CN101118360A - 液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示器，包括第一基板和形成在第一基板上且包括第一和第二亚像素电极的像素电极，其中该第一和第二亚像素电极通过连接部分彼此连接，且该连接部分的长度大于或等于约10μm。

Description

液晶显示器
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器(LCD)。
背景技术
液晶显示器(LCD)，常用的平板显示器之一，包括在其上分别形成有场发生电极例如像素电极和公共电极的两显示面板、以及置于其间的液晶层。在LCD中，电压施加到场发生电极以在液晶层中产生电场，从而确定液晶层的液晶分子的排列且控制入射光的偏振，由此产生图像显示。
关于LCD，已经发展了垂直排列模式LCD，其中当没有电场施加到其上时液晶分子排列得使其长轴垂直于显示面板，垂直排列模式LCD具有较高的对比度和宽的参考视角。
在垂直排列模式的LCD中，为了实现宽的参考视角，一种在场发生电极上形成切口(cut-out)部分的方法和一种在场发生电极上形成凸起的方法已被采用。由于切口部分和凸起控制液晶分子的倾斜方向，所以通过适当设置切口部分和凸起，液晶分子的倾斜方向可以沿数个方向形成，从而加宽参考视角。
然而，位于角落或连接部分的液晶不受上和下切口部分形成的弥散场(fringe field)的影响。因而，当LCD被驱动时，位于角落或连接部分的液晶会以任意方向(arbitrary direction)排列。
当液晶以任意方向排列时，由于在显示器的任意部分发生的液晶之间的碰撞，会产生瞬时余像(residual image)。
因此，需要最小化不受弥散场影响的液晶分子的量，从而最小化液晶碰撞导致的余像数目，同时增大LCD的开口率(aperture ratio)。
发明内容
根据本发明一示例性实施例，一种液晶显示器(LCD)包括第一基板、以及形成在该第一基板上且包括第一亚像素(sub-pixel)电极和第二亚像素电极的像素电极，其中该第一亚像素电极和第二亚像素电极通过连接部分彼此连接且该连接部分的长度大于或等于约10μm。
该连接部分的长度可在约20μm到约28μm的范围。
该连接部分的宽度可小于或等于约10μm。
该连接部分的宽度可在约6μm到约7μm的范围内。
该LCD还可包括形成在该第一亚像素电极和第二亚像素电极之间的存储电极。
该LCD还可包括栅极线，具有源电极且交叉该栅极线的数据线、以及面对该源电极的漏电极。该漏电极和存储电极彼此交迭。
该像素电极和该漏电极可在该存储电极和该漏电极交迭的部分处连接。
分支部分可以从该连接部分延伸，该像素电极和该漏电极可在该像素电极和该漏电极交迭该分支部分的部分处连接。
该第一亚像素电极和该第二亚像素电极每个可具有圆角。
该LCD还可包括面对该第一基板的第二基板，公共电极形成在该第二基板上，多个倾斜控制部分可形成在公共电极上，其中倾斜控制部分面对该第一亚像素电极或该第二亚像素电极的中心。
该倾斜控制部分可以是圆形切口部分。
该LCD还可包括形成在该第二基板上从而其与该栅极线交迭的光阻挡构件。
该第一亚像素电极的面积和该第二亚象素电极的面积可基本相同。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例性实施例，本发明将变得更明显，附图中：
图1是根据本发明一示例性实施例的液晶显示器(LCD)的布局图；
图2是图1中LCD的薄膜晶体管(TFT)阵列面板的布局图；
图3是图1中LCD的公共电极面板的布局图；
图4至图6分别是沿图1的IV-IV、V-V和VI-VI线取得的剖视图。
具体实施方式
现在将参照附图在下文中更全面地描述本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同形式实现且不应理解为局限于这里提出的实施例。
在图中，为了清楚起见，层、膜、面板和区域的厚度可被夸大。在整个说明书中相似的附图标记可表示相似的元件。将理解，当例如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”时，它可以直接在另一元件上，或者可存在居间元件。参照图1至图6，将详细描述根据本发明一示例性实施例的液晶显示器(LCD)。
图1是根据本发明一示例性实施例的LCD的布局图，图2是图1中LCD的薄膜晶体管(TFT)阵列面板的布局图，图3是图1中LCD的公共电极面板的布局图，图4至6分别是沿图1的IV-IV、V-V和VI-VI线取得的剖视图。
参照图1至6，LCD包括彼此面对的下面板100和上面板200、以及置于下面板100和上面板200之间的液晶层3。
首先将描述下面板100。
参照图1、2、4、5和6，多条栅极线121和多条存储电极线131形成在由例如透明玻璃或塑料制成的绝缘基板110上。
栅极线121传送栅极信号，主要沿第一方向延伸，例如图1所示的水平方向。栅极线包括从栅极线凸出的多个栅电极124，例如沿图1所示的向上方向。栅极线还包括相对于栅极线121具有增大的尺寸的末端部分129，用于与例如不同层或外部驱动电路连接。用于产生栅极信号的栅极驱动电路(未示出)可安装在附着于基板110上的柔性印刷电路膜(未示出)上，直接安装在基板110上，或者与基板110集成。当栅极驱动电路与基板110集成时，栅极线121可延长得直接连接到栅极驱动电路。
存储电极线131接收某电压，且与栅极线121基本平行地延伸。存储电极线131位于两相邻栅极线121之间，且可以与该两相邻栅极线等距。存储电极线131包括沿例如向上和向下方向从存储电极线延伸的存储电极137，从而存储电极相对于存储电极线131具有增大的宽度。存储电极线可修改为具有各种形状和布置。
栅极线121和存储电极线131可包括例如诸如铝(Al)或铝合金的铝基金属、诸如银(Ag)或银合金的银基金属、诸如铜(Cu)或铜合金的铜基金属、诸如钼(Mo)或钼合金的钼基金属、铬(Cr)、钽(Ta)和/或钛(Ti)。另外，栅极线121和存储电极线131可具有多层结构，包括两导电层(未示出)，每个具有不同物理属性。
导电层之一可由低电阻率金属制成，例如铝基金属、银基金属、或铜基金属，以减小信号延迟或电压降。另一导电层可由具有与不同材料例如ITO(铟锡氧化物)和IZO(铟锌氧化物)良好的物理、化学和电接触特性的材料制成，例如钼基金属、铬、钽或钛。这样的组合的例子可包括下铬层和上铝(合金)层的组合、以及下铝(合金)层和上钼(合金)层的组合。此外，栅极线121和存储电极线131可由各种其它金属或导体制成。
栅极线121和存储电极线131的横向侧面相对于基板110的表面倾斜，倾斜角例如在约30°到约80°的范围。
由例如氮化硅(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。
由例如氢化非晶硅(a-Si)或多晶硅制成的多个半导体条151形成在栅极绝缘层140上。半导体条151主要沿垂直于栅极线121的方向延伸，例如图1和2所示的垂直方向，且包括朝向栅电极124延伸的多个凸起154。
多个欧姆接触条161和多个欧姆接触岛165形成在半导体条151上。欧姆接触岛165可由例如其中高密度掺杂诸如磷的n型杂质的n+氢化非晶硅形成，或者由硅化物形成。欧姆接触条161包括多个凸起163，且凸起163和欧姆接触岛165彼此相对地(across from each other)设置在半导体条151的每个凸起154上。
半导体条151和凸起154的横向侧面以及凸起163和欧姆接触岛165的横向侧面相对于基板110的表面倾斜，且倾斜角例如在约30°到约80°的范围。
多条数据线171和多个漏电极175形成在凸起163和欧姆接触岛165上。
数据线171传送数据信号且垂直于栅极线121例如主要在垂直方向上延伸从而交叉栅极线121，如图1和2所示。每条数据线171包括朝向栅电极124延伸的多个源电极173和具有增大的宽度以用于与例如不同层或外部驱动电路连接的末端部分179。数据驱动电路(未示出)可安装在附着于基板110上的柔性印刷电路膜(未示出)上，直接安装在基板110上，或者与基板110集成。当数据驱动电路与基板110集成时，数据线171可延长得连接到数据驱动电路。
漏电极175与数据线171分隔开且相关于中心在源和漏电极之间的栅电极124面对源电极173。
每个漏电极175包括一杆(bar)型末端部分和一较大末端部分。每个漏电极175的较大末端部分交迭存储电极137，且杆型末端部分被如环一样弯曲的源电极173部分围绕。
薄膜晶体管(TFT)包括栅电极124、源电极173和漏电极175，以及半导体凸起154。TFT的沟道形成在源电极173和漏电极175之间在半导体凸起154处。
数据线171和漏电极175可由难熔金属制成，例如钼、铬、钽和/或钛，或其合金，且可具有多层结构，包括难熔金属层(未示出)和低电阻导电层(未示出)。多层结构的例子包括下铬或钼(合金)层和上铝(合金)层的双层，以及下钼(合金)层、中间铝(合金)层和上钼(合金)层的三层。另外，数据线171和漏电极175可由各种其它金属或导体制成。
数据线171和漏电极175的横向侧面也可以以例如约30°至约80°范围内的倾斜角相对于基板110的表面倾斜。
欧姆接触凸起163和欧姆接触岛165存在于下半导体凸起154与上数据线171和漏电极175之间，以降低其间的接触电阻。包括源电极173和漏电极175之间的部分的半导体凸起154的某些部分被暴露，不被数据线171和数据电极175覆盖。
钝化层180形成在数据线171和漏电极175上，且在半导体凸起154的暴露部分上。
钝化层180由例如无机绝缘体或有机绝缘体制成，且可具有平坦表面。有机绝缘体可以是例如氮化硅或氧化硅。有机绝缘体可通过在溶剂中混合PAC(Photo-Active Compound，光活化化合物)、树脂、以及含有紧密接触属性改进剂和表面活性剂的添加剂来形成，且其介电常数为例如约4.0或更小。钝化层180可具有下无机层和上有机层的双层结构以使得钝化层180不损害半导体凸起154的暴露部分，同时仍然保持有机层的期望的绝缘特性。
钝化层180包括暴露数据线171的末端部分179和漏电极175的多个接触孔182、185a和185b。钝化层180和栅极绝缘层140包括暴露栅极线121的末端部分129的多个接触孔181。
多个像素电极191和多个接触辅助件81、82形成在钝化层180上。像素电极191和接触辅助件81、82可由透明导电材料例如ITO或IZO制成，或者由反射金属例如铝、银、铬、或其合金制成。
每个像素电极191包括第一亚像素电极191a和第二亚像素电极191b。第一亚像素电极191a和第二亚像素电极191b彼此相邻，且第一亚像素电极191a的面积和第二亚像素电极191b的面积基本相同。
第一亚像素电极191a和第二亚像素电极191b通过连接部分193连接。连接部分193形成得基本平行于数据线171，且具有长度(L)和宽度(W)。第一亚像素电极191a和第二亚像素电极191b设置得彼此充分远离，连接部分193的长度(L)约为10μm或更大，例如在约20μm到约28μm的范围。连接部分193的宽度(W)约为10μm或更小，例如在约6μm到约8μm的范围。
第一亚像素电极191a和第二亚像素电极191b具有四个主要边缘195a、195b、195c和195d，它们基本平行于栅极线121或数据线171，其四个角196为圆的。
分支部分194a和194b形成在每个连接部分193的两相对侧。分支部分194a和194b与存储电极137和漏电极175的延伸部分177交迭。
在分支部分194a和194b处，每个像素电极191通过连接孔185a和185b物理和电连接漏电极175，且从漏电极175接收数据电压。被施加数据电压的像素电极191与接收共用电压的公共电极面板200的公共电极270一起产生电场，由此控制下面板100和上面板200之间液晶层3的液晶分子31的倾斜方向。穿过液晶层3透射的光的偏振根据液晶分子31的倾斜方向而不同。每个像素电极191和公共电极270形成电容器(下文称为“液晶电容器”)，从而即使TFT截止后也能维持所施加的电压。
像素电极191和连接到其上的漏电极175的末端部分177交迭包括存储电极137的存储电极线131，包括与存储电极线131交迭的像素电极191和与像素电极191电连接的漏电极175的电容器被称为存储电容器，其加强了液晶电容器的电压储存能力。
接触辅助件81和82分别通过连接孔181和182与栅极线121的末端部分129和数据线171的末端部分179连接。接触辅助件81和82补助栅极线121的末端部分129和数据线171的末端部分179与外部器件的粘合，且保护末端部分129和179免受损害。
现在进一步描述公共电极面板200。
参照图1、3和5，光阻挡构件220形成在绝缘基板210上。光阻挡构件220也称作黑矩阵，定义了面对像素电极191的多个开口区域且阻止了像素电极191之间的光泄漏。光阻挡构件220大体上在与栅极线121相同的方向上延伸，例如图1和3所示的水平方向，从而与栅极线121交迭。
多个滤色器230形成在基板210上，其设置在光阻挡构件220围绕的开口区域中。滤色器230可在沿像素电极191的方向上延伸从而形成条(stripe)。每个滤色器230可显示红(R)、绿(G)和蓝(B)三原色之一。
保护层(overcoat)250形成在滤色器230和光阻挡构件220上。保护层250可由(有机)绝缘体制成。保护层250保护滤色器230，防止滤色器230被暴露，且提供平坦表面。
公共电极270形成在保护层250上。例如，公共电极270由透明导体诸如ITO或IZO制成。
多个切口部分71形成在公共电极270上。切口部分71包括第一切口部分71a和第二切口部分71b。第一切口部分71a和第二切口部分71b具有圆形形状，且分别对应于第一亚像素电极191a和第二亚像素电极191b的每个的中心部分。
取向层11和21涂覆在面板100和200的内表面上，它们可以是例如垂直取向层。偏振器12和22设置在面板100和200的外表面上，两个偏振器12和22的偏振轴相互垂直。
根据一示例性实施例，LCD还可包括用来补偿液晶层3的迟滞(delay)的相位延迟(retardation)膜(未示出)。LCD还可包括背光单元(未示出)，用于提供光到偏振器12和22、相位延迟膜、面板100和200、以及液晶层3。
液晶层3具有负介电各向异性，当没有电场时，液晶层3的液晶分子31排列得使它们的长轴基本垂直于两个面板100和200的表面。因此，入射光被阻挡，而不是穿过交叉的偏振器12和22。
当公共电压施加到公共电极270且数据电压施加到像素电极191时，产生基本垂直于面板100和200的表面的电场。像素电极191和公共电极270可共同被称为“场产生电极”。液晶分子31的倾斜方向响应于电场而改变，使得其长轴变得垂直于电场方向。
场产生电极191和270的切口部分71a和71b以及像素电极191的边缘使电场扭曲从而产生水平分量，其确定液晶分子31的倾斜方向。电场的该水平分量基本垂直于切口部分71a和71b以及像素电极191的边缘。
参照图1，电场的水平分量通过公共电极270的切口部分71a和71b、第一和第二亚像素电极191a和191b的平行于栅极线121的第一和第二边缘195a和195b、平行于数据线171的第三和第四边缘195c和195d、以及圆角196形成。相应地，液晶分子31在与圆形切口部分71a和71b的接触线垂直的方向上倾斜。以此方式，通过改变液晶分子31倾斜的方向，可增大LCD的参考视角。
切口部分71a和71b中的至少一个可被凸起(未示出)或凹陷部分(未示出)代替。凸起可由有机材料或无机材料制成，且可设置在场产生电极191和270之上或之下。
电场扭曲可发生在第一和第二电极191a和191b之间的连接部分193处，导致位于连接部分的液晶在任意方向排列，使得他们互相碰撞。然而，在本发明的实施例中，由于连接部分193的长度(L)足够长且其宽度(W)足够窄，所以发生在连接部分193处的电场扭曲对液晶分子31的影响可被最小化。因此，液晶分子31不按任意方向排列且可以防止由于液晶碰撞引起的瞬时余象的产生。
另外，由于存储电极线131设置得与第一和第二亚像素电极191a和191b的连接部分193交迭，且连接像素电极191和漏电极175的接触孔185a和185b设置在第一亚像素电极191a和第二亚像素电极191b之间，所以像素的总开口率(aperture ratio)可被最大化。
此外，由于钝化层180中的接触孔185a和185b而形成了阶梯部分。当像素电极191的连接部分193位于阶梯部分的上部分时，连接部分193可能被断开。因此，为了防止由于钝化层180的阶梯部分引起的第一亚像素电极191a和第二亚像素电极191b的可能的断开，在本发明的实施例中，接触孔185a和185b形成在从连接部分193延伸的分支部分194a和194b处。
根据本发明的实施例，不受弥散场影响的液晶分子可被最小化，由液晶分子碰撞引起的余像也可被最小化，且LCD的开口率可被最大化。
虽然已经结合示例性实施例描述了本发明，但是将理解，本发明不限于所公开的实施例，而是意在覆盖包括在所附权利要求的思想和范围内的各种修改和等价布置。
本申请要求2006年5月24日提交的韩国专利申请No.10-2006-0046550的优先权，在此引用其全部内容作为参考。

Claims (15)

1.一种液晶显示器，包括：
第一基板；以及
形成在该第一基板上且包括第一和第二亚像素电极的像素电极，
其中该第一和第二亚像素电极通过连接部分彼此连接，且该连接部分的长度大于或等于约10μm或更大。
2.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该连接部分的长度在约20μm到约28μm的范围。
3.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该连接部分的宽度小于或等于约10μm或更小。
4.如权利要求3所述的液晶显示器，其中该连接部分的宽度在约6μm到约7μm的范围。
5.如权利要求1所述的液晶显示器，还包括形成在该第一亚像素电极和该第二亚像素电极之间的存储电极。
6.如权利要求5所述的液晶显示器，还包括：
形成在该第一基板上的栅极线；
交叉该栅极线且包括源电极的数据线；以及
面对该源电极的漏电极，
其中该漏电极和该存储电极彼此交迭。
7.如权利要求6所述的液晶显示器，其中该像素电极和该漏电极在该存储电极与该漏电极交迭的部分处电连接。
8.如权利要求7所述的液晶显示器，还包括从该连接部分延伸的分支部分，且该像素电极和该漏电极在该像素电极的分支部分交迭该漏电极处电连接。
9.如权利要求8所述的液晶显示器，其中该分支部分包括关于该连接部分右方向延伸的第一分支部分和关于该连接部分左方向延伸的第二部分。
10.如权利要求9所述的液晶显示器，还包括交迭该第一分支部分的第一接触孔和交迭该第二分支部分的第二接触孔。
11.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该第一和第二亚像素电极具有圆的角。
12.如权利要求1所述的液晶显示器，还包括：
面对该第一基板的第二基板；以及
形成在该第二基板上的公共电极，
其中多个倾斜控制部分形成在该公共电极上，所述多个倾斜控制部分的每个面对该第一或第二亚像素电极之一的中心。
13.如权利要求12所述的液晶显示器，其中该倾斜控制部分包括圆形切口部分。
14.如权利要求12所述的液晶显示器，还包括形成在该第二基板上的光阻挡构件，其中该光阻挡构件与形成在该第一基板上的栅极线交迭。
15.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该第一亚像素电极的面积与该第二亚像素电极的面积基本上相同。
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