CN104865766A - 多域垂直配向型液晶的像素结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种像素结构，包括：一第一基板；多个像素单元，配置于该第一基板上；一扫描线和一数据线，彼此交叉在该第一基板限定一该像素单元为第一区域、第二区域、第三区域、第四区域；两公共电极线，与该数据线平行且用于限定一该像素单元的边界；第一像素电极，覆盖该第一、二区域；第二像素电极，覆盖该第三、四区域；一第一有源器件和一第二有源器件，配置在该扫描线与该数据线交叉区域；一第三有源器件，与一该第二有源器件并联；其中，该第二有源器件和该第三有源器件并联用于控制该第一像素电极的电压，该第一有源器件用于控制该第二像素电极的电压。本发明的像素结构可实现垂直配向型液晶八畴显示的同时，还可提高像素的开口率。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其是涉及一种使用电学特性差异实现分畴显示的多域垂直配向型液晶的像素结构。
背景技术
近年来，大尺寸、薄而轻的平板显示器逐渐占据了显示器市场的中心位置。平板显示器按照显示原理来分可以包括：液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、等离子体显示器、有机电致发光显示器等。
在液晶显示器的各种显示模式中，垂直排列(Vertical Alignment，VA)显示模式由于其良好的视角特性受到市场的欢迎。在VA显示模式的LCD中，像素单元内液晶分子的长轴在不加电的状态下与滤光片垂直，每个像素单元被划分为多个畴区(多畴)，在加电状态下，每个畴区内的液晶分子向各自的方向偏转，通过这种方法，将同一像素单元中的液晶分子取向分为多个方向，由此补偿各个角度的视角，进而实现各个视角方向的均匀显示，以有效改善不同观察角度的灰阶显示状态下的视角特性。
现有技术中，实现所述像素单元中的多个畴区可以由以下方式实现：由像素电极的裂缝形成侧向电场的PVA(Patterned VA)模式；由像素单元中的凸起(Rib)来使液晶分子形成多畴排列的MVA(Multi-domain VA)模式。例如：在彩膜第一基板上配置凸起物(Bump)或狭缝(Slit)。
目前，各种VA显示模式的液晶显示面板制造过程中，通常先使液晶分子具有一定的预倾角，即上、下第一基板和液晶分子之间最初形成的角度，实现加电时液晶分子快速转向的目的，从而加快液晶显示器的响应速度。
另外，VA模式由于在不同视野角下，液晶分子双折射率的差异比较大，所以色偏现象比较严重。其中，CPA技术由于存在360°方向上的自补偿作用，色偏不严重。作为MVA技术和PVA技术的色偏改善方法，需要设计尽可能多的显示畴。在物理结构上，为了使液晶分子和正交的上下偏光板偏光轴形成45°的夹角，最多可以设计4个畴。目前的八畴设计基于电学原理，使同一个子像素内其中4个畴和另外4个畴的液晶分子转动角度不一样，实现8种不同的液晶取向，实现八畴显示。八畴设计主要有电容耦合(Capacitance Coupling，简称CC)技术、双TFT(Tow Transistor，简称TT)技术、电荷共享(Charge Sharing，简称CS)技术、Vcom电压调制(Common Modulation，简称CM)技术。现有的八畴结构，要么像素结构复杂，要么驱动方式复杂。
发明内容
有鉴于此，针对现有技术中的不足，本发明提供一种多域垂直配向型液晶的像素结构，可以实现八畴显示的同时，还可以提高像素的开口率。
为达上述或其它目的，本发明一实施例提出了一种多域垂直配向型液晶的像素结构，包括：一第一基板；多个像素单元，配置于该第一基板上；一扫描线和一数据线，彼此交叉在该第一基板限定一该像素单元为第一区域、第二区域、第三区域、第四区域；两公共电极线，与该数据线平行且用于限定一该像素单元的边界；第一像素电极，覆盖该第一、二区域；第二像素电极，覆盖该第三、四区域；一第一有源器件和一第二有源器件，配置在该扫描线与该数据线交叉区域；一第三有源器件，与一该第二有源器件并联；其中，该第二有源器件和该第三有源器件并联用于控制该第一像素电极的电压，该第一有源器件用于控制该第二像素电极的电压。
在本发明的一实施例中，还包括第二基板，与该第一基板对置；垂直配向型液晶层，夹置在该第一基板与该该第二基板之间；该第一基板、第二基板通过光配向后，该液晶层中的液晶分子在该第一区域分别沿第一方向、第二方向排列、在该第四区域分别沿该第一方向、该第二方向排列，在该第二区域分别沿第三方向、第四方向排列、该第三区域分别沿该第三方向、该第四方向排列。
在本发明的一实施例中，该第一有源器件，具有由该扫描线图案形成的第一栅极，由该数据线图案形成的第一源极，第一漏极；该第二有源器件，具有由该扫描线图案形成的该第一栅极，由该数据线图案形成的该第一源极，第二漏极；该第三有源器件，具有由该扫描线图案形成的该第一栅极，由一该公共电极线图案形成的该第二源极，该第二漏极。
在本发明的一实施例中，该第一漏极延伸至该第二像素电极覆盖区域，且通过第一接触孔与该第二像素电极电连接；该第二漏极延伸至该第一像素电极覆盖区域，且通过第二接触孔与该第一像素电极电连接。
在本发明的一实施例中，还包括第一存储电极，具有与一该公共电极线重叠线段及第一延伸部，该第一延伸部与该第一漏极都通过该第一接触孔与该第二像素电极电连接；第二存储电极，具有与另一该公共电极线重叠线段及第二延伸部，该第二延伸部与该第二漏极都通过该第二接触孔与该第一像素电极电连接。
为达上述或其它目的，本发明又一实施例提出了一种多域垂直配向型液晶的像素结构，包括：一第一基板；多个像素单元，配置于该第一基板上；一扫描线和一公共电极线，彼此交叉在该第一基板限定一该像素单元为第一区域、第二区域、第三区域、第四区域；两数据线，与该公共电极线平行且用于限定一该像素单元的边界；第一像素电极，覆盖该第一、二区域；第二像素电极，覆盖该第三、四区域；一第一有源器件和一第二有源器件，配置在该扫描线与一该数据线交叉区域；一第三有源器件，与一该第二有源器件并联；其中，该第二有源器件和该第三有源器件并联用于控制该第一像素电极的电压，该第一有源器件用于控制该第二像素电极的电压。
在本发明的一实施例中，还包括第二基板，与该第一基板对置；垂直配向型液晶层，夹置在该第一基板与该该第二基板之间；该第一基板、第二基板通过光配向后，该液晶层中的液晶分子在该第一区域分别沿第一方向、第二方向排列、在该第四区域分别沿该第一方向、该第二方向排列，在该第二区域分别沿第三方向、第四方向排列、在该第三区域分别沿该第三方向、该第四方向排列。
在本发明的一实施例中，该第一有源器件，具有由该扫描线图案形成的第二栅极，由一该公共电极线图案形成的第三源极，第三漏极；该第二有源器件，具有由该扫描线图案形成的该第二栅极，由该一公共电极线形成的该第三源极，第四漏极；该第三有源器件，具有由该扫描线图案形成的该第二栅极，由该数据线图案形成的该第四源极，该第四漏极。
在本发明的一实施例中，该第三漏极延伸至该第二像素电极覆盖区域，且通过第三接触孔与该第二像素电极电连接；该第四漏极延伸至该第一像素电极覆盖区域，且通过第四接触孔与该第一像素电极电连接。
在本发明的一实施例中，还包括第三存储电极，具有与该公共电极线在该第二像素电极覆盖区域重叠线段及第三延伸部，该第三延伸部与该第三漏极都通过该第三接触孔与该第二像素电极电连接；第四存储电极，具有与该公共电极线在该第一像素电极覆盖区域重叠线段及第四延伸部，该第四延伸部与该第四漏极都通过该第四接触孔与该第一像素电极电连接。
为达上述或其它目的，本发明另一实施例还提出了一种多域垂直配向型液晶的像素结构，包括：一第一基板；多个像素单元，配置于该第一基板上；一扫描线和两平行数据线，彼此交叉在该第一基板限定一该像素单元为第五区域、第六区域、第七区域、第八区域、第九区域、第十区域；两公共电极线，与该数据线平行且用于限定一该像素单元的边界；第三像素电极，覆盖该第五、六、七像素区域；第四像素电极，覆盖该第八、九、十像素区域；一第四有源器件和一第五有源器件，配置在该扫描线与一该数据线交叉区域；一第六有源器件，与一该第五有源器件并联；其中，该第五有源器件和第六有源器件并联用于控制该第三像素电极的电压，该第四有源器件用于控制该第第四像素电极的电压。
在本发明的一实施例中，还包括第二基板，与该第一基板对置；垂直配向型液晶层，夹置在该第一基板与该该第二基板之间；该第一基板、第二基板通过光配向后，该液晶层中的液晶分子在该第五区域分别沿第五方向、第六方向排列、在该第七区域分别沿该第五方向、该第六方向排列、在该第八区域分别沿该第五方向、该第六方向排列、在该第十区域分别沿该第五方向、该第六方向排列，在该第六区域分别沿第三方向、第四方向排列、在该第九区域分别沿该第三方向、该第四方向排列。
在本发明的一实施例中，该第四有源器件，具有由该扫描线图案形成的第三栅极，由一该数据线图案形成的第五源极，第五漏极；该第五有源器件，具有由该扫描线图案形成的该第三栅极，由一该数据线形成的该第五源极，第六漏极；该第六有源器件，具有由该扫描线图案形成的该第三栅极，由一该公共电极线图案形成的该第六源极，该第六漏极。
在本发明的一实施例中，该第五漏极延伸至该第四像素电极覆盖区域，且通过第五接触孔与该第四像素电极电连接；该第六漏极延伸至该第三像素电极覆盖区域，且通过第六接触孔与该第三像素电极电连接。
在本发明的一实施例中，还包括第五存储电极，具有与一该公共电极线重叠线段及第五延伸部，该第五延伸部与该第五漏极都通过该第五接触孔与该第四像素电极电连接；第六存储电极，具有与另一该公共电极线重叠线段及第六延伸部，该第六延伸部与该第六漏极都通过该第六接触孔与该第三像素电极电连接。
本发明与现有技术相比，其优点在于：
本发明提供的像素结构的第一、二基板分别光配向后，一像素单元被扫描线划分的第一、二像素电极覆盖区域的液晶分子分别沿相同四个方向分布，通过在数据线与扫描线交叉处设置两个相同第一、二有源器件，另设置第三有源器件与该第二有源器件并联，第一有源器件用于控制该第二像素电极的电压，第二、三有源器件并联用于控制该第二像素电极的电压，通过不同电压实现第一、二像素电极覆盖区域的液晶分子分别沿不同四个方向分布，从而实现八畴显示；
本发明提供的像素结构通过将数据线设置在八畴显示的黑纹区域，不占用额外的开口面积，可以大幅提高像素的开口率。
附图说明
图1为示意性示出本发明第一实施例多域垂直配向型液晶的像素结构示意图；
图2为示意性示出本发明图1中像素结构的等效电路示意图；
图3为示意性示出本发明不同像素电压作用下的液晶分子转动的立体效果图；
图4为示意性示出本发明图1中像素结构八畴分区显示的效果示意图；
图5为示意性示出本发明第二实施例多域垂直配向型液晶的像素结构示意图；
图6为示意性示出本发明第二实施例一改进多域垂直配向型液晶的像素结构示意图；
图7为示意性示出本发明第三实施例多域垂直配向型液晶的像素结构示意图。
图8为示意性示出本发明图7中像素结构八畴分区显示的效果示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
第一实施例
图1为示意性示出本发明第一实施例多域垂直配向型液晶的像素结构示意图。如图1所示，结合参考图4，本发明提出了一种多域垂直配向型液晶的像素结构，包括：一第一基板(图未示)；多个像素单元，配置于该第一基板上；一扫描线01和一数据线04，彼此交叉在该第一基板限定一该像素单元为第一区域②和④、第二区域①和③、第三区域⑤和⑦、第四区域⑥和⑧；两公共电极线03，与该数据线04平行且数据线04位于该两公共电极线03之间，该两公共电极线03用于限定一该像素单元的两边边界；第一像素电极08b，覆盖该第一、二区域①～④；第二像素电极08a，覆盖该第三、四区域⑤～⑧；一第一有源器件TFT1和一第二有源器件TFT2，配置在该扫描线01与该数据线04交叉区域；一第三有源器件TFT3，与一该第二有源器件TFT2并联；其中，该第二有源器件TFT2和该第三有源器件TFT3并联用于控制该第一像素电极08b的电压，该第一有源器件TFT1用于控制该第二像素电极08a的电压，使该第一像素电极08b与该第二像素电极08a带有不同的电压。优选地，该第一、二、三有源器件为薄膜晶体管。
图3为示意性示出本发明不同像素电压作用下的液晶分子转动的立体效果图，图4为示意性示出本发明图1中像素结构八畴分区显示的效果示意图。结合参考图3和图4，还包括第二基板(图未示)，与该第一基板对置；垂直配向型液晶层(图未示)，夹置在该第一基板与该该第二基板之间；在第一基板的所述像素的配向膜上沿着水平方向分别进行左右两个方向(或者沿着垂直方向分别进行上下两个方向)的紫外光配向；在第二基板的所述像素的配向膜上沿着垂直方向分别进行上下两个方向(或者沿着水平方向分别进行左右两个方向)的紫外光配向后，该液晶层中的液晶分子在图4所示的①～⑧的八个空间上具有如下两种不同的液晶分子排列方向组合：
第一种排列方向的组合是：在空间②和⑥沿第一方向排列，在空间①和⑤沿第二方向排列，在空间③和⑦沿第三方向排列，在空间④和⑧沿第四方向排列。
第二种排列方向的组合是：在空间②和⑧沿第一方向排列，在空间①和⑦沿第二方向排列，在空间③和⑤沿第三方向排列，在空间④和⑥沿第四方向排列。
在像素结构未施加电压时，一像素单元的液晶分子分别沿该四个不同的方向分布。通过对第一像素电极08b与该第二像素电极08a施加不同电压，本发明的像素的结构实现八畴显示。针对不同的液晶分子排列方向组合，八畴的分区显示效果如下：
在第一种排列方向的组合中：在空间②和⑥的液晶分子，排列方向一致，但是液晶分子的倾斜角度不同，形成两个不同的畴；在空间①和⑤的液晶分子，排列方向一致，但是液晶分子的倾斜角度不同，又形成两个不同的畴；在空间③和⑦的液晶分子，排列方向一致，但是液晶分子的倾斜角度不同，又形成两个不同的畴；在空间④和⑧的液晶分子，排列方向一致，但是液晶分子的倾斜角度不同，又形成两个不同的畴。
在第二种排列方向的组合中：在空间②和⑧的液晶分子，排列方向一致，但是液晶分子的倾斜角度不同，形成两个不同的畴；在空间①和⑦的液晶分子，排列方向一致，但是液晶分子的倾斜角度不同，又形成两个不同的畴；在空间③和⑤的液晶分子，排列方向一致，但是液晶分子的倾斜角度不同，又形成两个不同的畴；在空间④和⑥的液晶分子，排列方向一致，但是液晶分子的倾斜角度不同，又形成两个不同的畴。
其中，由扫描线01图案作为第一栅极，由数据线04图案作为第一源极，和第一漏极05a、第一半导体沟道02a形成的第一有源器件TFT1给像素电极08a供电。由该第一扫描线01图案作为第一栅极，由数据线04图案作为该第一源极，和第二漏极05b、第二半导体沟道02b形成的第二有源器件TFT2，与由扫描线01图案作为该第一栅极，由公共电极线03图案作为第二源极，和该第二漏极05b、第三半导体沟道02c形成的第三有源器件TFT3一起给像素电极08b供电。
该第一漏极05a延伸至该第二像素电极08a覆盖区域，且通过第一接触孔06a与该第二像素电极08a电连接；该第二漏极05b延伸至该第一像素电极08b覆盖区域，且通过第二接触孔06b与该第一像素电极08b电连接。
在具体的实施中，特别是使用有机膜等绝缘厚膜层的结构中，如图1所示，还可以选择设置第一存储电极07a，具有与一该公共电极线03重叠线段及第一延伸部，该第一延伸部与该第一漏极05a都通过该第一接触孔06a与该第二像素电极08a电连接；第二存储电极07b，具有与另一该公共电极线03重叠线段及第二延伸部，该第二延伸部与该第二漏极05b都通过该第二接触孔06b与该第一像素电极08b电连接。
图2为示意性示出本发明图1中像素结构的等效电路示意图。结合图1和图2所示，下面具体说明第一有源器件TFT1、第二有源器件TFT2和第三有源器件TFT3实现像素电极08a与像素电极08b带上不同的电压的设置方式。
当扫描线01处于高电位时，该第一、二、三有源器件TFT1、TFT2和TFT3同时被打开，相应的开态电阻设为R1、R2和R3。优选地，R1＝R2，即第一有源器件TFT1的第一半导体沟道02a和第二有源器件TFT2的第二半导体沟道02b的宽长比相等。当第二像素电极08a的电压Vp1通过第一有源器件TFT1充电，达到设计值后，根据电荷守恒原理，具有如图2所示的等效电路结构。这种等效电路结构，一直保持到有源器件被关断为止。
如图2所示，数据线04输入的电压Vs经过第一有源器件TFT1后，一直给第二像素电极08a充电，直到第二像素电极08a上的电压Vp1＝Vs。同时，数据线04输入的电压Vs经过第二有源器件TFT2，公共电极线03输入的电压Vcom经过第三有源器件TFT3，一直给第一像素电极08b充电，直到第二像素电极08a上的电压Vp2满足关系式(1)。
公式(1)
根据以上分析，通过上下两个第一、二像素电极在各自的充电路径上的电阻的差异，有源器件给第一、二像素电极充电的最后，第二像素电极08a与第一像素电极08b带上不同的电压，即Vp1≠Vp2。其中，Vp2的电压大小主要通过第三有源器件TFT3的开态电阻R3进行调节。电阻R3的大小主要通过调节第三半导体沟道02c的宽度或者长度进行控制。
如图3所示，不同的像素电压Vp1和Vp2将扫描线01上面的第二像素电极与扫描线01下面的第一像素电极分为两个区域，两个区域的液晶具有不同的倾斜角度(Polarangle)θA和θB。那么，扫描线上面的四个畴与扫描线下面的四个畴，液晶的偏转方向都不同，整个像素就拥有了8种不同的液晶转动状态(4Azimuthal×2Polar)，形成如图4所示的八畴显示，显示屏上下左右四个方向上的视觉补偿效果更加完美，从而达到低色差、广视角的目的。
结合参考图1和图4，本发明还提供了液晶显示面板的该实施例所述像素的制作方法，其包括以下制作步骤：
(1)在第一基板上，优选地为在玻璃第一基板上溅射形成第一层金属薄膜。利用第一张掩膜版，通过光刻胶的涂布、曝光、显影、刻蚀等工艺形成栅线01、存储电极07a、存储电极07b等图案。
(2)在第一金属层的图案上，用化学气相沉积工艺形成透明的栅极绝缘层。在栅极绝缘层的上方沉积半导体层。利用第二张掩膜版，通过光刻胶的涂布、曝光、显影、刻蚀等工艺形成半导体层的第一、二、三沟道图案02a、02b和02c。
(3)在半导体层的图案上，溅射形成第二层金属薄膜。利用第三张掩膜版，通过光刻胶的涂布、曝光、显影、刻蚀等工艺形成两公共电极线03、数据线04、第一漏极05a、第二漏极05b等图案，数据线04位于两公共电极线03之间。
(4)在第二金属层的图案上，用化学气相沉积工艺形成透明的保护层，用涂布等工艺形成绝缘厚膜层。所述绝缘厚膜层的厚度在1um～4um范围，可以是有机膜，也可以是无机膜。优选地为有机膜。利用第四张掩膜版，通过光刻胶的涂布、曝光、显影、刻蚀等工艺形成接触孔06a和06b等图案。
(5)在接触孔的上方，溅射形成ITO透明导电薄膜。利用第五张掩膜版，通过光刻胶的涂布、曝光、显影、刻蚀等工艺形成第一、二像素电极08b和08a等图案。第二像素电极08a覆盖第一接触孔06a，同时覆盖在第一漏极05a和第一存储电极07a的上方，实现第一漏极05a和第一存储电极07a的电学连接，并且与第二像素电极08a保持等电位。第一像素电极08b覆盖接第二触孔06b，同时覆盖在第二漏极05b和第二存储电极07b的上方，实现第二漏极05b和第二存储电极07b的电学连接，并且与第二像素电极08b保持等电位。
(6)在第一基板和第二基板(图未示)上，分别涂覆配向膜。在第一基板的所述像素的配向膜上沿着水平方向分别进行左右两个方向(或者沿着垂直方向分别进行上下两个方向)的紫外光配向；在第二基板的所述像素的配向膜上沿着垂直方向分别进行上下两个方向(或者沿着水平方向分别进行左右两个方向)的紫外光配向。在第一基板和第二第一基板之间注入液晶并贴合后，像素电极08a和像素电极08b施加不同的电压，上方的液晶层中的液晶分子在像素电极08b包含的区域沿第一方向(左上)、第二方向(左下)、第三方向(右上)和第四方向(右下)倾斜的第一液晶畴区域、第二液晶畴区域、第三液晶畴区域和第四液晶畴区域，该第一至第四液晶畴区域之间的边界显示为十字型的黑纹区域；同时，在像素电极08a包含的区域沿第五方向(左上)、第六方向(左下)、第七方向(右上)和第八方向(右下)倾斜的第五液晶畴区域、第六液晶畴区域、第七液晶畴区域和第八液晶畴区域，该第五至第八液晶畴区域之间的边界显示为十字型的黑纹区域。
第二实施例
该第二实施例提供的多域垂直配向型液晶的像素结构与上述第一实施例提供的结构大致相同，具体不再赘述，其区别仅在于
图5为示意性示出本发明第二实施例多域垂直配向型液晶的像素结构示意图。如图5所示，本发明提出了一种多域垂直配向型液晶的像素结构，包括：一第一基板(图未示)；多个像素单元，配置于该第一基板上；一扫描线01和一公共电极线03，彼此交叉在该第一基板限定一该像素单元为第一区域②和④、第二区域①和③、第三区域⑤和⑦、第四区域⑥和⑧(结合参考图4)；两数据线04，与该公共电极线03平行且公共电极线03位于该两数据线04之间，该两数据线04用于限定一该像素单元的两边界；第一像素电极08b，覆盖该第一、二区域①～④；第二像素电极08a，覆盖该第三、四区域⑤～⑧；一第一有源器件TFT1和一第二有源器件TFT2，配置在该扫描线01与该数据线04交叉区域；一第三有源器件TFT3，与一该第二有源器件TFT2并联；其中，该第二有源器件TFT2和该第三有源器件TFT3并联用于控制该第一像素电极08b的电压，该第一有源器件TFT1用于控制该第二像素电极08a的电压，使该第一像素电极08b与该第二像素电极08a带有不同的电压。优选地，该第一、二、三有源器件为薄膜晶体管。
本发明第二实施例提供的像素结构与上述第一实施例提供的像素结构等效电路实现八畴的原理和效果也大致相同，在此不再赘述。该实施例二不同结构在于，第二实施例的像素单元中数据线04分布在像素两侧，公共电极线03分布在施加电压后显示的黑纹区域内。
该实施例二不同结构还在于，三个有源器件的具体结构的差异：该第一有源器件TFT1，具有由该扫描线01图案形成的第二栅极，由一该公共电极线03图案形成的第三源极，第三漏极05a；该第二有源器件TFT2，具有由该扫描线01图案形成的该第二栅极，由该一公共电极线03形成的该第三源极，第四漏极05b；该第三有源器件TFT3，具有由该扫描线01图案形成的该第二栅极，由该数据线04图案形成的该第四源极，该第四漏极05b。
其中，该第三漏极05a延伸至该第二像素电极08a覆盖区域，且通过第三接触孔06a与该第二像素电极08a电连接；该第四漏极05b延伸至该第一像素电极08b覆盖区域，且通过第四接触孔06b与该第一像素电极08b电连接。
作为该二实施例的一改进实施例，如图6所示，还可以选择性地设置第三存储电极07a，具有与该公共电极线03在该第二像素电极08a覆盖区域重叠线段及第三延伸部，该第三延伸部与该第三漏极05a都通过该第三接触孔06a与该第二像素电极08a电连接；第四存储电极07b，具有与该公共电极线03在该第一像素电极08b覆盖区域重叠线段及第四延伸部，该第四延伸部与该第四漏极05b都通过该第四接触孔06b与该第一像素电极08b电连接。
该一改进实施例与实施例二的区别是：该改进实施例设置了存储电极。具体而言，该实施例提供的像素结构的存储电容包括两部分：存储电极与公共电极线之间隔着栅极绝缘层形成第一存储电容，公共电极线与像素电极之间隔着保护层形成第二存储电容。而实施例二只有第二存储电容，但通过控制加厚或者减薄保护层的厚度，也可以保证用第二存储电容满足像素电学性能的要求。
实施例二及其改进实施例的液晶显示面板的像素结构的制作方法大致相同，下面结合参考图5，具体描述实施例二所述像素的制作方法，其包括以下制作步骤：
(1)在第一基板上，优选地为在玻璃第一基板上溅射形成第一层金属薄膜。利用第一张掩膜版，通过光刻胶的涂布、曝光、显影、刻蚀等工艺形成栅线01图案。
(2)在第一金属层的图案上，用化学气相沉积工艺形成透明的栅极绝缘层。在栅极绝缘层的上方沉积半导体层。利用第二张掩膜版，通过光刻胶的涂布、曝光、显影、刻蚀等工艺形成半导体层的第一、二、三沟道图案02a、02b和02c。
(3)在半导体层的图案上，溅射形成第二层金属薄膜。利用第三张掩膜版，通过光刻胶的涂布、曝光、显影、刻蚀等工艺形成公共电极线03、数据线04、第三漏极05a和第四漏极05b等图案。
(4)在第二金属层的图案上，用化学气相沉积工艺形成透明的保护层。利用第四张掩膜版，通过光刻胶的涂布、曝光、显影、刻蚀等工艺形成第三接触孔06a和第四接触孔06b等图案。
(5)在接触孔的上方，溅射形成ITO透明导电薄膜。利用第五张掩膜版，通过光刻胶的涂布、曝光、显影、刻蚀等工艺形成第一像素电极08b和第二像素电极08a等图案。第一像素电极08b覆盖第三接触孔06a，第二像素电极08a覆盖第四接触孔06b。
(6)在第一基板和第二基板(图未示)上，分别涂覆配向膜。在第一基板的所述像素的配向膜上沿着水平方向分别进行左右两个方向(或者沿着垂直方向分别进行上下两个方向)的紫外光配向；在第二基板的所述像素的配向膜上沿着垂直方向分别进行上下两个方向(或者沿着水平方向分别进行左右两个方向)的紫外光配向。在第一基板和第二基板之间注入液晶并贴合后，第一像素电极08b和第二像素电极08a施加不同的电压，上方的液晶层中的液晶分子在第二像素电极08a包含的区域沿第一方向(左上)、第二方向(左下)、第三方向(右上)和第四方向(右下)倾斜的第一液晶畴区域、第二液晶畴区域、第三液晶畴区域和第四液晶畴区域，该第一至第四液晶畴区域之间的边界显示为十字型的黑纹区域；同时，在第一像素电极08b包含的区域沿第五方向(左上)、第六方向(左下)、第七方向(右上)和第八方向(右下)倾斜的第五液晶畴区域、第六液晶畴区域、第七液晶畴区域和第八液晶畴区域，该第五至第八液晶畴区域之间的边界显示为十字型的黑纹区域。
第三实施例
图7为示意性示出本发明第三实施例多域垂直配向型液晶的像素结构示意图。如图7所示，本发明还提出了一种多域垂直配向型液晶的像素结构，包括：一第一基板；多个像素单元，配置于该第一基板上；一扫描线01和两平行数据线04，彼此交叉在该第一基板限定一该像素单元为第五区域⑶和⑹、第六区域⑵和⑸、第七区域⑴和⑷、第八区域⑺和⑽、第九区域⑻和⑾、第十区域⑼和⑿；两公共电极线03，与该数据线04平行且两数据线04位于该两公共电极线03之间，该两公共电极线03用于限定一该像素单元的两边界；第三像素电极08b，覆盖该第五、六、七像素区域；第四像素电极08a，覆盖该第八、九、十像素区域；一第四有源器件TFT5和一第五有源器件TFT6，配置在该扫描线01与一该数据线04交叉区域；一第六有源器件TFT6，与一该第五有源器件TFT5并联；其中，该第五有源器件TFT5和第六有源器件TFT6并联用于控制该第三像素电极08b的电压，该第四有源器件TFT4用于控制该第第四像素电极08a的电压。
具体地，还包括第二基板(图未示)，与该第一基板对置；垂直配向型液晶层，夹置在该第一基板与该该第二基板之间。在第一基板的所述像素的配向膜上沿着水平方向分别进行左右两个方向(或者沿着垂直方向分别进行上下两个方向)的紫外光配向；在第二基板的所述像素的配向膜上沿着垂直方向分别进行上下两个方向(或者沿着水平方向分别进行左右两个方向)的紫外光配向后，该液晶层中的液晶分子在图8所示的⑴～⑿的十二个空间上具有如下两种不同的液晶分子排列方向组合：
第一种排列方向的组合是：在空间⑴、⑶、⑺和⑼沿第一方向排列，在空间⑵和⑻沿第二方向排列，在空间⑷、⑹、⑽和⑿沿第三方向排列，在空间⑸和⑾沿第四方向排列。
第二种排列方向的组合是：在空间⑴、⑶、⑽和⑿沿第一方向排列，在空间⑵和⑾沿第二方向排列，在空间⑷、⑹、⑺和⑼沿第三方向排列，在空间⑸和⑻沿第四方向排列。
在像素结构未施加电压时，一像素单元的液晶分子分别沿该四个不同的方向分布。通过对第一像素电极08b与该第二像素电极08a施加不同电压，本发明的像素的结构实现八畴显示。针对不同的液晶分子排列方向组合，八畴的分区显示效果如下：
在第一种排列方向的组合中：在空间⑴、⑶和⑺、⑼的液晶分子，排列方向一致，但是液晶分子的倾斜角度不同，形成两个不同的畴；在空间⑵和⑻的液晶分子，排列方向一致，但是液晶分子的倾斜角度不同，又形成两个不同的畴；在空间⑷、⑹和⑽、⑿的液晶分子，排列方向一致，但是液晶分子的倾斜角度不同，又形成两个不同的畴；在空间⑸和⑾的液晶分子，排列方向一致，但是液晶分子的倾斜角度不同，又形成两个不同的畴。
在第二种排列方向的组合中：在空间⑴、⑶和⑽、⑿的液晶分子，排列方向一致，但是液晶分子的倾斜角度不同，形成两个不同的畴；在空间⑵和⑾的液晶分子，排列方向一致，但是液晶分子的倾斜角度不同，又形成两个不同的畴；在空间⑷、⑹和⑺、⑼的液晶分子，排列方向一致，但是液晶分子的倾斜角度不同，又形成两个不同的畴；在空间⑸和⑻的液晶分子，排列方向一致，但是液晶分子的倾斜角度不同，又形成两个不同的畴。
具体地，该第四有源器件TFT4，具有由该扫描线01图案形成的第三栅极，由一该数据线04图案形成的第五源极，第五漏极05a；该第五有源器件TFT4，具有由该扫描线01图案形成的该第三栅极，由一该数据线04形成的该第五源极，第六漏极05b；该第六有源器件TFT6，具有由该扫描线01图案形成的该第三栅极，由一该公共电极线03图案形成的该第六源极，该第六漏极05b。
具体地，该第五漏极05a延伸至该第四像素电极08a覆盖区域，且通过第五接触孔06a与该第三像素电极08b电连接；该第六漏极05b延伸至该第三像素电极08b覆盖区域，且通过第六接触孔06b与该第三像素电极08b电连接。
在具体的实施中，如图7所示，还可以选择设置第五存储电极07a，具有与一该公共电极线03重叠线段及第五延伸部，该第五延伸部与该第五漏极05a都通过该第五接触孔06a与该第四像素电极08a电连接；第六存储电极07b，具有与另一该公共电极线03重叠线段及第六延伸部，该第六延伸部与该第六漏极05b都通过该第六接触孔06b与该第三像素电极08b电连接。
本发明第四实施例提供的像素结构与上述第一实施例提供的像素结构等效电路实现八畴的原理和效果也大致相同，在此不再赘述。该实施例与实施例一不同结构在于，像素单元中采用两根数据线04与扫描线01交叉。
结合参考图7，本发明还提供了液晶显示面板的该实施例所述像素的制作方法，其包括以下制作步骤：
(1)在第一基板上，优选地为在玻璃第一基板上溅射形成第一层金属薄膜。利用第一张掩膜版，通过光刻胶的涂布、曝光、显影、刻蚀等工艺形成栅线01、存储电极07a、存储电极07b等图案。
(2)在第一金属层的图案上，用化学气相沉积工艺形成透明的栅极绝缘层。在栅极绝缘层的上方沉积半导体层。利用第二张掩膜版，通过光刻胶的涂布、曝光、显影、刻蚀等工艺形成半导体层的沟道图案02a、02b和02c。
(3)在半导体层的图案上，溅射形成第二层金属薄膜。利用第三张掩膜版，通过光刻胶的涂布、曝光、显影、刻蚀等工艺形成公共电极线03、数据线04、第五漏极05a和第六漏极05b等图案。
(4)在第二金属层的图案上，用化学气相沉积工艺形成透明的保护层，用涂布等工艺形成绝缘厚膜层。所述绝缘厚膜层的厚度在1um～4um范围，可以是有机膜，也可以是无机膜。优选地为有机膜。利用第四张掩膜版，通过光刻胶的涂布、曝光、显影、刻蚀等工艺形成第五接触孔06a和第六接触孔06b等图案。
(5)在接触孔的上方，溅射形成ITO透明导电薄膜。利用第五张掩膜版，通过光刻胶的涂布、曝光、显影、刻蚀等工艺形成第五、六像素电极08b和08a等图案。第六像素电极08a覆盖第五接触孔06a，同时覆盖在第五漏极05a和第五存储电极07a的上方，实现第五漏极05a和第五存储电极07a的电学连接，并且与第六像素电极08a保持等电位。第五像素电极08b覆盖接第六触孔06b，同时覆盖在第六漏极05b和第六存储电极07b的上方，实现第六漏极05b和第六存储电极07b的电学连接，并且与第五像素电极08b保持等电位。
(6)在第一基板和第二基板(图未示)上，分别涂覆配向膜。在第一基板的所述像素的配向膜上沿着水平方向分别进行左右两个方向(或者沿着垂直方向分别进行上下两个方向)的紫外光配向；在第二基板的所述像素的配向膜上沿着垂直方向分别进行上下两个方向(或者沿着水平方向分别进行左右两个方向)的紫外光配向。在第一基板和第二基板之间注入液晶并贴合后，第五像素电极08b和第六像素电极08a施加不同的电压，上方的液晶层中的液晶分子在第六像素电极08a包含的区域沿第一方向(左上)、第二方向(左下)、第三方向(右上)和第四方向(右下)倾斜的第一液晶畴区域、第二液晶畴区域、第三液晶畴区域和第四液晶畴区域，该第一至第四液晶畴区域之间的边界显示为十字型的黑纹区域；同时，在第五像素电极08b包含的区域沿第五方向(左上)、第六方向(左下)、第七方向(右上)和第八方向(右下)倾斜的第五液晶畴区域、第六液晶畴区域、第七液晶畴区域和第八液晶畴区域，该第五至第八液晶畴区域之间的边界显示为十字型的黑纹区域。
本发明所提供的多域垂直配向型液晶的像素结构，其第一、二基板分别光配向后，一像素单元被扫描线划分的第一、二像素电极覆盖区域的液晶分子分别沿相同四个方向分布，通过在数据线与扫描线交叉处设置两个相同第一、二有源器件，另设置第三有源器件与该第二有源器件并联，第一有源器件用于控制该第二像素电极的电压，第二、三有源器件并联用于控制该第二像素电极的电压，通过不同电压实现第一、二像素电极覆盖区域的液晶分子分别沿不同四个方向分布，从而实现八畴显示；本发明提供的像素结构通过将数据线设置在八畴显示的黑纹区域，不占用额外的开口面积，可以大幅提高像素的开口率。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (15)
1.一种多域垂直配向型液晶的像素结构，包括：
一第一基板；
多个像素单元，配置于该第一基板上；
一扫描线和一数据线，彼此交叉在该第一基板限定一该像素单元为第一区域、第二区域、第三区域、第四区域；
两公共电极线，与该数据线平行且用于限定一该像素单元的边界；
第一像素电极，覆盖该第一、二区域；
第二像素电极，覆盖该第三、四区域；
一第一有源器件和一第二有源器件，配置在该扫描线与该数据线的交叉区域；
一第三有源器件，与一该第二有源器件并联；
其中，该第二有源器件和该第三有源器件并联用于控制该第一像素电极的电压，该第一有源器件用于控制该第二像素电极的电压。
2.根据权利要求1所述的多域垂直配向型液晶的像素结构，其特征在于：
还包括第二基板，与该第一基板对置；
垂直配向型液晶层，夹置在该第一基板与该第二基板之间；
该第一基板、第二基板通过光配向后，该液晶层中的液晶分子在该第一区域分别沿第一方向、第二方向排列、在该第四区域分别沿该第一方向、该第二方向排列，在该第二区域分别沿第三方向、第四方向排列、该第三区域分别沿该第三方向、该第四方向排列。
3.根据权利要求1或2所述的多域垂直配向型液晶的像素结构，其特征在于：
该第一有源器件，具有由该扫描线图案形成的第一栅极，由该数据线图案形成的第一源极，第一漏极；
该第二有源器件，具有由该扫描线图案形成的该第一栅极，由该数据线图案形成的该第一源极，第二漏极；
该第三有源器件，具有由该扫描线图案形成的该第一栅极，由一该公共电极线图案形成的该第二源极，该第二漏极。
4.根据权利要求3所述的多域垂直配向型液晶的像素结构，其特征在于：
该第一漏极延伸至该第二像素电极覆盖区域，且通过第一接触孔与该第二像素电极电连接；
该第二漏极延伸至该第一像素电极覆盖区域，且通过第二接触孔与该第一像素电极电连接。
5.根据权利要求4所述的多域垂直配向型液晶的像素结构，其特征在于：
还包括第一存储电极，具有与一该公共电极线重叠线段及第一延伸部，该第一延伸部与该第一漏极都通过该第一接触孔与该第二像素电极电连接；
第二存储电极，具有与另一该公共电极线重叠线段及第二延伸部，该第二延伸部与该第二漏极都通过该第二接触孔与该第一像素电极电连接。
6.一种多域垂直配向型液晶的像素结构，包括：
一第一基板；
多个像素单元，配置于该第一基板上；
一扫描线和一公共电极线，彼此交叉在该第一基板限定一该像素单元为第一区域、第二区域、第三区域、第四区域；
两数据线，与该公共电极线平行且用于限定一该像素单元的边界；
第一像素电极，覆盖该第一、二区域；
第二像素电极，覆盖该第三、四区域；
一第一有源器件和一第二有源器件，配置在该扫描线与一该数据线的交叉区域；
一第三有源器件，与一该第二有源器件并联；
其中，该第二有源器件和该第三有源器件并联用于控制该第一像素电极的电压，该第一有源器件用于控制该第二像素电极的电压。
7.根据权利要求6所述的多域垂直配向型液晶的像素结构，其特征在于：
还包括第二基板，与该第一基板对置；
垂直配向型液晶层，夹置在该第一基板与该该第二基板之间；
该第一基板、第二基板通过光配向后，该液晶层中的液晶分子在该第一区域分别沿第一方向、第二方向排列、在该第四区域分别沿该第一方向、该第二方向排列，在该第二区域分别沿第三方向、第四方向排列、在该第三区域分别沿该第三方向、该第四方向排列。
8.根据权利要求6或7所述的多域垂直配向型液晶的像素结构，其特征在于：
该第一有源器件，具有由该扫描线图案形成的第二栅极，由一该公共电极线图案形成的第三源极，第三漏极；
该第二有源器件，具有由该扫描线图案形成的该第二栅极，由该一公共电极线形成的该第三源极，第四漏极；
该第三有源器件，具有由该扫描线图案形成的该第二栅极，由该数据线图案形成的该第四源极，该第四漏极。
9.根据权利要求8所述的多域垂直配向型液晶的像素结构，其特征在于：
该第三漏极延伸至该第二像素电极覆盖区域，且通过第三接触孔与该第二像素电极电连接；
该第四漏极延伸至该第一像素电极覆盖区域，且通过第四接触孔与该第一像素电极电连接。
10.根据权利要求9所述的多域垂直配向型液晶的像素结构，其特征在于：
还包括第三存储电极，具有与该公共电极线在该第二像素电极覆盖区域重叠线段及第三延伸部，该第三延伸部与该第三漏极都通过该第三接触孔与该第二像素电极电连接；
第四存储电极，具有与该公共电极线在该第一像素电极覆盖区域重叠线段及第四延伸部，该第四延伸部与该第四漏极都通过该第四接触孔与该第一像素电极电连接。
11.一种多域垂直配向型液晶的像素结构，包括：
一第一基板；
多个像素单元，配置于该第一基板上；
一扫描线和两平行数据线，彼此交叉在该第一基板限定一该像素单元为第五区域、第六区域、第七区域、第八区域、第九区域、第十区域；
两公共电极线，与该数据线平行且用于限定一该像素单元的边界；
第三像素电极，覆盖该第五、六、七区域；
第四像素电极，覆盖该第八、九、十区域；
一第四有源器件和一第五有源器件，配置在该扫描线与一该数据线的交叉区域；
一第六有源器件，与一该第五有源器件并联；
其中，该第五有源器件和第六有源器件并联用于控制该第三像素电极的电压，该第四有源器件用于控制该第第四像素电极的电压。
12.根据权利要求11所述的多域垂直配向型液晶的像素结构，其特征在于：
还包括第二基板，与该第一基板对置；
垂直配向型液晶层，夹置在该第一基板与该该第二基板之间；
该第一基板、第二基板通过光配向后，该液晶层中的液晶分子在该第五区域分别沿第五方向、第六方向排列、在该第七区域分别沿该第五方向、该第六方向排列、在该第八区域分别沿该第五方向、该第六方向排列、在该第十区域分别沿该第五方向、该第六方向排列，在该第六区域分别沿第三方向、第四方向排列、在该第九区域分别沿该第三方向、该第四方向排列。
13.根据权利要求11或12所述的多域垂直配向型液晶的像素结构，其特征在于：
该第四有源器件，具有由该扫描线图案形成的第三栅极，由一该数据线图案形成的第五源极，第五漏极；
该第五有源器件，具有由该扫描线图案形成的该第三栅极，由一该数据线形成的该第五源极，第六漏极；
该第六有源器件，具有由该扫描线图案形成的该第三栅极，由一该公共电极线图案形成的该第六源极，该第六漏极。
14.根据权利要求13所述的多域垂直配向型液晶的像素结构，其特征在于：
该第五漏极延伸至该第四像素电极覆盖区域，且通过第五接触孔与该第四像素电极电连接；
该第六漏极延伸至该第三像素电极覆盖区域，且通过第六接触孔与该第三像素电极电连接。
15.根据权利要求14所述的多域垂直配向型液晶的像素结构，其特征在于：
还包括第五存储电极，具有与一该公共电极线重叠线段及第五延伸部，该第五延伸部与该第五漏极都通过该第五接触孔与该第四像素电极电连接；
第六存储电极，具有与另一该公共电极线重叠线段及第六延伸部，该第六延伸部与该第六漏极都通过该第六接触孔与该第三像素电极电连接。
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