专利名称：含连接至子像素电极的晶体管的显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示装置，更具体地，涉及一种由形成在基板
上的薄膜晶体管("TFT")驱动的液晶显示装置("LCD，，)。
背景技术：
一般而言，显示装置是一种使由信息源确定的图像能为人类可 见的界面装置。
我们知道4艮多类型的显示装置，包括LCD(液晶显示器)、PDP (等离子显示面板)和OLED (有机发光二极管)。所有的这些都 是平板显示器。特别地，液晶显示器(LCD)由于其较高的分辨率、 色彩性能和总体显示质量而被广泛应用于便携式计算机、桌面监视 器、和电视机。
LCD可以包4舌两个配置有{兹场发生电才及(比如l象素电才及和共电 极)的面板和介于两面板之间的液晶(LC)层。LCD通过将电压 作用于》兹场发生电极从而在LC层中产生电磁场来显示图像。电磁 场确定LC层中LC分子的方向，以调整入射光的偏#>。
LCD包括多个与像素电极连接的薄膜晶体管(TFT),还包括 多个与TFT连接的信号线，比如栅极线和数据线。一种公知的LCD类型是垂直排列(VA)LCD，其中，排歹'J L C分子从而在没有电^兹场的情况下LC分子的长轴与面板垂直。VA LCD提供了高对比度和宽参考视角。参考视角定义为具有等于1: 10的对比度的视角(对比度是最暗和最亮的颜色之间的发光度比 率)。
VA型LCD的视角可以通过，例如在场发生电极中配置合适的 切挖部(cutout)或突起增加。切挖部和突起使LC分子的倾角(tilt angle)在不同方向伸展，使得参考—见角加宽。
然而，切挖部和突起减小了孔径。同时，VA型LCD的侧面可 见度较低。例如，由装备有切挖部的图像垂直取向(patterned vertically aligned ) ( PVA ) LCD显示的图4象随着4见角的增大而变亮， 从而更难说出不同亮色之间的不同之处。
为了改善LCD的侧面可见度，提出了多种方法，包括将像素 电极分成一对子像素电极，用不同的薄膜晶体管(TFT)以不同的 电压驱动子像素电极，以及使用改变像素的一个而非两个子像素电 才及的电压的耦合电容器。
发明概述
本发明的一个方面提供了一种具有优良的侧面可见度而无图 《象滞留的显示装置。然而，本发明不局限于这方面。本发明相关领 域的普通技术人员通过参考下面的描述将了解本发明的上述和其 它方面。本发明由所附权利要求限定。
本发明的一些实施例纟是供的一种显示装置，包括第一棚4及线 和第二栅极线；数据线，横穿第一栅极线和第二栅极线；第一子像 素电极；第一晶体管，连接至第一栅极线、数据线、和第一子像素电极；第二子像素电极；第二晶体管，连接至第一栅极线、数据线、 和第二子l象素电才及；存卡者电容电才及(storage capacitance electrode ); 第三晶体管，连接至第一栅极线和存储电容电极；耦合电极，形成 在存储电容电极上方，耦合电极与第一子像素电极重叠，以形成升 压电容器；以及第四晶体管，连接至第二栅极线、耦合电极和第二 子《象素电才及。
第三晶体管可以包括连接至耦合电极的源极电极和连接至存 储电容电极的漏极电极，而第四晶体管可以包括连接至耦合电极的 源极电极和连接至第二子像素电极的漏极电极。
第三晶体管的漏极电极可以经由连接电极连接至存储电容电极。
第三晶体管的漏极电极和存储电容电极可以由不同的金属层制成。
第三晶体管的源4及电才及和第四晶体管的源才及电才及可以由相同 的金属层制成。
存储电容电极可以与第一子像素电极重叠，以形成第一存储电 容器，而存4诸电容电纟及可以与第二子像素电#及重叠，以形成第二存 储电容器。
显示装置还可以包括第一辅助电才及，^吏用存储电容电极形成 第一存储电容器，并通过第一接触孔连接至第一子像素电极；以及 第二辅助电极，使用存储电容电极形成第二存储电容器，并通过第 二接触孔连接至第二子像素电极。存储电容电极可以包括第一部分，与第二子像素电极重叠， 以形成第二存储电容器；以及第二部分，具有比第一部分更窄的宽 度，并与第一子像素电极重叠，以形成第一存储电容器。
显示装置还可以包括第三辅助电极，^吏用存储电容电极的第 一部分形成第二存储电容器，其中第三辅助电才及可以通过接触孔连 接至第二子像素电极。
同时还提供了该显示装置的制造方法。
附图i兑明
图1是示出了#4居本发明示例性实施例的液晶显示装置的框图。
图2是示出了图1中所采用的像素类型的形象化透视图3是根据本发明实施例的液晶显示装置的像素的等效电路
图4是根据本发明实施例的液晶显示器的像素的平面图； 图5是图4中沿线V-V，方向的截面图； 图6是图4中沿线VI-VI，方向的截面图7是根据本发明实施例的液晶显示装置的像素的等效电路
图8是根据本发明实施例的液晶显示器的像素的平面图； 图9是图8中沿线IX-IX，方向的截面图；图10是图8中沿线X-X，方向的截面图。
具体实施例方式
参考下面示例性实施例的详细"i兌明和附图可以更容易的理解 本发明的一些实施例的优点和特征。然而，本发明可以以许多不同
的形式实施，并且不应该;故解释为局限于此处阐述的示例性实施 例。更确切的说，纟是供这些示例性实施例是为了4吏本发明完整全面，
由所附权利要求限定。
在附图中，为了清楚起见，层、膜、板、区域等等的厚度可以 被夸大。在整个说明书中相同的参考标号表示相同的元件。可以理 解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或基板)被称为在另一个元 4牛上面，则可以具有或不具有介于其间的元4牛。相比之下，当元4牛 被称为直接在另一个元件上面，则不具有介于其间的元件。
下面将参考图1至图6描述根据本发明的一些实施例的显示装
置。该显示装置是液晶显示器。图1是液晶显示器的结构图，图2
是液晶显示器的一个像素的等效电路图。
如图1和图2所示，液晶显示装置包括液晶显示面板组件300、 连接至液晶显示面板组件300的栅极驱动器400和数据驱动器500、 连接至数据驱动器500的灰度电压发生器800、和用于控制上述元 件的信号控制器600。
液晶显示面板组件300包括多个信号线Gl-Gn和Dl-Dm以及 连4妾至信号线并排列成矩阵的多个〗象素PX。这些元件形成在4皮此 相对的第一基板100和第二基板200中。液晶3介于第一和第二基 4反100和200之间(见图2 )。信号线Gl-Gn是传输栅极信号(也指"扫描信号")的栅极线， 信号线Dl-Dm是传输数据信号的数据线。栅极线Gl到Gn基本在 4亍方向延伸并JU皮此基本平4于，凄t据线Dl-Dm基本在列方向延伸 并JU皮此基本平4亍。
每个像素PX包括包含一对子^f象素电极PEa和PEb的像素电极 PE。每个子像素电极PEa、 PEb为各自的液晶电容器Clca、 Clcb提 供电容器板。每个像素PX与至少一个栅极线和至少一个数据线连 4妻，并包括至少一个开关元件(图2中未显示)，该开关元件连接-至液晶显示电容器Clca或Clcb的至少一个。
子l象素电才及PEa、 PEb在第一基^反100上形成。形成在第二基 板200上的共电极CE为液晶电容器Clca、 Clcb提供另一块电容器 板。布置在一边的子像素电极PEa和PEb和另 一边的共电极CE之 间的液晶层起到了电容器电介质的作用。每个像素的子像素电极 PEa和PEb彼此间隔开，并一起构成一个像素电极PE。
共电极CE连接至共电压Vcom，并覆盖第二基板200的整个 表面。液晶层3具有负介电各向异性(△ s<0)。没有电^兹场时， 液晶层3中的液晶分子排列为其长轴基本垂直于第一基板100和第 二基板200的表面。作为选择，共电极CE可以布置在第一基板100 上，并且这里， 一个或多个像素电极PE和共电极CE可以具有类 似于条杆或条紋的形状。
为了显示颜色，每个〗象素PX "舉一i也显示三原色中的相应一种 颜色，比如红、绿、或蓝(R、 G和B)。这叫估文空间分工(spatial division)。作为选择，每个像素PX可以连续显示三原色的每种颜 色(时间分工)。在任一情况下，原色的空间或时间之和均;故感知 为期望的颜色。图2用第二基板200上的滤色镜CF表示了空间分 工。在其它实施例中，可以在第一基斗反100上I是供滤色4竟CF。一个或多个起偏4竟(未显示)可以附着在第一基才反100和第二
基才反200中的至少一个上，以将光偏4展转4b为光透射。
再次参考图1，灰度电压发生器800产生两套与像素PX的透
射率有关的"灰度"电压(或"参考灰度，，电压)。 一套由相对于
共电压Vcom是正才及寸生的电压纟且成，而另 一 套由#目只于于共电压Vcom 是负极性的电压组成。正极性灰度电压和负极性灰度电压在反相驱 动期间交替地供给液晶面板100。
栅极驱动器400连4妻至液晶面板组件300的栅4及线Gl-Gn,并 将栅极信号作用于栅极线。每个栅极信号在栅极导通电压Von和栅 才及截止电压Voff之间交##变化。4册才及导通电压级Von和片册才及截止电 压级Voff可以由外部装置产生并提供给栅极驱动器400。
数据驱动器500连接至液晶面板组件300的ft据线Dl-Dm。数
信号，并将所选^:据信号施加至数据线D1-Dm。
信号控制器600控制栅极驱动器400和数据驱动器500。
栅极驱动器400、数据驱动器500、或灰度电压发生器800可 以以至少一个IC芯片的形式直4妻安装在液晶面才反组件300上。作 为选择，栅极驱动器400或数据驱动器500可以以安装在柔性印刷 电路板(FPC)薄膜(未显示)上的带载封装(TCP)的形式附着 在液晶面板组件300上。进一步作为选择，栅极驱动器400或数据 驱动器500可以与信号线Gl-Gn和Dl-Dm以及薄膜晶体管一起集 成在液晶面^反组件300上。
图3到图6示出了根据本发明第一实施例的液晶面板组件300 的实施。此液晶面板组件包括接收栅极信号以将栅极导通电压Von连续的作用于薄膜晶体管(TFT)的连续行的栅极线Gl-Gn。图3 示出了两个相邻的棚-极线Gi、 Gi+1，其分别显示在图3中的111和 112处。每个数据线Dl-Dm横穿栅极线。图3示出了两个相邻的数 据线Dj、 Dj+1。凄t据线Dj显示在在图4-图5中的130处。数据线 将数据信号("图像信号")作用于TFT上。像素区域每个形成在两 个相邻的栅-才及线(例如Gi和Gi+1 )之间和两个相邻的凄t据线(例 如，Dj和Dj+1 )之间。在棚-极线Gn的下面可以才是供附加的像素区 域。图3-图6示出了4册极线Gi、 Gi+1之间和凄t据线Dj、 Dj+1之间 的典型的像素区域。可能除了栅极线Gn下方的像素之外，剩余像 素均可以是相同的。
在图3-图6的实施例中，每个^象素区域包括第一子像素区域 (SP1 )和第二子像素区域(SP2)。第一子像素区域(SP1 )包括第 一TFT(TFT1)、第一液晶电容器(Clc_H，对应于图2中的Clca) 和第一存储电容器(Cst—H)。第二子像素区域(SP2)包括第二TFT (TFT2)、第二液晶电容器(Clc_L,对应于图2中的Clcb)和第 二存J诸电容器(Cst—L)。
第一 TFT (TFT1 )包括连接至第i个栅极线(Gi, 111)或是 其一部分的栅极电极(113 );连接至第j个数据线(Dj， 130 )或是 其一部分的源才及电才及(131);通过4妄触孔(173)连4妄至第一子傳_ 素电极(161)的漏极电极(135);和包含第一 TFT的沟道区域的 第一半导体部件(141)。第一子像素电极(161)对应于图2中的 子像素电极Pea,并形成第一液晶电容器(Clc—H)的电容器板，另 一个板由形成在第二基板(200)上的共电极(CE)提供。第一子 像素电极(161)也为第一存储电容器(Cst—H)提供了电容器板， 另一个板由与栅极线Gl-Gn平行延伸的存储电极(Com, 120)提 供。第二 TFT (TFT2)包括连接至第i个栅极线(Gi， 111)或是 其一部分的栅极电极(113 );连接至第j个数据线(Dj， 130 )或是 其一部分的源才及电才及(132);通过接触孔(174)连4妄至第二子傳_ 素电极(162)的漏极电才及(136);和包含第二 TFT的沟道区域的 第二半导体部件(142)。第二子像素电极(162)对应于图2中的 子像素电极PEb并形成第二液晶电容器(Clc—L)的电容器板，另 一个板由形成在第二基板(200)上的共电极(CE)提供。第二子 像素电极(162)也为第二存储电容器(Cst_L)提供了电容器板， 另一个板由与栅极线Gl-Gn平行延伸的存储电极(Com， 120)提 供。
如果第一和第二存4渚电容器(Cst_H和Cst—L)分别形成在第 一辅助电才及(152)和存4渚电才及(Com, 120)之间以及第二辅助电 极(151)和存A者电才及(Com， 120)之l、司，贝'J可k乂i曽力口它^f门6勺电容。 第一辅助电才及(152)可以通过4妄触孔(172)连4妄至第一子^f象素电 才及(161),第二辅助电才及(151)可以通过4妄触孔(171 )连4妄至第 二子^f象素电才及(162)。
每个像素还包括第三TFT ( TFT3 )、第四TFT ( TFT4 )和升压 电容器(Cboost)。
第三TFT (TFT3)包括连接至第i个栅极线(Gi, 111)或是 其一部分的棚—及电4及(113 );源才及电才及(133 );漏4及电4及(137 ); 和包含第三TFT的沟道区域的第三半导体部件(143)。源极电极 (133)连接至与第一子像素电极(161)重叠以形成升压电容器 (Cboost)的耦合电极(153 )，漏极电极(137 )经由连接电极(163 ) 连接至存储电极(120)。
第四TFT (TFT4)包括连接至第i+l个栅极线(Gi+1， 111 ) 或是其一部分的4册极电极(114);源极电极(134);漏极电极(138);和包含第四TFT的沟道区域的第四半导体部件(144)。源极电极 (134 )连接至耦合电极(153 )，漏极电极(138 )经由接触孑L ( 177 ) 连接至第二子像素电极(162)。
连接电极(163)经由接触孔(175)连接至第三TFT ( TFT3 ) 的漏极电极(137)，通过接触孔(176)连接至存储电极(120)。 乂人而，第三TFT (TFT3)的漏才及电才及(137)和存4诸电才及(120)通 过连接电极(163)而彼此连接。
第一到第四半导体部4牛(141、 142、 143和144)可以由非晶 石圭层、多晶石圭层或单晶石圭层制成。
为第一和第二液晶电容器(Clc—H和Clc_L )充电的凄t据电压 改变了位于一边的第一和第二子像素电极(161和162)和另一边 的共电极(CE )之间的液晶分子的取向。第一和第二存储电容(Cst—H 和Cst—L )提高了第一和第二液晶电容器(Clc—H和Clc_L )的电压 存储能力，以〗更为第一和第二液晶电容器(Clc_H和Clc_L )充电 的数据电压稳定地维持在一个范围内。存储电极(120)由预定的 电压(比如共电压)供给。
升压电容器(Cboost )通过被钝化层(180 )隔断的耦合电极(153 ) 和第一子像素电极(161)之间的重叠而形成。在本发明的一个实 施例中，存储电极(120)可以由与栅极线相同层的不透明金属制 成。在下文中该层叫做"栅极金属"或"栅极金属层"。耦合电极
(153)布置在由栅极金属层制成的存储电极(120)上，从而在不 减小像素区域的孔径比的情况下就可以形成附加的升压电容器
(Cboost )。升压电容器(Cboost)和第三TFT (TFT3)减小了跨4妄在第二 液晶电容器(Clc—L)上的电压并增大了跨接在第一液晶电容器 (Clc—H)上的电压，使得液晶显示器的视角增大。
当栅极导通电压作用于笫一栅极线(lll)时，第一到第三TFT (TFT1、 TFT2和TFT3 )同时导通，使得第一子像素电极(161) 和第二子像素电极(162 )接收到相同的数据电压，耦合电极(153 ) *接收到共电压(Vcom)。因此，升压电容器(Cboost)充电至第一 子像素电极(161)和耦合电极(163)之间的电压差。
之后，当第一栅极线(111)接收到栅极截止电压时，由相同 的凄t据电压充电的第一子像素电才及(161)和第二子像素电极(162 ) 此刻电浮(electrically floating )，某种程度上第一子4象素区域(SP1 ) 和第二子j象素区i或(SP2) ^皮此电隔离。
当导通电压作用于第二才册才及线(112)时，第四TFT (TFT4) 导通。从而，为第二子像素电极(162)充电的数据电压经由第四 TFT ( TFT4 )被分配至耦合电极(153 )，直到第二子像素电极(162 ) 和耦合电才及(153)处于相同电压。因此，改变了耦合电4及(153) 的电压。从而，也改变了第一子像素电极(161 )和第二子像素电 极(162)的电压，变得不同于最初为这些电极充电的数据电压。
现在利用电荷守恒定律更详细地描述第 一和第二子像素电极 (161, 162)的电压改变。
参考图3,术语"第一节点(N1 )"在下文指的是第一TFT(TFT1 ) 的输出终端和升压电容器(Cboost)之间的节点。术语"第二节点 (N2)"指的是第二TFT (TFT2)的车叙出乡冬端和第四TFT ( TFT4 ) 的输入终端之间的节点，术语"第三节点(N3)"指的是升压电容 器(Cboost)和第四TFT (TFT4)的llr出全冬端之间的节点。当导通电压提供给第一栅极线(Gi)时，数据电压(Vd)经由 第一TFT (TFT1)和第二TFT ( TFT2 )作用于第一节点(Nl )和 第二节点(N2)。共电压(Vcom)经由第三TFT ( TFT3 )作用于 第三节点(N3)。为了便于说明，如果假设共电压为OV,则第一节 点(Nl)和第二节点(N2)被充电至电压Vd,并且第三节点(N3) 被充电至OV电压。因此，组合在一起的第一液晶电容器(Clc—H) 和第一存储电容(Cst—H)存储了若干电荷Qh。组合在一起的第二 液晶电容器(Clc_L)和第二存储电容器(Cst—L)存储了若干电荷 Ql。升压电容器(Cboost)存储了若干电荷Qb。通过定义电容， 下列等式1成立<formula>formula see original document page 17</formula>
其中Ch是第 一液晶电容器(Clc—H )和第一存储电容器(Cst—H ) 的总电容，Cl是第二液晶电容器(Clc_L )和第二存储电容器(Cst—L ) 的总电容，Cb是升压电容器的电容。
之后，当截止电压作用于第一4册才及线(Gi)且导通电压作用于 第二栅极线(Gi+1 )时，第一到第三TFT截止，第四TFT导通。 因此，第一液晶电容器(Clc—H)和第一存储电容器(Cst_H)中的 总电荷从Qh变为某一值Qh，，第二液晶电容器(Clc—L)和第二存 储电容器(Cst—L)中的总电荷从Q1变为某一值Q1'，升压电容器 中的电荷/人Qb变为某一^f直Qb，。通过电荷守恒定4聿，下列等式2 成立[等式2]
Qh' = Ch x VI
Ql' = Cl x V2
Qb' = Cb x (VI - V2)
其中Vl是第一节点(Nl)处的电压，V2是第二节点(N2) 处的电压。
由于存^f渚在连4妻至第一节点(Nl)的电容器(Clc—H、 Cst—H、 Cboost)中的总电荷守恒，下列等式3成立
Qh + Qb = Qh' + Qb'
由于存4诸在连4妄至第三节点(N3)的电容器(Clc_L，、 Cst_L，、 Cboost)中的总电荷守恒，下列等式4成立
Ql - Qb = Ql' - Qb'
参考等式1至4，第一节点(Nl )和第三节点(N3)上的电压 (VI、 V2)满足下列等式5:Vl = Vd(l +--)
、Cl.Ch+ChCb+Cb,Cl
V2=Vd(l--^——)
注由于第四TFT (TFT4)的作用，第三节点(N3)的电压 等于第二节点(N2)的电压。
如果^:据电压(Vd )大于共电压(Vcom )，也就是相对于Vcom 是正的，那么为第一子4象素区域(SP1)充电的电压大于数据电压 (Vd)而为第二子像素区域(SP2)充电的电压小于数据电压(Vd)。 如果数据电压(Vd)小于共电压(Vcom)，也就是相对于Vcom是 负的，那么为第一子像素区域(SP1 )充电的电压小于数据电压(Vd) 而为第二子像素区域(SP2)充电的电压大于数据电压(Vd)。因此， 第一子像素区域(SP1 )的电压量值总是大于第二子像素区域(SP2 ) 的电压量值。
当一个像素区域内的子像素区域(SP1和SP2)具有不同的电 压时，液晶显示器可以具有增大的视角。换句话说，当一个像素区 域内的子像素区域具有基于相同数据信号的不同子像素电压时，为 了使从不同方向(例如从前面或从侧面)的观看最优化，可以调整 液晶显示器以显示最优化的子像素电压。
图5示出了一个像素内的第一和第二存储电容器(Cst—H和 Cst_L)的垂直截面。存储电极(120)形成在下部的基板(100) 上并由与栅极线(Gi (111)、 Gi+1 (112))相同的金属层制成。栅 极绝缘层(GI)形成在栅极线(Gi (111 )、 Gi+1 (112 ))上和存储 电极(120)上。栅极绝缘层由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx) 制成。第一辅助电才及(152)和第二辅助电4及(151)形成在棚—及绝續_ 层(GI)上，由与数据线(Dj (130)和Dj+l )相同的金属层制成， 使得第一辅助电极(152 )和第二辅助电极(151)与存储电极(120 ) 绝缘。
耦合电才及(153)也形成在棚-才及绝^彖层(GI)上，由与凄t据线 相同的金属制成。在下文中这个金属层叫做"数据金属"或"数据 金属层"。
4屯化层(180)形成在第一辅助电才及(152)、第二辅助电一及(151 ) 和耦合电极(153)上。钝化层(180)也由氮化娃(SiNx)或氧化 娃(SiOx)制成。
第一子像素电极(161)和第二子像素电极(162)形成在钝化 层(180)上。第一和第二子像素电极(161、 162)由透明金属(比 如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO))制成。
钝化层(180 )具有多个接触孔(171和172 )。在每个像素中， 第一子像素电极(161)和第二子像素电极(162)分别通过接触孔 (172、 171)连4妾至第一辅助电才及(152)和第二辅助电才及(151)。 因此，第一辅助电才及(152)和第二辅助电才及(151) 4妄收到与第一 子像素电极(161)和第二子像素电极(162)相同的数据电压。
第一存储电容器(Cst—H)由通过栅极绝缘层(GI)彼此隔开 的第一辅助电才及(152)和存卡者电4及(120)之间的重叠而形成。第 二存储电容器(Cst—L)由通过栅极绝缘层(GI)彼此隔开的第二 辅助电极(151)和存储电极(120)之间的重叠而形成。
第一和第二辅助电极(151、 152)可以省略。升压电容器(Cboost)通过布置在存储电极(120)上方的第一 子像素电极(161)和耦合电极(153)之间的重叠而形成。钝化层 (180)将第一子像素电极(161)和耦合电极(153)隔开。
图6示出了第三TFT的漏才及电才及(137)和存卡者电才及(120)之 间的接触。由数据金属制成的第三TFT的漏极电极(137)和由栅 极金属制成的存储电极(120)经由连接电极(163)而彼此连接。 连接电极(163)形成在钝化层(180)的上方。钝化层(180)具 有多个接触孔(175和176)。第三TFT的漏极电极(137)经由接 触孑L (175)连接至连接电极(163)，存储电极(120)经由接触孔 (176 )连接至连接电极(163 ),使得第三TFT的漏极电极(137 ) 和存储电4及(120)经由连接电极(163)而彼此连接。连接电极(163) 可以由与第一子〗象素电才及(161)和第二子l象素电才及(162)相同的 层形成。
现在参考图7至图10，详细描述#4居本发明的第二实施例的显 示装置。这个装置是液晶显示器。它包括接收栅极信号以连续将栅 极导通电压作用于薄膜晶体管(TFT)相应行的栅极线Gl-Gn。图 7示出了两个相邻的栅极线Gi、 Gi+1，其在图8中分别示出在111 和112处。每个凄t据线Dl-Dm 4黄穿棚-才及线并与栅—及线绝*彖。图7 示出了两个相邻的^i:据线Dj、 Dj+1。凄史据线Dj在图8-图9中示出 在130处。数据线将数据信号("图像信号，，)施加至TFT。像素区 i或每个形成在两个相邻的棚-才及线(例如Gi和Gi+1 )之间和两个相 邻的数据线(例如，Dj和Dj+1 )之间。在栅极线Gn的下面可以提 供附加的像素区域。图7-图lO表示了栅极线Gi、 Gi+1之间和数据 线Dj、 Dj+1之间的典型的像素区域。可能除了棚4及线下方的像素 之外，剩余像素均可以是相同的。
在图7-图IO的实施例中，每个像素区域包括第一子像素区域 (SP1 )和第二子像素区域(SP2)。第一子像素区域(SP1)包括第一 TFT( TFT1 )和第 一液晶电容器(Clc—H )。第二子像素区域(SP2 ) 包括第二TFT (TFT2)、第二液晶电容器(Clc_L )和第二存储电容 器(Cst—L)。
与第一实施例相比，省略了第一子像素区域(SP1)的第一辅 助电极(152),因此增大了第一子像素区域(SP1)和第二子像素 区域(SP2)之间的电压差。从而，可以增大显示装置的视角。
实际上，参考下面的等式6，由于第一子像素区域(SP1 )的 总电容(Ch)减少，与第一个实施例相比，第一节点(Nl)具有较 高的电压，第三节点(N3)具有较低的电压，使得显示装置的视角 增大了。
V1 = Vd (1
1/Ch | 1/Ch + 1/CI + 1/Cbi
1/Ch + ，/Cl + ,/Cbi
注此处的注释与上述等式5的相同。
为了消除第一子像素区域(SP1 )的存储电容，省略了本发明 第一实施例的第一辅助电极(152)，还缩小了第一子像素电极(161) 上方的存储电极(120)。更具体地，存储电极(120)具有第一部 分(121)和比第一部分更窄的第二部分(122)。存储电极(120) 的第一部分(121)与第二子像素电4及(162)重叠，以形成第二存 储电容(Cst—L)。同样的，存储电极(120)的第二部分(122)与 第一子像素电极(161)重叠，但是这个重叠的存储电容(第一子像素区域(SP1)的一部分)比第一个实施例中的低。因为与第二 存储电容(Cst—L)相比，第一子像素区域(SP1 )的存储电容很小， 所以它可以;陂忽略。
第一 TFT ( TFT1 )包括第i个栅极线(Gi, 111 )或是其一部 分的栅极电极(113 );连接至第j个数据线(Dj, 130 )或是其一部 分的源才及电才及(131);通过4妄触孔(173)连4妄至第一子^f象素电核^
(161)的漏4及电才及(135);和包含第一 TFT的沟道区域的第一半 导体部件(141)。第一子像素电极(161)形成第一液晶电容器
(Clc_H)的电容器板，另一个板由形成在第二基板(200)上的共 电极(CE)提供。
第二TFT (TFT2)包括连4妄至第i个棚4及线(Gi， 111)或是 其一部分的栅极电极(113);连接至第j个数据线(Dj, 130)或是 其一部分的源才及电才及(132);通过"l妄触孔(174)连4妄至第二子傳-素电极(162)的漏极电极(136);和包含第二TFT的沟道区域的 第二半导体部件(142)。第二子像素电极(162)形成第二液晶电 容器(Clc—L)的电容器板，另一个板由形成在第二基板(200)上 的共电极(CE)提供。第二子像素电极(162)也为第二存储电容 器(Cst—L)提供了电容器板，另一个板由存储电极(Com, 120) 提供。
如果第二存々者电容器(Cst—L)分别形成在辅助电才及(154)和 存储电极(Com, 120)之间，则可以增加它的电容。辅助电极(154) 可以通过4妄触孔(171)连4妄至第二子4象素电才及(162)，并布置在 存储电极(120)的第一部分(121)的上方。
每个4象素区域(SP1 )还包4舌第三TFT( TFT3 )、第四TFT( TFT4 ) 和升压电容器(Cboost)。第三TFT ( TFT3 )包括连接至第i个栅极线(Gi， 111)或是 其一部分的4册4及电才及(113 );源才及电才及(133 );漏才及电才及(137 ); 和包含第三TFT的沟道区域的第三半导体部件(143)。源极电极 (133)连接至与第一子像素电极(161)重叠以形成升压电容器 (Cboost)的耦合电极(153 )，漏极电极(137 )经由连接电极(163 ) 连接至存储电极(120 )。
第四TFT (TFT4)包括连接至第i+1个栅极线(Gi+1， 111) 或是其一部分的栅极电极(114);源极电极(134);漏极电极(138); 和包含第四TFT的沟道区域的第四半导体部件(144)。源极电极 (134 )连接至耦合电极(153 )，漏极电极(138 )经由接触孔(177 ) 连接至第二子i象素电才及(162 )。
第一到第四半导体部件(141、 142、 143和144)可以由非晶 石圭层、多晶石圭层或单晶石圭层制成。
升压电容器(Cboost)通过其中间布置了钝化层(180)的耦合 电极(153)和第一子像素电极(161)之间的重叠而形成。在本发 明的一个实施例中，存储电极(120)可以由栅极金属层中一部分 的不透明金属制成。耦合电极(153)布置在由栅极金属层制成的 存储电极(120)上，从而在不减小像素区域的孔径比的情况下就 可以形成附加的升压电容器(Cboost )。
升压电容器(Cboost)和第三TFT (TFT3)减小了i 争4妾在第二 液晶电容器(Clc—L)上的电压并增大了5，接在第一液晶电容器 (Clc—H)上的电压，使得液晶显示器的^L角增大。
当栅极导通电压作用于第 一栅极线(111 )时，第 一到第三TFT (TFT1、 TFT2和TFT3)同时导通，使得第一子像素电极(161) 和第二子像素电极(162)接收到相同的数据电压，耦合电极(153)接收到共电压(Vcom)。因此，升压电容器(Cboost)充电至第一 子像素电极(161)和耦合电极(163)之间的电压差。
之后，当第一栅极线(111)接收到栅极截止电压时，由相同 的数据电压充电的第一子像素电极(161)和第二子像素电极(162 ) 此刻电浮，某种程度上第一子像素区域(SP1)和第二子像素区域 (SP2) ^皮jt匕电卩鬲离。
当导通电压作用于第二斥册才及线(112)时，第四TFT (TFT4) 导通。从而，为第二子像素电极(162)充电的数据电压通过第四 TFT ( TFT4 )被分配至耦合电极(153 )，直到第二子像素电极(162 ) 和耦合电极(153)处于相同电压。因此，改变了耦合电极(153) 的电压。从而，也改变了第一子〗象素电极(161)和第二子像素电 极(162)的电压，变得不同于最初为这些电极充电的数据电压。
依照上述等式1至等式6，第一子像素区域(SP1 )和第二子 像素区域(SP2)处于不同的电压级。如上所述，由于消除了第一 个实施例的第一存储电容器(Cst—H)的第一辅助电极(152),因 此增加了电压差以增加一见角。
通过存々者电才及(120)未加宽的第一部分(121),可以4要需要 减小第二存储电容器(Cst一L)的电容，以增加;現角，
图9示出了一个像素内的第二存储电容器(Cst—L)和升压电 容器(Cboost)的截面图。存储电极(120 )形成在下部的基板(100 ) 上并由与4册才及线Gl-Gn (包4舌冲册才及线Gi (111 )、 Gi+1 (112 ))相同 的金属层制成。4册才及绝纟彖层(GI)形成在才册才及线Gl-Gn上和存4诸电 极(120)上。辅助电极(154)由与的数据线D1-Dm (例如凄t据线 Dj, 130)相同的金属层制成，并在使辅助电极(154)与存储电极 (120)绝缘的栅极绝缘层(GI)的上方。耦合电极(153)也形成在栅极绝缘层(GI)上，由与数据线 相同的金属制成。
钝化层(180)形成在辅助电极(154)和耦合电极(153)上。
第一子像素电极(161)和第二子像素电极(162)形成在钝化 层(180)上。
在每个像素中，钝化层(180)具有接触孔(171),第二子像 素电极(162)经由接触孔(171)连接至辅助电极(154)，使得辅 助电极(154)处于与第二子像素电极(162)相同的电压。
第二存储电容器(CstJL)由通过栅极绝缘层(GI)彼此隔开 的辅助电极(154)和存储电极(120)之间的重叠形成。
辅助电极(154)可以省略。
在每个像素中，升压电容器(Cboost)由布置在存储电极(120 ) 上方的第一子像素电极(161 )和耦合电极(153)之间的重叠形成。 第一子像素电极(161)和耦合电极(153)被钝化层(180)隔开。
图IO示出了在单个像素中将第三TFT (137)的漏极电极和存 储电极(120)互相连接的结构的截面图。这个结构与第一实施例 中的相同。第三TFT (137)的漏极电极由数据金属层制成。存储 电极(120)由栅才及金属层制成。漏极电极和存储电极通过连接电 极(163)而相互连接。在每个像素中连接电极(163)形成在钝化 层(180)上，并且4屯化层(180)具有4姿触孔(175和176)。第三 TFT的漏极电极(137 )经由接触孔(175 )连接至连接电极(163 ), 存储电极(120)经由接触孔(176)连接至连接电极(163)，使得 第三TFT的漏极电极(137)和存储电极(120)通过连接电极(163)
26而彼此连接。连接电极(163)可以由与第一子像素电极(161)和 第二子像素电极(162)相同的层形成。
本发明不限于上述的实施例，而是包括由所附权利要求限定的 其它实施例和变4匕。
权利要求
1.一种显示装置，包括第一栅极线和第二栅极线；数据线，横穿所述第一栅极线和所述第二栅极线；第一子像素电极；第一晶体管，连接至所述第一栅极线、所述数据线、和所述第一子像素电极；第二子像素电极；第二晶体管，连接至所述第一栅极线、所述数据线、和所述第二子像素电极；存储电容电极；第三晶体管，连接至所述第一栅极线和所述存储电容电极；耦合电极，形成在所述存储电容电极上方，所述耦合电极与所述第一子像素电极重叠，以形成升压电容器；以及第四晶体管，连接至所述第二栅极线、所述耦合电极和所述第二子像素电极。
2. 根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第三晶体管包括连接至所述耦合电极的源极 电极和连接至所述存储电容电极的漏极电纟及，而所述第四晶体 管包括连接至所述耦合电极的源极电极和连接至所述第二子 <象素电才及的漏才及电才及。
3. 根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述第三晶体管的漏极电极经由连接电极连接至 所述存^渚电容电极。
4. 才艮据权利要求3所述的显示装置，其中，所述第三晶体管的漏极电极和所述存储电容电极 由不同的金属层制成。
5. 根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述第三晶体管的源极电极和所述第四晶体管的 源极电极由相同的金属层制成。
6. 根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述存储电容电极与所述第一子像素电极重叠， 以形成第一存储电容器，而所述存储电容电极与所述第二子像 素电极重叠，以形成第二存储电容器。
7. 根据权利要求5所述的显示装置，还包括第一辅助电极，使用所述存储电容电极形成所述第一存 储电容器，并通过第一接触孔连接至所述第一子像素电极；以 及第二辅助电极，使用所述存储电容电极形成所述第二存 储电容器，并通过第二接触孔连接至所述第二子像素电极。
8. 根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述存储电容电极包括第一部分，与所述第二 子像素电极重叠，以形成第二存储电容器；以及第二部分，具 有比所述第一部分更窄的宽度，并与所述第一子像素电极重 叠，以形成第一存储电容器。
9. 根据权利要求8所述的显示装置，还包括第三辅助电极，使用存储电容电极的第一部分形成第二 存储电容器；其中，第三辅助电极通过4妄触孔连接至第二子像素电才及。
10. —种制造显示装置的方法，所述方法包纟#形成第一4册纟及线； 第二栅极线；数据线，横穿所述第 一栅极线和所述第二栅极线； 第一子像素电极；第一晶体管，连接至所述第一栅极线、所述 数据线、和所述第一子像素电极；第二子像素电极；第二晶体 管，连接至所述第一栅极线、所述数据线、和所述第二子像素 电极；存储电容电极；第三晶体管，连接至所述第一栅极线和 所述存储电容电极；耦合电极，形成在所述存储电容电极上方， 所述耦合电极与所述第一子像素电极重叠，以形成升压电容 器；以及第四晶体管，连接至所述第二栅极线、所述耦合电极 和所述第二子《象素电才及。
11. 才艮据权利要求10所述的方法，其中，所述第三晶体管包括连接至所述耦合电极的源极 电极和连接至所述存储电容电极的漏极电极，而所述第四晶体 管包括连接至所述耦合电极的源极电极和连接至所述第二子 像素电极的漏极电极。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中，所述第三晶体管的漏极电极经由连接电极连接至 所述存储电容电极。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述第三晶体管的漏极电极和所述存储电容电极 由不同的金属层制成。
14. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述第三晶体管的源极电极和所述第四晶体管的 源极电极由相同的金属层制成。
15. 纟艮据一又利要求10所述的方法，其中，所述存储电容电极与所述第一子像素电极重叠， 以形成第一存储电容器，而所述存储电容电极与所述第二子像 素电极重叠，以形成第二存储电容器。
16. 根据权利要求14所述的方法，还包括形成第一辅助电才及，所述第一辅助电招J吏用所述存々者电 容电4及形成所述第一存储电容器，并通过第一4矣触孔连接至所 述第一子^象素电4及；以及形成第二辅助电极，所述第二辅助电极使用所述存储电 容电极形成所述第二存储电容器，并通过第二接触孔连接至所 述第二子像素电极。
17. 才艮据权利要求10所述的方法，其中，所述存储电容电极包括第一部分，与所述第二 子像素电极重叠，以形成第二存储电容器；以及第二部分，具 有比所述第一部分更窄的宽度，并与所述第一子像素电极重 叠，以形成第一存+者电容器。
18. 根据权利要求17所述的方法还包括形成第三辅助电极，所述第三辅助电极使用所述存储电 容电极的第一部分形成所述第二存储电容器；其中，所述第三辅助电极通过接触孔连接至所述第二子 〃像素电才及。
全文摘要
一种显示装置包括多个像素区域。每个像素区域包括第一子像素区域、第二子像素区域和升压电容器。第一子像素区域和第二子像素区域电连接至升压电容器。升压电容器使第一和第二子像素区域的电压处于不同的电压，以增加显示装置的视角。升压电容器的一个电极(耦合电极)形成在由不透明金属制成的存储电容线上方，使得在不减小像素区域的孔径比的情况下就可以形成附加的升压电容器(Cboost)。本发明还提供了其它特征。
文档编号H01L27/12GK101566771SQ20091000622
公开日2009年10月28日 申请日期2009年2月4日 优先权日2008年4月23日
发明者成始德, 李承勋, 郑光哲, 郑美惠, 金成云, 金熙燮, 陆建钢, 高春锡 申请人:三星电子株式会社