CN1982987A

CN1982987A - 液晶显示器及其制造方法

Info

Publication number: CN1982987A
Application number: CNA2006100639684A
Authority: CN
Inventors: 尹容国; 全栢均; 慎庸桓; 徐德钟
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-12-14
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2007-06-20
Also published as: JP2007164190A; KR20070063172A; US20070146563A1

Abstract

一种液晶显示器包括具有第一区域和第二区域的像素，其中该像素由像素电极、与该像素电极相对的公共电极、以及至少在该像素电极和该公共电极中一个上形成的配向层组成，其中，该配向层在第一区域和第二区域具有不同的厚度，并且第二区域和第一区域的电压比为约0.1至0.95。

Description

液晶显示器及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器，尤其涉及一种具有不同厚度配向层的液晶显示器。

背景技术

液晶显示器是平板显示器。液晶显示器包括两个面板，其上形成有场产生电极，例如像素电极和公共电极，液晶层设置在该面板之间。液晶显示器将电压施加在场产生电极上，从而在该液晶层内产生一电场。利用该电场，可以确定该液晶层液晶分子的取向，并控制用于显示图像的输入光的偏振。

液晶显示器还可以进一步包括与每个像素电极相连接的开关元件，以及多条信号线，例如栅极线或数据线，用于给像素电极施加电压从而控制开关元件。

垂直配向(VA)模式LCD使LC分子配向为在没有电场的情况下，LC分子的长轴垂直于该面板。VA模式的LCD具有高对比度和宽基准视角。该基准视角被定义为对比度等于1∶10的视角和/或在灰度间亮度转换(inversion)的极限角。

VA模式的液晶显示器可以通过在场产生电极内或在场产生电极上构造切口而获得宽的视角。基于切口，液晶分子的倾斜方向可以以几种不同的方式分散，并且可以拓宽基准视角。

具有切口的图案化(Patterned)垂直配向(PVA)模式的液晶显示器将一个像素分成了两个子像素，并通过不同的开关元件对该子像素施加不同的电压，使得光透射率得到改变，侧面可视度得到改善。

在PVA模式的液晶显示器中，可以在两个子像素包括的子像素电极上形成接触孔，将该子像素与开关元件连接起来。这样，可能会减小开口率。

发明内容

根据本发明的实施例，液晶显示器包括具有第一和第二区域的像素，像素电极，与该像素电极相对的公共电极，以及至少在该像素电极和该公共电极中一个上形成的配向层。该配向层在第一区域和第二区域可以具有不同的厚度，并且第二区域和第一区域的电压比大约为0.1至0.95。

第二区域和第一区域的电压比可以大约为0.5至0.9。

第二区域与第一区域的配向层的厚度比大约为0.1至0.95。

该配向层可以为无机配向层。

该无机配向层可以包括至少非晶硅、碳化硅、氮化硅、氧化硅或氟化菱形碳(fluorinated diamond-1ike carbon)中的一种。

第一区域和第二区域的面积比可以大约为1∶1至1∶3。

该显示器可以进一步包括形成在该像素电极上的第一倾斜确定元件。

该显示器可以进一步包括形成在该公共电极上的第二倾斜确定元件。

该第一和第二倾斜确定元件可以包括具有倾斜部分的切口。

根据本发明的实施例，液晶显示器包括具有第一和第二区域的像素，像素电极、以及与该像素电极相对的公共电极，和至少在该像素电极和公共电极中一个上形成的无机配向层。该无机配向层在该第一区域和第二区域可以具有不同的厚度。

该第一区域的无机配向层和第二区域的无机配向层的厚度比大约为0.1至0.95。

根据本发明的实施例，一种用于制造液晶显示器的方法包括以下步骤：在第一基板上形成具有栅极的栅极线，在该第一基板上沉积栅极绝缘层，在该栅极绝缘层上形成半导体，在该半导体和栅极绝缘层上形成数据线和漏电极(drain electrode)，形成与该漏电极相连接的像素电极，以及在该像素电极上形成具有第一和第二部分的无机配向层，并且该第一和第二部分的厚度彼此不同。

该方法可以进一步包括以下步骤：在第二基板上形成光阻挡元件，在第二基板上形成滤色器，在该光阻挡元件和滤色器上形成公共电极，以及在该公共电极上形成具有第一和第二部分并且彼此厚度不同的无机配向层。

第二部分和第一部分的厚度比大约为0.1至0.95。

该无机配向层可以通过化学气相淀积法沉积无机材料形成。

该无机配向层可以通过在整个像素电极上沉积具有第一厚度的无机材料、在该像素电极的至少一个部位上沉积具有第二厚度的无机材料形成。

第一和第二厚度的总和与第一厚度的比值大约为0.1至0.95。

该无机配向层可以通过在整个像素电极上沉积具有第一厚度的无机材料、再从该沉积的具有第一厚度的无机材料上蚀刻具有第二厚度的一部分形成。

第一和第二厚度间的差值与第一厚度的比值大约为0.1至0.95。

该蚀刻过程可以用激光执行。

该无机配向层可包括非晶硅、碳化硅、氮化硅、氧化硅或氟化菱形碳中的至少一种。

该第一部分和第二部分的面积比可以大约是1∶1至1∶3。

附图说明

从下面结合附图的描述中可以更详细地理解本发明的实施例，其中：

图1是根据本发明示范性实施例的液晶显示器的方框图；

图2是根据本发明示范性实施例的液晶显示器的像素的等效电路图；

图3是根据本发明示范性实施例的液晶显示器的布局图；

图4是根据本发明示范性实施例的液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板的布局图；

图5是根据本发明示范性实施例的液晶显示器的公共电极面板的布局图；

图6和图7分别是沿图3的VI-VI线和VII-VII线的液晶显示器横截面图；

图8是根据本发明示范性实施例的液晶显示器的横截面图；

图9A至图9G是说明根据本发明示范性实施例制造图4的薄膜晶体管阵列面板的方法的横截面图；

图10是说明根据本发明示范性实施例制造图4的薄膜晶体管阵列面板的方法的横截面图；以及

图11A至图11F是说明根据本发明示范性实施例制造图5的公共电极面板的方法的横截面图。

具体实施方式

下面将参照图对本发明的示范性实施例进行更详细的描述。本发明可以用多种不同的方式实施，不应受这里所列的实施例的限制。当提到一元件，例如层、薄膜、区域或基板位于另一元件“之上”时，应理解为其可直接位于另一元件上或可存在中间元件。

参照图1和图2，对根据本发明示范性实施例的液晶显示器进行说明。

图1是根据本发明示范性实施例的液晶显示器的方框图。图2是根据本发明实施例的液晶显示器的像素的等效电路图。

参照图1，根据本发明示范性实施例的液晶显示器包括液晶面板组件300，与该液晶面板组件300相连结的栅极驱动器400和数据驱动器500，与该数据驱动器500相连结的灰度电压发生器800，以及信号控制器600，用于控制该液晶面板组件300、栅极驱动器400、数据驱动器500以及灰度电压发生器800。

参照图1和图2，该液晶面板组件300包括多条信号线G₁-G_n和D₁-D_m，以及与该信号线相连呈矩阵排列的多个像素PX。该液晶面板组件300包括彼此相对的薄膜晶体管阵列面板100和公共电极面板200，以及设置在它们之间的液晶层3。

信号线G₁-G_n和D₁-D_m包括多条用于传递栅极信号(“扫描信号”)的栅极线G₁-G_n，和多条用于传递数据信号的数据线D₁-D_m。该栅极线G₁-G_n在行方向延伸并彼此平行，数据线D₁-D_m在列方向延伸并彼此平行。

每个连接至例如第i(i＝1，2，… …，n)栅极线G_i和第j(j＝1，2，… …，m)数据线D_j的像素PX，都具有与信号线G_i和D_j连接的开关元件Q。每个像素PX进一步包括与该开关元件Q相连的液晶电容器Clc和存储电容器Cst。根本发明的示范性实施例，该存储电容器Cst可以省略。

该开关元件Q可以是三端子元件，例如，设置在薄膜晶体管面板100上的薄膜晶体管。该开关元件Q包括与栅极线G_i相连的控制端子，与数据线D_j相连的输入端子，以及与液晶电容器Clc和存储电容器Cst相连的输出端子。

每个液晶电容器Clc具有两个端子，也就是，该薄膜晶体管阵列面板100的像素电极191和该公共电极面板200的公共电极270。设置在两电极191和270之间的液晶层3作为电介质材料。该像素电极191与该开关元件Q相连。该公共电极270形成在该公共电极面板200上，并接收公共电压Vcom。该公共电极270可以形成在薄膜晶体管阵列面板100上，其中电极191和270中至少一个呈线性或平板状。

该存储电容器Cst作为液晶电容器Clc的辅助。该存储电容器Cst可以通过在该薄膜晶体管面板100和像素电极191上重叠附加信号线(未示出)构成，其间具有绝缘体。将预定电压，例如公共电压Vcom施加到该附加信号线。在本发明的示范性实施例中，存储电容器Cst可以通过重叠像素电极191和前一栅极线构成，其间具有绝缘体。

每个像素PX可以表达一种原色(空间分割)，或者每个像素PX可以一段时间(时间分割)代表一种原色。色彩可以通过原色的空间和时间的总和来表征。原色包括红、绿、蓝。图2表示的是空间分割的例子。图2中，每个像素PX具有公共电极面板200上对应于像素电极191的区域上的表达一种原色的滤色器230。在本发明的示范性实施例中，该滤色器230可以在该薄膜晶体管面板100的像素电极191上边或下面形成。

该液晶面板组件300可以具有至少一个用于使光线偏振的偏光器(未示出)，其可以附于该液晶面板组件300的外侧。

参照图3至图7，对根据本发明示范性实施例的液晶面板组件进行说明。

图3是根据本发明示范性实施例的液晶显示器的布局图。图4是根据本发明示范性实施例的液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板的布局图。图5是根据本发明示范性实施例的液晶显示器的公共电极面板的布局图。图6和图7分别是沿图3的VI-VI线和VII-VII线的液晶显示器横截面图。

参照图3至图7，根据本发明示范性实施例的液晶显示器包括彼此相对的薄膜晶体管阵列面板100和公共电极面板200，以及配置在面板100和200之间的液晶层3。

参照图1、图2、图6及图7，对薄膜晶体管阵列面板100进行说明。

多条栅极线121和多个存储电极线131形成在包括例如透明玻璃或塑料的绝缘基板110上。

每条栅极线121传递栅极信号，并在横向延伸。每条栅极线121具有连接多个向上突出的栅极124、其他层或外部驱动电路的放大端部129。产生栅极信号的栅极驱动电路(未示出)可以固定在附于基板110上的挠性印刷电路薄膜上(未示出)，可以直接固定在该基板110上，或者可以集成在该基板110中。当该栅极驱动电路直接集成在该基板110中时，该栅极线121可以延伸并直接与该栅极驱动电路相连。

每个存储电极线131接收预定电压，并与该栅极线121平行。每个存储电极线131配置在两个相邻的栅极线121之间，并且该存储电极线131和每个栅极线121之间的距离基本相等。该存储电极线131包括向上和向下延伸的存储电极137。根据本发明的示范性实施例，该存储电极线131可以具有不同的形状和排列。

栅极线121和存储电极线131例如可以包括如铝(Al)或铝合金的铝族金属、如银(Ag)或银合金的银族金属、如铜(Cu)或铜合金的铜族金属、如钼(Mo)或钼合金的钼族金属、铬(Cr)、钽(Ta)以及钛(Ti)。在示范性实施例中，栅极线121和存储电极线131可以具有包含两个物理特性彼此不同的导电层(未示出)的多层构造。为了减少信号的延迟和电压降，一个导电层可以包括低电阻率金属，例如铝族金属、银族金属、或铜族金属。另一导电层可以包括相对其他材料具有优良的物理、化学或电接触特性的材料，其他材料例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)。该材料可以包括，例如钼族金属、铬、钽和钛。对于两个导电层组合的例子，存在铬下层铝(合金)上层的组合，以及铝(合金)下层和钼(合金)上层的组合。

该栅极线121和存储电极线131的侧面相对于基板110的表面倾斜，倾斜角为大约30°至大约80°。

例如包括氮化硅(SiN_x)或氧化硅(SiO_x)的栅极绝缘层140形成在该栅极线121和存储电极线131上。

例如包括氢化非晶硅或多晶硅的多个半导体岛(semiconductor islands)154形成在栅极绝缘层140上。半导体岛154配置在栅极124上，具有覆盖栅极线121的一部分例如边缘的扩展部分。多个欧姆接触岛构件163和165形成在半导体岛154上。该欧姆接触岛构件163和165可以包括例如其上掺有高浓度的n型掺杂(impurity)例如磷的n+氢化非晶硅或硅化物。欧姆接触岛构件163和165成对形成，并配置在半导体岛154上。

半导体岛154和欧姆接触岛构件163和165的侧面相对于基板110的表面倾斜，倾斜角大约为30°至80°。

多条数据线171和多个漏电极175形成在欧姆接触岛构件163和165及栅极绝缘层140上。

每条数据线171传递数据电压，并在垂直方向延伸，同时交叉栅极线121和存储电极线131。每条数据线171具有用于接触多个向栅极124延伸的源电极173、其他层、或外部驱动电路的放大端部179。产生数据电压的数据驱动电路(未示出)可以配置在附于基板110上的挠性印刷电路薄膜(未示出)上，也可以直接配置在基板上，或者可以集成在基板110内。当数据驱动电路直接集成在基板110内时，数据线171可以延伸并连接至数据驱动电路。

漏电极175与数据线171隔开，并与源电极173相对，其间具有栅极124。每个漏电极175具有一个放大端部177。该漏电极175的另一端部具有例如平板形状。该放大端部177重叠存储电极137。平板状的端部被U形弯曲的源电极173部分地围绕。

一个栅极124、一个源电极173、以及一个漏电极175、与半导体岛154一起形成一个薄膜晶体管(TFT)。该薄膜晶体管具有形成在位于源电极173和漏电极175之间的半导体岛154上的沟道。

数据线171和漏电极175可以包括难熔金属，例如，钼、铬、钽、钛或其合金。该数据线171和漏电极175可以为具有难熔金属层(未示出)和低电阻的导电层(未示出)的多层结构。对于多层结构的例子，包括铬或钼(合金)为下层铝(合金)为上层的双层结构，和钼(合金)为下层、铝(合金)为中间层和钼(合金)为上层的三层结构。

该数据线171和漏电极175的侧面相对于基板110的表面倾斜，倾斜角大约为30°至约80°。

欧姆接触元件163和165配置在半导体岛154和漏电极175之间，该半导体岛154配置在欧姆接触元件163和165及数据线171之下，该漏电极175配置在欧姆接触元件163和165之上。欧姆接触元件163和165降低了半导体岛154和数据线171及漏电极175之间的接触电阻。配置在栅极线121上的半导体岛154的延伸部分使得栅极线121的表面很光滑，防止了数据线171的短路。半导体岛154具有暴露部分，例如在源电极173和漏电极175之间的暴露部分，或未被数据线171和漏电极175覆盖住的暴露部分。

钝化层180形成在数据线171、漏电极175以及半导体岛154的暴露部分上。该钝化层180可以包括无机绝缘材料或有机绝缘材料，可以具有平坦的表面。无机绝缘材料可以包括，例如氮化硅或氧化硅。有机绝缘材料可以具有感光性。该有机绝缘体的介电常数例如为4.0左右或更小。在示范性实施例中，该钝化层180可以为具有下无机层和上有机层的双层结构，从而可以保持有机层良好的绝缘特性，并且防止暴露的半导体岛154受损。

为了露出数据线171和漏电极175的端部179，在钝化层180上分别形成有多个接触孔182和185。为了露出栅极线121的端部129，在钝化层180和栅极绝缘层140上形成有多个接触孔181。

多个像素电极191和多个接触辅助元件81和82形成在钝化层180上。该像素电极191和接触辅助元件81和82可以包括透明导电材料如ITO或IZO，或者包括反射材料如铝、银或其合金。

像素电极191通过接触孔185物理和电连接到漏电极175上，并从该漏电极175接收数据电压。被施加数据电压的像素电极191和公共电极面板200上被施加公共电压的公共电极270一起形成电场，从而确定配置在两电极191和270之间的液晶层3的液晶分子的方向。根据该确定的液晶分子的方向，穿过该液晶层3的光线的偏振被改变。像素电极191和公共电极270构成电容器(下文称为“液晶电容器”)，可以甚至在薄膜晶体管关闭之后维持所施加的电压。

像素电极191重叠在存储电极线131及存储电极137上。该像素电极191和与像素电极191相连结的漏电极175与存储电极线131电重叠，从而构成存储电容器。该存储电容器增强了液晶电容器的电压存储能力。

每个像素电极191可以为具有四个斜切边的四边形形状。斜切倾斜边以大约为45°的角相对于栅极线121倾斜。

像素电极191具有第一和第二中间切口91和92，下切口93a和94a，及上切口93b和94b，并且被切口91至94b分成了多个区域。该切口91-94b关于存储电极线131对称。

上下切口93a-94b基本倾斜，从像素电极191的左侧延伸到像素电极191的右侧、上侧或下侧。上下切口93a-94b分别配置在存储电极线131的下边和上边。上下切口93a-94b例如以大约为45°的角关于栅极线121倾斜，并垂直延伸。

第一中间切口91沿着存储电极线131延伸，并在其左侧具有入口。该第一中间切口91的入口有一对倾斜边，每边基本平行于下切口93a和94a及上切口93b和94b。第二中间切口92具有中间水平部分和一对倾斜部分。第二中间切口92的中间水平部分沿着存储电极线131从像素电极191的右侧延伸到像素电极191的左侧。这对倾斜部分从中间水平部分的末端向像素电极的左侧延伸，同时分别平行于下上切口93a-94b。

这样，第二中间切口92和下切口93a和94a将像素电极191的下面部分分成了四个区域，第二中间切口92和上切口93b和94b将像素电极191的上面部分分成了四个区域。分区的数目或切口的数目可以取决于设计因素，例如，像素大小、像素电极的水平边和垂直边的长度比例、或液晶层3的种类或特性。

接触辅助元件81和82分别通过接触孔181和182与栅极线121的端部129和栅极线171的端部179连接。该接触辅助元件81和82增强或保护了数据线171和栅极线121的端部179和129与外部装置之间的连接。

参照图3、图5、图6及图7，对公共电极面板200进行说明。

光阻挡元件220形成在例如包括透明玻璃或塑料的绝缘基板210上。在示范性实施例中，该光阻挡元件220为黑矩阵，防止光线泄漏。该光阻挡元件220具有对应于数据线171的直线部分221和对应于薄膜晶体管的表面部分222。该光阻挡元件220阻止像素电极191间的光线泄漏，并限定了与该像素电极191相对的开口。在示范性实施例中，该光阻挡元件220可以有多个与像素电极191相对并且形状与像素电极191基本相同的开口(未示出)。

多个滤色器230形成在基板210上。该滤色器230可以位于光阻挡元件220围绕的区域上，并沿着像素电极191的列在垂直方向上延伸。每个滤色器230可以表达三原色如红、绿、蓝中的一种。

滤色器230和光阻挡元件220上形成有保护膜250。该保护膜250可以包括有机绝缘材料。该保护膜250可以防止滤色器230暴露。该保护膜250可以提供平滑的表面。根据本发明的示范性实施例，该保护膜250可以省略。

公共电极270形成在该保护膜250上。该公共电极270包括透明导体如ITO或IZO。

在公共电极270上形成有多个切口组71、72a、72b、73a、73b、74a及74b。

一组切口71-74b与一个像素电极191相对，并具有中间切口71、下切口72a、73a和74a及上切口72b、73b和74b。每个切口71-74b都配置在像素电极191的相邻切口91-94b之间，或配置在切口91-94b和像素电极191的斜切倾斜边之间。每个切口71-74b至少具有一个平行于像素电极191的下切口93a和94a或上切口93b和94b延伸的倾斜分支(slanting branch)。

上下切口72a-74b中的每个都具有倾斜分支、水平分支及垂直分支。该倾斜分支基本平行于像素电极191的下切口93a和94a或上切口93b和94b，从像素电极191的右侧延伸到像素电极191的左侧、上侧、或下侧。该水平分支和垂直分支重叠并从该倾斜分支的末端沿着该像素电极191的边延伸，并相对于该倾斜分支形成钝角。

中间切口71具有中间水平分支、一对倾斜分支以及一对端部垂直分支。该中间水平分支沿着像素电极191的水平中线从像素电极的右侧延伸到像素电极191的左侧。一对倾斜分支基本平行于下上切口72a和72b，从中间水平分支的端部向像素电极191的左侧延伸。该端部垂直分支重叠并且从倾斜分支的每个末端沿着像素电极191的左边延伸，并关于该倾斜分支形成钝角。

中间切口71的分支会聚并形成一个交叉(crossing)部分。该交叉部分位于像素电极191内部，并且比该分支宽。

该切口71至74b的数目或方向取决于设计因素。

配向层11和21分别形成在面板100和200上。在示范性实施例中，该配向层11和21可以形成在面板100和200之间。配向层11和21可以是垂直配向层。配向层11和21可以为无机配向层。该无机配向层11和21可以包括非晶硅(a-Si)、碳化硅(SiC)、氮化硅(SiN)、氧化硅(SiO_x)，或氟化菱形碳中至少一种。

参照图6，该配向层11(11a，11b)和21(21a，21b)具有厚度不同的部分。该液晶面板组件300具有第一区域A和第二区域B。配向层11a和21a形成在第一区域A上，配向层11b和21b形成在第二区域B上。第一区域A中的配向层11a和21a比第二区域B中的配向层11b和21b厚。第二区域B的配向层11b和21b与第一区域A的配向层11a和21a的厚度比，例如为0.1至0.95。这样，就形成了两区域A和B之间的电压差，从而能够改善侧面可视度。

偏光器12和22可以分别形成在面板100和200上。在示范性实施例中，偏光器12和22可以形成在面板100和200的外表面上。两偏光器12和22的偏振轴互相垂直，并且一个轴可以与栅极线121平行。当液晶显示器为反射式液晶显示器时，可以省略偏光器12和22中的一个。

为了给偏光器12和22、面板100和200以及液晶层3提供光线，液晶显示器可以包括背光单元(未示出)。

该液晶层3可以具有负介电各向异性。该液晶层3的液晶分子被配向为：当电场不存在时，液晶分子的纵轴垂直于两面板100和200的表面。这样输入光线不穿过交叉的偏光器12和22，从而被阻挡。

公共电压施加在公共电极270上，数据电压施加在像素电极191上，从而形成基本垂直于面板100和200表面的电场。该液晶分子响应于电场的作用，改变它们的方向，使得液晶分子的纵轴垂直于电场的方向。像素电极191和公共电极271可以被称为场产生电极。

场产生电极的像素电极191的切口91-94b，场产生电极的公共电极270的切口71-74b，以及平行于切口91-94b及71-74b的像素电极191的斜切倾斜边使电场发生变形，并形成确定该液晶分子倾斜方向的水平分量。该电场的水平分量垂直于切口91至94b及71至74b的斜边及像素电极191的斜边。

一组公共电极切口71-74b和一组像素电极切口91-94b把每个像素电极191划分成子区域。每个子区域具有两条相对于像素电极191的主边形成倾斜角的主边。配置在每个子区域的液晶分子关于这些主边垂直倾斜，这样就有了四个倾斜方向。因此，可以通过改变该液晶分子的倾斜方向扩宽该液晶显示器的视角。

根据本发明的示范性实施例，可以用突出部分(未示出)或凹陷部分(未示出)替代这组公共电极切口71-74b和这组像素电极切口91-94b。

根据本发明的示范性实施例，可以改变这组公共电极切口71-74b和这组像素电极切口91-94b的形状或排列。

参照图1，灰度电压发生器800产生全部数量的灰度电压或有限数量的与像素PX的透射率相关的灰度电压(称为“参考灰度电压”)。一些参考灰度电压具有相对于公共电压Vcom的正偏振，而一些参考灰度电压具有相对于公共电压Vcom的负偏振。

该栅极驱动器400与液晶面板组件300的栅极线G₁-G_n相连接，并为栅极线G₁-G_n施加包括栅极导通电压Von和栅极断开电压Voff的栅极信号。

数据驱动器500连接到液晶面板组件300上的数据线D₁-D_m。数据驱动器500从灰度电压产生器800中选择灰度电压，并将该选定的灰度电压作为数据信号施加到数据线D₁至D_m上。当该灰度电压产生器800提供的是预定数量的参考灰度电压，而非全部灰度电压时，数据驱动器500将该参考灰度电压进行分割(divide)，生成所有灰度的灰度电压，并从生成的灰度电压中选出数据信号。

信号控制器600对栅极驱动器400和数据驱动器500进行控制。

每一个驱动设备400、500、600、800可以作为至少一个IC芯片直接配置在液晶面板组件300上。每个驱动器可以配置在挠性印刷电路薄膜上(未示出)，作为带载封装(TCP)附着于液晶面板组件300或印刷电路板(PCB)(未示出)上。在示范性实施例中，驱动设备400、500、600、800与信号线G₁-G_n和D₁-D_m及薄膜晶体管开关元件Q一起，可集成在液晶面板组件300中。在示范性实施例中，驱动设备400、500、600、800可以作为一个单个芯片集成，其中构成该驱动设备400、500、600、800的至少一个电路可以位于该单独芯片的外部。

参照图1、2和8，信号控制器600从外部图形控制器(未示出)中接收输入图像信号R、G、B，及控制该图像信号R、G、B显示的输入控制信号。该输入图像信号R、G、B具有每个像素PX的亮度信息。该亮度信息具有预定数目的灰度，例如1024(2¹⁰)、256(2⁸)或64(2⁶)。该输入控制信号包括例如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟信号MCLK或数据启动信号DE。

信号控制器600基于输入控制信号对输入的图像信号R、G、B进行处理。根据液晶面板组件300和数据驱动器500的操作条件，输入图像信号R、G、B生成栅极控制信号CONT1和数据控制信号CONT2。该栅极控制信号CONT1被施加到栅极驱动器400。数据控制信号CONT2和经过处理的图像信号DAT被施加到数据驱动器500。输出图像信号DAT可以是数字信号，并具有预定数目的(灰度)值。

栅极控制信号CONT1包括表示扫描开始的扫描开始信号STV，和至少一个用于控制栅极导通(gate-on)电压Von输出周期的时钟信号。栅极控制信号CONT1可以进一步包括用于限制栅极导通电压Von持续时间的输出启动信号OE。

数据控制信号CONT2包括表示图像数据相对于像素列开始传输的水平同步开始信号STH、用于将数据信号施加到液晶面板组件300上的负载信号LOAD、以及数据时钟信号HCLK。数据控制信号CONT2可以进一步包括用于将数据信号相对于公共电压Vcom的电压偏振进行反转的反转信号RVS(以下，数据信号相对于公共电压的电压偏振简称为“数据信号的偏振”)。

响应于信号控制器600的数据控制信号CONT2，数据驱动器500接收对应于像素列的数字图像信号DAT，选出与每个数字图像信号DAT相应的灰度电压，将该数字图像信号DAT转换成模拟数据信号，并将该模拟数据信号施加到相应的数据线中。

响应于信号控制器600的栅极控制信号CONT1，栅极驱动器400将栅极导通电压Von施加到栅极线，并将与该栅极线相连的开关元件打开。然后，施加到数据线的数据信号通过打开的开关元件被施加到相应的像素。

施加到像素PX的数据信号的电压与公共电压Vcom之差用液晶电容Clc的充电电压来表示，也就是，像素电压。液晶分子的排列响应于像素电压的大小而发生改变，这样，穿透液晶层3的光线的偏振也发生改变。该偏振的改变用附着于面板组件300上的偏光器的透射率的改变来表示。

上述过程可以以1个水平周期(“1H”)单元重复进行，该水平周期等于水平同步信号Hsync和数据启动信号DE的一个周期。这样，栅极导通电压Von被施加到所有栅极线G₁-G_n，所有像素PX都接收数据信号，从而显示一帧图像。

一帧完成之后，下一帧接着开始。对将要施加到数据驱动器500的反转信号RVS进行控制，使得施加到每个像素PX的数据信号的偏振与施加到前一帧像素的数据信号的偏振相反(“帧反转”)。一帧当中，可以根据反转信号RVS的特性(例如，行反转或点反转)，改变沿数据线传输的多个数据信号的偏振，或者使将要施加到像素列的数据信号具有不同的偏振(例如，列反转或点反转)。

参照图8，对根据本发明示范性实施例的液晶显示器的每个区域的电压差进行说明。

图8是根据本发明示范性实施例的液晶面板组件的横截面图。

参照图8，该液晶面板组件具有第一和第二区域A和B。配向层11和21在该第一和第二区域A和B上具有不同的厚度。区域A和B上，像素电极191和公共电极270之间的电压差是不同的。

第一区域A的电荷Q1和第二区域B的电荷Q2可以用下面的方程1和2来表示。

(方程1)

Q1＝C1×V1

(方程2)

Q2＝C2×V2

C1和C2分别表示第一和第二区域A和B的电容，V1和V2表示第一和第二区域A和B中场产生电极191和270间的电压。

由于第一和第二区域A和B的电荷相同，即Q1和Q2相同，这样，方程1和2可以用下面的方程3来表示。方程3可以用下面的方程4表示。

(方程3)

C1×V1＝C2×V2

(方程4)

V1/V2＝C2/C1

电容C可以用下面的方程5表示。

(方程5)

C＝ε_Oε(A/d)

这里，ε为介电常数，ε_O为真空介电常数，即8.855×10^-12F/m，A为面积，d为厚度。

在40英寸的液晶显示器(宽∶长＝16∶9)中，当第一和第二区域A和B的面积比为，例如1∶1时，第一和第二区域A和B中的场产生电极191和270之间的电位差可以用下面方法计算。

第一和第二区域A和B的每个电容C1和C2都是液晶层3的电容和配向层11、21的电容之和。第一和第二区域A和B的每个电容C1和C2分别可以用下面的方程6和7表示。

(方程6)

C1＝[ε_Oε_lc×(0.7×10⁵μm²/D2)]+2×[ε_Oε_ali×(0.7×10⁵μm²/d2]

(方程7)

C2＝[ε_Oε_lc×(0.7×10⁵μm²/D1)]+2×[ε_Oε_ali×(0.7×10⁵μm²/d2)

这里，ε_lc为液晶层3的介电常数，ε_ali为配向层11、21的介电常数，d1和d2分别为第一和第二区域A和B中配向层11、21的厚度，D1和D2分别为第一和第二区域A和B中液晶层3的厚度。在示范性实施例中，当配向层为包括二氧化硅(SiO₂)的无机配向层时，ε_lc为3.6，ε_ali为3.9。

如方程4所示的，第一和第二区域A和B中每个区域上的像素电极191和公共电极270间的电位差V1和V2的比V1/V2可以用下面的方程8表示。像素的面积为1.4×10⁵μm²，像素电极191和公共电极270间的距离为3.8μm。

(方程8)

V1/V2＝{[ε_Oε_lc×(0.7×10⁵μm²/D1)]+2×[ε_Oε_ali×(0.7×10⁵μm²/d2]}/{[ε_Oε_lc×(0.7×10⁵μm²/D2)]+2×[ε_Oε_ali×(0.7×10⁵μm²/d2)]

当d1＝1000，d2＝500时，D1＝3.9μm，D2＝3.8μm。

则V1/V2＝0.51。

可选的，当d1＝1000，d2＝700时，D1＝3.8μm，D2＝3.86μm。

则V1/V2＝0.71。

因此，可以通过控制第一和第二区域A和B中配向层11和21的厚度，对第一和第二区域A和B的电压比进行控制。液晶分子的倾斜角取决于电场的强度。由于两个区域A和B的电压彼此不同，液晶分子的倾斜角也不同，两个区域的亮度也不同。这样，如果对第一区域A的电压和第二区域B的电压进行适当的控制，侧面的图像基本上等同于正面的图像。也就是，侧面的伽马曲线基本上等同于正面的伽马曲线，侧面的可视度得到了提高。

第二区域B与第一区域A的电压比例如约为0.1至0.95，或约为0.5至0.9。

在配向层11和21的厚度更大的那个区域中，场产生电极191和270间的电压差更大。第二区域B中的配向层11和21与第一区域A上的配向层11和21的厚度比例如约为0.1至0.95。

第二区域B和第一区域A的面积比例如约为1至3。当产生更高的电位差的第一区域A的面积比第二区域B的面积小时，侧面伽马曲线更接近于正面伽马曲线。当第一和第二区域A和B的面积比约为1∶2至1∶3时，侧面伽马曲线更接近于正面伽马曲线，侧面可视度会进一步得到提高。

参照图9A至图11F，根据本发明示范性实施例，对图3至图7所示的液晶面板组件的制造方法进行说明。

图9A至图9G是根据本发明的示范性实施例，说明图3、4、6、7所示的薄膜晶体管阵列面板的制造方法的横截面图。

参照图9A，金属层通过溅镀的方法依次沉积在基板110上，执行光刻在基板110上形成多个具有栅极124和末端部分129的栅极线121，以及多个具有存储电极137的存储电极线131。

参照图9B，栅极绝缘层140沉积在基板110上，本征非晶硅和杂质非晶硅层(非本征非晶硅)依次沉积在基板110上，并且把上边两层构图形成多个杂质半导体隔离体160和半导体隔离体150。

参照图9C，在用溅镀的方法将金属层沉积到基板110上之后，用光刻形成多条具有源电极173和末端部分179的数据线171和多个漏电极175。

然后，将未被数据线171和漏电极175覆盖的杂质半导体的暴露部分移除，从而形成欧姆接触岛构件163和165，同时将设置在该暴露部分下面的本征半导体154的一部分暴露出来。可以用氧等离子处理方法稳定本征半导体154的暴露部分的表面。

参照图9D，用化学气相淀积的方法沉积无机绝缘体，或者沉积光敏有机绝缘材料，从而形成钝化层180。该钝化层180和栅极绝缘层140被蚀刻形成接触孔181、182和185。

参照图9E，用溅镀的方法沉积ITO或IZO层，执行光刻形成多个像素电极191和多个接触辅助元件81和82。然后，设置掩模(未示出)，并曝光显影形成切口92、94a、94b。形成多个接触辅助元件81和82。

参照图9F，形成具有第一厚度(s1)的配向层11。第一厚度(s1)例如可以为约500。配向层11可以是由无机材料构成的无机配向层，例如非晶硅(a-Si)、碳化硅(SiC)、氮化硅(SiN)、氧化硅(SiO_x)，或氟化菱形碳。该配向层11可以用化学气相淀积法(CVD)沉积。

参照图9G，具有第二厚度的配向层11通过采用金属模具形成在某个区域上。第二厚度例如可以为约500。

这样，第一区域A具有厚度(s2)约1000的配向层11，第二区域B具有厚度(s1)约为500的配向层，从而构成具有不同厚度的配向层11。

参照图10，根据本发明的示范性实施例，对图3至图7所示的液晶面板组件300的制造方法进行说明。

图10是根据本发明的示范性实施例，说明图3、图4、图6及图7所示的薄膜晶体管阵列面板100的制造方法的横截面图。

如参考图9A至9E所述，在基板110上形成栅极线121、存储电极线131、栅极绝缘层140、半导体隔离体154、欧姆接触元件163和165、数据线171、漏电极175、钝化层180以及像素电极191。

参照图10，形成具有例如约为1000的第三厚度(s2)的配向层11。用激光刻蚀出配向层11的至少一个区域例如区域B。刻蚀的厚度(s1)例如可以是约500。这样，区域A上的配向层11具有约为1000的厚度，区域B上的配向层11具有约为500的厚度，从而形成具有不同厚度配向层11的两个区域。

参照图11A至图11F，对图3、图5及图6所示的公共电极面板200的制造方法进行说明。

图11A至图11F分别是根据本发明的示范性实施例，说明图3、图5及图6所示的公共电极面板的制造方法的横截面图。

参照图11A，在基板210上沉积铬(chrominum)，并被构图成光阻挡元件220。

参照图11B，用旋涂方法沉积具有色素的光敏树脂。该光敏树脂被曝光显影，并用强烘焙形成多个滤色器230。该色素可以是红、绿、蓝中的一种，图11B所示的处理可以对每种色彩重复进行。

参照图11C，有机材料被沉积形成保护膜250。然后用溅镀的方法沉积ITO或IZO，从而形成公共电极270。

参照图11D，沉积正性光敏膜(未示出)，并在其上设置掩模(未示出)。并且该掩模被曝光显影以形成切口71-74b。

参照图11E，形成具有第一厚度的配向层21。第一厚度例如可以为约500。该配向层21可以是包括无机材料例如非晶硅(a-Si)、碳化硅(SiC)、氮化硅(SiN)、氧化硅(SiO_x)、或氟化菱形碳的无机配向层。该配向层21可以通过化学气相淀积法(CVD)沉积。

参照图11F，具有第二厚度的配向层21采用金属掩模形成在某区域上。该第二厚度例如可以约为500。

这样，第一区域A中的配向层21的厚度约为1000，第二区域B中的配向层21的厚度约为500，从而构成了具有不同厚度的配向层21。当该配向层21为无机配向层时，更容易形成多个具有不同厚度的区域。

在示范性实施例中，配向层可以通过沉积具有预定厚度的无机配向层来形成。例如，无机配向层11可以如图10所示的那样形成在薄膜晶体管阵列面板100上，并以不同的厚度刻蚀该无机配向层的某个部分。结果，可以形成具有不同厚度的无机配向层。

根据本发明的示范性实施例，形成了具有不同厚度配向层的两个区域，这样，对每个区域的电压可以进行不同的控制，而且不必降低开口率就可以提高侧面可视度。

虽然对照图描述了实施例，但是可以理解本发明不受这些确定实施例的限制，本领域的技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出多种改变和更改。所有这样的改变和更改都被包括在由所附的权利要求限定的本发明的保护范围之内。

本申请要求2005年12月14日提出的韩国专利申请No.10-2005-0123134的优先权，并在此引入其全部内容作参考。

Claims

1.一种液晶显示器，包括：

具有第一区域和第二区域的像素，

其中该像素包括：

像素电极；

与该像素电极相对的公共电极；以及

在该像素电极和该公共电极中至少一个上形成的配向层，

其中该配向层在第一区域和第二区域具有不同的厚度，并且该第二区域和该第一区域的电压比约为0.1至0.95。

2.根据权利要求1的液晶显示器，其中所述第二区域与所述第一区域的电压比约为0.5至0.9。

3.根据权利要求1的液晶显示器，其中所述第二区域中的配向层与所述第一区域中的配向层的厚度比约为0.1至0.95。

4.根据权利要求1的液晶显示器，其中该配向层包括无机配向层。

5.根据权利要求4的液晶显示器，其中该无机配向层包括非晶硅、碳化硅、氮化硅、氧化硅、或氟化菱形碳中的至少一种。

6.根据权利要求1的液晶显示器，其中所述第一区域与所述第二区域的面积比为约1∶1至约1∶3。

7.根据权利要求1的液晶显示器，进一步包括形成在该像素电极上的第一倾斜确定元件。

8.根据权利要求1的液晶显示器，进一步包括形成在该公共电极上的第二倾斜确定元件。

9.根据权利要求8的液晶显示器，其中该第一和第二倾斜确定元件具有带有倾斜部分的切口。

10.一种液晶显示器，包括：

具有第一区域和第二区域的像素，

其中该像素包括

像素电极；

与该像素电极相对的公共电极；以及

在该像素电极和该公共电极中至少一个上形成的无机配向层，

其中该无机配向层在第一区域和第二区域具有不同的厚度。

11.根据权利要求10的液晶显示器，其中所述第一区域的所述无机配向层与所述第二区域的所述无机配向层的厚度比约为0.1至0.95。

12.一种用于制造液晶显示器的方法，该方法包括：

在第一基板上形成具有栅极的栅极线；

在所述第一基板上沉积栅极绝缘层；

在该栅极绝缘层上形成半导体；

在该半导体和该栅极绝缘层上形成数据线和漏电极；

形成与该漏电极相连接的像素电极；以及

在该像素电极上形成具有第一和第二部分的无机配向层，该第一和第二部分具有彼此不同的厚度。

13.根据权利要求12的方法，进一步包括：

在第二基板上形成光阻挡元件；

在所述第二基板上形成滤色器；

在该光阻挡元件和滤色器上形成公共电极；以及

在该公共电极上形成具有第一和第二部分的无机配向层，该第一和第二部分具有彼此不同的厚度。

14.根据权利要求12的方法，其中该第二部分与该第一部分的厚度比约为0.1至0.95。

15.根据权利要求13的方法，其中该第二部分与该第一部分的厚度比约为0.1至0.95。

16.根据权利要求12的方法，其中形成该无机配向层包括用化学气相淀积沉积无机材料。

17.根据权利要求12的方法，其中形成该无机配向层包括：

在整个像素电极上沉积具有第一厚度的无机材料；以及

在所述像素电极的至少一个部分上沉积具有第二厚度的所述无机材料。

18.根据权利要求17的方法，其中所述第一和第二厚度之和与所述第一厚度的比约为0.1至0.95。

19.根据权利要求12的方法，其中形成该无机配向层包括：

在整个像素电极上沉积具有第一厚度的无机材料；以及

从该沉积的具有第一厚度的无机材料上刻蚀具有第二厚度的一部分。

20.根据权利要求19的方法，其中所述第一和第二厚度的差值与所述第一厚度的比约为0.1至0.95。

21.根据权利要求19的方法，其中该刻蚀是用激光进行的。

22.根据权利要求12的方法，其中该无机配向层包括非晶硅、碳化硅、氮化硅、氧化硅、或氟化菱形碳中的至少一种。

23.根据权利要求12的方法，其中所述第一部分和所述第二部分的面积比为约1∶1至约1∶3。