对比度增强的垂直配向显示器件的制作方法
【专利说明】对比度増强的垂直配向显示器件
[0001] 本申请针对是申请日为2009年12月16日、申请号为200910253466. 1、发明名称 为"对比度增强的垂直配向显示器件"的专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明设及一种液晶显示器件，更具体地，设及一种垂直配向液晶显示器件。
【背景技术】
[0003] 液晶显示器件（LCD)现在作为重要的平板显示器件之一被广泛使用。液晶显示器 件具有两个显示面板W及插设在面板之间的液晶层，场产生电极（例如像素电极和公共电 极）形成在该两个显示面板上。在液晶显示器件中，电压被施加到电极，跨过液晶层产生的 电场决定了液晶分子的取向。通过根据显示数据信号来控制入射光偏振，视频图像显示在 LCD面板上。
[0004] 在液晶显示器件之中，垂直配向（VA)模式的液晶显示器件具有高对比度和宽参 考视角（reference viewing angle)的优点，该参考视角被定义为1;10的对比度时的 视角，也被称为灰度间亮度转换限制角（intergray luminance inversion limitation angle)。在VA模式液晶显示器件中，当没有电场施加到其上时液晶分子的轴垂直于上显示 面板和下显示面板取向。
[0005] 在垂直配向（VA)模式液晶显示器件中，切口（cutout)或突起可W形成在场产生 电极上W加宽视角。切口或突起改变了附近的液晶分子的取向，从而加宽了参考视角。
[0006] 然而，垂直配向（VA)模式液晶显示器件的侧向可见性（lateral visibility)比 正向可见性（化ont visibility)差。例如，对于具有切口的图案化垂直配向（PVA)液晶显 示器件，图像朝着侧面变得更亮，在最坏情况下，高灰度之间的亮度差异被消除使得画面图 像会呈现为已经倒塌（collapsed)。
[0007] 在本背景部分公开的信息意在用于理解本发明的背景，因此它可W包含并不形成 已被本领域技术人员公知的现有技术的信息。
【发明内容】
[000引本发明的一个方面提供了一种具有增强的侧向可见性的优点的垂直配向液晶显 示器件。
[0009] 在本发明的一个或多个实施例中，基于可变电容器，像素包括高灰度子像素和低 灰度子像素。
[0010] 本发明的示范性实施例提供了一种显示器件，该显示器件包括多条栅极线、多条 数据线W及连接到多条栅极线之一和多条数据线之一的像素。像素包括第一子像素和第二 子像素。第一子像素包括；第一薄膜晶体管，具有分别连接到栅极线的控制端和连接到数据 线的输入端；W及第一液晶电容器和第一可变电容器，分别连接到第一薄膜晶体管的输出 端。第二子像素包括；第二薄膜晶体管，具有分别连接到栅极线的控制端和连接到数据线的 输入端；w及第二液晶电容器和第二可变电容器，分别连接到第二薄膜晶体管的输出端。
[0011] 第一可变电容器和第二可变电容器可W在施加到栅极电极的电压达到或超过预 定电压时具有第一电容，并且它们在施加到栅极电极的电压小于预定电压时具有第二电 容。
[0012] 当第一可变电容器和第二可变电容器之一具有第一电容时，另一个可变电容器可 W具有第二电容。
[0013] 第一可变电容器和第二可变电容器可W每个通过薄膜晶体管形成，该薄膜晶体管 包括栅极电极、半导体层、源极电极和漏极电极，并且源极电极和漏极电极可W彼此电连 接。
[0014] 第一可变电容器的源极电极和漏极电极可W连接到第一薄膜晶体管的输出端，第 二可变电容器的栅极电极可W连接到第二薄膜晶体管的输出端。
[0015] 第一电容可W存储在半导体层、源极电极和漏极电极与栅极电极重叠的区域处。 第二电容可W存储在源极电极和漏极电极与栅极电极重叠的区域处。欧姆接触层可W形成 在源极电极和漏极电极与半导体层之间。
[0016] 第一电容可W存储在半导体层、欧姆接触层W及源极电极和漏极电极与栅极电极 重叠的区域处。第二电容可W存储在欧姆接触层W及源极电极和漏极电极与栅极电极重叠 的区域处。
[0017] 第一可变电容器和第二可变电容器可W每个包括栅极电极、半导体层和上电极， 其中上电极可W与栅极电极和半导体层部分重叠。第一可变电容器的上电极可W连接到 第一薄膜晶体管的输出端，第二可变电容器的栅极电极可W连接到第二薄膜晶体管的输出 玉山 乂而。
[0018] 第一电容可W存储在半导体层和上电极与栅极电极重叠的区域处。第二电容可W 存储在上电极与栅极电极重叠的区域处。欧姆接触层可W形成在上电极与半导体层之间。
[0019] 第一电容可W存储在半导体层、欧姆接触层和上电极与栅极电极重叠的区域处。 第二电容可W存储在欧姆接触层和上电极与栅极电极重叠的区域处。
[0020] 本发明的另一示范性实施例提供了一种显示器件，该显示器件包括；多条栅极线； 多条数据线；W及像素，连接到多条栅极线之一和多条数据线之一。像素包括；薄膜晶体 管，具有分别连接到栅极线的控制端和连接到数据线的输入端；W及液晶电容器和可变电 容器，分别连接到薄膜晶体管的输出端，其中可变电容器通过薄膜晶体管形成。
[0021] 可变电容器可W具有薄膜晶体管结构，该薄膜晶体管结构具有栅极电极、半导体 层、源极电极和漏极电极，并且源极电极和漏极电极可W彼此电连接。
[0022] 可变电容器可W通过该样的结构形成，在该结构中从具有栅极电极、半导体层W 及源极电极和漏极电极的薄膜晶体管结构去除源极电极或漏极电极。
[0023]该样，可变电容器形成在每个像素内使得像素分为高灰度子像素和低灰度子像 素。分开的子像素表示不同的灰度使得侧向可见性被增强。将像素分成两个子像素时不需 要形成用于将不同信号施加到其上的单独的配线，并且在用于驱动显示器件的驱动器处被 处理的数据量减少。此外，像素W简化的方式被分为具有可变电容器的两个子像素，不要求 形成额外的配线和元件，使得开口率增大。
【附图说明】
[0024] 图1是根据本发明示范性实施例的液晶显示器件中像素的等效电路图；
[0025] 图2是根据本发明示范性实施例的可变电容器的电压-电容曲线图；
[0026] 图3是示出在根据本发明示范性实施例的两个子像素的薄膜晶体管输出端处的 电压变化的曲线图；
[0027] 图4是根据本发明示范性实施例的液晶显示器件的像素的等效电路图；
[002引图5和图6是根据本发明不范性实施例的图4中不出的可变电容器的截面图；
[0029] 图7是本发明示范性实施例的图6中示出的可变电容器的电压-电容曲线图；
[0030] 图8和图9是示出来自根据本发明示范性实施例的图4所示的可变电容器在应力 下的电压-电流特性曲线图；
[0031] 图10和图11是根据本发明另一不范性实施例的可变电容器的截面图。
【具体实施方式】
[0032] 在下文将参照附图对本发明做更为充分的描述，附图中示出了本发明的示范性实 施例。本领域技术人员应当理解的是，所描述的实施例可多种不同的方法修改，而都不 背离本发明的精神或范围。
[0033] 首先参照图1描述根据本发明示范性实施例的显示器件。
[0034] 图1是根据本发明示范性实施例的液晶显示器件的像素的等效电路图。
[0035] 如图1所示，对于根据本发明示范性实施例的液晶显示器件，像素900包括两个子 像素901和902。子像素901和902分别包括薄膜晶体管Qs_h和Qs_l、液晶电容器Clc_h 和Clc_l W及可变电容器Cst_h和Cst_l。子像素901和902通过数据线D j接收相同的电 压，但施加到液晶电容器Clc_h和Clc_l的电压根据可变电容器Cst_h和Cst_l的操作而 不同。因此，通过控制液晶电容器Clc_h和Clc_l，图像显示不同的灰度级。表现较低灰度 的子像素902将在下文称作低灰度子像素，表现较高灰度的子像素901将称作高灰度子像 素。
[0036] 将首先详细地描述子像素的关系。
[0037] 高灰度子像素901包括薄膜晶体管Qs_h，该薄膜晶体管Qs_h具有连接到栅极线 Gi的控制端和连接到数据线Dj的输入端。液晶电容器Clc_h和可变电容器Cst_h分别连 接到薄膜晶体管Qs_h的输出端。
[0038] 液晶电容器Clc_h包括像素电极（未示出）、公共电极（未示出）化及插设在像素 电极与公共电极之间的液晶层（未示出）。像素电极连接到薄膜晶体管Qs_h的输出端并接 收数据电压，公共电极接收公共电压Vcom。当电场由像素电极与公共电极之间的电压差产 生时，液晶分子由于电场而重新取向使得光偏振被定量地改变，从而显示图像。
[0039] 可变电容器Cst_h具有在其两端处的第一电极和第二电极（未示出）化及设置在 该些电极之间的绝缘层（未示出）。第一电极连接到薄膜晶体管Qs_h的输出端并接收数据 电压，第二电极接收参考电压化ef。参考电压化ef可W与公共电压Vcom相同。根据本发 明示范性实施例的可变电容器具有极性，对于高灰度子像素901，它可W构造为 连接到薄膜晶体管Qs_h输出端的第一电极具有正（+)极性。可变电容器Cst_h具有W下 特性；积累电容在预定电压处快速增大并