CN104423106A - 液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能够提高开口率和液晶控制能力的液晶显示器。根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器包括：彼此面对的第一基板和第二基板；像素电极，布置在第一基板上；公共电极，布置在第二基板上；以及液晶显示层，布置在第一基板与第二基板之间，其中，公共电极具有拥有十字形的第一切口，并且像素电极包括具有菱形形状的第一子像素电极、围绕第一子像素电极的第二子像素电极、布置得靠近并沿着第二子像素电极的至少一个边缘的第二切口以及将第一子像素电极与第二子像素电极间隔开的第三切口。

Description

液晶显示器

技术领域

本发明的示例性实施方式涉及一种液晶显示器，并且更具体地，涉及一种能够提高控制开口率和液晶的能力的液晶显示器。

背景技术

作为当前最广泛使用的一类平板显示器的液晶显示器(LCD)通常包括其中场产生电极(诸如像素电极和公共电极)布置在其上的两个显示面板以及面板之间的液晶层。液晶显示器通过在液晶层中产生电场来显示图像。通过向场产生电极施加电压来产生电场从而控制液晶层中的液晶分子的方向，并且然后控制入射光的偏振。

在液晶显示器中，已提出了“垂直取向(VA)模式”的液晶显示器。这是其中在未施加电场时液晶分子沿着垂直于显示面板的长轴排布的显示器。

在VA模式液晶显示器中，确保宽视角是有益的。为此，通常使用在场产生电极上形成诸如精细的狭缝的切口(cutout)的方法。因为切口和突出部分确定了液晶分子的倾斜方向，因此可通过适当地排布液晶分子将液晶分子的倾斜方向分布在各个方向上来增大视角。

然而，在通过在像素电极上形成精细的裂缝来提供多个分支电极的方法中，液晶显示器的开口率降低。

在本背景技术部分中所公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景技术的理解，并且因此，上述信息可能包含并不形成为该国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的示例性实施方式提供了一种具有宽视角和高响应速度同时提高了液晶显示器的开口率的液晶显示器。

本发明的示例性实施方式还提供了一种可增强液晶控制能力并提高可视性的液晶显示器。

将在下面的描述中阐述本发明的其他特征，并且根据本描述，本发明的其他特征将部分变得显而易见或者可从本发明的实践中认识到。

本发明的示例性实施方式公开了一种液晶显示器，其包括：彼此面对的第一基板和第二基板；像素电极，布置在第一基板上；公共电极，布置在第二基板上；以及液晶显示层，布置在第一基板与第二基板之间，其中，公共电极具有拥有十字形形状的第一切口，并且像素电极包括具有菱形形状的第一子像素电极、围绕第一子像素电极的第二子像素电极、布置为靠近并沿着第二子像素电极的至少一个边缘的第二切口以及将第一子像素电极与第二子像素电极间隔开的第三切口。

应当理解，上述一般性描述和下面的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对要求保护的本发明的进一步解释。

附图说明

被包括以提供对本发明的进一步理解并结合在本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施方式，并且与描述一起用于说明本发明的原理。

图1是根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的框图。

图2是示出具有图1中所示的液晶显示器的结构的一个像素的等效电路图。

图3是根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素的等效电路图。

图4是根据本发明的示例性试试方式的液晶显示器的一个像素的顶部平面图。

图5是沿着图4的线V-V′、V′-V″和V″-V″′截取的根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的截面图。

图6是示出根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素的像素电极和公共电极的第一切口的顶部平面图。

图7是仅示出图6的像素电极的顶部平面图。

图8是仅示出图6的公共电极的第一切口的顶部平面图。

图9是示出使用通过诸如紫外线的光来聚合的预聚物向液晶分子施加预倾斜的过程的示图。

图10是示出在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素中的像素电极和公共电极的第一切口的顶部平面图。

图11是示出在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素中的像素电极和公共电极的第一切口的顶部平面图。

图12是示出在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素中的像素电极和公共电极的第一切口的顶部平面图。

图13是根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素的等效电路图。

图14是根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素的顶部平面图。

图15是沿着图14的线XV-XV′、XV′-XV″和XV″-XV″′截取的根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的截面图。

图16是根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素的等效电路图。

图17是根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素的顶部平面图。

图18是沿着图17的线XVIII-XVIII′和XVIII′-XVIII″截取的根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的截面图。

具体实施方式

在下文中将参考描述本发明的示例性实施方式的附图更全面地描述本发明。本领域技术人员将认识到，在不背离本发明的精神或范围的前提下，可以各种不同的方式对所描述的实施方式进行修改。

在附图中，为了清晰起见而夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。遍及说明书，相同的参考标号表示相同的元件。将理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为“在”另一个元件“上”或“连接至”另一个元件时，该元件可直接在另一个元件上或连接至另一元件，或者也可存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”或“直接连接至”另一元件时，则不存在中间元件。将理解，出于本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个”可被解释为仅X、仅Y、仅Z或者X、Y和Z的两项或更多项的任意组合(例如，XYZ、XYY、YZ、ZZ)。

将参考附图描述根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器。

图1是根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的框图，以及图2是示出具有图1中所示的液晶显示器的结构的一个像素的等效电路图。

如图1所示，根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器包括液晶面板组件300。液晶显示器还可包括连接至液晶面板组件300的栅极驱动器400和数据驱动器500、连接至数据驱动器500的灰度电压产生器800以及被配置为控制部件的信号控制器600。

液晶面板组件300包括多个信号线(未示出)以及与信号线连接并在等效电路上排布成矩阵的多个像素PX。图2示出了进一步包括彼此面对的下面板100和上面板200以及布置在下面板100与上面板200之间的液晶层3的液晶面板组件300。

信号线包括传输栅极信号(也称为“扫描信号”)的多个栅极线(未示出)和传输数据电压的多个数据线(未示出)。栅极线在行方向上基本彼此平行地延伸，并且数据线在列方向上基本彼此平行地延伸。

每个像素PX可包括一对子像素。子像素分别包括第一和第二液晶电容器Clch和Clcl。第一和第二子像素中的至少一个可包括与栅极线、数据线的每一个连接的开关元件(未示出)以及第一和第二液晶电容器Clch和Clcl。

第一和第二液晶电容器Clch和Clcl具有分别布置在下面板100上的作为一个端子的第一子像素电极和第二子像素电极191h和191l，以及布置在上面板200上的作为第二端子的公共电极270。布置在第一子像素电极和第二子像素电极191h和191l与公共电极270之间的液晶层3用作介电材料。第一子像素电极和第二子像素电极191h和191l彼此分开，并且构成一个像素电极191。公共电极270可形成在上面板200的前部并接收公共电压Vcom。液晶层3可具有负介电各向异性。

为了实现颜色显示，像素PX可分别显示基色中的唯一颜色(空间划分)。像素PX可进一步分别根据时间显示基色(时间划分)从而通过基色的空间和时间结合来识别期望的颜色。例如，基色可以是红色、绿色和蓝色的三基色。图2示出了作为空间划分的实例的每个像素PX包括在上面板200的区域中的呈现基色之一的滤色器230。可替代地或除图2所示的实施方式以外，滤色器230可布置在下面板100的第一子像素电极和第二子像素电极191h和191l的上方或下方。

至少一个偏振光的偏光器(未示出)可被附接至液晶面板组件300的外侧。

再次参照图1，灰度电压产生器800产生与像素PX的透光率相关的整个灰度电压或者一定量的灰度电压(在下文中，称为“参考灰度电压”)。参考灰度电压可包括针对公共电压Vcom具有正值的电压和具有负值的电压。

栅极驱动器400可连接至液晶面板组件300的栅极线并可向栅极线发送包括栅极导通电压Von和栅极断开电压Voff的组合的栅极信号Vg。

连接至液晶面板组件300的数据线的数据驱动器500从灰度电压产生器800中选择灰度电压，并向数据线发送灰度电压作为数据电压Vd。然而，当灰度电压产生器800仅提供多个参考灰度电压不是提供所有的灰度电压时，数据驱动器500通过划分参考灰度电压产生所有灰度的灰度电压并从灰度电压中选择数据电压。

栅极驱动器400、数据驱动器500、信号控制器600和灰度电压产生器800可直接安装在液晶面板组件300上或安装在可附接至液晶面板组件300的至少一个IC芯片型柔性印刷电路膜(未示出)上。可替代地，栅极驱动器400、数据驱动器500、信号控制器600和灰度电压产生器800可安装在TCP(带载封装)型特定印刷电路板(未示出)上。可替代地，栅极驱动器400、数据驱动器500、信号控制器600和灰度电压产生器800可与栅极线和开关元件一起集成在液晶面板组件300上。可替代地，栅极驱动器400、数据驱动器500、信号控制器600和灰度电压产生器800可集成在单个芯片上，其中，至少一个驱动器或驱动器的至少一个电路元件可布置在单个芯片的外部。

在下文中将参考图1、图2和图3至图9更加详细地描述根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器。

图3是根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素的等效电路图，图4是根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素的顶部平面图，以及图5是沿着图4的线V-V′、V′-V″、V″-V″′截取的根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的截面图。图6是示出根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素的像素电极和公共电极的第一切口的顶部平面图，图7是仅示出图6的像素电极的顶部平面图，以及图8是仅示出图6的公共电极的第一切口的顶部平面图。图9是示出使用通过诸如紫外线的光来聚合的预聚物向液晶分子施加预倾斜的过程的示图。

参考图1至图3，根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器包括多个信号线以及连接至信号线的多个像素PX。

信号线包括传输栅极信号(也称“扫描信号”)的栅极线121、传输数据电压的数据线171以及接收恒定电压的存储电极线131。

第一开关元件Qh和第二开关元件Ql连接至相同的栅极线121和相同的数据线171。第三开关元件Qc连接至与第一开关元件和第二开关元件Qh和Ql相同的栅极线121。第三开关元件Qc还连接至第二开关元件Ql和存储电极线131。第一开关元件至第三开关元件Qh、Ql和Qc可以是薄膜晶体管。

像素PX分别包括第一和第二子像素PXa和PXb。连接至第一开关元件Qh的第一液晶电容器Clch布置在第一子像素PXa上，并且连接至第二开关元件Ql的第二液晶电容器Clcl布置在第二子像素PXb上。

第一开关元件Qh的第一端子连接至栅极线121，第一开关元件Qh的第二端子连接至数据线171，并且第一开关元件Qh的第三端子连接至第一液晶电容器Clch。具体地，第一开关元件Qh的第三端子连接至构成第一液晶电容器Clch的第一子像素电极191h。

第二开关元件Ql的第一端子连接至栅极线121，第二开关元件Ql的第二端子连接至数据线171，并且第二开关元件Ql的第三端子连接至第二液晶电容器Clcl。具体地，第二开关元件Ql的第三端子连接至构成第二液晶电容器Clcl的第二子像素电极191l。

第三开关元件Qc的第一端子连接至栅极线121，第二端子连接至存储电极线131，并且第三端子连接至第二开关元件Ql的第三端子。

根据本发明的示例性实施方式，当向栅极线121施加栅极导通电压时，与其连接的所有的第一开关元件至第三开关元件Qh、Ql和Qc被接通，并且第一液晶电容器Clch和第二液晶电容器Clcl通过数据线171传输的数据电压充电。

由于第三开关元件Qc被接通，通过数据线171传输至第二子像素PXb的数据电压通过与第二开关元件Ql串联连接的第三开关元件Qc分割(divide，划分)。根据第二开关元件Ql和第三开关元件Qc的沟道尺寸分割电压。因此，即使通过数据线171传输到第一子像素PXa和第二子像素PXb的数据电压相同，充入到第一液晶电容器Clch和第二液晶电容器Clcl的电压也不同。即，充入到第二液晶电容器Clcl的电压低于充入到第一液晶电容器Clch的电压。因此，可以通过使充入到相同像素PX中的第一和第二子像素PXa和PXb的电压不同来改善侧面可视性。

在下文中，将参考图4和图5描述根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素的结构。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面板100和上面板200以及在下面板100与上面板200之间的液晶层3。

首先，将描述下面板100。

栅极线121和存储电极线131在由例如透明玻璃或塑料制成的第一基板110上沿着一个方向形成。

栅极线121基本沿着水平的方向延伸并可传输栅极信号。第一栅电极124h和第二栅电极124l从栅极线121突出并彼此连接。此外，第三栅电极124c从栅极线121突出并与第一栅电极124h和第二栅电极124l间隔开。第一栅电极至第三栅电极124h、124l和124c连接至相同的栅极线121，并且因此接收相同的栅极信号。

存储电极线131可沿着与栅极线121相同的方向延伸。向存储电极线131施加恒定电压。存储电极133和突出部分134从存储电极线131突出。存储电极133可围绕像素电极191并且突出部分134朝栅极线121突出。

栅极绝缘层140布置在栅极线121、第一栅电极至第三栅电极124h、124l和124c、存储电极线131、存储电极133和突出部分134上。栅极绝缘层140可由合适的无机材料制成，诸如，氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)。而且，栅极绝缘层140可以是单层或多层。

第一半导体层154h、第二半导体层154l和第三半导体层154c布置在栅极绝缘层140上。第一半导体层154h可布置在第一栅电极124h上，第二半导体层154l可布置在第二栅电极124l上，并且第三半导体层154c可布置在第三栅电极124c上。

数据线171、第一源电极173h、第一漏电极175h、第二源电极173l、第二漏电极175l、第三源电极173c、第三漏电极175c布置在第一半导体层至第三半导体层154h、154l和154c以及栅极绝缘层140上。

第一半导体层至第三半导体层154h、154l和154c还可形成在数据线171下方。此外，第二半导体层154l和第三半导体层154c可彼此连接。然而，本发明并不限于此。在另一实施方式中，第一半导体层至第三半导体层154h、154l和154c可仅形成在第一栅电极至第三栅电极124h、124l和124c上，并且第二半导体层154l和第三半导体层154c可彼此间隔开。

数据线171传输数据电压并基本垂直地与栅极线121交叉。

第一源电极173h从数据线171突出在第一栅电极124h上。第一源电极173h可具有C形状，在第一栅电极124h上弯曲。

第一漏电极175h可布置成在第一栅电极124h上方与第一源电极173h分开。可在彼此间隔开的第一源电极173h与第一漏电极175h之间的暴露部分处的第一半导体层154h中形成沟道。

第二源电极173l可从数据线171突出在第二栅电极124l上。第二源电极173l可具有C形状，在第二栅电极124l上弯曲。

第二漏电极175l可布置成在第二栅电极124l上方与第二源电极173l分开。可在彼此间隔开的第二源电极173l与第二漏电极175l之间的暴露部分处的第二半导体层154l中形成沟道。

第三源电极173c可布置在突出部分134与第三栅电极124c上。第三源电极173c的一端可具有在第三栅电极124c上弯曲的C形状。

在第三栅电极124c上方的第三漏电极175c可连接至第二漏电极175l，并与第三源电极173c间隔开。可在彼此间隔开的第三源电极173c与第三漏电极175c之间的暴露部分处的第三半导体层154c中形成沟道。

上述的第一栅电极124h、第一半导体层154h、第一源电极173h和第一漏电极175h构成第一开关元件。此外，第二栅电极124l、第二半导体层154l、第二源电极173l和第二漏电极175l构成第二开关元件。第三栅电极124c、第三半导体层154c、第三源电极173c和第三漏电极175c构成第三开关元件。

钝化层180可形成在数据线171，第一源电极至第三源电极173h、173l和173c以及第一漏电极至第三漏电极175h、175l和175c上。钝化层180可由有机绝缘材料或无机绝缘材料制成并可以是单层或多层。有机绝缘层可以是例如滤色器。

在钝化层180中形成暴露第一漏电极175h的至少一部分的第一接触孔185h。在钝化层180中形成暴露第二漏电极175l的至少一部分的第二接触孔185l。在钝化层180中形成暴露突出部分134和第三源电极173c的至少一部分的第三接触孔185c。

包括第一子像素电极191h和第二子像素电极191l的像素电极191可布置在钝化层180上。此外，桥(bridge)电极195可进一步布置在钝化层180上。

第一子像素电极191h通过第一接触孔185h与第一漏电极175h连接并且第二子像素电极191l通过第二接触孔185l与第二漏电极175l连接。桥电极195通过第三接触孔185c连接突出部分134和第三源电极173c。即，第三源电极173c连接至存储电极线131并接收恒定电压。

第一子像素电极191h和第二子像素电极191l分别从第一漏电极175h和第二漏电极175l接收数据电压。施加至第二漏电极175l的某些数据电压可通过第三源电极173c分割，从而施加至第二子像素电极191l的第二子像素电压的大小小于施加至第一子像素电极191h的第一子像素电压的幅度。这对应于施加至第一子像素电极191h和第二子像素电极191l的数据电压具有正极性(+)的时候。然而，当施加至第一子像素电极191h和第二子像素电极191l的数据电压具有负极性(-)时，施加至第一子像素电极191h的第一子像素电压小于施加至第二子像素电极191l的第二子像素电压。

施加至第二子像素电极191l的第二子像素电压可为施加至第一子像素电极191h的第一子像素电压的约0.9倍或更小。例如，第二子像素电压可为第一子像素电压的约0.75或约0.85倍。

接收数据电压的第一子像素电极191h和第二子像素电极191l与上面板200的公共电极270一起产生电场，从而控制在两个电极191与270之间的液晶层3中的液晶分子310的方向。如上所述，穿过液晶层3的光的亮度取决于液晶分子310的方向。

第一子像素电极191h和公共电极270与在两者之间的液晶层3一起构成第一液晶电容器Clch，并且第二子像素电极191l和公共电极270与在两者之间的液晶层3一起构成第二液晶电容器Clcl。因而，即使在第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管被断开之后，仍保持所施加的电压。

第一子像素电极和第二子像素电极191h和191l可通过与存储电极线131和存储电极133重叠来构成第一电容器和第二存储电容器。第一存储电容器和第二存储电容器可分别增强保持第一和第二液晶电容器Clch和Clcl的电压的能力。

第一子像素电极191h可具有基本为菱形的形状。第二子像素电极191l可围绕第一子像素电极191h。像素电极191可进一步具有被排布成靠近并沿着第二子像素电极191l的至少一个边缘的第二切口91以及将第一子像素电极191h与第二子像素电极191l间隔开的第三切口93。下面将参照图6至图8描述第一子像素电极和第二子像素电极191h和191l的详细形状。

第一取向层11可布置在像素电极191和钝化层180上。第一取向层11可以是垂直取向层并可以是使用光聚合材料的光取向。

接下来，将描述上面板200。

遮光件220布置在第二基板210上。遮光件220防止光泄漏，并可被实施为黑色矩阵。遮光件220可布置在像素PX的边缘处以及第一至第三薄膜晶体管上。

多个滤色器230布置在第二基板210上。滤色器230的大部分在由遮光件220围绕的区域中，并且可沿着像素电极191的线延伸。滤色器230的边缘可部分地与遮光件220重叠。滤色器230可呈现红色、绿色和蓝色的三基色中的一种。然而，滤色器可呈现蓝绿色、品红色、黄色以及白色系列颜色中的至少一种，并且因此并不限于红色、绿色和蓝色的三基色。

遮光构件220和滤色器230中的至少一个可形成于第一基板110上。

保护层(overcoat)240可形成在遮光件220和滤色器230上。

公共电极270可布置在保护层240上。共用电极270具有拥有十字形形状的第一切口271。将参考图6至图8描述第一切口271的详细形状。

第二取向层21布置在公共电极270上。第二取向层21可以是垂直取向层并且可以是使用光聚合材料的光取向的取向层。

偏光器(未示出)可布置在下面板100和上面板200的外侧，两个偏光器的偏光轴可以直角交叉，并且偏光轴的其中一个可基本与栅极线121平行。如果显示器是反射型显示器，则可不提供两个偏光器之一。

在下文中，将参照图6至图8描述根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的像素电极和公共电极。

如图6和图7所示，像素电极191包括第一子像素电极191h和第二子像素电极191l，第二切口91布置在第二子像素电极191l的边缘，并且第三切口93布置在第一子像素电极191h与第二子像素电极191l之间。

第一子像素电极191h可形成为菱形形状。在该配置中，第一子像素电极191h可形成为三个菱形的形状并且可连接。

第二子像素电极191l可形成为围绕空的菱形形状的矩形形状。在该配置中，第二子像素电极191l可形成为三个连接的矩形形状并且每个矩形的中心可以是空的菱形形状。第一子像素电极191h可位于或靠近中心。

第二切口91可位于矩形的第二子像素电极191l的角落(corner)处。第二切口91可仅形成在四个角度的一部分处或可遍及四个角落形成。在该配置中，如图所示，第二切口91可在四个角落的中心处分开。可替代地，与如图所示的那些不同，第二切口91可在四个角落的末端处分开。如图所示，第二切口91可形成为L形或T形，或者在另一个实施方式中形成为I形。

从第二子像素电极191l的边缘到第二切口91的距离W1可以是第一基板110与第二基板210之间的距离(即，单元(cell)间隙)的三倍或更小。

第二切口91的宽度W2可以是第一基板110与第二基板210之间的距离(即，单元间隙)的三倍或更小。

第三切口93可在第一子像素电极191h与第二子像素电极191l之间形成为菱形形状，从而将第一子像素电极191h与第二子像素电极191l间隔开。当第一子像素电极191h为三个菱形的形状时，第三切口93可形成为三个连接的菱形的形状。第三切口93可与第二切口91连接。

第三切口93的宽度取决于第一子像素电极191h与第二子像素电极191l之间的距离。第三切口93的宽度W2可被设计成根据第一基板110与第二基板210之间的距离(即，单元间隙)而变化。当第一基板110与第二基板210之间的距离在约2.8μm至约3.2μm的范围内时，第三切口93的宽度可被设计为在约1μm至约8μm的范围内。

如图6和图8所示，公共电极270具有十字形的第一切口271。第一切口271可形成为三个连接的十字的形状。用于公共电极271布置在除了第一切口271以外的其他区域中，因此在顶部平面图中未提供公共电极270的参考数量。

第一切口271具有水平延伸的第一部分271a和垂直延伸的第二部分271b。当第一切口271为三个十字的形状时，三个第一部分271a和三个第二部分271b可彼此交叉并且第二部分271b可彼此连接。

像素电极191h和公共电极270彼此重叠，并且在电极之间形成电场。将参考图6描述重叠的形状。

公共电极270的第一切口271与第一子像素电极191h的菱形形状的彼此交叉的两条对角线重叠。即，第一切口271的第一部分271a可与水平对角线重叠并且第一切口271的第二部分271b可与垂直对角线重叠。

像素电极191为一系列的三个矩形的形状并且公共电极270为一系列的三个十字的形状。在下文中描述由像素电极191的一个矩形与公共电极270的一个十字所形成的一个区域。液晶分子310的倾斜方向通过公共电极270的第一切口271与像素电极191的第二切口91产生的边缘场分成四个方向。因此，一个基本区域被分成四个子区域。

从公共电极270的第一切口271的中心到第二子像素电极191l的四个角落的部分处的液晶的控制量相对小于其他的部分。在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器中，由于第三切口93形成在第一子像素电极191h与第二子像素电极191l之间，额外地产生了边缘场，从而能够补偿具有相对小的液晶控制能力的部分。即，在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器中，通过产生额外的边缘场能够改善结构(texture)控制。

在下文中，将参考图9描述用于液晶分子310的预倾斜的早期取向方法。

诸如单体的预聚物330通过使用光(诸如紫外线)的光驱动聚合来固化。首先利用液晶材料将预聚物330注入在下面板100与上面板200之间。预聚物330可以是通过诸如紫外线的光产生聚合的反应性介晶(reactivitymesoge)。

通过向像素电极191施加数据电压并向公共电极270施加公共电压在两个场产生电极之间的液晶层3中产生电场。随后，液晶层3中的液晶分子310基本平行于从像素电极191的四个角落到十字形公共电极270的第一切口271的中心部分的方向倾斜。液晶分子310响应于电场通过公共电极270的第一切口271与像素电极191的第二切口91引起的边缘场而倾斜。因此，液晶分子310的全部倾斜方向是在一个基本区域中的四个方向。即，定位在构成一个基本区域的四个子区域中的液晶分子310被排布成具有不同的预倾斜。

尽管描述了预聚物330定位在液晶分子310之间，但本发明并不限于此。不仅液晶层3中包括预聚物330，第一取向层和第二取向层11和12中也包括预聚物330。即，当形成第一取向层11和第二取向层21时，预聚物330可包括分别在第一基板110和第二基板210上的取向材料。预聚物330可以是通过诸如紫外线的光产生聚合的反应性介晶。定位在构成一个基本区域的四个子区域中的第一取向层和第二取向层11和21被给出为具有不同的预倾斜。

接下来，将参考图10描述根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器。

图10中所示的根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器与图1至图9中所示的根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的很多部分相同，所以不描述相同的配置。本示例性实施方式与之前的示例性实施方式的不同在于第一子像素电极为两个菱形的形状，并将在下文中更详细地描述本示例性实施方式。

图10是示出在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素中的像素电极和公共电极的第一切口的顶部平面图。

在之前所描述的示例性实施方式中，第一子像素电极191h具有三个连接的菱形的形状并且第二子像素电极191l为具有菱形形状的空中心的三个矩形的形状。

然而，在本示例性实施方式中，第一子像素电极191h为两个连接的菱形的形状。此外，第二子像素电极191l可形成为两个连接的矩形的形状并且每个矩形的中心是空的(为菱形形状)。第一子像素电极191h位于或靠近中心。

第二切口91可布置成靠近并沿着第二子像素电极191h的至少一个边缘并且第三切口93在第一子像素电极191h与第二子像素电极191l之间的形成为菱形形状，从而间隔开第一子像素电极191h与第二子像素电极191l。第三切口93可实施为两个连接的菱形的形状。

共用电极具有拥有十字形的第一切口271。更具体地，第一切口271为两个连接的十字的形状。

公共电极的第一切口271与第一子像素电极191h的菱形形状中的彼此交叉的两条对角线重叠。在本示例性实施方式中，在每个像素中形成分别由像素电极191的一个矩形和公共电极的一个十字限定的两个基本区域。

尽管在之前的示例性实施方式的描述中，在每个像素中形成三个基本区域，并且在本示例性实施方式中，在每个像素中布置两个基本区域，但不发明并不限于此。可在每个像素中布置一个基本区域，或者可在每个像素中布置四个或更多个基本区域。基本区域的数量可取决于像素的形状和尺寸的设计。此外，像素电极191的水平和垂直长度以及公共电极的第一切口271的水平和垂直长度可根据在一个像素中所包括的基本区域的数量而适当地改变。

接下来，将参考图11描述根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器。

在图11中所示的根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器与在图1至图9中所示的根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的很多部分相同，所以不描述相同的配置。本示例性实施方式与之前的示例性实施方式的不同在于公共电极的第一部分和第二部分的宽度不同，并将在下文中更详细地描述本示例性实施方式。

图11是示出在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素中的像素电极和公共电极的第一切口的顶部平面图。

公共电极具有拥有十字形的第一切口271。

第一切口271具有水平延伸的第一部分271a和垂直延伸的第二部分271b。当第一切口271实施为三个十字的形状时，三个第一部分271a与三个第二部分271b可彼此交叉并且第二部分271b可彼此连接。

在之前的示例性实施方式中，第一部分271a和第二部分271b的宽度相同。

然而，在本示例性实施方式中，第一部分271a的宽度Wa和第二部分271b的宽度Wb不同。第二部分271b的宽度Wb大于第一部分271a的宽度Wa。例如，第一部分271a的宽度Wa可为约5.0μm并且第二部分271b的宽度Wb可为约3.5μm。

因为公共电极的第一切口271的第二部分271b的宽度Wb大于第一部分271a的宽度Wa，所以可以通过增强水平边缘场分量降低由液晶分子与第一部分271a形成的角度。因此，可以改善水平侧面可视性。

接下来，将参考图12描述根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器。

在图12中所示的根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器与在图1至图9中所示的根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的很多部分相同，所以不描述相同的配置。本发明与之前的示例性实施方式的不同之处在于像素电极的第三切口与公共电极的第一切口的第一部分形成的角度为约45度或更多，并将在下面详细地描述本发明。

图12是示出在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素中的像素电极和公共电极的第一切口的顶部平面图。

在之前的示例性实施方式中，由像素电极191的第三切口93与公共电极的第一切口271的第一部分271a形成的角度为约45度。

然而，在本示例性实施方式中，由像素电极191的第三切口93与公共电极的第一切口271的第一部分271a形成的角度为约45度或更多。由像素电极191的第三切口93与公共电极的第一切口271的第一部分271a形成的角度可在约45至约52度的范围内。

像素电极191的第三切口93可为菱形，其中，在菱形的两条对角线中，垂直对角线可形成得比水平对角线长。垂直对角线的长度与水平对角线的长度之间的差值越大，由像素电极191的第三切口93与公共电极的第一切口271的第一部分271a形成的角度越大。

因为由像素电极191的第三切口93与公共电极的第一切口271的第一部分271a形成的角度为约45度或更多，所以可通过增强水平边缘场分量来减小由液晶分子与第一部分271a所形成的角度。该配置可改善水平侧面可视性。

接下来，将参考图13至图15描述根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器。

在图13至图15中所示的根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器与在图1至图9中所示的根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的很多部分相同，所以不描述相同的配置。本示例性实施方式与之前的示例性实施方式的不同在于第三薄膜晶体管连接至与第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管的那些不同的栅极线并且步降(step-down，降压)电容器布置在第三薄膜晶体管与存储电极线之间，并将在下文中详细地描述本示例性实施方式。

图13是根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素的等效电路图，图14是根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素的顶部平面图，以及图15是沿着图4的线XV-XV′、XV′-XV″和XV″-XV″′截取的根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的截面图。

根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器包括多个信号线以及连接至信号线的多个像素PX。

信号线包括传输栅极信号的栅极线121和步降栅极线123、传输数据电压的数据线171以及接收恒定电压的存储电极线131。

第一开关元件Qh和第二开关元件Ql连接至相同的栅极线121和相同的数据线171。第三开关元件Qc连接至步降栅极线123。

第一开关元件Qh和第二开关元件Ql分别连接至栅极线121和数据线171，并且第三开关元件Qc连接至步降栅极线123。

像素PX分别包括第一和第二子像素PXa和PXb。连接至第一开关元件Qh的第一液晶电容器Clch形成在第一子像素PXa中，并且与第二开关元件Ql连接的第二液晶电容器Clcl形成在第二子像素PXb中。

第一开关元件和第二开关元件Qh和Qh的第一端子连接至栅极线121，第二端子连接至数据线171，并且第三端子连接至第一和第二液晶电容器Clch和Clcl。

第三开关元件Qc的第一端子连接至步降栅极线123，第二端子连接至第二液晶电容器Clcb，并且第三端子连接至步降电容器Cstd。

步降电容器Cstd连接至第三开关元件Qc的第三端子和存储电极线131。第三开关元件Qc和存储电极线131的输出端子可利用布置在两者之间的绝缘体彼此重叠。

根据本发明示例性实施方式的液晶显示器的操作，当向栅极线121施加栅极导通电压时，第一开关元件Qh和第二开关元件Ql被接通并且第一液晶电容器Clch和第二液晶电容器Clcl利用通过处于相同的电平的数据线171传输的数据电压来充电。

此后，当栅极断开信号被发送到栅极线121并且栅极导通电压被施加到步降栅极线123时，第一开关元件Qh和第二开关元件Ql被断开并且第三开关元件Qc被接通。因此，电荷通过第三开关元件Qc从第二液晶电容器Clcl移动到步降电容器Cstd。因此，第二液晶电容器Clcl的充电电压降低，并且步降电容器Cstd被充电。第二液晶电容器Clcl的充电电压降低了与步降电容器Cstd的电容一样的量，并且因此第二液晶电容器Clcl的充电电压变得低于第一液晶电容器Clch的充电电压。因此，可以通过使充入到相同像素PX中的第一和第二子像素PXa和PXb的电压不同来改善侧面可视性。

在下文中，将描述根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素的结构。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面板100和上面板200以及在下面板100与上面板200之间的液晶层3。

在下面板100中，栅极线121、步降栅极线123、存储电极线131沿着第一基板110上的方向布置。

第一栅电极和第二栅电极124h和124l从栅极线121突出并且第三栅电极124c从步降栅极线123突出。

存储电极133和突出部分134从存储电极线131突出。

栅极绝缘层140布置在栅极线121、步降栅极线123、存储电极线131、第一栅电极至第三栅电极124h、124l和124c、存储电极133和突出部分134上。第一半导体层154h、第二半导体层154l和第三半导体层154c布置在栅极绝缘层140上。

数据线171、第一源电极173h、第一漏电极175h、第二源电极173l、第二漏电极175l、第三源电极173c和第三漏电极175c布置在第一半导体层至第三半导体层154h、154l和154c以及栅极绝缘层140上。

钝化层180布置在数据线171、第一源电极至第三源电极173h、173l和173c以及第一漏电极至第三漏电极175h、175l和175c上。在钝化层180中，第一接触孔185h暴露第一漏电极175h的至少一部分。第二接触孔185l暴露第二漏电极175l的至少一部分。

在钝化层180上，第一子像素电极191h通过第一接触孔185h连接至第一漏电极175h并且第二子像素电极191l通过第二接触孔185l与第二漏电极175l连接。

尽管第三源电极与突出部分连接并通过桥电极接收恒定电压，但在本示例性实施方式中，第三源电极173c可仅与突出部分134重叠而不与突出部分134连接。

第三源电极173c与突出部分134利用在两者之间的栅极绝缘层140和第三半导体层154c彼此重叠，从而构成步降电容器Cstd。在第三源电极173c与突出部分134的重叠处可不设置第三半导体层154c。

第一子像素电极191h和第二子像素电极191l分别从第一漏电极175h和第二漏电极175l接收数据电压。当向步降栅极线123施加栅极导通电压时，施加至第二子像素电极191l施加的某些数据电压被分割，从而使第二子像素电极191l的第二子像素电压的大小降低因此其低于第一子像素电极191h的第一子像素电极电压的大小。

接下来，将参考图16至图18描述根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器。

在图16至图18中所示的根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器与在图1至图9中所示的根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的很多部分相同，所以不描述相同的配置。本示例性实施方式与之前的示例性实施方式的不同之处在于第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管连接至不同的数据线，并将在下文中更详细地描述本示例性实施方式。

图16是根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素的等效电路图，图17是根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素的顶部平面图，以及图18是沿着图17的线XVIII-XVIII′、XVIII′-XVIII″和XVIII″-XVIII″′截取的液晶显示器的截面图。

液晶显示器包括多个信号线以及连接至信号线的多个像素PX。

信号线包括传输栅极信号的栅极线121以及传输不同的数据电压的第一数据线171h和第二数据线171l。

第一开关元件Qh连接至栅极线121和第一数据线171h。第二开关元件Ql连接至栅极线121和第二数据线171h。

像素PX分别包括第一和第二子像素PXa和PXb。第一液晶电容器Clch连接至第一子像素PXa中的第一开关元件Qh，并且第二液晶电容器Clcl与第二子像素PXb中的第二开关元件Ql连接。

第一开关元件Qh的第一端子连接至栅极线121，第二端子连接至第一数据线171h，并且第三端子连接至第一液晶电容器Clch。

第二开关元件Ql的第一端子连接至栅极线121，第二端子连接至第二数据线171l，并且第三端子连接至第二液晶电容器Clcl。

当向栅极线121施加栅极导通电压时，连接至其的第一开关元件Qh和第二开关元件Ql被接通并且第一和第二液晶电容器Clch和Clcl利用通过第一数据线和第二数据线171h和171l传输的不同数据电压来充电。通过第二数据线171l传输的数据电压低于通过第一数据线171h传输的数据电压。因此，第二液晶电容器Clcl以比第一液晶电容器Clch的电平低的电平来充电，并且因此能够改善侧面可视性。

在下文中，将描述根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的一个像素的结构。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面板100和上面板200以及在下面板100与上面板200之间的液晶层3。

在下面板100中，栅极线121布置在第一基板110上。

第一栅电极和第二栅电极124h和124l从栅极线121突出。

栅极绝缘层140布置在栅极线121以及第一栅电极和第二栅电极124h和124l上，并且第一半导体层154h和第二半导体层154l布置在栅极绝缘层140上。

数据线171、第一源电极173h、第一漏电极175h、第二源电极173l和第二漏电极175l布置在第一半导体层和第二半导体层154h和154l以及栅极绝缘层140上。

钝化层180布置在数据线171、第一源电极和第二源电极173h和173l以及第一漏电极和第二漏电极175h和175l上。在钝化层180中，形成暴露第一漏电极175h的至少一部分的第一接触孔185h。形成暴露第二漏电极175l的至少一部分的第二接触孔185l。

在钝化层180上，第一子像素电极191h通过第一接触孔185h与第一漏电极175h连接。第二子像素电极191l通过第二接触孔185l与第二漏电极175l连接。

尽管在之前示例性实施方式中通过形成第三开关元件降低了施加至第二子像素电极191l的电压，但在本示例性实施方式中，第一子像素电极191h和第二子像素电极191l通过不同的数据线施加不同的数据电压来利用不同的电压充电。即，第一子像素电极191h从第一数据线171h接收第一数据电压并且第二子像素电极191l从第二数据线171l接收第二数据电压，其中第二数据电压低于第一数据电压。因此，第二子像素电极191l的第二子像素电压低于第一子像素电极191h的第一子像素电压。

尽管上面描述了在各种实施方式中第一子像素电极的第一子像素电压和第二子像素电极的第二子像素电压不同，但本发明并不限于此。如本领域普通技术人员将认识到的，用于使第一子像素电压和第二子像素电压不同的开关元件和电容器的设计可以不同的方式改变。

尽管已经结合目前被视为实践示例性实施方式的实施方式对本发明进行了描述，但应当理解，本发明并不限于所公开的实施方式，而相反，本发明旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种变形和等价配置。

Claims (20)

1.一种液晶显示器，包括：

彼此面对的第一基板和第二基板；

像素电极，布置在所述第一基板上；

公共电极，布置在所述第二基板上；以及

液晶层，布置在所述第一基板与所述第二基板之间，

其中，所述公共电极具有第一切口，所述第一切口具有十字形，并且

所述像素电极包括具有菱形形状的第一子像素电极、围绕所述第一子像素电极的第二子像素电极、沿着所述第二子像素电极的至少一个边缘布置的第二切口、以及在所述第一子像素电极与所述第二子像素电极之间的第三切口。

2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述像素电极包括矩形形状并且所述第二子像素电极包括具有菱形形状的空的中心的矩形形状。

3.根据权利要求2所述的液晶显示器，其中，所述第一切口与所述第一子像素电极的所述菱形的两条对角线重叠。

4.根据权利要求3所述的液晶显示器，其中，

所述第一子像素电极具有至少两个连接的菱形的形状，并且

所述第一切口具有至少两个连接的十字的形状。

5.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述第一子像素电极被配置成接收第一子像素电压，并且所述第二子像素电极被配置成接收第二子像素电压，所述第一子像素电压具有大于所述第二子像素电压的大小。

6.根据权利要求5所述的液晶显示器，其中，所述第二子像素电压在所述第一子像素电压的0.9倍或更小的范围内。

7.根据权利要求6所述的液晶显示器，其中，所述第二子像素电压在所述第一子像素电压的0.75或0.85倍的范围内。

8.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述第三切口的宽度在1μm至8μm的范围内。

9.根据权利要求8所述的液晶显示器，其中，所述第一基板与所述第二基板之间的距离在2.8μm至3.2μm的范围内。

10.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述第二子像素电极的所述边缘与所述第二切口之间的距离是所述第一基板与所述第二基板之间的距离的3倍或更小。

11.根据权利要求10所述的液晶显示器，其中，所述第二切口的宽度是所述第一基板与所述第二基板之间的距离的3倍或更小。

12.根据权利要求1所述的液晶显示器，进一步包括：

第一取向层，布置在所述第一基板和所述像素电极上；以及

第二取向层，布置在所述第二基板和所述公共电极上。

13.根据权利要求12所述的液晶显示器，其中，

所述第一取向层和所述第二取向层是垂直取向层，

所述液晶层包括液晶分子和反应性介晶，并且

所述液晶分子被排布为具有预倾角。

14.根据权利要求12所述的液晶显示器，其中，所述第一取向层和所述第二取向层包括取向材料和反应性介晶，并且所述第一取向层和所述第二取向层具有预倾角。

15.根据权利要求1所述的液晶显示器，进一步包括：

栅极线和数据线，布置在所述第一基板上；

存储电极线，布置在所述第一基板上并被配置为接收恒定电压；

第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，电连接至所述栅极线和所述数据线；以及

第三薄膜晶体管，电连接至所述栅极线、所述第二薄膜晶体管和所述存储电极线，

其中，所述第一子像素电极电连接至所述第一薄膜晶体管，并且

所述第二子像素电极电连接至所述第二薄膜晶体管。

16.根据权利要求1所述的液晶显示器，进一步包括：

栅极线、步降栅极线和数据线，布置在所述第一基板上；

存储电极线，布置在所述第一基板上并被配置为接收恒定的电压；

第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，电连接至所述栅极线和所述数据线；以及

第三薄膜晶体管，电连接至所述步降栅极线、所述第二薄膜晶体管和所述存储电极线，

其中，所述第一子像素电极电连接至所述第一薄膜晶体管，并且

所述第二子像素电极电连接至所述第二薄膜晶体管。

17.根据权利要求1所述的液晶显示器，进一步包括：

栅极线、第一数据线和第二数据线，布置在所述第一基板上；

第一薄膜晶体管，电连接至所述栅极线和所述第一数据线；以及

第二薄膜晶体管，电连接至所述栅极线和所述第二数据线，

其中，所述第一子像素电极电连接至所述第一薄膜晶体管，并且

所述第二子像素电极电连接至所述第二薄膜晶体管。

18.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述第一切口具有水平延伸的第一部分和垂直延伸的第二部分。

19.根据权利要求18所述的液晶显示器，其中，所述第二部分的宽度等于或大于所述第一部分的宽度。

20.根据权利要求18所述的液晶显示器，其中，所述第三切口与所述第一切口的所述第一部分之间的角度在45度至52度的范围内。