CN101566771A - 含连接至子像素电极的晶体管的显示装置 - Google Patents

Abstract

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。

Description

含连接至子像素电极的晶体管的显示装置

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。

我们知道很多类型的显示装置，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可以包括两个配置有磁场发生电极(比如像素电极和共电极)的面板和介于两面板之间的液晶(LC)层。LCD通过将电压作用于磁场发生电极从而在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，以调整入射光的偏振。

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，排列LC分子从而在没有电磁场的情况下LC分子的长轴与面板垂直。VALCD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(tiltangle)在不同方向伸展，使得参考视角加宽。

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(patternedvertically aligned)(PVA)LCD显示的图像随着视角的增大而变亮，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极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像滞留的显示装置。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提供的一种显示装置，包括：第一栅极线和第二栅极线；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、和第二子像素电极；存储电容电极(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、耦合电极和第二子像素电极。

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。

第三晶体管的源极电极和第四晶体管的源极电极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，而存储电容电极可以与第二子像素电极重叠，以形成第二存储电容器。

显示装置还可以包括：第一辅助电极，使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，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。

附图说明

图1是示出了根据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；

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；

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；

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；

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。

具体实施方式

参考下面示例性实施例的详细说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，并且不应该被解释为局限于此处阐述的示例性实施例。更确切的说，提供这些示例性实施例是为了使本发明完整全面，并将本发明的原理详尽地传达给本领域的普通技术人员，本发明仅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)被称为在另一个元件上面，则可以具有或不具有介于其间的元件。相比之下，当元件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G1-Gn和D1-Dm以及连接至信号线并排列成矩阵的多个像素PX。这些元件形成在彼此相对的第一基板100和第二基板200中。液晶3介于第一和第二基板100和200之间(见图2)。

信号线G1-Gn是传输栅极信号(也指“扫描信号”)的栅极线，信号线D1-Dm是传输数据信号的数据线。栅极线G1到Gn基本在行方向延伸并且彼此基本平行，数据线D1-Dm基本在列方向延伸并且彼此基本平行。

每个像素PX包括包含一对子像素电极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接，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。

子像素电极PEa、PEb在第一基板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(Δε＜0)。没有电磁场时，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纹的形状。

为了显示颜色，每个像素PX唯一地显示三原色中的相应一种颜色，比如红、绿、或蓝(R、G和B)。这叫做空间分工(spatialdivision)。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被感知为期望的颜色。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，可以在第一基板100上提供滤色镜CF。

一个或多个起偏镜(未显示)可以附着在第一基板100和第二基板200中的至少一个上，以将光偏振转化为光透射。

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是正极性的电压组成，而另一套由相对于共电压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连接至液晶面板组件300的栅极线G1-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和栅极截止电压Voff之间交替变化。栅极导通电压级Von和栅极截止电压级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的数据线D1-Dm。数据驱动器500从由灰度电压发生器800提供的灰度电压中选择数据信号，并将所选数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芯片的形式直接安装在液晶面板组件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G1-Gn和D1-Dm以及薄膜晶体管一起集成在液晶面板组件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G1-Gn。图3示出了两个相邻的栅极线Gi、Gi+1，其分别显示在图3中的111和112处。每个数据线D1-Dm横穿栅极线。图3示出了两个相邻的数据线Dj、Dj+1。数据线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极线(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3-图6示出了栅极线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)、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)和第二存储电容器(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)或是其一部分的源极电极(131)；通过接触孔(173)连接至第一子像素电极(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G1-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)或是其一部分的源极电极(132)；通过接触孔(174)连接至第二子像素电极(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)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G1-Gn平行延伸的存储电极(Com，120)提供。

如果第一和第二存储电容器(Cst_H和Cst_L)分别形成在第一辅助电极(152)和存储电极(Com，120)之间以及第二辅助电极(151)和存储电极(Com，120)之间，则可以增加它们的电容。第一辅助电极(152)可以通过接触孔(172)连接至第一子像素电极(161)，第二辅助电极(151)可以通过接触孔(171)连接至第二子像素电极(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)或是其一部分的栅极电极(113)；源极电极(133)；漏极电极(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)。从而，第三TFT(TFT3)的漏极电极(137)和存储电极(120)通过连接电极(163)而彼此连接。

第一到第四半导体部件(141、142、143和144)可以由非晶硅层、多晶硅层或单晶硅层制成。

为第一和第二液晶电容器(Clc_H和Clc_L)充电的数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，以便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)减小了跨接在第二液晶电容器(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(electrically floating)，某种程度上第一子像素区域(SP1)和第二子像素区域(SP2)彼此电隔离。

当导通电压作用于第二栅极线(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)的输出终端和第四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)的输出终端之间的节点。

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(N1)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0V，则第一节点(N1)和第二节点(N2)被充电至电压Vd，并且第三节点(N3)被充电至0V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：

[等式1]

Qh＝Ch×Vd

Ql＝Cl×Vd

Qb＝Cb×Vd

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栅极线(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Ql变为某一值Ql’，升压电容器中的电荷从Qb变为某一值Qb’。通过电荷守恒定律，下列等式2成立：

[等式2]

Qh′＝Ch×V1

Ql′＝Cl×V2

Qb′＝Cb×(V1-V2)

其中V1是第一节点(N1)处的电压，V2是第二节点(N2)处的电压。

由于存储在连接至第一节点(N1)的电容器(Clc_H、Cst_H、Cboost)中的总电荷守恒，下列等式3成立：

[等式3]

Qh+Qb＝Qh′+Qb′

由于存储在连接至第三节点(N3)的电容器(Clc_L，、Cst_L，、Cboost)中的总电荷守恒，下列等式4成立：

[等式4]

Ql-Qb＝Ql′-Qb′

参考等式1至4，第一节点(N1)和第三节点(N3)上的电压(V1、V2)满足下列等式5：

[等式5]

$V1=\mathrm{Vd}(1+\frac{C1\·\mathrm{Cb}}{C1\·\mathrm{Ch}+\mathrm{Ch}\·\mathrm{Cb}+\mathrm{Cb}\·C1})$

$V2=\mathrm{Vd}(1-\frac{\mathrm{Ch}\·\mathrm{Cb}}{C1\·\mathrm{Ch}+\mathrm{Ch}\·\mathrm{Cb}+\mathrm{Cb}\·C1})$

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。

如果数据电压(Vd)大于共电压(Vcom)，也就是相对于Vcom是正的，那么为第一子像素区域(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。

第一辅助电极(152)和第二辅助电极(151)形成在栅极绝缘层(GI)上，由与数据线(Dj(130)和Dj+1)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。在下文中这个金属层叫做“数据金属”或“数据金属层”。

钝化层(180)形成在第一辅助电极(152)、第二辅助电极(151)和耦合电极(153)上。钝化层(180)也由氮化硅(SiNx)或氧化硅(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)连接至第一辅助电极(152)和第二辅助电极(151)。因此，第一辅助电极(152)和第二辅助电极(151)接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极(152)和存储电极(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的漏极电极(137)和存储电极(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)经由连接电极(163)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。

现在参考图7至图10，详细描述根据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G1-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。每个数据线D1-Dm横穿栅极线并与栅极线绝缘。图7示出了两个相邻的数据线Dj、Dj+1。数据线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。像素区域每个形成在两个相邻的栅极线(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10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。可能除了栅极线下方的像素之外，剩余像素均可以是相同的。

在图7-图10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(N1)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。

[等式6]

$V1=\mathrm{Vd}(1+\frac{1/\mathrm{Ch}}{1/\mathrm{Ch}+1/\mathrm{Cl}+1/\mathrm{Cb}})$

$V2=\mathrm{Vd}(1-\frac{1/\mathrm{Ch}}{1/\mathrm{Ch}+1/\mathrm{Cl}+1/\mathrm{Cb}})$

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)与第二子像素电极(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，所以它可以被忽略。

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)或是其一部分的源极电极(131)；通过接触孔(173)连接至第一子像素电极(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)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)或是其一部分的源极电极(132)；通过接触孔(174)连接至第二子像素电极(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。

如果第二存储电容器(Cst_L)分别形成在辅助电极(154)和存储电极(Com，120)之间，则可以增加它的电容。辅助电极(154)可以通过接触孔(171)连接至第二子像素电极(162)，并布置在存储电极(120)的第一部分(121)的上方。

每个像素区域(SP1)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)或是其一部分的栅极电极(113)；源极电极(133)；漏极电极(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)连接至第二子像素电极(162)。

第一到第四半导体部件(141、142、143和144)可以由非晶硅层、多晶硅层或单晶硅层制成。

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)减小了跨接在第二液晶电容器(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)彼此电隔离。

当导通电压作用于第二栅极线(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。

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视角。

通过存储电极(120)未加宽的第一部分(121)，可以按需要减小第二存储电容器(Cst_L)的电容，以增加视角，

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)上并由与栅极线G1-Gn(包括栅极线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G1-Gn上和存储电极(120)上。辅助电极(154)由与的数据线D1-Dm(例如数据线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(Cst_L)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10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)由栅极金属层制成。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，并且钝化层(180)具有接触孔(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)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化。

Claims (18)

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。

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储电容电极。

4.根据权利要求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，第三辅助电极通过接触孔连接至第二子像素电极。

10.一种制造显示装置的方法，所述方法包括形成：第一栅极线；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像素电极。

11.根据权利要求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.根据权利要求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：

形成第一辅助电极，所述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

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.根据权利要求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，以形成第一存储电容器。

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极。

Images