液晶显示面板的制作方法

专利名称：液晶显示面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示面板。更具体地，本发明涉及具有高响应速度的液 晶显示面板。
背景技术：
通常，液晶显示器包括显示图像的液晶显示面板和对液晶显示面板提供 光线的背光组件。
液晶显示面板包括阵列基板、面对阵列基板的相对基板和夹置在阵列基 板和相对基板之间的液晶层。阵列基板包括像素电极，并且相对基板包括面 对像素电极的公共电极。
各种液晶，例如向列液晶、层列(sematic)液晶、和胆甾型液晶用于液 晶显示面板。向列液晶材料广泛地应用于液晶显示面板。通过在像素电极和 公共电极之间形成电场控制向列液晶的倾斜角，并且根据向列液晶的倾斜角 控制液晶层的光透射。此外，使用向列液晶材料的液晶显示面板的亮度取决 于液晶层的厚度，即液晶显示面板的单元间隙和液晶的各向异性折射率。因 此，为了改善液晶显示面板的亮度和视角，需要液晶显示面板的均匀的单元 间隙和液晶的各向同性折射率。
具有蓝相液晶的液晶显示面板。在美国专利第4,767,149号中公开了一种具 有蓝相液晶的液晶显示面板。蓝相液晶具有其中根据施加的电压的大小而将 各向异性折射率改变为各向同性折射率的特性。因而，蓝相液晶改善了视角 并且提供了增加了的液晶显示面板的响应速度。但是，使用蓝相液晶的液晶 显示面板需要高驱动电压。

发明内容
本发明提供了一种可以减小其驱动电压的液晶显示面板。
根据本发明的一个方面，液晶显示面板包括阵列基板、相对基板、和液
日
tl曰辰。
阵列基板包括第一基板、第一像素电极、和第一公共电极。在第一基板 上以阵列配置界定其中显示图像的至少 一像素区。像素电极布置在像素区内 并且接受像素电压。第 一公共电极布置在像素区内并且与第 一像素电极间隔 开。第一公共电极接受公共电压。相对基板包括第二基板、第二像素电极、 和第二公共电极。第二基板面对第一基板。第二像素电极布置在对应于像素 区的第二基板上并且接受像素电压。第二公共电极布置在对应于像素区的第 二基板上并且与第二像素电极间隔开。此外，第二公共电极接受公共电压。 液晶层夹置在阵列基板和相对基板之间。
另外，液晶显示面板还包括夹置于第 一像素电极和第二像素电极之间的 导电间隔物以便电连接第 一像素电极至第二像素电极。
液晶层包括蓝相液晶。
如上所述，两对控制液晶层的电极分别布置在阵列基板和相对基板上。 因而，控制液晶层的电场以均匀的强度形成于阵列基板和相对基板之间。


结合附图，参考下列详细描述，本发明的上述和其它优点将变得更为显
见，其中
图1是示出根据本发明实施例的液晶显示面板的一典型实施例的平面
图2是沿图i的i-r线截取的截面图3是示出蓝相液晶结构的放大透视图4是示出第一蓝相结构的放大透视图5是示出图4中第一蓝相的线缺陷的放大透视图6是示出图2中第二像素电极和第二公共电极的平面图；并且
图7是示出在图2中第一像素电极和第二像素电极之间、以及第一公共
电极和的第二公共电极之间的位置关系的分解透视图。
具体实施例方式
应当理解当一元件或层被称为在另一元件或层"上"、"连接至"或"耦 合至"另一元件或层时，可以直接在另一元件或层上，直接连接或耦合至另 一元件或层或者可以存在中间的元件或层。相反，当元件被称为"直接"在 另一元件或层"之上"、"直接连接至"或"直接耦合至"另一元件或层 时，不存在中间的元件或层。相似的参考标号通篇指示相似的元件。如同在 此所使用的，术语"和/或，，包括任何和所有一或多个相关枚举项及其组合。
应当理解尽管术语第一、第二等在此可以用于描述各种元件、器件、区、 层和/或部分，但是这些元件、器件、区、层和/或部分不应局限于这些术语。 这些术语仅用于将这些元件、器件、区、层和/或部分区别于其它的区、层或 部分。因而，下面讨论的第一元件、器件、区、层或部分可以采用第二元件、 器件、区、层或部分的术语而不偏离本发明的技术。
空间相对术语，例如"下面"、"下'，、"下部，，、"上方，，、"上部" 等，可以在此用于简化在附图中所示出的 一元件或结构元件与另 一元件或结 构元件的关系。应当理解空间相对术语试图包括在附图中所绘制的取向以及 使用的装置的不同取向。例如，如果在附图中的装置被颠倒，则描述为在另 一元件或结构元件"下"或"下面"的元件则将取向为在另一元件或结构元 件"上方"。因而，典型术语"下面"可以包括上和下的两种取向。装置也 可以另外取向(旋转90度或其它取向)并且因而表达空间相对描述。
在此使用的术语仅用于描述具体实施例而不试图限制本发明。如同在此 所使用的，单数形式也试图包括复数形式，除非在上下文至另外明确地指示。 还应理解术语"包括"，当用于该技术规格书时，定义了所述结构元件、整 数、步骤、操作、元件、和/或器件的存在，但不排除一或多个其它结构元件、 整数、步骤、操作、元件、器件、和/或其組的存在或添加。
除非另外界定，所有在此使用的术语(包括技术和科学术语)与本发明 所述领域的普通技术人员通常理解的含义相同。还应当理解例如在通常使用 的字典中所界定的术语应当表达为具有与在相关领域的上下文中其含义一 致而不应理想化或过于正式地表达，除非在此明显地这样界定。
以下，将参考附图详细解释本发明的实施例。
图1是示出根据本发明的液晶显示面板的典型实施例的平面图，并且图2是沿图i的i-r线截取的截面图。参考图1和2，液晶显示面板500包括液晶层100、布置在液晶层IOO 下面的阵列基板200、布置在液晶层100上面的相对或第二基板300。
液晶层300根据由分别施加到阵列基板200和相对基板300的公共电压 和像素电压所形成的电场而控制其透光率。在本典型实施例中，液晶层IOO 包括具有在手性向列相和各向同性相之间的温度区出现的蓝相的液晶。
图3是示出蓝相液晶结构的放大透视图。
参考图3，蓝相液晶被对齐从而形成圓柱形，这样的蓝相液晶的排列被 界定为双扭圆柱(DTC) IIO结构。蓝相液晶随着其远离DTC 110的中心轴 (Z轴)并且接近DTC 110的外表面而逐渐扭转。具体地，蓝相液晶沿在 I)TC 110内基本相互垂直的两个扭转轴(X轴和Y轴)扭转。蓝相液晶相对 于DTC 110的中心轴在DTC 110内具有指向性。
蓝相被划分为3类，例如第一蓝相、第二蓝相、和第三蓝相，并且DTC 110根据蓝相的类型可以具有各种布置结构。
图4是示出第一蓝相结构的放大透视图，并且图5是示出图4中的第一 蓝相的线缺陷的放大透视图。
参考图4和5,布置第一蓝相100a的DTC 110从而形成作为晶格结构 之一的本体-中心立方晶格结构。尽管在图4和5中未示出，但是布置第二 蓝相的DTC 110从而形成筒单-立方晶格结构。由于DTC 110布置在晶格 结构内，所以在相邻的3个DTC 110相互交叉的区内出现旋转位移线 (disclination line) 120。这是因为液晶被不规则地布置而在相邻的3个DTC 110相互交叉的区内没有规则的指向性。
在本典型实施例中，液晶层100(参考图2)包括通过耦合到聚合体而 稳定的稳定聚合体蓝相液晶。由于聚合体被混入其中，所以稳定聚合体蓝相 液晶可以稳定DTC 110的晶格结构。详细地，在聚合体混入蓝相液晶的情形， 与包括在DTC 110内的具有指向性的液晶相比，聚合体更容易耦合到在旋转 位移线120内不包括指向性的液晶。当旋转位移线120被聚合体固定时，DTC 110的晶格结构被稳定，使得蓝相液晶出现的温度范围可以从rc ~5°〇扩展 到1"C ~60°C。
蓝相液晶的各向异性折射率与施加到其上的电压的平方成比例变化。如 上所述，在电压施加到具有极性的各向同性物质的情形，其中折射率按电压 的平方的比例增加的光学效应被界定为Kerr效应。采用蓝相液晶的液晶显示面板500使用Kerr效应显示图像，由此改善了液晶显示面板500的响应 速度。此外，蓝相液晶的折射率取决于施加到蓝相液晶的电场的大小。因此， 当电场具有均匀的大小时，液晶显示面板500可以具有均匀的亮度，无视单 元间隙变化，并且因而可以改善液晶显示面板500的显示质量。另外，蓝相 液晶无需被对齐，使得在液晶显示面板500内可以去除用于对齐液晶的配向 层。
再次参考图l和2，阵列基板200包括第一基板210、数据线DL、栅极 线(]L、薄膜晶体管220、第一像素电极230、和第一公共电极240。
其中显示图像的至少一个像素区以阵列配置提供于第一基板210上。栅 极线GL在第一方向Dl上延伸同时形成于第一基板210的上表面上并且接 受栅极信号。数据线DL1在基本垂直于第一方向Dl的第二方向D2上延伸 并且接受像素电压。数据线DL1与栅极线GL交叉并且与其绝缘，并且同栅 极线GL —起界定像素区PA。
薄膜晶体管220布置在像素区PA内并且响应栅极信号而切换像素电压。 更具体地，薄膜晶体管220包括从栅极线GL分支的栅电极221、按顺序布 置在栅电极221上方的有源层222和欧姆接触层223、从数据线DL分支并 且布置在欧姆接触层223上的源电极224、和布置在欧姆接触层223上的漏 电极225。
第一像素电极230布置在像素区PA内并且包括例如氧化铟锡(ITO) 或氧化铟锌(IZO )的透明导电材料。第 一像素电极230电连接至漏电极225 并且通过漏电极225接受像素电压。
第一像素电极230包括在第一方向Dl上延伸的主像素电极231，和从 主像素电极231分支的第一、第二和第三子像素电极232、 233、 234。在本 典型实施例中，第一像素电极230包括3个子像素电极232、 233、 234,但 是可以增加或减少子像素电极232、 233、 234的数量。
主像素电极231布置得相邻于栅极线GL。第一至第三子像素电极232、 233、 234在第二方向D2上延伸并且布置得平行于数据线DL。第一至第三 子像素电极232、 233、 234在第一方向Dl上相互间隔开。此外，第一至第 三子像素232、 233、 234具有基本相同的宽度，并且各第一至第三子像素电 极232、 233、 234的宽度基本等于主像素电极231的宽度。
在图1和2内，漏电极225电连接到主像素电极231,但是漏电极225 根据第一像素电极230的形状和布置结构，可以电连接到第一、第二和第三 子像素电极232、 233、 234的至少之一。
第一公共电极240布置在像素区PA内并且接受公共电压。第一公共电 极240与第一像素电极230间隔开。在本典型实施例中，第一公共电极240 包括与第一像素电极230相同的材料。第一公共电极240包括在第一方向 D)上延伸的主公共电极241、从主公共电极241分支的第一、第二和第三子 公共电极242、 243、 244。第一公共电极240包括三个子公共电极242、 243、 244,但是子公共电极242、 243、 244的数量可以增加或减小。
主公共电极241布置在第一像素电极230的主像素电极231的对侧。主 公共电极241具有与主像素电极231相同的宽度。此外，第一至第三子公共 电极242、 243、 244在第二方向D2上延伸并且在第一方向Dl上彼此间隔 开。第一至第三子公共电极242、 243、 244具有基本相同的宽度，并且各个 第一至第三子公共电极242、 243、 244与主公共电极241的宽度基本相等。
第一至第三子公共电极242、 243、 244与第一至第三子像素电极232、 233、 234交替地布置。例如，第一子公共电极242、第一子像素电极232、 第二子公共电极243、第二子像素电极233、第三子公共电极244、和第三子 像素电极234沿第 一 方向D1按顺序布置。
在本典型实施例中，第一像素电极230和第一公共电极240以基本等于 第一至第三子像素电极232、 233、 234的宽度或第一至第三子公共电极242、 243、 244的宽度的距离相互间隔开。例如，相互相邻的第二子像素电极233 和第二子公共电极243具有基本相同的宽度，并且由基本等于第二子像素电 极233的宽度或第二子公共电极243的宽度的距离相互间隔开。
阵列基板200还包括布置在第 一基板210的上表面上的公共电压线CL。 公共电压线CL在第一方向Dl上延伸并且传输公共电压到第一公共电极 240。当在平面图上观察时，公共电压线CL与第一公共电极240的主公共 电极241部分重叠，并且电连接至主公共电极241从而对于主公共电极241 施力0乂>共电压。
此外，阵列基板100还包括栅极绝缘层251、钝化层252、和有机绝缘 层253。栅极绝缘层251布置在第一基板210的上表面上以便覆盖栅极线GL、 柵电极221、和公共电压线CL。钝化层252布置在栅极绝缘层251的上方以
便覆盖数据线DL、源电极224、和漏电极225。有^U色缘层253布置在钝化 层252上方，并且第一像素电极230和第一公共电极240布置在有机绝缘层 253的上表面上。
钝化层252和有机绝缘层253设置有通过其形成的接触孔CH,从而部 分暴露漏电极225，并且第一像素电极230通过接触孔CH电连接至漏电极
225。
栅极绝缘层251 、钝化层252、和有机绝缘层253设置有通过其形成的 至少一个通路孔VH,从而部分暴露公共电压线CL。第一公共电极240通过 通路孔VH电连接至公共电压线CL。
阵列基板200面对相对基板300，并且液晶层100夹置在阵列基板200 和相对基板300之间。相对基板300包括第二基板310、滤色器层320、第 二像素电极330、和第二公共电极340。
第二基板310耦合至第一基板210,同时面对第一基板210。滤色器层 320布置在第二基板310的上表面上并且包括滤色器321和黑矩阵322。滤 色器321布置在像素区PA内并且使用通过液晶层IOO施加的光线而显示预 定的颜色。黑矩阵322布置在滤色器321周围以便屏蔽光线。
图6是示出图2中的第二像素电极和第二公共电极的平面图，并且图7 是示出图2中第一和第二像素电极之间，以及第 一和第二乂>共电极之间的位 置关系的放大透视图。
参考图2和6，第二像素电极330和第二公共电极340布置在滤色器层 320的上表面上。第二像素电极330包括例如ITO或IZO的透明导电材料， 并且从第 一像素电极230接受像素电压。
参考图2和7，第二像素电极330布置在对应于第一像素电极230的区 内并且与第 一像素电极230重叠。第二像素电极330具有与第 一像素电极230 相同的形状。由于第二像素电极330具有与第一像素电极230相同的结构， 所以无需第二像素电极330的结构的详细描述。
第二像素电极330的主像素电极331具有与第 一像素电极230的主像素 电极231基本相同的宽度。第二像素电极330的第一、第二和第三子像素电 极332、 333、 334分别具有与第一像素电极230的第一、第二和第三子像素 电极232、 233、 234基本相同的宽度。
参考图6和7,第二公共电极340包括例如ITO或IZO的透明导电材料 并且接受公共电压。第二公共电极340布置在对应于像素区PA的第 一公共 电极240的区内并且与第 一公共电极240重叠。第二公共电极340具有与第 一公共电极240相同的形状。第二公共电极340还具有与第 一公共电极240 相同的结构，并且因而无需第二公共电极340的结构的详细描述。
布置在像素区内的第 一公共电极被相互绝缘，但是布置在像素区内的第 二公共电极相互电连接。即，分别布置在相互相邻的两个像素区内的第一像 素电极的主像素电极相互间隔开。相反，分别布置在相互相邻的两个像素区 内的第二像素电极的主公共电极相互电连接。
第二公共电极340的主公共电极341布置在第二像素电极330的主像素 电极331的相对侧并且具有与第一公共电极240的主公共电极241基本相同 的宽度。第二公共电极340的第一、第二和第三子公共电极342、 343、 344 和第二像素电极330的第一、第二和第三子像素电极332、 333和334布置 在第二公共电极340的主公共电极341与第二像素电极330的主像素电极 331之间。第一、第二和第三子公共电极342、 343和344分别具有与第一公 共电极240的第一、第二和第三子公共电极242、 243和244基本相同的宽 度。
第二公共电极340的第一、第二和第三子公共电极342、 343和344与 第二像素电极330的第一、第二和第三子像素电极332、 333和334交替地 布置。第二公共电极340和第二像素电极330之间的距离基本等于第一公共 电极240和第 一像素电极230之间的距离。
在液晶显示面板500内，第一电场EF1形成于第一像素电极230和第一 公共电极240之间，并且第二电场EF2形成于第二像素电极330和第二公共 电极340之间。因此，第一电场EF1和第二电场EF2在相同的区内形成。 此外，第一电场EF1的强度由施加到第一像素电极230的像素电压和施加到 第一公共电极240的公共电压所界定，并且第二电场EF2的强度由施加到第 二像素电极330的像素电压和施加到第二公共电极340的公共电压所界定。 因而，第一电场EF1和第二电场EF2具有相同的强度。
包括在液晶层100内的蓝相液晶的各向异性折射率根据第 一和第二电场 BF1和EF2的强度而变化，从而控制液晶层100的透光率。具体地，相邻于阵列基板200的蓝相液晶的各向异性折射率被第一电场EF1改变，而相邻于 相对基板300的蓝相液晶的各向异性折射率被第二电场EF2改变。
如上所述，在液晶显示面板500中，由两个电场EF1和EF2控制蓝相 液晶的各向异性折射率，并且因而可以降低施加以控制蓝相液晶的各向异性 折射率的电压。因此，可以减小液晶显示面板500的驱动电压。此外，由于 在像素区PA中布置的蓝相液晶位于受第一电场EF1或第二电场EF2影响的 区内，所以可以容易地控制蓝相液晶的各向异性折射率，由此改善液晶显示 面板500的显示质量。
液晶显示面板500还包括夹置于第一像素电极230和第二像素电极330 之间的导电间隔物410。导电间隔物410电连接第一像素电极230至第二像 素电极330并且将施加到第 一像素电极230的像素电压提供给第二像素电极 330。在图2中，导电间隔物410夹置在第一像素电极230的主像素电极231 与第二像素电极330的主像素电极331之间。但是，导电间隔物410可以夹 置在第一像素电极230的第一、第二和第三子像素电极232、 233、 234之中 的一个子电极与对应于第 一像素电极230的一个子电极的第二像素电极330 的第一、第二和第三子电极332、 333和334之中的一个子电极之间。
如上所述，各阵列基板和相对基板包括接受像素电压的像素电极和接受 公共电压的公共电极。因此，在阵列基板和相对基板之间以均匀强度形成控 制液晶层的水平电场。结果，可以减小液晶显示面板的驱动电压，可以容易 地控制液晶层的折射率，并且可以改善液晶显示面板的显示质量。
尽管已经描述了本发明的典型实施例，但是应当理解本发明不应局限于 这些典型实施例，而是本领域的普通技术人员可以在所附权利要求所界定的 精神和范围的前提下进行各种变更和改进。
本发明要求2006年12月4日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第 10-2006-121674的优先权，其整个内容结合在此处作为参考。
权利要求
1.一种液晶显示面板，包括阵列基板，包括其上界定显示图像的像素区的第一基板；接受像素电压的第一像素电极，所述第一像素电极布置在所述像素区内；和接受公共电压的第一公共电极，所述第一公共电极布置在像素区内并且与所述第一像素电极间隔开；相对基板，包括面对所述第一基板的第二基板；接受所述像素电压的第二像素电极，所述第二像素电极布置在对应于所述像素区的第二基板上；和接受所述公共电压的第二公共电极，所述第二公共电极布置在对应于所述像素区的第二基板上并且与所述第二像素电极间隔开；和夹置在所述阵列基板和相对基板之间的液晶层。
2. 根据权利要求1的液晶显示面板，还包括夹置在所述第一像素电极 和第二像素电极之间的导电间隔物以便连接所述第 一像素电极至第二像素 电极。
3. 根据权利要求1的液晶显示面板，其中所述第二像素电极布置在对 应于所述第一像素电极的区内。
4. 根据权利要求3的液晶显示面板，其中所述第一像素电极包括 在第一方向上延伸的主像素电极；和多个子像素电极，从所述主像素电极分支并且在与所述第一方向不同的 第二方向上延伸，并且相互间隔开。
5. 根据权利要求4的液晶显示面板，其中所述第二像素电极和第一像 素电极具有共同的形状。
6. 根据权利要求1的液晶显示面板，其中所述第二公共电极布置在对 应于所述第 一公共电极的区内。
7. 根据权利要求6的液晶显示面板，其中所述第一公共电极包括 面对所述主像素电极并且在所述第 一方向上延伸的主公共电极；和 从所述主公共电极分支并且在所述第二方向上延伸的多个间隔开的子 公共电极。
8. 根据权利要求7的液晶显示面板，其中交替布置所述子像素电极和 子公共电极。
9. 根据权利要求8的液晶显示面板，其中各子像素电极具有第一宽度， 各子公共电极具有第二宽度，并且相互相邻的所述像素电极和子公共电极以基本上等于所述第一宽度或第二宽度的距离彼此间隔开。
10. 根据权利要求9的液晶显示面板，其中所述第二宽度基本等于第一宽度。
11.根据权利要求1的液晶显示面板，其中所述液晶层包括蓝相液晶。
12. 根据权利要求1的液晶显示面板，其中所述阵列基板还包括 接受栅极信号的栅极线，所述栅极线布置在所述第一基板上； 接受像素电压的数据线，所述数据线与所述栅极线交叉并且与所述栅极线绝缘从而界定所述像素区；和布置在所述像素区内的开关装置，所述开关装置电连接至所述栅极线、 数据线、和第一像素电极。
13. 根据权利要求12的液晶显示面板，其中所述阵列基板还包括平行 于所述栅极线延伸并且电连接至所述第一公共电极的公共电压线以便传输 所述公共电压至第 一公共电极。
14.根据权利要求1的液晶显示面板，其中所述液晶层的液晶具有其中其中所述第一电场形成于所述第一像素电极和第一公共电极之间，并且 所述第二电场形成于所述第二像素电极和第二公共电极之间。
全文摘要
本发明公开了一种液晶显示面板，包括具有第一像素电极和第一公共电极的阵列基板，和面对所述阵列基板的相对基板，所述相对基板包括第二像素电极和第二公共电极。液晶层夹置在所述阵列基板和相对基板之间。在所述第一像素电极和第一公共电极之间以及在所述第二像素电极和第二公共电极之间分别形成电场。
文档编号G02F1/1362GK101196664SQ20071019701
公开日2008年6月11日 申请日期2007年12月4日 优先权日2006年12月4日
发明者刘惠兰, 姜声敏, 文铉喆, 柳承厚, 都熙旭, 勋 金 申请人:三星电子株式会社