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。
背景技術(shù)：
一般的液晶顯示器具有兩個(gè)帶有電極的面板和夾在兩面板之間的液晶 層。對(duì)該電極施加電壓，使得液晶層中的液晶分子重新取向，由此控制光的透射。
液晶顯示器有一個(gè)嚴(yán)重的缺點(diǎn)是窄視角。為了解決此問題，研制開發(fā)了 各種擴(kuò)大視角的技術(shù)。例如，已經(jīng)提出在像素電極和公共電極處形成開口或 凸起的預(yù)定圖案的同時(shí)，可以垂直于上下面板地排列液晶分子。
在形成開口圖案的情況下，通過由于形成在像素電極和公共電極處的開 口所致的邊緣電場(chǎng)控制液晶分子的取向。
在形成凸起圖案的情形中，凸起形成在像素電極和公共電極處，通過由 于凸起而變形的電場(chǎng)來控制液晶分子的取向。
另外，可以在上面板的公共電極處形成凸起圖案的同時(shí)，在下面板的像 素電極處形成開口圖案。通過由于開口和凸起所致的邊緣電場(chǎng)來控制液晶分 子的取向，同時(shí)形成多個(gè)疇。
在這種多疇液晶顯示器中，在所有方向上，每1:10對(duì)比度的視角或定義 為灰色度標(biāo)級(jí)間亮度轉(zhuǎn)化的限制角的視角極好地達(dá)到了 80?；蚋蟆５?， 橫向伽瑪曲線偏離前伽瑪曲線，使得甚至與扭曲向列(TN)模式的液晶顯 示器相比，左右側(cè)的可見度降低。例如，在用于分隔疇而形成開口部分的圖 案化垂直排列(PVA)模式中，當(dāng)涉及橫向面時(shí)，屏幕整體變得較亮，且顏 色變成白色。在嚴(yán)重的情況下，當(dāng)集聚圖像影象時(shí)，消除了亮灰色度標(biāo)等級(jí)之間的距離差。但是，隨著監(jiān)視器被用于多媒體的目的，監(jiān)視器的可見度變 得越來越重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種具有極佳的橫向面可見度的多疇液晶 顯示器。
本發(fā)明的上述及其它目的可以通過一種具有下列特征的液晶顯示器實(shí) 現(xiàn)。左右疇內(nèi)建立的電場(chǎng)比上下疇內(nèi)的電場(chǎng)弱。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，液晶顯示器具有多個(gè)像素區(qū)。每個(gè)像素區(qū)具有
多個(gè)微疇(micro domains)。微疇包括一第一定向疇和一第二定向疇，在施加 電場(chǎng)時(shí)，微疇中的液晶分子具有不同的平均傾斜方向。第一定向疇內(nèi)的電場(chǎng) 比第二定向疇內(nèi)的電場(chǎng)弱一預(yù)定的值。
從正面看時(shí)，第一定向疇中的液晶分子左右傾斜，而第二定向疇中的液 晶分子上下傾斜。第一定向疇和第二定向疇之間電場(chǎng)差的預(yù)定值在0.02/d (V/|am) ~0.5/d (VVn)的范圍內(nèi)，其中的d為單元間隙。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，液晶顯示器具有一第一絕緣襯底和一沿第一方 向形成在第一絕緣襯底上的第一信號(hào)線。 一第二信號(hào)線沿第二方向形成在第 一絕緣襯底上并以絕緣的方式與第一信號(hào)線相交。第一薄膜晶體管連結(jié)到第 一和第二信號(hào)線。第二薄膜晶體管連結(jié)到與第一薄膜晶體管相連的第一和第 二信號(hào)線。第一像素電極連結(jié)到第一薄膜晶體管。第二像素電極連結(jié)到第二 薄膜晶體管。第二絕緣襯底面對(duì)第一絕緣襯底。在第二絕緣襯底上形成公共 電極。在第一和第二襯底之間插入一液晶層。 一疇分隔元件形成在第一和第 二絕緣襯底的至少其一上并將第一和第二像素電極分隔成多個(gè)微疇。疇分隔 離元件將第一和第二像素電極分隔成第一定向疇和第二定向疇，且第一和第 二像素電極彼此電容連結(jié)。
第m像素列上第n像素行的像素處的第一和第二薄膜晶體管連結(jié)到第m 數(shù)據(jù)線，第m像素列上第(n+l)像素行的像素處的第一和第二薄膜晶體管 連結(jié)到第(m+l)數(shù)據(jù)線，其中n和m是整數(shù)。第二像素電極占據(jù)30-70% 的像素區(qū)。沒有電場(chǎng)的情況下，液晶層中的液晶分子相對(duì)于第一和第二絕緣 襯底垂直排列。
一存儲(chǔ)電容線形成在第一絕緣襯底上并置于第一像素電極和第二像素
5200
電極之間，由此形成一存儲(chǔ)電容。當(dāng)形成在第二像素電極和公共電極之間的 液晶電容用Clcb表示，形成在第二像素電極和存儲(chǔ)電容線之間的存儲(chǔ)電容
用Cstb表示，并且形成在第一和第二像素電極之間的連結(jié)電容用Cpp表示 時(shí)，由方程T-(Clcb+Cstb-Cpp)/(Clcb+Cstb+Cpp)定義的T值處于0.65-0.95
的范圍。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，液晶顯示器具有一第一絕緣襯底和一沿第一方 向形成在第一絕緣襯底上的第一信號(hào)線。第二信號(hào)線沿第二方向形成在第一 絕緣襯底上并以絕緣的方式與第一信號(hào)線交叉。 一薄膜晶體管連結(jié)到第一和 第二信號(hào)線。像素電極連結(jié)到薄膜晶體管并具有多個(gè)狹縫。第二絕緣襯底面 對(duì)第一絕緣襯底。在第二絕緣襯底上形成一公共電極。在第一和第二襯底之 間插入一液晶層。 一疇分隔元件形成在第一和第二絕纟彖^H"底的至少其一上并 將像素電極分隔成多個(gè)微疇。疇分隔元件把像素電極分隔成第一定向疇和第 二定向疇，且第一定向疇位于狹縫區(qū)處。
像素電極的狹縫寬度建立為2-5fim，且相鄰兩狹縫之間的距離建立為 2-10|im。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，液晶顯示器具有一第一絕緣襯底和一沿第一方 向形成在第一絕緣襯底上的第一信號(hào)線。 一第二信號(hào)線沿第二方向形成在第 一絕緣襯底上并以絕緣的方式與第一信號(hào)線交叉。薄膜晶體管連結(jié)到第一和 第二信號(hào)線。像素電極連結(jié)到薄膜晶體管。第二絕緣襯底面對(duì)第一絕緣襯底。 在第二絕緣襯底上形成一公共電極。在像素電極和公共電極的至少一個(gè)上形 成一介電層。在第一和第二襯底間插入一液晶層。 一疇分隔元件形成在第一 和第二絕緣襯底中的至少其一上并將像素電極分隔成多個(gè)微疇。疇分隔元件
將像素電極分隔成第一定向疇和第二定向疇，并且在第一定向疇的區(qū)域中設(shè) 置介電層。
介電層的厚度建立為500A~ 1.5|iim。開口部分形成在像素電極和公共電 極處作為疇分隔元件。


通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，可以更清晰地理解本發(fā)明和其各個(gè) 方面及優(yōu)點(diǎn)，附圖中用相同的標(biāo)記表示相同或類似的元件，在附圖中 圖1是^f艮據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的平面6圖2是液晶顯示器沿圖1中II-n，線的截面圖3是測(cè)試單元正面以及其60°側(cè)面處的伽瑪曲線的示意圖4表示從八個(gè)方向看單疇垂直排列液晶單元時(shí)的VT曲線；
圖5表示以反平行方式垂直進(jìn)行摩擦?xí)r的單疇VA單元的正面VT曲線，
其左右60。側(cè)面處的平均VT曲線，其上下60。側(cè)面處的平均VT曲線，和使
上下平均曲線移動(dòng)0.3V的曲線；
圖6是根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的平面圖7是液晶顯示器沿圖6中vn-vn，線的截面圖8是根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的截面圖； 圖9是根據(jù)本發(fā)明第四優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的平面圖io和ii是液晶顯示器沿圖9中xi-xr線和xii-xn，線的截面圖12是具有圖9所示薄膜晶體管陣列板的液晶顯示器的等效電路圖13是根據(jù)本發(fā)明第五優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的平面圖；和
圖14是具有圖13所示薄膜晶體管陣列板的液晶顯示器的等效電路圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行解釋。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的平面圖，圖2是液晶
顯示器沿圖i中n-n，線的截面圖。
如圖1和2所示，柵極線20形成在一透明絕緣襯底10如玻璃上并在水 平方向延伸。存儲(chǔ)電容線30平行于柵極線20延伸。柵極電極21從柵極線 20伸出。第一至第四存儲(chǔ)電容電極31 34以及存儲(chǔ)電容電極連結(jié)器35和36 從存儲(chǔ)電容線30分支。第一存儲(chǔ)電容電極31直接連結(jié)到存儲(chǔ)電容線30并 在垂直方向延伸。第二和第三存儲(chǔ)電容電極32和33連結(jié)到第一存儲(chǔ)電容電 極31并在水平方向上延伸。第四存儲(chǔ)電容電極34連結(jié)到第二和第三存儲(chǔ)電 容電極32和33并在垂直方向延伸。存儲(chǔ)電容電極連結(jié)器35和36將第四存 儲(chǔ)電容電極34連結(jié)到與其相鄰像素的第一存儲(chǔ)電容電極31。在柵極線組件 20和21上以及存儲(chǔ)電容線組件30~36上形成一4冊(cè)極絕緣層40，并且在柵極 電極21上方的柵極絕緣層40上形成一由非晶硅制成的半導(dǎo)體層50。在半導(dǎo) 體層50上形成一由摻有n型高濃度雜質(zhì)如磷P的非晶硅制成的歐姆接觸層 61和62。在歐姆接觸層61和62上分別形成源極電極71和漏極電極72。在柵極絕緣層40上形成沿垂直方向延伸的數(shù)據(jù)線70。源極電極71連結(jié)到數(shù)據(jù) 線70。 一保護(hù)層80形成在數(shù)據(jù)線組件70、 71和72上并具有暴露漏極電極 72的接觸孔81。像素電極90形成在每個(gè)像素區(qū)的保護(hù)層80上并經(jīng)接觸孔 81連結(jié)到漏極電極72。像素電極90由一種透明導(dǎo)電材料如氧化銦錫(ITO) 和氧化銦鋅(IZO)形成。每個(gè)像素區(qū)由兩條柵極線20和兩條數(shù)據(jù)線70限 定并被分隔成上半部和下半部。
像素電極90被分成第一至第三電極部分91 -93,這些電極通過第一至 第三連結(jié)器94 96彼此連結(jié)。第一電極部分91位于像素區(qū)的下半部，并具 有其四個(gè)邊緣被截去的矩形形狀。第一電極部分91經(jīng)接觸孔81直接連結(jié)到 漏極電極72。第二和第三電極部分92和93位于像素區(qū)的上半部，并具有一 種帶四個(gè)斜切角的矩形形狀。第二電極部分92通過第 一和第二連結(jié)器94和 96連結(jié)到第一電極部分91,第三電極部分93通過第三連結(jié)器95連結(jié)到第 二電極部分92。
在第一電極部分91處形成多個(gè)狹縫99。由于狹縫99而在第一電極部分 91和公共電極400之間產(chǎn)生的電場(chǎng)比公共電極400和第二電極部分92或第 三電極部分93之間產(chǎn)生的電場(chǎng)弱。
同時(shí)，第二存儲(chǔ)電容電極32位于第一電極部分91和第二電極部分92 之間，并且第三存儲(chǔ)電容電極33位于第二電極部分92和第三電極部分93 之間。第一存儲(chǔ)電容電極31和第四存儲(chǔ)電容電極34位于像素電極90和數(shù) 據(jù)線70之間。平行于數(shù)據(jù)線延伸的第一電極部分91的邊比其平行于柵極線 延伸的邊長(zhǎng)。第二和第三電極部分平行于數(shù)據(jù)線延伸的邊短于其平行于柵極 線延伸的邊。第二和第三電極部分92和93與第一和第四存儲(chǔ)電容電極31 和34重疊，但第一電極部分91不與第一和第四存儲(chǔ)電容電極31和34重疊。 存儲(chǔ)電容線30位于柵極線20和第三電極部分93之間。施加到彩色濾光板 的公共電極上的電位通常被施加到存儲(chǔ)電容線30、存儲(chǔ)電容電極31-34以及 存儲(chǔ)電容電極連結(jié)器35和36。
如上所述，當(dāng)把被施加公共電位的存儲(chǔ)電容線或存儲(chǔ)電容電極設(shè)置在數(shù) 據(jù)線和像素電極之間或設(shè)置在柵極線和像素電極之間時(shí)，數(shù)據(jù)線電位和柵極 線電位對(duì)像素區(qū)的電場(chǎng)的影響被存儲(chǔ)電容線和存儲(chǔ)電容電極截?cái)?，由此形?穩(wěn)定的疇。
下面詳細(xì)解釋用于液晶顯示器的彩色濾光板。具有雙層結(jié)構(gòu)的黑色矩陣200形成在透明玻璃襯底100上并限定像素 區(qū)。黑色矩陣200的雙層結(jié)構(gòu)由鉻/氧化鉻形成。在每個(gè)像素區(qū)形成一彩色濾 光片300,在具有彩色濾光片300的襯底100的整個(gè)表面上由一種透明導(dǎo)電 材料形成一公共電極400。公共電極400在每個(gè)像素區(qū)設(shè)置有一開口圖案。 開口圖案包括第一至第三開口部分510、 520和530。第一開口部分510在垂 直方向兩等分像素區(qū)的下半部，第二和第三開口部分520和530在水平方向 三等分像素區(qū)的上半部。各個(gè)開口部分510、 520和530的兩端逐漸擴(kuò)大并 形成等腰三角形形狀。開口部分510、 520和53(U皮此分開。
或者，黑色矩陣可以由一種有機(jī)材料形成，并且可在薄膜晶體管陣列板
上形成彩色濾光片。
薄膜晶體管陣列板和彩色濾光板彼此對(duì)齊并組裝。在兩塊面板之間注入
一液晶材料900,使得液晶分子的指向垂直于面板排列。兩個(gè)偏振片11和 101連結(jié)到襯底10和100的外表面，使得其偏振軸彼此垂直。
薄膜晶體管陣列板處的像素電極90的電極部分91、 92和93以及彩色 濾光板處的公共電極400的第一至第三開口部分510、 520和530彼此重疊， 由此將像素區(qū)分隔成多個(gè)孩i疇。由第一電極部分91和第一開口部分510分 隔的微疇被稱作上下疇(在水平方向延伸)，被第二和第三電極部分92和93 以及第二和第三開口部分520和530分隔的樣史疇稱作左右疇(在垂直方向延 伸)。這種特性依賴于施加電場(chǎng)時(shí)液晶分子的傾斜方向。各個(gè)電極部分91 93包括兩個(gè)長(zhǎng)邊和兩個(gè)短邊。每個(gè)電極部分的長(zhǎng)邊平行于數(shù)據(jù)線70或柵極 線20延伸，并且與偏振片的偏振軸成45。的角度(如圖3所示)。在像素電 極90的各個(gè)電極部分91 ~ 93的長(zhǎng)邊設(shè)置為接近數(shù)據(jù)線70或柵極線20的情 況下，存儲(chǔ)電容線30或存儲(chǔ)電容電極31 ~34分布在數(shù)據(jù)線70和相關(guān)電極 部分的長(zhǎng)邊之間或柵極線20和相關(guān)電極部分的長(zhǎng)邊之間。同時(shí)，優(yōu)選存儲(chǔ) 電容線組件30~34的位置不接近像素電極90的電極部分91-93的短邊。 在存儲(chǔ)電容線組件的位置接近后者的情況下，它完全被像素電極90覆蓋， 或位置離開像素電極90有3pm或更多。原因是在數(shù)據(jù)線70或柵極線20的 位置接近像素電極部分91 ~ 93的長(zhǎng)邊的區(qū)域中，數(shù)據(jù)線70或柵極線20的 電位作用在阻礙疇形成于該區(qū)域處的方向上。相反，在數(shù)據(jù)線70或柵極線 20的位置接近像素電極部分91-93的短邊的區(qū)域中，數(shù)據(jù)線70或柵極線 20的電位作用在促使疇形成于該區(qū)域的方向。同時(shí)，由于第一像素電極部分91處的狹縫99所致的形成在左右疇中的電場(chǎng)比形成在上下疇中的電場(chǎng)弱一預(yù)定程度。通過此結(jié)構(gòu)，可以提高液晶顯示器在左右側(cè)的可見度。當(dāng)液晶顯示器的單元間隙用d(m)表示時(shí)，左右疇中形成的電場(chǎng)優(yōu)選具有0.02/d(V/jum) 0.:5/d(V/wm)的值，該值小于上下疇中形成的電場(chǎng)。即，建立公共電極和像素電極之間的電壓差，使得左右疇中的電壓比上下疇中的電場(chǎng)弱O.l-lV。為此目的，優(yōu)選將狹縫99的寬度建為2-5微米，并且將相鄰兩狹縫99之間的距離建為2-10微米。圖3是測(cè)試單元的正面以及其60。側(cè)面處的伽瑪曲線。如圖3所示，測(cè)試單元正面的伽瑪曲線高于其60。側(cè)面處的伽瑪曲線。具體地說，因?yàn)檎尜が斍€和側(cè)面伽瑪曲線之間的寬度明顯較大，所以依據(jù)同一灰色度標(biāo)從正面或側(cè)面看，產(chǎn)生兩倍至十倍的亮度差。因?yàn)榧t、綠和藍(lán)色像素的灰色度標(biāo)單獨(dú)地變化，所以在側(cè)面的伽瑪曲線中，紅、綠和藍(lán)色像素的變形度不同。因此，當(dāng)從側(cè)面看像素時(shí)，與從正面看同一像素的情形相比，該像素具有完全不同的顏色。例如，如圖3所示，々H殳紅、綠和藍(lán)色像素表現(xiàn)為56灰色度標(biāo)、48灰色度標(biāo)和24灰色度標(biāo)，當(dāng)從正面看時(shí)，紅、綠和藍(lán)色的比率設(shè)置為如下R:G:B = 73:50:10=55%:37%:8%。相反，當(dāng)從60。側(cè)面看時(shí)，紅、綠和藍(lán)色的比率設(shè)置為如下R:G:B =75:66:41=41%:36%:23%。即，在后一種情況下，藍(lán)色的含量增大三倍或更多，使得有關(guān)的像素看上去具有完全不同的顏色。
在伽瑪曲線如圖3所示變形的情況下，正面低比率的顏色在側(cè)面的比率變大。相反，正面的高比率顏色在側(cè)面的比率變小。通過這種方式，紅、綠和藍(lán)色的比率變得彼此接近。因此，當(dāng)從正面看時(shí)顏色似乎不同，而當(dāng)從側(cè)面看時(shí)，顏色敏感度差異減小。顏色整個(gè)變淡并接近白色，這稱作"白色-頻移"。結(jié)果，顏色表現(xiàn)特性變差，圖象影象(pictureimage)變暗。白色-頻移最重要的原因在于伽瑪曲線在較低灰色度標(biāo)處的變形嚴(yán)重。即使在較高灰色度標(biāo)處發(fā)生伽瑪變形，該變形非常小。但當(dāng)在32或更小的較低灰色度標(biāo)處發(fā)生伽瑪變形時(shí)，亮度差為兩倍至十倍，并且這使得白色-頻移顯得更嚴(yán)重。圖4表示從八個(gè)方向看單疇垂直排列的液晶單元時(shí)的VT曲線。如圖4所示，較低灰色度標(biāo)的TV曲線沿左方向的移動(dòng)在上側(cè)或下側(cè)變得顯著。在左側(cè)和右側(cè)，較低灰色度標(biāo)處的曲線被升高正面曲線的相同輪廓。在左下側(cè)和右下側(cè)，灰色度標(biāo)轉(zhuǎn)化提前，VT曲線再次沿右方向移動(dòng)并上升。即，當(dāng)液晶單元的觀察方向和液晶分子在施加電場(chǎng)時(shí)的傾斜方向相同(當(dāng)從液晶分子的頭或尾看去)時(shí)，較低灰色度標(biāo)的伽瑪曲線向上變形的現(xiàn)象變得嚴(yán)重，但是當(dāng)上述兩種方向垂直時(shí)，變形現(xiàn)象可以忽略。因此，對(duì)于基于左右側(cè)可見度的視角的有害影響，左右疇處的伽瑪曲線變形很重要，并且對(duì)于基于上下側(cè)可見度的視角的有害影響，上下疇處的伽瑪曲線變形很重要。從用戶的觀點(diǎn)出發(fā)，左右側(cè)的視角比上下側(cè)的視角更嚴(yán)重。為了補(bǔ)償有害影響左右側(cè)可見度的左右疇處的伽瑪曲線變形，使左右疇內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度變得比上下疇中的電場(chǎng)強(qiáng)度弱。下面將詳細(xì)描述這一點(diǎn)。
圖5表示單疇VA單元的正面VT曲線，其中以反平行的方式進(jìn)行垂直摩擦(液晶分子向上和向下傾斜)，還表示了其左右60。側(cè)面的平均VT曲線、其上下60。側(cè)面的平均VT曲線以及使上下平均曲線移動(dòng)0.3V的曲線。
如圖5所示，較低灰色度標(biāo)時(shí)，左右側(cè)的VT曲線與正面VT曲線接近一致，但與正面VT曲線相比，上下側(cè)的VT曲線在較低電壓時(shí)開始升高。即，與正面的閾值電壓Vth相比，上下側(cè)的閾值電壓Vth降低。但是，當(dāng)上下側(cè)的VT曲線移動(dòng)0.3V時(shí)，它幾乎與較低灰色度標(biāo)的正面VT曲線一致。上下側(cè)的VT曲線與正面VT曲線一致的事實(shí)意味著上下側(cè)的可見度與正面的可見度相同。最終為了使左右側(cè)的可見度提高到與正面的可見度相同的程度，可以將左右疇的左右側(cè)VT曲線移動(dòng)預(yù)定的電壓。在左右疇內(nèi)的電場(chǎng)建得比上下疇內(nèi)的電場(chǎng)弱的情況下，可以得到與移動(dòng)左右側(cè)VT曲線相同的效果。
圖6是根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的用于液晶顯示器的薄膜晶體管陣列板的平面圖，圖7是薄膜晶體管陣列板沿圖6中vn-vir線的截面圖。
如圖6和7所示，在本優(yōu)選實(shí)施例中，除了在沒有形成任何狹縫的第一像素電極部分91上形成一介電層600外，液晶顯示器的其它組件和結(jié)構(gòu)與第一優(yōu)選實(shí)施例的相同。
在第一像素電極部分91上形成介電層600的效果與在第一像素電極部分91處形成狹縫的效果相同。即，左右疇內(nèi)的電場(chǎng)建得比上下疇內(nèi)的電場(chǎng)弱。介電層600的厚度建在500A-1.5微米的范圍。
圖8是根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的截面圖。
如圖8所示，在本優(yōu)選實(shí)施例中，除了在第一像素電極部分91上不形成任何狹縫，而在公共電極400上形成與第一^象素電極部分91對(duì)應(yīng)的介電
ii層600外，液晶顯示器的其它組件和結(jié)構(gòu)與第一優(yōu)選實(shí)施例的相同。
在公共電極400上形成介電層600的效果與在第一像素電極部分91上形成狹縫的效果相同。即，左右疇內(nèi)的電場(chǎng)建得比上下疇內(nèi)的電場(chǎng)弱。
圖9是根據(jù)本發(fā)明第四優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的平面圖，圖10和11
是液晶顯示器沿圖9中xi-xr線和xn-xn，線的截面圖，圖12是具有圖9所示薄膜晶體管陣列板的液晶顯示器的等效電路圖。
柵極線組件和存儲(chǔ)電容線30形成在一透明絕緣襯底10如玻璃上。
柵極線組件包括在水平方向延伸的柵極線20和從柵極線20向上和向下伸出的柵極電極21。
存儲(chǔ)電容線30平行于柵極線20延伸。存儲(chǔ)電容線30可具有分支線。
柵極線組件和存儲(chǔ)電容線30被一柵極絕緣層40覆蓋，在柵極絕緣層40上形成一由非晶硅制成的半導(dǎo)體層50。半導(dǎo)體層50覆蓋柵極電極21,由此形成薄膜晶體管的溝道部分。在半導(dǎo)體層50上形成一由摻有高濃度n型雜質(zhì)例如磷的非晶硅制成的歐姆接觸層61、 62和63。
在歐姆接觸層61、 62和63以及柵極絕緣層40上形成一數(shù)據(jù)線組件和連結(jié)電極74。數(shù)據(jù)線組件包括沿半導(dǎo)體層50延伸的數(shù)據(jù)線70、連結(jié)到數(shù)據(jù)線70的源極電極71以及第一和第二漏極電極72和73。源極電極71從數(shù)據(jù)線70伸出并位于柵極電極21之上。第一和第二漏極電極72和73分別位于源極電極71的兩側(cè)。第一和第二漏極電極72和73延伸到柵極線20周圍的第一和第二像素區(qū)中。連結(jié)電極74部分地覆蓋存儲(chǔ)電容線30并且電磁互連存儲(chǔ)電容線30周圍被分開的第一和第二像素電極91和92。歐姆接觸層61、62和63只位于半導(dǎo)體層50與數(shù)據(jù)線組件重疊的區(qū)域。
在數(shù)據(jù)線組件上形成一保護(hù)層80。保護(hù)層80具有暴露第一和第二漏極電極72及73 —側(cè)端的第一和第二接觸孔81和82，以及暴露連結(jié)電極74一側(cè)端的第三接觸孔83。
第一和第二像素電極91和92形成在保護(hù)層80上，使得它們經(jīng)第一和第二接觸孔81和82連結(jié)到第一和第二漏極電極72和73。第二像素電極92經(jīng)第三接觸孔83連結(jié)到連結(jié)電極74。第一像素電極91與連結(jié)電極74重疊并產(chǎn)生電磁結(jié)合(電容-結(jié)合)。最終，第一和第二像素電極91和92通過連結(jié)電極74彼此電容-結(jié)合。像素電極91和92由一種透明導(dǎo)電材料如氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)制成。同時(shí)，第一像素電極91配置有在水平方向延伸的多個(gè)水平開口部分95。在第二像素電極92處可以形成垂直開口 部分。優(yōu)選一個(gè)像素區(qū)內(nèi)第一像素電極的占據(jù)比為30-70%。
通常對(duì)存儲(chǔ)電容線30施加與像素電極90相對(duì)的公共電極的電位。 同時(shí)，彩色濾光板上配置有一黑色矩陣、彩色濾光片和一公共電極。在 公共電極上形成第一至第三開口部分510、 520和530。第一開口部分510 在垂直方向延伸，使得其將第二像素電極92兩等分為左右疇。第二和第三 開口部分520和530將第一像素電極91三等分為上下疇。因此，第一像素 電極91被第二和第三開口部分520和530以及水平開口部分95垂直分隔為 四個(gè)疇。
在與數(shù)據(jù)線組件相同的平面上形成連結(jié)電極74。或者，可以在與柵極線 組件相同的平面上形成連結(jié)電極74。在后一種情況下，存儲(chǔ)電容線30不應(yīng) 該覆蓋連結(jié)電極74。
薄膜晶體管陣列板與彩色濾光板隔開一預(yù)定的距離，液晶材料注入在兩 面板之間。液晶分子的指向垂直于面板排列。 一補(bǔ)償膜如雙軸膜連結(jié)到彩色 濾光板。兩個(gè)偏振片分別連結(jié)到薄膜晶體管陣列板和彩色濾光板的外表面。
如上所述，在一個(gè)像素區(qū)中形成兩個(gè)薄膜晶體管和兩個(gè)像素電極，并且 像素處相鄰的兩個(gè)像素電極通過連結(jié)電極彼此電容-連接。在此結(jié)構(gòu)中，即 使從左右側(cè)看時(shí)也可得到極好的可見度。這是因?yàn)橛糜谧笥耶牭牡诙袼仉?極92的電壓保持得比第一像素電極91的電壓低，使得左右疇內(nèi)的電場(chǎng)比上 下疇內(nèi)的電場(chǎng)弱。
下面將參見圖12解釋將左右疇的第二像素電極92的電壓保持得比上下 疇的第一像素電極91的電壓低的原因。
附圖中，Clca表示形成在a像素電極和公共電極之間的液晶電容，Csta 表示形成在存儲(chǔ)電容線和a像素電極之間的存儲(chǔ)電容，Clcb表示形成在b像 素電極和公共電極之間的液晶電容，Cstb表示形成在存儲(chǔ)電容線和b像素電 極之間的存儲(chǔ)電容，Cpp表示a像素電極和b像素電極之間的連結(jié)電容。
如圖12所示，第一和第二薄膜晶體管連結(jié)到同一4冊(cè)極線和數(shù)據(jù)線，第 一和第二像素電極分別連結(jié)到第一和第二薄膜晶體管。第一和第二像素電極
彼此形成電容-連結(jié)(Cpp)并在兩者之間插入存儲(chǔ)電容線30。
就一條數(shù)據(jù)線70而言，當(dāng)?shù)趎條柵極線20變?yōu)榻油〞r(shí)，兩個(gè)薄膜晶體 管(TFT)溝道變?yōu)榻油?，使得電壓施加到第一和第二像素電極P(n)-a和
13P(n)-b。當(dāng)P(n)-b電容-連結(jié)到P(n+l)-a時(shí)，它受到后者接通狀態(tài)的影響。在此連結(jié)中，P(n)-a和P(n)-b的電壓可通過算術(shù)方程式1和2 *會(huì)出V[P(n)-a] = Vd(n) ( 1 )
V[P(n)-b] = Vd(n)+[Vd(n+l)-V, d(n+l)]Cpp/(Clcb+Cstb+Cpp) ( 2 )
在算術(shù)方程式1和2中，Vd(n)表示施加到數(shù)據(jù)線用來驅(qū)動(dòng)P(n)像素的電壓，Vd(n+1 )表示施加到數(shù)據(jù)線用來驅(qū)動(dòng)P(n+1 )像素的電壓。另夕卜，V，d(n+1)表示施加到前面的幀處的P(n+1)像素的電壓。
如算術(shù)方程式1和2中所表述，施加給P(n)-b像素的電壓不同于施加給P(n)-a像素的電壓。具體地，在進(jìn)行點(diǎn)反向驅(qū)動(dòng)(dot inversion driving)或線反向驅(qū)動(dòng)(line inversion driving)并且下一像素行表現(xiàn)與前一像素行相同的灰色度標(biāo)的情況下(實(shí)際上大部分像素類似于此種情況)，Vd(n)=-Vd(n+1),并且Vd(n)=-V，d(n)(假設(shè)公共電極電壓為地電壓)。因此，算術(shù)方程式2可以由下列算術(shù)方程式3表示
V[P(n)-b] = Vd(n)-2Vd(n)Cpp/(Clcb+Cstb+Cpp) = [(Clcb+Cstb-Cpp)/(Clcb+Cstb+Cpp)] Vd(n) = TV d(n) ( 3 )
此處T=(Clcb+Cstb-Cpp)/ (Clcb+Cstb+Cpp)
從算術(shù)方程式3可以知道，施加給P(n)-b像素的電壓低于施加給P(n)-a像素的電壓。優(yōu)選T值建立為0.65-0.95。
圖13是根據(jù)本發(fā)明第五優(yōu)選實(shí)施例的用于液晶顯示器的薄膜晶體管陣列板的平面圖，圖14是具有圖13所示薄膜晶體管陣列板的液晶顯示器的等效電路圖。
在此優(yōu)選實(shí)施例中，處在一個(gè)像素列中的薄膜晶體管和像素電極交替連結(jié)到兩條數(shù)據(jù)線。即，P(n)像素處的薄膜晶體管和兩個(gè)像素電極a和b連結(jié)到第m條數(shù)據(jù)線，P(n+l)像素處的薄膜晶體管和兩個(gè)像素電極a和b連結(jié)到第m+l條數(shù)據(jù)線。除了開口部分95、 510、 520和530的位置發(fā)生變化以夕卜，每個(gè)薄膜晶體管和像素電極的具體結(jié)構(gòu)與第三優(yōu)選實(shí)施例中的一樣。即，在
第五優(yōu)選實(shí)施例中，水平開口部分95形成在第二像素電極92處。第一開口部分510形成在第一像素電極91處并將后者二等分為左右側(cè)，第二和第三開口部分520和530形成在第二像素電極92處并將后者三等分為上下側(cè)。因此，第一像素電極91形成左右疇，而第二像素電極92形成上下疇。
在上述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)進(jìn)行點(diǎn)反向驅(qū)動(dòng)時(shí)，左右疇內(nèi)的電場(chǎng)保持為比上下疇內(nèi)的電場(chǎng)弱。即，第一像素電極91的電位恒定地保持為低于第二像素電極
92的電位，使得可以提高左右側(cè)的可見度。
對(duì)于圖14所示的結(jié)構(gòu)，當(dāng)進(jìn)行點(diǎn)反向驅(qū)動(dòng)時(shí)，對(duì)相同像素列的像素電 極施加相同極性的電壓，使得產(chǎn)生與列反向驅(qū)動(dòng)相同的效果。因此，在下一 像素行指示與前一像素行相同的灰色度標(biāo)時(shí)(實(shí)際上，大部分像素與此情形 類似)，Vd(n)=Vd(n+l)，并且Vd(n)=-V，d(n)。因此，算術(shù)方程式2可以由下 列算術(shù)方程式4表示
V[P(n)-b] = Vd(n) + 2Vd(n)Cpp/(Clcb+Cstb+Cpp) = [(Clcb+Cstb+3Cpp)/ (Clcb+Cstb+Cpp)] Vd(n) = TV d(n) ( 4 )
此處T=(Clcb+Cstb+3Cpp)/(Clcb+Cstb+Cpp)。
在算術(shù)方程式4中，b像素的電壓高于a像素的電壓。因此，左右疇內(nèi) 的電場(chǎng)恒定地保持為弱于上下疇內(nèi)的電場(chǎng)。
如上所述，左右疇的電場(chǎng)恒定地保持為弱于上下疇的電場(chǎng)，使得可以提 高左右側(cè)的可見度。
雖然已參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人 員將理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以 對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改型和替換。
權(quán)利要求
1. 一種液晶顯示器，包括第一絕緣襯底；第一信號(hào)線，沿第一方向形成在該第一絕緣襯底上；第二信號(hào)線，沿第二方向形成在該第一絕緣襯底上，并以絕緣的方式與該第一信號(hào)線相交；第一薄膜晶體管，連結(jié)到該第一和第二信號(hào)線；第二薄膜晶體管，連結(jié)到該第一和第二信號(hào)線；第一像素電極，連結(jié)到該第一薄膜晶體管；第二像素電極，連結(jié)到該第二薄膜晶體管；第二絕緣襯底，面對(duì)該第一絕緣襯底；公共電極，形成在該第二絕緣襯底上；液晶層，插入在該第一和第二襯底之間；和疇分隔元件，形成在該第一和第二絕緣襯底的至少一個(gè)上，其中該疇分隔元件將該第一和第二像素電極分隔成多個(gè)微疇，其中所述微疇包括第一定向疇和第二定向疇，其中所述第一和第二薄膜晶體管和所述第一和第二像素電極形成于一個(gè)像素區(qū)域中，且其中當(dāng)通過所述第二信號(hào)線施加到所述第一和第二薄膜晶體管的電壓相同時(shí)，所述第一像素電極和所述公共電極之間的電壓差大于所述第二像素電極和所述公共電極之間的電壓差。
2. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中第m像素列上第n像素行的 像素處的該第一和第二薄膜晶體管連結(jié)到第m數(shù)據(jù)線，第m + 1像素列上第 n像素行的像素處的該第一和第二薄膜晶體管連結(jié)到第(m+l)數(shù)據(jù)線，其 中n和m是整數(shù)。
3. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中該第二像素電極占據(jù)該第一和 第二像素電極的大約30-70%。
4. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中在沒有電場(chǎng)的情況下該液晶層 中的液晶分子相對(duì)于該第一和第二絕緣襯底垂直排列。
5. 如權(quán)利要求4所述的液晶顯示器，其中所述疇分隔元件的至少之一包 括開口。
6. 如權(quán)利要求5所述的液晶顯示器，其中該開口的寬度為約2微米到約 5微米。
7. 如權(quán)利要求5所述的液晶顯示器，其中相鄰兩開口之間的距離為約2 孩丈米-10樣i米。
8. 如權(quán)利要求5所述的液晶顯示器，其中該第一定向疇和該第二定向疇 之間的電場(chǎng)差在大約0.02/d(V/pm)到大約0.5/d(V m)的范圍，其中d是單元 間隙(pm)。
9. 如權(quán)利要求5述的液晶顯示器，其中通過重疊具有多個(gè)開口部分的所 述公共電極和所述像素電極來形成所述多個(gè)微疇，其中所述像素電極包括多 個(gè)電才及部分。
10. 如權(quán)利要求5所述的液晶顯示器，還包括安裝到所述第一絕緣襯底 和所述第二絕緣襯底的外表面的偏振片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器。在第一絕緣襯底上形成一具有多個(gè)狹縫和水平開口部分的像素電極。在第二絕緣襯底上形成一具有多個(gè)開口部分的公共電極。像素電極的水平開口部分和公共電極的開口部分將像素區(qū)分隔成左右疇和上下疇。該狹縫位于左右疇處。
文檔編號(hào)G02F1/139GK101487964SQ200910004630
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2002年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月22日
發(fā)明者宋長(zhǎng)根 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社