液晶显示器的制造方法
【技术领域】
[0001]以下描述涉及一种液晶显示器。
【背景技术】
[0002]作为当前使用的平板显示器中最常见的类型之一的液晶显示器包括具有场生成电极(诸如像素电极、共用电极等)的两片显示面板以及介于两片之间的液晶层。液晶显示器通过将电压施加到场产生电极在液晶层中产生电场，并且通过产生的电场来控制液晶层的液晶分子的方向，以由此控制入射光的偏振从而显示图像。
[0003]在液晶显示器中，已开发了垂直配向模式(vertically aligned mode)的液晶显示器，其中，在没有施加电场时，液晶分子被配向为使得其长轴垂直(正交)于显示面板。
[0004]在垂直配向模式的液晶显示器中，重要的是确保宽的视角，为此，通过在场生成电极中形成如微小狭缝的切口来使用(利用)形成多个域的方法。
[0005]在微小狭缝形成在像素电极中以具有多个分支电极的方法的情况下，甚至在每个域的中心区域液晶分子也可以被控制，但是减小了液晶显示器的开口率。
[0006]同时，在垂直配向模式液晶显示器的情况下，为了使得侧面可视性接近(或匹配)正面可视性，已经提出了通过将一个像素划分成两个子像素并将不同的电压施加至两个子像素来改变透射率的方法。
[0007]因此，在将一个像素划分成两个子像素的情况下，两个子像素之间的边界上的液晶分子的状态是无规律的，并且因此，两个子像素之间的边界上的透射率劣化。
[0008]在该背景部分中所公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景的理解，并且因此其可能包含不形成在该国已为本领域普通技术人员所知的现有技术的信息。
【发明内容】
[0009]根据本发明的一个或多个实施方式的方面涉及一种液晶显示器，所述液晶显示器具有在使得侧面可视性接近(或匹配)正面可视性的同时控制两个子像素之间的边界上的液晶分子而不劣化液晶显示器的开口率的期望的特征。
[0010]根据本发明的示例性实施方式，液晶显示器包括:第一基板；像素电极，在第一基板上并且包括第一子像素电极和与第一子像素电极分离的第二子像素电极；第二基板，面向第一基板；共用电极，在第二基板上；以及液晶层，在第一基板与第二基板之间，其中，第一子像素电极包括第一板状部分和从第一板状部分延伸的多个第一分支电极，第二子像素电极包括围绕第一分支电极的第二板状部分和从第二板状部分延伸的多个第二分支电极，并且施加至第一子像素电极的第一电压和施加至共用电极的共用电压之间的差值大于施加至第二子像素电极的第二电压和共用电压之间的差值。
[0011]第一子像素电极的第一板状部分可具有菱形平面形状，并且第二子像素电极的第二板状部分可具有通过组合多个梯形形状而形成的平面形状。
[0012]第一子像素电极的多个第一分支电极可以包括在不同的方向上延伸的第一微小分支、第二微小分支、第三微小分支和第四微小分支；并且第二子像素电极的多个第二分支电极可以包括在不同的方向上延伸的第五微小分支、第六微小分支、第七微小分支和第八微小分支。
[0013]在沿着平行于多个第一分支电极和多个第二分支电极中的任意一个的延伸方向的方向上测量的第一子像素电极和第二子像素电极之间的距离可以是约4 μπι或更小；并且施加至第二子像素电极的电压与施加至第一子像素电极的电压的比可以是约0.83或更小。
[0014]在沿着平行于多个第一分支电极和多个第二分支电极中的任意一个的延伸方向的方向上测量的第一子像素电极和第二子像素电极之间的距离可以大于约4 μπι并且是约4.5 μπι或更小；并且施加至第二子像素电极的电压与施加至第一子像素电极的电压的比可以是约0.75或更小。
[0015]在沿着平行于多个第一分支电极和多个第二分支电极的任意一个的延伸方向的方向上测量的第一子像素电极和第二子像素电极之间的距离可以是约5 μπι或更大；并且施加至第二子像素电极的电压与施加至第一子像素电极的电压的比可以是约0.7或更小。
[0016]在沿着平行于多个第一分支电极和多个第二分支电极中的任意一个的延伸方向的方向上测量的第一像素电极的第一板状部分的整个宽度的二分之一可以是约25 μπι或更小。
[0017]在沿着平行于多个第一分支电极和多个第二分支电极中的任意一个的延伸方向的方向上测量的第二像素电极的第二板状部分的宽度可以是约25 μπι或更小。
[0018]多个第一分支电极和多个第二分支电极的长度可以是约25 μm或更小。
[0019]第一子像素电极的第一板状部分的边缘可以与栅极线形成约45°或约135°的角度，或者与栅极线形成大于约45°或小于约135°的角度。
[0020]第二子像素电极的第二板状部分的边缘可以与栅极线形成约45°或约135°的角度，或者与栅极线形成大于约45°或小于约135°的角度。
[0021]第一子像素电极和第二子像素电极之间的边界可以与栅极线形成约45°或约135°的角度，或者与栅极线形成大于约45°或小于约135°的角度。第一子像素电极的第一分支电极可以与栅极线形成约45°或约135°的角度，或者与栅极线形成大于约45°或小于约135°的角度。
[0022]第二子像素电极的第二板状部分的边缘可以与栅极线形成约45°或约135°的角度，或者与栅极线形成大于约45°或小于约135°的角度。
[0023]第一子像素电极和第二子像素电极之间的边界可以与栅极线形成约45°或约135°的角度，或者与栅极线形成大于约45°或小于约135°的角度。
[0024]第一子像素电极的第一分支电极可以与栅极线形成约45°或约135°的角度，或者与栅极线形成大于约45°或小于约135°的角度。
[0025]第一子像素电极和第二子像素电极之间的边界可以与栅极线形成约45°或约135°的角度，或者与栅极线形成大于约45°或小于约135°的角度。第一子像素电极的第一分支电极可以与栅极线形成约45°或约135°的角度，或者与栅极线形成大于约45°或小于约135°的角度。
[0026]第一子像素电极的第一分支电极可以与栅极线形成约45°或约135°的角度，或者与栅极线形成大于约45°或小于约135°的角度。
[0027]第二板状部分的宽度可以小于第一板状部分的宽度。
[0028]邻近于第二板状部分的第一分支电极的端部的宽度可以大于第一分支电极的其他部分的宽度。
[0029]在第二板状部分和第二分支电极之间的边界上，第二分支电极的宽度可以小于第二分支电极的其他部分的宽度。
[0030]第一子像素电极不包括第一分支电极，而仅包括第一板状部分。
[0031]液晶显示器可以进一步包括像素电极下面的绝缘层，其中，绝缘层可以包括第一子像素电极下面的第一部分和第二子像素电极下面的第二部分，并且第一部分的高度可以高于第二部分的高度。
[0032]第一部分和第二部分之间的边界可以与第二子像素电极的第二板状部分重叠，或者与第一子像素电极的第一分支电极重叠。
[0033]第一部分和第二部分之间的边界可以与第二子像素电极的第二板状部分重叠，并且第二部分可以包括具有与基板形成的不同的倾斜的多个区域。
[0034]依据根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器，可以在使得侧面可视性接近(或匹配)正面可视性并且液晶显示器的亮度增大的同时，控制两个子像素之间的边界上的液晶分子而不劣化液晶显示器的开口率。
【附图说明】
[0035]图1是根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的布局图。
[0036]图2是沿线I1-1I截取的图1的液晶显示器的截面图。
[0037]图3是示出根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的场生成电极的基本区域的平面图。
[0038]图4是示出根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的液晶分子的指向矢(director)的配向方向的示意图。
[0039]图5是根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的液晶分子的指向矢的配向方向的截面图。
[0040]图6至图10是示出本发明的第一实验例的结果的电子显微镜照片。
[0041]图11和图12是示出本发明的第二实验例的结果的电子显微镜照片。
[0042]图13和图14是示出本发明的第三实验例的结果的电子显微镜照片。
[0043]图15是示出根据本发明的另一个示例性实施方式的液晶显示器的场生成电极的基本区域的平面图。
[0044]图16是示出根据本发明的另一个示例性实施方式的液晶显示器的场生成电极的基本区域的平面图。
[0045]图17是示出根据本发明的另一个示例性实施方式的液晶显示器的场生成电极的基本区域的平面图。
[0046]图18是示出根据本发明的另一个示例性实施方式的液晶显示器的场生成电极的基本区域的平面图。
[0047]图19是示出根据本发明的另一个示例性实施方式的液晶显示器的场生成电极的基本区域的平面图。
[0048]图20是示出本发明的第四实验例的结果的曲线图。
[0049]图21是示出根据本发明的另一个示例性实施方式的液晶显示器的场生成电极的基本区域的平面图。
[0050]图22是根据本发明的另一个示例性实施方式的液晶显示器的液晶分子的指向矢的配向方向的截面图。
[0051]图23(a)和图23(b)是示出本发明的第五实验例的结果的电子显微镜照片。
[0052]图24是示出根据本发明的另一个示例性实施方式的液晶显示器的场生成电极的基本区域的平面图。
[0053]图25是根据本发明的另一个示例性实施方式的液晶显示器的液晶分子的指向矢的配向方向的平面图。
[0054]图26是根据本发明的另一个示例性实施方式的液晶显示器的液晶分子的指向矢的配向方向的截面图。
[0055]图27是示出根据本发明的另一个示例性实施方式的液晶显示器的场生成电极的基本区域的平面图。
[0056]图28是根据本发明的另一个示例性实施方式的液晶显示器的液晶分子的指向矢的配向方向的截面图。
[0057]图29是示出根据本发明的另一个示例性实施方式的液晶显示器的场生成电极的基本区域的平面图。
[0058]图30是示出根据本发明的另一个示例性实施方式的液晶显示器的场生成电极和液晶分子的配向方向的部分的截面图。
[0059]图31是示出根据本发明的另一个示例性实施方式的液晶显示器的场生成电极和液晶分子的配向方向的部分的截面图。
[0060]图32是示出根据本发明的另一个示例性实施方式的液晶显示器的场生成电极的基本区域的平面图。
[0061]图33是示出根据本发明的另一个示例性实施方式的液晶显示器的场生成电极和和液晶分子的配向方向的部分的截面图。
[0062]图34(a)和图34(b)是示出本发明的第六实验例的结果的电子显微镜照片。
【具体实施方式】
[0063]在下文中将参考附图更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施方式。如本领域技术人员将认识到的，所描述的实施方式，可以各种不同的方式修改，且所有修改皆不偏离本发明的精神或范围。诸如在一列元件之前的“……中的至少一个”的表述修饰元件的整个列表，并且不修饰列表的单个元件。此外，当描述本发明的实施方式时“可以”的使用指的是“本发明的一个或多个实施方式”。
[0064]在附图中，为清晰起见，放大了层、膜、板、区域等的厚度。贯穿本说明书，相同的参考标号指代相同的元件。将理解的是，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一个元件上或“耦接至”另一个元件时，该元件可直接在另一个元件上或耦接至另一元件，或者也可存在中间元件。相反，当元件被称为直接在另一元件上或“直接親接至”另一元件时，贝1J不存在中间元件。
[0065]下面，将参照图1和图2描述根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器。图1是示出根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的布局图，并且图2是沿线I1-1I截取的图1的液晶显示器的截面图。
[0066]参照图1和图2，根据示例性实施方式的液晶显示器包括:面向彼此的下面板100和上面板200，介于两个面板100和200之间的液晶层3，以及附接至面板100和200的外侧的一对偏振器(polarizer)。
[0067]首先，将描述下面板100。
[0068]栅极线121、参考电压线131和存储电极135形成在第一基板110上。栅极线121主要在水平方向上延伸，并传输栅极信号。
[0069]栅极线121包括第一栅电极124a、第二栅电极124b、第三栅电极124c以及与另一层或者外部驱动电路连接的宽端部。
[0070]参考电压线131可以与栅极线121平行延伸并具有延伸136，并且该延伸136与以下将描述的第三漏电极175c耦接。
[0071]参考电压线131包括围绕像素区的存储电极135。
[0072]栅极绝缘层140形成在栅极线121、参考电压线131和存储电极135上。
[0073]可由无定形娃和/或晶体娃制成的第一半导体154a、第二半导体154b和第三半导体154c形成在栅极绝缘层140上。
[0074]多个欧姆接触163a、163b、163c、165a、165b和165c形成在第一半导体154a、第二半导体154b和第三半导体154c上。在半导体154a、154b和154c是氧化物半导体的情况下，可以省去欧姆接触。
[0075]包含数据导线的数据导体(data conductor)形成在欧姆接触163a、165a、163b、165b、163c和165c以及栅极绝缘层140上，所述数据导线171包括第一源电极173a和第二源电极173b、第一漏电极175a、第二漏电极175b、第三源电极173c和第三漏电极175c。
[0076]第二漏电极175b与第三源电极173c耦接。
[0077]第一栅电极124a、第一源电极173a和第一漏电极175a与第一半导体154a —起形成第一开关元件(例如，第一薄膜晶体管)Qa，并且第一薄膜晶体管Qa的通道(channel)形成在第一源电极173a与第一漏电极175a之间的半导体部分154a中。类似地，第二栅电极124b、第二源电极173b和第二漏电极175b与第二半导体154b —起形成第二开关元件(例如，第二薄膜晶体管)Qb，并且第二薄膜晶体管的通道形成在第二源电极173b与第二漏电极175b之间的第二半导体154b中。第三栅电极124c、第三源电极173c和第三漏电极175c与第三半导体154c —起形成第三开关元件(例如，第三薄膜晶体管)Qc，并且第三薄膜晶体管Qc的通道形成在第三源电极173c与第三漏电极175c之间的半导体154c中。
[0078]由诸如氮化硅或氧化硅的无机绝缘材料制成的钝化层180形成在数据导体171、173a、173b、173c、175a、175b、175c 上以及半导体 154a、154b 和 154c 的暴露的部分上。
[0079]滤色器230位于钝化层180上。
[0080]遮光部件可以位于滤色器230没有位于的区域以及一部分滤色器230上。遮光部件被称为黑色矩阵(black matrix)并阻挡光泄漏。
[0081]保护层80位于滤色器230上。保护层80可减少或防止滤色器230翘起并抑制由于诸如溶剂的有机材料从滤色器230流入到液晶层3中而导致的液晶层3的污染，从而减少或防止诸如当驱动屏幕时可能引起的残留影像的缺陷。
[0082]像素电极191 (包括第一子像素电极191a和第二子像素电极191b)形成在保护层80上。第一子像素电极191a和第二子像素电极191b包括在图3中示出的基本电极199或者基本电极199的一个或多个变形。
[0083]第一子像素电极191a和第二子像素电极191b彼此隔开设定或预定的距离。
[0084]第二子像素电极191b围绕第一子像素电极191a。
[0085]多个第一分支电极192a形成在第一子像素电极191a的边缘处。多个第一分支电极192a从具有菱形形状的第一板状部分193a延伸。本文中使用的平板状指的是整个平板没有被切开的形状。
[0086]就是说，第一子像素电极191a包括位于中心处的第一板状部分193a和围绕第一板状部分193a并从第一板状部分193a延伸的多个第一分支电极192a。
[0087]第一子像素电极191a的第一板状部分193a的中心部分与形成在以下描述的共用电极270处的十字形切口 271的中心部分重叠。
[0088]第一子像素电极191a的第一分支电极192a在不同的方向上延伸。更详细地，第一分支电极192a包括从第一板状部分193a在左上方向上倾斜延伸的多个第一微小分支194a，在右上方向上倾斜延伸的多个第二微小分支194b，在左下方向上倾斜延伸的多个第三微小分支194c以及在右下方向上倾斜延伸的第四微小分支194d。
[0089]第二子像素电极191b包括围绕第一子像素电极191a的多个第一分支电极192a的第二板状部分193b，和围绕第二板状部分193b并从第二板状部分193b延伸的多个第二分支电极192b。
[0090]第二子像素电极191b的第二板状部分193b具有通过组合位于第一子像素电极191a的第一至第四微小分支194a、194b、194c和194d的外部的四个梯形而形成的平面形状。与第一子像素电极191a的第一分支电极192a相似，第二子像素电极191b的多个第二分支电极192b包括从第二板状部分193b在左上方向上倾斜延伸的多个第五微小分支194e，在右上方向上倾斜延伸的多个第六微小分支194f，在左下方向上倾斜延伸的多个第七微小分支194g，以及在右下方向上倾斜延伸的多个第八微小分支194h。
[0091]第一至第四微小分支194a、194b、194c和194d，以及第五至第八微小分支194e、194f、194g和194h与栅极线121形成近似(约)45°至135°的角度。此外，在不同的方向上延伸并且彼此邻近的微小分支194a、194b、194c、194d、194e、194f、194g和194h中的两个可以正交于彼此。
[0092]在钝化层180和保护层80中，形成暴露第一漏电极175a的部分的第一接触孔185a和暴露第二漏电极175b的部分的第二接触孔185b。在栅极绝缘层140、钝化层180和保护层80中，形成参考电压线131的延伸136和暴露第三漏电极175c的第三接触孔185c。
[0093]第一子像素电极191a的第一延伸195a通过第一接触孔185a物理上并电耦接至第一漏电极175a，并且第二子像素电极191b的第二延伸195b通过第二接触孔185b物理上并电耦接至第二漏电极175b。
[0094]第一子像素电极191a和第二子像素电极191b分别通过第一接触孔185a和第二接触孔185b从第一漏电极175a和第二漏电极175b接收数据电压。
[0095]连接构件195形成在参考电压线131的延伸136 (通过第三接触孔185c暴露)和第三漏电极175c上，并且第三漏电极175c通过连接构件195物理上并电耦接至参考电压线131的延伸136。
[0096]接着，将描述上面板200。
[0097]遮光部件220和共用电极270形成在第二绝缘基板210上。
[0098]共用电极270具有多个十字形切口 271。对于场生成电极(随后更详细描述的)的每个基本区域，共用电极270的十字形切口 271 —个接一个地被定位，并且可以彼此连接。
[0099]在示出的示例性实施方式中，描述了遮光部件220形成在上面板200上，而是在根据本发明的另一个示例性实施方式的液晶显示器的情况下，遮光部件220可以位于下面板100上，并且根据本发明的另一个示例性实施方式，滤色器可以位于上面板200上。
[0100]配向层形成在显示面板100和200的内表面上，并且可以是垂直配向层。
[0101]偏振器被设置在两个面板100和200的外表面上(S卩，面向远离液晶层的表面)。两个偏振器的透射轴彼此正交，并且其一个透射轴可以与栅极线121平行。然而，偏振器可以仅设置在两个面板100和200中的一个的外表面上。
[0102]液晶层3具有负介电各向异性，并且液晶层3的液晶分子被配向从而使得在不施加电场时其长轴垂直(正交)于两个面板100和200的表面。因此，在没被施加电场时，入射光不穿过正交的偏振器而被阻挡了。
[0103](施加有数据电压的)第一子像素电极19Ia和第二子像素电极19Ib与上面板200的共用电极270 —起产生电场，并且因此，当不施加电场时垂直于两个电极191和270的表面被配向的液晶层3的液晶分子相对于两个电极191和270的表面在水平方向上倾斜，并且穿过液晶层3的光的亮度根据液晶分子的倾斜度而改变。
[0104]下面，将简要地描述根据示例性实施方式的液晶显示器的驱动方法。
[0105]当栅极导通信号被施加至栅极线121时，栅极导通信号被施加至第一栅电极124a、第二栅电极124b和第三栅电极124c，并且因此，形成第一开关元件Qa、第二开关元件Qb和第三开关元件Qc。因此，施加至数据线171的数据电压分别通过导通的第一开关元件Qa和第二开关元件