TWI272724B - Liquid crystal display - Google Patents

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TWI272724B
TWI272724B TW093116701A TW93116701A TWI272724B TW I272724 B TWI272724 B TW I272724B TW 093116701 A TW093116701 A TW 093116701A TW 93116701 A TW93116701 A TW 93116701A TW I272724 B TWI272724 B TW I272724B
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Joon-Hak Oh
Doo-Hwan You
Young-Chol Yang
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Samsung Electronics Co Ltd
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Description

1272724 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種液晶顯示器。 【先前技術】 液晶顯示器（LCD)係最廣泛使用的平板顯示器中之一。一 液曰日”、員示态包括一面板’係設置有場產生（field-generating) 電極（諸如像素電極與一共同電極），及一夾置其間之液晶 (LC)層。液晶顯示器顯示影像係藉由供應電壓至場產生電 極以在該液晶層内產±一電#，其決定在該液晶層内液晶 分子之定向，以調整入射光線之極化。 在液晶顯示器中，一垂直對準（VA)模式之液晶顯示器（其 對準液晶分子，使得在缺乏電場時液晶分子之長軸垂直於 面板）由於其高對比與寬視角而受到注目。 垂直對準模式液晶顯示器之寬視角可藉由在場產生電極 内之切除部份及在場產生電極上的突出件而實現。因為切 除與突出件可衫液晶分子之傾斜方向，因此能藉由使用 切除與突出件將傾斜方向分佈至幾個方向以加寬視角。 然而，垂直對準模式液晶顯示器之側向能見度比前方能 見度差許多。 此 【發明内容】 本發明提供一種薄膜電晶體陣列面板，其包括 稷數個形成於該基板上之第_ > 虎線，设數個與該等第， #唬線相父以定義像素區域 # * r- ^ ^ ^ 弟一^唬線；實質上置於- 像素£域域内且具有不同面積 一弟一像素電極；；| 93913.doc J272724 =们電晶體，係連接至該等第一與第二信號線及該等 弟-與第二像素電極尹至少一者；一與第二像素電極 之輕合電極· θ 且 电位，及一用以決定形成於該基板上之液晶分子 傾斜方向之傾斜方向定義構件。 本發明提供—種液晶顯示器，其包括··一薄膜電晶體陣 列面被、一 U m ^ 干 /、冋％極面板、一形成於該薄層電晶體陣列面 二上：傾斜方向定義構件、及一第二傾斜方向定義構 構件Z、!^成#亥共同電極面板上之該第-傾斜方向定義 柄勺起心液晶分子的傾斜方向。該薄膜電晶體陣列面 交以m 號線，稷數個與該等第一信號線相 又乂疋義像素區域之裳—# 内且且…線；實質上置於-像素區域 円且”有不同面積之第一盥第—带 晶體，並連接至…：極；複數個薄膜電 “ Ζ、接至4弟-與第二信號線及該等 ^ 及一與弟二像素電極重疊之耦合電 。δ亥共同電極面板包括—用於連同該等第一盥—一 電極-起產生電場之共同電極； 〃弟-像素 該第一和第二傾斜方向定義 和共同電極中的切除部份。 L ¥成於像素電極 本發明提供一種液晶顯示器，其 ^ 數個形成於該第一基板上之第_信：：弟一基板；複 -信號線相交以定義像素區域之〜H數個與該等第 -像素區域内且具有不同面積之第線；實質上置於 數個薄膜電晶體，係連接至該等第像素電極；複 第一與第二像素電極中至少— 人弟二信號線及該等 ， 與第二像素電極重疊 93913.doc 1272724 之=:極，一面對該第一基板之第二基板；—形成於第 一基板上之共同電極；一形成於該薄層電晶體陣列面板上 之弟一傾斜方向定義構件；及一第二傾斜方向定義構件， 其連同形成㈣共同電極面板上之第—傾斜方向定義構件 -起決定液晶分子的傾斜方向，《中介於該第—像素電極 與該共同電極間之電|差，與介於該第二像素電極與該共 同包極間之電壓差的比率係在之範圍内。 定義構件可包括該 之一的切除部份 該麵合電極可連接至該等薄層電晶體中之—的—沒極 上。 ° 與第二像素電極中 該等第—與第二像素電極可具有彼此面對之邊緣及形成 一間隙，且該間隙包括與該等閘極線構成約45度角的傾斜 部份。 … 該薄膜電晶體陣列面板可進一步包括一第三信號線，其 與該等第二信號線相交且供應一參考電壓，其中該等第一 與6亥等第一像素電極是經由該耦合電極彼此電容性耦合， 且該薄膜電晶體包含一第一電晶體，其連接至該等第一信 號線=之一、該等第二信號線中之一、及該第一像素電極； 及一第二電晶體，其連接至該等第一信號線、該等第三信 號線、及謗第二像素電極中之一。 。 該薄膜電晶體陣列面板可進一步包括一絕緣層，其係置 於該等第〜與第二像素電極及該等第一與第二電晶體間， 且具有一第一接觸孔，用以將該第二像素電極連接至該第 93913.doc 1272724 二電晶體。 該薄膜電晶體陣列面板可進一步〜 於該等第—盥第— 〜絕緣層，其係置 ，、弟一像素電極及該等第— 午 其中該第一像素電極 ，、弟- “曰曰體間， 電晶體的—沒極重疊。 &晶體’或與該第- 極可具有一比第二像素電極大之面積。 该弟一像素電極可具有—為第二像二 倍大的面積。 償的至六 電容性耦合至該 δ亥薄膜電晶體陣列面板可進一步包括一 第一像素電極之第三像素電極。 【實施方式】 本發明現將在下文中參考附圖更充分地說明，其中顯示 本發明的較佳具體實施例。然而，本發明可具體化為不同 形式，且不限於本文所提及之具體實施例。 在圖式中’各層、膜、基板、區域域等之厚度係為了明 t加以誇示。圖式中相同號碼代表相同的元件。應瞭解 當一元件（諸如一層、膜、區域域或基板）被指為「在另一元 2之上」’其可直接位於其他元件之上或可在出現於插入其 寻間之元件上。相反地’當表示一個元件被指4「直接位 於另一元件上」時，便表示沒有插入元件出現。 現在，根據本發明具體實施例之液晶顯示器及用於液晶 顯示器的薄膜電晶體陣列面板將參考附圖加以說明。 依據本發明具體實施例之液晶顯示器將參考圖丨至5詳細 說明。 93913.doc -10- 1272724 晶顯示器之共同電極面 二儲存電極133c可彼此 之預定電壓，該電壓係施加至該液 板200上的一共同電極270。該等第 連接。 閉極線m與儲存電極線131較佳地是由含銘金屬(擘如 铭與銘合金）、含銀金屬（譬如銀與銀合金）、含銅金屬（攀如 銅與銅合金）、含翻金屬（譬如錮與銷合金）、絡、欽紗製 成。間極線m與儲存電極線131可具有_多層結構，包括 二層具有不同物理特徵之膜’即一下層膜（未顯示）应一上層 膜（未顯示）。上層膜較佳地是由含銀金屬（譬如銀與銀合金） 之低電阻金屬製成’用以減低閘極線121與儲存電極線⑶ 中之信號延遲或電壓下降。另-方面，下層膜較佳地係由 與其他材料諸如銦錫氧化物（IT〇)或銦辞氧化物（ιζ〇)有良 好接觸特性之鉻、鉬及鉬合金材料製成。然而，閘極線i2i 與儲存電極線131可由其他各種材料或導電材料製造。 此外，閘極線121與儲存電極線131之側向邊緣相對於基 板表面係傾斜的，且其傾斜角在約20至80度之範圍。 車又仫疋由矽氮化物（SiNx)製成之閘極絕緣層14〇會形 成於閘極線121與儲存電極線131上。 較佳疋由虱化非晶矽（簡稱「a_矽」）或多晶矽製成之複數 個半導體長條15 1與複數個半導體島狀件i 5 4 b係形成於間 極絕緣層140上。各半導體長條151實質上在縱向延伸，且 具有複數個分別向外朝第一閘極123a之突出件丨5乜。半導 體島狀件154b係置於第二閘極12扑上。 硬數個歐姆接觸導狀物（未顯示）較佳是由矽化物或n+氫 93913.doc -12- 1272724 化a-石夕重度摻雜（諸如含構的）n型雜質製成之複數個歐姆接 觸長條與島狀件161與165&，係形成於半導體長條i5i與半 ‘體島狀件154b上。各歐姆接觸長條丨6丨具有複數個突出件 163,且該突出件163與歐姆接觸島狀件165係成對地位於半 導體長條151之突出件15乜上。在半導體島狀件15乜上之歐 姆接觸島狀件也成對地設置。 導體長條151與歐姆接觸161與165之侧向邊緣係相對於 該基板的一表面傾斜，且其傾斜角較佳地是在約3〇至8〇度 之範圍内。 又 包括複數個第一源極173a與複數個第一汲極175&，以及 複數個第二源極173b與複數個第二汲極175b之複數個資料 線171 ’係形成於歐姆接觸161、165與閘極絕緣層“ο及半 導體島狀件154b上。 用於傳送資料電壓之資料線171實質上在縱向延伸且與 閘極線121、儲存電極線131及分支連接件U3d相交。各資 料線171係置於相鄰分支133心133(：間，且其包括一具有較 大面積以接觸另一層或一外部元件之端部179。各資料線 m之複數個分支（其朝第一汲極17化突出件）形成第一源極 173a。第二源極丨73b與第二汲極175b係置於第二閘極 上。各個第一/第二汲極1753/1751)從一端部向上/向下延 伸且包括具有較大面積以接觸另一層之擴展部份，且 各個第一/第二源極173a/173b係形成曲狀，以部份包圍第一 /弟二汲極1 7 5 a/1 7 5 b的端部。 一第一閘極123a、一第一源極173a與—第一汲極n5a， 93913.doc -13· 1272724 連同-半導體長條151之突出件154a，形成具有一通道(形 成在置於第一源極l73a與第一汲極175a間之突出件Μ乜中） 的一第一薄膜電晶體。同樣地，一第二閘極12扑、一第二 源極173b與-第二沒極175b，連同一半導體島狀件⑽， 形成具有一通道（形成在置於第二源極173b與第二汲極 175b間之半導體島狀件15讣中）的一第二薄膜電晶體。 同時，各第一汲極175a延伸以形成一耦合電極17讣，且 該耦合電極176b包括一與第一儲存電極133&部份重疊之縱 向部份，三個傾斜部份連接至該縱向部份且彼此平行地延 伸，而一橫向部份連接至該三個傾斜部份且與第三儲存電 極133c部份重疊。耦合電極17补之傾斜部份 成㈣度的角度。傾斜部份中的二個係連接至該== 之個別末端，且將近構成一直角，而剩餘的一傾斜部份係 連接至該縱向部份的一中間點及第一汲極Η%的擴展件。 資料線171、汲極17化與175b及第二源極n3b較佳地由諸 如鉻、含鉬材料、鈦及含鈦或鋁金屬之耐燃金屬製造，且 其等也可具有一多層結構，包括一較佳是由财燃金屬製造 之下層膜（未顯示），及一位於其上且較佳是由低電阻材料製 造之上層膜（未顯示）。 如同閘極線121與儲存電極線131，資料線171、汲極 與175b及第二源極1731)具有傾斜之側邊，且其等之傾斜角 從約30至80度。 歐姆接觸161與165只夾置於下方半導體長條151與上方 之資料線17；1、上方之汲極17九與17%及在其上之第二源極 93913.doc -14- 1272724 173b間，且減低其間之接觸電阻。半導體長條151及島狀件 154b包括複數個曝露部份（其等未被資料線171、汲極175a 與175b及第二源極173b覆蓋），諸如位於源極173&與17313及 沒極175 a與175b間之部份。 一鈍化層180係形成於資料線171、汲極175&與17%、第 一源極173b及半導體長條151曝露之部位上。鈍化層18〇較 佳地是由具有一良好平坦特徵之光敏有機材料，具有介電 苇數低於4.0之低介電絕緣材料，諸如藉由電漿增強化學氣 相沈積（PECVD)形成之a-矽：碳：氧與^矽：氧：氟，或無 機材料（譬如矽氮化物）製成。鈍化層18〇可包括一無機絕緣 體之下層膜與一有機絕緣體之上層膜。 鈍化層180具有複數個接觸孔181a、181b、丨以與186，係 分別曝露第一與第二汲極175&與17513之擴展部份、資料線 171之端部179及第二源極173b。鈍化層18〇與閘極絕緣層 14〇具有複數個接觸孔182、183與184，係曝露閘極線i2i 之端部125、第一儲存電極133a的端部、及靠近第一儲存電 極13 3 a之該端部的儲存電極線13 1的部份。 較佳地由一諸如ITO或ιζο之透明導體或諸如鋁之反射 性導體製成之複數個成對的第一與第二像素電極19^與 190b、複數個接觸辅助件95與97、及複數個儲存連接件w， 係形成在鈍化層180上。 儲存連接件91跨過閘極線121與第二源極17扑，且其等分 別透過相對於閘極線121彼此相反之接觸孔184與185，連接 至第-健存電極l33a之端部的曝露突出部份與儲存電極線 93913.doc -15- 1272724 131之曝露部份。此外，儲存連接件91係透過接觸孔186連 接至第二源極173b。包括儲存電極133&與133b之儲存電極 線13卜連同儲存連接件91與第二源極1731}可用以修復在閘 極線121、資料線171或薄膜電晶體中之缺陷。閘極線121 間之電連接及用以修復閘極線丨2 1之儲存電極線丨3丨之獲 得，係藉由以雷射光束照射閘極線丨2丨與儲存連接件9丨之交 叉點，以電連接閘極線121至儲存連接件91。在這情況下， 第二源極173b增強介於閘極線121與儲存連接件91間之電 連接。 第一 /第二像素電極丨90a/1 90b係實體上與電性上透過接 觸孔181a/181b連接至第一/第二汲極175a/175b，使得第一/ 第二像素電極190a/190b從第一 /第二汲極175a/175b接收資 料/共同電壓。此外，第二像素電極19叽與耦合電極17讣 疊。 盅 獲传貧料電壓供應之像素電#19Qa與隱協同共同電極 產生私％，其使置於液晶層3〇〇内之液晶分子3 1 〇重新定 ”一像素電極19〇a/190b與共同電極27〇形式一液晶電容 器在薄膜電日日日體斷路後儲存供應的電壓。_稱為:二 存私谷态」之額外電容器(其並聯至液晶電容 增強電壓儲存容量。該儲存+ + ^扠1、用於 1Q〇^ °亥儲存弘谷為可猎由重疊像素電極 〇b與包括儲存電m33a、13扑及13 線131而實施。 贿仔兒極 對弟一與第二像素電極19〇a與1 90b彼此嗜合而插入一 93913.doc -16- Ϊ272724 ，隙19i ’且其等外部邊界有—具有斜切左角之實質矩形。 第一像素電極190a具有一旋轉等邊梯形之形狀，其具有一 靠近一耦合電極176b縱向部份設置之左邊緣、—靠^第二 储存電極133b設置之右邊緣、及一對實質上平行輕合電極 mb之傾斜部份延伸的上與下傾斜邊緣，且因此與間極線 =構成-約45度的角度。第二像素電極祕包括一對面對 第一像素電極190a之傾斜邊的梯形部份，及一面對第一像 素电極190a左邊緣的縱向部份。因此，間隙⑼具有一對具 有實質上-致寬度且與閘極線121構成約45度角之傾斜上: 下部份，及-具有實質上—致寬度的縱向部份。 第一像素電極i9〇a具有上與下切除部份192，及_對中間 I除部份193與194,其分割第-像素電極㈣成為複數個 分隔件。上與下切除部份192係分別置於像素電極190的 域下半部上，而中間切除部份193與194係位於上切除部 ”下切除β伤92間。間陽:191與切除部份192及194相對 :-平：第-像素電極190a之上與下半部的虛構橫向中心 線，係實質上具有倒反之對稱性。 2除部份192實質上平行間隙191之上傾斜部份延伸， ^貝上垂直於下切除部份192(其實質上平行間隙⑼之 頃斜部份延伸）。上與下切除部份Μ從將近第—像素電 90a之左邊緣，延伸至第_像素電極1術的右邊緣。 刀除193包括—沿著像素電極190之橫向中心 ，’從將近第-像素電極⑽之左邊緣延伸的橫向部份， 對傾斜部份，該對傾斜部份從該橫向部份延伸到第一 93913.doc 1272724 ，且分別實質上平行上切除部份192 。中間切除部份194沿第一像素電極 ’且具有來自像素電極19〇(其具有 像素電極19〇a之右邊緣， 與下切除部份192延伸。 190a的橫向中心線延伸， 一對實質上分別平行上切除部份192與下切除部份192 之傾斜邊緣）右邊緣的一入口。
同τ儲存私極線13 1可進一步包括與切除部份19 Μ 94 重疊的複數個分支（未顯示出）。 極線121之端部12 5，及資 95與97保護端部125與ι79 接觸辅助件95與97係透過接觸孔182與183分別連接至閘 及資料線171之端部17 9。接觸辅助件 丨與179，且辅助端部125及179與外部元 件之附著。 以下參考圖2至4說明共同電極面板2〇〇。 一稱為黑色矩陣用以防止光洩漏之光阻隔構件220係形 成在諸如透明玻璃之絕緣基板210上。光阻隔構件22〇可 匕括複數個面對像素電極丨9〇之開口，且其可實質上與像素 電極190之形狀相同。 複數個濾色器230係形成在基板210上，且其等係實質上 93913.doc -18- 1272724 置於由光阻隔構件220包圍的區域域。濾色器230可實質上 沿像素電極190縱向延伸。濾色器230可表示諸如紅、綠與 藍色之原色中之一。 一用以防止濾色器230曝露且用以提供一平面之上覆蓋 250係形成於濾色器230與光阻隔構件220上。 一車父佳係由諸如IZO或ITO之透明導體材料製成之共同 電極270係形成於上覆蓋250上。
共同電極270具有複數組之切除部份271-276。 一組切除部份271-276面對一對第一與第二像素電極
190a與190b，且包括複數個下與上切除部份271與272及2乃 與276及中間切除部份273與274。各個切除部份27丨_276係 置於在第一像素電極19〇a之相鄰切除部份191_194間，或介 於切除σ卩伤191與第二像素電極丨9〇b的斜切邊緣間。此外， 各個切除部份271-276具有至少一傾斜部份，係平行第一像 素電極19〇a之上切除部份192或下切除部份192延伸，而切 除部份271-276與191_194中相鄰二者(其傾斜部份)間，及第 =冢京龟極190b的該等斜切邊緣（其等彼此平行）間之5 ^質上相同。切除部份27! _276相對於第—像素電極丄％ -虛構橫向中心線係實質上具有倒反之對稱性。盘… 極mb之傾斜部份重疊的切除部份π,與m的㈣ 分’可防止靠近切除部份271、272與276之_。 ^固切除部份271與276均具有一傾斜部份，其大鮮 ％極1 9 0的左邊緣延伸至大 呷主大約像素電極190的上或7 及—橫向與縱向部份，係從傾斜部份之各自娜 93913.doc -19- 1272724 素電極190的邊緣延伸，與 傾斜部份構成鈍角。 、包’之，緣重疊，且與 各個切除部份272與275均具有_ 連接至該傾斜部份的末端、及—縱向部份 的：^ Μ立rw八4 ^ 彳貝斜^伤另一端連接 的擴展a，斜部份大約從像 ： 至大約像素電極190之右上 1邊緣延伸 部份的末端沿像素電極19。之=方/。，縱向部份從傾斜 的左邊重疊，且與該傾斜部份構成一H ”像素電極190 蓋像素電極19〇之各個角落。—鈍角。該擴展部份覆 2部份273具有—對傾斜部份，係大約從像 左料的中心延伸至像素電極咖的右m向部份從 °亥寻傾斜部份的—交會點延伸向左；及-對縱向部份’從 該等各自的傾斜部份沿像素電極190之右邊緣延伸，盘像素 電㈣0之右邊緣重疊4與各自的傾斜部份構成—純角。 切除部份274具有-橫向部份，沿像素電極⑽之樺向中心 線延伸；一對傾斜部份，從該橫向部份延伸大約至像素電 極190之右邊緣’且與該橫向部份構成-鈍角；及-對縱向 部份，從該等各自的傾斜部份沿像素電極19〇之右邊緣延 伸，與像素電極19〇之右緣重疊，且與該各自的傾斜部份構 成一鈍角。 切除部份271-276的數目可根據設計因素改變，而光阻隔 構件220也可與切除部份271_276重叠，以阻隔經由切除部 份271-276之光洩漏。 同4如果，又有上覆盍250，切除部份271_276可能會曝 93913.doc -20- 1272724 露濾色器230之部份，且濾色器230之曝露部份可能污染液 晶層300。 用以對準液晶分子310之對準層11與21係塗佈在面板1〇〇 與200的内表面上，且橫跨之極化器12與22係分別設置於面 板100與200之外表面上，使極化器12與22之一的發射軸係 平行於橫向。當液晶顯示器係一反射式液晶顯示器時，可 省略該等極化器中之一。 液晶層300具負介電質異向性，且在液晶層3〇〇中之液晶 分子310係對準，使得其等之長軸實質上在缺乏電場時垂直 於3亥寺面板的表面。 圖1至4所不之液晶顯示器係以圖5中所示之等效電路代 表0 睛苓考圖5，液晶顯示器包括複數個閘極線、複數個資料 線及複數個像素，且各像素包括-對第-與第二子像素與 -耦合電容器Ccpb。各子像素均包括一第一/第二液晶電容 的Clca/Clcb、一第一/第二儲存電容器Csta/Cstb，及一第一 /第一薄膜私日日體T1/T2。該第一 /第二液晶電容器讣 係由一第一/第二像素電極19〇a/190b、一共同電極270,及 -置於第-/第二像素電極19〇a/i9〇b上的液晶層則的區域 域組成1-/第二儲存電容器Csu/cstb係由卜/第二像素 4 190a/190b、一儲存電極線131組成，及夾置其中之絕 、、彖體14014 180形成。第_打了係連接至 一閘極線、一獲得供 、、Ό貝料迅壓之食料線、及電容器Clca與Csta，而第二薄膜電 曰曰版T2&、纟閘極線連接至薄膜電晶體丁卜一被供應一共 93913.doc -21 - 1272724 同電壓之儲存電極線、及電容器Cleb與Cstb前連接至該閘 極線# 口电谷器Ccpb係由一耦合電極17处、第二像素電 極職組成，而—絕緣體14〇夾置於其間，且在薄膜電晶： T1與T2之輸出端間連接。 現將詳加說明一像素之作用。 士當：前連接至第二TFT T2之閘極線供應一閘接通電壓 呀’第一薄膜電晶體Τ2接通以將共同電麼傳送至第二像素 :極觸，其最終係由該共同電壓更新。當先前閘極線獲 得供應-閘斷路電壓時，第二像素電極19仙變成浮動。當 :則連接至第-薄膜電晶MT1之閘極線獲得供應_問接通 ^ ^ ^第薄膜電晶體τ 1接通以將一資料電壓傳送至第 一像素電極1 90a。因為第二像素電極i _係浮動且透過該 _合電容HCepb電容性麵合至第_像素電極胸，第二像 素電極190b之電塵係藉由該電容性麵合改變。該電容性麵 合使第二像素電極190b之電壓大小比第一像素電極i9〇a 高，此將詳加描述。 橫跨第一液晶電容器Clca之電壓係由Va(==Vdl)所示，且 杈跨第二液晶電容器Clcb之電壓係由Vb所示。電壓分配定 律導出：
Vb«l/(C1+2C2)x[(2<C3/C2)x(C1 + C2)xVdl] ^ 其中 CeClca+Csta，C2=Ccpb，且 C3二Clcb+Cstb，而電容器 Clca、Csta、Clcb、Cstb與Ccpb之電容係由如電容器Clca、 Csta、Ckb、Cstb與Ccpb等相同的字符所指。介於薄膜電晶 體T1與T2之端子間的寄生電容因為微小而可省略。 93913.doc -22- 1272724 電壓vb可加以控制，使得電壓Vb接近電壓％，但藉由調 整電容器Clca、Csta、Clcb、Cstb與Ccpb之電容後會永遠比 Va電麼高。尤其是’可藉由調整電容Ccpb以有效地控制電 壓Va與Vb之比。可藉由改變麵合電極⑽與第二像素電極 190b間之覆蓋區域或距離調整電容以沖。例如，可藉由變 化輕合電極隱之寬度改變重疊區域域，且可藉由絲合 電極176b置於與閘極線121相同之層中而改變距離。 杈跨液晶電容器Clca與Clcb之非零電壓產生實質上與面 板100與2GG之表面垂直的電場，且液晶分子31()傾向於改變 其等之定向以回應該電場，使得其等之長軸與電場方向垂 直。因為在第一液晶電容器Clca中之場強度不同於第二液 晶電容器ckb，在第-與第二液晶電容器㈤與ckb中之液 晶分子3U)會經歷不同傾斜力，以具有不同傾斜角。因此， 可增進橫向能見度。 孔徑比幾乎等於每一像素均具有一 器。 根據實驗，依據此具體實施例之液晶顯示器中，由i•(橫 ，伽瑪曲線之梯坡度）/(前方伽瑪曲線之梯度）表示的橫向 能見度經測量為極佳的約〇.22_〇.35。此外，液晶顯示器的 像素電極的液晶顯示 第-像素電極19〇a之面積較佳地大於第二像素電極 仁車又仫地疋小於第二像素電極丨9〇b面積的約六倍。 在圖1_4所示之液晶顯示器中，第-像素電極19〇a的面積約 是第二像素電極嶋的五倍。此外，電壓％與^之比較佳 地在約0.50與約〇·95之範圍間。 93913.doc *23- 1272724 同時，一組切除部份191-194與271-276將一對第一與第 二像素電極190a與190b分為複數個子區域，且每一子區域 · 如圖3中所示具有二主要邊緣。切除部份191_194與271_276 控制在液晶層300中之液晶分子3 1 〇的傾斜方向。此將會詳 加描述。 第一電極190a與270之切除部份191-194與271-276，及第 二像素電極190之邊緣使電場扭曲以具有一水平分量。電場 的水平分量係與切除部份191-194與271-276及像素電極19〇 φ 的邊緣垂直。 因此’在該等子區域上之液晶分子31〇的傾斜方向係不 同，且因此增大視角。 至少一個切除部份191-194與271-276可用突出件或凹處 ‘ 取代，而切除部份191-194與271-276的形狀與配置可加以修 ， 改。 此外，可修改耦合電極丨76b之形狀與位置，其將詳加描 述。 钃 依據本發明另一具體實施例之液晶顯示器將參考圖6與7 詳加說明。 圖6是依據本發明另一具體實施例之液晶顯示器的薄膜 電晶體陣列面板之佈置圖，而圖7是圖6中所示包括薄膜電 · 曰曰體陣列面板的液晶顯示器之等效電路圖。 依據此具體實施例的一液晶顯示器包括如圖6中所示的 - 一薄膜電晶體陣列面板、圖2所示之共同電極2〇〇、圖4中所 不的液晶分子層3 1〇，而依據此具體實施例之面板的層狀結 93913.doc -24- 1272724 構與圖4所示幾乎完全相同。 關於薄膜電晶體面板陣列，複數個包括複數個第一與第 二閘極123a與123b及端部125之閘極線121，及複數個包括 複數個第一至第三儲存電極133a至133c及分支連接件133d 之儲存電極線131係形成於一基板11〇上，而一閘極絕緣層 140、複數個包括複數個突出件15乜與複數個半導體島狀件 154b之半導體長條151、及複數個包括複數個突出件163與 複數個歐姆接觸島狀件165的歐姆接觸長條161係依序形成 於其上。複數個包括複數個第一源極173&與端部179的資料 線Π1，及複數個第一與第二汲極175&與175b係形成在歐姆 接觸161與165上，且一鈍化層18〇會形成於其上。複數個接 觸孔181a至186係設置在鈍化層18〇與閘極絕緣層14〇上。複 數組具有複數個切除部份191-194之第一與第二像素電極 190a與190b、複數個接觸辅助件95與97、及複數個儲存連 接件91係形成在該鈍化層ι8〇上。 關於共同電極面板2〇〇，光阻隔構件22〇、複數個濾色器 23〇、一上覆蓋250及一具有複數個切除部份271-276的共同 電極270係形成在圖2與4中所示的一絕緣基板21〇上。 與圖1-5中所示液晶顯示器不同的是，依據此具體實施例 的對第與第二像素電極190a與190b係沿一切除部份 192而非沿切除部份191分開，且依據此具體實施例的液晶 ”、、頁不的像素包括第一到第三薄膜電晶體τ丨_Τ3。如圖 1 5中所不的液晶顯示器，第一薄膜電晶體τι係連接至一閘 極線、一供應資料電壓之資料線及-第-液晶電容器Clca 93913.doc >25- 1272724 與一第一儲存電容器Csta，而第二薄膜電晶體T2係在_閘 極線連接至薄膜電晶體Τ1、一供應一共同電壓之儲存電極 線、及一第二液晶電容器Clcb與一第二儲存電容器Cs=前 連接至該閘極線。第三薄膜電晶體T3係連接至先前的閘極 線、資料線及電容器Clcb與Cstb。 請參考圖6,第一薄膜電晶體丁丨包括一第一閘極12仏、一 第-源極心及一第一汲極175a，而第三薄膜電晶體乃包 括一連接至先前閘極線、一第一源極173a及一第三汲極 175c之一第一閘極123a。第二薄膜電晶體τ2包括一第二閘 極123b、一第二源極173b及一第二汲極17外。 第一與第三汲極17^與175(：沿一第二儲存電極13扑延 伸，然後其等沿一切除部份274彎曲以彼此會合。第一汲極 175a具有一對分支’其形成一耦合電極”讣且與切除部份 ⑽Μ重疊。第三汲極175c具有一分支，其形成一輕合 電極176c且與切除部份275重疊。 铄忭〒，¥先前連接至第二與第三薄膜電晶體T2^Tk 閉極線供應-閉接通電壓時，第二薄膜電晶體τ2接通以弟 共同电昼傳达至第二像素電極腸，且第三薄膜電晶體τ =通:ΓΓ:像素的一資料電㈣送至第-像素電相 田連接至弟一潯膜電晶體T1之目前閘 韋、、，一于二應接通電M時，第—薄膜電晶體T1接通以 前之像素的資料電遷至第-像素電極胸。因為 像素電極_係浮動且透過該_合電容HCepb電容性 93913.doc -26- 1272724 耦合至第一像素電極l90a，第二像素電極19〇b之電壓係藉 由該電容性輕合改變。 it於圖1 5中所示液晶顯示态的許多特徵可適用於圖6 與7所示之液晶顯示器。 依據本發明另一具體實施例之液晶顯示器將參考圖8與9 詳加說明。 圖8是依據本發明另一具體實施例之液晶顯示器的薄膜 電晶體陣列面板佈置圖，而圖9是圖8中所示包括薄膜電晶 體陣列面板的液晶顯示器之等效電路圖。 依據此具體實施例的一液晶顯示器包括如圖8中所示的 薄膜電晶體陣列面板、圖2所示之共同電極2〇〇、及圖4 中所示的液晶層3 10，而依據此具體實施例之面板的層狀結 構與圖4所示幾乎完全相同。 關於類似圖6中所示之薄膜電晶體面板陣列，複數個包括 複數個第一與第二閘極123&與123b及端部125之閘極線 121及複數個包括複數個第一至第三儲存電極Η] &至 及分支連接件133d之儲存電極線131係形成於一基板i 1〇 上，而一閘極絕緣層14〇、及複數個包括複數個突出件15乜 與複數個半導體島狀件15仆之半導體長條15卜及複數個包 括複數個突出件163與複數個歐姆接觸島狀件165的歐姆接 觸長條161係依序形成於其上。複數個包括複數個第一源極 173a與编部179的資料線pi，及複數個第一與第二汲極 175a與175b係形成在歐姆接觸161與165上，且一鈍化層18〇 會形成於其上。複數個接觸孔181&至186係設置在鈍化層 93913.doc -27- 1272724 1 80與閘極絕緣層14〇上。複數組具有複數個切除部份 I91·194之像素電極BOa-UOc、複數個接觸辅助件95與97、 及複數個儲存連接件91係形成在該鈍化層 180 上。 關於共同電極面板2〇〇，一光阻隔構件22〇、複數個濾色 °° 23〇、一上覆蓋250及一具有複數個切除部份271-276的共 同電極270係形成在圖2與4中所示的一絕緣基板21〇上。 與圖6與7中所示之液晶顯示器不同的是，一組像素電極 190a-190c包括第一、第二與一對第三像素電極⑽， 形成第一至第三液晶電容器Clca、Clcb與Clcc，及第一至第 三儲存電容器Csta、Cs_Cstc。第一與第二像素電極⑽ 與祕係沿—切除部份192分開，而第二與第三像素電極 1_與19〇。係沿—切除部份191分開。第三電極職係浮 動。 此外第汲極175&具有一形成耦合電極17讣之分支， 且包括一與—第三儲存電極咖重疊之橫向部份、一連接 至橫向部份且與一切除立以八】&田 刀除邛知271重疊之傾斜部份、一與儲存 電極133a重疊之縱向部份、 m ^ 切及一對與切除部份275與276部 份重疊之傾斜部份。因此，輕合電極mb重疊第二與第三 像素電極1 _與190c以形成叙合電容器ccpb與Ccpc。第三 沒極17 5 c沒有分支。 操作中，當先前連接至笛—μ 一 — 弟一與弟三溥膜電晶體Τ2與丁3之 閘極線供應一閘接通電壓车 ^ ^ 土蛉弟二溥膜電晶體Τ2接通，以 將該共同電壓傳送至第二像 . ^ m 象素电極190b，且第三薄膜電晶 體T3也接通以將用於一 &此你 別像素的一資料電壓傳送至第一 93913.doc -28- 1272724 :電極19〇a。當連接至第-薄膜電晶體τ!之目前閘極線 2應一閘接通電壓時，第一薄膜電晶體丁丨接通以傳送—目 前像素的資料電壓至第一像素電極19〇a。因為第二與第三 像素電極190b與1恢係浮動且透過該麵合電容器Ccpb電容 性搞合至第-像素電極胸，第二與第三像素電極⑽與 190〇之电壓係藉由該電容性耦合改變。該電容性耦合使第 二像素電極190b之電壓大小比第一像素電極19(^高，且其 使第三像素電極190c之電屢大小比第一像f電極19如低， 此將詳加描述。 橫跨第一液晶電容器Clca之電壓係由化所示，且橫跨第 三液晶電容器Clcc之電壓係由Vc所示。電壓分配定律導出：
Vb«Vax[(Ccpc/(Ccpc+Clcc))<Va » 其中電容器Clcpc與Cicc之電容係由與電容器^“與 Clcpc之相同字符表示。可藉由調整電容Ccpc以有效地控制 電壓Va與Vc之比。可藉由改變耦合電極17讣與第三像素電 極190c間之覆蓋面區域或距離而調整電容Ccpc。在圖所 示之液晶顯示态中，第一至第三像素電極19〇a_19〇c的面積 有著1 : 1.37 : 0.44的比例關係。 上述於圖1-7中所示液晶顯示器的許多特徵可適用於圖8 與9所示之液晶顯示器。 依據本發明另一具體實施例之液晶顯示器將參考圖丨〇與 11詳加說明。 圖10係依據本發明另一具體實施例之液晶顯示器的薄膜 電晶體陣列面板佈置圖，而圖u是圖10中所示包括薄膜電 93913.doc -29- 1272724 晶體陣列面板的液晶顯示器之等效電路圖。 依據此具體實施例的一液晶顯示器包括如圖丨〇中所示的 一薄膜電晶體陣列面板、圖2所示之共同電極2〇〇、及圖* 中所示的液晶層3 10，而依據此具體實施例之面板的層狀結 構與圖4所示幾乎完全相同。 關於薄膜電晶體面板陣列，複數個包括複數個第一與第 二閘極123a與123b及端部125之閘極線121，及複數個包括 複數個第一至第三儲存電極133a至133c及分支連接件133d 之儲存電極線13 1係形成於一基板11 〇上，而一閘極絕緣層 140、複數個包括複數個突出件i54a與複數個半導體島狀件 154b之半導體長條151、及複數個包括複數個突出件163與 複數個歐姆接觸島狀件165的歐姆接觸長條161係依序形成 於其上。複數個包括複數個第一源極丨73a與端部179的資料 線171 ’及複數個弟一與第二汲極175a與1 75b係形成夺歐姆 接觸161與165上，且一鈍化層180係形成於其上。複數個接 觸孔18 la與182-1 86係設置在鈍化層18〇與閘極絕緣層140 上。複數組具有複數個切除部份191 -194之第一與第二像素 電極190a與190b、複數個接觸輔助件95與97、及複數個儲 存連接件91係形成在該鈍化層18〇上。 關於共同電極面板200，一光阻隔構件220、複數個濾色 裔230、一上覆蓋250及一具有複數個切除部份271-276的共 同笔極270係形成在圖2與4中所示的一絕緣基板2 1 〇上。 與圖1 -5中所示之液晶顯示器不同的是，依據此具體實施 例的第二像素電極19〇13係浮動且沒有曝露第一汲極175a之 93913.doc -30- 1272724 接觸孔。此外，耦合電極17以重 幾乎所有料㈣份271—276與 耦合電極176b與第一 及弟一像素電極19(^與19〇b 心l 以形成耦合電容器Ccpa 與Ccpb。該電容性耦合使第二 冬I包極190b之電壓大小第 一像素電極19〇a低。 上述於圖1-5中所示液晶顯示器的 开夕特徵可適用於圖 1 〇與11所示之液晶顯示器。 依據本發明另-具體實施例之液晶顯示器將 盘 13詳加說明。 ^ 圖12與13是依據本發明另一呈㈣杳. — 料u力具體只施例之液晶顯示器的 薄膜電晶體陣列面板佈置圖。 依據此等具體實施例的各液晶顯示器包括如圖以或13中 所不的一薄膜電晶體陣列面板、圖2所示之共同電極2〇〇、 及圖4中所示的液晶層31〇，而依據此具體實施例之面板的 層狀結構與圖4所示幾乎完全相同。 關於該薄膜電晶體面板陣列，複數個包括複數個第一與 第二閘極123a與123b及端部125之閘極線121，及複數個包 括複數個第一至第三儲存電極133&至133c及分支連接件 133d之儲存電極線131係形成於一基板11〇上，而一閘極絕 緣層140、複數個包括複數個突出件154a與複數個半導體島 狀件154b之半導體長條15 1、及複數個包括複數個突出件 163與複數個歐姆接觸島狀件165的歐姆接觸長條16丨係依 序形成於其上。複數個包括複數個第一源極173&與端部179 的資料線171，及複數個第一與第二汲極175&與175b係形成 93913.doc -31 - 1272724 在^姆接觸161與165上，且_鈍化層⑽會形成於其上。複 數们接觸孔18 1 a· 186係設置在純化層⑽與閘極絕緣層14〇 上。複數組具有複數個切除部份191_194之第一與第二像素 電極19〇a與19〇b、複數個接觸輔助件95與97、及複數個儲 存連接件91係形成在該鈍化層⑽上。第-與第：像素電極 190a與190b的面積比例係約5 :工。 ”關於共同電極面板200’ — ％阻隔構件22〇、複數個濾色 Γ 上覆盍250及一具有複數個切除部份271-276的丘 同電極270係形成在圖2與4中所示的一絕緣基板21〇上/、 圖12中所不之液晶顯示器具有與圖6中所示之類似佈 置。然而，-對第-與第二像素電極19〇a與隱係沿一切 除部份191而非-切除部份192分隔。此外，—從第一沒極 I伸出之搞合電極丨鳩具有—重疊第三儲存電極之橫 向部份、重疊切除部份271與272之傾斜部份、及一重最第 一儲存電極133a之縱向部份。 且 圖^中所示之液晶顯示器具有與圖1〇中所示類似的一佈 —從汲極175a^75b延伸_合電極mb呈有 比圖1〇中所示要少之重疊部份。例如，-重疊第—儲= 極133a之縱向部份係比在圖1〇中所示要短。 上述於圖1-5、6愈ΐ〇Φ%- V 口 用於Η 12金η 〃 夜曰曰顯示器的許多特徵可適 用於圖12與13所示之液晶顯示器。 雖然本發明已參考較佳具體實施例詳加說明， 技術人士應瞭解可實施各種修改盥替代， … 、 請專利範圍所提出之本發明精神與料。不脫離隨附申 93913.doc -32- 1272724 一薄膜電晶體陣列面板之佈置圖。 【主要元件符號說明】 12, 22 極化器 95, 97 接觸輔助件 100, 200 薄膜電晶體面板 110, 210 絕緣基板 121， 125 閘極線 123a，123b 閘極 131 儲存電極線 133a，133c 儲存電極 133d 分支連接件 140 閘極絕緣層 151，154a，154b 半導體 161，163a，165a 歐姆接觸 171， 179 資料線 173a，173b 源極 175a， 175b， 175c 沒極 176a，b 耦合電極 180 鈍化層 181a， 181b， 182-186 接觸孔 190a， 190b， 190c 像素電極 191-194 切除部份 220 光阻隔構件 230 濾色器 93913.doc 34- 1272724 250 上覆蓋 270 共同電極 271-276 切除部份 279 開口 300 液晶顯示層 310 液晶分子 93913.doc - 35 -

Claims (1)

1272724 十、申請專利範園·· 1 ·種用於一液晶顯示器之薄膜電晶體陣列面板，其包含 一基板； 稷數個第一信號線，其形成於該基板上，· 複數個第二作缺括 . 。儿線，其與该寺弟一信號線相交以 像素區域； 第-與第二像素電極，其實質上置於一像素區域内且 具有不同面積； 複數個薄膜電晶_ 甘楚 包曰日體，其寻係連接至該等第一與第二作 5虎線及该寺第_盘宜—乂争. Μ弟一像素電極中至少一像素電極； 一耦合電極，其與該第二像素電極重疊，·及 、傾斜方向定義構件，其用以決定形成於該基板上之 液晶分子的傾斜方向。 2.如請求们之薄膜電晶體陣列面板，其中該傾斜方向定義 構件包含一該等第一盥第— + 〃弟一像f弘極中之一的切除部 份0 3·如明求項1之薄膜電晶體陣列面板，其中該叙合電極係連 接在該等薄膜電晶體中之一的一汲極上。 •如。月求項1之薄膜電晶體陣列面板，其中該等第—與第二 像素電極具有彼此面對之邊緣且形成一間隙，且該間： 包括與該等閘極線構成一約45度之角度的傾斜部份。曰，、 5.如請求項1之薄膜電晶體陣列面板，其進一步包含一第二 信號線與該等第二信I線相交且供應一參考電壓3， 一 其中該等第-與第二像素電極是透過該轉合^極彼此 93913.doc 1272724 電容性耦合，且該薄膜電晶體包含：一第 接至該等第^ σ., 电日日體，其連 該第二―:及 該等第二信號線中之-、及 6. 號線中之:I弟二電晶體，其連接至該等第一信 ^ °亥第二號線、及該第二像素電極。 I請=項5之薄膜電晶體陣列面板，其進—步包含—絕緣 層^絕緣層係置於該等第—與第二像素電極及該等第 -傻：：電晶體間，且具有一第—接觸孔，用以將該第 一像素电極連接至該第二電晶體。 8. 如請求項6之薄膜電晶體陣列面板，其進_步包含_絕緣 :：絕緣層係置於該等第一與第二像素電極及該等第 一，第二電晶體間’其中該第一像素電極係連接至該第 一電晶體或與該第一電晶體的一汲極重疊。 如明求項7之薄膜電晶體陣列面板，其中該第一像素電極 具有一比該第二像素電極大之面積。 9·如請求項8之薄膜電晶體陣列面板，其中該第一像素電極 具有該第二像素電極區域面積的一至六倍之面積。 10·如請求項5之薄膜電晶體陣列面板，其進一步包含_第三 像素電極電容性耦合至該第一像素電極。 11 · 一種液晶顯示器，其包括： 一薄膜電晶體陣列面板，其包括：複數個第一信號線 ;複數個第二信號線，其等與該等第一信號線相交以定 義像素區域；第一與第二像素電極，其等實質上置於〜 像素區域内且具有不同面積；複數個薄膜電晶體，其等 連接至該等第一與第二信號線及該等第一與第二像素電 93913.doc 1272724 極中至少一像素電極； 電極重疊。 々耦”極，其與該第二像素 共同電極面板，复— 繁你 ，、包括一共同電極連同該等第一盥 弟一像素用以產生一電場； 一 一第一傾斜方向定羞播从 L 列面板上；及 #件，-形成於該薄膜電晶體陣 一第二傾斜方向定羞 ^ 面把 十 冓件，，、連同形成於該共同電極 斜方向。 ^構件—料定以分子之傾 12. 13. 如凊求項11之液晶顯示器，其巾該等第 向定義構件包括形成於节耸後去… 弟-傾斜方 切除部份。 …寺像素电極和該共同電極中的 一種液晶顯示器，其包含： 一第一基板； 複數個第一信號線，其形成於該第-基板上； 後數個弟一信號線，其與該等第一信號 像素區域； 仰又以疋義 第-與第二像素電極，其實質上置於一 複數個薄膜電晶體，其等連接至該等第—^， 線及該等第一盥箆-後 、禾一 k號 /、弟一像素电極中至少一像素電極· -耦合電極’其與該第二像素電極重疊；， 一第二基板，其面對該第一基板； -共同電極’其形成於該第二基板上； 一第一傾斜方向定義構件，兑 /、形成於省缚層電晶體 93913.doc 1272724 列面板上；及 弟 傾斜方向定# /丄 ^ ^ 6疋義構件，其連同形成於該共同電極 面板上之弟一傾斜方 斜方向， 向疋義構件一起決定液晶分子之傾 ”中"於β第—像素電極與該共同電極間之電壓差， 與^於該第二像素電極與該共同電極間之電壓差，此二 屯壓差的比率係在介於約〇5至〇95之範圍内。 14·如睛求項13之液晶顯示器，豆 ^具中5亥傾斜方向定義構件包 以亥等第-與第二像素電極中之—的—切除部份。 15.= = 13之液晶顯示器，其中㈣合電極係連接至該 寺溥膜電晶體中之一的一汲極上。 16·如請求項13之液晶顯示 八寺弟一與第二像素電 極：有彼此面對之邊緣且形成一間隙，而該間隙包括與 忒寺閘極線構成一約45度之角度的傾斜部分。 17·如請求項13之液晶顯示器， ^ » μ 步包含一第三信號線 契该寺第二信號線相交且供應一參考電壓， 其中該等第-與第二像素電極係透過該輕合電極彼此 電容性輕合，且該等薄膜電晶體包含：―第一電晶體， 其連接至該等第-信⑽巾之_、料第三信號、線中之 一、及該第—像素電極；及-第二電晶體，其連接至該 等第—信號線中之―、該第三信號線、及該第二像素電 極0 18. 如請求項17之液晶顯示器， 絕緣層係置於該等第一與第 其進一步包含一絕緣層，該 二像素電極及該等第一與第 93913.doc I272724 :電晶體間，且具有一第一接觸孔，用以將該第二像素 電極連接至該第二電晶體。 ’、 19. 如請求項18之液晶顯示器’其進—步包含一絕❹… 絕緣層係置於該等第-與第二像素電極及該第— 包日日體間，其巾該第一像素電極係連接至該第一•曰 或與該第-電晶體的-汲極重疊。 ％曰曰體 20. 如請求項19之液晶顯示器，其中該第一像 s亥第二像素電極大之面積。 、苞亟具有比 21. 如°月求項17之液晶顯示器，其進一步包含 _ 極電容性輕合至該第1素電極。 二像素電 93913.doc
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