CN103022141B

CN103022141B - 薄膜晶体管、双栅极驱动横向排列的像素结构及显示面板

Info

Publication number: CN103022141B
Application number: CN201110283520.4A
Authority: CN
Inventors: 周思思
Original assignee: Shanghai AVIC Optoelectronics Co Ltd
Current assignee: Shanghai AVIC Optoelectronics Co Ltd
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2031-09-22
Also published as: CN103022141A

Abstract

本发明实施例提供一种薄膜晶体管、双栅极驱动横向排列的像素结构及显示面板，其中，所述薄膜晶体管包括：漏极、与数据线电连接的源极和与栅极线电连接的栅极；其中，所述栅极线和所述栅极设置在第一金属层；所述数据线、源极和漏极设置在第二金属层；所述源极具有第一端和第二端，所述栅极与所述源极的第一端部分重叠，且与所述源极的第二端部分交叠；其中，当第一金属层与第二金属层的相对偏移范围在预定范围内时，所述栅极与所述第一端交叠的面积和所述栅极与所述第二端交叠的面积之和不变。使用本发明实施例提供的技术方案，能够使第一金属层和第二金属层发生相对偏移时，栅极-源极寄生电容C_gs不发生变化。

Description

薄膜晶体管、双栅极驱动横向排列的像素结构及显示面板

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种薄膜晶体管、双栅极驱动横向排列的像素结构及显示面板。

背景技术

液晶显示器(Liquidcrystaldisplay，LCD)是目前被广泛应用的一种平面显示器。一般的，LCD的显示区域包含多个主像素区，每个主像素区包括三个次像素区，每个次像素区内设置有一个薄膜晶体管(thinfilmtransistor，TFT)和像素电极(pixelelectrode)，此薄膜晶体管为开关组件。

图1示出了传统液晶显示器的一个次像素区的平面图，图中虚线框内区域为薄膜晶体管T，其包括源极S、漏极D和栅极G。栅极G延伸自栅极线，栅极G和栅极线设置在第一导电金属层(简称第一金属层)，源极S、漏极D和数据线设置在第二导电金属层(简称第二金属层)，图中标号18为通道保护层，24为像素电极，22为数据线，12为栅极线。漏极D和栅极G部分交叠，形成栅极-漏极寄生电容C_gd，如图中右边的斜线区域，源极S和栅极G部分交叠，形成栅极-源极寄生电容C_gs，如图中左边的斜线区域。

现有技术具有如下缺点：

当第一金属层和第二金属层发生相对偏移时，源极S和栅极G交叠的面积会发生变化，进而使栅极-源极寄生电容C_gs会发生变化，这样会导致液晶显示器不能均匀的显示图像。

发明内容

本发明提供一种薄膜晶体管、双栅极驱动横向排列的像素结构及显示面板，能够使第一金属层和第二金属层发生相对偏移时，栅极-源极寄生电容C_gs不发生变化。

有鉴于此，本发明实施例提供：

一种薄膜晶体管，包括：漏极、与数据线电连接的源极和与栅极线电连接的栅极；其中，所述栅极线和所述栅极设置在第一金属层；所述数据线、源极和漏极设置在第二金属层；

所述源极具有第一端和第二端，所述栅极与所述源极的第一端部分重叠，且与所述源极的第二端部分交叠；

其中，当第一金属层与第二金属层的相对偏移范围在预定范围内时，所述栅极与所述第一端交叠的面积和所述栅极与所述第二端交叠的面积之和不变。

一种双栅极驱动的横向排列的像素结构，包括：

水平相邻的两个主像素区，其中，每个主像素区分别包括垂直相邻的三个次像素区；

六个薄膜晶体管，分别设置于对应的次像素区内；其中，每个薄膜晶体管包括：漏极、源极和栅极；

两条栅极线和三条数据线；

其中，每条数据线分别与两个薄膜晶体管的源极电连接，其中，不同的数据线所电连接的薄膜晶体管不同；与同一条数据线电连接的两个薄膜晶体管的栅极分别与不同的栅极线电连接；

其中，两条栅极线和每个薄膜晶体管的栅极设置在第一金属层；三条数据线、每个薄膜晶体管的源极和漏极设置在第二金属层；

其中，至少一个薄膜晶体管的源极具有第一端和第二端，且栅极与源极的第一端部分重叠，且栅极与源极的第二端部分交叠；当第一金属层与第二金属层的相对偏移范围在预定范围内时，所述至少一个薄膜晶体管的栅极与第一端交叠的面积和栅极与第二端交叠的面积之和不变。

一种显示面板，包括：第一基板、第二基板和位于第一基板和第二基板之间的液晶层，其中，所述第一基板上设置有上述双栅极驱动的横向排列的像素结构。

本发明中薄膜晶体管的源极具有第一端和第二端，薄膜晶体管的栅极与薄膜晶体管的源极的第一端部分重叠，且与该源极的第二端部分交叠，这样，在第一金属层和第二金属层发生相对偏移时，可以保证栅极和源极的总交叠面积不发生变化，进而保证栅极-源极寄生电容C_gs不发生变化，使得液晶显示器显示的图像均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术提供的传统的液晶显示器的像素区的平面图；

图2是本发明实施例提供的一种双栅极驱动的横向排列的像素结构示意图；

图3是本发明实施例提供的基于图2的像素结构具体示意图；

图4是本发明实施例提供的采用双栅极驱动的横向排列的像素结构的一种驱动方式示意图；

图5是本发明实施例提供的采用双栅极驱动的横向排列的像素结构的另一种驱动方式示意图；

图6是本发明实施例提供的采用双栅极驱动的横向排列的像素结构的又一种驱动方式示意图；

图7是本发明实施例提供的另一种双栅极驱动的横向排列的像素结构示意图；

图8是本发明实施例提供的又一种双栅极驱动的横向排列的像素结构示意图；

图9是本发明实施例提供的又一种双栅极驱动的横向排列的像素结构示意图；

图10是本发明实施例提供的又一种双栅极驱动的横向排列的像素结构示意图；

图11是本发明实施例提供的又一种双栅极驱动的横向排列的像素结构示意图；

图12是本发明实施例提供的又一种双栅极驱动的横向排列的像素结构示意图；

图13是本发明实施例提供的又一种双栅极驱动的横向排列的像素结构示意图；

图14是本发明一实施例提供的一种带薄膜晶体管的双栅极横向像素结构的平面图；

图15是本发明另一实施例提供另一种带薄膜晶体管的双栅极横向像素结构的平面图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括：漏极、与数据线电连接的源极和与栅极线电连接的栅极；

其中，所述栅极线和所述栅极设置在第一金属层；所述数据线、源极和漏极设置在第二金属层；

其中，该薄膜晶体管的源极具有第一端和第二端，该薄膜晶体管的栅极与源极的第一端部分重叠，且与源极的第二端部分交叠；当第一金属层与第二金属层的相对偏移范围在预定范围内时，该薄膜晶体管的栅极与源极的第一端交叠的面积和栅极与源极的第二端交叠的面积之和不变。

具体的，所述薄膜晶体管的源极的第一端和第二端分别位于薄膜晶体管的漏极的两侧，薄膜晶体管的栅极跨越漏极，且与源极的第一端部分交叠，与源极的第二端部分交叠。

在一种实施方式中，位于第一端与漏极间的第一沟道区域和位于第二端与漏极间的第二沟道区域沿着水平方向顺序排列；其中，该水平方向与栅极线平行。在另一种实施方式中，位于第一端与漏极间的第一沟道区域和位于第二端与漏极间的第二沟道区域沿着竖直方向顺序排列；其中，该竖直方向与数据线平行。其中，薄膜晶体管的源极、栅极和漏极具体的位置见后续图2和图3所示实施例的详细描述。

本发明中薄膜晶体管的源极具有第一端和第二端，薄膜晶体管的栅极与薄膜晶体管的源极的第一端部分重叠，且与该源极的第二端部分交叠，这样，在第一金属层和第二金属层发生相对偏移时，可以保证栅极和源极的总交叠面积不发生变化，进而保证栅极-源极寄生电容C_gs不发生变化；进一步的，薄膜晶体管的源极的第一端和第二端分别位于漏极的两侧，而且栅极跨越漏极，这样，在第一金属层和第二金属层发生相对偏移时，可以保证栅极和漏极的交叠面积不发生变化，进而保证栅极-漏极寄生电容C_gd不发生变化，使得液晶显示器显示的图像均匀。

本发明实施例提供的薄膜晶体管可适用于双栅极驱动的横向排列的像素结构，该双栅极驱动的横向排列的像素结构包括：

多个像素单元，所述像素单元包括：

两条栅极线和三条数据线；其中，两条栅极线包括：第一栅极线和第二栅极线，三条数据线包括：顺序排列的第一数据线、第二数据线和第三数据线；其中，两条栅极线设置于基板上并沿着第一方向平行排列；三条数据线设置于基板上并沿着第二方向平行排列；两条栅极线与三条数据线交叉，在一种具体的实施方式中，第一方向与第二方向垂直；

水平相邻的两个主像素区，其中，每个主像素区分别包括垂直相邻的三个次像素区；三个次像素区分别为R(红)，G(绿)和B(蓝)；每个次像素的长边与第一方向基本平行，每个次像素的短边与第二方向基本平行。

六个薄膜晶体管，分别设置于对应的次像素区内，即每个次像素区内有一个薄膜晶体管，每个薄膜晶体管包括源极、漏极和栅极；

其中，每条数据线分别与两个薄膜晶体管的源极电连接，使三条数据线与六个薄膜晶体管的源极电连接，其中，不同的数据线所电连接的薄膜晶体管不同，即第一数据线所电连接的薄膜晶体管、与第二数据线所电连接的薄膜晶体管、与第三数据线所电连接的薄膜晶体管完全不同，这样，就可以使三条数据线与六个薄膜晶体管的源极电连接；与同一条数据线电连接的两个薄膜晶体管的栅极分别与不同的栅极线电连接。

其中，两条栅极线和各薄膜晶体管的栅极设置在第一金属层；三条数据线、各薄膜晶体管的源极和漏极设置在第二金属层；每个薄膜晶体管的源极具有第一端和第二端，该薄膜晶体管的栅极与源极的第一端部分重叠，且与源极的第二端部分交叠；当第一金属层与第二金属层的相对偏移范围在预定范围内时，该薄膜晶体管的栅极与源极的第一端交叠的面积和栅极与源极的第二端交叠的面积之和不变。具体的，所述薄膜晶体管的源极的第一端和第二端分别位于薄膜晶体管的漏极的两侧，薄膜晶体管的栅极跨越漏极，且与源极的第一端部分交叠，与源极的第二端部分交叠。

该像素结构还可以包括：像素电极和与像素电极部分重迭构成存储电容的公共电极线，其中，像素电极覆盖在对应的次像素区的透光区上，每个像素电极分别与对应的薄膜晶体管的漏极电连接；具体的可以包括：两条公共电极线，即第一公共电极线和第二公共电极线，其中，覆盖在第一主像素区内次像素区上的像素电极与所述第一公共电极线交叠形成三个存储电容；覆盖在第二主像素区内次像素区上的像素电极与所述第二公共电极线交叠形成三个存储电容，即第一公共电极线和第二公共电极线分别与数据线平行，两条公共电极线形成六个存储电容；或者，包括三条公共电极线，即第一公共电极线、第二公共电极线和第三公共电极线，这三条公共电极线分别平行于栅极线，每条公共电极线分别与第一主像素区和第二主像素区中各一个次像素区上的像素电极交叠形成存储电容，即每条公共电极线与两个不同主像素区的像素电极交叠形成两个存储电容，三条公共电极线形成六个存储电容。

本发明实施例提供的双栅极驱动的横向排列的像素结构包括双栅极驱动的横向排列的像素结构，其中，每条数据线分别与两个薄膜晶体管的源极电连接；与同一条数据线电连接的两个薄膜晶体管的栅极分别与不同的栅极线电连接。采用这种像素结构，对于分辨率为m×n的屏，n为水平分辨率，m为垂直分辨率，其需要的栅极线为2m条，其需要的数据线为3n/2条，这样，每条栅极线驱动时间缩短为单栅极驱动的竖屏横用的像素横向排列方式的二分之一，当分辨率比较高时普通的TFT也可以达到驱动要求，适于广泛应用。进一步的，本发明实施例提供的像素结构与现有的双栅极驱动的像素纵向排列方式所需要的栅极线和数据线相同，这样，源极驱动芯片、栅极驱动芯片的个数也相同，每条栅极线的驱动时间和驱动方式也可以相同，显示面板尺寸也可以相同，所以利用现有的双栅极驱动的纵向排列的像素结构的生产工艺就可以生产出本发明实施例提供的双栅极驱动的横向排列的像素结构。

为了使本发明实施例提供的技术方案更加清楚，如下实施例对本发明上述技术方案进行详细描述：

本发明实施例提供一种双栅极驱动的横向排列的像素结构，具体结构可如图2所示，其包括：多个像素单元，每个像素单元包括：

两条栅极线，即第一栅极线G₁和第二栅极线G₂；两条栅极线设置于基板上并沿着第一方向平行排列；

三条数据线，即顺序排列的第一数据线D₁、第二数据线D₂和第三数据线D₃，三条数据线设置于基板上并沿着第二方向平行排列；第二方向基本垂直于第一方向。

两个主像素区，即第一主像素区和第二主像素区，其中，第一主像素区分别包括第一次像素区L₁，第二次像素区L₂和第三次像素区L₃；第二主像素区分别包括第四次像素区L₄，第五次像素区L₅和第六次像素区L₆。其中，P₁、P₂、P₃、P₄、P₅、P₆分别为第一次像素区L₁、第二次像素区L₂、第三次像素区L₃、第四次像素区L₄、第五次像素区L₅和第六次像素区L₆的透光区，每个次像素区的长边与第一方向基本平行，每个次像素区的短边与第二方向基本平行，其中，两个主像素区优选的包括两个红色次像素区、两个绿色次像素区和两个蓝色次像素，其中可以有多重组合方式；两个主像素区也可以包括任意种色彩次像素区的排列组合方式。

六个薄膜晶体管，分别设置于对应的次像素区内，即每个次像素区内有一个薄膜晶体管，如第一次像素区的薄膜晶体管T₁，第二次像素区的薄膜晶体管T₂，第三次像素区的薄膜晶体管T₃，第四次像素区的薄膜晶体管T₄，第五次像素区的薄膜晶体管T₅，第六次像素区的薄膜晶体管T₆，每个薄膜晶体管包括源极、漏极和栅极；

六个像素电极(图中未示出)，每个像素电极覆盖在对应的次像素区的透光区上，分别与对应的薄膜晶体管的漏极电连接；

两条公共电极线(图中未示出)，即第一公共电极线C₁和第二公共电极线C₂，其中，与T₁、T₂、T₃的漏极电连接的像素电极(即覆盖在L₁、L₂、L₃上的像素电极)分别与第一公共电极线交叠形成三个存储电容；与T₄、T₅、T₆的漏极电连接的像素电极(即覆盖在L₄、L₅、L₆上的像素电极)分别与第二公共电极线交叠形成三个存储电容，其中，第一公共电极线、第二公共电极线分别与数据线平行。

其中，如图2所示，该实施例中，第一主像素区位于第一数据线与第二数据线之间；第二主像素区位于第二数据线与第三数据线之间；两条栅极线和三条数据线交叉形成第一封闭区和第二封闭区；第二次像素区L₂、第五次像素区L₅分别位于第一封闭区和第二封闭区内。

其中，第一数据线D₁与薄膜晶体管T₁和薄膜晶体管T₂的源极电连接；薄膜晶体管T₁的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₂的栅极与第二栅极线G₂电连接；第二数据线D₂与薄膜晶体管T₃和薄膜晶体管T₄的源极电连接；薄膜晶体管T₃的栅极与第二栅极线G₂电连接；薄膜晶体管T₄的栅极与第一栅极线G₁电连接；第三数据线D₃与薄膜晶体管T₅和薄膜晶体管T₆的源极电连接；薄膜晶体管T₅的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₆的栅极与第二栅极线G₂电连接。

需要说明的是，次像素区可以为矩形区域，具体包括：第一边和第二边，第一栅极线G₁和第二栅极线G₂与次像素区的第一边平行，且分别设置于每个主像素区内的三个次像素区之间或者设置于各次像素区之外；第一数据线D₁、第二数据线D₂和第三数据线D₃与次像素区的第二边平行，且分别设置于所述像素单元的两个主像素区之间或者设置于两个主像素区之外。在一种优选方式中，第一边为矩形区域的长边，第二边为矩形区域的短边，在另一种实施方式中，第一边为矩形区域的短边，第二边为矩形区域的长边。其中，两条栅极线、三条数据线的具体设置方式可参见后续图7至图13所对应部分的详细描述。

本发明实施例以两个主像素区为一个重复单位，每个主像素区包括三个次像素区(优选的一种组合为红色次像素区R、绿色次像素区G、蓝色次像素区B)，也就是最小的一个重复单位包含6个次像素区。一个最小重复单位中包括两个栅极线，三个数据线，六个薄膜晶体管，且每条数据线驱动两个次像素区，两个次像素区分别由不同的栅极线控制，采用这种像素结构，对于分辨率为m×n的屏，其需要的栅极线为2m条，其需要的数据线为3n/2条，这样，每条栅极线驱动时间缩短为单栅极驱动的竖屏横用的像素横向排列方式的二分之一，当分辨率比较高时普通的TFT也可以达到驱动要求，适于广泛应用。进一步的，本发明实施例提供的像素结构与现有的双栅极驱动的像素纵向排列方式所需要的栅极线和数据线相同，这样，源极驱动芯片、栅极驱动芯片的个数也相同，每条栅极线的驱动时间和驱动方式也可以相同，显示面板尺寸也可以相同，所以利用现有的双栅极驱动的纵向排列的像素结构的生产工艺就可以生产出本发明实施例提供的双栅极驱动的横向排列的像素结构，且本发明实施例提供的双栅极驱动的横向排列的像素结构更适合于3D显示。

如下描述一种双栅极驱动的横向排列的驱动方法，该方法适用于上述双栅极驱动的横向排列的像素结构，其包括：

在第一时刻，两条栅极线中的第一栅极线为高电平，两条栅极线中的第二栅极线为低电平，与第一栅极线电连接的薄膜晶体管打开，三条数据线分别为与自己电连接的薄膜晶体管供电；

在第二时刻，所述第二栅极线为高电平，所述第一栅极线为低电平，与所述第二栅极线电连接的薄膜晶体管打开，三条数据线分别为与自己电连接的薄膜晶体管供电。

即对于图2所示的双栅极驱动的横向排列的像素结构，在t₁时刻，G₁为高电平，薄膜晶体管T₁、T₄和T₅同时打开，此时，D₁给L₁输送数据，D₂给L₄输送数据，D₃给L₅输送数据。接着在t₂时刻，G₁变为低电平，G₂为高电平，T₁、T₄、T₅同时关闭，薄膜晶体管T₂、T₃、T₆同时打开，D₁给L₂输送数据，D₂给L₃输送数据，D₃给L₆输送数据，这样就实现了对一个像素单元的驱动。

下面以常白液晶显示屏(TNnormallywhite)模式为例，描述单色显示的驱动方法，如图3所示，假定第一像素区L₁为绿色次像素区G₁，第二像素区L₂为红色次像素区R₁，第三像素区L₃为蓝色次像素区B₁，第四像素区L₄为红色次像素区R₂，第五像素区L₅为蓝色次像素区B₂，第六像素区L₆为绿色次像素区G₂。其中，数据线D提供像素电压S，像素电压S相对于参考电压COM为正的高电平或者负的高电平时，次像素区处于暗态，像素电压S相对于参考电压COM为正的低电平或者负的低电平时，次像素区处于亮态，其中，像素电压S为数据线为薄膜晶体管所输送的数据的电平，其中，像素电压S相对于参考电压COM为正的低电平或者负的低电平表示像素电压S与参考电压COM接近。

如下描述适用于上述像素结构的红色显示的驱动方法：

如图4所示，t₁时刻G₁为高电平，其他扫描线为低电平，G₁、R₂、B₂的薄膜晶体管打开，S₁、S₂、S₃分别给G₁、R₂、B₂输送数据，图中的S₁、S₂和S₃分别为数据线D₁、D₂和D₃所输送的数据的电平(也称为像素电压)，假定S₁为正的高电平，S₂为负的低电平，S₃为正的高电平，所以G₁暗，R₂亮，B₂暗。t₂时刻G₂为高电平，其他扫描线为低电平，R₁、B₁、G₂的晶体管打开，S₁，S₂，S₃分别给R₁、B₁、G₂输送数据，S₁为负的低电平，S₂为正的高电平，S₃为负的高电平，R₁亮，B₁暗，G₂暗。这样在一个重复单元内只有红色的次像素亮，其他的次像素都为暗，下一时刻两个主像素内的每条数据线的信号重复t₁和t₂时候的波形使该整个重复单元一直显示红色。

如下描述适用于上述像素结构的绿色显示的驱动方法：

如图5所示，t₁时刻G₁为高电平，其他扫描线为低电平，G₁、R₂、B₂的薄膜晶体管打开，S₁、S₂、S₃分别给G₁、R₂、B₂传输数据，S₁为正的低电平，S₂为负的高电平，S₃为正的高电平，G₁亮，R₂暗，B₂暗。t₂时刻G₂为高电平，其他扫描线为低电平，R₁、B₁、G₂的薄膜晶体管打开，S₁，S₂，S₃分别给R₁、B₁、G₂传输数据，S₁为负的高电平，S₂为正的高电平，S₃为负的低电平，R₁暗，B₁暗，G₂亮。这样在一个重复单元内只有绿色的次像素亮，其他的次像素都为暗，下一时刻两个主像素内的每条数据线的信号重复t₁和t₂时候的波形使该整个重复单元一直显示绿色。

如下描述适用于上述像素结构的蓝色显示的驱动方法：

如图6所示，t₁时刻G₁为高电平，其他扫描线为低电平，G₁、R₂、B₂的薄膜晶体管打开，S₁、S₂、S₃分别给G₁、R₂、B₂传输数据，S₁为正的高电平，S₂为负的高电平，S₃为正的低电平，G₁暗，R₂暗，B₂亮。t₂时刻G₂为高电平，其他扫描线为低电平，R₁、B₁、G₂的薄膜晶体管打开，S₁，S₂，S₃分别给R₁、B₁、G₂传输数据，S₁为负的高电平，S₂为正的低电平，S₃为负的高电平，R₁暗，B₁亮，G₂暗。这样在一个重复单元内只有蓝色的次像素亮，其他的次像素都为暗，下一时刻两个主像素内的每条数据线的信号重复t₁和t₂时候的波形使该整个重复单元一直显示蓝色。

以上驱动方法可以单独控制每个次像素区的颜色和亮度，实现显示红色、绿色或者蓝色，可见采用上述驱动方法驱动本发明实施例提供的双栅极驱动的横向排列的像素结构可以控制整个屏幕显示用户想要的颜色和图案。

图7示出了本发明实施例提供的一种双栅极驱动的横向排列的像素结构，与图2所示实施例不同之处在于：第一数据线D₁与薄膜晶体管T₂和薄膜晶体管T₃的源极电连接；薄膜晶体管T₂的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₃的栅极与第二栅极线G₂电连接；第二数据线D₂与薄膜晶体管T₁和薄膜晶体管T₆的源极电连接；薄膜晶体管T₁的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₆的栅极与第二栅极线G₂电连接；第三数据线D₃与薄膜晶体管T₄和薄膜晶体管T₅的源极电连接；薄膜晶体管T₄的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₅的栅极与第二栅极线G₂电连接。

图8示出了本发明实施例提供的另一种双栅极驱动的横向排列的像素结构，与图2所示实施例不同之处在于：第一数据线D₁与薄膜晶体管T₁和薄膜晶体管T₃的源极电连接；薄膜晶体管T₁的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₃的栅极与第二栅极线G₂电连接；第二数据线D₂与薄膜晶体管T₂和薄膜晶体管T₅的源极电连接；薄膜晶体管T₂的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₅的栅极与第二栅极线G₂电连接；第三数据线D₃与薄膜晶体管T₄和薄膜晶体管T₆的源极电连接；薄膜晶体管T₄的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₆的栅极与第二栅极线G₂电连接。

图9示出了本发明实施例提供的另一种双栅极驱动的横向排列的像素结构，与图2所示实施例不同之处在于：第一数据线D₁与薄膜晶体管T₁和薄膜晶体管T₃的源极电连接；薄膜晶体管T₁的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₃的栅极与第二栅极线G₂电连接；第二数据线D₂与薄膜晶体管T₂和薄膜晶体管T₅的源极电连接；薄膜晶体管T₅的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₂的栅极与第二栅极线G₂电连接；第三数据线D₃与薄膜晶体管T₄和薄膜晶体管T₆的源极电连接；薄膜晶体管T₄的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₆的栅极与第二栅极线G₂电连接。

图10示出了本发明实施例提供的另一种双栅极驱动的横向排列的像素结构，与图2所示实施例不同之处在于：第一主像素区位于第一数据线与第二数据线之间；第二主像素区位于第二数据线与第三数据线之间；两条栅极线和三条数据线交叉形成第一封闭区和第二封闭区；第二次像素区L₂和第三次像素区L₃位于第一封闭区内，第五次像素区L₅和第六次像素区L₆位于第二封闭区内。具体的，第一数据线D₁与薄膜晶体管T₁和薄膜晶体管T₂的源极电连接；薄膜晶体管T₁的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₂的栅极与第二栅极线G₂电连接；第二数据线D₂与薄膜晶体管T₃和薄膜晶体管T₄的源极电连接；薄膜晶体管T₃的栅极与第二栅极线G₂电连接；薄膜晶体管T₄的栅极与第一栅极线G₁电连接；第三数据线D₃与薄膜晶体管T₅和薄膜晶体管T₆的源极电连接；薄膜晶体管T₅的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₆的栅极与第二栅极线G₂电连接。

图11示出了本发明实施例提供的另一种双栅极驱动的横向排列的像素结构，与图2所示实施例不同之处在于：第一主像素区位于第一数据线与第二数据线之间；第二主像素区位于第二数据线与第三数据线之间；两条栅极线和三条数据线交叉形成第一封闭区和第二封闭区；第一次像素区L₁、第二次像素区L₂和第三次像素区L₃位于第一封闭区内，第四次像素区L₄、第五次像素区L₅和第六次像素区L₆位于第二封闭区内。具体的，第一数据线D₁与薄膜晶体管T₁和薄膜晶体管T₂的源极电连接；薄膜晶体管T₁的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₂的栅极与第二栅极线G₂电连接；第二数据线D₂与薄膜晶体管T₃和薄膜晶体管T₄的源极电连接；薄膜晶体管T₄的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₃的栅极与第二栅极线G₂电连接；第三数据线D₃与薄膜晶体管T₅和薄膜晶体管T₆的源极电连接；薄膜晶体管T₅的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₆的栅极与第二栅极线G₂电连接。

图12示出了本发明实施例提供的另一种双栅极驱动的横向排列的像素结构，与图2所示实施例不同之处在于：第一主像素区位于第一数据线的外侧，其中，第一数据线的外侧为第一数据线的背向第二数据线的一侧；第二主像素区位于第二数据线与第三数据线之间，具体的，第一数据线D₁与薄膜晶体管T₁和薄膜晶体管T₂的源极电连接；薄膜晶体管T₁的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₂的栅极与第二栅极线G₂电连接；第二数据线D₂与薄膜晶体管T₃和薄膜晶体管T₄的源极电连接；薄膜晶体管T₄的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₃的栅极与第二栅极线G₂电连接；第三数据线D₃与薄膜晶体管T₅和薄膜晶体管T₆的源极电连接；薄膜晶体管T₅的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₆的栅极与第二栅极线G₂电连接。

图13示出了本发明实施例提供的另一种双栅极驱动的横向排列的像素结构，与图2所示实施例不同之处在于：第一主像素区位于第一数据线的外侧，其中，第一数据线的外侧为第一数据线的背向第二数据线的一侧；第二主像素区位于第三数据线的外侧，其中，第三数据线的外侧为第三数据线的背向第二数据线的一侧；具体的，第一数据线D₁与薄膜晶体管T₁和薄膜晶体管T₂的源极电连接；薄膜晶体管T₁的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₂的栅极与第二栅极线G₂电连接；第二数据线D₂与薄膜晶体管T₃和薄膜晶体管T₄的源极电连接；薄膜晶体管T₄的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₃的栅极与第二栅极线G₂电连接；第三数据线D₃与薄膜晶体管T₅和薄膜晶体管T₆的源极电连接；薄膜晶体管T₅的栅极与第一栅极线G₁电连接；薄膜晶体管T₆的栅极与第二栅极线G₂电连接。

需要说明的是，上述各实施例提供的双栅极驱动的横向排列的像素结构中的次像素区的可以为长方形区域，此时，长方形区域的长边与栅极线平行，长方形区域的短边与数据线平行；或者，次像素区为非长方形区域，不影响本发明的实现。

本发明所描述的实例中栅极线、数据线、第一主像素区、第二主像素区间的位置变换及薄膜晶体管的连接关系仅为最佳实例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例均属于本发明的保护范围。

本发明上述各实施例提供的双栅极驱动的横向排列的像素结构包括双栅极驱动的横向排列的像素结构，其中，每条数据线分别与两个薄膜晶体管的源极电连接；与同一条数据线电连接的两个薄膜晶体管的栅极分别与不同的栅极线电连接。采用这种像素结构，对于分辨率为m×n的屏，其需要的栅极线为2m条，其需要的数据线为3n/2条，这样，每条栅极线驱动时间缩短为单栅极驱动的竖屏横用的像素横向排列方式的二分之一，当分辨率比较高时普通的TFT也可以达到驱动要求，适于广泛应用。进一步的，本发明实施例提供的像素结构与现有的双栅极驱动的像素纵向排列方式所需要的栅极线和数据线相同，这样，源极驱动芯片、栅极驱动芯片的个数也相同，每条栅极线的驱动时间和驱动方式也可以相同，显示面板尺寸也可以相同，所以利用现有的双栅极驱动的纵向排列的像素结构的生产工艺就可以生产出本发明实施例提供的双栅极驱动的横向排列的像素结构。

为了使本发明提供的上述技术方案更加清楚明白，如下实施例对本发明提供的技术方案进行详细描述：

图14示出了一种双栅极横向像素结构，其包括水平相邻的两个主像素区，每个主像素区包括垂直相邻的三个次像素区，薄膜晶体管置于各次像素区内，图14中的虚线框内为薄膜晶体管。从图14可以看出，源极具有两端，即第一端和第二端，该源极的第一端和第二端与数据线10电连接，且该第一端包括头部311和延伸部312，第二端包括头部321和延伸部322，其中，第一端的延伸部312和第二端的延伸部322分别与数据线10垂直。漏极50位于源极的第一端和第二端之间，栅极40类似方形，其可以是长方形也可以是正方形，栅极40与栅极线20电连接。其中，栅极40跨越漏极50，并与源极的第一端部分交叠，与源极的第二端部分交叠。在该图中，位于源极的第一端与漏极50间的第一沟道区域和位于源极的第二端与漏极50间的第二沟道区域沿着竖直方向顺序排列，其中，该竖直方向与数据线10平行，与栅极线20垂直。

从图14可以看出，由于源极的第一端和第二端分别与栅极40部分交叠，所以在第一金属层和第二金属层发生相对偏移时，在允许的偏移范围内，栅极40与源极的第一端的交叠面积和栅极40与源极的第二端的交叠面积之和不变，即，如果栅极40与源极的第一端的交叠面积变大，则栅极40与源极的第二端的交叠面积变小，两个交叠面积之和不变，这样，可以保证栅极-源极寄生电容C_gs不发生变化。且由于漏极50位于源极的第一端和第二端之间且被栅极40跨越，所以在第一金属层和第二金属层发生相对偏移时，在允许的偏移范围内，栅极40与漏极50的交叠面积不发生变化。这样，可以保证栅极-漏极寄生电容C_gd和栅极-源极寄生电容C_gs不发生变化，使得液晶显示器显示的图像均匀。

图15示出了一种双栅极横向像素结构，其包括水平相邻的两个主像素区，每个主像素区包括垂直相邻的三个次像素区，薄膜晶体管置于各次像素区内，图15中的虚线框内为薄膜晶体管。从图15可以看出，源极300为一分叉结构，其分出的两端分别为第一端和第二端，该源极300与数据线100电连接，且该源极300的第一端包括头部3011和延伸部3012，源极300的第二端包括头部3021和延伸部3022，该第一端上的延伸部3012和第二端上的延伸部3022分别与数据线100平行。漏极500位于源极300的第一端和第二端之间，栅极400类似方形，其可以是长方形也可以是正方形，栅极400与栅极线200电连接。其中，栅极400跨越漏极500，并与源极300的第一端部分交叠，与源极300的第二端部分交叠。在该图中，位于源极300的第一端与漏极500间的第一沟道区域和位于源极300的第二端与漏极500间的第二沟道区域沿着水平方向顺序排列，其中，该水平方向与栅极线200平行，与数据线100垂直。

从图15可以看出，由于源极300的第一端和第二端分别与栅极400部分交叠，所以在第一金属层和第二金属层发生相对偏移时，在允许的偏移范围内，栅极400与源极300的第一端的交叠面积和栅极400与源极300的第二端的交叠面积之和不变，即，如果栅极400与源极300的第一端的交叠面积变大，则栅极400与源极300的第二端的交叠面积变小，两个交叠面积之和不变，这样，可以保证栅极-源极寄生电容C_gs不发生变化。且由于漏极500位于源极300的第一端和第二端之间且为栅极400跨越，所以在第一金属层和第二金属层发生相对偏移时，在允许的偏移范围内，栅极40与漏极50的交叠面积不发生变化。这样，可以保证栅极-漏极寄生电容C_gd和栅极-源极寄生电容C_gs不发生变化，使得液晶显示器显示的图像均匀。

需要说明的是，薄膜晶体管的源极、栅极和漏极的位置关系并不限于上述两个实施例所描述的位置关系，其也可以采用其他的位置关系，只要能够保证当第一金属层与第二金属层的相对偏移范围在预定范围内时，栅极与源极的第一端交叠的面积和栅极与源极的第二端交叠的面积之和不变即可。

需要说明的是，薄膜晶体管的源极、栅极和漏极的形状并不限于上述两个实施例图中所示出的形状，也可以采用其他形状，只要能够保证当第一金属层与第二金属层的相对偏移范围在预定范围内时，栅极与源极的第一端交叠的面积和栅极与源极的第二端交叠的面积之和不变即可。

需要说明的是，本发明所提供的薄膜晶体管可以适用在各种像素结构，并不限于图14和图15所示的双栅极横向像素结构，也可以适用于单栅极横向像素结构、三栅极横向像素结构等，不影响本发明的实现。

相应的，本发明还提供一种显示面板，其包括：

第一金属层，包括薄膜晶体管的栅极，与所述栅极电连接的栅极线；

第二金属层，包括薄膜晶体管的源极和漏极，与所述源极电连接的数据线；

其中，所述源极具有第一端和第二端，所述栅极与所述源极的第一端部分重叠，且与所述源极的第二端部分交叠；其中，当第一金属层与第二金属层的相对偏移范围在预定范围内时，所述栅极与所述第一端交叠的面积和所述栅极与所述第二端交叠的面积之和不变。

具体的，所述薄膜晶体管的源极的第一端和第二端分别位于薄膜晶体管的漏极的两侧，薄膜晶体管的栅极跨越漏极，且与源极的第一端部分交叠，与源极的第二端部分交叠。具体薄膜晶体管的源极、栅极和漏极间的位置关系与前述实施例描述的位置关系相同，在此不再赘述。

本发明实施例提供的显示面板能够在第一金属层和第二金属层发生相对偏移时，保证栅极-漏极寄生电容C_gd和栅极-源极寄生电容C_gs不发生变化，使得显示面板显示的图像均匀。

基于本发明提供的上述带有薄膜晶体管的双栅极驱动横向排列的像素结构，本发明还提供一种显示面板，包括：第一基板、第二基板和位于第一基板和第二基板之间的液晶层，其中，所述第一基板上设置有上述带有薄膜晶体管的双栅极驱动横向排列的像素结构。其中，第一基板可以是TFT基板；第二基板可以是彩色滤光片(Colorfilter，CF)基板。

以上对本发明实施例所提供的薄膜晶体管、双栅极驱动横向排列的像素结构和显示面板进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种双栅极驱动的横向排列的像素结构，其特征在于，包括：

两条栅极线和三条数据线；

2.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，

所述至少一个薄膜晶体管的源极的第一端和第二端分别位于漏极的两侧；

所述至少一个薄膜晶体管的栅极跨越漏极，且栅极与源极的第一端部分重叠，且栅极与源极的第二端部分交叠。

3.根据权利要求2所述的像素结构，其特征在于，

位于第一端与漏极间的第一沟道区域和位于第二端与漏极间的第二沟道区域沿着水平方向顺序排列；所述水平方向与栅极线平行。

4.根据权利要求2所述的像素结构，其特征在于，

位于第一端与漏极间的第一沟道区域和位于第二端与漏极间的第二沟道区域沿着竖直方向顺序排列；所述竖直方向与数据线平行。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的像素结构，其特征在于，

所述至少一个薄膜晶体管的源极具有分叉结构，所述第一端和第二端为所述分叉结构分出的两端。

6.一种显示面板，其特征在于，包括：第一基板、第二基板和位于第一基板和第二基板之间的液晶层，其中，所述第一基板上设置有权利要求2至5所述的任意一个双栅极驱动的横向排列的像素结构。