專利名稱：液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器(LCD)，更具體地，涉及一種四色濾色器(RGBW)液晶顯示器。
背景技術(shù)：
液晶顯示器是最流行的平面顯示器之一。通常，液晶顯示器包括具有電極的兩個(gè)基片、及夾在兩個(gè)基片之間的液晶層。將電壓施于電極之間，以便液晶層中的液晶分子進(jìn)行重新取向，從而控制光透射。
基本的液晶顯示器包括具有分別用于產(chǎn)生電場(chǎng)的電極的兩個(gè)基片。兩個(gè)基片中的一個(gè)具有以矩陣形態(tài)排列的多個(gè)像素電極，而另一個(gè)具有覆蓋基片整個(gè)表面的共同電極。
液晶顯示器包括具有像素電極和紅色、綠色、藍(lán)色濾色器的多個(gè)像素。這些像素由通過(guò)布線施加的信號(hào)驅(qū)動(dòng)。布線包括用于傳送掃描信號(hào)的掃描信號(hào)線或柵極線，以及用于傳送圖像信號(hào)的圖像信號(hào)線或數(shù)據(jù)線。在相應(yīng)的像素處形成薄膜晶體管同時(shí)將每個(gè)與一個(gè)柵極線和一個(gè)數(shù)據(jù)線連接。施于像素電極的圖像信號(hào)由薄膜晶體管控制。
存在幾種紅色、綠色、藍(lán)色濾色器的排列類型。這些排列類型是條紋型，其中將相同顏色的濾色器以相應(yīng)的像素列形態(tài)排列；鑲嵌型，其中將紅色、綠色、藍(lán)色濾色器依次沿著像素行和列方向排列；以及三角型(delta type)，其中將像素沿著像素列方向鋸齒形交錯(cuò)，而紅色、綠色、藍(lán)色濾色器依次以像素形態(tài)排列。在三角型的情況下，具有紅色、綠色、藍(lán)色濾色器的三個(gè)單位像素作為一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行操作，這使其易于表達(dá)圓或?qū)蔷€。
Clairvoyante，Inc.實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)提出了一種所謂“PenTileMatrixTM”的像素排列結(jié)構(gòu)，其在顯示圖像方面具有高分辨率表達(dá)能力的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)包括被降低到最小的設(shè)計(jì)成本。在這種像素排列結(jié)構(gòu)中，對(duì)于兩個(gè)點(diǎn)而言藍(lán)色的單位像素是共有的，而相鄰的藍(lán)色像素接收來(lái)自一個(gè)驅(qū)動(dòng)集成電路(IC)的數(shù)據(jù)信號(hào)同時(shí)通過(guò)兩個(gè)不同的柵極驅(qū)動(dòng)集成電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。若使用PenTile Matrix(五片瓦矩陣)像素結(jié)構(gòu)時(shí)，則利用SVGA級(jí)的顯示器可以實(shí)現(xiàn)UXGA級(jí)的分辨率。而且，雖然增加了低成本柵極驅(qū)動(dòng)集成電路的數(shù)目，但減少了高成本數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)集成電路的數(shù)目。從而將用于顯示器的設(shè)計(jì)成本降低到最小。
然而，PenTile Matrix像素結(jié)構(gòu)具有缺陷，例如，柵極線和數(shù)據(jù)線的排列復(fù)雜且縱橫比低，這是因?yàn)閺?fù)雜的柵極線和數(shù)據(jù)線減小了開(kāi)口面積。而且，在紅色、綠色、和藍(lán)色像素之間的像素面積的差異引起諸如存儲(chǔ)電容(Cst)和液晶電容(Clc)這樣的像素參數(shù)的差異。像素參數(shù)的這種差異導(dǎo)致諸如閃爍這樣的顯示缺陷。
開(kāi)發(fā)利用紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)濾色器的四色液晶顯示器(RGBW LCD)用于提高亮度。有兩種類型的RGBW LCD，通過(guò)其的濾色器排列區(qū)分。一種是條紋型而另一種是棋盤型排列。在條紋型液晶顯示器中，點(diǎn)包括紅色、綠色、藍(lán)色、和白色四個(gè)像素，而在液晶顯示器之上僅利用紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)濾色器的數(shù)據(jù)線數(shù)目增加了25％。在棋盤型中，相對(duì)于僅利用紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)濾色器的液晶顯示器數(shù)據(jù)線數(shù)目降低了30％，但是與僅利用紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)濾色器的液晶顯示器相比柵極線數(shù)目增加了。為了解決這種問(wèn)題，白色像素可以分享紅色、綠色、和藍(lán)色像素中一個(gè)的面積。尤其是，藍(lán)色像素適于與白色像素分享其面積。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種具有改進(jìn)圖像質(zhì)量的液晶顯示器。
根據(jù)本發(fā)明提供了一種液晶顯示器，該液晶顯示器包括絕緣基片；多條柵極線，在絕緣基片上形成；多條數(shù)據(jù)線，在絕緣基片上形成且與柵極線交叉；多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，與柵極線和數(shù)據(jù)線連接；以及多個(gè)像素電極，與開(kāi)關(guān)元件連接，其中將每個(gè)具有紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素、及白色像素的點(diǎn)連續(xù)排列，并且由液晶電容和存儲(chǔ)電容組成的各像素的總電容是相同的。
在此，包含在點(diǎn)中的像素中一個(gè)具有與其它像素不同的像素電極面積，或者包含在點(diǎn)中的像素中的兩個(gè)具有與其它像素不同的像素電極面積。
紅色像素電極和綠色像素電極具有相同的面積，藍(lán)色像素電極和白色像素電極具有相同的面積，而紅色像素電極及綠色像素電極的面積和與藍(lán)色像素電極及白色像素電極面積和不同。
當(dāng)紅色像素及綠色像素的液晶電容與藍(lán)色像素及白色像素的液晶電容之比為a∶b，而紅色像素及綠色像素的存儲(chǔ)電容與藍(lán)色像素及白色像素的存儲(chǔ)電容之比為c∶d時(shí)，滿足數(shù)學(xué)式a+c＝b+d和1/2＜c/d＜1。
根據(jù)本發(fā)明提供了一種液晶顯示器，該液晶顯示器包括絕緣基片；多條柵極線，在絕緣基片上形成；多條數(shù)據(jù)線，在絕緣基片上形成且與柵極線交叉；多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，與柵極線及數(shù)據(jù)線連接；以及多個(gè)像素電極，與開(kāi)關(guān)元件連接，其中將每個(gè)具有紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素、及白色像素的點(diǎn)連續(xù)排列，紅色像素和綠色像素的液晶電容大于藍(lán)色像素和白色像素的液晶電容，紅色像素和綠色像素的寄生電容大于藍(lán)色像素和白色像素的寄生電容，而紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素、及白色像素的反沖電壓是相同的。
根據(jù)本發(fā)明提供了一種液晶顯示器，該液晶顯示器包括絕緣基片；多條柵極線，在絕緣基片上形成；多條數(shù)據(jù)線，在絕緣基片上形成且與柵極線交叉；多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，與柵極線及數(shù)據(jù)線連接；以及多個(gè)像素電極，與開(kāi)關(guān)元件連接，其中將每個(gè)具有紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素、及白色像素的點(diǎn)連續(xù)排列，并且在紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素和白色像素之間的所有液晶電容之比、存儲(chǔ)電容、和寄生電容之比是相同的。
根據(jù)本發(fā)明提供了一種液晶顯示器，該液晶顯示器包括絕緣基片；多條柵極線，在絕緣基片上形成；多條數(shù)據(jù)線，在絕緣基片上形成且與柵極線交叉；多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，與柵極線及數(shù)據(jù)線連接；以及多個(gè)像素電極，與開(kāi)關(guān)元件連接，其中將每個(gè)具有紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素、及白色像素的點(diǎn)連續(xù)排列，在紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素、和白色像素之間的包括液晶電容、存儲(chǔ)電容、寄生電容的總電容之比、以及開(kāi)關(guān)元件的通道寬度與長(zhǎng)度之比(W/L)均相同。
根據(jù)本發(fā)明提供了一種液晶顯示器，該液晶顯示器包括絕緣基片；多條柵極線，在絕緣基片上形成；多條數(shù)據(jù)線，在絕緣基片上形成且與柵極線交叉；多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，與柵極線及數(shù)據(jù)線連接；以及多個(gè)像素電極，與開(kāi)關(guān)元件連接，其中將每個(gè)具有紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素、及白色像素的點(diǎn)連續(xù)排列，在紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素、和白色像素之間的液晶電容比、存儲(chǔ)電容比、寄生電容比、以及開(kāi)關(guān)元件的通道寬度與長(zhǎng)度之比(W/L)均相同。
根據(jù)本發(fā)明提供了一種液晶顯示器，該液晶顯示器包括絕緣基片；多條柵極線，在絕緣基片上形成；多條數(shù)據(jù)線，在絕緣基片上形成且與柵極線交叉；多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，與柵極線及數(shù)據(jù)線連接；以及多個(gè)像素電極，與開(kāi)關(guān)元件連接，其中分別在紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素、及白色像素上形成紅色像素電極、綠色像素電極、藍(lán)色像素電極及白色像素電極；將兩個(gè)紅色像素電極、兩個(gè)綠色像素電極、一個(gè)藍(lán)色像素電極、及一個(gè)白色像素電極包含在一點(diǎn)中；將紅色像素電極和綠色像素電極依次沿著行和列排列；藍(lán)色像素和白色像素形成遍布兩個(gè)像素列的菱形物；兩個(gè)紅色像素分別設(shè)置在兩個(gè)鄰接像素列中且彼此斜對(duì)同時(shí)將由藍(lán)色像素和白色像素組成的菱形物設(shè)置在它們之間；將數(shù)據(jù)線設(shè)置在藍(lán)色像素電極和白色像素電極之間；將藍(lán)色像素電極和白色像素電極分別與開(kāi)關(guān)電極連接；以及在紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素、和白色像素之間的液晶電容比、存儲(chǔ)電容比、寄生電容比、以及開(kāi)關(guān)元件的通道寬度與長(zhǎng)度之比(W/L)均相同。


本發(fā)明的這些及其它特征及優(yōu)點(diǎn)通過(guò)結(jié)合附圖將其優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行以下描述而變得更為顯而易見(jiàn)，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器像素布局圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于液晶顯示器的薄膜晶體管陣列面板布局圖；
圖3A及圖3B是分別沿著圖2所示的IIIa-IIIa′線和IIIb-IIIb′線的薄膜晶體管陣列面板截面圖；圖4A是傳統(tǒng)液晶顯示器的紅色像素或綠色像素示意圖，而圖4B是傳統(tǒng)液晶顯示器的藍(lán)色像素或白色像素示意圖；圖5A是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器的紅色像素或綠色像素示意圖，而圖5B是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器的藍(lán)色像素或白色像素示意圖；圖6A是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示器的紅色像素或綠色像素示意圖，而圖6B是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示器的藍(lán)色像素或白色像素示意圖；圖7A是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示器的薄膜晶體管放大圖，其中將薄膜晶體管設(shè)置于紅色像素或綠色像素，而圖7B是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示器的薄膜晶體管放大圖，其中將薄膜晶體管設(shè)置于藍(lán)色像素或白色像素；圖8A是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示器的紅色像素或綠色像素示意圖，而圖8B是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示器的藍(lán)色像素或白色像素示意圖；圖9A是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的液晶顯示器的紅色像素或綠色像素示意圖，而圖9B是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的液晶顯示器的藍(lán)色像素或白色像素示意圖；圖10A是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的液晶顯示器的紅色像素或綠色像素示意圖，而圖10B是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的液晶顯示器的藍(lán)色像素或白色像素示意圖；
圖11A是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的液晶顯示器的紅色像素或綠色像素示意圖，而圖11B是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的液晶顯示器的藍(lán)色像素或白色像素示意圖；圖12A是包含放大藍(lán)色像素電極的PenTile Matrix型液晶顯示器的示意圖；圖12B是包含減縮白色像素電極的P1型RGBW液晶顯示器的示意圖；圖12C是包含減縮白色像素和藍(lán)色像素電極的條紋型RGBW液晶顯示器的示意圖；以及圖12D是包含減縮白色像素電極的P2型RGBW液晶顯示器的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖將本發(fā)明進(jìn)行更為全面的描述，其中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明可表現(xiàn)為不同形式，它不局限于在此說(shuō)明的實(shí)施例。
在附圖中，為了清楚起見(jiàn)，擴(kuò)大了各層、膜、及區(qū)域的厚度。在全篇說(shuō)明書(shū)中對(duì)相同元件附上相同的標(biāo)號(hào)。當(dāng)提到諸如層、膜、區(qū)域、基片這樣的元件在別的元件“之上”時(shí)，它是指“直接”位于別的元件之上，也包括其間夾有別的元件的情況，反之說(shuō)某個(gè)元件“直接”位于別的元件之上時(shí)，指其間并無(wú)別的元件。
參照?qǐng)D1-3B描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器像素布局圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于液晶顯示器的薄膜晶體管陣列面板布局圖，而圖3A及圖3B是分別沿著圖2所示的IIIa-IIIa′線和IIIb-IIIb′線的薄膜晶體管陣列面板截面圖。
如圖1所示，沿著第一列依次排列紅色(R)、藍(lán)色(B)、綠色(G)、紅色(R)、藍(lán)色(B)、及綠色(G)像素，沿著與第一列鄰接的第二列依次排列綠色(G)、白色(W)、紅色(R)、綠色(G)、白色(W)、紅色(R)像素。而且，紅色(R)和綠色(G)像素沿著第一行交替地進(jìn)行排列，而藍(lán)色(B)和白色(W)像素沿著第二行進(jìn)行排列以形成菱形形態(tài)。
沿著第一列進(jìn)行排列的紅色(R)、藍(lán)色(B)、及綠色(G)像素以及沿著第二列進(jìn)行排列的綠色(G)、白色(W)、及紅色(R)像素形成一點(diǎn)。因此，點(diǎn)包括兩個(gè)紅色像素、兩個(gè)綠色像素、一個(gè)藍(lán)色像素、和一個(gè)白色像素。
分別包含在第一列和第二列中的三角形藍(lán)色(B)和白色(W)像素共有一個(gè)底邊并形成設(shè)置在點(diǎn)的中心的菱形形態(tài)。
包含在一個(gè)點(diǎn)中的兩個(gè)紅色(R)像素分別包含在第一和第二列中且彼此相互斜對(duì)，同時(shí)由藍(lán)色(B)和白色(W)像素形成的菱形物設(shè)置在它們之間。包含在一個(gè)點(diǎn)中的兩個(gè)綠色(G)像素分別包含在第一和第二列中且彼此相互斜對(duì)，同時(shí)由藍(lán)色(B)和白色(W)像素形成的菱形物設(shè)置在它們之間。
換而言之，三角形藍(lán)色(B)和白色(W)像素的底邊50和底邊交點(diǎn)51、52與數(shù)據(jù)線平行，而三角形藍(lán)色(B)和白色(W)像素的頂點(diǎn)53設(shè)置與柵極線平行的線上。
參照?qǐng)D2-3B更詳細(xì)地說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器的薄膜晶體管陣列面板。
紅色像素電極190Ra和190Rb、綠色像素電極190Ga和190Gb、藍(lán)色像素電極190B、及白色像素電極190W分別對(duì)應(yīng)紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素、及白色像素。
這里，如圖2所示，在具有矩形形態(tài)的點(diǎn)內(nèi)形成兩個(gè)柵極線121a和121b。第一柵極線121a傳輸用于接通薄膜晶體管的掃描信號(hào)，其開(kāi)關(guān)第一紅色像素電極190Ra、第一綠色像素電極190Ga、及藍(lán)色像素電極190B。第二柵極線121b傳輸用于接通薄膜晶體管的掃描信號(hào)，其開(kāi)關(guān)第二紅色像素電極190Rb、第二綠色像素電極190Gb、及白色像素電極190W。
在具有矩形形態(tài)的點(diǎn)內(nèi)形成三條直數(shù)據(jù)線171a、171b、171c，并且與柵極線121a、121b交叉。第一數(shù)據(jù)線171a傳輸用于第一紅色像素電極190Ra和第二綠色像素電極190Gb的圖像信號(hào)。第二數(shù)據(jù)線171b傳輸用于藍(lán)色像素電極190B和白色像素電極190W的圖像信號(hào)。第三數(shù)據(jù)線171c傳輸用于第二紅色像素電極190Rb和第一綠色像素電極190Ga的圖像信號(hào)。
在交叉部分分別形成六個(gè)薄膜晶體管。六個(gè)薄膜晶體管包括分別與柵極線121a和121b連接的柵極電極124a和124b，與數(shù)據(jù)線171a、171b、171c連接的源極173a、173、173c，以柵極124a，漏極175a、175b、175c，以及半導(dǎo)體154。
在各像素中分別形成像素電極190Ra、190Rb、190Ga、190Gb、190B、和190W并且分別與六個(gè)薄膜晶體管連接。
將藍(lán)色像素電極190B及白色像素電極190W設(shè)置在第二數(shù)據(jù)線171b的兩側(cè)。因此，用于藍(lán)色像素電極190B及白色像素電極190W的傳輸圖像信號(hào)的第二數(shù)據(jù)線171b可以直線設(shè)置。因此，數(shù)據(jù)線171b的電阻不增加。
藍(lán)色像素電極190B及白色像素電極190W可以通過(guò)形成用于各像素的薄膜晶體管獨(dú)立進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
同時(shí)，將柵極線121a、121b的延伸部分129a、129b寬度擴(kuò)大用于接觸外部電路并接收掃描信號(hào)，而將數(shù)據(jù)線171a、171b、171c的延伸部分179a、179b、179c寬度擴(kuò)大用于接觸外部電路并接收?qǐng)D像信號(hào)。
在與柵極線121a和121b同一層上形成存儲(chǔ)電極線130以通過(guò)與像素電極190Ra、190Rb、190Ga、190Gb、190B、190W重疊形成存儲(chǔ)電容。將存儲(chǔ)電極線130沿著像素邊界線設(shè)置以重疊所有像素電極190Ra、190Rb、190Ga、190Gb、190B、190W的邊界部分。
將存儲(chǔ)電極線130設(shè)置在柵極線121a、121b之間的中心部，用于被所有的像素電極190Ra、190Rb、190Ga、190Gb、190B、190W共有。因此，三角形藍(lán)色像素電極190B及白色像素電極190W的頂點(diǎn)53設(shè)置在存儲(chǔ)電極線130上。
將根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的液晶顯示器的薄膜晶體管陣列面板進(jìn)行詳細(xì)描述。
在絕緣基片110上形成多條柵極線121a、121b和多條存儲(chǔ)電極布線130。柵極線121a、121b基本上沿著橫向延伸并彼此分開(kāi)且傳輸掃描信號(hào)。柵極線121a、121b具有多個(gè)分別向下和向上突出的柵極124a、124b，以及用于連接到外部電路的延伸部分129a、129b。
柵極線121a、121b、和存儲(chǔ)電極布線130可以具有多層結(jié)構(gòu)，該多層結(jié)構(gòu)包括具有不同物理性質(zhì)的兩個(gè)膜，即，下部膜(未示出)和上部膜(未示出)。優(yōu)選地，上部膜由包括諸如鋁和鋁合金這樣的含鋁金屬的低電阻率金屬組成，用于降低柵極線121a、121b、存儲(chǔ)電極布線130中的信號(hào)延遲或電壓降。另一方面，優(yōu)選地，下部膜由諸如鉻、鉬、或鉬合金(例如MoW)這樣的材料組成，其具有與諸如氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)這樣的其它材料具有良好接觸特性。下部膜材料和上部膜材料良好的典型組合是Cr/Al和Cr/Al-Nd合金。
此外，柵極線121a、121b、和存儲(chǔ)電極線131的側(cè)面呈錐形，而相對(duì)于基片110的表面的側(cè)面的傾斜角在約30-80度的范圍內(nèi)。
存儲(chǔ)電極布線130與像素電極190Ra、190Rb、190Ga、190Gb、190B、190W重疊以形成存儲(chǔ)電容用于加強(qiáng)像素的充電占有能力。
在柵極線121a、121b、和存儲(chǔ)電極線131上形成優(yōu)選由氮化硅(SiNx)組成的柵極絕緣層140。
在柵極絕緣層140上形成優(yōu)選由氫化非晶硅(縮寫(xiě)為“a-Si”)組成的多個(gè)半導(dǎo)體條151。各半導(dǎo)體條151基本上沿著縱向延伸且具有向柵極124a、124b分支的多個(gè)突起部154。
半導(dǎo)體條151的突起部154上形成優(yōu)選由硅化物或重?fù)诫sn型雜質(zhì)的n+氫化非晶硅組成的多個(gè)歐姆接觸條或島161、165。各歐姆接觸條161具有多個(gè)突起部163，而突起部163和歐姆接觸島165成對(duì)地定位于半導(dǎo)體條151的突起部154上。
半導(dǎo)體條151和歐姆接觸部161、165的邊緣表面呈錐形，而半導(dǎo)體條151和歐姆接觸部161、165的邊緣表面的傾斜角在30-80度的范圍內(nèi)。
在歐姆接觸部161和165、及柵極絕緣層140上形成由低電阻率材料組成的多條數(shù)據(jù)線171a、171b、171c。
用于傳輸圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)線171a、171b、171c基本上沿著縱向延伸并與柵極線121a、121交叉。向漏極175a、175b、175c提出的各數(shù)據(jù)線171a、171b、171c的多個(gè)分支形成多個(gè)源極173a、173b、173c。每對(duì)源極173a、173b、173c和漏極175a、175b、175c彼此分離且相對(duì)于柵極124a和124b彼此相對(duì)。柵極124a、124b、124c，源極173a、173b、173c，和漏極175a、175b、175c，與半導(dǎo)體條151的突起部154一起形成具有通道的薄膜晶體管，該通道形成于設(shè)置在源極173a、173b、173c和漏極175a、175b、175c之間的突起部154。
數(shù)據(jù)線171a、171b、171c分別包括具有較寬寬度的延伸部分179a、179b、179c，用于與另一層或外部裝置接觸。
數(shù)據(jù)線171a、171b、171c和漏極175a、175b、175c可以具有多層結(jié)構(gòu)，該多層結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)具有不同物理性質(zhì)的兩個(gè)膜，即，下部膜(未示出)和上部膜(未示出)。優(yōu)選地，上部膜由包括諸如鋁和鋁合金這樣的含鋁金屬的低電阻率金屬組成，用于降低數(shù)據(jù)線中的信號(hào)延遲或電壓降。另一方面，優(yōu)選地，下部膜由諸如鉻、鉬、或鉬合金這樣的材料組成，其具有與諸如氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)這樣的其它材料具有良好接觸特性。下部膜材料和上部膜材料良好的典型組合是Cr/Al和Cr/Al-Nd合金。
此外，數(shù)據(jù)線171a、171b、171c和漏極175a、175b、175c的側(cè)面呈錐形，而相對(duì)于基片110的表面的側(cè)面的傾斜角在約30-80度的范圍內(nèi)。
歐姆接觸部件161和165僅存在于半導(dǎo)體151和數(shù)據(jù)線171a、171b、171c及漏極175a、175b、175c之間，并且在其下的半導(dǎo)體151和覆蓋的數(shù)據(jù)線171a、171b、171c及漏極175a、175b、175c之間具有減低接觸電阻的功能。半導(dǎo)體151基本上具有與歐姆接觸部161、165相同的平面形態(tài)，除了突出部154之外，在此設(shè)置了薄膜晶體管。
在數(shù)據(jù)線171a、171b、171c及漏極175a、175b、175c上形成鈍化層180。優(yōu)選地，鈍化層180由平坦的感光性有機(jī)材料及具有小于4.0的電容率的低電容率絕緣材料組成，例如通過(guò)等離子增強(qiáng)化學(xué)汽相沉積(PECVD)形成的a-Si:C:O、a-Si:O:F，或諸如氮化硅和氧化硅這樣的無(wú)機(jī)材料。
鈍化層180具有分別露出數(shù)據(jù)線171a、171b、171c的漏極175a、175b、175c和延伸部分179a、179b、179c的多個(gè)接觸孔182a、182b、182c、185Ra、185Ga、185B、185Rb、185Gb、185W。鈍化層180和柵極絕緣層140具有露出柵極線121a、121b的延伸部分129a、129b的多個(gè)接觸孔181a、181b。
接觸孔181a、181b、182a、182b露出延伸部分129a、129b、179a、179b、179c。接觸孔185Ra、185Ga、185B、185Rb、185Gb、185W露出部分的漏極175a、175b、175c。在這里，接觸孔185Ra、185B、185Ga露出分別與第一紅色像素電極190Ra、藍(lán)色像素電極190B、及第一綠色像素電極190Ga連接的漏極175a、175b、175c，而接觸孔185Gb、185W、185Rb露出分別與第二綠色像素電極190Gb、白色像素電極190W、及第二紅色像素電極190Rb連接的漏極175a、175b、175c。
在鈍化層180上形成多個(gè)像素電極190Ra、190Rb、190Ga、190Gb、190B、190W及多個(gè)接觸輔助部81a、81b、82a、82b，其優(yōu)選由諸如IZO或ITO這樣的透明導(dǎo)電材料組成。
像素電極190Ra、190Rb、190Ga、190Gb、190B、190W具有符合它們的像素邊界的形態(tài)。
像素電極190Ra、190Rb、190Ga、190Gb、190B、190W通過(guò)接觸孔185Ra、185Ga、185B、185Rb、185Gb、185W與漏極175a、175b、175c物理和電連接，并從漏極175a、175b、175c接收數(shù)據(jù)電壓。接收數(shù)據(jù)電壓的像素電極190Ra、190Rb、190Ga、190Gb、190B、190W與形成于其它基片(未示出)上且接收共同電壓的共同電極(未示處)一起產(chǎn)生電場(chǎng)。形成于像素電極190Ra、190Rb、190Ga、190Gb、190B、190W和共同電極之間的電場(chǎng)重新排列其間的液晶分子。
像素電極190Ra、190Rb、190Ga、190Gb、190B、190W和共同電極組成電容器(被稱為“液晶電容器”)，以便在關(guān)閉薄膜晶體管后維持其間的電壓。存儲(chǔ)電容器與液晶電容器并聯(lián)以增強(qiáng)維持電壓的能力。通過(guò)像素電極190Ra、190Rb、190Ga、190Gb、190B、190W和前端柵極線121a、121b或單獨(dú)形成的存儲(chǔ)電極線的重疊形成存儲(chǔ)電容器。
在與柵極線121a、121b的同一層形成存儲(chǔ)電極線130，并且被施加諸如共同電壓這樣的單獨(dú)電壓。與前端柵極線或存儲(chǔ)電極線重疊的導(dǎo)體可以在鈍化層180下部形成以提高存儲(chǔ)電容。
與藍(lán)色像素電極190B連接的一部分漏極175b沿著藍(lán)色像素電極190B和第一紅色像素電極190Ra的邊界線伸長(zhǎng)。漏極175b的伸長(zhǎng)部分的端部通過(guò)接觸孔185B與藍(lán)色像素電極190B連接。將接觸孔185B設(shè)置在存儲(chǔ)電極線130上，從而防止縱橫比的減少。
與藍(lán)色像素電極190B連接的漏極175b的端部與存儲(chǔ)電極線130重疊。由于漏極175b比藍(lán)色像素電極190B距離存儲(chǔ)電極線130更近，存儲(chǔ)電極線130和藍(lán)色像素電極190B之間的存儲(chǔ)電容(Cstb)由于漏極175b而提高。而且，由于存儲(chǔ)電極線130和漏極175b的重疊也提高了縱橫比。
類似地，與白色像素電極190W連接的一部分漏極175b沿著第二紅色像素電極190Rb和白色像素電極190W的邊界線伸長(zhǎng)。漏極175b的伸長(zhǎng)部分的端部通過(guò)接觸孔185W與白色像素電極190W連接。將接觸孔185W設(shè)置在存儲(chǔ)電極線130上，從而防止縱橫比的降低。
與白色像素電極190W連接的漏極175b的端部與存儲(chǔ)電極線130重疊。由于漏極175b距離存儲(chǔ)電極線130更近，因此存儲(chǔ)電極布線130和白色像素電極190W之間的存儲(chǔ)電容由于由于漏極175b而增加。而且，由于存儲(chǔ)電極線130和漏極175b的重疊也提高了縱橫比。
將存儲(chǔ)電極線130沿著藍(lán)色像素電極190B和第二綠色像素電極190Gb的邊界和白色像素電極190W和第一綠色像素電極190Ga的邊界設(shè)置以產(chǎn)生存儲(chǔ)電容。
沿著第一紅色像素電極190Ra和藍(lán)色像素電極190B、第二紅色像素電極190Rb和白色像素電極190W、藍(lán)色像素電極190B和第二綠色像素電極190Gb、白色像素電極190W和第一綠色像素電極190Ga的邊界設(shè)置的存儲(chǔ)電極線130起到遮光層的作用，從而遮擋了背光源的光。
優(yōu)選具有上述像素結(jié)構(gòu)的液晶顯示器以利用用于改善分辨率的再現(xiàn)驅(qū)動(dòng)方法。為了顯示由特定形狀組成的圖像驅(qū)動(dòng)特定像素時(shí)，不只是驅(qū)動(dòng)特定像素還驅(qū)動(dòng)要驅(qū)動(dòng)的特定像素周邊的周邊像素，顯示特定像素驅(qū)動(dòng)的效果，使有關(guān)特定像素自然顯示的驅(qū)動(dòng)叫做再現(xiàn)驅(qū)動(dòng)。
此后，Clcr表示在紅色像素電極190Ra、190Rb和共同電極之間形成的液晶電容，Cstr表示在紅色像素電極190Ra、190Rb和存儲(chǔ)電極布線130之間形成的液晶電容，Clcg表示在綠色像素電極190Ga、190Gb和共同電極之間形成的液晶電容，Cstg表示在綠色像素電極190Ga、190Gb和存儲(chǔ)電極布線130之間形成的液晶電容，Clcb表示在藍(lán)色像素電極190B和共同電極之間形成的液晶電容，Cstb表示在藍(lán)色像素電極190B和存儲(chǔ)電極布線130之間形成的液晶電容，Clcw表示在白色像素電極190W和共同電極之間形成的液晶電容，而Cstw表示在白色像素電極190W和存儲(chǔ)電極布線130之間形成的液晶電容。
根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器具有P2型的RGBW像素結(jié)構(gòu)。因此，紅色像素電極190Ra、190Rb和綠色像素電極190Ga、190Gb具有相同的面積，而藍(lán)色像素電極190B和白色像素電極190W具有相同的面積。紅色像素電極及綠色像素電極190Ga、190Gb、190Ga、190Gb的面積和是藍(lán)色像素電極190B及白色像素電極190W面積和的兩倍。因此，Clcr+Clcg∶Clcb+Clcw＝2∶1。
像素的總電容由液晶電容與存儲(chǔ)電容組成。因此，當(dāng)液晶電容不同時(shí)，像素的總液晶電容也不同。同時(shí)，由像素之間的電容差異引起像素之間的反沖電壓變化并導(dǎo)致諸如閃爍這樣的顯示缺陷。
通過(guò)以下數(shù)學(xué)式1將反沖電壓進(jìn)行描述。在數(shù)學(xué)式1中，Vkb、Clc、Cst、Cgd、及Vg分別代表反沖電壓、在像素電極和共同電極之間產(chǎn)生的液晶電容c、在存儲(chǔ)電極線和像素電極之間產(chǎn)生的存儲(chǔ)電容、在柵極和漏極之間產(chǎn)生的寄生電容、及柵極線電壓。
數(shù)學(xué)式1Vkb＝{Cgd/(Cgd+Clc+Cst)}ΔVg如數(shù)學(xué)式1所示，若不同像素之間Clc不同時(shí)，則Vkb也不同。這意味著在各像素之間存在反沖電壓的變化。
根據(jù)數(shù)學(xué)式1，可以將存儲(chǔ)電容進(jìn)行調(diào)節(jié)以使像素的總電容相同且可防止反沖電壓的變化。即，將存儲(chǔ)電容進(jìn)行調(diào)節(jié)以使Clcr與Cstr的和、Clcg與Cstg的和、Clcb與Cstb的和、及Clcw與Cstw的和相同。為了調(diào)整存儲(chǔ)電容，提高存儲(chǔ)電極線130與像素電極的重疊面積。
當(dāng)由于紅色像素電極190Ra、190Rb(或綠色像素電極190Ga、190Gb)的面積比藍(lán)色像素電極190B(或白色像素電極190W)面積大而使Clcr(或Clcg)比Clcb(或Clcw)大時(shí)，為了紅色像素電極190Ra、190Rb(或綠色像素電極190Ga、190Gb)和存儲(chǔ)電極布線130相重疊的面積比藍(lán)色像素電極190B(或白色像素電極190W)和存儲(chǔ)電極布線130相重疊的面積小將存儲(chǔ)電極線130進(jìn)行改變。
在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器中，紅色像素電極190Ra、190Rb和綠色像素電極190Ga、190Gb具有相同的面積。藍(lán)色像素電極190B和白色像素電極190W具有相同的面積。紅色像素電極190Ra、190Rb及綠色像素電極190Ga、190Gb面積和是藍(lán)色像素電極190B及白色像素電極190W面積的兩倍。因此，Clcr+Clcg∶Clcb+Clcw＝2∶1。
因此，將Cstb(或Cstw)增加2倍，使2Clcr(或2Clcg)+Cstr(或Cstg)＝Clcb(或Clcw)+2Cstb(或2Cstw)，Cstb(或Cstw)補(bǔ)償比2Clcr(或2Clcg)小兩倍程度。
由于液晶電容Clcr、Clcg、Clcb、Clcw取決于像素電壓，因此像素的總電容根據(jù)灰度電壓而變化。這意味著通過(guò)它們的灰度電壓可以引起像素之間總電容的變化。
即，紅色像素的液晶電容變化ΔClcr(或綠色像素，ΔClcg)比藍(lán)色像素的液晶電容變化ΔClcb(或白色像素，ΔClcw)大。因此，紅色像素電極190Ra和190Rb的總電容Clcr+Cstr(或綠色像素電極190Ga和190Gb，Clcg+Cstg)，可以不同于藍(lán)色像素電極190B電容Clcb+Cstb(或白色像素電極190W，Clcw+Cstw)。這種總電容的差異引起Vkb的變化。為了降低總電容對(duì)灰度電壓的依賴性，優(yōu)選形成具有較大值的存儲(chǔ)電容Cstr、Cstg、Cstb、和Cstw。
因此，在本發(fā)明第二實(shí)施例中，因此，在本發(fā)明第二實(shí)施例中，制造增加存儲(chǔ)電極線和像素電極相重疊面積的液晶顯示器，使2Clcr(或2Clcg)+2Cstr(或2Cstg)＝Clcb(或Clcw)+3Cstb(或3Cstw)。
即，當(dāng)點(diǎn)內(nèi)紅色像素及綠色像素液晶電容和點(diǎn)內(nèi)藍(lán)色像素及白色像素液晶電容比為a∶b、點(diǎn)內(nèi)紅色像素及綠色像素電容和點(diǎn)內(nèi)藍(lán)色像素及白色像素存儲(chǔ)電容比為c∶d時(shí)，優(yōu)選地，比第一實(shí)施例增加存儲(chǔ)電容，使a+c＝b+d且1/2＜c/d＜1。
下面，參照?qǐng)D4A至圖5B將利用特定值的上述效果進(jìn)行具體描述。
圖4A是傳統(tǒng)液晶顯示器的紅色像素或綠色像素示意圖，而圖4B是傳統(tǒng)液晶顯示器的藍(lán)色像素或白色像素示意圖。
在圖4A中，Clcr(或Clcg)為2±10％，Cstr(或Cstg)為1，Cgdr(或Cgdg)為0.1，及與像素電極190RG重疊的存儲(chǔ)電極線130RG寬度為10μm。在這里，Clcr(或Clcg)、Cstr(或Cstg)、Cgdr(或Cgdg)值是表示比例的值，所以省略其單位。
如圖4B所示，Clcb(或Clcw)為1±10％、Cstb(或Cstw)為1、Cgdb(或Cgdw)為0.1、及與像素電極190BW重疊的存儲(chǔ)電極線130BW寬度為10μm。在這里，Clcb(或Clcw)、Cstb(或Cstw)、Cgdb(或Cgdw)的值是表示比例的值，所以省略其單位。
在圖4A及圖4B中，紅色像素電極(或綠色像素電極)190RG面積和藍(lán)色像素電極(或白色像素電極)190BW的面積比為2∶1。因此，Clcr(或Clcg)∶Clcb(或Clcw)＝2∶1。
在這種情況下，施加中間亮度像素電壓，即當(dāng)施加20V時(shí)，參照數(shù)學(xué)式1將紅色像素或綠色像素的反沖電壓表示如下Vkbr(或Vkbg)＝(0.1*20)/(0.1+1+2)＝0.645在這種情況下，施加中間亮度像素電壓，即當(dāng)施加20V時(shí)，參照數(shù)學(xué)式1將藍(lán)色像素或白色像素的反沖電壓表示如下Vkbb(或Vkbw)＝(0.1*20)/(0.1+1+1)＝0.952因此，紅色像素(或綠色像素)和藍(lán)色像素(或白色像素)之間的反沖電壓偏差ΔVkb達(dá)到0.307。這種較大值的ΔVkb產(chǎn)生諸如閃爍這樣的顯示缺陷。
由于亮度變化增加10％的液晶電容Clcr、Clcg、Clcb、Clcw時(shí)，參照數(shù)學(xué)式1將紅色像素或綠色像素的反沖電壓表示如下Vkb(或Vkbg)＝(0.1*20)/(0.1+1+2.2)＝0.606在這種情況下，根據(jù)數(shù)學(xué)式1將藍(lán)色像素或白色像素的反沖電壓表示如下Vkbb(或Vkbw)＝(0.1*20)/(0.1+1+1.1)＝0.909因此，紅色像素(或綠色像素)和藍(lán)色像素(或白色像素)之間的反沖電壓偏差的ΔVkb達(dá)到0.303。這種較大值的ΔVkb產(chǎn)生諸如閃爍這樣的顯示缺陷。
在如圖4A及圖4B所示的液晶顯示器中，在紅色像素(或綠色像素)和藍(lán)色像素(或白色像素)之間由反沖電壓的差異產(chǎn)生諸如閃爍這樣的顯示缺陷。然而，示于圖5A及圖5B的液晶顯示器不具有這種顯示缺陷，這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)增加存儲(chǔ)電容使各像素的總電容相同。
圖5A是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器的紅色像素或綠色像素示意圖，而圖5B是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器的藍(lán)色像素或白色像素示意圖。
在圖5A中，Clcr(或Clcg)為2±10％，Cstr(或Cstg)為1，Cgdr(或Cgdg)為0.1，及與像素電極190RG重疊的存儲(chǔ)電極線130RG的寬度為10μm。
在圖5B中，Clcb(或Clcw)為1±10％，Cstb(或Cstw)為2，Cgdb(或Cgdw)為0.1，及與像素電極190BW重疊的存儲(chǔ)電極線130BW寬度為20μm。
在圖5A及圖5B中，紅色像素電極(或綠色像素電極)190RG面積和藍(lán)色像素電極(或白色像素電極)面積比為2∶1。因此，Clcr(或Clcg)∶Clcb(或ClcW)＝2∶1。
在這種情況下，施加中間亮度像素電壓，即當(dāng)施加20V時(shí)，根據(jù)數(shù)學(xué)式1將紅色像素或綠色像素的反沖電壓表示如下Vkbr(或Vkbg)＝(0.1*20)/(0.1+1+2)＝0.645在這種情況下，施加中間亮度像素電壓，即當(dāng)施加20V時(shí)，根據(jù)數(shù)學(xué)式1將藍(lán)色像素或白色像素的反沖電壓表示如下Vkbb(或Vkbw)＝(0.1*20)/(0.1+2+1)＝0.645因此，紅色像素(或綠色像素)和藍(lán)色像素(或白色像素)之間的反沖電壓偏差的ΔVkb成為0。因此，不存在閃爍。
由于亮度變化增加10％的液晶電容Clcr、Clcg、Clcb、Clcw時(shí)，根據(jù)數(shù)學(xué)式1將紅色像素或綠色像素的反沖電壓表示如下Vkb(或Vkbg)＝(0.1*20)/(0.1+1+2.2)＝0.606
在這種情況下，根據(jù)數(shù)學(xué)式1將藍(lán)色像素或白色像素的反沖電壓表示如下Vkbb(或Vkbw)＝(0.1*20)/(0.1+2+1.1)＝0.625因此，紅色像素(或綠色像素)和藍(lán)色像素(或白色像素)之間的反沖電壓偏差的ΔVkb成為0.019。盡管ΔVkb值較小，但仍然產(chǎn)生諸如閃爍這樣的顯示缺陷。
在圖6A及圖6B所示的液晶顯示器中，盡管存在灰度電壓轉(zhuǎn)變，但不存在這類顯示缺陷。這是因?yàn)閷⒏飨袼氐目傠娙葑優(yōu)橄嗤⑻岣呒t色、綠色、藍(lán)色、和白色像素的存儲(chǔ)電容。
圖6A是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示器的紅色像素或綠色像素示意圖，而圖6B是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示器的藍(lán)色像素或白色像素示意圖。
在圖6A中，Clcr(或Clcg)為2±10％，Cstr(或Cstg)為2，Cgdr(或Cgdg)為0.1，及與像素電極190RG重疊的存儲(chǔ)電極線130RG寬度為20μm。
在圖6B中，Clcb(或Clcw)為1±10％，Cstb(或Cstw)為3，Cgdb(或Cgdw)為0.1，及與像素電極190BW重疊的存儲(chǔ)電極線130BW的寬度為30μm。
在圖6A及6B中，紅色像素電極(或白色像素電極)190RG面積和藍(lán)色像素電極(白色像素電極)190BW面積比為2∶1。因此，Clcr(或Clcg)∶Clcb(或Clcw)＝2∶1。
在這種情況下，施加中間亮度像素電壓，即當(dāng)施加20V時(shí)，根據(jù)數(shù)學(xué)式1將紅色像素或綠色像素的反沖電壓表示如下Vkbr(或Vkbg)＝(0.1*20)/(0.1+2+2)＝0.488在這種情況下，施加中間亮度像素電壓，即當(dāng)施加20V時(shí)，根據(jù)數(shù)學(xué)式1將藍(lán)色像素或白色像素的反沖電壓表示如下Vkbb(或Vkbw)＝(0.1*20)/(0.1+3+1)＝0.488因此，紅色像素(或綠色像素)和藍(lán)色像素(或白色像素)之間的反沖電壓偏差的ΔVkb成為0。因此不存在閃爍。
由于亮度變化增加10％的液晶電容Clcr、Clcg、Clcb、Clcw時(shí)，根據(jù)數(shù)學(xué)式1將紅色像素或綠色像素的反沖電壓表示如下Vkb(或Vkbg)＝(0.1*20)/(0.1+2+2.2)＝0.465在這種情況下，根據(jù)數(shù)學(xué)式1將藍(lán)色像素或白色像素的反沖電壓表示如下Vkbb(或Vkbw)＝(0.1*20)/(0.1+3+1.1)＝0.476
因此，紅色像素(或綠色像素)和藍(lán)色像素(或白色像素)之間的反沖電壓偏差的ΔVkb與亮度變化無(wú)關(guān)僅達(dá)到0.011。這種ΔVkb的值足夠小從而可以忽略諸如閃爍這樣的顯示缺陷。
為了防止反沖電壓，優(yōu)選調(diào)整在柵極124和漏極175之間產(chǎn)生的寄生電容。這種方法將在第三實(shí)施例及第四實(shí)施例中進(jìn)行描述。
圖7A是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示器的薄膜晶體管放大圖，是示出藍(lán)色像素(或白色像素)柵極和漏極重疊形成的寄生電容(Cgdb或Cgdw)圖，而圖7B是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示器的薄膜晶體管放大圖，是示出紅色像素(或綠色像素)柵極和漏極重疊形成的寄生電容(Cgdb或Cgdw)圖。
在傳統(tǒng)液晶顯示器中紅色像素(或綠色像素)和藍(lán)色像素(或白色像素)間發(fā)生反沖電壓Vkb偏差。為了減少它，在本發(fā)明的第三實(shí)施例中使Cgdr(或Cgdg)比Cgdb(或Cgdw)大，進(jìn)而使紅色像素(或綠色像素)的Vkb和藍(lán)色像素(或白色像素)的Vkb相一致。為此，如圖7B所示，增大紅色像素(或綠色像素)柵極124和漏極175重疊的面積。
如圖7A所示，為了防止由背光源引起的光泄露電流，柵極124向漏極方向通道形成部分外面伸長(zhǎng)2.5μm。
柵極124的伸長(zhǎng)部分在藍(lán)色像素(或白色像素)中的長(zhǎng)度為2.5μm。然而，如圖7B所示，在紅色像素(或綠色像素)增加為10μm形成。因此，柵極124和漏極175重疊的面積增加，進(jìn)而紅色像素(或綠色像素)的Cgdr(或Cgdg)也增加，使紅色像素(或綠色像素)Vkb和藍(lán)色像素(或白色像素)Vkb相一致，從而防止電壓反沖現(xiàn)象。
下面，參照?qǐng)D8A和圖8B將利用特定值的上述效果進(jìn)行具體描述。
圖8A是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示器的紅色像素或綠色像素示意圖，而圖8B是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示器的藍(lán)色像素或白色像素示意圖。
如圖8A所示，Clcr(或Clcg)為2±10％，Cstr(或Cstg)為1，Cgdr(或Cgdg)為0.15，及與像素電極190RG重疊的存儲(chǔ)電極線130RG的寬度為10μm。
如圖8B所示，Clcb(或Clcw)為1±10％，Cstb(或Cstw)為1，Cgdb(或Cgdw)為0.1，及與像素電極190BW重疊的存儲(chǔ)電極線130BW的寬度為10μm。
如圖8A及8B所示，紅色像素電極(或綠色像素電極)190RG面積和藍(lán)色像素電極(或白色像素電極)190BW面積之比為2∶1。因此，Clcr(或Clcg)∶Clcb(或Clcw)＝2∶1。
在這種情況下，施加中間亮度像素電壓，即，施加20V時(shí)的紅色像素或綠色像素的反沖電壓根據(jù)數(shù)學(xué)式1表示如下Vkbr(或Vkbg)＝(0.15*20)/(0.15+1+2)＝0.952在這種情況下，施加中間亮度像素電壓，即，施加20V時(shí)的藍(lán)色像素或白色像素的反沖電壓根據(jù)數(shù)學(xué)式1表示如下Vkbb(或Vkbw)＝(0.1*20)/(0.1+1+1)＝0.952
因此，紅色像素(或綠色像素)和藍(lán)色像素(或白色像素)間反沖電壓Vkb的偏差ΔVkb變?yōu)榱?。因此，不產(chǎn)生閃爍(flicker)等現(xiàn)象。
當(dāng)因亮度變化，增加10％的液晶電容Clcr，Clcg，Clcb，Clcw時(shí)，紅色像素或綠色像素的反沖電壓根據(jù)數(shù)學(xué)式1表示如下Vkb(或Vkbg)＝(0.15*20)/(0.15+1+2.2)＝0.896在這種情況下，藍(lán)色像素或白色像素的反沖電壓根據(jù)數(shù)學(xué)式1表示如下Vkbb(或Vkbw)＝(0.1*20)/(0.1+1+1.1)＝0.909因此，紅色像素(或綠色像素)和藍(lán)色像素(或白色像素)間反沖電壓Vkb偏差ΔVkb為0.013，有亮度變化引起ΔVkb，引發(fā)諸如閃爍這樣的顯示缺陷。
像這樣，為了防止亮度變化時(shí)發(fā)生ΔVkb，在圖9A及圖9B中示出使紅色像素(或綠色像素)和藍(lán)色像素(或白色像素)間液晶電容、存儲(chǔ)電容、寄生電容比例相同形成的液晶顯示器實(shí)施例。
圖9A是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的液晶顯示器的紅色像素或綠色像素示意圖，而圖9B是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的液晶顯示器的藍(lán)色像素或白色像素示意圖。
如圖9A所示，Clcr(或Clcg)為2±10％，Cstr(或Cstg)為2，Cgdr(或Cgdg)為0.2，及與像素電極190RG重疊的存儲(chǔ)電極線130RG的寬度為20μm。
而且，如圖9B所示，Clcb(或Clcw)為1±10％，Cstb(或Cstw)為1，Cgdb(或Cgdw)為0.1，及與像素電極190BW重疊的存儲(chǔ)電極線130BW的寬度為10μm。
如圖9A及圖9B所示，紅色像素電極(或綠色像素電極)190RG的面積與藍(lán)色像素電極(或白色像素電極)190BW的面積比為2∶1。因此，Clcr(或Clcg)與Clcb(或Clcw)的比成為2∶1，Cstr(或Cstg)與Cstb(或Cstw)的比成為2∶1，Cgdr(或Cgdg)與Cgdb(或Cgdw)的比也成為2∶1，使紅色像素(或綠色像素)與藍(lán)色像素(或白色像素)間的液晶電容、存儲(chǔ)電容、寄生電容的比例相同形成。
在這種情況下，施加中間亮度的像素電壓，即，施加20V時(shí)紅色像素或綠色像素的反沖電壓根據(jù)數(shù)學(xué)式1表示如下Vkbr(或Vkbg)＝(0.2*20)/(0.2+2+2)＝0.952在這種情況下，施加中間亮度的像素電壓，即，施加20V時(shí)藍(lán)色像素或白色像素的反沖電壓參照數(shù)學(xué)式1表示如下Vkbb(或Vkbw)＝(0.1*20)/(0.1+1+1)＝0.952
因此，紅色像素(或綠色像素)和藍(lán)色像素(或白色像素)間的反沖電壓Vkb的偏差ΔVkb成為0。因此，不發(fā)生如閃爍等現(xiàn)象。
因?yàn)榱炼茸兓黾?0％的液晶電容Clcr、Clcg、Clcb、Clcw時(shí)，紅色像素或綠色像素的反沖電壓根據(jù)數(shù)學(xué)式1表示如下Vkb(或Vkbg)＝(0.2*20)/(0.2+2+2.2)＝0.909在這種情況下，藍(lán)色像素或白色像素的反沖電壓根據(jù)數(shù)學(xué)式1表示如下Vkbb(或Vkbw)＝(0.1*20)/(0.1+1+1.1)＝0.909因此，紅色像素(或綠色像素)和藍(lán)色像素(或白色像素)間Vkb的偏差ΔVkb與亮度變化無(wú)關(guān)成為0。因此，不發(fā)生閃爍現(xiàn)象。相應(yīng)地，根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的液晶顯示器可以在全亮度范圍穩(wěn)定地防止閃爍現(xiàn)象。
然而，與本發(fā)明的第一實(shí)施例及第二實(shí)施例，紅色像素(或綠色像素)與藍(lán)色像素(或白色像素)間的總電容相同時(shí)不同，本發(fā)明第三實(shí)施例及第四實(shí)施例，當(dāng)紅色像素(或綠色像素)與藍(lán)色像素(或白色像素)間的總電容不同時(shí)，發(fā)生紅色像素(或綠色像素)與藍(lán)色像素(或白色像素)間的充電率差異。
即，應(yīng)根據(jù)Ion(On Current)充電的像素的總電容有所不同，在τ＝RC中產(chǎn)生τ(充電時(shí)間)的差異。因此，在柵極開(kāi)通時(shí)間(GateOn Time)短的中大型面板液晶顯示器中會(huì)發(fā)生充電率的差異。
在下面的第五及第六實(shí)施例中對(duì)防止上述情況的液晶顯示器進(jìn)行說(shuō)明。
圖10A及圖10B示出了在紅色像素(或綠色像素)與藍(lán)色像素(或白色像素)間形成相同比例的總電容、寄生電容、及薄膜晶體管的W/L的液晶顯示器第五實(shí)施例，并引用了實(shí)際數(shù)據(jù)。
圖10A是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的液晶顯示器的紅色像素或綠色像素示意圖，而圖10B是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的液晶顯示器的藍(lán)色像素或白色像素示意圖。
若紅色像素(或綠色像素)的總電容為Crg、藍(lán)色像素(或白色像素)的總電容為Cbw、在紅色像素(或綠色像素)的薄膜晶體管上流經(jīng)電流時(shí)的電阻為Rrg、在藍(lán)色像素(或白色像素)的薄膜晶體管上流有電流時(shí)的電阻為Rbw時(shí)，紅色像素(或綠色像素)的充電時(shí)間為τ＝Rrg*Crg、藍(lán)色像素(或白色像素)的充電時(shí)間為τ＝Rbw*Cbw，且紅色像素(或綠色像素)的充電時(shí)間和藍(lán)色像素(或白色像素)的充電時(shí)間應(yīng)該相同，可以由如下數(shù)學(xué)式2表示。
數(shù)學(xué)式2Rrg*Crg＝Rbw*Cbw(V/Irg)Crg＝(V/Ibw)CbwCrg/Cbw＝Irg/Ibw在這里，Irg是在紅色像素(或綠色像素)的薄膜晶體管(TFT)上施加電壓時(shí)薄膜晶體管上流經(jīng)的電流(Ion)，Ibw是在藍(lán)色像素(或白色像素)的薄膜晶體管上施加電壓時(shí)薄膜晶體管上流經(jīng)的電流(Ion)。
因此，當(dāng)紅色像素(或綠色像素)與藍(lán)色像素(或白色像素)間的總電容比和紅色像素(或綠色像素)與藍(lán)色像素(或白色像素)間的Ion(On Current)比相同時(shí)才能使充電時(shí)間相同。
這時(shí)，在TFT上施加電壓時(shí)TFT上流經(jīng)的電流Ion由數(shù)學(xué)式3表示。
數(shù)學(xué)式3Ion＝(W/L)μCox(Vgd-Vth)2在這里，W表示從源極向柵極電流移動(dòng)的通道寬度，L表示從源極向柵極電流移動(dòng)的通道長(zhǎng)度，μ表示通道的電子移動(dòng)率，Cox表示形成通道的半導(dǎo)體層和柵極之間的電容，而Vth表示閾值電壓。
因此，將數(shù)學(xué)式3帶入數(shù)學(xué)式2可得Crg/Cbw＝Irg/Ibw＝(W/L)rg/(W/L)bw在這里，(W/L)rg是紅色像素(或綠色像素)TFT通道的寬度和長(zhǎng)度之比，(W/L)bw是藍(lán)色像素(或白色像素)TFT通道的寬度和長(zhǎng)度之比。
因此，紅色像素電極(或綠色像素電極)的面積和藍(lán)色像素電極(或白色像素電極)的面積在不同的液晶顯示器中形成相同紅色像素(或綠色像素)和藍(lán)色像素(或白色像素)間的總電容、寄生電容、及TFT的W/L比例時(shí)，Vkb的偏差就成為0，且各像素間充電時(shí)間相同，因此就不產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象。
在圖10A及圖10B中示出了在紅色像素(或綠色像素)與藍(lán)色像素(或白色像素)間形成相同的總電容、寄生電容、及TFT的W/L比例的液晶顯示器第五實(shí)施例，并引用了實(shí)際數(shù)據(jù)。
圖10A是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的液晶顯示器的紅色像素或綠色像素示意圖，而圖10B是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的液晶顯示器的藍(lán)色像素或白色像素示意圖。
如圖10A所示，Clcr(或Clcg)為2±10％，Cstr(或Cstg)為1，Cgdr(或Cgdg)為0.15及與像素電壓190RG重疊的存儲(chǔ)電極線130RG的寬度為10μm，(W/L)rg為30/4μm。
如圖10b所示，Clcb(或Clcw)為1±10％，Cstb(或Cstw)為1，Cgdb(或Cgdw)為0.1及與像素電極190BW重疊的存儲(chǔ)電極線130BW的寬度為10μm，(W/L)bw為20/4μm。
如圖10A及圖10B所示，紅色像素電極(或綠色像素電極)190RG的面積與藍(lán)色像素電極(或白色像素電極)190BW的面積比為2∶1。
因此，Crg與Cbw間的比例、Cgdr(或Cgdg)與Cgdb(或Cgdw)間的比例及(W/L)rg與(W/L)bw間的比例為3∶2，且相互相同。因此，Vkb的偏差為0，充電時(shí)間在各像素間均相同，不發(fā)生閃爍現(xiàn)象。
第五實(shí)施例是補(bǔ)充第三實(shí)施例中充電時(shí)間不同的缺點(diǎn)的發(fā)明。
在圖11A及圖11B中示出了在紅色像素(或綠色像素)與藍(lán)色像素(或白色像素)間形成相同的全體電容、寄生電容、及TFT的W/L比例的液晶顯示器第六實(shí)施例，并引用了實(shí)際數(shù)據(jù)。
圖11A是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的液晶顯示器的紅色像素或綠色像素示意圖，而圖11B是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的液晶顯示器的藍(lán)色像素或白色像素示意圖。
如圖11A所示，Clcr(或Clcg)為2±10％，Cstr(或Cstg)為2，Cgdr(或Cgdg)為0.2，及與像素電極190RG重疊的存儲(chǔ)電極線130RG的寬度為20μm，(W/L)rg為40/4μm。
而且，如圖11B所示，Clcb(或Clcw)為1±10％，Cstb(或Cstw)為1，Cgdb(或Cgdw)為0.1及與像素電極190BW重疊的存儲(chǔ)電極線的寬度為10μm，(W/L)bw為20/4μm。
如圖11A及圖11B所示，紅色像素電極(或綠色像素電極)190RG的面積與藍(lán)色像素電極(或白色像素電極)190BW的面積比是2∶1。
因此，紅色像素電極(或綠色像素電極)190RG與藍(lán)色像素電極(或白色像素電極)190BW間的面積比、Crg與Cbw間的比例、Clcr(或Clcg)與Clcb(或Clcw)間的比例、Cstr(或Cstg)與Cstb(或Cstw)間的比例、Cgdr(或Cgdg)與Cgdb(或Cgdw)間的比例及(W/L)rg與(W/L)bw間的比例是2∶1，且相互相同。因此，Vkb的偏差為0，充電時(shí)間在各像素間均相同，不發(fā)生閃爍現(xiàn)象。
第六實(shí)施例是補(bǔ)充第三實(shí)施例中充電時(shí)間不同的缺點(diǎn)的發(fā)明。
在上述描述中，舉例說(shuō)明了在紅色像素與藍(lán)色像素之間的液晶電容比為2∶1的液晶顯示器。然而，本發(fā)明可以用于紅色像素與藍(lán)色像素之間的液晶電容比不是2∶1的液晶顯示器。
在上述描述中，以具有P2型RGBW像素結(jié)構(gòu)的液晶顯示器為實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明。然而，本發(fā)明可用于具有增加藍(lán)色像素面積的五片瓦矩陣(PenTile Matrix)型像素結(jié)構(gòu)的液晶顯示器(如圖12A所示)、具有減少藍(lán)色及白色像素電極面積的P1型RGBW像素結(jié)構(gòu)的液晶顯示器(如圖12B所示)、具有減少藍(lán)色及白色像素電極面積的條紋排列方式的RGBW像素結(jié)構(gòu)的液晶顯示器(如圖12C所示)、以及具有減少白色像素面積的P2型RGBW像素結(jié)構(gòu)的液晶顯示器(如圖12D所示)，這是因?yàn)樗{(lán)色像素電極或白色像素電極的面積與紅色像素電極或白色像素電極的面積不同，所以也可以適用本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器，在各像素電極面積不同時(shí)，在各像素間形成相同的總電容、液晶電容、存儲(chǔ)電容、寄生電容、及薄膜晶體管的W/L比例，以防止發(fā)生閃爍。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包括絕緣基片；多條柵極線，在所述絕緣基片上形成；多條數(shù)據(jù)線，在所述絕緣基片上形成且與所述柵極線交叉；多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，與所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線連接；以及多個(gè)像素電極，與所述開(kāi)關(guān)元件連接，并且其中將每個(gè)具有紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素、及白色像素的點(diǎn)連續(xù)排列，并且由液晶電容和存儲(chǔ)電容組成的各像素的總電容是相同的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于，包含在點(diǎn)中的像素中一個(gè)具有與其它像素不同的像素電極面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于，包含在點(diǎn)中的像素中的兩個(gè)具有與其它像素不同的像素電極面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示器，其特征在于，所述紅色像素電極和所述綠色像素電極具有相同的面積，所述藍(lán)色像素電極和所述白色像素電極具有相同的面積，而所述紅色像素電極及所述綠色像素電極的面積和與所述藍(lán)色像素電極及所述白色像素電極面積和不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示器，其特征在于，當(dāng)所述紅色像素及所述綠色像素的液晶電容與所述藍(lán)色像素及所述白色像素的液晶電容之比為a∶b，而所述紅色像素及所述綠色像素的存儲(chǔ)電容與所述藍(lán)色像素及所述白色像素的存儲(chǔ)電容之比為c∶d時(shí)，滿足數(shù)學(xué)式a+c＝b+d和1/2＜c/d＜1。
6.一種液晶顯示器，包括絕緣基片；多條柵極線，在所述絕緣基片上形成；多條數(shù)據(jù)線，在所述絕緣基片上形成且與所述柵極線交叉；多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，與所述柵極線及所述數(shù)據(jù)線連接；以及多個(gè)像素電極，與所述開(kāi)關(guān)元件連接，并且其中將每個(gè)具有紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素、及白色像素的點(diǎn)連續(xù)排列，所述紅色像素和所述綠色像素的液晶電容大于所述藍(lán)色像素和所述白色像素的液晶電容，所述紅色像素和所述綠色像素的寄生電容大于所述藍(lán)色像素和所述白色像素的寄生電容，而所述紅色像素、所述綠色像素、所述藍(lán)色像素、及所述白色像素的反沖電壓是相同的。
7.一種液晶顯示器，包括絕緣基片；多條柵極線，在所述絕緣基片上形成；多條數(shù)據(jù)線，在所述絕緣基片上形成且與所述柵極線交叉；多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，與所述柵極線及所述數(shù)據(jù)線連接；以及多個(gè)像素電極，與所述開(kāi)關(guān)元件連接，并且其中將每個(gè)具有紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素、及白色像素的點(diǎn)連續(xù)排列，并且在所述紅色像素、所述綠色像素、所述藍(lán)色像素和所述白色像素之間的所有液晶電容之比、存儲(chǔ)電容和寄生電容之比是相同的。
8.一種液晶顯示器，包括絕緣基片；多條柵極線，在所述絕緣基片上形成；多條數(shù)據(jù)線，在所述絕緣基片上形成且與所述柵極線交叉；多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，與所述柵極線及所述數(shù)據(jù)線連接；以及多個(gè)像素電極，與所述開(kāi)關(guān)元件連接，并且其中將每個(gè)具有紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素、及白色像素的點(diǎn)連續(xù)排列，在所述紅色像素、所述綠色像素、所述藍(lán)色像素、和所述白色像素之間的包括液晶電容、存儲(chǔ)電容、寄生電容的總電容之比、以及所述開(kāi)關(guān)元件的通道寬度與長(zhǎng)度之比(W/L)均相同。
9.一種液晶顯示器，包括絕緣基片；多條柵極線，在所述絕緣基片上形成；多條數(shù)據(jù)線，在所述絕緣基片上形成且與所述柵極線交叉；多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，與所述柵極線及所述數(shù)據(jù)線連接；以及多個(gè)像素電極，與所述開(kāi)關(guān)元件連接，并且其中將每個(gè)具有紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素、及白色像素的點(diǎn)連續(xù)排列，在所述紅色像素、所述綠色像素、所述藍(lán)色像素、和所述白色像素之間的液晶電容比、存儲(chǔ)電容比、寄生電容比、以及所述開(kāi)關(guān)元件的通道寬度與長(zhǎng)度之比(W/L)均相同。
10.一種液晶顯示器，包括絕緣基片；多條柵極線，在所述絕緣基片上形成；多條數(shù)據(jù)線，在所述絕緣基片上形成且與所述柵極線交叉；多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，與所述柵極線及所述數(shù)據(jù)線連接；以及多個(gè)像素電極，與所述開(kāi)關(guān)元件連接，并且其中分別在所述紅色像素、所述綠色像素、所述藍(lán)色像素、及所述白色像素上形成紅色像素電極、綠色像素電極、藍(lán)色像素電極及白色像素電極；將兩個(gè)紅色像素電極、兩個(gè)綠色像素電極、一個(gè)藍(lán)色像素電極、及一個(gè)白色像素電極包含在一點(diǎn)中；將所述紅色像素電極和所述綠色像素電極依次沿著行和列排列；所述藍(lán)色像素和所述白色像素形成遍布兩個(gè)像素列的菱形物；兩個(gè)紅色像素分別包含在兩個(gè)鄰接像素列中且彼此斜對(duì)同時(shí)將由所述藍(lán)色像素和所述白色像素組成的所述菱形物設(shè)置在它們之間；將數(shù)據(jù)線設(shè)置在所述藍(lán)色像素電極和所述白色像素電極之間；將所述藍(lán)色像素電極和所述白色像素電極分別與所述開(kāi)關(guān)電極連接；以及在所述紅色像素、所述綠色像素、所述藍(lán)色像素、和所述白色像素之間的液晶電容比、存儲(chǔ)電容比、寄生電容比、以及所述開(kāi)關(guān)元件的通道寬度與長(zhǎng)度之比(W/L)均相同。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種液晶顯示器，該液晶顯示器包括絕緣基片；多條柵極線，在絕緣基片上形成；多條數(shù)據(jù)線，在絕緣基片上形成且與柵極線交叉；多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，與柵極線和數(shù)據(jù)線連接；以及多個(gè)像素電極，與開(kāi)關(guān)元件連接，其中將每個(gè)具有紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素、及白色像素的點(diǎn)連續(xù)排列，在紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素、和白色像素之間的液晶電容比、存儲(chǔ)電容比、寄生電容比、以及開(kāi)關(guān)元件的通道寬度與長(zhǎng)度之比(W/L)均相同。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1601361SQ20041008009
公開(kāi)日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2004年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月25日
發(fā)明者申暻周, 蔡鐘哲 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社