CN101738807B - 薄膜晶体管阵列基板及其液晶显示装置 - Google Patents

薄膜晶体管阵列基板及其液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种薄膜晶体管阵列基板及其液晶显示装置，其包括复数条扫描线、复数条数据线以及多个像素区域，各像素区域包括像素电极以及用于控制所述像素电极的第一薄膜晶体管，各像素区域还包括拉力配向电极、用于控制所述拉力配向电极的第二薄膜晶体管、第一推力配向电极和第二推力配向电极，从而在薄膜晶体管阵列基板加电压时，所述拉力配向电极与所述像素电极之间形成横向拉力电场，所述第一推力配向电极与所述像素电极之间以及所述第二推力配向电极与所述像素电极之间分别形成横向推力电场。采用这种薄膜晶体管阵列基板，可以实现液晶分子的快速响应，另外，无需在彩色滤光片基板上设置凸起物结构，可以提高其对比度，简化制程、降低成本。

Description

薄膜晶体管阵列基板及其液晶显示装置
技术领域
本发明涉及薄膜晶体管液晶显示(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，TFT-LCD)领域，特别涉及一种垂直取向(Vertical Alignment，VA)式薄膜晶体管阵列基板及具有该薄膜晶体管阵列基板的液晶显示装置。 
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)具有轻、薄、小等特点，加上其具有功耗低、无辐射和制造成本相对较低的优点，目前在平板显示领域占主导地位。TFT-LCD非常适合应用在台式计算机、掌上型计算机、个人数字助理(PDA)、便携式电话、电视和多种办公自动化和视听设备中。液晶面板是TFT-LCD的主要组件，一般包括薄膜晶体管阵列基板(也称为阵列基板)、彩色滤光片基板以及夹在该薄膜晶体管阵列基板与该彩色滤光片基板之间的液晶层。 
现有技术的TFT-LCD的阵列基板一般包括多条数据线和多条扫描线，并由数据线与扫描线垂直交叉地排列以限定多个像素区域。各个像素区域中形成有像素电极，而公共电极线被设置在像素电极所在层的下层，通过像素电极与公共电极线相重叠、二者之间隔有绝缘层的方式来构成相应像素区域的存储电容。薄膜晶体管形成于数据线与扫描线的交叉位置附近，并包括栅极、半导体层、源极及漏极。通常，薄膜晶体管的栅极与扫描线电性连接，其源极与数据线电性连接，而其漏极与像素电极电性连接。 
虽然目前TFT-LCD在平板显示领域占主导地位，但液晶显示面板也存在着一些技术有待解决的问题，例如广视角(Wide Viewing Angle)问题，即当使用者在屏幕的正前方与斜前方观看图像时，其所看到的图像的灰阶与亮度 并不相同，通常在正前方所看到的图像亮度会大于斜前方所看到的图像亮度，而利用介电异向性为负的负型液晶材料，构成垂直配向(VerticalAlignment，VA)的液晶配向方式，因未施加电压时，液晶分子即以垂直基板方式排列，故可提供良好的对比度。然而，通常垂直配向式液晶显示器为形成多域分割效果，其所匹配的结构会有些许漏光的情形，从而影响液晶显示面板的对比度的提高。 
请参见图1及图2所示，图1是一种现有多区域垂直配向(Multi-DomainVertical Alignment，MVA)式液晶显示面板的一像素结构示意图；图2是沿图1中A-A’线的截面图，由图2可以示出液晶显示面板主要包括位于下层的薄膜晶体管阵列基板、位于上层的彩色滤光片基板80以及夹于二者之间的液晶分子70，其中，彩色滤光片基板上具有公共电极81。如图1，相邻两根扫描线10和相邻两根数据线20交叉的区域为像素区域，图1所示像素电极又分为两个次像素电极30、40，此类多区域垂直配向式液晶显示面板通常于薄膜晶体管阵列基板上配置狭缝(slit)60和于彩色滤光片基板80上配置凸起物(bump)50，从而使得液晶分子70在未施加电压时即具有朝不同方向倾斜的预倾角，以有效迅速地控制施加电压后的液晶分子的倾斜方向，当施加电压后，液晶层即可分割为多个分别具有不同倾斜方向的液晶微域，以有效改善不同观察角度的灰阶显示状态下的视角特性。然而，在彩色滤光片基板80上设置凸起物50一般会引起漏光使得液晶显示面板的对比度下降，况且其需要在彩色滤光片基板上增加一道光刻工艺而使得制程复杂，成本较高。 
发明内容
本发明针对现有技术中存在的以上问题而提出了一种薄膜晶体管阵列基板及应用其的液晶显示装置。 
本发明一方面，提供一种薄膜晶体管阵列基板，其包括复数条扫描线、复数条数据线以及多个像素区域，其中每个像素区域由相邻两条扫描线与相邻 两条数据线相互交叉形成，其包括像素电极以及用于控制所述像素电极的第一薄膜晶体管，其中，所述每个像素区域还包括拉力配向电极、用于控制所述拉力配向电极的第二薄膜晶体管、第一推力配向电极和第二推力配向电极，其中，所述拉力配向电极在薄膜晶体管阵列基板上的投影位于所述像素电极内且与所述像素电极电性隔离，所述第一推力配向电极与第二推力配向电极在薄膜晶体管阵列基板上的投影分别位于所述像素电极的与数据线大致平行的相对两侧，从而在薄膜晶体管阵列基板加电压时，所述拉力配向电极与所述像素电极之间形成横向拉力电场，所述第一推力配向电极与所述像素电极之间以及所述第二推力配向电极与所述像素电极之间分别形成横向推力电场。 
本发明的另一方面，提供一种液晶显示装置，其包括液晶显示面板及连接液晶显示面板的驱动电路，其中，所述液晶显示面板包括上述的薄膜晶体管阵列基板、具有公共电极的彩色滤光片基板以及夹在两个基板之间的液晶层。 
采用本发明的薄膜晶体管阵列基板以及具有该薄膜晶体管阵列基板的液晶显示装置，因其在像素结构中设置第一、第二推力配向电极与拉力配向电极，从而在薄膜晶体管阵列基板加电压时，可以在拉力配向电极与像素电极之间形成横向拉力电场，可以在第一推力配向电极与像素电极之间以及第二推力配向电极与像素电极之间分别形成横向推力电场，并且，该横向拉力电场和横向推力电场可以使得液晶分子具有预先向由薄膜晶体管阵列基板上的像素电极和由彩色滤光片基板上的公共电极构成的垂直电场的方向倾倒的趋势，因此，在横向拉力电场、横向推力电场和垂直电场对液晶分子的共同作用，可以实现液晶分子的快速响应，并且无需在彩色滤光片基板上设置凸起物结构，可以提高液晶显示器对比度，同时还可以简化制程、降低成本。 
附图说明
图1是一种现有多区域垂直取向式液晶显示面板的一像素结构示意图； 
图2是沿图1中A-A’线的截面图； 
图3是本发明第一实施例的部分薄膜晶体管阵列基板的平面结构图； 
图4是沿图3中A-A’线的截面图； 
图5(a)是本发明液晶显示面板实现点反转的非预充电像素结构连接方式示意图； 
图5(b)是本发明液晶显示面板实现点反转的半预充电像素结构连接方式示意图； 
图5(c)是本发明液晶显示面板实现点反转的预充电像素结构连接方式示意图； 
图6是本发明第二实施例的部分薄膜晶体管阵列基板的平面结构图； 
图7是本发明第三实施例的部分薄膜晶体管阵列基板的平面结构图； 
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细阐述。 
第一实施例 
如图4所示，本发明的液晶显示装置包括液晶显示面板及连接液晶显示面板的驱动电路(未图示)，其中，液晶显示面板包括薄膜晶体管阵列基板101、彩色滤光片基板80以及夹在薄膜晶体管阵列基板101和彩色滤光片基板80之间的液晶层70，彩色滤光片基板80上设置有公共电极81。 
图3是本发明第一实施例的部分薄膜晶体管阵列基板的平面结构图。如图3并结合图5(a)所示，薄膜晶体管阵列基板101包括复数条扫描线100、与复数条扫描线100绝缘相交的复数条数据线200以及复数条扫描线100与复数条数据线200围成的多个像素区域201，每个像素区域由相邻两条扫描线100与相邻两条数据线200相互交叉形成，每个像素区域201包括像素电极300、控制像素电极300的第一薄膜晶体管901、第一推力配向电极500、第二推力配向电极600、拉力配向电极400以及控制拉力配向电极400的第 二薄膜晶体管902。第一推力配向电极500与第二推力配向电极600在薄膜晶体管阵列基板上的投影分别位于像素电极300的相对两侧，第一推力配向电极500与第二推力配向电极600均沿像素电极的边缘方向延伸。拉力配向电极400在薄膜晶体管阵列基板上的投影位于像素电极300内且与像素电极300电性隔离；在薄膜晶体管阵列基板加电压时，拉力配向电极400与像素电极300之间形成横向拉力电场，第一推力配向电极500与像素电极300之间以及第二推力配向电极600与像素电极300之间分别形成横向推力电场。如图3中所示，公共电极线Lcom包括大致平行于扫描线100的主体部分以及从主体部分沿大体平行于像素电极300延伸出的两个延伸部分，公共电极线Lcom的两个延伸部分分别位于每一个像素区域的像素电极300的相对两侧。在本实施例中，第一推力配向电极500与第二推力配向电极600由公共电极线Lcom的两个延伸部分所形成。第一薄膜晶体管901的栅极与扫描线100电性连接，源极与数据线200电性连接，漏极与像素电极300电性连接；其中，薄膜晶体管阵列基板还包括大致与扫描线平行的第一拉力配向线700和第二拉力配向线800。在图5(a)中，扫描线100介于相邻两行像素之间，对于每一根扫描线而言，与其大致平行也均介于该相邻两行像素之间还具有第一拉力配向线700和第二拉力配向线800，位于扫描线100上方与其大致平行且紧邻的为第一拉力配向线700，位于第一拉力配向线700上方与其大致平行且紧邻的为第二拉力配向线800。图3仅显示同一行相邻两个像素的结构示意图，对图3中左侧的像素进行说明，数据线200电性连接第一薄膜晶体管901的源极，第一薄膜晶体管901的漏极通过过孔C3电性连接像素电极300。第一薄膜晶体管901的栅极及第二薄膜晶体管902的栅极均与扫描线100电性连接，本实施例中第一拉力配向线700和第二拉力配向线800均为第一金属层形成，而第二薄膜晶体管902的源极和漏极均为第二金属层形成，故本实施例可以通过过孔C1穿过像素电极材料层下方的钝化层和栅极绝缘层使位于第一金属层的第一拉力配向线700与像素电极材料层(通常为ITO)电性连接，过孔C2穿过钝化层使位于第二金属层的第二薄膜晶体管902的源极与像素电极材 料层电性连接，从而通过过孔C1、C2以及其间的像素电极材料层实现第一拉力配向线700与第二薄膜晶体管902的源极之间的电性连接。拉力配向电极400由第二金属层形成，其为条形且其在薄膜晶体管阵列基板上的投影大致位于像素电极300的中部，第二薄膜晶体管902的漏极与拉力配向电极400电性连接。而对于图3中右侧的像素来说，第二拉力配向线800通过过孔C5和C6使其与所在像素中的第二薄膜晶体管902的源极电性连接，同样可以通过过孔C5穿过像素电极材料层下方的钝化层和栅极绝缘层使位于第一金属层的第二拉力配向线800与像素电极材料层电性连接，过孔C6穿过钝化层使位于第二金属层的第二薄膜晶体管902的源极与像素电极材料层电性连接，从而通过过孔C5、C6以及其间的像素电极材料层实现第二拉力配向线800与第二薄膜晶体管902的源极之间的电性连接。以上连接方式仅为示意性描述，当然，本发明并不限于此，也可以通过其他连接方式实现第一拉力配向线700和第二拉力配向线800分别与第二薄膜晶体管902的源极之间的连接以及第二薄膜晶体管902的漏极与拉力配向电极400之间的电性连接。 
本实施例中，薄膜晶体管阵列基板101的形成过程可以采用传统的五道光罩制程，首先，在绝缘基底上形成第一金属层，对第一金属层进行图案化，形成第一薄膜晶体管901和第二薄膜晶体管902的栅极、扫描线100、第一拉力配向线700、第二拉力配向线800、公共电极线Lcom的主体部分以及由公共电极线Lcom的两个延伸部分构成的第一推力配向电极500和第二推力配向电极600；接着，依次形成栅极绝缘层、非晶硅层和掺杂非晶硅层，并对掺杂非晶硅层和非晶硅层进行图案化，形成第一薄膜晶体管901和第二薄膜晶体管902的半导体层；接着，形成第二金属层，并对第二金属层进行图案化，形成第一薄膜晶体管901和第二薄膜晶体管902的源极和漏极、数据线200以及拉力配向电极400；接着，沉积钝化层，并对钝化层进行图案化以形成过孔C1、C2、C3、C5和C6，其中，过孔C2、C3和C6仅需穿过钝化层从而实现第二金属层和其上的像素电极材料层的电性连接；而过孔C1和 C5则需要穿过钝化层的同时还需穿过钝化层下方的栅极绝缘层从而实现第一金属层和像素电极材料层的电性连接；最后，形成透明导电材料层，并对透明导电材料层进行图案化以形成像素电极300，同时，过孔C1和C2间、过孔C5和C6间通过覆盖其上的像素电极材料层使C1和C2、C5和C6电性连接。 
图5(a)是本发明液晶显示面板实现点反转的非预充电像素结构连接方式示意图，图5(a)所示的液晶显示面板的像素结构连接方式特点是同一像素区域中的第一薄膜晶体管901和第二薄膜晶体管902的栅极电性连接同一根扫描线100。本实施例中，第一拉力配向线700通过第二薄膜晶体管902连接所有位于奇数行奇数列和偶数行偶数列的像素区域中的拉力配向电极，第二拉力配向线800通过第二薄膜晶体管902连接所有位于偶数行奇数列和奇数行偶数列的像素区域中的拉力配向电极400。以图5(a)中位于第二行第二列的像素为参考像素，其第一推力配向电极500与第二推力配向电极600由公共电极线Lcom的两个延伸部分所形成，其第一薄膜晶体管901和第二薄膜晶体管902的栅极均电性连接同一根扫描线G2，该参考像素的像素电极300与其拉力配向电极400同时施加电压信号，因此没有提前给其拉力配向电极400预充电的过程。该参考像素的像素电极300上的电压信号来自于数据线D3，数据线D3通过其第一薄膜晶体管901电性连接其像素电极300。液晶显示面板采用图5(a)的列反转驱动，同一帧内相邻数据线的极性不同，图5(a)中D1、D3和D5为负极性，D2和D4为正极性，同一帧内位于奇数行奇数列和偶数行偶数列的像素区域的像素电极与位于奇数行偶数列和偶数行奇数列的像素区域的像素电极具有不同的极性，其中，位于奇数行奇数列和偶数行偶数列的像素区域的像素电极具有负极性，而位于奇数行偶数列和偶数行奇数列的像素区域的像素电极具有正极性，从而在同一帧画面中任意一个像素的像素电极的极性均与其上下左右相邻的像素的像素电极的极性相反，在下一帧时，数据线输入的电压的极性发生反转，即位于奇数行奇数列和偶数行偶数列的像素区域的像素电极具有正极性，而位于奇数行偶数列和偶数行奇数列的像 素区域的像素电极具有负极性，因而实现液晶显示面板的像素的点反转显示效果，从而可以有效降低液晶显示面板的画面闪烁缺陷。 
图4是沿图3中A-A’线的截面图。薄膜晶体管阵列基板101上第一推力配向电极500和第二推力配向电极600分别位于拉力配向电极400的两侧，拉力配向电极400为第二金属层形成，与数据线位于同一层；第一推力配向电极500和第二推力配向电极600为公共电极线Lcom的两个延伸部分所形成，其为第一金属层形成。当液晶显示面板工作时，液晶显示面板采用列反转驱动方式，同一帧内相邻数据线的极性不同，第一拉力配向线700和第二拉力配向线800均采用帧反转驱动方式，且同一帧内第一拉力配向线700和第二拉力配向线800始终保持极性相反，图4中的箭头方向大致为通电后液晶显示面板中像素区域内的电场方向，由于拉力配向电极400与其所在的像素区域的像素电极300的极性相同但存在压差，更优选地，拉力配向电极400与公共电极81之间的压差大于像素电极300与公共电极81之间的压差，更具体地说，对于正极性的像素电极300来说，拉力配向电极400也为正极性，并且，具有正极性的拉力配向电极400上的电压大于具有正极性的像素电极300上的电压；而对于负极性的像素电极300来说，拉力配向电极400也为负极性，并且，具有负极性的拉力配向电极400上的电压小于具有负极性的像素电极300上的电压，从而，在拉力配向电极400和像素电极300之间形成横向拉力电场。因第一推力配向电极500和第二推力配向电极600均为公共电极线Lcom的两个延伸部分所形成，第一推力配向电极500和第二推力配向电极600具有与公共电极相同的电压，在本实施方式中，同一像素区域中的第一推力配向电极和第二推力配向电极与像素电极之间的压差均等于像素电极与公共电极之间的压差，第一推力配向电极500和第二推力配向电极600分别与像素电极300之间存在压差，所以，在第一推力配向电极500与像素电极300之间以及第二推力配向电极600与像素电极300之间分别形成横向推力电场。在像素电极300与彩色滤光片基板80上的公共电极81之间产生垂直电场。横向拉力电场可以使得液晶分子70具有预先向垂直电场的方向倾倒的趋势，同时，横向 推力电场可以使得液晶分子70具有预先向垂直电场的方向倾倒的趋势，液晶分子70由于受到这些横向拉力电场、横向推力电场以及垂直电场的共同作用，从而实现液晶分子的快速响应。 
相对于现有技术，通过在薄膜晶体管阵列基板101上设置拉力配向电极400及第一推力配向电极500和第二推力配向电极600，其中，拉力配向电极400在薄膜晶体管阵列基板上的投影位于像素电极300内且与像素电极300电性隔离，第一推力配向电极500与第二推力配向电极600在薄膜晶体管阵列基板101上的投影分别位于像素电极的相对两侧，从而，在薄膜晶体管阵列基板101加电压时，拉力配向电极400与像素电极300之间形成横向拉力电场，第一推力配向电极500与像素电极300之间以及第二推力配向电极600与像素电极300之间分别形成横向推力电场，并且，该横向拉力电场和横向推力电场可以使得液晶分子具有预先向垂直电场的方向倾倒的趋势，因此，可以实现液晶分子的快速响应，另外，采用这种像素结构的薄膜晶体管阵列基板后，不需要在彩色滤光片基板80上设置凸起物，从而可以在彩色滤光片基板80的制程中节省一道光刻工艺，可以简化制程、降低成本，并且可以提高液晶显示面板的对比度。 
另外，本实施例还可以采用图5(b)所示的液晶显示面板的像素结构连接方式，图5(b)是本发明液晶显示面板实现点反转的半预充电像素结构连接方式示意图，其与图5(a)的相同之处在此不再赘述，其不同之处在于：在图5(b)中，其对于奇数行奇数列和偶数行偶数列的像素区域，同一像素区域中的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管的栅极连接同一根扫描线，对于奇数行偶数列和偶数行奇数列的像素区域，同一像素区域中的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管的栅极连接不同的扫描线。图5(b)所示的液晶显示面板除了具有图5(a)以上所述的有益效果之外，图5(b)所示的液晶显示面板还可以实现半预充电像素结构连接方式。当然，图5(b)所示的像素结构也可以采用其他类似的排布方式，例如，对于奇数行奇数列和偶数行偶数列的像素区域，同一像素区域中的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管的栅极连接不同的扫描线，对于奇数行偶数 列和偶数行奇数列的像素区域，同一像素区域中的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管的栅极连接同一根扫描线，同样可以实现液晶显示面板实现点反转的半预充电像素结构连接方式。如图5(b)中，当扫描线G0施加电压信号时，图5(b)中位于第一行的所有偶数列像素中的第二薄膜晶体管打开，其会对位于该行中的所有偶数列像素中的拉力配向电极预充电，而接着扫描线G1施加电压信号时，位于第一行的所有第一薄膜晶体管打开，来自数据线的电压信号接着施加到该行所有像素的像素电极上，同时，因数据线G1还同时使位于第二行奇数列的像素中的第二薄膜晶体管打开，给位于该行奇数列的像素中的拉力配向电极预充电，从而实现对整个液晶显示面板的其中一半的像素实现预充电连接方式，而另外一半的像素没有实现预充电连接方式。 
除此之外，本实施例还可以采用图5(c)所示的液晶显示面板的像素结构连接方式，图5(c)是本发明液晶显示面板实现点反转的预充电像素结构连接方式示意图，与图5(a)的相同之处在此不再赘述，其不同之处在于：在图5(c)中，同一像素区域中的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管的栅极电性连接不同的扫描线。采用图5(c)所示的液晶显示面板的像素结构，除了具有图5(a)以上所述的有益效果之外，图5(c)所示的液晶显示面板还可以实现预充电连接方式。图5(c)中，当扫描线G0施加电压信号时，图5(c)中位于第一行的所有像素中的第二薄膜晶体管打开，其会对位于该行中的所有像素中的拉力配向电极预充电，而接着扫描线G1施加电压信号时，位于第一行的所有像素中的第一薄膜晶体管打开，来自数据线的电压信号接着施加到该行所有像素的像素电极上，从而实现对整个液晶显示面板的所有像素实现预充电。 
如图3所示，优选地，像素电极300为鱼骨状，其可以使处于鱼骨附近的液晶分子因受鱼骨处电场的作用而快速响应。另外，优选地，每个像素区域中的像素电极300大体呈放倒的V字形或之字形，以便像素产生多个微区域并消除微区域处产生的向错线(disclination line)，以获得较高的穿透率。优选地，像素电极300在与拉力配向电极400在薄膜晶体管阵列基板上的投影的重叠区域内具有至少一个孔洞，这样可以减少像素电极300对拉力配向电 极400到像素电极300以及拉力配向电极400到彩色滤光片基板80上的公共电极81的电场的屏蔽作用。优选地，为了增大像素中的存储电容，在公共电极线Lcom和像素电极300之间设置部分第二金属层，该部分第二金属层通过过孔与像素电极300电性连接。 
第二实施例 
第二实施例与第一实施例相同之处不再赘述，第二实施例相对于第一实施例的最主要区别在于，其第一推力配向电极由与该像素区域位于同一行相邻的像素区域中的像素电极电性连接的数据线形成，其第二推力配向电极由该像素区域中的公共电极线的一个延伸部分形成。 
如图6所示，第一推力配向电极500’由与该像素区域位于同一行相邻的像素区域中的像素电极电性连接的数据线形成，第二推力配向电极600’由该像素区域中的公共电极线Lcom的一个延伸部分形成，图6中左侧像素的第一推力配向电极500’为与右侧像素中的第一薄膜晶体管的源极电性连接的数据线形成，该第一薄膜晶体管的漏极电性连接其所在像素区域中的像素电极。第一推力配向电极500’与第二推力配向电极600’均沿所述像素电极300的边缘方向延伸。 
本实施例中，薄膜晶体管阵列基板的形成过程同样可以采用传统的五道光罩制程，首先，在绝缘基底上形成第一金属层，对第一金属层进行图案化，形成第一薄膜晶体管901和第二薄膜晶体管902的栅极、扫描线100、第一拉力配向线700、第二拉力配向线800、公共线Lcom及其延伸部构成的第二推力配向电极600’；接着，依次形成栅极绝缘层、非晶硅层和掺杂非晶硅层，并对掺杂非晶硅层和非晶硅层进行图案化，形成第一薄膜晶体管901和第二薄膜晶体管902的半导体层；接着，形成第二金属层，并对第二金属层进行图案化，形成第一薄膜晶体管901和第二薄膜晶体管902的源极和漏极、数据线200以及拉力配向电极400；接着，沉积钝化层，并对钝化层进行图案化以形成过孔C1、C2、C3、C5和C6，其中，过孔C2、C3和C6仅需穿过钝化层从而实现第二金属层和其上的像素电极材料层的电性连接；而过孔 C1和C5则需要穿过钝化层的同时还需穿过钝化层下方的栅极绝缘层从而实现第一金属层和像素电极材料层的电性连接；最后，形成透明导电材料层，并对透明导电材料层进行图案化以形成像素电极300，同时，过孔C1和C2间、过孔C5和C6间通过覆盖其上的像素电极材料层使C1和C2、C5和C6电性连接。 
同样地，本实施例中，当液晶显示面板工作时，由于拉力配向电极400与其所在的像素区域的像素电极300的极性相同但存在压差，更优选地，拉力配向电极400与公共电极81之间的压差大于像素电极300与公共电极81之间的压差，从而，可以在拉力配向电极400和像素电极300之间形成横向拉力电场。因第一推力配向电极500’由与该像素区域位于同一行相邻的像素区域中的像素电极电性连接的数据线形成，因同一帧内相邻数据线的极性相反，故第一推力配向电极500’的极性始终与其像素电极300的极性相反，所以本实施方式中第一推力配向电极与像素电极之间的压差大于像素电极与公共电极之间的压差；第二推力配向电极600’为公共电极线Lcom的一个延伸部分形成，其具有与公共电极81相同的电压，故第二推力配向电极600’与像素电极300之间的压差等于像素电极300与公共电极81之间的压差。所以，可以在第一推力配向电极500’与像素电极300之间以及第二推力配向电极600’与像素电极300之间分别形成横向推力电场。在像素电极300与彩色滤光片基板80上的公共电极81之间产生垂直电场。横向拉力电场可以使得液晶分子70具有预先向垂直电场的方向倾倒的趋势，同时，横向推力电场可以使得液晶分子70具有预先向垂直电场的方向倾倒的趋势，液晶分子70由于受到这些横向拉力电场、横向推力电场以及垂直电场的共同作用，从而实现液晶分子的快速响应。另外，采用这种像素结构的薄膜晶体管阵列基板后，不需要在彩色滤光片基板80上设置凸起物，从而可以在彩色滤光片基板80的制程中节省一道光刻工艺，可以简化制程、降低成本，并且可以提高液晶显示面板的对比度。 
采用本实施例薄膜晶体管阵列基板的液晶显示装置同样可以采用图 5(a)、5(b)、5(c)中的任意一种像素结构连接方式而实现点反转，在此不再赘述。 
第三实施例 
第三实施例与第一实施例相同之处不再赘述，第三实施例相对于第一实施例和第二实施例，最主要区别在于，其第一推力配向电极由与该像素区域位于同一行相邻的像素区域中的像素电极的延伸部分形成，其第二推力配向电极由与该像素区域位于同一行另一相邻的像素区域中的像素电极电性连接的数据线形成。 
如图7所示，第一推力配向电极500”由与该像素区域位于同一行相邻的像素区域中的像素电极的延伸部分形成，优选地，该像素电极的延伸部可由第二金属层代替，其再通过过孔C4和与该像素区域位于同一行相邻的像素区域中的像素电极电性连接；第二推力配向电极600”为与该像素区域位于同一行另一相邻的像素区域中的像素电极电性连接的数据线。第一推力配向电极500”与第二推力配向电极600”均沿像素电极300的边缘方向延伸。 
本实施例中，薄膜晶体管阵列基板的形成过程同样可以采用传统的五道光罩制程，首先，在绝缘基底上形成第一金属层，对第一金属层进行图案化，形成第一薄膜晶体管901和第二薄膜晶体管902的栅极、扫描线100、公共线Lcom、第一拉力配向线700和第二拉力配向线800；接着，依次形成栅极绝缘层、非晶硅层和掺杂非晶硅层，并对掺杂非晶硅层和非晶硅层进行图案化，形成第一薄膜晶体管901和第二薄膜晶体管902的半导体层；接着，形成第二金属层，并对第二金属层进行图案化，形成第一薄膜晶体管901和第二薄膜晶体管902的源极和漏极、数据线200、拉力配向电极400以及第一推力配向电极500”；接着，沉积钝化层，并对钝化层进行图案化以形成过孔C1、C2、C3、C4、C5和C6，其中，过孔C2、C3、C4和C6仅需穿过钝化层从而实现第二金属层和其上的像素电极材料层的电性连接；而过孔C1和C5则需要穿过钝化层的同时还需穿过钝化层下方的栅极绝缘层从而实现第一金属层和像素电极材料层的电性连接；最后，形成透明导电材料层， 并对透明导电材料层进行图案化以形成像素电极300，同时，过孔C1和C2间、过孔C5和C6间通过覆盖其上的像素电极材料层使C1和C2、C5和C6电性连接。图7中右侧的像素区域中的像素电极通过过孔C4电性连接其左侧像素区域中的第一推力配向电极500”。 
同样地，本实施例中，当液晶显示面板工作时，由于拉力配向电极400与其所在的像素区域的像素电极300的极性相同但存在压差，更优选地，拉力配向电极400与公共电极81之间的压差大于像素电极300与公共电极81之间的压差，从而，可以在拉力配向电极400和像素电极300之间形成横向拉力电场。因第一推力配向电极500”由与该像素区域位于同一行相邻的像素区域中的像素电极的延伸部分形成，本实施例中，该像素电极的延伸部由第二金属层代替，其再通过过孔C4和与该像素区域位于同一行相邻的像素区域中的像素电极电性连接，因同一帧内相邻数据线的极性相反，第一推力配向电极500”的极性和与所延伸的像素电极的极性一致，而与其所在的像素区域中的像素电极300的极性相反，所以本实施方式中第一推力配向电极500”与像素电极300之间的压差大于像素电极300与公共电极81之间的压差；第二推力配向电极600”为与该像素区域位于同一行另一相邻的像素区域中的像素电极电性连接的数据线，因同一帧内相邻数据线的极性相反，故第二推力配向电极600”的极性始终与其像素电极300的极性相反，所以本实施方式中第二推力配向电极600”与像素电极300之间的压差也大于像素电极与公共电极之间的压差。所以，可以在第一推力配向电极500”与像素电极300之间以及第二推力配向电极600”与像素电极300之间分别形成横向推力电场。在像素电极300与彩色滤光片基板80上的公共电极81之间产生垂直电场。横向拉力电场可以使得液晶分子70具有预先向垂直电场的方向倾倒的趋势，同时，横向推力电场可以使得液晶分子70具有预先向垂直电场的方向倾倒的趋势，液晶分子70由于受到这些横向拉力电场、横向推力电场以及垂直电场的共同作用，从而实现液晶分子的快速响应。另外，采用这种像素结构的薄膜晶体管阵列基板后，不需要在彩色滤光片基板80上设置凸起物，从而可以 在彩色滤光片基板80的制程中节省一道光刻工艺，可以简化制程、降低成本，并且可以提高液晶显示面板的对比度。 
采用本实施例薄膜晶体管阵列基板的液晶显示装置同样可以采用图5(a)、5(b)、5(c)中的任意一种像素结构连接方式而实现点反转，在此不再赘述。 
采用以上各实施例的薄膜晶体管阵列基板的液晶显示装置，因其像素结构中具有推力配向电极与拉力配向电极以及像素电极和公共电极的共同电场对液晶分子的作用，从而无需在彩色滤光片基板上设置凸起物结构，从而可以在彩色滤光片基板的制程中节省一道光刻工艺，可以简化制程、降低成本，并且可以提高液晶显示面板的对比度。 
本发明的液晶显示装置包括液晶显示面板及连接液晶显示面板的驱动电路，其中，液晶显示面板可以包括以上各实施例中任意一种薄膜晶体管阵列基板。 
以上仅为本发明较佳的实施例，本发明并不仅限于此，例如本发明各实施例中的拉力配向电极还可以为第一金属层形成，即其可以与扫描线于同一层形成；实施例中第一拉力配向线和第二拉力配向线均由第一金属层形成，此外，它们还可以由第二金属层形成或其中之一由第二金属层形成，或另外单独布线形成。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。 

Claims (18)

1.一种薄膜晶体管阵列基板，其包括复数条扫描线、复数条数据线以及多个像素区域，其中每个像素区域由相邻两条扫描线与相邻两条数据线相互交叉形成，其包括像素电极以及用于控制所述像素电极的第一薄膜晶体管，其特征在于，所述每个像素区域还包括拉力配向电极、用于控制所述拉力配向电极的第二薄膜晶体管、第一推力配向电极和第二推力配向电极，其中，所述拉力配向电极在薄膜晶体管阵列基板上的投影位于所述像素电极内且与所述像素电极电性隔离，所述第一推力配向电极与第二推力配向电极在薄膜晶体管阵列基板上的投影分别位于所述像素电极的与数据线大致平行的相对两侧，从而在薄膜晶体管阵列基板加电压时，所述拉力配向电极与所述像素电极之间形成横向拉力电场，所述第一推力配向电极与所述像素电极之间以及所述第二推力配向电极与所述像素电极之间分别形成横向推力电场。
2.如权利要求1所述薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，还包括第一拉力配向线和第二拉力配向线，第一拉力配向线通过所述第二薄膜晶体管连接所有位于奇数行奇数列和偶数行偶数列的像素区域中的拉力配向电极，第二拉力配向线通过第二薄膜晶体管连接所有位于偶数行奇数列和奇数行偶数列的像素区域中的拉力配向电极。
3.如权利要求2所述薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，所述第一拉力配向线和所述第二拉力配向线大致与所述扫描线平行。
4.如权利要求2所述薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，还包括公共电极线，所述公共电极线包括大致平行于扫描线的主体部分和从主体部分沿大体平行于所述像素电极延伸出的两个延伸部分，所述第一推力配向电极和所述第二推力配向电极由所述像素区域中的公共电极线的两个延伸部分所形成。
5.如权利要求2所述薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，还包括公共电极线，所述公共电极线包括大致平行于扫描线的主体部分和从主体部分沿大体平行于所述像素电极延伸出的两个延伸部分，所述第一推力配向电极由与所述像素区域位于同一行相邻的像素区域中的像素电极电性连接的数据线形成，所述第二推力配向电极由所述像素区域中的公共电极线的一个延伸部分形成。
6.如权利要求2所述薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，所述第一推力配向电极由与所述像素区域位于同一行相邻的像素区域中的像素电极的延伸部分形成，所述第二推力配向电极由与所述像素区域位于同一行另一相邻的像素区域中的像素电极电性连接的数据线形成。
7.如权利要求1至6任一项所述薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，所述拉力配向电极呈条形且在薄膜晶体管阵列基板上的投影大致位于所述像素电极的与数据线大致平行的中部。
8.如权利要求1至6任一项所述薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，所述拉力配向电极与所述复数条扫描线位于同一层，或者，所述拉力配向电极与所述复数条数据线位于同一层。
9.如权利要求1至6任一项所述薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，所述像素电极在与所述拉力配向电极在薄膜晶体管阵列基板上的投影的重叠区域内具有至少一个孔洞。
10.如权利要求1至6任一项所述薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，所述像素电极为鱼骨状。
11.如权利要求1至6任一项所述薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，所述像素电极呈放倒的V字形或之字形。
12.如权利要求1至6任一项所述薄膜晶体管阵列基板，其特征在于，同一像素区域中的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管的栅极电性连接同一根扫描线；或者，同一像素区域中的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管的栅极电性连接不同的扫描线；或者，对于奇数行奇数列和偶数行偶数列的像素区域，同一像素区域中的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管的栅极连接同一根扫描线，对于奇数行偶数列和偶数行奇数列的像素区域，同一像素区域中的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管的栅极连接不同的扫描线；或者，对于奇数行奇数列和偶数行偶数列的像素区域，同一像素区域中的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管的栅极连接不同的扫描线，对于奇数行偶数列和偶数行奇数列的像素区域，同一像素区域中的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管的栅极连接同一根扫描线。
13.一种液晶显示装置，其包括液晶显示面板及连接液晶显示面板的驱动电路，其特征在于：所述液晶显示面板包括如权利要求1-12任一项所述的薄膜晶体管阵列基板、具有公共电极的彩色滤光片基板以及夹在两个基板之间的液晶层。
14.如权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示面板采用列反转驱动方式，同一帧内位于奇数行奇数列和偶数行偶数列的像素区域的像素电极与位于奇数行偶数列和偶数行奇数列的像素区域的像素电极具有不同的极性。
15.如权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于，所述拉力配向电极与其所在的像素区域的像素电极极性相同但存在压差。
16.如权利要求15所述的液晶显示装置，其特征在于，所述拉力配向电极与所述公共电极之间的压差大于所述像素电极与所述公共电极之间的压差。
17.如权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于，同一帧内所述第一拉力配向线和第二拉力配向线的电压始终保持极性相反且均采用帧反转驱动。
18.如权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于，同一像素区域中的所述第一推力配向电极与所述像素电极之间的压差以及所述第二推力配向电极与所述像素电极之间的压差分别不小于所述像素电极与所述公共电极之间的压差。
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