专利名称：一种薄膜晶体管液晶显示器件的阵列结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示器件的领域，尤其涉及薄膜晶体管液晶显示器件(TFT-LCD)的阵列结构设计。
背景技术：
薄膜晶体管液晶显示器件(TFT-LCD)技术中，依赖排列成矩阵的像素点来实现画面的显示(比如解像度为VGA的显示器件，由640*480个像素组成)，而每个像素，由红，绿，蓝三种颜色的亚像素构成。要显示一幅完整的画面，就要控制每个亚象素上的亮度。亚像素点的结构如图1所示，等效的电路图如图2所示。当某一行上的栅电极(Gate)加上开启电压(Von)，TFT器件打开时，源、漏极导通，给定的信号从数据线(Data Line)上加入到亚像素电极上。亚像素电极上一定的电压，决定了对应亚像素区域上的亮度。但是因为栅极和漏极存在一定的交叠，并因此产生了栅极和漏极之间的寄生电容Cgd，当栅电极上加上关闭电压(Voff)，薄膜晶体管(TFT)器件关闭的时候，Cgd会引起亚像素上电压的跳变，这样的电压变化称为跳变电压(ΔVp)，如图3所表示。计算公式为ΔVp=CgdCgd+CLC+CstΔVg.]]>其中，CLC是液晶层的电容，Cst是存贮电容，ΔVg是栅电极(Gate)电压从开启电压(Von)变到关闭电压(Voff)时产生的电压变化。交叠面积的大小，影响了跳变电压(ΔVp)的大小。如图3所示。实际生产过程中，由于源漏电极(S/D)相对于栅电极(Gate)的位置会发生x或者y方向的偏移，其中x方向的偏移会使交叠面积发生变化，影响Cgd，进而产生跳变电压偏移(ΔVp diff)，如图4.1所示。举例来说，当希望整个显示画面为灰色时，不同区域上跳变电压偏移(ΔVp diff)会导致某些区域亮度过高(发白)，某些区域亮度不足(发黑)。
即在实际工艺中，交叠面积的大小难免不均，就会造成跳变电压(ΔVp)的不均，进而造成像素上电压的不规则偏移。那么液晶显示屏的画面就会产生视觉上的不均匀性(Mura)，从而影响画面品质。
发明内容
因此，本发明目的是提供一种通过减小薄膜晶体管液晶显示器件像素设计中漏极(Drain)与栅极(Gate)可变交叠区和必然交叠区宽度平均关键尺寸(CDCritical Dimension)比来减小跳变电压偏差(ΔVp diff)的方法，从而来提高画面显示的质量的薄膜晶体管的阵列结构设计。
为了实现上述目的，本发明提供一种薄膜晶体管液晶显示器件的阵列结构，包括玻璃基板，形成于玻璃基板上的栅线，栅电极，源、漏电极，数据线以及像素电极，其中源、漏电极与栅电极存在交叠，其特征在于漏电极在栅电极上可变交叠区的平均宽度小于必然交叠区的平均宽度。
其中，所述可变交叠区的宽度和必然交叠区的宽度可以均为均匀的；也可仅为必然交叠区的宽度为均匀的，而可变交叠区的宽度为变化的，且这种变化即可为线性也可为非线性，还可以为线性与非线性的结合；还可以为必然交叠区的宽度和可变交叠区的宽度均为变化的，且这种变化即可为线性也可为非线性，还可以为线性与非线性的结合。
本发明中的可变交叠区的平均宽度和必然交叠区的平均宽度从现有技术的1∶1的均匀结构，改造为小于1∶1的不均匀结构。这种不均匀结构，在源漏电极和栅电极发生相对漂移的时候，会减小交叠面积的变化，所引发的跳变电压偏差也相对较小，显示画面上的不均匀情况也就不那么明显，从而改善了显示画面的均匀性。
下面结合说明书附图和具体实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为TFT-LCD的分辨率、像素、亚像素、亚像素结构。
图2为单个亚像素的等效电路。
图3为亚像素信号电压变化曲线。
图4.1为S/D在X和Y方向移动的示意图。
图4.2为传统设计必然交叠区和可变交叠区的宽度CD(y方向CD)比A/B等于1∶1示意图。
图4.3为新设计中必然交叠区和可变交叠区的宽度CD(y方向CD)比A/B小于1∶1示意图。
图5为某型号产品新旧设计品跳变电压偏差和交叠面积的变化关系。
图6为必然变交叠区宽度为均匀的而可变交叠区宽度为线性变化的示意图。
图7为必然交叠区宽度为均匀的而可变交叠区宽度为非线性变化示意图。
图8为可变交叠区宽度与必然交叠区宽度均为线性变化示意图。
具体实施例方式
如图4.2所示，虚线右边所表示的区域是在工艺中可能变化的交叠区域，本发明称可变交叠区，虚线左边所表示的区域是在工艺中不可能变化的交叠区域，本发明称必然交叠区，具体的数值要根据实际生产中的测定结果来得到。传统的设计方法，简单的将可变交叠区的宽度和必然交叠区的宽度设计为1∶1。本发明中，在工艺允许的范围之内减少可变交叠区的平均宽度，增加必然交叠区的平均宽度，使平均宽度比例不足1∶1(比如设计成1∶1.5，1∶2等等)，那么在实际工艺过程中，当产生x方向偏移的时候，新的设计方法所产生的面积变化比传统方式小，所引发的跳变电压偏差(ΔVp diff)也相对较小，显示画面上的不均匀情况也就不那么明显。
实施例一可变交叠区与必然交叠区为宽度均为均匀的如图4.3所示，将可变交叠区的宽度设计为均匀的，必然交叠区的宽度也设计为均匀的，但可变交叠区的宽度与必然交叠区的宽度比小于1。
如，某一型号产品的相关数据如下设计值Cgd＝19.1，Clc(mean)＝186.5，Cst＝124.2，Vgh＝22v，Vgl＝-5.5v，用公式计算出ΔVp＝1.5926v。根据实际测定的该型号产品亮度和像素上电压的依赖关系，在灰度64下，变化1个灰度级需要电压改变0.01284v。下面比较传统设计方式和两种新的设计方式，当交叠位置变化时，灰度的变化情况。
其中，旧设计中，如图4.2所示，可变区域和必然交叠区的宽度CD(y方向CD)比为1∶1，新设计中，如图4.3所示，虚线左边为必然交叠区，虚线右边为可变交叠区，其中可变区域和必然交叠区的宽度CD(y方向CD)小于1。新设计1中，可变区和必然交叠区宽度CD比为1∶1.33，新设计2中，可变交叠区和必然交叠区宽度CD比为1∶1.93。
从上述数据和图5可以看出，可变交叠区的宽度CD相对于必然交叠区的平均CD越小，当交叠面积(Over Lay)变化时，跳变电压偏差(ΔVp diff)变化越不明显。因为灰度变化的变化率和跳变电压(ΔVp)相同，所以图5采用ΔVp变化来代替灰度变化，实际反映的趋势是一样的。
对照图4.1、图4.2、图4.3及图5可以看到，将A、B区域的平均CD设计成为小于1∶1的方式，可以有效地减少工程中x方向偏移造成的面积变化，从而减少ΔVp变化和灰度变化，减少视觉上的不均一性。
实施例二必然变交叠区宽度为均匀的而可变交叠区宽度为线性变化如图6所示，虚线左边为必然交叠区，虚线右边为可变交叠区，将可变交叠区的宽度设计为均匀的，而必然交叠区的宽度设计为线性变化的，且可变交叠区的平均宽度与必然交叠区的宽度比小于1，其中线性斜率可根据结构和需求自由设计。
同具体实施例一，可变交叠区的宽度CD相对于必然交叠区的平均CD越小，当交叠面积(Over Lay)变化时，跳变电压偏差(ΔVp diff)变化越不明显。
同具体实施例一，将A、B区域的平均CD设计成为小于1∶1的方式，可以有效地减少工程中x方向偏移造成的面积变化，从而减少ΔVp变化和灰度变化，减少视觉上的不均一性。
实施例三必然交叠区宽度为均匀的而可变交叠区宽度为非线性变化如图7所示，虚线左边为必然交叠区，虚线右边为可变交叠区，将可变交叠区的宽度设计为均匀的，而必然交叠区的宽度设计为非线性的不均匀变化，且可变交叠区的平均宽度与必然交叠区的宽度比小于1，其中非线性变化的曲率可根据结构和需要自由设计。
同具体实施例一，可变交叠区的宽度CD相对于必然交叠区的平均CD越小，当交叠面积(Over Lay)变化时，跳变电压偏差(ΔVp diff)变化越不明显。
同具体实施例一，将A、B区域的平均CD设计成为小于1∶1的方式，可以有效地减少工程中x方向偏移造成的面积变化，从而减少ΔVp变化和灰度变化，减少视觉上的不均一性。
实施例四可变交叠区宽度与必然交叠区宽度均为线性变化如图7所示，虚线左边为必然交叠区，虚线右边为可变交叠区，将可变交叠区的宽度和必然交叠区的宽度均设计为线性的变化，且可变交叠区的平均宽度与必然交叠区的平均宽度比小于1，线性变化的斜率可根据结构和需要自由设计。
同具体实施例一，可变交叠区的宽度CD相对于必然交叠区的平均CD越小，当交叠面积(Over Lay)变化时，跳变电压偏差(ΔVp diff)变化越不明显。
同具体实施例一，将A、B区域的平均CD设计成为小于1∶1的方式，可以有效地减少工程中x方向偏移造成的面积变化，从而减少ΔVp变化和灰度变化，减少视觉上的不均一性。
以上说明及附示了本发明的特定实施方式，但不言自明，本发明可以由本领域的技术人员进行各种变形来实施，如将可变交叠区的宽度变化设计为线性变化和非线性变化的结合，将必然交叠区的宽度设计为线性变化或非线性变化的结合等。诸如此类可变交叠处的平均宽度改变为比必然交叠区平均宽度小的不均匀构造，都认为是应用了本专利的成果变形了的实施方式等不能脱离本发明的技术思想或展望来个别地理解，必须看作本发明所附的权利要求书内包含的结构。
权利要求
1.一种薄膜晶体管液晶显示器件的阵列结构，包括玻璃基板，形成于玻璃基板上的栅线，栅电极，源、漏电极，数据线以及像素电极，其中源、漏电极形成于栅电极上且与栅电极存在交叠，其特征在于漏电极在栅电极上可变交叠区的平均宽度小于必然交叠区的平均宽度。
2.根据权利要求1所述的一种薄膜晶体管液晶显示器件的阵列结构，其特征在于所述可变交叠区的宽度和必然交叠区的宽度为均匀的。
3.根据权利要求1所述的一种薄膜晶体管液晶显示器件的阵列结构，其特征在于所述必然交叠区的宽度为均匀的，而可变交叠区的宽度为变化的。
4.根据权利要求3所述的一种薄膜晶体管液晶显示器件的阵列结构，其特征在于所述可变交叠区的宽度的变化为线性变化。
5.根据权利要求3所述的一种薄膜晶体管液晶显示器件的阵列结构，其特征在于所述可变交叠区的宽度的变化为未非线性变化。
6.根据权利要求3所述的一种薄膜晶体管液晶显示器件的阵列结构，其特征在于所述可变交叠区的宽度的变化为线性与非线性变化的结合。
7.根据权利要求1所述的一种薄膜晶体管液晶显示器件的阵列结构，其特征在于所述必然交叠区的宽度和可变交叠区的宽度均为变化的。
8.根据权利要求7所述的一种薄膜晶体管液晶显示器件的阵列结构，其特征在于所述必然交叠区的宽度和可变交叠区的宽度变化均为线性变化。
9.根据权利要求7所述的一种薄膜晶体管液晶显示器件的阵列结构，其特征在于所述必然交叠区的宽度和可变交叠区的宽度变化均为非线性变化。
10.根据权利要求7所述的一种薄膜晶体管液晶显示器件的阵列结构，其特征在于所述必然交叠区的宽度和可变交叠区的宽度变化均为线性与非线性变化的结合。
全文摘要
本发明涉及一种薄膜晶体管液晶显示器件的阵列结构，包括玻璃基板，形成于玻璃基板上的栅线，栅电极，源、漏电极，数据线以及像素电极，其中源、漏电极与栅电极存在交叠部分，其特征在于漏电极在栅电极上可变交叠区的平均宽度小于必然交叠区的平均宽度。当源漏电极和栅电极发生相对漂移的时候，本发明会减小交叠面积的变化，所引发的跳变电压偏差也相对较小，显示画面上的不均匀情况也就不那么明显，从而改善了显示画面的均匀性。
文档编号H01L29/66GK101046589SQ200610066419
公开日2007年10月3日 申请日期2006年3月30日 优先权日2006年3月30日
发明者崔祥彦, 严太镕, 周爽 申请人:京东方科技集团股份有限公司