像素结构及其制作方法
专利名称：像素结构及其制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种像素结构及其制作方法。
背景技术：
高级超维场开关技术(Advanced-SuperDimensional Switching ;简称AD_SDS)通过同一平面内像素电极边缘所产生的平行电场以及像素电极层与对电极层间产生的纵向电场形成多维空间复合电场，使液晶盒内像素电极间、电极正上方以及液晶盒上方所有取向液晶分子都能够产生旋转转换，从而提高了平面取向系液晶工作效率并增大了透光效率。高级超维场开关技术可以提高TFT-IXD画面品质，具有高透过率、宽视角、高开口率、低色差、低响应时间、无挤压水波纹(push Mura)波纹等优点。在液晶显示面板中，为了防止液晶老化等问题,需要不断地对液晶显示驱动电压进行反转使得液晶分子在变化的电场中不断改变旋转方向。具体针对高级超维场开关技术的液晶显示器来讲，当像素点中像素电极的电压高于公共电极的电压时，则称该像素点处于正极性；反之，当像素点中像素电极的电压低于公共电极的电压时，则称该像素点处于负极性。对于同一像素点而言，每更新一次图像数据，则该像素点的极性就反转一次，以形成不断变化的电场，实现液晶分子在变化电场中的反转。若一台液晶显示器的刷新率为60HZ，则每16ms反转一次像素点的极性。其中，决定刷新率高低的一个重要因素就是充电时间的长短，也就是说充电时间越短，刷新率就越高。随着3D(3Dimension,三维)显示的出现,对液晶显示器刷新率的要求越来越高，这就需要减少充电时间，使得像素点的极性以更快的速度反转。
发明内容
本发明的实施例提供一种像素结构及其制作方法，以缩短像素的充电时间。为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案—种TFT-IXD像素结构，包括栅线和数据线，以及由所述栅线和数据线限定的像素单元；所述像素单元中形成有像素电极和第一薄膜晶体管，该第一薄膜晶体管位于所述栅线的上方，且所述第一薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极与所述数据线相连接，其漏极与所述像素电极通过一过孔电连接；并且，在所述栅线的下方还形成有第二薄膜晶体管，该第二薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极和漏极分别与所述栅线下方的同一行中相邻的两个像素单元的像素电极通过过孔电连接。一种TFT-IXD像素结构的制作方法，包括在基板上形成有栅线、数据线、分别位于所述栅线上下方的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，以及像素电极；其中，在形成所述第二薄膜晶体管的过程中，该第二薄膜晶体管的栅极与所述栅线同层制作；该第二薄膜晶体管的源极和漏极与所述数据线同层制作；并且，在制作钝化层时形成过孔以连接所述第二薄膜晶体管的源极、漏极与所述栅线下方相邻的两个像素电极。一种TFT-IXD像素结构，包括栅线和第一数据线，以及由所述栅线和第一数据线限定的像素单元；所述像素单元中形成有第一像素电极、第二像素电极和第一薄膜晶体管，该第一像素电极和该第二像素电极分别供予高电压和低电压，该第一薄膜晶体管位于所述栅线的上方，且所述第一薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极与所述第一数据线相连接，其漏极与所述第一像素电极通过一过孔电连接；并且，在所述栅线的下方还形成有第二薄膜晶体管，该第二薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极和漏极分别与所述栅线下方一像素单元的第一像素电极和第二像素电极通过过孔电连接。一种TFT-IXD像素结构的制作方法，包括在基板上形成有栅线、第一数据线、分别位于所述栅线上下方的第一薄膜晶体管 和第二薄膜晶体管，第一像素电极以及第二像素电极；其中，在形成所述第二薄膜晶体管的过程中，该第二薄膜晶体管的栅极与所述栅线同层制作；该第二薄膜晶体管的源极和漏极与所述第一数据线同层制作；并且，在制作钝化层时形成过孔以连接所述第二薄膜晶体管的源极、漏极与所述栅线下方一像素单元的第一像素电极、第二像素电极。本发明实施例提供的TFT-IXD像素结构及其制作方法，通过在每条栅线下方的每一像素单元中增置一个薄膜晶体管，且一条栅线下方的薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极和漏极分别与两个像素电极相连接；在第N(N> I)行栅线打开，即给第N行的各像素单元充电的同时，该栅线下方的薄膜晶体管(即N+1行像素单元中增置的薄膜晶体管)导通，使得与所述薄膜晶体管的源漏极分别相连的两个像素电极可以达到一中间电压，从而使得当第N+1行栅线打开的时候，第N+1行的各像素电极只需从中间电压充电至预期值即可，故能够缩短像素的充电时间，同时还可以减少功耗。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为实施例一提供的TFT-IXD像素结构的俯视图；图2为实施例二提供的TFT-IXD像素结构的俯视图；图3为图2所示的TFT-IXD像素结构中一像素单元的等效电路图；图4为图2所示的TFT-IXD像素结构中一像素单元中的两个像素电极的电压变化效果图；图5为实施例三提供的TFT-IXD像素结构的俯视图。附图标记11_栅线，21-数据线，31、32、33_像素单元，41-公共电极，51、52、53-像素电极，61-第一薄膜晶体管，72-第二薄膜晶体管，02-连接导线；81-第三薄膜晶体管，211-第一数据线，212-第二数据线，511、521-第一像素电极，512、522_第二像素电极；
01-特殊过孔。
具体实施例方式为了在像素点的极性反转的过程中，达到缩短像素的充电时间的目的，本发明将提供下面的多个实施例进行具体阐述，且本发明的多个实施例基于一共同的发明构思在现有技术中的TFT-LCD像素结构的每条栅线下方的每个像素单元中增设一薄膜晶体管，且一条栅线下方 的薄膜晶体管的栅极与该栅线相连看，接，其源极和漏极分别与两个像素电极相连接，使得在第N行的像素充电之时，第N+1行的像素单元中与该增设的薄膜晶体管的源极和漏极分别相连接的两个像素电极达到一中间电压，继而，在给第N+1行的像素充电时，第N+1行的各像素电极只需从中间电压充电至预期值即可；所述两个像素电极可以是同一行的两个相邻像素单元的像素电极，也可以为同一个像素单元中的两个不同的像素电极。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。实施例一如图I所示，本实施提供一种TFT-IXD像素结构，包括栅线11和数据线21，以及由所述栅线11和数据线21限定的像素单元31 ;所述像素单元31中形成有像素电极51和第一薄膜晶体管61，该第一薄膜晶体管61位于所述栅线11的上方，且所述第一薄膜晶体管61的栅极与该栅线11相连接，其源极与所述数据线21相连接，其漏极与所述像素电极51通过一过孔电连接；并且，在所述栅线11的下方还形成有第二薄膜晶体管72，该第二薄膜晶体管72的栅极与该栅线11相连接，其源极和漏极分别与所述栅线11下方的同一行中相邻的两个像素单元32、33的像素电极52、53通过过孔电连接。进一步地,还包括一连接导线02 ;所述连接导线02的一端与一像素单元32中的第二薄膜晶体管72的漏极通过过孔电连接，另一端与另一像素单元33中的像素电极53相连接，且所述一像素单元32和所述另一像素单元33为所述栅线11下方同一行中相邻的两个像素单元；也就是说，第二薄膜晶体管72的源极与像素单元32的像素电极52通过过孔电连接，其漏极与连接导线02的一端通过过孔电连接，该连接导线02的另一端与像素单元33的像素电极53相连接。下面，参考图I针对上述的TFT-IXD像素结构提供其制作方法，该方法包括在基板上形成有栅线11、数据线21、分别位于所述栅线11上下方的第一薄膜晶体管61和第二薄膜晶体管72，以及像素电极51、52、53 ;其中，在形成所述第二薄膜晶体管72的过程中，该第二薄膜晶体管72的栅极与所述栅线11同层制作；该第二薄膜晶体管72的源极和漏极与所述数据线21同层制作；并且，在制作钝化层时形成过孔以连接所述第二薄膜晶体管72的源极、漏极与所述栅线下方相邻的两个像素电极52、53。进一步地，在制作像素电极51、52、53的同时，与所述像素电极51、52、53同层制作一连接导线02 ;该连接 导线02位于同一行相邻的两个像素单元32、33之间，而且该连接导线02的一端与一像素单元32中的第二薄膜晶体管72的漏极通过过孔电连接，另一端与另一像素单元33中的像素电极53相连接。进一步地，还可以在基板上形成第一透明导电薄膜，然后通过构图工艺形成包括公共电极41的图形。另外，本实施例还提供图I所示的TFT-IXD像素结构的一种具体制作方法，该制作方法可以包括步骤a0、在基板上形成第一透明导电薄膜，然后通过构图工艺形成包括公共电极41的图形；进一步的可包括公共电极线图形，公共电极线和公共电极连接；所述透明导电薄膜可以是氧化铟锡ITO薄膜，且所述构图工艺包括曝光、刻蚀、显影以及剥离等工艺。步骤al、在完成步骤a0的基板上形成栅极金属层薄膜，然后通过构图工艺形成栅线11 ;在所述栅线11的上方形成有第一薄膜晶体管61的栅极，且在栅线的下方形成有第二薄膜晶体管72的栅极；栅线11和以上两个栅极为一体结构；公共电极线的图形也可在此步骤形成，公共电极线和公共电极连接；步骤a2、在完成步骤al的基板上依次形成栅绝缘层、半导体、掺杂半导体薄膜，然后该半导体、掺杂半导体薄膜通过构图工艺形成有源层的图形；步骤a3、在完成步骤a2的基板上形成源漏金属层薄膜，然后通过构图工艺形成数据线21以及所述第一薄膜晶体管61、所述第二薄膜晶体管72的源极和漏极；所述第一薄膜晶体管61的源极与所述数据线21相连接；步骤a4、在完成步骤a3的基板上形成钝化层薄膜，然后通过构图工艺在所述第一薄膜晶体管61的漏极以及所述第二薄膜晶体管72的源极和漏极对应的位置上形成过孔；步骤a5、在完成步骤a4的基板上形成第二透明导电薄膜，然后通过构图工艺形成像素电极以及连接导线02 ;所述第一薄膜晶体管61的漏极与所述第二薄膜晶体管72的源极(在本实施例中，图I中第二薄膜晶体管72的左侧称为源极，右侧称为漏极)均通过一过孔与像素电极电连接，所述连接导线02的一端与所述第二薄膜晶体管72的漏极通过过孔电连接，另一端连接与像素电极52处于同一行的相邻像素电极53。图I所示的是AD-SDS模式的阵列基板结构，其实对于TN模式的阵列基板来说，也适用本实施的方案，区别在于像素电极下方无须透明导电薄膜制得的公共电极，公共电极可以和栅线或数据线同层设置，或者将像素电极直接搭接在栅线上形成存储电容即可，无须额外制造公共电极；而且像素电极的形状是板状的，没有狭缝。当然各膜层的顺序也可以有很多情况，比如栅极在最上方等，只要能正常驱动TFT即可。上述的具体制作方法可以作为一参考实施例。本发明实施例提供的TFT-IXD像素结构及其制作方法，通过在每条栅线下方的每一像素单元中增置一个薄膜晶体管72，第N(N ^ I)条栅线下方的薄膜晶体管72的栅极与该栅线相连接，其源极、漏极分别与第N+1行的两个像素单元32、33中的像素电极52、53电连接，从而在第N条栅线打开，即数据线给第N行的各像素单元充电的同时，该栅线下方的薄膜晶体管72导通，使得第N+1行每相邻的两个像素电极连接起来，最终使得第N+1行的所有像素电极的电荷中和，从而可以达到一中间电压，从而使得当N+1行栅线打开的时候，第N+1行的各像素电极只需从中间电压充电至预期值即可，故能够缩短像素的充电时间，同时还可以减少功耗。实施例二如图2所示，本发明实施例提供另一种TFT-IXD像素结构，包括栅线11和第一数据线211，以及由栅线11和第一数据线211限定的像素单元31 ;所述像素单元31中形成有第一像素电极511、第 二像素电极512和第一薄膜晶体管61,该第一像素电极511和该第二像素电极512分别供予高电压和低电压，该第一薄膜晶体管61位于栅线11的上方，且所述第一薄膜晶体管61的栅极与该栅线11相连接，其源极与所述第一数据线211相连接，其漏极与所述第一像素电极511通过一过孔电连接；并且，在所述栅线11的下方还形成有第二薄膜晶体管72，该第二薄膜晶体管72的栅极与该栅线11相连接，其源极和漏极分别与所述栅线11下方一像素单元32的第一像素电极521和第二像素电极522通过过孔电连接。其中，高电压和低电压只是相对而言的。例如，在一次液晶显示图像刷新后，第一像素电极的电压为3V，且第二像素电极的电压为IV，则第一像素电极的电压为高电压，且第二像素电极的电压为低电压；在下一次液晶显示图像刷新时，则各像素单元的电场需要反转，第一像素电极的电压为IV，且第二像素电极的电压为3V，则第一像素电极的电压为低电压，且第二像素电极的电压为高电压。进一步地，该TFT-IXD像素结构还包括第二数据线212和第三薄膜晶体管81 ；所述第二数据线212与所述第一数据线211分别位于所述像素单元的左右两侧；所述第三薄膜晶体管81位于所述栅线11的上方，且所述第三薄膜晶体管81的栅极与该栅线11相连接，其源极与所述第二数据线212相连接，其漏极与所述第二像素电极512通过一过孔电连接。对于上述TFT-IXD像素结构中的一个像素单元的等效电路图可以参考图3，当第N条栅线打开时，第二薄膜晶体管导通，使得与第一数据线电连接的第一像素电极和与第二数据线电连接的第二像素电极上的电压相等，并等于第一像素电极与第二像素电极的中间电压。例如，假设液晶显示图像第m(m> I)次刷新后，该像素单元中的第一像素电极的电压为3V，且第二像素电极的电压为IV ;在进行第m+1次刷新的过程中，第N条栅线打开时，第二薄膜晶体管导通，使得该像素单元中两个像素电极的电压均为中间电压2V，第N+1条栅线打开时，该像素单元的电场需要反转，此时第一像素电极的电压只需从2V降到IV，且第二像素电极的电压从2V升到3V ;很显然，本发明中的方案可以使得充电速度更快，即缩短充电时间，并且还可以有效降低功耗。另外，还可参考图4的仿真图，更加直观地看到一个像素单元的两个像素电极的电压变化当液晶显示图像进行第m次刷新后，一像素单元的第一像素电极的电压(用虚线表示)为4V，第二像素电极的电压(用实线表示)为-2V;在进行第m+1次刷新的过程中，该像素单元的电场反转之前，两个像素电极的电荷中和，达到中间电压IV，此时当该像素单元的栅线打开时，第一像素电极的电压由IV降到-2V，第二像素电极的电压由IV升到4V;显然，可以有效缩短像素的充电时间，且可以降低功耗。需要说明的是，在图4实验结果中的数据与上述的描述中整数值有一定的误差，但并不影响上述描述的效果。下面，参考图2针对上述的TFT-IXD像素结构提供其制作方法，该方法包括在基板上形成有栅线11、第一数据线211、分别位于所述栅线上下方的第一薄膜晶体管61和第二薄膜晶体管72，第一像素电极511、521以及第二像素电极512、522 ;其中，在形成所述第二薄膜晶体管72的过程中，该第二薄膜晶体管72的栅极与所述栅线11同层制作；该第二薄膜晶体管72的源极和漏极与所述第一数据线211同层制作；并且，在制作钝化层时形成过孔以连接所述第二薄膜晶体管72的源极、漏极与所述栅线11下方一像素单元32的第一像素电极521、第二像素电极522。进一步地，在制作第一数据线211的同时，与所述第一数据线211同层制作第二数据线212 ;且所述第二数据线212与所述第一数据线211分别位于所述像素单元32的左右两侧； 在基板上形成有位于所述栅线11上方的第三薄膜晶体管81，该第三薄膜晶体管81的栅极与所述栅线11同层制作，该第三薄膜晶体管81的源极和漏极与所述第二数据线212同层制作；所述第三薄膜晶体端81的源极与所述第二数据线212相连接，并且在制作钝化层时形成过孔以连接所述第三薄膜晶体管81的漏极与第二像素电极512。另外，本实施例还提供图2所示的TFT-IXD像素结构的一种具体制作方法，该制作方法可以包括步骤b0、在基板上形成第一透明导电薄膜，然后通过构图工艺形成包括公共电极41的图形；进一步的可包括公共电极线图形，公共电极线和公共电极连接；步骤bl、在完成步骤b0的基板上形成栅极金属层薄膜，然后通过构图工艺形成栅线；在所述栅线11的上方形成有第一薄膜晶体管61和第三薄膜晶体管81的栅极，且在该栅线11的下方形成有第二薄膜晶体管72的栅极；栅线11和以上两个栅极为一体结构；公共电极线的图形也可在此步骤形成，公共电极线和公共电极连接；步骤b2、在完成步骤bl的基板上依次形成栅绝缘层、半导体、掺杂半导体薄膜，然后该半导体、掺杂半导体薄膜通过构图工艺形成有源层的图形；步骤b3、在完成步骤b2的基板上形成源漏金属层薄膜，然后通过构图工艺形成第一数据线211，第二数据线212以及所述第一薄膜晶体管61、所述第二薄膜晶体管72、所述第三薄膜晶体管81的源极和漏极；所述第一薄膜晶体管61的源极与所述第一数据线211相连接，所述第三薄膜晶体管81的源极与所述第二数据线212相连接；步骤b4、在完成步骤b3的基板上形成钝化层薄膜，然后通过构图工艺在所述第一薄膜晶体管61的漏极，所述第三薄膜晶体管81的漏极以及所述第二薄膜晶体管72的源极和漏极对应的位置上形成过孔；步骤b5、在完成步骤b4的基板上形成第二透明导电薄膜，然后通过构图工艺形成第一像素电极511和第二像素电极512 ;该第一像素电极与所述第一薄膜晶体管61的漏极通过过孔电连接，该第二像素电极512与所述第三薄膜晶体管81的漏极通过过孔电连接，且所述第二薄膜晶体管72的源极和漏极分别与所述栅线下方一像素单元32的第一像素电极521和第二像素电极522通过过孔电连接。作为可变化的实施方式图2中的公共电极41可以没有，只要在两个像素电极之间形成水平电场即可。制作时省略制作公共电极的步骤即可。当然各膜层的顺序也可以有很多情况，比如栅极在最上方等，只要能正常驱动TFT即可。上述的具体制作方法可以作为一参考实施例。本发明实施例提供的TFT-IXD像素结构及其制作方法，通过在一像素单元中增置第三薄膜晶体管，使得第一薄膜晶体管和第三薄膜晶体管可以同时给该像素单元充电，可以加快充电速度，进而有利于提高液晶显示器的刷新率；另外本方案中，还在该像素单元中增置第二薄膜晶体管，于是在第N条栅线打开时，该栅线下方的第二薄膜晶体管导通，使得像素单元中两个像素电极的电压达到一中间电压，从而使得当N+1行栅线打开的时候，该行的每个像素单元中的两个像素电极只需从中间电压充电至预期值即可，故能够缩短像素的充电时间，同时还可以减少功耗。
实施例三如图5所示，本发明实施例提供又一种TFT-IXD像素结构，包括栅线11和第一数据线211，以及由栅线11和第一数据线211限定的像素单元31 ;所述像素单元31中形成有第一像素电极511、第二像素电极512和第一薄膜晶体管61,该第一像素电极511和该第二像素电极512分别供予高电压和低电压，该第一薄膜晶体管61位于栅线11的上方，且所述第一薄膜晶体管61的栅极与该栅线11相连接，其源极与所述第一数据线211相连接，其漏极与所述第一像素电极511通过一过孔电连接；并且，在所述栅线11的下方还形成有第二薄膜晶体管72，该第二薄膜晶体管72的栅极与该栅线11相连接，其源极和漏极分别与所述栅线11下方一像素单元32的第一像素电极521和第二像素电极522通过过孔电连接。进一步地，该TFT-IXD像素结构中所述第二像素电极522通过一特殊过孔01与公共电极41电连接。其中，高电压和低电压只是相对而言的。由于在本实施例中，第二像素电极和公共电极电连接，假设公共电极为5V，也就是说第二像素电极为5V的固定电压。在一次液晶显示图像刷新后，第一像素电极的电压为10V，且第二像素电极的电压为5V，则第一像素电极的电压为高电压，且第二像素电极的电压为低电压；在下一次液晶显示图像刷新时，则各像素单元的电场需要反转，第一像素电极的电压为0V，且第二像素电极的电压为5V，则第一像素电极的电压为低电压，且第二像素电极的电压为高电压。在此实施例中，公共电极的电压值作为中间电压。假设液晶显示图像第m(m> I)次刷新后，该像素单元中的第一像素电极的电压为10V，且第二像素电极的电压为5V;当进行第m+1此刷新的过程中，第N条栅线打开时，第二薄膜晶体管导通，使得该像素单元中第一像素电极的电压也为5V，在第N+1条栅线打开时，该像素单元的电场需要反转，此时第一像素电极的电压只需从5V降到0V;很显然，本实施例中的方案可以使充电速度更快，即缩短像素的充电时间。下面，参考图5针对上述的TFT-IXD像素结构提供其制作方法，该方法包括在基板上形成有栅线11、第一数据线211、分别位于所述栅线上下方的第一薄膜晶体管61和第二薄膜晶体管72，第一像素电极511、521以及第二像素电极512、522 ;其中，在形成所述第二薄膜晶体管72的过程中，该第二薄膜晶体管72的栅极与所述栅线11同层制作；该第二薄膜晶体管72的源极和漏极与所述第一数据线211同层制作；并且，在制作钝化层时形成过孔以连接所述第二薄膜晶体管72的源极、漏极与所述栅线11下方一像素单元32的第一像素电极521、第二像素电极522。进一步地，在基板上形成第一透明导电薄膜，然后通过构图工艺形成包括公共电极41的图形，并且在制作钝化层时形成一贯通钝化层薄膜与栅绝缘层的特殊过孔01以连接所述公共电极41与所述第二像素电极522。另外，本实施例还提供图5所示的TFT-IXD像素结构的一种具体制作方法，该制作方法包括步骤Cl、在基板上形成第一透明导电薄膜，然后通过构图工艺形成包括公共电极的图形；进一步的可包括公共电极线图形，公共电极线和公共电极连接；步骤c2、在完成步骤Cl的基板上形成栅极金属层薄膜，然后通过构图工艺形成栅 线11 ;在所述栅线11的上方形成有第一薄膜晶体管61的栅极，且在栅线11的下方形成有第二薄膜晶体管72的栅极；栅线11和以上两个栅极为一体结构；步骤c3、在完成步骤c2的基板上依次形成栅绝缘层、半导体、掺杂半导体薄膜，然后该半导体、掺杂半导体薄膜通过构图工艺形成有源层的图形；步骤c4、在完成步骤c3的基板上形成源漏金属层薄膜，然后通过构图工艺形成第一数据线511以及所述第一薄膜晶体管61、所述第二薄膜晶体管72的源极和漏极；所述第一薄膜晶体管61的源极与所述第一数据线511相连接；步骤c5、在完成步骤c4的基板上形成钝化层薄膜，然后通过构图工艺在所述第一薄膜晶体管61的漏极以及所述第二薄膜晶体管72的源极和漏极对应的位置上形成过孔，并形成一贯通所述钝化层薄膜与所述栅绝缘层的特殊过孔01 ；步骤c6、在完成步骤c5的基板上形成第二透明导电薄膜，然后通过构图工艺形成第一像素电极511以及第二像素电极512 ;所述第一薄膜晶体管61的漏极与所述第一像素电极511通过一过孔电连接，所述第二薄膜晶体管72的源极、漏极分别与所述栅线11下方一像素单元的第一像素电极521和第二像素电极522通过过孔电连接，且该第二像素电极522与所述公共电极通过所述特殊过孔01电连接。本实施例的各膜层的顺序也可以有很多情况，比如栅极在最上方等，只要能正常驱动TFT即可。上述的具体制作方法可以作为一参考实施例。本发明实施例提供的TFT-IXD像素结构及其制作方法，通过在一像素单元中包括第一像素电极和第二像素电极，且所述第二像素电极通过过孔与公共电极电连接，另外，还在该像素单元中增置第二薄膜晶体管，于是在第N条栅线打开时，该栅线下方的第二薄膜晶体管导通，使得像素单元中两个像素电极的电压达到公共电极的电压，从而使得当N+1行栅线打开的时候，该行的每个像素单元中的第一像素电极只需从公共电极的电压值充电至预期值即可，故能够缩短像素的充电时间。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种TFT-IXD像素结构，包括栅线和数据线，以及由所述栅线和数据线限定的像素单元；所述像素单元中形成有像素电极和第一薄膜晶体管，该第一薄膜晶体管位于所述栅线的上方，且所述第一薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极与所述数据线相连接，其漏极与所述像素电极通过一过孔电连接；其特征在于， 在所述栅线的下方还形成有第二薄膜晶体管，该第二薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极和漏极分别与所述栅线下方的同一行中相邻的两个像素单元的像素电极通过过孔电连接。
2.根据权利要求I所述的TFT-IXD像素结构，其特征在于，还包括一连接导线； 所述连接导线的一端与一像素单元中的第二薄膜晶体管的漏极通过过孔电连接，另一端与另一像素单元中的像素电极相连接；且所述一像素单元和所述另一像素单元为所述栅线下方同一行中相邻的两个像素单元。
3.一种用于制作权利要求I中的TFT-IXD像素结构的方法，其特征在于，包括 在基板上形成有栅线、数据线、分别位于所述栅线上下方的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，以及像素电极；其中， 在形成所述第二薄膜晶体管的过程中，该第二薄膜晶体管的栅极与所述栅线同层制作；该第二薄膜晶体管的源极和漏极与所述数据线同层制作；并且，在制作钝化层时形成过孔以连接所述第二薄膜晶体管的源极、漏极与所述栅线下方相邻的两个像素电极。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括 在制作像素电极的同时，与所述像素电极同层制作一连接导线；该连接导线位于同一行相邻的两个像素单元之间，而且该连接导线的一端与一像素单元中的第二薄膜晶体管的漏极通过过孔电连接，另一端与另一像素单元中的像素电极相连接。
5.根据权利要求3所述的TFT-LCD像素结构的制作方法，其特征在于，还包括 在基板上形成第一透明导电薄膜，然后通过构图工艺形成包括公共电极的图形。
6.一种TFT-IXD像素结构，包括栅线和第一数据线，以及由所述栅线和第一数据线限定的像素单元；所述像素单元中形成有第一像素电极、第二像素电极和第一薄膜晶体管，该第一像素电极和该第二像素电极分别供予高电压和低电压，该第一薄膜晶体管位于所述栅线的上方，且所述第一薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极与所述第一数据线相连接，其漏极与所述第一像素电极通过一过孔电连接；其特征在于， 在所述栅线的下方还形成有第二薄膜晶体管，该第二薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极和漏极分别与所述栅线下方一像素单元的第一像素电极和第二像素电极通过过孔电连接。
7.根据权利要求6所述的TFT-IXD像素结构，其特征在于，还包括第二数据线和第三薄膜晶体管； 所述第二数据线与所述第一数据线分别位于所述像素单元的左右两侧； 所述第三薄膜晶体管位于所述栅线的上方，且所述第三薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极与所述第二数据线相连接，其漏极与所述第二像素电极通过一过孔电连接。
8.根据权利要求6所述的TFT-LCD像素结构，其特征在于，所述像素单元中还形成有公共电极，且所述第二像素电极通过一特殊过孔与所述公共电极电连接。
9.一种用于制作权利要求6中的TFT-IXD像素结构的制作方法，其特征在于，包括在基板上形成有栅线、第一数据线、分别位于所述栅线上下方的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，第一像素电极以及第二像素电极；其中， 在形成所述第二薄膜晶体管的过程中，该第二薄膜晶体管的栅极与所述栅线同层制作；该第二薄膜晶体管的源极和漏极与所述第一数据线同层制作；并且，在制作钝化层时形成过孔以连接所述第二薄膜晶体管的源极、漏极与所述栅线下方一像素单元的第一像素电极、第二像素电极。
10.根据权利要求9所述的TFT-LCD像素结构的制作方法，其特征在于，还包括 在制作第一数据线的同时，与所述第一数据线同层制作第二数据线；且所述第二数据线与所述第一数据线分别位于所述像素单元的左右两侧； 在基板上形成有位于所述栅线上方的第三薄膜晶体管，该第三薄膜晶体管的栅极与所述栅线同层制作，该第三薄膜晶体管的源极和漏极与所述第二数据线同层制作；所述第三薄膜晶体端的源极与所述第二数据线相连接，并且在制作钝化层时形成过孔以连接所述第三薄膜晶体管的漏极与第二像素电极。
11.根据权利要求9所述的TFT-LCD像素结构的制作方法，其特征在于，还包括 在基板上形成第一透明导电薄膜，然后通过构图工艺形成包括公共电极的图形，并且在制作钝化层时形成一贯通钝化层薄膜与栅绝缘层的特殊过孔以连接所述公共电极与所述第二像素电极。
全文摘要
本发明公开了一种像素结构及其制作方法，涉及液晶显示领域，主要用于缩短像素的充电时间。本发明公开的一种TFT-LCD像素结构，包括栅线和数据线，以及由所述栅线和数据线限定的像素单元；所述像素单元中形成有像素电极和第一薄膜晶体管，该第一薄膜晶体管位于所述栅线的上方，且所述第一薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极与所述数据线相连接，其漏极与所述像素电极通过一过孔电连接；并且，在所述栅线的下方还形成有第二薄膜晶体管，该第二薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极和漏极分别与所述栅线下方的同一行中相邻的两个像素单元的像素电极通过过孔电连接。本方案可以用于液晶显示器的生产。
文档编号H01L27/02GK102621752SQ20111003406
公开日2012年8月1日 申请日期2011年1月31日 优先权日2011年1月31日
发明者王峥, 邵喜斌 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方显示技术有限公司
技术领域：
本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种像素结构及其制作方法。
背景技术：
高级超维场开关技术(Advanced-SuperDimensional Switching ;简称AD_SDS)通过同一平面内像素电极边缘所产生的平行电场以及像素电极层与对电极层间产生的纵向电场形成多维空间复合电场，使液晶盒内像素电极间、电极正上方以及液晶盒上方所有取向液晶分子都能够产生旋转转换，从而提高了平面取向系液晶工作效率并增大了透光效率。高级超维场开关技术可以提高TFT-IXD画面品质，具有高透过率、宽视角、高开口率、低色差、低响应时间、无挤压水波纹(push Mura)波纹等优点。在液晶显示面板中，为了防止液晶老化等问题,需要不断地对液晶显示驱动电压进行反转使得液晶分子在变化的电场中不断改变旋转方向。具体针对高级超维场开关技术的液晶显示器来讲，当像素点中像素电极的电压高于公共电极的电压时，则称该像素点处于正极性；反之，当像素点中像素电极的电压低于公共电极的电压时，则称该像素点处于负极性。对于同一像素点而言，每更新一次图像数据，则该像素点的极性就反转一次，以形成不断变化的电场，实现液晶分子在变化电场中的反转。若一台液晶显示器的刷新率为60HZ，则每16ms反转一次像素点的极性。其中，决定刷新率高低的一个重要因素就是充电时间的长短，也就是说充电时间越短，刷新率就越高。随着3D(3Dimension,三维)显示的出现,对液晶显示器刷新率的要求越来越高，这就需要减少充电时间，使得像素点的极性以更快的速度反转。
发明内容
本发明的实施例提供一种像素结构及其制作方法，以缩短像素的充电时间。为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案—种TFT-IXD像素结构，包括栅线和数据线，以及由所述栅线和数据线限定的像素单元；所述像素单元中形成有像素电极和第一薄膜晶体管，该第一薄膜晶体管位于所述栅线的上方，且所述第一薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极与所述数据线相连接，其漏极与所述像素电极通过一过孔电连接；并且，在所述栅线的下方还形成有第二薄膜晶体管，该第二薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极和漏极分别与所述栅线下方的同一行中相邻的两个像素单元的像素电极通过过孔电连接。一种TFT-IXD像素结构的制作方法，包括在基板上形成有栅线、数据线、分别位于所述栅线上下方的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，以及像素电极；其中，在形成所述第二薄膜晶体管的过程中，该第二薄膜晶体管的栅极与所述栅线同层制作；该第二薄膜晶体管的源极和漏极与所述数据线同层制作；并且，在制作钝化层时形成过孔以连接所述第二薄膜晶体管的源极、漏极与所述栅线下方相邻的两个像素电极。一种TFT-IXD像素结构，包括栅线和第一数据线，以及由所述栅线和第一数据线限定的像素单元；所述像素单元中形成有第一像素电极、第二像素电极和第一薄膜晶体管，该第一像素电极和该第二像素电极分别供予高电压和低电压，该第一薄膜晶体管位于所述栅线的上方，且所述第一薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极与所述第一数据线相连接，其漏极与所述第一像素电极通过一过孔电连接；并且，在所述栅线的下方还形成有第二薄膜晶体管，该第二薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极和漏极分别与所述栅线下方一像素单元的第一像素电极和第二像素电极通过过孔电连接。一种TFT-IXD像素结构的制作方法，包括在基板上形成有栅线、第一数据线、分别位于所述栅线上下方的第一薄膜晶体管 和第二薄膜晶体管，第一像素电极以及第二像素电极；其中，在形成所述第二薄膜晶体管的过程中，该第二薄膜晶体管的栅极与所述栅线同层制作；该第二薄膜晶体管的源极和漏极与所述第一数据线同层制作；并且，在制作钝化层时形成过孔以连接所述第二薄膜晶体管的源极、漏极与所述栅线下方一像素单元的第一像素电极、第二像素电极。本发明实施例提供的TFT-IXD像素结构及其制作方法，通过在每条栅线下方的每一像素单元中增置一个薄膜晶体管，且一条栅线下方的薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极和漏极分别与两个像素电极相连接；在第N(N> I)行栅线打开，即给第N行的各像素单元充电的同时，该栅线下方的薄膜晶体管(即N+1行像素单元中增置的薄膜晶体管)导通，使得与所述薄膜晶体管的源漏极分别相连的两个像素电极可以达到一中间电压，从而使得当第N+1行栅线打开的时候，第N+1行的各像素电极只需从中间电压充电至预期值即可，故能够缩短像素的充电时间，同时还可以减少功耗。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为实施例一提供的TFT-IXD像素结构的俯视图；图2为实施例二提供的TFT-IXD像素结构的俯视图；图3为图2所示的TFT-IXD像素结构中一像素单元的等效电路图；图4为图2所示的TFT-IXD像素结构中一像素单元中的两个像素电极的电压变化效果图；图5为实施例三提供的TFT-IXD像素结构的俯视图。附图标记11_栅线，21-数据线，31、32、33_像素单元，41-公共电极，51、52、53-像素电极，61-第一薄膜晶体管，72-第二薄膜晶体管，02-连接导线；81-第三薄膜晶体管，211-第一数据线，212-第二数据线，511、521-第一像素电极，512、522_第二像素电极；
01-特殊过孔。
具体实施例方式为了在像素点的极性反转的过程中，达到缩短像素的充电时间的目的，本发明将提供下面的多个实施例进行具体阐述，且本发明的多个实施例基于一共同的发明构思在现有技术中的TFT-LCD像素结构的每条栅线下方的每个像素单元中增设一薄膜晶体管，且一条栅线下方 的薄膜晶体管的栅极与该栅线相连看，接，其源极和漏极分别与两个像素电极相连接，使得在第N行的像素充电之时，第N+1行的像素单元中与该增设的薄膜晶体管的源极和漏极分别相连接的两个像素电极达到一中间电压，继而，在给第N+1行的像素充电时，第N+1行的各像素电极只需从中间电压充电至预期值即可；所述两个像素电极可以是同一行的两个相邻像素单元的像素电极，也可以为同一个像素单元中的两个不同的像素电极。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。实施例一如图I所示，本实施提供一种TFT-IXD像素结构，包括栅线11和数据线21，以及由所述栅线11和数据线21限定的像素单元31 ;所述像素单元31中形成有像素电极51和第一薄膜晶体管61，该第一薄膜晶体管61位于所述栅线11的上方，且所述第一薄膜晶体管61的栅极与该栅线11相连接，其源极与所述数据线21相连接，其漏极与所述像素电极51通过一过孔电连接；并且，在所述栅线11的下方还形成有第二薄膜晶体管72，该第二薄膜晶体管72的栅极与该栅线11相连接，其源极和漏极分别与所述栅线11下方的同一行中相邻的两个像素单元32、33的像素电极52、53通过过孔电连接。进一步地,还包括一连接导线02 ;所述连接导线02的一端与一像素单元32中的第二薄膜晶体管72的漏极通过过孔电连接，另一端与另一像素单元33中的像素电极53相连接，且所述一像素单元32和所述另一像素单元33为所述栅线11下方同一行中相邻的两个像素单元；也就是说，第二薄膜晶体管72的源极与像素单元32的像素电极52通过过孔电连接，其漏极与连接导线02的一端通过过孔电连接，该连接导线02的另一端与像素单元33的像素电极53相连接。下面，参考图I针对上述的TFT-IXD像素结构提供其制作方法，该方法包括在基板上形成有栅线11、数据线21、分别位于所述栅线11上下方的第一薄膜晶体管61和第二薄膜晶体管72，以及像素电极51、52、53 ;其中，在形成所述第二薄膜晶体管72的过程中，该第二薄膜晶体管72的栅极与所述栅线11同层制作；该第二薄膜晶体管72的源极和漏极与所述数据线21同层制作；并且，在制作钝化层时形成过孔以连接所述第二薄膜晶体管72的源极、漏极与所述栅线下方相邻的两个像素电极52、53。进一步地，在制作像素电极51、52、53的同时，与所述像素电极51、52、53同层制作一连接导线02 ;该连接 导线02位于同一行相邻的两个像素单元32、33之间，而且该连接导线02的一端与一像素单元32中的第二薄膜晶体管72的漏极通过过孔电连接，另一端与另一像素单元33中的像素电极53相连接。进一步地，还可以在基板上形成第一透明导电薄膜，然后通过构图工艺形成包括公共电极41的图形。另外，本实施例还提供图I所示的TFT-IXD像素结构的一种具体制作方法，该制作方法可以包括步骤a0、在基板上形成第一透明导电薄膜，然后通过构图工艺形成包括公共电极41的图形；进一步的可包括公共电极线图形，公共电极线和公共电极连接；所述透明导电薄膜可以是氧化铟锡ITO薄膜，且所述构图工艺包括曝光、刻蚀、显影以及剥离等工艺。步骤al、在完成步骤a0的基板上形成栅极金属层薄膜，然后通过构图工艺形成栅线11 ;在所述栅线11的上方形成有第一薄膜晶体管61的栅极，且在栅线的下方形成有第二薄膜晶体管72的栅极；栅线11和以上两个栅极为一体结构；公共电极线的图形也可在此步骤形成，公共电极线和公共电极连接；步骤a2、在完成步骤al的基板上依次形成栅绝缘层、半导体、掺杂半导体薄膜，然后该半导体、掺杂半导体薄膜通过构图工艺形成有源层的图形；步骤a3、在完成步骤a2的基板上形成源漏金属层薄膜，然后通过构图工艺形成数据线21以及所述第一薄膜晶体管61、所述第二薄膜晶体管72的源极和漏极；所述第一薄膜晶体管61的源极与所述数据线21相连接；步骤a4、在完成步骤a3的基板上形成钝化层薄膜，然后通过构图工艺在所述第一薄膜晶体管61的漏极以及所述第二薄膜晶体管72的源极和漏极对应的位置上形成过孔；步骤a5、在完成步骤a4的基板上形成第二透明导电薄膜，然后通过构图工艺形成像素电极以及连接导线02 ;所述第一薄膜晶体管61的漏极与所述第二薄膜晶体管72的源极(在本实施例中，图I中第二薄膜晶体管72的左侧称为源极，右侧称为漏极)均通过一过孔与像素电极电连接，所述连接导线02的一端与所述第二薄膜晶体管72的漏极通过过孔电连接，另一端连接与像素电极52处于同一行的相邻像素电极53。图I所示的是AD-SDS模式的阵列基板结构，其实对于TN模式的阵列基板来说，也适用本实施的方案，区别在于像素电极下方无须透明导电薄膜制得的公共电极，公共电极可以和栅线或数据线同层设置，或者将像素电极直接搭接在栅线上形成存储电容即可，无须额外制造公共电极；而且像素电极的形状是板状的，没有狭缝。当然各膜层的顺序也可以有很多情况，比如栅极在最上方等，只要能正常驱动TFT即可。上述的具体制作方法可以作为一参考实施例。本发明实施例提供的TFT-IXD像素结构及其制作方法，通过在每条栅线下方的每一像素单元中增置一个薄膜晶体管72，第N(N ^ I)条栅线下方的薄膜晶体管72的栅极与该栅线相连接，其源极、漏极分别与第N+1行的两个像素单元32、33中的像素电极52、53电连接，从而在第N条栅线打开，即数据线给第N行的各像素单元充电的同时，该栅线下方的薄膜晶体管72导通，使得第N+1行每相邻的两个像素电极连接起来，最终使得第N+1行的所有像素电极的电荷中和，从而可以达到一中间电压，从而使得当N+1行栅线打开的时候，第N+1行的各像素电极只需从中间电压充电至预期值即可，故能够缩短像素的充电时间，同时还可以减少功耗。实施例二如图2所示，本发明实施例提供另一种TFT-IXD像素结构，包括栅线11和第一数据线211，以及由栅线11和第一数据线211限定的像素单元31 ;所述像素单元31中形成有第一像素电极511、第 二像素电极512和第一薄膜晶体管61,该第一像素电极511和该第二像素电极512分别供予高电压和低电压，该第一薄膜晶体管61位于栅线11的上方，且所述第一薄膜晶体管61的栅极与该栅线11相连接，其源极与所述第一数据线211相连接，其漏极与所述第一像素电极511通过一过孔电连接；并且，在所述栅线11的下方还形成有第二薄膜晶体管72，该第二薄膜晶体管72的栅极与该栅线11相连接，其源极和漏极分别与所述栅线11下方一像素单元32的第一像素电极521和第二像素电极522通过过孔电连接。其中，高电压和低电压只是相对而言的。例如，在一次液晶显示图像刷新后，第一像素电极的电压为3V，且第二像素电极的电压为IV，则第一像素电极的电压为高电压，且第二像素电极的电压为低电压；在下一次液晶显示图像刷新时，则各像素单元的电场需要反转，第一像素电极的电压为IV，且第二像素电极的电压为3V，则第一像素电极的电压为低电压，且第二像素电极的电压为高电压。进一步地，该TFT-IXD像素结构还包括第二数据线212和第三薄膜晶体管81 ；所述第二数据线212与所述第一数据线211分别位于所述像素单元的左右两侧；所述第三薄膜晶体管81位于所述栅线11的上方，且所述第三薄膜晶体管81的栅极与该栅线11相连接，其源极与所述第二数据线212相连接，其漏极与所述第二像素电极512通过一过孔电连接。对于上述TFT-IXD像素结构中的一个像素单元的等效电路图可以参考图3，当第N条栅线打开时，第二薄膜晶体管导通，使得与第一数据线电连接的第一像素电极和与第二数据线电连接的第二像素电极上的电压相等，并等于第一像素电极与第二像素电极的中间电压。例如，假设液晶显示图像第m(m> I)次刷新后，该像素单元中的第一像素电极的电压为3V，且第二像素电极的电压为IV ;在进行第m+1次刷新的过程中，第N条栅线打开时，第二薄膜晶体管导通，使得该像素单元中两个像素电极的电压均为中间电压2V，第N+1条栅线打开时，该像素单元的电场需要反转，此时第一像素电极的电压只需从2V降到IV，且第二像素电极的电压从2V升到3V ;很显然，本发明中的方案可以使得充电速度更快，即缩短充电时间，并且还可以有效降低功耗。另外，还可参考图4的仿真图，更加直观地看到一个像素单元的两个像素电极的电压变化当液晶显示图像进行第m次刷新后，一像素单元的第一像素电极的电压(用虚线表示)为4V，第二像素电极的电压(用实线表示)为-2V;在进行第m+1次刷新的过程中，该像素单元的电场反转之前，两个像素电极的电荷中和，达到中间电压IV，此时当该像素单元的栅线打开时，第一像素电极的电压由IV降到-2V，第二像素电极的电压由IV升到4V;显然，可以有效缩短像素的充电时间，且可以降低功耗。需要说明的是，在图4实验结果中的数据与上述的描述中整数值有一定的误差，但并不影响上述描述的效果。下面，参考图2针对上述的TFT-IXD像素结构提供其制作方法，该方法包括在基板上形成有栅线11、第一数据线211、分别位于所述栅线上下方的第一薄膜晶体管61和第二薄膜晶体管72，第一像素电极511、521以及第二像素电极512、522 ;其中，在形成所述第二薄膜晶体管72的过程中，该第二薄膜晶体管72的栅极与所述栅线11同层制作；该第二薄膜晶体管72的源极和漏极与所述第一数据线211同层制作；并且，在制作钝化层时形成过孔以连接所述第二薄膜晶体管72的源极、漏极与所述栅线11下方一像素单元32的第一像素电极521、第二像素电极522。进一步地，在制作第一数据线211的同时，与所述第一数据线211同层制作第二数据线212 ;且所述第二数据线212与所述第一数据线211分别位于所述像素单元32的左右两侧； 在基板上形成有位于所述栅线11上方的第三薄膜晶体管81，该第三薄膜晶体管81的栅极与所述栅线11同层制作，该第三薄膜晶体管81的源极和漏极与所述第二数据线212同层制作；所述第三薄膜晶体端81的源极与所述第二数据线212相连接，并且在制作钝化层时形成过孔以连接所述第三薄膜晶体管81的漏极与第二像素电极512。另外，本实施例还提供图2所示的TFT-IXD像素结构的一种具体制作方法，该制作方法可以包括步骤b0、在基板上形成第一透明导电薄膜，然后通过构图工艺形成包括公共电极41的图形；进一步的可包括公共电极线图形，公共电极线和公共电极连接；步骤bl、在完成步骤b0的基板上形成栅极金属层薄膜，然后通过构图工艺形成栅线；在所述栅线11的上方形成有第一薄膜晶体管61和第三薄膜晶体管81的栅极，且在该栅线11的下方形成有第二薄膜晶体管72的栅极；栅线11和以上两个栅极为一体结构；公共电极线的图形也可在此步骤形成，公共电极线和公共电极连接；步骤b2、在完成步骤bl的基板上依次形成栅绝缘层、半导体、掺杂半导体薄膜，然后该半导体、掺杂半导体薄膜通过构图工艺形成有源层的图形；步骤b3、在完成步骤b2的基板上形成源漏金属层薄膜，然后通过构图工艺形成第一数据线211，第二数据线212以及所述第一薄膜晶体管61、所述第二薄膜晶体管72、所述第三薄膜晶体管81的源极和漏极；所述第一薄膜晶体管61的源极与所述第一数据线211相连接，所述第三薄膜晶体管81的源极与所述第二数据线212相连接；步骤b4、在完成步骤b3的基板上形成钝化层薄膜，然后通过构图工艺在所述第一薄膜晶体管61的漏极，所述第三薄膜晶体管81的漏极以及所述第二薄膜晶体管72的源极和漏极对应的位置上形成过孔；步骤b5、在完成步骤b4的基板上形成第二透明导电薄膜，然后通过构图工艺形成第一像素电极511和第二像素电极512 ;该第一像素电极与所述第一薄膜晶体管61的漏极通过过孔电连接，该第二像素电极512与所述第三薄膜晶体管81的漏极通过过孔电连接，且所述第二薄膜晶体管72的源极和漏极分别与所述栅线下方一像素单元32的第一像素电极521和第二像素电极522通过过孔电连接。作为可变化的实施方式图2中的公共电极41可以没有，只要在两个像素电极之间形成水平电场即可。制作时省略制作公共电极的步骤即可。当然各膜层的顺序也可以有很多情况，比如栅极在最上方等，只要能正常驱动TFT即可。上述的具体制作方法可以作为一参考实施例。本发明实施例提供的TFT-IXD像素结构及其制作方法，通过在一像素单元中增置第三薄膜晶体管，使得第一薄膜晶体管和第三薄膜晶体管可以同时给该像素单元充电，可以加快充电速度，进而有利于提高液晶显示器的刷新率；另外本方案中，还在该像素单元中增置第二薄膜晶体管，于是在第N条栅线打开时，该栅线下方的第二薄膜晶体管导通，使得像素单元中两个像素电极的电压达到一中间电压，从而使得当N+1行栅线打开的时候，该行的每个像素单元中的两个像素电极只需从中间电压充电至预期值即可，故能够缩短像素的充电时间，同时还可以减少功耗。
实施例三如图5所示，本发明实施例提供又一种TFT-IXD像素结构，包括栅线11和第一数据线211，以及由栅线11和第一数据线211限定的像素单元31 ;所述像素单元31中形成有第一像素电极511、第二像素电极512和第一薄膜晶体管61,该第一像素电极511和该第二像素电极512分别供予高电压和低电压，该第一薄膜晶体管61位于栅线11的上方，且所述第一薄膜晶体管61的栅极与该栅线11相连接，其源极与所述第一数据线211相连接，其漏极与所述第一像素电极511通过一过孔电连接；并且，在所述栅线11的下方还形成有第二薄膜晶体管72，该第二薄膜晶体管72的栅极与该栅线11相连接，其源极和漏极分别与所述栅线11下方一像素单元32的第一像素电极521和第二像素电极522通过过孔电连接。进一步地，该TFT-IXD像素结构中所述第二像素电极522通过一特殊过孔01与公共电极41电连接。其中，高电压和低电压只是相对而言的。由于在本实施例中，第二像素电极和公共电极电连接，假设公共电极为5V，也就是说第二像素电极为5V的固定电压。在一次液晶显示图像刷新后，第一像素电极的电压为10V，且第二像素电极的电压为5V，则第一像素电极的电压为高电压，且第二像素电极的电压为低电压；在下一次液晶显示图像刷新时，则各像素单元的电场需要反转，第一像素电极的电压为0V，且第二像素电极的电压为5V，则第一像素电极的电压为低电压，且第二像素电极的电压为高电压。在此实施例中，公共电极的电压值作为中间电压。假设液晶显示图像第m(m> I)次刷新后，该像素单元中的第一像素电极的电压为10V，且第二像素电极的电压为5V;当进行第m+1此刷新的过程中，第N条栅线打开时，第二薄膜晶体管导通，使得该像素单元中第一像素电极的电压也为5V，在第N+1条栅线打开时，该像素单元的电场需要反转，此时第一像素电极的电压只需从5V降到0V;很显然，本实施例中的方案可以使充电速度更快，即缩短像素的充电时间。下面，参考图5针对上述的TFT-IXD像素结构提供其制作方法，该方法包括在基板上形成有栅线11、第一数据线211、分别位于所述栅线上下方的第一薄膜晶体管61和第二薄膜晶体管72，第一像素电极511、521以及第二像素电极512、522 ;其中，在形成所述第二薄膜晶体管72的过程中，该第二薄膜晶体管72的栅极与所述栅线11同层制作；该第二薄膜晶体管72的源极和漏极与所述第一数据线211同层制作；并且，在制作钝化层时形成过孔以连接所述第二薄膜晶体管72的源极、漏极与所述栅线11下方一像素单元32的第一像素电极521、第二像素电极522。进一步地，在基板上形成第一透明导电薄膜，然后通过构图工艺形成包括公共电极41的图形，并且在制作钝化层时形成一贯通钝化层薄膜与栅绝缘层的特殊过孔01以连接所述公共电极41与所述第二像素电极522。另外，本实施例还提供图5所示的TFT-IXD像素结构的一种具体制作方法，该制作方法包括步骤Cl、在基板上形成第一透明导电薄膜，然后通过构图工艺形成包括公共电极的图形；进一步的可包括公共电极线图形，公共电极线和公共电极连接；步骤c2、在完成步骤Cl的基板上形成栅极金属层薄膜，然后通过构图工艺形成栅 线11 ;在所述栅线11的上方形成有第一薄膜晶体管61的栅极，且在栅线11的下方形成有第二薄膜晶体管72的栅极；栅线11和以上两个栅极为一体结构；步骤c3、在完成步骤c2的基板上依次形成栅绝缘层、半导体、掺杂半导体薄膜，然后该半导体、掺杂半导体薄膜通过构图工艺形成有源层的图形；步骤c4、在完成步骤c3的基板上形成源漏金属层薄膜，然后通过构图工艺形成第一数据线511以及所述第一薄膜晶体管61、所述第二薄膜晶体管72的源极和漏极；所述第一薄膜晶体管61的源极与所述第一数据线511相连接；步骤c5、在完成步骤c4的基板上形成钝化层薄膜，然后通过构图工艺在所述第一薄膜晶体管61的漏极以及所述第二薄膜晶体管72的源极和漏极对应的位置上形成过孔，并形成一贯通所述钝化层薄膜与所述栅绝缘层的特殊过孔01 ；步骤c6、在完成步骤c5的基板上形成第二透明导电薄膜，然后通过构图工艺形成第一像素电极511以及第二像素电极512 ;所述第一薄膜晶体管61的漏极与所述第一像素电极511通过一过孔电连接，所述第二薄膜晶体管72的源极、漏极分别与所述栅线11下方一像素单元的第一像素电极521和第二像素电极522通过过孔电连接，且该第二像素电极522与所述公共电极通过所述特殊过孔01电连接。本实施例的各膜层的顺序也可以有很多情况，比如栅极在最上方等，只要能正常驱动TFT即可。上述的具体制作方法可以作为一参考实施例。本发明实施例提供的TFT-IXD像素结构及其制作方法，通过在一像素单元中包括第一像素电极和第二像素电极，且所述第二像素电极通过过孔与公共电极电连接，另外，还在该像素单元中增置第二薄膜晶体管，于是在第N条栅线打开时，该栅线下方的第二薄膜晶体管导通，使得像素单元中两个像素电极的电压达到公共电极的电压，从而使得当N+1行栅线打开的时候，该行的每个像素单元中的第一像素电极只需从公共电极的电压值充电至预期值即可，故能够缩短像素的充电时间。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种TFT-IXD像素结构，包括栅线和数据线，以及由所述栅线和数据线限定的像素单元；所述像素单元中形成有像素电极和第一薄膜晶体管，该第一薄膜晶体管位于所述栅线的上方，且所述第一薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极与所述数据线相连接，其漏极与所述像素电极通过一过孔电连接；其特征在于， 在所述栅线的下方还形成有第二薄膜晶体管，该第二薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极和漏极分别与所述栅线下方的同一行中相邻的两个像素单元的像素电极通过过孔电连接。
2.根据权利要求I所述的TFT-IXD像素结构，其特征在于，还包括一连接导线； 所述连接导线的一端与一像素单元中的第二薄膜晶体管的漏极通过过孔电连接，另一端与另一像素单元中的像素电极相连接；且所述一像素单元和所述另一像素单元为所述栅线下方同一行中相邻的两个像素单元。
3.一种用于制作权利要求I中的TFT-IXD像素结构的方法，其特征在于，包括 在基板上形成有栅线、数据线、分别位于所述栅线上下方的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，以及像素电极；其中， 在形成所述第二薄膜晶体管的过程中，该第二薄膜晶体管的栅极与所述栅线同层制作；该第二薄膜晶体管的源极和漏极与所述数据线同层制作；并且，在制作钝化层时形成过孔以连接所述第二薄膜晶体管的源极、漏极与所述栅线下方相邻的两个像素电极。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括 在制作像素电极的同时，与所述像素电极同层制作一连接导线；该连接导线位于同一行相邻的两个像素单元之间，而且该连接导线的一端与一像素单元中的第二薄膜晶体管的漏极通过过孔电连接，另一端与另一像素单元中的像素电极相连接。
5.根据权利要求3所述的TFT-LCD像素结构的制作方法，其特征在于，还包括 在基板上形成第一透明导电薄膜，然后通过构图工艺形成包括公共电极的图形。
6.一种TFT-IXD像素结构，包括栅线和第一数据线，以及由所述栅线和第一数据线限定的像素单元；所述像素单元中形成有第一像素电极、第二像素电极和第一薄膜晶体管，该第一像素电极和该第二像素电极分别供予高电压和低电压，该第一薄膜晶体管位于所述栅线的上方，且所述第一薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极与所述第一数据线相连接，其漏极与所述第一像素电极通过一过孔电连接；其特征在于， 在所述栅线的下方还形成有第二薄膜晶体管，该第二薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极和漏极分别与所述栅线下方一像素单元的第一像素电极和第二像素电极通过过孔电连接。
7.根据权利要求6所述的TFT-IXD像素结构，其特征在于，还包括第二数据线和第三薄膜晶体管； 所述第二数据线与所述第一数据线分别位于所述像素单元的左右两侧； 所述第三薄膜晶体管位于所述栅线的上方，且所述第三薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极与所述第二数据线相连接，其漏极与所述第二像素电极通过一过孔电连接。
8.根据权利要求6所述的TFT-LCD像素结构，其特征在于，所述像素单元中还形成有公共电极，且所述第二像素电极通过一特殊过孔与所述公共电极电连接。
9.一种用于制作权利要求6中的TFT-IXD像素结构的制作方法，其特征在于，包括在基板上形成有栅线、第一数据线、分别位于所述栅线上下方的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，第一像素电极以及第二像素电极；其中， 在形成所述第二薄膜晶体管的过程中，该第二薄膜晶体管的栅极与所述栅线同层制作；该第二薄膜晶体管的源极和漏极与所述第一数据线同层制作；并且，在制作钝化层时形成过孔以连接所述第二薄膜晶体管的源极、漏极与所述栅线下方一像素单元的第一像素电极、第二像素电极。
10.根据权利要求9所述的TFT-LCD像素结构的制作方法，其特征在于，还包括 在制作第一数据线的同时，与所述第一数据线同层制作第二数据线；且所述第二数据线与所述第一数据线分别位于所述像素单元的左右两侧； 在基板上形成有位于所述栅线上方的第三薄膜晶体管，该第三薄膜晶体管的栅极与所述栅线同层制作，该第三薄膜晶体管的源极和漏极与所述第二数据线同层制作；所述第三薄膜晶体端的源极与所述第二数据线相连接，并且在制作钝化层时形成过孔以连接所述第三薄膜晶体管的漏极与第二像素电极。
11.根据权利要求9所述的TFT-LCD像素结构的制作方法，其特征在于，还包括 在基板上形成第一透明导电薄膜，然后通过构图工艺形成包括公共电极的图形，并且在制作钝化层时形成一贯通钝化层薄膜与栅绝缘层的特殊过孔以连接所述公共电极与所述第二像素电极。
全文摘要
本发明公开了一种像素结构及其制作方法，涉及液晶显示领域，主要用于缩短像素的充电时间。本发明公开的一种TFT-LCD像素结构，包括栅线和数据线，以及由所述栅线和数据线限定的像素单元；所述像素单元中形成有像素电极和第一薄膜晶体管，该第一薄膜晶体管位于所述栅线的上方，且所述第一薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极与所述数据线相连接，其漏极与所述像素电极通过一过孔电连接；并且，在所述栅线的下方还形成有第二薄膜晶体管，该第二薄膜晶体管的栅极与该栅线相连接，其源极和漏极分别与所述栅线下方的同一行中相邻的两个像素单元的像素电极通过过孔电连接。本方案可以用于液晶显示器的生产。
文档编号H01L27/02GK102621752SQ20111003406
公开日2012年8月1日 申请日期2011年1月31日 优先权日2011年1月31日
发明者王峥, 邵喜斌 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方显示技术有限公司
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