CN1769990A - 薄膜晶体管阵列板 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于液晶显示装置(LCD)的薄膜晶体管(TFT)阵列板。该TFT阵列板包括多个栅极线、至少一个与多个栅极线交叉的数据线和至少一个与至少一个栅极线和至少一个数据线相连的薄膜晶体管。该至少一个薄膜晶体管包括漏极。另外，该TFT阵列板进一步包括至少一个包括至少一个与薄膜晶体管的漏极相连的第一子像素电极和与至少一个第一子像素电极电容性耦合的第二子像素电极的像素电极。此外，该像素电极具有用于将该像素电极分成至少两个分割部分的分割元件，该至少两个分割部分具有不与漏极重叠的部分。该至少两部分关于距离多个栅极线等距的参考线对称设置。

Description

薄膜晶体管阵列板
技术领域
本发明涉及一种薄膜晶体管(TFT)阵列板。
背景技术
液晶显示装置(下文称为LCD)是一种广泛应用的平板显示器。LCD典型地包括两个配有例如像素电极和公共电极之类的场发生电极的板以及插在这两个板之间的液晶(LC)层。LCD通过向场发生电极提供电压从而在LC层中产生电场而显示图像，这个产生的电场确定了LC层中的LC分子的取向从而调整入射光的偏振。
一种通用型LCD是垂直对准(VA)型LCD，其对LC分子对准以使LC分子的长轴在没有电场时与板垂直。VA型LCD由于其具有高对比度和宽参考视角已经受到了很多关注。
可以通过场生成电极中的切除部(cutout)和场生成电极上的突起获得VA形LCD的宽视角。该切除部和突起影响LC分子的倾斜方向，例如，可以将倾斜方向分成几个方向从而加宽参考视角。然而，与前方可视性相比，侧向可视性不会得到改善。
发明内容
提供一种用于液晶显示装置(LCD)的薄膜晶体管(TFT)阵列板。该TFT阵列板包括多个栅极线、至少一个与该多个栅极线交叉的数据线以及至少一个与至少一个栅极线和至少一个数据线相连的薄膜晶体管。该至少一个薄膜晶体管包括漏极。此外，TFT阵列板进一步包括至少一个像素电极，其包括至少一个与薄膜晶体管的漏极相连的第一子像素电极和与至少一个第一子像素电极电容性耦连的第二子像素电极。此外，像素电极具有用于将像素电极分成至少两个分割部分的分割元件，该至少两个分割部分具有不与漏极重叠的部分。该至少两个分割部分关于与多个栅极线等距离的参考线对称设置。
该至少一个第一子像素电极可以包括第三子像素电极和第四子像素电极。漏极可以包括分别与第三和第四子像素电极相连并关于参考线基本对称设置的第一和第二部分。薄膜阵列板可以进一步包括分别与漏极的第一和第二部分重叠的第一和第二存储电极。
第一和第二存储电极可以关于参考线基本对称地设置。
第三和第四子像素电极可以关于第二子像素彼此面对地设置，而且它们可以关于参考线基本对称地设置。
漏极可以包括连接第一部分和第二部分的互连部分(interconnection)，而且该互连部分邻近数据线设置并基本平行于数据线。
漏极可以进一步包括与第二子像素电极重叠的耦合电极，薄膜阵列板进一步包括与第二子像素电极相连并与耦合电极重叠的电容电极。该耦合电极或电容电极可以关于参考线基本对称地设置。
耦合电极可以具有通孔，而且电容电极和第二子像素电极可以通过该通孔彼此相连。
薄膜阵列板可以进一步包括与像素电极分离并至少部分地与数据线或栅极线重叠的屏蔽电极。
像素电极和屏蔽电极可以包括相同的层。
屏蔽电极可以沿数据线或栅极线延伸，可以完全覆盖数据线。
附图说明
图1是根据本发明示范性实施例的LCD的TFT阵列板的布局图；
图2是根据本发明示范性实施例的LCD的公共电极板的布局图；
图3是包括图1所示TFT阵列板和图2所示公共电极板的LCD的布局图；
图4是图3所示LCD沿IV-IV′线的截面图；
图5是图1-4所示的LCD的等效电路图；
图6是根据本发明示范性实施例的LCD的布局图；
图7是图6所示LCD沿VII-VII′线的截面图；及
图8是根据本发明示范性实施例的图3所示LCD沿IV-IV′线的截面图。
具体实施方式
现在将参考附图更详细地描述本发明的示范性实施例，附图中示出了本发明的优选实施例。然而，本发明可以以许多不同形式实施，不应该解释成局限于这里所述的实施例。
相同的标记始终表示相同的元件。可以理解，当例如层、薄膜、区域或衬底称作在另一元件“上”时，其可以直接位于另一元件上，或者可以在上述两元件之间出现中间元件。相反，当元件称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。
将参考图1-5详细描述根据本发明示范性实施例的LCD。
图1是LCD的TFT阵列板的布局图，图2是LCD的公共电极板的布局图，图3是包括图1所示TFT阵列板和图2所示公共电极板的LCD的布局图，图4是图3所示LCD沿IV-IV′线的截面图，以及图5是图1-4所示的LCD的等效电路图。
参考图1-4，根据本发明示范性实施例的LCD包括TFT阵列板100、公共电极板200和插在板100和200之间的LC层3。
现在参考图1、3和4详细描述TFT阵列板100。
TFT阵列板100包括多个栅极导体，这些栅极导体包括多个栅极线121、多个存储电极线131和形成在绝缘衬底110，例如透明玻璃或塑料衬底上的多个电容电极136。
栅极线121传输栅极信号并基本上横向延伸。每个栅极线121都包括向上突出的多个栅极124和具有与另一层或外部驱动电路接触的区域的端部129。此外，用于产生栅极信号的栅极驱动电路可以安装在柔性印刷电路(FPC)薄膜上。该FPC薄膜可以附连在衬底110上、直接安装在衬底110上、或集成在衬底110上。栅极线121在衬底110上可以依次与栅极驱动电路相连。
存储电极131被供以预定电压，每个存储电极131都包括一对基本平行于栅极线121延伸的下、上晶体管管座131a1、131a2。此外，每个存储电极线131都设置在栅极线121之间，下、上晶体管管座131a1、131a2设置在栅极线121附近。下、上晶体管管座131a1、131a2分别包括分别向上和向下扩展的下、上存储电极137a1、137a2。然而应该注意，存储电极线131可以具有各种不同的形状和布置。
进一步地，每个电容电极136都具有矩形的形状并平行于栅极线121伸展。电容电极136与栅极线121和存储电极线131分离。此外，每个电容电极136都夹在在该对下、上存储电极137a1、137a2之间，还距离下、上存储电极137a1、137a2和栅极线121基本等距。另外，每个电容电极136都还包括漏斗状的左端部，该左端部具有相对于栅极线121形成大约45度角的斜的或倾斜的边缘。
栅极导体121、131和136可以由各种不同的金属或导体构成。然而，栅极导体121、131和136优选由铝(Al)或铝合金、银(Ag)或银合金、铜(Cu)或铜合金、钼(Mo)或钼合金、铬(Cr)、钽(Ta)或钛(Ti)构成。另外，栅极导体121、131和136每个都可以具有多层结构，包括两个具有不同物理特性的导电薄膜。在上述情况下，两个薄膜之一优选由低电阻率的金属，例如用于降低信号延迟或电压降的含Al金属、含Ag金属或含Cu金属构成。另一个薄膜优选由与氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)相比具有良好的物理、化学和电导特性的材料(例如，含Mo金属、Cr、Ta或Ti)，例如Mo或Mo合金、Cr、Ta或Ti构成。这两个薄膜可能的组合实例包括但不局限于下Cr薄膜和上Al(合金)薄膜、以及下Al(合金)薄膜和上Mo(合金)薄膜。
栅极导体121、131和136的侧面相对于衬底110的表面倾斜，具有大约30到80度的倾角。
进一步，在栅极导体121、131和136上形成有优选由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)构成的栅极绝缘层140。
在绝缘层140上形成有优选由氢化非晶硅(缩写为“a-Si”)或多晶硅构成的多个半导体岛(land)154。半导体岛154设置在栅极124上，并包括覆盖栅极线121边缘的延长部分。另外的多个半导体岛(未示出)可以设置在存储电极线131上。
在半导体岛154上形成有多个欧姆触点岛163和165。该欧姆触点163和165优选由n+氢化a-Si构成，其大量掺杂有n型杂质，例如磷。可选择地，欧姆触点163和165可以由硅化物构成。该欧姆触点163和165在半导体岛154上成对地设置。
半导体岛154和欧姆触点163、165的侧面相对于衬底110的表面倾斜，具有优选在大约30度到80度范围内的倾角。
在欧姆触点163、165和栅极绝缘层140上形成有包括多个栅极线171和多个漏极175的多个数据导体。
数据线171传输数据信号并基本在纵向方向上延伸以与栅极线121和存储电极线131交叉。每个数据线171都包括多个向栅极124突出的源极173和具有用于与另一个层或外部驱动电路接触的区域的端部179。用于产生数据信号的数据驱动电路可以安装在FPC薄膜上。该FPC薄膜可以附连在衬底110上、直接安装在衬底110上、或集成在衬底110上。该数据线171可以在衬底110上顺序地与驱动电路相连。
每个漏极175都与数据线171分离，并包括与源极173相对的端部。该端部被源极173部分地包围，该源极象字母U一样弯曲。
每个漏极175都进一步包括下、上和中心扩展部177a1、177a2和176以及一对连接扩展部177a1、177a2和176的互连部178a1、178a2。每个扩展部177a1、177a2和176都具有矩形的形状，并平行于栅极线121伸长。互连部178a1、178a2靠近扩展部177a1、177a2和176的左侧与之相连，并基本平行于数据线171延伸。
该下、上扩展部177a1、177a2分别与下、上存储电极137a1、137a2重叠。
中心扩展部176与电容电极136重叠以形成一个“耦合电极”。该耦合电极包括中心扩展部176和电容电极136，进一步包括在接近耦合电极的左端部暴露栅极绝缘层140顶面的通孔176H。通孔176H具有与电容电极136基本相同的形状。
栅极124、源极173和漏极175以及半导体岛154形成TFT，该TFT具有形成在半导体岛154上的沟道，该半导体岛154设置在源极173和漏极175之间。
数据导体171和175可以由各种不同的金属或导体构成。然而，数据导体171和175优选由难熔金属，例如Cr、Mo、Ta、Ti或它们的合金构成。另外，数据导体171和175每个都可以具有包括难熔金属薄膜和低阻薄膜的多层结构。多层结构的实例包括但不局限于一种包括下Cr/Mo(合金)薄膜和上Al(合金)薄膜的双层结构或包括下Mo(合金)薄膜、中间Al(合金)薄膜及上Mo(合金)薄膜的三层结构。然而，数据导体171和175可以由各种不同的金属或导体构成。
数据导体171和175具有倾斜边缘外形，具有大约30度到80度的倾角。
欧姆触点163和165夹在底层半导体岛154和其上叠加的数据导体171、175之间，并减少它们之间的接触电阻。设置在栅极线121边缘的半导体岛154的伸长使栅极线121的这些边缘轮廓平滑从而预防了栅极线171在此处断开。半导体岛154包括某些暴露部分，这些部分没有被数据导体171和175覆盖，例如设置在源极173和漏极175之间的部分。
在数据导体171、175和半导体岛154的暴露部分上形成有钝化层180。该钝化层180优选由无机或有机绝缘体构成，还可以具有平面。无机绝缘体的实例包括但不局限于氮化硅和氧化硅。有机绝缘体可以是感光的。此外，有机绝缘体优选具有小于大约4.0的介电常数。可选择地，钝化层180可以包括无机绝缘体的下薄膜和有机绝缘体的上薄膜从而使其具有有机绝缘体的极好的绝缘特性，同时防止半导体岛154的暴露部分被有机绝缘体损害。
另外，钝化层180具有暴露栅极线171端部179的多个接触孔182和分别暴露漏极175的下、上扩展部177a1、177a2的多个接触孔185a1、185a2。钝化层180和栅极绝缘层140具有多个暴露栅极线121端部129的接触孔181和多个贯穿通孔176H并暴露电容电极136端部的接触孔186。接触孔181、182、185a1、185a2和186可以具有倾斜或阶梯状侧壁。
在钝化层180上还形成有多个像素电极190、屏蔽电极88和多个辅助触点81、82。它们优选由透明导体例如ITO或IZO或反射导体例如Ag、Al、Cr或它们的合金构成。
每个像素电极190都是矩形或基本为矩形并且具有倒角。该像素电极190的倒角边缘形成相对于栅极线121大约为45度的角。像素电极190与栅极线121重叠以增加孔径比。
另外，每个像素电极190都具有下、上间隙93a、93b，它们分别将像素电极190分成下、上和中心子像素电极190a1、190a2和190b。该下、上间隙93a、93b从像素电极190的左边缘倾斜地延伸到右边缘，从而使中心子像素电极190b类似一个相对于栅极线121以直角旋转的等腰梯形，下、上子像素电极190a1、190a2类似一个相对于栅极线121以直角旋转的直角梯形。下、上间隙93a、93b彼此垂直，并相对于栅极线121形成大约45度的角。
下、上子像素电极190a1、190a2通过接触孔185a1、185a2分别与漏极175的下、上扩展部177a1、177a2相连。
中心子像素190b通过接触孔186与电容电极136相连，并与耦合电极176重叠。中心子像素电极190b、电容电极136和耦合电极176形成“耦合电容”。
中心子像素电极190b具有中心切除部91和92，下子像素电极190a1具有下切除部94a、95a，上子像素电极190a2具有上切除部94b和95b。切除部91、92和94a-95b将子像素电极190b、190a1和190a2分成多个部分。具有切除部91、92和94a-95b和间隙93a、93b(下文也称为切除部)的像素电极190基本都具有关于电容电极136的反对称性。
每个下、上切除部94a-95b都从像素电极190的左角、下边缘或上边缘倾斜地或歪斜地延伸到像素电极190的右边。该下、上切除部94a-95b彼此基本垂直地延伸，并相对于栅极线121形成大约45度的角。
每个中心切除部91、92都包括横向部分和一对与之相连的倾斜部分。该横向部分沿电容电极136延伸，并且该倾斜部分从横向部分倾斜地向像素电极190分别平行于下、上切除部94a-95b的左边缘延伸。中心切除部91与耦合电极176的漏斗状端部和电容电极136重叠。
切除部的数量或间隔的数量可以根据设计因素，例如像素电极190的尺寸、像素电极190横边与纵边的比例、液晶层3的类型和特性等而变化。
屏蔽电极88被供以公共电压，其包括沿数据线171延伸的纵向部分和沿数据线127延伸以与相邻纵向部分相连的横向部分。纵向部分全部或基本上整个覆盖数据线171，而每个横向部分都位于栅极线121的边界。
屏蔽电极88阻止了数据线171和像素电极190之间以及数据线171和公共电极270之间的电磁干扰从而减少像素电极190的电压畸变和由数据线171传送的数据电压的信号延迟。
辅助触点81和82通过接触孔181和182分别与栅极线121的端部129和数据线171的端部179相连。该辅助触点81和82保护端部129和179，并加强端部129、179和外部设备之间的附着能力。
下面参考图2-4对公共电极板200进行描述。
在绝缘衬底210，例如透明玻璃或塑料衬底上形成有用于防止漏光的阻光元件220，这里也称为黑矩阵。该阻光元件220包括多个在TFT阵列板100上面对数据线171的直线部分和多个在TFT阵列板100上面对TFT的加宽部分。还有，该阻光元件220可以具有多个面对像素电极190的通孔。另外，阻光元件220可以具有与像素电极190基本相同的形状(例如，平面形状)。
衬底210上还形成有多个滤色片230，它们基本上设置在被阻光元件220包围的区域上。该滤色片230可以在基本上沿着像素电极190的纵向方向上延伸。每个滤色片230都可以表示一种原色，如红色、绿色和蓝色。
在滤色片230和阻光元件220上形成有外涂层250。该外涂层250优选由(有机)绝缘体构成，其防止滤色片230暴露出来，还提供一个平坦的表面。
在外涂层250上形成有公共电极270。该公共电极270优选由透明导电材料，例如ITO和IZO构成，并具有多个切除部组71、72、73、74a、74b、75a、75b、76a和76b。
切除部组71-76b面对像素电极190，并包括中心切除部71、72和73，下切除部74a、75a和76a以及上切除部74b、75b和76b。切除部71靠近接触孔186设置，而该组的其他切除部72-76b中的每一个都设置在像素电极190的邻近切除部91-95b之间。可选择地，每个切除部72-76b都可以设置在切除部95a或95b与像素电极190的倒角边缘之间。另外，每个切除部71-76b都具有至少一个平行于像素电极190的下切除部93a-95a或上切除部93b-95b延伸的倾斜部分。此外，切除部72-75b的每个倾斜部分都具有一个凹陷的切口，切除部71-76b基本上都具有关于电容电极136的反对称性。
每个下、上切除部74a-76b都包括倾斜部分和一对横向部分及一对纵向部分。该倾斜部分从像素电极190的左边缘、下边缘或上边缘延伸到像素电极190的右边缘。该横向部分和纵向部分从倾斜部分的相应端部开始沿像素电极190的边缘延伸，与像素电极190的边缘重叠，并相对于该倾斜部分形成钝角。
每个中心切除部71和72都包括中心横向部分、一对倾斜部分和一对终端纵向部分。中心切除部73包括一对倾斜部分和一对终端纵向部分。中心横向部分靠近像素电极190的左边缘或中心设置，并沿电容电极136延伸。中心切除部73的倾斜部分从中心横向部分的端部或从像素电极190右边缘的中心开始延伸，定位于像素电极的左边缘。切除部71和72的倾斜部分关于中心横向部分形成倾角。终端纵向部分从相应倾斜部分的端部开始沿着像素电极190的左边缘延伸，与像素电极190的左边缘重叠，并相对于相应的倾斜部分形成钝角。
切除部71-76b的数量可以根据设计因素而变化。阻光元件220优选与切除部71-76b重叠以阻止通过切除部71-76b发生漏光。
校准层11和21可以是同类型的，设置在板100和200的内表面上。在板100和200的外表面上设置有偏振片12和22，使它们的偏振轴可以交叉，而且偏振轴之一可以平行于栅极线121。当LCD是反射型LCD时，可以省略一个偏振片12和22。
LCD可以进一步包括至少一个用于补偿LC层3的延迟的延迟薄膜。该延迟薄膜具有双折射，并提供与LC层3提供的延迟相反的延迟。
LCD可以进一步包括通过偏振片12和22、延迟薄膜以及板100和200向LC层3提供光的背光单元。
优选的是，LC层3处于负介电各向异性的状态中。另外，还优选的是，当没有电场时，因为LC层3中的LC分子被校准使它们的长轴基本垂直于板100和200的表面，所以LC层3已经被垂直校准过。因此，入射光不能通过交叉的偏振系统12和22。
例如存储电极线131、扩展部177a1、177a2和176、漏极175的互连部178a1和178a2的不透明元件，以及例如具有切除部91-95b和71-76b的像素电极190的透明元件关于电容电极136对称设置。还有，由于互连部178a1和178a2靠近像素电极190的边缘设置，所以它们不能减少透光区域，而可以阻挡靠近透光区域产生的结构。
根据本发明示范性实施例和图1-4所示的LCD被表示成图5所示的等效电路。
参考图5，LCD的像素包括TFT Q、包括第一LC电容(CLCa)和存储电容(CST)的第一子像素、包括第二LC电容(CLCb)的第二子像素以及耦合电容(Ccp)。
第一LC电容CLCa包括作为一个终端的下、上子像素电极190a1、190a2、对应于此作为另一个终端的部分公共电极270和插在中间作为电介质的部分LC层3。类似地，第二LC电容CLCb包括作为一个终端的中心子像素电极190b、对应于此作为另一个终端的部分公共电极270和插在中间作为电介质的部分LC层3。
存储电容CST包括作为一个终端的漏极175的下和上扩展部177a1和177a2、作为另一个终端的下和上存储电极137a1和137a2、以及设置在它们之间作为电介质的部分栅绝缘层140。耦合电容Ccp包括作为一个终端的中线子像素电极190b和电容电极136、作为另一个终端的耦合电极176、以及设置在它们中间作为电介质的钝化层180和栅绝缘层140部分。
第一LC电容CLCa和存储电容CST平行连接TFT Q的漏极。耦合电容Ccp连接在TFT Q的漏极和第二LC电容CLCb之间。公共电极270被供以公共电压Vcom，存储电极线131可以被供以公共电压Vcom。
TFT Q响应于来自栅极线121的栅极信号从数据线171将数据电压提供给第一LC电容CLCa和耦合电容Ccp。耦合电容Ccp将具有已修改过的幅值的数据电压传输给第二LC电容CLCb。
当存储电极线131被供以公共电压Vcom时，可以根据下面的方程获得通过第二LC电容CLCb进行充电的电压Vb：
Vb＝Va×[Ccp/(Ccp+CLCb)]
其中Va表示第一LC电容CLCa的电压。
由于Ccp/(Ccp+CLCb)项小于1，所以第二LC电容CLCb的电压Vb就大于第一LC电容CLCa的电压。上述不等式也可以出现在存储电极线131的电压不等于公共电压Vcom的情况下。
当穿过第一LC电容CLCa或第二LC电容CLCb产生电位差时，在LC层3中产生基本垂直于板100和200表面的电场。以下，像素电极190和公共电极270都被共同称为场生成电极。接着，LC层3中的LC分子响应于该电场倾斜使它们的长轴垂直于该场方向。LC分子的倾斜度决定LC层3上的入射光偏振的变化。接着，光偏振的变化被偏振片12和22转化为透光率的变化。因此LCD就显示图像。
LC分子的倾斜角取决于电场的强度。由于第一LC电容CLCa的电压Va和第二LC电容CLCb的电压Vb互相不同，所以第一子像素中的LC分子的倾斜方向不同于第二子像素中的LC分子的倾斜方向，因此这两个子像素的亮度不同。这样，通过将这两个子像素的平均亮度保持在目标亮度上，可以调节第一和第二像素的电压Va和Vb使从侧面看的图像接近从正面看的图像，从而增加侧向可视性。
可以通过改变耦合电容Ccp的容量调节电压Va和Vb的比例。此外，可以通过改变重叠面积和耦合电极176与中心子像素电极190b(和电容电极136)之间的距离而改变耦合电容Ccp。例如，当除去电容电极136并将耦合电极176移动到电容电极136的位置上时，耦合电极176和中心子像素电极190b之间的距离变大。优选地，第二LC电容CLCb的电压Vb是第一LC电容CLCa的电压Va的大约0.6到0.8倍。
在第二LC电容CLCb中充电的电压Vb可以大于第一LC电容CLCa的电压Va。这可以通过对第二LC电容CLCb以预定电压例如公共电压Vcom进行预充电而获得。
第一子像素的下和上子像素电极190a1和190a2与第二子像素的中心子像素190b之间的比例优选大约为1∶0.85到1∶1.15。另外，每个LC电容CLCa和CLCb的子像素数量都可以变化。
由场生成电极190和270的切除部91-95b和71-76b以及像素电极190使该电场变形的倾斜边缘而产生的水平分量确定LC分子的倾斜方向。该电场垂直或至少基本垂直于切除部91-95b和71-76b的边缘和像素电极190的倾斜边缘。参考图3，一组切除部91-95b和71-76b将一个像素电极190分成多个子区，每个子区都具有两个主边缘。由于每个子区上的LC分子都垂直于该主边缘倾斜，所以倾斜方向的方位分布被局限于四个方向，从而可以增大LCD的参考视角。
另外，当为上述四个倾斜方向传输光的面积相同时，可视性改善到各个不同的观察方向。由于不透明元件如上所述对称设置，所以透射区域的调节相对简单。
切除部72-75b的切口有助于确定切除部72-75b上LC分子的倾斜方向。切口还可以设置在切除部91-95b上，可以有各种不同的形状和布置。
用于确定LC分子倾斜方向的切除部91-95b和71-76b的形状和布置可以调整，至少一个切除部91-95b和71-76b可以用突起或凹陷代替。该突起优选由有机或无机材料构成，设置在场生成电极190或270的上面或下面。
进一步地，由于在屏蔽电极88和公共电极270之间没有电场，所以屏蔽电极88的LC分子保持它们初始取向并因此阻挡了其上面的入射光。在上述情况下，屏蔽电极88可以作为阻光元件，并因此可以省略阻光元件220。
将参考图6和7详细描述根据本发明示范性实施例的LCD。
图6是根据本发明另一个示范性实施例的LCD的布局图，图7是图6所示LCD沿VII-VII′线的截面图。
参考图6和7，LCD包括TFT阵列板100、公共电极板200、插在板100和200之间的LC层3、以及一对附连在板100和200外表面上的偏振片12和22。
根据这个示范性实施例的板100和200的层状结构实际与图1-4所示的结构相同。
关于TFT阵列板100，在衬底110上形成有多个包括栅极124和端部129的栅极线121、多个包括晶体管管座131a1、131a2和存储电极137a1、137a2的存储电极线131、以及多个电容电极136。栅极线121和存储电极线131上顺序地形成有栅极绝缘层140、多个半导体154和多个欧姆触点163和165。欧姆触点163和165上形成有包括源极173和端部179的多个数据线171、和包括扩展部177a1、177a2和176以及互连部178a1和178a2的多个漏极175。数据线171、漏极175和半导体154的暴露部分上形成有钝化层180。在钝化层180和栅极绝缘层140上设有多个接触孔181、182、185a1、185a2和186。这些接触孔186通过漏极175扩展部176上设置的通孔176H。此外，钝化层180上形成有包括具有切除部91-95b的子像素电极190a1、190a2和190b的多个像素电极190、屏蔽电极88和多个辅助触点81和82，钝化层上覆盖有校准层11。
关于公共电极板200，在绝缘衬底210上形成有阻光元件220、多个滤色片230、外涂层250、具有切除部71-76b的公共电极270和校准层21。
与图1-4所示的LCD相反，根据本示范性实施例的TFT阵列板100的半导体154和欧姆触点163沿数据线171延伸形成半导体条151和欧姆触点条161。另外，该半导体条151具有与数据线171、漏极175以及底层欧姆触点163和165基本相同的形状(例如，平面形状)。此外，半导体154包括某些没有被数据线171和漏极175覆盖的暴露部分，例如位于源极173和漏极175之间的部分。
根据示范性实施例的TFT阵列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175、半导体151和欧姆触点161和165。
用于光刻处理的光致抗蚀剂掩模图案具有依赖位置的厚度，特别地，其具有较厚部分和较薄部分。该较厚部分位于被数据线171和漏极175占据的导线区域，较薄部分则位于TFT的沟道区域。
光致抗蚀剂的依赖位置的厚度可以利用若干技术获得。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光不透明区域。该半透明区域可以具有狭缝图案、格子图案、具有中间透射性或中间厚度的薄膜。当采用狭缝图案时，优选狭缝之间的缝隙或距离的宽度小于用于光刻的曝光器的分辨率。另一个实例是使用回流光致抗蚀剂。例如，由回流材料一次构成的光致抗蚀剂图案仅仅利用普通曝光掩模形成从而具有透明区域和不透明区域。接着，上述光致抗蚀剂图案不用光致抗蚀剂而受到回流处理形成TFT阵列板的某些薄部分。
因此，由于省略了光刻步骤，所以上述制造过程比常规过程简单。
图1-4所示的LCD的上述许多特征都适用于图6和7所示的LCD。
参考图8详细描述根据本发明另一个示范性实施例的LCD。
图8是图3所示LCD沿IV-IV′线的截面图。
参考图8，LCD包括TFT阵列板100、公共电极板200、插在板100和200之间的LC层3以及一对附连在板100和200外表面上的偏振片12和22。
根据本示范性实施例的板100和200的层状结构与图1-4所示的相同。
关于TFT阵列板100，衬底110上形成有多个包括栅极124和端部129的栅极线121、多个包括晶体管管座131a1和131a2和存储电极137a1和137a2的存储电极线131、以及多个电容电极136。栅极线121和存储电极线131上顺序地形成有栅极绝缘层140、多个半导体154和多个欧姆触点163和165。欧姆触点163和165及栅极绝缘层140上形成有多个包括源极173和端部179的数据线171、以及多个包括扩展部177a1、177a2和176及互连部178a1和178a2的漏极175。数据线171、漏极175和半导体154的暴露部分上形成有钝化层180。钝化层180和栅极绝缘层140上设置有多个接触孔181、182、185a1、185a2和186。接触孔186通过在漏极175的扩展部176上设置的通孔176H。同样，钝化层180上形成有多个包括子像素电极190a1、190a2和190b并具有切除部91-95b的像素电极190、屏蔽电极88和多个辅助触点81和82，钝化层上覆盖有校准层11。
关于公共电极板200，绝缘衬底210上形成有阻光元件220、外涂层250、具有切除部71-76b的公共电极和校准层21。
与图1-4所示的LCD相反，该TFT阵列板100包括多个设置在钝化层180下方的滤色片230，而公共电极板200上没有滤色片。在这种情况下，可以从公共电极板200上除去外涂层250。
滤色片230设置在两个相邻的数据线171之间，它们都具有多个接触孔185和186可分别通过的通孔235和236。信号线121和171的端部129和179的外围区域上没有滤色片230。
滤色片230可以沿纵向方向延伸形成条状。滤色片230可以互相重叠防止像素电极190之间漏光，或者可选择地彼此远离设置。当滤色片230互相重叠时，可以省略阻光元件220的线性部分，在这种情况下，屏蔽电极88可以覆盖滤色片230的边缘。滤色片230的重叠部分还可以具有减少的厚度从而降低重叠部分之间的高度差。
滤色片230可以设置在钝化层180上，或者可以省略钝化层180。
图1-4所示的LCD的上述许多特征也适用于图8所示的LCD。
已经描述了本发明的示范性实施例，进一步需要注意的是，对本领域普通技术人员来说很容易理解，在不脱离由所附权利要求的边界和界限定义的本发明的实质和范围的情况下可以进行各种不同的改进。

Claims (21)

1、用于液晶显示装置的薄膜晶体管阵列板，包括：
多个栅极线；
与多个栅极线交叉的数据线；
薄膜晶体管，该薄膜晶体管与至少一个栅极线和数据线相连并包括漏极；及
像素电极，该像素电极包括至少一个与薄膜晶体管的漏极相连的第一子像素电极和与至少一个第一子像素电极电容性耦合的第二子像素电极，
其中该像素电极具有用于将像素电极分成至少两个分割部分的分割元件，所述至少两个分割部分具有不与漏极重叠且关于与栅极线等距的参考线基本对称设置的部分。
2、如权利要求1的薄膜阵列板，其中至少一个第一子像素电极包括第三子像素电极和第四子像素电极。
3、如权利要求2的薄膜阵列板，其中漏极包括分别与第三和第四子像素电极相连的第一和第二部分，而且第一和第二部分关于参考线基本对称设置。
4、如权利要求3的薄膜阵列板，进一步包括分别与漏极的第一和第二部分重叠的第一和第二存储电极。
5、如权利要求4的薄膜阵列板，其中第一和第二存储电极关于参考线基本对称地设置。
6、如权利要求3的薄膜阵列板，其中第三和第四子像素电极关于第二子像素电极彼此相对地设置。
7、如权利要求3的薄膜阵列板，其中第三和第四子像素电极关于参考线基本对称地设置。
8、如权利要求3的薄膜阵列板，其中漏极包括连接第一部分和第二部分的互连部。
9、如权利要求8的薄膜阵列板，其中该互连部邻近数据线并基本平行于数据线设置。
10、如权利要求3的薄膜阵列板，其中漏极进一步包括与第二子像素电极重叠的耦合电极。
11、如权利要求10的薄膜阵列板，进一步包括与第二子像素电极相连并与耦合电极重叠的电容电极。
12、如权利要求11的薄膜阵列板，其中耦合电极或电容电极关于参考线基本对称地设置。
13、如权利要求11的薄膜阵列板，其中耦合电极具有通孔，而且电容电极和第二子像素电极通过该通孔互相连接。
14、如权利要求1的薄膜阵列板，进一步包括与像素电极远离并至少部分地与数据线重叠的屏蔽电极。
15、如权利要求14的薄膜阵列板，其中像素电极和屏蔽电极包括相同的层。
16、如权利要求14的薄膜阵列板，其中屏蔽电极沿数据线或栅极线延伸。
17、如权利要求16的薄膜阵列板，其中屏蔽电极基本覆盖整个数据线。
18、如权利要求1的薄膜阵列板，进一步包括与像素电极远离并至少部分与栅极线重叠的屏蔽电极。
19、用于液晶显示装置的薄膜晶体管阵列板，包括：
具有栅极和端部的多个栅极线；设置在TFT板衬底上的多个存储电极线、多个存储电极和多个电容电极；具有源极和端部且与多个栅极线交叉的多个数据线，具有多个漏极的多个薄膜晶体管，所述薄膜晶体管与多个栅极线和数据线中的每一个相连，所述多个漏极中的每一个都具有多个扩展部和多个互连部；被多个间隙分成多个子像素电极的多个像素电极，每个所述子像素都具有多个切除部，每个所述像素电极都与所述栅极线重叠，所述切除部将各个子像素电极分成多个分割部分，
其中所述存储电极线、漏极的所述扩展部和所述互连部、以及具有多个间隙的所述多个像素电极关于电容电极对称设置。
20、如权利要求19的薄膜晶体管阵列板，进一步包括可操作地与所述薄膜晶体管阵列板相连的多个滤色片。
21、如权利要求20的薄膜晶体管阵列板，其中多个滤色片的每个都表示包括红色、绿色或蓝色的颜色中的一种。
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