專利名稱:Tft-lcd陣列基板及其制造、檢測和驅動方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器、液晶顯示器的制造方法、檢測方法和驅動方法,尤其 是一種TFT-IXD陣列基板及其制造、檢測和驅動方法。
背景技術:
薄膜晶體管液晶顯示器(ThinFilm Transistor Liquid CrystalDisplay,簡稱 TFT-LCD)的主體結構包括對盒在一起并將液晶夾設其間的陣列基板和彩膜基板,陣列基板 上形成有柵線、數(shù)據(jù)線以及以矩陣方式排列的薄膜晶體管和像素電極,彩膜基板上形成有 黑矩陣、彩色樹脂和公共電極,通過控制陣列基板的像素電極與彩膜基板的公共電極之間 的電壓差使液晶分子偏轉,液晶分子偏轉的角度不同使透過的光線不同,從而產(chǎn)生不同的 灰度,實現(xiàn)所需畫面的顯示。
TFT-IXD生產(chǎn)中,對制作完成的TFT-IXD陣列基板進行檢測(Array Test)是保證 產(chǎn)品質量的重要環(huán)節(jié),目前現(xiàn)有技術通常是采用模擬成盒方式進行TFT-LCD陣列基板的檢 測。檢測裝置是一種通過光電轉換進行檢測的設備,主體結構包括用來反射光的鏡子和鏡 子上方的液晶層。在檢測時,將TFT-IXD陣列基板設置在鏡子下方12 μ m 20 μ m處,并輸 入數(shù)據(jù)信號,利用液晶分子隨周圍電場改變而旋轉的特性,配合光電轉換和成像系統(tǒng)完成 對TFT-LCD陣列基板的檢測。由此可見,采用模擬成盒方式進行TFT-LCD陣列基板檢測的 裝置不僅結構復雜,價格昂貴,而且檢測手段相對單一,靈活性不足。
此外,殘像(Image Sticking)問題一直是TFT-IXD呈待解決的重要缺陷之一。由 于TFT-LCD是穩(wěn)態(tài)模式(Hold-Type)顯示方式,在液晶兩側的取向層或其它微結構中可能 存在電荷累積,累積的電荷在像素電極與公共電極之間產(chǎn)生額外的電位差,在不施加數(shù)據(jù) 信號時額外的電位差也會使液晶偏轉,從而產(chǎn)生旋光效果,引起影像殘留。另外,當長時間 顯示同一畫面時,液晶分子容易被極化,被極化的液晶分子也會產(chǎn)生旋光效果,引起影像殘 留。目前現(xiàn)有技術通常是采用材料多元化的方法克服殘像缺陷,但效果并不顯著。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種TFT-LCD陣列基板及其制造、檢測和驅動方法,不僅可 以通過電學方式實現(xiàn)薄膜晶體管是否不良和特性的檢測,而且可以有效克服殘像缺陷。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種TFT-IXD陣列基板,包括形成在基板上的 第一柵線、數(shù)據(jù)線、像素電極和第一薄膜晶體管,所述第一薄膜晶體管用于控制數(shù)據(jù)線向像 素電極提供數(shù)據(jù)電壓,還包括第二柵線、檢測線和第二薄膜晶體管,所述第二薄膜晶體管包 括第二柵電極、第二源電極和第二漏電極,所述第二柵電極與第二柵線連接,所述第二源電 極與檢測線連接,所述第二漏電極與像素電極連接。
所述第二柵線和第二柵電極形成在基板上,其上覆蓋柵絕緣層,包括半導體層和 摻雜半導體層的第二有源層形成在柵絕緣層上并位于第二柵電極的上方,所述第二源電極 和第二漏電極形成在第二有源層上,鈍化層形成在上述構圖上,其上開設有使第二漏電極與像素電極連接的第二過孔和使第二源電極與檢測線連接的第三過孔。
所述檢測線位于第二柵線的上方。
所述檢測線與像素電極同層設置。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明還提供了一種TFT-IXD陣列基板制造方法,包括
通過構圖工藝形成包括第一柵線、第二柵線、第一柵電極和第二柵電極的圖形,所 述第一柵電極與第一柵線連接,所述第二柵電極與第二柵線連接;
通過構圖工藝形成包括第一有源層、第二有源層、數(shù)據(jù)線、第一源電極、第一漏電 極、第二源電極和第二漏電極的圖形;
通過構圖工藝形成包括第一過孔、第二過孔和第三過孔的圖形,所述第一過孔位 于第一漏電極所在位置,所述第二過孔位于第二漏電極所在位置,所述第三過孔位于第二 源電極所在位置;
通過構圖工藝形成包括像素電極和檢測線的圖形,所述像素電極通過第一過孔與 第一漏電極連接,通過第二過孔與第二漏電極連接,所述檢測線通過第三過孔與第二源電 極連接。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明還提供了一種TFT-IXD陣列基板檢測方法,包括
在第一柵線和/或第二柵線上加載開啟或關斷電壓;
根據(jù)數(shù)據(jù)線與檢測線之間導通狀態(tài)的測量結果判斷薄膜晶體管是否不良。
所述在第一柵線和/或第二柵線上加載開啟或關斷電壓包括在第一柵線和第二 柵線上加載關斷電壓;或在第一柵線上加載開啟電壓,在第二柵線上加載關斷電壓;或在 第一柵線上加載關斷電壓,在第二柵線上加載開啟電壓;或在第一柵線和第二柵線上加載 開啟電壓。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明還提供了一種TFT-IXD陣列基板驅動方法,包括在第 一柵線提供開啟信號之前,向第二柵線提供開啟信號,通過檢測線與像素電極導通使像素 電極產(chǎn)生消除殘像的變化。
所述通過檢測線與像素電極導通使像素電極產(chǎn)生消除殘像的變化包括第二薄膜 晶體管導通使檢測線與像素電極導通,使檢測線成為像素電極上殘存電荷的釋放通道,釋 放像素電極的殘存電荷以消除殘像;或第二薄膜晶體管導通使檢測線與像素電極導通,通 過檢測線向像素電極施加反向過驅動電壓,消除液晶分子被極化現(xiàn)象以消除殘像;或第二 薄膜晶體管導通使檢測線與像素電極導通,通過檢測線向像素電極施加黑屏控制電壓,在 兩幀畫面中插入一幀黑畫面以消除殘像。
本發(fā)明提供了一種TFT-IXD陣列基板及其制造方法,在現(xiàn)有第一柵線、像素電極 和第一薄膜晶體管結構基礎上,通過設置第二柵線、檢測線和第二薄膜晶體管,一方面通過 電學方式對薄膜晶體管是否不良和薄膜晶體管特性進行檢測,另一方面有效克服了殘像缺 陷,提高了良品率,降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明還提供了一種TFT-LCD陣列基板檢測方法,不 僅能夠單純地通過電學方式實現(xiàn)薄膜晶體管是否不良的檢測,并且能夠對薄膜晶體管特性 進行檢測。與采用模擬成盒方式進行陣列基板檢測的現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明TFT-LCD陣列 基板檢測方法手段簡捷,結果明了,不僅檢測設備結構簡單,而且靈活性高,具有廣泛的應 用前景。本發(fā)明進一步提供了一種TFT-IXD陣列基板驅動方法,可以有效克服殘像缺陷。
圖1為本發(fā)明TFT-IXD陣列基板的平面圖2為圖1中Al-Al向的剖面圖3為圖1中Bl-Bl向的剖面圖4為本發(fā)明TFT-IXD陣列基板第一次構圖工藝后的平面圖5為圖4中A2-A2向的剖面圖6為圖4中B2-B2向的剖面圖7為本發(fā)明TFT-IXD陣列基板第二次構圖工藝后的平面圖8為圖7中A3-A3向的剖面圖9為圖7中B3-B3向的剖面圖10為本發(fā)明TFT-IXD陣列基板第三次構圖工藝后的平面圖11為圖10中A4-A4向的剖面圖12為圖10中B4-B4向的剖面圖13為本發(fā)明TFT-IXD陣列基板制造方法的流程圖14為本發(fā)明TFT-IXD陣列基板檢測方法的流程圖15為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板檢測方法具體實施例的流程圖16為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板檢測方法檢測信號的示意圖。
附圖標記說明
1-基板;2a--第一柵電極;2b-第二柵電極;
3-柵絕緣層;4-半導體層;5-i慘雜半導體層
6a_第一源電極;6b--第二源電極;7a_第一漏電極;
7b_第二漏電極;8-鈍化層;Ila-第一柵線;
lib-第二柵線;12--數(shù)據(jù)線;13-像素電極;
14-檢測線;21--第一過孔;22-第二過孑L ;
23-第三過孔。
具體實施方式
下面通過附圖和實施例,對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。附圖中各層 薄膜厚度和區(qū)域大小形狀不反映TFT-LCD陣列基板的真實比例,目的只是示意說明本發(fā)明 內容。
圖1為本發(fā)明TFT-IXD陣列基板的平面圖,所反映的是一個像素區(qū)域的結構,圖2 為圖1中Al-Al向的剖面圖,圖3為圖1中Bl-Bl向的剖面圖。如圖1 圖3所示,本發(fā)明 TFT-IXD陣列基板的主體結構包括形成在基板上的第一柵線11a、第二柵線lib、數(shù)據(jù)線12 和檢測線14,第一柵線Ila和第二柵線lib與相鄰的數(shù)據(jù)線12定義了以矩陣方式排列的數(shù) 個像素區(qū)域,每個像素區(qū)域內形成有第一薄膜晶體管、第二薄膜晶體管和像素電極13,第一 薄膜晶體管分別與第一柵線11a、數(shù)據(jù)線12和像素電極13連接,用于控制向像素電極13提 供數(shù)據(jù)電壓,第二薄膜晶體管分別與第二柵線lib、檢測線14和像素電極13連接,一方面通 過電學方式對薄膜晶體管是否不良和特性進行檢測,另一方面有效克服殘像缺陷。具體地, 本發(fā)明第一薄膜晶體管包括第一柵電極加、第一有源層、第一源電極6a和第一漏電極7a,第二薄膜晶體管包括第二柵電極2b、第二有源層、第二源電極6b和第二漏電極7b。第一柵 線11a、第二柵線lib、第一柵電極加和第二柵電極2b形成在基板1上,第一柵電極加與 第一柵線Ila連接,第二柵電極2b與第二柵線lib連接,柵絕緣層3形成在第一柵線11a、 第二柵線lib、第一柵電極加和第二柵電極2b上并覆蓋整個基板1。第一有源層(包括半 導體層4和摻雜半導體層幻形成在柵絕緣層3上并位于第一柵電極加的上方,第一源電 極6a和第一漏電極7a形成在第一有源層上,第一源電極6a的一端位于第一柵電極加的 上方,另一端與數(shù)據(jù)線12連接,第一漏電極7a的一端位于第一柵電極加的上方,另一端與 像素電極13連接,第一源電極6a與第一漏電極7a之間形成第一 TFT溝道區(qū)域,第一 TFT 溝道區(qū)域的摻雜半導體層5被完全刻蝕掉,并刻蝕掉部分厚度的半導體層4,使第一 TFT溝 道區(qū)域的半導體層4暴露出來。第二有源層(包括半導體層4和摻雜半導體層幻形成在 柵絕緣層3上并位于第二柵電極2b的上方,第二源電極6b和第二漏電極7b形成在第二有 源層上,第二源電極6b的一端位于第二柵電極2b的上方,另一端與檢測線14連接,第二漏 電極7b的一端位于第二柵電極2b的上方,另一端與像素電極13連接,第二源電極6b與第 二漏電極7b之間形成第二 TFT溝道區(qū)域,第二 TFT溝道區(qū)域的摻雜半導體層5被完全刻蝕 掉,并刻蝕掉部分厚度的半導體層4,使第二 TFT溝道區(qū)域的半導體層4暴露出來。鈍化層 8形成在上述構圖上,在第一漏電極7a位置開設有第一過孔21,在第二漏電極7b位置開設 有第二過孔22,在第二源電極6b位置開設有第三過孔23。像素電極13和檢測線14形成 在鈍化層8上,像素電極13形成在像素區(qū)域內,通過第一過孔21與第一漏電極7a連接,通 過第二過孔22與第二漏電極7b連接,檢測線14形成在第二柵線lib的上方,通過第三過 孔23與第二源電極6b連接。
圖4 圖12為本發(fā)明TFT-IXD陣列基板制造過程的示意圖,可以進一步說明本發(fā) 明的技術方案,在以下說明中,本發(fā)明所稱的構圖工藝包括光刻膠涂覆、掩模、曝光、刻蝕和 光刻膠剝離等工藝,光刻膠以正性光刻膠為例。
圖4為本發(fā)明TFT-IXD陣列基板第一次構圖工藝后的平面圖,所反映的是一個像 素區(qū)域的結構,圖5為圖4中A2-A2向的剖面圖,圖6為圖4中B2-B2向的剖面圖。首先采 用磁控濺射或熱蒸發(fā)的方法,在基板1(如玻璃基板或石英基板)上沉積一層柵金屬薄膜, 柵金屬薄膜可以采用Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al、Cu等金屬或合金的單層膜,也可以采用由多層 金屬薄膜構成的復合薄膜。采用普通掩模板通過構圖工藝,在基板1上形成包括第一柵線 11a、第二柵線lib、第一柵電極加和第二柵電極2b的圖形,第一柵電極加與第一柵線Ila 連接,第二柵電極2b與第二柵線lib連接,如圖4 圖6所示。
圖7為本發(fā)明TFT-IXD陣列基板第二次構圖工藝后的平面圖,所反映的是一個像 素區(qū)域的結構,圖8為圖7中A3-A3向的剖面圖,圖9為圖7中B3-B3向的剖面圖。在完成 圖4所示構圖的基板上,首先采用等離子體增強化學氣相沉積(簡稱PECVD)方法,依次沉 積柵絕緣層、半導體薄膜和摻雜半導體層薄膜,然后采用磁控濺射或熱蒸發(fā)的方法,沉積源 漏金屬薄膜。柵絕緣層可以采用氧化物、氮化物或氧氮化合物,源漏金屬薄膜可以采用Cr、 W、Ti、Ta、Mo、Al、Cu等金屬或合金的單層膜,也可以采用由多層金屬薄膜構成的復合薄膜。 采用半色調或灰色調掩模板通過構圖工藝,形成第一有源層、第二有源層、數(shù)據(jù)線12、第一 源電極6a、第一漏電極7a、第二源電極6b和第二漏電極7b的圖形,如圖7 圖9所示。
本次構圖工藝后,第一有源層(包括半導體層4和摻雜半導體層幻形成在柵絕緣7層3上并位于第一柵電極加的上方,第一源電極6a和第一漏電極7a形成在第一有源層 上,第一源電極6a的一端位于第一柵電極加的上方,另一端與數(shù)據(jù)線12連接,第一漏電極 7a的一端位于第一柵電極加的上方,與第一源電極6a相對設置,第一源電極6a與第一漏 電極7a之間形成第一 TFT溝道區(qū)域,第一 TFT溝道區(qū)域的摻雜半導體層5被完全刻蝕掉, 并刻蝕掉部分厚度的半導體層4,使第一 TFT溝道區(qū)域的半導體層4暴露出來;第二有源層 (包括半導體層4和摻雜半導體層幻形成在柵絕緣層3上并位于第二柵電極2b的上方, 第二源電極6b和第二漏電極7b形成在第二有源層上,第二源電極6b的一端位于第二柵電 極2b的上方,另一端位于第二柵線lib的上方,第二漏電極7b的一端位于第二柵電極2b 的上方,與第二源電極6b相對設置,第二源電極6b與第二漏電極7b之間形成第二 TFT溝 道區(qū)域,第二 TFT溝道區(qū)域的摻雜半導體層5被完全刻蝕掉,并刻蝕掉部分厚度的半導體層 4,使第二 TFT溝道區(qū)域的半導體層4暴露出來。
本次構圖工藝是一種采用多步刻蝕方法的構圖工藝,與現(xiàn)有技術四次構圖工藝中 形成有源層、數(shù)據(jù)線、源電極、漏電極和TFT溝道區(qū)域圖形的過程相同,工藝過程具體為首 先在源漏金屬薄膜上涂覆一層光刻膠,采用半色調或灰色調掩模板對光刻膠進行曝光,顯 影后使光刻膠形成完全曝光區(qū)域(光刻膠完全去除區(qū)域)、未曝光區(qū)域(光刻膠完全保留 區(qū)域)和部分曝光區(qū)域(光刻膠部分保留區(qū)域),其中未曝光區(qū)域對應于數(shù)據(jù)線、第一源電 極、第一漏電極、第二源電極和第二漏電極圖形所在區(qū)域,部分曝光區(qū)域對應于第一 TFT溝 道區(qū)域和第二 TFT溝道區(qū)域圖形所在區(qū)域,完全曝光區(qū)域對應于上述圖形以外的區(qū)域。通 過第一次刻蝕工藝完全刻蝕掉完全曝光區(qū)域的源漏金屬薄膜、摻雜半導體薄膜和半導體薄 膜,形成包括數(shù)據(jù)線、第一有源層和第二有源層的圖形。通過灰化工藝,去除部分曝光區(qū)域 的光刻膠,暴露出該區(qū)域的源漏金屬薄膜。通過第二次刻蝕工藝完全刻蝕掉部分曝光區(qū)域 的源漏金屬薄膜和摻雜半導體薄膜,并刻蝕掉部分厚度的半導體薄膜,使該區(qū)域的半導體 薄膜暴露出來,形成包括第一源電極、第一漏電極、第二源電極、第二漏電極、第一 TFT溝道 區(qū)域和第二TFT溝道區(qū)域的圖形。最后剝離剩余的光刻膠,完成本發(fā)明第二次構圖工藝。由 于數(shù)據(jù)線、第一有源層和第二有源層在同一次構圖工藝中形成,因此數(shù)據(jù)線下方還保留有 半導體薄膜和摻雜半導體層薄膜。
圖10為本發(fā)明TFT-IXD陣列基板第三次構圖工藝后的平面圖,所反映的是一個像 素區(qū)域的結構,圖11為圖10中A4-A4向的剖面圖,圖12為圖10中B4-B4向的剖面圖。在 完成圖7所示構圖的基板上,采用PECVD方法沉積鈍化層8,鈍化層8可以采用氧化物、氮 化物或氧氮化合物,采用普通掩模板通過構圖工藝,形成包括第一過孔21、第二過孔22和 第三過孔23的圖形,如圖10 圖12所示。其中,第一過孔21位于第一漏電極7a的上方, 第二過孔22位于第二漏電極7b的上方,第三過孔23位于第二源電極6b的上方,第一過孔 21、第二過孔22和第三過孔23內的鈍化層8被刻蝕掉,分別暴露出第一漏電極7a、第二漏 電極7b和第二源電極6b的表面。本構圖工藝中,還同時形成有柵線接口區(qū)域(柵線PAD) 的柵線接口過孔和數(shù)據(jù)線接口區(qū)域(數(shù)據(jù)線PAD)的數(shù)據(jù)線接口過孔等圖形,柵線接口過孔 和數(shù)據(jù)線接口過孔的結構和形成工藝已廣泛應用于目前的構圖工藝中,這里不再贅述。
最后,在完成上述構圖的基板上,采用磁控濺射或熱蒸發(fā)的方法,沉積透明導電薄 膜,透明導電薄膜可以采用氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)或氧化鋁鋅等材料的單層膜, 或上述材料任意組合構成的復合膜,也可以采用其它金屬及金屬氧化物。采用普通掩模板通過構圖工藝,形成包括像素電極13和檢測線14的圖形,如圖1 圖3所示。其中,像素 電極13形成在像素區(qū)域內,通過第一過孔21與第一漏電極7a連接,通過第二過孔22與第 二漏電極7b連接,檢測線14形成在第二柵線1 Ib上,通過第三過孔23與第二源電極6b連接。
需要說明的是,本發(fā)明上述說明的構圖工藝僅僅是制備本發(fā)明TFT-LCD陣列基板 的一種實現(xiàn)方法,實際使用中還可以通過增加構圖工藝、選擇不同的材料或材料組合來實 現(xiàn)本發(fā)明。例如,本發(fā)明TFT-LCD陣列基板第二次構圖工藝可以由兩個采用普通掩模板的 構圖工藝完成,即通過一次采用普通掩模板的構圖工藝形成第一有源層和第二有源層圖 形,通過另一次采用普通掩模板的構圖工藝形成數(shù)據(jù)線、第一源電極、第一漏電極、第二源 電極、第二漏電極、第一 TFT溝道區(qū)域和第二 TFT溝道區(qū)域圖形。
本發(fā)明TFT-IXD陣列基板設置第二柵線lib、檢測線14和第二薄膜晶體管的目的 之一是用于通過電學方式對薄膜晶體管是否不良和薄膜晶體管特性進行檢測。檢測時,首 先在第一柵線和/或第二柵線上加載開啟或關斷電壓,通過測量數(shù)據(jù)線與檢測線是否導通 來判斷薄膜晶體管是否發(fā)生短路或不能正常開啟。具體檢測過程將在本發(fā)明TFT-LCD陣列 基板檢測方法的技術方案中詳細說明。本發(fā)明TFT-LCD陣列基板設置第二柵線lib、檢測線 14和第二薄膜晶體管的目的之二是用于有效克服殘像缺陷。工作時,通過控制檢測線與像 素電極導通,一方面形成像素電極上殘存電荷的釋放通道,另一方面可以通過檢測線向像 素電極施加反向過驅動電壓消除液晶分子被極化的現(xiàn)象,或通過檢測線向像素電極施加黑 屏控制電壓,在兩幀畫面中插入一幀黑畫面,從而克服殘像缺陷,改善殘像對畫面品質的影 響。具體驅動過程將在本發(fā)明TFT-LCD陣列基板驅動方法的技術方案中詳細說明。
本發(fā)明提供了一種TFT-IXD陣列基板,在現(xiàn)有第一柵線、像素電極和第一薄膜晶 體管結構基礎上,通過設置第二柵線、檢測線和第二薄膜晶體管,一方面通過電學方式對薄 膜晶體管是否不良和薄膜晶體管特性進行檢測,另一方面有效克服殘像缺陷,提高了良品 率,降低了生產(chǎn)成本。
圖13為本發(fā)明TFT-IXD陣列基板制造方法的流程圖,包括
步驟11、通過構圖工藝形成包括第一柵線、第二柵線、第一柵電極和第二柵電極的 圖形,所述第一柵電極與第一柵線連接,所述第二柵電極與第二柵線連接;
步驟12、通過構圖工藝形成包括第一有源層、第二有源層、數(shù)據(jù)線、第一源電極、第 一漏電極、第二源電極和第二漏電極的圖形;
步驟13、通過構圖工藝形成包括第一過孔、第二過孔和第三過孔的圖形,所述第一 過孔位于第一漏電極所在位置,所述第二過孔位于第二漏電極所在位置,所述第三過孔位 于第二源電極所在位置;
步驟14、通過構圖工藝形成包括像素電極和檢測線的圖形,所述像素電極通過第 一過孔與第一漏電極連接,通過第二過孔與第二漏電極連接,所述檢測線通過第三過孔與 第二源電極連接。
本發(fā)明TFT-IXD陣列基板制造方法的流程已在前述圖4 圖12所示技術方案中 詳細介紹,這里不再贅述。
圖14為本發(fā)明TFT-IXD陣列基板檢測方法的流程圖,包括
步驟21、在第一柵線和/或第二柵線上加載開啟或關斷電壓;
步驟22、根據(jù)數(shù)據(jù)線與檢測線之間導通狀態(tài)的測量結果判斷薄膜晶體管是否不良ο
本發(fā)明TFT-IXD陣列基板檢測方法可以通過下述技術手段來實現(xiàn)
(1)在第一柵線和第二柵線上加載關斷電壓,測量數(shù)據(jù)線與檢測線之間是否導通; 如果數(shù)據(jù)線與檢測線為導通狀態(tài),說明第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管都發(fā)生了源電極 /漏電極短路情況;
(2)在第一柵線上加載開啟電壓,在第二柵線上加載關斷電壓,測量數(shù)據(jù)線與檢測 線之間是否導通;如果數(shù)據(jù)線與檢測線為導通狀態(tài),說明第二薄膜晶體管發(fā)生了源電極/ 漏電極短路情況;
(3)在第一柵線上加載關斷電壓,在第二柵線上加載開啟電壓,測量數(shù)據(jù)線與檢測 線之間是否導通;如果數(shù)據(jù)線與檢測線為導通狀態(tài),說明第一薄膜晶體管發(fā)生了源電極/ 漏電極短路情況;
(4)在第一柵線和第二柵線上加載開啟電壓,測量數(shù)據(jù)線與檢測線之間是否導通; 如果數(shù)據(jù)線與檢測線為斷開狀態(tài),說明第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管中至少一個不能 正常開啟。實際應用中,上述加載關斷電壓也可以是不施加電壓。
圖15為本發(fā)明TFT-IXD陣列基板檢測方法具體實施例的流程圖,包括
步驟31、在第一柵線和第二柵線上加載關斷電壓,測量數(shù)據(jù)線與檢測線之間的導 通狀態(tài);如果數(shù)據(jù)線與檢測線為導通狀態(tài),則輸出第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管都發(fā) 生了源電極/漏電極短路的故障信息;如果數(shù)據(jù)線與檢測線為斷開狀態(tài),則執(zhí)行步驟32 ;
步驟32、在第一柵線上加載開啟電壓,在第二柵線上加載關斷電壓,測量數(shù)據(jù)線與 檢測線之間的導通狀態(tài);如果數(shù)據(jù)線與檢測線為導通狀態(tài),則輸出第二薄膜晶體管發(fā)生了 源電極/漏電極短路的故障信息;如果數(shù)據(jù)線與檢測線為斷開狀態(tài),則執(zhí)行步驟33 ;
步驟33、在第一柵線上加載關斷電壓,在第二柵線上加載開啟電壓,測量數(shù)據(jù)線與 檢測線之間的導通狀態(tài);如果數(shù)據(jù)線與檢測線為導通狀態(tài),則輸出第一薄膜晶體管發(fā)生了 源電極/漏電極短路的故障信息;如果數(shù)據(jù)線與檢測線為斷開狀態(tài),則執(zhí)行步驟34 ;
步驟34、在第一柵線和第二柵線上加載開啟電壓,測量數(shù)據(jù)線與檢測線之間的導 通狀態(tài);如果數(shù)據(jù)線與檢測線為斷開狀態(tài),則輸出第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管中至 少一個不能正常開啟的故障信息,并對第一薄膜晶體進行進一步檢測;如果數(shù)據(jù)線與檢測 線為導通狀態(tài),則輸出第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管都能正常開啟的信息,并結束檢 測。
上述檢測過程中,每個故障信息輸出后還可以包括檢查和修復的流程,有針對性 地解決各種故障。需要說明的是,上述具體實施例只是一種示意性說明,幾個步驟之間并沒 有嚴格的時序關系,實際應用中,幾個步驟可以采用任意次序。
圖16為本發(fā)明TFT-LCD陣列基板檢測方法檢測信號的示意圖。如圖16所示,本發(fā) 明TFT-LCD陣列基板檢測方法的具體檢測過程是在數(shù)據(jù)線上依次施加時鐘脈沖信號,檢測 每一條檢測線上的輸出信號,根據(jù)輸出信號的情況判斷薄膜晶體管是否存在不良。以圖15 中步驟34的檢測程序為例,具體為在第一柵線上施加第一驅動信號Vei,在第二柵線上施 加第二驅動信號Ve2,第一驅動信號Vei為連續(xù)的脈沖信號,即第一驅動信號Vei為高電平時, 第一薄膜晶體管導通,第一驅動信號Vgi為低電平時,第一薄膜晶體管截止;第二驅動信號Vg2為恒定的高電平信號,即第二薄膜晶體管持續(xù)導通。之后依次向每個像素行的每個像素電極施加數(shù)據(jù)電壓Vdatal、Vdata2.......VdataN,當?shù)谝槐∧ぞw管和第二薄膜晶體管正常時,那么檢測線上可以測得理想的檢測輸出信號VaffiM,如圖16所示。如果某個脈沖缺失或者 波形與檢測輸出信號Vaffii^不同,那么說明檢測線與該脈沖對應列位置上的薄膜晶體管可 能出現(xiàn)不良,即第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管中至少一個不能正常開啟。實際應用中, 根據(jù)檢測設備的情況可以采用逐行檢測或全屏同時檢測的方法,由于各像素行檢測線上的 信號互相之間沒有影響,因此全屏同時檢測能夠節(jié)省時間,提高效率。
本發(fā)明TFT-LCD陣列基板檢測方法還可以對薄膜晶體管的特性進行檢測,檢測過 程具體為在第二柵線上施加高電平,使第二薄膜晶體管持續(xù)導通,在第一柵線上施加連續(xù) 變化的電壓,在數(shù)據(jù)線上施加恒定的直流電壓信號,記錄第一薄膜晶體管的門限電壓、開啟 電流和關斷電流等數(shù)據(jù),完成對第一薄膜晶體管特性的檢測。與將探針直接扎在像素電極 上并需要在顯微鏡平臺上才能進行薄膜晶體管特性檢測的現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明TFT-LCD 陣列基板檢測方法具有檢測方法簡單等優(yōu)點。
通過上述技術方案可以看出,本發(fā)明TFT-IXD陣列基板檢測方法不僅能夠單純地 通過電學方式實現(xiàn)薄膜晶體管是否不良的檢測,并且能夠對薄膜晶體管特性進行檢測。與 采用模擬成盒方式進行陣列基板檢測的現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明TFT-LCD陣列基板檢測方法 手段簡捷,結果明了,不僅檢測設備結構簡單,而且靈活性高,具有廣泛的應用前景。
本發(fā)明還提供了一種TFT-IXD陣列基板驅動方法,包括在第一柵線提供開啟信 號之前,向第二柵線提供開啟信號,通過檢測線與像素電極導通使像素電極產(chǎn)生消除殘像 的變化。在每幀或每N(N= 1,2,3,...)幀顯示前,本發(fā)明向第二柵線提供開啟信號,將第 二薄膜晶體管導通,因此使檢測線與像素電極導通,一方面檢測線可以成為像素電極釋放 殘存電荷的通道,另一方面可以通過導通第二薄膜晶體管使得檢測線向像素電極施加反向 過驅動電壓消除液晶分子被極化的現(xiàn)象;或者,在每幀或每N(N= 1,2,3,...)幀顯示前,本 發(fā)明向第二柵線提供開啟信號,將第二薄膜晶體管導通,因此使檢測線與像素電極導通,通 過檢測線向像素電極施加黑屏控制電壓,在兩幀畫面中插入一幀黑畫面,從而克服殘像缺 陷,改善殘像對畫面品質的影響。
實際應用中,可以采用將檢測線與公共電極連接的方式釋放像素電極的殘存電 荷,或將檢測線與數(shù)據(jù)驅動器連接的方式施加反向過驅動電壓或黑屏控制電壓。
最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制,盡管參照 較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明,本領域的普通技術人員應當理解,可以對本發(fā)明的 技術方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍。1權利要求
1.一種TFT-IXD陣列基板,包括形成在基板上的第一柵線、數(shù)據(jù)線、像素電極和第一薄 膜晶體管,所述第一薄膜晶體管用于控制數(shù)據(jù)線向像素電極提供數(shù)據(jù)電壓,其特征在于,還 包括第二柵線、檢測線和第二薄膜晶體管,所述第二薄膜晶體管包括第二柵電極、第二源電 極和第二漏電極,所述第二柵電極與第二柵線連接,所述第二源電極與檢測線連接,所述第 二漏電極與像素電極連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的TFT-LCD陣列基板,其特征在于,所述第二柵線和第二柵電極 形成在基板上,其上覆蓋柵絕緣層,包括半導體層和摻雜半導體層的第二有源層形成在柵 絕緣層上并位于第二柵電極的上方,所述第二源電極和第二漏電極形成在第二有源層上, 鈍化層形成在上述構圖上,其上開設有使第二漏電極與像素電極連接的第二過孔和使第二 源電極與檢測線連接的第三過孔。
3.根據(jù)權利要求1所述的TFT-LCD陣列基板,其特征在于,所述檢測線位于第二柵線的 上方。
4.根據(jù)權利要求1所述的TFT-LCD陣列基板,其特征在于,所述檢測線與像素電極同層設置。
5.一種TFT-IXD陣列基板制造方法,其特征在于,包括通過構圖工藝形成包括第一柵線、第二柵線、第一柵電極和第二柵電極的圖形,所述第 一柵電極與第一柵線連接,所述第二柵電極與第二柵線連接;通過構圖工藝形成包括第一有源層、第二有源層、數(shù)據(jù)線、第一源電極、第一漏電極、第 二源電極和第二漏電極的圖形;通過構圖工藝形成包括第一過孔、第二過孔和第三過孔的圖形,所述第一過孔位于第 一漏電極所在位置,所述第二過孔位于第二漏電極所在位置,所述第三過孔位于第二源電 極所在位置;通過構圖工藝形成包括像素電極和檢測線的圖形,所述像素電極通過第一過孔與第一 漏電極連接,通過第二過孔與第二漏電極連接,所述檢測線通過第三過孔與第二源電極連接。
6.一種TFT-IXD陣列基板檢測方法,其特征在于,包括 在第一柵線和/或第二柵線上加載開啟或關斷電壓;根據(jù)數(shù)據(jù)線與檢測線之間導通狀態(tài)的測量結果判斷薄膜晶體管是否不良。
7.—種TFT-LCD陣列基板驅動方法,其特征在于,包括在第一柵線提供開啟信號之 前,向第二柵線提供開啟信號,通過檢測線與像素電極導通使像素電極產(chǎn)生消除殘像的變 化。
8.根據(jù)權利要求7所述的TFT-LCD陣列基板驅動方法,其特征在于,所述通過檢測線與 像素電極導通使像素電極產(chǎn)生消除殘像的變化包括第二薄膜晶體管導通使檢測線與像素 電極導通,使檢測線成為像素電極上殘存電荷的釋放通道,釋放像素電極的殘存電荷以消 除殘像。
9.根據(jù)權利要求7所述的TFT-LCD陣列基板驅動方法,其特征在于,所述通過檢測線與 像素電極導通使像素電極產(chǎn)生消除殘像的變化包括第二薄膜晶體管導通使檢測線與像素 電極導通,通過檢測線向像素電極施加反向過驅動電壓,消除液晶分子被極化現(xiàn)象以消除殘像。
10.根據(jù)權利要求7所述的TFT-LCD陣列基板驅動方法,其特征在于,所述通過檢測線 與像素電極導通使像素電極產(chǎn)生消除殘像的變化包括第二薄膜晶體管導通使檢測線與像 素電極導通,通過檢測線向像素電極施加黑屏控制電壓,在兩幀畫面中插入一幀黑畫面以 消除殘像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種TFT-LCD陣列基板及其制造、檢測和驅動方法。TFT-LCD陣列基板包括形成在基板上的第一柵線、數(shù)據(jù)線、像素電極和第一薄膜晶體管,所述第一薄膜晶體管用于控制數(shù)據(jù)線向像素電極提供數(shù)據(jù)電壓,還包括第二柵線、檢測線和第二薄膜晶體管,所述第二薄膜晶體管包括第二柵電極、第二源電極和第二漏電極,所述第二柵電極與第二柵線連接,所述第二源電極與檢測線連接,所述第二漏電極與像素電極連接。本發(fā)明通過設置第二柵線、檢測線和第二薄膜晶體管,一方面通過電學方式對薄膜晶體管是否不良和薄膜晶體管特性進行檢測,另一方面有效克服殘像缺陷,提高了良品率,降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號G02F1/1368GK102033372SQ20091009348
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月24日 優(yōu)先權日2009年9月24日
發(fā)明者曹昆, 李于華 申請人:北京京東方光電科技有限公司