液晶显示器的制作方法

专利名称：液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器。
背景技术：
液晶显示器(LCD)是最广泛使用的平板显示器之一，LCD包括设置有 场发生电极诸如像素电极和公共电极的一对面板以及设置在两个面板之间 的液晶(LC)层。当电压被施加到场发生电极从而在LC层中产生电场，该 电场决定了液晶层中的LC分子的取向，因此而调整入射到液晶层的光的偏 振时，LCD显示图像。
在LCD当中，已经开发了垂直配向(VA)模式LCD，在VA模式中当 没有电场时LC分子被配向为LC分子的长轴垂直于面板。
在VA模式LCD中，由于在场发生电极上的突起以及切口 ( cutout)诸 如在场发生电极中的狭缝而实现了宽视角。因为切口和突起可以确定LC分 子的倾斜方向，所以利用切口和突起，倾斜方向可以分布在几个方向，从而 使参考视角变宽。
分子的响应速度同时实现宽视角。为了使LC分子向各个方向预倾斜，可以 使用具有各种配向方向的配向层。可选地，LC层可以经受电场并且也可以 添加热或者光硬化(light-hardened)材料。然后，光可以照射LC层从而硬 化热或者光硬化材料，从而预倾斜LC分子。
然而，VA模式液晶显示器会具有与前可视性相比较低的侧可视性。为 了改善侧可视性， 一个像素可以被分成两个子像素并且可以向这两个子像素 施加不同的电压。

发明内容
本发明提供一种液晶显示器，这种液晶显示器可以具有宽的视角和快速 的响应速度，也可以具有优秀的可视性和透射率。本发明的附加特征将在下面的描述中被阐明，并且本发明的附加特征将 从该描述部分地显而易见，或者可以通过本发明的教导而获悉。
本发明公开了一种液晶显示器，该液晶显示器包括像素电极，其包括彼
此间隔开的第 一子像素电极和第二子像素电极且二者之间具有间隙；公共电 极，面对像素电极；以及液晶层，设置在像素电极和公共电极之间。液晶层 包括多个液晶分子，第一子像素电极和第二子像素电极包括多个分支。第一 子像素电极和第二子像素电极的每个包括多个子区域，在不同的子区域中， 分支沿不同的方向延伸。
本发明也公开了这样一种液晶显示器，该液晶显示器包括像素电极，其 包括彼此间隔开的第 一子像素电极和第二子像素电极且二者之间具有间隙； 公共电极，面对像素电极；以及液晶层，设置在像素电极和公共电极之间并 且包括多个液晶分子。液晶层包括设置在第一子像素电极与公共电极之间的 第 一部分和设置在第二子像素电极与公共电极之间的第二部分。第 一部分和 第二部分的每个包括多个子区域，在不同的子区域中，液晶分子被配向为不 同的方向。在第一部分或者第二部分中，子区域的面积彼此不同。
本发明也公开了这样一种液晶显示器，该液晶显示器包括第 一信号线和 第二信号线；第三信号线和第四信号线，与第一信号线和第二信号线交叉； 像素电极，包括间隔开的第一子像素电极和第二子像素电极且二者之间具有 间隙；第一开关元件，连接到第一信号线和第三信号线以传输数据电压从第 三信号线到第一子像素电极；第二开关元件，连接到第一信号线和第四信号 线以传输数据电压从第四信号线到第二子像素电极；公共电极，面对像素电 极；以及液晶层，设置在像素电极和公共电极之间并且包括多个液晶分子。 第一子像素电极和第二子像素电极的一个包括多个分支，该个第一子像素电 极或者第二子像素电极包括多个子区域。在不同的子区域中，分支沿不同的 方向延伸。
应该理解的是前述概述和下面的详细描述都是示例性的并且旨在提供 对所主张的本发明的进一步的解释。


为了提供对本发明的进一步的理解而包括附图并且附图被并入并构成 本说明书的一部分，附图示出本发明的实施例，其与说明书一起用于解释本发明的规则。
图l是根据本发明的示范性实施例的液晶显示器中的一个像素的等效电 路图2是根据本发明的示范性实施例的液晶显示器的布局图3是沿线III-ni剖取的图2中示出的液晶显示器的截面图4是图2中示出的液晶显示器不带有像素电极的布局图5是示出图2中所示的液晶显示器的像素电极的顶平面图6是根据本发明的示范性实施例的像素电极的基本电极的顶平面图7是图6中示出的基本电极的部分的放大图8是示出利用预聚物预倾斜液晶分子的工艺的图，其中预聚物利用诸 如紫外线的光极化；
图9、图12和图15是根据本发明的另一个示范性实施例的液晶显示器 的布局图10、图13和图16是图9、图12和图15示出的液晶显示器没有像素 电极时的布局图11、图14和图17在图9、图12和图15中所示的液晶显示器中的像 素电极的顶平面图18是在根据本发明的另一个示范性实施例的液晶显示器中的像素电 极的一部分的顶平面图19是图18中示出的像素电极的该部分的顶平面图。
具体实施例方式
下面将参考附图对本发明进行更全面的描述，附图中示出了本发明的实 施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施并且不应该解释为限于在此 列出的实施例。而是，提供这些实施例使得本发明公开得彻底，并且向本领 域的技术人员充分传达本发明的范围。在附图中，为了清晰起见层和区域的 尺寸和相对尺寸可以被夸大。附图中，相同的附图标记表示相同的元件。
应该理解的是当元件或者层被称为在另一元件或层"上"或者"连接到" 另一元件或层时，其可以直接在另一元件或层上或者可以直接连接到另一元 件或层，或者可以存在中间元件或者中间层。相反地，当元件被称为"直接 在"另一元件或层"上"或者"直接连接到"另一元件或层时，则不存在中间元件或者中间层。
图1是根据本发明的示范性实施例的液晶显示器中的一个像素的等效电 路图。
参考图1，根据本发明的示范性实施例的液晶显示器包括信号线和连接
到信号线的多个像素PX，信号线包括多条栅极线GL、多对数据线DLa和 DLb及多条存储电极线SL。液晶显示器包括彼此面对的下面板100和上面 板200以及设置在二者之间的液晶层3。
每个像素PX包括一对子像素PXa和PXb。每个子像素PXa/PXb包括 开关元件Qa/Qb、液晶电容器Clca/Clcb和存储电容器Csta/Cstb。
每个开关元件Qa/Qb是设置在下面板100上的三端元件，诸如薄膜晶体 管，并包括连接到纟册才及线GL的控制端、连4妄到凄t据线DLa/DLb的输入端及 连接到液晶电容器Clca/Clcb和存储电容器Csta/Cstb的输出端。
液晶电容器Clca/Clcb采用子像素电极和公共电极270作为两个端子。 电极191a/191b与270之间的液晶层3起电介质材料的作用。
板100上的存储电极线SL、与存储电极线交叠的子像素电极191a/191b以及 设置在二者之间的绝缘体。向存储电极线SL施加诸如公共电压Vcom的电 压。
两个液晶电容器Clca和Clcb的充电电压之间产生差值。例如，施加到 液晶电容器Clca的数据电压可以小于或者大于施加到液晶电容器Clcb的数 据电压。因此，当第一液晶电容器Clca和第二液晶电容器Clcb的电压被适 当地调整时，从侧面观察到的图像与从前面观察到的图像尽可能地相似是可 能的，从而改善侧可视性(side visibility )。
接下来，将参考图2、图3、图4、图5、图6和图7对根据本发明的示 范性实施例的液晶显示器进行详细描述。
图2是根据本发明的示范性实施例的液晶显示器的布局图，图3是沿线 III-in剖取的图2中示出的液晶显示器的截面图，图4是图2中示出的液晶 显示器没有像素电极时的布局图，图5是示出图2中所示的液晶显示器的像 素电极的顶平面图，图6是根据本发明的示范性实施例的像素电极的基本电 极(basic electrode )的顶平面图，图7是图6中示出的基本电极的一部分的 放大图。参考图2和图3,根据本发明的示范性实施例的液晶显示器包括彼此面 对的下面板100和上表面200，以及设置在两个面板100和200之间的液晶 层3。
首先，将对下面板100进行描述。
多条栅极线121和多条存储电极线131形成在绝缘基板110上。
栅极线121传输栅极信号并且沿横向(transverse)方向延伸。每条栅极 线121包括向上突出的多个第一栅极电极124a和第二栅极电极124b。
存储电极线131包括实质上平行于栅极线121延伸的干(stem)，以及 从干延伸的多个分支。每个分支包括纵向部分137、环(loop) 135、第一存 储电极133a和第二存储电极133b。
纵向部分137从干向上及向下延伸(下面，沿纵向部分137所延伸的方 向的虚拟直线(imaginary straight line )被_称为":纵向中心线")。
环135可以基本是矩形，并且其上边缘可以与纵向部分137垂直相会。
第一存储电极133a从环135的左边缘的中心到右边缘的中心在横向方 向上延伸，并且可以具有比纵向部分137或者环135宽的宽度。第一存储电 才及133a和纵向部分137 4皮此垂直相会。
环135的左边缘向下延伸并向右弯曲以形成第二存储电极133b。第二存 储电极133b的宽度被扩展并且基本平行于第一存储电极133a在横向方向上 延伸。然而，存储电极线131的形状和布置可以以各种形式改变。 栅极绝缘层140形成在栅极线121和存储电极线131上，由非晶硅或者
结晶硅制成的多个半导体154a和154b形成在栅极绝缘层140上。
一对欧姆接触163b和165b形成在第一半导体154b上，欧姆接触163b
和165b可以由诸如掺杂有高浓度的n型杂质的n+氢化非晶硅或者硅化物的
材料形成。
一对数据线171a和171b及多个第一漏极电极175a和第二漏极电极175b 形成在欧姆接触163b和165b及栅极绝缘层140上。
数据线171a和171b传输数据信号，基本沿纵向方向延伸，并且与栅极 线121和存储电极线131交叉。每条数据线171a/171b包括多个第一源极电 极173a/第二源极电极173b，其朝第一栅极电极124a/第二栅极电极124b延 伸并且弯曲成"U，，形，第一源极电极173a/第二源极电极173b关于第一栅极电极124a/第二栅极电极124b与第一漏极电极175a/第二漏极电极175b相 对。
每个第一漏极电极175a具有被第一源极电极173a围绕的一端，从这一 端第一漏极电极175a向上延伸、向左弯曲顺着第二存储电极133b的上边缘、 在纵向中心线附近再次向上延伸从而形成另一端。第一漏极电极175a的另 一端延伸到第一存储电极133a所设置之处，并且具有宽区域用于与其他层 连接。
每个第二漏极电极175b具有被第二源极电极173b围绕的一端，从这一 端第二漏极电极175b向上延伸到第二存储电极133b、向右弯曲、顺着第二 存储电极133b的下边缘延伸、在纵向中心线附近扩展具有宽区域并且再次 向下弯曲以形成l^向部分176。
然而，第一漏极电极175a和第二漏极电极175b及数据线171a和171b 的形状和布置可以以各种形式改变。
第一栅极电极124a/第二栅极电极124b、第一源极电极173a/第二源极电 极173b及第一漏极电极175a/第二漏极电极175b连同第一半导体154a/第二 半导体154b分别形成第一薄膜晶体管(TFT) Qa/第二薄膜晶体管Qb，第一 薄膜晶体管Qa/第二薄膜晶体管Qb的沟道形成在第一源极电极173a/第二源 极电极173b与第一漏极电极175a/第二漏极电极175b之间的第一半导体 154a/第二半导体154b上。
欧姆接触163b和165b仅设置在下面的半导体岛154a和154b与上面的 数据线171a和171b及漏极电极175a和175b之间，并且可以减小它们之间 的接触阻抗。半导体154a和154b的每个具有被暴露的而没有被数据线171a 和171b及漏极电极175a和175b覆盖的部分，以及在源极电极173a和173b 及漏极电极175a和175b之间的部分。
由硅的氮化物或者硅的氧化物制成的下钝化层180p形成在数据线171a 和171b、漏极电极175a和175b以及半导体154a和154b的暴露部分上。
包括彼此隔开一间距的多个挡光件(light blocking member) 220的黑矩 阵形成在下钝化层180p上。每个挡光件220可以包括向上和向下延伸的条
状部分及与薄膜晶体管相对应的四边形部分A/v而防止光泄露。
多个滤色器230形成在下钝化层180p和挡光件220上。滤色器230主 要形成在由挡光件220围绕的区域中。滤色器230具有分别设置在第一漏极电极175a和第二漏极电极175b上的多个孔235a和235b，以及分别设置在 第一存储电极133a和第二存储电极133b上的多个开口 233a和233b。开口 233a和233b减小形成存储电容器Csta和Cstb的电介质材料的厚度从而可 以增加存储电容。
这里，下钝化层180p可以防止滤色器230的颜料流入暴露的半导体154a 和154b。
上钝化层180q形成在挡光件220和滤色器230上。上钝化层180q可以 由无机绝缘材料制成，诸如由硅的氮化物或者硅的氧化物制成，并且可以防 止滤色器230翘起(lifting)以及可以抑制有机材料诸如从滤色器230流出 的溶剂对液晶层3的污染，从而可以防止驱动期间产生的缺陷，诸如残像。
然而，挡光件220和滤色器230的至少之一可以设置在上面板200上， 在这种情况下，可以省略下钝化层180p和上钝化层180q之一。
上钝化层180q和下钝化层180p具有分别暴露第一漏极电极175a和第 二漏才及电极175b的多个4妄触孔185a和185b。
多个像素电极191形成在上钝化层180q上，上述滤色器230可以根据 像素电极191的列而延伸。
参考图5，每个像素电极191包括彼此分隔的第一子像素电极191a和第 二子像素电极191b，且第一子像素电极191a和第二子像素电极191b之间具 有为四边形带形的间隙91,第一子像素电极191a和第二子像素电极191b 各自包括图6中示出的基本电极199,或者基本电极的至少一种变形。
接着，将参考图6对基本电极199进行详细描述。
如图6所示，基本电极199可以是四边形并且可以包括具有与纵向干192 交叉的横向干193的十字形干。而且，基本电极199被4黄向干193和纵向干 192分成第一子区域Da、第二子区域Db、第三子区域Dc和第四子区域Dd, 每个子区域Da-Dd包括多个第一分支194a、第二分支194b、第三分支194c 和第四分支194d。
如图7所示，第一分支194a乂人横向干193或者纵向干192沿左上方向 倾斜地延伸，第二分支194b从横向干193或者纵向干192沿右上方向倾斜 地延伸。而且，第三分支194c从横向干193或者纵向干192沿左下方向倾 斜地延伸，第四分支194d/人;镜向干193或者纵向干192沿右下方向倾斜地 延伸。第一分支194a、第二分支194b、第三分支194c和第四分支194d与栅 极线121或者横向干193形成约45度或者135度的角。而且，两个相邻子 区域Da、 Db、 Dc和Dd的分支194a、 194b、 194c和194d可以交叉。
分支194a、 194b、 194c和194d的宽度可以在2.5 pm到5.0 pm的范围 内，在一个子区域Da、 Db、 Dc、 Dd中的相邻分支194a、 194b、 194c、 194d 之间的间隔可以在2.5 (im到5.0 |am的范围内。
而且，参考图7,分支194a、 194b、 194c和194d的宽度可以在靠近横 向干193或者纵向干192处可以变得较宽，在分支194a、 194b、 194c和194d 中的一个分支中的最宽宽度和最窄宽度之间的宽度差可以在0.2 |im到1.5 jxm的范围内。
再次参考图2、图3、图4和图5，第一子像素电极191a包括如图6所 示的一个基本电极199。形成第一子像素电极191a的基本电极199的横向干 193向上及向下扩张以形成第一扩展部193a，第一扩展部193a与第一存储 电极133a交叠。而且，向下突出以接触第一漏极电极175a的突起形成在第 一扩展部193a的向下边缘(downward edge )的中心。
第二子像素电极191b包括上电极191bu和下电极191bb，上电极191bu 和下电极191bb的每个均包括一个基本电极199。上电极191bu和下电极 191bb通过左连接和右连接195b 4皮此连接。
第二子像素电极191b围绕第一子像素电极191a,并且二者之间具有间 隙91。下电极191bb的横向干的中心的部分向上及向下扩张以形成与第二存 储电极133b交叠的第二扩展部193bb。而且，向下突出以接触第二漏极电极 175b的突起形成在第二扩展部193bb的向下边缘的中心。
第二子像素电才及191b的面积可以是第一子〗象素电极191a的面积的约 1.0到2.2倍。
第一子像素电极191a/第二子像素电极191b的每个均通过接触孔 185aA85b连接到第一漏极电极175a/第二漏极电极175b，并且从第一漏极电 极175a/第二漏极电极175b接收数据电压。
另一方面，上电极191bu可以直接从第二漏极电极175b接收数据电压。 在这种情况下，第二漏极电极175b延伸到上电极191bu，并且需要接触孔(未 示出)，通过接触孔上电极191bu接触第二漏极电极175b。在这种情况下， 不需要左连接195b和右连接195b。配向层11形成在像素电极191上。
接着，将对上面板200进行描述。
公共电极270形成在绝缘基板210上，配向层21形成在公共电极210上。
酉己向层11和21的每个可以是垂直配向(vertical alignment)层。 最后，偏振器(未示出)可以设置在显示面板100和200的外表面上。 设置在下面板100和上面板200之间的液晶层3包括具有负的介电各向 异性的液晶分子310及聚合物350和370。
液晶分子310被聚合物350和370预倾斜以使液晶分子的长轴平行于第 一子像素电极191a和第二子像素电极191b的第一分支194a、第二分支194b、 第三分支194c和第四分支194d所延伸的方向，并且液晶分子31(H皮配向为 关于两个面板100和200的表面垂直。从而，第一子像素PXa和第二子像素 PXb的每个包括四个子区域Da、 Db、 Dc和Dd，其中液晶分子310以不同 的方向^皮预倾杀+。
如果栅极线121施加有栅极信号，则数据电压通过数据线171a和171b 施加到第一子像素电极191a和第二子像素电极191b。然后，第一子像素电 极191a和第二子像素电极191b接收数据电压，公共电极270接收公共电压， 从而在液晶层3中产生电场。由此，液晶层3的液晶分子310响应电场而祐: 布置^f吏得液晶分子310的主轴(major axes)的方向改变为垂直于电场的方 向。入射到液晶层3的光的偏振度的改变依赖于液晶分子310的倾斜程度， 并且偏振的改变由偏振器的透射率的改变表征，从而引起液晶显示器显示图 像。
另一方面，分支194a、 194b、 194c和194d的边缘使电场扭曲而使其水 平分量垂直于分支194a、 194b、 194c和194d的边缘，液晶分子310的配向 由该水平分量确定。 >(人而，液晶分子310首先趋向于以垂直于分支194a、 194b、 194c和194d的边缘的方向倾斜。然而，靠近相邻的分支194a、 194b、 194c和194d的电场的水平分量的方向4皮此相反，并且分支194a、 194b、 194c 和194d之间的间隔是窄的从而趋向于以相反方向布置的液晶分子310以平 行于分支194a、 194b、 194c和194d所延伸的方向倾斜。从而，如果液晶分 子310不纟皮初始预倾4斗为分支194a、 194b、 194c和194d所延伸的方向，则 液晶分子310会通过两个步骤以分支194a、 194b、 194c和194d所延伸的方向倾斜。然而，在本示范性实施例中，液晶分子310已经被预倾斜为平行于
分支194a、 194b、 194c和194d所延伸的方向，/人而液晶分子310通过一个 步骤被预倾斜。因此，如果液晶分子31(H皮预倾斜，则它们可以通过一个步 骤倾斜为所需要的方向从而液晶显示器的响应速度可以得到改善。
而且，在本发明的示范性实施例中，在一个像素PX中，分支194a、 194b、 194c和194d沿不同的方向延伸乂人而液晶分子310在四个方向倾斜。因此， 液晶显示器的视角可以通过改变液晶分子的倾斜方向而变宽。
第一子像素电极191a/第二子像素电极191b及公共电极270形成液晶电 容器Clca/Clcb以维持所施加的电压，即使TFT截止时。而且，存储电极线 131的第一存储电极133a和第二存储电极133b分别在开口 233a和233b中 与第一子像素电极191a和第二子像素电极191b交叠以形成存储电容器Csta 和Cstb。
存储电极线131的环135与像素电极191的间隙91交叠从而其发挥屏 蔽件的作用来防止第一子像素电极191a和第二子像素电极191b之间的光泄 露。环135，设置在数据线171a和171b与第一子像素电极191a之间，可以 防止串扰，这样可以降低显示质量的退化。
而且，在本发明的示范性实施例中的像素电极191的结构中，在第一子 像素电极191a和第二子像素电极191b的纵向干和横向干附近，液晶分子310 的配向可能不可控从而产生紋理(texture )。因此，存储电极线131、存储电 极线131的纵向部分137以及第一存储电极133a和第二存储电极133b与第 一子像素电极191a和第二子像素电极191b的纵向干或者横向干交叠从而可 以覆盖紋理，使得可以增加开口率。
另一方面，第一子像素电极191a和第二子像素电极191b通过不同的数 据线171a和171b被施加不同的数据电压，具有相对小的面积的第一子像素 电极191a的电压高于具有相对大的面积的第二子像素电极191b的电压。
这样，如果第一子像素电极191a和第二子像素电极191b的电压彼此不 同，则施加到形成在第一子像素电极191a与公共电极270之间的第一液晶 电容器Clca的电压和施加到形成在第二子像素电极191b与公共电极270之 间的第二液晶电容器Clcb的电压彼此不同使得子像素PXa和PXb的液晶分 子的偏离角彼此不同，结果，两个子像素的亮度变得不同。因此，如果第一 液晶电容器Clca和第二液晶电容器Clcb的电压被适当地控制，则在侧向示出的图像可以接近在前向示出的图像，也就是说，侧伽马曲线(the gamma curve of the side )可以近4以4妄近于前仂口马曲线(the gamma curve of the front), 这样可以改善侧可一见性。
而且，在本发明的示范性实施例中，如果施加有较高电压的第一子像素 电极191a设置在像素PX的中央，则第一子像素电极191a离4册极线121较 远使得不产生二者之间的交叠部分，这样可以降j氐回扫电压(kick-back voltage)并且消除闪烁。
接着，将参考图8对用于初始预倾斜液晶分子310的配向方法进行描述。
图8是示出利用预聚物预倾斜液晶分子的工艺的图，其中预聚物利用诸 如紫外线的光被聚合。
首先，预聚物330，诸如单体，其通过利用诸如紫外线的光的聚合被硬 化，与液晶材料一起被插入在两个显示面板100和200之间。预聚物330可 以包括通过诸如紫外线的光被聚合的活性液晶基(mesogen )。
接着，第一子像素电极191a和第二子像素电极191b接收数据电压并且 上面板200的公共电极270接收公共电压以产生到两个显示面板100和200 之间的液晶层3的电场。从而，如以上所述，液晶层3的液晶分子310响应 电场通过两个步骤以平行于分支194a、 194b、 194c和194d的长度方向的方 向倾斜，在一个^f象素PX中的液晶分子310向四个方向倾斜。
如果在将电场施加到液晶层3之后，液晶层3被照射，例如被紫外线照 射，则预聚物330被聚合从而如图8所示，第一聚合物350和第二聚合物370 被形成。
第一聚合物350形成在液晶层3中，第二聚合物370靠近显示面板100 和200形成。液晶分子310通过第一聚合物350和第二聚合物370被预倾斜 为分支194a、 194b、 194c和194d所延伸的方向。
从而，当没有电压施加到电极191和270时，液晶分子310被布置为沿 四个不同方向预倾^K
接着，将参考图9、图10和图ll对本发明的另一个示范性实施例进行 描述。
图9是本发明的另一个示范性实施例的液晶显示器的布局图，图10是 没有像素电极的图9示出的液晶显示器的布局图，图11是示出图9中所示 的液晶显示器的像素电极的顶平面图。根据本示范性实施例的液晶显示器的分层结构与图2、图3、图4和图5 中示出的液晶显示器的分层结构几乎相同。
参考图9、图10和图11，存储电极线131包括从存储电极线131向下 延伸的左纵向部分和右纵向部分138，以及,人左纵向部分138向右突出的存 储电极133。存储电极133具有比其他部分宽的宽度用于与下面将要描述的 像素电极191交叠。
第一漏极电极175a包括向上延伸长距离的具有宽区域的一端，第二漏 极电极175b包括向上延伸短距离的具有宽区域的一端。
滤色器(未示出)具有接触孔185a和185b从其通过的通孔235a和235b 和设置在存储电极133上的开口 233，上钝化层(未示出)和下钝化层(未 示出)具有多个接触孔185a和185b暴露第一漏极电极175a和第二漏才及电 极175b。
根据本示范性实施例的像素电极191也包括彼此分隔的第一子像素电极 191a和第二子像素电极191b，并且二者之间具有四边形的带形间隙91，与 图2、图3、图4和图5中示出的示范性实施例相似。
如图6所示，第一子像素电极191a由一个基本电极199制成。第一子 像素电极191a的横向干向上及向下扩张以形成扩展部193c，扩展部193c在 开口 233中与存储电极133交叠以形成存储电容器Csta。
第二子像素电极191b包括一个基本电极199、围绕第一子像素电极191a 的连接桥196b,第一子像素电极191a设置在第二子像素电极191b下方且二 者之间具有间隙91。
连接桥196b的左下部分向右突出且具有宽的区域以接触第二漏极电极 175b。如图9所示，第二子像素电极191b通过连接桥196b从第二漏极电极 175b接收数据电压。
连接桥196b的下横向边缘与栅极线121的一部分交叠以防止第一子像 素电极191a被栅极线121的栅极信号影响。
连接桥196b的两纵向边缘覆盖数据线171a和171b以防止数据线与第 一子像素电极191a之间的串扰。
连接桥196b的宽度可以在5.0 jam到15(im的范围内。
存储电极线131与像素电极191的间隙91交叠以阻挡第一子像素电极 191a和第二子像素电极191b之间的光泄露。而且，存储电极线131的右纵向部分和左纵向部分138设置在第一子像素电极191a与数据线171a和171b 之间，以防止数据线171a和171b与第一子像素电极191a之间的串扰。
第二子像素电极191b的面积可以是第一子像素电极191a的面积的约 1.25倍到2.75倍。
与上述示范性实施例不同，根据本示范性实施例，第一漏极电极175a/ 第二漏极电极175b不与接收彼此不同极性的数据电压的第二子像素电极 191b/第一子像素电极191a交叠，但是代替地，第一漏极电极175a/第二漏极 电极175b仅与接收相同极性的数据电压的第一子像素电极191a/第二子像素 电极191b交叠使得在第一漏极电极175a和第二漏极电极175b附近不产生 由于电场的扭曲而引起的紋理，即使第一数据线171a和第二数据线171b接 收相反极性的数据电压。从而，可以防止紋理，这样可以增加透射率。
而且，根据本示范性实施例，接触孔185a和185b设置在第一子像素电 极191a和第二子像素电极191b的边缘或者角处使得可以容易通过喷墨打印 工艺形成滤色器(未示出)。
与上述示范性实施例相同，液晶分子沿四个方向倾斜使得可以增加液晶 显示器的视角，液晶分子通过预聚物的聚合被预倾斜从而可以提高响应速 度。而且，第一子像素电极191a和第二子像素电极191b接收不同的数据电 压，这才羊可以改善侧可^见性。
接着，将参考图12、图13和图14对本发明的另一个示范性实施例进行 描述。
图12是根据本发明的另一个示范性实施例的液晶显示器的布局图，图 13是没有像素电极的图12中所示的液晶显示器的布局图，图14是示出图 12中示出的液晶显示器的像素电极的顶平面图。
根据本示范性实施例的液晶显示器与图9、图10和图11中示出的液晶 显示器几乎相同。
参考图12、图13和图14，用于将数据电压施加到第一子像素电极191a 的第一漏极电极175a的宽端部分设置在第一子像素PXa的右下角，并且通 过接触孔185a连接到第一子像素电极191a。从而，当通过喷墨打印工艺形 成滤色器(未示出)时，该工艺可以易于进行并且可以改善透射率。
而且，本示范性实施例中不存在存储电极和具有宽的区域以形成存储电 容器Csta和Cstb的开口 ，这样可以增加孔径比。接着，将参考图15、图16和图17对本发明的另一个示范性实施例进行 描述。
图15是根据本发明的另一个示范性实施例的液晶显示器的布局图，图 16是图15中示出的液晶显示器除了像素电极外的布局图，图17是示出图 15中所示的液晶显示器的像素电极的顶平面图。
才艮据本示范性实施例的液晶显示器的分层结构与图2、图3、图4和图5 中示出的液晶显示器的分层结构几乎相同。
参考图15、图16和图17,存储电极线131包括从存储电极线131向上 和向下延伸的左纵向部分139和右纵向部分139、连4妾在两个纵向部分139 之间的横向连接132、从横向连接132的中心向下方向突出且具有宽的区域 的存储电极133c。
滤色器(未示出)具有接触孔185a和185b通过其的通孔235a和235b 及设置在存储电极133c上的开口 133c，上钝化层(未示出)和下钝化层(未 示出)具有暴露第一漏极电极175a和第二漏极电极175b的多个接触孔185a 和185b。
像素电极191也包括以间隙91 ;波此分隔的第一子^象素电极191a和第二 子《象素电纟及191b,该间隙91具有四边形的带形。
第二子像素电极191b包括上电极191bu和下电极191bb，上电极191bu 和下电极191bb通过左连接和右连4妻195b连接。
存储电极线131的两个纵向部分139与间隙91交叠以阻挡第一子像素 电极191a和第二子像素电极191b之间的光泄露并且防止第一子像素电极 191a与数据线171a和171b之间的串扰。而且，存储电极线131的横向连接 132覆盖在第一子像素电极191a的横向干193d附近的纹理，这可以改善开 口率。
在本示范性实施例中，与图2、图3、图4和图5中示出的示范性实施 例不同，上电极191bu的横向干193du未设置在上电极191bu的中心上，但 是在上边缘附近，下电极191bb的横向干193db设置在下电极191bb的下边 缘附近。从而，对于上电极191bu和下电极191bb的每个来说，如上所述， 图6的基本电极199的四个子区域Da、 Db、 Dc和Dd中的两个子区域几乎 消失并且作为虛"^殳物而保留。然而，所有子区域Da、 Db、 Dc和Dd仍然保 留在第二子像素电极191b中使得液晶分子310可以在四个方向倾斜。在这种情况下，上电极191bu的两个剩余子区域Dc和Dd的面积可以 是两个子区域Da和Db的面积的多于1.5倍，两个子区域Da和Db的面积 变小。下电极191bb的两个剩余子区域Da和Db的面积可以是两个子区域 Dc和Dd的面积的多于1.5 4咅，两个子区i或Dc和Dd的面积可以变小。
同样，上电极191bu的两个子区域Da和Db的上边缘和下边缘之间的 长度或者下电极191bb的两个子区域Dc和Dd的上边缘和下边缘之间的长 度可以是约5iim,其中这些子区域的面积可以变小。
与本示范性实施例相同，上电极191bu的两个子区域Da和Db或者下 电极191bb的两个子区域Dc和Dd作为虚设物与栅极线121交叠使得开口 率和透射率可以增加并且在横向干193du和193db附近的紋理可以被覆盖。
将参考图18和图19对两个子区域Da和Db几乎被消除但是作为虚设 物而保留的原因进行描述。
图18是在根据本发明的另一个示范性实施例的液晶显示器中像素电极 的一部分的顶平面图，图19是图17中示出的像素电极的该部分的顶平面图。
如图18中所示，如果上电极191bu的两个子区域Da和Db被完全去除， 则在垂直于上电极191bu的上边缘的方向Dl中会产生边缘场(fringe field )。 从而，会产生液晶分子310的旋转位移(disclination) DL,这会产生紋理，因 为在两个子区域Dc和Dd中的液晶分子310的倾斜方向D2被边缘场的方向 Dl扭曲。
然而，如图19中所示，如果在上电才及191bu的顶部，两个子区域Da 和Db作为虚设物被保留，则液晶分子310沿方向Dl倾斜使得子区域Da和 Db的液晶分子310的水平倾斜方向与子区域Dc和Dd的液晶分子310的水 平倾杀牛方向相同，/人而可以削弱紋理。
第二子像素电极191b的上电极191bu和下电极191bb的纵向干192du 和192db可以置于像素PX的左边缘或者右边缘附近，代替与本示范性实施 例相同使第二子像素电极191b的上电极191bu和下电极191bb的横向干 193du和193db置于像素PX的上边缘和下边缘附近，使得可以产生左子区 域Da和Dc与右子区域Db和Dd之间的面积差。在这种情况中，变大的子 区域的面积可以是变小的子区域的面积的多于1.5倍。
而且，才艮据本示范性实施例，与图2、图3、图4和图5中示出的示范 性实施例不同，第一子像素电极191a的横向干193不包括扩展部，并且设置在纵向干192下方的部分在两侧扩张以形成第三扩展部192a。而且，用于 与第一漏极电极175a接触的部分形成在第三扩展部192a下方，用于接触第 二漏极电极175b的另一个宽的部分形成在第二子像素电极191b的下电极 191bb的纵向干192db的底部。
在本示范性实施例中，如同在以前所描述的示范性实施例，液晶分子在 四个方向倾斜使得可以增加液晶显示器的视角，液晶分子通过预聚物的聚合 来被预倾斜，这可以改善响应速度。而且，第一子像素电极191a和第二子 像素电极191b接收不同的数据电压，这可以改善侧可视性。
与本发明的示范性实施例不同，诸如紫外线的光倾斜地照射到配向层11 和21的光配向方法可以用来控制配向方向和液晶分子310的配向角以形成 多个子区域Da、 Db、 Dc和Dd，在多个子区域中液晶分子310沿不同的方 向倾斜。在这种情况下，由于液晶分子310的预倾斜，不需要像素电极191 的分支194a、 194b、 194c和194d来增加开口率和改善响应时间。
对本领域的技术人员而言显而易见的是，在不偏离本发明的精神和范围 的前提下，可以在本发明中进行各种修改和改变。从而，本发明旨在覆盖所 提供本发明的修改和改变，这些修改和改变在所附权利要求书和它们的等同 物的范围内。
本申请要求于2008年3月28日提交的韩国专利申请 No. 10-2008-0029090的优先权和4又益，并且以引用方式将其全部合并在此。
权利要求
1. 一种液晶显示器，包括像素电极，包括第一子像素电极和第二子像素电极且二者之间具有间隙；公共电极，面对所述像素电极；以及液晶层，设置在所述像素电极和所述公共电极之间，所述液晶层包括多个液晶分子，其中所述第一子像素电极和所述第二子像素电极的每个包括多个分支以及多个子区域，所述分支在不同的子区域中沿不同的方向延伸。
2. 如权利要求1所述的液晶显示器，其中所述液晶分子根据所述分支延伸的方向被配向为预倾斜。
3. 如权利要求2所述的液晶显示器，其中 所述液晶层还包括聚合物以促进所述液晶分子的预倾斜。
4. 如权利要求3所述的液晶显示器，其中 所述聚合物包括辐照预聚物，所述预聚物包括单体。
5. 如权利要求4所述的液晶显示器，其中 所述预聚物被紫外线辐照。
6. 如权利要求2所述的液晶显示器，还包括 配向层，设置在所述像素电极或者所述公共电极上， 其中所述配向层根据分支所延伸的方向被光配向。
7. 如权利要求1所述的液晶显示器，其中 所述分支的宽度在2.5 pm到5.0 pm的范围内。
8. 如权利要求1所述的液晶显示器，其中 相邻分支之间的间隔在2.5 pm到5.0 |om的范围内。
9. 如权利要求1所述的液晶显示器，其中所述第一子像素电极和所述第二子像素电极的每个包括形成所述子区 域的冲黄向干和纵向干；以及所述第一子像素电极和所述第二子像素电极的分支从所述横向干或者 所述纵向干向所述第 一子像素电极和所述第二子像素电极的边缘延伸。
10. 如权利要求9所述的液晶显示器，其中所述分支的宽度从所述横向干或者所述纵向干朝向所述第一子像素电 极或所述第二子像素电极的边缘变窄。
11. 如权利要求IO所述的液晶显示器，其中所述分支的最宽宽度和所述分支的最窄宽度之间的差在0.2 |am到1.5 jim的范围内。
12. 如权利要求1所述的液晶显示器，其中所述第一子像素电极或者所述第二子像素电极包括四个子区域，不同子 区域中的所述分支沿不同的方向延伸。
13. 如权利要求12所述的液晶显示器，其中所述第一子像素电极或者所述第二子像素电极包括具有不同面积的四 个子区域。
14. 如权利要求12所述的液晶显示器，其中所述第一子像素电极或者所述第二子像素电极包括形成所述子区域的 边界的横向干和纵向干。
15. 如权利要求14所述的液晶显示器，其中设置在所述第一子像素电极或者所述第二子像素电极的横向干的第一 侧的两个所述子区域的面积是剩下的两个子区域的面积的至少1.5倍，所述 剩下的两个子区域设置在所述横向干的第二侧，所述第 一侧与所述第二测相对。
16. 如权利要求15所述的液晶显示器，其中设置在所述第一子像素电极或者所述第二子像素电极的横向干的第一 侧的所述两个子区域的纵向宽度至少是5iim。
17. 如权利要求14所述的液晶显示器，其中设置在所述第一子像素电极或者所述第二子像素电极的纵向干的第一 侧的两个子区域的面积至少是剩下的两个子区域的面积的1.5倍，所述剩下 的两个子区域设置在所述纵向干的第二侧，所述第 一侧与所述第二测相对。
18. 如权利要求17所述的液晶显示器，其中设置在所述第一子像素电极或者所述第二子像素电极的纵向干的第一 侧的所述两个子区域的横向宽度至少是5nm。
19. 如权利要求1所述的液晶显示器，其中所述第二子像素电极包括设置在所述第一子像素电极的第一侧的上电极，以及设置在所述第一子像素电极的第二侧的下电极，所述第一侧与所述 第二侧相对。
20. 如权利要求19所述的液晶显示器，其中所述第 一子像素电极的电压高于所述第二子像素电极的电压。
21. 如权利要求19所述的液晶显示器，其中所述第二子像素电极的面积是所述第一子像素电极面积的l.O到2.2倍。
22. 如权利要求19所述的液晶显示器，其中所述第二子像素电极还包括设置在所述第一子像素电极的左边或者右 边的连接，所述连接将所述上电极和所述下电极连接。
23. 如权利要求1所述的液晶显示器，其中所述第二子像素电极包括基本电极和连接桥，所述基本电极仅设置在所 述第一子像素电极的侧面。
24. 如权利要求23所述的液晶显示器，其中所述第二子像素电极的面积是所述第一子像素电极的面积的1.25到 2.75倍；以及所述第 一子像素电极的电压高于所述第二子像素电极的电压。
25. 如权利要求23所述的液晶显示器，其中 所述连接桥围绕所述第 一子像素电极。
26. 如权利要求25所述的液晶显示器，其中 所述连接桥的宽度在5.0 |im到15 |im的范围内。
27. 如权利要求25所述的液晶显示器，其中 所述第二子像素电极通过所述连接桥接收电压。
28. 如权利要求1所述的液晶显示器，其中所述第 一子像素电极和所述第二子像素电极的电压彼此不同。
29. 如权利要求28所述的液晶显示器，其中所述第一子像素电极和所述第二子像素电极接收由一个图像的信息提 供的不同的数据电压。
30. —种液晶显示器，包括像素电极，包括隔开的第一子像素电极和第二子像素电极且二者之间具 有间隙；公共电极，面对所述像素电极；以及液晶层，设置在所述像素电极和所述公共电极之间，所述液晶层包括多 个液晶分子，其中所述液晶层包括设置在所述第 一子像素电极和所述公共电极之间 的第 一部分以及设置在所述第二子像素电极和所述公共电极之间的第二部 分，所述第一部分和所述第二部分的每个包括多个子区域，所述液晶分子在 不同的子区域中被配向为不同的方向，并且在所述第一部分或者在所述第二部分中，所述子区域的面积彼此不同。
31. 如权利要求30所述的液晶显示器，其中具有较宽区域的一个子区域的面积是具有较窄区域的另 一个子区域的 面积的1.5 #■。
32. 如权利要求30所述的液晶显示器，其中所述第一子像素电极和所述第二子像素电极的每个包括多个分支；以及 所述第一部分和所述第二部分的液晶分子的配向方向与所述分支所延 伸的方向相对应。
33. —种液晶显示器，包括 第一信号线和第二信号线；第三信号线和第四信号线，与所述第一信号线和所述第二信号线交叉； 像素电极，包括间隔开的第一子像素电极和第二子像素电极且二者之间 具有间隙；第一开关元件，连接到所述第一信号线和所述第三信号线，所述第一开 关元件传输数据电压从所述第三信号线到所述第 一子像素电极；第二开关元件，连接到所述第一信号线和所述第四信号线，所述第二开 关元件传输数据电压从所述第四信号线到所述第二子像素电极；公共电极，面对所述像素电极；以及液晶层，设置在所述像素电极和所述公共电极之间，所述液晶层包括多 个液晶分子，其中所述第一子像素电极或者所述第二子像素电极包括多个分支，所述 第 一子像素电极或者所述第二子像素电极包括多个子区域， 其中在不同的子区域中的分支沿不同的方向延伸。
34. 如权利要求33所述的液晶显示器，其中所述第二信号线传输公共电压。
35. 如权利要求34所述的液晶显示器，其中所述第二信号线与所述子区域之间的部分边界或者间隙交叠。
36. 如权利要求33所述的液晶显示器，其中在所述第 一子像素电极或者所述第二子像素电极中，所述子区域的面积 彼此不同。
37. 如权利要求36所述的液晶显示器，其中 具有较小面积的子区域与所述第 一信号线交叠。
38. 如权利要求37所述的液晶显示器，其中 具有较小面积的所述子区域的高度至少是5 !xm。
39. 如权利要求33所述的液晶显示器，其中所述第二子像素电极包括设置在所述第一子像素电极的第一侧的上电 极以及在所述第 一子像素电极的第二侧的下电极，所述第 一侧与所述第二侧 相对。
40. 如权利要求39所述的液晶显示器，其中所述第二子像素电极还包括设置在所述第一子像素电极的左边或者右 边的连接，所述连接将所述上电极和所述下电极连接。
41. 如权利要求40所述的液晶显示器，其中 所述连接覆盖所述第三信号线或者所述第四信号线。
42. 如权利要求39所述的液晶显示器，其中所述上电极包括第一接触部分以从所述第二开关元件接收数据电压； 所述下电极包括第二接触部分以从所述第二开关元件接收数据电压。
43. 如权利要求33所述的液晶显示器，其中所述第一子像素电极包括第三接触部分以从所述第一开关元件接收数 据电压；所述第二子像素电极包括第四接触部分以从所述第二开关元件接收数 据电压；以及所述第三接触部分和所述第四接触部分设置在所述子区域的边界。
44. 如权利要求33所述的液晶显示器，其中所述第二子像素电极包括基本电极和连接桥，所述基本电极仅设置在所 述第 一子像素电极的 一侧。
45. 如权利要求44所述的液晶显示器，其中所述连接桥围绕所述第 一子像素电极，所述连接桥的一部分与所述第一 信号线、所述第三信号线或者所述第四信号线交叠。
46. 如权利要求44所述的液晶显示器，其中 所述连接桥围绕所述第 一子像素电极；所述第 一 子像素电极包括第三接触部分以从所述第 一 开关元件接收数 据电压；所述第二子像素电极包括第四接触部分以从所述第二开关元件接收数 据电压；以及所述第四接触部分是所述连接桥的一部分。
47. 如权利要求46所述的液晶显示器，其中 所述第四接触部分位于所述第一子像素电极的下拐角处。
全文摘要
本发明涉及一种液晶显示器，该液晶显示器包括像素电极，包括彼此隔开且二者之间具有间隙的第一子像素电极和第二子像素电极；公共电极，面对像素电极；以及液晶层，形成在像素电极和公共电极之间并且包括多个液晶分子。第一子像素电极和第二子像素电极包括多个分支，每个第一子像素电极和第二子像素电极均包括多个子区域。在不同的子区域中，分支沿不同的方向延伸。
文档编号G02F1/13GK101546073SQ200910131930
公开日2009年9月30日 申请日期2009年3月27日 优先权日2008年3月28日
发明者孙智媛, 柳在镇, 蔡钟哲, 郑美惠 申请人:三星电子株式会社