專利名稱：液晶顯示器的像素結構及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器制造領域，更具體的說，是涉及一種液晶顯示器的像素結構及其制作方法。
背景技術：
隨著人們生活水平的不斷提高，為了追求更完美的視覺享受，人們對日常生活中經常使用的顯示器的要求也越來越高，目前最常用的顯示器為液晶顯示器。液晶顯示器一般包括陣列基板、彩膜基板和填充在該陣列基板與該彩膜基板之間的液晶層。如圖1所示，為現(xiàn)有技術中的液晶顯示器的像素結構示意圖，在液晶顯示器的像素結構中，每個子像素區(qū)域一般定義為掃描線1與數(shù)據(jù)線2交叉處的矩形或者其他形狀區(qū)域，在每個子像素區(qū)域內設置有TFTCThin Film Transistor，薄膜晶體管)和透明像素電極4 ；透明像素電極4通過接觸孔5電連接至晶體管的源極6 ；陣列基板上還形成有公共電極線3，該公共電極線3平行于掃描線1設置，并具有平行于數(shù)據(jù)線2方向的兩分支，該分支可以遮擋由于透明像素電極4的邊緣電場引起的混亂液晶。并且，該透明像素電極4與該公共電極線3相交疊形成存儲電容。請參閱附圖2為上述數(shù)據(jù)線2處的斷面示意圖，公共電極線3的兩分支位于數(shù)據(jù)線2的兩側，彩膜基板b上配置有黑色矩陣21，該黑色矩陣21用于遮擋透明像素電極4之外的區(qū)域，防止漏光。通常情況下，陣列基板a和彩膜基板b在貼合的時候，存在一定的對位偏差。因此，為防止透明像素電極4之外的區(qū)域I、II顯露出來，將黑色矩陣21邊緣距離區(qū)域I、II的寬度設置為一定的寬度W。當前，在現(xiàn)有技術中針對液晶顯示器的制造上，為提高液晶顯示器背光源的利用率，一般采用設計較高的像素開口率來提高背光源。而影響像素開口率大小的主要因素，一般指透明像素電極與數(shù)據(jù)線之間的距離，若需要設計較大的像素開口率，必須縮小透明像素電極與數(shù)據(jù)線之間的距離。但是，在采用現(xiàn)有技術制造液晶顯示器的像素結構時，縮小透明像素電極與數(shù)據(jù)線之間的距離，會使兩者之間的寄生電容增大，而因為寄生電容增大之后，在數(shù)據(jù)線傳送不同的電壓時，產生垂直串擾現(xiàn)象；另外，在公共電極線與數(shù)據(jù)線過于接近時，兩者之間的寄生電容同樣會影響到公共電位的穩(wěn)定性，進而產生水平串擾現(xiàn)象。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種液晶顯示器的像素結構及其制作方法，以克服現(xiàn)有技術中在提升像素開口率過程中，使寄生電容增大，從而產生垂直或水平串擾的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案一種液晶顯示器的像素結構，包括基板；設置于所述基板上的第一層導電層圖案，所述第一層導電層圖案包括柵極掃描線、公共電極線和浮置遮光線，其中公共電極線僅沿平行于該柵極掃描線的方向形成；
設置于所述第一層導電層圖案上的柵極絕緣層；設置于所述柵極絕緣層上的半導體層；設置于所述半導體層上方的第二層導電層圖案，所述第二層導電層圖案包括數(shù)據(jù)線、源極和漏極，其中，所述數(shù)據(jù)線設置于所述浮置遮光線上方且與漏極相連接，且其寬度小于所述浮置遮光線；設置于所述第二層導電層圖案上的介電層；設置于所述介電層上的透明像素電極層，所述透明像素電極層上設置有透明像素電極。優(yōu)選的，所述介電層為有機絕緣層，由有機材料構成。優(yōu)選的，所述介電層具有4以下的介電常數(shù)。優(yōu)選的，所述介電層具有2 μ m以上的厚度。優(yōu)選的，所述透明像素電極層的透明像素電極邊緣與所述浮置遮光線部分交疊。優(yōu)選的，所述浮置遮光線的寬度與液晶顯示器中的彩膜基板上的黑色矩陣寬度相寸。一種液晶顯示器的像素結構制作方法，包括提供一基板；形成第一層導電圖案于所述基板上，所述第一層導電層圖案包括柵極掃描線、公共電極線和浮置遮光線，其中公共電極線僅沿平行于該柵極掃描線的方向形成；形成柵極絕緣層于所述第一層導電層圖案上；形成半導體層于所述柵極絕緣層上；形成第二層導電層圖案于所述半導體層上，所述第二層導電層圖案包括數(shù)據(jù)線、 源極和漏極，將所述數(shù)據(jù)線設置于所述浮置遮光線上方且與漏極相連接，且其寬度小于所述浮置遮光線；形成介電層于所述第二層導電層圖案上；形成透明像素電極層于所述介電層上，并在所述透明像素電極層上設置透明像素電極。優(yōu)選的，通過沉積的方式形成所述半導體層和第二層導電層圖案，并利用灰階曝光或半階曝光，通過一次掩模工序依次形成所述半導體層和第二層導電層圖案上的各個圖案。優(yōu)選的，采用有機絕緣層的制作方式形成介電層。優(yōu)選的，在所述介電層上設置接觸孔，通過所述接觸孔連接所述透明像素電極層上與所述第二層導電層圖案上的源極。經由上述的技術方案可知，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明公開了一種液晶顯示器的像素結構及其制作方法，其像素結構包括依次設置的基板、第一層導電層圖案、柵極絕緣層、 半導體層、第二層導電層圖案、介電層和透明像素電極層。本發(fā)明在第二層導電層圖案和透明像素電極層之間設置介電層，該介電層為有機絕緣層。在需要提升像素開口率，減少數(shù)據(jù)線(位于第二層導電層圖案上)與透明像素電極(位于透明像素電極層上)之間的距離時，由于設置在第二層導電層圖案和透明像素電極之間的有機絕緣層，該有機絕緣層具有較低介電常數(shù)和較大厚度的優(yōu)勢，能夠減小數(shù)據(jù)
4線與透明像素電極之間的寄生電容，從而在提升像素開口率的過程中，有效的降低了產生垂直串擾的風險；同時，采用平行于數(shù)據(jù)線的浮置遮光線(位于第一層導電層圖案中)而省略了平行于數(shù)據(jù)線的公共電極線，避免了所述公共電極線與數(shù)據(jù)線過于接近，解決了水平串擾的問題。另外，由于透明像素電極與浮置遮光線有部分交疊，可以防止像素電極邊緣電場引起的漏光，同時可以減小黑色矩陣的寬度，從而進一步提升像素開口率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有的液晶顯示裝置的像素結構示意圖；圖2為現(xiàn)有像素結構中數(shù)據(jù)線處的斷面圖；圖3為本發(fā)明實施例公開的液晶顯示器的像素結構示意圖；圖4為圖3中沿A-A'剖面線的剖面示意圖；圖5為圖3中沿B-B'剖面線的剖面示意圖；圖6 圖12B為本發(fā)明實施例公開的液晶顯示器的像素結構的制作流程圖。
具體實施例方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。在現(xiàn)有的液晶顯示器的像素結構中，主要利用提升像素開口率來提高背光源的利用率。像素開口率是指除去每一個像素的配線部、晶體管部(通常采用黑色矩陣隱藏)后的光線通過部分的面積和每一個像素整體的面積之間的比例。其中，開口率越高，光線通過的效率越高。但是在提升像素開口率的過程中，容易使像素結構中的透明像素電極與數(shù)據(jù)線之間的寄生電容(由于布線結構之間總是存在互容，互感好像是寄生在布線之間一樣，因此稱為寄生電容)增大，從而導致像素電極上飽和的電荷，在下個畫面轉換前，會因為數(shù)據(jù)線傳輸不同的電壓產生串擾現(xiàn)象，因此為避免在提升像素開口率的過程中產生串擾現(xiàn)象， 保證透明像素電極與數(shù)據(jù)線之間的寄生電容能夠減小。本發(fā)明公開了一種液晶顯示器的像素結構以達到在提升像素開口率，減小透明像素電極與數(shù)據(jù)線之間距離時，能夠達到減小兩者之間寄生電容的目的。下面舉例對本發(fā)明公開的液晶顯示器的像素結構進行詳細說明。請參閱附圖3所示的本發(fā)明實施例公開的一種液晶顯示器的像素結構，附圖4所示的圖3中沿A-A'剖面線的剖面示意圖，以及附圖5所示的圖3中沿B-B'剖面線的剖面示意圖。液晶顯示器一般包括陣列基板、彩膜基板和填充在該陣列基板與該彩膜基板之間的液晶層。在液晶顯示器的像素結構中，每個子像素區(qū)域內設置有TFTCThin Film Transistor，薄膜晶體管)和透明像素電極。本發(fā)明實施例所公開的像素結構主要包括基板101、第一層導電層圖案(圖中未標示)、柵極絕緣層102、半導體層103、第二層導電層圖案(圖中未標示)、介電層104和透明像素電極層(圖中未標示)?；?01位于最底層，為像素結構中的其他層結構提供最基本的制作界面。該基板101也可以稱為透明基板。第一層導電層圖案設置于該基板101的上層，在該第一層導電層圖案上設置有上柵極掃描線105、公共電極線106和浮置遮光線107。柵極絕緣層102設置于上述第一層導電層圖案的上層，該柵極絕緣層102可以為無機材料，例如氧化硅、氮化硅等，也可以為有機材料。半導體層103設置于上述柵極絕緣層102上，該半導體層103可以形成每個子像素區(qū)域內設置的薄膜晶體管的有源層。第二層導電層圖案設置于上述半導體層的上方，該第二層導電層圖案上設置有數(shù)據(jù)線108、源極109和漏極110。其中，該數(shù)據(jù)線108設置于上述第二層導電層圖案的浮置遮光線107的上方，并且該數(shù)據(jù)線108的寬度小于浮置遮光線107的寬度。此外，該數(shù)據(jù)線 108還與漏極110相連接。介電層104設置于上述第二層導電層圖案的上方，該介電層104不同于現(xiàn)有的氧化硅、氮化硅等介電層(現(xiàn)有的介電層一般厚度為0. 2 0. 3 μ m)，本發(fā)明實施例公開的介電層104為有機材料構成的有機絕緣層，并且具有較低的介電常數(shù)，一般可以為2或3，通常情況下為小于4的介電常數(shù)，同時，該有機絕緣層，即介電層104的厚度大于2 μ m(包括 2 μ m)，一般為2 3 μ m的厚度。但是，關于介電層104的介電常數(shù)和厚度，本發(fā)明并不僅限于此，具體的介電常數(shù)與厚度可以根據(jù)需求在上述所提供的范圍內進行選擇。此外，在該介電層104上設置有接觸孔111。透明像素電極層設置于上述介電層104的上方，該透明像素電極層上設置有透明像素電極112，該透明像素電極112通過介電層104上的接觸孔111與第二層導電層圖案的源極109相連接。需要說明的是，在本發(fā)明公開的實施例中，第一層導電層圖案上的柵極掃描線105 相互平行；第二層導電層圖案上相互平行數(shù)據(jù)線108與第一層導電層圖案上的柵極掃描線 105垂直，并且絕緣相交；而位于透明像素電極層上的透明像素電極112則設置于柵極掃描線105與數(shù)據(jù)線108交叉界定的區(qū)域內。其中，在數(shù)據(jù)線108下設置有浮置遮光線107，并且使數(shù)據(jù)線108的寬度小于浮置遮光線107的寬度，因此使得該浮置遮光線107與透明像素電極112有部分交疊，可以防止透明像素電極112的邊緣電場引起的漏光現(xiàn)象。此外，需要說明的是，關于上述本發(fā)明公開的實施例中，第二層導電層圖案上的數(shù)據(jù)線108的寬度小于浮置遮光線107的具體寬度，視具體情況而定，本發(fā)明并不僅限于此。通過本發(fā)明實施例所公開的像素結構，在第二層導電層圖案和透明像素電極層之間設置介電層104，即有機絕緣層。由于該有機絕緣層的介電常數(shù)較低，厚度較大，因此，可以減小第二層導電層圖案上的數(shù)據(jù)線108與透明像素電極層上的透明像素電極112之間的寄生電容，從而降低或減小垂直串擾的風險，同時，在減小數(shù)據(jù)線108與透明像素電極112 之間的距離后，提升像素開口率。
另外，如圖5所示，由于透明像素電極112與浮置遮光線107有部分交疊，可防止非顯示區(qū)域漏光，則，設置彩膜基板b上的黑色矩陣c和浮置遮光線107具有相等的寬度， 或者使黑色矩陣c具有更小的寬度。因此，即使陣列基板a和彩膜基板b存在對位偏差，非顯示區(qū)域亦不會出現(xiàn)漏光，能夠進一步的提升像素開口率。此外，采用有機絕緣層制作介電層104，可以省略現(xiàn)有技術中氧化硅、氮化硅等所需要的化學氣相沉積(CVD)工序以及刻蝕工藝，加快了生產節(jié)拍，降低了生產成本。上述本發(fā)明公開的實施例中詳細描述了液晶顯示器的像素結構，對于本發(fā)明所公開的液晶顯示器的像素結構，本發(fā)明還公開了上述實施例中的液晶顯示器的像素結構的制作方法，下面給出具體的實施例進行詳細說明。請參閱附圖6至圖12為本發(fā)明實施例公開的液晶顯示器的像素結構的制作流程圖。具體過程如下所示如圖6所示，提供一基板101，即透明基板，作為該像素結構的基礎層。如圖7A和圖7B所示，在提供的基板101上形成第一層導電層圖案(圖中未標示)， 并采用第一掩模工序對該第一導電層圖案進行圖案化，形成柵極掃描線105、公共電極線 106和浮置遮光線107。形成于該第一層導電層圖案上的柵極掃描線105相互平行。如圖8A和圖8B所示，在上述第一層導電層圖案上形成一柵極絕緣層102，該柵極絕緣層可以為無機材料，例如氧化硅、氮化硅等，也可以為有機材料。如圖9所示，在上述柵極絕緣層102上形成一半導體層，并通過第二掩模工序對該半導體層進行圖案化形成半導體層103，以形成每個子像素區(qū)域內設置的薄膜晶體管的有源層。如圖IOA和圖IOB所示，在上述半導體層103上形成第二層導電層圖案，并通過第三掩模工序對該第二層導電層圖案圖像化，形成數(shù)據(jù)線108、源極109和漏極110。其中，數(shù)據(jù)線108設置于浮置遮光線107上方且與漏極110相連接，并且使數(shù)據(jù)線108的寬度小于浮置遮光線107的寬度。需要說明的是，上述形成半導體層與第二層導電層圖案(圖中未標示)可以采用沉積的方式形成，并且可以采用連續(xù)沉積的方式形成。而形成半導體層和第二層導電層圖案上的圖案采用的方式是，在灰階曝光或半階曝光后，通過一次掩模工序依次形成所需圖案。如圖IlA和圖IlB所示，在第二層導電層圖案上形成一介電層104，該介電層104 不同于現(xiàn)有的氧化硅、氮化硅等構成的介電層(現(xiàn)有的介電層一般厚度為0. 2 0. 3 μ m)， 本發(fā)明實施例公開的介電層104采用有機材料構成，即采用有機絕緣層制作，并且該制作過程可以通過涂覆工藝形成。該介電層104，即有機絕緣層具有較低的介電常數(shù)，一般可以為2或3，通常情況下為小于4的介電常數(shù)。同時，該有機絕緣層，即介電層104的厚度大于2 μ m(包括2 μ m)，一般為2 3 μ m的厚度，從而可以減小數(shù)據(jù)線108與透明像素電極112的寄生電容。但是， 關于介電層104的介電常數(shù)和厚度，本發(fā)明并不僅限于此，具體的介電常數(shù)與厚度可以根據(jù)需求在上述所提供的范圍內進行選擇。需要說明的是，在此處設置該介電層104，即在第二層導電層圖案和透明像素電極 112之間設置介電層104，即有機絕緣層。由于該有機絕緣層的介電常數(shù)較低，厚度較大，因此，可以減小第二層導電層圖案上的數(shù)據(jù)線108與透明像素電極層上的透明像素電極112 之間的寄生電容，從而降低或減小垂直串擾的風險；同時，在減小數(shù)據(jù)線108與透明像素電極112之間的距離后，提升像素開口率。此外，采用第四掩模工序在該介電層104上形成接觸孔111，該介電層104可通過曝光、顯影而形成圖案，能夠省略了通常氧化硅、氮化硅等所需要的刻蝕工藝，進而提高顯不品質。如圖12A和圖12B所示，采用沉積的方式在介電層104上形成透明像素電極層(圖中未標示)，并通過第五掩模工序形成透明像素電極112，該透明像素電極112通過接觸孔 111連接至第二層導電層圖案上的源極109，且該透明像素電極112邊緣與設置于其下的浮置遮光線107有部分交疊，以防止邊緣電場引起的漏光，進一步提高了像素開口率。需要說明的是，上述圖7A、圖8A、圖10A、圖IlA和圖12A中的圖為沿圖3中A-A' 剖面線的剖面，圖7B、圖8B、圖10B、圖IlB和圖12B中的圖為沿B-B'剖面線的剖面。綜上所述通過本發(fā)明實施例公開的液晶顯示器的像素結構及制作方法，在第二層導電層圖案和透明像素電極層之間設置采用有機絕緣層制作的介電層，由于該有機絕緣層具有較低的介電常數(shù)和較大的厚度，因此可以減小數(shù)據(jù)線與透明像素電極之間的寄生電容，從而減小垂直串擾的風險，進而可以減小數(shù)據(jù)線與透明像素電極之間的距離，提升像素開口率。同時，采用平行于數(shù)據(jù)線的浮置遮光線(位于第一層導電層圖案中)而省略了平行于數(shù)據(jù)線的公共電極線，避免了所述公共電極線與數(shù)據(jù)線過于接近，解決了水平串擾的問題。另外，由于透明像素電極與浮置遮光線有部分交疊，可以防止像素電極邊緣電場引起的漏光，同時可以減小黑色矩陣的寬度，從而進一步提升像素開口率。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求
1.一種液晶顯示器的像素結構，其特征在于，包括 基板；設置于所述基板上的第一層導電層圖案，所述第一層導電層圖案包括柵極掃描線、公共電極線和浮置遮光線，其中公共電極線僅沿平行于該柵極掃描線的方向形成； 設置于所述第一層導電層圖案上的柵極絕緣層； 設置于所述柵極絕緣層上的半導體層；設置于所述半導體層上方的第二層導電層圖案，所述第二層導電層圖案包括數(shù)據(jù)線、 源極和漏極，其中，所述數(shù)據(jù)線設置于所述浮置遮光線上方且與漏極相連接，且其寬度小于所述浮置遮光線；設置于所述第二層導電層圖案上的介電層；設置于所述介電層上的透明像素電極層，所述透明像素電極層上設置有透明像素電極。
2.根據(jù)權利要求1所述的像素結構，其特征在于，所述介電層為有機絕緣層，由有機材料構成。
3.根據(jù)權利要求1所述的像素結構，其特征在于，所述介電層具有4以下的介電常數(shù)。
4.根據(jù)權利要求1所述的像素結構，其特征在于，所述介電層具有2μπι以上的厚度。
5.根據(jù)權利要求1所述的像素結構，其特征在于，所述透明像素電極層的透明像素電極邊緣與所述浮置遮光線部分交疊。
6.根據(jù)權利要求1所述的像素結構，其特征在于，所述浮置遮光線的寬度與液晶顯示器中的彩膜基板上的黑色矩陣寬度相等。
7.一種液晶顯示器的像素結構制作方法，其特征在于，包括 提供一基板；形成第一層導電圖案于所述基板上，所述第一層導電層圖案包括柵極掃描線、公共電極線和浮置遮光線，其中公共電極線僅沿平行于該柵極掃描線的方向形成； 形成柵極絕緣層于所述第一層導電層圖案上； 形成半導體層于所述柵極絕緣層上；形成第二層導電層圖案于所述半導體層上，所述第二層導電層圖案包括數(shù)據(jù)線、源極和漏極，將所述數(shù)據(jù)線設置于所述浮置遮光線上方且與漏極相連接，且其寬度小于所述浮置遮光線；形成介電層于所述第二層導電層圖案上；形成透明像素電極層于所述介電層上，并在所述透明像素電極層上設置透明像素電極。
8.根據(jù)權利要求7所述的制作方法，其特征在于，通過沉積的方式形成所述半導體層和第二層導電層圖案，并利用灰階曝光或半階曝光，通過一次掩模工序依次形成所述半導體層和第二層導電層圖案上的各個圖案。
9.根據(jù)權利要求7所述的制作方法，其特征在于，采用有機絕緣層的制作方式形成介電層。
10.根據(jù)權利要求7所述的制作方法，其特征在于，在所述介電層上設置接觸孔，通過所述接觸孔連接所述透明像素電極層上與所述第二層導電層圖案上的源極。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液晶顯示器的像素結構及其制作方法，其像素結構包括一柵極掃描線、一平行于柵極掃描線的公共電極線、一浮置遮光線、一數(shù)據(jù)線以及透明像素電極。其中數(shù)據(jù)線設置于浮置遮光線上方，且該數(shù)據(jù)線寬度小于浮置遮光線寬度；在數(shù)據(jù)線與透明像素電極之間設置有有機絕緣層，由于該有機絕緣層具有較低介電常數(shù)和較大厚度，能夠減小數(shù)據(jù)線與透明像素電極之間的寄生電容，從而在提升像素開口率的過程中，有效的降低了產生垂直串擾的風險；透明像素電極與浮置遮光線有部分交疊，以防止像素電極邊緣電場引起的漏光，進而可以減小黑色矩陣的寬度，提升像素開口率。
文檔編號G02F1/1333GK102466933SQ201010547159
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月16日 優(yōu)先權日2010年11月16日
發(fā)明者秦丹丹 申請人:上海中航光電子有限公司