成该些像素的多个像素电极，在每一像素中，像素电极均电性连接至对应的漏极。第二结构，设置于第二基板上，面对液晶层，其中二结构包含：多个间隔物，配置于第二基板上并向第一结构延伸；以及多条栅极线，分别设置于第二基板上；以及多个栅电极，每个栅电极对应该些个像素中的一个，并且设置于对应的像素上的对应的间隔物上，且栅电极直接接触栅绝缘层，并面向第一结构的半导体层，其中，在每个像素中，对应的栅电极电性连接至对应的栅极线。于某些实施方式中，其中第一结构中的数据线与第二结构中的栅极线被栅绝缘层与液晶层所隔开，以减小每条数据线与每条栅极线之间的交叉电容。
于本发明的一或多个实施方式中，第二结构进一步包含：一黑矩阵层，设置于第二基板上；以及一彩色滤光层，设置于第二基板与黑矩阵层上，其中该些个间隔物与该些条栅极线设置于彩色滤光层上。
于本发明的一或多个实施方式中，第二结构进一步包含设置在第二基板上一黑矩阵层，该些个间隔物与该些条栅极线设置于黑矩阵层上；以及第一结构还包括设置于第一基板与半导体层上的一彩色滤光层，电极层设置于彩色滤光层与半导体层上。
于本发明的一或多个实施方式中，第一结构进一步包含：黑矩阵层，设置于半导体所设置于的第一基板上；彩色滤光层，设置于半导体层上，其中电极层设置于彩色滤光层与半导体层上。
于本发明的一或多个实施方式中，第一结构进一步包含：保护层，设置于第一基板上，覆盖第一透明导电层；以及第二透明导电层，设置于保护层上用以形成至少共同电极。
于本发明的一或多个实施方式中，每一栅电极直接形成于栅绝缘层上作为第一结构的一部分。
于本发明的一或多个实施方式中，每一栅电极的宽度与覆盖半导体层的栅绝缘层的一部分的宽度大致相同。
于本发明的一或多个实施方式中，液晶层的液晶分子是具有正或负介电常数的向列型液晶分子。
于本发明的一或多个实施方式中，半导体层由非晶硅(a-Si)、多晶硅(p-Si)、铟镓锌氧化物(IGZO)或铟锡锌氧化物(ITZO)形成。
于本发明的一或多个实施方式中，第一透明导电层和第二透明导电层分别由透明导电材料制成，透明导电材料为铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)。
于本发明的一或多个实施方式中，第一结构的数据线和第二结构的栅极线分别由导电材料或导电材料的合金形成，导电材料选自铝(Al)、铬(Cr)、钼(Mo)、铜(Cu)及其任意一种组合的群组。
于本发明的一或多个实施方式中，在每个像素中，源极和漏极互相间隔开，以在其间形成一通道间隙，使半导体层暴露于通道间隙中，并且栅电极定位与暴露在通道间隙中的半导体层大致对齐。在某些实施例中，栅电极与暴露于通道间隙中的半导体层的重叠尺寸，大于显示装置的对准精度要求值。
于本发明的一或多个实施方式中，该液晶层的厚度范围为3微米至4微米，栅绝缘层的厚度范围为0.3微米至0.4微米。
本发明的另一个方面涉及一种显示装置的形成方法，包含：在第一基板上形成第一结构，第一结构的形成方法包含：在第一基板上设置半导体层；在半导体层上设置电极层，用以形成显示装置上多个像素中的多条数据线、多个源极与多个漏极，其中在每个像素中，源极电性连接于相应的一条数据线上。在覆盖半导体层的第一基板上设置栅绝缘层；以及在栅绝缘层上设置第一透明导电层以形成该些个像素的多个像素电极，在每个像素中，像素电极与对应的漏极电性连接。在第二基板上形成第二结构，第二结构的形成方法包含：在第二基板上设置多个间隔物；以及在第二基板上形成多条栅极线；在间隔物上设置多个栅电极，每一栅电极中对应该些个像素之一，并设置于对应像素所对应的间隔物上，其中在每一像素中，对应的栅电极电性连接对应的栅极线。将第一结构与第二结构定位，以定义出两者之间的单元间隙，其中每个栅电极被定位以直接接触栅绝缘层，并面向第一结构的半导体层；在单元间隙中形成含有液晶分子的液晶层；其中第一结构的数据线与第二结构的栅极线被栅绝缘层和液晶层所隔开。
本发明的另一方面为一显示装置，显示装置包括：第一基板和第二基板，第一基板和第二基板彼此间隔开，定义出两者之间的单元间隙；第一基板和第二基板之间的单元间隙中并且设置了具有液晶分子的液晶层，液晶层定义了多个像素；多条数据线，成型于第一基板上并沿着第一平面方向延伸，每条数据线电性连接到多个像素中的每一个像素的晶体管的源电极；多条栅极线，成型于第二基板上，并且沿垂直于第一平面方向的第二平面方向延伸，每条栅极线电性连接到多个像素中的每一个像素的晶体管的栅电极；以及栅驱动装置配置以向多条栅极线提供栅电极信号。在某些实施例中，成形于第一基板上的数据线和成形于第二基板上的栅极线被栅绝缘层和液晶层沿垂直于第一平面方向和第二平面方向的第三平面方向分开，使得每条数据线与每条栅极线之间的交叉电容减小。
在某些实施例中，该些个像素中的每一个像素的晶体管包括：源极，设置于第一基板与半导体层上，并电性连接于相应的数据线，其中半导体层设置于第一基板上；漏极，设置于第一基板与半导体层上；以及栅电极，直接接触栅绝缘层，并面向半导体层；其中源极与漏极互相间隔开，以在其间形成通道间隙，使得半导体层暴露于该通道间隙中，并且栅电极定位与暴露于通道间隙中的半导体层大致对齐。
在某些实施例中，显示装置进一步包含：多个间隔物，设置于第二基板上，并向第一基板方向延伸，其中该些个像素中的每一个像素的晶体管的栅电极设置于一对应的间隔物上。
在某些实施例中，在每个像素中，晶体管的栅电极，经由设置于相对应的间隔物上的电连接部分，电性连接至栅极线之一。
本发明的这些及其它方面将从以下说明书结合附图的描述中变得清晰明了，在不脱离本发明的概念及精神和范围之下，可以予以变化和修改。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下：
图1A为绘示根据本发明一实施方式的显示装置的尺寸与解析度的关系图。
图1B为绘示根据本发明一实施方式的帧频到理想充电时间图。
图2为绘示根据本发明一实施方式的显示装置的主动式矩阵设计。
图3为绘示根据本发明一实施方式的显示装置的自我对准顶栅极氧化物薄膜晶体管结构。
图4A为绘示根据本发明一实施方式的扫描线或数据线上的电容与负载效应。
图4B为绘示根据本发明一实施方式的用于扫描线的输入波形。
图4C为绘示根据本发明一实施方式的扫描线末端的延迟波形。
图5为绘示根据本发明一实施方式的显示装置的剖面图。
图6为绘示根据本发明一实施方式的薄膜晶体管的栅极电压Vg对电流Id的曲线。
图7A为示意性地绘示根据本发明一实施方式的仅由栅绝缘层隔开的栅极线和数据线的(a)透视图和(b)剖面图。
图7B为示意性绘示根据本发明一实施方式的由液晶层和栅绝缘层隔开的栅极线和数据线的(a)透视图和(b)剖面图。
图8A为示意性绘示根据本发明一实施方式的设置在第一基板上的半导体层。
图8B为示意性绘示根据本发明一实施方式的设置在图8A的结构上的电极层。
图8C为示意性绘示根据本发明一实施方式的设置在图8B的结构上的栅绝缘层。
图8D为示意性绘示根据本发明一实施方式的设置在图8C的结构上的像素电极。
图8E为示意性绘示根据本发明一实施方式的设置在图8D的结构上的保护层。
图8F为示意性绘示根据本发明一实施方式的设置在图8E的结构上的共同电极。
图8G为示意性绘示根据本发明一实施方式的图8B的顶视图。
图8H为示意性绘示根据本发明一实施方式的图8F的顶视图。
图9A为示意性绘示根据本发明一实施方式的设置在第二基板上的黑矩阵层。
图9B为示意性绘示根据本发明一实施方式的设置在图9A的结构上的彩色滤光层。
图9C为示意性绘示根据本发明一实施方式的设置在图9B的结构上的保护层。
图9D为示意性绘示根据本发明一实施方式的设置在图9C的结构上的多个间隔物。
图9E为示意性绘示根据本发明一实施方式的设置在图9D的结构上的栅电极和栅极线。
图9F为示意性绘示根据本发明一实施方式的图9B的顶视图。
图9G为示意性绘示根据本发明一实施方式的图9E的顶视图。
图10为示意性绘示根据本发明一实施方式的显示装置的剖面图。
图11为示意性绘示根据本发明另一实施方式的显示装置的剖面图。
图12为示意性绘示根据本发明又另一实施方式的显示装置的剖面图。
图13为示意性绘示根据本发明又另一实施方式的显示装置的剖面图。
图14为示意性绘示根据本发明又另一实施方式的显示装置的剖面图。
其中，附图标记：
200：显示装置 350：漏极
210：显示面板 360：数据线
220：栅极线 365：低介电常数绝缘层
225：栅驱动器 370：像素电极
230：数据线 375：高介电常数绝缘层
235：数据驱动器 380：共同电极
240：像素 390：交叉区域
242：RGB子像素 395：存储电容区域
245：晶体管 400：扫描线
250：显示控制器 410：扫描接合引线
260：灰阶电压产生器 500：显示装置
270：共通电压产生器 502：第一基板
300：显示装置 504：第二基板
310：氧化物半导体层 506：液晶层
315：栅绝缘层 510：半导体层
320：栅电极 515：通道间隙
330：栅极线 520：源极
335：保护层 525：漏极
340：源极 530：数据线
540：栅绝缘层 970：彩色滤光层
550：像素电极 972：间隔物
555：保护层 975：覆盖层
560：共同电极 980：栅电极
570：彩色滤光层 990：栅极线
572：间隔物 1000：显示装置
574：间隔物 1002：第一基板
580：栅电极 1004：第二基板
590：栅极线 1006：液晶层
710：栅极线 1010：半导体层
720：数据线 1015：通道间隙
730：栅绝缘层 1020：源极
740：液晶层 1025：漏极
802：第一基板 1030：数据线
810：半导体层 1040：栅绝缘层
820：源极 1050：像素电极
825：漏极 1055：保护层
830：数据线 1060：共同电极
840：栅绝缘层 1065：黑矩阵层
850：像素电极 1070：彩色滤光层
855：保护层 1072：间隔物
860：共同电极 1074：间隔物
904：第二基板 1075：覆盖层
965：黑矩阵层 1080：栅电极
1090：栅极线 1210：半导体层
1100：显示装置 1220：源极
1102：第一基板 1225：漏极
1104：第二基板 1230：数据线
1106：液晶层 1240：栅绝缘层
1110：半导体层 1250：像素电极
1120：源极 1255：保护层
1125：漏极 1260：共同电极
1130：数据线 1265：黑矩阵层
1140：栅绝缘层 1270：彩色滤光层
1150：像素电极 1272：间隔物
1155：保护层 1274：间隔物
1160：共同电极 1275：覆盖层
1165：黑矩阵层 1280：栅电极
1170：彩色滤光层 1290：栅极线
1172：间隔物 1300：显示装置
1174：间隔物 1302：第一基板
1175：覆盖层 1304：第二基板
1180：栅电极 1306：液晶层
1190：栅极线 1310：半导体层
1200：显示装置 1320：源极
1202：第一基板 1325：漏极
1204：第二基板 1330：数据线
1206：液晶层 1340：栅绝缘层
1350：像素电极 1420：源极
1355：保护层 1425：漏极
1360：共同电极 1430：数据线
1365：黑矩阵层 1440：栅绝缘层
1370：彩色滤光层 1450：像素电极
1372：间隔物 1455：保护层
1374：间隔物 1460：共同电极
1375：覆盖层 1465：黑矩阵层
1380：栅电极 1470：彩色滤光层
1390：栅极线 1472：间隔物
1400：显示装置 1474：间隔物
1402：第一基板 1475：覆盖层
1404：第二基板 1480：栅电极
1406：液晶层 1490：栅极线
1410：半导体层
具体实施方式
下文中参照附图将更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不限于在此阐述的实施例。提供这些实施例是为了使本揭露清晰和完整，并将本发明的范围完整地传达给本领域技术人员。相同的附图标记始终指代相同的元件。
本说明书中使用的用语在本发明的上下文中以及在使用每个用语的特定上下文中通常具有本领域中的普通意义。用于描述本发明的特定用语将在下文或说明书的其它地方讨论，以向从业者提供关于本发明的描述的额外指导。为方便起见，某些用语可能会突出显示，例如使用斜体及/或引号。突出显示的使用对用语的范围和含义没有影响；在相同的上下文中，用语的范围和含义是相同的，不管它是否被突出显示。由于相同的事情可以用多种方式来表达，因此，本文讨论的任何一或多个用语皆可以使用替代词汇和同义词，本文中的用语是否被阐述或讨论也并不代表任何特别的意义。对于有同义词的用语，使用了一或多个同义词并不排除使用其他同义词。本说明书中任何示例，包括任何用语的示例，都仅是说明性的，并且绝不限制本发明或任何示例性用语的范围和含义。同样地，本发明不限于本说明书中给出的各种实施例。
应该理解的是，当元件被称为“在”另一元件“上”时，其可以直接在另一元件上，或者其间可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接”在另一元件“上”时，不存在中间元件。如本文所使用的，用语“及/或”包括一或多个所列相关项目的任何和所有组合。
尽管这里可以使用第一、第二、第三等用语来描述各种元件、部件、区域、层及/或部分，但是这些元件、部件、区域、层及/或部分不应该是受这些词汇限制。这些用语仅用于区分一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分。因此，在不脱离本发明的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分也可以被称为第二元件、组件、区域、层或部分。
这里使用的用语仅用于描述特定实施例的目的，而不限制本发明。如本文所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。应进一步理解的是，当在本说明书中使用时，用语“包含”、“包括”及/或“具有”，来显示某个区域、整体、步骤、操作、元件及/或组件的存在时，并不排除存在或添加一或多个其他特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件及/或其组合。
此外，在本文中可以根据附图所示使用诸如“下”或“底部”，“上”或“顶部”以及“左”和“右”的相对用语来描述一个元件与另一个元件的关系。应该理解的是，除了附图中描绘的方向之外，相对用语也包括装置的不同方位。例如，如果其中一个图中的装置翻转，则被描述为位于其他元件的“下”侧的元件此时将被定位在其他元件的“上”侧。因此，示例性用语“较低”可以包括“较低”和“较高”取向，这取决于图的特定取向。类似地，如果其中一个图中的装置翻转，则被描述为在其他元件“下方”或“之下”的元件此时将被定向为在其他元件“之上”。因此，示例性用语“在...下方”或“在...之下”可以包括上方和下方两个方位。
除非额外定义，否则这里使用的所有用语(包括技术和科学用语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。诸如在通用字典中定义的那些用语，其含义应该被理解为具有与其在相关技术和本发明内容中的含义一致，并且除非被明确地如此定义，否则不应被理解为理想化或过于正式的含义。
当本文使用“约”、“大致”或“约略”时，通常意指给定值或范围的20％以内，理想为10％以内，更理想的是5％以内。本文给出的数值是近似的，意味着如果没有明确说明，便可使用“约”、“大致”或“约略”等用语。
下面将结合附图对本发明的实施例进行描述。根据本发明的目的，在此被实施与描述的本发明的某些方面，涉及一种显示装置，其栅极线与数据线设置于不同的基板上。
如上所述，在高清显示设备领域中有增加显示屏尺寸的趋势，并且用于驱动显示设备的像素的新技术已经被提出。例如，图1A示意性地显示了本发明的某些实施例的显示装置的尺寸与解析度的关系图。如图1A所示，显示装置使用8K×4K格式提供“新视野空间”，并且显示装置的屏幕尺寸可以达到85英寸。目前，8Kx4K格式的120Hz帧频(framefrequency)下的新驱动技术面临新的挑战。此外，将视频数据应用于每个像素所需的充电时间不足是一个具有挑战性的问题。图1B示意性地显示了根据本发明的某些实施例的帧频与理想充电时间的关系图。如图1B所示，当帧频增加时，理想的充电时间减少。对于高清(HD)显示设备，120Hz帧频的理想的充电时间约为10.4微秒。对于全高清(FHD)显示设备，120Hz帧频的理想充电时间进一步缩短到7.4微秒，而对于超高清(UD)显示设备，这个理想的充电时间进一步缩短到3.7微秒。这可能需要在显示装置中从根本改进电阻-电容(RC)延迟和薄膜晶体管(TFT)的导通能力。
在某些实施例中，主动式矩阵系统可以用于具有在玻璃基板上以矩阵排列的像素电极的显示装置，并且像素电极用于独立驱动液晶。这种主动式矩阵系统经常被用于高密度的大尺寸显示器中。例如，图2示意性地显示了根据本发明的某些实施例的显示装置的主动式矩阵设计。如图2所示，主动式矩阵系统包括显示面板210，其包括多条栅极线220和多条数据线230(也称为源极线)。多个像素240可以被限定在栅极线220和数据线230。图2显示具有多个RGB子像素242的一个像素240，每个RGB子像素都由晶体管245(TFT)驱动。具体而言，晶体管245具有源极S、漏极D和栅极G。栅驱动器225连接到栅极线220以将栅电极信号(例如，栅极驱动电压Vg)提供到像素240的栅极G并且数据驱动器235连接到数据线230以向像素240的源极/漏极提供数据信号(例如，数据电压Vd)。此外，显示装置200具有显示控制器250，显示控制器250用以接收控制信号和显示数据，并产生用于栅驱动器225和数据驱动器235的定时信号。灰阶电压产生器260用以接收输入电压并产生用于数据驱动器235的灰阶电压。共通电压产生器270用以接收输入电压并为显示面板210提供共通电压VCOM。
如图2所示，像素240中的电容可包括存储电容CST和液晶(LC)电容CLC等等。图3示意性地显示了根据本发明的某些实施例的显示装置的自我对准顶栅氧化物TFT结构。如图3所示，显示装置300结构包括作为通道层的氧化物半导体层310。栅绝缘层315设置于氧化物半导体层310上，并且在栅绝缘层315上形成栅电极320。此外，设置于显示装置300结构的左侧的栅极线330电性连接(未示出)到栅电极320。保护层335形成用以覆盖显示装置300结构的底部元件，包括氧化物半导体层310、栅电极320和栅极线330。此外，在氧化物半导体层310上分别形成了源极340和漏极350。源极340电性连接到数据线360(即源极线)以及低介电常数(K)绝缘层365(K为绝缘层的材料的介电常数)形成于数据线360和栅极线330之间。此外，可以由氧化铟锡(ITO)形成的像素电极370电性连接到漏极350，并且在其上设置高介电常数(K)绝缘层375。共同电极380，也可由氧化铟锡形成，设置在高介电常数绝缘层375上。在某些实施例中，当像素电极370和共同电极380都由氧化铟锡形成时，像素电极370可以被称为ITO1层，共同电极380则被称为ITO2层。在这种情况下，在数据线360和栅极线330之间的交叉区域390处使用低介电常数绝缘层365，可以在交叉区域390处产生交叉电容Ccross。另一方面，在两个氧化铟锡层(即像素电极370和共同电极380)之间的存储电容区域395处使用高介电常数绝缘层375，以提供存储电容CST。
但是，随着显示屏幕变大，线路电阻与线路电容也跟着变大。图4A示意性地显示根据本发明的某些实施例中的扫描线或数据线上的电容与负载效应。如图4A所示，在一扫描线400中，在扫描接合引线410和每个数据输出端子之间的每一段中都会产生电阻R和交叉电容CCROSS。这种负载效应也发生在数据线上。
图4B示意性地显示了根据本发明的某些实施例的用于扫描线的输入波形，图4C示意性地显示了根据本发明的某些实施例的扫描线末端的延迟波形。在操作中，扫描线的驱动信号必须高于电压阈值Vscan才能进行扫描。如图4B所示，当扫描过程开始时，理想情况下，驱动信号将上升到高于电压阈值Vscan的电压水平，并在理想扫描周期Tscan下维持电压水平。然而，如图4C所示，扫描线末端的驱动信号需要较长的上升时间才能达到电压阈值Vscan。在某些实施例中，上升时间将大于理想扫描周期Tscan的十分之一，这会在扫描线的末端导致扫描线延迟。尽管在扫描过程结束时也会出现延迟，但是上升时间通常大于下降时间，因此导致实际扫描周期Tscan'比理想扫描周期Tscan短。这样的扫描线延迟问题可能进一步导致若干问题，例如闪烁，亮度不均匀，串扰和影像残留。
为了避免上述问题，本发明的一些方面涉及一种显示装置，使用在将栅极线和数据线设置于不同基板上的低电容汇流排线。在某些实施例中，显示装置可以包括彼此间隔开的第一基板和第二基板，在第一基板和第二基板之间定义出单元间隙。液晶层设置于第一基板和第二基板之间的单元间隙中。多条数据线可成形于第一基板上，每条数据线都电性连接到多个像素中的每一个像素的晶体管的源极。此外，多条栅极线可以成形于第二基板上，每条栅极线都电性连接到多个像素中的每一个像素的晶体管的栅电极。在这种情况下，由于数据线和栅极线成形于不同的基板上，所以数据线和栅极线不仅被栅绝缘层隔开，同时也被液晶层隔开。因此，数据线与栅极线之间的距离增加，使得每条数据线与每条栅极线之间的交叉电容减小。
图5示意性地显示了根据本发明的某些实施例的显示装置的剖面图。具体而言，如图5所示的显示装置，是显示出了像素结构的剖面。如图5所示，显示装置500具有彼此间隔开的两个基板，包括第一基板502和第二基板504，从而在第一基板502和第二基板504之间定义出单元间隙。液晶层506夹在第一基板502和第二基板504之间的单元间隙内。液晶层506由液晶分子(未示出)形成。在某些实施例中，液晶层506的液晶分子可以是具有正或负介电常数的向列型液晶分子。此外，包含多个元件的第一结构设置在第一基板502上，并且在第二基板504上也同样有包含多个元件的对应的第二结构，两者都面向液晶层506。第一和第二结构将在后面进一步详细阐述。
关于设置在第一基板502上的第一结构，如图5中所示，半导体层510设置在第一基板502上，用作通道层。在某些实施例中，半导体层510可以由非晶硅(a-Si)、多晶硅(p-Si)、铟镓锌氧化物(IGZO)或铟锡锌氧化物(ITZO)形成。然后，在半导体层510和第一基板502上设置源极520和漏极525，其中源极520和漏极525间隔开以形成通道间隙515，使得半导体层510暴露于通道间隙515中。此外，在图5的左侧，一部分被暴露于通道间隙515中的源极520构建了数据线530，使得源极520电性连接到数据线530。在某些实施例中，源极520、漏极525和数据线530一起构成了设置在第一基板502和半导体层510上的电极层.在某些实施例中，电极层(即源极520，漏极525和数据线530)可以由一种或多种导电材料形成，所述导电材料可以是铝(Al)、铬(Cr)、钼(Mo)、铜(Cu)或其他导电材料。在某些实施例中，导电材料可以包括Al，Cr，Mo及/或Cu的合金，或Al、Cr、Mo、Cu及/或它们的合金以及其它导电材料的任意一种组合。
接着，在第一基板502上设置栅绝缘层540(可以是介电层)，以覆盖半导体层510和电极层(即源极520，漏极525和数据线530)。然后像素电极550设置于栅绝缘层540上，并电性连接到漏极525。在某些实施例中，像素电极550可以是第一透明导电层(例如ITO层)，其可以由透明导电材料形成。透明导电材料可以是氧化铟锡(ITO)或铟锌氧化物(IZO)，通过溅镀形成。在这些结构的顶部，保护层555覆盖于第一基板502上，以便覆盖像素电极550(即第一透明导电层)和其他结构，例如栅绝缘层540。然后，多个共同电极560可设置于保护层555上。在某些实施例中，共同电极560可以是由透明导电材料形成的第二透明导电层(例如ITO层)。例如，透明导电材料可以是通过溅镀形成的ITO或IZO。在某些实施例中，像素电极550和共同电极560(即第一和第二透明导电层)可以由相同的透明导电材料形成。而在另一些实施例中，像素电极550和共同电极560可以分别由不同类型的透明导电材料形成。
关于设置在第二基板504上的第二结构，如图5中所示，在第二基板504上设置彩色滤光层570。在某些实施例中，可以在第二基板504上形成黑矩阵层(图5中未示出)，然后将彩色滤光层570跟黑矩阵层一同设置于第二基板504上。在某些实施例中，可以在第二基板504上形成覆盖层(图5中未示出)以覆盖彩色滤光层570(以及黑矩阵层)。然后，可以在彩色滤光层570上(或者在存在外涂层的情况下，在外涂层上)形成多个间隔物(Photo Spacer,PS)572和574，其中每个间隔物572和574是朝向第一结构的栅绝缘层540的延伸。在间隔物572的底部，形成栅电极580以直接接触栅绝缘层540，使得栅电极直接面对在通道间隙515中的半导体层510。此外，设置栅极线590在彩色滤光层570和间隔物572上，使得栅电极580电连接到栅极线590。在某些实施例中，栅电极580经由电性连接部分(例如设置在间隔物572的倾斜表面上的部分)连接到栅极线590。在某些实施例中，栅电极580及/或栅极线590可以由一种或多种导电材料形成，导电材料可以是Al、Cr、Mo及/或Cu或其他导电材料。在某些实施例中，导电材料可以包括Al、Cr、Mo及/或Cu的合金，或Al、Cr、Mo、Cu及/或它们的合金以及其它导电材料的任意一种组合。在某些实施例中，用于栅电极580及/或栅极线590的导电材料可以是与形成电极层(即源极520，漏极525和数据线530)相同的导电材料。或者，在另一些实施例中，用于栅电极580及/或栅极线590的导电材料可以与用于形成电极层的导电材料不同。
在某些实施例中，栅电极580被定位在与暴露在通道间隙515中的半导体层510大致对齐的位置，使得栅电极580和半导体层510之间的栅绝缘层540的电容Cgi被产生。在某些实施例中，可以相应地确定栅电极580的宽度，使得在通道间隙515中暴露的栅电极580和半导体层510的重叠尺寸可以大于显示装置500的单元组件的对准精度要求值。
图6显示了根据本发明的某些实施例的薄膜晶体管的导通过程。当施加到薄膜晶体管的栅极的电压VG超过阈值电压VTH时，漏极和源极导通，并且电流IDS在其间流动。具体来说，要开启/关闭薄膜晶体管，栅驱动电压应遵循以下公式：
(VG>VD+VTH),IDS＝K{2(VG-VTH)-VD}VD (1)
K＝(1/2)*μeff*Cg*(W/L) (2)
其中VD是通过数据线施加的作用于每个像素的电压，VTH是薄膜晶体管的阈值电压，VG是薄膜晶体管的栅极电压，IDS是用于显示每个像素的影像的电流，K是电流增益值，W是薄膜晶体管通道的宽度，L是薄膜晶体管通道的长度。此外，μeff是电荷的迁移率，并且Cg是寄生电容，例如产生在栅电极和源极之间以及栅电极和漏极之间的重叠部分。如果IDS增加，则影像质量得到改善。
回头参考图5，数据线530是形成于第一基板502上的第一结构的一部分，栅极线590是形成于第二基板504上的第二结构的一部分。因此，数据线530和栅极线590通过多个结构(包括栅绝缘层540和液晶层506等)间隔开，从而在它们之间形成大的间隙距离。
图7A示意性地显示根据本发明的某些实施例的仅由栅绝缘层隔开的栅极线和数据线的(a)透视图和(b)剖面图。相比之下，图7B示意性地显示根据本发明的某些实施例的由液晶层和栅绝缘层隔开的栅极线和数据线的(a)透视图和(b)剖面图。具体地说，如图7A和7B所示，对于栅极线710和数据线720之间的每一层，电容C是：
Figure GDA0002812159100000151
其中ε是介电常数，s是层的重叠面积，而d是由层间的距离。
因此，如图7A所示，当栅极线710和数据线720仅被栅绝缘层730隔开时，因为距离是栅绝缘层730的厚度，所以交叉电容Ccross会更大。相比之下，如图7B所示，当栅极线710和数据线720由液晶层740和栅绝缘层730隔开时，由于液晶层740的厚度加上栅绝缘层730的厚度，距离增加了，交叉电容Ccross将显著减小。通常，液晶层740的厚度也显著的比栅绝缘层730的厚度更大。在某些实施例中，液晶层506的厚度为约3～4微米，而栅绝缘层540的厚度通常为约0.3～0.4微米。因此，数据线530和栅极线590之间的交叉电容Ccross将会大大的减小。
图8A-8H示意性地显示了在第一基板上形成如图5所示的显示装置的第一结构的过程。图8A-8F显示了沉积第一结构的每一层的过程。图8G为图8B的结构的顶视图。而图8H示出了图8F的结构的顶视图。如图8A所示，半导体层810设置于第一基板802上。然后，如图8B所示，包括源极820，漏极825和数据线830的电极层可以设置于半导体层810和第一基板802上，图8B的顶视图显示在图8G中。接着，如图8C所示，栅绝缘层840设置于第一基板802上，且覆盖电极层(即源极820，漏极825与数据线830)及半导体层810。如图8D所示，栅绝缘层840有空腔用以填入像素电极850。像素电极850(例如第一透明导电层)设置于栅绝缘层840上以电性连接到漏极825。然后，如图8E所示，保护层855覆盖第一基板802上，用以覆盖像素电极850(即第一透明导电层)以及诸如栅绝缘层840之类的其他结构。最后，如图8F所示，多个共同电极860设置于保护层855上。图8F的顶视图显示在图8H中(没有示出栅绝缘层840)。
图9A-9G示意性地显示了在第二基板504上形成如图5所示的显示装置的第二结构的过程。图9A-9E示出了沉积第二结构的每一层的过程。图9F为图9B的结构的顶视图。而图9G为图9E的结构的顶视图。在图9A中，黑矩阵层965设置于第二基板904上。然后，如图9B所示，包括滤色器R、G、B的彩色滤光层970设置于黑矩阵层965和第二基板904上。图9B的顶视图显示在图9F中。接着，如图9C所示，在第二基板904上设置覆盖层975，以覆盖黑矩阵层965及彩色滤光层970。接下来，如图9D所示，在覆盖层975上形成间隔物972。然后，如图9E所示，在间隔物972上形成栅电极980，并且在覆盖层975和间隔物972上形成栅极线990。图9E的顶视图显示在图9G中(没有显示覆盖层975)。
应该注意的是，形成如图8A-8H所示的第一结构，以及形成如图9A-9G所示的第二结构的过程，可以一起使用，以形成彼此匹配的第一和第二结构。然而，在某些实施例中，可以改变第一和第二结构中的每一个的元件及/或结构的尺寸和位置，并且可以基于此改变来相对应地改变另一结构中的每一个的形成处理的元件及/或结构。例如：于一实施例中，黑矩阵层亦可设置于第一基板。于另一实施例中，彩色滤光层亦可设置于第一基板。于又一实施例中，间隔物亦可设置于第一基板。
图10示意性地显示了根据本发明的某些实施例的显示装置的剖面图。具体地说，如图10所示的显示装置1000是绘出像素结构的剖面，其大部分与图5所示的显示装置500的像素结构类似。除了显示装置1000的第二结构包括设置在第二基板1004上的黑矩阵层1065，使得彩色滤光层1070设置在第二基板1004和黑矩阵层1065上，以及覆盖层1075设置在第二基板1004上以覆盖黑矩阵层1065和彩色滤光层1070。在这种情况下，间隔物1072和1074以及栅极线1090设置在覆盖层1075上。如图10所示的显示装置1000的其他部件，与如图5所示的显示装置500的相应部件大略相似。例如，图10中的液晶层1006、半导体层1010、源极1020和漏极1025、通道间隙1015、数据线1030、栅绝缘层1040、像素电极1050、保护层1055、共同电极1060以及栅电极1080，分别类似于图5中的液晶层506、半导体层510、源极520和漏极525、通道间隙515、数据线530、栅绝缘层540、像素电极550、保护层555、共同电极560和栅电极580。
图11示意性地显示了根据本发明的某些实施例的显示装置的剖面图。具体地说，如图11所示的显示装置1100为像素结构的剖面，其大部分与图10所示的显示装置1000像素结构类似，除了显示装置1100的第二结构的间隔物1172具有较小的尺寸和宽度之外。在这种情况下，栅电极1180可以直接形成在栅绝缘层1140上作为第一结构的一部分。如图11所示的显示装置1100的其他元件类似于显示装置1000的对应元件。例如，第一基板1102、第二基板1104、液晶层1106、半导体层1110、源极1120和漏极1125、通道间隙1115、数据线1130、像素电极1150、保护层1155、共同电极1160、黑矩阵层1165、彩色滤光层1170、间隔物1172与1174、覆盖层1175和栅极线1190，可以分别与图10所示的第一基板1002、第二基板1004、液晶层1006、半导体层1010、源极1020和漏极1025、通道间隙1015、数据线1030、像素电极1050、保护层1055、共同电极1060、黑矩阵层1065、间隔物1072与1074、彩色滤光层1070、覆盖层1075和栅极线1090相对应。
图12示意性地显示了根据本发明某些实施例的显示装置的剖面图。具体来说，如图12所示的显示装置1200为像素结构的剖面，其与图11所示的显示装置1100像素结构类似。不同之处在于第一结构的部件的形状和位置有所改变。例如，栅绝缘层1240的尺寸减小到与栅电极1280的宽度大致相同。换句话说，栅电极1280的宽度与栅绝缘层1240覆盖半导体层1210的部分大致相同。源极1220和漏极1225的形状也被改变，并且添加了附加的绝缘体层1242和1244，使得数据线1230被设置在绝缘体层1242和1244之间，而不是直接设置在第一基板1202上。在这种情况下，可以调节栅电极1280与源极1220/漏极1225的相对位置。如图12所示的显示装置1200的其他部件，例如第二基板1204、液晶层1206、像素电极1250、保护层1255、共同电极1260、黑矩阵层1265、彩色滤光层1270、间隔物1272与1274、覆盖层1275和栅极线1290，可以对应到图11所示的显示装置1100的相应元件，例如液晶层1106、像素电极1150、保护层1155、共同电极1160、黑矩阵层1165、彩色滤光层1170、间隔物1172与1174、覆盖层1175和栅极线1190。
图13示意性地显示了根据本发明的某些实施例的显示装置的剖面图。具体来说，如图13所示的显示装置1300为像素结构的剖面，其类似于图12所示的显示装置1200像素结构，除了彩色滤光层1370成为了第一结构的组成部分而不是第二结构的组成部分之外。如图13所示，在第一结构中，彩色滤光层1370设置于第一基板1302与半导体层1310上。换句话说，彩色滤光层1370取代了图12中的绝缘层1242。在这种情况下，电极层(即源极1320，漏极1325和数据线1330)设置在彩色滤光层1370和半导体层1310上。另一方面，对于第二结构来说，由于彩色滤光层1370不再存在于第二结构中，覆盖层1375仅覆盖黑矩阵层1365。显示装置1300的其他部件如图13中所示，与图12中显示装置1200的对应元件相似。例如，图13中的第二基板1304、液晶层1306、栅绝缘层1340、像素电极1350、保护层1355、共同电极1360、间隔物1372与1374、栅电极1380和栅极线1390，可以分别类似于图12中的第二基板1204、液晶层1206、栅绝缘层1240、像素电极1250、保护层1255、共同电极1260、间隔物1272与1274、栅电极1280和栅极线1290。
图14示意性地显示了根据本发明的某些实施例的显示装置的剖面图。具体地说，如图14所示的显示装置1400为像素结构的剖面，其类似于如图13所示的显示装置1300像素结构的反转形式。在图14中，第一基板1402在上侧，第二基板1404在下侧。此外，如图13所示，显示装置1400的像素结构，与显示装置1300的像素结构的区别在于，黑矩阵层1465和覆盖层1475成为第一结构的组成部分，而不是第二结构的组成部分。如图14所示，在第一结构中，黑矩阵层1465设置于第一基板1402上，覆盖层1475设置于第一基板1402上以覆盖黑矩阵层1465。在这种情况下，诸如半导体层1410和彩色滤光层1470之类的第一结构的元件并非直接设置于第一基板1402上，而是设置于覆盖层1475上。栅绝缘层1440设置在半导体层1410上，并且栅电极1480设置于栅绝缘层1440上。另一方面，间隔物1472和1474以及栅极线1490直接设置在第二基板1404上，因为第二个结构中不再有覆盖层1475和黑矩阵层1465。在这种情况下，第二结构仅包含间隔物1472和1474以及栅极线1490。如图14中所示的显示装置1400中的元件，与图13中的显示装置1300的对应元件相似。例如，图14中的液晶层1406，与图13中的液晶层1306相似。此外，图14中第一结构的元件如源极1420和漏极1425、通道间隙1415、数据线1430、像素电极1450、保护层1455和共同电极1460在图中，分别类似于图13中第一结构的对应元件，如源极1320和漏极1325、通道间隙1315、数据线1330、像素电极1350、保护层1355和共同电极1360。
因此，尽管本发明已被本揭露的一个或多个实施方式所描述，然而在不超出本发明的范围的情况下，可以对其形式和细节进行改进或者其他多样化的改变、省略或延伸。此一改变可被本领域技术人员所理解。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种显示装置，其特征在于，包含：
一第一基板与一第二基板，彼此间隔藉以定义一单元间隙；
一液晶层，设置于该第一基板和该第二基板之间的该单元间隙中，且具有液晶分子，该液晶层定义有多个像素；
一第一结构，设置于该第一基板上，面对该液晶层，其中该第一结构包含：
一半导体层，设置于该第一基板；
一电极层，设置于该半导体层上，用以提供该些像素多条数据线、多个源极与多个漏极，每一该像素的该源极均电性连接于一条对应的该数据线上；
一栅绝缘层，设置于该第一基板上，覆盖该半导体层；以及
一第一透明导电层，设置于该栅绝缘层上，用以形成该些像素的多个像素电极，在每一该像素中，该像素电极均电性连接至对应的该漏极；
一第二结构，设置于该第二基板上，面对该液晶层，其中该第二结构包含：
多个间隔物，配置于该第二基板上并向该第一结构延伸；以及
多条栅极线，设置于该第二基板上；以及
多个栅电极，每一该栅电极对应该些个像素中的一个，并且设置于对应的该像素上的对应的该间隔物上，且该栅电极直接接触该栅绝缘层，并面向该第一结构的该半导体层，其中，在每一该像素中，对应的该栅电极电性连接至对应的该栅极线；
其中该第一结构中的该些数据线与该第二结构中的该些栅极线被该栅绝缘层与该液晶层所隔开。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第二结构进一步包含：
一黑矩阵层，设置于该第二基板上；以及
一彩色滤光层，设置于该第二基板与该黑矩阵层上，其中该些个间隔物与该些条栅极线设置于该彩色滤光层上。
3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第二结构进一步包含设置在该第二基板上一黑矩阵层，该些个间隔物与该些条栅极线设置于该黑矩阵层上；以及
该第一结构还包括设置于该第一基板与该半导体层上的一彩色滤光层，该电极层设置于该彩色滤光层与该半导体层上。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第一结构进一步包含：
一黑矩阵层，设置于该半导体层所设置于的该第一基板上；以及
一彩色滤光层，设置于该半导体层上，其中该电极层设置于该彩色滤光层与该半导体层上。
5.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第一结构进一步包含：
一保护层，设置于该第一基板上，覆盖该第一透明导电层；以及
一第二透明导电层，设置于该保护层上用以形成至少一共同电极。
6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，每一该栅电极直接形成于该栅绝缘层上作为该第一结构的一部分。
7.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，每一该栅电极的宽度与覆盖该半导体层的该栅绝缘层的一部分的宽度相同。
8.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，在每一该像素中，该源极和该漏极互相间隔开，以在其间形成一通道间隙，使该半导体层暴露于该通道间隙中，并且该栅电极与暴露在该通道间隙中的该半导体层对齐。
9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，暴露于该通道间隙中的该半导体层与该栅电极的重叠尺寸，大于该显示装置的对准精度要求值。
10.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该液晶层的厚度范围为3微米至4微米，该栅绝缘层的厚度范围为0.3微米至0.4微米。
11.一种显示装置的形成方法，其特征在于，包含：
在一第一基板上形成一第一结构，包含：
在该第一基板上设置一半导体层；
在该半导体层上设置一电极层，用以形成该显示装置上多个像素中的多条数据线，多个源极与多个漏极，其中在每一该像素中，该源极电性连接于相应的一条该数据线上；
在设置有该半导体层的该第一基板上设置一栅绝缘层；以及
在该栅绝缘层上设置一第一透明导电层以形成该些像素的多个像素电极，在每一该像素中，该像素电极与对应的该漏极电性连接；
在一第二基板上形成一第二结构，包含：
在该第二基板上设置多个间隔物；以及
在该第二基板上形成多条栅极线；
在该间隔物上设置多个栅电极，每一该栅电极对应该些个像素之一，并设置于该对应像素所对应的该间隔物上，其中在每一该像素中，对应的该栅电极电性连接对应的该栅极线；
将该第一结构与该第二结构定位，以定义出两者之间的一单元间隙，其中每一该栅电极被设置为直接接触该栅绝缘层，并面向该第一结构的该半导体层；
在该单元间隙中形成含有液晶分子的一液晶层；
其中该第一结构的该数据线与该第二结构的该栅极线被该栅绝缘层和该液晶层所隔开。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在每一该像素中，该源极与该漏极互相间隔开，以在其间形成一通道间隙，使得该半导体层暴露于该通道间隙中，并且该栅电极与暴露在该通道间隙中的该半导体层对齐。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，暴露于该通道间隙中的该半导体层与该栅电极的重叠尺寸，大于该显示装置的对准精度要求值。
CN201810218589.0A 2017-04-20 2018-03-16 显示装置及其形成方法 Active CN108445685B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/492,900 2017-04-20
US15/492,900 US10281786B2 (en) 2017-04-20 2017-04-20 Display device using low capacitance bus lines having gate lines and data lines on different substrates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108445685A CN108445685A (zh) 2018-08-24
CN108445685B true CN108445685B (zh) 2021-03-16

Family

ID=63195621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810218589.0A Active CN108445685B (zh) 2017-04-20 2018-03-16 显示装置及其形成方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10281786B2 (zh)
CN (1) CN108445685B (zh)
TW (1) TWI656386B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109597256A (zh) * 2018-12-29 2019-04-09 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 阵列基板及其制备方法
CN112017534B (zh) * 2019-05-31 2022-06-10 瀚宇彩晶股份有限公司 可挠性显示装置与其制造方法
CN110262145A (zh) * 2019-06-11 2019-09-20 惠科股份有限公司 阵列基板、阵列基板的制作方法及显示面板

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100870700B1 (ko) * 2002-12-09 2008-11-27 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법
TWI261717B (en) * 2003-04-07 2006-09-11 Tpo Displays Corp Liquid crystal display device and its manufacturing method
TW586027B (en) * 2003-04-14 2004-05-01 Toppoly Optoelectronics Corp Color filter and its manufacturing method
KR101012786B1 (ko) * 2003-07-23 2011-02-08 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
KR20050041012A (ko) * 2003-10-29 2005-05-04 삼성전자주식회사 디에스디 액정 표시 장치
CN100376988C (zh) * 2004-03-27 2008-03-26 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 液晶显示面板
US8736587B2 (en) * 2008-07-10 2014-05-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
TWI412828B (zh) * 2010-05-31 2013-10-21 Au Optronics Corp 顯示面板
US20130155364A1 (en) 2011-12-14 2013-06-20 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co.,Ltd. Method of reducing parasitic capacitance of liquid crystal display device and liquid crystal display device
CN104298034B (zh) * 2014-09-22 2018-07-17 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板
KR102236460B1 (ko) 2014-10-31 2021-04-06 엘지디스플레이 주식회사 인셀 터치 액정 표시 장치와 이의 제조 방법, 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법 및 컬러필터 어레이 기판의 제조 방법
CN106094381A (zh) * 2016-08-25 2016-11-09 深圳市华星光电技术有限公司 一种薄膜晶体管液晶显示器

Also Published As

Publication number Publication date
TWI656386B (zh) 2019-04-11
US20180307107A1 (en) 2018-10-25
CN108445685A (zh) 2018-08-24
TW201839472A (zh) 2018-11-01
US10281786B2 (en) 2019-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108020968B (zh) 液晶显示器
US20100149138A1 (en) Display apparatuses and methods of operating the same
US8493523B2 (en) Liquid crystal display with two sub-pixel regions and a storage capacitor
US20110310075A1 (en) Liquid crystal display and driving method thereof
CN102830551B (zh) 液晶显示装置和母板
US9780126B2 (en) Z-inversion type display device and method of manufacturing the same
KR20150097857A (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
CN108445685B (zh) 显示装置及其形成方法
US20140160416A1 (en) Array substrate for tft-led, method of manufacturing the same, and display device
US20170219896A1 (en) Array substrate and method of manufacturing the same, display panel and display device
KR20090007148A (ko) 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법
US20100177256A1 (en) Thin film transistor substrate and liquid crystal display having the same
KR20070077896A (ko) 박막 트랜지스터 표시판 및 액정 표시 장치
US8432501B2 (en) Liquid crystal display with improved side visibility
US9857613B2 (en) Liquid crystal display device and electronic apparatus
US10928694B2 (en) Active matrix substrate and liquid crystal display device
US20150009446A1 (en) Lcd panel and a method of manufacturing the same
JP4625645B2 (ja) 液晶表示装置用薄膜ダイオード表示板及びこれを含む液晶表示装置
KR20070088949A (ko) 표시 장치
US11262629B2 (en) Active matrix substrate and liquid crystal display apparatus
KR102162754B1 (ko) 보상용 박막 트랜지스터를 구비한 초고 해상도 액정 표시장치
WO2017130293A1 (ja) 液晶表示装置
KR20070088871A (ko) 표시 장치
WO2010024161A1 (ja) アクティブマトリクス基板およびそれを用いた表示装置
WO2019056992A1 (zh) 像素结构、阵列基板及显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant