CN101201522B - 液晶显示设备及其制造方法 - Google Patents

Abstract

液晶显示(LCD)设备包括第一薄膜晶体管(TFT)，该第一薄膜晶体管向第一像素电极施加由第一数据线提供的高灰度级数据信号；第一存储电容器，其上电极通过第一接触孔连接到第一像素电极，并直接连接到第一TFT，存储高灰度级数据信号；第二TFT，通过第二接触孔向第二像素电极施加由第二数据线提供的低灰度级数据信号；第二存储电容器，其上电极通过第三接触孔连接到第二像素电极，并存储该低灰度级数据信号。

Description

液晶显示设备及其制造方法

本申请要求并受益于2006年12月11日提交的韩国专利申请10-2006-0125332和2006年10月30日提交的韩国专利申请10-2006-0105656号的优先权，以及在35U.S.C.§119下获得的所有权益，通过引用将其全部内容结合在本文中。

技术领域

本发明涉及液晶显示器(“LCD”)设备及其制造方法，更具体地，涉及能够减少沟道短路现象的LCD设备及制造LCD设备的方法。

背景技术

液晶显示器(“LCD”）通过响应电场驱动液晶层的液晶分子，通过控制光的传输来显示图像。与其它类型的显示设备相比，由于LCD设备可以通过在未被液晶层掩盖的方向传输光来显示图像，因此LCD设备具有相对窄的视角。

LCD设备的宽视角技术典型地使用垂直排列(“VA”)模式。在VA模式中，负介电各向异性的液晶分子垂直排列，并且相对于电场方向垂直驱动来控制光传输。按照区域形成方法，VA模式可以分成多区域(multi-domain)垂直排列(“MVA”)技术、构图ITO垂直排列(“PVA”)技术和S构图ITO垂直排列(“S-PVA”)技术。

MVA技术是使用突起的VA模式。在MVA技术中，液晶分子在突起周围对称地预倾斜，该突起形成在上基板和下基板上。当电压施加到液晶分子时，液晶层的液晶分子能够在预倾斜方向被驱动，以形成多区域。

PVA技术是使用狭缝图案的VA模式。在PVA技术中，狭缝图案形成在上基板的公共电极和下基板的像素电极处。狭缝图案产生边缘电场(fringe electric field)，以便液晶分子响应边缘电场在狭缝图案周围被对称地驱动，以形成多区域。

S-PVA技术将一个像素分成高灰度级子像素和低灰度级子像素，来响应不同的伽玛曲线显示数据信号，并且通过高灰度级晶体管和低灰度级晶体管独立地驱动每一个子像素。

发明内容

由静电荷引起的沟道短路缺陷可能出现在使用S-PVA技术的LCD设备制造过程中。具体地，高灰度级晶体管的沟道可能被静电荷短路，以致可能降低LCD设备的生产成品率。

本发明的典型实施例提供了能够减少沟道短路缺陷的LCD设备及制造LCD设备的方法。按照本发明，切换高灰度级数据信号的晶体管的漏极电极电连接到存储电容器的上电极。

在本发明的典型实施例中，LCD设备包括第一薄膜晶体管(“TFT”)，该第一薄膜晶体管向第一像素电极提供由第一数据线提供的第一数据信号，以及第一存储电容器，该第一存储电容器包括通过第一接触孔连接到第一像素电极并且连接到第一TFT的电极，并存储第一数据信号，以及第二TFT，该第二TFT通过第二接触孔向第二像素电极提供由第二数据线提供的第二数据信号，以及第二存储电容器，该第二存储电容器包括通过第三接触孔连接到第二像素电极的电极，并存储第二数据信号。

第一数据信号和第二数据信号可以由不同的伽玛曲线产生。

第一 TFT包括连接到第一数据线的源极电极和直接连接到第一存储电容器的电极的漏极电极。第二TFT包括连接到第二数据线的源极电极和连接到第二像素电极的漏极电极。

第一存储电容器的电容比第二存储电容器的电容大。

在一个水平周期的部分期间，第一TFT向第一像素电极提供第一数据信号，在该水平周期的剩余部分期间，第二TFT向第二像素电极提供第二数据信号。

第一存储电容器的电极整体地连接到第一TFT的漏极电极，由静电荷引起的第一TFT的沟道短路缺陷通过在流入第一TFT之前在第一存储电容器内存储静电荷而减少。

在本发明的其它实施例中，LCD设备包括第一TFT，该第一TFT向通过第一接触孔连接的第一像素电极提供由第一数据线提供的第一数据信号，以及第一存储电容器，该第一存储电容器具有通过第一接触孔连接到第一像素电极的电极，以及第二存储电容器，该第二存储电容器具有通过第二接触孔连接到第一像素电极的电极并存储第一数据信号，以及第二TFT，该第二TFT向通过第三接触孔连接的第二像素电极提供由第二数据线提供的第二数据信号，以及第三存储电容器，该第三存储电容器具有通过第三接触孔连接到第二像素电极的电极，以及第四存储电容器，该第四存储电容器具有通过第四接触孔连接到第二像素电极的电极并存储第二数据信号。

在本发明的其它实施例中，LCD设备包括数据驱动器，其向第一数据线提供第一数据信号并向第二数据线提供第二数据信号，栅极驱动器，其向栅极线提供栅极驱动信号，第一TFT，其响应栅极驱动信号向第一像素电极提供第一数据信号，第一存储电容器，其通过第一接触孔连接到第一像素电极并且直接连接到第一TFT并存储第一数据信号，第二TFT，其响应栅极驱动信号通过第二接触孔向第二像素电极提供第二数据信号，以及第二存储电容器，其通过第三接触孔连接到第二像素电极并存储第二数据信号。

第一数据信号和第二数据信号可以由不同的伽玛曲线产生。LCD设备可以进一步包括伽玛电压发生器，其向数据驱动器提供第一灰度级的伽玛电压来产生第一数据信号以及第二灰度级的伽玛电压来产生第二数据信号。

在水平周期的一部分期间，数据驱动器向第一TFT提供第一数据信号，在该水平周期的剩余部分期间，向第二TFT提供第二数据信号，在水平周期期间，栅极驱动器向第一TFT和第二TFT提供栅极驱动信号。

第一存储电容器的电极可以整体地连接到第一TFT的漏极电极，由静电荷引起的第一TFT的沟道短路缺陷通过在流入第一TFT之前在第一存储电容器内存储静电荷而减少。

在本发明的另一些实施例中，LCD设备包括多个像素，其连接到多个第一数据线以传送第一数据信号，连接到多个第二数据线以传送第二数据信号，连接到多个栅极线以传送栅极驱动信号。该多个像素中的至少一个像素包括第一像素电极，其显示第一数据信号，第一TFT，其向第一像素电极提供第一数据信号，第一存储电容器，其通过第一接触孔连接到第一像素电极并直接连接到第一TFT，该第一存储电容器存储第一数据信号，第二像素电极，其显示第二数据信号，第二TFT，其通过第二接触孔连接到第二像素电极，该第二TFT向第二像素电极提供第二数据信号，以及第二存储电容器，其通过第三接触孔连接到第二像素电极，该第二存储电容器存储第二数据信号。

第一数据信号和第二数据信号通过不同的伽玛曲线产生。

第一存储电容器包括第一电极、连接到第一TFT和第一像素电极的第二电极、以及位于第一电极和第二电极之间的绝缘层。第二存储电容器可以进一步包括连接到第一电极的第三电极、连接到第二像素电极的第四电极、以及位于第三电极和第四电极之间的绝缘层。第一电极和第二电极可以分别具有比第二存储电容器的第三电极和第四电极的面积更大的面积。

第二像素电极可以与第一像素电极分离并包围第一像素电极。

在本发明的另一些实施例中，一种制造LCD设备的方法包括，在基板上形成包括第一栅极电极的栅极线和包括第一电极的存储电容器线，在基板上形成有源层，该有源层与第一栅极电极重叠，在其间具有栅绝缘层，形成源极/漏极图案，在基板上形成有机绝缘层，并通过移除有机绝缘层的一部分形成第一接触孔，暴露第二电极的一部分。该源极/漏极图案包括传送第一数据信号的第一数据线、连接到第一数据线的第一TFT的第一源极电极和第一漏极电极、与第一电极相对的第二电极以及连接第一漏极电极和第二电极的第一漏极线。

形成栅极线包括形成包括第二栅极电极的栅极线，形成存储电容器线包括与在基板上的第三电极形成存储电容器线，在基板上形成有源层，该有源层与第二栅极电极重叠，其间设置有栅绝缘层，形成源极/漏极图案，并通过移除有机绝缘层的一部分形成第二接触孔，暴露连接到第二漏极电极的第二漏极线，并且形成第三接触孔，暴露第四电极的一部分。该源极/漏极图案包括传送第二数据信号的第二数据线、连接到第二数据线的第二TFT的第二源极电极和第二漏极电极、与第三电极相对的第四电极、以及连接到第二漏极电极的第二漏极线。

制造LCD设备的方法进一步包括形成像素电极，该像素电极形成在基板上，其中第一、第二和第三接触孔通过透明导电构图形成。像素电极包括显示第一数据信号的第一像素电极和显示低灰度级数据信号的第二像素电极。

形成像素电极包括通过第一接触孔形成连接到第二电极的第一像素电极，以及通过第二接触孔连接到第二漏极线的第二像素电极和通过第三接触孔的第四电极。

形成存储电容器线包括形成第一电极，该第一电极具有比第三电极的面积更大的面积，以及形成第二电极，该第二电极具有比第四电极的面积更大的面积。

在本发明的另一些实施例中，一种制造LCD设备的方法包括，在基板上形成栅极线，该栅极线包括具有第一栅极电极和第二栅极电极的栅极电极以及包括第一电极和第二电极的存储电容器线，在基板上形成有源层，该有源层分别与第一栅极电极和第二栅极电极重叠，其间设置有栅绝缘层，形成源极/漏极图案，在基板上形成有机绝缘层并移除有机绝缘层的一部分来形成接触孔，并在形成接触孔的基板上形成像素电极。

接触孔包括暴露第三电极的第一接触孔、暴露连接到第二漏极电极的漏极线的第二接触孔，以及暴露第四电极的第三接触孔。

像素电极通过透明导电构图形成而且包括显示第一数据信号的第一像素电极，并通过第一接触孔连接到第三电极，以及显示第二数据信号的第二像素电极，并连接到通过第二接触孔连接到第二漏极电极以及通过第三接触孔连接到第四电极的漏极线。

源极/漏极图案包括分别传送第一数据信号和第二数据信号的第一数据线和第二数据线，连接到第一数据线的第一TFT的第一源极电极和第一漏极电极，连接到第二数据线的第二TFT的第二源极电极和第二漏极电极，与第一电极和第二电极相对的第三电极和第四电极，以及连接到第一漏极电极和第三电极的漏极线。

在本发明的另一些实施例中，LCD设备包括第一TFT，其响应第一栅极驱动信号向第一像素电极提供由数据线提供的第一数据信号，第一存储电容器，其存储第一数据信号，并具有通过第一接触孔连接到第一像素电极的电极并直接连接到第一TFT，第二TFT，其响应第二栅极驱动信号通过第二接触孔向第二像素电极提供由数据线提供的第二数据信号，以及第二存储电容器，其包括通过第三接触孔连接到第二像素电极的电极，该第二存储电容器存储第二数据信号。

第一数据信号和第二数据信号可以由不同的伽玛曲线产生。在水平周期期间，第一栅极驱动信号和第二栅极驱动信号可以施加到第一TFT和第二TFT。

附图说明

通过结合附图的以下描述，可以更详细地理解本发明的典型实施例，其中：

图1是表示按照本发明典型实施例的典型的LCD设备的方框图；

图2A是表示图1中所示的典型LCD设备的典型像素结构的平面图；

图2B是沿图2A的I-I’线截取的典型的第一存储电容器的截面图；

图3A到图3E表示制造图2A和图2B中示出的TFT基板的典型方法的视图；

图4A是表示图1中所示的典型LCD设备的另一个典型像素结构的平面图；

图4B是沿图4A的I-I’线截取的典型的第三存储电容器的截面图；

图5A到图5E表示制造图4A和图4B中示出的TFT基板的典型方法的视图；

图6是表示按照本发明另一个典型实施例的典型的LCD设备的方框图；以及

图7是表示图6中所示的典型LCD设备的典型像素结构的平面图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图更充分地描述本发明，其中示出了本发明的典型实施例。然而，本发明可以以很多不同的形式体现，而不应该解释为限于在此提出的典型实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开更加彻底和完整，并将向本领域技术人员完全传达本发明的范围。附图中，为了清楚起见，可以放大层和区域的大小和相对大小。

可以理解，当提及元件或层在另一个元件或层“上面”(“on”)、“连接到(“connected to”)或“耦接到”(“coupled to)”另一个元件或层，它可以直接在上面、连接到或者耦接到另一个元件或层，或者可以有中间元件或层。相反，当提及元件“直接”在另一个元件或层“上面”(“directlyon”)、“直接连接到”(“directly connected to”)或“直接耦接到”(“directlycoupled to”)另一个元件或层，此时没有中间元件或者层出现。全文中相同的数字指代相同的元件。如在此使用的那样，词语“和/或”包括一个或者多个相关列出项目的任一个和所有结合。

空间相关词语，例如“在...之下”(“beneath”)、“在...下方”(“below”)、“下面的”(“lower”)、“在...上方”(“above”)、“上面的”(“upper”)等等，在此使用以便容易地描述在图中所示的一个元件或者特征与别的元件或者特征的关系。可以理解，除了图中描述的方向外，这些空间相对词语想要包含所使用或者运转的设备的不同方向。例如，如果图中的设备被翻转，描述为在其它元件或特征“在...下方”(“below”)或“下面的”(“lower”)的元件将变为相对于其它元件或者特征“在...上方”(“above”)或“上面的”(“upper”)的方向。这样，典型的词语“在...下方”(“below”)能够包含上方和下方两个方向。设备可以有另外的取向(旋转90度或者在其它方向)，在此使用的空间相对词语将相应地解释。

在此使用的术语仅仅为了描述特定实施例的目的，而不是想要限制本发明。如在此使用的那样，单数形式“一个”(“a”、“an”、“the”)也包括复数形式，除非上下文清楚地有其它指示。可以进一步理解，当词语“包括”(“comprises”和/或“comprising”)用于说明书中时，说明所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或附加。

除非有其它限定，在此使用的所有词语(包括技术和科学词语)具有由本发明所属领域普通技术人员一般理解的相同含义。可以进一步理解，例如在通常使用的词典中定义的那些词语，应当解释为具有与它们在相关技术背景内的意思一致的意思，而不解释为理想化或者过于正式的含义，除非已经在此明确限定。

在下文中，将参考附图进一步描述本发明。

图1表示按照本发明典型实施例的典型液晶显示器(“LCD”)设备的方框图。

参考图1，LCD设备100包括液晶面板110、栅极驱动器120，用来驱动液晶面板110的栅极线GL1和GL2、数据驱动器130，用来驱动液晶面板110的数据线DL1到DL4、定时控制器140，用来控制栅极驱动器120和数据驱动器130、和伽玛电压发生器150，用来有选择地提供高灰度级伽玛电压和低灰度级伽玛电压。

液晶面板110包括多个以矩阵结构设置的像素。尽管多于四个像素的更多像素可以提供在液晶面板110内，但为了便于图解，在液晶面板110内示出了像素P1到P4。像素P1包括第一和第二像素电极VH和VL、第一和第二薄膜晶体管(“TFTs”)T1和T2、栅极线GL、和数据线DL1和DL2。第一和第二像素电极VH和VL分别形成在高灰度级区域和低灰度级区域，第一和第二TFT T1和T2连接到第一和第二像素电极VH和VL。栅极线GL1连接到第一和第二TFT T1和T2，并且数据线DL1、DL2分别连接到第一和第二TFT T1和T2。

响应由不同的伽玛曲线产生的伽玛电压，形成在高灰度区域和低灰度区域的第一像素电极VH和第二像素电极VL分别显示数据信号。

在连接到奇数栅极线GL1的奇数像素P1中，第一TFT T1连接到第一像素电极VH，并且第二像素TFT T2连接到第二像素电极VL。在连接到奇数栅极线GL1的偶数像素P2中，第一TFT T3连接到第二像素电极VL，第二TFT T4连接到第一像素电极VH。剩余的连接到奇数栅极线的奇数像素具有和像素P1基本相同的设置，剩余的连接到奇数栅极线的偶数像素具有和像素P2基本相同的设置。

在连接到偶数栅极线GL2的奇数像素P3中，第一TFT T5连接到第二像素电极VL，第二TFT T6连接到第一像素电极VH。在连接到偶数栅极线GL2的偶数像素P4中，第一TFT T7连接到第一像素电极VH，第二TFT T8连接到第二像素电极VL。剩余的连接到偶数栅极线的奇数像素具有和像素P3基本相同的设置，剩余的连接到偶数栅极线的偶数像素具有和像素P4基本相同的设置。

在偶数像素P2和P4中，第一TFT T3和T7连接到数据线DL3而第二TFT T4和T8连接到数据线DL4。

通过使用从外部设备输入的同步信号和时钟信号，定时控制器140产生栅控制信号来控制栅极驱动器120，以及产生数据控制信号来控制数据驱动器130。在重新设置从外部设备输入的数据信号之后，定时控制器140向数据驱动器130提供数据信号。此外，定时控制器140产生开关信号来控制伽玛电压发生器150。在一个水平周期期间，开关信号控制伽玛电压开关156来切换高灰度级伽玛电压发生器152和低灰度级伽玛电压发生器154的输出。在一个水平周期期间，可以选择开关信号来合适地控制高灰度级伽玛电压发生器152和低灰度级伽玛电压发生器154的输出次数。在下文中，假定开关信号在1/2水平周期期间具有从高灰度级伽玛电压发生器152输出的高灰度级电压，并且在剩余的1/2水平周期期间具有从低灰度级伽玛电压发生器154输出的低灰度级电压。

更具体地，伽玛电压发生器150包括高灰度级伽玛电压发生器152来产生多个高灰度级伽玛电压、低灰度级伽玛电压发生器154来产生多个低灰度级伽玛电压、以及伽玛电压开关156来切换高和低灰度级伽玛电压发生器152和154的输出。在1/2水平周期期间，伽玛电压开关156切换来自高灰度级伽玛电压发生器152的高灰度级伽玛电压，并且在剩余的1/2水平周期期间，切换来自低灰度级伽玛电压发生器154的低灰度级伽玛电压，来向数据驱动器130提供切换的高和低伽玛电压。

响应来自定时控制器140的栅极控制信号，栅极驱动器120向液晶面板110的栅极线GL1和GL2施加栅极驱动信号，从而连续地驱动栅极线GL1和GL2。

响应来自定时控制器140的数据控制信号，在1/2水平周期期间，通过使用来自高灰度级伽玛电压发生器152的高灰度级伽玛电压，数据驱动器130将从定时控制器140接收的数据信号转换成高灰度级数据信号，并将该高灰度级数据信号提供给数据线DL1。在剩余1/2水平周期期间，通过使用来自低灰度级伽玛电压发生器154的低灰度级伽玛电压，数据驱动器130将从定时控制器140接收的数据信号转换成低灰度级数据信号，并将该低灰度级数据信号提供给数据线DL2。

参考图2A和图2B，在下文中，将详细描述按照本发明典型实施例的典型LCD设备的典型像素的结构。

图2A是表示图1中所示的典型LCD设备的典型像素结构的平面图。

参考图2A，按照本发明典型实施例的LCD设备的像素200包括第一像素电极260、第二像素电极262、第一TFT T1、第二TFT T2、栅极线210、第一数据线220、第二数据线225、第一存储电容器CST1和第二存储电容器CST2。

第一像素电极260连接到第一TFT T1的漏极电极254，并通过接触孔268连接到第一存储电容器CST1的上电极250。第一像素电极260经由第一TFT T1从第一数据线220接收高灰度级数据信号，并显示高灰度级数据信号。

第二像素电极262与第一像素电极260分离，并以环绕第一像素电极260的形状形成。第二像素电极262通过接触孔264连接到第二TFT T2的漏极电极259，并通过接触孔266连接到第二存储电容器CST2的上电极255。第二像素电极262经由第二TFT T2从第二数据线225接收低灰度级数据信号，并显示低灰度级数据信号。

第一TFT T1包括连接到栅极线210的栅极电极212、连接到第一数据线220的源极电极222、连接到漏极线252的漏极电极254、以及与栅极电极212重叠的有源层230，在其间设置有绝缘层。在1/2水平周期期间，响应从栅极线210提供的栅极驱动信号，第一TFT T1通过漏极电极254向漏极线252提供从第一数据线220提供的高灰度级数据信号。

第二TFT T2包括连接到栅极线210的栅极电极214、连接到第二数据线225的源极电极227、连接到漏极线257的漏极电极259、以及与栅极电极214重叠的有源层232，其间设置有绝缘层。在剩余的1/2水平周期期间，响应从栅极线210提供的栅极驱动信号，第二TFT T2通过漏极电极259向漏极线257提供从第二数据线225提供的低灰度级数据信号。

栅极线210连接到第一TFT T1的栅极电极212，并连接到第二TFTT2的栅极电极214。栅极线210向第一TFT T1的栅极电极212和第二TFT T2的栅极电极214提供从栅极驱动器120输出的栅极驱动信号。

第一数据线220可以形成在像素的第一侧，并且与栅极线210交叉并绝缘。第一数据线220连接到第一TFT T1的源极电极222。在1/2水平周期期间，第一数据线220向第一TFT T1的源极电极222提供从数据驱动器130输出的高灰度级数据信号。

第二数据线225可以形成在像素的第二侧，并且与栅极线210交叉并绝缘。第二数据线225连接到第二TFT T2的源极电极227。在剩余的1/2水平周期期间，第二数据线225向第二TFT T2的源极电极227提供从数据驱动器130输出的低灰度级数据信号。

第一存储电容器CST1包括连接到存储电容器线240的下电极244和与下电极244重叠的上电极250，其间设置有绝缘层。上电极250通过漏极线252直接连接到第一TFT T1的漏极电极254。第一存储电容器CST1的下和上电极244和250具有比第二存储电容器CST2的下和上电极242和255更大的面积。

连接到漏极线252的第一存储电容器CST1的上电极250也通过接触孔268连接到第一像素电极260。因此，由连接到第一TFT T1的漏极电极254的漏极线252提供的高灰度级数据信号能够施加到第一像素电极260，并存储在第一存储电容器CST1中。

第二存储电容器CST2包括连接到存储电容器线240的下电极242和与下电极242重叠的上电极255，其间设置有绝缘层。第二存储电容器CST2的上电极255连接到第二像素电极262，其通过接触孔266连接到第二TFT T2的漏极电极259。因此，由连接到第二TFT T2的漏极电极259的漏极线257提供的低灰度级数据信号能够施加到第二像素电极262，并存储在第二存储电容器CST2内。

图2B是沿图2A的I-I”线截取的典型的第一存储电容器的截面图。

参考图2B，第一存储电容器CST1包括下电极244，该下电极244形成在绝缘基板202上，例如玻璃基板，以及与下电极244重叠的上电极250，二者之间设置有绝缘层204。上电极250通过漏极线252直接连接到第一TFT T1的漏极电极254，并通过在绝缘层206内形成的接触孔268连接到第一像素电极260。

按照本发明典型实施例的LCD设备100包括第一接触孔268，用来连接第一TFT T1的漏极电极254、第一存储电容器CST1的上电极250和第一像素电极260，第二接触孔264，用来连接第二TFT T2的漏极电极259和第二像素电极262，以及第三接触孔266，用来连接第二像素电极262和第二存储电容器CST2的上电极255。

在典型实施例中，LCD设备100具有这样的结构，其中没有形成用来直接连接第一TFT T1漏极电极254和第一像素电极260的接触孔，而且第一TFT T1的漏极电极254连接到第一存储电容器CST1的上电极255。这样，在LCD设备100的制造过程中产生的静电荷在流入第一TFTT1之前存储在第一存储电容器CST1中，以便切断静电荷向第一TFT T1的流入路径。因此，由静电荷引起的沟道短路缺陷，尤其是由静电荷引起的高灰度级晶体管的沟道短路缺陷可以减少。

在本发明的典型实施例中，没有形成用于连接第一TFT T1的漏极电极254和第一像素电极260的接触孔，并且第一TFT T1的漏极电极254直接连接到第一存储电容器CST1的上电极250。然而，本发明不应限制于这些典型实施例。例如，可以不提供用于连接第二TFT T2的漏极电极259和第二像素电极262的接触孔264，并且第二TFT T2的漏极电极259可以直接连接到第二存储电容器CST2的上电极255。

图3A到图3E表示制造图1中示出的典型LCD设备的TFT基板的典型方法的视图。图3A到图3E以举例的方式表示一个典型的像素区域。

图3A表示栅极线形成过程。包括栅极电极212和214的栅极线210和包括下电极242和244的存储电容器线240形成在绝缘基板上，如包括玻璃基板的透明绝缘基板。存储电容器线240基本上平行于栅极线210而形成。

更具体地，金属层通过溅射过程或者类似的过程沉积在玻璃基板上。金属层可以包括，例如钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)或者它们的合金。金属层可以包括单层结构或者多层结构。栅极线210和存储电容器线240通过使用第一掩模的蚀刻过程和光刻过程对金属层形成图案来形成。在典型实施例中，当对金属层形成图案时，第一存储电容器CST1的下电极244的面积比第二存储电容器CST2的下电极242的面积大。

图3B表示有源层形成过程。栅绝缘层204(图2B)形成在玻璃基板上，其中形成了栅极线210和存储电容器线240，而且通过第二掩模过程，形成了与栅极电极212和214重叠的有源层230和232。在对应于栅极线210和覆盖有数据线的存储电容器线240交叉的区域，也可以形成附加的有源层区域。有源层230和232可以进一步包括欧姆接触层。具体地，栅绝缘层204、非晶硅(“α-Si”)层和n+α-Si层通过沉积过程顺序地形成在利用第一掩模处理的玻璃基板上，如等离子体增强化学汽相沉积(“PEVCD”)过程。然后，通过使用第二掩模的光刻过程和蚀刻过程，形成了包括α-Si层和n+α-Si层的有源层230和232。栅绝缘层204包括有机绝缘材料，如氧化硅SiOx或者氮化硅SiNx。以基本上相同的方式，有源层230和232可以形成在栅极线210和数据线的交叉区域，或者存储电容器线240和数据线的交叉区域。

图3C表示源极/漏极图案形成过程。源极/漏极图案形成在栅绝缘层204上，在其上形成有源层230和232。源极/漏极图案包括第一数据线220、第一TFT T1的源极电极222和漏极电极254、第一存储电容器CST1的上电极250、连接第一TFT T1的漏极电极254到第一存储电容器CST1的上电极250的漏极线252、第二数据线225、第二TFT T2的源极电极227和漏极电极259、以及连接到第二TFT T2的漏极电极259的漏极线257。

第一数据线220连接到第一TFT T1的源极电极222，第二数据线225连接到第二TFT T2的源极电极227。形成第一存储电容器CST1的上电极250，以对应于第一存储电容器CST1的下电极244，并且形成第二存储电容器CST2的上电极255，以对应于第二存储电容器CST2的下电极242。相应地，第一存储电容器CST1的上电极250的区域比第二存储电容器CST2的上电极255的区域大。

源极/漏极金属层通过在利用第二掩模处理的玻璃基板上的溅射过程形成。源极/漏极金属层通过使用第三掩模的蚀刻过程和光刻过程形成图案。通过分别移除暴露在源极电极222和227与漏极电极254和259之间的欧姆接触层，源极电极222和227与漏极电极254和259电绝缘。这样，形成了连接到栅极线210和第一数据线220的第一TFT T1和连接到栅极线210和第二数据线225的第二TFT T2。

图3D表示接触孔形成过程。有机绝缘层206形成在栅绝缘层204上，在其上形成源极/漏极图案，并且通过第四掩模过程、通过移除有机绝缘层206的一部分形成第一接触孔268、第二接触孔264和第三接触孔266。形成第一接触孔268来连接第一TFT T1的漏极电极254和第一存储电容器CST1的上电极250到第一像素电极。形成第二接触孔264来连接第二TFT T2的漏极电极259到第二像素电极。形成第三接触孔266来连接第二像素电极到第二存储电容器CST2的上电极255。

通过旋涂过程或者无旋转的涂覆过程，通过在玻璃基板上涂覆有机绝缘材料，如丙烯酸有机化合物，形成有机绝缘层206。通过使用第四掩模的蚀刻过程和光刻过程，通过移除有机绝缘层206的一部分，通过暴露第一存储电容器CST1的上电极250、连接到第二TFT T2的漏极电极259的漏极线257的末端部分、以及第二存储电容器CST2的上电极255的区域，形成第一接触孔268、第二接触孔264和第三接触孔266。

图3E表示典型的像素电极的形成过程。第一像素电极260和第二像素电极262形成在有机绝缘层206上。第一像素电极260和第二像素电极262包括透明导电材料。透明导电材料包括，例如铟锡氧化物(“ITO)和/或铟锌氧化物(“IZO”)。透明导电材料通过诸如溅射过程的沉积过程覆盖在玻璃基板上。由通过使用第五掩模的光刻过程和蚀刻过程的透明导电构图，形成了第一像素电极260和第二像素电极262。

第一像素电极260通过第一接触孔268连接到第一存储电容器CST1的上电极250。第二像素电极262通过第二接触孔264连接到漏极线257，该漏极线257连接到第二TFT T2的漏极电极259。第二像素电极262通过第三接触孔也连接到第二存储电容器CST2的上电极255。

按照典型实施例的TFT基板可以与滤色器面板组装在一起，在滤色器面板中形成公共电极和滤色器，并能用于制造LCD设备的方法中。

下面将详细描述按照本发明典型实施例的典型LCD设备的另一个典型像素的结构。

图4A是表示图1中所示的典型LCD设备的另一个典型像素结构的平面图。图4A的像素包括第一和第二像素电极360和362、第一和第二TFT T1和T2、栅极线310、第一和第二数据线320和325、以及第一到第四存储电容器CST1到CST4。

第一像素电极360通过接触孔364连接到第一TFT T1的漏极电极354并连接到第三电容器CST3的上电极380。第一像素电极360还通过接触孔368连接到第一存储电容器CST1的上电极350。第一像素电极360经由第一TFT T1从第一数据线320接收高灰度级数据信号来显示高灰度级数据信号。

第二像素电极362与第一像素电极360分开，并以环绕第一像素电极360的形状形成。第二像素电极362通过接触孔369连接到第二TFT T2的漏极电极359以及第四存储电容器CST4，还通过接触孔366连接到第二存储电容器CST2的上电极355。第二像素电极362经由第二TFT T2从第二数据线325接收低灰度级数据信号来显示低灰度级信号。

第一存储电容器CST1包括连接到第一存储电容器线340的下电极344和与下电极344重叠的上电极350，二者之间设置有绝缘层。上电极350通过接触孔368连接到第一像素电极360，该第一像素电极360连接到第一TFT T1的漏极电极354。第三存储电容器CST3包括连接到第二存储电容器线341的下电极371和与下电极371重叠的上电极380，二者之间设置有绝缘层。上电极380通过接触孔364连接到第一像素电极360，该第一像素电极360连接到第一TFT T1的漏极电极354。因此，由连接到第一TFT T1的漏极电极354的漏极线352提供的高灰度级数据信号施加到第一像素电极360，也积累到第一存储电容器CST1内。

第二存储电容器CST2包括连接到第一存储电容器线340的下电极42和与下电极342重叠的上电极355，二者之间设置有绝缘层。第二存储电容器CST2的上电极355通过接触孔366连接到第二像素电极362，该第二像素电极362连接到第二TFT T2的漏极电极359。第四存储电容器CST4包括连接到第二存储电容器线341的下电极373和与下电极373重叠的上电极382，二者之间设置有绝缘层。第四存储电容器CST4的上电极382通过接触孔369连接到第二像素电极362，该第二像素电极362连接到第二TFT T2的漏极电极359。因此，由连接到第二TFT T2的漏极电极359的漏极线357提供的低灰度级数据信号施加到第二像素电极362，也积累到第二存储电容器CST2内。

在此，第一存储电容器线340和第二存储电容器线341通过连接线370和372彼此电连接。优选地，连接线370和372以不与第一和第二像素电极360和362重叠的方式形成，以便孔径比(aperture ratio)不减小。

由于第一和第二TFT T1和T2、栅极线310、以及第一和第二数据线320和325基本上与先前典型实施例的第一和第二TFT T1和T2、栅极线210、以及第一和第二数据线220和225相同，因此将省略对这些元件的详细说明。

下面将更详细地描述第三存储电容器CST3。

图4B表示典型的第三存储电容器CST3沿图4A的I-I’线截取的截面图。

参考图4B，第三存储电容器CST3包括形成在基板302上的下电极371，该基板例如是透明绝缘基板如玻璃基板，以及与下电极371重叠的上电极380，二者之间设置有绝缘层304。上电极380通过漏极线352直接连接到第一TFT T1的漏极电极354，并通过形成在钝化膜306内的接触孔364连接到第一像素电极360。第四存储电容器CST4具有与第三存储电容器CST3基本相同的结构，因此省略关于第四存储电容器CST4的详细描述。

按照本发明具体实施例的LCD设备包括连接到第一TFT T1漏极电极354的第三存储电容器CST3以及连接到第二TFT T2漏极电极359的第四存储电容器CST4。第三和第四存储电容器CST3和CST4分别通过连接线370和372连接到第一和第二存储电容器CST1和CST2。

在具有上述结构的LCD设备中，在LCD设备的制造过程中产生的静电荷在通过接触孔364和369流入第一和第二TFT T1和T2之前积累在第三和第四存储电容器CST3和CST4中，并传送到第一和第二存储电容器CST1和CST2，从而切断静电荷向第一和第二TFT T1和T2的流入路径。因此，可以防止由静电荷引起的沟道短路缺陷，尤其是由静电荷引起的高灰度级晶体管的沟道短路缺陷。

图5A到图5E表示制造图4A和图4B中示出的TFT基板的典型方法的视图。图5A到图5E通过举例的方式表示一个典型像素区域。

图5A表示栅极线形成过程。通过该栅极线形成过程，在基板，如玻璃基板上形成包括栅极电极312和314的栅极线310以及包括下电极342和344和371和373的第一和第二存储电容器线340和341。第一和第二存储电容器线340和341进一步包括彼此电绝缘的连接线370和372。更详细的过程与图3A的栅极线形成过程相同，因此省略该过程的描述。

图5B表示形成有源层330、332的有源层形成过程。该有源层形成过程基本上与图3B的有源层形成过程相同，因此省略关于图5B的有源层形成过程的描述。

图5C表示源极/漏极图案形成过程。通过该源极/漏极图案形成过程，源极/漏极图案形成在栅绝缘层上，该栅绝缘层上形成有源层330和332。源极/漏极图案包括第一和第二数据线320和325、第一和第二TFT T1和T2的源极电极322和327以及漏极电极354和359、第一到第四存储电容器CST1到CST4的上电极350，355，380和382、分别将第一和第二TFT T1和T2的漏极电极354和359连接到第三和第四存储电容器CST3和CST4的上电极380和382的漏极线352和357。

第一和第二数据线320和325分别连接到第一和第二TFT T1和T2的源极电极322和327。第一到第四存储电容器CST1到CST4的上电极350、355、380和382与第一到第四存储电容器CST1到CST4的下电极344、342、371和373对应形成。更详细的过程与图3C的源极/漏极图案形成过程相同，因此省略该过程的描述。

图5D表示接触孔形成过程。通过该接触孔形成过程，可以是有机绝缘层的钝化膜306形成在栅绝缘层304的上面，在该栅绝缘层上形成源极/漏极图案，通过第四掩模过程，通过移除钝化膜306的一部分，形成第一到第四接触孔368、366、364和369。形成第一接触孔368以将第一存储电容器CST1的上电极350连接到第一像素电极，该像素电极将在下一过程形成。形成第二接触孔366来连接第二存储电容器CST2的上电极355和第二像素电极，该像素电极将在下一过程形成。

形成第三接触孔364来连接第三存储电容器CST3的上电极380和第一像素电极，该像素电极将在下一过程形成。形成第四接触孔369来连接第四存储电容器CST4的上电极382和第二像素电极，该像素电极将在下一过程形成。关于接触孔形成过程进一步的细节可以通过参考图3D描述的接触孔形成过程得出。

图5E表示典型像素电极的形成过程。通过该像素电极形成过程，透明导电图案的第一和第二像素电极360和362形成在钝化膜306上。关于像素电极形成过程进一步的细节可以通过参考图3E描述的像素电极形成过程得出。

在像素电极形成过程中，第一像素电极360通过第一接触孔368连接到第一存储电容器CST1的上电极350，也通过第三接触孔364连接到第一TFT T1的漏极电极354。第二像素电极362通过第二接触孔366连接到第二存储电容器CST2的上电极355，也通过第四接触孔369连接到第二TFT T2的漏极电极359。

通过上述方法制造的TFT基板可以与具有公共电极和滤色器的滤色器基板装配来制造LCD设备。

图6是按照本发明另一个实施例的典型LCD设备的方框图。

参考图6，LCD设备400包括液晶面板410、栅极驱动器420，用来驱动液晶面板410的栅极线GL1到GL4、数据驱动器430，用来驱动液晶面板410的数据线DL1和DL2、定时控制器440，用来控制栅极驱动器420和数据驱动器430、以及伽玛电压发生器450，用来有选择地提供高和低灰度级伽玛电压。

液晶面板410包括多个像素P1到P4。例如像素P1包括形成在高灰度级区域和低灰度级区域的第一像素电极VH和第二像素电极VL、独立地连接到第一和第二像素电极VH和VL的第一TFT T1和第二TFT T2、共同连接到第一TFT T1和第二TFT T2的数据线DL1、以及连接到第一TFT T1和第二TFT T2的栅极线GL1和GL2。形成在高和低灰度级区域的第一和第二像素电极VH和VL响应由不同的伽玛曲线产生的伽玛电压显示数据信号。

关于定时控制器440、栅极驱动器420、数据驱动器430和伽玛电压发生器450的进一步细节，可以通过参考图1描述的定时控制器140、栅极驱动器120、数据驱动器130和伽玛电压发生器150得出，因此省略关于这些元件更详细的描述。

将参考图7详细描述按照本发明可选择的典型实施例的典型LCD设备的典型像素结构。

图7表示图6中所示的典型LCD设备的典型像素结构的平面图。

参考图7，LCD设备400的像素500包括第一像素电极560、第二像素电极562、第一TFT T1、第二TFT T2、第一栅极线510、第二栅极线515、数据线520、第一存储电容器CST1和第二存储电容器CST2。

第一像素电极560通过接触孔568连接到第一TFT T1的漏极电极554和第一存储电容器CST1的上电极550。第一像素电极560从数据线520接收高灰度级数据信号，并显示高灰度级数据信号。

第二像素电极562与第一像素电极560分离，并环绕第一像素电极560。第二像素电极562通过接触孔564连接到第二TFT T2的漏极电极559，并通过接触孔566连接到第二存储电容器CST2的上电极555。第二像素电极562通过第二TFT T2从数据线520接收低灰度级数据信号，并显示低灰度级数据信号。

第一TFT T1包括连接到第一栅极线510的栅极电极512、连接到数据线520的源极电极522、连接到漏极线552的漏极电极554、与栅极电极512重叠的有源层530，其间设置有绝缘层。

在1/2水平周期期间，响应从第一栅极线410提供的栅极驱动信号，第一TFT T1通过漏极电极554向漏极线552提供从数据线520提供的高灰度级数据信号。

第二TFT T2包括连接到第二栅极线515的栅极电极514、连接到数据线520的源极电极527、连接到漏极线557的漏极电极559、以及与栅极电极514重叠的有源层532，其间设置有绝缘层。

在剩余的1/2水平周期期间，响应从第二栅极线515提供的栅极驱动信号，第二TFT T2通过漏极电极559向漏极线557提供从数据线520提供的高灰度级数据信号。

第一栅极线510连接到第一TFT T1的栅极电极512。在1/2水平周期期间，第一栅极线510向第一TFT T1的栅极电极512提供从栅极驱动器420输出的栅极驱动信号。

第二栅极线515连接到第二TFT T2的栅极电极514。在剩余的1/2水平周期期间，第二栅极线515向第二TFT T2的栅极电极514提供从栅极驱动器420输出的栅极驱动信号。

数据线520形成在像素的第一侧，并且与第一和第二栅极线510和515交叉。数据线520连接到第一TFT T1的源极电极522和第二TFT T2的源极电极527。数据线520在1/2水平周期期间，向第一TFT T1的源极电极522提供从数据驱动器430输出的高灰度级数据信号，并且在剩余的1/2水平周期期间，向第二TFT T2的源极电极527提供从数据驱动器430输出的低灰度级数据信号。

第一存储电容器CST1包括连接到存储电容器线540的下电极544和与下电极544重叠的上电极550，其间设置有绝缘层。上电极550通过漏极线552直接连接到第一TFT T1的漏极电极454。第一存储电容器CST1的下电极544和上电极550具有比第二存储电容器CST2的下电极542和上电极555更大的面积。

连接到漏极线552的上电极550通过接触孔568连接到第一像素电极560。因此，由连接到第一TFT T1的漏极电极554的漏极线552提供的高灰度级数据信号能够施加到第一像素电极560，并同时存储在第一存储电容器CST1中。

第二存储电容器CST2包括连接到存储电容器线540的下电极542和与下电极542重叠的上电极455，其间设置有绝缘层。上电极555连接到第二像素电极562，其通过接触孔566连接到第二TFT T2的漏极电极459。因此，由连接到第二TFT T2的漏极电极559的漏极线557提供的低灰度级数据信号能够施加到第二像素电极462，并能够存储在第二存储电容器CST2内。

按照本发明的典型实施例，LCD设备具有这样的结构，其中没有形成用来直接将第一像素电极560连接到第一TFT T1的漏极电极554的接触孔，并且第一TFT T1的漏极电极554直接连接到第一存储电容器CST1的上电极550。这样，在LCD的制造过程中产生的静电荷可以在流入第一TFT T1之前积累在第一存储电容器CST1中，以便切断静电荷向第一TFT T1的流入路径。

因此，由于提供了将高灰度级数据信号切换到存储电容器的上电极的晶体管的漏极电极结构，由静电荷引起的沟道短路缺陷，尤其是由静电引起的高灰度级晶体管的沟道短路缺陷可以减少。

虽然已经描述了本发明的典型实施例，可以理解，本发明不应限制于这些典型实施例，在不脱离如这里所要求的本发明的构思和范围的情况下，本领域技术人员可以对本发明做出各种变化和修改。

Claims (6)

1.一种液晶显示设备，包括：

多个第一数据线，形成在基板上，以传送第一数据信号；

多个第二数据线，形成在基板上，以传送第二数据信号；

多个栅极线，形成在基板上，以传送栅极驱动信号；

绝缘层，覆盖栅极线；以及

多个像素，设置在基板上，以及与第一数据线、第二数据线和栅极线相连接，

其中像素中的至少一个像素包括：

第一薄膜晶体管，与栅极线中的一个栅极线和第一数据线中的一个第一数据线相连接；

第二薄膜晶体管，与所述一个栅极线和第二数据线中的一个第二数据线相连接；

第一存储电容器，具有形成在基板上的第一下电极、与第一下电极相对的第一上电极、以及设置在第一下电极和第一上电极之间的绝缘层，并且存储第一数据信号；

第二存储电容器，具有形成在基板上的第二下电极、与第二下电极相对的第二上电极、以及设置在第二下电极和第二上电极之间的绝缘层，并且存储第二数据信号；

第三存储电容器，具有形成在基板上的第三下电极、与第三下电极相对并且与第一薄膜晶体管相连接的第三上电极、以及设置在第三下电极和第三上电极之间的绝缘层；

第四存储电容器，具有形成在基板上的第四下电极、与第四下电极相对并且与第二薄膜晶体管相连接的第四上电极、以及设置在第四下电极和第四上电极之间的绝缘层；

有机绝缘层，覆盖第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管以及第一存储电容器至第四存储电容器，并且具有通过去除有机绝缘层的一部分而形成的第一接触孔、第二接触孔、第三接触孔和第四接触孔；

第一像素电极，形成在有机绝缘层上，通过第一接触孔与第一存储器电容器相连接，并且通过第三接触孔与第一薄膜晶体管相连接，第一像素电极接收从第一薄膜晶体管提供的第一数据信号；以及

第二像素电极，与第一像素电极隔开，通过第二接触孔与第二存储电容器相连接，并且通过第四接触孔与第二薄膜晶体管相连接，第二像素电极接收从第二薄膜晶体管提供的第二数据信号，

其中，第一下电极和第四下电极彼此连接，并且第二下电极和第三下电极彼此连接。

2.如权利要求1的液晶显示设备，其中第一数据信号和第二数据信号由不同的伽玛曲线产生。

3.如权利要求2的液晶显示设备，其中第一薄膜晶体管包括连接到第一数据线的源极电极和连接到第三上电极的漏极电极。

4.如权利要求2的液晶显示设备，其中第二薄膜晶体管包括连接到第二数据线的源极电极和连接到第四上电极的漏极电极。

5.如权利要求4的液晶显示设备，其中第一到第四下电极彼此连接。

6.如权利要求1的液晶显示设备，其中在一个水平周期的部分期间，第一薄膜晶体管向第一像素电极施加第一数据信号，在该水平周期的剩余部分期间，第二薄膜晶体管向第二像素电极施加第二数据信号。

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