專利名稱：液晶顯示器及用于其的薄膜晶體管襯底的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器，特別是涉及一種改良的薄膜晶體管陣列板。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(LCD)是最廣泛使用的平板顯示器之一。LCD包括裝有場生電極的兩塊板和插在它們之間的液晶(LC)層。LCD通過將電壓施加給場生電極而在LC層內(nèi)產(chǎn)生電場來顯示圖像，電場確定LC層內(nèi)LC分子的方向，LC層調(diào)節(jié)入射光的偏振。
常規(guī)LCD提供窄視角。已經(jīng)提出用于增加視角的各種技術(shù)。具體地，一種技術(shù)使用垂直排列的LC，并且在每個(gè)場生電極上提供切口或突出。切口和突出減少了孔徑比。因此，需要最大化像素電極的尺寸。然而，像素電極的接近導(dǎo)致在它們之間形成強(qiáng)的橫向電場。橫向電場弄亂LC分子的方向，并且產(chǎn)生斑點(diǎn)和漏光。而斑點(diǎn)和漏光將惡化整個(gè)顯示性能。
使用切口或突出的LCD提供極好的視角，在任何方向上都超過80度。然而，這樣的LCD具有不良的可視性，甚至次于扭曲向列模式的LCD。在使用切口的LCD中，前視和側(cè)視之間的伽馬曲線的不和諧導(dǎo)致不良的可視性。
例如，在使用切口的垂直排列的LCD中，當(dāng)視角增加時(shí)，幀面變得更亮，顏色偏向白色。當(dāng)這種現(xiàn)象過多時(shí)，因?yàn)榛叶燃壷g的亮度差消失，圖象映象就會發(fā)生變形。需要一種解決方案來提供具有改良可視性的LCD。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種改良的平板液晶顯示器(LCD)。在一個(gè)實(shí)施例中，改良的LCD包括完全填充彩色濾光器陣列和薄膜晶體管(TFT)陣列之間的間隙的液晶層。TFT陣列包括包含有一個(gè)或多個(gè)像素區(qū)的襯底。每個(gè)像素區(qū)可以分成至少兩個(gè)像素子區(qū)。配置每個(gè)像素子區(qū)以使其具有與其配對物不同的電場，這樣兩個(gè)子區(qū)內(nèi)的相互補(bǔ)償就會降低伽馬曲線的變形，并且提高平板顯示器的橫向可視性。在一個(gè)實(shí)施例中，第一像素電極形成在至少兩個(gè)像素子區(qū)的第一個(gè)中；第二像素電極形成在至少兩個(gè)像素子區(qū)的第二個(gè)中。
另外，TFT陣列還包括一個(gè)或多個(gè)柵極線，其形成在襯底上并基本上沿橫向延伸。一個(gè)或多個(gè)存儲電極線可以與柵極線分開設(shè)置形成在襯底上，基本上在與柵極線相同的橫向上延伸。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)柵極線和一個(gè)或多個(gè)存儲電極線各個(gè)都具有多層結(jié)構(gòu)，包括具有不同物理特性的兩層薄膜。
柵極絕緣層可以形成在柵極線和存儲電極線上，多個(gè)歐姆觸點(diǎn)形成在柵極絕緣層上。另外，多個(gè)漏極、多個(gè)數(shù)據(jù)線和多個(gè)耦合電極可以形成在多個(gè)歐姆觸點(diǎn)和柵極絕緣層上。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)數(shù)據(jù)線都彎曲，并且包括多對傾斜部分和多個(gè)縱向部分。多對傾斜部分的每對的第一端連接形成V字形，多對傾斜部分的每對的第二端連接到多個(gè)縱向部分的至少一個(gè)上。多個(gè)數(shù)據(jù)線各自的一對傾斜部分長度可以約為縱向部分長度的1-9倍。
在另一實(shí)施例中，TFT陣列包括包含有一個(gè)或多個(gè)像素區(qū)的襯底。每個(gè)像素區(qū)分成至少兩個(gè)像素子區(qū)，配置至少兩個(gè)像素子區(qū)的每個(gè)子區(qū)，以降低伽馬曲線的變形并提高LCD顯示器的橫向可視性。第一像素電極可以形成在至少兩個(gè)像素子區(qū)的第一個(gè)中；第二像素電極可以形成在至少兩個(gè)像素子區(qū)的第二個(gè)中。通過形成在第一像素電極和第二像素電極之間的一個(gè)或多個(gè)切口，或一個(gè)或多個(gè)突出，可以將一個(gè)或多個(gè)像素區(qū)各自分成至少兩個(gè)像素子區(qū)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的LCD的薄膜晶體管陣列板的頂視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的LCD的公共電極板的頂視圖。
圖3是根據(jù)圖1和圖2中所示實(shí)施例的LCD的頂視圖。
圖4是圖3中所示LCD沿著線IV-IV’的剖視圖。
圖5是圖1、2、3和4中所示LCD的電路圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的頂視圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的薄膜晶體管陣列板的頂視圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的公共電極板的頂視圖。
圖9是根據(jù)圖7和圖8中所示實(shí)施例的LCD的頂視圖。
圖10是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的頂視圖。
圖11是圖10中所示LCD沿著線XI-XI’的剖視圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的頂視圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的頂視圖。
圖14是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的薄膜晶體管陣列板的頂視圖。
圖15是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的公共電極板的頂視圖。
圖16是根據(jù)圖14和圖15中所示實(shí)施例的LCD的頂視圖。
圖17是圖10中所示LCD沿著線XVII-XVII’的剖視圖。
圖18是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的頂視圖。
圖19是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的薄膜晶體管陣列板的頂視圖。
圖20是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的公共電極板的頂視圖。
圖21是根據(jù)圖19和圖20中所示實(shí)施例的LCD的頂視圖。
圖22是圖21中所示LCD沿著線XXII-XXII’的剖視圖。
圖23是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的薄膜晶體管陣列板的頂視圖。
圖24是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的公共電極板的頂視圖。
圖25是根據(jù)圖23和圖24中所示實(shí)施例的LCD的頂視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考附圖在下文中更完整地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以按照許多不同形式進(jìn)行實(shí)施，不應(yīng)該解釋為局限于本文中所述的實(shí)施例。
在這些圖中，為了清楚，對層厚、薄膜和區(qū)都進(jìn)行了放大。相同的數(shù)字始終表示相同的部件?？梢岳斫?，當(dāng)部件例如層、薄膜、區(qū)或襯底被稱為在另一部件“上”時(shí)，它可以直接在另一部件上或存在居間部件。相反，當(dāng)部件被稱為“直接在”另一部件“上”時(shí)，就沒有居間部件。
下面將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示器和用于LCD的薄膜晶體管(TFT)陣列板。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的LCD的薄膜晶體管陣列板的頂視圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的LCD的公共電極板的頂視圖，圖3是根據(jù)圖1和圖2中所示實(shí)施例的LCD的頂視圖，圖4是圖3中所示LCD沿著線IV-IV’的剖視圖。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的LCD包括TFT陣列板100、公共電極板200以及插在板100和200之間的LC層3，該LC層包含許多LC分子，它們基本上垂直于板100和200的表面排列。
現(xiàn)在參考圖1和4，多條柵極線121和多條存儲電極線131形成在絕緣襯底110上。
如圖1中所示，柵極線121基本上橫向延伸并且彼此分開。每條柵極線121都傳送柵極信號，并且不但可以包括多個(gè)柵極124，而且可以包括至少一個(gè)柵極焊點(diǎn)129，用于連接到外部電路。
類似柵極線121，每條存儲電極線131基本上橫向延伸。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲電極線131基本上平行于柵極線121。另外，每條存儲電極線都包括多個(gè)分支，它們形成相應(yīng)的多個(gè)存儲電極133。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)存儲電極133都包括一對傾斜部分，它們與存儲線131成約45度角。成對的兩個(gè)傾斜部分彼此成約90度角。使用時(shí)，為存儲電極線131提供預(yù)定電壓，例如，施加給公共電極270的公共電壓，如圖4中所示，公共電極270形成在LCD的另一塊板200上。
參考圖1，柵極線121和存儲電極線131的側(cè)面可以是錐形。如果是錐形，那么側(cè)面關(guān)于襯底110表面的傾斜角在約30-80度范圍內(nèi)。
每條柵極線121和存儲電極線131都可以具有包括兩層薄膜的多層結(jié)構(gòu)，這兩層薄膜具有彼此不同的物理特性。作為例證，每條線都可以包括下薄膜(未示出)和上薄膜(未示出)。上薄膜優(yōu)選用低電阻率的金屬制造，例如鋁、含鋁金屬或鋁合金。低電阻率金屬用來減少柵極線121和存儲電極線131內(nèi)的信號延遲或電壓降落。另一方面，下薄膜優(yōu)選用諸如鉻、鉬或鉬合金的材料制造。然而，也可以使用與其它材料具有良好接觸特性的任何材料，例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)或類似材料。下薄膜材料和上薄膜材料的優(yōu)良示范組合是鉻和鋁-釹合金。在這樣的組合中，鉻形成下薄膜和鋁-釹合金形成上薄膜。
參考圖4，優(yōu)選用氮化硅(SiNx)制造的柵極絕緣層140可以形成在柵極線121和存儲電極線131上。
優(yōu)選用加氫非晶硅(縮寫為“a-Si”)制造的多個(gè)半導(dǎo)體條151形成在柵極絕緣層140上。如圖所示，每個(gè)半導(dǎo)體條151基本上縱向延伸，并且具有多個(gè)向柵極124分支的突出154。延長156可以從突出154伸出。
每個(gè)半導(dǎo)體條151重復(fù)彎曲，并且包括多對傾斜部分和多個(gè)縱向部分。成對的兩個(gè)傾斜部分相互連接形成V字形，而相對端連接到各個(gè)縱向部分。在一個(gè)實(shí)施例中，半導(dǎo)體條的傾斜部分與柵極線121成約45度角，縱向部分跨越柵極124。作為例證，一對傾斜部分的長度約為縱向部分長度的1-9倍。也就是說，它占據(jù)這對傾斜部分和縱向部分總長度的約50-90％。
延長156包括漏極部分、一對傾斜部分和連接器，漏極部分傾斜地從突出154伸出，傾斜部分與柵極線121成約45度角，連接器連接漏極部分和這對傾斜部分的端部。
多個(gè)歐姆接觸條161和歐姆接觸島165優(yōu)選由硅化物或重度摻雜n型雜質(zhì)的n+加氫a-Si構(gòu)成，它們可以形成在半導(dǎo)體條151、延長156和島154上。每個(gè)歐姆接觸條都具有多個(gè)突出163。在一個(gè)實(shí)施例中，突出163和歐姆接觸島165成對地布置在半導(dǎo)體條的突出154上。
半導(dǎo)體條151、歐姆觸點(diǎn)161、165和166的側(cè)面是錐形，半導(dǎo)體條151、歐姆觸點(diǎn)161、165和166側(cè)面的傾斜角優(yōu)選在約30-80度范圍內(nèi)。
多條數(shù)據(jù)線171、多個(gè)漏極175和多個(gè)耦合電極176分別形成在歐姆觸點(diǎn)161、165、166和柵極絕緣層140上。設(shè)計(jì)成能傳輸數(shù)據(jù)電壓，數(shù)據(jù)線171基本上縱向延伸并與柵極線121和存儲電極線131相交。每條數(shù)據(jù)線171重復(fù)彎曲，并且包括多對傾斜部分和多個(gè)縱向部分。在一個(gè)實(shí)施例中，每對傾斜部分連接在一起形成V字形。每對傾斜部分的相對端連接到各個(gè)縱向部分。數(shù)據(jù)線171的傾斜部分與柵極線121成約45度角，縱向部分跨越柵極124。一對傾斜部分的長度約為縱向部分長度的1-9倍。也就是說，它占據(jù)這對傾斜部分和縱向部分總長度的約50-90％。當(dāng)以這種方式配置LCD時(shí)，由柵極線121和數(shù)據(jù)線171的交叉定義的像素區(qū)呈現(xiàn)彎曲條狀。
如圖1所示，每條數(shù)據(jù)線171都可以包括比數(shù)據(jù)線更寬的數(shù)據(jù)焊點(diǎn)179，用于接觸另一層或外部設(shè)備。每條數(shù)據(jù)線171的多個(gè)分支都可以向漏極175突出以形成多個(gè)源極173。如圖所示，成對的源極173和漏極175彼此分開并互相面對，柵極124位于它們之間。在一個(gè)實(shí)施例中，柵極124、源極173和漏極175的組合與半導(dǎo)體條151的突出154一起形成TFT，該TFT具有形成在突出154內(nèi)并布置在源極173和漏極175之間的溝道。
耦合電極176從漏極175的第一部分的端部伸出，并且在第一部分水平延長，彎曲基本平行于數(shù)據(jù)線171的這對傾斜部分。在一個(gè)實(shí)施例中，耦合電極176的第二部分與柵極線121成約135度角。類似地，耦合電極176的第三部分與柵極線121成約45度角。
每條數(shù)據(jù)線171、漏極175和耦合電極176可以具有包括兩層薄膜的多層結(jié)構(gòu)，該兩層薄膜具有彼此不同的物理特性。例如，每條數(shù)據(jù)線、漏極和耦合電極都可以包括下薄膜(未示出)和上薄膜(未示出)。在一個(gè)實(shí)施例中，上薄膜優(yōu)選用低電阻率的金屬制造，包括例如鋁或鋁合金。低電阻率材料用來減少數(shù)據(jù)線內(nèi)的信號延遲或電壓降落。另一方面，下薄膜可以優(yōu)選用某種材料制造，這種材料具有與氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)或類似材料良好的接觸特性。作為例證的下薄膜材料包括但不局限于鉻、鉬或鉬合金。下薄膜材料和上薄模材料的優(yōu)良示范組合是鉻和鋁-釹合金。在這樣的組合中，鉻形成下薄膜和鋁-釹合金形成上薄膜。
另外，每條數(shù)據(jù)線171、漏極175和耦合電極176的側(cè)面都可以是錐形。如果是錐形，側(cè)面關(guān)于襯底110表面的傾斜角在約30-80度范圍內(nèi)。
鈍化層180可以形成在數(shù)據(jù)線171、漏極175和耦合電極176上。在一個(gè)實(shí)施例中，鈍化層180優(yōu)選用平面光敏有機(jī)材料和低介電絕緣材料制造，這種絕緣材料的介電常數(shù)在4.0以下。用來形成鈍化層180的典型材料包括但不局限于a-Si:C:O和a-Si:O:F，各自通過等離子體增強(qiáng)型化學(xué)汽相淀積(PECVD)而形成。作為選擇，可以使用無機(jī)材料，例如氮化硅和氧化硅。
在一個(gè)實(shí)施例中，鈍化層180包括多個(gè)接觸孔181和182，它們分別暴露漏極175和數(shù)據(jù)線171的數(shù)據(jù)焊點(diǎn)179。另外，鈍化層180和柵極絕緣層140具有多個(gè)接觸孔183，它們暴露柵極線121的柵極焊點(diǎn)129。作為例證，接觸孔181、182和183的側(cè)壁可以關(guān)于襯底110表面成約30-85度角，并且也可以包括一個(gè)或多個(gè)階梯部分。根據(jù)本實(shí)施例，接觸孔181、182和183可以具有各種平面形狀，例如矩形或圓形。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)接觸孔181、182和183的面積優(yōu)選為大于或等于約0.5mm×15μm，并且不大于約2mm×60μm。
在一個(gè)實(shí)施例中，多對像素電極190a、190b和多個(gè)輔助接點(diǎn)81、82形成在鈍化層180上，它們優(yōu)選用ITO、IZO或Cr制造。
每對像素電極190a和190b都具有遵循像素區(qū)形狀的彎曲帶狀。像素電極190a和190b分成第一像素電極190a和第二像素電極190b，它們分別具有切口191和192。第一像素電極190a和第二像素電極190b基本上具有相同的形狀，將像素區(qū)分成右區(qū)和左區(qū)，并且分別占據(jù)右區(qū)和左區(qū)。因此，部分第一像素電極190a可以對應(yīng)平行于部分第二像素電極190b。
第一像素電極190a穿過接觸孔181物理地并電連接到漏極175。第二像素電極190b進(jìn)行物理和電漂浮，但覆蓋耦合電極176以形成與第一像素電極190a耦合的耦合電容。結(jié)果，第二像素電極190b的電壓依賴于第一像素電極190a的電壓。關(guān)于公共電壓，第二像素電極190b的電壓總是小于第一像素電極190a的電壓。稍后將參考圖5詳細(xì)描述第一像素電極190a和第二像素電極190b之間的耦合關(guān)系。
在一個(gè)實(shí)施例中，它表明，當(dāng)像素區(qū)包括兩個(gè)具有稍微不同的電場的子區(qū)時(shí)，兩個(gè)子區(qū)內(nèi)的相互補(bǔ)償提高了LCD的橫向可視性。
多個(gè)輔助接點(diǎn)81和82可以穿過形成在鈍化層180上的接觸孔182b和183b，分別連接到柵極線121的柵極焊點(diǎn)129和數(shù)據(jù)線171的數(shù)據(jù)焊點(diǎn)179上。像素電極190a、190b和輔助接點(diǎn)81、82可以由ITO(氧化銦錫)、IZO(氧化銦鋅)或類似材料構(gòu)成。
現(xiàn)在參考圖2，4和5描述公共電極板200。
參考圖2，防止漏光的黑底220形成在絕緣襯底210例如透明玻璃上。多個(gè)紅色、綠色和藍(lán)色濾光器230形成在黑底和襯底210上，并且基本沿著像素區(qū)的列延伸，并沿著像素區(qū)的彎曲形狀周期性地彎曲。換句話說，彩色濾光器230基本上沿著由黑底220定義的像素列縱向延伸，并且沿著像素區(qū)的形狀周期性地彎曲。如圖4所示，涂層250形成在彩色濾光器230和黑底220上。優(yōu)選用透明導(dǎo)電材料，例如ITO和IZO制成的公共電極270可以形成在涂層250上。在一個(gè)實(shí)施例中，公共電極270包括多個(gè)切口271和272。切口271和272可以用作域控制設(shè)備，并且優(yōu)選為約9～12μm寬。當(dāng)有機(jī)突出代替切口271時(shí)，有機(jī)突出優(yōu)選為約5～10μm寬。
如圖4所示，每對切口271和272布置在像素區(qū)內(nèi)，并且沿著像素區(qū)形狀彎曲。分別布置切口271和272，以將第一像素電極190a和第二像素電極190b分成右半部分和左半部分。切口271和272的兩端彎曲，并且在基本上平行于柵極線121的方向上延伸到預(yù)定長度。切口271和272的中心也延伸到預(yù)定長度并基本上平行于柵極線121。在一個(gè)實(shí)施例中，切口271和272中心的延伸方向與切口271和272端部的延伸方向相反。
LCD包括TFT陣列板100、面向TFT陣列板100并分開預(yù)定間隙的彩色濾光器陣列板200、以及填充在預(yù)定間隙內(nèi)的液晶層3。
排列LC層3內(nèi)的LC分子，以便沒有電場時(shí)它們的長軸基本上垂直于板100和200的表面。液晶層3具有負(fù)介電各向異性。
裝配薄膜晶體管陣列板100和彩色濾光器陣列板200，以便像素電極190a和190b可以準(zhǔn)確地對應(yīng)于彩色濾光器230。當(dāng)裝配兩塊板100和200時(shí)，第一像素電極190a和第二像素電極190b的邊緣以及切口271和272將像素區(qū)分成多個(gè)子區(qū)。每個(gè)子區(qū)上的液晶區(qū)稱為域。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，切口271和272將像素區(qū)分成4個(gè)域。這些域具有兩個(gè)平行的長邊。每個(gè)域的兩個(gè)長邊之間的距離，例如域?qū)拑?yōu)選為約10～30μm。
一對偏光器12和22分別位于板100和200的外表面上，以便每個(gè)偏光器的透射軸是交叉的。另外，對這對偏光器進(jìn)行定位，以便至少一個(gè)透射軸基本平行于柵極線121。
LCD可以進(jìn)一步包括至少一層延遲膜(例如，產(chǎn)生全波、半波或四分之一波偏振光相變的光學(xué)元件)。延遲膜用來補(bǔ)償由LC層3引起的光延遲。
使用中，公共電壓施加到公共電極270，數(shù)據(jù)電壓施加到像素電極191a和191b。應(yīng)用這些電壓產(chǎn)生第一電場，它基本垂直于板100和200的表面。響應(yīng)于該電場，LC分子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)直到它們的長軸基本垂直于電場方向。
公共電極270的切口271、272和像素電極190a、190b的邊緣扭曲第一電場并給它一個(gè)水平分量，這個(gè)水平分量確定LC分子的傾斜方向。第一電場的水平分量采用四個(gè)不同的方向，由此在LC層3內(nèi)形成四個(gè)域，它們具有不同的LC分子傾斜方向。水平分量基本上垂直于切口271、272的第一和第二邊緣，并且基本上垂直于像素電極190a、190b的邊緣。因此，具有不同傾斜方向的四個(gè)域形成在LC層300內(nèi)。在替代實(shí)施例中，形成在公共電極270上的多個(gè)突出可以替代切口271和272，因?yàn)長C分子的傾斜方向也可以由多個(gè)突出(未示出)進(jìn)行控制。
由于像素電極190a和190b之間的電壓差，第二電場的方向基本上垂直于切口271和272的每個(gè)邊緣。因此，第二電場的電場方向與第一電場的水平分量方向一致。因此，像素電極190a和190b之間的第二電場增強(qiáng)了LC分子的傾斜方向。
由于LCD進(jìn)行反轉(zhuǎn)(即顛倒施加電壓的極性)，例如點(diǎn)反轉(zhuǎn)、列反轉(zhuǎn)等等，通過給相鄰像素電極提供具有與公共電壓相反極性的數(shù)據(jù)電壓，可以獲得增強(qiáng)LC分子傾斜方向的第二電場。結(jié)果，相鄰像素電極之間產(chǎn)生的第二電場的方向相當(dāng)于公共電極和像素電極之間產(chǎn)生的第一電場的水平分量。因此，可以產(chǎn)生相鄰像素電極之間的第二電場以加強(qiáng)域的穩(wěn)定性。
在一個(gè)實(shí)施例中，所有域的傾斜方向與柵極線121形成約45度角，柵極線121平行或垂直于板100和200的邊緣。由于傾斜方向和偏光器透射軸的45度交叉產(chǎn)生最大透射率，所以，可以這樣連接偏光器，以便偏光器的透射軸平行或垂直于板100和200的邊緣，由此降低生產(chǎn)成本。
應(yīng)該注意，由于數(shù)據(jù)線171的彎曲結(jié)構(gòu)而增加的數(shù)據(jù)線電阻可以通過加寬數(shù)據(jù)線171進(jìn)行補(bǔ)償。而且，由于數(shù)據(jù)線171的寬度增加而引起的電場扭曲和寄生電容增加，又可以通過增加像素電極190a、190b的尺寸和通過修改厚有機(jī)鈍化層來進(jìn)行補(bǔ)償。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，圖像數(shù)據(jù)電壓通過TFT提供給第一像素電極190a。然而，第二像素電極190b的電壓隨著第一像素電極190a的電壓發(fā)生變化，因?yàn)榈诙袼仉姌O190b與第一像素電極190a進(jìn)行電容耦合。因此，關(guān)于公共電壓的第二像素電極190b的電壓總是小于第一像素電極190a的電壓。
如上所述，當(dāng)具有不同電壓的兩個(gè)像素電極190a和190b布置在像素區(qū)內(nèi)時(shí)，通過兩個(gè)像素電極190a和190b的補(bǔ)償降低伽馬曲線的變形。
將參考圖5描述關(guān)于公共電壓的第二像素電極190b的電壓幾乎總是小于第一像素電極190a電壓的原因，圖5是圖1、2、3和4中所示LCD的電路圖。
在圖5中，縮寫“Clca”表示在第一像素電極190a和公共電極270之間形成的液晶(LC)電容；縮寫“Cst”表示在第一像素電極190a和存儲線131之間形成的存儲電容。縮寫“Clcb”表示在第二像素電極190b和公共電極270之間形成的液晶(LC)電容；而縮寫“Ccp”表示在第一像素電極190a和第二像素電極190b之間形成的耦合電容。
第二像素電極190b關(guān)于公共電壓的電壓Vb和第一像素電極190a關(guān)于公共電壓的電壓Va遵循如下的電壓分配定律Vb＝Va×[Ccp/(Ccp+Clcb)]由于Ccp/(Ccp+Clcb)總是小于1，因此Vb總是小于Va。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，通過第二像素電極190b和耦合電極176之間的重疊面積或距離可以調(diào)節(jié)電容Ccp。通過改變耦合電極176的寬度能夠容易地調(diào)節(jié)第二像素電極190b和耦合電極176之間的重疊面積。通過改變耦合電極176的位置能容易地調(diào)節(jié)第二像素電極190b和耦合電極176之間的距離。例如，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，耦合電極176與數(shù)據(jù)線171形成在同一層上。在另一實(shí)施例中，耦合電極176與柵極線121形成在同一層上。通過進(jìn)行這種變化，增加了第二像素電極190b和耦合電極176之間的距離。
根據(jù)本實(shí)施例，耦合電極176的形狀可以進(jìn)行改變以具有各種形狀。在下面描述中將描述這種變化的一個(gè)實(shí)例。下述實(shí)施例的描述將集中在與圖1-4中實(shí)施例的區(qū)別特征上。為了不必要地復(fù)雜化本發(fā)明，省略了前面關(guān)于圖1-4描述的特征的說明。
圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的頂視圖。與圖1-4的實(shí)施例相比，圖6的實(shí)施例交換了第一像素電極190a與第二像素電極190b，并交換了耦合電極176與存儲電極133的位置。也就是說，第一像素電極190a和存儲電極133布置在像素區(qū)左側(cè)，第二像素電極190b和耦合電極176布置在像素區(qū)右側(cè)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，當(dāng)傾斜部分和縱向部分的長度比變化時(shí)，像素區(qū)的形狀也發(fā)生變化。在圖7-9中描述一個(gè)這樣的實(shí)例。
圖7是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD薄膜晶體管陣列板的頂視圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的公共電極板的頂視圖。圖9是根據(jù)圖7和圖8中所示實(shí)施例的LCD的頂視圖。
在圖7-9的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)線171具有擴(kuò)大的縱向部分。因此，像素區(qū)包括彎曲帶狀部分和兩個(gè)矩形部分，它們分別連接到彎曲帶狀部分的兩端。在一個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)選的是矩形部分的總長度比彎曲帶狀部分的總長度長。
形成像素電極190a和190b的形狀以利用所有或基本上所有的像素區(qū)。例如，第一像素電極190a可以具有兩個(gè)基本平行于數(shù)據(jù)線171的短邊。第二像素電極190b可以具有兩個(gè)基本平行并鄰接于柵極線121的短邊。另外，第二像素電極190b可以具有兩個(gè)擴(kuò)大的端部，它們填充所有或基本上所有的像素區(qū)。
分別布置存儲電極133和耦合電極176，以使其與第一像素電極190a和第二像素電極190b的中心線相一致。公共電極270可以具有切口271和272，它們分別對應(yīng)于耦合電極176和存儲電極133。作為例證，切口271的兩端可以彎曲，并且在基本平行于柵極線121的方向上延伸到預(yù)定長度。類似地，切口272的兩端也可以彎曲，并且在基本平行于數(shù)據(jù)線171的方向上延伸到預(yù)定長度。切口271和272的中心也可以延伸到預(yù)定長度并基本平行于柵極線121。作為例證圖示，切口271和272中心的延伸方向與切口271兩端的延伸方向相反。
圖7-9中作為例證圖示的實(shí)施例減少了字符的間斷顯示，間斷顯示以前由具有常規(guī)彎曲帶狀的像素區(qū)引起。
在上述實(shí)施例中，半導(dǎo)體條151基本上具有與數(shù)據(jù)線171、漏極175、耦合電極176以及底層的歐姆觸點(diǎn)161、165和166相同的平面形狀，除了提供TFT的突出154之外。例如，突出154包括一些暴露部分，數(shù)據(jù)線171和漏極175沒有覆蓋它們。作為例證，例如部分可以位于源極173和漏極175之間。
通過光刻工藝可以形成圖7-9中所示的結(jié)構(gòu)，光刻工藝應(yīng)用不同厚度的光致抗蝕劑來形成內(nèi)在半導(dǎo)體151、155、156、歐姆觸點(diǎn)161、165、166和數(shù)據(jù)線171的層。
在一個(gè)實(shí)施例中，利用四個(gè)光掩模處理過程可以制造所述實(shí)施例的薄膜晶體管陣列板。第一光掩模用來模制柵極線和存儲電極線。第二光掩模用來模制內(nèi)在半導(dǎo)體層、歐姆觸點(diǎn)層和數(shù)據(jù)線層(在堆積柵極絕緣層、內(nèi)在半導(dǎo)體層、歐姆觸點(diǎn)層和數(shù)據(jù)金屬層之后)。第三光掩模用來在鈍化層內(nèi)形成一個(gè)或多個(gè)接觸孔。第四光掩模用來形成像素電極和輔助接點(diǎn)。作為例證，第二光掩?？梢园ㄍ腹獠糠帧⒆韫獠糠趾桶胪干洳糠?，它們在曝光期間布置在TFT的溝道部分上。
美國專利第6335276號和第6531392號中詳細(xì)描述了這四個(gè)光掩模處理過程，因此通過參考包含其全文。
圖10是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的頂視圖。圖11是圖10中所示LCD沿著線XI-XI’的剖視圖。
圖10和11中作為例證圖示的實(shí)施例與圖1-4的實(shí)施例的區(qū)別在于半導(dǎo)體條151、歐姆觸點(diǎn)161、165、數(shù)據(jù)線171、漏極175和耦合電極176的形狀。在圖10和11的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)線171、漏極175和耦合電極176的平面圖案與半導(dǎo)體條151、歐姆觸點(diǎn)161、165的平面圖案不一致。例如，如圖10和11中所示，數(shù)據(jù)線171之下的半導(dǎo)體條151的寬度和歐姆觸點(diǎn)161寬度比數(shù)據(jù)線171的寬度更窄。在本實(shí)施例中，沒有半導(dǎo)體和歐姆觸點(diǎn)形成在耦合電極176之下。
使用下面的示范過程可以形成這樣的結(jié)構(gòu)。例如，通過光刻處理過程可以形成半導(dǎo)體條151和歐姆觸點(diǎn)161、165。此后，通過另一光刻處理過程可以形成數(shù)據(jù)線171、漏極175和耦合電極176。作為例證，由于使用光刻處理過程分別模制半導(dǎo)體層、歐姆觸點(diǎn)層和數(shù)據(jù)線層，圖1-4的實(shí)施例與圖10和11的實(shí)施例之間的結(jié)構(gòu)差別由光刻過程的數(shù)量差引起。
圖12是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的頂視圖。圖12的實(shí)施例與圖6的實(shí)施例的區(qū)別在于半導(dǎo)體條151、歐姆觸點(diǎn)161、165、數(shù)據(jù)線171、漏極175和耦合電極176的形狀。在圖12的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)線171、漏極175和耦合電極176的平面圖案與半導(dǎo)體條151、歐姆觸點(diǎn)161、165的平面圖案不一致。例如，數(shù)據(jù)線171之下的半導(dǎo)體條151和歐姆觸點(diǎn)161的寬度比數(shù)據(jù)線171寬度更窄。如圖所示，在耦合電極176之下沒有半導(dǎo)體和歐姆觸點(diǎn)。
由于使用光掩模處理過程模制半導(dǎo)體層、歐姆觸點(diǎn)層和數(shù)據(jù)線層，圖12的實(shí)施例和圖6的實(shí)施例之間的結(jié)構(gòu)差別由光掩模處理過程的數(shù)量差引起。在圖6實(shí)施例的制造中，應(yīng)用一個(gè)光掩模處理過程形成半導(dǎo)體層、歐姆觸點(diǎn)層和數(shù)據(jù)線層，但是在圖12實(shí)施例的制造中，應(yīng)用兩個(gè)光掩模處理過程形成它們。
圖13是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的頂視圖。圖13的實(shí)施例與圖7-9的實(shí)施例的區(qū)別在于半導(dǎo)體條151、歐姆觸點(diǎn)161、165、數(shù)據(jù)線171、漏極175和耦合電極176的形狀。在圖13的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)線171、漏極175和耦合電極176的平面圖案與半導(dǎo)體條151、歐姆觸點(diǎn)161、165的平面圖案不一致。
在圖13的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)線171之下的半導(dǎo)體條151和歐姆觸點(diǎn)161的寬度比數(shù)據(jù)線171寬度更窄。如圖所示，在耦合電極176之下沒有半導(dǎo)體和歐姆觸點(diǎn)。
圖13的實(shí)施例和圖7-9的實(shí)施例之間的結(jié)構(gòu)差別由光掩模過程的數(shù)量差引起，光掩模處理過程用來模制半導(dǎo)體層、歐姆觸點(diǎn)層和數(shù)據(jù)線層。在圖7-9的實(shí)施例的制造中，應(yīng)用一個(gè)光掩模處理過程形成半導(dǎo)體層、歐姆觸點(diǎn)層和數(shù)據(jù)線層，但是在圖13實(shí)施例的制造中，應(yīng)用兩個(gè)光掩模處理過程形成它們。
在本發(fā)明中，可以通過各種方式修改第一像素電極190a和第二像素電極190b的排列。下面描述上述修改的實(shí)例。
圖14是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的薄膜晶體管陣列板的頂視圖。圖15是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的公共電極板的頂視圖。圖16是根據(jù)圖14和圖15中所示實(shí)施例的LCD的頂視圖。
根據(jù)圖14-17中作為例證圖示的實(shí)施例的LCD包括TFT陣列板100、公共電極板200以及插在板100和200之間的LC層3，LC層包含許多LC分子，它們基本垂直于板100和200的表面進(jìn)行排列。
現(xiàn)在參考圖14、16和17詳細(xì)描述TFT陣列板100。
例如，多條柵極線121和多條存儲電極線131形成在絕緣襯底110上。
柵極線121基本上橫向延伸并彼此分開，而且傳送柵極信號。柵極線121具有多個(gè)柵極124和柵極焊點(diǎn)129，用于連接到外部電路。
每條存儲電極線131基本上橫向延伸，并且包括多個(gè)形成存儲電極133的延伸。作為例證，存儲電極133的形狀是平行四邊形。
每條柵極線121和存儲電極線131都可以具有包括兩層薄膜的多層結(jié)構(gòu)，該兩層薄膜具有彼此不同的物理特性。作為例證，每條線都可以包括下薄膜(未示出)和上薄膜(未示出)。上薄膜優(yōu)選用低電阻率金屬制造，例如鋁、含鋁金屬或鋁合金。低電阻率金屬用來減少柵極線121和存儲電極線131內(nèi)的信號延遲或電壓降落。另一方面，下薄膜優(yōu)選用諸如鉻、鉬或鉬合金的材料制造。然而，也可以使用具有與氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)或類似材料的良好接觸特性的任何材料。下薄膜材料和上薄模材料的優(yōu)良示范組合是鉻和鋁-釹合金。在這樣的組合中，鉻形成下薄膜而鋁-釹合金形成上薄膜。
參考圖14，柵極線121和存儲電極線131的側(cè)面可以是錐形。如果是錐形，側(cè)面關(guān)于襯底110表面的傾斜角在約30-80度范圍內(nèi)。
參考圖17，優(yōu)選用氮化硅(SiNx)制造的柵極絕緣層140可以形成在柵極線121和存儲電極線131上。
優(yōu)選用加氫非晶硅(縮寫為“a-Si”)制造的多個(gè)半導(dǎo)體條151形成在柵極絕緣層140上。如圖所示，每個(gè)半導(dǎo)體條151都基本上縱向延伸，并且具有多個(gè)向柵極124分支的突出154。延長156可以從突出154上伸出。
每個(gè)半導(dǎo)體條151都重復(fù)彎曲，并且包括多個(gè)成對傾斜部分和多個(gè)縱向部分。成對的兩個(gè)傾斜部分相互連接形成V字形，這對傾斜部分的相對端連接到各個(gè)縱向部分。在一個(gè)實(shí)施例中，半導(dǎo)體條的傾斜部分與柵極線121成約45度角，縱向部分跨越柵極124。作為例證，一對傾斜部分的長度約為縱向部分長度的1-9倍。也就是說，它占據(jù)這對傾斜部分和縱向部分總長度的約50-90％。
延長156包括漏極部分、一對傾斜部分和連接器，漏極部分傾斜地從突出154伸出，傾斜部分與柵極線121成約45度角，連接器連接漏極部分和這對傾斜部分的一端。
多個(gè)歐姆接觸條161和歐姆接觸島165優(yōu)選由硅化物或重度摻雜n型雜質(zhì)的n+加氫a-Si構(gòu)成，它們可以形成在半導(dǎo)體條151、延長156和島154上。每個(gè)歐姆接觸條161都具有多個(gè)突出163。在一個(gè)實(shí)施例中，突出163和歐姆接觸島165成對地布置在半導(dǎo)體條151的突出154上。
半導(dǎo)體條151、歐姆觸點(diǎn)161、165和166的側(cè)面是錐形，半導(dǎo)體條151、歐姆觸點(diǎn)161、165和166側(cè)面的傾斜角優(yōu)選在約30-80度范圍內(nèi)。
多條數(shù)據(jù)線171、多個(gè)漏極175和多個(gè)耦合電極176分別形成在歐姆觸點(diǎn)161、165、166和柵極絕緣層140上。
設(shè)計(jì)成能傳輸數(shù)據(jù)電壓，數(shù)據(jù)線171基本縱向延伸并與柵極線121和存儲電極線131相交。每條數(shù)據(jù)線171重復(fù)彎曲，并且包括多對傾斜部分和多個(gè)縱向部分。在一個(gè)實(shí)施例中，每對傾斜部分都連接在一起形成V字形。每對傾斜部分的相對端連接到各個(gè)縱向部分。數(shù)據(jù)線171的傾斜部分與柵極線121成約45度角，縱向部分跨越柵極124。一對傾斜部分的長度約為縱向部分長度的1-9倍。也就是說，它占據(jù)這對傾斜部分和縱向部分總長度的約50-90％。當(dāng)以這種方式配置LCD時(shí)，由柵極線121和數(shù)據(jù)線171的交叉定義的像素區(qū)呈現(xiàn)彎曲條狀。
如圖1中所示，每條數(shù)據(jù)線171都可以包括比數(shù)據(jù)線更寬的數(shù)據(jù)焊點(diǎn)179，用于接觸另一層或外部設(shè)備。每條數(shù)據(jù)線171的多個(gè)分支都可以向漏極175突出以形成多個(gè)源極173。如圖所示，成對的源極173和漏極175彼此分開并位于柵極124上。在一個(gè)實(shí)施例中，柵極124、源極173和漏極175的組合與半導(dǎo)體條151的突出154一起形成TFT，該TFT具有形成在布置于源極173和漏極175之間的突出154內(nèi)的溝道。
多個(gè)耦合電極176與漏極175形成在同一層上，并且由與漏極175相同的材料構(gòu)成。耦合電極176連接到漏極175，并且從漏極175伸出。耦合電極176的第一部分與柵極線121成約135度角，耦合電極176的第二部分與柵極線121成約45度角。耦合電極176的第一部分和第二部分基本平行于數(shù)據(jù)線171的相應(yīng)傾斜部分。
如圖所示，耦合電極176可以包括覆蓋存儲電極133的擴(kuò)展連接器。耦合電極176的擴(kuò)展增加了存儲電容并加寬了與第一像素電極190a的接觸面積。
每條數(shù)據(jù)線171、漏極175和耦合電極176都可以具有包括兩層薄膜的多層結(jié)構(gòu)，這兩層薄膜具有彼此不同的物理特性。例如，每條數(shù)據(jù)線、漏極和耦合電極都可以包括下薄膜(未示出)和上薄膜(未示出)。在一個(gè)實(shí)施例中，上薄膜優(yōu)選用低電阻率金屬制造，包括例如鋁或鋁合金。低電阻率材料用來減少數(shù)據(jù)線內(nèi)的信號延遲或電壓降落。另一方面，下薄膜可以優(yōu)選用某種材料制造，這種材料具有與氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)或類似材料的良好的接觸特性。作為例證的下薄膜材料包括但不局限于鉻、鉬或鉬合金。下薄膜材料和上薄模材料的優(yōu)良示范組合是鉻和鋁-釹合金。在這樣的組合中，鉻形成下薄膜而鋁-釹合金形成上薄膜。
另外，每條數(shù)據(jù)線171、漏極175和耦合電極176的側(cè)面都可以是錐形。如果是錐形，側(cè)面關(guān)于襯底110表面的傾斜角在約30-80度范圍內(nèi)。
鈍化層180可以形成在數(shù)據(jù)線171、漏極175和耦合電極176上。在一個(gè)實(shí)施例中，鈍化層180優(yōu)選用平面光敏有機(jī)材料和低介電絕緣材料制造，絕緣材料的介電常數(shù)在4.0以下。用來形成鈍化層180的典型材料包括但不局限于a-Si:C:O和a-Si:O:F，各自通過等離子體增強(qiáng)型化學(xué)汽相淀積(PECVD)來形成。作為選擇，也可以使用無機(jī)材料例如氮化硅、氧化硅或類似材料。
在一個(gè)實(shí)施例中，鈍化層180包括多個(gè)接觸孔181和182，它們分別暴露漏極175和數(shù)據(jù)線171的擴(kuò)展連接器179。另外，鈍化層180和柵極絕緣層140具有多個(gè)接觸孔183，它們暴露柵極線121的柵極焊點(diǎn)129。作為例證，接觸孔181、182和183的側(cè)壁可以關(guān)于襯底110表面成約30-85度角，并且也可以包括一個(gè)或多個(gè)階梯部分。根據(jù)本實(shí)施例，接觸孔181、182和183可以具有各種平面形狀，例如矩形或圓形。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)接觸孔181、182和183的面積優(yōu)選為大于或等于約0.5mm×15μm，并且不大于約2mm×60μm。
在一個(gè)實(shí)施例中，多對像素電極190a、190b和優(yōu)選用ITO、IZO或Cr制造的多個(gè)輔助接點(diǎn)81、82形成在鈍化層180上。
參考圖14和圖17，示出了第一像素電極190a和第二像素電極190b。在一個(gè)實(shí)施例中，第一像素電極190a具有遵循像素區(qū)形狀的彎曲帶狀。像素電極190a還包括切口191。第二像素電極190b包括兩個(gè)單獨(dú)的平行四邊形。如圖所示，第一像素電極190a可以布置在第二像素電極190b的兩個(gè)平行四邊形之間。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，第一像素電極190a和第二像素電極190b占據(jù)基本上相同的面積。
第一像素電極190a穿過接觸孔181物理地并電連接到耦合電極176。第二像素電極190b進(jìn)行物理和電漂浮，但覆蓋耦合電極176以形成與第一像素電極190a耦合的耦合電容。因此，第二像素電極190b的電壓依賴于第一像素電極190a的電壓。關(guān)于公共電壓，第二像素電極190b的電壓總是小于第一像素電極190a的電壓。因此，施加在像素區(qū)中心上的電壓高于施加在像素區(qū)兩側(cè)上的電壓。在本實(shí)施例中，耦合電極176起到從薄膜晶體管到第一像素電極190a的圖像信號通道的作用，以及第一像素電極190a和第二像素電極190b的耦合作用。在作為例證的實(shí)施例中，耦合電極176將圖像信號從薄膜晶體管傳遞到第一像素電極190a。它也將第一像素電極190a連接到第二像素電極190b。
在一個(gè)實(shí)施例中，示出了當(dāng)像素區(qū)包括兩個(gè)具有稍微不同的電場的子區(qū)時(shí)，這兩個(gè)子區(qū)內(nèi)的相互補(bǔ)償改善了橫向可視性。
現(xiàn)在參考圖15、16和17描述公共電極板200。參考圖15，用于防止漏光的黑底220形成在絕緣襯底210例如透明玻璃上。多個(gè)紅色、綠色和藍(lán)色濾光器230形成在黑底和襯底210上，并且基本沿著像素區(qū)的列延伸并隨著像素區(qū)的彎曲形狀而周期性地彎曲。換句話說，彩色濾光器230基本沿著由黑底220定義的像素的列縱向延伸，并且沿著像素區(qū)的形狀周期性地彎曲。如圖4中所示，涂層250形成在彩色濾光器230和黑底220上。優(yōu)選用透明導(dǎo)電材料例如ITO和IZO制成的公共電極270可以形成在涂層250上。在一個(gè)實(shí)施例中，公共電極270包括多個(gè)切口271和272。該切口271和272可以用作域控制設(shè)備，并且優(yōu)選為約9～12μm寬。當(dāng)用有機(jī)突出代替切口271時(shí)，有機(jī)突出優(yōu)選為約5～10μm寬。如圖4中所示，每對切口271和272都布置在像素區(qū)內(nèi)，并且沿著像素區(qū)的形狀彎曲。分別布置切口271和272，將第一像素電極190a和第二像素電極190b分成右半部分和左半部分。切口271和272的兩端彎曲，并且在基本平行于柵極線121的方向上延伸到預(yù)定長度。切口271和272的中心也延伸到預(yù)定長度并基本平行于柵極線121。在一個(gè)實(shí)施例中，切口271和272中心的延伸方向與切口271和272兩端的延伸方向相反。
參考圖15，公共電極270的切口271可以布置在像素區(qū)內(nèi)，并且沿著像素區(qū)的形狀彎曲。可以布置切口271，將第一像素電極190a和第二像素電極190b分成右半部分和左半部分。切口271的兩端可以彎曲，并且在基本平行于柵極線121的方向上延伸到預(yù)定長度。切口271的中心也延伸到預(yù)定長度并基本平行于柵極線121。如圖所示，切口271中心的延伸方向與切口271兩端的延伸方向相反。另外，從切口271一端測量，在1/4長度和3/4長度點(diǎn)上，切口271也可以具有平行于柵極線121的分支。
LCD包括TFT陣列板100、面向TFT陣列板100并分開預(yù)定間隙的彩色濾光器陣列板200、以及填充在預(yù)定間隙內(nèi)的液晶層3。
排列LC層3內(nèi)的LC分子，以便當(dāng)沒有電場時(shí)它們的長軸可以基本垂直于板100和200的表面。液晶層3具有負(fù)介電各向異性。
裝配薄膜晶體管陣列板100和彩色濾光器陣列板200，以便使像素電極190a和190b可以準(zhǔn)確地對應(yīng)于彩色濾光器230。當(dāng)裝配兩塊板100和200時(shí)，第一像素電極190a和第二像素電極190b的邊緣以及切口271和272將像素區(qū)分成多個(gè)子區(qū)。每個(gè)子區(qū)上的液晶區(qū)稱為域。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，切口271和272將像素區(qū)分成4個(gè)域。這些域具有兩個(gè)平行的長邊。每個(gè)域的兩個(gè)長邊之間的距離例如域?qū)拑?yōu)選為約10～30μm。
一對偏光器12和22分別位于板100和200的外表面上，以便每個(gè)偏光器的透射軸是交叉的。另外，對這對偏光器定位以便至少一個(gè)透射軸基本平行于柵極線121。
LCD可以進(jìn)一步包括至少一層延遲膜(例如，產(chǎn)生全波、半波或四分之一波偏振光相變的光學(xué)元件)。延遲膜用來補(bǔ)償由LC層3引起的光延遲。
使用中，公共電壓施加到公共電極270，數(shù)據(jù)電壓施加到像素電極190a和190b。應(yīng)用這些電壓產(chǎn)生第一電場，它基本垂直于板100和200的表面。響應(yīng)于該電場，LC分子旋轉(zhuǎn)直到它們的長軸基本垂直于電場方向。
公共電極270的切口271、272和像素電極190a、190b的邊緣扭曲第一電場并給它一個(gè)水平分量，這個(gè)水平分量確定LC分子的傾斜方向。第一電場的水平分量采用四個(gè)不同的方向，由此在LC層3內(nèi)形成四個(gè)域，它們具有不同的LC分子傾斜方向。水平分量基本上垂直于切口271、272的第一和第二邊緣，并且基本上垂直于像素電極190a、190b的邊緣。因此，具有不同傾斜方向的四個(gè)域形成在LC層300內(nèi)。在替代實(shí)施例中，形成在公共電極270上的多個(gè)突出可以替代切口271和272，因?yàn)長C分子的傾斜方向也可以由多個(gè)突出(未示出)進(jìn)行控制。
由于像素電極190a和190b之間的電壓差，第二電場的方向基本上垂直于切口271和272的各個(gè)邊緣。因此，第二電場的電場方向與第一電場的水平分量方向一致。因此，像素電極190a和190b之間的第二電場增強(qiáng)了LC分子的傾斜方向。
由于LCD進(jìn)行反轉(zhuǎn)(即顛倒施加的電壓的極性)，例如點(diǎn)反轉(zhuǎn)、列反轉(zhuǎn)等等，通過給相鄰像素電極提供具有與公共電壓相反極性的數(shù)據(jù)電壓，可以獲得增強(qiáng)LC分子傾斜方向的第二電場。結(jié)果，相鄰像素電極之間產(chǎn)生的第二電場方向相當(dāng)于公共電極和像素電極之間產(chǎn)生的第一電場的水平分量。因此，可以產(chǎn)生相鄰像素電極之間的第二電場以加強(qiáng)域的穩(wěn)定性。
在一個(gè)實(shí)施例中，所有域的傾斜方向與柵極線121都形成約45度角，柵極線121平行或垂直于板100和200的邊緣。由于傾斜方向和偏光器透射軸的45度交叉產(chǎn)生最大透射率，所以可以這樣連接偏光器，以便偏光器的透射軸平行或垂直于板100和200的邊緣，由此降低生產(chǎn)成本。
如上所述，當(dāng)具有不同電壓的兩個(gè)像素電極190a和190b布置在像素區(qū)內(nèi)時(shí)，通過兩個(gè)像素電極190a和190b的補(bǔ)償降低伽馬曲線的變形。這將提高視角和圖像質(zhì)量。
圖18是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的頂視圖。
當(dāng)與圖14-17的實(shí)施例相比時(shí)，圖18的實(shí)施例交換第一像素電極190a與第二像素電極190b，并改變了耦合電極176延長的位置。存儲電極線131的位置向下移動(dòng)。也就是說，第一像素電極190a具有兩個(gè)單獨(dú)部分。第二像素電極190b具有彎曲帶狀，并且布置在第一像素電極190a的兩個(gè)部分之間。耦合電極176具有兩個(gè)延長，它們分別與第一像素電極190a的兩個(gè)部分相連。
圖14-17和圖18的實(shí)施例示出利用四個(gè)光掩模處理過程制造的TFT陣列板。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，圖14、17和圖18中所示的實(shí)施例可以適合于通過五個(gè)光掩模處理過程制造的TFT陣列板。
在上述實(shí)施例中，形成在公共電極內(nèi)的切口可以用作域控制設(shè)備。然而，作為選擇，形成在公共電極上的突出可以替代切口。當(dāng)這些突出用作域控制設(shè)備時(shí)，這些突出的平面圖案可以與這些切口的平面圖案相同。
如上所述，為了改善橫向可視性和孔徑比，形成像素區(qū)，使其具有彎曲帶狀，并且每個(gè)像素區(qū)都具有兩個(gè)單獨(dú)的像素電極，向這兩個(gè)像素電極提供彼此不同的電壓。另外，像素區(qū)的彎曲帶狀增加了像素區(qū)的空間分散性程度。然而，當(dāng)顯示小圖像例如單獨(dú)的字母數(shù)字字符時(shí)，增加的空間分散性可能產(chǎn)生間斷圖像。參考圖19-22對減輕這個(gè)問題的實(shí)施例作如下描述。
圖19是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的薄膜晶體管陣列板的頂視圖。圖20是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的公共電極板的頂視圖。圖21是根據(jù)圖19和圖20中所示實(shí)施例的LCD的頂視圖。圖22是圖21中所示LCD沿著線XXII-XXII’的剖視圖。
根據(jù)圖19-22的實(shí)施例的LCD包括TFT陣列板100、公共電極板200以及插在板100和200之間的LC層3，LC層包含許多LC分子，它們基本垂直于板100和200的表面進(jìn)行排列。
現(xiàn)在參考圖19、21和22，陣列板100也包括多條柵極線121和多條存儲電極線131，它們形成在絕緣襯底110上。
如圖所示，柵極線121基本上橫向延伸，并且彼此分開并傳送柵極信號。柵極線121也包括多個(gè)柵極124以及柵極焊點(diǎn)129，用于連接到外部電路。
類似柵極線121，每條存儲電極線131基本上橫向延伸。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲電極線131基本上平行于柵極線121。另外，每條存儲電極線都包括多個(gè)分支，它們形成相應(yīng)的多個(gè)存儲電極133。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)存儲電極133都包括一對傾斜部分，它們與存儲電極線131成約45度角。成對的兩個(gè)傾斜部分彼此成約90度角。使用時(shí)，為存儲電極線131提供預(yù)定電壓，例如，施加給公共電極270的公共電壓，如圖4中所示，公共電極270形成在LCD的另一塊板200上。
每條柵極線121和存儲電極線131可以具有包括兩層薄膜的多層結(jié)構(gòu)，該兩層薄膜具有彼此不同的物理特性。作為例證，每條都線可以包括下薄膜(未示出)和上薄膜(未示出)。上薄膜優(yōu)選用低電阻率金屬制造，例如鋁、含鋁金屬或鋁合金。低電阻率金屬用來減少柵極線121和存儲電極線131內(nèi)的信號延遲或電壓降落。另一方面，下薄膜優(yōu)選用諸如鉻、鉬或鉬合金的材料制造。然而，可以使用具有與其它材料的良好接觸特性的任何材料，例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)或類似材料。下薄膜材料和上薄模材料的優(yōu)良示范組合是鉻和鋁-釹合金。在這樣的組合中，鉻形成下薄膜而鋁-釹合金形成上薄膜。
參考圖22，柵極線121和存儲電極線131的側(cè)面可以是錐形。如果是錐形，側(cè)面關(guān)于襯底110表面的傾斜角在約30-80度范圍內(nèi)。
參考圖22，優(yōu)選用氮化硅(SiNx)制造的柵極絕緣層140可以形成在柵極線121和存儲電極線131上。
優(yōu)選用氫化非晶硅(縮寫為“a-Si”)制造的多個(gè)半導(dǎo)體條151形成在柵極絕緣層140上。如圖所示，每個(gè)半導(dǎo)體條151基本上縱向延伸，并且具有多個(gè)向柵極124分支出的突出154。延長156可以從突出154伸出。
如圖所示，每個(gè)半導(dǎo)體條151都重復(fù)彎曲，并且包括多對傾斜部分和多個(gè)縱向部分。兩個(gè)傾斜部分成為一對。兩對傾斜部分相互連接形成雙V字形，該雙人字部分的相對端連接到各個(gè)縱向部分。半導(dǎo)體條的傾斜部分與柵極線121成約45度角，縱向部分跨越柵極124。雙人字部分的長度約為縱向部分長度的1-9倍。也就是說，它占據(jù)雙人字部分和縱向部分總長度的約50-90％。
在一個(gè)實(shí)施例中，延長156包括漏極部分、一對傾斜部分和連接器，漏極部分傾斜地從突出部分154伸出，傾斜部分與柵極線121成約45度角，連接器連接漏極部分和這對傾斜部分的端部。
多個(gè)歐姆接觸條161和歐姆接觸島165優(yōu)選由硅化物或重度摻雜n型雜質(zhì)的n+加氫a-Si構(gòu)成，它們可以形成在半導(dǎo)體條151和延長156上。每個(gè)歐姆接觸條161都具有多個(gè)突出163。在一個(gè)實(shí)施例中，突出163和歐姆接觸島165成對地位于半導(dǎo)體條151的突出154上。
半導(dǎo)體條151、歐姆觸點(diǎn)161、165和166的側(cè)面是錐形，半導(dǎo)體條151、歐姆觸點(diǎn)161、165和166側(cè)面的傾斜角優(yōu)選在約30-80度范圍內(nèi)。
多條數(shù)據(jù)線171、多個(gè)漏極175和多個(gè)耦合電極176分別形成在歐姆觸點(diǎn)161、165、166和柵極絕緣層140上。
因此，可以由圖19-22定義一個(gè)或多個(gè)像素區(qū)，這樣的像素區(qū)可以具有柵極線121和數(shù)據(jù)線171的三重彎曲條狀交叉。
在一個(gè)實(shí)施例中，傳輸數(shù)據(jù)電壓的數(shù)據(jù)線171基本沿縱向延伸并與柵極線121和存儲電極線131相交。每條數(shù)據(jù)線171重復(fù)彎曲，并且包括多對傾斜部分和多個(gè)縱向部分。兩個(gè)相鄰傾斜部分成為一對。兩對傾斜部分彼此連接在一起形成雙V字形，該雙V字形部分的相對端連接到各個(gè)縱向部分。數(shù)據(jù)線171的傾斜部分與柵極線121成約45度角，縱向部分跨越柵極124。雙V字形部分的長度約為縱向部分長度的1-9倍。也就是說，它占據(jù)雙V字形部分和縱向部分總長度的約50-90％。
如圖19中所示，每條數(shù)據(jù)線171都可以包括比數(shù)據(jù)線更寬的數(shù)據(jù)焊點(diǎn)179，用于接觸另一層或外部設(shè)備。每條數(shù)據(jù)線171的多個(gè)分支都可以向漏極175突出以形成多個(gè)源極173。如圖所示，成對的源極173和漏極175彼此分開并面對，柵極124位于它們之間。在一個(gè)實(shí)施例中，柵極124、源極173和漏極175的組合與半導(dǎo)體條151的突出154一起形成TFT，該TFT具有形成在突出154內(nèi)并布置在源極173和漏極175之間的溝道。
如圖19-22中所示，多個(gè)耦合電極176與漏極175形成在同一層上，并且由與漏極175相同的材料構(gòu)成。耦合電極176連接到漏極175，并且從漏極175伸出。耦合電極176的第一部分與柵極線121成約135度角。耦合電極176的第二部分與柵極線121成約45度角。耦合電極176的第一部分和第二部分基本平行于數(shù)據(jù)線171的雙V字形部分。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，耦合電極176也可以具有雙V字形。
如圖所示，耦合電極176具有覆蓋存儲電極133的延長。耦合電極176的延長增加了存儲電容并加寬了與第一像素電極190a的接觸面積。
每條數(shù)據(jù)線171、漏極175和耦合電極176都可以具有包括兩層薄膜的多層結(jié)構(gòu)，該兩層薄膜具有彼此不同的物理特性。例如，每條數(shù)據(jù)線、漏極和耦合電極都可以包括下薄膜(未示出)和上薄膜(未示出)。在一個(gè)實(shí)施例中，上薄膜優(yōu)選用低電阻率金屬制造，包括例如鋁或鋁合金。低電阻率材料用來減少數(shù)據(jù)線內(nèi)的信號延遲或電壓降落。另一方面，下薄膜可以優(yōu)選用某種材料制造，這種材料具有與氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)或類似材料的良好接觸特性。作為例證的下薄膜材料包括但不局限于鉻、鉬或鉬合金。下薄膜材料和上薄模材料的優(yōu)良示范組合是鉻和鋁-釹合金。在這樣的組合中，鉻形成下薄膜而鋁-釹合金形成上薄膜。
另外，每條數(shù)據(jù)線171、漏極175和耦合電極176的側(cè)面都可以是錐形。如果是錐形，側(cè)面關(guān)于襯底110表面的傾斜角在約30-80度范圍內(nèi)。
鈍化層180可以形成在數(shù)據(jù)線171、漏極175和耦合電極176上。在一個(gè)實(shí)施例中，鈍化層180優(yōu)選用平面光敏有機(jī)材料和低介電絕緣材料制造，絕緣材料的介電常數(shù)在4.0以下。用來形成鈍化層180的典型材料包括但不局限于a-Si:C:O和a-Si:O:F，各自通過等離子體增強(qiáng)型化學(xué)汽相淀積(PECVD)來形成。作為選擇，可以使用無機(jī)材料例如氮化硅、氧化硅或類似材料。
在一個(gè)實(shí)施例中，鈍化層180包括多個(gè)接觸孔181和182，它們分別暴露漏極175和數(shù)據(jù)線171的擴(kuò)展連接器179。另外，鈍化層180和柵極絕緣層140具有多個(gè)接觸孔183，它們暴露柵極線121的擴(kuò)展連接器129。作為例證，接觸孔181、182和183的側(cè)壁可以關(guān)于襯底110表面成約30-85度角，并且也可以包括一個(gè)或多個(gè)階梯部分。根據(jù)本實(shí)施例，接觸孔181、182和183可以具有各種平面形狀，例如矩形或圓形。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)接觸孔181、182和183的面積優(yōu)選為大于或等于約0.5mm×15μm，并且不大于約2mm×60μm。
在一個(gè)實(shí)施例中，多對像素電極190a、190b和多個(gè)輔助接點(diǎn)81、82形成在鈍化層180上，它們優(yōu)選用ITO、IZO或Cr制造。
如上所述，第一像素電極190a和第二像素電極190b可以分別占據(jù)像素區(qū)的下半部分和上半部分，像素區(qū)由兩條柵極線121和兩根數(shù)據(jù)線171的交叉來定義。作為例證，每個(gè)第一像素電極190a和第二像素電極190b都可以具有單彎曲帶狀。另外，第一像素電極190a可以具有橫向切口191，第二像素電極190b可以具有橫向切口192。
在一個(gè)實(shí)施例中，第一像素電極190a穿過接觸孔181物理地并電連接到耦合電極176。第二像素電極190b進(jìn)行物理和電漂浮，但與耦合電極176重疊以形成與第一像素電極190a耦合的耦合電容。因此，第二像素電極190b的電壓依賴于第一像素電極190a的電壓。因此，關(guān)于公共電壓，第二像素電極190b的電壓總是小于第一像素電極190a的電壓。結(jié)果，在像素區(qū)下半部分上施加的電壓將高于像素區(qū)上半部分上施加的電壓。
在本實(shí)施例中，耦合電極176將圖像信號從薄膜晶體管傳送到第一像素電極190a，并且將第一像素電極190a耦合到第二像素電極190b。如上所述，當(dāng)像素區(qū)包括兩個(gè)具有稍微不同的電場的子區(qū)時(shí)，通過相互補(bǔ)償改善橫向可視性。更重要地，甚至在具有低像素密度的LCD中，通過本發(fā)明實(shí)施例實(shí)施的像素區(qū)改良空間分散性也能夠防止間斷圖像。
多個(gè)輔助接點(diǎn)81和82穿過形成在鈍化層180上的接觸孔182b和183b，可以分別連接到柵極線121的柵極焊點(diǎn)129和數(shù)據(jù)線171的數(shù)據(jù)焊點(diǎn)179。像素電極190a、190b和輔助接點(diǎn)81、82可以由ITO(氧化銦錫)、IZO(氧化銦鋅)或類似材料構(gòu)成。
現(xiàn)在參考圖20、21和22描述公共電極板200。
多個(gè)紅色、綠色和藍(lán)色濾光器230形成在黑底和絕緣襯底210上，并且基本沿著像素區(qū)的列延伸，并按照像素區(qū)的彎曲形狀周期性地彎曲。換句話說，彩色濾光器230基本沿著由黑底色基體220定義的像素的列縱向延伸，并且沿著像素區(qū)的形狀周期性地彎曲。優(yōu)選用透明導(dǎo)電材料例如ITO和IZO制成的公共電極270可以形成在彩色濾光器230上。在一個(gè)實(shí)施例中，公共電極270包括多個(gè)切口271和272。切口271和272可以用作域控制設(shè)備，并且優(yōu)選為約9～12μm寬。當(dāng)用有機(jī)突出代替切口271時(shí)，有機(jī)突出優(yōu)選為約5～10μm寬。
參考圖20，公共電極270的切口271布置在像素區(qū)內(nèi)，并且沿著像素區(qū)的形狀彎曲。布置切口271以將第一像素電極190a和第二像素電極190b分成右半部分和左半部分。切口271的兩端彎曲，并且在平行于柵極線121的方向上延伸到預(yù)定長度。第一和第三彎曲部分也在基本平行于柵極線121的方向上延伸到預(yù)定長度，但與切口271的兩端相反。第二彎曲部分在與切口271兩端相同的方向上延伸到預(yù)定長度。
如圖所示，LCD可以包括TFT陣列板100、面向TFT陣列板100并分開預(yù)定間隙的彩色濾光器陣列板200、以及填充在預(yù)定間隙內(nèi)的液晶層3。
排列LC層3內(nèi)的LC分子以便當(dāng)沒有電場時(shí)它們的長軸基本垂直于板100和200的表面。液晶層3具有負(fù)介電各向異性。
裝配薄膜晶體管陣列板100和彩色濾光器陣列板200，以便像素電極190a和190b可以準(zhǔn)確地對應(yīng)于彩色濾光器230。當(dāng)裝配兩塊板100和200時(shí)，第一像素電極190a和第二像素電極190b的邊緣以及切口271和272將像素區(qū)分成多個(gè)子區(qū)。每個(gè)子區(qū)上的液晶區(qū)稱為域。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，切口271和272將像素區(qū)分成4個(gè)域。這些域具有兩個(gè)平行的長邊。每個(gè)域的兩個(gè)長邊之間的距離例如域?qū)拑?yōu)選為約10～30μm。
將一對偏光器12和22分別提供在板100和200的外表面上，以便每個(gè)偏光器的透射軸都是交叉的。另外，對這對偏光器進(jìn)行定位，以便至少一個(gè)透射軸基本平行于柵極線121。
LCD可以進(jìn)一步包括至少一層延遲膜(例如，產(chǎn)生全波、半波或四分之一波偏振光相變的光學(xué)元件)。延遲膜用來補(bǔ)償由LC層3引起的光延遲。
使用中，公共電壓施加到公共電極270上，數(shù)據(jù)電壓施加到像素電極190a和190b上。應(yīng)用它們的電壓產(chǎn)生第一電場，它基本垂直于板100和200的表面。響應(yīng)于該電場，LC分子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)直到它們的長軸基本垂直于電場方向。公共電極270的切口271、272和像素電極190a、190b的邊緣扭曲第一電場并給它一個(gè)水平分量，這個(gè)水平分量確定LC分子的傾斜方向。第一電場的水平分量采用四個(gè)不同的方向，由此在LC層3內(nèi)形成四個(gè)域，它們具有不同的LC分子傾斜方向。水平分量基本上垂直于切口271、272的第一和第二邊緣，并且基本上垂直于像素電極190a、190b的邊緣。因此，具有不同傾斜方向的四個(gè)域形成在LC層300內(nèi)。在一個(gè)替代實(shí)施例中，形成在公共電極270上的多個(gè)突出可以替代切口271和272，因?yàn)長C分子的傾斜方向也可以由多個(gè)突出(未示出)進(jìn)行控制。
由于像素電極190a和190b之間的電壓差，第二電場的方向基本上垂直于切口271和272的每個(gè)邊緣。因此，第二電場的電場方向與第一電場的水平分量方向一致。因此，像素電極190a和190b之間的第二電場增強(qiáng)了LC分子的傾斜方向。
由于LCD進(jìn)行反轉(zhuǎn)(即顛倒施加電壓的極性)，例如點(diǎn)反轉(zhuǎn)、列反轉(zhuǎn)等等，通過線相鄰像素電極提供具有與公共電壓相反極性的數(shù)據(jù)電壓，可以獲得增強(qiáng)LC分子傾斜方向的第二電場。結(jié)果，相鄰像素電極之間產(chǎn)生的第二電場方向就相當(dāng)于公共電極和像素電極之間產(chǎn)生的第一電場的水平分量。因此，可以產(chǎn)生相鄰像素電極之間的第二電場以加強(qiáng)域的穩(wěn)定性。
在一個(gè)實(shí)施例中，所有域的傾斜方向與柵極線121都形成約45度的角，柵極線121平行或垂直于板100和200的邊緣。由于傾斜方向和偏光器透射軸的45度交叉產(chǎn)生最大透射率，所以可以這樣連接偏光器，以便偏光器的透射軸平行或垂直于板100和200的邊緣，由此降低生產(chǎn)成本。
如上所述，當(dāng)具有不同電壓的兩個(gè)像素電極190a、190b布置在一個(gè)像素區(qū)內(nèi)時(shí)，由于兩個(gè)像素電極190a、190b產(chǎn)生的補(bǔ)償，伽馬曲線的變形降低。而且，由于降低了像素區(qū)的空間分散性，甚至在具有低像素密度的LCD中也能防止間斷圖像。
圖23是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的薄膜晶體管陣列板的頂視圖。圖24是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的公共電極板的頂視圖。圖25是根據(jù)圖23和圖24中所示實(shí)施例的LCD的頂視圖。
當(dāng)與圖19-22的實(shí)施例相比時(shí)，圖23、24和25的實(shí)施例將第一像素電極190a的尺寸減少約1/4并將第二像素電極190b的尺寸增加約1/4。如圖所示，公共電極270的切口271還包括分支切口，它們覆蓋第一像素電極190a和第二像素電極190b的邊界區(qū)域。
在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)LCD內(nèi)期望的特性，可以改變第一像素電極190a與第二像素電極190b的比率。
在圖23-25的實(shí)施例中，形成像素區(qū)使其具有三重彎曲帶狀，并且由第一像素電極190a和第二像素電極190b分成上部分和下部分。然而，即使像素區(qū)具有三重彎曲帶狀，也可以形成第一像素電極190a和第二像素電極190b以將像素區(qū)分成左部分和右部分。
圖23-25的實(shí)施例示出應(yīng)用四個(gè)光掩模處理過程制造的TFT陣列板。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，圖23-25的實(shí)施例的概念也可以適合于應(yīng)用五個(gè)光掩模處理過程制造的TFT陣列板。
在上述實(shí)施例中，形成在公共電極內(nèi)的切口可以表示為域控制設(shè)備。然而，形成在公共電極上的突出可以代替切口。當(dāng)這些突出用作域控制設(shè)備時(shí)，這些有機(jī)突出的平面圖案可以與這些切口的平面圖案相同。
在上述實(shí)施例中，彩色濾光器形成在公共電極板上。然而，彩色濾光器也可以形成在TFT陣列板上，更具體地是可以形成在鈍化層和像素電極之間。
如上所述，當(dāng)形成像素區(qū)使其具有彎曲帶狀時(shí)，可以在相鄰像素電極之間產(chǎn)生第二電場來提高域的穩(wěn)定性，并且可以這樣連接偏光器以便偏光器的透射軸平行或垂直于板100和200的邊緣，由此降低生產(chǎn)成本。
根據(jù)本發(fā)明的LCD包括一些子區(qū)，它們具有稍微不同的電場，通過這些子區(qū)的相互補(bǔ)償可以提高橫向可視性。
圖19-22和圖23-25的實(shí)施例示出了三重彎曲帶狀的像素形狀。然而，本發(fā)明并不局限于三重彎曲帶狀，而是包括其它多重彎曲帶狀。這樣的多重彎曲帶狀有助于降低像素區(qū)的空間分散性。像素區(qū)空間分散性的降低有助于防止將字符看成間斷的。
盡管參考優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以對本發(fā)明進(jìn)行各種修改和替換而不脫離附屬權(quán)利要求書中所述的本發(fā)明的本質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種平板顯示器，包括一彩色濾光器陣列板；一薄膜晶體管陣列板；和一液晶層，其完全填充彩色濾光器陣列和薄膜晶體管陣列之間的間隙，其中該薄膜晶體管陣列包括一具有一個(gè)或多個(gè)像素區(qū)的襯底，每個(gè)像素區(qū)包括至少兩個(gè)像素子區(qū)，配置至少兩個(gè)像素子區(qū)的每個(gè)子區(qū)，以使其具有與另一子區(qū)不同的電場，這樣兩個(gè)子區(qū)內(nèi)的相互補(bǔ)償就會降低伽馬曲線的變形，并且提高平板顯示器的橫向可視性；至少一第一像素電極，其形成在至少兩個(gè)像素子區(qū)的第一個(gè)中；和至少一第二像素電極，其形成在至少兩個(gè)像素子區(qū)的第二個(gè)中。
2.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，其中一個(gè)或多個(gè)像素區(qū)各自具有單一或多重彎曲帶狀之一。
3.如權(quán)利要求2所述的平板顯示器，其中至少一第一像素電極和至少一第二像素電極各自具有一彎曲帶狀，其與一個(gè)或多個(gè)像素區(qū)的形狀匹配。
4.如權(quán)利要求3所述的平板顯示器，其中至少一第一像素電極的部分基本平行于至少一第二像素電極的相應(yīng)部分。
5.如權(quán)利要求3所述的平板顯示器，其中該第一像素電極穿過一接觸孔連接到一漏極，且其中該第二像素電極是漂浮的。
6.如權(quán)利要求5所述的平板顯示器，其中該第二像素電極的電壓依賴于該第一像素電極的電壓。
7.如權(quán)利要求5所述的平板顯示器，其中第二像素電極的電壓小于第一像素電極的電壓。
8.如權(quán)利要求3所述的平板顯示器，其中彩色濾光器陣列還包括一絕緣襯底；一形成在絕緣襯底上的黑底；形成在黑底和襯底上的多個(gè)紅色、綠色和藍(lán)色濾光器，其中多個(gè)紅色、綠色和藍(lán)色濾光器各自都基本沿著一個(gè)或多個(gè)像素區(qū)延伸，并且按照一個(gè)或多個(gè)像素區(qū)的彎曲形狀進(jìn)行彎曲。
9.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，其中通過形成在至少第一像素電極和至少第二像素電極之間的一個(gè)或多個(gè)切口，或一個(gè)或多個(gè)突出，而將一個(gè)或多個(gè)像素區(qū)各自分成至少兩個(gè)像素子區(qū)。
10.如權(quán)利要求9所述的平板顯示器，其中液晶區(qū)被分成與已有像素子區(qū)一樣多的域。
11.如權(quán)利要求10所述的平板顯示器，其中一個(gè)或多個(gè)切口控制每個(gè)域。
12.如權(quán)利要求10所述的平板顯示器，其中一個(gè)或多個(gè)突出控制每個(gè)域。
13.如權(quán)利要求3所述的平板顯示器，其中該薄膜晶體管陣列還包括形成在襯底上的一柵極線和一電極線；一形成在柵極線和電極線上的柵極絕緣層；和形成在柵極絕緣層上的多個(gè)半導(dǎo)體條，其中多個(gè)半導(dǎo)體條各自重復(fù)彎曲，并且包括多對傾斜部分和多個(gè)縱向部分，以便多對傾斜部分與柵極線成約45度角，以及縱向部分跨越相應(yīng)的多個(gè)柵極。
14.如權(quán)利要求13所述的平板顯示器，其中多個(gè)半導(dǎo)體條的邊緣各自以一約在30-80度范圍內(nèi)的傾斜角進(jìn)行傾斜。
15.如權(quán)利要求3所述的平板顯示器，其中TFT陣列還包括一柵極絕緣層；形成在柵極絕緣層上的多個(gè)歐姆觸點(diǎn)；形成在多個(gè)歐姆觸點(diǎn)和柵極絕緣層上的多個(gè)漏極、多條數(shù)據(jù)線和多個(gè)耦合電極，其中每條數(shù)據(jù)線是彎曲的，并且包括多對傾斜部分和多個(gè)縱向部分，其中多對傾斜部分的每對的第一端相互連接以形成V字形，多對傾斜部分的每對的第二端連接到多個(gè)縱向部分的至少一個(gè)上。
16.如權(quán)利要求15所述的平板顯示器，其中數(shù)據(jù)線的傾斜部分與一條或多條柵極線成約45度角，以及數(shù)據(jù)線的縱向部分各自跨越至少一個(gè)柵極。
17.如權(quán)利要求15所述的平板顯示器，其中多條數(shù)據(jù)線各自的一對傾斜部分長度約為多個(gè)縱向部分長度的1-9倍。
18.如權(quán)利要求3所述的平板顯示器，其中TFT還包括一條或多條柵極線，其形成在襯底上并基本橫向延伸；和與柵極線分開設(shè)置的一條或多條存儲電極線，一條或多條存儲電極線形成在襯底上并基本橫向延伸；其中一條或多條柵極線和一條或多條存儲電極線各自具有一多層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括兩層薄膜，一上薄膜和一下薄膜。
19.如權(quán)利要求18所述的平板顯示器，其中該下薄膜由低電阻率金屬構(gòu)成。
20.如權(quán)利要求18所述的平板顯示器，其中該下薄膜由鉻構(gòu)成，該上薄膜由Al-Nd構(gòu)成。
21.一種用于液晶顯示器的薄膜晶體管陣列，包括一具有一個(gè)或多個(gè)像素區(qū)的襯底，每個(gè)像素區(qū)都包括至少兩個(gè)像素子區(qū)，配置至少兩個(gè)像素子區(qū)的每個(gè)子區(qū)，以降低伽馬曲線的變形并提高液晶顯示器的橫向可視性；至少一第一像素電極，其形成在至少兩個(gè)像素子區(qū)的第一個(gè)中；和至少一第二像素電極，其形成在至少兩個(gè)像素子區(qū)的第二個(gè)中。
22.如權(quán)利要求21所述的薄膜晶體管陣列，其中至少兩個(gè)子區(qū)的每個(gè)都具有與另一個(gè)不同的電場。
23.如權(quán)利要求22所述的薄膜晶體管陣列，其中通過形成在至少第一像素電極和至少第二像素電極之間的一個(gè)或多個(gè)切口，或一個(gè)或多個(gè)突出，而將一個(gè)或多個(gè)像素區(qū)各自分成至少兩個(gè)像素子區(qū)。
24.如權(quán)利要求23所述的平板顯示器，其中液晶區(qū)被分成與已有像素子區(qū)一樣多的域。
25.如權(quán)利要求24所述的平板顯示器，其中一個(gè)或多個(gè)切口控制每個(gè)域。
26.如權(quán)利要求24所述的平板顯示器，其中一個(gè)或多個(gè)突出控制每個(gè)域。
27.如權(quán)利要求22所述的平板顯示器，其中第一像素電極穿過一接觸孔連接到一漏極，且其中第二像素電極是漂浮的。
28.如權(quán)利要求27所述的平板顯示器，其中第二像素電極的電壓依賴于第一像素電極的電壓。
29.如權(quán)利要求27所述的平板顯示器，其中第二像素電極的電壓小于第一像素電極的電壓。
30.一種用于液晶顯示器的薄膜晶體管陣列，包括用于降低伽馬曲線的變形并提高液晶顯示器橫向可視性的裝置；用于在至少兩個(gè)像素子區(qū)的第一個(gè)中提供第一電壓的裝置；和用于在至少兩個(gè)像素子區(qū)的第二個(gè)中提供第二不同電壓的裝置。
31.如權(quán)利要求30所述的薄膜晶體管陣列，其中第二電壓小于第一電壓。
32.如權(quán)利要求30所述的薄膜晶體管陣列，還包括用于將像素區(qū)分成至少兩個(gè)像素子區(qū)的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改良的平板液晶顯示器(LCD)。在一個(gè)實(shí)施例中，改良的LCD包括完全填充彩色濾光器陣列和薄膜晶體管(TFT)陣列之間的間隙的液晶層。TFT陣列包括包含有一個(gè)或多個(gè)像素區(qū)的襯底。每個(gè)像素區(qū)可以分成至少兩個(gè)像素子區(qū)。配置每個(gè)像素子區(qū)以使其具有與其配對物不同的電場，這樣兩個(gè)子區(qū)內(nèi)的相互補(bǔ)償就會降低伽馬曲線的變形，并且提高平板顯示器的橫向可視性。在一個(gè)實(shí)施例中，第一像素電極形成在至少兩個(gè)像素子區(qū)的第一個(gè)中；第二像素電極形成在至少兩個(gè)像素子區(qū)的第二個(gè)中。
文檔編號G02F1/13GK1605921SQ200410095950
公開日2005年4月13日 申請日期2004年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月13日
發(fā)明者金熙燮, 柳在鎮(zhèn), 柳斗桓 申請人:三星電子株式會社