專利名稱：薄膜晶體管陣列板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管(TFT)陣列板。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置(下文稱為LCD)是一種廣泛應(yīng)用的平板顯示器。LCD典型地包括兩個配有例如像素電極和公共電極之類的場發(fā)生電極的板以及插在這兩個板之間的液晶(LC)層。LCD通過向場發(fā)生電極提供電壓從而在LC層中產(chǎn)生電場而顯示圖像，這個產(chǎn)生的電場確定了LC層中的LC分子的取向從而調(diào)整入射光的偏振。
一種通用型LCD是垂直對準(zhǔn)(VA)型LCD，其對LC分子對準(zhǔn)以使LC分子的長軸在沒有電場時與板垂直。VA型LCD由于其具有高對比度和寬參考視角已經(jīng)受到了很多關(guān)注。
可以通過場生成電極中的切除部(cutout)和場生成電極上的突起獲得VA形LCD的寬視角。該切除部和突起影響LC分子的傾斜方向，例如，可以將傾斜方向分成幾個方向從而加寬參考視角。然而，與前方可視性相比，側(cè)向可視性不會得到改善。

發(fā)明內(nèi)容
提供一種用于液晶顯示裝置(LCD)的薄膜晶體管(TFT)陣列板。該TFT陣列板包括多個柵極線、至少一個與該多個柵極線交叉的數(shù)據(jù)線以及至少一個與至少一個柵極線和至少一個數(shù)據(jù)線相連的薄膜晶體管。該至少一個薄膜晶體管包括漏極。此外，TFT陣列板進(jìn)一步包括至少一個像素電極，其包括至少一個與薄膜晶體管的漏極相連的第一子像素電極和與至少一個第一子像素電極電容性耦連的第二子像素電極。此外，像素電極具有用于將像素電極分成至少兩個分割部分的分割元件，該至少兩個分割部分具有不與漏極重疊的部分。該至少兩個分割部分關(guān)于與多個柵極線等距離的參考線對稱設(shè)置。
該至少一個第一子像素電極可以包括第三子像素電極和第四子像素電極。漏極可以包括分別與第三和第四子像素電極相連并關(guān)于參考線基本對稱設(shè)置的第一和第二部分。薄膜陣列板可以進(jìn)一步包括分別與漏極的第一和第二部分重疊的第一和第二存儲電極。
第一和第二存儲電極可以關(guān)于參考線基本對稱地設(shè)置。
第三和第四子像素電極可以關(guān)于第二子像素彼此面對地設(shè)置，而且它們可以關(guān)于參考線基本對稱地設(shè)置。
漏極可以包括連接第一部分和第二部分的互連部分(interconnection)，而且該互連部分鄰近數(shù)據(jù)線設(shè)置并基本平行于數(shù)據(jù)線。
漏極可以進(jìn)一步包括與第二子像素電極重疊的耦合電極，薄膜陣列板進(jìn)一步包括與第二子像素電極相連并與耦合電極重疊的電容電極。該耦合電極或電容電極可以關(guān)于參考線基本對稱地設(shè)置。
耦合電極可以具有通孔，而且電容電極和第二子像素電極可以通過該通孔彼此相連。
薄膜陣列板可以進(jìn)一步包括與像素電極分離并至少部分地與數(shù)據(jù)線或柵極線重疊的屏蔽電極。
像素電極和屏蔽電極可以包括相同的層。
屏蔽電極可以沿數(shù)據(jù)線或柵極線延伸，可以完全覆蓋數(shù)據(jù)線。


圖1是根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的LCD的TFT陣列板的布局圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的LCD的公共電極板的布局圖；圖3是包括圖1所示TFT陣列板和圖2所示公共電極板的LCD的布局圖；圖4是圖3所示LCD沿IV-IV′線的截面圖；圖5是圖1-4所示的LCD的等效電路圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的LCD的布局圖；圖7是圖6所示LCD沿VII-VII′線的截面圖；及圖8是根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖3所示LCD沿IV-IV′線的截面圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的示范性實施例，附圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，本發(fā)明可以以許多不同形式實施，不應(yīng)該解釋成局限于這里所述的實施例。
相同的標(biāo)記始終表示相同的元件?？梢岳斫?，當(dāng)例如層、薄膜、區(qū)域或襯底稱作在另一元件“上”時，其可以直接位于另一元件上，或者可以在上述兩元件之間出現(xiàn)中間元件。相反，當(dāng)元件稱作“直接在”另一元件“上”時，不存在中間元件。
將參考圖1-5詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的LCD。
圖1是LCD的TFT陣列板的布局圖，圖2是LCD的公共電極板的布局圖，圖3是包括圖1所示TFT陣列板和圖2所示公共電極板的LCD的布局圖，圖4是圖3所示LCD沿IV-IV′線的截面圖，以及圖5是圖1-4所示的LCD的等效電路圖。
參考圖1-4，根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的LCD包括TFT陣列板100、公共電極板200和插在板100和200之間的LC層3。
現(xiàn)在參考圖1、3和4詳細(xì)描述TFT陣列板100。
TFT陣列板100包括多個柵極導(dǎo)體，這些柵極導(dǎo)體包括多個柵極線121、多個存儲電極線131和形成在絕緣襯底110，例如透明玻璃或塑料襯底上的多個電容電極136。
柵極線121傳輸柵極信號并基本上橫向延伸。每個柵極線121都包括向上突出的多個柵極124和具有與另一層或外部驅(qū)動電路接觸的區(qū)域的端部129。此外，用于產(chǎn)生柵極信號的柵極驅(qū)動電路可以安裝在柔性印刷電路(FPC)薄膜上。該FPC薄膜可以附連在襯底110上、直接安裝在襯底110上、或集成在襯底110上。柵極線121在襯底110上可以依次與柵極驅(qū)動電路相連。
存儲電極131被供以預(yù)定電壓，每個存儲電極131都包括一對基本平行于柵極線121延伸的下、上晶體管管座131a1、131a2。此外，每個存儲電極線131都設(shè)置在柵極線121之間，下、上晶體管管座131a1、131a2設(shè)置在柵極線121附近。下、上晶體管管座131a1、131a2分別包括分別向上和向下擴展的下、上存儲電極137a1、137a2。然而應(yīng)該注意，存儲電極線131可以具有各種不同的形狀和布置。
進(jìn)一步地，每個電容電極136都具有矩形的形狀并平行于柵極線121伸展。電容電極136與柵極線121和存儲電極線131分離。此外，每個電容電極136都夾在在該對下、上存儲電極137a1、137a2之間，還距離下、上存儲電極137a1、137a2和柵極線121基本等距。另外，每個電容電極136都還包括漏斗狀的左端部，該左端部具有相對于柵極線121形成大約45度角的斜的或傾斜的邊緣。
柵極導(dǎo)體121、131和136可以由各種不同的金屬或?qū)w構(gòu)成。然而，柵極導(dǎo)體121、131和136優(yōu)選由鋁(Al)或鋁合金、銀(Ag)或銀合金、銅(Cu)或銅合金、鉬(Mo)或鉬合金、鉻(Cr)、鉭(Ta)或鈦(Ti)構(gòu)成。另外，柵極導(dǎo)體121、131和136每個都可以具有多層結(jié)構(gòu)，包括兩個具有不同物理特性的導(dǎo)電薄膜。在上述情況下，兩個薄膜之一優(yōu)選由低電阻率的金屬，例如用于降低信號延遲或電壓降的含Al金屬、含Ag金屬或含Cu金屬構(gòu)成。另一個薄膜優(yōu)選由與氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)相比具有良好的物理、化學(xué)和電導(dǎo)特性的材料(例如，含Mo金屬、Cr、Ta或Ti)，例如Mo或Mo合金、Cr、Ta或Ti構(gòu)成。這兩個薄膜可能的組合實例包括但不局限于下Cr薄膜和上Al(合金)薄膜、以及下Al(合金)薄膜和上Mo(合金)薄膜。
柵極導(dǎo)體121、131和136的側(cè)面相對于襯底110的表面傾斜，具有大約30到80度的傾角。
進(jìn)一步，在柵極導(dǎo)體121、131和136上形成有優(yōu)選由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)構(gòu)成的柵極絕緣層140。
在絕緣層140上形成有優(yōu)選由氫化非晶硅(縮寫為“a-Si”)或多晶硅構(gòu)成的多個半導(dǎo)體島(land)154。半導(dǎo)體島154設(shè)置在柵極124上，并包括覆蓋柵極線121邊緣的延長部分。另外的多個半導(dǎo)體島(未示出)可以設(shè)置在存儲電極線131上。
在半導(dǎo)體島154上形成有多個歐姆觸點島163和165。該歐姆觸點163和165優(yōu)選由n+氫化a-Si構(gòu)成，其大量摻雜有n型雜質(zhì)，例如磷。可選擇地，歐姆觸點163和165可以由硅化物構(gòu)成。該歐姆觸點163和165在半導(dǎo)體島154上成對地設(shè)置。
半導(dǎo)體島154和歐姆觸點163、165的側(cè)面相對于襯底110的表面傾斜，具有優(yōu)選在大約30度到80度范圍內(nèi)的傾角。
在歐姆觸點163、165和柵極絕緣層140上形成有包括多個柵極線171和多個漏極175的多個數(shù)據(jù)導(dǎo)體。
數(shù)據(jù)線171傳輸數(shù)據(jù)信號并基本在縱向方向上延伸以與柵極線121和存儲電極線131交叉。每個數(shù)據(jù)線171都包括多個向柵極124突出的源極173和具有用于與另一個層或外部驅(qū)動電路接觸的區(qū)域的端部179。用于產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)驅(qū)動電路可以安裝在FPC薄膜上。該FPC薄膜可以附連在襯底110上、直接安裝在襯底110上、或集成在襯底110上。該數(shù)據(jù)線171可以在襯底110上順序地與驅(qū)動電路相連。
每個漏極175都與數(shù)據(jù)線171分離，并包括與源極173相對的端部。該端部被源極173部分地包圍，該源極象字母U一樣彎曲。
每個漏極175都進(jìn)一步包括下、上和中心擴展部177a1、177a2和176以及一對連接擴展部177a1、177a2和176的互連部178a1、178a2。每個擴展部177a1、177a2和176都具有矩形的形狀，并平行于柵極線121伸長?；ミB部178a1、178a2靠近擴展部177a1、177a2和176的左側(cè)與之相連，并基本平行于數(shù)據(jù)線171延伸。
該下、上擴展部177a1、177a2分別與下、上存儲電極137a1、137a2重疊。
中心擴展部176與電容電極136重疊以形成一個“耦合電極”。該耦合電極包括中心擴展部176和電容電極136，進(jìn)一步包括在接近耦合電極的左端部暴露柵極絕緣層140頂面的通孔176H。通孔176H具有與電容電極136基本相同的形狀。
柵極124、源極173和漏極175以及半導(dǎo)體島154形成TFT，該TFT具有形成在半導(dǎo)體島154上的溝道，該半導(dǎo)體島154設(shè)置在源極173和漏極175之間。
數(shù)據(jù)導(dǎo)體171和175可以由各種不同的金屬或?qū)w構(gòu)成。然而，數(shù)據(jù)導(dǎo)體171和175優(yōu)選由難熔金屬，例如Cr、Mo、Ta、Ti或它們的合金構(gòu)成。另外，數(shù)據(jù)導(dǎo)體171和175每個都可以具有包括難熔金屬薄膜和低阻薄膜的多層結(jié)構(gòu)。多層結(jié)構(gòu)的實例包括但不局限于一種包括下Cr/Mo(合金)薄膜和上Al(合金)薄膜的雙層結(jié)構(gòu)或包括下Mo(合金)薄膜、中間Al(合金)薄膜及上Mo(合金)薄膜的三層結(jié)構(gòu)。然而，數(shù)據(jù)導(dǎo)體171和175可以由各種不同的金屬或?qū)w構(gòu)成。
數(shù)據(jù)導(dǎo)體171和175具有傾斜邊緣外形，具有大約30度到80度的傾角。
歐姆觸點163和165夾在底層半導(dǎo)體島154和其上疊加的數(shù)據(jù)導(dǎo)體171、175之間，并減少它們之間的接觸電阻。設(shè)置在柵極線121邊緣的半導(dǎo)體島154的伸長使柵極線121的這些邊緣輪廓平滑從而預(yù)防了柵極線171在此處斷開。半導(dǎo)體島154包括某些暴露部分，這些部分沒有被數(shù)據(jù)導(dǎo)體171和175覆蓋，例如設(shè)置在源極173和漏極175之間的部分。
在數(shù)據(jù)導(dǎo)體171、175和半導(dǎo)體島154的暴露部分上形成有鈍化層180。該鈍化層180優(yōu)選由無機或有機絕緣體構(gòu)成，還可以具有平面。無機絕緣體的實例包括但不局限于氮化硅和氧化硅。有機絕緣體可以是感光的。此外，有機絕緣體優(yōu)選具有小于大約4.0的介電常數(shù)?？蛇x擇地，鈍化層180可以包括無機絕緣體的下薄膜和有機絕緣體的上薄膜從而使其具有有機絕緣體的極好的絕緣特性，同時防止半導(dǎo)體島154的暴露部分被有機絕緣體損害。
另外，鈍化層180具有暴露柵極線171端部179的多個接觸孔182和分別暴露漏極175的下、上擴展部177a1、177a2的多個接觸孔185a1、185a2。鈍化層180和柵極絕緣層140具有多個暴露柵極線121端部129的接觸孔181和多個貫穿通孔176H并暴露電容電極136端部的接觸孔186。接觸孔181、182、185a1、185a2和186可以具有傾斜或階梯狀側(cè)壁。
在鈍化層180上還形成有多個像素電極190、屏蔽電極88和多個輔助觸點81、82。它們優(yōu)選由透明導(dǎo)體例如ITO或IZO或反射導(dǎo)體例如Ag、Al、Cr或它們的合金構(gòu)成。
每個像素電極190都是矩形或基本為矩形并且具有倒角。該像素電極190的倒角邊緣形成相對于柵極線121大約為45度的角。像素電極190與柵極線121重疊以增加孔徑比。
另外，每個像素電極190都具有下、上間隙93a、93b，它們分別將像素電極190分成下、上和中心子像素電極190a1、190a2和190b。該下、上間隙93a、93b從像素電極190的左邊緣傾斜地延伸到右邊緣，從而使中心子像素電極190b類似一個相對于柵極線121以直角旋轉(zhuǎn)的等腰梯形，下、上子像素電極190a1、190a2類似一個相對于柵極線121以直角旋轉(zhuǎn)的直角梯形。下、上間隙93a、93b彼此垂直，并相對于柵極線121形成大約45度的角。
下、上子像素電極190a1、190a2通過接觸孔185a1、185a2分別與漏極175的下、上擴展部177a1、177a2相連。
中心子像素190b通過接觸孔186與電容電極136相連，并與耦合電極176重疊。中心子像素電極190b、電容電極136和耦合電極176形成“耦合電容”。
中心子像素電極190b具有中心切除部91和92，下子像素電極190a1具有下切除部94a、95a，上子像素電極190a2具有上切除部94b和95b。切除部91、92和94a-95b將子像素電極190b、190a1和190a2分成多個部分。具有切除部91、92和94a-95b和間隙93a、93b(下文也稱為切除部)的像素電極190基本都具有關(guān)于電容電極136的反對稱性。
每個下、上切除部94a-95b都從像素電極190的左角、下邊緣或上邊緣傾斜地或歪斜地延伸到像素電極190的右邊。該下、上切除部94a-95b彼此基本垂直地延伸，并相對于柵極線121形成大約45度的角。
每個中心切除部91、92都包括橫向部分和一對與之相連的傾斜部分。該橫向部分沿電容電極136延伸，并且該傾斜部分從橫向部分傾斜地向像素電極190分別平行于下、上切除部94a-95b的左邊緣延伸。中心切除部91與耦合電極176的漏斗狀端部和電容電極136重疊。
切除部的數(shù)量或間隔的數(shù)量可以根據(jù)設(shè)計因素，例如像素電極190的尺寸、像素電極190橫邊與縱邊的比例、液晶層3的類型和特性等而變化。
屏蔽電極88被供以公共電壓，其包括沿數(shù)據(jù)線171延伸的縱向部分和沿數(shù)據(jù)線127延伸以與相鄰縱向部分相連的橫向部分?？v向部分全部或基本上整個覆蓋數(shù)據(jù)線171，而每個橫向部分都位于柵極線121的邊界。
屏蔽電極88阻止了數(shù)據(jù)線171和像素電極190之間以及數(shù)據(jù)線171和公共電極270之間的電磁干擾從而減少像素電極190的電壓畸變和由數(shù)據(jù)線171傳送的數(shù)據(jù)電壓的信號延遲。
輔助觸點81和82通過接觸孔181和182分別與柵極線121的端部129和數(shù)據(jù)線171的端部179相連。該輔助觸點81和82保護(hù)端部129和179，并加強端部129、179和外部設(shè)備之間的附著能力。
下面參考圖2-4對公共電極板200進(jìn)行描述。
在絕緣襯底210，例如透明玻璃或塑料襯底上形成有用于防止漏光的阻光元件220，這里也稱為黑矩陣。該阻光元件220包括多個在TFT陣列板100上面對數(shù)據(jù)線171的直線部分和多個在TFT陣列板100上面對TFT的加寬部分。還有，該阻光元件220可以具有多個面對像素電極190的通孔。另外，阻光元件220可以具有與像素電極190基本相同的形狀(例如，平面形狀)。
襯底210上還形成有多個濾色片230，它們基本上設(shè)置在被阻光元件220包圍的區(qū)域上。該濾色片230可以在基本上沿著像素電極190的縱向方向上延伸。每個濾色片230都可以表示一種原色，如紅色、綠色和藍(lán)色。
在濾色片230和阻光元件220上形成有外涂層250。該外涂層250優(yōu)選由(有機)絕緣體構(gòu)成，其防止濾色片230暴露出來，還提供一個平坦的表面。
在外涂層250上形成有公共電極270。該公共電極270優(yōu)選由透明導(dǎo)電材料，例如ITO和IZO構(gòu)成，并具有多個切除部組71、72、73、74a、74b、75a、75b、76a和76b。
切除部組71-76b面對像素電極190，并包括中心切除部71、72和73，下切除部74a、75a和76a以及上切除部74b、75b和76b。切除部71靠近接觸孔186設(shè)置，而該組的其他切除部72-76b中的每一個都設(shè)置在像素電極190的鄰近切除部91-95b之間?？蛇x擇地，每個切除部72-76b都可以設(shè)置在切除部95a或95b與像素電極190的倒角邊緣之間。另外，每個切除部71-76b都具有至少一個平行于像素電極190的下切除部93a-95a或上切除部93b-95b延伸的傾斜部分。此外，切除部72-75b的每個傾斜部分都具有一個凹陷的切口，切除部71-76b基本上都具有關(guān)于電容電極136的反對稱性。
每個下、上切除部74a-76b都包括傾斜部分和一對橫向部分及一對縱向部分。該傾斜部分從像素電極190的左邊緣、下邊緣或上邊緣延伸到像素電極190的右邊緣。該橫向部分和縱向部分從傾斜部分的相應(yīng)端部開始沿像素電極190的邊緣延伸，與像素電極190的邊緣重疊，并相對于該傾斜部分形成鈍角。
每個中心切除部71和72都包括中心橫向部分、一對傾斜部分和一對終端縱向部分。中心切除部73包括一對傾斜部分和一對終端縱向部分。中心橫向部分靠近像素電極190的左邊緣或中心設(shè)置，并沿電容電極136延伸。中心切除部73的傾斜部分從中心橫向部分的端部或從像素電極190右邊緣的中心開始延伸，定位于像素電極的左邊緣。切除部71和72的傾斜部分關(guān)于中心橫向部分形成傾角。終端縱向部分從相應(yīng)傾斜部分的端部開始沿著像素電極190的左邊緣延伸，與像素電極190的左邊緣重疊，并相對于相應(yīng)的傾斜部分形成鈍角。
切除部71-76b的數(shù)量可以根據(jù)設(shè)計因素而變化。阻光元件220優(yōu)選與切除部71-76b重疊以阻止通過切除部71-76b發(fā)生漏光。
校準(zhǔn)層11和21可以是同類型的，設(shè)置在板100和200的內(nèi)表面上。在板100和200的外表面上設(shè)置有偏振片12和22，使它們的偏振軸可以交叉，而且偏振軸之一可以平行于柵極線121。當(dāng)LCD是反射型LCD時，可以省略一個偏振片12和22。
LCD可以進(jìn)一步包括至少一個用于補償LC層3的延遲的延遲薄膜。該延遲薄膜具有雙折射，并提供與LC層3提供的延遲相反的延遲。
LCD可以進(jìn)一步包括通過偏振片12和22、延遲薄膜以及板100和200向LC層3提供光的背光單元。
優(yōu)選的是，LC層3處于負(fù)介電各向異性的狀態(tài)中。另外，還優(yōu)選的是，當(dāng)沒有電場時，因為LC層3中的LC分子被校準(zhǔn)使它們的長軸基本垂直于板100和200的表面，所以LC層3已經(jīng)被垂直校準(zhǔn)過。因此，入射光不能通過交叉的偏振系統(tǒng)12和22。
例如存儲電極線131、擴展部177a1、177a2和176、漏極175的互連部178a1和178a2的不透明元件，以及例如具有切除部91-95b和71-76b的像素電極190的透明元件關(guān)于電容電極136對稱設(shè)置。還有，由于互連部178a1和178a2靠近像素電極190的邊緣設(shè)置，所以它們不能減少透光區(qū)域，而可以阻擋靠近透光區(qū)域產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明示范性實施例和圖1-4所示的LCD被表示成圖5所示的等效電路。
參考圖5，LCD的像素包括TFT Q、包括第一LC電容(CLCa)和存儲電容(CST)的第一子像素、包括第二LC電容(CLCb)的第二子像素以及耦合電容(Ccp)。
第一LC電容CLCa包括作為一個終端的下、上子像素電極190a1、190a2、對應(yīng)于此作為另一個終端的部分公共電極270和插在中間作為電介質(zhì)的部分LC層3。類似地，第二LC電容CLCb包括作為一個終端的中心子像素電極190b、對應(yīng)于此作為另一個終端的部分公共電極270和插在中間作為電介質(zhì)的部分LC層3。
存儲電容CST包括作為一個終端的漏極175的下和上擴展部177a1和177a2、作為另一個終端的下和上存儲電極137a1和137a2、以及設(shè)置在它們之間作為電介質(zhì)的部分柵絕緣層140。耦合電容Ccp包括作為一個終端的中線子像素電極190b和電容電極136、作為另一個終端的耦合電極176、以及設(shè)置在它們中間作為電介質(zhì)的鈍化層180和柵絕緣層140部分。
第一LC電容CLCa和存儲電容CST平行連接TFT Q的漏極。耦合電容Ccp連接在TFT Q的漏極和第二LC電容CLCb之間。公共電極270被供以公共電壓Vcom，存儲電極線131可以被供以公共電壓Vcom。
TFT Q響應(yīng)于來自柵極線121的柵極信號從數(shù)據(jù)線171將數(shù)據(jù)電壓提供給第一LC電容CLCa和耦合電容Ccp。耦合電容Ccp將具有已修改過的幅值的數(shù)據(jù)電壓傳輸給第二LC電容CLCb。
當(dāng)存儲電極線131被供以公共電壓Vcom時，可以根據(jù)下面的方程獲得通過第二LC電容CLCb進(jìn)行充電的電壓VbVb＝Va×[Ccp/(Ccp+CLCb)]其中Va表示第一LC電容CLCa的電壓。
由于Ccp/(Ccp+CLCb)項小于1，所以第二LC電容CLCb的電壓Vb就大于第一LC電容CLCa的電壓。上述不等式也可以出現(xiàn)在存儲電極線131的電壓不等于公共電壓Vcom的情況下。
當(dāng)穿過第一LC電容CLCa或第二LC電容CLCb產(chǎn)生電位差時，在LC層3中產(chǎn)生基本垂直于板100和200表面的電場。以下，像素電極190和公共電極270都被共同稱為場生成電極。接著，LC層3中的LC分子響應(yīng)于該電場傾斜使它們的長軸垂直于該場方向。LC分子的傾斜度決定LC層3上的入射光偏振的變化。接著，光偏振的變化被偏振片12和22轉(zhuǎn)化為透光率的變化。因此LCD就顯示圖像。
LC分子的傾斜角取決于電場的強度。由于第一LC電容CLCa的電壓Va和第二LC電容CLCb的電壓Vb互相不同，所以第一子像素中的LC分子的傾斜方向不同于第二子像素中的LC分子的傾斜方向，因此這兩個子像素的亮度不同。這樣，通過將這兩個子像素的平均亮度保持在目標(biāo)亮度上，可以調(diào)節(jié)第一和第二像素的電壓Va和Vb使從側(cè)面看的圖像接近從正面看的圖像，從而增加側(cè)向可視性。
可以通過改變耦合電容Ccp的容量調(diào)節(jié)電壓Va和Vb的比例。此外，可以通過改變重疊面積和耦合電極176與中心子像素電極190b(和電容電極136)之間的距離而改變耦合電容Ccp。例如，當(dāng)除去電容電極136并將耦合電極176移動到電容電極136的位置上時，耦合電極176和中心子像素電極190b之間的距離變大。優(yōu)選地，第二LC電容CLCb的電壓Vb是第一LC電容CLCa的電壓Va的大約0.6到0.8倍。
在第二LC電容CLCb中充電的電壓Vb可以大于第一LC電容CLCa的電壓Va。這可以通過對第二LC電容CLCb以預(yù)定電壓例如公共電壓Vcom進(jìn)行預(yù)充電而獲得。
第一子像素的下和上子像素電極190a1和190a2與第二子像素的中心子像素190b之間的比例優(yōu)選大約為1∶0.85到1∶1.15。另外，每個LC電容CLCa和CLCb的子像素數(shù)量都可以變化。
由場生成電極190和270的切除部91-95b和71-76b以及像素電極190使該電場變形的傾斜邊緣而產(chǎn)生的水平分量確定LC分子的傾斜方向。該電場垂直或至少基本垂直于切除部91-95b和71-76b的邊緣和像素電極190的傾斜邊緣。參考圖3，一組切除部91-95b和71-76b將一個像素電極190分成多個子區(qū)，每個子區(qū)都具有兩個主邊緣。由于每個子區(qū)上的LC分子都垂直于該主邊緣傾斜，所以傾斜方向的方位分布被局限于四個方向，從而可以增大LCD的參考視角。
另外，當(dāng)為上述四個傾斜方向傳輸光的面積相同時，可視性改善到各個不同的觀察方向。由于不透明元件如上所述對稱設(shè)置，所以透射區(qū)域的調(diào)節(jié)相對簡單。
切除部72-75b的切口有助于確定切除部72-75b上LC分子的傾斜方向。切口還可以設(shè)置在切除部91-95b上，可以有各種不同的形狀和布置。
用于確定LC分子傾斜方向的切除部91-95b和71-76b的形狀和布置可以調(diào)整，至少一個切除部91-95b和71-76b可以用突起或凹陷代替。該突起優(yōu)選由有機或無機材料構(gòu)成，設(shè)置在場生成電極190或270的上面或下面。
進(jìn)一步地，由于在屏蔽電極88和公共電極270之間沒有電場，所以屏蔽電極88的LC分子保持它們初始取向并因此阻擋了其上面的入射光。在上述情況下，屏蔽電極88可以作為阻光元件，并因此可以省略阻光元件220。
將參考圖6和7詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的LCD。
圖6是根據(jù)本發(fā)明另一個示范性實施例的LCD的布局圖，圖7是圖6所示LCD沿VII-VII′線的截面圖。
參考圖6和7，LCD包括TFT陣列板100、公共電極板200、插在板100和200之間的LC層3、以及一對附連在板100和200外表面上的偏振片12和22。
根據(jù)這個示范性實施例的板100和200的層狀結(jié)構(gòu)實際與圖1-4所示的結(jié)構(gòu)相同。
關(guān)于TFT陣列板100，在襯底110上形成有多個包括柵極124和端部129的柵極線121、多個包括晶體管管座131a1、131a2和存儲電極137a1、137a2的存儲電極線131、以及多個電容電極136。柵極線121和存儲電極線131上順序地形成有柵極絕緣層140、多個半導(dǎo)體154和多個歐姆觸點163和165。歐姆觸點163和165上形成有包括源極173和端部179的多個數(shù)據(jù)線171、和包括擴展部177a1、177a2和176以及互連部178a1和178a2的多個漏極175。數(shù)據(jù)線171、漏極175和半導(dǎo)體154的暴露部分上形成有鈍化層180。在鈍化層180和柵極絕緣層140上設(shè)有多個接觸孔181、182、185a1、185a2和186。這些接觸孔186通過漏極175擴展部176上設(shè)置的通孔176H。此外，鈍化層180上形成有包括具有切除部91-95b的子像素電極190a1、190a2和190b的多個像素電極190、屏蔽電極88和多個輔助觸點81和82，鈍化層上覆蓋有校準(zhǔn)層11。
關(guān)于公共電極板200，在絕緣襯底210上形成有阻光元件220、多個濾色片230、外涂層250、具有切除部71-76b的公共電極270和校準(zhǔn)層21。
與圖1-4所示的LCD相反，根據(jù)本示范性實施例的TFT陣列板100的半導(dǎo)體154和歐姆觸點163沿數(shù)據(jù)線171延伸形成半導(dǎo)體條151和歐姆觸點條161。另外，該半導(dǎo)體條151具有與數(shù)據(jù)線171、漏極175以及底層歐姆觸點163和165基本相同的形狀(例如，平面形狀)。此外，半導(dǎo)體154包括某些沒有被數(shù)據(jù)線171和漏極175覆蓋的暴露部分，例如位于源極173和漏極175之間的部分。
根據(jù)示范性實施例的TFT陣列板的制造方法利用一個光刻步驟同時形成數(shù)據(jù)線171和漏極175、半導(dǎo)體151和歐姆觸點161和165。
用于光刻處理的光致抗蝕劑掩模圖案具有依賴位置的厚度，特別地，其具有較厚部分和較薄部分。該較厚部分位于被數(shù)據(jù)線171和漏極175占據(jù)的導(dǎo)線區(qū)域，較薄部分則位于TFT的溝道區(qū)域。
光致抗蝕劑的依賴位置的厚度可以利用若干技術(shù)獲得。例如，通過在曝光掩模上提供半透明區(qū)域以及透明區(qū)域和阻光不透明區(qū)域。該半透明區(qū)域可以具有狹縫圖案、格子圖案、具有中間透射性或中間厚度的薄膜。當(dāng)采用狹縫圖案時，優(yōu)選狹縫之間的縫隙或距離的寬度小于用于光刻的曝光器的分辨率。另一個實例是使用回流光致抗蝕劑。例如，由回流材料一次構(gòu)成的光致抗蝕劑圖案僅僅利用普通曝光掩模形成從而具有透明區(qū)域和不透明區(qū)域。接著，上述光致抗蝕劑圖案不用光致抗蝕劑而受到回流處理形成TFT陣列板的某些薄部分。
因此，由于省略了光刻步驟，所以上述制造過程比常規(guī)過程簡單。
圖1-4所示的LCD的上述許多特征都適用于圖6和7所示的LCD。
參考圖8詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明另一個示范性實施例的LCD。
圖8是圖3所示LCD沿IV-IV′線的截面圖。
參考圖8，LCD包括TFT陣列板100、公共電極板200、插在板100和200之間的LC層3以及一對附連在板100和200外表面上的偏振片12和22。
根據(jù)本示范性實施例的板100和200的層狀結(jié)構(gòu)與圖1-4所示的相同。
關(guān)于TFT陣列板100，襯底110上形成有多個包括柵極124和端部129的柵極線121、多個包括晶體管管座131a1和131a2和存儲電極137a1和137a2的存儲電極線131、以及多個電容電極136。柵極線121和存儲電極線131上順序地形成有柵極絕緣層140、多個半導(dǎo)體154和多個歐姆觸點163和165。歐姆觸點163和165及柵極絕緣層140上形成有多個包括源極173和端部179的數(shù)據(jù)線171、以及多個包括擴展部177a1、177a2和176及互連部178a1和178a2的漏極175。數(shù)據(jù)線171、漏極175和半導(dǎo)體154的暴露部分上形成有鈍化層180。鈍化層180和柵極絕緣層140上設(shè)置有多個接觸孔181、182、185a1、185a2和186。接觸孔186通過在漏極175的擴展部176上設(shè)置的通孔176H。同樣，鈍化層180上形成有多個包括子像素電極190a1、190a2和190b并具有切除部91-95b的像素電極190、屏蔽電極88和多個輔助觸點81和82，鈍化層上覆蓋有校準(zhǔn)層11。
關(guān)于公共電極板200，絕緣襯底210上形成有阻光元件220、外涂層250、具有切除部71-76b的公共電極和校準(zhǔn)層21。
與圖1-4所示的LCD相反，該TFT陣列板100包括多個設(shè)置在鈍化層180下方的濾色片230，而公共電極板200上沒有濾色片。在這種情況下，可以從公共電極板200上除去外涂層250。
濾色片230設(shè)置在兩個相鄰的數(shù)據(jù)線171之間，它們都具有多個接觸孔185和186可分別通過的通孔235和236。信號線121和171的端部129和179的外圍區(qū)域上沒有濾色片230。
濾色片230可以沿縱向方向延伸形成條狀。濾色片230可以互相重疊防止像素電極190之間漏光，或者可選擇地彼此遠(yuǎn)離設(shè)置。當(dāng)濾色片230互相重疊時，可以省略阻光元件220的線性部分，在這種情況下，屏蔽電極88可以覆蓋濾色片230的邊緣。濾色片230的重疊部分還可以具有減少的厚度從而降低重疊部分之間的高度差。
濾色片230可以設(shè)置在鈍化層180上，或者可以省略鈍化層180。
圖1-4所示的LCD的上述許多特征也適用于圖8所示的LCD。
已經(jīng)描述了本發(fā)明的示范性實施例，進(jìn)一步需要注意的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說很容易理解，在不脫離由所附權(quán)利要求的邊界和界限定義的本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的情況下可以進(jìn)行各種不同的改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.用于液晶顯示裝置的薄膜晶體管陣列板，包括多個柵極線；與多個柵極線交叉的數(shù)據(jù)線；薄膜晶體管，該薄膜晶體管與至少一個柵極線和數(shù)據(jù)線相連并包括漏極；及像素電極，該像素電極包括至少一個與薄膜晶體管的漏極相連的第一子像素電極和與至少一個第一子像素電極電容性耦合的第二子像素電極，其中該像素電極具有用于將像素電極分成至少兩個分割部分的分割元件，所述至少兩個分割部分具有不與漏極重疊且關(guān)于與柵極線等距的參考線基本對稱設(shè)置的部分。
2.如權(quán)利要求1的薄膜陣列板，其中至少一個第一子像素電極包括第三子像素電極和第四子像素電極。
3.如權(quán)利要求2的薄膜陣列板，其中漏極包括分別與第三和第四子像素電極相連的第一和第二部分，而且第一和第二部分關(guān)于參考線基本對稱設(shè)置。
4.如權(quán)利要求3的薄膜陣列板，進(jìn)一步包括分別與漏極的第一和第二部分重疊的第一和第二存儲電極。
5.如權(quán)利要求4的薄膜陣列板，其中第一和第二存儲電極關(guān)于參考線基本對稱地設(shè)置。
6.如權(quán)利要求3的薄膜陣列板，其中第三和第四子像素電極關(guān)于第二子像素電極彼此相對地設(shè)置。
7.如權(quán)利要求3的薄膜陣列板，其中第三和第四子像素電極關(guān)于參考線基本對稱地設(shè)置。
8.如權(quán)利要求3的薄膜陣列板，其中漏極包括連接第一部分和第二部分的互連部。
9.如權(quán)利要求8的薄膜陣列板，其中該互連部鄰近數(shù)據(jù)線并基本平行于數(shù)據(jù)線設(shè)置。
10.如權(quán)利要求3的薄膜陣列板，其中漏極進(jìn)一步包括與第二子像素電極重疊的耦合電極。
11.如權(quán)利要求10的薄膜陣列板，進(jìn)一步包括與第二子像素電極相連并與耦合電極重疊的電容電極。
12.如權(quán)利要求11的薄膜陣列板，其中耦合電極或電容電極關(guān)于參考線基本對稱地設(shè)置。
13.如權(quán)利要求11的薄膜陣列板，其中耦合電極具有通孔，而且電容電極和第二子像素電極通過該通孔互相連接。
14.如權(quán)利要求1的薄膜陣列板，進(jìn)一步包括與像素電極遠(yuǎn)離并至少部分地與數(shù)據(jù)線重疊的屏蔽電極。
15.如權(quán)利要求14的薄膜陣列板，其中像素電極和屏蔽電極包括相同的層。
16.如權(quán)利要求14的薄膜陣列板，其中屏蔽電極沿數(shù)據(jù)線或柵極線延伸。
17.如權(quán)利要求16的薄膜陣列板，其中屏蔽電極基本覆蓋整個數(shù)據(jù)線。
18.如權(quán)利要求1的薄膜陣列板，進(jìn)一步包括與像素電極遠(yuǎn)離并至少部分與柵極線重疊的屏蔽電極。
19.用于液晶顯示裝置的薄膜晶體管陣列板，包括具有柵極和端部的多個柵極線；設(shè)置在TFT板襯底上的多個存儲電極線、多個存儲電極和多個電容電極；具有源極和端部且與多個柵極線交叉的多個數(shù)據(jù)線，具有多個漏極的多個薄膜晶體管，所述薄膜晶體管與多個柵極線和數(shù)據(jù)線中的每一個相連，所述多個漏極中的每一個都具有多個擴展部和多個互連部；被多個間隙分成多個子像素電極的多個像素電極，每個所述子像素都具有多個切除部，每個所述像素電極都與所述柵極線重疊，所述切除部將各個子像素電極分成多個分割部分，其中所述存儲電極線、漏極的所述擴展部和所述互連部、以及具有多個間隙的所述多個像素電極關(guān)于電容電極對稱設(shè)置。
20.如權(quán)利要求19的薄膜晶體管陣列板，進(jìn)一步包括可操作地與所述薄膜晶體管陣列板相連的多個濾色片。
21.如權(quán)利要求20的薄膜晶體管陣列板，其中多個濾色片的每個都表示包括紅色、綠色或藍(lán)色的顏色中的一種。
全文摘要
提供一種用于液晶顯示裝置(LCD)的薄膜晶體管(TFT)陣列板。該TFT陣列板包括多個柵極線、至少一個與多個柵極線交叉的數(shù)據(jù)線和至少一個與至少一個柵極線和至少一個數(shù)據(jù)線相連的薄膜晶體管。該至少一個薄膜晶體管包括漏極。另外，該TFT陣列板進(jìn)一步包括至少一個包括至少一個與薄膜晶體管的漏極相連的第一子像素電極和與至少一個第一子像素電極電容性耦合的第二子像素電極的像素電極。此外，該像素電極具有用于將該像素電極分成至少兩個分割部分的分割元件，該至少兩個分割部分具有不與漏極重疊的部分。該至少兩部分關(guān)于距離多個柵極線等距的參考線對稱設(shè)置。
文檔編號H01L29/786GK1769990SQ20051011625
公開日2006年5月10日 申請日期2005年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月4日
發(fā)明者申暻周, 樸哲佑, 柳在鎮(zhèn), 蔡鐘哲 申請人:三星電子株式會社