液晶显示器、薄膜晶体管基底及改进显示品质的方法

专利名称：液晶显示器、薄膜晶体管基底及改进显示品质的方法
技术领域：
本发明涉及一种薄膜晶体管(TFT)基底、 一种液晶显示器(LCD)及 其方法，更具体地说，涉及一种具有改进的显示品质的LCD和一种改进LCD
的显示品质的方法。
背景技术：
现在，液晶显示器(LCD)作为一种平板显示器被广泛地使用。LCD包 括两个显示面板，例如像素电极和共电极的场产生电极形成在所述两个显示 面板上，并且液晶层置于这两个面板之间。在LCD中，电压被施加到场产生 电极，从而在液晶层中产生电场，液晶层的液晶分子的取向通过电场来确定。 然后，控制入射光的偏振，从而执行图像显示。
在LCD中，垂直取向(VA)模式的LCD因为具有大对比度和宽参考视 角而被采用，在VA模式的LCD中，在没有施加电场的情况下，液晶分子的 主指向矢垂直于上下显示面板。然而，VA模式的LCD的问题在于侧面可 见度比正面可见度低。为了解决这个问题，提出了将一个像素划分为一对子 像素的方法，从而在独立的子像素中形成开关元件，并且将不同的电压施加 到所述子像素。
然而，在根据现有技术的这种LCD中，因为位于数据线上方的液晶的运 动由于像素电极之间的电场而不能被精确地控制，所以，发生漏光，这导致 LCD显示特性劣化。
此外，在具有上述结构的LCD中，当被施加相对较高的数据电压的子像 素电极和位于所述子像素的两侧上的一对数据线之间的耦合电容不一致时， 显示特性劣化。

发明内容
本发明提供一种能够改进显示品质的液晶显示器(LCD)。由于第一数据 布线与第二数据布线叠置，使得在像素电极之间的面积减小，因此可增大LCD 的开口率，通过增大开口率可改进显示品质。
本发明还提供一种改进LCD的显示品质的方法。
根据本发明的示例性实施例， 一种LCD包括第一绝缘基底；栅极布线， 形成在第一绝缘基底上，并且沿着第一方向延伸；数据布线，与栅极布线绝 缘并且与栅极布线交叉，并且数据布线沿着第二方向延伸；像素电极，每个 像素电极包括第一子像素电极和第二子像素电极，第一子像素电极和第二子 像素电极被分别施加有来自于数据布线供应不同数据电压，其中，第一数据 布线的至少一部分与第二数据布线叠置。
根据本发明的另一示例性实施例， 一种薄膜晶体管(TFT)包括栅极 布线和数据布线，其中，数据布线与栅极布线绝缘并在绝缘基底上与栅极布 线交叉； 一对第一和第二薄膜晶体管(TFT)，连接到栅极布线和数据布线； 第一子像素电极，连接到第一TFT;第二子像素电极，围绕第一子像素电极， 第二子像素电极与第 一子像素电极分开一定间隙，第二子像素电极连接到第 二 TFT;第一存储线，与第一子像素电极叠置，并且接收第一存储电压；第 二存储线，与第二子像素电极叠置，并且接收与第一存储电压不同的第二存 储电压。其中，第一数据布线的至少一部分与第二数据布线叠置。
根据本发明的另一示例性实施例， 一种改进具有像素区域矩阵的LCD的 显示品质的方法包括在绝缘基底上形成栅极布线，栅极布线基本上沿着第 一方向延伸；形成与栅极布线绝缘的第一数据布线和第二数据布线，所述数 据布线基本上沿着第二方向延伸，第二方向基本上垂直于第一方向，并且第 一数据布线的至少一部分与第二数据布线叠置；在每个像素区域内形成第一 和第二子像素电极，第一子像素电极连接到第一数据布线，第二子像素电极 与第一子像素电极分开一定间隙，并且第二子像素电极连接到第二数据布线；
形成与第一子像素电极和第二子像素电极中的至少一个叠置的存储线，并且 所述存储线接收第一存储电压。


通过参照附图对本发明的示例性实施例进行的详细描述，本发明的上述和其它特点和优点将会变得更加清楚，其中
图1是显示根据本发明的示例性实施例的示例性液晶显示器(LCD)的
示例性像素阵列的示意图2是图1的示例性LCD中的一个示例性像素的等效电路图3A是根据本发明的示例性实施例的包括图1的示例性A型像素的示
例性下显示面板的布局图3B是沿图3A中的nib-nib'线截取的示例性下显示面板的剖视图； 图3C是沿图3A中的nic-nic'线截取的示例性下显示面板的剖视图； 图4是结合到图3A的示例性下显示面板的示例性上显示面板的布局图； 图5是包括图3A的示例性下显示面板和图4的示例性上显示面板的示
例性LCD的布局图6是显示应用图1中示出的示例性下显示面板的示例性LCD的方框
图7是施加到每个示例性像素电极以实现包括白色图案和灰度图案的图 像图案的数据电压的波形图。
具体实施例方式
通过以下对优选实施例和附图进行的详细描述，本发明的优点和特征以 及实现所述优点和特征的方法将会变得更加容易理解。然而，本发明可按照 许多不同的形式实现，并且不应该被理解为限于这里阐述的实施例。此外， 提供这些实施例使得本公开将会彻底和完全，并且将把本发明的构思完全传 达给本领域技术人员，本发明将仅由权利要求限定。为了清楚的描述的目的， 在附图中的每个层或每个区域的尺寸可被夸大。
应该理解，当一个元件或层被称作"在"另一个元件或层"上"时，该 元件或层可直接位于所述另一个元件或层上，或者也可存在中间元件或中间 层。相反，当一个元件被称作"直接在"另一个元件"上"时，不存在中间 元件。在说明书中，相同的标号始终指代相同的元件。在这里使用的术语"和 /或"包括相关列出项的一个或多个的任意组合和所有组合。
应该理解，虽然在这里可使用术语第一、第二、第三等来描述不同的元 件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不 应该限于这些术语。这些术语〗叉用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，以下描述的第一元件、 组件、区域、层或部分可被称为第二元件、组件、区域、层或部分，而不会 脱离本发明的教导。
这里使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，并且不应该限制本发 明。除非上下文清楚地指出，否则在这里使用的单数形式也意图包括复数形 式。还应该理解的是，术语"包括"和/或"包含"当在说明书中被使用时， 其表明存在所列出的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但并 不排除存在或增加一个或多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、 组件和/或它们的组。
术语，例如"在…下面"、"在…以下"、"下面的"、"在…以上"、"上面 的"等可用来容易地描述一个元件、组件、其它元件或在附图中示出的组件 之间的位置关系。应该理解的是，术语不但指附图中描述的方向，还指元件 在使用和操作过程中的其它方向。
以下，将参照本发明的示例性示图的俯视图和剖视图描述本发明的优选 实施例。所述示例性示图可通过制造技术和/或公差进行修改。因此，本发明 的优选实施例不限于图中显示的特定构造，并且包括基于制造工艺的修改。 因此，在附图中显示的区域具有示意性的特征。此外，在附图中显示的区域 的形状示出了在元件中的区域的特定形状，而不限制本发明。
以下，将参照附图详细描述根据本发明的示例性实施例的液晶显示器
(LCD )。
图1是显示根据本发明的示例性实施例的示例性液晶显示器(LCD)的 示例性像素阵列的示意图。图2是图1的示例性LCD中的一个示例性像素的
等效电路图。
图1和图2的LCD包括液晶面板组件(未示出)、连4妻到液晶面板组件 的栅极驱动器(未示出)和数据驱动器(未示出)、连接到数据驱动器的灰度 电压发生器(gray voltage generator,未示出)和控制上述元件的信号控制器 (未示出)。
液晶面板组件包括多条显示信号线和连接到所述显示信号线并且基本按 照矩阵形状排列的多个像素PX。这里，液晶面板组件包括互相面对的下显示 面板(未示出)和上显示面板(未示出)以及置于下显示面板和上显示面板 之间的液晶层(未示出)。参照图1、图2和图3A，显示信号线设置在下显示面板上，并且包括用 于传输栅极信号的多条栅极线GL和用于传输数据信号的数据线Da和Db。 栅极线GL基本沿着第一方向延伸，并且互相平行。数据线Da和Db基本沿 着纵向的第二方向延伸。在本发明的一些实施例中，第一方向基本垂直于第 二方向。
每个像素PX包括一对子像素PXa和PXb。子像素PXa和PXb分别包括 连接到对应的数据线Da和Db和一条栅极线GL的开关元件Qa和Qb;分别 连接到开关元件Qa和Qb的液晶电容器Clca和Clcb;分别连接到液晶电容 器Clca和Clcb的一对存储电容器Csta和Cstb。也就是说，将两条数据线Da 和Db和一条栅极线GL分配给一对子像素PXa和PXb。在可替换的实施例 中，可省略存储电容器Csta和Cstb。
各个子像素PXa和PXb的开关元件Qa和Qb具有设置在下显示面板上 的薄膜晶体管(TFT)。开关元件Qa和Qb中的每个是三端子元件，包括控 制端(以下，称其为"栅电极")，连接到被施加栅极信号的栅极线GL;输入 端(以下，称其为"源电极")，连接到各数据线Da和Db中的每条；输出端 (以下，称其为"漏电极")，连接到各液晶电容器Clca和Clcb中的每个和 各存储电容器Csta和Cstb中的每个。
液晶电容器Clca和Clcb的每个具有两个端子，包括下显示面板的子像 素电极PXa和PXb以及上显示面板的共电极，介于子像素电极PXa和PXb 与共电极(未示出)之间液晶层用作电介质。子像素电极PXa和PXb分别连 接到开关元件Qa和Qb。共电极形成在上显示面板的整个表面上或基本整个 表面上，并且被施加共电压Vcom。另一种方案是，共电极可设置在下显示面 板上。在这种情况下，至少像素电极或共电极可按照直线状或条状形成。
同时，为了进行彩色显示，每个像素PX唯一地显示一组主颜色中的一 种(空分，spatial division )，或者每个像素PX暂时地并交替地显示这组主颜 色(时分，temporal division )。然后，4姿空间时间合成原色，因此，识别期望 的颜色。主颜色的示例包括红、绿和蓝三种颜色。作为空分的一个示例，每 个像素PX可具有在上显示面板的一个区域中呈现一种颜色的滤色器。此外， 滤色器可形成在下显示面板的子像素电极PXa和PXb上方或下方。
栅极驱动器(将在以下参照图6进一步详细地描述)连接到栅极线GL, 并且将通过来自外部的栅极导通电压Von和栅极截止电压Voff组合而获得的栅极信号施加到栅极线GL。
灰度电压发生器可产生与像素的透光率相关的两组灰度电压(或一组参 考灰度电压)，并且将产生的灰度电压组提供到数据驱动器。也就是说，两组 灰度电压可被独立地提供到形成像素PX的一对子像素PXa和PXb。但是， 本发明不限于此。例如，可产生一组灰度电压而不是两组灰度电压。
数据驱动器连接到数据线对Da和Db。数据驱动器通过数据线Da将数 据电压传输到形成像素的所述一对子像素中的一个，并且通过数据线Db将 不同的数据电压传输到形成像素的所述一对子像素中的另 一个。
栅极驱动器或数据驱动器可以作为多个驱动集成电路(IC)芯片被直接 安装在液晶面板组件上，或者可以在通过带载封装(TCP)被安装在柔性印 刷电路膜(未示出)上的同时附于液晶面板组件。另一种方案是，栅极驱动 器或数据驱动器可与显示信号线GL、 Da和Db、 TFT开关元件Qa和Qb等 一起集成到液晶面板组件中。
时序控制器控制栅极驱动器、数据驱动器等的操作。
返回到图1， 一个像素包括两个开关元件Qa和Qb以及分别连接到开关 元件Qa和Qb的子像素电极Pa和Pb。这里，假设将相对较高的数据电压施 加到第 一子像素电极Pa，并且将相对较低的数据电压施加到第二子像素电极 Pb。以下，低数据电压和高数据电压指共电压和数据电压之差的高低。此外， 具有通过第一数据线Da被施加有数据电压的第一子像素电极Pa的像素被称 为A型像素。具有通过第二数据线Db被施加有数据电压的第一子像素电极 Pa的像素被称为B型像素。
如图1所示，A型像素和B型像素沿着水平方向和竖直方向交替地布置， 即，沿着第一方向和第二方向交替地布置，因此，可防止在LCD上观察到竖
如果数据电压通过第一数据线Da被施加到所有像素的第一子像素电极 Pa,即，如果像素阵列仅包括A型像素，并且如果LCD按照列反转方式 (column inversion mode) ^皮马区动，贝'J可ML察到竖直条故相对于才企观'J图案 (inspection pattern )沿着水平方向运动，其中，该4企测图案沿着水平方向每 帧运动一个像素。
此外，如果通过第一数据线Da将数据电压施加到一个像素行的第一子像 素电极Pa，并且通过第二数据线Db将数据电压施加到下一像素行的第一子像素电极Pa，即，当A型像素行和B型像素行交替布置时，可防止发生上述 竖直条紋沿着水平方向运动的情况。但是，发生每个第一子像素电极Pa与位 于每个第一子像素电极pa的两侧上的第一数据线Da和第二数据线Db之间 的耦合。由于每个第一子像素电极Pa与第一数据线Da和第二数据线Db之 间的耦合电容根据A型像素和B型像素而变化，所以可观察到水平条紋。
因此，像根据本发明第一示例性实施例的LCD (如图1所示) 一样，A 型像素和B型像素沿着水平方向和竖直方向交替布置，可防止发生上述沿着 水平方向运动的竖直条紋或水平条紋。但是，当具有这种结构的LCD以低灰 阶级(gray scale level)操作时，液晶基本上受到被施加相对较高的电压的第 一子像素电极Pa的影响。因此，第一子像素电极Pa和第一数据线Da之间的 耦合电容与第 一子像素电极Pa和第二数据线Db之间的耦合电容的差减小， 从而防止由于串扰而导致显示品质的劣化。
此外，像本发明的第一示例性实施例一样，第一数据线Da和第二数据线 Db的设置方式是，第二子像素电极Pb与第一数据线Da和第二数据线Db叠 置，并且第二子像素电极Pb围绕第一子像素电极Pa，即使在A型像素和B 型像素不是沿着水平方向和竖直方向交替布置时，也可以防止发生竖直条紋 或水平条紋。也就是说，通过减小第一数据线Da和第二数据线Db与第一子 像素电极Pa之间的耦合电容的差，可防止显示品质的劣化。这将在随后进一 步地描述。
以下，参照图3A至图5，将进一步描述根据第一示例性实施例的示例性 LCD。根据该示例性实施例的LCD包括下显示面板，TFT阵列形成在该下 显示面板上；上显示面板，面对下显示面板；液晶层，介于下显示面板和上
显示面+反之间。
首先，参照图3A至图3C,将描述根据第一示例性实施例的LCD的下显 示面板。这里，图3A是根据本发明的示例性实施例的包括图1的示例性A 型像素的示例性下显示面板的布局图。图3B是沿图3A中的IIIb-IIIb'线截取 的示例性下显示面板的剖视图。图3C是沿图3A中的IIIc-IIIc'线截取的示例 性下显示面板的剖视图。
基本沿着水平方向或第一方向延伸并传输栅极信号的栅极线22形成在 绝缘基底10上，绝缘基底IO可由透明玻璃等形成。每条栅极线22被分配给 一行像素。此外，对于每个像素，在栅极线22上形成有一对第一突出栅电极26a和第二突出栅电极26b。栅极线22以及第一突出栅电极26a和第二突出
此外，存储线28形成在绝缘基底10上。存储线28与像素区域交叉，并 且基本沿着水平方向延伸，因此，存储线28至少基本平行于栅极线22。存 储电极27连接到存储线28,并且其宽度大于存储线28的宽度。存储电极27 和像素电极82互相叠置，从而形成提高像素的充电容量的存储电容器。存储 电极27和存储线28被称作存储布线。在该实施例中，存储布线27和28与 像素区域的中间叠置，但是本发明不限于此。在其它方案的实施例中，存储 布线27和28的布置和形状可按照各种方式改变。此外，当通过叠置像素电 极82和栅极线22而产生足够存储电容时，不需要包括存储布线27和28。
栅极布线22、 26a和26b以及存4诸布线27和28可由铝基金属(例如铝 (Al)或铝合金)、银基金属(例如银(Ag)或银合金)、铜基金属(例如铜 (Cu)或铜合金)、钼基金属(例如钼(Mo)或钼合金)、铬(Cr)、钛(Ti) 或钽(Ta)形成。此外，栅极布线22、 26a和26b中的每一个以及存储布线 27和28中的每一个可具有包括具有不同物理属性的两个导电膜(未示出) 的多层结构。在这种多层结构中，两个导电膜中的一个导电膜可由具有低电 阻率的金属形成，例如，铝基金属、银基金属或铜基金属，从而减小栅极布 线22、 26a和26b中的每一个以及存储布线27和28中的每一个中的信号延 迟或电压降。多层结构中的另一导电膜(具体地说)由具有优良的接触性能 的材料形成，例如，由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或其它像素电极 材料形成，所述另一导电膜可以是(例如)钼基金属、铬、钛或钽。这种多 层结构的例子包括具有下铬膜和上铝膜的结构及具有下铝膜和上钼膜的结 构。但是，本发明不限于此，栅极布线22、 26a和26b中的每一个以及存储 布线27和28中的每一个可由除上述材料之外的各种金属材料或导体形成。
由氮化硅(SiNx)等形成的栅极绝缘层30形成在栅极线22与存储布线 27和28上，以及形成在绝缘基底10的暴露的表面上。
由氢化非晶硅(a-Si)或多晶硅形成的半导体层40a和40b形成在栅极绝 缘层30上。半导体层40a和40b可具有各种形状，例如，岛状或条紋状。例 如，如图3A所示，半导体层40a和40b可形成为岛状。半导体层40a和40b 形成为与栅电极26a和26b叠置。
欧姆接触层55a和56a形成在半导体层40a和40b上，并且可由硅化物或以高度掺杂了 n型杂质的n+氢化a-Si。 一对欧姆接触层55a和56a位于每 个半导体层40a和40b上。
一对第一数据线62a和第二数据线62b以及分别与第一数据线62a和第 二数据线62b对应的一对第一漏电极66a和第二漏电极66b形成在欧姆接触 层55a和56a以及4册才及绝乡彖层30上。
第一数据线62a和第二数据线62b基本沿着竖直方向延伸，与栅极线22 和存储线28交叉，并且传输数据电压。分别朝着第一漏电极66a和第二漏电 极66b延伸的第一源电极65a和第二源电极65b分别从第一数据线62a和第 二数据线62b突出。如图3A所示， 一个像素被划分为一对子像素，第一数 据线62a将数据信号传输到一个子像素，第二数据线62b将不同的数据信号 传输到另一个子像素，这将在以下进一步地描述。
第 一数据线62a和第二数据线62b、第 一源电极65a和第二源电极65b 以及第一漏电极66a和第二漏电极66b被称作数据布线。第一数据线62a与 第二数据线62b叠置，并且位于第二数据线62b上方。第一数据线62a和第 二数据线62b通过介于第一数据线62a和第二数据线62b之间的与第二数据 线62b叠置的绝缘层而绝缘。因此，因为当第一数据布线与第二数据布线叠 置时在像素电极之间的区域较小，所以LCD的开口率增大。数据布线62a、 62b、 65a、 65b、 66a和66b中的每一个最好可由难熔金属形成，例如由铬、 钼基金属、钽或钬形成。此外，数据布线62a、 62b、 65a、 65b、 66a和66b 中的每一个可具有多层结构，在该多层结构中，由低电阻率材料形成的上层 (未示出)形成在由难熔金属等形成的下层(未示出)上。除以上描述的具 有下铬层和上铝层的双层结构或者具有下铝层和上钼层的双层结构之外，多 层结构的示例可包括具有下钼层、中间铝层和上钼层的三层结构。但是，本 发明不限于此，数据布线62a、 62b、 65a、 65b、 66a和66b中的每一个可由 除上述材料之外的各种金属材料或导体形成。
半导体层40a和40b分别与第一源电极65a和第二源电极65b至少部分 地叠置。作为一个示例，第一源电极65a可与数据布线62a或数据布线62b 形成在同一层上。第一源电才及65a分別通过第三4妄触孔77c和第四接触孔77d 电连接到数据布线62a,并且第一源电极65a可与数据布线62b形成在同一层 上。
第一漏电极66a和第二漏电极66b相对于4册电极26a和26b分别面对第一源电极65a和第二源电极65b。半导体层40a和40b分别与第一漏电极66a 和第二漏电极66b至少部分地叠置。这里，上述的欧姆接触层55a和56a可 存在于半导体层40a和40b与第一源电极65a和第二源电极65b之间，并且 存在于半导体层40a和40b与第一漏电极66a和第二漏电极66b之间，以减 小它们之间的接角虫电阻(contact resistance )。
钝化层70a形成在数据布线62b、 65a、 65b、 66a和66b以及暴露的半导 体层40a和40b上，以及形成在栅极绝缘层30的暴露部分上。钝化层70b形 成在数据布线62a上。
钝化层70a和70b由无机材料(例如，氮化硅或氧化硅)、具有良好的平 面特性和光敏性(photosensitivity)的有机材料或通过等离子体增强化学气相 沉积(PECVD )形成的具有低介电常数的绝缘材料(例如a-Si:C:O或a-Si:O:F ) 形成。另外，钝化层70a和70b可具有包括下无机层和上有机层的双层结构， 以提高有机膜的特性并保护暴露的半导体层40a和40b。此外，可采用红色、 绿色或蓝色滤色器层作为钝化层70a和70b。
形成在钝化层70a和70b上的像素电极82包括互相分离的第 一子像素电 极82a和第二子像素电极82b。这里，第 一子像素电极82a和第二子像素电极 82b中的每个可由透明的导电体(例如，ITO或IZO)或反射导电体(例如， 铝)形成。
第一子像素电极82a和第二子^象素电极82b分别通过第一接触孔76a和 第二接触孔76b电连接到第一漏电极66a和第二漏电极66b，并且第一子像素 电极82a和第二子像素电极82b被施加来自第 一漏电极66a和第二漏电极66b 的不同的数据电压。
被施加数据电压的第一子像素电极82a和第二子像素电极82b与在上显 示面板上的共电极一起产生电场，从而确定在第一子像素电极82a和第二子 像素电极82b与共电极之间的液晶层中的液晶分子的排列。
此外，如上所述，参照图2和图3A,子像素电极82a和82b与共电极分 别形成液晶电容器Clca和Clcb,从而即^吏在TFT Qa和Qb截止之后也保持 施加的电压。为了增大电压保持电容，与液晶电容器Clca和Clcb并联连接 的存储电容器Csta和Cstb可被形成为使得第一子像素电极82a和第二子像素 电极82b或连接到第一子像素电极82a和第二子像素电极82b的第一漏电极 66a和第二漏电极66b与存储布线27和28叠置。返回图3A至图3C, —个像素电极82包括彼此通过间隙83电分离的第 一子像素电极82a和第二子像素电极82b。第 一子像素电极82a呈基本水平的 V形，例如旋转的并被截去顶端的V形。第二子像素电极82b形成在像素的 除去第一子像素电极82a和间隙83的区域中。具体地说，第二子像素电极82b 被形成为围绕第 一子像素电极82a的外围。
间隙83包括倾斜部分，相对于栅极线22倾斜大约45°或-45°;竖直部 分，连接在倾斜部分之间，并且沿着第一数据线62a和62b排列。
虽然在附图中没有示出，但是，可形成例如切口或突起(未示出)的畴 划分装置(domain dividing means )，使得它们相对于栅极线22倾斜大约45° 或-45。。像素电极82的显示区域沿着当施加电场时在液晶层中包括的液晶分 子的主指向矢(main directors )排列的方向净皮划分为多个畴。间隙8 3和畴划 分装置用于将像素电极82划分为多个畴。这里，畴指形成有液晶分子同时液 晶分子通过形成在像素电极82和共电极90之间的电场而全体沿着预定方向 倾斜的区域，如图4所示。
如上所述，整个第一子像素电极82a呈V形，第二子像素电极82b形成 为围绕第一子像素电极82a。具体地说，第二子像素电极82b包括主区域和桥 区域。主区域与间隙83的相对于栅极线22倾斜大约45°或-45。的倾斜部分相 邻，并且控制液晶分子的运动。桥区域与间隙83的沿着第一数据线62a和第 二数据线62b排列的竖直部分相邻，并且将主区域彼此连接。
取向层(未示出)可被涂覆在第一子像素电极82a和第二子像素电极82b 以及钝化层70上。
接着，参照图4和图5，将描述示例性上显示面板和示例性LCD。这里， 图4是结合到图3A的示例性下显示面板的示例性上显示面板的布局图。图5 是包括图3A的示例性下显示面板和图4的示例性上显示面板的示例性LCD
的布局图。
防止漏光并限定像素区域的黑矩阵94形成在由透明玻璃等形成的绝缘 基底(未示出)上。黑矩阵94可形成在对应于栅极线22以及第一数据线62a 和第二数据线62b的部分以及对应于TFT的部分上。此外，黑矩阵94可具 有各种形状，以阻挡第 一子像素电极82a和第二子像素电极82b以及TFT周 围的光泄漏。黑矩阵94可由(例如)铬或氧化铬的金属(金属氧化物)，或 者有机黑抗蚀剂(black resist)形成。红色、绿色和蓝色滤色器(未示出)可依次布置在黑矩阵94中的像素区域中。
保护层(overcoat layer,未示出)可形成在滤色器上，从而去除滤色器之 间的台阶(step )。
共电极90可包括面对第一子像素电极82a和第二子像素电极82b并且相对于 栅极线22倾斜大约45°或-45°的畴划分装置92，并且可包括切口或突起。
对液晶分子取向的取向层(未示出)可形成在共电极90上。
具有上述结构的下显示面板和上显示面板彼此对齐并结合，液晶分子被 注入到它们之间并且垂直取向。按照这种方式，形成根据第一示例性实施例 的LCD的基本结构。
在电场没有被施加到像素电极82和共电极90的情况下，液晶层中包括 的液晶分子被取向为使得它们的指向矢垂直于下显示面板和上显示面板。此 外，液晶分子具有负介电各向异性。
除了上述基本结构之外，LCD还可包括例如偏振器和背光的组件。这里， 可在基本结构的两侧分别设置偏振器，使得偏振器的一个透射轴(transmission axes )与栅极线22平行，并且另 一透射轴与4册才及线22正交。
当在下显示面板和上显示面板之间施加电场时，在几乎所有区域中产生 垂直于上下显示面板的电场。但是，在像素电极82的间隙83周围和共电极 90的畴划分装置92周围产生水平电场。水平电场帮助每个畴中的液晶分子 取向。
由于该实施例的液晶分子具有负介电各向异性，所以当电场被施加到液 晶分子时，每个畴中的液晶分子倾斜，以与划分畴的畴划分装置92或间隙 83正交。因此，液晶分子在间隙83或畴划分装置92的两侧沿不同方向倾斜， 间隙83的倾斜部分或畴划分装置92的倾斜部分相对于每个像素的中心对称。 结果，液晶分子相对于栅极线22沿四个方向倾斜大约45°或-45°。由于液晶 分子沿四个方向倾斜而使得光学特性互相补偿，所以增大了视角。
以下，参照图3A至图5,将描述根据本发明第一示例性实施例的示例性 LCD的操作。
在A型像素中，相对较高的数据电压被施加到连接到第一数据线62a的 第一子像素电极82a，相对较低的数据电压被施加到连接到第二数据线62b的第二子像素电极82b。因此，可提高LCD的侧面可见度。
具体地说，当LCD以低灰阶级操作时，多数液晶受到被施加相对较高的 数据电压的第一子像素电极82a的影响，电压没有被施加到第二子像素电极 82b。在这种情况下，由于第二子像素电极82b与上显示面板上的共电极90 基本被施加相同的电压，所以设置在第二子像素电极82b上的液晶分子被取 向为使得它们的指向矢垂直于下显示面板。因此，从背光发射的光不能通过 第二子像素电极82b,而是被阻挡。
图6是显示应用图1的示例性下显示面板的示例性LCD的方框图。为了 简化起见，用直线显示连接到每个像素电极PX的数据线对。但是，如图1 和图3A中所示，每一对数据线可按照Z字形布线，并且每个像素电极PX与 所述数据线对叠置。
图6所示的LCD 300包括液晶面板310、时序控制器320、灰度电压发 生器330、数据驱动器340和栅极驱动器350。在将液晶面板310应用到图6 中示出的LCD 300中的同时，LCD 300的其它元件可适于与包括任何前述实 施例的下显示面纟反的液晶面^反一起^吏用。
液晶面板310可包括图1的下显示面板210和面对下显示面板210的上 显示面板(未示出)。
时序控制器320根据数据驱动器340和栅极驱动器350所需的时序来控 制图像数据信号R、 G和B,并输出控制的图像数据信号R、 G和B。此外， 时序控制器320输出控制数据驱动器340和栅极驱动器350的第一控制信号 CNTL1和第二控制信号CNTL2。第一控制信号CNTL1的示例可包括水平同 步开始信号STH、数据输出信号TP等。第二控制信号CNTL2的示例可包括 扫描开始信号STV、栅极时钟信号CPV、输出使能信号OE等。
灰度电压发生器330产生与像素电极PX的透射率相关的多个灰度电压， 并且将产生的灰度电压供应到数据驱动器340 (如下所述)。
数据驱动器340响应于从时序控制器320施加的第一控制信号CNTL1 和从灰度电压发生器330施加的灰度电压来驱动液晶面板310的数据线对 Dal/Dbl 、 Da2/Db2至Dam/Dbm。
数据驱动器340从时序控制器320接收相对于一个像素行的第一控制信 号CNTL1和图像信号DAT,并且从由灰度电压发生器330产生的灰度电压 中选择对应于每个图像信号DAT的灰度电压。然后，在数据驱动器340将选择的灰度电压转换为相应的数据电压后，数据驱动器340将数据电压施加到 对应的数据线对Dal/Dbl 、 Da2/Db2至Dam/Dbm。如上所述，具有互相相反 的相位差和不同电平的电压的数据电压被施加到数据线对。
栅极驱动器350响应于从时序控制器320输入的第二控制信号CNTL2 和从驱动电压产生器(未示出)输出的栅极导通电压Von和4册极截止电压Voff 来驱动液晶面板310的4册极线GL1至GLn。 4册一及驱动器350分别通过纟册极线 GL1至GLn将栅极电压施加到像素电极PX,并且导通或截止连接到每个像 素电极PX的第一 TFT和第二 TFT (图2中的Qa和Qb )。
图7是施加到每个示例性像素电极以实现包括白色图案和灰度图案的图 像图案的数据电压的波形图。
参照图7，数据线Da2的电压波形是从数据驱动器340施加到第一子像 素电极(图2中的PXa)的电压的波形，而数据线Db2的电压波形是从数据 驱动器340施加到第二子像素电极(图2中的PXb)的电压的波形。
如图1和图2所示，数据线Da2和Db2的波形最好具有彼此相反的相位， 并且振荡，以允许相邻的数据线对Da2/Db2抵消对像素电极PX的耦合效应。
如上所述，根据本发明示例性实施例的LCD,可增大开口率。
此外，可增大LCD的可见度，并且实现高开口率。
虽然已经结合本发明的示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人 员应该理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可作出各种修改和改 变。因此，应该理解上述示例性实施例在所有方面都是非限制性的，而是阐
述性的u
权利要求
1、一种液晶显示器，包括第一绝缘基底；栅极布线，形成在第一绝缘基底上，并且沿着第一方向延伸；第一数据布线和第二数据布线，与栅极布线绝缘并且与栅极布线交叉，并且数据布线沿着第二方向延伸；像素电极，每个像素电极包括第一子像素电极和第二子像素电极，第一子像素电极和第二子像素电极被分别施加来自于第一数据布线和第二数据布线的不同的数据电压，其中，第一数据布线的至少一部分与第二数据布线叠置。
2、 如权利要求1所述的液晶显示器，其中，在第一数据布线和第二数据 布线之间设置有绝缘层。
3、 如权利要求2所述的液晶显示器，其中，绝缘层包含氮化硅SiNx或 有机材料。
4、 如权利要求3所述的液晶显示器，其中，与面对第一绝缘基底面对地 形成第二绝缘基底；在第二绝缘基底上形成共电极；在第一绝缘基底和第二绝缘基底之间设置有液晶层，所述液晶层包含液 晶分子。
5、 如权利要求4所述的液晶显示器，还包括存储线和存储电极，形成在第一绝缘基底上方，并且平行于栅极布线延伸。
6、 如权利要求5所述的液晶显示器，其中，第一数据布线和第二数据布 线的宽度不同。
7、 如权利要求6所述的液晶显示器，其中，像素电极不与数据布线叠置。
8、 如权利要求1所述的液晶显示器，其中，对于每个像素电极，施加到 第一子像素电极的数据电压高于施加到第二子像素电极的数据电压。
9、 如权利要求1所述的液晶显示器，其中，对于每个像素电极，第二子 像素电极被形成为围绕第 一子像素电极。
10、 如权利要求1所述的液晶显示器，其中，第一类型的像素和第二类型的像素沿着第一方向和第二方向交替排列，其中，每个第一类型的像素具 有从第一数据线施加有数据电压的第一子像素电极，每个第二类型的像素具 有从第二数据线施加有数据电压的第一子像素电极。
11、 一种薄膜晶体管基底，包括栅极布线以及第一数据布线和第二数据布线，在绝缘基底上，第一和第 二数据布线与栅极布线绝缘并与栅极布线交叉；一对第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，连接到栅极布线和数据布线；第一子像素电极，连接到第一薄膜晶体管；第二子像素电极，与第一子像素电极分开一定间隙，第二子像素电极连接到第二薄膜晶体管；存储线，与第一子像素电极和第二子像素电极中的至少一个叠置，并且 接收第一存储电压，其中，第一数据布线的至少一部分与第二数据布线叠置。
12、 如权利要求11所述的薄膜晶体管基底，其中，在第一数据布线和第 二数据布线之间设置有绝缘层。
13、 如权利要求12所述的薄膜晶体管基底，其中，绝缘层包含氮化硅 SiN、或有机材料。
14、 如权利要求13所述的薄膜晶体管基底，还包括 存储线和存储电极，形成在第一绝缘基底上方，并且平行于栅极布线延伸。
15、 如权利要求14所述的薄膜晶体管基底，其中，第一数据布线和第二 数据布线的宽度不同。
16、 如权利要求15所述的薄膜晶体管基底，其中，像素电极不与数据布 线叠置；第二子像素电极围绕第一子像素电极。
17、 一种改进液晶显示器的显示品质的方法，包括在绝缘基底上形成栅极布线，栅极布线沿着第 一方向延伸； 形成与栅极布线绝缘的第 一数据布线和第二数据布线，所述数据布线沿 着第二方向延伸，第二方向垂直于第一方向，并且第一数据布线的至少一部分与第二数据布线叠置；在每个像素区域内形成第一子像素电极和第二子像素电极，第一子像素电极连接到第 一数据布线，第二子像素电极与第 一子像素电极分开一定间隙，并且第二子像素电极连接到第二数据布线；形成与第一子像素电极和第二子像素电极中的至少一个叠置的存储线， 并且所述存储线接收第一存储电压。
18、 如权利要求17所述的改进液晶显示器的显示品质的方法，还包括 形成置于第 一数据布线和第二数据布线之间的绝缘层。
19、 如权利要求18所述的改进液晶显示器的显示品质的方法，其中，绝 缘层包含氮化硅SiNx或有机材料。
20、 如权利要求19所述的改进液晶显示器的显示品质的方法，其中，第 二子像素电极至少部分地围绕第一子像素电极，并且第二子像素电极的面积 大于第 一子像素电极的面积。
21、 如权利要求20所述的改进液晶显示器的显示品质的方法，还包括 形成连接到存储线的存储电极，所述存储电极形成在第一绝缘层上方，并且平行于栅极布线延伸。
全文摘要
本发明公开了一种液晶显示器、薄膜晶体管基底及改进显示品质的方法。所述液晶显示器(LCD)能够改进显示品质，该LCD包括第一绝缘基底；栅极布线，形成在第一绝缘基底上，并且沿着第一方向延伸；像素电极，每个像素电极包括第一子像素电极和第二子像素电极，第一子像素电极和第二子像素电极被分别施加来自于第一数据布线和第二数据布线的不同的数据电压，第一数据布线和第二数据布线与栅极布线绝缘且与栅极布线交叉并且沿着第二方向延伸；绝缘层，置于第一数据布线和与第一数据布线叠置的第二数据布线之间。因此，因为与第二数据布线叠置的第一数据布线在像素电极之间具有较小的面积，所以LCD的开口率增大。LCD的显示品质改进。
文档编号H01L27/12GK101546079SQ200810213559
公开日2009年9月30日 申请日期2008年9月11日 优先权日2008年3月25日
发明者铉 朴, 朴贞恩, 梁胜硕, 郑有玄, 金障镒 申请人:三星电子株式会社