专利名称：薄膜晶体管阵列面板及液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示器及薄膜晶体管阵列面板。
背景技术：
液晶显示器(LCD)是普通类型的平面面板显示器。液晶显示器包括设置有场生成电极的两个面板、以及夹置于其间的液晶(LC)层。通过向场生成电极施加电压以在液晶层中产生电场，液晶显示器可显示图像，该电场改变液晶层中的液晶分子的定向以调节入射光的偏振。
然而，液晶显示器的弊端在于其具有非常窄的视角。为了克服这种弊端提出了扩大视角的多种技术，例如，将液晶分子垂直排成一排并在例如像素电极和共电极的场发生电极处形成切开部或凸起。
例如，当像素电极和共电极分别具有切开部时，该切开部产生倾斜的电场，并且该倾斜的电场控制液晶的落下方向。液晶落下方向的控制可以扩大液晶显示器的视角。
例如，当像素电极和共电极分别具有凸起时，该凸起形成在像素电极和共电极上，并产生倾斜的电场，该倾斜的电场控制液晶的落下方向。
可以应用另外的方法，如在像素电极和共电极上形成切开部和凸起来控制液晶的落下方向。
应用切开部或凸起的液晶显示器在各个方向具有大约80度以上的视角，相对于标准1∶10对比度以及灰度级翻转，其中发生亮度翻转的角度为标准角，其具有改进的对比度。然而，该液晶显示器表现出很差的可视性，即很差的扭转向列式的液晶显示器。很差的可视性式由正面和侧面之间的伽马曲线的失真所产生的。
例如，在应用切开部的垂直排列式液晶显示器中，由于视角的增加，画面变得更亮并且颜色趋于白色。当这种现象继续时，由于灰度级之间的亮度差消失，图像变得扭曲。
发明内容
本发明目的在于提供一种正面和侧面之间具有很小色调差并且具有高透射率的薄膜晶体管。
本发明的其余特征将在以下的描述中进行阐释，并且部分地通过以下的描述将会显而易见，或者通过本发明的实践而获得。
本发明公开了一种液晶显示器，包括绝缘基片；形成在绝缘基片上的多条第一信号线；与第一信号线交叉并且与第一信号线绝缘的多个第二信号线；耦合在第一及第二信号线上的多个薄膜晶体管；以及分别包括与薄膜晶体管耦合的多个第一子像素电极及与第一子像素电极电容性耦合的多个第二子像素电极的多个像素。其中第二子像素电极相对第一子像素电极的电压比具有至少两个不同的值。
本发明还公开了一种薄膜晶体管阵列面板，其包括绝缘基片；形成在绝缘基片上的多条第一信号线；与第一信号线交叉并且与第一信号线绝缘的多条第二信号线；与第一及第二信号线耦合的多个薄膜晶体管；以及包括与薄膜晶体管耦合的多个第一子像素电极、与薄膜晶体管耦合的耦合电极、以及与耦合电极重叠的第二子像素电极的多个像素，其中耦合电极与第二子像素电极的重叠面积具有至少两个不同的值。
本发明还公开了一种液晶显示器，其包括绝缘基片；形成在绝缘基片上的多条第一信号线；与第一信号线交叉并且与第一信号线绝缘的多条第二信号线；与第一及第二信号线耦合的多个薄膜晶体管；以及包括与薄膜晶体管连接的多个第一子像素电极和与第一子像素电极电容性耦合的多个第二子像素电极的多个像素，其中，多个像素包括红色像素、绿色像素、以及蓝色像素，并且红色像素、绿色像素、以及蓝色像素的第二子像素电极相对第一子像素电极的电压比不同，从而，与红色像素、绿色像素、以及蓝色像素中的不具有不同电压比的相比，在灰度电平中侧面位置的红色组分、绿色组分、以及蓝色组分的亮度更接近灰度电平中前方位置的红色组分、绿色组分、以及蓝色组分的亮度比。
本发明还公开了一种液晶显示器，其包括绝缘基片；形成在绝缘基片上的多条第一信号线；与第一信号线交叉并且与第一信号线绝缘的多条第二信号线；与第一及第二信号线耦合的多个薄膜晶体管；以及包括与薄膜晶体管连接的多个第一子像素电极和与第一子像素电极电容性耦合的多个第二子像素电极的多个像素，其中第二子像素电极的面积相对第一子像素的面积之比，具有至少两个不同的值。
应该明了上述的概述以及以下的详细说明都是示范性的和解释性的，并且将要提供对所要保护的本发明的进一步地解释。
附图可提供对本发明的进一步地理解，并且被包括在内作为说明书的组成部分，其示出了本发明的实施例，并且和说明书一起用来解释本发明的原理，其中图1是根据本发明实施例的液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板的布局图；图2是根据本发明实施例的液晶显示器的滤色面板的布局图；图3是根据图1及图2所示的实施例的液晶显示器的红色像素的布局图；图4是沿图3中的IV-IV′线截取的液晶显示器的截面图；图5是图1、2、3、和4中所示的液晶显示器的电路图；图6示出了关于根据本发明实施例的液晶显示器的伽马曲线；图7是根据本发明另一实施例的液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板的布局图；图8是沿图7中的VIII-VIII′线截取的薄膜晶体管阵列面板的截面图；图9是根据本发明再一实施例的液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板的布局图；
图10是沿图9中的X-X′线截取的包括薄膜晶体管阵列面板的液晶显示器的截面图；图11是根据本发明又一实施例的液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板的布局图；图12是沿图11中的XII-XII′线截取的包括膜晶体管阵列面板的液晶显示器的截面图。
具体实施例方式
为了使本领域技术人员能够实施本发明，现参照附图详细说明本发明的实施例。但是本发明可表现为不同形式，它不局限于在此说明的实施例。
在附图中，为了清楚，扩大了各层的厚度及区域。在全篇说明书中对相同元件附上相同的符号，应当理解的是当提到层、膜、区域、或基板等元件在别的部分“之上”时，指其直接位于别的元件之上，或者也可能有别的元件介于其间。相反，当某个元件被提到“直接”位于别的部分之上时，指并无别的元件介于其间。
下面，参照附图详细说明根据本发明实施例的液晶显示器以及液晶显示器的薄膜晶体管。
图1是根据本发明实施例的液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板的布局图。图2是根据本发明实施例的液晶显示器的滤色面板的布局图。图3是根据图1及图2所示的实施例的液晶显示器红色像素的布局图。图4是沿图3中的IV-IV′线截取的液晶显示器的截面图。
根据本发明的实施例，液晶显示器包括薄膜晶体管阵列面板100；共电极面板200；以及设置在面板100和200之间的、并且包括多个相对于面板100和200的表面垂直排列的液晶分子的液晶层3。
下面，对薄膜晶体管阵列面板100的结构进行说明。
由诸如玻璃的透明绝缘材料制成的绝缘基片110上形成由氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)的透明导电材料制成的多个第一及第二像素电极190a、190b。第一像素电极190a连接在薄膜晶体管上并接收数据信号电压。第二像素电极190b与连接在第一像素电极190a的耦合电极176重叠。因此，第二像素电极190b与第一像素电极190a电性耦合(电容性耦合)。
在红色、绿色、及蓝色像素中，第二像素电极190b与耦合电极176重叠的面积不同。
在绝缘基片110下面附着偏光板12。当认为是反射性的液晶显示器时，第一及第二像素电极190a、190b可以由不透明材料制成。可以理解，如果必要也可省略偏光板12。
下面，对滤色片面板200的结构进行说明。
由诸如玻璃的透明绝缘材料制成的绝缘基片210上面形成防止漏光的光阻挡层220；红、绿、蓝滤色片230；及由诸如ITO或IZO的透明导电材料制成的共电极270。
共电极270包括切开部(cutout)271、272、273。光阻挡层220可形成在与切开部271、272、273重叠的区域上，还形成在像素区域附近以防止由切开部271、272、273所导致的漏光。
在两个显示板100、200的内表面上分别形成定向液晶分子的定向层11、21，定向层11、21可以相对于基片110和210的表面垂直取向液晶分子，但也可以不需要。
下面，将参照图1、4、和5对薄膜晶体管阵列面板100进行说明。
在绝缘基片110上形成多条栅极线121和多条储能电极线131。
栅极线121基本上沿横向延伸，且各栅极线121包括上下凸出的多个凸出栅极电极124等的凸起，以及用于连接外部电路的扩展部129或端部。除了栅极电极124以外扩展部129可大于栅极线121的其它部分。
栅极线121传输栅极信号并且基本上沿横向延伸。栅极线121的扩展部129具有足够大的面积用于与另一层或外部驱动电路接触。用于生成栅极信号的栅极驱动电路(未示出)可以安装或附着在柔性印刷电路(FPC)薄膜(未示出)上。柔性印刷电路可与基片110附着，直接安装在基片110上，或集成在基片110上。栅极线121可延伸并且与可集成在基片110上的驱动电路连接。
各储能电极线131基本上沿横向延伸，并包括多组储能电极133a、133b、133c。两个储能电极133a、133b基本上沿纵向延伸，并且与横向储能电极133c连接。储能线电极131可包括两个或多个横向线。储能电极线131可设置在两个邻近的栅极线121的近似中心的部分处。
栅极线121及储能电极线131由诸如Al、Al合金的含Al金属、诸如Ag、Ag合金的含Ag金属、诸如Cu或Cu合金的含Cu金属、诸如Mo或Mo合金的含Mo金属、Cr、Ti、或Ta制成。栅极线121具有包括具有不同物理特性的两层导电薄膜的多层结构。两层薄膜中的一层可由包括有含Al金属、含Ag金属、含Cu金属的低电阻率金属制成，用于减少信号的延迟或压降。另一层薄膜可由诸如含Mo金属、含Cr金属、含Ta金属、或含Ti金属材料制成，这些材料与诸如氧化铟锡或氧化铟锌一起具有良好的物理、化学、以及电接触特性。此外，可以用不是上述材料的多种金属或导体制成栅极线121和储能电极线131。
栅极线121和储能电极线131的侧面倾斜或呈角度，并且侧面与基片110表面的倾斜角约为30-80度。
栅极线121和储能电极线131上可形成由氮化硅(SiNx)制成的栅极绝缘层140。
栅极绝缘层140上形成多条数据线171、多个漏极电极175、及多个桥下金属件172。
各数据线171基本上在纵向延伸，并具有向漏极电极175延伸的多个源极电极173。
各数据线171包括可比数据线宽的扩展部179，以使该扩展部179与另一层或外部驱动电路接触。
漏极电极175可延伸形成耦合电极176。可将耦合电极176弯成近似“V”字的形状。红色、绿色、及蓝色像素的耦合电极176具有不同的长度。在红色(R)像素中的耦合电极176最长、在蓝色(B)像素中的耦合电极176第二长，在绿色(G)像素中的耦合电极176最短。
桥下金属件172位于栅极电极124附近的栅极线121上。
数据线171、漏极电极175、及桥下金属件172可由诸如Cr、Ti、Ta、Mo或其合金的难熔金属制成。然而，它们可具有包括难熔金属薄膜(未示出)以及由诸如含Al金属、含Ag金属、以及含Cu金属的金属制成的低电阻率薄膜的多层结构。
数据线171及漏极电极175下面形成多个半导体带151，并且该半导体带151基本上沿纵向延伸。由氢化的非晶硅(缩写为“a-Si”)或多晶硅制成各半导体带151并且其具有向栅极电极124、源极电极173、及漏极电极175延伸的分支以形成薄膜晶体管通道154。
底层半导体带151与其上的重叠数据导体171和175之间仅可夹置欧姆接触带161和165，以降低其间的接触阻抗。欧姆接触带和岛161和165可由硅化物或重掺杂有n型杂质(例如，磷)的n+氢化非晶硅制成。各欧姆接触带161宝库多个凸出部163。凸出部163和欧姆接触岛165可成对地位于半导体带151的凸出部154上。
可在数据线171、漏极电极175、及桥下金属件172上形成由具有良好平面化特性且具有感光性的有机材料，诸如通过等离子化学气相沉积形成的a-Si:C:O、a-Si:O:F的低介电材料，或诸如氮化硅的无机材料制成的钝化层180。钝化层180可以由这些材料中的一种形成单层或通过这些材料组合形成多层。例如，钝化层180可包括氮化硅底层和有机材料的顶层，反之亦然。
钝化层180包括分别露出一部分漏极电极175和数据线171的扩展部179的一部分的多个接触孔185、182。钝化层180和栅极绝缘层140包括分别露出栅极线121的扩展部129和储能电极线131的两个部分的多个接触孔181、184、183。
在钝化层180上形成多个像素电极190、多个接触辅助部81、82、及多个储能桥84。像素电极190、接触辅助部81、82及储能桥84可由诸如ITO或IZO的透明导电材料或诸如Al、Ag、或其合金的反光导电材料制成。
各像素电极190包括第一子像素电极190a和第二子像素电极190b。第一子像素电极190a通过接触孔185与漏极175连接(例如，耦合)。第二子像素电极190b则与第一子像素电极190a电容性耦合并与其电浮动(floated)。在红色、蓝色、绿色像素中的第一子像素电极190a与第二子像素电极190b之间形成的耦合电容不同。
由于耦合电极176的长度缩短，第一子像素电极190a与第二子像素电极190b之间形成的耦合电容按红色、蓝色、绿色像素的顺序降低。可根据诸如耦合电极176的宽度和位置差异，而不是通过长度差异使第一子像素电极190a与第二子像素电极190b的耦合电容在红色、蓝色、绿色像素中的第一子像素电极190a与第二子像素电极190b之间形成的耦合电容不同。在任何情况下，耦合电极176与第二子像素电极190b的重叠面积决定了耦合电容器的电容并且电容随重叠面积的增大而增加。
可将分隔第一子像素电极190a与第二子像素电极190b的切开部191、193、194分成与栅极线121形成45度角的倾斜部分191、193和与栅极线121垂直的纵向部分194。两个倾斜部分191、193一起形成大约90度。
第二子像素电极190b具有切开部192，其从第二子像素190b的右侧开始并且向左侧延伸。且由于第二子像素电极190b的切角，切开部191的入口变宽。
第一子像素电极190a与第二子像素电极190b基本上关于像素的纵向中心线对称。
储能桥84与栅极线121交叉并且与设置在栅极线121各侧的两个储能线连接。储能桥84通过接触孔183、184与储能电极133a及储能电极线131接触。储能布线连接桥84与桥下金属件172重叠。储能桥84电连绝缘基片110上的各储能电极线131。
储能电极线131可用于修补栅极线121或数据线171的不足。可通过激光实现这种修补。桥下金属件172提供了栅极线121和储能桥84的电连接。
接触辅助部81、82分别通过接触孔181、182连接在栅极线121的扩展部129和数据线171的扩展部179上。
下面，参照图2、3和4具体说明共电极显示板200。
在绝缘基片210上形成用于防止漏光的光阻挡部件(称为黑底)220。光阻挡部件220可具有多个面对像素电极190的开口并且可具有与像素电极190平面形状相同的形状。
此外，多个滤色片230形成在基片210上并且基本上位于由光阻挡部件220包围的区域内，并且可与光阻挡部件220的边缘部分重叠。滤色片230可基本上沿像素电极190在纵向上延伸。滤色片230可呈现诸如红色、绿色、以及蓝色的原色中的一种。
在滤色片230和光阻挡部件220上形成覆盖层250。覆盖层250由(有机)绝缘体制成并且覆盖层250防止露出滤色片230，并提供基本上平坦的表面。
在覆盖层250上形成共电极270。共电极270由ITO或IZO等透明导电材料制成并且具有多组切开部271、272、273。
一组切开部271、272、273包括倾斜部分和端部。切开部271、272、273的倾斜部分基本上与子像素电极190a、190b之间的切开部的倾斜部分191、193平行。倾斜部分191、193位于切开部271、272、273的倾斜部分之间。端部与像素区域的界线重叠并且包括基本上纵向的端部和基本上横向的端部。
液晶显示器包括薄膜晶体管阵列面板100、面对薄膜晶体管阵列面板100并且从中分离出预定空间的滤色片阵列面板200，以及填入或设置在预定空间中的液晶层3。
当组装两个面板100、200时，共电极270的切开部271、272、273将两个像素电极190a、190b分别分为多个子区域。在本实施例中，如图3所示，将两个像素电极190a、190b分别分为4个子区域。如图3所示，各子区域具有两个平行的长边和若干个短边。因此，子区域具有宽度方向和长度方向。
位于像素电极190的各子区域和对应的共电极270的各子区域之间的各液晶层3部分成为小区域。这些小区域按照位于其内部的液晶的平均长轴方向被分为4种。下面，将小区域称为域。
第一子像素电极190a通过接触孔181与漏极电极175物理和电耦合或连接。第二子像素电极190b物理和电浮动并且重叠于耦合电极176以形成关于第一子像素电极190a的耦合电容。因此，第二子像素电极190b的电压取决于第一子像素电极190a的电压。第二子像素电极190b电压相对共电压总是小于第一子像素电极190a的电压的共电压。
当像素区域包括具有两个不同电场的像素区域时，通过在两个区域中的相互补偿改进侧面可视性。
下面，参照图5详细说明第一子像素电极190a和第二子像素电极190b的耦合关系。
图5是图1、2、3、和4中所示的液晶显示器的电路图。
图5中，Clca表示第一子像素电极190a与共电极270之间形成的液晶电容，Cst表示第一子像素电极190a与储能电极线131之间形成的储能电容。Clcb表示第二子像素电极190b与共电极270之间形成的液晶电容，Ccp表示第一子像素电极190a与第二子像素电极190b之间形成的耦合电容。
设共电极270电压的第一子像素电极190a电压为Va，第二子像素电极190b的电压为Vb时，根据电压分配法则，如下Vb＝Va×[Ccp/(Ccp+Clcb)]，由于Ccp/(Ccp+Clcb)必须小于1，因此Vb必须小于Va。
耦合电容Ccp的调节可以通过改变耦合电极176与第二子像素电极190b之间的重叠面积和距离实现。改变耦合电极176的宽度来容易调节重叠面积。耦合电极176与第二子像素电极190b之间的距离可通过改变耦合电极176的位置来调节。即，在本实施例中，耦合电极176与数据线171形成在同一层上。然而，应该明了可应用其它不同的结构。
例如，可以在栅极线121的同一层上形成与第二子像素电极190b耦合的耦合辅助电极(未示出)，并且耦合电极176与耦合辅助电极电容性耦合以向第二子像素电极190b施加电压。这样，插入耦合电极176与耦合辅助电极之间的栅极绝缘层140为耦合电容器的主电介质。在当钝化层180由低电容率的厚有机材料制成时，可应用该结构，因此由钝化层180形成的耦合电容不足。而且，可组合这些结构使用栅极绝缘层140和钝化层180作为耦合电容的电介质。
根据本发明实施例，由于耦合电容的差异和/或由于两个子像素电极190a和190b面积的不同比率，在红色、绿色、蓝色像素中两个子像素电极190a和190b之间的电压差和透射率不同。由此，改进了在任意视角关于记忆色的液晶显示器的彩色重现特性并且保持很高的像素透射率。在这里，记忆色是指被人脑识别或记忆的颜色。当在侧面的关于记忆色的可视性相比于正面降低时，显示质量也将下降。
下面，参照附图详细说明用于改进关于特定颜色侧面可视性的方法。
图6示出了关于根据本发明实施例的液晶显示器的伽马曲线。实线(a)是视角为0的正面伽马曲线，虚线(b)是具有未被分割像素的液晶显示器的侧面角的伽马曲线，粗实线(c)和粗虚线(d)是具有被分割像素(例如，各像素具有不同电压的两个子像素电极)的液晶显示器的侧面角的伽马曲线，在粗实线(c)和粗虚线(d)之间的两个子像素电极的电压比不同。
如图6所示，当具有任意视角(若60度)的侧面伽马曲线(b)与正面伽马曲线(a)相比，侧面伽马曲线(b)严重失真。为了解决这种问题，当将像素电极分割为两个子像素电极并且两个子像素电极接收不同的电压，侧面伽马曲线(c、d)改变成更接近正面伽马曲线(a)。由此，视角增大，从而改进了侧面可视性。
区域A是低灰度电压区域(暗区域)，区域A的侧面伽马曲线形式基本上由与薄膜晶体管连接的子像素电极电容性耦合的子像素电极决定。
区域B是高灰度电压区域(亮区域)，区域B的侧面伽马曲线形式基本上由连接在薄膜晶体管上的子像素电极决定。在这里，子像素电极的像素侧面伽马曲线的倾斜(斜线方向的箭头)由施加给两个子像素电极的电压比决定。区域A与区域B的界线的位置(水平方向的箭头)由两个子像素电极的面积比决定。
因此，在红色、绿色、蓝色像素中的两个子像素电极间的面积比或电压比不同时，可以得到在各像素或各灰度中的最佳的侧面伽马曲线。因此，可通过考虑透射率，使侧面可视性最终得到改进。结果，得到更稳定的色彩重现特性。
当两个子像素电极之间的面积比或电压比很大时，关于记忆色侧面可视性得到了改进。根据本发明的实施例，将两个子像素电极190a、190b之间的面积比或电压比调节成，使在记忆颜色中关于表面色系列正面色调和侧面色调几乎相同。可以考虑在绿色及蓝色像素中第二子像素电极190a与第一子像素电极190b的电压比优选地小于红色像素中第二子像素电极190a与第一子像素电极190b的电压比。此外，优选地，第一子像素电极190a与第二子像素电极190b的电压比按照红色、绿色、蓝色像素的顺序逐渐减小。
下面，详细说明用于改进关于表层色系侧面可视性的方法。
表层色系中红色、绿色、蓝色的比例一般以红色＞绿色＞蓝色的顺序组成。当从侧面方向观察表层色系时，色调失真并且绿光和蓝光的比例相对于红光要增加。例如，表层色系包括50％的红光、20-30％的绿光、以及10-20％的蓝光。由于灰度级别降低，侧面透射率与正面透射率(侧面透射率/正面透射率)的比率增加。例如，当在正面中的红色、绿色、蓝色的比率为50∶20∶10时，在侧面中的红色、绿色、蓝色的比率为60∶40∶30。这种改变降低了在侧面中的色调。因此，需要关于红色、绿色、蓝色像素调节伽马曲线。
根据本发明的实施例，当第一子像素电极相对第二子像素电极的面积比为1∶1.5，并且R、G、B的灰度电压比为196∶124∶96时，下面的表1中示出各像素的电压比率。
表1
表2
表1及表2示出用于在红色像素中计算出最佳电压比的实验数据。
表1包括当电压比在0.800-0.600之间改变并且灰度电压为196时正面及侧面透射率值的数据。表2示出了从表1中计算出的侧面和正面透射率值之间的透射比率的差。
如上所述，关于表层色系，由于在其侧面视角红色组分的比例相对其它颜色减小，在红色像素中侧面/正面的比例值增大有利于提高侧面可视性。参照表1及表2，在红色像素中侧面/正面的比例值较恒定。同时，由于电压比降低，正面透射率也降低。因此，同时考虑侧面可视性及正面透射率时，优选地，在大约0.675至0.800的范围设定电压比，该范围是较高的电压范围。在本实施例中将0.700的电压比设定为红色像素的最佳电压比。
表3
表4
表3及表4示出了用于计算出绿色像素中的最佳电压比的实验数据。
表3包括当电压比在0.800-0.600之间改变并且灰度电压为124时正面及侧面透射率值的数据。表4示出了从表3中计算出的侧面和正面透射率值之间的透射比率的差。
如上所述，关于表层色系，由于在其侧面视角绿色成分的比例相对红色增加，在绿色像素中侧面/正面的比例值减小有利于提高侧面可视性。参照表3，当绿色像素中的电压比增加时侧面视角得到改进。然而，如果电压比下降太多，正面透射率也下降。
在绿色像素中的由改变电压比引起的侧面和正面透射率之间的透射率的改变很大。因此在0.600-0.650范围内不同于红色像素的透射比率的改变饱和。在本实施例中，当考虑到侧面可视性及正面透射率时，将0.625电压比设定为绿色像素的最佳电压比。
表5
表6
表5及表6示出了用于计算出蓝色像素中的最佳电压比的实验数据。
表5包括当电压比在0.800-0.600之间改变并且灰度电压为96时正面及侧面透射率值的数据。表6示出了从表5中计算出的侧面和正面透射率值之间的透射比率的差。
如上所述，关于表层色系，由于在其侧面视角蓝色成分的比例相对红色增加，在蓝色像素中侧面/正面的比例值减小有利于提高侧面可视性。参照表5，当蓝色像素中的电压比增加时侧面视角得到改进。然而，如果电压比下降太多，正面透射率也下降。
在蓝色像素中的由改变电压比引起的侧面和正面透射率之间的透射率的改变很大。因此在0.650-0.700范围内不同于红色像素的透射比率的改变饱和。在本实施例中，当考虑到侧面可视性及正面透射率时，将0.675电压比设定为蓝色像素的最佳电压比。
下面，表7示出了通过将最佳电压比施加给红色、绿色、蓝色像素，来实现侧面可视性改进。
表7
在各表层色系中，例如，在所述实施例中进行了说明的表面色2(浅表面色；R，G，B207，140，100)、表面色3(淡橙色；R，G，B192，128，64)、表面色4(深表面色)、以及表面色1(SONY表面色)，当根据在像素中颜色的不同等级，例如，色调转化(gradated)设置电压比时，相对于当在像素中电压比相同时，侧面可视性得到了改进。例如，R、G、B色调转化1示出了左右侧面都表现出明显的改善效果。
表7的Δu’v’值是国际照明委员会(CIE)标准色坐标系中表示两个色彩之间的差。当Δu’v’趋于0时，人们识别两个颜色是相同的颜色。
在所述实施例中，第一子像素电极190a与第二子像素电极190b的面积比为1∶1.5。然而，本发明可适用于其它比例。
下面，表8包含当两个子像素的面积比为1∶1时，随电压比改变的正面透射率和侧面透射率。表9包含当两个子像素的面积比为1∶2时，随电压比改变的正面透射率和侧面透射率。
表8
表9
与面积比为1∶1.5的情况相同，同时考虑侧面可视性及正面透射率，当面积比为1∶1时的最佳电压比R∶G∶B＝0.725∶0.65∶0.7、面积比为1∶2时的最佳电压比R∶G∶B＝0.675∶0.60∶0.65。
表10综合了上述描述。
表10
在这里，MAIN表示第一子像素电极190a，SUB表示第二子像素电极190b。
根据表10，红色像素电压比绿色像素电压比多0.075、红色像素电压比蓝色像素电压比多0.025。
通过增加直接与薄膜晶体管连接的第一子像素的面积可增强亮度且具有相对高的亮度，并且可通过减小与第一子像素电容性耦合的第二子像素的面积增强亮度且具有相对低的亮度。
本发明还可以适用于TN(扭转向列)式液晶显示器。下面，将参照附图对具有该特性的另一实施例进行说明。
图7是根据本发明另一实施例的液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板的布局图。图8是沿图7中的VIII-VIII’线截取的薄膜晶体管阵列面板的截面图。
根据本发明实施例的薄膜晶体管面板100的层结构与图1、图3、及图4示出的几乎相同。
包括栅极电极124及末端129的多条栅极线121以及包括储能电极133a、133b、133c的多条储能电极线131可形成在基片110上。在栅极线121和储能电极线131上依次形成栅极绝缘层140、具有凸出部154的多个半导体带151、以及多个欧姆接触带161和165。包括源极电极173及末端179的多条数据线171、包括耦合电极176的多个漏极电极175，以及多个金属件172形成在欧姆接触带161、165上。在数据线171、漏极电极175、以及半导体带151的露出部分上形成钝化层180。在钝化层180及栅极绝缘层140上形成多个接触孔181-185。在钝化层180上形成包括第一及第二子像素电极190a、190b的多个像素电极190、储能桥84，以及多个接触辅助部81、82。
不同于图1所示的薄膜晶体管阵列面板，根据红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)像素横向储能电极133c的位置不同。特别地，绿色像素的横向储能电极133c位于像素区域的最上部，红色像素的横向储能电极133c位于像素区域的第二上部，并且蓝色像素的横向储能电极133c位于像素区域的第三上部。
第一子像素电极190a与第二子像素电极190b分别在横向储能电极133c上分为上部和下部。耦合电极176沿储能电极133a、133b、133c延伸，并与它们重叠。耦合电极176包括分别与储能电极133a、133b重叠的基本上纵向的部分176a、176c及与储能电极133c重叠的基本上横向的部分176b。耦合电极176根据红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)像素形成不同的宽度(WR、WG、WB)。由此，根据红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)像素，耦合电极176与第二子像素电极190b之间的重叠面积不同。
因此，根据红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)像素，第一子像素电极190a与第二子像素电极190b之间的耦合电容不同。特别地，根据红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)像素，第二子像素电极190b与第一子像素电极190a的电压比不同。根据红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)像素，第一子像素电极190a与第二子像素电极190b之间的面积比也不同。可调节这些电压比和面积比以改进可视性和透射率。
如上所述，当像素区域包括具有不同电场的两个区域时，通过两个子区域中的相互补偿改进侧面可视性。
同时，由于不同的耦合电容和面积比，在红色、绿色、蓝色像素中的两个子像素电极190a和190b的电压差不同。由此，通过它最大化颜色重现性，可以提高可视性，最大化像素透射率。
下面，参照图9及图10详细说明本发明的另一实施例。
图9是根据本发明另一实施例的液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板的布局图。图10是沿图9中的X-X′线截取的包括薄膜晶体管阵列面板的液晶显示器的截面图。
如图9及图10所示，除了下面所述的一些特征之外，薄膜晶体管面板100的层结构与图1、图3及图4示出的几乎相同。
包括栅极电极124及末端129的多条栅极线121以及包括储能电极133a、133b、133c的多条储能电极线131可形成在基片110上。在栅极线121和储能电极线131上依次形成栅极绝缘层140、具有凸出部154的多个半导体带151、以及多个欧姆接触带161和165。包括源极电极173及末端179的多条数据线171、包括耦合电极176的多个漏极电极175，以及多个金属件172形成在欧姆接触带161、165上。在数据线171、漏极电极175、以及半导体带151的露出部分上形成钝化层180。在钝化层180及栅极绝缘层140上形成多个接触孔181-185。在钝化层180上形成包括第一及第二子像素电极190a、190b的多个像素电极190、储能桥84，以及多个接触辅助部81、82。
不同于图1、图3及图4示出的薄膜晶体管阵列面板，半导体带151具有与数据线171、漏极电极175、以及底层欧姆接触带161、165相同的平面形状。然而，半导体带151包括一些数据线171、漏极电极175、以及底层欧姆接触带161、165不包括的露出部分，例如源极电极173与漏极电极175之间的部分。
而且，根据红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)像素，第一子像素电极190a与第二子像素电极190b之间的面积比也不同。优选地，在红色像素中的第二子像素电极190b与第一子像素电极190a的面积比大于在绿色及蓝色像素中的。优选地，第二子像素电极190b与第一子像素电极190a的面积比以红色、蓝色、绿色的顺序逐渐减小。
根据本发明实施例的液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板具有在耦合电极176下部形成的，具有相同形状的耦合电极176、非晶硅层154、以及欧姆接触层165。
为了制造上述薄膜晶体管阵列面板，根据位置使用具有不同厚度的光刻胶层。
下面，参照图11及图12详细说明根据本发明另一实施例。
图11是根据本发明另一实施例的液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板的布局图。图12是沿图11中的XII-XII′线截取的包括膜晶体管阵列面板的液晶显示器的截面图。
如图9及图10所示，薄膜晶体管面板100的层结构与图7、及图8示出的几乎相同。
如图11及图12所示，半导体带151具有与数据线171、漏极电极175、以及底层欧姆接触带161、165相同的平面形状。然而，半导体带151包括一些数据线171、漏极电极175不包括的露出部分，例如源极电极173与漏极电极175之间的部分。
在至少根据本发明上述实施例的液晶显示器，本发明的液晶显示器考虑与记忆色一起对识别的色调造成很大影响的颜色，提高侧面可视性。从而，根据本发明的液晶显示器显示基本上与正面色调相同的侧面角色调并且具有较高的透射率。
尽管本发明已经参照附图和优选实施例进行了说明，但显然，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明进行各种更改和变化。因此，本发明的各种更改、变化由所附的权利要求书及其等同物的内容涵盖。
特别地，以不同的方法和形状设置像素和共电极中的凸起部。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种液晶显示器，包括绝缘基片；多条第一信号线，形成在所述绝缘基片之上；多条第二信号线，与所述第一信号线交叉并且与所述第一信号线绝缘；多个薄膜晶体管，与所述第一及第二信号线耦合；以及多个像素，包括与所述薄膜晶体管耦合的多个第一子像素电极以及与所述第一子像素电极电容性耦合的多个第二子像素电极，其中，所述第二子像素电极相对于所述第一子像素的电压比具有至少两个不同的值。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述像素包括红色像素、绿色像素、及蓝色像素。
3.根据权利要求2所述的液晶显示器，其中，所述蓝色像素及所述绿色像素的所述第二子像素电极相对所述第一子像素电极电压比小于所述红色像素的所述第二子像素电极相对所述第一子像素电极的电压比。
4.根据权利要求3所述的液晶显示器，其中，所述绿色像素的所述第二子像素电极相对所述第一子像素电极的电压比小于所述蓝色像素的所述第二子像素电极相对所述第一子像素电极的电压比。
5.根据权利要求3所述的液晶显示器，其中，所述红色像素的所述第二子像素电极相对所述第一子像素电极的电压比约为0.675-0.725，其中所述绿色像素的所述第二子像素电极相对于所述第一子像素电极的电压比约为0.600-0.650，并且所述蓝色像素的所述第二子像素电极相对所述第一子像素电极的电压比约为0.650-0.700。
6.一种薄膜晶体管阵列面板，包括绝缘基片；多条第一信号线，形成在所述绝缘基片上；多条第二信号线，与所述第一信号线交叉并且与所述第一信号线绝缘；多个薄膜晶体管，与所述第一及第二信号线耦合；以及多个像素，包括与所述薄膜晶体管耦合的多个第一子像素电极、与所述薄膜晶体管耦合的多个耦合电极、以及与所述耦合电极重叠的多个第二子像素电极，其中，所述耦合电极与所述第二子像素电极的重叠面积具有至少两个不同的值。
7.根据权利要求6所述的薄膜晶体管阵列面板，其中，所述像素包括红色像素、绿色像素、以及蓝色像素。
8.根据权利要求7所述的薄膜晶体管阵列面板，其中，所述蓝色像素及所述绿色像素的所述耦合电极与所述第二子像素电极的重叠面积小于所述红色像素的所述耦合电极与所述第二子像素电极的重叠面积。
9.根据权利要求8所述的薄膜晶体管阵列面板，其中，所述绿色像素的所述耦合电极和所述第二子像素电极的重叠面积小于所述蓝色像素的所述耦合电极和所述第二子像素电极的重叠面积。
10.一种液晶显示器，包括绝缘基片；多条第一信号线，形成在所述绝缘基片上；多条第二信号线，与所述第一信号线交叉并且与所述第一信号线绝缘；多个薄膜晶体管，与所述第一及第二信号线耦合；以及多个像素，包括与所述薄膜晶体管耦合的多个第一子像素电极以及与所述第一子像素电极电容性耦合的多个第二子像素电极，其中，所述多个像素包括红色像素、绿色像素、以及蓝色像素，并且所述红色像素、所述绿色像素、以及所述蓝色像素的所述第二子像素电极相对所述第一子像素电极的电压比不同，从而，与红色像素、绿色像素、以及蓝色像素中的不具有不同电压比的相比，在灰度电平中侧面位置的红色组分、绿色组分、以及蓝色组分的亮度更接近灰度电平中前方位置的红色组分、绿色组分、以及蓝色组分的亮度比。
11.一种液晶显示器，包括绝缘基片；多条第一信号线，形成在所述绝缘基片上；多条第二信号线，与所述第一信号线交叉并且与所述第一信号线绝缘；多个薄膜晶体管，与所述第一及第二信号线耦合；以及多个像素，包括与所述薄膜晶体管耦合的多个第一子像素电极以及与所述第一子像素电极电容性耦合的多个第二子像素电极，其中，所述第二子像素电极的面积相对所述第一子像素的面积之比具有至少两个不同的值。
12.根据权利要求11所述的液晶显示器，其中，所述像素包括红色像素、绿色像素、以及蓝色像素。
全文摘要
本发明提供了一种液晶显示器，其包括绝缘基片；多条第一信号线，形成在该绝缘基片上；多条第二信号线，与第一信号线交叉并绝缘；多个薄膜晶体管(TFT)，与第一及第二信号线耦合；以及多个像素，包括与TFT耦合的多个第一子像素电极以及与第一子像素电极电容性耦合的多个第二子像素电极，其中多个像素包括红色(R)像素、绿色(G)像素、蓝色(B)像素，并且在R、G、和B像素中的第二子像素电极与第一子像素电极的电压比或面积比不同，从而改进了侧面位置处的R、G、和B元件的亮度比。
文档编号G02F1/136GK1734331SQ20051008899
公开日2006年2月15日 申请日期2005年8月4日 优先权日2004年8月4日
发明者严允成, 损廷昊, 郑东勋, 李准宇, 慎庸桓, 柳在镇, 仓学璇, 金贤昱, 李昶勋 申请人:三星电子株式会社