CN1625713A - 多畴液晶显示器及其薄膜晶体管基底 - Google Patents

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Abstract

在绝缘基底上形成栅极线,并形成与栅极线交叉的数据线。栅极线和数据线彼此绝缘并交叉,以限定象素区。在每个象素区中形成包括栅电极、源电极和漏电极的三个端子的薄膜晶体管。在每个象素区中还形成方向控制电极和象素电极。薄膜晶体管切换方向控制电极。象素电极电浮置并与方向控制电极电容性耦合。

Description

多畴液晶显示器及其薄膜晶体管基底
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器,尤其涉及一种具有包括多畴的象素区的宽视角垂直排列的液晶显示器。
背景技术
典型的液晶显示器(LCD)包括设置有公共电极和彩色滤光片阵列的上板、设置有多个薄膜晶体管(TFT)和多个象素电极的下板以及夹置在两板之间的液晶层。象素电极和公共电极被施以电压,其间的压差造成电场。电场的变化改变液晶层中液晶分子的取向,进而改变光通过液晶层的透射率。结果是,LCD通过调节象素电极和公共电极之间的电压差来显示图像。
LCD的主要缺点在于其窄视角,为此开发了几项为增大视角的技术。这些技术当中,在彼此相对的象素电极和公共电极上设置多个切口或多个凸起以及液晶分子相对于上、下板的垂直排列的技术前景看好。
在象素电极和公共电极上提供切口可通过产生散射场以调节液晶分子的倾斜方向来给出宽视角。
在象素电极和公共电极上设置凸起使电场变形,从而调节液晶分子的倾斜方向。
用于调节液晶分子的倾斜方向以形成多畴的散射场是通过在下板上的象素电极处设置切口并在上板的公共电极处设置凸起而获得的。
在这些为增大视角的技术中,设置切口存在的问题是需要额外的掩模来构图公共电极,需要外涂层来防止液晶材料上彩色滤光片的色素效应,并且在被构图的电极边缘附近产生严重的倾斜。设置凸起的也具有一个问题在于制造方法复杂,因为它需要额外的加工步骤来形成凸起或是需要改进加工步骤。另外,由于凸起和切口而减小了孔径比。
发明内容
本发明的动机在于提供一种通过简单的方法制造并确保稳定多畴的液晶显示器。
本发明的这个动机和其他动机通过具有方向控制电极的液晶显示器而实现。象素电极与方向控制电极电容性地耦接,开关薄膜晶体管连结到方向控制电极。
提供了一种薄膜晶体管阵列板,其包括:绝缘基底;形成在绝缘基底上的栅极线;形成在绝缘基底上并以绝缘的方式与栅极线交叉的数据线;电连结到栅极线和数据线的薄膜晶体管;电连结到薄膜晶体管终端的方向控制电极;和与方向控制电极电绝缘并具有沿方向控制电极延伸的切口的象素电极,象素电极为电浮置。
优选薄膜晶体管阵列板还包括与数据线交叉并与象素电极相关连形成存储电容器的存储电极。
提供另一种薄膜晶体管阵列板,其包括:绝缘基底;形成在绝缘基底上并包括栅电极和栅极线(gate line)的栅极布线(gate wire);形成在栅极布线上的栅极绝缘层;形成在栅极绝缘层上的半导体层;数据布线,其包括:形成在半导体层上并与栅极线交叉的数据线、连结到数据线上的源电极、和面对源电极的漏电极;连结到漏电极上的方向控制电极;形成在数据布线和方向控制电极上的钝化层;和形成钝化层上的具有切口并包括至少与方向控制电极部分重叠的切口的象素电极。
优选薄膜晶体管阵列板还包括:连结到栅极线一端的栅极焊点;连结到数据线一端的数据焊点;形成在钝化层上并经接触孔连结到栅极焊点的辅助栅极焊点;和形成在钝化层上并经接触孔连结到数据焊点的辅助数据焊点。优选的是,象素电极的切口包括多个X形部分和多个直线部分,并且方向控制电极与X形部分重叠。半导体层可以包括位于数据线下面的数据线半导体,和位于源电极和漏电极下面的通道半导体,并且半导体层可以包括沿方向控制电极位于方向控制电极下面的方向控制电极半导体。优选的是,薄膜晶体管阵列板还包括由与栅极线相同的层形成、并沿方向控制电极置于方向控制电极下面的金属件。
根据本发明实施例的液晶显示器包括:第一绝缘基底;形成在第一绝缘基底上的栅极布线;形成在第一绝缘基底上并以绝缘的方式与栅极布线交叉、以限定象素区的数据布线;形成在由栅极布线和数据布线交叉所限定的象素区中的方向控制电极;连结到栅极布线、数据布线和方向控制电极上的薄膜晶体管;形成在象素区中、与连结到薄膜晶体管的方向控制电极电绝缘并具有沿方向控制电极延伸的切口的电浮置象素电极;面对第一绝缘基底的第二绝缘基底;形成在第二绝缘基底上的公共电极;和夹置在第一基底和第二绝缘基底之间的液晶层。
液晶层具有负的介电各向异性,且液晶层中的液晶分子垂直于第一和第二基底排列。或者,液晶层具有正的介电各向异性,液晶层中的液晶分子平行于第一和第二基底排列。液晶显示器还可以包括形成在第一基底上的、与象素电极相关联形成存储电容器的存储电极布线。优选的是,公共电极和存储电极布线施加以相同的电压,并且象素电极和公共电极之间的电压差Vpc由下式给出:
V PC = C DP C DP + C LC + C ST V DC
此处,CDP表示方向控制电极和象素电极之间的电容,CLC表示象素电极和公共电极之间的电容,CST表示象素电极和存储电极布线之间的电容,VDC表示方向控制电极和公共电极之间的电压差。
附图说明
图1是根据本发明实施例的LCD的等效电路图;
图2表示根据本发明实施例的LCD中关于象素电极和DCE之间电容的DCE电压波形和象素电极的电压波形;
图3A是根据本发明第一实施例的LCD的布置图;
图3B是图3A所示LCD沿IIIB-IIIB’取得的截面图;
图4是根据本发明第一实施例的LCD的TFT阵列板的简图;
图5是根据本发明第一实施例的LCD的照片;
图6A是根据本发明第二实施例的LCD的布置图;
图6B是图6A所示LCD沿VIB-VIB’和VIB’-VIB”取得的截面图;
图6C是图6A所示LCD沿VIC-VIC’取得的截面图;
图7A是根据本发明第三实施例的LCD的布置图;
图7B是图7A所示LCD沿VIIB-VIIB’取得的截面图。
具体实施方式
下面参考附图详细描述本发明实施例的LCD。
图1是根据本发明实施例的LCD的等效电路图。
根据本发明实施例的LCD包括TFT阵列板、与TFT阵列板相对的彩色滤光片阵列板和夹置在其间的液晶层。TFT阵列板上设置有多条彼此交叉的栅极线和数据线以限定多个象素区,以及平行于栅极线延伸的多个存储电极线。每个象素区设置有一个TFT,该TFT包括连结到一条栅极线的栅电极、连结到一条数据线的源电极以及连结到多个方向控制电极(DCE)中的一个的漏电极。
DCE和象素电极电容耦合,其间的电容器或其电容量用CDP表示。设置在彩色滤光片阵列板上的象素电极和公共电极形成液晶电容器,该液晶电容器或其电容量用CLC表示。象素电极和连结到一条存储电极线的存储电极形成存储电容器,存储电容器或其电容量用CST表示。
本发明使象素电极浮置并与DCE电容耦合。DCE的电压和象素电极之间的关系可以用方程1表示:
V PC = C DP C DP + C LC + C ST V DC - - - ( 1 )
此处,CDP表示方向控制电极和象素电极之间的电容,CLC表示象素电极和公共电极之间的电容,CST表示象素电极和存储电极布线之间的电容,VPC是像素电极和公共电极之间的电压差,VDC表示方向控制电极和公共电极之间的电压差。
下面详细描述方程1的推导。
如图1所示,电容器CST与CLC并联连结,电容器CDP串联连结到电容器CST和CLC。因此,电容器CST与CLC上的电压、即、象素电极和公共电极之间的电压差Vpc根据电压分配定律可以用DCE和公共电极之间的电压差VDC表示,如方程1所示。
如方程1所示,电压差VPC总是低于电压VDC一预定的比率,该比率由电容器CDP、CST和CLC的电容来决定。
虽然所述的实例对存储电极布线施加公共电压,但也可以对存储电极布线施加单独的电压。
图2表示对于象素电极和DCE之间电容的DCE电压VDC波形和象素电极的电压VPC波形。
正如方程1预期的那样,图2显示了象素电极的电压VPC低于DCE的电压VDC一预定的比率,DCE的电压VDC和象素电极的电压VPC之间的电压差依据电容器CDP的电容而变。
当建立如方程1所示的DCE的电压VDC和象素电极的电压Vpc之间的关系时,液晶层中的电场由DCE的电压VDC改变,使得液晶分子的排列可以得到控制,并因此液晶分子的预倾角也得到控制。虽然象素电极浮置,但象素电极和DCE的电容性耦合给予象素电极电压,使得在液晶层中产生电场,由此驱动液晶。
下面参考图3A和3B详细描述本发明的实施例。
图3A是根据本发明第一实施例的LCD的布置图,图3B是图3A所示LCD沿IIIB-IIIB’取得的截面图。
根据本发明实施例的LCD包括下板、面对下板的上板和夹置在上板和下板之间的垂直(或水平(homeotropically))排列的液晶层。
下面将详细描述下板。
在绝缘基底110上形成多条栅极线121,并在其上形成多条数据线171。栅极线121和数据线171彼此绝缘并交叉,限定多个象素区。
每个象素区设置有TFT、DCE和象素电极。TFT有三个端子,即栅电极123、源电极173和漏电极175,该TFT是为切换进入DCE176的信号而设置。象素电极190电浮置并与DCE 176电容性耦合。TFT的栅电极123、源电极173和漏电极175分别连结到对应的一条栅极线121、一条数据线171和DCE176。DCE176被施加方向控制电压,以控制液晶分子的预倾角,从而在DCE 176和公共电极270之间产生方向控制电场。在形成数据线171的步骤中形成DCE 176。
下面详细描述下板的层状结构。
在绝缘基底110上形成多条基本上沿横向延伸的栅极线121,多个栅电极123从栅极线121分叉。在绝缘基底110上还形成多个存储电极线131和多组第一到第四存储电极133a-133d。存储电极线131基本上在横向延伸,而第一和第二存储电极133a和133b在纵向从存储电极线133c延伸。第三和第四存储电极133c和133d在横向延伸并连结第一存储电极133a和第二存储电极133b。
优选地,栅极布线121和123以及存储电极布线131和133a-133d由Al、Cr或它们的合金、Mo或Mo合金制成。如果需要,栅极布线121和123以及存储电极布线131和133a-133d包括优选由Cr或Mo合金制成的具有优良的物理和化学特性的第一层以及优选由Al或Ag合金制成的具有低电阻的第二层。
在栅极布线121和123以及存储电极布线131和133a-133d上形成栅极绝缘层140。
在栅极绝缘层14上与栅电极123相对地形成优选由非晶硅制成的半导体层151、153和155。半导体层151、153和155包括多个形成TFT的通道的通道半导体151、多个位于数据线171之下的数据线半导体153、和多个位于DCE 176与存储电极133c及133d相交处附近的用于确保其间绝缘的交叉半导体155。
在半导体层151、153和155上形成优选由重掺杂n型杂质的硅化物或n+氢化非晶硅制成的欧姆接触层161和165。
在欧姆接触层161和165以及栅极绝缘层140上形成数据布线171、173和175。数据布线171、173和175包括多条在纵向延伸并与栅极行121相交以形成多个象素的数据线171、多个从数据线171分叉并延伸到欧姆接触层的163各部分上的源电极173、多个连结到数据线171的一端并从外界装置接收图象信号的数据焊点(未示出)、和多个设置在欧姆接触层的165各部分上、位置与源电极173关于栅电极123相对并与源电极173分开的漏电极175。
在由栅极线121和数据线171的交叉限定的象素区中形成多个DCE176。每个DCE176包括多个彼此相连并连结到漏电极175上的X形金属件。数据布线171、173和175以及DCE 176优选由Al、Cr或它们的合金、Mo或Mo合金制成。如果需要,数据布线171、173和175以及DCE 176包括最好由物理及化学性能优良的Cr或Mo合金制成的第一层和最好由低电阻的Al或Ag合金制成的第二层。
在数据线171、173和175上形成优选由氮化硅或有机绝缘体制成的钝化层180。
钝化层180设置有多个暴露数据焊点的接触孔(未示出),钝化层180和栅极绝缘层140配置有多个暴露栅极焊点的接触孔(未示出)。暴露焊点的接触孔可以有各种形状,如多边形或圆形。接触孔的面积最好等于或大于0.5mm×15μm并且不大于2mm×60μm。
在钝化层180上形成多个象素电极190。每个象素电极190电浮置并具有多个X形切口191和多个线形切口192。X形切口191与DCE 176的X形部分重叠,而线形切口192与第三和第四存储电极133c及133d重叠。DCE176宽泛地与切口191的周边以及切口191本身重叠,与象素电极190一起形成存储电容。
另外,在钝化层180上形成多个辅助栅极焊点(未示出)和多个辅助数据焊点(未示出)。辅助栅极焊点和辅助数据焊点经接触孔连结到栅极焊点和数据焊点。象素电极190、辅助栅极焊点和辅助数据焊点优选由氧化铟锌(“IZO”)形成。另外,象素电极190和辅助焊点由氧化铟锡(“ITO”)制成。
总而言之,每个象素电极190具有多个用于将一个象素区分成多畴的切口191和192,并且第一切口191与DCE 176重叠,而第二切口192与存储电极133c及133d重叠。DCE 176和第一切口191对齐,使得DCE176经第一切口191暴露,而从前面可以看见。TFT连结到DCE 176,象素电极190和DCE 176对齐以形成存储电容。
取代提供存储电极布线131和133a-133d,象素电极190可以与前面的栅极线重叠,形成存储电容器。
根据本发明的另一实施例,DCE176包括基本上与栅极布线121和123相同的层。可以去除DCE176上的钝化层180的一部分,以形成多个开口。
下面详细描述上衬底210。
在优选由透明绝缘材料如玻璃制成的上基底210上形成用于防止光泄漏的黑色矩阵220、多个红、绿和蓝色彩色滤光片230以及优选由透明导体如ITO或IZO制成的公共电极270。
包含在液晶层3中的多个液晶分子对齐,使得在没有电场时液晶分子的方向矢(director)垂直于上、下基底110和210。液晶层3具有负的介电各向异性。
下基底110和上基底210对齐,使得象素电极190与彩色滤光片230精确地匹配并覆盖彩色滤光片230。通过这种方式,象素区被切口191和192分成多畴。每个畴中液晶层3的排列通过DCE 176稳定。
图4是图3A所示LCD的TFT阵列板简图。
如上所述,只设置用于开关DCE 176的TFT,并且通过象素电极190和DCE 176的电容性耦合而向象素电极190引入预定的电压,使得象素电极190和DCE 176之间的电压差维持恒定。因此,无论反演类型如何,如线反演或点反演,都可以获得稳定地亮度。另外,可以防止在提供单独的TFT以驱动象素电极190和DCE 176时对数据线负载的任何增加或孔径比的任何减小。
图5是根据本发明第一实施例的LCD的照片。
如图5所示,LCD显示出良好的显示质量,且不稳定的纹理(texture)减少。
下面详细描述本发明的另一实施例。
图6A是根据本发明第二实施例的LCD的布置图,图6B是图6A所示LCD沿VIB-VIB’和VIB’-VIB”取得的截面图,图6C是图6A所示LCD沿VIC-VIC’的截面图。
在绝缘基底110上形成基本上在横向延伸的多条栅极线121,多个栅电极123从栅极线121分叉。在栅极线121的一端形成多个栅极焊点125以用于连结到外电路。在绝缘基底110上还形成多条存储电极线131、多组第一到第四存储电极133a-133d和多个存储焊点135。存储电极线131基本上在横向延伸,第一和第二存储电极133a和133b从存储电极线131沿纵向延伸。第三和第四存储电机133c和133d在横向延伸并连结第一存储电机133a和第二存储电极133b。存储焊点135形成在存储电极线131的一端。
栅极布线121、123和125以及存储电极布线131、133a-133d和135优选由Al、Cr或它们的合金、Mo或Mo合金制成。如果需要,栅极布线121、123和125以及存储电极布线131、133a-133d和135包括优选由具有优良的物理和化学特性的Cr或Mo合金制成的第一层以及优选由具有低阻的Al或Ag合金制成的第二层。
在栅极布线121、123和125以及存储电极布线131、133a-133d和135上形成栅极绝缘层140。
在栅极绝缘层14上与栅电极123相对地形成优选由非晶硅制成的半导体层151、153、155和158。半导体层151、153、155和158包括多个形成TFT的通道的通道半导体151、多个位于数据线171之下的数据线半导体153和多个位于DCE 176与存储电极133c及133d相交处附近的用于确保其间绝缘的交叉半导体155、和位于DCE 176之下的多个DCE半导体158。
在半导体层151、153、155和158上形成优选由重掺杂n型杂质的硅化物或n+氢化非晶硅制成的欧姆接触层161、165和168。
在欧姆接触层161、165和168以及栅极绝缘层140上形成数据布线171、173、175和179。数据布线171、173、175和179包括多条在纵向延伸并与栅极线121相交、以形成多个象素的数据线171、从数据线171分叉并延伸到欧姆接触层的163各部分上的源电极173、多个连结到数据行171的一端并从外界装置接收图象信号的数据焊点179、和设置在欧姆接触层的165各部分上、位置与源电极173关于栅电极123相对并与源电极173分开的多个漏电极175。
在由栅极线121和数据线171的交叉限定的象素区中形成多个DCE176。每个DCE176包括多个彼此相连并连结到漏电极175的X形金属件。数据布线171、173、175和179以及DCE 176优选由Al、Cr或它们的合金、Mo或Mo合金制成。如果需要,数据布线171、173、175和179以及DCE 176可以包括优选由物理及化学性能优良的Cr或Mo或合金制成的第一层和优选由低阻的Al或Ag合金制成的第二层。
在数据布线171、173、175和179上形成优选由氮化硅或有机绝缘体制成的钝化层180。
钝化层180配置有多个暴露数据焊点的接触孔184,钝化层180和栅极绝缘层140配置有多个分别暴露栅极焊点125和存储焊点135的接触孔182和183。暴露焊点125、135和179的接触孔182、183和184可以有各种形状,如多边形或圆形。接触孔的面积优选地等于或大于0.5mm×15μm并且不大于2mm×60μm。
在钝化层180上形成多个象素电极190。每个象素电极190电浮置并具有多个X形切口191和多个线形切口192。X形切口191与DCE 176的X形部分重叠,而线形切口192与第三和第四存储电极133c及133d重叠。DCE176宽泛地与切口191的周边以及切口191本身重叠,以与象素电极190一起形成存储电容。
此外,在钝化层180上形成多个辅助栅极焊点95、多个辅助存储焊点98和多个辅助数据焊点97。辅助栅极焊点95、辅助存储焊点98和辅助数据焊点97分别经接触孔182、183和184连结到栅极焊点125、存储焊点135和数据焊点179。象素电极190、辅助栅极焊点95、辅助存储焊点98和辅助数据焊点97优选由氧化铟锌(“IZO”)形成。或者,象素电极190和辅助焊点95、97和98由氧化铟锡(“ITO”)制成。
总而言之,每个象素电极190具有多个用于将一个象素区分成多畴的切口191和192,并且第一切口191与DCE 176重叠,而第二切口192与存储电极133c及133d重叠。DCE 176和第一切口191对齐,使得DCE176经第一切口191暴露,而从前面可以看见。TFT连结到DCE 176,象素电极190和DCE 176对齐以形成存储电容。
取代提供存储电极线131、133a-133d和135,象素电极190可以与前面的栅极线重叠,以形成存储电容器。
根据本发明的另一实施例,DCE176包括基本上与栅极线121、123和125相同的层。可以去除钝化层180在DCE176上的部分以形成多个开口。
将不对上基底210做详细的描述。
在优选由透明绝缘材料如玻璃制成的上基底210上形成用于防止光泄漏的黑色矩阵220、多个红、绿和蓝色彩色滤光片230以及优选由透明导体如ITO或IZO制成的公共电极270。
包含在液晶层3中的多个液晶分子被对齐,使得在没有电场时液晶分子的方向矢垂直于上、下基底110和210。液晶层3具有负的介电各向异性。
下基底110和上基底210对齐,使得象素电极190与彩色滤光片230精确地匹配并覆盖彩色滤光片230。通过这种方式,象素区被切口191和192分成多畴。每个畴中液晶层3的对齐是通过DCE176稳定的。此外,第二实施例在DCE176之下提供了半导体158,使得DCE176和公共电极270之间的距离减小,而增大了电容,并且形成畴边界的DCE176上的盒间隙小于其它区域上的盒间隙,由此物理上确定畴边界,使得畴更稳定。
下面描述本发明的另一实施例。
图7A是根据本发明第三实施例的LCD的布置图,图7B是图7A所示LCD沿VIIB-VIIB’取得的截面图。
根据本发明第三实施例的LCD与根据第一实施例的LCD的结构基本上相同,除了在多个DCE176以下额外地形成多个X形金属件127,并且液晶分子平行于基底110和210对齐,且具有正介电各向异性。
X形金属件127由与栅极布线121和123以及存储电极布线131和133a-133d相同的层和相同的材料形成。X形金属件127减小DCE176和公共电极270之间的距离以增大电容CDC,并且形成畴边界的DCE176上的盒间隙小于其它区域上的盒间隙,由此物理上确定畴边界,使畴更稳定。当在象素电极190和公共电极270之间施加电场时,具有正介电各向异性的液晶的液晶分子响应于使其垂直于基底110和210的力改变其取向。为了利用此液晶实现常黑模式,使设置在上、下基底110和210外表面上的偏振片的偏振轴彼此平行排列。
如上所述,多畴LCD配置有DCE和用于开关DCE信号的TFT。DCE与象素电极电容性耦合。通过这种方式,可以很容易地控制液晶分子的倾斜方向,由此获得稳定的畴。
虽然上面参照优选实施例详细描述了本发明,但本领域的技术人员在不脱离由权利要求限定的本发明的实质和范围的前提下可以做各种改型和替换。

Claims (13)

1.一种薄膜晶体管阵列板,包括:
绝缘基底;
形成在绝缘基底上的栅极布线;
形成在绝缘基底上并以绝缘的方式与栅极布线交叉的数据布线;
电连结到栅极布线和数据布线的薄膜晶体管;
电连结到薄膜晶体管终端的方向控制电极;和
与方向控制电极电绝缘并具有沿方向控制电极延伸的切口的象素电极,象素电极为电浮置。
2.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列板,还包括与数据布线交叉并与象素电极相关联形成存储电容器的存储电极。
3.一种薄膜晶体管阵列板,包括:
绝缘基底;
形成在绝缘基底上并包括栅电极和栅极线的栅极布线;
形成在栅极布线上的栅极绝缘层;
形成在栅极绝缘层上的半导体层;
数据布线,其包括形成在半导体层上并与栅极线交叉的数据线、连结到数据线的源电极和面对源电极的漏电极;
连结到漏电极的方向控制电极;
形成在数据布线和方向控制电极上的钝化层;和
形成钝化层上的具有切口并包括至少与方向控制电极部分重叠的切口的象素电极。
4.如权利要求3所述的薄膜晶体管阵列板,还包括
连结到栅极线一端的栅极焊点;
连结到数据线一端的数据焊点;
形成在钝化层上并经接触孔连结到栅极焊点的辅助栅极焊点;和
形成在钝化层上并经接触孔连结到数据焊点的辅助数据焊点。
5.如权利要求3所述的薄膜晶体管阵列板,其中,象素电极的切口包括多个X形部分和多个线形部分,并且方向控制电极与X形部分重叠。
6.如权利要求3所述的薄膜晶体管阵列板,其中,半导体层包括位于数据线下的数据线半导体,位于源电极和漏电极下的通道半导体。
7.如权利要求3所述的薄膜晶体管阵列板,其中,半导体层包括沿方向控制电极位于方向控制电极下的方向控制电极半导体。
8.如权利要求3所述的薄膜晶体管阵列板,还包括由与栅极线相同的层形成、并沿方向控制电极置于方向控制电极下的金属件。
9.一种液晶显示器,包括:
第一绝缘基底;
形成在第一绝缘基底上的栅极布线;
形成在第一绝缘基底上并以绝缘的方式与栅极布线交叉以限定象素区的数据布线;
形成在由栅极布线和数据布线交叉限定的象素区中的方向控制电极;
电连结到栅极布线、数据布线和方向控制电极的薄膜晶体管;
形成在象素区中、与连结到薄膜晶体管的方向控制电极电绝缘并具有沿方向控制电极延伸的切口的电浮置象素电极;
面对第一绝缘基底的第二绝缘基底;
形成在第二绝缘基底上的公共电极;和
夹置在第一基底和第二绝缘基底之间的液晶层。
10.如权利要求9所述的液晶显示器,其中,液晶层具有负的介电各向异性,液晶层中的液晶分子垂直于第一和第二基底排列。
11.如权利要求9所述的液晶显示器,其特征在于液晶层具有正的介电各向异性,液晶层中的液晶分子平行于第一和第二基底排列。
12.如权利要求9所述的液晶显示器,还包括形成在第一基底上的、与象素电极相关联形成存储电容器的存储电极。
13.如权利要求12所述的液晶显示器,其中,公共电极和存储电极布线被施加以相同的电压,并且象素电极和公共电极之间的电压差VPC由下式给出:
V PC = C DP C DP + C LC + C ST V DC
此处,CDP表示方向控制电极和象素电极之间的电容,CLC表示象素电极和公共电极之间的电容,CST表示象素电极和存储电极布线之间的电容,而VDC是方向控制电极和公共电极之间的电压差。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050098631A (ko) * 2004-04-08 2005-10-12 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그에 사용되는 표시판
JP4844027B2 (ja) * 2004-07-16 2011-12-21 カシオ計算機株式会社 垂直配向型の液晶表示素子
CN100476554C (zh) * 2004-08-31 2009-04-08 卡西欧计算机株式会社 垂直取向型有源矩阵液晶显示元件
CN101604087A (zh) * 2004-09-30 2009-12-16 卡西欧计算机株式会社 垂直取向型有源矩阵液晶显示元件
US20060066791A1 (en) * 2004-09-30 2006-03-30 Casio Computer Co., Ltd. Vertical alignment active matrix liquid crystal display device
TWI290649B (en) * 2004-11-29 2007-12-01 Casio Computer Co Ltd Vertical alignment active matrix liquid crystal display device
KR100752876B1 (ko) * 2004-11-30 2007-08-29 가시오게산키 가부시키가이샤 수직배향형의 액정표시소자
JP4639797B2 (ja) * 2004-12-24 2011-02-23 カシオ計算機株式会社 液晶表示素子
US8068200B2 (en) * 2004-12-24 2011-11-29 Casio Computer Co., Ltd. Vertical alignment liquid crystal display device in which a pixel electrode has slits which divide the pixel electrode into electrode portions
KR20060102953A (ko) * 2005-03-25 2006-09-28 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
TWI319110B (en) * 2005-05-02 2010-01-01 Au Optronics Corp Liquid crystal display device and forming method of the same
KR101230300B1 (ko) * 2005-06-20 2013-02-06 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
US20070229744A1 (en) * 2006-03-29 2007-10-04 Casio Computer Co., Ltd. Vertically aligned liquid crystal display device
US20080001937A1 (en) * 2006-06-09 2008-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Display substrate having colorable organic layer interposed between pixel electrode and tft layer, plus method of manufacturing the same and display device having the same
TWI373676B (en) * 2007-09-06 2012-10-01 Au Optronics Corp Pixel structure and forming method and driving method thereof
WO2013058157A1 (ja) * 2011-10-18 2013-04-25 シャープ株式会社 液晶表示パネル及び液晶表示装置
CN102368499B (zh) * 2011-10-27 2014-04-16 深圳市华星光电技术有限公司 Tft阵列基板及液晶面板
KR102256462B1 (ko) 2015-04-06 2021-05-26 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
CN105739197B (zh) * 2016-05-16 2019-08-13 厦门天马微电子有限公司 阵列基板、包含其的显示面板和显示装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2975844B2 (ja) * 1993-06-24 1999-11-10 三洋電機株式会社 液晶表示装置
JP3008928B2 (ja) * 1998-05-07 2000-02-14 日本電気株式会社 液晶表示装置
US7119870B1 (en) * 1998-11-27 2006-10-10 Sanyo Electric Co., Ltd. Liquid crystal display device having particular drain lines and orientation control window
JP3378820B2 (ja) 1999-01-20 2003-02-17 三洋電機株式会社 垂直配向型液晶表示装置
KR100379287B1 (ko) * 1999-06-25 2003-04-10 닛뽄덴끼 가부시끼가이샤 멀티 도메인 액정 표시장치
CN1195243C (zh) * 1999-09-30 2005-03-30 三星电子株式会社 用于液晶显示器的薄膜晶体管阵列屏板及其制造方法
JP3492582B2 (ja) * 2000-03-03 2004-02-03 Nec液晶テクノロジー株式会社 液晶表示装置及びその製造方法

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