[发明专利]在每个像素具有补偿薄膜晶体管的超高分辨率液晶显示器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2012年12月31日提交的韩国专利申请No.10-2012-0158351的权益，在此通过援引的方式将该专利申请的全部内容并入本文。

技术领域

本发明涉及一种每个像素具有补偿薄膜晶体管（TFT）的超高分辨率液晶显示器（LCD）。具体地，本发明涉及一种用于超高分辨率LCD的具有高开口率的像素结构，所述像素结构具有补偿TFT以补偿用于驱动像素的TFT的导通/截止电流特性。

背景技术

当前，随着信息社会的发展，对用于呈现信息的显示器的需求日益增长。因此，发展了各类平板显示器（FPD）以克服阴极射线管（CRT）的诸如重量重、体积大等这样的诸多缺陷。平板显示装置包括液晶显示器（LCD）装置、场致发射显示器（FED）、等离子体显示面板（PDP）、有机发光显示装置（OLED）以及电泳显示装置（ED）。

平板显示器的显示面板可包括薄膜晶体管基板，薄膜晶体管基板具有分配在以矩阵形式排列的每个像素区域中的薄膜晶体管。例如，液晶显示装置通过使用电场控制液晶层的透光率来呈现视频数据。根据电场的方向，可将LCD分为两种主要类型：一种是垂直电场型，另一种是水平电场型。

对于垂直电场型LCD，形成在上基板上的公共电极与形成在下基板上的像素电极彼此面对，用以在与基板面垂直的方向上形成电场。设置在上基板与下基板之间的扭曲向列（TN）液晶层由垂直电场驱动。垂直电场型LCD具有高开口率的优点，但是其具有大约90度的窄视角的缺点。

对于水平电场型LCD，公共电极和像素电极平行地形成在同一基板上。设置在上基板与下基板之间的液晶层由平行于基板面的电场以面内切换（IPS）模式驱动。水平电场型LCD具有超过160度的宽视角的优点，并且比垂直电场型LCD具有更快的响应速度。然而水平电场型LCD可具有诸如低开口率和背光的低透射率这样的缺点。

例如，在IPS模式LCD中，为了形成面内电场，在公共电极与像素电极之间的间隙可大于上基板与下基板之间的间隙，并且为了获得足够的电场强度，公共电极与像素电极可包括具有确定宽度的条带状图案。在IPS模式LCD的像素电极与公共电极之间形成有与基板水平的电场。然而，在像素电极及公共电极的正上方没有电场。也就是说，设置在像素电极及公共电极正上方的液晶分子没有被驱动而保持初始状态（初始取向方向）。由于在初始状态中的液晶分子不能恰当地控制透光率，所以可使开口率和发光率退化。

为了解决IPS模式LCD的这些缺点，已提出了由边缘电场驱动的边缘场切换（FFS）型LCD。FFS型LCD包括公共电极和像素电极，在公共电极与像素电极之间具有绝缘层，并且像素电极与公共电极之间的间隙被设置成窄于上基板与下基板之间的间隙。所以，具有抛物线形的边缘电场形成在公共电极与像素电极之间的空间中以及这些电极上方的空间中。因此，设置在上基板与下基板之间的全部液晶分子中的大部分可由此边缘场驱动。结果，可增大开口率和正面发光率。

图1是示出根据现有技术的边缘场型液晶显示器中所包括的具有氧化物半导体层的薄膜晶体管基板的平面图。图2是示出通过沿图1的线I-I’切割所得到的根据现有技术的薄膜晶体管基板的结构的剖面图。

图1和图2中示出的薄膜晶体管基板包括在下基板SUB上彼此交叉的栅极线GL和数据线DL以及形成在每个交叉部分处的薄膜晶体管T，其中在栅极线GL与数据线DL之间具有栅极绝缘层GI。通过栅极线GL与数据线DL的交叉结构限定像素区域。在像素区域中，设置有彼此面对的像素电极PXL和公共电极COM以形成边缘场，其中在像素电极PXL与公共电极COM之间具有第二钝化层PAS2。例如，像素电极PXL具有与像素区域的形状相对应的矩形形状，并且公共电极COM具有彼此平行设置的多个条带。

公共电极COM与被设置成与栅极线GL平行的公共线CL连接。基准电压（或公共电压）通过公共线CL施加至公共电极COM。

薄膜晶体管T响应于栅极线GL的栅极信号而将像素信号电压充电至像素电极PXL并保持此电压。为此，薄膜晶体管T包括从栅极线GL分支出的栅极G、从数据线DL分支出的源极S、与源极S面对且与像素电极PXL连接的漏极D、以及与栅极G交叠以在源极S与漏极D之间形成沟道的半导体层SE，其中在栅极G与半导体层SE之间具有栅极绝缘层GI。