专利名称：液晶显示器以及用于该液晶显示器的面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示器以及用于该液晶显示器的面板。
背景技术：
液晶显示器(LCD)是最广泛使用的平板显示器之一。LCD包括设置有场生成电极例如像素电极和公共电极的两个面板以及置于其间的液晶(LC)层。通过施加电压到场生成电极从而在LC层中产生电场，所述电场决定LC层中LC分子的取向从而调节入射光的偏振，从而LCD显示图像。
LCD中，垂直配向(VA)模式LCD由于其高的对比度和宽的基准视角(reference viewing angle)而受到欢迎，该垂直配向(VA)模式LCD排列LC分子使得没有电场时LC分子的长轴垂直于面板。
VA模式LCD的宽视角能通过场生成电极中的切口(cutout)以及场生成电极上的突起(protrusion)来实现。由于切口和突起能决定LC分子的倾斜方向，所以倾斜方向能通过利用切口和突起分布在数个方向上，使得基准视角变宽。
用于LCD的面板包括数条信号线，例如用于传输栅极信号的栅极线和用于传输数据信号的数据线。信号线与其它信号线和场生成电极一起形成耦合电容，数据线承载的信号被该耦合电容连同其自身电阻一起扭曲失真。
发明内容
根据本发明一实施例的薄膜晶体管阵列面板包括栅极线；数据线，其与所述栅极线交叉；薄膜晶体管，其连接到所述栅极线和所述数据线；像素电极，其连接到所述薄膜晶体管；以及屏蔽电极(shielding electrode)，其与所述数据线电隔离，至少部分地覆盖所述数据线，且具有暴露所述数据线的开口。
所述屏蔽电极与所述像素电极可以设置在相同的层上。
所述薄膜晶体管阵列面板还可包括设置在所述栅极线、所述数据线、以及所述薄膜晶体管上的钝化层(passivation layer)，所述屏蔽电极和所述像素电极可设置在该钝化层上。所述钝化层可包括有机绝缘体。
所述薄膜晶体管阵列面板还可包括交迭所述像素电极的存储电极，所述存储电极供有与所述屏蔽电极相同的电压。
所述屏蔽电极可沿所述数据线或所述栅极线延伸。所述屏蔽电极可覆盖所述数据线的边缘且它可以至少部分地交迭所述栅极线。
所述屏蔽电极可沿所述栅极线和所述数据线延伸。所述屏蔽电极可包括沿所述栅极线延伸并且比所述栅极线窄的第一部分以及沿所述数据线延伸并且比所述数据线宽的第二部分。
所述像素电极可具有切口并且可包括连接到所述薄膜晶体管的第一子像素电极(subpixel electrode)以及与所述第一子像素电极电容性耦合的第二子像素电极。
通过参照附图详细描述其实施例，本发明将变得更明显，附图中图1是根据本发明一实施例的LCD的TFT阵列面板的布置图；图2是根据本发明一实施例的LCD的公共电极面板的布置图；图3是包括图1所示的TFT阵列面板以及图2所示的公共电极面板的LCD的布置图；图4和5是图3所示的LCD分别沿线IV-IV′和V-V′截取的截面图；图6是根据本发明另一实施例的LCD的布置图；图7是图6所示的LCD沿线VII-VII′截取的截面图；图8是根据本发明另一实施例的LCD的布置图；图9是包括图8所示的TFT阵列面板以及图2所示的公共电极面板的LCD的布置图；图10是图9所示的LCD沿线X-X′截取的截面图；图11是图8-10所示的LCD的等效电路图；图12是根据本发明另一实施例的LCD的布置图；图13是图12所示的LCD沿线XIII-XIII′截取的截面图。
具体实施例方式
现在将参照附图更完整地描述本发明，附图中示出本发明的优选实施例。然而，本发明可以以多种不同形式实施并且不应被解释为局限于这里提出的实施例。
附图中，为清晰起见而放大了区域、膜和层的厚度。相同的附图标记始终表示相同的元件。将理解，当诸如层、膜、区或基板的元件被称为在另一元件“上”时，它可以直接在其它元件上或者还可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接”在另一元件“上”时，不存在中间元件。
现在将参照图1-5详细描述根据本发明的实施例的LCD。
图1是根据本发明一实施例的LCD的TFT阵列面板的布置图，图2是根据本发明一实施例的LCD的公共电极面板的布置图，图3是包括图1所示的TFT阵列面板以及图2所示的公共电极面板的LCD的布置图，图4和5是图3所示的LCD分别沿线IV-IV′和V-V′截取的截面图。
根据本发明一实施例的LCD包括TFT阵列面板100、公共电极面板200、以及置于面板100和200之间的LC层3。
现在参照图1和3-5详细描述TFT阵列面板100。
多条栅极线121和多条存储电极线131形成在绝缘基板110例如透明玻璃或塑料上。
栅极线121传输栅极信号且基本在横向方向上延伸。每条栅极线121包括多个向上突出的栅极电极124以及端部129，所述端部具有用于与其它层或外部驱动电路接触的较大面积。用于产生栅极信号的栅极驱动电路(未示出)可安装在柔性印刷电路(FPC)膜(未示出)上，该FPC可附于基板110，直接安装在基板110上，或者集成到基板110上。栅极线121可延伸至与可集成在基板110上的驱动电路连接。
存储电极131被提供有预定电压且基本平行于栅极线121延伸。每条存储电极线131设置在两条相邻的栅极线121之间且其距所述两条栅极线121几乎等距。每条存储电极线131包括向上和向下扩展的存储电极137。然而，存储电极线131可具有各种形状和布置。
栅极线121和存储电极线131优选由含Al金属例如Al和Al合金、含Ag金属例如Ag和Ag合金、含Cu金属例如Cu和Cu合金、含Mo金属例如Mo和Mo合金、Cr、Ta或Ti制成。然而，它们可以具有包括两层导电膜(未示出)的多层结构，所述两层导电膜具有不同的物理特性。所述两层膜之一优选由低电阻率金属包括含Al金属、含Ag金属、以及含Cu金属制成，用于减小信号延迟或电压降。另一层膜优选由具有良好的物理、化学以及与其它材料例如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)的电接触特性的材料例如含Mo金属、Cr、Ta或Ti制成。两层膜的组合的优良示例是下层Cr膜和上层Al(合金)膜以及下层Al(合金)膜和上层Mo(合金)膜。然而，栅极线121和存储电极线131可由各种金属或导体制成。
栅极线121和存储电极线131的侧面相对于基板110的表面倾斜，且其倾斜角在约30-80度的范围。
优选由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)制成的栅极绝缘层140形成在栅极线121和存储电极线131上。
优选由氢化非晶硅(缩写为“a-Si”)或多晶硅制成的多个半导体岛状体154形成在栅极绝缘层140上。半导体岛状体154设置在栅极电极124上且包括覆盖栅极线121的边缘的延伸部分。多个其它的半导体岛状体(未示出)可设置在存储电极线131上。
多个欧姆接触岛163和165形成在半导体带状体154上。欧姆接触163和165优选由重掺杂以n型杂质例如磷的n+氢化a-Si制成，或者它们可由硅化物制成。欧姆接触163和165成对地位于半导体带状体154上。
半导体岛状体154以及欧姆接触163和165的侧面相对于基板110的表面倾斜，且其倾斜角优选在约30-80度的范围。
多条数据线171和多个漏极电极175形成在欧姆接触163和165以及栅极绝缘层140上。
数据线171传输数据信号且基本在纵向方向上延伸从而与栅极线121和存储电极线131交叉。每条数据线171包括朝向栅极电极124突出的多个源极电极173以及端部179，端部179具有用于与其它层或外部驱动电路接触的大面积。用于产生数据信号的数据驱动电路(未示出)可安装在FPC膜(未示出)上，该FPC膜可附于基板110，直接安装在基板110上，或者集成到基板110上。数据线171可延伸至与可集成在基板110上的驱动电路连接。
漏极电极175与数据线171分隔开并相关于栅极电极124与源极电极173相对设置。每个漏极电极175包括宽端部177和窄端部。宽端部177交迭存储电极线131的存储电极137，窄端部被源极电极173部分地包围，源极电极象字符U一样弯曲。
栅极电极124、源极电极173、以及漏极电极175与半导体岛状体154一起形成TFT，该TFT具有形成在半导体岛状体154中的沟道，半导体岛状体154设置在源极电极173和漏极电极175之间。
数据线171和漏极电极175优选由难熔金属例如Cr、Mo、Ta、Ti、或者其合金制成。然而，它们可具有包括难熔金属膜(未示出)和低电阻率膜(未示出)的多层结构。多层结构的优良示例是包括下层Cr/Mo(合金)膜和上层Al(合金)膜的双层结构以及下层Mo(合金)膜、中间Al(合金)膜、以及上层Mo(合金)膜的三层结构。然而，数据线171和漏极电极175可由各种金属或导体制成。
数据线171和漏极电极175具有倾斜的边缘轮廓，且其倾斜角在约30-80度的范围。
欧姆接触163和165仅置于下面的半导体岛状体154与其上的上面的导体171和175之间并减小其间的接触电阻。半导体岛状体154的设置在栅极线121的边缘上的延伸部分平滑表面的轮廓从而防止数据线171在这里断开。半导体岛状体154包括未被数据线171和漏极电极175覆盖的一些暴露部分，例如位于源极电极173与漏极电极175之间的部分。
钝化层180形成在数据线171、漏极电极175和半导体岛状体154的暴露部分上。钝化层180优选由有机或无机绝缘体制成，它可具有平坦表面。无机绝缘体的示例包括氮化硅和氧化硅。有机绝缘体可具有光敏性且其优选具有低于约4.0的介电常数。钝化层180可包括无机绝缘体下层膜和有机绝缘体上层膜，使得其具有有机绝缘体的优良绝缘特性同时防止半导体岛状体154的暴露部分被有机绝缘体损坏。
钝化层180具有分别暴露数据线171的端部179和漏极电极175的宽端部177的多个接触孔182和185。钝化层180和栅极绝缘层140具有暴露栅极线121的端部129的多个接触孔181。接触孔181、182、185可具有能通过利用有机材料容易地获得的倾斜的或台阶状的侧壁。
多个像素电极190、屏蔽电极88、以及多个接触辅助体(contact assistant)81和82形成在钝化层180上。它们优选由透明导体例如IZO或ITO或者反射导体例如Ag、Al、Cr、或其合金制成。
像素电极190通过接触孔185物理连接且电连接到漏极电极175，使得像素电极190从漏极电极175接收数据电压。提供有数据电压的像素电极190与相对的显示面板(未示出)的提供有公共电压的公共电极共同作用产生电场，该电场决定设置在所述两个电极之间的液晶层(未示出)的液晶分子(未示出)的取向。像素电极190和公共电极形成称为“液晶电容器”的电容器，其在TFT关闭之后存储所施加的电压。
像素电极190交迭存储电极线131的存储电极137。像素电极190和与其连接的漏极电极175以及存储电极线131的存储电极137形成称为“存储电容器”的额外电容器，其提高液晶电容器的电压存储能力。
每个像素电极190为具有斜切角(chamfered corner)的近似矩形，像素电极190的斜切边缘与栅极线121成约45度的角。像素电极190交迭栅极线121从而提高开口率(aperture ratio)。
每个像素电极190具有中部切口91和92、下部切口93a、94a和95a、以及上部切口93b、94b和95b，其将像素电极190分成多个分区(partition)。切口91-95b基本具有关于存储电极线131的反对称性。
下部和上部切口93a-95b中的每个大致从像素电极190的左边缘、左角、下边缘、或上边缘倾斜延伸大约至像素电极190的右边缘。下部切口93a-95a和上部切口93b-95b分别设置在像素电极190的下和上半区，其可由存储电极线131分开。下部和上部切口93a-95b与栅极线121成约45度角，并且它们基本上相互垂直地延伸。
中部切口91沿存储电极线131延伸且具有自像素电极190的左边缘的入口，其具有分别基本平行于下部切口93a-95a和上部切口93b-95b的一对倾斜边缘。中部切口92包括沿存储电极线131延伸的短横向部分以及从该横向部分朝向像素电极190的左边缘倾斜延伸的一对倾斜部分。所述倾斜部分与栅极线121成约45度角。
因此，像素电极190的下半区由下部切口93a-95a分成数个下部分区，像素电极190的上半区由上部切口93b-95b也分成数个上部分区。分区的数量或切口的数量根据设计因素而变，所述设计因素例如为像素电极190的尺寸、像素电极190的横向边缘和纵向边缘的比值、液晶层3的类型和特性等等。
屏蔽电极88被提供有公共电压且其包括沿数据线171延伸的纵向部分和沿栅极线121延伸的横向部分。
纵向部分完全覆盖数据线171且具有多个沿数据线171延伸的开口(aperture)881。每个开口881位于数据线171的边界内且其优选具有与数据线171的纵向中心线一致的纵向中心线。每个开口881设置在两条相邻的栅极线121之间。
横向部分连接相邻的纵向部分且每个横向部分位于栅极线121的边界内。
纵向部分和横向部分的宽度可以变化。例如，每个纵向部分位于数据线171的边界内，而横向部分完全覆盖栅极线121。
为接收公共电压，屏蔽电极88可通过穿透栅极绝缘层140和钝化层180的接触孔(未示出)连接到存储电极线131。另外地，屏蔽电极88可连接到公共电压从TFT阵列面板100传输到公共电极面板200的短接点(shortpoint)(未示出)。
屏蔽电极88阻挡数据线171与像素电极190之间以及数据线171与公共电极270之间的电磁干扰从而减小像素电极190的电压的失真以及数据线171承载的数据电压的信号延迟。
此时，开口881减小数据线171和屏蔽电极88之间的寄生电容，由此降低由屏蔽电极88引起的数据电压的信号延迟。
此外，由于像素电极190需要与屏蔽电极88间隔开以防止其间的短路，所以像素电极190变得离数据线171更远，使得其间的寄生电容变得减小。另外，由于LC层3的介电常数比钝化层180的介电常数高，所以与没有屏蔽电极88时数据线171与公共电极270之间的寄生电容相比，数据线171与屏蔽电极88之间的寄生电容减小。
另外，由于像素电极190和屏蔽电极88由相同层构成，所以能均匀地保持它们之间的距离，且因此能使它们之间的寄生电容均匀。
接触辅助体81和82分别通过接触孔181和182连接到栅极线121的端部129和数据线171的端部179。接触辅助体81和82保护端部129和179，且提高端部129和179与外部器件之间的粘合力。
下面参考图2-5说明公共电极面板200。
用于防止光泄漏的被称为黑矩阵的光阻挡部件220形成在绝缘基板210例如透明玻璃或塑料上。光阻挡部件220包括面对TFT阵列面板100上的数据线171的多个直线部分和面对TFT阵列面板100上的TFT的多个加宽部分。另外地，光阻挡部件220可具有面对像素电极190的多个开口，且其可以具有与像素电极190基本相同的平面形状。
多个颜色滤光器230也形成在基板210上且它们基本设置在由光阻挡部件220包围的区域中。颜色滤光器230可基本沿像素电极190沿纵向方向延伸。颜色滤光器230可以呈现诸如红、绿和蓝色的基色中的一种。
涂层(overcoat)250形成在颜色滤光器230和光阻挡部件220上。涂层250优选由(有机)绝缘体制成且其防止颜色滤光器被暴露且提供平坦表面。
公共电极270形成在涂层250上。公共电极270优选由透明导电材料例如ITO和IZO制成且具有多组切口71、72、73a、73b、74a、74b、75a和75b。
一组切口71-75b面对像素电极190且包括中部切口71和72；下部切口73a、74a和75a；以及上部切口73b、74b和75b。切口71-75b中的每个设置在像素电极190的相邻切口91-95b之间或者在像素电极190的切口95a或95b与斜切边缘之间。此外，切口71-75b中的每个至少具有倾斜部分，该倾斜部分具有下陷凹口(depressed notch)且平行于像素电极190的下部切口93a-95a或上部切口93b-95b延伸。切口71-75b相对于存储电极线131基本具有反对称性。
下部和上部切口73a-75b中的每个包括倾斜部分以及一对横向和纵向部分或一对纵向部分。倾斜部分大致从像素电极190的左边缘、左角、下边缘、或上边缘延伸约至像素电极190的右边缘。横向和纵向部分从倾斜部分的各末端沿像素电极190的边缘延伸，交迭像素电极190的边缘且与倾斜部分成钝角。
中部切口71和72中的每个包括中部横向部分、一对倾斜部分、以及一对末端纵向部分。中部横向部分大致从像素电极190的中部或右边缘沿存储电极线131延伸。倾斜部分从中部横向部分的末端大致延伸到像素电极的左边缘且与中部横向部分成斜角。末端纵向部分从各倾斜部分的末端沿像素电极190的左边缘延伸，交迭像素电极190的左边缘，且与各倾斜部分成钝角。
切口71-75b的数量还可以根据设计因素而改变，光阻挡部件220可交迭切口71-75b从而阻挡通过切口71-75b的光泄漏。
可以为垂直型的(homeotropic)取向层(alignment layer)11和21涂覆在面板100和200的内表面上，偏振器12和22设置在面板100和200的外部表面上，使得它们的偏振轴可以被交叉且偏振轴之一可平行于栅极线121。当LCD是反射型LCD时，可以省略偏振器12和22之一。
LCD还可包括用于补偿LC层3的延迟的至少一层延迟膜(retardationfilm)(未示出)。延迟膜具有双折射(birefringence)且给出与LC层3所给出的延迟相反的延迟。
LCD还可包括背光单元(未示出)，其通过偏振器12和22、延迟膜、以及面板100和200向LC层3提供光。
优选LC层3具有负介电各向异性(negative dielectric anisotropy)且经受垂直配向，即排列LC层3中的LC分子使得没有电场时它们的长轴基本垂直于面板100和200的表面。因此，入射光不能通过交叉的偏振系统12和22。
在对公共电极270施加公共电压且对像素电极190施加数据电压时，产生基本垂直于面板100和200的表面的电场，下文中像素电极190和公共电极270两者被共同称为“场生成电极”。LC分子响应于电场易于改变它们的取向，使得它们的长轴垂直于场方向。切口91-95b和71-75b控制LC层3中LC分子的倾斜方向。这将详细描述。
场生成电极190和270的切口91-95b和71-75b以及像素电极190的倾斜边缘使电场扭曲从而具有基本垂直于切口91-95b和71-75b的边缘以及像素电极190的倾斜边缘的水平分量。因此，LC分子易于倾斜在由水平分量确定的方向上。
参照图3，一组切口91-95b和71-75b把像素电极190分成多个子区域，每个子区域具有两个主边缘。由于每个子区域上的LC分子垂直于主边缘倾斜，倾斜方向的方位角分布定位于四个方向，由此增加了LCD的基准视角。
切口71-75b中的凹口决定切口71-75b上的LC分子的倾斜方向，凹口可以被设置在切口91-95b处并且可具有各种形状和布置。
同时，由于屏蔽电极88与公共电极270之间不存在电场，所以屏蔽电极88上的LC分子保持其初始取向，从而入射在其上的光被阻挡。因此，屏蔽电极88可充当光阻挡部件。
切口91-95b和71-75b的形状和布置可以被修改。
切口91-95b和71-75b中的至少一个可以用突起(未示出)或下陷(未示出)来代替。突起优选由有机或无机材料制成且设置在场生成电极190或270之上或之下。
现在将参照图6和7详细描述根据本发明另一实施例的LCD。
图6是根据本发明另一实施例的LCD的布置图，图7是图6所示的LCD沿线VII-VII′截取的截面图。
参照图6和7，根据该实施例的LCD也包括TFT阵列面板100、公共电极面板200、置于面板100和200之间的LC层3、以及附于面板100和200的外表面上的一对偏振器12和22。
根据该实施例的面板100和200的分层结构与图1-5所示的那些几乎相同。
关于TFT阵列面板100，包括栅极电极124和端部129的多条栅极线121以及包括存储电极137的多条存储电极线131形成在基板110上，其上顺序形成栅极绝缘层140、多个半导体154、以及多个欧姆接触163和165。包括源极电极173和端部179的多条数据线171以及包括扩展部分177的多个漏极电极175形成在欧姆接触163和165上，且钝化层180形成在其上。多个接触孔181、182和185设置在钝化层180和栅极绝缘层140处。具有多个切口91-95b的多个像素电极190、具有多个开口881的屏蔽电极88、以及多个接触辅助体81和82形成在钝化层180上，且取向层11涂覆在其上。
关于公共电极面板200，光阻挡部件220、多个颜色滤光器230、涂层250、具有多个切口71-75b的公共电极270、以及取向层21形成在绝缘基板210上。
与图1-5所示的LCD不同，根据此实施例的TFT阵列面板100的半导体154和欧姆接触163沿数据线171延伸从而形成半导体带状体151和欧姆接触带状体161。另外，半导体154与数据线171和漏极电极175以及下面的欧姆接触163和165具有几乎相同的平面形状。然而，半导体154包括未被数据线171和漏极电极175覆盖的一些暴露部分，例如位于源极电极173与漏极电极175之间的部分。
根据一实施例的TFT阵列面板的制造方法利用一个光刻步骤同时形成数据线171和漏极电极175、半导体151、以及欧姆接触161和165。
用于光刻工艺的光致抗蚀剂掩模图案具有与位置相关的厚度，特别地，其具有减小厚度的第一和第二部分。第一部分位于将被数据线171、漏极电极175、以及金属片(metal piece)172占据的线区域(wire area)上，第二部分位于TFT的沟道区域上。
通过数种技术得到光致抗蚀剂的与位置相关的厚度，例如通过在曝光掩模上提供半透明区域以及透明区域和阻挡光的不透明区域。半透明区域可以具有缝隙图案(slit pattern)、格状图案(lattice pattern)、具有中等透射率或中等厚度的薄膜。当利用缝隙图案时，优选缝隙的宽度或缝隙之间的距离小于用于光刻的曝光器的分辨率。另一示例是使用可回流光致抗蚀剂(reflowable photoresist)。具体地，一通过利用仅具有透明区域和不透明区域的常规曝光掩模形成由可回流材料制成的光致抗蚀剂图案，就使其经历回流工艺(reflow process)从而流到没有光致抗蚀剂的区域上，由此形成薄的部分。
结果，通过省略光刻步骤简化了制造工艺。
图1-5所示的LCD的上述特征中的许多可适合于图6和7所示的LCD。
现在将参照图8、9和10详细描述根据本发明另一实施例的LCD。
图8是用于根据本发明另一实施例的LCD的TFT阵列面板的布置图，图9是包括图8所示的TFT阵列面板以及图2所示的公共电极面板的LCD的布置图，图10是图9所示的LCD沿线X-X′截取的截面图。
参照图8-10，根据此实施例的LCD也包括TFT阵列面板100、公共电极面板200、置于面板100和200之间的LC层3、以及附于面板100和200的外表面上的一对偏振器12和22。
根据此实施例的面板100和200的分层结构与图1-4所示的那些几乎相同。
关于TFT阵列面板100，包括栅电极124和端部129的多条栅极线121以及多条存储电极线131形成在基板110上，其上顺序形成栅极绝缘层140、多个半导体岛状体154、多个欧姆接触163和165。包括源极电极173和端部179的多条数据线171以及多个漏极电极175形成在欧姆接触163和165以及栅极绝缘层140上，且钝化层180形成在其上。多个接触孔181、182、185a1和185a2设置在钝化层180和栅极绝缘层140处。具有多个切口91-95b的多个像素电极190、具有多个开口881的屏蔽电极88、以及多个接触辅助体81和82形成在钝化层180上，且取向层11涂覆在其上。
关于公共电极面板200，光阻挡部件220、涂层250、包括多个切口71-75b的公共电极270、以及取向层21形成在绝缘基板210上。
与图1-5所示的LCD不同，每条存储电极线131包括分别靠近两条相邻的栅极线121的下面和上面的一条设置的下部和上部杆状体(stem)131a1和131a2的对。下部和上部杆状体131a1和131a2分别包括下部和上部存储电极137a1和137a2。
另外，多个电容性电极136形成在基板110上。电容电极136由与栅极线121相同的层制成且与栅极线121和存储电极线131分隔开。每个电容性电极136设置在一对下部和上部存储电极137a1和137a2之间且其距离下部和上部存储电极137a1和137a2以及距离相邻的两条栅极线121基本等距。每个电容电极136是平行于栅极线121伸长的矩形且其包括漏斗状左端部，该漏斗状左端部具有与栅极线121成约45度的倾斜边缘且交迭像素电极190的中部切口91。
栅极绝缘层140和钝化层180具有暴露电容性电极136的漏斗状端部的多个接触孔186。
每个漏极电极175包括下部、上部、以及中部扩展部分(expansion)177a1、177a2和176；连接扩展部分177a1、177a2和176的一对互连178a1和178a2；以及窄端部。每个扩展部分177a1、177a2和176是平行于栅极线121伸长的矩形，互连178a1和178a2在扩展部分177a1、177a2和176的左侧附近将连接它们。
下部和上部扩展部分177a1和177a2分别交迭下部和上部存储电极137a1和137a2，从而形成存储电容器。
中部扩展部分176交迭电容性电极136从而形成耦合电容器且被称为“耦合电极”。耦合电极176具有与电容性电极136基本相同的形状且具有靠近漏斗状左端部的通孔(through-hole)176H，接触孔186经过该通孔而不暴露耦合电极176。
每个像素电极190被下部和上部切口93a和93b分成下部、上部、以及中部子像素电极190a1、190a2和190b，即，下部和上部切口93a和93b以倾斜方式从左边缘至右边缘完全穿过像素电极190。因此，中部子像素电极190b是旋转直角的等腰梯形，下部和上部子像素电极190a1和190a2是旋转直角的直角梯形。
下部和上部子像素电极190a1和190a2分别通过接触孔185a1和185a2连接到漏极电极175的下部和上部扩展部分177a1和177a2。
中部子像素电极190b通过接触孔186连接到电容性电极136，且交迭耦合电极176。中部子像素电极190b、电容性电极136、以及耦合电极176形成“耦合电容器”。
中部子像素电极190b具有中部切口91和92，下部子像素电极190a1具有下部切口94a和95a，上部子像素电极190a2具有上部切口94b和95b。
中部子像素电极190b的中部切口91位于中部子像素电极190b内且其包括横向部分和与之连接的一对倾斜部分。中部切口91的倾斜部分也平行于下部或上部切口94a和95a或94b和95b。
左边缘在接触孔186附近向外凸出使得中部子像素电极190b通过接触孔186连接到电容性电极136。由于中部子像素电极190b与电容性电极136之间的接触通过穿透耦合电极176形成，所以不必仅为该接触准备额外区域。另外，与提供额外接触区域的情况相比，需要较小的接触区域，因为包围接触孔186的耦合电极176能阻挡由接触孔186的平滑轮廓导致的光泄漏，特别是对于厚的有机钝化层180。
另外，图9所示的公共电极270的一组切口70-75b具有设置在接触孔186附近的更多的一个中部切口70。中部切口70也包括中部横向部分、一对倾斜部分、以及一对末端纵向部分。然而，中部切口72没有中部横向部分。
不透明部件例如存储电极线131、电容性电极136、扩展部分177a1、177a2和176、漏极电极175的互连178a1和178a2，以及透明部件例如具有切口91-95b和71-76b的像素电极190相对于电容性电极136对称地布置，电容性电极136距相邻的栅极线121等距。
该配置中，中部子像素电极190b通过电容性电极136和耦合电极176电容性耦合到下部和上部子像素电极190a1和190a2，这将参照图11详细描述。
图11是图8-10所示的LCD的等效电路图。
参照图11，LCD的像素PX包括TFT Q、包括第一LC电容器Clca和存储电容器Cst的第一子像素PXa、包括第二LC电容器Clcb的第二子像素PXb、以及耦合电容器Ccp。
第一LC电容器Clca包括作为一个端极(terminal)的下部和上部子像素电极190a1和190a2、与之对应的作为另一个端极的公共电极270的一部分、以及设置在其间作为电介质的LC层3的一部分。类似地，第二LC电容器Clcb包括作为一个端极的中部子像素电极190b、与之对应的作为另一个端极的公共电极270的一部分、以及设置在其上作为电介质的LC层3的一部分。
存储电容器Cst包括作为一个端极的漏极电极175的下部和上部扩展部分177a1和177a2、作为另一个端极的下部和上部存储电极137a1和137a2、以及设置在其间作为电介质的栅极绝缘层140的一部分。耦合电容器Ccp包括作为一个端极的中部子像素电极190b和电容性电极136、作为另一个端极的耦合电极176、以及设置在其间作为电介质的栅极绝缘层140和钝化层180的一部分。
第一LC电容器Clca和存储电容器Cst并联连接到TFT Q的漏极。耦合电容器Ccp连接在TFT Q的漏极与第二LC电容器Clcb之间。公共电极270被提供有公共电压Vcom，存储电极线131可被提供有公共电压Vcom。
TFT Q响应于来自栅极线121的栅极信号将来自数据线171的数据电压施加到第一LC电容器Clca和耦合电容器Ccp，耦合电容器Ccp将改变了大小的数据电压传输到第二LC电容器Clcb。
如果存储电极线131被提供有公共电压Vcom，且电容器Clca、Cst、Clcb和Ccp中的每个与其电容用相同的附图标记表示，则跨过第二LC电容器Clcb充的电压Vb由下式给出Vb＝Va×[Ccp/(Ccp+Clcb)]，其中Va表示第一LC电容器Clca的电压。
因为项[Ccp/(Ccp+Clcb)小于1，所以第二LC电容器Clcb的电压Vb小于第一LC电容器Clca的电压。该不等式对于存储电极线131的电压不等于公共电压Vcom的情况也可成立。
因此，第二LC电容器Clcb中的电场强度始终比第一LC电容器Clca中的电场强度弱，因此第一和第二LC电容器Clca和Clcb中的LC分子以不同的角度倾斜从而导致不同的光透射率。因此，在保持两个子像素PXa和PXb的平均亮度在目标亮度的同时，可调节第一和第二子像素PXa和PXb的电压Va和Vb使得从侧面观察到的图像最接近于从正面观察到的图像，从而改善侧面可视性。
电压Va和Vb的比值可通过改变耦合电容器Ccp的电容来调节，耦合电容Ccp可通过改变耦合电极176与中部子像素电极190b(以及电容性电极136)之间的交迭面积和距离而变化。例如，当电容性电极136被去除且耦合电极176移动到电容性电极136的位置时，耦合电极176与中部子像素电极190b之间的距离变大。优选地，第二LC电容器Clcb的电压Vb是第一LC电容器Clca的电压Va的约0.6至约0.8倍。
第二LC电容器Clcb中充的电压Vb可大于第一LC电容器Clca的电压Va。这可通过用预定电压例如公共电压Vcom给第二LC电容器预先充电来实现。
第一子像素PXa的下部和上部子像素电极190a1和190a2与第二子像素PXb的中部子像素电极190b的比值优选从约1∶0.85至约1∶1.15，LC电容器Clca和Clcb的每个中的子像素电极的数目可被改变。
图1-5所示的LCD的上述特征中的许多可适合于图8-11所示的LCD。
现在将参照图12和13详细描述根据本发明另一实施例的LCD。
图12是根据本发明另一实施例的LCD的布置图，图13是图12所示的LCD沿线XIII-XIII′截取的截面图。
参照图12和13，根据此实施例的LCD也包括TFT阵列面板100、公共电极面板200、置于面板100和200之间的LC层3、以及附于面板100和200的外表面上的一对偏振器12和22。
根据此实施例的面板100和200的分层结构与图8-10所示的那些几乎相同。
关于TFT阵列面板100，包括栅电极124和端部129的多条栅极线121、包括具有存储电极137a1和137a2的杆状体131a1和131a2的多条存储电极线131、以及多个电容性电极136形成在基板110上。栅极绝缘层140、多个半导体154、以及多个欧姆接触163和165顺序形成在栅极线121和存储电极线131上。包括源极电极173和端部179的多条数据线171以及包括扩展部分177a1、177a2和176及互连178a1和178a2的多个漏极电极175形成在欧姆接触163和165上。钝化层180形成在数据线171、漏极电极175、以及半导体154的暴露部分上。多个接触孔181、182、185a1、185a2和186设置在钝化层180和栅极绝缘层140处，接触孔186穿过设置在漏极电极175的扩展部分176处的通孔176H。包括子像素电极190a1、190a2和190b且具有切口91-95b的多个像素电极190、具有开口881的屏蔽电极88、以及多个接触辅助体81和82形成在钝化层180上，且取向层11涂覆在其上。
关于公共电极面板200，光阻挡部件220、多个颜色滤光器230、涂层250、具有切口71-75b的公共电极270、以及取向层21形成在绝缘基板210上。
与图8-10所示的LCD不同，根据此实施例的TFT阵列面板100的半导体154和欧姆接触163沿数据线171延伸从而形成半导体带状体151和欧姆接触带状体161。另外，半导体条状体154具有与数据线171和漏极电极175以及下面的欧姆接触163和165基本相同的平面形状(planar shape)。然而，半导体154包括未被数据线171和漏极电极175覆盖的一些暴露部分，例如位于源极电极173与漏极电极175之间的部分。
根据一实施例的TFT阵列面板的制造方法利用一个光刻步骤同时形成数据线171和漏极电极175、半导体151、以及欧姆接触161和165，由此简化了制造工艺。
图8-10所示的LCD的上述特征中的许多可适合于图12和13所示的LCD。
尽管参考优选实施例详细描述了本发明，但是本领域技术人员应明白，在不脱离后附权利要求所阐明的本发明的精神和范围的情况下，可以作出各种修改和替换。
权利要求
1.一种薄膜晶体管阵列面板，包括栅极线；数据线，其与所述栅极线交叉；薄膜晶体管，其连接到所述栅极线和所述数据线；像素电极，其连接到所述薄膜晶体管；以及屏蔽电极，其与所述数据线电隔离，至少部分地覆盖所述数据线，且具有暴露所述数据线的开口。
2.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述屏蔽电极和所述像素电极设置在相同的层上。
3.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板，还包括设置在所述栅极线、所述数据线、以及所述薄膜晶体管上的钝化层。
4.如权利要求3所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述屏蔽电极和所述像素电极设置在所述钝化层上。
5.如权利要求4所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述钝化层包括有机绝缘体。
6.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板，还包括与所述像素电极交迭的存储电极。
7.如权利要求6所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述屏蔽电极和所述存储电极被提供有基本相同的电压。
8.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述屏蔽电极沿所述数据线延伸。
9.如权利要求8所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述屏蔽电极覆盖所述数据线的边缘。
10.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述屏蔽电极至少部分地交迭所述栅极线。
11.如权利要求10所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述屏蔽电极沿所述栅极线和所述数据线延伸。
12.如权利要求11所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述屏蔽电极包括沿所述栅极线延伸且比所述栅极线窄的第一部分以及沿所述数据线延伸且比所述数据线宽的第二部分。
13.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述像素电极具有切口。
14.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板，其中所述像素电极包括连接到所述薄膜晶体管的第一子像素电极以及电容性耦合到所述第一子像素电极的第二子像素电极。
全文摘要
根据本发明一实施例的薄膜晶体管阵列面板，包括栅极线；数据线，其与所述栅极线交叉；薄膜晶体管，其连接到所述栅极线和所述数据线；像素电极，其连接到所述薄膜晶体管；以及屏蔽电极，其与所述数据线电隔离，至少部分地覆盖所述数据线，且具有暴露所述数据线的开口。
文档编号H01L29/786GK1794067SQ20051002294
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月19日 优先权日2004年12月24日
发明者李白云, 宋根圭, 吴濬鹤 申请人:三星电子株式会社