阵列基板的制作方法

专利名称：阵列基板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种阵列基板。更具体地讲，本发明涉及一种具有基本水平的电场的阵列基板。
背景技术：
液晶显示(IXD)装置是广泛地使用的一种平板显示装置。IXD装置通常包括具有 电极的两个显示基板和设置在两个显示基板之间的液晶层，电极诸如设置在两个显示基板 上用于产生电场的像素电极和共电极。当将电压施加到电极时，在液晶层中产生电场。由电 场控制液晶层中液晶的排列，从而控制入射光的透射率和偏振状态，以在LCD上显示图像。在IXD技术中，一个重要的问题在于得到宽视角和快响应时间的液晶层。因此，开 发了多域(multi-domain)技术，其中，在具有多域结构的单位像素区域中，液晶按多个方 向排列。另外，改变产生电场的电极的形状，以试图改善LCD的视角和/或响应时间。然而，没有充分地控制多域结构的域的边界区域中的液晶，且在边界区域中产生 纹理(texture)，从而显著降低透光率，导致IXD的显示品质的明显劣化。另外，因将信号传 送到LCD的开关元件的线的宽度而使施加到电极的驱动电压的幅值明显受限。结果，无法 增加施加到液晶层的电场的电势差来改善LCD装置的响应时间和/或利用其高驱动电压和 低驱动电压来有效地驱动IXD。

发明内容
示例性实施例提供了一种因显著改善了透射率和液晶的响应时间而显著减少了 纹理从而显著改善了显示品质的阵列基板。根据示例性实施例，阵列基板包括第一像素电极和第二像素电极。第一像素电极 包括第一分支电极部分、第一分支电极部分、第二分支电极部分、第三分支电极部分、第四 分支电极部分。第一电极分支部分沿第一方向从第一支撑电极部分延伸，第一方向与第一 支撑电极部分的纵向轴成锐角。第二分支电极部分沿第二方向从第一支撑电极部分延伸， 第二方向与第一方向交叉。第三分支电极部分与第一分支电极部分基本平行地从与第一分 支电极部分相邻的第二分支电极部分延伸。第四分支电极部分与第二分支电极部分基本平 行地从第三分支电极部分延伸。第二像素电极包括第二支撑电极部分、第五分支电极部分、 第六分支电极部分。第二支撑电极部分面对第一支撑电极部分。第五分支电极部分在第一 分支电极部分和第三分支电极部分之间以及在第一分支电极部分之间从第二支撑电极部 分延伸；第六分支电极部分，在第二分支电极部分和第四分支电极部分之间以及在第二分 支电极部分之间从第二支撑电极部分延伸。根据可选示例性实施例，阵列基板包括第一像素电极和第二像素电极。第一像素 电极包括第一分支电极部分和第二分支电极部分。第一分支电极部分设置在单位像素区域 的第一区域中，并与单位像素区域的第一边基本平行地排列。第二分支电极部分设置在单 位像素区域的第二区域中，并与单位像素区域的第二边基板平行地排列。第二边与第一边相邻，第一边和第二边的纵向轴彼此基本垂直。第二像素电极包括第三分支电极部分和第 四分支电极部分。第三分支电极部分设置在第一分支电极部分之间。第四分支电极部分设 置在第二分支电极部分之间。因此，在根据示例性实施例的阵列基板中，在液晶的取向方向和其偏振轴之间形 成大约45度的角的区域显著增加，从而透射率显著提高。此外，形成基本为水平电场的驱 动电压显著提高，因此显著改善响应时间。因此，包括所述阵列基板的显示装置的显示品质 得到显著改善。


通过参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的上面和其他的方 面、特征和优点将变得更易于明白，在附图中图1是根据本发明的显示装置的示例性实施例的平面图；图2是沿图1的I-I'线截取的局部剖视图；图3是图1的显示装置的像素电极的示例性实施例的平面图；图4是图1的显示装置的等效示意电路图；图5A和图5B是示出图1的显示装置的驱动状态的示例性实施例的局部剖视图；图6是示出在图1的显示装置中产生的纹理的显示装置的平面图；图7是锐角式阵列基板的像素的平面图；图8是根据本发明的阵列基板的可选示例性实施例的像素电极的可选示例性实 施例的平面图；图9A是在图8的像素电极之后成型的测试电极的示例性实施例的平面图；图9B是示出图9A的测试电极中产生的纹理的测试电极的照片；图10是示出图7和图8的显示装置的特性的透射率与电压的曲线图；图11至图14是根据本发明的像素电极的可选示例性实施例的平面图。
具体实施例方式现在，将在下文中参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例 性实施例。然而，本发明可以以多种不同的形式来实施，不应该被理解为局限于在此提出的 实施例。相反，提供这些实施例使本公开将是彻底的和完全的，并会将本发明的范围充分地 传达给本领域的技术人员。相同的标号始终表示相同的元件。应该理解，当元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在另一元件上， 或者可以在它们之间存在中间元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存 在中间元件。如这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列的项目的任意组合 和所有组合。应该理解的是，虽然术语第一、第二、第三等可以在这里用来描述不同的元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该受这些术语限制。 这些术语仅是用来将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区 分开。因此，在不脱离本发明的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分 可以被称为第二元件、组件、区域、层或部分。
这里使用的术语仅为了描述具体的实施例的目的，而不意图限制本发明。如这里 所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。还将理解的是， 当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，说明存在所述特征、区域、整体、步骤、 操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、 元件、组件和/或它们的组。另外，在这里可以使用诸如“下”或“底部”以及“上”或“顶部”的相对术语来描述 如附图中示出的一个元件与其他元件的关系。应该理解的是，相对术语意在包括装置的除 在附图中描述的方位之外不同方位。例如，如果在一个附图中的装置被翻转，则被描述为在 其它元件“下”侧上的元件应该被随后定位为在其它元件“上”侧。因此，根据附图的具体 方位，示例性术语“下”可以包括“下”和“上”两个方向。类似地，如果一个附图中的装置 被翻转，则被描述为“在”其它元件“下”或“下方”的元件应该被随后定位为“在”其它元件 “上”。因此，示例性术语“在……下”或“在……下方”可以包括上和下两种方位。除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)的意思与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同。将进一步理解，除非这里明确定 义，否则术语(诸如在通用的字典中定义的术语)的意思应该被解释为与相关领域和本公 开的上下文中它们的意思相一致，而不意图被理想地或者过于正式地解释。在此参照作为本发明的理想实施例的示意性示出的剖视图来描述本发明的示例 性实施例。这样，预计会出现例如由制造技术和/或公差引起的示出的形状变化。因此，本 发明的实施例不应该被解释为限制于在此示出的区域的具体形状，而应该被解释为包括例 如由制造导致的形状变形。例如，示出或描述为平坦的区域通常具有粗糙和/或非线性的 特征。此外，示出的尖锐的角可以是圆的。因此，在附图中示出的区域实际上是示意性的， 它们的形状并不意图示出区域的精确形状，也不意图限制本发明的范围。下文中，将参照附图更详细地描述示例性实施例。图1是根据本发明的显示装置10的示例性实施例的平面图。图2是沿图1的 Ι-Γ线截取的局部剖视图。参照图1和图2，根据示例性实施例的显示装置10包括阵列基板100、相对基板 200、设置在阵列基板100和相对基板200之间的液晶层3。示例性实施例的阵列基板100包括下基板110、栅极线121、存储线131、栅极绝 缘层140、半导体层154a和154b、欧姆接触层163a和165a、第一数据线171a、第二数据线 171b、有机绝缘层180、第一像素电极193、第二像素电极195、下取向层181。在示例性实施例中，任何包括利用像素电极形成的微分支(micro-branch)电极 部分阵列基板100的阵列基板100可以被包括作为示例性实施例中的阵列基板100，但是可 选示例性实施例不限于此。栅极金属层(未全部示出)沉积在下基板110上，蚀刻栅极金属层以形成多条栅 极线121和多条存储线131。下基板110可以包括具有绝缘性质的玻璃和/或塑料材料。 栅极线121可以传送栅极信号。栅极线121在与具有第一边(例如，水平边)和相邻的第二 边(与第一偏振轴方向POl基本垂直的方向)的单位像素区域的第一偏振轴方向POl对齐 的方向上设置为与所述第一边基本平行。栅极线121包括从栅极线121延伸的栅电极124a 和124b。栅电极124a和124b设置在与单位像素区域的下水平边相邻的两个角落区域处，如图ι中所示。另外，存储线131沿第一偏振轴方向POl设置为与栅极线121相邻。栅极绝缘层140设置在栅极线121和存储线131上。在示例性实施例中，栅极绝 缘层140可以包括硅氧化物(SiOx)或硅氮化物(SiNx)，但是可选的示例性实施例不限于此。
半导体层、欧姆接触层、源极金属层顺序设置在栅极绝缘层140上，蚀刻源极金 属层、欧姆接触层、半导体层以形成多对第一数据线171a和第二数据线171b、多对源电极 173a和173b、岛形(island shape)半导体层154a和154b、岛形欧姆接触层163a和165a、 漏电极175a和175b。岛形欧姆接触层163a、165b和漏电极175a、175b设置在栅电极124a、124b上。半 导体层可以包括诸如以高浓度掺杂有诸如磷(P)的η型掺杂物的η+氢化非晶硅的材料，或 者可选择地，半导体层可以包括诸如硅化物的材料。第一数据线171a和第二数据线171b传送数据信号。第一数据线171a和第二数据 线171b沿与第一偏振轴方向POl交叉的单位像素区域的垂直边方向延伸，例如，沿单位像 素区域的第二边(下文中，称为第二偏振轴方向P02)延伸，以与栅极线121和存储线131交 叉。根据示例性实施例，第一数据线171a和第二数据线171b包括多对第一源电极173a和 第二源电极173b，多对第一源电极173a和第二源电极173b均具有沿第一偏振轴方向POl 的分别从第一数据线171a和第二数据线171b弯曲的基本为U形的图案。在示例性实施例中，栅极线121与第一数据线171a和第二数据线171b交叉，以限 定基本为矩形的区域。另外，在示例性实施例中，第一像素电极193和第二像素电极195设 置在所述基本为矩形的区域中。因此，在示例性实施例中，所述基本为矩形的区域可以限定 为单位像素区域。可选择地，例如，单位像素区域的形状可以为各种形状，诸如Z字形状或 V字形状，但是可选示例性实施例不限于此。栅电极124a和124b、栅极绝缘层140、岛形半导体层154a和154b、岛形欧姆接触 层163a和165a、源电极173a和173b、漏电极175a和175b分别形成第一开关元件TFTl和 第二开关元件TFT2。有机绝缘层180覆盖第一数据线171a和第二数据线171b的至少一部分。接触孔 185a和185b将漏电极175a和175b的一部分暴露通过有机绝缘层180。图3是图1的显示装置的像素电极的示例性实施例的平面图。参照图1、图2、图3，诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)的光学透明且导电的 材料层沉积在有机绝缘层180上。导电材料层分别通过接触孔185a和185b接触漏电极 175a和175b。蚀刻导电材料层以在单位像素区域中形成第一像素电极193和第二像素电 极195。第一像素电极193和第二像素电极195是在图案化之后剩余的导电材料层，并在单 位像素区域中限定多个域，如将在下面更详细地描述的。第一像素电极193包括第一支撑电极部分193a、多个第一分支电极部分193b、多 个第二分支电极部分193c、多个第三分支电极部分193b、多个第四分支电极部分193e。第一支撑电极部分193a设置为沿单位像素区域的左垂直边，例如，第二边，第一 接触部分193f设置在第一支撑电极部分193a的下部处，例如，在第一边处。第一接触部分 193f通过第一接触孔185a电连接到第一漏电极175a。栅极信号通过栅极线121被施加到 第一栅电极124a，第一像素电压通过第一数据线171a被施加到第一像素电极193。第一分支电极部分193b沿第一方向DOl从第一支撑电极部分193a延伸，以与第一支撑电极部分193a的纵向轴形成锐角。例如，如图3的示例性实施例中所示，第一分支 电极部分193b沿相对于划分单位像素区域并与第一偏振轴方向POl基本平行的中线的右上方向延伸。在示例性实施例中，第一方向DOl自第一偏振轴方向POl和第二偏振轴方向 P02倾斜大约45度。第二分支电极部分193c沿与第一方向DOl交叉的第二方向D02从第一支撑电极 部分193a延伸。例如，第二分支电极部分193c沿相对于所述中线的右下方向延伸，如图3 中所示。在示例性实施例中，第二方向D02与第一方向DOl基本垂直，并自第一偏振轴方向 POl和第二偏振轴方向P02倾斜大约-45度。第一分支电极部分193b从第一支撑电极部分193a的上部延伸，同时，第二分支电 极部分193c从第一支撑电极部分193a的下部延伸。因此，第一分支电极部分193b和第二 分支电极部分193c形成基本为V形的图案，第三分支电极部分103d和第四分支电极部分 193e也形成基本为V形的图案。第三分支电极部分193d可以与第一分支电极部分193b基本平行地从第二分支电 极部分913c延伸。第四分支电极部分193e可以与第二分支电极部分193c基本平行地从 第三分支电极部分193d延伸。第一像素电极193还可以包括第七分支电极部分193g和第八分支电极部分193h， 如图1和图3中所示。第七分支电极部分193g可以与第三分支电极部分193d基本平行地 从第四分支电极部分193e延伸。第八分支电极部分193h可以与第四分支电极部分193e 基本平行地从第七分支电极部分193g延伸。在下文中，第三分支电极部分193d、第四分支电极部分193e、第七分支电极部分 193g、第八分支电极部分193h分别彼此连接的连接类型将被称为多分支式连接。应该注意的是，根据可选示例性实施例，第一像素电极193还可以包括通过多分 支式连接而彼此连接的另外的分支电极部分。因此，第一像素电极193可以具有沿第一偏 振轴方向POl的基本为之字的形状，如图1和图3中所示。在示例性实施例中，第二像素电极195包括第二支撑电极部分195a、第五分支电 极部分195b、第六分支电极部分195c。第二支撑电极部分195a设置为沿单位像素区域的右垂直边、上水平边和下水平 边。第二接触部分195f从第二支撑电极部分195a的右角落部分延伸。第二接触部分195f 通过部分暴露第二漏电极175b的第二接触孔185b电连接到第二漏电极175b。栅极信号通 过栅极线121被施加到第二栅电极124b，第二像素电极通过第二数据线171b被施加到第二 像素电极195。第一像素电压和第二像素电压的极性彼此不同。诸如由第一数据线171a和第二 数据线171b限定的线形结构限制了第一像素电压和第二像素电压的最大值。在示例性实 施例中，极性彼此不同的第一像素电压和第二像素电压分别被施加到第一像素电极193和 第二像素电极195。因此，施加到液晶层3的电压高于当第一像素电压和第二像素电压的极 性相同时施加到液晶层3的电压。因此，高电平的驱动电压被施加到液晶层3，显著改善了 液晶层3的液晶31的响应时间。第五分支电极部分195b与第一分支电极部分193b基本平行地从第二支撑电极部 分195a延伸。第五分支电极部分195b设置在第一分支电极部分193b和第三分支电极部分193d之间，如图3中所示。第六分支电极部分195c与第二分支电极部分193c和第四分 支电极部分193e基本平行地从第二支撑电极部分195a延伸。因此，根据示例性实施例，单位像素区域由上述的分支电极部分分成四个域。具体 地讲，单位像素区域的上部由第一分支电极部分193b、第三分支电极部分193d、第五分支 电极部分195b分成第一域和第二域。单位像素区域的下部由第二分支电极部分193c、第四 分支电极部分193e、第六分支电极部分195c分成第三域和第四域。例如，液晶31的轴向， 诸如液晶31的纵轴方向的液晶31的轴方向设置为与分支电极部分基本垂直。因此，在第 一域和第二域中，例如，液晶31沿与第一方向DOl基本垂直的方向取向。在第三域和第四 域中，液晶31沿与第二方向D02基本垂直的方向取向。在第一像素电极193和第二像素电极195的一部分之间的间距基于单位像素区域 中的位置而变化。在示例性实施例中，例如，第三分支电极部分193d与第五分支电极部分 195b分开第一间距。与第三分支电极部分193d相邻的第一分支电极部分193b与第五分支 电极部分195b分开第一间距。在与单位像素区域的左上角落相邻的区域中(如图1和图3中所示)，第一分支 电极部分193b与第五分支电极部分195b分开第二间距。在示例性实施例中，第二间距短 于(例如，小于)第一间距。因此，当第一分支电极部分193b和第五分支电极部分195b之 间的间距减小同时施加到第一分支电极部分193b和第五分支电极部分195b的对应的像素 电压基本相等时，形成在第一分支电极部分193b和第五分支电极部分195b的电场的强度 增加。因此，单位像素区域的左上角落区域(图1和图3)为高区域，例如，电场相对高于单 位像素区域的另外的不同区域的区域，同时，与第三分支电极部分193d相邻的区域为低区 域，例如，电场相对低的不同区域。另外，在示例性实施例中，单位像素区域的下部具有与单位像素区域的上部关于 单位像素区域的中线对称的结构。因此，第四分支电极部分193e与第六分支电极部分195c 分开第一间距。同样，与第四分支电极部分193e相邻的第二分支电极部分193c与第六分 支电极部分195c分开第一间距。结果，在与单位像素区域的左下角落部分相邻的区域中， 如图1和图3中所示，第二分支电极部分193c与第六分支电极部分195c分开第二间距。第七分支电极部分193g与第五电极部分195b分开第一间距。第八分支电极部 分193h与第六分支电极部分195c分开第二间距。因此，单位像素区域的左上部分和左下 部分被顺序分成高区域、低区域、高区域、低区域、高区域，例如，设置在单位像素区域的第 一角落区域中的第一高区域、设置在单位像素区域的与第一角落区域相对的第二角落区域 中的第二高区域、设置在第一角落区域和第二角落区域之间第三高区域，以及设置在第一 高区域和第二高区域之间的第一低区域、设置在第二高区域和第三高区域之间的第二低区 域。因此，第一域至第四域分成各个高区域和低区域，根据示例性实施例的阵列基板100因 此包括八个域。在示例性实施例中，例如，在上述分支电极部分之间的间距可以为从大约 3 μ m至大约24 μ m,但是可选示例性实施例不限于此。再次参照图2，下取向层181设置在第一像素电极193和第二像素电极195上。下 偏振板5设置在下基板110的下表面上，并具有与第一偏振轴方向POl基本平行的第一偏 振轴，或者可选择地，具有与第二偏振轴方向P02基本平行的第一偏振轴。相对基板200可以包括上基板210、挡光图案220、滤色器图案230、覆盖层(overcoating layer) 250 和上取向层 270。挡光图案220设置在上基板210上，并与栅极线121、第一数据线171a、第二数据 线171b、第一开关元件TFT1、第二开关元件TFT2、存储线131对应。因此，滤色器图案230 设置在上基板210上，并与未被挡光图案220遮挡的单位像素区域对应。滤色器图案230 可以包括例如红色滤色器、绿色滤色器、蓝色滤色器。红色滤色器、绿色滤色器、蓝色滤色器 可以沿第一偏振轴方向POl设置在单元像素区域中。
覆盖层250覆盖滤色器图案230和挡光图案220。上取向层270可以设置在覆盖 层250上。上取向层270的材料可以与下取向层181的材料基本相同。在示例性实施例中， 液晶层3可以包括向列液晶31。另外，不摩擦下取向层181和上取向层270，且可以替代为 通过使向列液晶31垂直取向的工艺来进行取向。在示例性实施例中，在第一像素电极193和第二像素电极195之间形成基本水平 的电场。另外，在示例性实施例中，相对基板200不包括用于形成将在液晶31中产生的电 场的电极，例如，相对基板200不包括共电极(未示出)，但是可选的示例性实施例不限于 此。上偏振板7可以设置在相对基板200的上表面上，如图2中所示。上偏振板7可以具 有与下偏振板5的第一偏振轴基本垂直的第二偏振轴，已在上面进行了更详细地描述。图4是图1的显示装置10的等效示意电路图。图5A和图5B是示出图1的显示 装置10的驱动状态的示例性实施例的局部剖视图。参照图4，极性不同的第一像素电压和第二像素电压分别通过第一开关元件TFTl 和第二开关元件TFT2而分别被施加到第一像素电极193和第二像素电极195。对于单个 帧，第一像素电压和第二像素电压可以通过第一存储电容器Cstl和第二存储电容器Cst2 而被施加到第一像素电极193和第二像素电极195。第一存储电容器Cstl和第二存储电 容器Cst2分别设置在存储线131和第一像素电极193(例如，第一液晶电容器Clcl)之间 以及存储线131和第二像素电极195(例如，第二液晶电容器Clc2)之间。第一寄生电容器 Cpl和第二寄生电容器Cp2可以分别存在于第一数据线171a和第二数据线171b与第一像 素电极193和第二像素电极195之间。参照图5A，根据示例性实施例，当在截止模式(例如，像素电压没有被施加到第一 像素电极193或第二像素电极195的模式)下驱动显示装置10时，液晶31的纵轴基本沿 与阵列基板100的表面限定的平面基本垂直的垂直方向取向。因此，因与下偏振板5和上 偏振板7相关的正交偏振而阻挡从背光(未示出)入射在阵列基板100的后表面(例如， 下表面)的光Li，从而显示装置10显示黑模式。参照图5B，当在导通模式(例如，第一像素电压和第二像素电压分别被施加到第 一像素电极193和第二像素电极195的模式)下驱动显示装置10时，如图5B中的虚线所 示，在第一像素电极193和第二像素电极195之间形成水平电场。在示例性实施例中，如图 5B中所示，正型(positive type)的液晶31因此取向，使得液晶31的纵轴与电场基本平行 地取向。因此，液晶31沿电场倾斜，在高区域和低区域中的液晶31的倾斜彼此不同，这是因 为在高区域和低区域中的电场的强度不同，如上面更详细的描述。因此，与低区域相比，高 区域的透射率可以不同。因此，在低灰阶的情况下，基本上从高区域提供单位像素区域的亮 度，而在中灰阶或高灰阶的情况下，不仅从高区域而且从低区域得到单位像素区域的亮度。 从背光(未示出)入射在阵列基板100的后表面上的光Ll被下偏振板5偏振，并通过液晶31经历双折射，使得光L1的偏振状态改变，并且光L2因此根据液晶31的取向而穿过上偏 振板7。因此，显示装置10显示白模式。在示例性实施例中，如上面更详细地描述的，极性彼此不同的第一像素电压和第 二像素电压分别被施加到第一像素电极193和第二像素电极195。因此，高电平的驱动电压 被施加到液晶层3，显著减少或者有效地去除在单位像素区域的边处产生的纹理。另外，根 据各分支电极之间的间隙而形成低区域和高区域，根据示例性实施例的显示装置10中的 域的数量显著增加，例如，从4个增加到8。因此，显著改善显示装置10的侧部可视性。图6是示出在图1的显示装置10中产生的纹理的显示装置10的平面图。参照图6，在单位像素区域的中心区域中，上域和下域之间的边界区域，例如，第一 域和第二域、第三域和第四域分别彼此相交的边界区域具有基本为之字的形状，例如，非直 线形状，如上所述。此外，当液晶31的纵轴与偏振轴交叉成大约45度时，显示装置10的光利用效率 可以处于最大值。因此，在具有基本为之字的形状的示例性实施例中，第三分支电极部分 193d和第四分支电极部分193e与第一偏振轴方向P01和第二偏振轴方向P02交叉成大约 45度。因为液晶31的纵轴与第三分支电极部分193d和第四分支电极193e基本垂直，且液 晶31的纵轴设置为与第一偏振轴和第二偏振轴交叉成大约45度，所以在单位像素区域中 产生的纹理TA01减少，如图6中所示。再次参照图3，根据示例性实施例的第二像素电极195还包括第一头部195dl和第 二头部195d2。第一头部195dl与第二分支电极部分193c基本平行地从第五分支电极部分 195b的端部延伸。第二头部195d2与第三分支电极部分193d基本平行地从第六分支电极 部分195c的端部延伸。第一头部195dl和第二头部195d2中的每个与相邻的与其平行的 分支电极部分(例如，第二分支电极部分193c、第三分支电极部分193d、第四分支电极部分 193e)分开第二间距。第一头部195dl和第二头部195d2防止在第五分支电极部分195b和 第六分支电极部分195c的端部处对液晶31的控制的有效性的降低。因此，如图6中所示， 在上域和下域中之字形状的边界区域处显著减少了产生的纹理TA01。图7是锐角式阵列基板的像素的平面图。图7中示出的阵列基板与根据上面参照图1至图3更详细地描述的示例性实施例 的阵列基板100至少在一些方式上有所区别，但是不限于此，因此现在将参照图7进行更详 细地描述。图7中示出的阵列基板是锐角式阵列基板。在锐角式阵列基板中，第一像素电极 393 (也具有从第一像素电极393延伸的接触部分393f)的第一支撑电极部分393a沿单位 像素区域的左垂直边和中线(中线沿第一偏振轴方向P01)延伸。然而，与之相反，根据这里描述的示例性实施例，图7中示出的阵列基板的分支电 极部分在第一像素电极393中没有按多分支式的形式设置，从而单位像素区域的上域和下 域之间的边界区域不是之字形状，例如，替代为形成在上域和下域之间的直线式边界，如图 7中所示。结果，第一支撑电极部分393a的沿中线延伸的第二部分393a2与第一像素电极 393的第一分支电极部分393b和第二分支电极部分393c以及第二像素电极395 (也具有第 二支撑电极部分395a和第二接触部分395f)的第三分支电极部分395b和第四分支电极部 分395c交叉成锐角。
结果，与沿中线和第一偏振轴方向POl (或者可选择地，沿第二偏振轴方向P02)延 伸的第二部分393a2相邻的液晶(未示出)的纵轴没有与本发明的示例性实施例中的情况 相同地形成大约45度的角。结果，邻近于第二部分393a2产生明显的纹理，透射率因此显 著降低。另一方面，在根据示例性实施例的阵列基板100和显示装置10中，第一像素电极 193包括(已在上面进行了更详细地描述的)分支式的分支电极部分以及设置在第五分支 电极部分195b和第六分支电极部分195c的端部处的第一头部195dl和第二头部195d2。 因此，根据示例性实施例，显著降低和/或有效地去除了显示装置10中产生的纹理。图8是根据本发明的阵列基板的像素电极的可选示例性实施例的平面图。参照图8，除了像素电极的形状和设置像素电极所沿的方向之外，根据示例性实施例的阵列基板与上面参照图1至图3更详细地描述的阵列基板100基本相同，因此将在下 文中进行更详细地描述；因此，将省略它们任何重复的详细描述。现在参照图8，根据示例性实施例的阵列基板包括第一像素电极593和第二像素 电极595。第一像素电极593和第二像素电极595设置在单位像素区域中，单位像素区域具 有基本为矩形的形状，且包括第一边，例如，横向或水平边，并包括第二边，例如，纵向或垂 直边。在第一像素电极593和第二像素电极595之间形成水平电场。第一像素电极593包括第一支撑电极部分593a、第一分支电极部分593b、第二分 支电极部分593c。第一支撑电极部分593a设置为沿单位像素区域的左垂直边和上水平边(如图8 中所示)。第一接触部分593f从第一支撑电极部分593a自第一支撑电极部分593a的下部 延伸。第一分支电极部分593b沿与水平边基本平行的第一方向DOl布置在单位像素区域 的第一区域中(注意，图8中示出的方向相对于图1、图3、图6、图7中示出的方向旋转了 45度)。至少一个第一分支电极部分593b从第一支撑电极部分593a延伸。第二分支电极部分593c沿与第一方向DOl基本垂直的第二方向D02布置在单位 像素区域的第二区域中。更具体地讲，第η个第二分支电极部分593c(其中，η是自然数) 和第η+1个第二分支电极部分503c从第m个第一分支电极部分593b (其中，m是自然数) 和第m+1个第一分支电极部分593b延伸，同时第m+1个第一分支电极部分593b从第η个 第二分支电极部分593c延伸。因此，如图8中所示，根据示例性实施例的第一像素电极593 在其一部分中具有基本为直线形式(rectilinear)的形状。第一像素电极593还包括第一头部593dl和第二头部593d2。第一头部593dl沿 第二方向D02从第一分支电极部分593b延伸，第二头部593d2沿第一方向DOl从第二分支 电极部分593c延伸。第一头部593dl和第二头部593d2显著减少了单位像素区域的边界 区域处产生的纹理，如在上面参照图1至图6中示出的示例性实施例更详细地描述的。第二像素电极595包括第二支撑电极部分595a、第三分支电极部分595b、第四分 支电极部分595c。第二支撑电极部分595a设置为沿单位像素区域的右垂直边和下水平边(如图8 中所示)。第二接触部分595f从第二支撑电极部分595a的右下角落部分延伸。第三分支 电极部分595b在第一分支电极部分593b之间与第一分支电极部分593b基本平行地从第 二支撑电极部分595a延伸。第四分支电极部分595c在第二分支电极部分593c之间与第二分支电极部分593c基本平行地从第二支撑电极部分595a延伸。第二像素电极595还包括第三头部595dl和第四头部595d2。第三头部595dl与 第二分支电极部分593c基本平行地从第三分支电极部分595b的端部延伸，第四头部595d2 与第一分支电极部分593b基本平行地从第四分支电极部分595c的端部延伸。第三头部595dl和第四头部595d2显著降低和/或有效防止了在第三分支电极部 分595b和第四分支电极部分595c的端部处对液晶31的控制的降低(图2)，如上面参照图 1至图6中示出的示例性实施例更详细地描述的。在示例性实施例中，第一分支电极部分593b与第三分支电极部分595b分开第一 间距。第一分支电极部分593b和第三分支电极部分595b形成两个域。第二分支电极部分 593c与第四分支电极部分595c分开第一间距。第二分支电极部分593c和第四分支电极部 分595c形成与由第一分支电极593b和第三分支电极部分595b形成的两个域不同的两个域。因此，如图8中所示，除了在根据可选示例性实施例的显示装置中包括阵列基板 (图8)，以及偏振板的第一偏振轴方向P01和第二偏振轴方向P02自第一分支电极部分 593b和第二分支电极部分593c的延伸方向倾斜大约45度之外，显示装置的可选示例性实 施例与在上面参照图1至图6更详细地描述的显示装置10的示例性实施例基本相同。因 此，在下文中将省略上述可选示例性实施例的任何重复的详细描述。在示例性实施例中，下偏振板(图2)的第一偏振轴基本平行于与第一方向D01交 叉成大约45度的第一偏振轴方向P01，如图8中所示。上偏振板(图2)的第二偏振轴设置 为基本平行于与第一偏振轴基本垂直的第二偏振轴方向P02。因此，在单位像素区域的所有 部分中，第一像素电极593和第二像素电极595设置为与第一偏振轴和第二偏振轴交叉成 大约45度。液晶(图2)的纵轴分别设置为与第一支撑电极部分593a、第二支撑电极部分 595a、第一分支电极部分593b、第二分支电极部分593c、第三分支电极部分595b、第四分 支电极部分595c基本垂直。因此，当将电场施加到液晶时，液晶的纵轴排列以与第一偏振 轴和第二偏振轴形成大约45度的角。因此，根据示例性实施例，显著提高了显示装置的光 利用效率，显著增加了透射率，这是因为在其中显著减少了纹理，并因此显著改善了显示品 质。图9A是在图8中示出的像素电极的示例性实施例之后成型的测试电极的示例性 实施例的平面图。图9B是示出在图9A的测试电极中产生的纹理的测试电极的照片。如图9A中所示，第一测试电极TE01包括与矩形单元的水平边基本平行的第一分 支电极部分593b和与矩形单元的垂直边基本平行的第二分支电极部分593c。第二测试电 极TE02包括面对第一分支电极部分593b的第三分支电极部分595b和设置在第二分支电 极部分593c之间的第四分支电极部分595c。因此，形成具有与第一分支电极部分593b和 第二分支电极部分593c成大约45度的角的偏振轴。因此，根据在上面参照图8的更详细 的描述中描述的示例性实施例，第一测试电极TE01和第二测试电极TE02用作第一像素电 极593和第二像素电极595的模(model)。作为通过将电场施加到第一测试电极TE01和第二测试电极TE02来执行的模拟的 结果，在根据示例性实施例中的显示装置中，可以从图9B中看出，几乎完全防止了在第二
14分支电极部分593c和第四分支电极部分595c处产生纹理，仅在第四分支电极部分595c和 第二分支电极部分593c的端部处略微产生纹理TA03。另外，在上面参照图8描述的示例 性实施例中，分别在第一分支电极部分593b、第二分支电极部分593c、第三分支电极部分 595b、第四分支电极部分595c的端部处形成头部，如图8中所示，从而在与图9B中示出的 第一测试电极TEOl和第二测试电极TE02 (不包括头部的模)进行比较的情况下，在示例性 实施例中还进一步显著地减少了纹理。图10是示出图7和图8的显示装置的特性的透射率与电压的曲线图。图10中， 水平轴表示施加到液晶层的电压，垂直轴表示显示装置的透射率。曲线Gl表示根据上面参 照图8描述的示例性实施例的显示装置10的模拟结果，曲线G2表示上面参照图7描述的 显示装置的模拟结果。参照图10，如可以从代表根据示例性实施例的显示装置的曲线Gl看出的，当电压 不大于大约4伏特(V)时，透射率接近于大约0%，当电压在从大约4V至大约8V的范围内 时，透射率快速增加。此外，当电压在从大约8V至大约15V的范围内时，透射率为大约20%。 相反，如代表显示装置的曲线G2中所示，可以看出，当电压不大于4V时，透射率接近大约 0%，当电压在从大约4V至大约8V的范围内时，透射率快速增加，当电压在从大约8V至大 约15V的范围内时，透射率仅为大约16%至大约17%。因此，可以看出，根据示例性实施例的阵列基板和具有所述阵列基板的显示装置 具有超出上面参照图7描述的锐角式显示装置的显著改善的透射率特性。图11至图14是根据本发明的像素电极的可选示例性实施例的平面图。在根据图11中示出的可选示例性实施例的阵列基板中，第一像素电极793的第一 分支电极部分793b和第一像素电极793的第二分支电极部分793c没有按(在上面更详细 地描述的)多分支式而彼此连接，第二分支电极部分793c从第一分支电极部分793b中的 一个延伸，同时，另一第一分支电极部分793b从第一支撑电极部分793a延伸。另外，第一 像素电极793包括如图11中所示的第一接触部分793f。另外，第二像素电极795包括第二 支撑电极部分795a、第三分支电极部分795b、第四分支电极部分795c、第一头部795dl、第 二头部795d2、第二接触部分795f，如图11中所示。在根据图12中示出的可选示例性实施例的阵列基板中，第一支撑电极部分993a 设置为基本围绕单位像素区域的外周，第一分支电极部分993b和第二分支电极993c从第 一像素电极993 (还包括第一接触部分993f)的第一支撑电极部分993a延伸。同样，第二 像素电极995包括第二支撑电极部分995a，第二支撑电极部分995a具有在单位像素区域的 中心部分处设置的基本为十字(cross)的形状，以将单位像素区域分为多个域。第二像素 电极955还包括第三分支电极部分995b、第四分支电极部分995c、第二接触部分995f，如图 12中所示。在图13中示出的根据可选示例性实施例的阵列基板中，第一像素电极1193包括 第一分支电极部分1193b和第二分支电极部分1193c，同时，第二像素电极1195包括第三 分支电极部分1195b和第四分支电极部分1195c，除了在单位像素区域的右下角落区域中 多个第二分支电极部分1193c从第一分支电极部分1193b延伸且多个第一分支电极部分 1193b从第二分支电极部分1193c延伸之外，按与图8的像素电极类似的图案进行设置。另 夕卜，在单位像素区域的右下角落区域中，分支电极部分之间的间距变窄，这与图8的像素电极的示例性实施例不同，右下角落区域因此包括高区域(已在上面更详细地进行了描述)。 因此，第一分支电极部分1193b、第二分支电极部分1193c、第三分支电极部分1195b、第四 分支电极部分1195c以及低区域和高区域分别形成八个域。另外，根据示例性实施例的第 一像素电极1193还包括第一支撑电极部分1193a和第一接触部分1193f，同时第二像素电 极1195还包括第二支撑电极部分1195&、第一头部1195(11、第二头部1195(12、第二接触部分 1195f，如图13中所示。除了多个第一分支电极部分1393b从第一像素电极1393的第一支撑电极部分 1393a延伸且从第二分支电极部分1393c延伸，同时多个第二分支电极1393c从单位像素区 域的右下角落中的第二分支电极部分1393c延伸之外，图14中示出的根据另一可选示例性 实施例的阵列基板与根据图11中示出的示例性实施例的阵列基板类似。另外，对应的分支 电极部分之间的间距在右下角落区域中更窄，以在其中形成高区域。因此，第一分支电极部 分1393b和第二分支电极部分1393c以及第二像素电极1395的第三分支电极部分1393b 和第四分支电极部分1395c形成低区域和高区域，从而形成八个域。第二像素电极1395还 包括第二支撑电极部分1395a、第一头部1395dl、第二头部1395d2、接触部分1395f。同样， 第一像素电极1393还包括第一接触部分1393f，如图14中所示。应该注意，图8和图11至图14中示出的像素电极的可选示例性实施例的形状不 限于在此的描述，且可以(例如)以诸如通过改变在图8和图11至图14中示出并在上面 进行了描述的低区域和高区域的比率和/或位置的各种方式进行修改。然而，图8和图11 至图14中示出的像素电极的示例性实施例具有共同的特征，即，支撑电极部分和分支电极 部分指向的方向与所有的偏振轴方向形成大约45度。因此，根据示例性实施例的显示装置 中的液晶的光利用效率显著增加。此外，如上面更详细地描述的，极性不同的第一像素电压和第二像素电压分别交 替地被施加到第一像素电极793、993、1193、1393和第二像素电极795、995、1195、1395，因 此，对于第一像素电压和第二像素电压的给定的电平(会因此而保持为相对小的值)，显著 地提高了液晶的驱动电压，同时显著改善液晶的响应时间。根据阵列基板和具有所述阵列基板的显示装置的示例性实施例，显著地减少了它 们的纹理，显著地提高了它们的透射率，同时显著地简化了多域显示器的实现。此外，显著 地改善了液晶层的响应时间，显著地改善了根据示例性实施例的显示装置的显示品质。在 示例性实施例中，显示装置为液晶显示装置。这里描述的示例性实施例为本发明的举例说明，且不应被解释为限制本发明。相 反，提供这些示例性实施例使得本公开将是彻底和完整的，并将使本发明的构思充分地传 达给本领域技术人员。虽然已经描述了本发明的示例性实施例，但是本领域普通技术人员 应该理解的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神或范围的情况下，可以在形式和 细节方面进行各种修改和/或改变。
权利要求
一种阵列基板，包括第一像素电极和第二像素电极，第一像素电极包括第一支撑电极部分；第一分支电极部分，沿第一方向从第一支撑电极部分延伸，第一方向与第一支撑电极部分的纵向轴成锐角；第二分支电极部分，沿第二方向从第一支撑电极部分延伸，第二方向与第一方向交叉；第三分支电极部分，与第一分支电极部分基本平行地从与第一分支电极部分相邻的第二分支电极部分延伸；第四分支电极部分，与第二分支电极部分基本平行地从第三分支电极部分延伸，第二像素电极包括第二支撑电极部分，面对第一支撑电极部分；第五分支电极部分，在第一分支电极部分和第三分支电极部分之间以及在第一分支电极部分之间从第二支撑电极部分延伸；第六分支电极部分，在第二分支电极部分和第四分支电极部分之间以及在第二分支电极部分之间从第二支撑电极部分延伸。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其中，第一支撑电极部分和第二支撑电极部分的纵向轴与设置在阵列基板下方的下偏振板 的偏振轴方向基本平行，第一方向和偏振轴方向彼此交叉成45度的角。
3.如权利要求2所述的阵列基板，所述阵列基板还包括 第一数据线，与第一支撑电极部分基本平行；第二数据线，与第二支撑电极部分基本平行； 第一开关元件，电连接到第一数据线和第一像素电极； 第二开关元件，电连接到第二数据线和第二像素电极。
4.如权利要求2所述的阵列基板，其中，包括设置有第一像素电极和第二像素电极的 单位像素区域包括低区域，在低区域中，第一分支电极部分和第五分支电极部分分开第一间距，第二分支 电极部分和第六分支电极部分分开第一间距；高区域，在高区域中，第一分支电极部分和第五分支电极部分分开第二间距，第二分支 电极部分和第六分支电极部分分开第二间距，第二间距小于第一间距。
5.如权利要求4所述的阵列基板，其中，单位像素区域具有基本为矩形的形状，包括与所述下方的偏振板的偏振轴方向基本平 行的边，高区域包括第一高区域，设置在单位像素区域的第一角落区域中；第二高区域，设置 在单位像素区域的与第一角落区域相对的第二角落区域中；第三高区域，设置在第一角落 区域和第二角落区域之间，低区域包括第一低区域，设置在第一高区域和第二高区域之间；第二低区域，设置在 第二高区域和第三高区域之间。
6.如权利要求5所述的阵列基板，其中，第一像素电极还包括第七分支电极部分，与第三分支电极部分基本平行地从第四分支电极部分延伸，第七 分支电极部分与第五分支电极部分分开第一间距；第八分支电极部分，与第四分支电极部分基本平行地从第七分支电极部分延伸，第八 分支电极部分与第六分支电极部分分开第二间距。
7.如权利要求4所述的阵列基板，其中，第二像素电极还包括第一头部，在第一分支电极部分和第三分支电极部分之间与第二分支电极部分基本平 行地从第五分支电极部分的端部延伸；第二头部，在第二分支电极部分和第四分支电极部分之间与第三分支电极部分基本平 行地从第六分支电极部分的端部延伸。
8.—种阵列基板，包括第一像素电极和第二像素电极， 第一像素电极包括第一分支电极部分，设置在单位像素区域的第一区域中，并与单位像素区域的第一边 基本平行地排列第二分支电极部分，设置在单位像素区域的第二区域中，并与单位像素区域的第二边 基板平行地排列，第二边与第一边相邻，第一边和第二边的纵向轴彼此基本垂直， 第二像素电极包括第三分支电极部分，设置在第一分支电极部分之间； 第四分支电极部分，设置在第二分支电极部分之间。
9.如权利要求8所述的阵列基板，其中，第一像素电极还包括第一支撑电极部分，第一支撑电极部分设置为与第一边和第二边 之一基本平行，并连接到至少一个第一分支电极部分和至少一个第二分支电极部分之一，第二像素电极还包括第二支撑电极部分，第二支撑电极部分设置为与第一边和第二边 之一基本平行，并连接到至少一个第三分支电极部分和至少一个第四分支电极部分之一。
10.如权利要求9所述的阵列基板，所述阵列基板还包括第一数据线，与设置在阵列基板下方的下偏振板的偏振轴成锐角倾斜，并与第二边基 本平行；第二数据线，与第一数据线基本平行； 第一开关元件，电连接到第一数据线和第一像素电极； 第二开关元件，电连接到第二数据线和第二像素电极。
11.如权利要求10所述的阵列基板，其中，第一像素电极的一部分具有由从第m个第一分支电极部分延伸的第η个第二分支电极 部分和从第m+1个第一分支电极部分延伸的第n+1个第二分支电极部分限定的基本为直线 形式的形状，η和m是自然数。
12.如权利要求10所述的阵列基板，其中，第一分支电极部分从第一支撑电极部分延伸，以与第一边基本平行， 第二分支电极部分从至少一个第一分支电极部分延伸。
13.如权利要求10所述的阵列基板，其中，第一分支电极部分从第一支撑电极部分延伸，以与第一边基本平行，第二分支电极部分从至少一个第一分支电极部分延伸，以与第二边基本平行。
14.如权利要求9所述的阵列基板，其中，单位像素区域包括低区域，在低区域中，第一分支电极部分和第三分支电极部分分开第一间距，第二分支 电极部分和第四分支电极部分分开第一间距；高区域，在高区域中，第一分支电极部分和第三分支电极部分分开第二间距，第二分支 电极部分和第四分支电极部分分开第二间距，第二间距小于第一间距。
15.如权利要求9所述的阵列基板，其中，第二像素电极还包括第一头部，与第二分支电极部分基本平行地从第三分支电极部分的端部延伸； 第二头部，与第一分支电极部分基本平行地从第四分支电极部分的端部延伸。
全文摘要
本发明提供一种阵列基板，包括第一像素电极和第二像素电极。第一像素电极包括第一分支电极部分和第二分支电极部分。第一分支电极部分设置在单位像素区域的第一区域中，并与单位像素区域的第一边基本平行。第二分支电极部分设置在单位像素区域的第二区域中，并与单位像素区域的第二边基本平行。第二像素电极包括第三分支电极部分，设置在第一分支电极部分之间；第四分支电极，设置在第二分支电极部分之间。
文档编号G02F1/1343GK101806981SQ20101011951
公开日2010年8月18日 申请日期2010年2月20日 优先权日2009年2月16日
发明者禹和成, 章珠宁, 蔡钟哲, 辛哲, 郑光哲, 郑美惠, 金熙燮 申请人:三星电子株式会社