專利名稱:液晶顯示器及其薄膜晶體管陣列板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器及其薄膜晶體管陣列板。
背景技術(shù):
液晶顯示器(LCD)是應(yīng)用最廣泛的平板顯示器之一 。LCD包括夾在 一對(duì) 設(shè)置有場(chǎng)發(fā)生電極的板之間的液晶(LC)層。LC層處于電極產(chǎn)生的電場(chǎng)中, 且場(chǎng)強(qiáng)變化可改變LC層的分子取向,分子取向隨之改變通過(guò)液晶層的光的 偏振?;诠獾钠?,適當(dāng)設(shè)置的偏振器可改變光的透射率。
LCD質(zhì)量的一個(gè)檢測(cè)指標(biāo)為視角,它由LCD表現(xiàn)出預(yù)定對(duì)比度處的角 度限定。已經(jīng)提出了擴(kuò)大視角的各種技術(shù),包括使用垂直排列的LC層和在 如像素電極和共用電極的場(chǎng)發(fā)生電極處設(shè)置缺口或突起的技術(shù)。
然而,缺口和突起降低了孔徑比。為了提高孔徑比,已經(jīng)提出使像素 電極尺寸最大化。但像素電極尺寸的最大化將導(dǎo)致像素電極間的距離太近, 從而產(chǎn)生像素電極間很強(qiáng)的橫向電場(chǎng)。強(qiáng)電場(chǎng)將導(dǎo)致LC分子取向發(fā)生不期 望的變化,產(chǎn)生條紋和光泄漏,并降低顯示性能。條紋和光泄漏可以通過(guò) 較寬的黑矩陣來(lái)屏蔽,但這同樣降低了孔徑比。
同時(shí),像素電極和共用電極形成插入液晶層的電容器,稱為L(zhǎng)C電容器, 像素電極和設(shè)置在板上的信號(hào)線形成輔助電容器,稱為儲(chǔ)存電容器,儲(chǔ)存 電容器與LC電容器并聯(lián)。在LC電容器和儲(chǔ)存電容器之間的電容具有用于 給所述電容器充分充電的適當(dāng)?shù)闹岛瓦m當(dāng)?shù)谋壤?br>
然而,由于所述LC電容與像素電極間距的平方成正比,因此隨LCD 和像素電極尺寸的增加而迅速增加。LC電容的增加降低了 LC電容器的充 電率,并增加了液晶的響應(yīng)時(shí)間。盡管充電率的降低可以通過(guò)增加儲(chǔ)存電 容彌補(bǔ),響應(yīng)時(shí)間的增加可以通過(guò)增大缺口或突起的寬度彌補(bǔ),但是這將引起孔徑比的降低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有優(yōu)化的LC電容的LCD。 本發(fā)明的另一目的是提供一種具有足夠孔徑比的LCD。 本發(fā)明的又一目的是提供一種具有穩(wěn)定的液晶排列的LCD。 本發(fā)明的再一目的是提供一種便于用于任何LCD的像素結(jié)構(gòu)。 提供一種液晶顯示器,其包括薄膜晶體管陣列板和面對(duì)薄膜晶體管陣 列板的共用電極板。該薄膜晶體管陣列板包括第一柵極線;與該柵極線 相交的數(shù)據(jù)線;第一薄膜晶體管,其包括與所述柵極線連接的柵電極、與 所述數(shù)據(jù)線連接的源電極、以及漏極;與所述漏極連接的第一像素電極; 以及與所述像素電極和漏極中至少之一重疊并夾有絕緣體的電容器電極。 所述共用電極板包括面對(duì)所述像素電極并具有面對(duì)所述漏極和電容器電極 中至少之一的開(kāi)口的共用電極。
所述數(shù)據(jù)線可包括彎曲部分和與彎曲部分連接并與柵極線相交的交叉 部分。數(shù)據(jù)線的彎曲部分可包括一對(duì)彼此連接并與柵極線成大約45度角的 直線部分。所述像素電極可沿?cái)?shù)據(jù)線的彎曲部分彎曲。 所述像素電極可至少部分地與所述數(shù)據(jù)線重疊。
本液晶顯示器還可包括與所述第一柵極線和數(shù)據(jù)線分開(kāi)并鄰近所述 第一像素電極設(shè)置的第二柵極線;與第二柵極線連接的第二薄膜晶體管; 以及與第二薄膜晶體管連接的第二像素電極。
所述電容器電極可與第二柵極線連接,而該液晶顯示器還可包括與所 述像素電極電性連接并設(shè)置在所述電容器電極與像素電極之間的電容器導(dǎo) 體。
當(dāng)然,所述電容器電極也可與第二柵極線斷開(kāi)。
該液晶顯示器還可包括設(shè)置在所述薄膜晶體管陣列板和共用電極板的 任何一個(gè)上的濾光器。
該液晶顯示器還可包括置于所述薄膜晶體管陣列板與共用電極板之間 的液晶層。
該液晶層可具有負(fù)各向異性并基本上垂直對(duì)準(zhǔn)。本液晶顯示器還可包 括控制該液晶層中分子的傾斜方向的傾斜控制部件,該傾斜控制部件可包括在所述像素電極或共用電才及中的切口 、或所述^象素電才及和共用電極上的 突起。
該液晶顯示器還可包括與所述柵電極相對(duì)設(shè)置并包括位于所述源電極 與漏極之間的第一部分的半導(dǎo)體層。該半導(dǎo)體層還可包括設(shè)置在所述數(shù)據(jù) 線之下的第二部分。除所述第一部分以外,半導(dǎo)體層可具有與所述數(shù)據(jù)線、 源電極和漏極基本相同的平面圖形。
提供一種薄膜晶體管陣列板,其包括基底;形成在基底上并包括柵 電極的柵極線;形成在基底上并包括彎曲部分和與所述柵極線相交的交叉 部分的數(shù)據(jù)線;包括與所述柵極線連接的柵電極、與所述數(shù)據(jù)線連接的源 電極、以及漏極的薄膜晶體管;與所述漏極連接的像素電極;以及與所述 像素電極和漏極中至少之一重疊并夾有絕緣體的儲(chǔ)存電極,其中所述漏極 和儲(chǔ)存電極中至少之一包括沿平行于所述數(shù)據(jù)線的彎曲部分延伸的部分。
所述數(shù)據(jù)線的彎曲部分包括相對(duì)于所述柵極線分別成大約45度的順時(shí) 針角和大約45度的逆時(shí)針角的一對(duì)部分。
所述漏極和儲(chǔ)存電極可彼此重疊。
所述源電極可與所述數(shù)據(jù)線的交叉部分連接。
所述像素電極可沿所述數(shù)據(jù)線的彎曲部分彎曲。
所述像素電極可至少部分地與所述數(shù)據(jù)線重疊。
所述像素電極可包括之間設(shè)有切口的一對(duì)分區(qū)(partitions)。
該薄膜晶體管陣列板還可包括與所述柵電極相對(duì)設(shè)置并包括位于所述 源電極與漏極之間的第一部分的半導(dǎo)體層。該半導(dǎo)體層還可包括設(shè)置在所 述數(shù)據(jù)線之下的第二部分。除第一部分以外,此半導(dǎo)體層可具有與所述數(shù) 據(jù)線、源電極和漏極基本相同的平面圖形。
提供一種液晶顯示器,其包括薄膜晶體管陣列板和面對(duì)薄膜晶體管陣 列板的共用電極板。該薄膜晶體管陣列板包括基底;形成在基底上并包 括柵電極的柵極線;形成在基底上并包括彎曲部分和與所述4冊(cè)極線相交的 交叉部分的數(shù)據(jù)線;包括與所述柵極線連接的柵電極、與所述數(shù)據(jù)線連接 的源電極、以及漏極的薄膜晶體管;與所述漏極連接的像素電極;以及與 所述像素電極和漏極中至少之一重疊并夾有絕緣體的儲(chǔ)存電極。所述共用 電極板包括面對(duì)所述像素電極的共用電極。
該液晶顯示器還可包括設(shè)置在所述薄膜晶體管陣列板和共用電極板的任何一個(gè)上的濾光器。
該液晶顯示器還可包括置于所述薄膜晶體管陣列板與共用電極板之間 并具有負(fù)各向異性且基本上垂直對(duì)準(zhǔn)的液晶層。此液晶顯示器還可包括控 制所述液晶層中分子的傾斜方向的傾斜控制部件。所述傾斜控制部件可包 括在所述像素電極或共用電極中的切口 、或像素電極或共用電極上的突起。
所述傾斜控制部件可與所述數(shù)據(jù)線平行地彎曲。該傾斜控制部件可面 對(duì)所述漏極和儲(chǔ)存電極中至少之一 。
通過(guò)參照附圖具體描述本發(fā)明的實(shí)施方式將使本發(fā)明更加明晰,附圖
中
圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式的用于LCD的TFT陣列板布置圖; 圖2是本發(fā)明實(shí)施方式的用于LCD的共用電極板布置圖; 圖3是包括圖1所示的TFT陣列板和圖2所示的共用電極板的LCD的 布置圖4是圖3所示的LCD沿線IV-IV,剖切的剖面圖; 圖5是圖3所示的LCD沿線V-V,和V,-V"剖切的剖面圖; 圖6是本發(fā)明另一實(shí)施方式的LCD的TFT陣列板的布置圖; 圖7是包括圖6所示的TFT陣列板的LCD沿線VII-VII,剖切的剖面圖; 圖8是包括圖6所示的TFT陣列板的LCD沿線VlII-Vin,和Vin'-VIII" 剖切的剖面圖9是本發(fā)明又一實(shí)施方式的LCD的布置圖10是圖9所示的LCD沿線X-X,剖切的剖面圖11是本發(fā)明再一實(shí)施方式的LCD布置圖12是圖11所示的LCD沿線XII-Xir剖切的剖面圖13是本發(fā)明另一實(shí)施方式的LCD布置圖14是圖13所示的LCD沿線XIV-XIV,剖切的剖面圖15是圖13所示的LCD沿線XV-XV,和XV,-XV"剖切的剖面圖16是本發(fā)明又一實(shí)施方式的LCD布置圖17是圖16所示的LCD的TFT陣列板沿線XVII-XVir剖切的剖面圖; 圖18是本發(fā)明再一實(shí)施方式的LCD的TFT陣列板布置圖;圖19是本發(fā)明另一實(shí)施方式的lcd的共用電極板布置圖; 圖20是包括圖18所示的tft陣列板和圖19所示的共用電極板的lcd 布置圖21是圖20所示的lcd沿線xxi-xxi,剖切的剖面圖22是圖20所示的lcd沿線xxn-xxn,和xxir-xxn,,剖切的剖面
圖23是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方式的lcd的tft陣列板布置圖; 圖24是包括圖23所示的tft陣列板的lcd沿線xxiv-xxiv,剖切的 剖面圖25是包括圖23所示的tft陣列板的lcd沿線xxv-xxv,和 xxv'-xxv"剖切的剖面圖26是根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施方式的lcd布置圖;以及
圖27是圖26所示的lcd沿線xxvii-xxvii,剖切的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照示出了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的附圖更充分地描述本發(fā)明。 當(dāng)然,本發(fā)明可以多種不同的形式實(shí)施,而不限于在此"t是出的實(shí)施方式。
為清楚起見(jiàn),附圖中放大了層、膜和區(qū)的厚度。相同的附圖標(biāo)記始終 表示相同的元件??梢岳斫?,若稱如層、膜、區(qū)或基底的元件在另一元件
"上,,時(shí),其可以直接在所述的另一元件上,也可存在插入元件??墒?, 若稱元件"直接"在另一元件"上"時(shí),則不存在插入元件。
現(xiàn)在,參照附圖描述本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示器(lcd)和lcd的薄 膜晶體管(tft)陣列板。
參照?qǐng)D1至5具體描述本發(fā)明一實(shí)施方式的lcd。
圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式的lcd的tft陣列板布置圖;圖2是本發(fā)明 一實(shí)施方式的lcd的共用電極板布置圖;圖3是包括圖1所示的tft陣列 板和圖2所示的共用電極板的lcd布置圖;圖4是圖3所示的lcd沿線 iv-iv'剖切的剖面圖;圖5是圖3所示的lcd沿線v-v,和v'-v"剖切的剖 面圖。
本發(fā)明一實(shí)施方式的lcd包括tft陣列4反100、面向tft陣列板100 的共用電極板200和置于tft陣列板100與共用電極板200之間的lc層300。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1、 4和5具體描述TFT陣列板100。 在絕緣基底110上形成多條柵極線121和多條4諸存電極線131。 柵極線121基本上沿橫向延伸并彼此分開(kāi),且傳輸柵極信號(hào)。每條柵 極線121包括形成多個(gè)柵電極123的多個(gè)突起和具有用于與另一層或外部 裝置接觸的大的面積的端部125。
每條儲(chǔ)存電極線131基本上沿橫向延伸,并包括形成儲(chǔ)存電極133的 多個(gè)突起。每個(gè)儲(chǔ)存電極133具有菱形或旋轉(zhuǎn)大約45度的矩形形狀,并位 于靠近柵極線121之處。向儲(chǔ)存電極線131提供如共用電壓之類的預(yù)定電 壓,該共用電壓施加在LCD的共用電極板200上的共用電極270上。
柵極線121和儲(chǔ)存電極線131具有包括設(shè)有不同物理特性的兩層膜、 下部膜和上部膜的多層結(jié)構(gòu)。上部膜優(yōu)選由低電阻率的金屬構(gòu)成,包括含 Al金屬,如A1和A1合金;含Ag金屬,如Ag和Ag合金;或含Cu金屬, 如Cu和Cu合金,用于減小柵極線121和儲(chǔ)存電極線131中的信號(hào)延遲或 壓降。另一方面,下部膜優(yōu)選由具有優(yōu)良的物理、化學(xué)和與如氧化銦錫(ITO) 或氧化銦鋅(IZO)之類的其它材料電接觸的性能的材料構(gòu)成,如Cr、 Mo、 Mo合金、Ta或Ti。下部膜材料和上部膜材料的理想典型組合為Cr和Al-Nd 合金。圖4中,柵極123的下部膜和上部膜分別由附圖標(biāo)記231和232表 示;端部125的下部膜和上部膜分別由附圖標(biāo)記251和252表示;儲(chǔ)存電 極133的下部膜和上部膜分別由附圖標(biāo)記331和332表示。去除柵才及線121 的端部125的部分上部膜252,以露出下部膜251的下面部分。
柵極線121和儲(chǔ)存電極線131可以具有單層結(jié)構(gòu)或可包括三層或更多層。
另外,柵極線121和儲(chǔ)存電極線131的側(cè)面相對(duì)于基底110的一表面傾 斜,其傾斜角范圍大約為30至80度。
在柵極線121和儲(chǔ)存電極線131上形成優(yōu)選由氮硅化合物(SiNx)構(gòu)成的 柵才及絕纟彖層140。
在柵極絕緣層140上形成優(yōu)選由氬化非晶硅(縮寫(xiě)為"a-Si")或多晶硅 構(gòu)成的多個(gè)半導(dǎo)體帶151。每個(gè)半導(dǎo)體帶151基本上沿縱向延伸,同時(shí)周期 性彎曲。每個(gè)半導(dǎo)體帶151具有朝柵電極123向外分支的多個(gè)突起154。
在半導(dǎo)體帶151上形成由硅化物或優(yōu)選用如磷(P)之類的n型雜質(zhì)重?fù)诫s的n+氬化a-Si構(gòu)成的多個(gè)歐姆接觸帶和島161和165。每個(gè)歐姆接觸帶 161具有多個(gè)突起163,突起163和歐姆接觸島165成對(duì)地位于半導(dǎo)體帶151 的突起154上。
半導(dǎo)體帶151和歐姆接觸161和165的側(cè)面相對(duì)于基底110的所述表面 傾斜,其傾斜角優(yōu)選在大約為30至80度范圍之間。
在歐姆接觸161和165以及柵極絕緣層140上形成彼此分開(kāi)的多條數(shù) 據(jù)線171和多個(gè)漏極175。
用于傳送數(shù)據(jù)電壓的數(shù)據(jù)線171基本上沿縱向延伸,并與柵極線121 和儲(chǔ)存電極線131相交。每條數(shù)據(jù)線171具有端部179,該端部具有用于與 另 一層或外部裝置接觸的大的面積,每條數(shù)據(jù)線包括多對(duì)傾斜部分和多個(gè) 縱向部分,使其周期性彎曲。 一對(duì)傾斜部分彼此連接以形成V形,該對(duì)傾 斜部分的相對(duì)端與各自的縱向部分連接。數(shù)據(jù)線171的傾斜部分與柵極線 121成大約45度角,縱向部分跨過(guò)柵電極123。 一對(duì)傾斜部分的長(zhǎng)度是縱 向部分長(zhǎng)度的大約一至九倍,即,占該對(duì)傾斜部分和縱向部分總長(zhǎng)度的大 約50%至90%。
每個(gè)漏極175包括與儲(chǔ)存電極133重疊的矩形或菱形擴(kuò)展部。漏極175 的擴(kuò)展部的邊基本上與儲(chǔ)存電極133的邊平行。數(shù)據(jù)線171的每個(gè)縱向部 分包括多個(gè)突起,致使包括突起的縱向部分形成部分圍繞漏極175端部的 源電極173。每組柵電極123、源電極173和漏極175與半導(dǎo)體帶151的突 起154 —起形成具有溝道的TFT,該溝道形成于設(shè)置在源電極173與漏極 175之間的半導(dǎo)體突起154中。
數(shù)據(jù)線171和漏極175還包括優(yōu)選由Mo、 Mo合金或Cr構(gòu)成的下部膜 711和751以及位于其上且優(yōu)選由含Al金屬構(gòu)成的上部膜712和752。圖4 和5中,源電極173的下部膜和上部膜分別由附圖標(biāo)記731和732表示; 數(shù)據(jù)線171的端部179的下部膜和上部膜分別由附圖標(biāo)記791和792表示。 去除lt據(jù)線171的擴(kuò)展部179和漏極175的部分上部膜792、 752,以露出 下部J莫791和751的下面部分。
與柵極線121和儲(chǔ)存電極線131類似,數(shù)據(jù)線171和漏極175具有傾 斜側(cè)面,其傾斜角的范圍大約為30至80度。
歐姆接觸161和165僅置于下面的半導(dǎo)體帶151及其上的上覆數(shù)據(jù)線 171和上覆漏極175之間,并降低其間的接觸電阻。在數(shù)據(jù)線171和漏極175、以及未被數(shù)據(jù)線171和漏極175覆蓋的半導(dǎo) 體帶151的暴露部分上形成鈍化層180。鈍化層180優(yōu)選由具有良好平坦特 性的光敏有機(jī)材料、如通過(guò)等離子增強(qiáng)化學(xué)汽相淀積(PECVD)形成的 a-Si:C:O和a-Si:O:F的低介電絕緣材料、或者如氮化硅和氧化硅之類的無(wú)機(jī) 材料構(gòu)成。鈍化層180可以具有包括下部無(wú)機(jī)膜和上部有機(jī)膜的雙層結(jié)構(gòu)。
鈍化層180具有多個(gè)接觸孔181b和183b,其分別露出漏極175和數(shù)據(jù) 線171的端部179。鈍化層180和柵極絕纟彖層140具有多個(gè)4妻觸孔182b, 其露出柵極線121的端部125。接觸孔181b、 182b和183b可以具有各種形 狀,如多邊形或圓形。每個(gè)接觸孔182b或183b的面積優(yōu)選等于或大于約 0.5mm x 15)Lim,且不大于約2mm x 60pm。接觸孔181b、 182b和183b的側(cè) 壁181a、 182a和183a傾斜大約30至85度角或具有臺(tái)階狀外形。
在鈍化層180上形成優(yōu)選由ITO或IZO構(gòu)成的多個(gè)l象素電極190和多 個(gè)接觸輔助部分95和97??蛇x擇的是,像素電極191可以由透明導(dǎo)電聚合 物構(gòu)成,對(duì)于反射型LCD,像素電極191由不透明的反射型金屬構(gòu)成。在 這些情況下,接觸輔助部分192和199可以由如不同于像素電極191的ITO 或IZO之類的材料構(gòu)成。
每個(gè)像素電極190基本上位于由數(shù)據(jù)線171和柵極線121包圍的區(qū)域 內(nèi),因此其也形成V形。像素電極190覆蓋包括儲(chǔ)存電極133的儲(chǔ)存電極 線131和漏極175的擴(kuò)展部,并具有基本上平行于儲(chǔ)存電極133的邊的倒 角邊(chamfered edges),儲(chǔ)存電極133的邊靠近該倒角邊。
像素電極190通過(guò)接觸孔181b物理和電性連接到漏極175,由此像素 電極190從漏極175接收數(shù)據(jù)電壓。提供有數(shù)據(jù)電壓的i象素電極190協(xié)同 共用電極270產(chǎn)生電場(chǎng),該電場(chǎng)使置于其間的液晶分子310重新取向。
像素電極190和共用電極形成稱為"液晶電容器"的電容器,在TFT 截止后該電容器儲(chǔ)存所施加的電壓。設(shè)置與液晶電容器并聯(lián)的稱為"儲(chǔ)存 電容器"的附加電容器來(lái)提高電壓儲(chǔ)存量。通過(guò)以儲(chǔ)存電極線131覆蓋像 素電極190實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存電容器。通過(guò)在儲(chǔ)存電極線131處設(shè)置突起(即儲(chǔ)存電 極)133、延長(zhǎng)連接到像素電極190的漏極175、以及在漏4及175與儲(chǔ)存電極 線131的儲(chǔ)存電極133重疊處設(shè)置擴(kuò)展部來(lái)提高儲(chǔ)存電容器的電容,即儲(chǔ) 存電容,用于減小端子間的距離和增加重疊面積。
像素電極190與數(shù)據(jù)線171和柵極線121重疊以增加孔徑比。
12接觸輔助部分95和97通過(guò)接觸孔181b和182b分別連接到柵極線121 的暴露端部125和數(shù)據(jù)線171的暴露部分179。 4姿觸輔助部分95和97保護(hù) 暴露部分125和179并補(bǔ)償暴露部分125和179與外部裝置的粘附性。
最后,在像素電極190和鈍化層180上形成對(duì)準(zhǔn)層11。
下面參照附圖2、 4和5描述共用電極板200。
在如透明玻璃的絕緣基底210上形成稱為黑矩陣220的光阻擋部件, 該部件包括多個(gè)面對(duì)數(shù)據(jù)線171傾斜部分的傾4+部分和多個(gè)面對(duì)TFT與數(shù) 據(jù)線171縱向部分的直角三角形部分,由此光阻擋部件220可防止像素電 極190之間的光泄漏,并限定面對(duì)像素電極190的開(kāi)口區(qū)。光阻擋部件220 的每個(gè)三角形部分具有平行于像素電極190的倒角邊的斜邊。
在基底210和光阻擋部件220上形成多個(gè)濾光器230,其基本上設(shè)置在 由光阻擋部件220限定的開(kāi)口區(qū)中。設(shè)置在相鄰兩條數(shù)據(jù)線171中且縱向 布置的濾光器230可以彼此連接以形成帶。每個(gè)濾光器230可以顯示如紅、 綠和藍(lán)光的三原色光之一。
在濾光器230和光阻擋部件220上形成優(yōu)選由有機(jī)材料構(gòu)成的上覆層 250。上覆層250保護(hù)濾光器230并具有平坦的上表面。
在上覆層250上形成優(yōu)選由如ITO和IZO之類的透明導(dǎo)電材料構(gòu)成的 共用電極270。共用電極270提供有共用電壓,其具有多個(gè)V形切口 271 和多個(gè)矩形或菱形開(kāi)口 279。
每個(gè)切口 271包括一對(duì)彼此連接的傾斜部分、與傾斜部分之一連接的 橫向部分和與另一傾斜部分連接的縱向部分。切口 271的傾斜部分基本上
與數(shù)據(jù)線171的傾斜部分平行延伸并面對(duì)像素電極190,由此其可以將像素 電極190分為左右兩半。切口 271的橫向和縱向部分分別與像素電極190 的才黃向和縱向邊對(duì)齊,且它們與切口 271的傾4+部分形成4屯角。設(shè)置切口 271用于控制LC層300中LC分子310的傾斜方向,并優(yōu)選^f吏所述切口的 寬度在約9至12微米之間的范圍。切口 271也可以用突起替代,所述突起 優(yōu)選由有機(jī)材料構(gòu)成,其寬度優(yōu)選為約5至IO微米的范圍。
開(kāi)口 279面對(duì)與漏極175或儲(chǔ)存電極133相對(duì)的像素電極190,由此在 不降低孔徑比的情況下可減小LC電容器的電容。圖中示出的每個(gè)開(kāi)口 279 與切口271連接,當(dāng)然也可以不連接。
在擴(kuò)大像素電極190時(shí),也增加了相關(guān)LC電容器的電容。LC電容的增加隨之增加了 LC電容器的充電時(shí)間,由此降低了其充電的速率。而且,
需要增加相關(guān)儲(chǔ)存電容器的電容用于保持LC電容器與儲(chǔ)存電容器之間的 電容比。儲(chǔ)存電容的增加要求像素電極190與相關(guān)儲(chǔ)存電極133之間更大 的重疊面積,這就要求儲(chǔ)存電極133的面積更大,由此降低了孔徑比。所 以,開(kāi)口 279可防止LC電容的增加和隨之而來(lái)的儲(chǔ)存電容的增加,由此增 加了 LC電容器的充電速率和孔徑比。
在共用電極270上覆蓋同類(homogeneous)或同型(homeotropic)對(duì)準(zhǔn)層21。
在板100和200的外表面上設(shè)置一對(duì)偏振器12和22,使它們的透射軸 相交,且透射軸中之一與柵極線121平行。
所述LCD還可以包括用于補(bǔ)償LC層300的延遲的至少一個(gè)延遲膜和 用于為L(zhǎng)CD提供光的背光單元。
LC層300具有負(fù)介電各向異性,并對(duì)準(zhǔn)LC層300中的LC分子310, 使得其長(zhǎng)軸在沒(méi)有電場(chǎng)的情況下基本上與板100和200的所述表面垂直。
當(dāng)向共用電極270施加共用電壓并向像素電才及190施加數(shù)據(jù)電壓時(shí), 產(chǎn)生基本上與板100和200的所述表面垂直的主電場(chǎng)。LC分子310響應(yīng)電 場(chǎng)而傾向于改變其耳又向,由此其長(zhǎng)軸垂直于場(chǎng)方向。同時(shí),共用電才及270 的切口 271和像素電極190的邊使主電場(chǎng)變形,以具有決定LC分子310的 傾斜方向的水平分量。主電場(chǎng)的水平分量與切口 271的邊和像素電極190 的邊垂直。
因此,在LC層300位于像素電極190上的像素區(qū)中形成具有不同傾斜 方向的四個(gè)子區(qū),此四個(gè)子區(qū)由像素電極190的邊、把像素電極190 —分 為二的切口 271、以及通過(guò)切口 271的傾斜部分的會(huì)合點(diǎn)的假想橫向中心線 分隔。每個(gè)子區(qū)具有分別由切口 271和像素電極190的傾斜邊限定的兩條 主邊,其間隔優(yōu)選為大約10至約30微米。如果像素區(qū)的平面面積小于約 100x300平方微米,則像素區(qū)中子區(qū)數(shù)量?jī)?yōu)選為4,若不小于約100 x 300 平方微米,則優(yōu)選為4或8。子區(qū)的數(shù)量可以通過(guò)改變共用電極270的切口 271的數(shù)量、通過(guò)在像素電極190設(shè)置切口 、或通過(guò)改變像素電極190的邊 的彎曲點(diǎn)的數(shù)量而改變。根據(jù)傾斜方向,子區(qū)可分成多個(gè)域,優(yōu)選為4個(gè) 域(domain )。
同時(shí),由像素電極190之間的電壓差引起的次電場(chǎng)的方向垂直于切口271的邊。因此,次電場(chǎng)的場(chǎng)方向與主電場(chǎng)的水平分量的場(chǎng)方向一致。所以, 像素電極190之間的次電場(chǎng)加強(qiáng)了 LC分子310的傾斜方向的確定。
因?yàn)長(zhǎng)CD進(jìn)行如點(diǎn)轉(zhuǎn)換、列轉(zhuǎn)換等轉(zhuǎn)換,將具有相對(duì)于共用電壓相反 極性的數(shù)據(jù)電壓提供給相鄰的像素電極,因此相鄰像素電極之間幾乎總是 產(chǎn)生次電場(chǎng)以提高所述域的穩(wěn)定性。
因?yàn)樗杏虻膬A斜方向與平行或垂直于板100和200的邊的柵極線121 成約45度角,并且傾斜方向與偏振器透射軸的45度交叉提供了最大的透 射性,可以將偏振器附加成使得其透射軸平行或垂直于板100和200的邊, 這可降低生產(chǎn)成本。
因?yàn)殡妶?chǎng)的變形和由于數(shù)據(jù)線171寬度的增加而引起的寄生電容的增 加可以通過(guò)使像素電極l卯的尺寸最大化和采用厚的有機(jī)鈍化層得到補(bǔ)償, 所以由于彎曲而引起的數(shù)據(jù)線171的電阻增加可以通過(guò)加寬數(shù)據(jù)線171得 到補(bǔ)償。
圖1至5所示的LCD可以具有幾種變型。
例如,像素電極191與共用電極270可以具有用于產(chǎn)生邊緣場(chǎng)的切口 (未 示出)。而且,切口可以用設(shè)置在共用電極270或像素電極190上的突起替代。
切口或突起的形狀和布置可以根據(jù)如像素尺寸、像素電極的橫向邊與 縱向邊的比例、以及液晶層300的類型和性能等設(shè)計(jì)因素而變化。
作為變型的另一實(shí)例,像素電極190和共用電極270可以沒(méi)有用于控 制LC層分子傾斜方向的切口或突起。
而作為變型的又一實(shí)例,LC層300可以具有正介電各向異性,并以扭 相列模式對(duì)準(zhǔn),而其中的LC分子沿平行于板100和200的表面對(duì)準(zhǔn),并且 在沒(méi)有電場(chǎng)的情況下從TFT陣列板100到共用電極板200扭曲成近似直角。
再作為變型的又一實(shí)例,像素電極190、數(shù)據(jù)線171、半導(dǎo)體帶151、 歐姆接觸帶161、光阻擋部件220、濾光器230等可以呈直線形或矩形,而 不呈彎曲形、斜形、菱形或平行四邊形。
現(xiàn)在具體描述^f艮據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的圖1至5所示的TFT陣列板的
'爭(zhēng)
制造方法。
首先,依次在絕緣基底110上賊射優(yōu)選由Cr、 Mo或Mo合金構(gòu)成的下 導(dǎo)電膜和優(yōu)選由含Al金屬或含Ag金屬構(gòu)成的上導(dǎo)電膜,且對(duì)其依次進(jìn)行濕法蝕刻或干法蝕刻以形成多條柵極線121和包括多個(gè)儲(chǔ)存電極133的多
條儲(chǔ)存電極線131,每一條柵極線121包括多個(gè)柵電極123和擴(kuò)展部125。
順序化學(xué)汽相沉積大約1500至5000A的柵極絕緣層140、約500至 2000A厚的本征a-Si層、以及約300至600A厚的非本征a-Si層后,對(duì)非本 征a-Si層和本征a-Si層進(jìn)行光刻,以在柵絕緣層140上形成包括多個(gè)突起 154的多條非本征半導(dǎo)體帶和多條本征半導(dǎo)體帶151。
接著,依次濺射包括下導(dǎo)電膜和上導(dǎo)電膜并具有1500至3000A厚度的 兩個(gè)導(dǎo)電膜,并對(duì)其構(gòu)圖,以形成多條數(shù)據(jù)線171、以及多個(gè)漏極175,每 條數(shù)據(jù)線包括多個(gè)源電極173和擴(kuò)展部179。下導(dǎo)電膜優(yōu)選由Cr、 Mo或 Mo合金構(gòu)成,上導(dǎo)電膜優(yōu)選由含Al金屬或含Ag金屬構(gòu)成。
此后,除去沒(méi)有由數(shù)據(jù)線171和漏極175覆蓋的非本征半導(dǎo)體帶部分, 以完成包括多個(gè)突起163的多個(gè)歐姆接觸帶161和多個(gè)歐姆接觸島165,并 露出部分本征半導(dǎo)體帶151。為了使半導(dǎo)體帶151的暴露表面穩(wěn)定,接著優(yōu) 選進(jìn)行氧等離子體處理。
下一步,覆蓋由光敏有機(jī)絕緣體構(gòu)成的鈍化層180,并通過(guò)具有多個(gè)透 射區(qū)和設(shè)置在透射區(qū)附近的多個(gè)狹縫區(qū)的光掩模曝光。因此,面對(duì)透射區(qū) 的鈍化層180的部分吸收光的全部能量,同時(shí)面對(duì)狹縫區(qū)的鈍化層180的 部分部分地吸收光能。然后對(duì)鈍化層180顯影,以形成多個(gè)分別露出部分 漏極175和數(shù)據(jù)線171的部分?jǐn)U展部179的接觸孔181b和183b,并形成露 出設(shè)置在柵極線121的擴(kuò)展部125上的部分柵極絕緣層140的多個(gè)接觸孔 182b的上部。因?yàn)槿コ鎸?duì)透射區(qū)的部分鈍化層180的全部厚度,雖然面 對(duì)狹縫區(qū)的部分保持具有減小的厚度,但是接觸孔181b、 182b和183b的 側(cè)壁181a、 182a和183a具有臺(tái)階外形。
除去柵極絕緣層140的暴露部分以露出下面的部分柵極絕緣層140的 擴(kuò)展部125后,除去漏極175、數(shù)據(jù)線171的擴(kuò)展部179和柵極線121的擴(kuò) 展部125的上導(dǎo)電膜752、 792和252的暴露部分,以露出漏極175、數(shù)據(jù) 線171的擴(kuò)展部179和4冊(cè)極線121的擴(kuò)展部125的下導(dǎo)電膜751 、791和251 的下部。
最后,通過(guò)濺射和光蝕刻厚度為約400至500A的IZO或ITO層,使多 個(gè)像素電極1卯和多個(gè)接觸輔助部分92和97形成在鈍化層180及漏極175 、 柵極線121的擴(kuò)展部125和數(shù)據(jù)線171的擴(kuò)展部179的下導(dǎo)電膜751、 791和251的暴露部分上。
參照?qǐng)D6至8具體描述本發(fā)明另一實(shí)施方式的LCD。 圖6是本發(fā)明另一實(shí)施方式的LCD的TFT陣列板的布置圖;圖7是包 括圖6所示的TFT陣列板的LCD沿線VII-Vir剖切的剖面圖;圖8是包括
圖6所示的tft陣列板的lcd沿線vni-vnr和vnr-vnr剖切的剖面圖。
參照?qǐng)D6至8,根據(jù)本實(shí)施方式的LCD也包括TFT陣列板100、共用 電極板200和置于其間的LC層300。
本實(shí)施方式的板100和200的分層結(jié)構(gòu)幾乎與圖1至5所示的相同。 特別是,共用電極板200可以具有基本上和圖2所示相同的設(shè)計(jì)。
對(duì)于TFT陣列板100,在基底iio上形成多條包括多個(gè)柵電極123的柵 極線121和包括多個(gè)儲(chǔ)存電極133的多條儲(chǔ)存電極線131,依次在其上形成 柵極絕緣層140、包括多個(gè)突起154的多個(gè)半導(dǎo)體帶151、包括多個(gè)突起163 的多個(gè)歐姆接觸帶161和多個(gè)歐姆接觸島165。使包括多個(gè)源電極173的多 條數(shù)據(jù)線171和包括擴(kuò)展部的多個(gè)漏極175形成在歐姆接觸161和165上, 鈍化層180形成于其上。在鈍化層180和柵極絕緣層140上設(shè)置多個(gè)接觸 孔181b、 182b和183b,多個(gè)像素電極190和多個(gè)4妄觸輔助部分95和97形 成在鈍化層180上。對(duì)準(zhǔn)層11形成于其上。
對(duì)于共用電極板200,在絕緣基底210上形成光阻擋部件220、多個(gè)濾 光器230、上覆層250、具有多個(gè)開(kāi)口 279的共用電極270和對(duì)準(zhǔn)層21。
與圖1至5所示的lcd不同的是,半導(dǎo)體帶151具有和數(shù)據(jù)線171和 漏極175以及下面的歐姆接觸161和165幾乎相同的平面形狀。但半導(dǎo)體 帶151的突起154包括一些暴露部分,這些暴露部分,例如位于源電極173 與漏4及175之間的那些部分沒(méi)有被數(shù)據(jù)線171和漏4及175 ^隻蓋。
根據(jù)一實(shí)施方式的tft陣列板的制造方法,使用一種光刻工藝同時(shí)形 成凄t據(jù)線171、漏極175、半導(dǎo)體151和歐姆接觸161和165。
用于光刻工藝的光致抗蝕劑圖形具有與位置有關(guān)的厚度,特別是,其 具有厚度減小的第一和第二部分。第一部分位于由數(shù)據(jù)線171和漏極175 占據(jù)的引線區(qū)上,第二部分位于tft的溝道區(qū)上。
通過(guò)幾種工藝獲得光致抗蝕劑的與位置有關(guān)的厚度,例如,通過(guò)在曝 光掩模300上設(shè)置半透明區(qū)以及透明區(qū)和光阻擋不透明區(qū)。半透明區(qū)可以 具有狹縫圖形、網(wǎng)格圖形,薄膜具有中等透射性或中等厚度。當(dāng)使用狹縫圖形時(shí),狹縫寬度或狹縫間的距離優(yōu)選小于用于光刻的曝光機(jī)的分辨率。 另一個(gè)例子是使用可回流光致抗蝕劑。具體地說(shuō),若通過(guò)僅具有透明區(qū)和 不透明區(qū)的普通曝光掩模形成由回流材料構(gòu)成的光致抗蝕劑圖形,對(duì)其進(jìn) 行回流工藝使其流到?jīng)]有光致抗蝕劑的區(qū)域上,由此形成薄的部分。 結(jié)果,由于省去了光刻步驟而簡(jiǎn)化了制造工藝。
所述圖1至5所示的LCD的^^多特點(diǎn)可適用于圖6至8所示的LCD。
參照?qǐng)D9和10具體描述本發(fā)明又一實(shí)施方式的LCD。
圖9是本發(fā)明又一實(shí)施方式的LCD的布置圖;圖10是圖9所示的LCD 沿線X-X,剖切的剖面圖。
參照?qǐng)D9至10,本實(shí)施方式的LCD也包括TFT陣列板IOO、共用電極 板200和置于其間的LC層300。
本實(shí)施方式的板100和200的分層結(jié)構(gòu)幾乎與圖1至5所示的相同。
對(duì)于TFT陣列板IOO,在基底110上形成多個(gè)柵電極123的多條柵極線 121和包括多個(gè)儲(chǔ)存電極133的多條儲(chǔ)存電極線131,且依次在其上形成柵 極絕緣層140、包括多個(gè)突起154的多個(gè)半導(dǎo)體帶151、包括多個(gè)突起163 的多個(gè)歐姆接觸帶161和多個(gè)歐姆接觸島165。包括多個(gè)源電極173的多條 數(shù)據(jù)線171和包括擴(kuò)展部的多個(gè)漏極175形成在歐姆接觸161和165上, 鈍化層180形成于其上。在鈍化層180和柵極絕緣層140上設(shè)置多個(gè)接觸 孑L 181、 182b和183b,并使多個(gè)像素電極190和多個(gè)接觸輔助部分95和 97形成在鈍化層180上。對(duì)準(zhǔn)層11形成于其上。
對(duì)于共用電極板200,在絕緣基底210上形成光阻擋部件220、多個(gè)濾 光器230、上覆層250、具有多個(gè)開(kāi)口 279的共用電極270、以及對(duì)準(zhǔn)層21。
與圖1至5所示的LCD不同的是,每個(gè)像素電極190具有切口 191。 每個(gè)切口 191包括一對(duì)平行于數(shù)據(jù)線171延伸的傾斜部分,并將像素電極 190分為形成子像素區(qū)對(duì)Pa和Pb的左右兩個(gè)分區(qū)。另夕卜,共用電極270具 有平行于切口 191并4巴像素電才及190的分區(qū)分為左右部分的多對(duì)切口 271a 和271b。圖中示出一對(duì)切口 271a和271b通過(guò)其端部的開(kāi)口 279連才妾。
另夕卜,儲(chǔ)存電極133、漏極175的擴(kuò)展部、漏極175的接觸孔181的暴 露部分和開(kāi)口 279為平^f于四邊形。
盡管圖中示出了形成像素電極190的一對(duì)分區(qū)處于相鄰數(shù)據(jù)線171之 間,但是所述分區(qū)也可以由數(shù)據(jù)線171隔開(kāi)。所述圖1至5所示的lcd的很多特點(diǎn)可適用于圖9和io所示的lcd。 盡管圖1至io示出的像素電極190、數(shù)據(jù)線171等是彎曲的,但它們
也可以是直的或直角的。另外,也可以改變切口 271和開(kāi)口 279的形狀和布置。
參照附圖11和12具體描述本發(fā)明再一實(shí)施方式的lcd。
圖11是本發(fā)明再一實(shí)施方式的lcd的布置圖;圖12是圖11所示的
lcd沿線xn-xn,剖切的剖面圖。
參照?qǐng)D11至12,本實(shí)施方式的lcd也包括tft陣列板100、共用電 才及氺反200和置于其間的lc層300。
本實(shí)施方式的板100和200的分層結(jié)構(gòu)幾乎與圖1至5所示的相同。
對(duì)于tft陣列板100,在基底110上形成包括多個(gè)柵電極123的多條柵 極線121,且柵極絕緣層140、包括多個(gè)突起154的多個(gè)半導(dǎo)體帶151、以 及包括多個(gè)突起163的多個(gè)歐姆接觸帶161和多個(gè)歐姆接觸島165依次形 成于其上。包括多個(gè)源電極173的多條數(shù)據(jù)線171和多個(gè)漏極175形成在 歐姆接觸161和165上,鈍化層180形成于其上。在鈍化層180和柵極絕 緣層140上設(shè)置多個(gè)接觸孔181、 182和183,多個(gè)像素電極190和多個(gè)接 觸輔助部分95和97形成在鈍化層180上。
對(duì)于共用電極板200,在絕緣基底210上形成光阻擋部件220、多個(gè)濾 光器230、上覆層250、和具有多個(gè)開(kāi)口 279的共用電極270。
與圖1至5所示的lcd不同的是,像素電極190、數(shù)據(jù)線171、半導(dǎo)體 帶151、歐姆接觸帶161、光阻擋部件220、濾光器230等是直的或矩形的, 而不是彎曲的、傾斜的、菱形的或平行四邊形的。
另外,像素電極190和共用電極270沒(méi)有用于獲得多重域的切口或突 起,lc層300優(yōu)選具有正介電各向異性,并以扭相列模式對(duì)準(zhǔn),其中的lc 分子平行于板100和200的表面對(duì)準(zhǔn),在沒(méi)有電場(chǎng)的情況下從tft陣列板 100到共用電極板200扭曲成近似直角。當(dāng)然,這只是一種選擇。
而且,lcd沒(méi)有用于形成儲(chǔ)存電容器的儲(chǔ)存電極線。取而代之的是, 每條柵極線121具有多個(gè)向下突出的突起127,以與像素電極190重疊,由 此形成儲(chǔ)存電容器,在像素電極190和突起127之間設(shè)置通過(guò)鈍化層180 中的接觸孔187與像素電極190連接的多個(gè)儲(chǔ)存電容器導(dǎo)體177,以增加儲(chǔ) 存電容。當(dāng)然,在儲(chǔ)存電容不足的情況下,lcd可以包括儲(chǔ)存電極線。開(kāi)口 279不面對(duì)漏極175而面對(duì)突起127和儲(chǔ)存電容器導(dǎo)體177。 盡管柵極線121、數(shù)據(jù)線171、漏極175和儲(chǔ)存電容器導(dǎo)體177可以具 有多層結(jié)構(gòu),但它們由單層構(gòu)成。柵極線121優(yōu)選由含Al金屬、含Ag金 屬、含Cu金屬、Cr、 Mo、 Mo合金、Ta或Ti構(gòu)成,數(shù)據(jù)線171優(yōu)選由例 如Cr、 Mo、 Mo合金、Ta和Ti之類的高熔點(diǎn)金屬構(gòu)成。
圖中示出,盡管半導(dǎo)體帶151在大多數(shù)位置比數(shù)據(jù)線171窄,但其在 柵極線121附近變寬,由此使表面輪廓平坦,以防止數(shù)據(jù)線171斷開(kāi)。
所述圖1至5所示的LCD的很多特點(diǎn)可適用于圖11和12所示的LCD。 參照附圖13至15具體描述根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的LCD。 圖13是本發(fā)明另一實(shí)施方式的LCD的布置圖;圖14是圖13所示的 LCD沿線XIV-XIV,剖切的剖面圖,圖15是圖13所示的LCD的沿線XV-XV, 和XV'-XV"剖切的剖面圖。
參照?qǐng)D13至15,本實(shí)施方式的LCD也包括TFT陣列^反100、共用電 極板200和置于其間的LC層300。
本實(shí)施方式的板100和200的分層結(jié)構(gòu)幾乎與圖11至12所示的相同。 對(duì)于TFT陣列板IOO,在基底110上形成包括多個(gè)柵電極123的多條柵 極線121,且柵極絕緣層140、包括多個(gè)突起154的多個(gè)半導(dǎo)體帶151、以 及包括多個(gè)突起163的多個(gè)歐姆接觸帶161和多個(gè)歐姆接觸島165依次形 成于其上。包括多個(gè)源電極173的多條數(shù)據(jù)線171和多個(gè)漏極175形成在 歐姆接觸161和165上,鈍化層180形成于其上。在鈍化層180和柵極絕 緣層140上設(shè)置多個(gè)接觸孔181、 182和183,多個(gè)像素電極l卯和多個(gè)接 觸輔助部分95和97形成在鈍化層180上。
對(duì)于共用電極板200,在絕緣基底210上形成光阻擋部件220、多個(gè)濾 光器230、上覆層250、具有多個(gè)開(kāi)口 279的共用電極270。
與圖11和12所示的LCD不同的是,本實(shí)施方式的TFT陣列板設(shè)有多 條儲(chǔ)存電極線131,其與柵極線121分開(kāi),并與柵極線121在相同的層上, 而沒(méi)有柵極線121的突起。儲(chǔ)存電極線131提供有預(yù)定電壓,例如共用電 壓。另外,在沒(méi)有設(shè)置圖11和12所示的儲(chǔ)存電容器導(dǎo)體177的情況下, 漏極175延伸覆蓋儲(chǔ)存電極線131而形成儲(chǔ)存電容器。如果由柵極線121 和像素電極191的重疊而產(chǎn)生的儲(chǔ)存電容足夠大,可以省去儲(chǔ)存電極線131。 開(kāi)口 279面對(duì)漏極175的擴(kuò)展部和儲(chǔ)存電極線131。而且,半導(dǎo)體帶151具有與數(shù)據(jù)線171和漏極175以及下面的歐姆接 觸161和165幾乎相同的平面形狀。但半導(dǎo)體帶151的突起154包括一些 暴露部分,這些部分沒(méi)有被數(shù)據(jù)線171和漏極175覆蓋,例如源電極173 與漏極175之間的部分。
所述圖11和12所示的LCD的很多特點(diǎn)可適用于圖13至15所示的 LCD。
參照附圖16和17具體描述本發(fā)明又一實(shí)施方式的LCD。
圖16是本發(fā)明又一實(shí)施方式的LCD的布置圖;圖17是圖16所示的 LCD沿線XVII-XVn,剖切的TFT陣列板的剖面圖。
參照?qǐng)D16和17,本實(shí)施方式的LCD也包括TFT陣列板100、共用電 極板(未示出)和置于其間的LC層(未示出)。
本實(shí)施方式的板的分層結(jié)構(gòu)幾乎與圖11至12所示的相同。
對(duì)于TFT陣列板100,在基底110上形成包括多個(gè)柵電極123和多個(gè)突 起127的多條柵極線121,且柵極絕緣層140、包括多個(gè)突起154的多個(gè)半 導(dǎo)體帶151、以及包括多個(gè)突起163的多個(gè)歐姆接觸帶161和多個(gè)歐姆接觸 島165依次形成于其上。包括多個(gè)源電極173的多條數(shù)據(jù)線171、多個(gè)漏極 175、以及多個(gè)存儲(chǔ)電容器導(dǎo)體177形成在歐姆接觸161和165及柵極絕緣 層140上,鈍化層180形成于其上。在鈍化層180和4冊(cè)極絕緣層140上設(shè) 置多個(gè)接觸孔181、 182、 183和187,多個(gè)^f象素電才及190和多個(gè)4妻觸輔助部 分95和97形成在鈍化層180上。
對(duì)于共用電極板,在絕緣基底210上形成光阻擋部件(未示出)、以及具 有多個(gè)開(kāi)口 279的共用電極(未示出)。
與圖11和12所示的LCD不同的是,本實(shí)施方式的TFT陣列板在鈍化 層180下設(shè)置了多個(gè)紅、綠和藍(lán)色濾光器帶R、 G和B,而在共用電極板上 不設(shè)濾光器。每個(gè)濾光器帶R、 G和B基本設(shè)置在相鄰的兩條數(shù)據(jù)線171 之間,并沿縱向延伸。濾光器帶R、 G和B具有多個(gè)開(kāi)口 Cl和C2,這些 開(kāi)口使漏極175和儲(chǔ)存電容器導(dǎo)體177露出,并分別圍繞接觸孔181和187。 然而,接觸孔181和187可以全部露出開(kāi)口 Cl和C2,還可以露出濾光器R、 G和B的上表面,由此使像素電極190和漏極175與儲(chǔ)存電容器導(dǎo)體177 間的接觸輪廓平滑。濾光器帶R、 G和B未設(shè)置在具有柵極線121和數(shù)據(jù) 線179的擴(kuò)展端部125和179的周邊區(qū)域。盡管圖中示出相鄰濾光器帶R、G和B的邊彼此精確配合,但濾光器帶R、 G和B在數(shù)據(jù)線171上可以彼 此重疊以增強(qiáng)光的阻擋,或者其可以彼此隔開(kāi)。
而且,在共用電極板上沒(méi)有上覆層,當(dāng)然這是可選擇的。 柵極線121包括優(yōu)選由低電阻系數(shù)材料,如含A1金屬、含Ag金屬和 含Cu金屬構(gòu)成的下部膜和優(yōu)選由良好的接觸材料,如Cr、 Mo、 Mo合金、 Ta或Ti構(gòu)成的上部膜。圖17中,柵電極123的下部膜和上部膜分別由附 圖標(biāo)記231和232表示,端部125的下部膜和上部膜分別由附圖標(biāo)記251 和252表示,突起127的下部膜和上部膜分別由附圖標(biāo)記271和272表示。 所述圖11和12所示的LCD的^f艮多特點(diǎn)可適用于圖16和17所示的 LCD。
參照附圖18至22具體描述根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施方式的LCD。 圖18是本發(fā)明再一實(shí)施方式的LCD的TFT陣列板的布置圖;圖19是 本發(fā)明再一實(shí)施方式的LCD的共用電極的布置圖;圖20是包括圖18所示 的TFT陣列板和圖19所示的共用電極板的LCD的布置圖;圖21是圖20 所示的LCD沿線XXI-XXI,吾'J切的剖面圖;圖22是圖20所示的LCD沿線
xxn-xxn,和xxn,-xxn"剖切的剖面圖。
參照?qǐng)D18至22,本實(shí)施方式的LCD也包括TFT陣列一反100、共用電 極板200和置于其間的LC層300。
本實(shí)施方式的板100和200的分層結(jié)構(gòu)幾乎與圖1至5所示的相同。 對(duì)于TFT陣列板100,在基底IIO上形成包括多個(gè)柵電極123的多條柵 極線121和多條儲(chǔ)存電極線131,使柵極絕緣層140、包括多個(gè)突起154的 多個(gè)半導(dǎo)體帶151、以及包括多個(gè)突起163的多個(gè)歐姆接觸帶161和多個(gè)歐 姆接觸島165依次形成于其上。包括多個(gè)源電極173的多條數(shù)據(jù)線171和 多個(gè)漏極175形成在歐姆接觸161和165上,使鈍化層180形成于其上。 在鈍化層180和柵極絕緣層140上設(shè)置多個(gè)接觸孔181、 182和183,多個(gè) 像素電極190和多個(gè)接觸輔助部分95和97形成在鈍化層180上。對(duì)準(zhǔn)層 11形成于其上。
對(duì)于共用電極才反200,在絕緣基底210上形成光阻擋部件220、多個(gè)濾 光器230、上覆層250、具有多個(gè)切口 271的共用電極270、以及對(duì)準(zhǔn)層21。
與圖1至5所示的LCD不同的是,儲(chǔ)存電極線131設(shè)置在像素電極l卯 的中心附近,其包括多個(gè)平行于數(shù)據(jù)線171而向上和向下傾斜延伸的分支,以形成儲(chǔ)存電極133。另外,漏極175也沿著儲(chǔ)存電極133延長(zhǎng),儲(chǔ)存電極 133和漏極175與共用電極270的切口 271重疊。但像素電極190沒(méi)有單獨(dú) 的矩形、菱形或平行四邊形開(kāi)口。
因?yàn)閮?chǔ)存電極133通過(guò)很長(zhǎng)的距離與漏極175重疊,所以獲得了足夠 大的儲(chǔ)存電容。而且,由于儲(chǔ)存電極133和漏極175與切口 271重疊,因 此其延長(zhǎng)并未引起孔徑比的降低。所以,與圖l至5所示的結(jié)構(gòu)相比,通 過(guò)在共用電極270中省去開(kāi)口,孔徑比可以獲得相當(dāng)大的提高。
另外,因?yàn)榇鎯?chǔ)電極133和漏極設(shè)置在域的邊界,因此像素設(shè)計(jì)和儲(chǔ) 存電容的自由度很高。
所述圖1至5所示的LCD的很多特點(diǎn)可適用于圖18至22所示的LCD。 參照?qǐng)D23至25具體描述本發(fā)明另一實(shí)施方式的LCD。 圖23是本發(fā)明另一實(shí)施方式的LCD的TFT陣列板的布置圖;圖24是 包括圖23所示的TFT陣列板的LCD沿線XXIV-XXIV,剖切的剖面圖;圖 25是包括圖23所示的TFT陣列板的LCD沿線XXV-XXV,和XXV,-XXV" 剖切的剖面圖。
參照?qǐng)D23至25,本實(shí)施方式的LCD也包括TFT陣列板100、共用電 極板200和置于其間的LC層300。
本實(shí)施方式的板100和200的分層結(jié)構(gòu)幾乎與圖18至22所示的結(jié)構(gòu) 相同。特別是,共用電極板200可以具有與圖19所示基本相同的設(shè)計(jì)。
對(duì)于TFT陣列板IOO,在基底IIO上形成包括多個(gè)柵電極123的多條柵 極線121和包括多個(gè)存儲(chǔ)電極133的多條儲(chǔ)存電極線131,使柵極絕緣層 140、包括多個(gè)突起154的多個(gè)半導(dǎo)體帶151、以及包括多個(gè)突起163的多 個(gè)歐姆接觸帶161和多個(gè)歐姆接觸島165依次形成于其上。包括多個(gè)源電 極173的多條數(shù)據(jù)線171和多個(gè)漏極175形成在歐姆"l妻觸161和165上, 鈍化層180形成于其上。在鈍化層180和柵極絕緣層140上設(shè)置多個(gè)接觸 孔181、 182和183,多個(gè)像素電極190和多個(gè)接觸輔助部分95和97形成 在鈍化層180上。對(duì)準(zhǔn)層ll形成于其上。
對(duì)于共用電招^反200,在絕纟彖基底210上形成光阻擋部件220、多個(gè)濾 光器230、上覆層250、具有多個(gè)切口 271的共用電極270、以及對(duì)準(zhǔn)層21。
與圖18至22所示的LCD不同的是,半導(dǎo)體帶151具有與數(shù)據(jù)線171、 漏極175以及下面的歐姆接觸161和165幾乎相同的平面形狀。但半導(dǎo)體帶151的突起154包括一些沒(méi)有被數(shù)據(jù)線171和漏極175覆蓋的暴露部分, 例如位于源電極173與漏極175之間的部分。
所述圖18至22所示的LCD的很多特點(diǎn)可適用于圖23至25所示的 LCD。
參照附圖26和27具體描述根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方式的LCD。
圖26是本發(fā)明又一實(shí)施方式的LCD的布置圖;圖27是圖26所示的 LCD沿線XXVII-XXVII,剖切的剖面圖。
參照?qǐng)D26和27,本實(shí)施方式的LCD也包括TFT陣列板100、共用電 極板200和置于其間的LC層300。
根據(jù)本實(shí)施方式的板100和200的分層結(jié)構(gòu)幾乎與圖18至22所示的 結(jié)構(gòu)相同。
對(duì)于TFT陣列板IOO,在基底110上形成包括多個(gè)柵電極123的多條柵 極線121和包括多個(gè)存儲(chǔ)電極133的多條儲(chǔ)存電極線131,使柵極絕緣層 140、包括多個(gè)突起154的多個(gè)半導(dǎo)體帶151、以及包括多個(gè)突起163的多 個(gè)歐姆接觸帶161和多個(gè)歐姆接觸島165依次形成于其上。包括多個(gè)源電 才及173的多條數(shù)據(jù)線171和多個(gè)漏極175形成在歐姆接觸161和165上, 鈍化層180形成于其上。在鈍化層180和柵極絕緣層140上設(shè)置多個(gè)接觸 孔181、 182和183,多個(gè)像素電極190和多個(gè)接觸輔助部分95和97形成 在鈍化層180上。
對(duì)于共用電極板200,在絕緣基底210上形成光阻擋部件220、上覆層 250、和具有多個(gè)切口 271的共用電極270。
與圖18至22所示的LCD不同的是,每個(gè)像素電極190具有切口 191。 每個(gè)切口 191包括一對(duì)平行于數(shù)據(jù)線171延伸的傾斜部分,并將像素電極 190分為形成一對(duì)子像素區(qū)Pa和Pb的左和右部分。另外,共用電極270具 有平行于切口 191并將像素電極190的區(qū)分為左和右部分的多對(duì)切口 271a 和271b。
儲(chǔ)存電極線131設(shè)置在柵極線121附近,并且每個(gè)儲(chǔ)存電極133與共 用電極270的左切口 271a重疊。當(dāng)然,儲(chǔ)存電極133可以與共用電極270 的右切口 271b或像素電極190的切口 191重疊。
儲(chǔ)存電極線131還可以包括與切口 191或271b重疊的附加儲(chǔ)存電極(未 示出),在此情況下,漏極175可以包括與附加儲(chǔ)存電極重疊的分支(未示出)。儲(chǔ)存電極133可以比圖26所示的短,例如,可在像素電極190的中心
附近終止。
另外,多個(gè)紅、綠和藍(lán)色濾光器帶R、 G和B形成在鈍化層180的下 面,而在共用電極板上不設(shè)濾光器。每個(gè)濾光器帶R、 G和B基本上設(shè)置 在相鄰的兩條數(shù)據(jù)線171之間并沿縱向延伸,從而沿?cái)?shù)據(jù)線171周期彎曲。 接觸孔181也穿過(guò)濾光器帶R、 G和B,從而露出漏極175。濾光器帶R、 G和B未設(shè)置在具有柵極線121及數(shù)據(jù)線171的擴(kuò)展端部125和179的周 邊區(qū)域。盡管圖中示出相鄰濾光器帶R、 G和B的邊緣彼此精確配合,但 濾光器帶R、 G和B可以在數(shù)據(jù)線171上彼此重疊,以提高光的阻擋,或 者它們可以;波此隔開(kāi)。
盡管圖中示出一對(duì)形成像素電極190的分區(qū)被置于相鄰的數(shù)據(jù)線171 之間,但是這些分區(qū)可以由數(shù)據(jù)線171分開(kāi)。
所述圖18至22所示的LCD的很多特點(diǎn)可適用于圖26和27所示的 LCD。
盡管圖18至27示出的像素電極190、數(shù)據(jù)線171等是彎曲的,但其可 以是直的或直角的。另外,切口 191、 271、 271a和271b的形狀和布置以及 LC層300的類型和對(duì)準(zhǔn)方式是可以改變的。
如上所述,本發(fā)明的實(shí)施方式在共用電極設(shè)置開(kāi)口,這防止了 LC電容 的增加且隨之使儲(chǔ)存電容增大,由此提高了 LC電容器的充電速率和孔徑
像素電極一樣彎曲,由此提高了像素設(shè)計(jì)的自由度,并提高了儲(chǔ)存電容以 及孔徑比。
雖然已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施方式具體描述了本發(fā)明,但本領(lǐng)域技術(shù)人員可 以理解,在不超出如所附權(quán)利要求書(shū)提出的本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的前提下, 可以對(duì)其進(jìn)行各種改型和替換。
權(quán)利要求
1. 一種薄膜晶體管陣列板,包括基底;形成在所述基底上并包括柵電極的柵極線;形成在所述基底上并包括與所述柵極線相交的交叉部分和除所述交叉部分外的彎曲部分的數(shù)據(jù)線;包括與所述柵極線連接的柵電極、與所述數(shù)據(jù)線連接的源電極、以及漏極的薄膜晶體管;與所述漏極連接的像素電極;以及與所述像素電極和所述漏極中至少之一重疊并夾有絕緣體的儲(chǔ)存電極,其中,所述漏極和所述儲(chǔ)存電極中至少之一包括沿平行于所述數(shù)據(jù)線的所述彎曲部分延伸的部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列板,其中,所述數(shù)據(jù)線的所 述彎曲部分包括相對(duì)于所述柵極線分別成大約45度的順時(shí)針角和大約45 度的逆時(shí)針角的一對(duì)部分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列板,其中,所述漏極和所述 儲(chǔ)存電極彼此重疊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列板,其中,所述源電極與所 述數(shù)據(jù)線的交叉部分連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列板,其中,所述像素電極沿 所述數(shù)據(jù)線的所述彎曲部分彎曲。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列板,其中,所述像素電極至 少部分地與所述數(shù)據(jù)線重疊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列板,其中,所述像素電極包 括之間設(shè)有切口的 一對(duì)分區(qū)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列板,其中,還包括與所述柵 電極相對(duì)設(shè)置并包括位于所述源電極與所述漏極之間的第一部分的半導(dǎo)體 層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管陣列板,其中,所述半導(dǎo)體層還包括設(shè)置在所述數(shù)據(jù)線之下的第二部分。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管陣列板,其中,除所述第一部分 以外,所述半導(dǎo)體層具有與所述數(shù)據(jù)線、所述源電極和所述漏極基本相同 的平面圖形。
11. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管陣列板,其中所述漏極具有與所述存儲(chǔ)電極重疊的擴(kuò)展部分。
12. —種液晶顯示器,包括 一薄膜晶體管陣列板,其包括基底,形成在所述基底上并包括柵電極的柵極線,部分外的彎曲部分的數(shù)據(jù)線,包括與所述柵極線連接的柵電極、與所述數(shù)據(jù)線連接的源電極、以及 漏極的薄膜晶體管,與所述漏極連接的像素電極,與所述像素電極和所述漏極中至少之一重疊并夾有絕緣體的儲(chǔ)存電 極;以及一面對(duì)所述薄膜晶體管陣列板的共用電極板,其包括面對(duì)所述像素電 極的共用電極,其中,所述漏極和所述儲(chǔ)存電極中至少之一 包括沿平行于所述數(shù)據(jù)線 的所述彎曲部分延伸的部分。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示器,其中,還包括設(shè)置在所述薄 膜晶體管陣列板和所述共用電極板的任何一個(gè)上的濾光器。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示器,其中,還包括置于所述薄膜的液晶層。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示器,其中,還包括控制所述液晶 層中分子的傾斜方向的傾斜控制部件。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶顯示器,其中,所述傾斜控制部件包 括在所述像素電極或所述共用電極中的切口 。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶顯示器,其中,所述傾斜控制部件包括在所述像素電極或所述共用電極上的突起。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶顯示器,其中,所述傾斜控制部件與 所述數(shù)據(jù)線平行地彎曲。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的液晶顯示器,其中,所述傾斜控制部件面 對(duì)所述漏極和所述儲(chǔ)存電極中至少之一。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種液晶顯示器,其包括薄膜晶體管陣列板和面對(duì)薄膜晶體管陣列板的共用電極板。薄膜晶體管陣列板包括第一柵極線;與所述柵極線相交的數(shù)據(jù)線;包括與所述柵極線連接的柵電極、與所述數(shù)據(jù)線連接的源電極、以及漏極的第一薄膜晶體管;與所述漏極連接的第一像素電極;以及與所述像素電極和漏極中至少之一重疊并夾有絕緣體的電容器電極。所述共用電極板包括面對(duì)所述像素電極并具有面對(duì)所述漏極和電容器電極中至少之一的開(kāi)口的共用電極。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK101290939SQ20081010848
公開(kāi)日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2004年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月19日
發(fā)明者白承洙 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社