專利名稱：薄膜晶體管陣列屏板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜晶體管陣列屏板(array panel)。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(LCD)是最為廣泛使用的平板顯示器之一。LCD包括兩個(gè)屏板和插置在所述兩屏板之間的液晶(LC)層。所述屏板含有諸如像素電極和公共電極的場發(fā)生電極。這樣的一個(gè)LCD提供在一個(gè)屏板上按矩陣排列的多個(gè)像素電極和覆蓋另一屏板的整個(gè)表面的公共電極。LCD通過向場發(fā)生電極施加電壓，在LC層內(nèi)產(chǎn)生電場而顯示圖像。電場影響LC層內(nèi)LC分子的取向，由此調(diào)整入射光的偏振。
在垂直配向(VA)模式LCD中，在沒有電場的情況下，LC分子的長軸垂直于所述屏板。這種類型的顯示器具有高對(duì)比度系數(shù)。
已經(jīng)開發(fā)出了PVA(構(gòu)圖垂直配向)模式LCD、IPS(平面內(nèi)切換(in-planeswitching))模式LCD和PLS(面到線切換(plane to line switching))模式LCD來獲得更寬的視角，所述PVA型LCD實(shí)際上是一種改進(jìn)的VA模式LCD，其向場發(fā)生電極添加了切口(cutout)。
但是，PLS模式和IPS模式LCD具有偏離像素(off-pixel)缺陷。由于在同一基板上形成公共電極和像素電極，因此，它們經(jīng)常相互短路，從而引起像素錯(cuò)誤地顯示黑色。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例，提供了一種薄膜晶體管陣列屏板，包括基板；形成于所述基板上的多個(gè)柵極線；形成于所述基板上并由透明材料構(gòu)成的多個(gè)公共電極；與所述柵極線交叉的多個(gè)數(shù)據(jù)線；連接至所述數(shù)據(jù)線和所述柵極線的多個(gè)薄膜晶體管；以及連接至所述薄膜晶體管并與所述公共電極交疊的多個(gè)像素電極，其中，所述像素電極至少包括彼此隔開的第一和第二子像素電極。
在本發(fā)明的示范性實(shí)施例中，所述薄膜晶體管包括分別連接至第一和第二子像素電極的第一和第二漏電極。所述第一和第二子像素電極包括多個(gè)具有平行布置的分支電極。
所述公共電極在所述分支電極之間可以具有連續(xù)表面。所述第一和第二子像素電極的所述分支電極可以設(shè)置在不同區(qū)域內(nèi)。所述第一和第二子像素電極可以設(shè)置在所述柵極線的兩側(cè)。所述第一和第二子像素電極的分支電極可以相互交替布置。所述第一和第二子像素電極的分支電極可以相對(duì)于所述柵極線或數(shù)據(jù)線彎曲，并且，它們可以相對(duì)于平行于所述柵極線的公共電極的中線具有反演對(duì)稱性(inverse symmetry)。
所述薄膜晶體管陣列屏板還可以包括多個(gè)連接公共電極的公共電極線。


通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例，本發(fā)明將變得更加顯而易見，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的LCD的方框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的LCD的像素的電路圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的LCD的TFT陣列屏板的布局圖；圖4、圖5和圖6分別是沿IV-IV、V-V和VI-VI線得到的圖3所示的TFT陣列屏板的截面圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施例的液晶顯示器(LCD)TFT陣列屏板的電極的布局圖；圖8是沿圖7的VIII-VIII線得到的截面圖，其示出了上下兩屏板以及所述兩屏板之間的電力線；圖9是說明在本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例中液晶分子的扭轉(zhuǎn)角(twistangle)的電極布局圖；圖10是說明根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施例液晶分子的扭轉(zhuǎn)角隨著水平位置的改變而變化的曲線圖；圖11是說明根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施例液晶分子的扭轉(zhuǎn)角隨著高度的改變而變化的曲線圖；圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例液晶分子的傾角的變化；圖13是說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例液晶分子的傾角隨著高度的改變而變化的曲線圖；圖14是說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例液晶分子的傾角隨著水平位置的改變而變化的曲線圖；圖15到圖18是根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施例的LCD的TFT陣列屏板的布局圖；以及圖19到圖22是根據(jù)本發(fā)明又一示范性實(shí)施例的LCD的TFT陣列屏板的布局圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參考附圖對(duì)本發(fā)明的示范性實(shí)施例子以詳細(xì)描述。在附圖中，為了清晰起見夸大了層、膜和區(qū)域的厚度。在附圖中采用類似的附圖標(biāo)記表示類似的元件。
當(dāng)稱一元件，例如層、膜、區(qū)域或基板在另一元件“上”時(shí)，它可能直接在另一元件上，或者也可能存在中間元件。相反，在稱一元件直接位于另一元件上時(shí)，不存在中間元件。
將參考圖1和圖2對(duì)包括根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的薄膜晶體管陣列屏板的液晶顯示器進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的LCD的方框圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的LCD的像素的電路圖。
參考圖1，根據(jù)示范性實(shí)施例的LCD包括液晶(LC)屏板組件300、與所述屏板組件300耦合的柵極驅(qū)動(dòng)器400和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500、與所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500耦合的灰度(gray)電壓發(fā)生器800以及控制上述元件的信號(hào)控制器600。
屏板組件300包括多個(gè)信號(hào)線G1-Gn和D1-Dm，以及連接至所述信號(hào)線G1-Gn和D1-Dm的、基本按矩陣排列的多個(gè)像素。在圖2所示的結(jié)構(gòu)圖中，屏板組件300包括彼此相對(duì)的下部屏板和上部屏板100和200，以及插置在屏板100和200之間的LC層3。
信號(hào)線包括多個(gè)用于傳輸柵極信號(hào)(下文也稱為“掃描信號(hào)”)的柵極線G1-Gn和多個(gè)用于傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)線D1-Dm。柵極線G1-Gn基本沿行方向延伸，并且基本相互平行，而數(shù)據(jù)線D1-Dm基本沿列方向延伸，并且基本相互平行。
參考圖2，每一個(gè)像素，例如連接至第i個(gè)柵極線Gi(i＝1，2，…，n)和第j個(gè)數(shù)據(jù)線Dj(j＝1，2，…，m)的像素，包括連接至信號(hào)線Gi和Dj的開關(guān)元件Q，以及連接至開關(guān)元件Q的LC電容器CLC和存儲(chǔ)電容器CST。可以省略存儲(chǔ)電容器CST。
開關(guān)元件Q設(shè)置在下屏板100上，并具有三個(gè)端子，即連接至柵極線Gi的控制端子、連接至數(shù)據(jù)線Dj的輸入端子以及連接至LC電容器CLC和存儲(chǔ)電容器CST的輸出端子。LC電容器CLC包括設(shè)置在下屏板100上的作為兩個(gè)端子的像素電極191和公共電極131。LC層3設(shè)置在兩個(gè)電極191和131之間，起著LC電容器CLC的介質(zhì)的作用。像素電極191連接至開關(guān)元件Q。公共電極131整個(gè)形成于下屏板100上，并被供以公共電壓Vcom。
存儲(chǔ)電容器CST是LC電容器CLC的輔助電容器。存儲(chǔ)電容器CST包括像素電極191和公共電極131，公共電極131設(shè)置于下屏板100上并通過絕緣體與像素電極191交疊。
像素電極191包括彼此隔開的第一像素電極1911和第二像素電極1912。存儲(chǔ)電容器CST和LC電容器CLC分別包括并聯(lián)的第一和第二存儲(chǔ)電容器CST1和CST2，以及并聯(lián)的第一和第二LC電容器CLC1和CLC2。
對(duì)于彩色顯示器而言，每一像素單獨(dú)顯示一種原色(即空間劃分)或每一像素按順序輪流顯示所有的原色(時(shí)間劃分)，從而將所述原色的空間或時(shí)間和識(shí)別為預(yù)期顏色。一組原色的例子包括紅色、綠色和藍(lán)色。圖2示出了一種空間劃分的例子，其中，每一像素包括位于與像素電極191相對(duì)的上屏板200的一區(qū)域內(nèi)的，顯示所述原色中的一種的濾色器230。或者，濾色器230設(shè)置在下屏板100的像素電極191上面或下面。
一個(gè)或多個(gè)偏振器(未示出)附著于屏板組件300上。
再次參考圖1，灰度電壓發(fā)生器800產(chǎn)生兩組與像素的透射率相關(guān)的多個(gè)參考灰度電壓。一組中的參考灰度電壓相對(duì)于公共電壓Vcom具有正極性，另一組中的參考灰度電壓相對(duì)于公共電壓Vcom具有負(fù)極性。
柵極驅(qū)動(dòng)器400連接至屏板組件300的柵極線G1-Gn，并綜合(synthesize)柵極開啟電壓Von和柵極關(guān)閉電壓Voff，以產(chǎn)生用于施加到柵極線G1-Gn上的柵極信號(hào)。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500連接至屏板組件300的數(shù)據(jù)線D1-Dm并將從灰度電壓發(fā)生器800提供的灰度電壓中選出的數(shù)據(jù)信號(hào)施加到數(shù)據(jù)線D1-Dm上。但是，當(dāng)灰度電壓發(fā)生器800只產(chǎn)生一些參考灰度電壓而不是所有灰度電壓時(shí)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500可以劃分所述參考灰度電壓，以生成所有的灰度電壓，并在所述灰度電壓中選擇數(shù)據(jù)信號(hào)。
信號(hào)控制器600控制柵極驅(qū)動(dòng)器400、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500等。
每一驅(qū)動(dòng)器件400、500、600和800可以包括至少一個(gè)安裝在LC屏板組件300上或安裝在附著于屏板組件300的帶載封裝(TCP)型軟性印刷電路(FPC)膜上的集成電路(IC)芯片。所述驅(qū)動(dòng)器件400、500、600和800中的至少一個(gè)可以連同信號(hào)線G1-Gn和D1-Dm以及開關(guān)元件Q一起集成到屏板組件300當(dāng)中。或者，可以將所有的驅(qū)動(dòng)器件400、500、600和800集成到單個(gè)IC芯片當(dāng)中。
向信號(hào)控制器600提供圖像信號(hào)R、G和B，以及來自外部圖形控制器(未示出)的，用于控制其顯示的輸入控制信號(hào)，例如垂直同步信號(hào)Vsync、水平同步信號(hào)Hsync、主時(shí)鐘信號(hào)MCLK和數(shù)據(jù)起動(dòng)信號(hào)(enable signal)DE。
在生成柵極控制信號(hào)CONT1和數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2，并在輸入控制信號(hào)的基礎(chǔ)上，對(duì)圖像信號(hào)R、G、B進(jìn)行處理，以確保它們適于屏板組件300的運(yùn)行之后，信號(hào)控制器600向柵極驅(qū)動(dòng)器400提供柵極控制信號(hào)CONT1，向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500提供修改的圖像數(shù)據(jù)DAT和數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2。
柵極控制信號(hào)CONT1包括用于指示掃描開始的掃描起始信號(hào)，和至少一個(gè)用于控制柵極開啟電壓Von的輸出時(shí)間的時(shí)鐘信號(hào)。所述柵極控制信號(hào)CONT1還可以包括用于界定柵極開啟電壓Von的持續(xù)時(shí)間的輸出起動(dòng)信號(hào)OE。
數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2包括用于針對(duì)一組像素通知圖像數(shù)據(jù)DAT的數(shù)據(jù)傳輸開始的水平同步起始信號(hào)STH、用于指示向數(shù)據(jù)線D1-Dm施加數(shù)據(jù)電壓的加載信號(hào)LOAD以及數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)HCLK。數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2還可以包括用于反轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)電壓的極性(相對(duì)于公共電壓Vcom)的反轉(zhuǎn)信號(hào)RVS。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500從信號(hào)控制器600接收針對(duì)像素行的圖像數(shù)據(jù)DAT包(packet)，并將所述包轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)電壓。響應(yīng)來自信號(hào)控制器600的數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2，從灰度電壓發(fā)生器800提供的灰度電壓中選出數(shù)據(jù)電壓。
響應(yīng)于來自信號(hào)控制器600的柵極控制信號(hào)CONT1，柵極驅(qū)動(dòng)器400向柵極線G1-Gn施加?xùn)艠O開啟電壓Von。由于每一柵極線G1-Gn連接至對(duì)應(yīng)像素行的開關(guān)元件Q，因此，所述每一柵極線G1-Gn開啟連接至其上的開關(guān)元件。因而，通過開關(guān)元件Q將施加到數(shù)據(jù)線D1-Dm上的數(shù)據(jù)電壓提供給某一行的像素。
數(shù)據(jù)電壓和公共電壓Vcom之間差值被表示為跨越LC電容器CLC的電壓，將其稱為像素電壓。LC電容器CLC中的LC分子具有取決于像素電壓的幅度的取向，所述分子取向確定穿過LC層3的光的偏振。偏振器(一個(gè)或多個(gè))將光偏振轉(zhuǎn)換為透光率，使得像素具有通過圖像信號(hào)DAT的灰度表示的亮度。
像素電極191通過開關(guān)元件Q連接至柵極線121和數(shù)據(jù)線171。將像素電極191劃分為第一和第二像素電極1911和1912。即使第一和第二像素電極1911和1912之一被短接至公共電極131，另一個(gè)也不會(huì)被短接至公共電極131，其通過開關(guān)元件Q接收數(shù)據(jù)電壓。因此，可以防止引起像素顯示黑色的偏離像素缺陷。
通過以水平周期(也稱為“1H”，等于水平同步信號(hào)Hsync、數(shù)據(jù)起動(dòng)信號(hào)DE和柵極時(shí)鐘CPV的一個(gè)周期)為單位重復(fù)這一程序，依次向所有的柵極線G1-Gn提供柵極開啟電壓Von，由此向所有的像素施加數(shù)據(jù)信號(hào)，以顯示一幀圖像。
當(dāng)前一幀結(jié)束下一幀開始時(shí)，控制向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500施加的反轉(zhuǎn)控制信號(hào)RVS，使得數(shù)據(jù)信號(hào)的極性反轉(zhuǎn)(稱其為“幀反轉(zhuǎn)”)。也可以控制反轉(zhuǎn)控制信號(hào)RVS使得在數(shù)據(jù)線內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)的極性在一幀內(nèi)周期性地反轉(zhuǎn)(例如行反轉(zhuǎn)和點(diǎn)反轉(zhuǎn)(dot inversion))，或者反轉(zhuǎn)一個(gè)包內(nèi)的數(shù)據(jù)信號(hào)的極性(例如，列反轉(zhuǎn)和點(diǎn)反轉(zhuǎn))。
將參照?qǐng)D3到圖6詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的LCD屏板組件。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的LCD的TFT陣列屏板的布局圖，圖4、圖5和圖6分別是沿IV-IV、V-V和VI-VI線得到的圖3所示的TFT陣列屏板的截面圖。
在由諸如透明玻璃的材料構(gòu)成的絕緣基板110上形成多個(gè)柵極線121、多個(gè)公共電極線125和多個(gè)公共電極131。
柵極線121基本沿橫向延伸，其彼此隔開并傳輸柵極信號(hào)。每一柵極線121包括形成多個(gè)柵電極124的多個(gè)突起和具有用于與其他層或外部驅(qū)動(dòng)電路接觸的大面積的端部129。用于產(chǎn)生柵極信號(hào)的柵極驅(qū)動(dòng)電路(未示出)可以安裝在軟性印刷電路(FPC)膜(未示出)上，軟性印刷電路膜可以貼附于基板110、直接安裝在基板110上或者與基板110集成?？梢匝由鞏艠O線121使其連接到驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路可以與基板110集成。
每一公共電極線125基本沿橫向延伸，并被供以公共電壓。公共電極線125設(shè)置于兩相鄰柵極線121的中央部分，并且由與柵極線121相同的層構(gòu)成。公共電極線可以包括至少一個(gè)阻擋光泄漏的擴(kuò)大部分(expansion)。
公共電極131連接到公共電極線125，并接收公共電壓。公共電極131為四邊形(tetragonal shape)，其在柵極線121之間設(shè)置成矩陣排列。公共電極131可以包括諸如ITO(氧化銦錫)或IZO(氧化銦鋅)的透明材料。公共電極線125可以由與公共電極131相同的層構(gòu)成。
柵極線121和公共電極線125可以由金屬Al、Ag、Cu、Mo、Cr、Ti或Ta，或者其金屬合金構(gòu)成。柵極線121可以具有多層結(jié)構(gòu)，所述多層結(jié)構(gòu)包括具有不同物理特性的兩個(gè)層。所述兩個(gè)層中的一個(gè)可以由諸如Al、Ag或Cu的低電阻金屬或其金屬合金構(gòu)成，以降低柵極線121中的信號(hào)延遲或電壓降。另一層優(yōu)選由具有良好的物理、化學(xué)特性以及與諸如氧化銦錫(ITO)或者氧化銦鋅(IZO)的其他材料之間良好的電接觸特性的材料構(gòu)成，所述材料含有金屬M(fèi)o、Cr、Ta或Ti，或者其金屬合金。例子包括下部Cr層和上部Al-Nd合金層、下部Al層和上部Mo層。但是，柵極線121可以由各種其他金屬或?qū)щ姴牧蠘?gòu)成。
此外，柵極線121和公共電極線125的側(cè)面相對(duì)于基板表面以某一角度傾斜，其傾斜角處于大約30到80度的范圍內(nèi)。
優(yōu)選由氮化硅(SiNx)構(gòu)成的柵極絕緣層140形成于柵極線121、公共電極線125和公共電極131上。柵極絕緣層140防止柵極線121和公共電極131相互短接，或者與在后涂覆的其他層短接。
在本發(fā)明的示范性實(shí)施例中，在柵極絕緣層140上形成由氫化非晶硅(簡稱“a-Si”)或多晶硅構(gòu)成的多個(gè)半導(dǎo)體154。所述多個(gè)半導(dǎo)體154中的每一個(gè)設(shè)置于柵電極124上，并且可以具有朝柵極線121伸出的多個(gè)伸展部(extension)。
在半導(dǎo)體154上形成多個(gè)歐姆接觸島163和165，歐姆接觸島163和165優(yōu)選由硅化物或以諸如磷的n型雜質(zhì)重?fù)诫s的n+氫化a-Si構(gòu)成。歐姆接觸島163和165在半導(dǎo)體154上成對(duì)設(shè)置。
半導(dǎo)體154和歐姆接觸島163和165的側(cè)面相對(duì)于基板表面以某一角度傾斜，其傾斜角處于大約30度到80度的范圍內(nèi)。
在歐姆接觸島163和165以及柵極絕緣層140上形成多個(gè)數(shù)據(jù)線171和與數(shù)據(jù)線171隔開的多個(gè)漏電極175。
用于傳輸數(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以直角相交。數(shù)據(jù)線171還與公共電極線125交叉，使得每一數(shù)據(jù)線171設(shè)置在公共電極131之間。每一數(shù)據(jù)線171包括具有與其他層或外部裝置接觸的大面積的端部179。每一數(shù)據(jù)線171包括向漏電極175突出的多個(gè)源電極173。用于產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路(未示出)可以安裝在FPC膜(未示出)上，F(xiàn)PC膜可以貼附于基板110、直接安裝在基板110上或者與基板110集成?？梢匝由鞌?shù)據(jù)線171使其連接到驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路可以與基板110集成。
漏電極175與數(shù)據(jù)線171分開，并關(guān)于柵電極124而與源電極173相對(duì)設(shè)置。每一漏電極175包括彼此隔開的第一和第二漏電極175a和175b。
柵電極124、源電極173和漏電極175與半導(dǎo)體154一起形成TFT，TFT具有形成于設(shè)置在源電極173和漏電極175之間的半導(dǎo)體154中的溝道。
數(shù)據(jù)線171和漏電極175可以由諸如Cr、Mo、Ti、Ta或其合金的難熔金屬構(gòu)成。但是，數(shù)據(jù)線171和漏電極也可以具有包括低電阻層(未示出)和接觸層(未示出)的多層結(jié)構(gòu)。例如下部Mo(Mo合金)層、中間Al(Al合金)層和上部Mo(Mo合金)層。但是，數(shù)據(jù)線171和漏電極175可以由各種其他金屬或?qū)щ姴牧蠘?gòu)成。
歐姆接觸163和165插置在下部半導(dǎo)體154和位于其上的上方數(shù)據(jù)線171和漏電極175之間，并降低其間的接觸電阻。半導(dǎo)體154的伸展部用于使表面的輪廓平滑，由此防止數(shù)據(jù)線171的斷開。半導(dǎo)體154包括一些未被數(shù)據(jù)線171和漏電極175覆蓋的暴露部分，其中，這樣的部分位于源電極173和漏電極175之間。
數(shù)據(jù)線171和漏電極175具有傾斜側(cè)面，其傾斜角處于大約30到80度的范圍內(nèi)。
鈍化層180形成于數(shù)據(jù)線171、漏電極175和半導(dǎo)體154的暴露部分上。鈍化層180可以由含有氮化硅或氧化硅的無機(jī)絕緣體、具有良好平坦度特征的感光有機(jī)材料、或者諸如a-Si:C:O和a-Si:O:F的介電常數(shù)小于4.0的低介電絕緣材料構(gòu)成，鈍化層180可以通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積(PECVD)形成。鈍化層180可以包括由無機(jī)絕緣體構(gòu)成的下層膜和由有機(jī)絕緣體構(gòu)成的上層膜，使得其具有有機(jī)絕緣體的絕緣特性，同時(shí)防止半導(dǎo)體154的暴露部分受到有機(jī)絕緣體的損害。
鈍化層180具有多個(gè)接觸孔182和185，其分別暴露數(shù)據(jù)線171的端部179以及第一和第二漏電極175a和175b。鈍化層180和柵極絕緣層140具有暴露柵極線121的端部129的多個(gè)接觸孔181。
在鈍化層180上形成優(yōu)選由諸如ITO或IZO的透明導(dǎo)體構(gòu)成的多個(gè)像素電極191、多個(gè)接觸輔助物81和82以及跨路(overpass)83。
像素電極191基本沿縱向延伸，并覆蓋公共電極131。像素電極191包括彼此隔開的第一子像素電極191a和第二子像素電極191b。
第一子像素電極191a和第二子像素電極191b分別設(shè)置在由柵極線121和數(shù)據(jù)線171包圍的區(qū)域的左側(cè)和右側(cè)。
第一子像素電極191a包括多個(gè)相互平行并在中央部分彎曲預(yù)定角度的上部和下部分支電極191a1和191a2，以及分別用于連接至上部和下部分支電極191a1和191a2的上部和下部連接192a1和192a2。像素電極191的每一上部和下部分支電極191a1和191a2基本相對(duì)于與柵極線121平行的公共電極131的中心線鏡面對(duì)稱，上部和下部連接192a1和192a2靠近相鄰的柵極線121設(shè)置。此外，第一子像素電極191a包括多個(gè)右側(cè)分支電極191a3和191a4，右側(cè)分支電極191a3和191a4平行于上部和下部分支電極191a1和191a2，并連接至上部和下部分支電極191a1和191a2的右外部。右側(cè)分支電極191a3和191a4比上部和下部分支電極191a1和191a2短，并通過與公共電極線125重疊的連接連接至上部和下部分支電極191a1和191a2。
第二子像素電極191b包括多個(gè)相互平行并在中央部分彎曲預(yù)定角度的上部和下部分支電極191b1和191b2，以及分別用于連接至上部和下部分支電極191a1和191a2的上部和下部連接192b1和192b2。第二子像素電極191b的每一上部和下部分支電極191b1和191b2基本相對(duì)于與柵極線121平行的公共電極131的中心線鏡面對(duì)稱，上部和下部連接192b1和192b2靠近相鄰的柵極線121設(shè)置。此外，第二子像素電極191b包括多個(gè)左側(cè)分支電極191b3和191b4，左側(cè)分支電極191b3和191b4平行于上部和下部分支電極191b1和191b2，并連接至上部和下部分支電極191b1和191b2的左外部。左側(cè)分支電極191b3和191b4比上部和下部分支電極191b1和191b2短，并通過上部和下部連接192b1和192b2連接至上部和下部分支電極191b1和191b2。
像素電極191的分支電極191a1、191a2、191b1和191b2在平行于柵極線121的中央部分相對(duì)于數(shù)據(jù)線171彎曲預(yù)定角S。每一上部分支電極191a2和191b2大約從像素電極191的左下部分傾斜延伸至像素電極191的大約右上部分，每一下部分支電極191a1和191b1大約從像素電極191的左上部分延伸至像素電極191的大約右下部分。
由“R”表示垂直方向，由“S”表示上部分支電極191a2和191b2的延伸方向。
第一和第二子像素電極191a和191b分別通過接觸孔185a和185b從物理和電的角度連接至第一和第二漏電極175a和175b，使得第一和第二像素電極191a和191b從第一和第二漏電極175a和175b接收數(shù)據(jù)電壓。
由于將像素電極191再分為分別從漏電極175a和175b接收數(shù)據(jù)電壓的第一和第二子像素電極191a和191b，因此，即使將第一和第二子像素電極191a和191b連接到開關(guān)元件Q，第一和第二子像素電極191a和191b也相互電斷開。因此，其中分別設(shè)置了第一和第二子像素電極191a和191b的兩個(gè)區(qū)域A和A′接收相同的數(shù)據(jù)電壓，但是受到獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。因此，即使第一和第二子像素電極191a和191b之一被短接至公共電極131，另一個(gè)也不會(huì)被短接至公共電極131，其通過開關(guān)元件Q接收數(shù)據(jù)電壓。因此，可以防止產(chǎn)生短路的像素顯示圖像，并可以避免引起黑像素的偏離像素缺陷。
像素電極191被供以數(shù)據(jù)電壓，從而與公共電極131協(xié)同產(chǎn)生電場。公共電極131確定液晶層中的液晶分子的取向，以調(diào)整入射光的偏振。
像素電極191和公共電極131形成液晶電容器CLC，其在關(guān)閉TFT之后存儲(chǔ)所施加的電壓。設(shè)置與液晶電容器并聯(lián)的被稱為“存儲(chǔ)電容器CST”的輔助電容器，來增強(qiáng)電壓存儲(chǔ)能力。通過柵極絕緣層140和鈍化層180將像素電極191與公共電極131疊置，由此實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)電容器CST。
接觸輔助物81和82分別經(jīng)由接觸孔181和182連接到柵極線121的端部129和數(shù)據(jù)線171的端部179。接觸輔助物81和82保護(hù)端部129和179并有助于端部129和179與外部器件之間的粘附力。
圖7是本發(fā)明的示范性實(shí)施例的LCD的電極的布局圖，圖8是沿圖7的VIII-VIII線得到的截面圖，其示出了上下兩屏板以及所述屏板之間的電力線。
在由諸如玻璃或石英的透明絕緣材料構(gòu)成的下部基板110的內(nèi)表面上形成由透明平面導(dǎo)電材料構(gòu)成的公共電極131。公共電極131被柵極絕緣層140和鈍化層180、以及多個(gè)窄線狀(像素)電極191(分支電極)覆蓋。像素電極191相互平行，其沿垂直方向伸長(elongated)，并形成于鈍化層180上。像素電極191可以是透明的或不透明的。像素電極191的寬度小于等于兩個(gè)相鄰像素電極191的相鄰邊界線之間的距離。在整個(gè)表面上涂覆由聚酰亞胺構(gòu)成的配向?qū)?1?？梢阅Σ粱虿荒Σ僚湎?qū)?1，配向?qū)?1可以是均質(zhì)的(homogeneous)。偏振板或檢偏器(analyzer)12附著于下部基板110的外表面。
濾色器230形成于上部基板210的內(nèi)表面和具有聚酰亞胺涂層的配向?qū)?1上，上部基板210與下部基板110相對(duì)，并且也由透明絕緣材料構(gòu)成。配向膜21可以是均質(zhì)的。偏振板或檢偏器22附著于上部基板210的外表面。
具有正光學(xué)各向異性的液晶層3插置在位于基板110和210上的配向膜11和21之間。因此，在沒有具有角度S(參考圖3)的電場的情況下，液晶層3的液晶分子根據(jù)配向膜11的摩擦方向在幾乎平行于像素電極191的方向?qū)?zhǔn)。在施加電場時(shí)，液晶層3的液晶分子根據(jù)所述電場幾乎沿垂直于像素電極191的方向?qū)?zhǔn)，以調(diào)整入射光的偏振。
液晶顯示器的光源可以是位于基板110之下的背光單元(未示出)或通過上部基板210進(jìn)入LCD的自然光。就采用自然光的反射型LCD而言，可以不需要附著于下部基板110的偏振板12，像素電極191和公共電極131可以由諸如鋁的具有高反射率的不透明材料構(gòu)成。此外，下部基板110可以是不透明的。
在向電極191和131施加電壓時(shí)，由于電極191和270之間的電勢(shì)差產(chǎn)生了圖8所示的電場。在圖8中，虛線表示電力線。
如圖8所示，電場的形狀相對(duì)于像素電極191上的窄區(qū)域NR的垂直中線C(線C對(duì)應(yīng)于一平面)，以及像素電極191之間的寬區(qū)域WR的垂直中線B(線B也對(duì)應(yīng)于一平面)對(duì)稱。所述電力線具有半橢圓或拋物線狀(為簡單起見，下文將所述電力線的形狀稱為拋物線)，所述電力線形成于位于窄區(qū)域NR的中線C和寬區(qū)域WR的中線B之間的區(qū)域內(nèi)。電力線的頂點(diǎn)位于窄區(qū)域NR和寬區(qū)域WR之間的邊界線A上(線A對(duì)應(yīng)于一表面)。
在窄區(qū)域NR和寬區(qū)域WR之間的邊界線A上與電力線相切的線基本平行于基板110，而在窄區(qū)域NR和寬區(qū)域WR的中點(diǎn)處的切線基本垂直于基板110和210。此外，拋物線的中心和拋物線的垂直頂點(diǎn)位于窄區(qū)域NR和寬區(qū)域WR之間的邊界線A上，兩個(gè)水平頂點(diǎn)分別位于寬區(qū)域WR和窄區(qū)域NR內(nèi)。由于位于窄區(qū)域NR內(nèi)的水平頂點(diǎn)比位于寬區(qū)域WR內(nèi)的水平頂點(diǎn)更靠近拋物線的中央，因此，拋物線相對(duì)于邊界線A是不對(duì)稱的。此外，電力線的密度基于位置而變化，因此，場強(qiáng)也根據(jù)電力線的密度按比例變化。因此，在窄區(qū)域NR和寬區(qū)域WR之間的圖7所示的邊界線A-A上場強(qiáng)最大。場強(qiáng)朝寬區(qū)域BR和窄區(qū)域NR的中線C-C和B-B，以及朝上基板210降低。
摩擦兩個(gè)配向膜11和21，或?qū)⑵浔┞对谧贤饩€下，液晶分子沿一個(gè)水平方向?qū)?zhǔn)。所述液晶分子可以相對(duì)于基板110和210具有某一預(yù)傾角，但是基本平行于基板110和210對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)在平行于基板110和210的平面上觀察時(shí)，通過排列使液晶分子相對(duì)于平行和垂直于像素電極191的方向具有預(yù)定角度。偏振板12和22的偏振方向相互垂直，偏振器12的偏振方向幾乎與摩擦方向重合。插置在兩個(gè)配向膜11和21之間的液晶材料是具有正介電各向異性的向列型液晶材料。
在施加到像素電極191上的電壓高于施加到公共電極131上的電壓時(shí)，使液晶分子310重新排列，使得由電場產(chǎn)生的力相互平衡。所述力取決于電場的方向和強(qiáng)度，以及由配向處理引起的彈性恢復(fù)力。
參考圖3-4，垂直于基板的方向?yàn)閦方向，垂直于基板和像素電極191的方向的方向?yàn)閤方向，平行于像素電極191的方向的方向?yàn)閥方向。在圖3中，從左至右的方向?yàn)檎齲方向，在圖3中，沿像素電極191向上的方向?yàn)檎齳方向，在圖4中從下部基板110到上部基板210的方向?yàn)檎齴方向。
參考圖9到圖11對(duì)扭轉(zhuǎn)角(twist angle)的變化進(jìn)行描述，界定所述扭轉(zhuǎn)角的角是由液晶分子310縱軸(vertical axis)的投影與x軸或平行于基板110的x-y平面上的初始對(duì)準(zhǔn)方向構(gòu)成的。
圖9是說明在本發(fā)明的示范性實(shí)施例中液晶分子的扭轉(zhuǎn)角的電極布局圖。圖10是說明根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施例液晶分子的扭轉(zhuǎn)角隨著水平位置的改變而變化的曲線圖。圖11是說明根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例液晶分子的扭轉(zhuǎn)角隨著高度的改變而變化的曲線圖。
如圖9所示，由 表示所述摩擦方向，由 表示所述電場的x-y平面分量，由 表示所述偏振板12的光軸的偏振方向。由R表示摩擦方向 與x軸構(gòu)成的角，由LC表示由液晶分子的縱軸與x軸構(gòu)成的角。由于偏振板12的光軸平行于摩擦方向 因此，偏振板12的光軸與x軸構(gòu)成的角P等于R。
電場的x-y平面分量 處于從邊界線A到寬區(qū)域WR的中線B的正x方向，以及從寬區(qū)域WR的中線B到下一邊界線D的負(fù)x方向。
電場分量 的強(qiáng)度在邊界線A和D上最大，并朝中線B-B變小，在中線B-B處電場分量 的強(qiáng)度為零。
通過摩擦工藝產(chǎn)生的彈性恢復(fù)力的幅度在x-y平面上基本為常數(shù)，不管位置如何。
如圖10所示，邊界線A和D上的液晶分子的縱軸或分子軸基本平行于電場分量 并且相對(duì)于摩擦方向 成大角，因?yàn)榭梢酝ㄟ^排列液晶分子使兩個(gè)力平衡。但是，區(qū)域NR和WR的中線越靠近，分子軸與摩擦方向成的角|R-LC|越小。中線B和C上的分子軸處于摩擦方向 由于偏振板12的光軸平行于摩擦方向 因此，偏振板12的光軸與分子軸構(gòu)成的角具有與上述相同的分布，該角與入射光的透射率密切相關(guān)。
可以通過改變窄區(qū)域NR和寬區(qū)域WR的寬度的比率，產(chǎn)生各種形狀的電場。盡管當(dāng)像素電極191不透明時(shí)不能將像素電極191上的窄區(qū)域NR用作顯示區(qū)，但是當(dāng)像素電極191透明時(shí)可以將其用作顯示區(qū)。
電場的x-y平面分量 沿z軸從下部配向膜11向上部配向膜21變小。由配向處理產(chǎn)生的彈性恢復(fù)力在配向膜11和21的表面最大，并朝配向膜11和21之間的液晶層的中心降低。
圖11示出了沿z軸從下部配向膜11到上部配向膜21分子軸與x軸所成的扭轉(zhuǎn)角。在圖11中，水平軸表示由下部配向膜11計(jì)的高度，縱軸表示扭轉(zhuǎn)角，其中，d是兩配向膜11和21之間的單元縫隙。
如圖11所示，由于配向膜11和21的配向力大，因此，配向膜11和21表面上的扭轉(zhuǎn)角大。扭轉(zhuǎn)角朝液晶層中央變小，液晶層中央的分子軸基本處于電場分量 的方向。配向膜11和21上的分子軸沿摩擦方向 排列。
在本領(lǐng)域已知將相鄰液晶分子之間的扭轉(zhuǎn)角的差稱作扭轉(zhuǎn)(twist)。扭轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)于圖11中的曲線的斜率(slope)?？拷湎蚰?1和21的表面扭轉(zhuǎn)大，并朝液晶層的中央減小。
圖12到14示出了分子軸與x軸或垂直于基板的平面(例如z-x平面)上的初始配向方向所成的傾斜角的變化。
圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的液晶分子的傾角。圖13是說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例液晶分子的傾角隨著高度的改變而變化的曲線圖。圖14是說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例液晶分子的傾角隨著水平位置的改變而變化的曲線圖。
出于簡化說明的目的，圖12僅示出了基板110和210。在圖12中，由 表示在圖9中表示摩擦方向的 的z-x平面分量，由 表示電場的z-x平面分量。由θE表示電場分量 與x軸所成的角，由θLC表示分子軸與x軸所成的傾斜角。假設(shè)忽略預(yù)傾角，由于矢量 存在于x-y平面上，因此 處于x方向。
在從下部基板110向上部基板210移動(dòng)時(shí)，場分量 的度和角θE變小。
由配向處理引起的彈性恢復(fù)力在兩基板110和210的表面上較大，并朝液晶層的中央變小。
可以通過排列液晶分子使兩個(gè)力平衡。如圖13所示，基板110和210表面上的分子軸通過排列基本平行于x軸，因?yàn)樵撎幣湎蛄ψ顝?qiáng)。由于和來自基板110和210的配向力相比，電場產(chǎn)生的力變得相對(duì)更強(qiáng)，因此，傾斜角θLC的幅度連續(xù)增大。曲線的頂點(diǎn)形成于接近下部基板110的點(diǎn)上。
電場分量 與x軸所成的角θE在邊界線A和D上幾乎為零，并朝中心線B-B變大。電場分量 的幅度在邊界線A和D上最大，并朝中線B-B減小。
來自配向處理的彈性恢復(fù)力的幅度在x軸上為常數(shù)，而不論位置如何。
因此，如圖14所示，液晶分子的傾斜角在邊界線A和D上幾乎為零，并朝中線C和B增大。因此，液晶分子的傾斜角具有與電場分量 和x軸所成的角θE相似的分布，盡管所述傾斜角比角θE變化更為平滑。
在向兩個(gè)電極191和131施加電壓時(shí)，重新排列液晶分子，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)角和傾斜角。入射光的透射率由于扭轉(zhuǎn)角和傾斜角的變化而改變。在邊界線A和D上，傾斜角沿z軸幾乎不變化，但是扭轉(zhuǎn)角大幅變化。在中線B和C上，扭轉(zhuǎn)角沿z軸幾乎不變化，傾斜角也幾乎不變化。因此，扭轉(zhuǎn)角和傾斜角都在邊界線A和D與中線B和C之間的區(qū)域內(nèi)變化。因此，作為位置的函數(shù)的透射率曲線具有與電力線類似的形狀。
如圖3所示，以相對(duì)于第一和第二子像素電極191a和191b的上部和下部分支191a1、191b1、191a2和191b2的初始扭轉(zhuǎn)角S對(duì)分別對(duì)應(yīng)于第一和第二子像素電極191a和191b的上部和下部分支191a1、191b1、191a2和191b2的液晶分子310配向。
由分支電極191a的上部和下部分支的摩擦方向R和垂直方向S之間的角定義初始扭轉(zhuǎn)角S。初始扭轉(zhuǎn)角S處于大約0-10度的范圍內(nèi)。
在施加電壓之后，使對(duì)應(yīng)于第一和第二子像素電極191a和191b的上部分支191a2和191b2的液晶分子310逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)初始扭轉(zhuǎn)角S。在施加電壓之后，使對(duì)應(yīng)于第一和第二子像素電極191a和191b的下部分支191a1和191b1的液晶分子310順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)初始扭轉(zhuǎn)角S。因此，由于液晶分子產(chǎn)生了具有不同旋轉(zhuǎn)方向的兩個(gè)域，因此提高了側(cè)面可視性，增大了視角。
液晶層3具有負(fù)光學(xué)各向異性。由于液晶分子相對(duì)于像素電極191和公共電極131之間形成的電場的方向被垂直重新配向，因此，液晶分子相對(duì)于像素電極191的上部和下部分支191a1、191b1、191a2和191b2的垂直方向受到垂直扭轉(zhuǎn)。液晶分子具有初始扭轉(zhuǎn)角S，以確定液晶分子的扭轉(zhuǎn)方向。
圖15到圖18是根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的LCD的TFT陣列屏板的布局圖。
在基板110上形成多個(gè)包括柵電極124和端部129的柵極線121、多個(gè)公共電極131和多個(gè)用于連接公共電極131的公共電極線125，并在其上形成柵極絕緣層140、多個(gè)半導(dǎo)體154和多個(gè)歐姆接觸島163和165。在歐姆接觸島163和165上形成多個(gè)包括源電極173和端部179的數(shù)據(jù)線171和多個(gè)漏電極175，并在其上形成鈍化層180。在鈍化層180和柵極絕緣層140處設(shè)置多個(gè)接觸孔181、182和185。在鈍化層180上形成多個(gè)像素電極191和多個(gè)接觸輔助物81和82。
在如圖15所示的根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的薄膜晶體管陣列屏板內(nèi)，像素電極191包括沿橫向延伸并彼此隔開的第一子像素電極191c和第二子像素電極191d。
大多數(shù)第一和第二子像素電極191c和191d分別設(shè)置在由公共電極線125將柵極線121和數(shù)據(jù)線171包圍的區(qū)域二等分而得到的下方部分和上方部分內(nèi)。
通過接觸孔185c連接至第一漏電極175c的每一第一子像素電極191c包括多個(gè)下部分支電極191c1。下部分支電極191c1設(shè)有相對(duì)于柵極線121的預(yù)定角度S。鄰近右側(cè)數(shù)據(jù)線171設(shè)置用于連接下部分支電極191c1的連接192c。
通過接觸孔185d連接至第二漏電極175d的每一第二子像素電極191d包括多個(gè)上部分支電極191d1。上部分支電極191d1設(shè)有相對(duì)于柵極線121的預(yù)定角度S。分支電極191c1相對(duì)于公共電極線125具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)。第一和第二連接192d1和192d2連接上部分支電極191d1，并且分別鄰近數(shù)據(jù)線171設(shè)置。第一連接192d1包括按照柵極線121和數(shù)據(jù)線171延伸的橫向和垂直伸展部。橫向伸展部在第二漏電極175d之下延伸，并平行于下部分支電極191c1。分別與第一和第二漏電極175c和175d疊置的第一和第二連接192c1和192c2的部分被擴(kuò)大。
在如圖16和17所示的根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的薄膜晶體管陣列屏板內(nèi)，像素電極191包括沿橫向延伸并彼此隔開的第一子像素電極191e和第二子像素電極191f。
第一和第二子像素電極191e和191f分別設(shè)置在由公共電極線125將柵極線121和數(shù)據(jù)線171包圍的區(qū)域二等分而得到的下方部分和上方部分內(nèi)。
通過接觸孔185e連接至第一漏電極175e的每一第一子像素電極191e包括多個(gè)設(shè)置有相對(duì)于柵極線121的預(yù)定角S的下部分支電極191e1。第一和第二連接192e1和192e2連接下部分支電極191e1的側(cè)端，并分別鄰近兩數(shù)據(jù)線171設(shè)置。
通過接觸孔185f連接至第二漏電極175f的每一第二子像素電極191f包括多個(gè)設(shè)置有相對(duì)于柵極線121的預(yù)定角S的上部分支電極191f1。下部分支電極191e1相對(duì)于公共電極線125具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)。第一和第二連接192d1和192d2分別連接上部分支電極191d1的右端和左端，并且分別鄰近兩數(shù)據(jù)線171設(shè)置。
第二漏電極175f包括按照柵極線121和數(shù)據(jù)線171延伸的橫向和垂直伸展部175f1和175f2，垂直伸展部175f2的端部通過接觸孔185f連接至第二連接192f2。
如圖16所示，鄰近數(shù)據(jù)線171的第二漏電極175f的垂直伸展部175f2與第一子像素電極191e的第二連接192e2交疊，但是，如圖17所示，鄰近數(shù)據(jù)線171的第二漏電極175f的垂直伸展部175f2不與第一子像素電極191e的第二連接192e2交疊。
如圖18所示，在根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例中，由柵極線121的中央部分劃分第一和第二子像素電極191g和191h，第一和第二子像素電極191g和191h分別設(shè)置在由柵極線121和數(shù)據(jù)線171包圍的區(qū)域的上方側(cè)和下方側(cè)。柵極線121設(shè)置在第一和第二子像素電極191g和191h之間的中央部分，第一和第二漏電極175g和175h設(shè)置在柵電極124的上方側(cè)和下方側(cè)。
公共電極131包括分別設(shè)置在柵極線121的上方側(cè)和下方側(cè)的下部和上部公共電極131g和131h，公共電極線125包括連接上部公共電極131h的上部公共電極線1252和連接下部公共電極131g的下部公共電極線1251。
通過接觸孔185g連接至第一漏電極175g的每一第一子像素電極191g包括多個(gè)設(shè)置有相對(duì)于柵極線121的預(yù)定角S的下部分支電極191g1。第一和第二連接192g1和192g2連接下部分支電極191g1的側(cè)端，并分別鄰近兩數(shù)據(jù)線171設(shè)置。
通過接觸孔185h連接至第二漏電極175h的每一第二子像素電極191h包括多個(gè)設(shè)置有相對(duì)于柵極線121的預(yù)定角S的上部分支電極191h1。下部分支電極191g1相對(duì)于柵極線121相稱的具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)。第一和第二連接192h1和192h2分別連接上部分支電極191h1的側(cè)端，并分別鄰近兩數(shù)據(jù)線171設(shè)置。
圖19到圖22是根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的LCD的TFT陣列屏板的布局圖。
在基板110上形成多個(gè)包括柵電極124和端部129的柵極線121、多個(gè)公共電極131和多個(gè)用于連接公共電極131的公共電極線125，并在其上形成柵極絕緣層140、多個(gè)半導(dǎo)體154和多個(gè)歐姆接觸島163和165。在歐姆接觸島163和165上形成多個(gè)包括源電極173和端部179的數(shù)據(jù)線171和多個(gè)漏電極175，并在其上形成鈍化層180。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185。在鈍化層180上形成多個(gè)像素電極191和多個(gè)接觸輔助物81和82。
如圖19所示，彼此隔開的第一和第二子像素電極191j和191k相對(duì)于公共電極線125具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)，公共電極線125將柵極線121和數(shù)據(jù)線171包圍的區(qū)域二等分。
通過接觸孔185j連接至第一漏電極175j的每一第一子像素電極191j包括多個(gè)設(shè)置有相對(duì)于柵極線121的預(yù)定角S的下部和上部分支電極191j1和191j2。所述下部和上部分支電極相對(duì)于公共電極線125具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)。連接192j連接下部和上部分支電極191j1和191j2的左側(cè)端，并分別鄰近左側(cè)數(shù)據(jù)線171設(shè)置。
通過接觸孔185k連接至第二漏電極175k的每一第一子像素電極191k包括多個(gè)設(shè)置有相對(duì)于柵極線121的預(yù)定角S的下部和上部分支電極191k1和191k2。下部和上部分支電極191k1和191k2相對(duì)于公共電極線125具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)。連接192j連接下部和上部分支電極191k1和191k2的右側(cè)端，并分別鄰近右側(cè)數(shù)據(jù)線171設(shè)置。
但是，薄膜晶體管陣列屏板包括第一和第二輔助物172j和172k。第一輔助物172j與第二子像素電極191k的連接192k疊置，并通過接觸孔186j連接至第一子像素電極191j的上部和下部分支電極191j1和191j2的端部。第一輔助物172j具有多個(gè)連接至第一子像素電極191j的上部和下部分支電極191j1和191j2的突起，所述突起從第一輔助物172j延伸。
第二輔助物172k與第一子像素電極191j的連接192j交疊，并通過接觸孔186k連接至第二子像素電極191k的上部和下部分支電極191k1和191k2的端部。第二輔助物172k具有多個(gè)連接至第二子像素電極191k的上部和下部分支電極191k1和191k2的突起，所述突起從第二輔助物172k延伸。
如圖21所示，在根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的薄膜晶體管陣列屏板中，像素電極191基本沿垂直方向延伸，其相對(duì)于公共電極線125鏡面對(duì)稱，并且包括彼此隔開的第一子像素電極191p和第二子像素電極191q。
第一子像素電極191p包括在中央部分彎曲預(yù)定角度的多個(gè)上部和下部分支電極191p1和191p2。上部和下部分支電極191p1和191p2相對(duì)于公共電極131的中線鏡面對(duì)稱。公共電極131平行于柵極線121。上部連接192p用于分別連接上部和下部分支電極191p1和191p2的上部，并且靠近上部柵極線121設(shè)置。第一子像素電極191p包括多個(gè)平行于上部和下部分支電極191p1和191p2的右側(cè)分支電極191p3和191p4。所述多個(gè)右側(cè)分支電極191p3和191p4連接到上部和下部分支電極191p1和191p2的右外部。多個(gè)左側(cè)分支電極191p5平行于上部分支電極191p2，并連接至上部分支電極191p2的左外部。
第二子像素電極191q包括在中央部分彎曲預(yù)定角度的多個(gè)上部和下部分支電極191q1和191q2。所述上部和下部分支電極相對(duì)于公共電極131的中線鏡面對(duì)稱。公共電極平行于柵極線121。下部連接192q用于分別連接上部和下部分支電極191q1和191q2的下部，并且靠近下部柵極線121設(shè)置。第二子像素電極191q包括多個(gè)平行于下部分支電極191q1并連接到下部分支電極191q1的左外部的左側(cè)分支電極191q3。
如圖22所示，薄膜晶體管陣列屏板包括第一和第二輔助物172p和172q。第一輔助物172p靠近第二子像素電極191q的連接192q設(shè)置，第一輔助物172p通過接觸孔185p連接至第一子像素電極191p的下部分支電極191p1的端部，并連接至第一漏電極175p。
第二輔助物172q與第一子像素電極191p的連接192p交疊，并通過接觸孔186q連接至第二子像素電極191q的上部分支電極191q2的端部。第二輔助物172q具有多個(gè)連接至第二子像素電極191q的上部分支電極191q2的突起，并從第二輔助物172q延伸。
在圖19到圖22所示的薄膜晶體管陣列屏板中，即使第一和第二子像素電極191j、191k、191p和191q之一短接至公共電極131，其他的也會(huì)得到正常驅(qū)動(dòng)。短接至公共電極131的子像素電極被供以公共電壓，因此短接的子像素電極將作為公共電極131工作。因此，形成了一種具有平面內(nèi)(in-plane)開關(guān)模式的液晶顯示器，其中交替排列公共電極和像素電極。在這一結(jié)構(gòu)中，即使不修復(fù)短接的子像素電極，與普通像素相比，也可以取得80％的透射率，從而消除了偏離像素缺陷。
盡管已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不背離權(quán)利要求設(shè)定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)其做出各種修改和替換。
本申請(qǐng)要求于2005年8月9日在韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請(qǐng)No.2005-0072749的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容在此引入以做參考。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管陣列屏板，包括基板；形成于所述基板上的多個(gè)柵極線；形成于所述基板上并由透明材料構(gòu)成的多個(gè)公共電極；與所述柵極線交叉的多個(gè)數(shù)據(jù)線；連接至所述數(shù)據(jù)線和所述柵極線的多個(gè)薄膜晶體管；以及連接至所述薄膜晶體管并與所述公共電極交疊的多個(gè)像素電極，其中，所述像素電極包括與第二子像素電極間隔一距離的第一子像素電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列屏板，其中，所述薄膜晶體管包括連接至所述第一子像素電極的第一漏電極和連接至所述第二子像素電極的第二漏電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列屏板，其中，所述第一和第二子像素電極包括多個(gè)具有平行布置的分支電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管陣列屏板，其中，所述公共電極在所述分支電極之間具有連續(xù)表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管陣列屏板，其中，所述第一和第二子像素電極的所述分支電極設(shè)置在不同區(qū)域內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的薄膜晶體管陣列屏板，其中，所述第一和第二子像素電極設(shè)置在所述柵極線的兩側(cè)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管陣列屏板，其中，所述第一子像素電極的所述分支電極與所述第二子像素電極的所述分支電極交替布置。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管陣列屏板，其中，所述第一和第二子像素電極的所述分支電極相對(duì)于所述柵極線或數(shù)據(jù)線彎曲。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管陣列屏板，其中，所述第一和第二子像素電極的所述分支電極相對(duì)于平行于所述柵極線的所述公共電極的中線鏡面對(duì)稱。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管陣列屏板，還包括多個(gè)連接所述公共電極的公共電極線。
全文摘要
一種薄膜晶體管陣列屏板，包括基板；形成于所述基板上的多個(gè)柵極線；形成于所述基板上并由透明材料構(gòu)成的多個(gè)公共電極；與所述柵極線交叉的多個(gè)數(shù)據(jù)線；連接至所述數(shù)據(jù)線和所述柵極線的多個(gè)薄膜晶體管；以及連接至所述薄膜晶體管并與所述公共電極交疊的多個(gè)像素電極。所述像素電極包括與第二子像素電極間隔一定距離的第一子像素電極。
文檔編號(hào)H01L29/786GK1912719SQ20061010919
公開日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2006年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月9日
發(fā)明者嚴(yán)允成, 柳在鎮(zhèn), 倉學(xué)璇, 柳承厚, 金賢昱, 都熙旭, 金妍周 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社