專利名稱：液晶顯示器及其濾色片陣列板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器和所用的顯示板，特別涉及四色液晶顯示器。
背景技術(shù)：
總的說來，液晶顯示器(LCD)包括液晶顯示板組件(liquid crystal panelassembly)，它包括設(shè)置有例如像素電極和公共電極的兩種場(chǎng)發(fā)生電極的兩塊板；以及夾在兩塊板之間的有各向異性介電性能的液晶層。場(chǎng)發(fā)生電極之間的電壓差變化，即，由電極產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度變化，引起穿過LCD的光透射率變化，因此，控制電極之間的電壓差可以獲得規(guī)定的圖像。
LCD包括有像素電極和紅(R)，綠(G)，藍(lán)(B)色濾色片(color filter)的多個(gè)像素。借助通過顯示信號(hào)線施加的信號(hào)來驅(qū)動(dòng)像素執(zhí)行顯示操作。信號(hào)線包括承載掃描信號(hào)的柵線(gate line)(或掃描信號(hào)線)，和承載數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)線。每個(gè)像素有連接到一根柵線和一根數(shù)據(jù)線的薄膜晶體管(TFT)，以控制加到像素電極的數(shù)據(jù)信號(hào)。
用3個(gè)RGB色像素代表一個(gè)點(diǎn)的現(xiàn)有LCD的光學(xué)效率差。具體的說，用于各個(gè)RGB像素的濾色片只透過入射光的1/3，因此，總光學(xué)效率差。
因而，有幾種紅(R)，綠(G)，藍(lán)(B)色濾色片的排列。例如條形排列，其中顏色相同的濾色片排列在同一像素列中；馬賽克形排列，其中紅、綠、藍(lán)色濾色片沿行和列順序排列；δ-型，其中像素在列方向上成鋸齒形排列，而紅、綠、藍(lán)色濾色片順序排列。δ-形準(zhǔn)確地表示圓或?qū)蔷€。
Clair Voyante實(shí)驗(yàn)室提出一種叫做“PenTile MatrixTM”的像素排列方式，它的優(yōu)點(diǎn)是能顯示高清晰度的圖像，而且能使設(shè)計(jì)成本達(dá)到最小。這種像素排列中，藍(lán)色的單元像素為兩個(gè)點(diǎn)所共用，鄰近的藍(lán)色像素接收來自一個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)IC的數(shù)據(jù)信號(hào)并由兩個(gè)不同的柵極驅(qū)動(dòng)IC驅(qū)動(dòng)。用PenTileMatrix像素結(jié)構(gòu)，可以用超級(jí)視頻圖像陣列(SVGA)級(jí)顯示器實(shí)現(xiàn)超大圖像陣列(UXGA)級(jí)的高清晰度。此外，增大了低成本的柵極驅(qū)動(dòng)IC的數(shù)量，減少了高成本的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)IC的數(shù)量。從而使顯示器的成本降到最小。
然而，用PenTile Matrix像素結(jié)構(gòu)，由于藍(lán)色像素的大小與紅色和綠色像素的大小不同，所以因液晶充電率不同而要求更替存儲(chǔ)容量。此外，由于用一根線驅(qū)動(dòng)兩個(gè)藍(lán)色像素，所以像素極性不一致。
特別是當(dāng)藍(lán)色像素排列成條形時(shí)，由藍(lán)色像素導(dǎo)致的垂直線圖形變得容易看見，且清晰度不夠，這降低了總的圖像質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
提供一種液晶顯示器，它包括有多個(gè)紅、綠、藍(lán)和白色像素區(qū)的液晶顯示板組件；和放在液晶顯示板組件的側(cè)邊的背光單元，其中，背光單元發(fā)射的光有顏色坐標(biāo)(color coordinate)(x，y)，x的范圍是約0.31至約0.34，y的范圍是約0.32至約0.35。
液晶顯示板組件包括第一絕緣襯底；第一絕緣襯底上形成的多個(gè)薄膜晶體管；第一絕緣襯底上形成的并連接到薄膜晶體管的多個(gè)像素電極；面對(duì)第一絕緣襯底的第二絕緣襯底；形成在第二絕緣襯底上并限定像素區(qū)的黑矩陣；分別基本上形成在紅、綠和藍(lán)色像素區(qū)中的紅、綠和藍(lán)色濾色片；形成在濾色片上的公共電極；和夾在第一和第二絕緣襯底之間的液晶層。
藍(lán)色像素區(qū)或白色像素區(qū)的面積小于紅色像素區(qū)和綠色像素區(qū)的面積。
優(yōu)選地，藍(lán)色像素區(qū)和白色像素區(qū)的總面積基本上與紅色像素區(qū)和綠色像素區(qū)中任何一個(gè)區(qū)的面積相同。
白色像素區(qū)附近的黑矩陣的寬度優(yōu)選地比其他像素區(qū)附近的黑矩陣的寬度寬。
提供一種用于液晶顯示器的濾色片陣列板，它包括絕緣襯底；形成在絕緣襯底上并限定紅、綠、藍(lán)和白色像素區(qū)的黑矩陣；分別基本上形成在紅、綠、藍(lán)色像素區(qū)中并含紅、綠、藍(lán)顏料的紅、綠、藍(lán)有機(jī)濾色片；基本上形成在白色像素區(qū)中的透明有機(jī)濾色片；和形成在有機(jī)濾色片上的公共電極。
濾色片陣列板還包括位于有機(jī)濾色片與公共電極之間的涂層(overcoat)。
透明有機(jī)濾色片可以包括與涂層相同的材料。
優(yōu)選地，涂層的表面高度大致一致。
提供液晶顯示器，它包括第一絕緣襯底；第一絕緣襯底上形成的多個(gè)薄膜晶體管；薄膜晶體管上形成的有凸出部分的保護(hù)層；保護(hù)層上形成的并連接到薄膜晶體管的多個(gè)像素電極；與第一絕緣襯底面對(duì)的第二絕緣襯底；第二絕緣襯底上形成的且用于限定紅、綠、藍(lán)和白色像素區(qū)的黑矩陣；分別基本上形成在紅、綠和藍(lán)色像素區(qū)中的紅、綠和藍(lán)色濾色片；形成在濾色片上的公共電極；和夾在第一和第二絕緣襯底之間的液晶層，其中，在白色像素區(qū)中公共電極的高度小于在紅、綠和藍(lán)色像素區(qū)的公共電極的高度，且保護(hù)層的凸出部分面對(duì)白色像素區(qū)。
公共電極與保護(hù)層表面之間的距離優(yōu)選地基本一致。
像素電極和公共電極可以有切口(cutout)。
提供一種液晶顯示器，它包括多組像素的一陣列，每組像素包括彼此相鄰的藍(lán)色像素和白色像素、跨過藍(lán)色像素和白色像素彼此斜對(duì)的一對(duì)紅色像素、以及跨過藍(lán)色像素和白色像素并與紅色像素相鄰的彼此斜對(duì)的一對(duì)綠色像素，每個(gè)像素包括像素電極和薄膜晶體管；按行方向延伸的用于輸送柵極信號(hào)到像素的多根柵線；和按列方向延伸的并用于輸送數(shù)據(jù)信號(hào)到像素的多根數(shù)據(jù)線。
在列方向或行方向中相鄰的兩組像素中藍(lán)色像素和白色像素的相對(duì)位置優(yōu)選地相反。
按本發(fā)明的實(shí)施例，像素具有矩形形狀，藍(lán)色像素和白色像素按列方向排列以形成分開的列(separate column)。
按本發(fā)明的另一實(shí)施例，藍(lán)色像素和白色像素是三角形的，以形成菱形，且藍(lán)色像素和白色像素之間的邊界線按行方向或列方向延伸。
優(yōu)選的是，相鄰兩列中的紅色像素位于不同的行中，且那些相鄰行中的紅色像素位于不同的列中，其中，相鄰兩列中的綠色像素位于不同的行中，且相鄰行中的綠色像素位于不同的列中，且其中，行方向上相鄰兩組像素中的藍(lán)色像素或白色像素位于不同的行中，或列方向上相鄰兩組中的藍(lán)色像素或白色像素位于不同的列中。
可通過繪圖(rendering)來驅(qū)動(dòng)液晶顯示器。


通過結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述的和其他的優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚，其中圖1是按本發(fā)明實(shí)施例的LCD的橫截面圖；圖2到5是按本發(fā)明實(shí)施例的LCD用的濾色片排列示意圖；圖6是顯示按本發(fā)明實(shí)施例的光源的示意性光譜曲線圖；圖7和8是按本發(fā)明實(shí)施例的LCD用的濾色片陣列板的剖視圖；圖9是LCD的響應(yīng)時(shí)間與其顯示單元間隙(cell gap)之間的函數(shù)關(guān)系曲線圖；圖10是按本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的剖視圖；圖11到13本發(fā)明實(shí)施例的LCD的像素排列示意圖；圖14是有圖11所示像素排列的LCD的可見度的圖片；圖15和17分別是按本發(fā)明實(shí)施例的LCD用的TFT陣列板的布圖，圖16和18分別是沿線XVI-XVI’和XVIII-XVIII’剖開的圖15和17所示的TFT陣列板的剖視圖；圖15是按本發(fā)明實(shí)施例的有圖11所示像素排列的LCD用的TFT陣列板的布圖；圖16是沿線XVI-XVI’剖開的圖15所示TFT陣列板的剖視圖；圖17是按本發(fā)明實(shí)施例的有圖12所示像素排列的LCD用的TFT陣列板的布圖；以及圖18是沿線XVIII-XVIII’剖開的圖17所示的TFT陣列板的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下參見顯示本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的附圖更充分地描述本發(fā)明。
為了更清楚，附圖中的層厚度和區(qū)域都放大了。相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。應(yīng)了解，當(dāng)說例如層、區(qū)域或襯底的元件是“在其它元件上”時(shí)，可以是這些元件直接在其他元件上或中間元件也可以存在。相反，當(dāng)說元件“直接在其他元件上”時(shí)，則表示沒有插入的元件。
現(xiàn)在參見附圖詳細(xì)描述按本發(fā)明實(shí)施例的LCD。
圖1是按本發(fā)明實(shí)施例的LCD的橫截面圖。圖2到5顯示按本發(fā)明的實(shí)施例的LCD的濾色片的排列。
如圖1所示，LCD包括下板100，面對(duì)下板100的上板200，和夾在下板和上板之間且包含按預(yù)定方向?qū)?zhǔn)的液晶分子的液晶層3。LCD還包括上和下偏光鏡12和22，上和下補(bǔ)償膜13和23，和背光單元350。加電場(chǎng)時(shí)液晶分子取向變化。透光率隨液晶分子取向變化。
下板100包括優(yōu)選地用例如玻璃的透明絕緣材料構(gòu)成的下襯底110，下襯底110上形成的多個(gè)薄膜晶體管(TFT)，和連接到TFT并優(yōu)選地用例如氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)的透明導(dǎo)電材料構(gòu)成的多個(gè)像素電極190。每個(gè)TFT轉(zhuǎn)換加到像素電極190的數(shù)據(jù)電壓。
下補(bǔ)償膜13和下偏光鏡12貼附到下襯底110的外表面上。下補(bǔ)償膜13有雙軸性或單軸性。可以省略下補(bǔ)償膜13。
上板200包括優(yōu)選地用例如玻璃的透明絕緣材料構(gòu)成的上襯底210，限定按矩陣排列的多個(gè)像素區(qū)的黑矩陣220，形成在由黑矩陣220限定的像素區(qū)中的多個(gè)紅、綠、藍(lán)色濾色片230R、230G和230B，和優(yōu)選地用例如ITO和IZO的透明導(dǎo)電材料構(gòu)成的公共電極270。
順序排列紅、綠、藍(lán)色濾色片230R、230G和230B。沒有任何紅、綠、藍(lán)色濾色片230R、230G和230B的像素區(qū)表示白色像素區(qū)W，它同等地阻擋或通過入射光的全部分量。由于白色像素區(qū)W沒有濾色片，所以，在白色像素區(qū)W上的濾色片板200的內(nèi)表面高度小于其他R、G、B像素區(qū)上的濾色片板200的內(nèi)表面高度，在白色像素區(qū)W上的顯示單元間隙大于其他像素區(qū)上的顯示單元間隙。
本說明書中，技術(shù)術(shù)語“像素”是指用于顯示圖像的基本功能元件，它包括像素電極190，對(duì)著像素電極1 90的公共電極270的一部分，像素電極190與公共電極270的相應(yīng)部分之間的液晶層3的一部分，TFT，和濾色片230R、230G或230B。此外，術(shù)語“像素區(qū)”是指像素占據(jù)的面積。但是，為了描述方便，兩個(gè)術(shù)語“像素”和“像素區(qū)”在本說明書中沒有差別地使用。
參見圖2，紅、綠、藍(lán)和白色像素區(qū)R、G、B和W的數(shù)量相同。按行方向順序排列紅、綠、藍(lán)和白色像素區(qū)R、G、B和W。每個(gè)藍(lán)色像素區(qū)B和白色像素區(qū)W的大小是每個(gè)紅色像素區(qū)R和綠色像素區(qū)G的一半。因此一個(gè)藍(lán)色像素區(qū)B和一個(gè)白色像素區(qū)W之和與一個(gè)紅色像素區(qū)R或一個(gè)綠色像素區(qū)G大致相同。
參見圖3，包括相同像素的2×3像素陣列形成作為圖像基本元件的點(diǎn)。第一像素行包括順序排列的紅、藍(lán)和綠像素，第二像素行包括順序排列的綠、白和紅像素。
圖4所示的像素排列與圖3所示的像素排列相同，只是藍(lán)色像素B擴(kuò)大了，而白色像素W縮小了。
圖5所示的像素排列與圖3所示的像素排列相同，只是包圍白色像素W的黑矩陣BW的部分?jǐn)U大了，以具有比其他部分寬的寬度，其設(shè)置來隱蔽由于高度不同而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)位移(disclination)線。
上補(bǔ)償膜23和上偏光鏡22貼附到上襯底210的外表面上。上補(bǔ)償膜23有雙軸性或單軸性。可以省略上補(bǔ)償膜23。
背光單元350放在下偏光鏡12的背面。背光單元350設(shè)置有包括冷陰極管的光源351和導(dǎo)光板352。
本實(shí)施例中，由于一個(gè)點(diǎn)包括紅、綠、藍(lán)和白色像素，所以，不增大點(diǎn)的總面積就能提高光學(xué)效率。
假設(shè)通過下偏光鏡12的光量為1。
就包括紅、綠和藍(lán)像素的3個(gè)像素的點(diǎn)而言，每個(gè)像素的面積是點(diǎn)的總面積的1/3。由于濾色片的透光率是1/3，所以，點(diǎn)的總透光率等于1/3×1/3+1/3×1/3+1/3×1/3＝1/3≈33.3％。
就圖2所示的點(diǎn)而言，每個(gè)紅和綠像素的面積是總面積的1/3，而每個(gè)藍(lán)和白色像素的面積是總面積的1/6。由于白色像素的透光率是1，而其它像素的透光率是1/3，所以，點(diǎn)的總透光率等于1/3×1/3+1/3×1/3+1/6×1/3+1/6×1＝4/9≈44.4％。因而與現(xiàn)有3色LCD比，亮度增大至約1.5倍。
盡管藍(lán)色像素的面積小于紅色或綠色像素的面積，但是，與紅光和綠光相比人們對(duì)藍(lán)色光量變化不太敏感，因此面積減小對(duì)圖像質(zhì)量的影響較小。
但是，藍(lán)色像素面積減小會(huì)使圖像稍微變壞，即，使圖像略帶黃色。
為了克服該缺點(diǎn)，光源351發(fā)射的光藍(lán)色分量增大，以防止出現(xiàn)略帶黃色的圖像。
光源351發(fā)射的光有顏色坐標(biāo)(x，y)，其中x的范圍是約0.31至約0.34，y的范圍是約0.32至約0.35。這種光比現(xiàn)有LCD背光光源發(fā)射的光包含更多的藍(lán)光分量。要獲得這樣的光源，在光源351中包含的發(fā)藍(lán)色光的材料應(yīng)增加預(yù)定量。
圖6是顯示按本發(fā)明實(shí)施例的光源的示例性光譜的曲線。與用“藍(lán)1”表示的現(xiàn)有光源的光譜曲線相比，用“藍(lán)1.09”和“藍(lán)1.18”表示的曲線顯示出約440-470nm范圍波長(zhǎng)下增大的峰值，該范圍表示藍(lán)光，以及約620-650nm范圍波長(zhǎng)下減小的峰值，該范圍表示紅光。
同時(shí)，由于白色像素W沒有濾色片，所以從光源531來的白色像素W的光輸出可以看到是帶藍(lán)色。然而，白色像素W的使入射光發(fā)黃的更大的單元盒間隙防止了光發(fā)藍(lán)。
圖7和8是用于根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的濾色片陣列板的剖視圖。
參見圖7，濾色片陣列板200包括透明絕緣襯底210，形成在絕緣襯底210上有多個(gè)限定像素區(qū)的小孔的黑矩陣220，各個(gè)像素區(qū)中形成的多個(gè)紅、綠、藍(lán)和透明濾色片230R、230G、230B和230W，形成在濾色片230R、230G、230B和230W上的涂層250，和形成在涂層250上的公共電極270。透明濾色片230W優(yōu)選地包含透明有機(jī)材料，例如無顏料的光敏材料。
圖8所示的濾色片陣列板200不包括透明的濾色片。取而代之地，涂層250在白色像素區(qū)W中的部分的厚度比它的其他部分的厚度厚，造成表面的高度差等于或小于0.2μm。因此，所有像素的顯示單元間隙幾乎一致，與圖7所示濾色片陣列板200相比，由于省去了形成透明的濾色片230W的步驟，所以，可以用較簡(jiǎn)單的工藝制造濾色片陣列板200。
圖7和8所示的濾色片陣列板200通過設(shè)置透明的濾色片230W，或通過增加白色像素W處的涂層250的厚度，從而減小了白色像素W與其他像素區(qū)R、G和B之間的臺(tái)階差。
臺(tái)階差減小和一致的顯示單元間隙防止了白色像素區(qū)W出現(xiàn)黃色光和在臺(tái)階處出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)位移線。
優(yōu)選地，顯示單元間隙或液晶層的厚度等于約3.7μm，濾色片的厚度約為1.5至1.6μm。
圖9是響應(yīng)時(shí)間與LCD的顯示單元間隙的函數(shù)關(guān)系曲線。
圖9中“on”表示導(dǎo)通響應(yīng)時(shí)間，“off”表示截止響應(yīng)時(shí)間。
如圖9所示，隨著顯示單元間隙增大響應(yīng)時(shí)間減小。當(dāng)顯示單元間隙達(dá)到3.7μm時(shí)，響應(yīng)時(shí)間為最小值。隨著顯示單元間隙遠(yuǎn)離3.7μm，響應(yīng)時(shí)間再次增大。
圖10是按本發(fā)明另一實(shí)施例的LCD的剖視圖。
參見圖10，按本實(shí)施例的LCD包括TFT陣列板，濾色片陣列板200和夾在它們之間的液晶層3。
濾色片陣列板200包括優(yōu)選地由例如玻璃的透明絕緣材料制成的上板210，上板210上形成的限定按矩陣排列的多個(gè)像素區(qū)的黑矩陣220，基本位于像素區(qū)中的多個(gè)紅、綠和藍(lán)色濾色片230R、230G和230B，在濾色片230R、230G和230B上形成的涂層250，和優(yōu)選地用例如ITO和IZO的透明導(dǎo)電材料構(gòu)成的且有多個(gè)切口(cutout)271的公共電極270。
順序排列紅、綠和藍(lán)濾色片230R、230G和230B。沒有紅、綠和藍(lán)濾色片230R、230G和230B中的任何一個(gè)的像素區(qū)表示白色像素區(qū)W，它等同地阻擋或通過入射光的所有分量。由于白色像素區(qū)W沒有濾色片，所以白色像素區(qū)W上的濾色片板200的內(nèi)表面形成盆形構(gòu)造(basin)。
TFT陣列板100包括絕緣襯底110上形成的多個(gè)柵極電極123，柵極電極123上形成的柵極絕緣層140，與柵極電極123相對(duì)的在柵極絕緣層140上形成的優(yōu)選地用非晶硅構(gòu)成的多個(gè)半導(dǎo)體154，半導(dǎo)體154上形成的多個(gè)歐姆接觸層163和165，分別形成在歐姆接觸層163和165上的多個(gè)源和漏電極173和175，覆蓋源和漏電極173和175并有露出漏電極175的多個(gè)接觸孔181的保護(hù)層180，和通過接觸孔181連接到漏電極175并有多個(gè)切口191的多個(gè)像素電極。TFT陣列板100上還設(shè)置有連接到柵極電極123的用于向其輸送掃描信號(hào)的多根柵線(沒畫)，和連接到源電極173用于向其輸送數(shù)據(jù)信號(hào)的多根數(shù)據(jù)線(沒畫)。
保護(hù)層180的表面在白色像素W凸出而形成凸臺(tái)。
濾色片陣列板的盆形結(jié)構(gòu)與TFT陣列板的凸臺(tái)彼此相對(duì)，使白色像素區(qū)W與其他像素有大致相同的顯示單元間隙。
通過利用有半透明區(qū)以及透明區(qū)和不透明區(qū)的光掩模的光刻，形成上述的保護(hù)層180。淀積保護(hù)層180并在其上覆蓋光致抗蝕劑膜后，對(duì)準(zhǔn)光掩模，使透明區(qū)和不透明區(qū)面對(duì)接觸孔181和白色像素區(qū)W，而半透明區(qū)面對(duì)其余的區(qū)域。曝光和顯影后，除去光致抗蝕劑膜在接觸孔180上的部分以露出保護(hù)層180的一部分，留下白色像素區(qū)W上的部分，其他部分的厚度減小。通過用光致抗蝕劑膜作為蝕刻掩模進(jìn)行蝕刻來形成接觸孔181，且灰化光致抗蝕劑膜，使得除去厚度減小的光致抗蝕劑膜部分，露出保護(hù)層180的一部分。因此，只留下在白色像素區(qū)W上的光致抗蝕劑膜部分。用光致抗蝕劑膜作為蝕刻掩?？涛g保護(hù)層180，使得減薄保護(hù)層180的露出部分，以在白色像素區(qū)W上形成凸臺(tái)。
同時(shí)，TFT陣列板100的制造中引入多個(gè)光刻步驟，且對(duì)有半透明區(qū)以及透明區(qū)和不透明區(qū)的光掩模的利用減少了光刻步驟的數(shù)量。用光致抗蝕劑膜可構(gòu)成有不同圖形的若干層，該光致抗蝕劑膜具有利用光掩模制成的與位置相關(guān)的厚度。例如，用這種光致抗蝕劑膜形成半導(dǎo)體154、歐姆接觸層163和165、以及源電極163和漏電極165，因此，與用只有透明區(qū)和不透明區(qū)的光掩模的情況相比，可以用較少的掩模制成TFT陣列板100。這種情況下，源電極163和漏電極165，和歐姆接觸層有基本相同的平面形狀，半導(dǎo)體154除溝道區(qū)外與源電極163和漏電極165有基本相同的平面形狀。
TFT陣列板100和濾色片陣列板200對(duì)準(zhǔn)以進(jìn)行裝配。然后，液晶材料3被注入TFT陣列板100和濾色片陣列板200之間的間隙并被垂直排列。代表液晶層3的在像素中的部分的像素區(qū)通過像素電極190和公共電極270的切口191和271分割成多個(gè)疇。這些疇在加電場(chǎng)的情況下根據(jù)其中液晶分子的傾斜方向分成4類。多種疇可以提供寬的視角。
圖11到13顯示出按本發(fā)明另一實(shí)施例的像素排列。
參見圖11到13，按本實(shí)施例的LCD包括類似PenTile Matrix排列的紅、藍(lán)和綠像素R、B和G，以及鄰近藍(lán)色像素B的白色像素W。
為便于描述，規(guī)定像素組包括彼此相鄰的藍(lán)和白像素B和W，一對(duì)橫跨藍(lán)和白像素B和W彼此斜對(duì)的紅像素R，一對(duì)橫跨藍(lán)和白像素B和W彼此斜對(duì)的并與紅像素R相鄰的綠像素G。然后，重復(fù)這種像素組的排列獲得圖11到13的像素排列。注意，在列方向上或行方向上相鄰的兩組像素中的藍(lán)像素B和白像素W的相對(duì)位置相反。
圖11所示的藍(lán)像素B和白像素W是矩形，同紅像素R和綠像素G一樣，且在列方向上排列而形成分開的列。
或者，圖12和13所示的藍(lán)像素B和白像素W是等腰三角形，一對(duì)藍(lán)像素B和白像素W使其底邊相對(duì)，形成菱形。圖12所示的藍(lán)像素B和白像素W按列方向排列，而圖13所示的藍(lán)像素B和白像素W按行方向排列。因此，圖12所示的藍(lán)像素B和白像素W之間的邊界線與像素行之間的邊界線匹配，而圖13所示的藍(lán)像素B和白像素W之間的邊界線與像素列之間的邊界線匹配。
參見圖11和12，在行方向上相鄰的兩組像素中的藍(lán)像素B和白像素W的相對(duì)位置相反。但是，參見圖13，在列方向相鄰的兩組像素中的藍(lán)像素B和白像素W的相對(duì)位置相反。
在這種排列中，相鄰兩列的紅像素R位于不同的行中，而相鄰行中的紅像素R位于不同的列中。同樣，相鄰兩列中的綠像素G位于不同的行中，而相鄰行中的綠像素G位于不同的列中。此外，行方向中的相鄰兩組中的藍(lán)像素B或白像素W位于不同的行中，如圖11和12所示；或者，列方向中的相鄰兩組中的藍(lán)像素B或白像素W位于不同的列中，如圖13所示。因此，同色的像素，特別是藍(lán)色像素沿列方向和行方向按鋸齒形排列。
按這些實(shí)施例的LCD從例如圖像控制器的外部數(shù)據(jù)源接收RGB圖像數(shù)據(jù)，并提取白色像素W的圖像數(shù)據(jù)以驅(qū)動(dòng)4色像素。
顯示圖像的點(diǎn)優(yōu)選地包括上述的像素組，該像素組包括一對(duì)藍(lán)像素B和白像素W，一對(duì)紅色像素R和一對(duì)綠色像素G。
但是，繪圖時(shí)，點(diǎn)可以包括列中的一對(duì)藍(lán)像素B和白像素W，以及一對(duì)紅色和綠色像素。
任何情況下，這些像素排列防止了現(xiàn)有LCD中產(chǎn)生的垂直線圖形，該現(xiàn)有LCD中諸如藍(lán)色像素的同色像素按列方向排列，且清晰度不夠高。因此，有PenTile Matrix像素排列的LCD能提高圖像質(zhì)量。
圖14是顯示有圖11所示像素排列的LCD的可見度的圖片。如圖14所示，沒有可識(shí)別的垂直線圖形。
以下參見圖15到18描述有圖11和12所示像素排列的LCD用的示例性TFT陣列板。
圖15和17是按本發(fā)明實(shí)施例的LCD用的TFT陣列板的布圖，圖16和18分別是沿線XVI-XVI’和XVIII-XVIII’剖開的圖15和17所示的TFT陣列板的剖視圖。
參見圖12，按這些實(shí)施例的LCD包括在行和列方向上排列的多個(gè)紅、綠、藍(lán)和白色像素R、G、B和W。
如圖所示，柵極布線形成在透明絕緣襯底110上。柵極布線包括大致按行方向延伸的多根柵線121和連接到柵線121的多個(gè)柵極電極123。每根柵線121的端部125加寬以與外部電路連接。
柵極布線優(yōu)選地用有低電阻率的金屬，例如，鋁，銀等構(gòu)成。
在包括柵極布線的襯底的整個(gè)表面上形成柵極絕緣層140。
在柵極絕緣層140上形成優(yōu)選地用非晶硅構(gòu)成的多個(gè)半導(dǎo)體島154，在半導(dǎo)體島154上形成優(yōu)選地用硅化物或n型雜質(zhì)重度摻雜的非晶硅構(gòu)成的多個(gè)歐姆接觸層163和165。
在歐姆接觸層163和165以及柵極絕緣層140上形成優(yōu)選地用有低電阻率的金屬，例如鋁、銀等構(gòu)成的數(shù)據(jù)布線。
數(shù)據(jù)布線包括大致在列方向延伸并與柵線121交叉以限定多個(gè)像素區(qū)的多根數(shù)據(jù)線171、作為數(shù)據(jù)線171的分支并延伸到歐姆接觸層163上的多個(gè)源電極173、以及與源極電極173分開的且形成在歐姆接觸層165上關(guān)于柵極電極123而與源極電極173相對(duì)的多個(gè)漏電極175。每根數(shù)據(jù)線171的端部179加寬以與外電路連接。
在數(shù)據(jù)布線和沒有被數(shù)據(jù)布線覆蓋的半導(dǎo)體島154的露出部分上形成鈍化層180。鈍化層180有分別露出漏電極175和數(shù)據(jù)線171的端部179的多個(gè)接觸孔185和189。鈍化層180和柵極絕緣層140有露出柵線121的端部125的多個(gè)接觸孔182。
鈍化層180上形成多個(gè)像素電極190和多個(gè)輔助接點(diǎn)(contactassistant)95和97。像素電極190通過接觸孔185和187分別連接到漏電極175和存儲(chǔ)電極177，輔助接點(diǎn)95和97分別通過接觸孔182和189連接到柵線121的露出端125和數(shù)據(jù)線171的露出端179。優(yōu)選地用例如ITO(氧化銦錫)或IZO(氧化銦鋅)的透明材料構(gòu)成像素電極190和輔助接點(diǎn)95和97。
柵極電極123，源電極173和漏電極175以及半導(dǎo)體島154形成TFT。
參見圖15和16，每個(gè)像素R、G、B和W具有與圖11所示相同的矩形，而且柵線121、柵極電極123、數(shù)據(jù)線171、以及源電極173和漏電極175的排列也是一致的。數(shù)據(jù)布線還包括覆蓋在柵線121的擴(kuò)展部分上的多個(gè)存儲(chǔ)導(dǎo)體177，鈍化層180還包括用于連接像素電極190和存儲(chǔ)電極177的多個(gè)接觸孔187。每根柵線121有覆蓋在存儲(chǔ)電極177上的多個(gè)擴(kuò)展部分，以形成存儲(chǔ)電容器。
參見圖17和18，像素R、G、B和W的像素電極190的形狀與圖12所示的相應(yīng)的像素的形狀類似。在襯底110上形成與柵線121大致平行延伸的且采用與柵極布線相同的材料構(gòu)成的多根存儲(chǔ)線131。柵線121和存儲(chǔ)線131位于像素行的邊界附近，像素電極190和TFT關(guān)于存儲(chǔ)線131對(duì)稱排列。存儲(chǔ)線131與相鄰的像素電極190交疊，以形成多個(gè)存儲(chǔ)電容器。
參見圖15到18，像素電極190與柵線121和數(shù)據(jù)線171交疊，以提供大的開口率。
以上盡管詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)了解，在本發(fā)明原理的基礎(chǔ)上還會(huì)有許多變化或改進(jìn)，這些變化或改進(jìn)都屬于后附的權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包括液晶顯示板組件，包括多個(gè)紅、綠、藍(lán)和白色像素區(qū)；以及背光單元，位于液晶顯示板組件的側(cè)邊，其中，背光單元發(fā)射的光有顏色坐標(biāo)(x，y)，其中x的范圍是約0.31至約0.34，y的范圍是約0.32至約0.35。
2.按權(quán)利要求1的液晶顯示器，其中，藍(lán)色像素區(qū)的面積小于紅色和綠色像素區(qū)的面積。
3.按權(quán)利要求2的液晶顯示器，其中，液晶顯示板組件包括第一絕緣襯底；第一絕緣襯底上形成的多個(gè)薄膜晶體管；第一絕緣襯底上形成的并連接到薄膜晶體管的多個(gè)像素電極；面對(duì)第一絕緣襯底的第二絕緣襯底；第二絕緣襯底上形成的并限定像素區(qū)的黑矩陣；分別基本上形成在紅、綠、藍(lán)色像素區(qū)中的紅、綠、藍(lán)色濾色片；形成在濾色片上的公共電極；以及夾在第一絕緣襯底與第二絕緣襯底之間的液晶層。
4.按權(quán)利要求3的液晶顯示器，其中，白色像素區(qū)的面積小于紅色像素區(qū)和綠色像素區(qū)的面積。
5.按權(quán)利要求4的液晶顯示器，其中，藍(lán)色像素區(qū)和白色像素區(qū)的總面積基本上等于紅色像素區(qū)和綠色像素區(qū)中任何一個(gè)的面積。
6.按權(quán)利要求4的液晶顯示器，其中，白色像素區(qū)附近的黑矩陣的寬度比其他像素區(qū)附近的黑矩陣的寬度寬。
7.一種用于液晶顯示器的濾色片陣列板，包括絕緣襯底；絕緣襯底上形成的并限定紅、綠、藍(lán)和白色像素區(qū)的黑矩陣；分別基本上形成在紅、綠、藍(lán)色像素區(qū)中且包括紅、綠、藍(lán)顏料的紅、綠、藍(lán)色有機(jī)濾色片；基本形成在白色像素區(qū)中的透明有機(jī)濾色片；以及形成在有機(jī)濾色片上的公共電極。
8.按權(quán)利要求7的濾色片陣列板，還包括位于有機(jī)濾色片與公共電極之間的涂層。
9.按權(quán)利要求8的濾色片陣列板，其中，透明有機(jī)濾色片包括與涂層相同的材料。
10.按權(quán)利要求7的濾色片陣列板，其中，涂層的表面高度基本一致。
11.一種液晶顯示器，包括第一絕緣襯底；第一絕緣襯底上形成的多個(gè)薄膜晶體管；薄膜晶體管上形成的且有凸臺(tái)的保護(hù)層；保護(hù)層上形成的并連接到薄膜晶體管的多個(gè)像素電極；面對(duì)第一絕緣襯底的第二絕緣襯底；第二絕緣襯底上形成的并限定紅、綠、藍(lán)和白像素區(qū)的黑矩陣；分別基本上形成在紅、綠和藍(lán)色像素區(qū)中的紅、綠和藍(lán)色濾色片；形成在濾色片上的公共電極；以及夾在第一絕緣襯底與第二絕緣襯底之間的液晶層，其中，公共電極的高度在白色像素區(qū)中比在紅、綠和藍(lán)色像素區(qū)中小，保護(hù)層中的凸臺(tái)面對(duì)白色像素區(qū)。
12.按權(quán)利要求11的液晶顯示器，其中，公共電極與保護(hù)層表面之間的距離基本一致。
13.按權(quán)利要求11的液晶顯示器，其中，像素電極和公共電極有切口。
14.一種液晶顯示器，包括多組像素的陣列，每組像素包括彼此相鄰的藍(lán)色像素和白色像素，橫跨藍(lán)色像素和白色像素彼此斜對(duì)的一對(duì)紅色像素，橫跨藍(lán)色像素和白色像素彼此斜對(duì)并與紅色像素相鄰的一對(duì)綠色像素，每個(gè)像素包括像素電極和薄膜晶體管；按行方向延伸的用于輸送柵極信號(hào)到像素的多根柵線；以及按列方向延伸的用于輸送數(shù)據(jù)信號(hào)到像素的多根數(shù)據(jù)線。
15.按權(quán)利要求14的液晶顯示器，其中，在列方向或在行方向上相鄰兩組像素中的藍(lán)色像素和白色像素的相對(duì)位置相反。
16.按權(quán)利要求14的液晶顯示器，其中，像素為矩形形狀，藍(lán)色像素和白色像素按列方向排列而形成分開的列。
17.按權(quán)利要求14的液晶顯示器，其中，藍(lán)色像素和白色像素具有三角形形狀，以形成菱形。
18.按權(quán)利要求17的液晶顯示器，其中，藍(lán)色像素和白色像素之間的邊界線按行方向或列方向延伸。
19.按權(quán)利要求14的液晶顯示器，其中，相鄰兩列中的紅色像素位于不同的行中，相鄰行中的紅色像素位于不同的列中，其中，相鄰兩列中的綠色像素位于不同的行中，相鄰行中的綠像素位于不同的列中，且其中，行方向上相鄰的兩組像素中的藍(lán)色或白色像素位于不同的行中，或列方向上相鄰兩組中的藍(lán)色或白色像素位于不同的列中。
20.按權(quán)利要求14的液晶顯示器，其中，液晶顯示器通過繪圖來驅(qū)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示器及其濾色片陣列板，它包括具有多個(gè)紅、綠、藍(lán)和白色像素區(qū)的液晶顯示板組件，以及位于液晶顯示板組件側(cè)邊的背光單元。背光單元發(fā)射的光有顏色坐標(biāo)(x，y)，x的范圍是約0.31－0.34，y的范圍是約0.32－0.35。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK1484071SQ0312747
公開日2004年3月24日 申請(qǐng)日期2003年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月4日
發(fā)明者宋根圭, 崔井乂, 盧南錫, 洪雯杓, 樸哲佑 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社