液晶显示器的制造方法

液晶显示器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种液晶显示器，其包括第一基板；第一像素和第二像素，竖直地或水平地设置在第一基板上；第二基板，面对第一基板；液晶层，包括多个液晶分子，并且设置在第一基板和第二基板之间；以及第一控制电极，设置在第一像素电极和第二像素电极之间。第一像素包括第一像素电极，第二像素包括第二像素电极。第一像素电极包括在第一方向上延伸的第一多个微分支部分，第二像素电极包括在第二方向上延伸的第二多个微分支部分。第一方向不同于第二方向。
【专利说明】液晶显示器

【技术领域】
[0001] 本发明涉及液晶显示器。

【背景技术】
[0002] 液晶显示器包括其上形成电场产生电极诸如像素电极和公共电极的两个显示面 板、以及插置在所述显示面板之间的液晶层。
[0003] 液晶显示器通过以下显示图像：通过向电场产生电极施加电压而产生电场、改变 液晶层中包括的液晶分子的配向、以及控制入射光的偏振。
[0004] 参考具有垂直配向模式的液晶显示器，在没有施加电场的状态下，液晶层中的液 晶分子的长轴排列为相对显示面板是垂直的。这样的显示器可具有高对比度和宽视角。
[0005] 参考使用超垂直配向（SVA)模式的液晶显示器，液晶方向可以通过利用具有微狭 缝结构的电极图案的垂直和水平电场来控制，由此提高透射率。
[0006] 此外，在使用SVA模式的液晶显示器中，电极可以被设计为使得其在一个像素中 包括多个液晶方向，这可以提高液晶方向的控制和显示品质。


【发明内容】

[0007] 本发明的示例性实施方式提供一种具有提高的透射率的液晶显示器。
[0008] 根据本发明的示例性实施方式，一种液晶显示器包括：第一基板；第一像素和第 二像素，坚直地或水平地设置在第一基板上，第一像素电极设置在第一像素中，第二像素电 极设置在第二像素中；第二基板，面对第一基板；液晶层，包括液晶分子，并且设置在第一 基板和第二基板之间。第一像素电极包括在第一方向上延伸的第一多个微分支部分，第二 像素电极包括在第二方向上延伸的第二多个微分支部分。第一控制电极设置在第一像素电 极和第二像素电极之间。第一方向不同于第二方向。
[0009] 第一控制电极可以设置在与第一像素电极或第二像素电极相同的层。
[0010] 第一控制电极可以由与第一像素电极或第二像素电极相同的材料形成。
[0011] 均一的电压可以被施加到第一控制电极或第一控制电极可以是浮置电极。
[0012] 液晶显示器还可以包括：在第一像素和第二像素坚直地设置在第一基板上时坚直 地设置在第一基板上的第三像素和第四像素。第一像素和第三像素可以水平地设置，第二 像素和第四像素可以水平地设置。第三像素可以包括第三像素电极，第四像素可以包括第 四像素电极。第三像素电极可以包括在第三方向上延伸的第三多个微分支部分，第四像素 电极可以包括在第四方向上延伸的第四多个微分支部分。第三方向可以与第二方向基本相 同（例如，第三方向可以基本平行于第二方向），第四方向可以与第一方向基本相同（例如， 第四方向可以基本平行于第一方向）。
[0013] 液晶分子可以具有朝向包括第一像素、第二像素、第三像素和第四像素的区域的 中心的预倾斜方向。
[0014] 包括第一像素、第二像素、第三像素和第四像素的区域可以是单元区域，并且单元 区域可以在上、下、左和右方向上重复。
[0015] 包括第一像素、第二像素、第三像素和第四像素的区域可以是单元区域，该单元区 域可以在第一行中沿水平方向重复地布置，该单元区域可以在第二行中沿水平方向重复地 布置。在第一行中的第四像素和在第二行中的第一像素可以邻近地设置。
[0016] 第一像素和第二像素可以从不同的栅极线接收栅极信号。
[0017] 液晶显示器还可以包括设置在第一像素电极和第三像素电极之间的第二控制电 极。
[0018] 第二控制电极可以设置在与第一像素电极或第三像素电极相同的层。
[0019] 第二控制电极可以连接到第一控制电极。
[0020] 液晶显示器还可以包括在第一像素和第二像素水平地设置在第一基板上时水平 地设置在第一基板上的第三像素和第四像素。第一像素和第三像素可以坚直地设置，第二 像素和第四像素可以坚直地设置。第三像素可以包括第三像素电极，第四像素可以包括第 四像素电极。第三像素电极可以包括在第三方向上延伸的第三多个微分支部分，第四像素 电极可以包括在第四方向上延伸的第四多个微分支部分。第三方向可以与第一方向基本相 同（例如，第三方向可以基本平行于第一方向），第四方向可以与第二方向基本相同（例如， 第四方向可以基本平行于第二方向）。
[0021] 包括第一像素、第二像素、第三像素和第四像素的区域可以是单元区域，该单元区 域在第一行中沿水平方向重复地布置，该单元区域在第二行中沿水平方向重复地布置。在 第一行中的第四像素和在第二行中的第一像素可以邻近地设置。
[0022] 液晶显示器还可以包括设置在第一像素电极和第三像素电极之间的第二控制电 极。
[0023] 第二控制电极可以设置在与第一像素电极或第三像素电极相同的层。
[0024] 第二控制电极可以连接到第一控制电极。
[0025] 第一像素和第二像素的每个可以包括少于四个的域。
[0026] 第一像素和第二像素可以坚直地设置，第一像素电极和第二像素电极可以分别包 含第一子像素电极和第二子像素电极。施加到第一子像素电极和第二子像素电极的电压可 以彼此不同，第一像素的第二子像素电极可以邻近第二像素的第一子像素电极。
[0027] 第一控制电极可以设置在第一像素的第二子像素电极和第二像素的第一子像素 电极之间。
[0028] 根据本发明的示例性实施方式，少数的域可以形成在一个像素中，并且控制电极 可以形成在相邻的像素之间，由此提高透射率并且防止或减少显示缺陷诸如例如着色产 生。
[0029] 此外，根据本发明的示例性实施方式，由于多个域引起的衍射而导致的分辨率退 化可以通过最小化域的数目来防止或减少。

【专利附图】

【附图说明】
[0030] 本发明的上述和其它特征将通过参考附图详细描述其示例性实施方式而变得更 加明显，在图中：
[0031] 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平面图。
[0032] 图2是沿图1的线ΙΙ-ΙΓ和II' -ΙΓ截取的截面图。
[0033] 图3是示出在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器中四个相邻像素的一 部分的平面图。
[0034] 图4是示出对于图3的部分A的电场暴露模拟（electric field exposure simulation)的结果的图像。
[0035] 图5是示出在控制电极没有形成在坚直相邻的像素之间的状态下电场暴露模拟 的结果的图像。
[0036] 图6是示意性地示出在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器中每个像素 中的液晶方向的平面图。
[0037] 图7是示出图6的示例性实施方式的变型液晶显示器的平面图。
[0038] 图8是示意性地示出在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器中每个像素 中的液晶配向的平面图。
[0039] 图9是示出图8的示例性实施方式的变型液晶显示器的平面图。
[0040] 图10是根据图1的示例性实施方式的液晶显示器的像素的等效电路图。
[0041] 图11是根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的像素的等效电路图。
[0042] 图12是根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的像素的等效电路图。
[0043] 图13是施加到根据图12的示例性实施方式的液晶显示器的像素的信号的波形 图。

【具体实施方式】
[0044] 在此将参考附图更全面地描述本发明的示例性实施方式。相同的附图标记可以在 整个附图中指示相同的元件。
[0045] 在图中，为了清晰，可以夸大层、膜、面板、区域等的厚度。将理解，当一层被称为 "在"另一层或基板"上"时，它可以直接在所述另一层或基板上，或者也可以存在居间层或 基板。
[0046] 还将理解，虽然可以在此使用术语"第一"、"第二"等来描述不同的组件，但是这些 组件不应受这些术语限制。
[0047] 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平面图。图2是沿图1 的线ΙΙ-ΙΓ和II'-ΙΓ截取的截面图。图3是示出在根据本发明的示例性实施方式的液 晶显示器中四个相邻像素的一部分的平面图。
[0048] 参考图1和图2,根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器包括下显示面板100 和上显示面板200。下显示面板100和上显示面板200彼此面对。液晶层3插置在两个显 示面板100和200之间。
[0049] 在此描述下显示面板100。
[0050] 多条栅极线121以及多条存储电极线形成在第一基板110上。
[0051] 栅极线121传送栅信号，并且基本上在水平方向上延伸。每条栅极线121包括向 上突出的多个第一和第二栅极电极124a和124b。
[0052] 存储电极线包括基本上平行于栅极线121延伸的主干线（stem line) 131、和从主 干线131延伸的多个存储电极135。
[0053] 存储电极线的形状和设置可以根据示例性实施方式变化。
[0054] 栅极绝缘层140形成在栅极线121和存储电极线上，由例如非晶硅、晶体硅或氧化 物半导体形成的多个半导体层154a和154b形成在栅极绝缘层140上。
[0055] 多个成对的欧姆接触163a、163b、165a和165b可以分别形成在半导体层154a和 154b上。在示例性实施方式中，在半导体层154a和154b由半导体氧化物形成时，多个成对 的欧姆接触163a、163b、165a和165b可以被省略。欧姆接触163a、163b、165a和165b可以 由诸如例如硅化物或其中以高浓度掺杂η型杂质的η+氢化非晶硅的材料形成。
[0056] 多条成对的数据线171a和171b、连接到数据线171a和171b的多个成对的第一和 第二源极电极173a和173b、以及面对源极电极173a和173b的多个成对的第一和第二漏极 电极175a和175b形成在欧姆接触163a、163b、165a和165b以及栅极绝缘层140上。
[0057] 数据线171a和171b传送数据信号，并且在坚直方向上延伸，交叉栅极线121和存 储电极线的主干线131。第一和第二源极电极173a和173b在平面图中具有诸如U形的弯 曲形状，第一和第二源极电极173a和173b基于第一和第二栅极电极124a和124b面对第 一和第二漏极电极175a和175b。
[0058] 如图1所示，第一和第二漏极电极175a和175b的每个可以包括：向下延伸的延伸 部分，该延伸部分具有被第一和第二源极电极173a和173b的每个部分地围绕的一个端部； 以及具有用于接触另一层的宽区域的相反端部。
[0059] 第一和第二源极电极173a和173b也可以形成为诸如例如C形或p形的弯曲形 状。第一和第二漏极电极175a和175b以及数据线171a和171b的形状和设置可以改变， 第一和第二源极电极173a和173b、第一和第二漏极电极175a和175b以及数据线171a和 171b的形状和设置可以改变。
[0060] 第一和第二栅极电极124a和124b、第一和第二源极电极173a和173b、以及第一 和第二漏极电极175a和175b与第一和第二半导体层154a和154b -起形成第一和第二开 关元件Qa和Qb ( S卩，第一和第二薄膜晶体管（TFT))。第一和第二薄膜晶体管Qa和Qb的沟 道形成在第一和第二源极电极173a和173b与第一和第二漏极电极175a和175b之间的第 一和第二半导体层154a和154b上。
[0061] 半导体层154a和154b包括在源极电极173a和173b与漏极电极175a和175b之 间的空间、以及没有被数据线171a和171b以及漏极电极175a和175b覆盖而是被暴露的 部分。
[0062] 由例如硅氮化物或硅氧化物形成的下钝化层180a形成在数据线171a和171b、源 极电极173a和173b、漏极电极175a和175b以及半导体层154a和154b的暴露部分上。下 钝化层180a可以由双层形成，也可以由单层形成，所述双层由例如硅氮化物和硅氧化物形 成，所述单层由例如硅氮化物或硅氧化物形成。
[0063] 滤色器230可以设置在下钝化层180a上。滤色器230设置在除了例如其中设置 第一和第二薄膜晶体管Qa和Qb的区域之外的大部分区域中。滤色器230可以沿相邻的数 据线171a和171b之间的空间在坚直方向上延长。滤色器230可以形成在下显示面板100 上,如图2所示,或者可以形成在上显示面板200上。
[0064] 上钝化层180b形成在滤色器230上。
[0065] 上钝化层180b可以由例如具有感光性的有机材料或无机材料形成。在上钝化层 180b由有机材料形成的情形下，上钝化层180b可以用于平坦化在上钝化层180b的下端形 成的层。在上钝化层180b由无机材料形成的情形下，上钝化层180b可以用于通过折射率 的补偿而提高透射率，或可以用于阻挡从滤色器230流出的气体。
[0066] 第一接触孔185a和第二接触孔185b形成在上钝化层180b中，下钝化层180a以 及第一和第二漏极电极175a和175b通过第一接触孔185a和第二接触孔185b被暴露。
[0067] 多个像素电极191形成在上钝化层180b上。像素电极191可以由诸如例如ITO 和IZO的透明导电材料或者诸如例如铝、银、铬或其合金的反射金属形成。
[0068] 每个像素电极191包括通过插置在其间的栅极线121彼此分离的第一和第二子像 素电极191a和191b。
[0069] 从第一子像素电极191a的下端延伸的下突起197a重叠第一漏极电极175a的扩 展部。因此，第一子像素电极191a和第一漏极电极175a可以通过第一接触孔185a连接， 结果，通过第一漏极电极175a传输的电压可以被施加到第一子像素电极191a。
[0070] 从第二子像素电极191b的上端延伸的上突起197b重叠第二漏极电极175b的扩 展部。因此，第二子像素电极191b和第二漏极电极175b可以通过第二接触孔185b连接， 结果，通过第二漏极电极175b传输的电压可以被施加到第二子像素电极191b。
[0071] 在此，当像素、像素电极或子像素电极被称为坚直设置时，像素、像素电极或子像 素电极可以在坚直方向上彼此相邻和/或在坚直方向上相互对准。类似地，当像素、像素电 极或子像素电极被称为水平设置时，像素、像素电极或子像素电极可以在水平方向上彼此 相邻，和/或在水平方向上相互对准。
[0072] 根据示例性实施方式，液晶显示器包括彼此相邻的第一像素 PX1、第二像素 PX2、 第三像素 PX3和第四像素 PX4。每个像素包括通过插置在其间的栅极线121彼此分离的第 一和第二子像素电极191a和191b。图3显示了四个相邻像素的一部分。例如，左上端表示 第一像素 PXl的第二子像素电极191b，左下端表示第二像素 PX2的第一子像素电极191a， 右上端表示第三像素 PX3的第二子像素电极191b，右下端表示第四像素 PX4的第一子像素 电极191a。
[0073] 参考图3,第一控制电极195a设置在坚直设置的第一像素 PXl的第二子像素电极 191b和第二像素 PX2的第一子像素电极191a之间。第一控制电极195a可以设置在与像素 电极191相同的层上，并且可以由与像素电极191相同的材料形成。第一控制电极195a可 以由例如透明导电材料诸如ITO或IZO形成。
[0074] 在示例性实施方式中，彼此相邻的第一像素 PX1、第二像素 PX2、第三像素 PX3和第 四像素 PX4的总体形状是四边形，第一像素 PX1、第二像素 PX2、第三像素 PX3和第四像素 PX4包括由第一控制电极195a和交叉第一控制电极195a的第二控制电极195b形成的十 字形控制电极195。分别设置在第一像素 PX1、第二像素 PX2、第三像素 PX3和第四像素 PX4 中的像素电极191包括在倾斜方向上延伸的多个微分支部分194。此外，每个像素电极191 包括连接微分支部分194并且具有L形状的边界图案196。
[0075] 在图3显示的示例性实施方式中，第一像素 PXl中的第二子像素电极191b的微分 支部分194在第一方向（例如第一对角线方向）上倾斜地延伸，第二像素 PX2中的第一子 像素电极191a的微分支部分194在第二方向（例如第二对角线方向）上倾斜地延伸，第三 像素 PX3中的第二子像素电极191b的微分支部分194在第三方向（例如第三对角线方向） 上倾斜地延伸，第四像素 PX4中的第一子像素电极191a的微分支部分194在第四方向（例 如第四对角线方向）上倾斜地延伸。在图3显示的示例性实施方式中，第一方向不同于第 二方向，第一方向基本上与第四方向相同（例如，平行于第四方向），第二方向基本上与第 三方向相同（例如，平行于第三方向），然而示例性实施方式不限于此。
[0076] 参考图3,第一像素 PXl可以被称为包括第一像素电极，该第一像素电极包括第一 和第二子像素电极191a和191b ;第二像素 PX2可以被称为包括第二像素电极，该第二像素 电极包括第一和第二子像素电极191a和191b，第三像素 PX3可以被称为包括第三像素电 极，该第三像素电极包括第一和第二子像素电极191a和191b ;第四像素 PX4可以被称为包 括第四像素电极，该第四像素电极包括第一和第二子像素电极191a和191b。此外，第一像 素 PXl可以被称为包括在第一方向上延伸的第一多个微分支部分194 ;第二像素 PX2可以 被称为包括在第二方向上延伸的第二多个微分支部分194 ;第三像素 PX3可以被称为包括 在第三方向上延伸的第三多个微分支部分194 ;第四像素 PX4可以被称为包括在第四方向 上延伸的第四多个微分支部分194。第一和第二方向可以彼此不同，第三方向可以与第二方 向基本相同，第四方向可以与第一方向基本相同。
[0077] 当电压被施加到具有图3显示的图案的每个像素电极191和以下描述的公共电极 270时，产生边缘场。结果，液晶分子310可以处于朝向包括第一像素 PX1、第二像素 PX2、第 三像素 PX3和第四像素 PX4的区域的中心。
[0078] 在示例性实施方式中，均一的电压可以被施加到控制电极195,或控制电极195可 以是浮置电极。控制电极195的使用可以防止或减少显示缺陷诸如例如着色或纹理现象。 例如，控制电极195的使用可以防止液晶分子310在具有不同域方向的相邻像素的边界部 分处失去方向性，因而防止或减少显示缺陷。
[0079] 在此描述上显示面板200。
[0080] 上显示面板200包括形成在具有绝缘性能的透明第二基板210上的阻光构件220。
[0081] 阻光构件220,其也可以被称为黑矩阵，阻挡像素电极191之间的光泄漏。阻光构 件220可以包括与栅极线121以及数据线171a和171b相应的部分以及与薄膜晶体管Qa 和Qb相应的部分。
[0082] 在示例性实施方式中，阻光构件220可以形成在下显示面板100的第一基板110 上，而不是上显示面板的第二基板210上。在此情形下，阻光构件220可以主要设置在相邻 的滤色器230之间。
[0083] 外涂层250形成在阻光构件220上。外涂层250可以由绝缘材料形成，并且提供 平坦的表面。在示例性实施方式中，外涂层250可以被省略。
[0084] 公共电极270形成在外涂层250上。公共电极270可以在像素区域中具有平坦形 状。平坦形状可以指例如不包括任何断开或裂口的连续板形状。
[0085] 配向层11和21分别设置在下显示面板100和上显示面板200的内表面上。配向 层11和21可以是例如垂直配向层。
[0086] 偏振片可以设置在下显示面板100和上显示面板200的外表面上。
[0087] 液晶层3插置在下显示面板100和上显示面板200之间。液晶层3包括可具有负 介电各向异性的液晶分子310。此外，液晶层3可以包括通过光照射多个液晶分子310和 配向补充剂而形成的配向聚合物50。液晶分子310可具有由配向聚合物50引起的预倾斜 方向而使得其长轴大约平行于微分支部分194的纵向方向，并且在电场未施加至液晶分子 310的状态下可以配向为基本垂直于两个显不面板100和200的表面。在一不例性实施方 式中，配向聚合物50没有被包括在液晶层3中，并且配向聚合物50可以代替地被包括在配 向层11和21中。
[0088] 当电压被施加到像素电极191和公共电极270时，液晶分子310响应在像素电极 191和公共电极270之间形成的电场，并且液晶分子310的长轴方向转变为垂直于电场方向 的方向。入射光的偏振的变化程度根据液晶分子310的倾斜度而在液晶层3中改变，并且 偏振的变化被显示为由偏振片引起的透射率的变化。液晶显示器通过透射率的变化来显示 图像。
[0089] 液晶分子310的倾斜方向由像素电极191的微分支部分194确定，并且液晶分子 310在基本平行于微分支部分194的纵向方向的方向上倾斜。在四个相邻像素 PX1、PX2、 PX3和PX4的每个的像素电极191中，微分支部分194的纵向方向彼此不同而使得液晶分 子310的倾斜方向的数目为大约四个，并且在液晶层3中的相邻像素之间形成液晶分子310 的具有不同配向方向的四个域。根据示例性实施方式，可以通过如上所述地改变液晶分子 310的倾斜方向来改善液晶显示器的视角。
[0090] 在如上所述的示例性实施方式中，液晶层3或配向层11和21包括配向聚合物50， 然而，本发明的示例性实施方式不限于此。例如，在示例性实施方式中，配向层11和21可 以由光配向材料形成。
[0091] 图4是示出对于图3的部分A的电场暴露模拟的结果的图像。图5是示出在控制 电极没有形成在坚直相邻的像素之间的状态下电场暴露模拟的结果的图像。
[0092] 参考图4,在控制电极195形成在相邻像素之间的情形下，根据本发明的示例性实 施方式，着色未出现，并且液晶显示器显示清晰的图像。
[0093] 参考图5,在控制电极没有形成在坚直相邻的像素之间的情形下，可出现显示缺陷 诸如例如着色或纹理现象。
[0094] 图6是示意性地示出在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器中每个像素 中的液晶方向的平面图。在图6中，虚线表示在其中设置有电极的每个区域中液晶分子排 列的方向。
[0095] 参考图1和图6,包括第一像素 PX1、第二像素 PX2、第三像素 PX3和第四像素 PX4 的区域被称为单元区域UR，单元区域UR在上、下、左和右方向上重复地布置。在图6显示 的示例性实施方式中，每个像素被分成与子像素电极相应的子像素区域，单元区域UR由第 一像素 PXl的第二子像素区域、第二像素 PX2的第一子像素区域、第三像素 PX3的第二子像 素区域和第四像素 PX4的第一子像素区域形成。子像素区域可以相应于红色（R)、绿色（G) 和蓝色（B)，然而子像素区域不限于此。
[0096] 在图6显示的示例性实施方式中，单元区域UR具有四个域，在各个域中的液晶配 向方向可以朝向单元区域的中心会聚。在一个像素中包括的第一子像素区域和第二子像素 区域可具有不同的液晶配向方向。
[0097] 图7是示出图6的示例性实施方式的变型液晶显示器的平面图。图7中的虚线表 示在其中设置有电极的每个区域中液晶分子排列的方向。
[0098] 类似于图6的示例性实施方式，图7的示例性实施方式包括具有四个域的单元区 域UR，其中在各个域中的液晶配向方向朝向单元区域UR的中心会聚。
[0099] 然而，在图7的示例性实施方式中，在一个像素中包括的第一子像素区域和第二 子像素区域中的液晶配向方向基本上彼此相同。例如，单元区域UR在第一行中沿水平方向 重复地布置，单元区域UR在与第一行坚直相邻的第二行中沿水平方向重复地布置，第一行 和第二行的重复图案彼此相同。然而，第一行中的单元区域UR和第二行中的单元区域UR 如图7所示地未对准。例如，第一行中的第四子像素区域和第二行中的第一子像素区域相 邻地设置。
[0100] 图8是示意性地示出在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器中每个像素 中的液晶配向的平面图。
[0101] 参考图1和图8,包括第一像素 PX1、第二像素 PX2、第三像素 PX3和第四像素 PX4 的区域被称为单元区域UR，单元区域UR在左和右方向上重复地布置。类似于图6的示例性 实施方式，在图8的示例性实施方式中，液晶配向方向在一个像素中包括的第一子像素区 域和第二子像素区域中不同。此外，类似于图7的示例性实施方式，在图8的示例性实施方 式中，第一行中的单元区域UR和第二行中的单元区域UR未对准。例如，第一行中的第四子 像素区域和第二行中的第一子像素区域相邻地设置。
[0102] 图9是示出图8的示例性实施方式的变型液晶显示器的平面图。
[0103] 参考图9,两行和六列被称为一个单元区域UR，第一行中的单元区域UR和第二行 中的单元区域UR未对准。
[0104] 图10是根据图1的示例性实施方式的液晶显示器的像素的等效电路图。
[0105] 参考图10,根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器包括彼此面对的下显示面 板1〇〇(例如薄膜晶体管显示面板）和上显示面板200(例如公共电极显示面板）以及插置 在其间的液晶层3。
[0106] 液晶显示器包括包含多条栅极线GL、多条成对的数据线DLa和DLb以及多条存储 电极线SL的信号线。多个像素 PX连接到信号线。
[0107] 每个像素 PX包括一对子像素 PXa和PXb。子像素 PXa和PXb包括开关元件Qa和 Qb、液晶电容器Clca和Clcb、以及存储电容器Csta和Cstb。
[0108] 开关元件Qa和Qb是三端元件诸如例如薄膜晶体管，并且被提供在下显示面板100 上。开关元件Qa和Qb的控制端连接到栅极线GL，开关元件Qa和Qb的输入端连接到数据 线DLa和DLb，开关元件Qa和Qb的输出端连接到液晶电容器Clca和Clcb以及存储电容器 Csta 和 Cstb。
[0109] 液晶电容器Clca和Clcb通过采用子像素电极191a和191b以及公共电极270作 为两个端子并且采用两个端子之间的一部分液晶层3作为电介质体而形成。
[0110] 在下显示面板100上提供的存储电极线SL以及子像素电极191a和191b与插置 在其间的绝缘材料重叠，导致存储电容器Csta和Cstb的形成，并且预定电压诸如公共电压 Vcom被施加到存储电极线SL。
[0111] 在两个液晶电容器Clca和Clcb中所充的电压可以被设定为彼此稍有不同。例如， 施加到液晶电容器Clca的数据电压可以被设定为低于或高于施加到液晶电容器Clcb的数 据电压。通过适当地设定这些电压，可以改善液晶显示器的视角。
[0112] 图11是根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的像素的等效电路图。
[0113] 参考图11，根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器包括信号线和连接到信号 线的像素 PX，其中所述信号线包括栅极线121a、降压栅极线121b、存储电极线131和数据线 171。
[0114] 像素 PX包括第一子像素 PXa、第二子像素 PXb和降压单元CcL
[0115] 第一子像素 PXa包括第一开关兀件Qa、第一液晶电容器Clca和第一存储电容 器Csta。第二子像素 PXb包括第二开关元件Qb、第二液晶电容器Clcb和第二存储电容器 Cstb。降压单元Cd包括第三开关元件Qc和降压电容器CstcL
[0116] 第一和第二开关元件Qa和Qb是三端子元件诸如例如薄膜晶体管，并且被提供在 下显示面板上。第一和第二开关元件Qa和Qb的控制端连接到栅极线121a，第一和第二开 关元件Qa和Qb的输入端连接到数据线171，第一和第二开关元件Qa和Qb的输出端连接到 第一和第二液晶电容器Clca和Clcb以及第一和第二存储电容器Csta和Cstb。
[0117] 第三开关元件Qc是三端子元件诸如例如薄膜晶体管，并且被提供在下显示面板 上。第三开关元件Qc的控制端连接到降压栅极线121b，第三开关元件Qc的输入端连接到 第一液晶电容器Clca，第三开关元件Qc的输出端连接到降压电容器CstcL
[0118] 分别连接到第一和第二开关元件Qa和Qb的第一和第二子像素电极191a和191b 重叠上显示面板的公共电极，导致第一和第二液晶电容器Clca和Clcb的形成。存储电极 线131重叠第一和第二子像素电极191a和191b，导致第一和第二存储电容器Csta和Cstb 的形成。
[0119] 降压电容器Cstd连接到第三开关元件Qc的输出端和存储电极线131。存储电极 线131被提供在下显示面板上，并且重叠第三开关元件Qc的输出端，绝缘材料插置在其间， 允许降压电容器Cstd的形成。
[0120] 在此描述根据本示例性实施方式的液晶显示器的操作。
[0121] 当栅极导通电压Von被施加到栅极线121a时，连接到栅极线121a的第一和第二 薄膜晶体管Qa和Qb导通。
[0122] 因此，数据线171的数据电压通过导通的第一和第二开关元件Qa和Qb同样地施 加到第一和第二子像素电极191a和191b。第一和第二液晶电容器Clca和Clcb通过公共 电极270的公共电压Vcom与第一和第二子像素电极19Ia和191b的电压之间的电压差被 充电。结果，第一液晶电容器Clca的充电电压与第二液晶电容器Clcb的充电电压基本相 同。在此情形下，栅极关断电压Voff被施加到降压栅极线121b。
[0123] 当栅极关断电压Voff被施加到栅极线121a时，栅极导通电压Von同时被施加到 降压栅极线121b，连接到栅极线121a的第一和第二开关元件Qa和Qb关断，第三开关元件 Qc导通。因此，连接到第一开关元件Qa的输出端的第一子像素电极191a的电荷流入降压 电容器Cstd中。结果，第一液晶电容器Clca的电压下降。
[0124] 在示例性实施方式中，液晶显示器被帧反转驱动。例如，具有正（+)极性的数据电 压可以基于当前帧中的公共电压Vcom被施加到数据线171，负（-)电荷可以在前一帧结束 之后被收集在降压电容器Cstd中。在当前帧中，当第三开关元件Qc导通时，第一子像素电 极191a的正（+)电荷通过第三开关元件Qc流入降压电容器Cstd中。结果，正（+)电荷被 收集在降压电容器Cstd中，第一液晶电容器Clca的电压下降。在下一巾贞中，随着第三开关 元件Qc在负（_)电荷被充至第一子像素电极191a的状态下导通，第一子像素电极191a的 负（_)电荷流入降压电容器Cstd中。结果，负（-)电荷被收集在降压电容器Cstd中，第一 液晶电容器Clca的电压下降。
[0125] 如上所述，根据示例性实施方式，第一液晶电容器Clca的充电电压可以比第二液 晶电容器Clcb的充电电压低，而与数据电压的极性无关。因此，液晶显示器的视角可以通 过使第一和第二液晶电容器Clca和Clcb的充电电压不同而得到改善。
[0126] 图12是根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的像素的等效电路图。图13 是施加到根据图12的示例性实施方式的液晶显示器的像素的信号的波形图。
[0127] 参考图12,根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素 PX包括多条 信号线，所述多条信号线包括用于传送栅极信号的栅极线GL、用于传送数据信号的数据线 DL、以及用于传送用于分压的参考电压的参考电压线RL。像素 PX还包括连接到多条信号线 的第一开关元件Qa、第二开关元件Qb和第三开关元件Qc、以及第一液晶电容器Clca和第 二液晶电容器Clcb。
[0128] 第一开关元件Qa和第二开关元件Qb分别连接到栅极线GL和数据线DL，第三开关 元件Qc连接到第二开关元件Qb的输出端和参考电压线RL。
[0129] 第一开关元件Qa和第二开关元件Qb是诸如例如薄膜晶体管的三端元件。第一和 第二开关元件Qa和Qb的控制端连接到栅极线GL，第一和第二开关元件Qa和Qb的输入端 连接到数据线DL，第一开关元件Qa的输出端连接到第一液晶电容器Clca，第二开关元件Qb 的输出端连接到第二液晶电容器Clcb和第三开关元件Qc的输入端。
[0130] 第三开关元件Qc是三端元件诸如例如薄膜晶体管。第三开关元件Qc的控制端连 接到栅极线GL，第三开关元件Qc的输入端连接到第二液晶电容器Clcb，第三开关元件Qc 的输出端连接到参考电压线RL。
[0131] 参考图13,当栅极导通电压Von信号被施加到栅极线GL时，连接到栅极线GL的第 一开关元件Qa、第二开关元件Qb和第三开关元件Qc导通。因此，施加到数据线DL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Qb被施加到第一子像素 PEa中的第 一子像素电极和第二子像素 PEb中的第二子像素电极。在此情形下，施加到第一子像素电 极和第二子像素电极的数据电压可以被充有相同的值。根据本发明的示例性实施方式，施 加到第二子像素电极的电压通过与第二开关元件Qb串联连接的第三开关元件Qc被分压。 因此，施加到第二子像素电极的电压Vb可以小于施加到第一子像素电极的电压Va。在图 13中，Vr表示参考电压，Vcom表示公共电压。
[0132] 第一液晶电容器Clca中所充的电压与第二液晶电容器Clcb中所充的电压彼此不 同。结果，在第一子像素和第二子像素中液晶分子倾斜的角度彼此不同，因而两个子像素的 每个具有不同的亮度。因此，当第一液晶电容器Clca中所充的电压和第二液晶电容器Clcb 中所充的电压被适当地调整时，可以改善液晶显示器的视角。
[0133] 根据图11至图13的示例性实施方式的液晶显示器表示具有IGlD结构的薄膜晶 体管，然而示例性实施方式不限于此。例如，根据示例性实施方式，薄膜晶体管可具有1G2D 结构。
[0134] 根据本发明的示例性实施方式，液晶显示器可具有提高的透射率，并且可以减少 域边界（例如，在单位像素中域的数目可以少于四个）。结果，可以减少可引起液晶分子不 均匀配向的因素，并且可以提高液晶显示器的图像品质。
[0135] 虽然已经参考本发明的示例性实施方式具体地显示并描述了本发明，但是本领域 的普通技术人员将理解，可以在形式和细节上进行各种改变而不脱离由权利要求所限定的 本发明的精神和范围。
【权利要求】
1. 一种液晶显示器，包括： 第一基板； 第一像素和第二像素，竖直地或水平地设置在所述第一基板上，其中所述第一像素包 括第一像素电极，所述第二像素包括第二像素电极； 第二基板，面对所述第一基板； 液晶层，包括多个液晶分子，并且设置在所述第一基板和所述第二基板之间；W及 第一控制电极，设置在所述第一像素电极和所述第二像素电极之间， 其中所述第一像素电极包括在第一方向上延伸的第一多个微分支部分，所述第二像素 电极包括在第二方向上延伸的第二多个微分支部分， 其中所述第一方向不同于所述第二方向。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述第一控制电极设置在与所述第一像素 电极或所述第二像素电极相同的层。
3. 根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述第一控制电极由与所述第一像素电极 或所述第二像素电极相同的材料形成。
4. 根据权利要求1所述的液晶显示器，其中均一的电压被施加到所述第一控制电极或 所述第一控制电极包括浮置电极。
5. 根据权利要求1所述的液晶显示器，还包括： 第H像素和第四像素，竖直地设置在所述第一基板上， 其中所述第一像素和所述第二像素竖直地设置在所述第一基板上， 其中所述第一像素和所述第H像素水平地设置，所述第二像素和所述第四像素水平地 设置， 其中所述第H像素包括第H像素电极，所述第四像素包括第四像素电极， 其中所述第H像素电极包括在第H方向上延伸的第H多个微分支部分，所述第四像素 电极包括在第四方向上延伸的第四多个微分支部分， 其中所述第H方向是与所述第二方向相同的方向，所述第四方向是与所述第一方向相 同的方向。
6. 根据权利要求5所述的液晶显示器，其中所述多个液晶分子具有朝向包括所述第一 像素、所述第二像素、所述第H像素和所述第四像素的单元区域的中也的预倾斜方向。
7. 根据权利要求6所述的液晶显示器，还包括： 多个单元区域，包括重复地布置在所述液晶显示器中的所述单元区域。
8. 根据权利要求7所述的液晶显示器，其中所述多个单元区域在第一行和第二行中沿 水平方向重复地布置，在所述第一行中的所述第四像素和在所述第二行中的所述第一像素 邻近地设置。
9. 根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述第一像素和所述第二像素从不同的栅 极线接收栅极信号。
10. 根据权利要求5所述的液晶显示器，还包括： 第二控制电极，设置在所述第一像素电极和所述第H像素电极之间。
11. 根据权利要求10所述的液晶显示器，其中所述第二控制电极设置在与所述第一像 素电极或所述第H像素电极相同的层。
12. 根据权利要求10所述的液晶显示器，其中所述第二控制电极连接到所述第一控制 电极。
13. 根据权利要求1所述的液晶显示器，还包括： 第H像素和第四像素，水平地设置在所述第一基板上， 其中所述第一像素和所述第二像素水平地设置在所述第一基板上， 其中所述第一像素和所述第H像素竖直地设置，所述第二像素和所述第四像素竖直地 设置， 其中所述第H像素包括第H像素电极，所述第四像素包括第四像素电极， 其中所述第H像素电极包括在第H方向上延伸的第H多个微分支部分，所述第四像素 电极包括在第四方向上延伸的第四多个微分支部分， 其中所述第H方向是与所述第一方向相同的方向，所述第四方向是与所述第二方向相 同的方向。
14. 根据权利要求13所述的液晶显示器，其中所述多个液晶分子具有朝向包括所述第 一像素、所述第二像素、所述第H像素和所述第四像素的单元区域的中也的预倾斜方向，所 述液晶显示器还包括多个单元区域，所述多个单元区域包括在第一行和第二行中沿水平方 向重复地布置的所述单元区域，W及 在所述第一行中的所述第四像素和在所述第二行中的所述第一像素邻近地设置。
15. 根据权利要求13所述的液晶显示器，还包括： 第二控制电极，设置在所述第一像素电极和所述第H像素电极之间。
16. 根据权利要求15所述的液晶显示器，其中所述第二控制电极设置在与所述第一像 素电极或所述第H像素电极相同的层。
17. 根据权利要求15所述的液晶显示器，其中所述第二控制电极连接到所述第一控制 电极。
18. 根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述第一像素和所述第二像素的每个包 括少于四个的域。
19. 根据权利要求1所述的液晶显示器，其中 所述第一像素和所述第二像素竖直地设置，所述第一像素电极和所述第二像素电极均 包括第一子像素电极和第二子像素电极， 其中施加到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， 其中所述第一像素的所述第二子像素电极邻近所述第二像素的所述第一子像素电极。
20. 根据权利要求19所述的液晶显示器，其中所述第一控制电极设置在所述第一像素 的所述第二子像素电极和所述第二像素的所述第一子像素电极之间。
【文档编号】G02F1/1343GK104460128SQ201410444597
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】金泳敏, 朴哉柄, 朴海日, 沈文基 申请人:三星显示有限公司