[发明专利]液晶显示器设备

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示器(LCD)设备，具体涉及一种改善图像质量的LCD设备。

背景技术

近来，进行了大量有关平板显示器的研究。LCD具有某些优点，例如高反差比、低能耗、和适于反差图像和运动图像的显示特性。因此，LCD被作为阴极射线管(CRT)的替代用于广泛的领域中以克服CRT的缺点。

LCD设备包括一个开关器件，一个像素电极，一个阵列衬底，一个公共电极，一个滤色层，一个滤色衬底，和一个液晶层。开关器件把一个电压施加到像素电极或者断开其电压。像素电极作为一个光透射区域，并把一个信号电压施加到液晶层。阵列衬底包括一个用于减小电平移位电压和保持像素信息的存储电容器。公共电极利用与像素电极的电压差在液晶层上形成一个电场。滤色层显示颜色并选择性地透射光。滤色衬底包括一个黑色基质，用于防止光进入液晶排列不可控制的区域。在阵列衬底和滤色衬底之间形成液晶层。

具体地说，存储电容器在一个薄膜晶体管的截止时段中保持一个液体电容器中存储的电压，该薄膜晶体管用于对付由寄生电容造成的图像质量退化。存储电容器依据其电极的形成方式被分为存储电容型和补充电容型(supplementcapacitance type)。

在存储电容型中，单独提供一个用于存储电容器的电极。在补充电容型中，把第(n-1)条选通线的一部分用作第(n)个像素的存储电容器的电极。

补充电容型具有高孔径比(aperture ratio)，因为没有为它提供用于电容器的单独线路，并且具有高成品率，因为没有数据线和电容器线的交叉部分。但是，因为不能完全获得点反转(dot inversion)和列反转(Column inversion)，图像质量相对变差。

另一方面，在配备有用于电容器的单独线路的存储电容型中，孔径比降低，但是图像质量改善。因此，在低孔径比问题被克服的情况下，存储电容型更适于视频显示设备。

下面将参考附图对现有技术LCD设备进行说明。

图1是表示现有技术LCD设备的平面图，图2是显示一个像素的等效电路图。

补充电容型的LCD设备通常包括：在第一衬底上形成的选通线11，在包括选通线11的第一衬底的整个表面上形成的绝缘膜(未示出)，与选通线11交叉以限定一个像素区域的数据线14，在数据线形成的同时在选通线11上的栅绝缘膜的预定部分上形成的上电容器电极14c，设置在选通线11和数据线14的交叉部分上的开关器件，在包括具有预定厚度的开关器件的第一衬底的整个表面上形成的钝化膜(未示出)，和具有由铟锡氧化物(ITO)构成的像素电极19的阵列衬底，像素电极19通过第一和第二接触孔17和18连接到开关器件和相邻的上电容器电极14c。

此时，选通线11的预定部分用作下电容器电极。

因此，存储电容器包括上电容器电极14c、面向上电容器电极14c的选通线11和介于上电容器电极14c与选通线11之间的栅绝缘膜，用于保持液晶中存储的电荷。

参考图2，寄生电容Cgs从栅电极G与源/漏电极S/D交叉的部分产生。该寄生电容造成施加到液晶上的交流电压的直流(DC)电压偏移ΔVp。该DC电压偏移ΔVp具有不良效果，例如闪烁、图像粘滞、和屏幕的不均匀亮度。为了解决这些问题，设计存储电容器以提供存储电容Cst，从而通过减小ΔVp的变化来改善图像质量。

虽然存储电容Cst随着存储电容器电极尺寸变大而增加，如果它过大，则孔径比降低。因此，应该保持存储电容器电极的最佳尺寸。

而且，由于光刻中的工艺误差，开关器件的栅电极11a与源/漏电极14a和14b的交叉尺寸可能大于一个设计尺寸。在此情况下，寄生电容增加，因此不能获得均匀的ΔVp值。

作为参考，对图2的其余元件进行说明。D.L表示施加有一个双极信号电压的数据线14，G.L表示施加有一个扫描信号的选通线11。C1c表示在像素电极和公共电极Vcom的间隔中存储的电荷电容，Cst表示在选通线11的预定部分和上电容器电极14c的间隔中存储的电荷电容。

开关器件包括：从选通线11分叉出的栅电极11a，在包括选通线11的第一衬底的整个表面上形成的栅绝缘膜(未示出)，在栅电极11a上的栅绝缘膜上形成的孤岛形的(remote island shape)半导体层13，在半导体层13的两端形成的源/漏电极14a和14b。半导体层13主要由基于非晶硅的薄膜晶体管(a-SiTFT)构成。