[發明專利]液晶顯示面板、像素結構及其制造方法

有效

• 申請號: 200810034064.8
• 申請日: 2008-02-29
• 公開（公告）號: CN101236345A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 李喜峰
• 申請（專利權）人: 上海廣電光電子有限公司
• 主分類號: G02F1/139
• 分類號: G02F1/139;G02F1/1362;H01L27/12;H01L21/84
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陳亮

技術領域

本發明涉及一種薄膜晶體管液晶顯示裝置(TFT-LCD)。特別涉及到一種多疇垂直取向模式液晶顯示裝置的顯示面板、像素結構及其制造方法。

背景技術

目前，具有高畫質、空間利用效率佳、低消耗功率、無輻射等優越特性的液晶顯示器已逐漸成為市場的主流。為了讓使用者有更好的顯示品質，目前液晶顯示器皆朝向高對比(high?contrast?ratio)、無灰階反轉(no?gray?scaleinversion)、色偏小(little?color?shift)、亮度高(high?luminance)、高色飽和度、快速反應與廣視角等特性來發展。

液晶顯示設備中的液晶本身不發光。液晶顯示是通過電場控制液晶分子扭轉從而控制液晶單元的光透過率，從而達到顯示的目的。通常情況下，TFT-LCD中把液晶封入TFT基板和彩膜基板之間。在垂直取向TFT-LCD中，使用負性液晶來構成液晶單元。參考美國專利6661488B1，如圖1A所示，液晶像素上下基板在不施加電壓的情況下，液晶分子106垂直于玻璃基板101與104排列。電信號可以通過分別玻璃基板101與104上面的公共透明電極102與像素電極103施加。在施加電壓的情況下，液晶分子106趨向于垂直于電場方向排列，從而偏離垂直于玻璃基板101、104的方向。具體偏轉角度跟所施加偏壓大小有關，如圖1B所示。如此通過施加電壓信號實現對液晶分子的調制，改變液晶像素的光透過特性，實現圖像的顯示。

當液晶分子傾斜一定角度的時候，觀察者從不同角度將會觀察到不同的顯示效果，這就是液晶顯示裝置的視角問題。為解決視角問題，多種技術被開發出來。其中，垂直取向液晶中通過在像素中設計出傾斜角度不同的子區域(疇)，像素的顯示特性是其中的各個疇在空間上積分平均的效果。這樣，從不同角度觀察液晶顯示器件時看到的差別減小，視角得以改善。如圖1C所示，108為液晶顯示面板的柵極信號線，109是源極信號線，110是公共電極，一個四疇垂直取向液晶像素包括像素電極103和有源元件(如TFT)112，像素電極103具有多個狹縫107，且像素電極103連接有源元件112。位于玻璃基板101上的突起105以及狹縫107可以影響像素電極103與公共透明電極102之間的電場分布，進而可使液晶層中液晶分子呈多方向排列，像素100內的液晶傾斜狀況被分為四個疇A，B，C，D。

由于垂直取向液晶顯示存在明顯的色偏，即正面看與側面看差別較大，為進一步改善視角，降低色偏的現象，目前提出了把液晶像素內與TFT連接的透明電極進一步分割成不同的區域，在不同區域施加不同的電壓，使液晶分子200傾斜程度不一樣，分別處于201與202兩種傾斜狀態，如圖2所示。這樣就增加液晶顯示疇數，實現多疇顯示，從而進一步改善視角特性。現有技術有采用電容耦合實現這種多疇技術，但目前的電容耦合技術通常是在形成第一導電金屬的同時形成的電容耦合層，因此電容耦合層為不透光的金屬，這導致像素區可透光的部分降低，從而降低像素的開口率，這導致制造成本的上升。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能降低傳統垂直取向液晶顯示的色偏問題且不影響開口率的多疇垂直取向液晶顯示裝置的顯示面板、像素結構及其制造方法。

本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種像素結構，適用于多疇垂直取向模式液晶顯示裝置，此像素結構包括掃描線、數據線、薄膜晶體管、以及像素電極。掃描線和數據線配置于基板上，以定義一像素區域，此像素區域包括第一子像素區域和第二子像素區域。薄膜晶體管配置于基板上并電性連接至掃描線與數據線。像素電極配置于像素區域內，并電性連接至薄膜晶體管的源極，其中在第一子像素區域內的部分像素電極的高度低于在第二子像素區域內的部分像素電極的高度，且至少在第一子像素區域的像素電極之上覆蓋一層透明的第一耦合電容介質層。

在本發明的像素結構中，像素電極上設有多個狹縫。

在本發明的像素結構中，第一耦合電容介質層還覆蓋第二子像素區域，且第一子像素區域與第二子像素區域的高度相同。

在本發明的像素結構，第二子像素區域的像素電極之上覆蓋一層透明的第二耦合電容介質層，且第二耦合電容介質層的厚度小于第一耦合電容介質層的厚度，其中第一耦合電容介質層與第二耦合電容介質層的介電常數不同。