具有高开口率的液晶显示装置的制作方法
专利名称：具有高开口率的液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示装置，尤其涉及一种具有高开口率的液晶显示装置。
背景技术：
显示面板目前已被广泛的应用，诸如薄膜晶体管液晶显示器(TFT IXD)、有机发光二极管显示器(OLED)、低温多晶硅(LTPQ显示器以及等离子体显示器(PDP)等。请参考图1，图1为公知的显示面板100的示意图。显示面板100为一薄膜晶体管液晶显示面板，
包括有多个呈阵列状排列的像素112，像素112通过多条数据线Dp D2.....Dn与多条栅极
线A、G2.....Gm控制，其中数据线耦接至数据驱动电路114并受其驱动，而栅极线耦接至
栅极驱动电路116并受其驱动。此外，显示面板100还与印刷电路板118耦接，而印刷电路板118上的电路可将图像信号转换为电压信号并将电压信号通过控制总线(bus) 120传送至数据驱动电路114，印刷电路板118上的电路另可将时序信号转换为电压信号并将电压信号通过控制总线120传送至栅极驱动电路116。基于设计上及成本上的考虑，近年来将栅极驱动电路结构直接制作于显示面板上的作法已逐渐取代传统利用外部栅极驱动晶片驱动像素的作法。请参考图2，图2为整合于显示面板100的阵列栅极驱动(gate driver on array, GOA)电路200的示意图。如图 2所示，阵列栅极驱动电路200耦接于显示面板100，其作用在于产生固定时序的脉冲并传送至显示面板100，以控制像素中薄膜晶体管的开启与关闭。阵列栅极驱动电路200包括多条信号线U、L2、L3、L4，多个薄膜晶体管I\、T2、T3、T4，电容C1以及导线I。信号线L1用以传输一电压信号Vss、信号线L2用于传输一起始脉冲(start pulse)信号Vst、信号线L3用以传输一反相时钟脉冲(complementary clock)信号Vx。lk，而信号线L4用以传输一时钟脉冲 (clock)信号V。lk。导线W1的作用在于将信号线例如信号线L4的信号传递至内部元件(如薄膜晶体管T2)。为了使液晶面板达到高对比及达到节省背光功率的目的，液晶面板在设计上通常以开口率(aperture ratio)为重要的考虑因素。液晶面板的开口率也就是指透光比率，开口率越高，光源消耗在液晶面板上面的比例就越低，因此，透射的光线也就越多。目前已有通过减少面板像素区内的晶体管元件大小以增加面板开口率的应用，例如在图1及图2中， 像素112内的晶体管元件大小可通过缩短其沟道长度而变小。当像素112内的晶体管元件变小时，像素112的透光面积便相对增加，此时显示面板100的开口率得到提升。为了符合显示面板的边框越做越窄的诉求，缩小阵列栅极驱动电路的体积成为重要的议题，通常可通过缩短其上的薄膜晶体管沟道长度以达到将阵列栅极驱动电路200最小化的目的。然而，上述方法将影响显示面板的操作稳定性，例如在图2的阵列栅极驱动电路200中，薄膜晶体管T1的沟道长度缩短后，薄膜晶体管的临界电压(threshold voltage) 会随之变小，导致流向T1的漏电流Itw也随之增大而使电路功能异常，进而损害显示面板 100在操作时的稳定性。
发明内容
为了解决现有技术的缺陷，本发明的一实施例提供一种液晶显示装置，包括一像素阵列及一栅极驱动电路。该像素阵列包括多个第一氧化物薄膜晶体管，所述多个第一氧化物薄膜晶体管中的具有最短的沟道长度的第一氧化物薄膜晶体管具有一第一沟道长度； 该栅极驱动电路耦接于该像素阵列，用以驱动该像素阵列，该栅极驱动电路包括多个第二氧化物薄膜晶体管，所述多个第二氧化物薄膜晶体管中的具有最长的沟道长度的第二氧化物薄膜晶体管具有一第二沟道长度，该第二沟道长度与该第一沟道长度的比值大于1. 5。本发明的另一实施例提供一种液晶显示装置，包括一像素阵列及一栅极驱动电路。该像素阵列包括多个第一氧化物薄膜晶体管，所述多个第一氧化物薄膜晶体管具有一第一沟道长度；该栅极驱动电路耦接于该像素阵列，用以驱动该像素阵列，该栅极驱动电路包括多个第二氧化物薄膜晶体管，所述多个第二氧化物薄膜晶体管具有一第二沟道长度， 该第二沟道长度与该第一沟道长度的比值大于1. 5。通过本发明所提供的液晶显示装置，显示面板可在不损害操作稳定性的情况下提升面板开口率。
图1为公知的显示面板的示意图。图2为整合于图1的阵列栅极驱动电路的示意图。图3为本发明液晶显示装置的示意图。主要附图标记说明100显示面板112像素114数据驱动电路116栅极驱动电路118印刷电路板120控制总线200阵列栅极驱动电路300液晶显示装置301栅极驱动电路302像素阵列D1至Dn数据线G1至Gm栅极线L1至L4信号线Ioff漏电流1\至1\薄膜晶体管W1导线Vss电压信号Vst起始脉冲信号Vclk时钟脉冲信号
Vxclk反相时钟脉冲信号
具体实施例方式请参见图3，图3为本发明液晶显示装置300的示意图。液晶显示装置300包括一像素阵列302及一栅极驱动电路301，可以一阵列栅极驱动(GOA)电路来实现。栅极驱动电路301耦接于像素阵列302，用以驱动像素阵列302。在本发明第一实施例中，若像素阵列302中具有最短沟道长度的第一氧化物薄膜晶体管的沟道长度为一第一沟道长度，以及栅极驱动电路301中具有最长沟道长度的第二氧化物薄膜晶体管的沟道长度为一第二沟道长度，则第二沟道长度与第一沟道长度的比值大于1. 5。在本发明第二实施例中，若像素阵列302中多个第一氧化物薄膜晶体管的沟道长度实质上为一第一沟道长度，以及栅极驱动电路301中多个第二氧化物薄膜晶体管的沟道长度实质上为一第二沟道长度，则第二沟道长度与第一沟道长度的比值大于1. 5。在本发明第一及第二实施例中，像素阵列302中多个第一氧化物薄膜晶体管的沟道长度实质上介于3微米及5微米之间，且栅极驱动电路301中多个第二氧化物薄膜晶体管的沟道长度实质上大于8微米。第一氧化物薄膜晶体管及第二氧化物薄膜晶体管的临界电压随沟道长度减小而偏负，即第一氧化物薄膜晶体管及第二氧化物薄膜晶体管的沟道长度越小，导通第一氧化物薄膜晶体管及第二氧化物薄膜晶体管所需的电压就越低。通过第一实施例及第二实施例液晶显示装置300的设置，即第二沟道长度与第一沟道长度的比值大于1. 5的设置，可使栅极驱动电路301中多个第二氧化物薄膜晶体管的沟道长度不至于因为过短而造成薄膜晶体管的临界电压过低，而导致流向薄膜晶体管的漏电流过大而使电路功能异常，损害显示面板在操作时的的稳定性。因此，本发明的液晶显示装置300可在不损害操作稳定性的情况下提升面板开口率。综上所述，本发明通过在显示面板中，对像素阵列的氧化物薄膜晶体管与栅极驱动电路的氧化物薄膜晶体管的沟道长度比值的设置，使显示面板进行开口率相关的设计时，不会将栅极驱动电路内的氧化物薄膜晶体管的沟道长度过度缩短，因此可避免栅极驱动电路内的氧化物薄膜晶体管的临界电压过低而损害显示面板在操作时的稳定性。以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种液晶显示装置，包括一像素阵列，包括多个第一氧化物薄膜晶体管，所述多个第一氧化物薄膜晶体管中的具有最短的沟道长度的第一氧化物薄膜晶体管具有一第一沟道长度；及一栅极驱动电路，耦接于该像素阵列，用以驱动该像素阵列，该栅极驱动电路包括多个第二氧化物薄膜晶体管，所述多个第二氧化物薄膜晶体管中的具有最长的沟道长度的第二氧化物薄膜晶体管具有一第二沟道长度，该第二沟道长度与该第一沟道长度的比值大于 1. 5。
2.一种液晶显示装置，包括一像素阵列，包括多个第一氧化物薄膜晶体管，所述多个第一氧化物薄膜晶体管具有一第一沟道长度；及一栅极驱动电路，耦接于该像素阵列，用以驱动该像素阵列，该栅极驱动电路包括多个第二氧化物薄膜晶体管，所述多个第二氧化物薄膜晶体管具有一第二沟道长度，该第二沟道长度与该第一沟道长度的比值大于1. 5。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中所述多个第一氧化物薄膜晶体管及所述多个第二氧化物薄膜晶体管的临界电压随沟道长度减小而偏负。
4.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中该栅极驱动电路为一阵列栅极驱动电路。
5.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中该第一沟道长度介于3微米及5微米之间。
6.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中该第二沟道长度大于8微米。
全文摘要
具有高开口率的液晶显示装置，其包括一像素阵列及一栅极驱动电路。该像素阵列包括多个第一氧化物薄膜晶体管，所述多个第一氧化物薄膜晶体管具有一第一沟道长度；该栅极驱动电路耦接于该像素阵列，用以驱动该像素阵列，该栅极驱动电路包括多个第二氧化物薄膜晶体管，所述多个第二氧化物薄膜晶体管具有一第二沟道长度，该第二沟道长度与该第一沟道长度的比值大于1.5。通过本发明所提供的液晶显示装置，显示面板可在不损害操作稳定性的情况下提升面板开口率。
文档编号G09G3/36GK102566112SQ201110394969
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月28日 优先权日2011年10月19日
发明者陈培铭, 陈铭耀 申请人:友达光电股份有限公司
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示装置，尤其涉及一种具有高开口率的液晶显示装置。
背景技术：
显示面板目前已被广泛的应用，诸如薄膜晶体管液晶显示器(TFT IXD)、有机发光二极管显示器(OLED)、低温多晶硅(LTPQ显示器以及等离子体显示器(PDP)等。请参考图1，图1为公知的显示面板100的示意图。显示面板100为一薄膜晶体管液晶显示面板，
包括有多个呈阵列状排列的像素112，像素112通过多条数据线Dp D2.....Dn与多条栅极
线A、G2.....Gm控制，其中数据线耦接至数据驱动电路114并受其驱动，而栅极线耦接至
栅极驱动电路116并受其驱动。此外，显示面板100还与印刷电路板118耦接，而印刷电路板118上的电路可将图像信号转换为电压信号并将电压信号通过控制总线(bus) 120传送至数据驱动电路114，印刷电路板118上的电路另可将时序信号转换为电压信号并将电压信号通过控制总线120传送至栅极驱动电路116。基于设计上及成本上的考虑，近年来将栅极驱动电路结构直接制作于显示面板上的作法已逐渐取代传统利用外部栅极驱动晶片驱动像素的作法。请参考图2，图2为整合于显示面板100的阵列栅极驱动(gate driver on array, GOA)电路200的示意图。如图 2所示，阵列栅极驱动电路200耦接于显示面板100，其作用在于产生固定时序的脉冲并传送至显示面板100，以控制像素中薄膜晶体管的开启与关闭。阵列栅极驱动电路200包括多条信号线U、L2、L3、L4，多个薄膜晶体管I\、T2、T3、T4，电容C1以及导线I。信号线L1用以传输一电压信号Vss、信号线L2用于传输一起始脉冲(start pulse)信号Vst、信号线L3用以传输一反相时钟脉冲(complementary clock)信号Vx。lk，而信号线L4用以传输一时钟脉冲 (clock)信号V。lk。导线W1的作用在于将信号线例如信号线L4的信号传递至内部元件(如薄膜晶体管T2)。为了使液晶面板达到高对比及达到节省背光功率的目的，液晶面板在设计上通常以开口率(aperture ratio)为重要的考虑因素。液晶面板的开口率也就是指透光比率，开口率越高，光源消耗在液晶面板上面的比例就越低，因此，透射的光线也就越多。目前已有通过减少面板像素区内的晶体管元件大小以增加面板开口率的应用，例如在图1及图2中， 像素112内的晶体管元件大小可通过缩短其沟道长度而变小。当像素112内的晶体管元件变小时，像素112的透光面积便相对增加，此时显示面板100的开口率得到提升。为了符合显示面板的边框越做越窄的诉求，缩小阵列栅极驱动电路的体积成为重要的议题，通常可通过缩短其上的薄膜晶体管沟道长度以达到将阵列栅极驱动电路200最小化的目的。然而，上述方法将影响显示面板的操作稳定性，例如在图2的阵列栅极驱动电路200中，薄膜晶体管T1的沟道长度缩短后，薄膜晶体管的临界电压(threshold voltage) 会随之变小，导致流向T1的漏电流Itw也随之增大而使电路功能异常，进而损害显示面板 100在操作时的稳定性。
发明内容
为了解决现有技术的缺陷，本发明的一实施例提供一种液晶显示装置，包括一像素阵列及一栅极驱动电路。该像素阵列包括多个第一氧化物薄膜晶体管，所述多个第一氧化物薄膜晶体管中的具有最短的沟道长度的第一氧化物薄膜晶体管具有一第一沟道长度； 该栅极驱动电路耦接于该像素阵列，用以驱动该像素阵列，该栅极驱动电路包括多个第二氧化物薄膜晶体管，所述多个第二氧化物薄膜晶体管中的具有最长的沟道长度的第二氧化物薄膜晶体管具有一第二沟道长度，该第二沟道长度与该第一沟道长度的比值大于1. 5。本发明的另一实施例提供一种液晶显示装置，包括一像素阵列及一栅极驱动电路。该像素阵列包括多个第一氧化物薄膜晶体管，所述多个第一氧化物薄膜晶体管具有一第一沟道长度；该栅极驱动电路耦接于该像素阵列，用以驱动该像素阵列，该栅极驱动电路包括多个第二氧化物薄膜晶体管，所述多个第二氧化物薄膜晶体管具有一第二沟道长度， 该第二沟道长度与该第一沟道长度的比值大于1. 5。通过本发明所提供的液晶显示装置，显示面板可在不损害操作稳定性的情况下提升面板开口率。
图1为公知的显示面板的示意图。图2为整合于图1的阵列栅极驱动电路的示意图。图3为本发明液晶显示装置的示意图。主要附图标记说明100显示面板112像素114数据驱动电路116栅极驱动电路118印刷电路板120控制总线200阵列栅极驱动电路300液晶显示装置301栅极驱动电路302像素阵列D1至Dn数据线G1至Gm栅极线L1至L4信号线Ioff漏电流1\至1\薄膜晶体管W1导线Vss电压信号Vst起始脉冲信号Vclk时钟脉冲信号
Vxclk反相时钟脉冲信号
具体实施例方式请参见图3，图3为本发明液晶显示装置300的示意图。液晶显示装置300包括一像素阵列302及一栅极驱动电路301，可以一阵列栅极驱动(GOA)电路来实现。栅极驱动电路301耦接于像素阵列302，用以驱动像素阵列302。在本发明第一实施例中，若像素阵列302中具有最短沟道长度的第一氧化物薄膜晶体管的沟道长度为一第一沟道长度，以及栅极驱动电路301中具有最长沟道长度的第二氧化物薄膜晶体管的沟道长度为一第二沟道长度，则第二沟道长度与第一沟道长度的比值大于1. 5。在本发明第二实施例中，若像素阵列302中多个第一氧化物薄膜晶体管的沟道长度实质上为一第一沟道长度，以及栅极驱动电路301中多个第二氧化物薄膜晶体管的沟道长度实质上为一第二沟道长度，则第二沟道长度与第一沟道长度的比值大于1. 5。在本发明第一及第二实施例中，像素阵列302中多个第一氧化物薄膜晶体管的沟道长度实质上介于3微米及5微米之间，且栅极驱动电路301中多个第二氧化物薄膜晶体管的沟道长度实质上大于8微米。第一氧化物薄膜晶体管及第二氧化物薄膜晶体管的临界电压随沟道长度减小而偏负，即第一氧化物薄膜晶体管及第二氧化物薄膜晶体管的沟道长度越小，导通第一氧化物薄膜晶体管及第二氧化物薄膜晶体管所需的电压就越低。通过第一实施例及第二实施例液晶显示装置300的设置，即第二沟道长度与第一沟道长度的比值大于1. 5的设置，可使栅极驱动电路301中多个第二氧化物薄膜晶体管的沟道长度不至于因为过短而造成薄膜晶体管的临界电压过低，而导致流向薄膜晶体管的漏电流过大而使电路功能异常，损害显示面板在操作时的的稳定性。因此，本发明的液晶显示装置300可在不损害操作稳定性的情况下提升面板开口率。综上所述，本发明通过在显示面板中，对像素阵列的氧化物薄膜晶体管与栅极驱动电路的氧化物薄膜晶体管的沟道长度比值的设置，使显示面板进行开口率相关的设计时，不会将栅极驱动电路内的氧化物薄膜晶体管的沟道长度过度缩短，因此可避免栅极驱动电路内的氧化物薄膜晶体管的临界电压过低而损害显示面板在操作时的稳定性。以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种液晶显示装置，包括一像素阵列，包括多个第一氧化物薄膜晶体管，所述多个第一氧化物薄膜晶体管中的具有最短的沟道长度的第一氧化物薄膜晶体管具有一第一沟道长度；及一栅极驱动电路，耦接于该像素阵列，用以驱动该像素阵列，该栅极驱动电路包括多个第二氧化物薄膜晶体管，所述多个第二氧化物薄膜晶体管中的具有最长的沟道长度的第二氧化物薄膜晶体管具有一第二沟道长度，该第二沟道长度与该第一沟道长度的比值大于 1. 5。
2.一种液晶显示装置，包括一像素阵列，包括多个第一氧化物薄膜晶体管，所述多个第一氧化物薄膜晶体管具有一第一沟道长度；及一栅极驱动电路，耦接于该像素阵列，用以驱动该像素阵列，该栅极驱动电路包括多个第二氧化物薄膜晶体管，所述多个第二氧化物薄膜晶体管具有一第二沟道长度，该第二沟道长度与该第一沟道长度的比值大于1. 5。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中所述多个第一氧化物薄膜晶体管及所述多个第二氧化物薄膜晶体管的临界电压随沟道长度减小而偏负。
4.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中该栅极驱动电路为一阵列栅极驱动电路。
5.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中该第一沟道长度介于3微米及5微米之间。
6.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中该第二沟道长度大于8微米。
全文摘要
具有高开口率的液晶显示装置，其包括一像素阵列及一栅极驱动电路。该像素阵列包括多个第一氧化物薄膜晶体管，所述多个第一氧化物薄膜晶体管具有一第一沟道长度；该栅极驱动电路耦接于该像素阵列，用以驱动该像素阵列，该栅极驱动电路包括多个第二氧化物薄膜晶体管，所述多个第二氧化物薄膜晶体管具有一第二沟道长度，该第二沟道长度与该第一沟道长度的比值大于1.5。通过本发明所提供的液晶显示装置，显示面板可在不损害操作稳定性的情况下提升面板开口率。
文档编号G09G3/36GK102566112SQ201110394969
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月28日 优先权日2011年10月19日
发明者陈培铭, 陈铭耀 申请人:友达光电股份有限公司
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