專利名稱：用于液晶顯示器的薄膜晶體管陣列面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于液晶顯示器的薄膜晶體管陣列面板，特別是涉及包括用于產(chǎn)生水平電場的兩種電場發(fā)生電極的薄膜晶體管陣列面板。
背景技術(shù)：
采用水平電場的傳統(tǒng)液晶顯示器(以下稱為LCD)包括像素電極和產(chǎn)生水平電場的共用電極。當(dāng)液晶分子的狀態(tài)畸變時，例如在多個共用電極和與這些共用電極連接用于傳輸共用信號的共用電極線彼此相鄰時，通?？拷袼氐倪吘壊课?，LCD不能顯示高質(zhì)量圖像?？梢允褂幂^寬的黑矩陣來覆蓋像素的畸變部位，但是這會降低孔徑比，并且導(dǎo)致顯示亮度降低。
此外，串?dāng)_耦合效應(yīng)或者電場畸變，通常發(fā)生在相鄰的載流線與電極之間，例如在數(shù)據(jù)信號線與像素電極之間或者共用電極與數(shù)據(jù)信號線之間，這會導(dǎo)致漏光。于是，在傳統(tǒng)技術(shù)中，與數(shù)據(jù)信號線相鄰的共用電極的寬度制成適于覆蓋耦合效應(yīng)或電場畸變的區(qū)域。但是，較寬的覆蓋降低了孔徑比。
而且，由于共用電極或像素電極平行于數(shù)據(jù)信號線而延伸，通常沿著像素的較長縱向，能夠置于此的電極數(shù)量受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方案是提供一種液晶顯示器，包括襯底；形成于襯底上并且在第一方向延伸的第一信號線；與第一方向交叉的第二信號線；在由第一信號線和第二信號線的交叉所限定的像素區(qū)中形成的第一像素電極，所述第一像素電極形成為基本平行于第一信號線；與像素電極連接的像素信號線；與第一信號線、第二信號線、和像素信號線連接的開關(guān)元件；在平行于所述第一像素電極的像素區(qū)中形成的第一共用電極；在與所述共用電極連接的像素區(qū)中形成的共用信號線；在與像素信號線連接的像素區(qū)中形成的第一電容電極；在與所述共用信號線連接的像素區(qū)中形成的第二電容電極；第二像素電極，形成在相對于所述電容電極與第一像素電極相反的像素區(qū)中，并且與像素信號線連接；形成于像素區(qū)中的第二共用電極，所述第二共用電極相對于所述電容電極與第一共用電極相反，并且與共用信號線連接。
像素信號線最好與共用信號線重疊，共用信號線平行于第二信號線，共用信號線中的至少之一設(shè)置得比像素信號線更靠近第二信號線。
根據(jù)替換的實(shí)施例，第一信號線相對于第二信號線的垂直方向彎曲一個正角或負(fù)角，或者第一信號線相對于襯底上的摩擦方向彎曲一個正角或負(fù)角。第一電容電極是三角形狀。第二電容電極是三角形狀。第一共用電極設(shè)置得比第一像素電極更靠近第一信號線。第二共用電極設(shè)置得比第二像素電極更靠近第一信號線。
根據(jù)本發(fā)明的另一些方案，液晶顯示器還包括沿第一信號線方向設(shè)置的多個像素區(qū)，相對于其間的第二信號線對稱設(shè)置的多個像素區(qū)。像素區(qū)最好是三角形狀，像素電極和共用電極設(shè)置在同一平面上，其中像素電極和共用電極具有大約2000以下的厚度。電容電極設(shè)置在像素區(qū)的縱向中央。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，液晶顯示器包括在固定方向延伸的第一信號線；平行于第一信號線設(shè)置的第二信號線；相對于第一信號線的垂直方向成固定角度設(shè)置的第三信號線，所述第三信號線與第一信號線交叉；相對于第一信號線的垂直方向成第二角度設(shè)置的第四信號線，所述第四信號線與第一信號線交叉；具有第一部分、第二部分和第三部分的像素區(qū)，由第一、第二、第三和第四信號線限定所述像素區(qū)；平行于第三信號線延伸的第一共用電極，所述第一共用電極設(shè)置在像素區(qū)的第一部分；平行于第三信號線延伸的第一像素電極，所述第一像素電極設(shè)置在像素區(qū)的第一部分；具有第一線和第二線的第二共用電極，所述第一線平行于第三信號線，所述第二線平行于第四信號線，所述第二共用電極設(shè)置在像素區(qū)的第二部分；具有第三線和第四線的第二像素電極，所述第三線平行于第三信號線，所述第四線平行于第四信號線，所述第二像素電極設(shè)置在所述像素區(qū)的第二部分；與共用電極電連接的第一電容電極，所述第一電容電極設(shè)置在所述像素區(qū)的第二部分；與像素電極電連接的第二電容電極，所述第二電容電極設(shè)置在所述像素區(qū)的第二部分；平行于第四信號線延伸的第三共用電極，所述第三共用電極設(shè)置在所述像素區(qū)的第三部分；平行于第四信號線延伸的第三像素電極，所述第三像素電極設(shè)置在像素區(qū)的第三部分。


通過結(jié)合附圖對優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明，將可更清楚地了解本發(fā)明。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于LCD的薄膜晶體管(TFT)陣列面板的布圖示意圖；圖2是圖1所示TFT陣列面板沿線II-II’截取的剖面圖；圖3是圖1所示TFT陣列面板沿線III-III’截取的剖面圖；以及圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于LCD的薄膜晶體管(TFT)陣列面板的布圖示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合其中展示了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的附圖更全面地介紹本發(fā)明。但是，本發(fā)明可以按許多不同形式來實(shí)施，不應(yīng)解釋成為限于在此提出的實(shí)施例。
以下將結(jié)合

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于LCD的薄膜晶體管(TFT)陣列面板。
在根據(jù)本發(fā)明的用于LCD的TFT陣列面板上設(shè)置一系列柵線和一系列數(shù)據(jù)線，限定一系列像素區(qū)。與多個共用電極連接的一系列共用信號線平行于數(shù)據(jù)線或柵線延伸。未施加電場時，液晶分子垂直于數(shù)據(jù)線或共用信號線取向，柵線平行于共用電極延伸。
以下結(jié)合附圖1-3說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于LCD的TFT陣列面板。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于LCD的TFT陣列面板的布圖示意圖，圖2和3分別是圖1所示TFT陣列面板沿線II-II’和III-III’截取的剖面圖。
參見圖1-3，基本上橫向延伸的一系列柵線121形成在絕緣襯底110上。柵線121可以包括具有低電阻率例如銀、銀合金、鋁或鋁合金的單膜。柵線121也可以具有多層結(jié)構(gòu)，包含上述層之一和/或具有與其它材料良好接觸特性的焊盤層之一。每個柵線121的端部向柵線121傳輸柵信號，每個柵線121的多個分支構(gòu)成TFT的多個柵電極123。柵線121與數(shù)據(jù)線交叉，限定多個像素區(qū)。柵線最好按或接近于像素的曲線稍成角度，以便形成梯形。
此外，一系列共用電極線138和132形成在襯底110上。共用電極線138和132在縱向延伸并且相互平行。與共用電極線138和132連接并且平行于柵線121延伸的一系列共用電極134也形成在襯底110上。共用電極134以及共用電極線138和132設(shè)置在或靠近像素邊緣，形成梯形。與共用電極線138和132或共用電極134連接的一系列第一存儲電容導(dǎo)體136，覆蓋了與像素電極連接的一系列第二存儲電容導(dǎo)體176，在各個像素區(qū)的中央?yún)^(qū)形成存儲電容。以下將共用電極134和共用電極線138和132稱為共用信號線。共用電極也可以在像素中對稱地形成。共用線的一半可以平行于第一柵線，共用線的第二半平行于第二柵線，第一和第二柵線相互交叉，如圖1和4所示。這種結(jié)構(gòu)能夠應(yīng)用于多疇像素以及多像素單元。
在柵線121和共用信號線132、134、136和138上形成氮化硅(SiNx)制成的柵絕緣層140。
在柵絕緣層140上形成氫化非晶硅(以下稱為a-Si)制成的一系列半導(dǎo)體島150。在半導(dǎo)體條151上形成一系列歐姆接觸對163和165，這些歐姆接觸對由重?fù)诫sn型雜質(zhì)的硅化物或n+a-Si制成。每對歐姆接觸163和165相對于柵電極123而分離。半導(dǎo)體150和歐姆接觸163和165可以具有沿數(shù)據(jù)線171的線性形狀，或者可以具有與數(shù)據(jù)線171和漏電極175相同的形狀。
在歐姆接觸163和165以及柵絕緣層140上形成一系列數(shù)據(jù)線171和一系列漏電極175。數(shù)據(jù)線171和漏電極175可以包括具有低電阻率例如鋁、銀或者它們的合金的導(dǎo)電層。數(shù)據(jù)線171基本上在縱向延伸，并且與柵線121交叉，以便限定各種形狀例如階梯矩形、梯形等的像素區(qū)。每個數(shù)據(jù)線171的一系列分支延伸于歐姆接觸163之上，形成一系列TFT源電極173。每個數(shù)據(jù)線171的端部(未示出)向數(shù)據(jù)線171傳輸圖像信號。漏電極175與數(shù)據(jù)線171分離，位于歐姆接觸165之上，相對于柵電極123與源電極173相反。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在柵絕緣層140上形成一系列像素電極174、一系列像素電極線172和178、一系列第二存儲電容導(dǎo)體176。像素電極174與共用電極134相反地延伸。像素電極線172和178與漏電極175連接，并且位于像素區(qū)邊緣附近，覆蓋共用電極線132和138。第二存儲電容導(dǎo)體176與像素電極線172連接，覆蓋第一存儲電容導(dǎo)體136，形成存儲電容。像素電極174和像素電極線172和178以下稱為像素信號線。
鈍化層180形成在數(shù)據(jù)線171、漏電極175、像素信號線172、174和178、半導(dǎo)體島150的暴露部分上。鈍化層180最好是由具有良好平坦特性的氮化硅或有機(jī)材料制成。
在鈍化層180上形成對準(zhǔn)層11，用于對準(zhǔn)液晶分子。
柵電極123、源電極173和漏電極175與半導(dǎo)體島154和歐姆接觸對163和165一起形成TFT。
雖然共用信號線132、134和138以及像素信號線172、174和178分別由與柵線121和數(shù)據(jù)線171相同的層形成，但是它們可以位于相同層上，例如它們可以位于鈍化層180上。共用信號線132、134和138以及像素信號線172、174和178最好具有等于或小于大約2000的厚度。這種厚度存在因高度差產(chǎn)生的對準(zhǔn)缺陷。
圖1所示的橫向箭頭表示在對準(zhǔn)層11的摩擦方向，其垂直于數(shù)據(jù)線171或者共用信號線132。該摩擦方向可以在不同于箭頭所示方向的方向。
在根據(jù)第一實(shí)施例的用于LCD的TFT陣列面板中，共用信號線132沿像素區(qū)的長邊平行于數(shù)據(jù)線171而延伸。摩擦方向也如此確定，以便在未施加電場時液晶分子垂直于數(shù)據(jù)線171取向。因此，由數(shù)據(jù)線171與共用信號線132之間的電壓差所產(chǎn)生的電場使得液晶分子取向在其初始方向。相應(yīng)的區(qū)域顯示黑暗，防止橫向串?dāng)_。結(jié)果，共用信號線132可以制成具有小的寬度，并且可以提高孔徑比。
此外，由于沿像素區(qū)長邊方向布置共用電極134和像素電極174，所以能夠容易地改變電極134和174的數(shù)量及其定位。
而且，由于像素電極174或者共用電極134位于平行于由柵線121和數(shù)據(jù)線171確定的像素區(qū)邊緣延伸的像素區(qū)的邊緣附近，所以有效顯示區(qū)域可以擴(kuò)大到像素區(qū)的邊角。并且，存儲電容位于像素區(qū)的中央附近，那里產(chǎn)生了織構(gòu)，以使像素區(qū)的透光性不會降低，從而使得像素區(qū)的透光性最大化。
盡管如圖1至3所示的上述第一實(shí)施例成行地設(shè)置了兩個相鄰的梯形像素電極使得所述梯形的底邊或頂邊彼此相對，但是像素區(qū)域的底邊可以在行的方向上面對相鄰像素區(qū)域的頂邊，反之亦然，現(xiàn)在參照圖4對其加以描述。
圖4是根據(jù)第二實(shí)施例的用于LCD的TFT陣列面板的布圖。根據(jù)第二實(shí)施例的TFT陣列面板的此剖面圖與本發(fā)明的第一實(shí)施例相同。但是，像素區(qū)在行方向重復(fù)布置。亦即，在像素行中的相鄰像素區(qū)具有相同的形狀，而圖1所示的情形具有倒置或者反向的形狀，以致對稱于位于其間的數(shù)據(jù)線。
如上所述，共用信號線和數(shù)據(jù)的配置沿像素區(qū)的邊緣平行，并且降低了光泄漏。此外，共用電極與像素電極之間的并行性或者梯形像素區(qū)的邊緣將顯示擴(kuò)展到像素區(qū)的邊角，從而使像素的顯示容量最大化。而且，共用電極和像素電極沿像素長邊方向的布置有助于更多變化的電極布置從而提高孔徑比。
雖然結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說明了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道，在不偏離由權(quán)利要求書所確定的本發(fā)明的范圍和精神的條件下，可以對本發(fā)明做出各種改變和替換。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包括襯底；形成于襯底上并且在第一方向延伸的第一信號線；與第一方向交叉的第二信號線；在由第一信號線和第二信號線的交叉所限定的像素區(qū)中形成的第一像素電極，所述第一像素電極形成為基本平行于第一信號線；與像素電極連接的像素信號線；與第一信號線、第二信號線、和像素信號線連接的開關(guān)元件；在像素區(qū)中形成的平行于所述第一像素電極的第一共用電極；在像素區(qū)中形成的與所述共用電極連接的共用信號線；在像素區(qū)中形成的與像素信號線連接的第一電容電極；在像素區(qū)中形成的與所述共用信號線連接的第二電容電極；第二像素電極，形成在像素區(qū)中并關(guān)于所述電容電極與第一像素電極相反且與像素信號線連接；以及形成于像素區(qū)中的第二共用電極，所述第二共用電極關(guān)于所述電容電極與第一共用電極相反，并且與共用信號線連接。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中像素信號線覆蓋共用信號線。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中共用信號線平行于第二信號線。
4.如權(quán)利要求1和3所述的液晶顯示器，其中共用信號線中的至少一個設(shè)置得比像素信號線更靠近第二信號線。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中第一信號線相對于第二信號線的垂直方向彎曲一個正角或負(fù)角。
6.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中第一信號線相對于襯底上的摩擦方向彎曲一個正角或負(fù)角。
7.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中第一電容電極為三角形。
8.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中第二電容電極為三角形。
9.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中第一共用電極設(shè)置得比第一像素電極更靠近第一信號線。
10.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中第二共用電極設(shè)置得比第二像素電極更靠近第一信號線。
11.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，還包括沿第一信號線方向設(shè)置的多個像素區(qū)。
12.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，還包括相對于其間的第二信號線對稱設(shè)置的多個像素區(qū)。
13.如權(quán)利要求1、11和12所述的液晶顯示器，其中像素區(qū)為三角形。
14.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中像素電極和共用電極設(shè)置在相同的平面上。
15.如權(quán)利要求1和14所述的液晶顯示器，其中像素電極和共用電極具有大約2000以下的厚度。
16.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中電容電極設(shè)置在像素區(qū)的縱向中央。
17.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中第一電容電極是第一像素電極的一部分。
18.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中像素區(qū)具有矩形形狀。
19.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中第一信號線由選自鋁、鋁合金、銀、銀合金及其合金之中的至少一種材料形成。
20.如權(quán)利要求19所述的液晶顯示器，其中第一信號線還包括焊盤層。
21.一種液晶顯示器，包括在固定方向延伸的第一信號線；平行于第一信號線設(shè)置的第二信號線；相對于第一信號線的垂直方向成固定角度設(shè)置的第三信號線，所述第三信號線與第一信號線交叉；相對于第一信號線的垂直方向成第二角度設(shè)置的第四信號線，所述第四信號線與第一信號線交叉；具有第一部分、第二部分和第三部分的像素區(qū)，由第一、第二、第三和第四信號線限定所述像素區(qū)；平行于第三信號線延伸的第一共用電極，所述第一共用電極設(shè)置在像素區(qū)的第一部分；平行于第三信號線延伸的第一像素電極，所述第一像素電極設(shè)置在像素區(qū)的第一部分；具有第一線和第二線的第二共用電極，所述第一線平行于第三信號線，所述第二線平行于第四信號線，所述第二共用電極設(shè)置在像素區(qū)的第二部分；具有第三線和第四線的第二像素電極，所述第三線平行于第三信號線，所述第四線平行于第四信號線，所述第二像素電極設(shè)置在所述像素區(qū)的第二部分；與共用電極電連接的第一電容電極，所述第一電容電極設(shè)置在所述像素區(qū)的第二部分；與像素電極電連接的第二電容電極，所述第二電容電極設(shè)置在所述像素區(qū)的第二部分；平行于第四信號線延伸的第三共用電極，所述第三共用電極設(shè)置在所述像素區(qū)的第三部分；以及平行于第四信號線延伸的第三像素電極，所述第三像素電極設(shè)置在像素區(qū)的第三部分。
22.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示器，還包括與像素電極電連接的開關(guān)元件。
23.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示器，還包括與像素電極電連接的像素信號線。
24.如權(quán)利要求23所述的液晶顯示器，還包括與共用電極電連接的共用信號線。
25.如權(quán)利要求24所述的液晶顯示器，其中共用信號線基本上平行于第一信號線。
26.如權(quán)利要求25所述的液晶顯示器，其中像素信號線覆蓋共用信號線。
27.如權(quán)利要求26所述的液晶顯示器，其中共用信號線設(shè)置得比像素信號線更靠近第一信號線。
28.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示器，其中像素區(qū)具有梯形形狀。
29.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示器，其中電容電極具有三角形形狀。
30.如權(quán)利要求22所述的液晶顯示器，其中與開關(guān)元件相鄰的共用電極設(shè)置得比像素電極更靠近第三或第四信號線。
31.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示器，其中像素區(qū)關(guān)于第二電容電極對稱。
32.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示器，其中像素區(qū)關(guān)于位于其間的第一信號線對稱。
33.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示器，其中像素區(qū)在第一信號線的垂直方向以行的方式重復(fù)。
34.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示器，其中像素電極和共用電極設(shè)置在相同平面上。
35.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示器，其中像素電極和共用電極具有小于大約2000的厚度。
36.如權(quán)利要求21所述的液晶顯示器，其中第三或第四信號線由選自鋁、鋁合金、銀、銀合金及其合金之中的至少一種材料形成。
37.如權(quán)利要求36所述的液晶顯示器，其中第三或第四信號線還包括焊盤層。
全文摘要
本發(fā)明公開具備高質(zhì)量圖像和亮度顯示的液晶顯示器。柵信號線靠近液晶顯示器的開關(guān)元件彎曲。像素區(qū)由柵信號線及其交叉數(shù)據(jù)信號線限定。沿像素的縱向設(shè)置像素電極和共用電極。像素信號線和共用信號線分別與像素電極和共用電極連接。存儲電容可以形成在像素的縱向中央，或者形成在顯示期間通常出現(xiàn)織構(gòu)的位置。像素的一半可以相對于存儲電容而與另一半對稱。共用信號線可以平行于數(shù)據(jù)信號線，并且設(shè)置得比像素信號線更靠近數(shù)據(jù)信號線。像素可以設(shè)置成對稱于其間的數(shù)據(jù)信號線。像素形狀也可以在柵信號線的方向重復(fù)。
文檔編號G02F1/1368GK1523435SQ20031012494
公開日2004年8月25日 申請日期2003年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月3日
發(fā)明者李昶勛, 韓銀姬, 倉學(xué)璇 申請人:三星電子株式會社