[发明专利]液晶显示面板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶显示面板以及其相关制造方法，尤指一种将透明导电层直接电性连接数据线和薄膜晶体管的液晶显示面板以及其相关制造方法。

背景技术

功能先进的显示器渐成为现今消费电子产品的重要特色，其中液晶显示器已经逐渐成为各种电子设备如行动电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、计算机屏幕或笔记型计算机屏幕所广泛应用具有高分辨率彩色屏幕的显示器。

图1是显示现有技术中液晶显示器(Liquid crystal display，LCD)常用的像素单元(pixel unit)布局示意图。液晶显示器包括扫描线(gate line)1、数据线(data line)3、存储电容的下电极(Com line)2、主动层(active layer)6、像素电极(pixel electrode)9以及存储电容10。其中用以实现像素电极(如：透明导电层ITO)与数据线3电性连接的接触窗口(VIA)5设置在像素电极9对应的位置上。

一般而言，一个像素仅会对应到一条扫描线与一条数据线。图2为图1中的A、B、C点所对应的横截面示意图。扫描线1与公共电压线2由第一金 属层形成，而数据线3与漏极(drain)4、源极(source)5都由第二金属层构成，所以当扫描线1的电压高于开启电压(threshold voltage)时，数据线9所携带的数据电压便会由第二金属层M2经过主动层6中再回到第二金属层，之后通过一个透明导电层(ITO)7的接触窗口8让像素电极9充电至数据线3的电位。图2所示的截面图中包含：第一金属层构成与闸极电性连接的扫描线1与公共电压线2、隔离层(isolator layer)12、欧姆接触层13、主动层6、薄膜晶体管(Thin film transistor，TFT的)源极5与漏极4构成的第二金属层、透明导电层7以及钝化层11。

当前，液晶显示技术正在朝大画面和高画质的方向发展。为了获得更高的显示画质，有必要进一步提高液晶面板的画面刷新频率(frame rate)。现有的由薄膜晶体管形成的有源矩阵(active matrix)电路的结构相对固定，将不利于画面刷新频率的提高。请参阅图3，图3是显示现有技术中有源矩阵电路的结构示意图。举例而言，若一个分辨率为：1920×1080的液晶面板在120赫兹(Hz)的画面刷新频率下正常工作时，其最大的有效充电时间t_{charging_120Hz}为(计算时暂不考虑预留空白的时间)：

tcharging_120Hz=1000000120×1080≈7.7(μsec)]]>

采用同样的计算方式，在画面刷新频率为240Hz的操作下，其最大的有效充电时间约为3.86μsec。这样的充电时间在考虑信号延迟(RC delay)与TFT有效的充电能力是不太够的。为解决上述问题，通常是将数据线的数目加倍，如图4所示，是显示现有技术中可实现较高画面刷新频率的有源矩阵电路的结构示意图。上下相邻的两像素原本需要两个栅极开启时间才可以分别将各自对应像素电极充电至设定电位，转变为在一个栅极开启时间内就可 以通过两条不同的数据线来寻址上下两相邻的像素，即使在240Hz的操作下，其最大的有效充电时间仍能维持在7.7μsec。

请参阅图5，图5是显示相邻三个像素电极共享一栅极开启时间的应用要求下的电路结构示意图。若类似于上述设计原理，将相邻的三个像素电极9a-9c共享一栅极开启时间，则对应相邻的三条的数据线3a-3c就必须增加一对接触窗口(如虚线框所示)与透明导电层来将中间数据线的信号传递至相对应的TFT的漏极，这将会增加对开口率(aperture ratio)以及亮度的不良影响。