CN102591075B - 液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液晶显示器，该液晶显示器包括：第一基板；第二基板，面对第一基板；开关元件，设置在第一基板上；像素电极，连接到开关元件；共电极，设置在第二基板上；液晶层，设置在第一基板和第二基板之间；取向层，设置在像素电极和共电极中的至少一个上；以及取向辅助物，设置在液晶层和取向层中的至少一个中。像素电极包括第一切口，共电极包括第二切口，第一切口和第二切口交替排列。

Description

液晶显示器

技术领域

本发明的示例性实施例涉及一种液晶显示器。

背景技术

液晶显示器是现在正被广泛使用的一种平板显示器。液晶显示器具有两个显示面板，在所述两个显示面板上形成有诸如像素电极和共电极的场产生电极。液晶层设置在所述面板之间。在液晶显示器中，将电压施加到场产生电极，从而在液晶层中产生电场。由电场来确定液晶层的液晶分子的取向。因此，控制入射光的偏振，以显示图像。

在液晶显示器中，在没有施加电场的状态下使液晶分子的主轴取向为与上显示板和下显示板垂直的垂直取向模式液晶显示器具有良好的对比度并容易实现宽的基准视角。在垂直取向（VA）模式LCD中，可以通过在一个像素中形成包括沿不同方向取向的液晶分子的多个畴来实现宽的基本视角。

作为在像素中形成畴的一个示例，存在一种在场产生电极中形成切口（cutout）（微小的缝隙）的方法。可以通过使液晶分子取向为与在切口的边缘和面对所述边缘的场产生电极之间产生的边缘场垂直来形成畴。然而，当在垂直取向（VA）模式液晶显示器中形成切口时，可能使透射率下降。

在本背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景的理解，因此，上述信息可以包含不构成现有技术的信息。

发明内容

本发明的示例性实施例提供了一种具有增大的透射率而没有降低响应速度的液晶显示器。

将在下面的描述中阐述本发明的另外的特征，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以通过实施本发明而获知。

根据本发明的示例性实施例，一种液晶显示器包括：第一基板；第二基板，面对第一基板；开关元件，设置在第一基板上；像素电极，连接到开关元件；共电极，设置在第二基板上；液晶层，包括液晶分子，液晶层设置在第一基板和第二基板之间；取向层，设置在像素电极和共电极中的至少一个上；以及取向辅助物，设置在液晶层和取向层中的至少一个中，其中，像素电极包括第一切口，共电极包括第二切口，第一切口和第二切口交替排列。

取向层可以包括取向辅助物。

取向层可以包括主链和连接到主链并包括取向辅助物的侧链。

主链可以包含聚酰亚胺或聚硅氧烷。

取向辅助物可以包括乙烯基、间丙烯酰基、丙烯酰基和肉桂酰基中的至少一种。

取向辅助物可以沿与第一切口或第二切口的长度方向基本垂直的方向定向。

第一切口和第二切口之间的距离可以在大约40μm至大约60μm的范围内。

液晶分子可以具有负介电各向异性。

根据本发明的另一示例性实施例，一种液晶显示器包括：第一基板；第二基板，面对第一基板；开关元件，设置在第一基板上；钝化层，设置在开关元件上；像素电极，设置在钝化层上，像素电极包括波纹；共电极，设置在第二基板上；液晶层，设置在第一基板和第二基板之间，液晶层包括液晶分子；取向层，设置在像素电极和共电极中的至少一个上；以及取向辅助物，设置在液晶层和取向层中的至少一个中。

像素电极可以包括与波纹的凸出部分对应的子分支。

像素电极可以包括多个子区域，并且在所述多个子区域中的不同的子区域中的子分支沿不同的方向延伸。

液晶显示器还可以包括设置在像素电极上的平坦化层。

像素电极还可以包括形成子区域之间的边界的主干，多个子分支可以从主干的相对的侧沿不同的方向延伸。

取向辅助物可以在形成沿子分支的长度方向的预倾斜的同时被定向。

共电极可以为一个板。

取向层可以包括取向辅助物。

取向层可以包括主链和包括取向辅助物的侧链。

主链可以包括聚酰亚胺或聚硅氧烷。

取向辅助物可以包括乙烯基、间丙烯酰基、丙烯酰基和肉桂酰基中的至少一种。

液晶分子可以具有负介电各向异性。

根据本发明的示例性实施例，将电极间距形成得宽，从而使透射率的劣化最小化；使液晶预倾斜，从而可以提高响应速度。

应该理解，前述的总体描述和下面的具体描述均是示例性和说明性的，且意在为如要求保护的本发明提供进一步解释。

附图说明

为了进一步理解本发明而包括了附图，且将附图包括在本说明书中并作为本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与描述一起用于说明本发明的原理。

图1是根据本发明示例性实施例的液晶显示器的布局图。

图2是沿图1中示出的II-II’线截取的剖视图。

图3是图1中示出的液晶显示器的一个像素的等效电路图。

图4是根据本发明示例性实施例的液晶显示器中的像素电极图案的布局图。

图5是根据本发明另一示例性实施例的液晶显示器的布局图。

图6是沿图5中示出的VI-VI’线截取的剖视图。

图7是根据将电场施加到图5的液晶显示器中的液晶层的液晶分子取向的剖视图。

具体实施方式

在下文中，将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，本发明不限于这里描述的示例性实施例，且可以以其他的形式来实施。当然，提供这里描述的示例性实施例是为了彻底且完整地理解公开的内容并为了将本发明的构思充分地传达给本领域的普通技术人员。

在附图中，为了清楚，夸大了层和区域的厚度。应理解的是，当元件或层被称为“在”另一元件或层“上”或“连接到”另一元件或层时，它可以直接在所述另一元件或层上，或直接连接到所述另一元件或层，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“上”或“直接连接到”另一元件或层时，不存在中间元件或层。贯穿本说明书，采用相同的标号来指示相同的组成元件。

图1是根据本发明示例性实施例的液晶显示器的布局图。图2是沿图1中的II-II’线截取的剖视图。参照图1和图2，液晶显示器包括下面板100，相对的上面板200和设置在显示面板100与显示面板200之间的液晶层3。

对于下面板100来说，包括第一栅极线121a和第二栅极线121b的多条栅极线121及多条存储电极线131形成在绝缘基板110上。第一栅极线121a和第二栅极线121b沿横向方向延伸并传送栅极信号。第一栅极线121a包括向上凸出的第一栅电极124a和第二栅电极124b。第二栅极线121b包括第三栅电极124c。第一栅电极124a和第二栅电极124b彼此连接，以形成一个凸起。

存储电极线131总体上沿横向方向延伸，并传送预定的电压，诸如共电压或类似物。存储电极线131包括成对的纵向部分134和电容电极137，成对的纵向部分134几乎垂直于栅极线121延伸，电容电极137从纵向部分134凸出。

栅极绝缘层140形成在栅极线121和存储电极线131上，多个半导体带（stripe）（未示出）形成在栅极绝缘层140上。半导体带可以由非晶硅或结晶硅制成。半导体带总体上沿纵向方向延伸，并包括向第一栅电极124a和第二栅电极124b凸出并彼此连接的第一半导体154a和第二半导体154b。半导体带还包括设置在第三栅电极124c上的第三半导体154c。

成对的欧姆接触（未示出）形成在半导体154a、154b和154c上。欧姆接触可以由高浓度掺杂n型杂质的n+氢化非晶硅或硅化物制成。数据导体形成在欧姆接触上。数据导体包括数据线171a和171b、第一漏电极175a、第二漏电极175b和第三漏电极175c。

数据线171a和171b传送数据信号，并沿纵向方向延伸，因而与第一栅极线121a和第二栅极线121b交叉。数据线171a和171b包括向第一栅电极124a和第二栅电极124b延伸以彼此连接的第一源电极173a和第二源电极173b。相对于第一栅电极124a和第二栅电极124b来说，第一源电极173a和第二源电极173b分别与第一漏电极175a和第二漏电极175b相对。

第一漏电极175a、第二漏电极175b和第三漏电极175c均包括条式的端部和具有相对宽的面积的相对的端部。第一源电极173a和第二源电极173b部分地围绕第一漏电极175a和第二漏电极175b的条式的端部。第一漏电极175a的宽的端部延伸，因而形成U形的第三源电极173c。第三源电极173c面对第三漏电极175c。第三漏电极175c的宽的端部177c与电容电极137叠置，因而形成降压电容器（step-down capacitor）Cstd。第三源电极173c部分地围绕第三漏电极175c的条式的端部。

第一栅电极124a、第一源电极173a和第一漏电极175a与第一半导体154a一起形成第一薄膜晶体管Qa。第二栅电极124b、第二源电极173b和第二漏电极175b与第二半导体154b一起形成第二薄膜晶体管Qb。第三栅电极124c、第三源电极173c和第三漏电极175c与第三半导体154c一起形成第三薄膜晶体管Qc。

除了在源电极173a、173b和173c与漏电极175a、175b和175c之间的沟道区域之外，包括第一半导体154a、第二半导体154b和第三半导体154c的半导体带具有与数据导体171a、171b、173a、173b、173c、175a、175b和175c以及下方的欧姆接触的平面形状基本相同的平面形状。

第一半导体154a包括在第一源电极173a和第一漏电极175a之间暴露的一部分。第二半导体154b包括在第二源电极173b和第二漏电极175b之间暴露的一部分。第三半导体154c包括在第三源电极173c和第三漏电极175c之间暴露的一部分。

由诸如氮化硅或氧化硅的无机绝缘体制成的钝化层180形成在数据导体171a、171b、173a、173b、173c、175a、175b和175c以及暴露的第一半导体154a、第二半导体154b和第三半导体154c上。然而，钝化层180可以由有机绝缘材料制成，并且钝化层180的表面可以被平坦化。

钝化层180可以具有下部无机层和上部有机层，从而在具有有机层的优良的绝缘特性的同时不损坏暴露的半导体154a和154b的部分。钝化层180具有多个接触孔，诸如暴露第一漏电极175a和第二漏电极175b的接触孔185a和185b。

包括第一子像素电极191a和第二子像素电极191b的像素电极191及屏蔽电极9形成在钝化层180上。像素电极191可以由透明导电材料制成，诸如ITO（氧化铟锡）或IZO（氧化铟锌）和类似物，或者像素电极191可以由反射金属制成，诸如铝、银、铬、它们的合金和类似物。

像素电极191具有横向中心切口91、纵向中心切口92c1、下部切口92a1、92a2和92c2以及上部切口92b1、92b2和92c3。切口91、92c1、92a1、92a2、92c2、92b1、92b2和92c3将像素电极191分为多个部分。切口91、92a1、92a2、92c2、92b1、92b2和92c3相对于等分像素电极191的虚拟的横向中心线对称。

具体地讲，切口92c1、92c2和92c3可以被称为连接切口，切口92a1、92a2可以被称为下部倾斜切口，切口92b1和92b2可以被称为上部倾斜切口。连接切口连接上部倾斜切口和下部倾斜切口。从像素电极191的右边缘至左边缘，倾斜切口与栅极线121成大约45度角，并且倾斜切口彼此垂直地延伸。

下部倾斜切口92a1和92a2、上部倾斜切口92b1和92b2以及连接切口92c1、92c2和92c3可以形成封闭的电路。如此，下部倾斜切口92a1和92a2、上部倾斜切口92b1和92b2以及连接切口92c1、92c2和92c3可以将像素电极191分为第一子像素电极191a和第二子像素电极191b。

下部倾斜切口92a1和92a2和上部倾斜切口92b1和92b2的宽度s1可以在5μm至15μm的范围内。切口的数量可以根据设计要素而变化，所述设计要素诸如像素电极191的尺寸、像素电极191的水平边和垂直边的长度比、液晶层3的类型和/或其他特性。

第一子像素电极191a和第二子像素电极191b通过接触孔185a和185b分别连接到第一漏电极175a和第二漏电极175b。第一子像素电极191a和第二子像素电极191b分别接收来自第一漏电极175a和第二漏电极175b的数据电压。

第一子像素电极191a和第二子像素电极191b与上面板200的共电极270一起产生电场，以确定液晶层3的液晶分子31的取向。当施加电场时，在电场截止时取向为与两个电极的表面垂直的液晶分子31因施加的电场而朝向与两个电极的表面平行的方向倾斜。根据液晶分子31的斜率来改变穿过液晶层的光的亮度。

第一子像素电极191a和共电极270与设置在它们之间的液晶层3一起形成第一液晶电容器Clca。第二子像素电极191b和共电极270与设置在它们之间的液晶层3一起形成第二液晶电容器Clcb。在第一薄膜晶体管Qa和第二薄膜晶体管Qb截止之后保持施加的电压。

第一子像素电极191a和第二子像素电极191b与存储电极线131叠置，因而形成第一存储电容器Csta和第二存储电容器Cstb。第一存储电容器Csta和第二存储电容器Cstb分别增强第一液晶电容器Clca和第二液晶电容器Clcb的电压保持能力。

电容电极137和第三漏电极175c的宽的端部177c经过栅极绝缘层140和半导体彼此叠置，因而形成降压电容器Cstd。然而，可以去除设置在电容电极137和第三漏电极175c的宽的端部177c之间的半导体。

对于上面板200来说，光阻挡构件（未示出）形成在由透明的玻璃或塑料制成的绝缘基板210上。光阻挡构件被称为黑矩阵，并防止在像素电极191之间的光泄漏。光阻挡构件具有面对像素电极191且形状与像素电极191的形状几乎相同的多个开口（未示出）。然而，光阻挡构件可以具有与栅极线121a和121b以及数据线171a和171b对应的部分，并可以具有与薄膜晶体管对应的部分。

多个滤色器230形成在基板210上。大多数的滤色器230设置在由光阻挡构件围绕的区域中，并可以在垂直方向上沿成行的像素电极191延伸。每个滤色器230可以显示诸如红色、绿色和蓝色的三原色之一。

覆盖构件250形成在滤色器230上。覆盖构件250可以由有机绝缘构件制成，覆盖构件250防止滤色器230被暴露到外部，并提供平坦的表面。可以省略覆盖构件250。

共电极270形成在覆盖构件250上。共电极270由诸如ITO或IZO的透明导体制成，并具有多个切口。具体地讲，共电极270包括中心切口71、第一下部倾斜切口71a1、第二下部倾斜切口71a2、第三下部倾斜切口71a3、第一上部倾斜切口71b1、第二上部倾斜切口71b2和第三上部倾斜切口71b3。

切口71、71a1、71a2、71a3、71b1、71b2和71b3分别设置在像素电极191的相邻的切口92a1、92a2、92b1和92b2之间，或者在像素电极191的切口92a1、92a2、92b1和92b2与像素电极191的边缘之间。切口71、71a1、71a2、71a3、71b1、71b2和71b3相对于像素电极191的虚拟的横向中心线对称。在一个实施例中，像素电极可以包括第一切口，共电极可以包括第二切口，第一切口和第二切口可以交替排列。

在像素电极191的下部倾斜切口92a1和共电极270的第一下部倾斜切口71a1之间的距离d1可以在大约40μm至60μm的范围内。间距d1也指像素电极191的上部倾斜切口92b1和共电极270的第一上部倾斜切口71b1之间的距离。

在下部倾斜切口92a1和相邻的第二下部倾斜切口71a2之间以及在上部倾斜切口92b1和相邻的第二上部倾斜切口71b2之间的距离d2可以在20μm至30μm的范围内。

如上所述，在根据本发明示例性实施例的液晶显示器中，倾斜切口92a1和92b1与共电极270的倾斜切口71a1和71b1之间的间距比其他的间距宽。

像素电极191的切口和共电极270的切口将像素电极191分为多个子区域，每个子区域具有与像素电极191的主边缘成倾斜角的主要边缘。每个子区域中的液晶分子大部分沿与所述主要边缘垂直的方向倾斜，即，沿四个方向倾斜。通过改变液晶分子的倾斜，可以增大LCD装置的基准视角。

取向层11和21涂覆在上面板200和下面板100的内表面上。取向层11和21可以为垂直取向层。具体地讲，取向层11和21可以形成在像素电极191和/或共电极270上。取向层11和21可以包括取向辅助物（alignment aid）。取向层11和21包括取向材料，诸如聚酰胺酸（polyamic acid）、聚硅氧烷（polysiloxane）、聚酰亚胺（polyimide）或它们的组合物。取向辅助物可以包括乙烯基（vinyl group）、间丙烯酰基（meta acryl group）、丙烯酰基（acryl group）和肉桂酰基（cinnamoyl group）中的一种。可以聚合所述基团以形成取向辅助物，或者取向辅助物均可以仅包括所述基团中的一种。

取向层11和21包括主链和从主链延伸的侧链。取向辅助物被包括在侧链中。取向辅助物可以通过化学结合方法（chemical coupling method）而被附于侧链。

在本发明的另一示例性实施例中，取向层11和21的侧链可以包括垂直取向并使侧链延长的烷基和取向辅助物。可以将取向辅助物和烷基交替地连接到主链或侧链，从而取向辅助物和烷基彼此相邻。可以通过使取向单体聚合来形成取向辅助物。

在像素电极191和共电极270之间形成电场，以使液晶分子31取向。照射光以使取向辅助物聚合。结果，根据电场中的液晶分子31的取向使取向辅助物定向。即，取向辅助物被构造为即使在去除电场以后也使得液晶分子预倾斜。在俯视图中，取向辅助物与倾斜切口92a1、92a2、92b1和92b2的长度方向基本垂直。

因为光难以穿过与切口相邻的液晶分子，所以透射率随着切口数量的增加而降低。因此，在根据本发明示例性实施例的液晶显示器中，增加了切口之间的间距。然而，增加切口之间的间距降低了边缘场效应，从而响应时间变得更长。

通过使液晶分子预倾斜，取向层11和21中的取向辅助物可以用于补偿这种效应，因而缩短响应时间。取向辅助物可以被包括在液晶层3中。

偏振器（未示出）可以设置在显示面板100和200的外表面上。两个偏振器的透射轴可以彼此正交。透射轴中的任意一个可以与栅极线121平行。在反射式液晶显示器的情况下，偏振器中的一个可以省略。

图3是图1中示出的液晶显示器的一个像素的等效电路图。参照图3，液晶显示器包括信号线和连接到信号线的像素PX，其中，信号线包括第一栅极线121a、第二栅极线121b、存储电极线131和数据线171。像素PX包括第一子像素PXa、第二子像素PXb和降压部分Cd。

第一子像素PXa包括第一开关元件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。降压部分Cd包括第三开关元件Qc和降压电容器Cstd。

第一开关元件Qa、第二开关元件Qb和第三开关元件Qc为诸如薄膜晶体管的三端元件。第一开关元件Qa和第二开关元件Qb设置在下面板中，并具有连接到第一栅极线121a的控制端、连接到数据线171的输入端和连接到第一液晶电容器Clca和第二液晶电容器Clcb以及第一存储电容器Csta和第二存储电容器Cstb的输出端。第三开关元件Qc设置在下面板中，并具有连接到第二栅极线121b的控制端、连接到第一液晶电容器Clca的输入端和连接到降压电容器Cstd的输出端。

通过使第一子像素电极191a和第二子像素电极191b与上面板的共电极叠置来形成第一液晶电容器Clca和第二液晶电容器Clcb。通过使存储电极线131与第一子像素电极191a和第二子像素电极191b叠置来形成第一存储电容器Csta和第二存储电容器Cstb。

通过使存储电极线131和第三开关元件Qc的输出端叠置来形成降压电容器Cstb。在存储电极线131和第三开关元件Qc的输出端之间设置了绝缘体。

现在，将描述图1和图3中示出的液晶显示器的操作。当将栅极导通电压Von施加到第一栅极线121a时，连接到第一栅极线121a的第一薄膜晶体管Qa和第二薄膜晶体管Qb导通。

因此，通过导通的第一开关元件Qa和第二开关元件Qb将施加到数据线171b的数据电压等同地施加到第一子像素电极191a和第二子像素电极191b。将共电极270的共电压Vcom与第一子像素电极191a和第二子像素电极191b的电压之间的电压差充入第一液晶电容器Clca和第二液晶电容器Clcb，从而第一液晶电容器Clca的充电电压与第二液晶电容器Clcb的充电电压相同。这里，将栅极截止电压Voff施加到第二栅极线121b。

当将栅极截止电压Voff施加到第一栅极线121a并同时将栅极导通电压Von施加到第二栅极线121b时，连接到第一栅极线121a的第一开关元件Qa和第二开关元件Qb截止，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的电荷流到降压电容器Cstd，从而第一液晶电容器Clca的电压降低。

假设通过帧反转（frame inversion）来驱动液晶显示器，并假设在前一帧结束之后，在当前帧中将相对于共电压Vcom来说具有正极性的数据电压施加到数据线171，所以在降压电容器Cstd处聚集了负电荷。如果第三开关元件Qc在当前帧中导通，则第一子像素电极191a的正电荷通过第三开关元件Qc流到降压电容器Cstd，从而在降压电容器Cstd中聚集了正电荷，且第一液晶电容器Clca的电压降低。相反，在下一帧中，将负电荷充入到第一子像素电极191a。当第三开关元件Qc导通时，第一子像素电极191a的负电荷流到降压电容器Cstd中，从而在降压电容器Cstd中聚集了负电荷，且第一液晶电容器Clca的电压也降低。

如上所述，第一液晶电容器Clca的充电电压低于第二液晶电容器Clcb的充电电压，而与数据电压的极性无关。因此，第一液晶电容器Clca和第二液晶电容器Clcb的充电电压不同，从而可以改善液晶显示器的视角。

可选择地，可以通过不同的数据线或在不同的时间将来自一个图像信号的不同的数据电压经过第一开关元件Qa和第二开关元件Qb施加到第一子像素电极191a和第二子像素电极191b。此外，通过开关元件向第一子像素电极191a提供数据电压，且第二子像素电极191b容性地连接到第一子像素电极191a，因而接收相对低的电压。在各种实施例中，可以省略第三开关元件Qc和降压电容器Cstd。

图4是根据本发明另一示例性实施例的液晶显示器的像素电极图案的布局图。该像素电极图案与图1中的像素电极图案相似，所以将仅对它们之间的区别进行详细描述。参照图1和图4，第一子像素电极191a和第二子像素电极191b包括波纹190。波纹包括凸出部分195和凹进部分196。因波纹190而使共电极270与子像素电极191a和191b的切口之间的距离相对地缩短，从而可以容易地影响形成在子像素电极191a和191b的边缘处的电场。因此，液晶分子的响应速度加快。

图5是根据本发明另一示例性实施例的液晶显示器的布局图。图6是沿图5中的VI-VI’线截取的剖视图。该液晶显示器与图1中的液晶显示器相似，所以将仅对它们之间的区别进行详细描述。

参照图5和图6，液晶显示器包括下面板100、上面板200和设置在它们之间的液晶层3。上面板200包括形成在绝缘基板210上的滤色器230、光阻挡构件220、覆盖构件250和共电极270。上取向层21形成在共电极270上。液晶显示器包括显示区域和非显示区域。

滤色器230覆盖显示区域且不覆盖非显示区域，第一薄膜晶体管Qa、第二薄膜晶体管Qb和第三薄膜晶体管Qc设置在非显示区域中。此外，滤色器230沿相邻的数据线171之间的空间延伸。然而，根据一些方面，滤色器230可以形成在下面板100上。

光阻挡构件220设置在非显示区域中，并覆盖滤色器230的一部分。光阻挡构件220包括第一光阻挡构件220a和第二光阻挡构件220b。第一光阻挡构件220a沿第一栅极线121a和第二栅极线121b延伸，并覆盖非显示区域。第二光阻挡构件220b沿数据线171延伸。

液晶层3具有负介电各向异性。当没有向液晶层3施加电场时，液晶层3的液晶分子31取向为与两个显示面板100和200的表面基本垂直。

下面板100包括栅极导体。栅极导体包括栅极线121，栅极线121包括第一栅极线121a和第二栅极线121b。存储电极线131形成在绝缘基板110上。

栅极线121主要沿横向方向延伸，并传送栅极信号。第一栅极线121a包括第一栅电极124a和第二栅电极124b。第二栅极线121b包括第三栅电极124c。第一栅电极124a和第二栅电极124b彼此连接，从而形成一个凸起。

存储电极线131基本上沿横向方向延伸并传送共电压Vcom。存储电极线131包括存储电极129、延伸得与栅极线121大致垂直的一对纵向部分134和连接到一对纵向部分134的端部的横向部分127。横向部分127包括电容电极137。

栅极绝缘层140形成在栅极导体121a、121b和存储电极线131上。多个半导体带（如上所述，未示出）形成在栅极绝缘层140上。半导体带主要沿纵向方向延伸，并包括第一半导体154a、第二半导体154b和第三半导体154c，第一半导体154a和第二半导体154b彼此连接，第三半导体154c设置在第三栅电极124c上。

成对的欧姆接触（未示出）形成在半导体154a、154b和154c上。欧姆接触可以由上述的欧姆接触材料制成。

包括数据线171、第一漏电极175a、第二漏电极175b和第三漏电极175c的数据导体形成在欧姆接触上。数据线171a和171b传送数据信号并沿纵向方向延伸，从而与栅极线121交叉。每条数据线171包括第一源电极173a和第二源电极173b。

第一漏电极175a、第二漏电极175b和第三漏电极175c均包括宽的端部和条式的端部。第一源电极173a和第二源电极173b部分地围绕第一漏电极175a和第二漏电极175b的条式的端部。第一漏电极175a的宽的端部包括U形的第三源电极173c。第三漏电极175c的宽的端部177c与电容电极137叠置，从而形成降压电容器Cstd。第三源电极173c部分地围绕第三漏电极175c的条式的端部。

第一栅电极124a、第一源电极173a和第一漏电极175a与第一半导体154a一起形成第一薄膜晶体管Qa。第二栅电极124b、第二源电极173b和第二漏电极175b与第二半导体154b一起形成第二薄膜晶体管Qb。第三栅电极124c、第三源电极173c和第三漏电极175c与第三半导体154c一起形成第三薄膜晶体管Qc。

第一半导体154a、第二半导体154b和第三半导体154c与数据导体171a、171b、173a、173b、173c、175a、175b和175c以及下方的欧姆接触叠置。然而，第一半导体154a、第二半导体154b和第三半导体154c的在源电极173a、173b和173c与漏电极175a、175b和175c之间的沟道区不与数据导体171a、171b、173a、173b、173c、175a、175b和175c叠置。

具体地讲，第一半导体154a包括在第一源电极173a和第一漏电极175a之间暴露的一部分。第二半导体154a包括在第二源电极173b和第二漏电极175b之间暴露的一部分。第三半导体154c包括在第三源电极173c和第三漏电极175c之间暴露的一部分。

由诸如氮化硅或氧化硅的无机绝缘体制成的钝化层180形成在数据导体171a、171b、173a、173b、173c、175a、175b和175c以及暴露的第一半导体154a、第二半导体154a和第三半导体154c上。钝化层180具有暴露第一漏电极175a和第二漏电极175b的宽的端部的第一接触孔185a和第二接触孔185b。

包括第一子像素电极191a和第二子像素电极191b的像素电极191形成在钝化层180上。第一栅极线121a和第二栅极线121b将第一子像素电极191a和第二子像素电极191b分开。第二子像素电极191b的长度可以在第一子像素电极191a的长度的大约1倍至3倍大的范围内。

子像素电极191a和191b的总体形状是矩形，每个子像素电极191a和191b包括横向主干193、与横向主干193垂直的纵向主干192和子分支194。第二子像素电极191b包括上部凸起197。横向主干193和纵向主干192将子像素电极191a和191b中的每个子像素电极分为四个子区域。相对于栅极线121或横向主干193，子分支194以大约45度或135度的角度从横向主干193和纵向主干192倾斜地延伸。

在本示例性实施例中，第一子像素电极191a还包括围绕外部区域的外部主干。第二子像素电极191b还包括设置在下端和上端处的横向部分以及设置在第一子像素电极191a的右侧和左侧上的右纵向部分198和左纵向部分198。左纵向部分198和右纵向部分198可以防止数据线171和第一子像素电极191a之间的容性结合。

参照图6，钝化层180是波纹式的。像素电极191设置在钝化层180上，并具有对应的波纹。子分支194与像素电极191的凸出部分对应，子分支194之间的区域与凹进部分对应。

因此，像素电极191的横向主干193和纵向主干192可以是凸出的。可选择地，沿着子分支194，横向主干193和纵向主干192可以是凹进的，且子分支194之间的区域可以是凸出。

形成子分支194的凸出部分的侧表面与基板110的表面所成的角α为大约90度。然而，本发明不限于此，例如，角α可以大于10度并小于100度。

子分支194（凸出部分）的宽度Wb与子分支194之间的区域（凹进部分）的宽度Wa可以大于2μm并小于6μm。因此，相邻的凹进部分和凸出部分的总宽度Wp可以大于4μm并小于12μm。此外，凹进部分和凸出部分之间的高度差dH可以小于液晶层3的盒间隙（cell gap）D的大约20%，或者大于0.1μm并小于0.6μm。液晶层3的盒间隙D可以大于1μm并小于10μm。

第一子像素电极191a和第二子像素电极191b通过第一接触孔185a和第二接触孔185b接收来自第一漏电极175a和第二漏电极175b的数据电压。电极191接收数据电压，并与共电极270结合以产生电场，以确定在它们之间的液晶分子31的方向。当没有形成电场时，液晶分子31取向为与这两个电极的表面基本垂直。穿过液晶层的光的亮度根据液晶分子31的斜率而改变。

本示例性实施例的信号施加方法的描述与图1至图3的示例性实施例的信号施加方法的描述相同。如此，省略了对它们的描述。

下取向层11形成在像素电极191上。设置在像素电极191和共电极270上的两个取向层11和21可以为垂直取向层。这里，如上所述，取向层11和21可以包括取向辅助物。取向层11和21与上面描述的取向层基本相似。

液晶层3可以包括具有负介电各向异性的液晶分子31。当没有施加电场时，液晶分子31可以取向为其主轴与两个显示面板100和200的表面几乎垂直。然而，根据凸出部分的边缘的倾斜，位于靠近图6中的子分支194的边缘附近的液晶分子31可以朝向凹进部分倾斜。

因取向辅助物导致液晶分子31可以相对于子分支194的长度方向初始地预倾斜。取向辅助物可以被包括在液晶层3中。

图7是沿图5的VI-VI’线截取的液晶显示器的剖视图，图7示出了液晶分子根据施加的电场的取向。参照图7，在像素电极191和共电极270之间产生电场。因此，液晶分子31取向为其主轴变为与电场的场线垂直。入射到液晶层3的光的偏振根据液晶分子31的倾斜而改变。这样的偏振的改变表现为偏振器的透射率的改变，因而显示液晶显示器的图像。

另一方面，像素电极191的凸出部分（图6和图7的示例性实施例中的子分支194）的边缘使电场变形，因而使得水平分量与凸出部分的边缘垂直。通过水平分量来确定液晶分子31的倾斜方向。因此，液晶分子31倾向于沿与像素电极191的凸出部分的边缘垂直的方向倾斜。然而，由于相邻的凸出部分的边缘，电场的水平分量的方向彼此相对，且凸出部分之间的间距窄，从而倾向于沿相对方向排列的液晶分子31倾斜得平行于凸出部分的长度方向。

根据凸出部分的边缘的倾斜，液晶分子31相对于凹进部分的长度方向预倾斜，从而它们进一步倾向于沿与凸出部分的边缘垂直的方向倾斜。此外，当液晶分子31预倾斜时，液晶分子不是分两步沿与子分支194平行的方向倾斜的。相反，液晶分子直接一步地沿预倾斜方向倾斜。因此，提高了液晶显示器的响应时间。

第一子像素电极191a和第二子像素电极191b均包括四个子区域。在每个子区域中，子像素电极沿四个不同的方向中的一个方向倾斜。如此，子区域中的液晶分子具有不同的取向方向。因此，液晶显示器的视角增大。像素电极191的横向主干193、纵向主干192和子分支194被称为液晶方向控制件。

在图5至图7的实施例中，液晶层3的液晶分子31根据液晶方向控制件192、193和194的凹陷和凸起的形状而倾斜，从而可以改善液晶分子31的响应速度。此外，将子分支194之间的区域形成为凹进部分，从而增强了与两个显示面板100和200垂直的电场分量。结果，改善了液晶分子31的响应速度，并可以提高液晶显示器的透射率。

此外，确定了液晶方向控制件192、193和194的宽度和/或凹进部分和凸出部分之间的高度差，从而可以改善液晶分子31的响应速度，并还可以提高液晶显示器的透射率。

现在，将描述用于为液晶分子31提供预倾斜角的初始取向方法的示例。首先，将取向辅助物单体与取向层材料混合，并在像素电极191和共电极270上涂覆该混合物。取向辅助物材料包括因诸如紫外线的光而聚合的反应单体。

接下来，在像素电极191和共电极270之间形成电场。因此，响应于电场，液晶分子31经两步倾斜成与子分支194的长度方向平行。与第一子像素电极191a或第二子像素电极191b相邻的液晶分子31沿总共四个方向倾斜。

在将电场施加到液晶层3之后，将紫外线照射到单体上，以通过使设置在取向层11和21中的单体聚合来形成取向辅助物。即使在去除电场之后，也可以根据电场的场线通过取向辅助物使液晶分子31预倾斜。

对本领域技术人员来说应该是明显的是，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下在本发明中进行各种修改和改变。因此，倘若本发明的修改和改变落入权利要求及其等同物的范围内，本发明就意在覆盖所述本发明的修改和改变。

Claims (7)

1.一种液晶显示器，所述液晶显示器包括：

第一基板；

第二基板，面对第一基板；

开关元件，设置在第一基板上；

像素电极，连接到开关元件；

共电极，设置在第二基板上；

液晶层，包括液晶分子，液晶层设置在第一基板和第二基板之间；以及

取向层，设置在像素电极和共电极中的至少一个上；

其中，像素电极包括第一切口，共电极包括第二切口，第一切口和第二切口交替排列，取向层包括主链和连接到主链的侧链，侧链包括垂直取向并使侧链延长的烷基和取向辅助物，取向辅助物和烷基交替地连接到侧链。

2.如权利要求1所述的液晶显示器，其中，主链包含聚酰亚胺或聚硅氧烷。

3.如权利要求2所述的液晶显示器，其中，取向辅助物包括乙烯基、间丙烯酰基、丙烯酰基和肉桂酰基中的至少一种。

4.如权利要求3所述的液晶显示器，其中，取向辅助物沿与第一切口或第二切口的长度方向基本垂直的方向定向。

5.如权利要求1所述的液晶显示器，其中，第一切口和第二切口之间的距离在40μm至60μm的范围内。

6.如权利要求1所述的液晶显示器，其中，液晶分子具有负介电各向异性。

7.一种液晶显示器，所述液晶显示器包括：

第一基板；

第二基板，面对第一基板；

开关元件，设置在第一基板上；

钝化层，设置在开关元件上；

像素电极，设置在钝化层上，像素电极包括波纹；

共电极，设置在第二基板上；

液晶层，设置在第一基板和第二基板之间，液晶层包括液晶分子；以及

取向层，设置在像素电极和共电极中的至少一个上；

其中，所述取向层包括主链和连接到主链的侧链，侧链包括垂直取向并使侧链延长的烷基和取向辅助物，取向辅助物和烷基交替地连接到侧链。