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。更具体地，本发明涉及一种能够减少纹理缺陷 (texture defect)的液晶显示器。
背景技术：
液晶显示器(LCD)是其中液晶层插置于两个透明基板之间的显示装置。液晶层用于调节每个像素的透光率，由此显示期望的图像。在VA IXD(垂直配向模式的IXD)中，当没有施加电场时，液晶分子垂直地配向 (即，垂直于基板)，当在两个基板之间施加电场时，液晶分子旋转到水平位置。通过液晶分子透射光来显示图像。作为特定类型的VAIXD，PVA IXD (图案化垂直配向模式的IXD)通过使用图案化的像素电极将液晶分子配向在彼此不同的方向上以形成液晶域(domain)，从而加宽LCD的视角。然而，如果像素电极被图案化有多个微狭缝，则在微狭缝的中间处配向的液晶分子会难以控制。
发明内容
本发明提供一种能够减少纹理缺陷的IXD。一方面，该IXD包括第一基板；第一像素电极，形成在第一基板上；第二像素电极，与第一像素电极的至少一部分交叠并包括一个或多个延长的开口 ；钝化层，插置在第一像素电极与第二像素电极之间；第二基板；以及液晶层，包括在第一基板与第二基板之间垂直地配向的液晶分子，其中由第一像素电极施加到液晶层的第一有效电压不同于由第二像素电极施加到液晶层的第二有效电压。施加到第一像素电极的电压是第一电压，施加到第二像素电极的电压是第二电压。当第一电压施加到第一像素电极时第一有效电压施加到液晶层，当第二电压施加到第二像素电极时第二有效电压施加到液晶层，第一有效电压和第二有效电压满足0. SV1 < V2 < 0. 9V”第一电压可以与第二电压相同或不同。当具有相同电平的第一电压和第二电压施加到第一像素电极和第二像素电极时， 第一有效电压和第二有效电压根据钝化层的厚度而改变。另外，第一电压等于第一有效电压，第二有效电压如公式1定义。公式1
(d JdicYV2=Vt 1 + ^~—
V εpisLC J在公式1中，Vt是第二电压，C^是液晶层的厚度，ε 5是钝化层的介电常数，~是钝化层的厚度，ε μ是液晶层的介电常数。像素可以具有电荷共享结构(charge sharing structure)，所以第一电压可以具有不同于第二电压的电平。
通过参照以下结合附图考虑的详细描述，以上和其他的优点将容易变得明显，在附图中图1是示出根据第一示范性实施方式的LCD的平面图；图2是沿图1的线1-1’截取的截面图；图3A和图:3B分别是示出根据第一示范性实施方式的IXD的像素电极和纹理控制电极的平面图；图4是沿图1的线11-11’截取的截面图；图5是示出根据第一示范性实施方式的用于计算机模拟模型的像素电极和纹理控制电极的结构的图；图6是示出在具有图5的结构的IXD中，第一有效电压与第二有效电压之间的差随着钝化层厚度的变化的曲线图；图7A和图7B是示出根据第一示范性实施方式的IXD中已经施加电压之后透射率 (transmittance)作为时间的函数的曲线图；图8A和图8B是分别示出在常规LCD和根据第一示范性实施方式的LCD中的透射率的照片；图9A至图9E是示出在常规IXD和根据第一示范性实施方式的IXD中当第一有效电压与第二有效电压之间的差值改变时液晶分子的配向和透射率的模拟结果的照片；图10是示出在第一有效电压与第二有效电压之间的差值改变时的透射率的曲线图；图11是示出根据第二示范性实施方式的LCD的平面图；图12是沿图11的线III-III’截取的截面图；图13是提供在图11所示的IXD中的像素的等效电路图；图14是示出根据第三示范性实施方式的LCD的截面图；图15A至图15C是示出根据第四至第六示范性实施方式的IXD的图；图16是示出根据第七示范性实施方式的LCD的平面图；图17A和图17B是示出根据第七示范性实施方式的IXD的一部分的平面图；图18是沿图16的线V-V’截取的截面图；图19A和图19B是示出根据第七示范性实施方式的IXD中已经施加电压之后透射率作为时间函数的曲线图；图20A、图20B、图21A、图21B、图22A和图22B是示出在常规LCD和在根据第七示范性实施方式的LCD中透射率作为时间的函数的照片；图23是示出常规IXD和根据第七示范性实施方式的IXD的透射率以任意单位表示的曲线图；图M是示出在根据第七示范性实施方式的IXD中对于位置A至F的液晶分子的极角(polar angle)的图；图25A和图25B分别是示出根据第八和第九示范性实施方式的LCD的图；图沈是示出根据第十示范性实施方式的LCD的平面图27A和图27B是示出根据第十示范性实施方式的IXD的平面图；图观是沿图沈的线VI-VI，截取的截面图；图四々、图^B、图30A、图30B、图31A和图31B是示出在常规LCD中和根据第十示范性实施方式的LCD中的液晶分子的配向和透射率的模拟结果的照片；图32是示出在根据第十示范性实施方式的LCD中透射率如何根据像素电极和纹理控制电极的形状变化的曲线图；图33是在根据第十示范性实施方式的LCD中透射率如何根据像素电极和纹理控制电极的形状变化的另一曲线图；图34是示出对于根据第十一示范性实施方式的LCD的模拟结构的图；以及图35A、图35B和图35C是示出在根据第十一示范性实施方式的LCD中对于液晶分子的配向和透射率的模拟结果的照片。
具体实施例方式在下文，将参照附图详细描述示范性实施方式。然而，本发明不限于下面的实施方式，而是包括在本公开的技术范围内的各种改变、替代和变形。在附图中，为了清楚解释的目的，层和区域的尺寸可以被放大。术语“第一”、“第二”等可以用于解释各种元件，但是元件不受这样的术语的限制。这些术语用于将一个元件与另一元件区分开。因此，在一个实施方式中被称为第一元件的元件可以在另一实施方式中被称为第二元件。除非上下文有另外的要求，否则单数形式不排除复数形式。在下面的描述中，术语“包括”或“包含”用于表示特征、数字、步骤、操作、元件、部分或其组合而不排除其他特征、数字、步骤、操作、元件、部分或其组合。应该理解，当诸如层、膜、区域、或板的元件被称为在另一元件“之上”或“之下”时，该元件可以直接在另一元件上，或者也可以在其间存在一个或多个居间元件。此外，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，则在其间不存在居间层。图1是示出根据第一示范性实施方式的IXD的平面图。图2是沿图1的线1_1’ 截取的截面图。图3A和图;3B是分别示出根据第一示范性实施方式的LCD的像素电极和纹理控制电极的平面图。图4是沿图1的线11-11’截取的截面图以示出IXD的一部分。参照图1和图2，IXD包括第一基板100、面对第一基板100的第二基板200、以及插置在第一基板100与第二基板200之间的液晶层300。第一基板100是具有薄膜晶体管的薄膜晶体管基板，该薄膜晶体管用于驱动像素电极，该像素电极施加电场到液晶层300的液晶分子，第二基板200是具有表现图像的颜色的滤色器的滤色器基板。液晶层300包括具有介电各向异性的多个液晶分子。液晶分子是垂直配向液晶分子，其在第一基板100与第二基板200之间垂直地配向(即，液晶分子的长轴配向为垂直于第一基板100和第二基板200的表面)。当电场施加在第一基板100与第二基板200之间时，液晶分子在第一基板100与第二基板200之间沿特定方向旋转以透射或阻挡光。在本说明书中使用的术语“旋转”意思是液晶分子改变取向以在相对于第一基板100或第二基板200的表面水平(S卩，平行)的方向上。此外，术语“旋转”可以包括在液晶分子的配向方向上的总体改变以及液晶分子到水平方向的特定旋转。在下面的描述中，常黑模式的LCD将作为示例来描述，在常黑模式的LCD中，当不施加电场时液晶层300是黑的(S卩，没有光透射)，当施加电场时液晶层300是白的(S卩，允许光透射)。然而，在其他实施方式中，LCD可以是常白模式的LCD。第一基板100包括形成有多个像素的第一绝缘基板101。第一绝缘基板101包
括 n+p 条栅线 GL1.....GLn, GLn+1.....GL—h 和 GLn+p 以及 m+q 条数据线 DL1.....DLm,
DLm+1.....DLwn和DLm+(1，其中每个像素可以包括栅线GL1.....GLn, GLn+1.....GL—h和
GLn+p之一以及数据线DL1.....DLm、DLm+1.....DLim^1和DLnrtl之一。为了方便的目的，图1
所示的像素包括第η条栅线GLn和第m条数据线DLm。每个像素具有相同的结构。每个像素包括第η条栅线GLn、存储线STL、绝缘层111、第m条数据线DLm、薄膜晶体管TFT、纹理控制电极TCE、钝化层121和像素电极PE。薄膜晶体管TFT包括栅电极GE、 半导体层SM、源电极SE和漏电极DE。第η条栅线GLn在第一绝缘基板101上沿第一方向延伸。栅电极GE从第η条栅线GLn突出或者形成在第η条栅线GLn的一部分上。存储线STL设置在第η条栅线GLn与第η+1条栅线GLn+1之间并与第η条栅线GLn 和第η+1条栅线GLn+1间隔开。存储线STL可以围绕像素。绝缘层111形成在形成有第η条栅线GLn和存储线STL的第一绝缘基板101的整个表面上。半导体层SM形成在绝缘层111上。第m条数据线DLm、源电极SE和漏电极DE形成在具有第η条栅线GLn的第一绝缘基板101上，绝缘层111插置在其间。第m条数据线DLm在与第η条栅线GLn延伸的方向不同(并可以基本上垂直于该方向)的方向上延伸，并交叉第η条栅线GLn。源电极SE从第m条数据线DLm分支出来，使得源电极SE可以部分地交叠第η条栅线GLn。漏电极DE与源电极SE间隔开，半导体层SM 插置在其间。漏电极DE可以部分地交叠栅电极GE。纹理控制电极TCE形成在绝缘层111上。纹理控制电极TCE直接接触漏电极DE 同时部分地交叠漏电极DE。钝化层121形成在具有纹理控制电极TCE的第一绝缘基板101上。钝化层121具有接触孔CH，漏电极DE通过该接触孔CH部分地暴露。像素电极PE形成在纹理控制电极TCE上，钝化层121插置在其间，使得像素电极 PE可以部分地交叠纹理控制电极TCE。像素电极PE通过形成在钝化层121中的接触孔CH 连接到漏电极DE。下面将进一步描述纹理控制电极TCE、像素电极PE和钝化层121。在具有上述结构的LCD中，薄膜晶体管TFT在栅信号施加到第η条栅线GLn时导通。因此，施加到第m条数据线DLm的数据信号通过薄膜晶体管TFT被传输到纹理控制电极TCE和像素电极PE。参照图1至图4，像素电极PE包括主干部PEl和从主干部PEl径向地分支出来的分支部PE2。像素电极PE通过接触孔CH连接到漏电极DE。参照图4，根据从平面图中观看时像素电极PE和纹理控制电极TCE之间的交叠尺寸而将像素电极PE和纹理控制电极TCE分为第一区PAl和第二区PA2。像素电极PE提供在第一区PAl和第二区PA2中，纹理控制电极TCE提供在第二区PA2中。也就是，第一区PAl是只提供像素电极PE的区域，第二区PA2是像素电极PE和纹理控制电极TCE彼此交叠的区域。像素电极PE的主干部PEl (图1)与分支部PE2会合的位置表示为第一位置Pl (图 4)，第一区PAl和第二区PA2之间的边界表示为第二位置P2，分支部PE2的末端表示为第三位置P3。根据第一示范性实施方式，主干部PEl具有十字形状(图3A)。在此情形下，像素被主干部PEl分为多个区域。分支部PE2彼此间隔开使得相邻的分支部PE2不彼此接触。 此外，分支部PE2在由主干部PEl限定的区域中彼此平行地延伸。相邻的分支部PE2彼此间隔开大约2-10微米的距离，从而使液晶层300的液晶分子预倾斜。当在平面图(图;3B)中观看时，在第二区PA2中纹理控制电极TCE部分地交叠像素电极PE。特别地，纹理控制电极TCE部分地交叠分支部PE2。纹理控制电极TCE具有位于第一区PAl (图4)中的开口 OPN以暴露绝缘层111的一部分。根据第一示范性实施方式，开口 OPN具有关于主干部PEl对称的形状，特别地，具有矩形形状。在此情形下，矩形开口 OPN的长侧边和短侧边分别基本平行于第m条数据线 DLffl和第η条栅线GLn。此外，纹理控制电极TCE的某些外边缘基本平行于主干部PEl的纵向。参照图1、图3A和图3B，当纹理控制电极TCE交叠像素电极PE时，纹理控制电极 TCE部分地交叠像素电极PE的分支部PE2并具有与第二分支部PE2的长度方向交叉的边缘。当在平面图中观看时，邻近开口 OPN定位的纹理控制电极TCE的内边缘位于分支部PE2 的末端与像素电极PE的主干部PEl之间。分支部PE2的末端位于纹理控制电极TCE内。考虑到在制造工艺中可能引入的未对准，分支部PE2的末端与纹理控制电极TCE的外边缘间隔开约3μπι或更大的距离。第二基板200 (图2~)包括第二绝缘基板201，在第二绝缘基板201上提供有滤色器 CF和公共电极CE。滤色器CF形成在第二绝缘基板201上以给穿过液晶层300的光提供颜色。公共电极CE形成在滤色器CF上以通过与像素电极PE和纹理控制电极TCE —起产生电场来驱动液晶层300。根据第一示范性实施方式，像素电极PE与纹理控制电极TCE间隔开，钝化层121 插置在其间，所以即使相同的电压施加到像素电极PE和纹理控制电极TCE，从像素电极PE 和纹理控制电极TCE施加到液晶层300的有效电压也可以改变。因为电介质层不形成在像素电极PE与液晶层300之间，所以施加到像素电极PE 的第一电压Vp等于由像素电极PE施加到液晶层的第一有效电压V1。当第二电压Vt施加到纹理控制电极TCE时施加到液晶层300的有效电压是第二有效电压V2，其在公式1中定义。公式1
(d IdicYV2=Vt 1 + ^~—
V 5 pi 5LC J在公式1中，C^是液晶层300的厚度，ε ρ是钝化层121的介电常数，dp是钝化层 121的厚度，ε κ是液晶层300的介电常数。因为纹理控制电极TCE和像素电极PE电连接到漏电极DE，所以相同的电压电平施加到纹理控制电极TCE和像素电极PE。当相同的电压电平施加到纹理控制电极TCE和像素电极PE两者时，满足Vp = Vt。因此，实际上，第二有效电压V2小于第一有效电压力。图5是示出用于计算机模拟模型的像素电极PE和纹理控制电极TCE的结构的图， 该计算机模拟模型用于在模拟中计算当具有相同水平的电压分别施加到纹理控制电极TCE 和像素电极PE时第一和第二有效电压Vl和V2之间的差。参照图5，该结构包括像素电极PE，该像素电极PE具有主干部PEl以及垂直于主干部PEl分支出来的多个分支部PE2，纹理控制电极TCE在分支部PE2的末端处部分地交叠分支部PE2。钝化层121提供在像素电极PE与纹理控制电极TCE之间。钝化层121由具有各种厚度的无机绝缘层SiNx或有机绝缘层形成。图6是示出通过使用图5的结构当将相同的电压施加到像素电极PE和纹理控制电极TCE时第一有效电压V1与第二有效电压V2之间的差(V1-V2)作为钝化层121的厚度的函数的曲线图。差(V1-V2)表示为Δ V。参照图6，AV随着钝化层121的厚度变厚而增大。当钝化层121包括无机层Gl 时相对于当钝化层121包括有机层G2时产生更大的Δ V。SiNx层用作无机层G2。如上所述，虽然相同的电压施加到像素电极PE和纹理控制电极TCE，但是施加到液晶层300的有效电压可以通过调节钝化层121的厚度来调节。如果施加到像素电极PE 的有效电压不同于施加到纹理控制电极TCE的有效电压，则形成在像素电极PE和纹理控制电极TCE两者的边缘处的垂直电场被初始扭曲。因此，沿像素电极PE和纹理控制电极TCE 两者的边缘定位的液晶分子响应于电场的该变化或扭曲朝像素电极PE的主干部PEl旋转。 然后，随着时间的流逝，与旋转的液晶分子相邻的液晶分子被继续旋转，使得提供在像素区中的所有液晶分子被旋转。在LCD中，透射率可以依靠液晶分子的旋转而增加。图7A和图7B是示出当电压已经施加到像素电极PE和纹理控制电极TCE两者之后时间分别过去IOms和50ms时从图1所示的IXD的截面11-11’获得的透射率的曲线图。参照图4和图7A，当电压施加到像素电极PE和纹理控制电极TCE两者之后时间过去IOms时，在对应于像素电极PE的边缘的第一位置Pl和第三位置P3处的透射率以及在对应于与纹理控制电极TCE的开口 OPN相邻的边缘的第二位置P2处的透射率高于其他区域的透射率。液晶层300的更高透射率表示液晶层300的电场在像素电极PE的边缘处和在与纹理控制电极TCE的开口 OPN相邻的边缘处被初始改变。具体地，在像素电极PE的边缘处和与纹理控制电极TCE的开口 OPN相邻的边缘处定位的液晶分子被初始旋转，也就是， 被那个位置的电场的扭曲直接旋转。参照图7B，当电压施加到像素电极PE和纹理控制电极TCE之后时间过去50ms时， 在像素的整个区域上发生更高的透射率，这表明像素电极PE上方的大部分液晶分子已经被旋转。如图7A和图7B所示，以上结构引起电场扭曲使得当电压施加到像素电极PE和纹理控制电极TCE时在像素电极PE的主干部PEl和分支部PE2之间发生液晶分子的初始旋转。因此，以上结构可以有利于在形成像素电极PE的所有区域中的液晶分子的二次旋转， 这里“二次旋转”指由相邻的液晶分子的旋转造成的液晶分子的旋转，相邻的液晶分子可以是通过在特定位置的电场的扭曲而被初始旋转的液晶分子。图8A和图8B是分别示出来自常规LCD和根据第一示范性实施方式的LCD的透射率的照片，其是从像素的一部分获得。常规LCD具有与根据第一示范性实施方式的LCD的结构相同的结构，除了常规LCD没有纹理控制电极TCE之外。常规LCD在与根据第一示范性实施方式的LCD相同的条件下被制造和驱动。参照图8A，在常规IXD中，在像素电极的分支部的末端与主干部之间发生纹理缺陷。也就是，当电场施加到常规LCD的液晶层时，由于液晶分子的未配向(misalignment)， 在位于像素电极的分支部的末端与主干部之间的区域上的液晶层处形成非透射区。引起纹理缺陷的非透射区不规则地形成在像素电极的分支部的末端与主干部之间而与像素电极的形状无关。产生纹理缺陷是因为在每个分支部的中部排列的液晶分子可能没有被电场旋转或充分旋转。如果分支部具有长的长度，则在像素电极PE的分支部的中部(其位于分支部的末端与主干部之间)排列的液晶分子在电场施加到其上时可能没有均勻地旋转，或者这些液晶分子即使在电场没有施加到其上时也可能旋转。此外，因为在分支部的该中部的液晶分子远离液晶分子由于电场扭曲而被初始旋转的分支部的末端和主干部两者定位，所以液晶分子可能没有被旋转。如果一个液晶分子没有被旋转，则与该个液晶分子相邻的液晶分子容易不被旋转。结果，纹理缺陷可能增加。参照图8B，与常规IXD不同，根据第一示范性实施方式的IXD在像素的整个区域上示出均勻的透射率而没有任何纹理缺陷。换言之，根据第一示范性实施方式的LCD的纹理控制电极可以产生在像素电极PE的位于像素电极的主干部与分支部之间的中部配向的液晶分子的均勻旋转。为了防止发生图8A所示的纹理缺陷，第一有效电压V1必须不同于第二有效电压 V2。关于这一点，第二有效电压V2与第一有效电压V1的比例(V2ZiV1)设为0. 3 < V2A1 < 0. 9。 如果该比例小于0.3，则在分支部PE2的末端与主干部PEl之间的区域中电场可能很少被改变，从而可能发生纹理缺陷。此外，如果该比例大于0. 9，则单独被像素电极PE配向的液晶分子的旋转程度可能不同于被纹理控制电极和像素电极PE配向的液晶分子的旋转程度， 所以在特定区域中透射率可能降低。因此，0. 3 < V2A1 < 0. 9的比例用于在像素的整个区域上实现均勻的透射率。图9A至图9E是示出在常规IXD和根据第一示范性实施方式的IXD中当第一有效电压Vl与第二有效电压V2之间的差值改变时液晶分子的配向和透射率的模拟结果的照片。图9A示出当6V施加到常规IXD的像素电极时液晶分子的配向和透射率。图9B至图 9E示出当第一有效电压是6V，第一有效电压Vl与第二有效电压V2之间的差值Δ V分别为 0. 8V、0. 9V、1. IV和2. OV时液晶分子的配向和透射率。图9B至图9E中示出的结果是通过使用图5所示的像素电极PE和纹理控制电极TCE的结构获得的。参照图9A，在不具有纹理控制电极TCE的常规IXD中发生纹理缺陷。参照图9B， 当差值Δ V是0. 8V时，也就是当第一有效电压Vl是6V而第二有效电压是5. 2V时，即使在第一有效电压与第二有限电压之间存在差异，也发生纹理缺陷。参照图9C至图9Ε，当差值 AV为0. 9V、1. IV和2. OV时不产生纹理缺陷。图10是示出当第一有效电压Vl与第二有效电压V2之间的差值Δ V改变时的透射率的曲线图。图10所示的结果通过使用图5所示的像素电极PE和纹理控制电极TCE的结构来获得。
参照图10，当差值Δ V在约0.9V至约6. OV的范围内时获得适合IXD的透射率。 特别地，当差值ΔΥ为1.1V时获得最高的透射率。如果差值Δ V基本等于或大于4. OVJlJ 透射率为最大透射率基础上的约80%至约85%，所以显示质量会降低。第一有效电压V1和第二有效电压V2可以根据第一基板100的结构或施加到像素电极PE的电压而改变。当考虑图9Α至图9Ε和图10的模拟结果时，当第一有效电压V1和第二有效电压V2满足0. < V2 < 0. QV1时可以不发生纹理缺陷并可以保持期望的透射率。为了获得第一有效电压V1和第二有效电压V2之间的期望的差值Δν，钝化层121 可以具有在约0. 4 μ m至约5 μ m之间的厚度。包括诸如SiNx层的无机层的钝化层可以具有在约0. 9 μ m至约5 μ m范围内的厚度，包括有机层的钝化层121可以具有在约0. 45 μ m 至约3μπι范围内的厚度。图11是示出根据第二示范性实施方式的LCD的平面图，图12是沿图11的线 IH-Iir截取的截面图。下面对第二示范性实施方式的描述将集中在相对于第一示范性实施方式的差异上从而避免不必要的重复，并且除非另有表述，否则第一示范性实施方式的技术特征在第二实施方式中也被采用。相同或相似的附图标记将用于指代相同或相似的元件。根据第一示范性实施方式，通过改变钝化层121的厚度来获得第一有效电压V1与第二有效电压V2之间的差值Δ V,虽然具有相同水平的电压施加到像素电极PE和纹理控制电极TCE。然而，根据第二示范性实施方式，采用了电荷共享结构，使得施加到像素电极PE 的电压水平不同于施加到纹理控制电极TCE的电压水平，由此获得第一有效电压V1与第二有效电压V2之间的差值Δ V。参照图11和图12，IXD包括具有像素的第一绝缘基板101。第一绝缘基板101 包括 η+ρ 条栅线 GL” . . .、GLn, GLn+1、. . .、GLfatp)^ 和 GLn+p 以及
m+q条数据线DL1.....DLm、DLm+1.....DL0^h和DLm+(1，其中每个像素可以包括栅线GL1.....
GLn、GLn+1、· · ·、GL(n+p)_ι 和GLn+p之一以及数据线DL1.....DLm,
ULm+l、· · ·、UL(Iiiiq)-I 和DLm+ 之
一。为了方便的目的，图11和其余的附图中所示的像素中示出了第η条栅线GLn、第η+1条栅线GLn+1和第m条数据线DLm，重复的部分被省略。每个像素具有相同的结构。每个像素包括第η条栅线GLn、存储线STL、绝缘层111、第m条数据线DLm、薄膜晶体管T1、T2和Τ3、纹理控制电极TCE、钝化层121和像素电极ΡΕ。第一薄膜晶体管Tl包括第一栅电极GE1、第一半导体层SM1、第一源电极SEl和第一漏电极DE1，第二薄膜晶体管Τ2 包括第二栅电极GE2、第二半导体层SM2、第二源电极SE2和第二漏电极DE2，第三薄膜晶体管Τ3包括第三栅电极GE3、第三半导体层SM3、第三源电极SE3和第三漏电极DE3。第η条栅线GLn、第η+1条栅线GLn+1、第一至第三栅电极GE1、GE2和GE3以及存储线STL提供在第一绝缘基板101上。第η条栅线GLn在第一绝缘基板101上沿一个方向延伸。第η+1条栅线GLn+1形成在相邻的像素中同时平行于第η条栅线GLn与第η条栅线GLn间隔开。第一栅电极GEl和第二栅电极GE2可以从第η条栅线GLn分支出来。根据本示范性实施方式，第一栅电极GEl和第二栅电极GE2形成为第η条栅线GLn的一部分。第三栅电极GE3形成为第η+1条栅线GLn+1的一部分。
存储线STL设置在第η条栅线GLn与第η_1条栅线GLlri之间并与第η条栅线GLn 和第η+1条栅线GLn+1间隔开。存储线STL可以围绕像素。绝缘层111形成在第η条栅线GLn上以及形成有第η条栅线GLn和存储线STL的第一绝缘基板101的整个表面上。第m条数据线DLm、第一源电极SE1、第一漏电极DE1、第二源电极SE2、第二漏电极 DE2、第三源电极SE3、第三漏电极DE3和电荷共享电极⑶E形成在具有第η条栅线GLn的第一绝缘基板101上。第m条数据线DLm在与第η条栅线GLn的方向不同(并可以基本上垂直于该方向) 的方向上延伸，并交叉第η条栅线GLn，绝缘层111插置在其间。第一源电极SEl和第二源电极SE2从第m条数据线DLm分支出来，使得第一源电极SEl和第二源电极SE2可以部分地交叠第η条栅线GLn。第一源电极SEl和第二源电极 SE2彼此相连。第一和第二漏电极DEl和DE2与第一和第二源电极SEl和SE2间隔开，第一和第二半导体层SMl和SM2插置在第一和第二源电极SEl和SE2与第一和第二漏电极DEl和DE2 之间，使得第一和第二漏电极DEl和DE2可以部分地交叠第η条栅线GLn。第三源电极SE3从第二漏电极DE2分支出来，使得第三源电极SE3可以部分地交叠第η+1条栅线GLn+1。第三漏电极DE3与第三源电极SE3间隔开，第三半导体层SM3插置在其间，使得第三漏电极DE3可以部分地交叠第η+1条栅线GLn+1。当在平面图中观看时，电荷共享电极CDE交叠像素的存储线STL。纹理控制电极TCE形成在绝缘层111上。纹理控制电极TCE直接接触第二漏电极 DE2，同时部分地交叠第二漏电极DE2。像素电极PE形成在具有第一至第三源电极SE1、SE2和SE3以及第一至第三漏电极DE1、DE2和DE3的绝缘基板101上，钝化层121插置在其间。像素电极PE通过形成在钝化层121中的接触孔CH连接到第一漏电极DEl。图13是提供在图11所示的IXD中的像素的等效电路图。将参照图13详细描述驱动根据第二示范性实施方式的LCD的方法。具有第一和第二薄膜晶体管Tl和T2的像素形成有第一和第二液晶电容器Tl-Clc 和T2-Clc以及第一和第二存储电容器Tl-Cst和T2-Cst。第一薄膜晶体管Tl包括连接到第η条栅线GLn的第一栅电极GE1、连接到第m条数据线DLm的第一源电极SEl、以及连接到第一液晶电容器Tl-Clc的第一漏电极DEl。第一液晶电容器Tl-Clc由连接到第一漏电极DEl的像素电极PE、面对像素电极PE并接收公共电压Vcom的公共电极CE、以及插置在像素电极PE与公共电极CE之间的液晶层300定义。 第一存储电容器Tl-Cst由像素电极PE、存储线STL和绝缘层111以及钝化层121定义，其中存储电容器电压Vest施加到存储线STL，存储电容器电压Vest基本等于公共电压Vcom， 绝缘层111和钝化层121插置在像素电极PE与存储线STL之间。第二薄膜晶体管T2包括连接到第η条栅线GLn的第二栅电极GE2、连接到第m条数据线DLm的第二源电极SE2、以及连接到第二液晶电容器T2-Clc的第二漏电极DE2。第二液晶电容器T2-Clc由连接到第二漏电极DE2的纹理控制电极TCE、面对纹理控制电极TCE 并接收公共电压Vcom的公共电极CE、以及插置在纹理控制电极TCE与公共电极CE之间的
11液晶层300定义。第二存储电容器T2-Cst由纹理控制电极TCE、存储线STL和绝缘层111 以及钝化层121定义，其中存储电容器电压Vest施加到存储线STL，绝缘层111和钝化层 121插置在纹理控制电极TCE与存储线STL之间。栅信号施加到第η条栅线GLn。数据信号施加到第m条数据线DLm。如果第一和第二薄膜晶体管Tl和T2响应于通过第η条栅线GLn施加的栅信号而导通，则数据信号通过第一和第二薄膜晶体管Tl和Τ2与施加到第η条栅线GLn的栅信号同步地输出到像素电极 PE和纹理控制电极TCE两者。如果栅信号施加到第η条栅线GLn，则第一和第二薄膜晶体管Tl和T2导通。因此， 施加到第m条数据线DLm的数据信号通过第一和第二薄膜晶体管Tl和T2传输到第一和第二液晶电容器Tl-Clc和T2-Clc的像素电极PE和纹理控制电极TCE两者。因为相同的信号施加到第一和第二液晶电容器Tl-Clc和T2-Clc的像素电极PE和纹理控制电极TCE，所以第一和第二液晶电容器Tl-Clc和T2-Clc被分别充有相同电平的第一和第二像素电压。在像素的电压调节模块中，第三薄膜晶体管T3调节分别充在像素电极PE和纹理控制电极TCE中的第一和第二像素电压的电平。第三薄膜晶体管T3包括连接到第n+1条栅线GLn+1的第三栅电极GE3、连接到纹理控制电极TCE的第三源电极SE3、以及连接到下拉电容器(down capacitor) Cdown的第三漏电极DE3。下拉电容器Cdown由存储线STL、连接到第三漏电极DE3同时部分地交叠存储线 STL的电荷共享电极⑶E、以及插置在电荷共享电极⑶E与存储线STL之间的绝缘层111定义。第三薄膜晶体管T3响应于在栅信号施加到第η条栅线GLn之后施加到第n+1条栅线GLn+1的栅信号而导通并输出电压控制信号。因此，纹理控制电极TCE电连接到电荷共享电极CDE。因此，在第一液晶电容器Tl-Clc中所充的第一像素电压的电平和在第二液晶电容器T2-Clc中所充的第二像素电压的电平通过下拉电容器Cdown来调节。具体地，通过下拉电容器Cdown使得第二像素电压处于较低的电平。此时，所降低的电压电平可以根据下拉电容器Cdown的电容值而改变。以此方式，通过使用电压调节模块，不同的电压可以施加到像素电极PE和纹理控制电极TCE。因此，根据第二示范性实施方式，第一有效电压V1与第二有效电压V2之间的差值AV可以通过施加不同的电压到像素电极PE和纹理控制电极TCE而调节。结果，可以减少纹理缺陷。此外，根据另一示范性实施方式，提供了具有不同电平的第一和第二电压，还调节了钝化层121的厚度，以调节第一和第二有效电压V1和V2,从而减少纹理缺陷。图14是示出根据第三示范性实施方式的LCD的截面图。根据第三示范性实施方式的LCD的平面图与根据第二示范性实施方式的LCD的平面图基本相同，图14的截面图是沿图11的线III-III’截取的。下面对第三示范性实施方式的描述将集中在相对于第一示范性实施方式的差异上，以避免不必要的重复，除非另有说明，否则第一示范性实施方式的技术特征将在第三示范性实施方式中采用。相同或相似的附图标记将用于指代相同或相似的元件。根据第三示范性实施方式，提供反应性介晶(mesogen)层RMl和RM2来使液晶层的液晶分子预倾斜。反应性介晶层RMl和RM2包括第一反应性介晶层和第二反应性介晶RM2，第一反应性介晶层RMl插置在像素电极PE与液晶层300之间，第二反应性介晶层RM2 插置在公共电极CE与液晶层300之间。反应性介晶具有类似于液晶分子的性质。反应性介晶层RMl和RM2可以通过聚合在像素电极和公共电极上的光反应性单体而形成。光反应性单体可以通过照射诸如紫外线的光到光反应性单体上而聚合。聚合物在特定方向延伸以引起液晶分子预倾斜，也就是沿特定方向配向，而没有施加电场。具体地，液晶层300的液晶分子可以被反应性介晶层以约 85°至95°的角度预倾斜。以预定角度预倾斜的液晶层300的液晶分子在施加电场的情况下可以比没有被预倾斜的液晶分子具有更快的响应速度。这样，反应性介晶层RMl和RM2 可以用于引导液晶层300。反应性介晶RMl和RM2可以包括由各种官能团组成的化合物。例如，反应性介晶层RMl和RM2可以包括由化学式1表示的化合物。[化学式1]R3-J-K-R4 在化学式1中，J和K分别代表
权利要求
1.一种液晶显示器，包括第一基板；第一像素电极，形成在所述第一基板上；第二像素电极，与所述第一像素电极的至少一部分交叠并包括多个延长的开口 ；钝化层，插置在所述第一像素电极与所述第二像素电极之间；第二基板；以及液晶层，包括在所述第一基板与所述第二基板之间垂直地配向的液晶分子，其中由所述第一像素电极施加到所述液晶层的第一有效电压V1不同于由所述第二像素电极施加到所述液晶层的第二有效电压V2。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中施加到所述第一像素电极的电压是第一电压，施加到所述第二像素电极的电压是第二电压，当所述第一电压施加到所述第一像素电极时所述第一有效电压施加到所述液晶层，当所述第二电压施加到所述第二像素电极时所述第二有效电压施加到所述液晶层，所述第一有效电压和所述第二有效电压满足0. SV1 < V2 < 0. 9V1。
3.根据权利要求2所述的液晶显示器，其中所述第一电压具有与所述第二电压的电平相同的电平。
4.根据权利要求3所述的液晶显示器，还包括薄膜晶体管，该薄膜晶体管连接到所述第一像素电极和所述第二像素电极并配置为响应于栅信号输出数据信号，其中所述第一像素电极和所述第二像素电极通过接收所述数据信号而分别被充有电压。
5.根据权利要求4所述的液晶显示器，其中所述液晶层形成在所述第二像素电极上， 其中所述第一电压等于所述第一有效电压，第二有效电压由下面公式1定义公式1(d/dLCYV2=Vt 1 +I sPlsLc)其中Vt是第二电压，C^是所述液晶层的厚度，ε ρ是所述钝化层的介电常数，dp是所述钝化层的厚度，ε μ是所述液晶层的介电常数。
6.根据权利要求5所述的液晶显示器，其中所述钝化层包括有机绝缘层或无机绝缘层，并具有0. 4 μ m至5 μ m的厚度。
7.根据权利要求6所述的液晶显示器，其中所述无机绝缘层包括SiNx并具有0.9 μ m 至5μπ 的厚度。
8.根据权利要求6所述的液晶显示器，其中所述有机绝缘层具有0.45 μ m至3 μ m的厚度。
9.根据权利要求2所述的液晶显示器，其中所述第一电压具有与所述第二电压的电平不同的电平。
10.根据权利要求9所述的液晶显示器，还包括配置为响应于第一栅信号输出数据信号的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，其中所述第一像素电极连接到所述第 一薄膜晶体管以通过接收所述数据信号而被充有所述第一电压，所述第二像素电极连接到所述第二薄膜晶体管以通过接收所述数据信号而被充有所述第二电压。
全文摘要
本发明公开一种液晶显示器。该液晶显示器包括第一基板、第一像素电极、第二像素电极、第二基板以及液晶层。第一像素电极形成在第一基板上。第二像素电极与第一像素电极的至少一部分交叠，第一绝缘层插置在其间。第二像素电极具有多个延长的开口并向液晶层施加电压，该电压不同于第一像素电极施加到液晶层的电压。
文档编号G02F1/1362GK102419500SQ20111031320
公开日2012年4月18日 申请日期2011年9月27日 优先权日2010年9月27日
发明者催硕, 尹晟在, 朴宰弘, 权五正, 李赫珍, 金熙燮 申请人:三星电子株式会社