专利名称：阵列基板及其制造方法、液晶面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示技术，尤其涉及一种阵列基板及其制造方法、液晶面板。
背景技术：
薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilm Transistor Liquid Crystal Display, TFT-LCD)具有体积小、功耗低、无辐射等优点，在当前的平板显示器市场中占据了主导地位，广泛应用于各种领域，例如液晶电视、高清晰度数字电视、电脑、手机、PDA等。其中， TFT-LCD技术是微电子技术与液晶显示器技术结合的一种技术，通常是在大面积的玻璃上进行薄膜晶体管(Thin FilmTransistor, TFT)阵列的加工，并将阵列基板与带彩色滤色膜的彩膜基板，形成一个液晶盒，最终制作得到液晶显示器。图1为现有技术阵列基板的结构示意图；图2为现有技术阵列基板对应的电路示意图。如图1和图2所示，现有TFT-IXD中的阵列基板包括纵横交叉设置的数据线11和栅线12，数据线11和栅线12限定的像素单元13内设置有像素电极14和像素电极开关15， 该像素电极开关15为设置在数据线11和栅线12交叉处的薄膜晶体管，像素电极开关15 的栅极与栅线12连接，源极和漏极分别与数据线11和像素电极14连接。其中，TFT-IXD中的每个像素从结构上可以简化为像素电极与共同电极之间夹设有一层液晶，从电学的角度可以将一个像素看成是一个电容，像素电极开关就可以看作是对电容进行充电的开关，具体可参见图2中所示，TFT-IXD工作时，通过为栅线12送入电压，即可使得与栅线12连接的栅极控制的薄膜晶体管打开，然后依次从数据线11输入数据电压，即可实现对各像素电极14，即电容进行充电，由于夹在液晶层上的电压可存储于各像素对应的电容内，因此液晶层可稳定的工作。图3为TFT-IXD采用点反转驱动方式驱动时，阵列基板上像素电极的电荷极性示意图；图4为TFT-LCD采用列反转驱动方式驱动时，阵列基板上像素电极的电荷极性示意图。TFT-LCD工作时，为避免液晶材料产生极化而造成永久性的破坏等，需要在每隔预定时间内对施加在液晶两侧的电压的极性进行点反转或列反转，其中图3中的左右侧视图分别为TFT-LCD工作时采用点反转驱动前后阵列基板上各像素电极上电荷极性示意图，图4中的左右侧视图分别为TFT-LCD工作时采用列反转驱动前后阵列基板上各像素电极上电荷极性示意图，可以看出，采用点反转或列反转驱动方式驱动TFT-LCD工作时，阵列基板上处于同一行上的相邻两个像素电极的电压极性是相反的，且每隔预定时间就需要对各像素电极上的电荷极性进行反转，而在对像素电极上的电压进行反转时，由于需要中和掉反转前像素电极上的电荷，因此，TFT-LCD上的共享电压驱动和源极驱动器的电流消耗将会较大， 使得TFT-IXD的耗电较大。综上可以看出，现有阵列基板工作时，在对阵列基板上的像素电极上的电压反转时，中和像素电极上的电压时需要消耗大量的电能，使得TFT-LCD具有较大的能耗
发明内容
本发明提供一种阵列基板及其制造方法、液晶面板，可有效克服现有TFT-IXDエ 作时能耗较大的问题，减少TFT-LCD工作时的能耗。本发明提供一种阵列基板，包括交叉形成在基板上的栅线和数据线，栅线和数据 线限定的像素単元内设置有像素电极和作为像素电极开关的第一薄膜晶体管；控制位于同 行的多个像素电极工作的第一栅线之前的第二栅线连接有第二薄膜晶体管，所述第二薄膜 晶体管的第二栅极与所述第二栅线连接，所述第二薄膜晶体管的第二源极和第二漏极分别 与所述位于同行的多个像素电极中相邻的两个像素电极连接，且每个像素电极仅与ー个第 ニ薄膜晶体管连接。本发明提供一种阵列基板的制造方法，包括在基板上形成栅线、数据线、作为像 素电极开关的第一薄膜晶体管和像素电极的步骤，其中在形成所述第一薄膜晶体管的同吋，对应形成作为电荷分享开关的第二薄膜晶体 管，所述第二薄膜晶体管与控制位于同行的多个像素电极工作的第一栅线之前的第二栅线 连接，所述第二薄膜晶体管的第二栅极与所述第二栅线连接，所述第二薄膜晶体管的第二 源极和第二漏极分别与所述位于同行的多个像素电极中相邻的两个像素电极连接，且每个 像素电极仅与ー个第二薄膜晶体管连接。本发明提供ー种液晶面板，包括阵列基板、彩膜基板以及设置在阵列基板和彩膜 基板之间的液晶层，其中，所述阵列基板为采用上述的阵列基板。本发明提供的阵列基板及其制造方法、液晶面板，通过设置作为共享电荷开关的 第二薄膜晶体管，使得TFT-LCD工作时，采用点反转或列反转驱动对阵列基板上的像素电 极进行电压反转时，可通过该电荷共享开关使同一行上电压极性相反的相邻两个像素电极 上的电荷进行中和，从而实现对像素电极的预充电，避免了像素电极上电压反转时电能消 耗较大的问题，降低了 TFT-LCD工作时的电能消耗，具有较好的节能效果。
图1为现有技术阵列基板的结构示意图；图2为现有技术阵列基板对应的电路示意图；图3为TFT-IXD采用点反转驱动方式驱动吋，阵列基板上像素电极的电荷极性示 意图；图4为TFT-IXD采用列反转驱动方式驱动吋，阵列基板上像素电极的电荷极性示 意图图5为本发明实施例一提供的阵列基板的结构示意图；图6为图5中阵列基板对应的电路示意图；图7为本发明实施例ニ提供的阵列基板的制造方法流程示意图；图8为本发明实施例四提供的液晶面板的结构示意图。附图标记11-数据线；12-栅线；13-像素単元；14-像素电极；15-像素电极开关；21-基板；22-栅线；23-数据线；24-像素电极；25-第一薄膜晶体管；26-第二薄膜晶体管；Ml-第一像素电极；
M2-第二像素电极；221-栅线；222-栅线；10-阵列基板；20-彩膜基板；30-液晶层。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。图5为本发明实施例一提供的阵列基板的结构示意图；图6为图5中阵列基板对应的电路示意图。如图5和图6所示，本实施例阵列基板包括基板21，以及在基板21上形成有横纵交叉的栅线22和数据线23，栅线22和数据线23限定的像素单元内设置有像素电极对和第一薄膜晶体管25，该第一薄膜晶体管25用于作为像素电极开关，控制各像素电极工作，即控制像素电极充放电，其中，控制位于同行的多个像素电极工作的第一栅线之前的第二栅线连接有第二薄膜晶体管26，第二薄膜晶体管沈的第二栅极与第二栅线连接，第二薄膜晶体管26的第二源极和第二漏极分别与位于同行的多个像素电极中相邻的两个像素电极连接，且每个像素电极仅与一个第二薄膜晶体管连接。本实施例中，第二薄膜晶体管沈可在与其连接的栅线即第二栅线的控制下打开或关闭，且当第二薄膜晶体管沈打开，即第二薄膜晶体管沈的第二栅极通有电压时，与其连接的相邻两个像素电极电连通，由于TFT-LCD工作时相邻两个像素电极上的电压极性相反，因此，第二薄膜晶体管沈打开时可使得相邻两个像素电极电压中和，实现对像素电极的预充电，可有效节省对像素电极充电时的外界电源的消耗。实际应用中，上述的第一薄膜晶体管25可包括第一栅极、第一源极、第一漏极和有源层，其中，第一栅极与栅线22连接，第一源极与数据线23连接，第一漏极与与像素电极 M连接，第一有源层形成在第一源电极、第一漏电极与第一栅电极之间；上述的第二薄膜晶体管26结构可与第一薄膜晶体管25的结构相同，不同的是，第二薄膜晶体管沈的第二源极和第二漏极分别与相邻的两个像素电极对连接，以便在第二薄膜晶体管26关闭时，可使得具有极性相反的相邻两个像素电极的电压进行中和。实际应用中，上述的第二薄膜晶体管沈的第二源极、第二栅极和第二漏极可分别与第一薄膜晶体管25的第一源极、第一栅极和第一漏极同层设置，且在阵列基板制造过程中，可采用相同的工艺制作而成，其具体制作过程将在阵列基板的制造方法实施例中进行说明。实际应用中，上述的第二薄膜晶体管沈可位于一个像素单元内，其具体设置位置在此不做限定，只要保证第二薄膜晶体管沈的第二源极和第二漏极可分别与相邻的两个像素电极连接即可，优选地，本实施例中可将第二薄膜晶体管26设置在一个像素单元内， 并靠近栅线设置。实际应用中，第二栅线可为与第一栅线相邻的栅线，具体地，如图5和图6所示，对于处于第η行的相邻的第一像素电极241和第二像素电极Μ2，该两个像素电极所在的像素单元是由栅线221和栅线222限定的区域，且位于在后的栅线222用于控制该第η行中的像素电极的充放电，位于在前的栅线221控制第η-1行的像素电极的充放电，而与第一像素电极241和第二像素电极242连接的第二薄膜晶体管沈的栅线与在前行的栅线221连接，这样，在栅线221通电控制第n-1行的像素电极充电时，与其连接的第二薄膜晶体管沈会打开，使得第η行相邻的第一像素电极241和第二像素电极242通过第二薄膜晶体管沈导通，从而对第η行的像素电极进行预充电，且预充电的电源来自相邻的像素电极，而不需要外界提供电源，从而在对阵列基板上的像素电极电压进行反转时，可以不需要或需要较少的外界电源，使得阵列基板工作时具有较少的能耗。实际应用中，阵列基板上用于控制首行像素单元内的像素电极的栅线之前，还可设置有一栅线，该栅线可用来控制位于首行像素单元内的第二薄膜晶体管，以便对首行像素电极充电前，通过该栅线控制第二薄膜晶体管对首行像素单元内的像素电极进行预充电。或者，也可直接将位于首行的像素单元内的第二薄膜晶体管的栅极与位于阵列基板尾行的栅线连接，这样，在阵列基板尾行栅线控制最后一行像素电极工作时，可同时控制该首行的第二薄膜晶体管，以对首行像素电极进行预充电。优选地，本实施例中采用在阵列基板的首行直接设置控制首行的第二薄膜晶体管的栅线，以便于阵列基板的生产和制造，阵列基板工作时，可在扫描控制阵列基板上的首行像素电极工作的栅线前，扫描该首行的栅线， 控制与首行像素电极连接的第二薄膜晶体管打开，对首行相邻的像素电极进行预充电。本领域技术人员可以理解的是，上述的第一栅线、第二栅线可以是阵列基板上控制同行的多个像素电极工作的任一栅线，其中，所述的控制同行的多个像素电极的第一栅线，即位于同行的多个像素电极连接的第一薄膜晶体管的栅极均是与该第一栅线连接，通过该第一栅线输入控制电压，即可控制该同行的多个像素电极充电工作。当阵列基板工作时，驱动电压会从前到后依次驱动各行栅线，以通过控制与栅线连接的第一薄膜晶体管的打开来为像素电极充电，使像素电极工作。本领域技术人员可以理解的是，位于第η行的第二薄膜晶体管除了可与其相邻的第n-1行的栅线连接外，也可与第n-2、n-3等位于其之前的栅线连接，其同样可以达到利用相邻像素电极的极性相反的电压进行预充电的作用，在此并不做限制。本发明实施例阵列基板可采用点反转或列反转驱动方式驱动，且当采用点反转或列反转驱动阵列时，阵列基板上位于同一行的相邻两个像素电极的电荷极性是相反的，具体地，如图6所示，在进行点反转或列反转驱动阵列基板时，位于第η行的相邻的第一像素电极Ml和第二像素电极242上的电荷极性是相反的，因此，在对当前时刻的第一像素电极 241和第二像素电极242上的电荷的极性进行反转时，必然需要对它们当前时刻上的电荷进行中和。本实施例阵列基板中，由于同一行的第一像素电极241和第二像素电极242连接有作为共享开关的第二薄膜晶体管沈，在对该第一像素电极241和第二像素电极242所在的第η行的上一行第n-1行的像素电极上的像素电极进行充电时，控制第n-1行的像素电极的栅线221上就会通有开启电压，而且与第一像素电极241和第二像素电极242连接的第二薄膜晶体管26的栅极也与该栅线221连接，此时，第二薄膜晶体管沈就会打开，从而使得第η行上的第一像素电极241和第二像素电极242之间导通，第一像素电极241和第二像素电极242上具有相反的电荷就会被中和掉，即在对上一行的像素电极的电荷进行反转的同时，位于当前行的电荷极性相反的两个像素电极就会预先被充电、中和，因此，在栅线222上通上电压对第η行的第一像素电极241和第二像素电极Μ2电荷进行反转时，由于第一像素电极Ml和第二像素电极242电荷中和，就不会需要额外的中和电压，可有效减少中和第一像素电极241或第二像素电极242上的电荷所需的外界电能消耗。综上可以看出，本实施例阵列基板通过设置有作为共享电荷开关的第二薄膜晶体管，使得TFT-LCD工作时，采用点反转或列反转驱动对阵列基板上的像素电极进行电压反转时，可通过该电荷共享开关使同一行上电压极性相反的相邻两个像素电极上的电荷进行中和，从而实现对像素电极的预充电，避免了像素电极上电压反转时电能消耗较大的问题， 降低了 TFT-LCD工作时的电能消耗，具有较好的节能效果。为制造上述图5所示的阵列基板，本发明实施例还提供了一种阵列基板的制造方法。具体地，本实施例方法可包括在基板上形成栅线、数据线、作为像素电极开关的第一薄膜晶体管和像素电极的步骤；并且，在形成第一薄膜晶体管的同时，对应形成作为电荷分享开关的第二薄膜晶体管。其中，第二薄膜晶体管与控制位于同行的多个像素电极工作的第一栅线之前的第二栅线连接，第二薄膜晶体管的第二栅极与第二栅线连接，第二薄膜晶体管的第二源极和第二漏极分别与位于同行的多个像素电极中相邻的两个像素电极连接，且每个像素电极仅与一个第二薄膜晶体管连接。本实施例阵列基板的制造方法可用于制造上述的阵列基板，可在基板上形成作为像素电极开关的第一薄膜晶体管时，同时在基板上相应生成作为电荷共享开关的第二薄膜晶体管，其中第二薄膜晶体管的生成工艺可以与第一薄膜晶体管相同。且第二薄膜晶体管的第二源极、第二栅极和第二漏极可分别与第一薄膜晶体管的第一源极、第一栅极和第一漏极同层设置。可以看出，利用本实施例方法生成的阵列基板上设置有作为共享电荷开关的第二薄膜晶体管，使得TFT-LCD工作中采用点反转或列反转对阵列基板上的像素电极进行电压反转时，可通过该电荷共享开关使同一行上电压极性相反的相邻两个像素电极上的电荷进行中和，从而实现对像素电极的预充电，避免了像素电极上电压反转时电能消耗较大的问题，降低了 TFT-LCD工作时的电能消耗，具有较好的节能效果。为对本发明阵列基板的制造方法有更好的了解，下面以具体实例对本发明阵列基板的制造方法技术方案进行说明。图7为本发明实施例二提供的阵列基板的制造方法的流程示意图。具体地，如图 7所示，本实施例方法可包括如下步骤步骤101、在基板上沉积栅金属薄膜，通过构图工艺形成包括栅扫描线、第一栅极和第二栅极的图形；步骤102、在基板上继续沉积栅绝缘层薄膜、有源层薄膜和数据线金属薄膜，通过构图工艺形成包括数据线、第一源极、第一漏极、第二源极、第二漏极、第一有源层和第二有源层的图形，所述第一源极与所述数据线连接，所述第一栅极、第一源极、第一有源层和第一漏极构成所述第一薄膜晶体管，所述第二栅极、第二源极、第二有源层和第二漏极构成所述第二薄膜晶体管；步骤103、在基板上继续形成钝化层薄膜，通过构图工艺在所述第一漏极、第二漏极和第二源极处形成钝化层过孔图形，所述钝化层过孔包括第一漏极过孔、第二漏极过孔和第二源极过孔；步骤104、在基板上继续沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成包括像素电极的图形，所述像素电极通过第一漏极过孔和第一漏极连接，且所述像素电极还通过第二漏极过孔和第二漏极连接，或者所述像素电极还通过第二源极过孔和第二源极连接。上述的步骤101中，在基板上沉积栅金属薄膜，通过构图工艺形成包括栅扫描线、 第一栅极和第二栅极的图形具体可包括通过磁控溅射方法，在基板上制备厚度在1000 埃 7000埃的栅金属薄膜，利用掩膜版通过曝光工艺和化学刻蚀工艺，在基板上形成包括栅扫描线、第一栅极和第二栅极的图形，且栅金属薄膜可采用钼、铝、铝镍合金、钼钨合金、 铬和铜中的任意一种材料，或者任意多种材料的混合。上述的步骤102中，在基板上继续沉积栅绝缘层薄膜、有源层薄膜和数据线金属薄膜，通过构图工艺形成包括数据线、第一源极、第一漏极、第二源极、第二漏极、第一有源层和第二有源层的图形具体可包括如下步骤步骤1021、利用化学汽相沉积方法在基板上连续形成栅绝缘层薄膜和有源层薄膜，利用有源层掩膜版对有源层薄膜曝光后，通过干法刻蚀工艺，在栅线上方形成有源层图案，所述栅绝缘层的厚度为1000埃 6000埃，所述有源层薄膜的厚度为1000埃 6000 埃；步骤1022、利用化学汽相沉积方法在基板上继续沉积数据线金属薄膜，通过掩膜版曝光工艺和化学刻蚀工艺形成包括数据线、第一源极、第一漏极、第二源极、第二漏极的图形，并在有源层位置形成沟道。利用本实施例方法可制得如图5所示的阵列基板，其具体结构可参见上述本发明阵列基板实施例中的说明，在此不在赘述。图8为本发明实施例四提供的液晶面板的结构示意图。具体地，如图8所示，本实施例液晶面板包括阵列基板10、彩膜基板20以及设置在阵列基板10和彩膜基板20之间的液晶层30，且该阵列基板10可采用上述本发明实施例所述的阵列基板，或者为采用上述本发明实施例所述的阵列基板制造方法制成的阵列基板，其具体结构可参考上述本发明阵列基板或方法实施例的说明，在此不再赘述。本实施例液晶面板工作过程中，在对阵列基板上的像素电极进行电压反转时，可通过阵列基板上设置的作为共享电荷开关的第二薄膜晶体管，使同一行上电压极性相反的相邻两个像素电极上的电荷进行中和，从而实现对像素电极的预充电，避免了像素电极上电压反转时电能消耗较大的问题，降低了 TFT-LCD工作时的电能消耗，具有较好的节能效^ ο最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种阵列基板，包括交叉形成在基板上的栅线和数据线，栅线和数据线限定的像素单元内设置有像素电极和作为像素电极开关的第一薄膜晶体管；其特征在于，控制位于同行的多个像素电极工作的第一栅线之前的第二栅线连接有第二薄膜晶体管，所述第二薄膜晶体管的第二栅极与所述第二栅线连接，所述第二薄膜晶体管的第二源极和第二漏极分别与所述位于同行的多个像素电极中相邻的两个像素电极连接，且每个像素电极仅与一个第二薄膜晶体管连接。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第二栅线为与所述第一栅线相邻的栅线。
3.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，控制首行的多个像素电极的栅线之前，设置有与位于首行像素区域内第二薄膜晶体管的栅极连接的栅线。
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，位于首行的第二薄膜晶体管的栅极与位于尾行的栅线连接。
5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第二薄膜晶体管的第二源极、 第二栅极和第二漏极分别与所述第一薄膜晶体管的第一源极、第一栅极和第一漏极同层设置。
6.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板采用点反转或列反转驱动方式驱动。
7.—种阵列基板的制造方法，包括在基板上形成栅线、数据线、作为像素电极开关的第一薄膜晶体管和像素电极的步骤，其特征在于，在形成所述第一薄膜晶体管的同时，对应形成作为电荷分享开关的第二薄膜晶体管， 所述第二薄膜晶体管与控制位于同行的多个像素电极工作的第一栅线之前的第二栅线连接，所述第二薄膜晶体管的第二栅极与所述第二栅线连接，所述第二薄膜晶体管的第二源极和第二漏极分别与所述位于同行的多个像素电极中相邻的两个像素电极连接，且每个像素电极仅与一个第二薄膜晶体管连接。
8.根据权利要求7所述的阵列基板的制造方法，其特征在于，在基板上形成栅线、数据线、第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管以及像素电极的步骤包括在基板上沉积栅金属薄膜，通过构图工艺形成包括栅扫描线、第一栅极和第二栅极的图形；在基板上继续沉积栅绝缘层薄膜、有源层薄膜和数据线金属薄膜，通过构图工艺形成包括数据线、第一源极、第一漏极、第二源极、第二漏极、第一有源层和第二有源层的图形， 所述第一源极与所述数据线连接，所述第一栅极、第一源极、第一有源层和第一漏极构成所述第一薄膜晶体管，所述第二栅极、第二源极、第二有源层和第二漏极构成所述第二薄膜晶体管；在基板上继续形成钝化层薄膜，通过构图工艺在所述第一漏极、第二漏极和第二源极处形成钝化层过孔图形，所述钝化层过孔包括第一漏极过孔、第二漏极过孔和第二源极过孔；在基板上继续沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成包括像素电极的图形，所述像素电极通过第一漏极过孔和第一漏极连接，且所述像素电极还通过第二漏极过孔和第二漏极连接，或者所述像素电极还通过第二源极过孔和第二源极连接。
9. 一种液晶面板，包括阵列基板、彩膜基板以及设置在阵列基板和彩膜基板之间的液晶层，其特征在于，所述阵列基板为采用权利要求1 6任一所述的阵列基板。
全文摘要
本发明公开了阵列基板及其制造方法、液晶面板。该阵列基板包括交叉形成在基板上的栅线和数据线，栅线和数据线限定的像素单元内设置有像素电极和作为像素电极开关的第一薄膜晶体管；控制位于同行的多个像素电极工作的第一栅线之前的第二栅线连接有第二薄膜晶体管，所述第二薄膜晶体管的第二栅极与所述第二栅线连接，所述第二薄膜晶体管的第二源极和第二漏极分别与所述位于同行的多个像素电极中相邻的两个像素电极连接，且每个像素电极仅与一个第二薄膜晶体管连接。本发明技术方案可通过第二薄膜晶体管将相邻两像素电极的电荷进行中和，对像素电极预充电，可有效降低液晶显示器的能耗。
文档编号H01L21/77GK102347327SQ20101024571
公开日2012年2月8日 申请日期2010年8月4日 优先权日2010年8月4日
发明者秦纬 申请人:北京京东方光电科技有限公司