專利名稱：一種藍相液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，具體地說是一種可提供高驅(qū)動電壓的藍相液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
藍相是一種溫度范圍很窄的液晶相。藍相液晶在不加電壓時液晶呈各向同性，， 加電壓后為各向異性；按液晶正負性區(qū)分，分別為拉伸及變平型。藍相液晶由于不需要配向，優(yōu)秀的黑態(tài)顯示，高的廣視角，且響應(yīng)時間低于1ms，為微秒級，因此被認為是下一代顯示的優(yōu)秀候選者?，F(xiàn)面臨的最大難題是藍相液晶需求操作電壓非常高，超出aSi器件的操作范圍。通過優(yōu)化像素設(shè)計可以將操作電壓由50-100V降低到35V左右，但35V的電壓對于TFT-LCD而言還是過高。近年來，研究人員相繼提出了不同的降低藍相液晶操作電壓的方法。其中一種方法是將電極做成波浪型，但使用該方法，陣列基板與彩膜基板的對位精度無法保證，容易造成上下基板的短路，從而使得面板無法顯示；另外一種方法是增強電極間的電場力，將電極做成各種異型結(jié)構(gòu)，但現(xiàn)有陣列制程難以實現(xiàn)。因此，以上方法較適用于理論研究，實際制程難以達成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可將液晶操作電壓提升為傳統(tǒng)架構(gòu)兩倍的藍相液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案解決的
一種藍相液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，包括多條垂直交叉設(shè)置的掃描線和數(shù)據(jù)線以及掃描線和數(shù)據(jù)線定義出的多個像素單元，像素單元內(nèi)設(shè)有像素電極和驅(qū)動該像素電極的第一薄膜晶體管，第一薄膜晶體管的柵極、源極和漏極分別與掃描線、數(shù)據(jù)線和像素電極電性相連，所述的像素單元內(nèi)還設(shè)有位于像素電極下側(cè)的公共電極和驅(qū)動該公共電極的第二薄膜晶體管，所述第二薄膜晶體管的柵極、源極和漏極分別與掃描線、掃描線上側(cè)平行設(shè)置的公共線和公共電極電性相連；所述同一像素單元內(nèi)的像素電極和公共電極的電壓極性相反。所述相鄰像素電極的電壓極性相反。所述相鄰公共電極的電壓極性相反。所述相鄰像素單元內(nèi)的第二薄膜晶體管的源極分別與不同的公共線電性相連。所述的公共線包括第一公共線和第二公共線；所述第一公共線和第二公共線的電壓極性相反。所述第一公共線和第二公共線的電壓極性每幀反轉(zhuǎn)一次。所述的第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管交替排布。所述同一像素單元內(nèi)的第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管位于像素電極的同側(cè)。所述同一像素單元內(nèi)的第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管位于像素電極的異側(cè)。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點本發(fā)明采用不同的薄膜晶體管驅(qū)動電壓極性相反的公共電極和像素電極，并增加兩條極性相反的公共線為相鄰的公共電極提供信號源，使得任意相鄰的兩個公共電極或者兩個像素電極的電壓極性皆相反；并且公共線的電壓極性在每幀內(nèi)反轉(zhuǎn)一次，與像素電極電壓極性的反轉(zhuǎn)相配合將液晶操作電壓提升至原來的兩倍，降低了源極電路的操作電壓。本發(fā)明通過薄膜晶體管與電極間連接方式的設(shè)置，實現(xiàn)列反轉(zhuǎn)驅(qū)動點反轉(zhuǎn)顯示， 從而達到省電的效果。本發(fā)明的電壓極性反轉(zhuǎn)時刻設(shè)置在系統(tǒng)幀間隔時間內(nèi)，避免了公共線電容電阻產(chǎn)生的信號延遲影響畫面顯示，提升了畫面顯示的質(zhì)量。


附圖1為本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)示意附圖2為本發(fā)明同一像素單元內(nèi)的第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管位于像素電極同側(cè)時的面板驅(qū)動示意附圖3為本發(fā)明同一像素單元內(nèi)的第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管位于像素電極異側(cè)時的面板驅(qū)動示意附圖4為本發(fā)明的驅(qū)動波形示意圖； 附圖5為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的制作流程圖。其中1 一掃描線；2—數(shù)據(jù)線；3—像素單元；4一像素電極；5—第一薄膜晶體管； 6—柵極；7—源極；8—漏極；9一公共電極；10—第二薄膜晶體管；11 一公共線；12—第一公共線；13—第二公共線。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步的說明。如圖1-3所示一種藍相液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，包括多條垂直交叉設(shè)置的掃描線1和數(shù)據(jù)線2以及掃描線1和數(shù)據(jù)線2定義出的多個像素單元3，像素單元3內(nèi)設(shè)有像素電極4和驅(qū)動該像素電極4的第一薄膜晶體管5，第一薄膜晶體管5的柵極6、源極7和漏極 8分別與掃描線1、數(shù)據(jù)線2和像素電極4電性相連。在像素單元3內(nèi)還設(shè)有位于像素電極 4下側(cè)的公共電極9和驅(qū)動該公共電極9的第二薄膜晶體管10，第二薄膜晶體管10和第一薄膜晶體管5交替排布，第二薄膜晶體管10的柵極6、源極7和漏極8分別與掃描線1、掃描線1上側(cè)平行設(shè)置的公共線11和公共電極9電性相連，并且相鄰像素單元3內(nèi)的第二薄膜晶體管10的源極7分別與不同的公共線11電性相連；另外同一像素單元3內(nèi)的像素電極4和公共電極9的電壓極性相反，且任意兩個相鄰的像素電極4或者任意兩個相鄰的公共電極9的電壓極性相反。在掃描線1上側(cè)平行設(shè)置的公共線11由兩條平行設(shè)置且電壓極性相反的第一公共線12和第二公共線13組成，第一公共線12和第二公共線13分別與相鄰像素單元3內(nèi)的第二薄膜晶體管10的源極7電性相連，即相鄰像素單元3內(nèi)的第二薄膜晶體管10的源極7分別與電壓極性不同的第一公共線12或者第二公共線13電性相連， 使得被驅(qū)動的任意兩個相鄰的公共電極9的電壓極性相反；并且為了配合點反轉(zhuǎn)的顯示方式，第一公共線12和第二公共線13的電壓極性每幀反轉(zhuǎn)一次，為免影響液晶顯示裝置的顯示性能，第一公共線12和第二公共線13的電壓極性反轉(zhuǎn)時刻設(shè)置在幀間隔內(nèi)。同一個像素單元3內(nèi)的第一薄膜晶體管5和第二薄膜晶體管10可以設(shè)置像素電極4的同側(cè)或異側(cè)， 在本發(fā)明中，優(yōu)先選用同一個像素單元3的第一薄膜晶體管5和第二薄膜晶體管10位于像素電極4的同側(cè)結(jié)構(gòu)，因為當同一個像素單元3內(nèi)的第一薄膜晶體管5和第二薄膜晶體管 10位于像素電極4的同側(cè)時，公共電極9與像素電極4可以同時充電，不會影響液晶顯示器的顯示品質(zhì)；而當同一個像素單元3的第一薄膜晶體管5和第二薄膜晶體管10位于像素電極4的異側(cè)時，公共電極9會先于像素電極4充電，影響到液晶顯示器的顯示性能。
附圖2和附圖3為本發(fā)明同一像素單元內(nèi)的第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管位于像素電極同側(cè)或者異側(cè)時的面板驅(qū)動示意圖。由圖2可知，同一像素單元3內(nèi)的第一薄膜晶體管5和第二薄膜晶體管10位于像素單元3內(nèi)像素電極4的同側(cè)，從結(jié)構(gòu)上來說，橫向由上向下依次為公共線12、公共線13和柵極線1，與之垂直的為數(shù)據(jù)線2，相鄰數(shù)據(jù)線2的電壓極性不同，柵極線1與數(shù)據(jù)線2交叉區(qū)域為像素單元3，像素單元3內(nèi)分別設(shè)有第一道 ITO制作的公共電極9與其上側(cè)第二道ITO制作的像素電極4，公共電極9和像素電極4分別由第二薄膜晶體管10和第一薄膜晶體管5驅(qū)動。第一行驅(qū)動像素電極4的第一薄膜晶體管5的源極7與左側(cè)的數(shù)據(jù)線2相連，第二行驅(qū)動像素電極4的第一薄膜晶體管5的源極7與右側(cè)的數(shù)據(jù)線2相連，如此反復，目的是列反轉(zhuǎn)的驅(qū)動實現(xiàn)點反轉(zhuǎn)的顯示，提升畫面顯示質(zhì)量。圖中由“ + ”、“_”分別代表像素電極4的極性為正或為負，即相鄰的任意兩個第一薄膜晶體管5的源極7分別與電壓極性不同的數(shù)據(jù)線2電性相連，使得任意相鄰的兩個像素電極4的電壓極性不同。由于任意相鄰的兩個像素電極4的電壓極性相反，使得任意相鄰的兩個公共電極9的電壓極性也必須相反，通過圖2所示的第二薄膜晶體管10與公共線11的連接方式，使得任意相鄰的兩個公共電極9的電壓極性相反，即相鄰的任意兩個第二薄膜晶體管10的源極7分別與電壓極性不同的公共線12或者公共線13電性相連。另外圖3與圖2的區(qū)別在于同一像素單元3內(nèi)的第一薄膜晶體管5和第二薄膜晶體管10位于像素單元3內(nèi)像素電極4的異側(cè)，當其處于異側(cè)時，則公共電極9先于像素電極4充電，會影響到液晶顯示器的顯示性能；而圖2所示的結(jié)構(gòu)則可以實現(xiàn)公共電極9與像素電極4同時充電，利于提升液晶顯示器的顯示性能，因此在本發(fā)明中優(yōu)先選用圖2所示的像素結(jié)構(gòu)， 使得同一像素單元3內(nèi)的公共電極9與像素電極4同時充電。 本發(fā)明在實際使用中的驅(qū)動波形如圖4所示，如圖4所示，Vgate為柵極脈沖電壓， 用來控制第一薄膜晶體管5和第二薄膜晶體管10的打開與關(guān)閉；Vdatal與Vdata2分別表示相鄰數(shù)據(jù)線2的電壓，即在波形圖中相鄰的數(shù)據(jù)線2的電壓分別以Vdatal和Vdata2表示；Vcoml與Vcom2分別表示第一公共線12與第二公共線13的電壓，即在波形圖中第一公共線12與第二公共線13分別以Vcoml與Vcom2表示。另外相鄰的像素電極4的電壓分別用Vpixel electrodel和Vpixel electrode2表示，相鄰的公共電極9的電壓分別用Vcom electrodel 和 Vcom electrode2 來表示。根據(jù)圖 4 給出的 Vdatal、Vdata2 及 Vcoml、Vcom2， 可得到相鄰像素單元3內(nèi)的像素電極4和公共電極9的電壓，即圖4驅(qū)動波形圖中所示的 Vpixel electrodel、Vpixel electrode2、Vcom electrodel 禾口 Vcom electrode2 的電壓。 如此像素電極4與公共電極9的電壓極性相反并提升為以前的兩倍，即液晶操作電壓提升以前的兩倍，換個角度來說，即源極電路的操作電壓降至以前的二分之一。本發(fā)明兩條公共線11的電壓極性相反，并且每幀反轉(zhuǎn)一次，配合了點反轉(zhuǎn)的顯示，使得任意相鄰的兩個公共電極9或者任意相鄰的兩個像素電極4以及同一像素單元3內(nèi)的像素電極4和公共電極9的電壓極性皆相反；另外反轉(zhuǎn)時刻在系統(tǒng)幀間隔時間內(nèi)，避免了公共線11電容電阻產(chǎn)生的信號延遲影響畫面顯示。本發(fā)明的陣列基板在制作流程中共需制作六道光罩，其具體流程如圖5所示第一道光罩在基板上制作公共電極；第二道光罩在基板上制作柵極；第三道光罩制作用于連接公共電極與源極的第一通孔；第四道光罩使用半透明(half tone)技術(shù)制作a-Si島與源極\漏極；第五道光罩制作用于連接像素電極與源極的第二通孔；第六道光罩制作像素電極。本發(fā)明采用不同的薄膜晶體管驅(qū)動電壓極性相反的公共電極和像素電極，并增加兩條極性相反的公共線為相鄰的公共電極提供信號源，使得任意相鄰的兩個公共電極或者兩個像素電極的電壓極性皆相反；并且公共線的電壓極性在每幀內(nèi)反轉(zhuǎn)一次，與像素電極電壓極性的反轉(zhuǎn)相配合將液晶操作電壓提升至原來的兩倍，降低了源極電路的操作電壓。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，這些僅是舉例說明，在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改。因此，本發(fā)明的保護范圍由所附權(quán)利要求書限定。本發(fā)明未涉及的技術(shù)均可通過現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種藍相液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，包括多條垂直交叉設(shè)置的掃描線(1)和數(shù)據(jù)線(2)以及掃描線(1)和數(shù)據(jù)線(2)定義出的多個像素單元(3)，像素單元(3)內(nèi)設(shè)有像素電極(4)和驅(qū)動該像素電極(4)的第一薄膜晶體管(5)，第一薄膜晶體管(5)的柵極(6)、源極 (7)和漏極(8)分別與掃描線(1)、數(shù)據(jù)線(2)和像素電極(4)電性相連，其特征在于所述的像素單元(3)內(nèi)還設(shè)有位于像素電極(4)下側(cè)的公共電極(9)和驅(qū)動該公共電極(9)的第二薄膜晶體管(10)，所述第二薄膜晶體管(10)的柵極(6)、源極(7)和漏極(8)分別與掃描線(1)、掃描線(1)上側(cè)平行設(shè)置的公共線(11)和公共電極(9)電性相連；所述同一像素單元(3 )內(nèi)的像素電極(4 )和公共電極(9 )的電壓極性相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藍相液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于所述相鄰像素電極 (4)的電壓極性相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藍相液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于所述相鄰公共電極 (9)的電壓極性相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藍相液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于所述相鄰像素單元(3)內(nèi)的第二薄膜晶體管(10)的源極(7)分別與不同的公共線(11)電性相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的藍相液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的公共線(11)包括第一公共線(12)和第二公共線(13);所述第一公共線(12)和第二公共線(13)的電壓極性相反。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的藍相液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于所述第一公共線(12)和第二公共線(13)的電壓極性每幀反轉(zhuǎn)一次。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藍相液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的第一薄膜晶體管(5)和第二薄膜晶體管(10)交替排布。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的藍相液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于所述同一像素單元(3)內(nèi)的第一薄膜晶體管(5)和第二薄膜晶體管(10)位于像素電極(5)的同側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的藍相液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于所述同一像素單元(3)內(nèi)的第一薄膜晶體管(5)和第二薄膜晶體管(10)位于像素電極(5)的異側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種藍相液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，包括掃描線(1)、數(shù)據(jù)線(2)和像素單元(3)，像素單元(3)內(nèi)設(shè)有像素電極(4)和第一薄膜晶體管(5)，在像素單元(3)內(nèi)還設(shè)有位于像素電極(4)下側(cè)的公共電極(9)和驅(qū)動公共電極(9)的第二薄膜晶體管(10)，第二薄膜晶體管(10)的柵極(6)、源極(7)和漏極(8)分別與掃描線(1)、掃描線(1)上側(cè)平行設(shè)置的公共線(11)和公共電極(9)電性相連；同一像素單元(3)內(nèi)的像素電極(4)和公共電極(9)的電壓極性相反。本發(fā)明通過增加兩條電壓極性相反且每幀極性反轉(zhuǎn)的公共線和薄膜晶體管與電極的連接實現(xiàn)列反轉(zhuǎn)驅(qū)動點反轉(zhuǎn)顯示，將操作電壓提升兩倍，節(jié)能電能。
文檔編號G02F1/1368GK102253555SQ20111023276
公開日2011年11月23日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者周劉飛 申請人:南京中電熊貓液晶顯示科技有限公司