此申請(qǐng)要求2015年6月29日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.10-2015-0092029的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，出于所有目的通過(guò)引用將其合并于此，如同在本文中完全闡述一樣。

技術(shù)領(lǐng)域

示例性實(shí)施例涉及LCD設(shè)備及其制造方法，并且更具體地，涉及包括耦合電容器的LCD設(shè)備及其制造方法。

背景技術(shù)：

液晶顯示(LCD)設(shè)備可以包括兩個(gè)基板以及被設(shè)置在這兩個(gè)基板之間的液晶(LC)層，其中這兩個(gè)基板包含諸如像素電極和公共電極的電場(chǎng)生成電極。

在LCD設(shè)備中，可以通過(guò)向電場(chǎng)生成電極施加電壓以在LC層中生成電場(chǎng)、確定包括在LC層中的LC分子的取向、以及通過(guò)電場(chǎng)控制入射光的偏振，來(lái)調(diào)整入射光的透射率。LCD設(shè)備可具有可控制每個(gè)像素的開關(guān)器件，并且對(duì)于每個(gè)像素，可以根據(jù)圖像信號(hào)調(diào)整光的透射率，從而顯示圖像。

LCD設(shè)備可被分類為可以通過(guò)使用在基板之間沿豎直方向形成的電場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)LC分子的豎直取向模式LCD設(shè)備以及可以使用與基板平行的水平電場(chǎng)的平面內(nèi)切換模式LCD設(shè)備。

豎直取向模式LCD設(shè)備可具有高對(duì)比度和寬視角。已經(jīng)提出各種LCD設(shè)備驅(qū)動(dòng)方法，來(lái)提高豎直取向模式LCD設(shè)備的側(cè)向可視性，諸如圖案化豎直取向(PVA)模式、多疇豎直取向(MVA)模式和超圖案化豎直取向(S-PVA)模式。

在S-PVA模式LCD設(shè)備中，每個(gè)像素電極可包括被分別施加不同電壓的主像素電極和子像素電極。S-PVA模式LCD設(shè)備可以被分類為耦合電容器(CC)型LCD設(shè)備和雙晶體管(TT)型LCD設(shè)備。在CC型LCD設(shè)備驅(qū)動(dòng)方法中，耦合電容器可以形成在主像素電極與子像素電極之間。這樣，被施加到子像素電極的數(shù)據(jù)電壓可下降，使得低于主像素電壓的電壓可以作為子像素電壓被施加到子像素電極。在TT型LCD設(shè)備中，可以通過(guò)使用兩個(gè)晶體管分別向主像素電極和子像素電極施加具有彼此不同 的電壓電平的主像素單元電壓和子像素單元電壓。

在此背景部分公開的上述信息僅用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明構(gòu)思的背景的理解，因此，它可能包含不形成在該國(guó)家本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已經(jīng)知曉的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

示例性實(shí)施例提供一種包括用于提高可視性并減小后像的耦合電容器的液晶顯示(LCD)設(shè)備及其制造方法。

另外方面將部分地在隨后的具體描述中闡述，并且另外方面部分地根據(jù)本公開是顯而易見的，或者可以通過(guò)對(duì)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)踐來(lái)獲知。

根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例，一種液晶顯示設(shè)備包括：包括限定像素的電極結(jié)構(gòu)層和被配置為切換像素的開關(guān)器件的第一基板；面對(duì)第一基板并包括公共電極的相對(duì)的第二基板；以及被設(shè)置在第一基板與第二基板之間的液晶層，其中電極結(jié)構(gòu)層包括：電連接至開關(guān)器件的輸出電極的耦合電極；電連接至開關(guān)器件的輸出電極的第一像素電極；面對(duì)耦合電極并相對(duì)于耦合電極電浮置的第二像素電極；以及被設(shè)置在耦合電極與第二像素電極之間的絕緣層；并且由耦合電極、絕緣層和第二像素電極限定的電阻R_p和電容C_p的第一乘積R_pC_p與由第二像素電極、液晶層和公共電極限定的電阻R₂和電容C₂的第二乘積R₂C₂之間的差的絕對(duì)值小于等于10，如由公式|R_pC_p-R₂C₂|≤10所示。

根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例，一種用于制造液晶顯示設(shè)備的方法包括：形成第一基板，包括：形成電連接至第一基板上的開關(guān)器件的輸出電極的耦合電極，開關(guān)器件被配置為切換像素；形成絕緣層以覆蓋耦合電極和開關(guān)器件；形成穿過(guò)絕緣層的第一像素電極，第一像素電極電連接至開關(guān)器件的輸出電極；并且形成與第一像素電極電絕緣的第二像素電極；并且形成包括公共電極的第二基板；以及在第一基板與第二基板之間形成液晶層，其中絕緣層包括材料，使得由耦合電極、絕緣層和第二像素電極限定的電阻R_p和電容C_p的第一乘積R_pC_p與由第二像素電極、液晶層和公共電極限定的電阻R₂和電容C₂的第二乘積R₂C₂之間的差的絕對(duì)值小于等于10，如由公式|R_pC_p-R₂C₂|≤10所示。

前述一般性描述和下面的詳細(xì)描述都是示例性和解釋性的，并且旨在提供對(duì)要求保護(hù)的主題的進(jìn)一步解釋。

附圖說(shuō)明

被包括為提供對(duì)本發(fā)明構(gòu)思的進(jìn)一步理解并且被并入此說(shuō)明書中且構(gòu)成該說(shuō)明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例，并與描述一起解釋本發(fā)明構(gòu)思的原理。

圖1是示出了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的液晶顯示(LCD)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖2是示出了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的LCD設(shè)備中的第一像素電極、第二像素電極和耦合電極的平面圖。

圖3是示出了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的LCD設(shè)備中的一個(gè)像素的等效電路圖。

圖4是示出了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例由第二像素電極、絕緣層和耦合電極形成的電阻和電容的乘積根據(jù)LCD設(shè)備中的絕緣層的N與Si之比而變化的示意圖。

圖5是示出了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例、當(dāng)在LCD設(shè)備中通過(guò)使用化學(xué)氣相沉積形成絕緣層時(shí)由第二像素電極、絕緣層和耦合電極形成的電阻和電容的乘積根據(jù)N₂、NH₃和SiH₄的通量比變化的示意圖。

圖6是第一像素電極、第二像素電極和公共電極的電壓信號(hào)示意圖，其概念性地示出了當(dāng)通過(guò)使用耦合電容器方法將電壓分割到兩個(gè)像素電極時(shí)后像產(chǎn)生的原理。

圖7A、圖7B和圖7C是示出了用于分析引起后像的原因的測(cè)試樣品的結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖8A、圖8B和圖8C是分別示出了圖7A、圖7B和圖7C的測(cè)試樣品的電壓-透射率滯后曲線的示意圖。

圖9A和圖9B是示出了用于分析DC應(yīng)力根據(jù)電容器的形狀對(duì)電容的影響的測(cè)試樣品的剖視圖。

圖10A和圖10B是示出了根據(jù)圖9A和圖9B的測(cè)試樣品中的絕緣層的形成條件、在DC應(yīng)力下電容的變化的示意圖。

圖11A、圖11B、圖12A和圖12B是示出了可以推斷出圖6的殘余電壓的閃爍消除法的示意圖。

圖13是根據(jù)絕緣層的形成條件比較通過(guò)閃爍消除法推斷的殘余電壓的示意圖。

具體實(shí)施方式

在下面的描述中，出于解釋的目的，為了提供對(duì)各種示例性實(shí)施例的徹底理解，闡述了許多具體的細(xì)節(jié)。然而，很明顯，各種示例性實(shí)施例可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)或具有一個(gè)或多個(gè)等同布置的情況下實(shí)施。在其他情況下，為了避免不必要地使各種示例性實(shí)施例隱晦費(fèi)解，公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備以框圖形式示出。

在附圖中，為了清楚和說(shuō)明的目的，層、膜、面板、區(qū)域等的尺寸和相對(duì)尺寸可能被夸大了。另外，相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。

當(dāng)元件或?qū)颖环Q為在另一元件或?qū)印吧稀?、“連接至”或“聯(lián)接至”另一元件或?qū)訒r(shí)，它可以直接在另一元件或?qū)由?，直接連接至或聯(lián)接至另一元件或?qū)樱蛘呖梢源嬖谥虚g元件或中間層。然而，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為“直接在”另一元件或?qū)印吧稀?、“直接連接至”或“直接聯(lián)接至”另一元件或?qū)訒r(shí)，不存在中間元件或中間層。出于公開的目的，“X、Y和Z中的至少一個(gè)”和“選自由X、Y和Z組成的組中的至少一個(gè)”可以被解釋為只有X、只有Y、只有Z、或X、Y和Z中的兩個(gè)或更多個(gè)的任意組合，諸如，例如，XYZ、XYY、YZ和ZZ。相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括相關(guān)聯(lián)的所列項(xiàng)目中的一個(gè)或多個(gè)的任意和所有組合。

雖然術(shù)語(yǔ)第一、第二等可在本文中用來(lái)描述各種元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)該受這些術(shù)語(yǔ)的限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用來(lái)區(qū)分一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層和/或部分與另一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層和/或部分。因此，下面討論的第一元件、組件、區(qū)域、層和/或部分可以被稱為第二元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，而不脫離本公開的教導(dǎo)。

出于描述的目的，在本文中使用了諸如“之下”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等的空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)來(lái)描述如圖中所示的一個(gè)元件或特征相對(duì)于另一個(gè)(些)元件或特征的關(guān)系。除了圖中描述的方位之外，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)意在還包含裝置在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果圖中裝置被翻轉(zhuǎn)，則被描述為在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件將被定向?yàn)樵谄渌蛱卣鞯摹吧戏健薄Ｒ虼?，示例性術(shù)語(yǔ)“下方”可以包括上方和下方兩種方位。此外，裝置可被另外定向(例如旋轉(zhuǎn)90度或者在其它方向)，并且照此，本文使用的空間相對(duì)描述符可以進(jìn)行相應(yīng)的解釋。

本文使用的術(shù)語(yǔ)用于描述特定的實(shí)施例，并不旨在進(jìn)行限制。如本文所用，單數(shù)形式的“一個(gè)”、“一種”和“該(所述)”旨在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上 下文另有明確說(shuō)明。此外，當(dāng)在說(shuō)明書中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”表明存在所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組，但不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。

在本文中參考作為理想化示例性實(shí)施例和/或中間結(jié)構(gòu)的示意性圖示的剖視圖示來(lái)描述各個(gè)示例性實(shí)施例。這樣，作為例如制造技術(shù)和/或公差的結(jié)果，可以預(yù)期圖示形狀的變化。因此，在本文中公開的示例性實(shí)施例不應(yīng)該被解釋為限于區(qū)域的特定例示形狀，而是包括例如由于制造產(chǎn)生的形狀偏差。例如，被示出為矩形的植入?yún)^(qū)域在其邊緣處將通常具有圓形或曲面的特征和/或植入濃度的梯度，而不是從植入?yún)^(qū)域到非植入?yún)^(qū)域的二進(jìn)制變化。同樣，通過(guò)植入形成的掩埋區(qū)域可能導(dǎo)致在掩埋區(qū)域和植入發(fā)生的表面之間的區(qū)域中的一些植入。因而，圖中所示的區(qū)域在本質(zhì)上是示意性的，它們的形狀并不旨在示出設(shè)備的區(qū)域的實(shí)際形狀，并且不旨在進(jìn)行限制。

除非另有定義，本文使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有本公開所屬的技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所通常理解的相同含義。例如那些在常用字典中定義的術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被解釋為具有與它們?cè)谙嚓P(guān)領(lǐng)域的上下文的含義一致的含義，并且將不以理想化或過(guò)于正式的意義來(lái)解釋，除非在本文中明確地如此定義。

圖1是示出了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的LCD設(shè)備100的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖2是示出了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的位于LCD設(shè)備100中的第一像素電極、第二像素電極和耦合電極的平面圖。圖3是示出了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的位于LCD設(shè)備100中的一個(gè)像素的等效電路圖。

參考圖1和圖2，LCD設(shè)備100包括陣列基板110、面對(duì)陣列基板110的對(duì)基板130、以及被設(shè)置在陣列基板110與對(duì)基板130之間的液晶(LC)層150。

陣列基板110包括用于形成像素的電極結(jié)構(gòu)層、以及被配置為切換像素的開關(guān)器件TR。電極結(jié)構(gòu)層包括可形成以矩陣形式布置的像素的電極圖案以及絕緣層117。為了描述方便，圖1和圖2示出了用于一個(gè)像素的電極結(jié)構(gòu)層，其中該像素可以是第(n×m)像素。

開關(guān)器件TR包括柵電極GE、溝道層AT、源電極SE和漏電極DE。柵電極GE從例如第n柵極線GLn(參考圖3)的柵極線(未示出)分叉，并接收第n柵極信號(hào)。源電極SE從例如第m數(shù)據(jù)線DLm(參考圖3)的數(shù)據(jù)線(未示出)分叉，并接收第m數(shù)據(jù)信號(hào)。漏電極DE響應(yīng)于柵極信號(hào)輸出數(shù)據(jù)電壓。

電極結(jié)構(gòu)層包括電連接至漏電極DE的第一像素電極PE1、電連接至漏電極DE的耦合電極CE、面對(duì)耦合電極CE的第二像素電極PE2、以及位于耦合電極 CE與第二像素電極PE2之間的絕緣層117。漏電極DE可以是開關(guān)器件TR的輸出電極，并且第二像素電極PE2可以電浮置。

陣列基板110可以通過(guò)在第一基底基板111上形成柵極金屬層來(lái)形成。柵電極GE和存儲(chǔ)線SL可以通過(guò)圖案化柵極金屬層來(lái)形成。柵極金屬層可以包括諸如鉑(Pt)、釕(Ru)、金(Au)、銀(Ag)、鉬(Mo)、鋁(Al)、鎢(W)、鈀(Pd)、鎂(Mg)、鎳(Ni)、銥(Ir)、鉻(Cr)、鈣(Ca)、鈦(Ti)或銅(Cu)的材料。

接下來(lái)，用于覆蓋柵電極GE與存儲(chǔ)線SL的柵極絕緣層115被沉積。柵極絕緣層115可包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化鋁(Al₂O₃)、氧化鈦(TiO₂)、五氧化二鉭(Ta₂O₅)、氧化鉿(HfO₂)、氧化鋯(ZrO₂)、鈦酸鍶鋇(BST)和鋯鈦酸鉛(PZT)中的至少一種，并且可以包括單層或多層。

溝道層AT形成在柵極絕緣層115的與柵電極GE相對(duì)應(yīng)的一部分上。溝道層AT可以包括各種類型的半導(dǎo)體材料。例如，溝道層AT可以包括無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料，諸如非晶硅或結(jié)晶硅。可替代地，溝道層AT可以包括氧化物半導(dǎo)體或有機(jī)材料。歐姆接觸層116可以形成在溝道層AT上。

數(shù)據(jù)金屬層被設(shè)置在其上形成有溝道層AT的柵極絕緣層115上。在溝道層AT上方彼此間隔開的源電極SE和漏電極DE通過(guò)圖案化數(shù)據(jù)金屬層形成。從漏電極DE延伸的耦合電極CE通過(guò)圖案化數(shù)據(jù)金屬層形成。耦合電極CE可以包括透明導(dǎo)電材料，諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)。

接下來(lái)，用于覆蓋開關(guān)器件TR和耦合電極CE的絕緣層117被形成。絕緣層117可包括無(wú)機(jī)材料，例如SiNx或SiOx。絕緣層117可包括Al₂O₃、TiO₂、Ta₂O₅、HfO₂、ZrO₂、BST和PZT中的至少一種，并且可以包括單層或多層?？商娲?，絕緣層117可以包括聚合物材料。

絕緣層117可以通過(guò)化學(xué)氣相沉積(CVD)形成。絕緣層117的成分可以通過(guò)在CVD室中設(shè)置其上形成有開關(guān)器件TR和耦合電極CE的第一基底基板111并控制被注入到CVD室的氣體的通量比來(lái)控制。例如，當(dāng)絕緣層117包括SiNx時(shí)，氮與硅的含量比可以通過(guò)控制硅烷(SiH₄)、氮?dú)?N₂)和氨氣(NH₃)的通量比來(lái)調(diào)整。

絕緣層117與耦合電極CE和第二像素電極PE2一起形成耦合電容器。絕緣層117可以被形成為減少屏幕故障，諸如后像或閃爍，這將在下面更詳細(xì)地描述。

用于暴露漏電極DE的一部分的接觸孔H1形成在絕緣層117中。諸如ITO或IZO的透明導(dǎo)電層被設(shè)置在絕緣層117上。透明導(dǎo)電層經(jīng)由接觸孔H1接觸漏電極 DE。彼此電絕緣的第一像素電極PE1和第二像素電極PE2通過(guò)圖案化透明導(dǎo)電層形成。

第一像素電極PE1經(jīng)由形成在絕緣層117中的接觸孔H1與漏電極DE電連接。第二像素電極PE2與耦合電極CE部分地重疊，在第二像素電極PE2與耦合電極CE之間設(shè)置有絕緣層117。第一像素電極PE1和第二像素電極PE2中的每一個(gè)與存儲(chǔ)線SL部分地重疊。因此，如圖3所示，第二像素電極PE2、絕緣層117和耦合電極CE形成耦合電容器C_cp和耦合電阻R_cp。第一存儲(chǔ)電容器C_st1可以由第一像素電極PE1和存儲(chǔ)線SL限定，并且第二存儲(chǔ)電容器C_st2可以由第二像素電極PE2和存儲(chǔ)線SL限定。

返回參考圖1和圖2，第一取向?qū)?18形成在其上形成有第一像素電極PE1和第二像素電極PE2的絕緣層117上。第一取向?qū)?18可以是豎直取向?qū)印?/p>

陣列基板110還可以包括形成在第一基底基板111上的黑矩陣112和濾色器113。黑矩陣112可以形成在非有效顯示區(qū)域上，諸如形成在第一基底基板111的與開關(guān)器件TR相對(duì)應(yīng)的一部分上。濾色器113可以形成在有效顯示區(qū)域上，諸如形成在第一基底基板111的與第一像素電極PE1和第二像素電極PE2相對(duì)應(yīng)的一部分上。

對(duì)基板130包括面對(duì)第一基底基板111的第二基底基板131、以及被設(shè)置在第二基底基板131上的公共電極133。公共電極133面對(duì)第一像素電極PE1和第二像素電極PE2，在公共電極133與第一像素電極PE1和第二像素電極PE2之間設(shè)置有液晶(LC)層150。因此，參考圖3，第一LC電容器C_LC1由第一像素電極PE1、LC層150和公共電極133形成。另外，如圖3所示，第二LC電容器C_LC2和第二LC電阻器R_LC2可以由第二像素電極PE2、LC層150和公共電極133限定。

開口圖案(未示出)可以形成在公共電極133上，以分別將LC層150的與第一像素電極PE1相對(duì)應(yīng)的一部分和LC層150的與第二像素電極PE2相對(duì)應(yīng)的一部分劃分成多個(gè)域。第二取向?qū)?35形成在公共電極133上。第二取向?qū)?35可以是豎直取向?qū)?。包括在LC層150中的LC分子可通過(guò)第一取向?qū)?18和第二取向?qū)?35豎直取向。

第一像素電極PE1與作為開關(guān)器件TR的輸出電極的漏電極DE電連接，并從其接收電壓。第二像素電極PE2接收開關(guān)器件TR的由耦合電容器C_cp的電容和第二LC電容器C_LC2的電容分割的輸出電壓。這樣，第一像素電極PE1可以被稱為主像素電極，而第二像素電極PE2可以被稱為子像素電極。

第二像素電極PE2的電壓與第一像素電極PE1的電壓之比以及第二像素電極 PE2的面積與第一像素電極PE1的面積之比可以考慮可視性指數(shù)和透射率來(lái)確定。例如，第一像素電極PE1的電壓與第二像素電極PE2的電壓之比可以是1:0.7至1:0.8。第二像素電極PE2的面積與第一像素電極PE1的面積之比可以是1:1.5至1:2.5。

關(guān)于圖1和圖2示出的第一像素電極PE1、第二像素電極PE2和耦合電極CE的形狀可以考慮上述面積之比而變化。另外，由于第一像素電極PE1與第二像素電極PE2的電壓之比可以由耦合電容器C_cp的電容來(lái)確定，因此耦合電極CE的面積和形狀可以考慮上述電壓之比而變化。

參考圖3，第(n×m)像素電連接至第n柵極線GLn和第m數(shù)據(jù)線DLm。根據(jù)本示例性實(shí)施例，第(n×m)像素的開關(guān)器件TR電連接至第n柵極線GLn和第m數(shù)據(jù)線DLm。開關(guān)器件TR響應(yīng)于被施加到第n柵極線GLn的第n柵極電壓Vgn，而輸出被施加到第m數(shù)據(jù)線DLm的第m數(shù)據(jù)電壓Vdm。

第一LC電容器C_LC1和第一存儲(chǔ)電容器C_st1并聯(lián)連接至開關(guān)器件TR的漏電極。耦合電容器C_cp電連接至漏電極并與第一LC電容器C_LC1并聯(lián)連接。第二LC電容器C_LC2與耦合電容器C_cp串聯(lián)連接，并與第二存儲(chǔ)電容器C_st2并聯(lián)連接。

從開關(guān)器件TR的漏電極輸出的第m數(shù)據(jù)電壓Vdm被提供到可以用作第一LC電容器C_LC1和第一存儲(chǔ)電容器C_st1的電極的第一像素電極PE1(參考圖1)以及可以用作耦合電容器C_cp的電極的耦合電極CE。

公共電壓Vcom被施加到可以用作第一LC電容器C_LC1和第二LC電容器C_LC2的電極的公共電極133(參考圖1)。存儲(chǔ)電壓V_st被施加到可以用作第一存儲(chǔ)電容器C_st1和第二存儲(chǔ)電容器C_st2的一個(gè)電極的存儲(chǔ)線SL(參考圖1)。存儲(chǔ)電壓Vst可以具有與公共電壓Vcom相同的電壓電平。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，存儲(chǔ)電壓Vst和公共電壓Vcom可以具有彼此不同的電壓電平。

第一LC電容器C_LC1被充入可與第m數(shù)據(jù)電壓Vdm與公共電壓Vcom之間的電壓差相對(duì)應(yīng)的電壓。例如，當(dāng)公共電壓Vcom為0V時(shí)，第一LC電容器C_LC1可以被充入具有與第m數(shù)據(jù)電壓Vdm的電平相同的電平的電壓。

第m數(shù)據(jù)電壓Vdm根據(jù)耦合電容器C_cp和第二LC電容器C_LC2的相應(yīng)電容被分割到耦合電容器C_cp和第二LC電容器C_LC2。因此，第二LC電容器C_LC2被充入第二像素電極PE2的電壓，該電壓可能已經(jīng)電壓下降了耦合電容器C_cp處的電荷量。因此，第二LC電容器C_LC2具有比第一像素電極PE1的電壓低的電壓電平。

如上所述，不同幅度的電場(chǎng)可以形成在LC層150的分別與第一像素電極PE1和第二像素電極PE2相對(duì)應(yīng)的區(qū)域上。因此，第一像素電極PE1和第二像素電極 PE2中的LC排列可彼此不同，因而其透射率可不同。更具體地，當(dāng)一個(gè)像素包括具有彼此不同的灰度值的域時(shí)，LCD設(shè)備100的觀眾可將不同的灰度值識(shí)別為中間灰度值。因此，伽瑪曲線可以在中間灰度級(jí)及以下扭曲，這可以提高LCD設(shè)備100的側(cè)向可視性。

通過(guò)調(diào)整可形成在耦合電極CE與第二像素電極PE2之間的耦合電阻器R_cp的電阻R_p和耦合電容器C_cp的電容C_p，根據(jù)本示例性實(shí)施例的LCD設(shè)備100可減少由于耦合電容器C_cp而可能出現(xiàn)的后像。更具體地，LCD設(shè)備100的電阻R_p和電容C_p的乘積(R_pC_p)的值可以被調(diào)整。乘積R_pC_p的值可以與耦合電極CE和第二像素電極PE2的形狀無(wú)關(guān)，并且可以與這兩個(gè)電極之間的絕緣層117的具體電阻和介電常數(shù)的乘積相對(duì)應(yīng)。

根據(jù)本示例性實(shí)施例，當(dāng)乘積R_pC_p的值與形成在公共電極133和第二像素電極PE2之間的電阻R₂和電容C₂的乘積(R₂C₂)相似時(shí)，LCD設(shè)備100可以減少其上形成的后像，這將參考下述的各種分析進(jìn)一步描述。

在根據(jù)本示例性實(shí)施例的LCD設(shè)備100中，絕緣層117的材料可以滿足公式1。

|R_pC_p-R₂C₂|≤10 公式1

電阻和電容的乘積可以與被設(shè)置在電極之間的材料的物理屬性、而不是電極的形狀相關(guān)聯(lián)。電阻和電容的乘積可以由被設(shè)置在電極之間的材料的電阻率和介電常數(shù)導(dǎo)出，其可以以秒(sec)為單位。在下文中，為了描述方便，與LC層150的物理屬性相關(guān)聯(lián)的乘積R₂C₂可以被稱為RC。由LC層150形成的RC值可為約33，并且絕緣層117的材料可以基于RC值來(lái)選擇。例如，當(dāng)絕緣層117包括SiNx層時(shí)，所希望的R_pC_p可以通過(guò)調(diào)整氮(N)與硅(Si)的比例來(lái)獲得。

在根據(jù)本示例性實(shí)施例的LCD設(shè)備100中，絕緣層117的材料可以被確定為使得耦合電容器可滿足公式2。

30≤R_pC_p≤40 公式2

圖4是示出了根據(jù)上面參考圖1至圖3描述的示例性實(shí)施例、由第二像素電極PE2、絕緣層117和耦合電極CE形成的電阻和電容的乘積R_pC_p根據(jù)用于形成LCD設(shè)備100中的絕緣層117的SiNx中的N和Si的比例而變化的示意圖。

參考圖4的示意圖，R_pC_p的值隨著N/Si比中的N含量增加而增大。因此，為了使乘積R_pC_p的值與LC層150的RC相似，N與Si的含量比可以是在約3至約7的范圍內(nèi)，其中乘積R_pC_p的值可在約30至約40的范圍內(nèi)。絕緣層117中的N與Si的含量比可以在制造工藝期間進(jìn)行調(diào)整。

圖5是示出了根據(jù)上面參考圖1至圖3描述的示例性實(shí)施例、當(dāng)在LCD設(shè)備100中通過(guò)使用CVD制造絕緣層117時(shí)由第二像素電極PE2、絕緣層117和耦合電極CE形成的電阻和電容的乘積R_pC_p根據(jù)N₂+NH₃與SiH₄的通量比而變化的示意圖。

R_pC_p的值可通過(guò)調(diào)整N₂+NH₃與SiH₄的通量比來(lái)控制。例如，當(dāng)SiNx通過(guò)使用CVD制造時(shí)，N₂+NH₃與SiH₄的通量比可以被設(shè)定在約40至約84的范圍內(nèi)，使得R_pC_p的值可以在與LC層150的RC類似的約30至約40的范圍內(nèi)。

在下文中，將在下面進(jìn)一步描述包括絕緣層117的、可以減少其上的后像的LCD設(shè)備100的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

圖6是第一像素電極、第二像素電極和公共電極的電壓信號(hào)示意圖，其概念性地示出了當(dāng)通過(guò)使用耦合電容器方法將電壓分割到兩個(gè)像素電極時(shí)后像產(chǎn)生的原理。

參考圖6，相對(duì)于公共電壓V_com具有反向極性的電壓V_{p_main}以幀為基礎(chǔ)被施加到第一像素電極。電壓V_{p_sub}可以被施加到第二像素電極，其中電壓V_{p_sub}的幅度與由耦合電容器C_cp分割的電壓相對(duì)應(yīng)。子像素電壓V_{p_sub}相對(duì)于公共電壓V_com可以不對(duì)稱，并且可以隨著時(shí)間的流逝逐漸向一個(gè)方向漂移。這一現(xiàn)象可能在像素導(dǎo)通狀態(tài)期間導(dǎo)致屏幕上的閃爍。在像素被關(guān)斷之后，也就是甚至在被施加到第一像素電極(例如主像素電極)的電壓消失之后，可能在第二像素電極(例如子像素電極)出現(xiàn)殘余電壓，這可能導(dǎo)致后像。

已經(jīng)表明各種因素是可能引起屏幕上的閃爍和后像的子像素電壓V_{p_sub}的原因。例如，一種分析表明子像素電壓V_{p_sub}是因?yàn)長(zhǎng)C層的電阻根據(jù)形成在LC層的兩端處的電壓的極性不同而引起的。其它分析表明子像素電壓V_{p_sub}由于第二像素電極被電浮置而出現(xiàn)。

圖7A、圖7B和圖7C是示出了用于分析引起后像的原因的測(cè)試樣品的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖8A、圖8B和圖8C是分別示出了圖7A、圖7B和圖7C的測(cè)試樣品的電壓-透射率(V-T)滯后曲線的示意圖。

圖7A的第一測(cè)試樣品TS1具有其中LC層被設(shè)置在兩個(gè)電極E1和E2之間的結(jié)構(gòu)。圖7B的第二測(cè)試樣品TS2具有其中LC層被設(shè)置在兩個(gè)電極E1和E2之間并且絕緣層IL和浮置電極E3形成在電極E1上的結(jié)構(gòu)。圖7C的第三測(cè)試樣品TS3除了去除了浮置電極之外具有和圖7B的第二測(cè)試樣品相同的結(jié)構(gòu)。

可能導(dǎo)致相對(duì)于圖6描述的后像的殘余電壓可以被例示為V-T滯后曲線的變化。這樣，為了分析殘余電壓，獲得初始V-T曲線，并且在施加10V的電壓一分 鐘之后再次測(cè)量V-T曲線。

參考圖8A，在其中僅LC層被設(shè)置在兩個(gè)電極之間的第一測(cè)試樣品TS1中，V-T曲線幾乎沒有改變，并且滯后幾乎沒有出現(xiàn)。與此相反，參考圖8B和圖8C，滯后以相似形狀出現(xiàn)。根據(jù)上述結(jié)果，滯后可能由絕緣層IL產(chǎn)生，并且浮置電極E3的存在可能與滯后無(wú)關(guān)。

圖9A和圖9B是示出了用于根據(jù)電容器的形狀分析直流(DC)應(yīng)力對(duì)電容的影響的測(cè)試樣品的剖視圖。圖10A和圖10B是示出了根據(jù)分別形成在圖9A和圖9B的測(cè)試樣品上的絕緣層的形成條件、電容在DC應(yīng)力下的變化的示意圖。

圖9A的第四測(cè)試樣品TS4可以是其中絕緣層IL被設(shè)置在兩個(gè)電極E1與E2之間的電容器。圖9B的第五測(cè)試樣品TS5具有這樣一種配置，在該配置中，在兩個(gè)電極E1和E2之間具有絕緣層IL的電容器與在兩個(gè)電極E2和E3之間具有LC層的電容器串聯(lián)連接。

圖10A示出了當(dāng)將3V施加到第四測(cè)試樣品TS4一分鐘、將-3V施加到第四測(cè)試樣品TS4一分鐘、并重復(fù)施加3V和-3V的循環(huán)五次時(shí)，從圖9A的第四測(cè)試樣品TS4測(cè)量的電容。對(duì)于絕緣層IL的材料，使用了在高溫條件下制造的SiNx、在低溫條件下制造的SiNx以及在高溫條件下制造的SiOx。在圖10A的示意圖中，水平軸繪制了DC應(yīng)力被施加的時(shí)間，垂直軸繪制了歸一化的電容(即，在DC應(yīng)力下測(cè)量的電容C與應(yīng)力被施加之前的電容C₀之比)。

參考圖10A的示意圖，由于歸一化的電容C/C₀基本上保持在1，因此在DC應(yīng)力下測(cè)量的電容C與應(yīng)力被施加之前的電容C₀幾乎相同。對(duì)于在三種不同條件下形成的第四測(cè)試樣品TS4中的每一個(gè)(即，在高溫條件下制造的SiNx、在低溫條件下制造的SiNx、以及在高溫條件下制造的SiOx)，即使在DC應(yīng)力循環(huán)繼續(xù)時(shí)，電容C也不會(huì)改變。

圖10B示出了當(dāng)將3V施加到第五測(cè)試樣品TS5一分鐘、將-3V施加到第五測(cè)試樣品TS5一分鐘、并重復(fù)施加3V和-3V的循環(huán)五次時(shí)，從圖9B的第五測(cè)試樣品TS5測(cè)量的電容。對(duì)于絕緣層IL的材料，使用了在高溫條件下制造的SiNx、以及在低溫條件下制造的兩種SiNx。參照?qǐng)D10B的示意圖，與圖10A中所示的第四測(cè)試樣品TS4的在DC應(yīng)力下的電容變化相比，第五測(cè)試樣品TS5中的在DC應(yīng)力下的電容變化更大。另外，變化的幅度隨著應(yīng)力循環(huán)的持續(xù)而增加。此外，對(duì)于在三種不同條件下形成的第五測(cè)試樣品TS5中的每一個(gè)的電容變化的形狀彼此不同。因此，根據(jù)圖10A和圖10B的上述結(jié)果，LC層和絕緣層的材料可能與后像產(chǎn)生具有相互關(guān)系。

為了更詳細(xì)地研究相互關(guān)系，絕緣層IL的材料相對(duì)于第五測(cè)試樣品TS5被多樣化，并且已經(jīng)對(duì)殘余電壓進(jìn)行了如下分析。圖11A、圖11B、圖12A和圖12B是解釋可以引起如參考圖6所示的殘余電壓的閃爍消除法的示意圖。

圖11A示出了在施加2Hz的AC 4V之后出現(xiàn)的閃爍。返回參考圖6，由于閃爍是在被施加到第二像素電極的電壓相對(duì)于被施加到公共電極的電壓沿一個(gè)方向漂移時(shí)出現(xiàn)的，因此可以通過(guò)使用可以補(bǔ)償漂移的電壓的補(bǔ)償電壓來(lái)消除閃爍。參考圖11B，初始狀態(tài)(即，施加2Hz的AC 4V)下的閃爍可以通過(guò)施加0.02V的補(bǔ)償電壓來(lái)減小。

圖12A示出了在施加2Hz的AC 4V兩小時(shí)之后的閃爍。與圖11A的情況相比，閃爍的程度可能變得嚴(yán)重。參考圖12B，利用0.1V的補(bǔ)償電壓來(lái)減小閃爍，其中補(bǔ)償電壓的幅度可以大于用于消除初始狀態(tài)的閃爍的補(bǔ)償電壓的幅度(例如0.02V)。更具體地，為消除初始狀態(tài)下的閃爍所需的補(bǔ)償電壓的幅度可以與為消除在施加電壓兩小時(shí)后的閃爍所需的補(bǔ)償電壓的幅度不同。因此，殘余電壓可從補(bǔ)償電壓的差推斷出。

圖13是根據(jù)絕緣層的形成條件比較由閃爍消除法推斷出的殘余電壓的示意圖。

參照示意圖，初始補(bǔ)償電壓的幅度在絕緣層包括在低溫條件下形成的SiNx時(shí)最大，在絕緣層包括在高溫條件下形成的SiNx時(shí)第二大，在絕緣層包括在高溫條件下形成的SiOx時(shí)最小。在施加電壓兩小時(shí)之后的補(bǔ)償電壓的幅度在絕緣層包括在低溫條件下形成的SiNx時(shí)最大，在絕緣層包括在高溫條件下形成的SiNx時(shí)第二大，在絕緣層包括在高溫條件下形成的SiOx時(shí)最小。補(bǔ)償電壓的差，其可被推斷為與殘余電壓相對(duì)應(yīng)的值，在絕緣層包括在低溫條件下形成的SiNx時(shí)最大，在絕緣層包括在高溫條件下形成的SiNx時(shí)第二大，在絕緣層包括在高溫條件下形成的SiOx時(shí)最小。

因此，用于消除閃爍的補(bǔ)償電壓的幅度可取決于用于形成絕緣層的材料，諸如SiNx和SiOx。當(dāng)SiNx和SiOx通過(guò)使用CVD形成時(shí)，其中各成分的含量可通過(guò)控制沉積溫度來(lái)控制。另外，子像素的殘余電壓(可在主像素被關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生)根據(jù)用于形成絕緣層的材料而不同，從而后像的程度可以根據(jù)絕緣層的材料而不同。

如參考圖9A至圖10B所描述的那樣，當(dāng)電容器僅包括絕緣層時(shí)，電容可能不會(huì)根據(jù)施加的應(yīng)力而變化。當(dāng)串聯(lián)電容器同時(shí)包括LC層和絕緣層時(shí)，其電容可以根據(jù)所施加的應(yīng)力以更大程度變化。如參考圖11A至圖13所描述的那樣，當(dāng)串聯(lián) 電容器同時(shí)包括LC層和絕緣層時(shí)，根據(jù)絕緣層的材料，浮置電極的殘余電壓可能較大。

根據(jù)上述結(jié)果，LC電容器的電阻和電容的值以及耦合電容器的電阻和電容的值可能會(huì)影響后像的特性。

表1示出了當(dāng)LC的RC是33時(shí)相對(duì)于可能取決于絕緣層的材料的、耦合電容器的R_pC_p的各個(gè)值(sec)通過(guò)閃爍消除法分析補(bǔ)償電壓的結(jié)果。

表1

參考表1，當(dāng)耦合電容器的R_pC_p接近LC電容器的RC時(shí)，用于消除閃爍所需的補(bǔ)償電壓可以減小。從上述結(jié)果，如利用上述的各種分析所示，示出了當(dāng)LC電容器與耦合電容器串聯(lián)連接時(shí)后像可能由于LC和絕緣層的材料之間的相互關(guān)系所引起。

根據(jù)示例性實(shí)施例，顯示設(shè)備可包括可以提高側(cè)向可視性并產(chǎn)生幾乎沒有閃爍或后像的高品質(zhì)圖像的耦合電容器。

盡管已經(jīng)在本文中描述了某些示例性實(shí)施例和實(shí)施方式，但其他實(shí)施例和修改從這些描述是顯而易見的。因此，本發(fā)明構(gòu)思并不限于這樣的示例性實(shí)施例，而是限于所提供的權(quán)利要求和各種明顯修改和等同布置的更寬范圍。