CN105892169B - 具有改进的颜色显示的液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有改进的颜色显示的液晶显示器。一种液晶显示器，包括：用于显示不同颜色的第一像素和第二像素，第一像素和第二像素均包括：接收第一电压的第一子像素电极；接收第二电压的第二子像素电极；布置在第一子像素电极与第二子像素电极之间的绝缘层；以及接收共用电压的共用电极。第一子像素电极的第一部分与第二子像素电极的第二部分彼此重叠，第一电压与共用电压之间的差值大于第二电压与共用电压之间的差值，并且用于第一像素的第二电压与第一电压的比值不同于用于第二像素的第二电压与第一电压的比值。

Description

具有改进的颜色显示的液晶显示器
相关申请的交叉引证
本申请要求于2015年2月17日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0024467号的优先权及权益，其全部内容通过引证结合于此。
技术领域
本发明的实施方式总体上涉及平板显示器。更具体地，本发明的实施方式涉及具有改进的颜色显示的液晶显示器。
背景技术
液晶显示器是平板显示器的一种常见形式，平板显示器通常包括形成有诸如像素电极和共用电极的场产生电极的两个显示面板，液晶层介于两个显示面板之间。
液晶显示器通过向场产生电极施加电压而在液晶层中产生电场，以确定液晶层的液晶分子的定向并且由此控制入射光的偏振，从而显示图像。
液晶显示器包括均连接至像素电极的开关元件，以及通过控制开关元件而将电压施加至像素电极的多个信号线，诸如数据线和栅极线。
垂直配向(VA)模式液晶显示器是这样一种液晶显示器，其中，当未施加电场时，液晶分子的长轴被设置为垂直于上显示面板和下显示面板。VA模式液晶显示器的特征在于相对大的对比度和大的参考视角。
为了在垂直配向模式LCD中产生接近等于正面可视性的侧面可视性，已经提出了通过将一个像素划分为两个子像素并且将不同电压施加至两个子像素而引起透射率不同的方法。然而，当将一个像素划分为两个子像素并且使透射率不同时，在低灰度或高灰度处的亮度增加，使得灰度表现(gray expression，灰度显示)在侧面处是困难的，由此劣化了显示质量。另外，当显示不同颜色的多个像素的灰度彼此相等时，由于颜色显示偏差，色调改变。
在该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，上述信息可能包含并不构成在该国已被本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的实施方式提供了一种液晶显示器，该液晶显示器具有以下优势：在侧面可视性接近于正面可视性的同时，通过防止颜色显示偏差而消除了色调改变，在低灰度区域中表现出精确的灰度，并防止了透射率劣化。
根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器包括：显示不同颜色的第一像素和第二像素，第一像素和第二像素均包括：第一基板；第一子像素电极，布置在第一基板上并且接收第一电压；第二子像素电极，布置在第一基板上并且接收第二电压；绝缘层，布置在第一子像素电极与第二子像素电极之间；第二基板，面向第一基板；以及共用电极，布置在第二基板上并且接收共用电压。第一子像素电极的第一部分与第二子像素电极的第二部分彼此重叠，第一电压与共用电压之间的差值大于第二电压与共用电压之间的差值，并且用于第一像素的第二电压与第一电压的比值不同于用于第二像素的第二电压与第一电压的比值。
第一像素和第二像素中的每一个可进一步包括：第一开关元件，连接至第一子像素电极；以及第二开关元件和第三开关元件，连接至第二子像素电极，其中，第一像素的第二开关元件和第三开关元件之一的沟道长度与沟道宽度的比值可不同于第二像素的第二开关元件和第三开关元件之一的沟道长度与沟道宽度的比值。
对于第一像素和第二像素中的每一个，第一子像素电极的第一部分可包括：布置在绝缘层下面的第一子区域以及布置在绝缘层上的第二子区域，并且第一子区域和第二子区域可通过形成在绝缘层中的接触孔而彼此连接。
第一像素和第二像素中的每一个可进一步包括：形成在第一基板上的栅极线。对于第一像素和第二像素中的每一个，第一子像素电极的第二子区域可包括多个第一分支电极，第二子像素电极可包括多个第二分支电极，并且第一像素的第二子区域的第一分支电极与栅极线之间的第一角度可不同于第二像素的第二子区域的第一分支电极与栅极线之间的第二角度。
对于第一像素和第二像素中的每一个，第一像素的第二子区域的面积大小可不同于第二像素的第二子区域的面积大小。
对于第一像素和第二像素中的每一个，第一子像素电极的第一部分可基本上为平面的，并且第二分支电极可沿多个不同方向共同延伸。
根据本发明的另一示例性实施方式的液晶显示器可包括：显示不同颜色的第一像素和第二像素，第一像素和第二像素均包括：第一基板；第一子像素电极，布置在第一基板上并且接收第一电压；第二子像素电极，布置在第一基板上并且接收第二电压；以及绝缘层，布置在第一子像素电极与第二子像素电极之间。一个像素区域包括：布置有第一子像素电极的第一部分的第一区域；第一子像素电极的第二部分与第二子像素电极的第三部分彼此重叠的第二区域；以及布置有第二子像素电极的第四部分的第三区域；并且第一像素的第二电压与第一电压的比值不同于第二像素的第二电压与第一电压的比值。
根据本发明的示例性实施方式，可表现低灰度区域中的精确的灰度，并且可防止透射率劣化，同时可保持侧面可视性接近于正面可视性。另外，通过防止颜色显示偏差，可防止色调改变。
附图说明
图1是根据本发明示例性实施方式的液晶显示器的布局图。
图2是沿线II-II截取的图1的液晶显示器的截面图。
图3是图1的液晶显示器的第一子像素电极的布局图。
图4是图1的液晶显示器的第一子像素电极和第二子像素电极的一部分的布局图。
图5是沿线V-V截取的图1的液晶显示器的截面图。
图6是沿线VI-VI截取的图1的液晶显示器的截面图。
图7是沿线VII-VII截取的图1的液晶显示器的截面图。
图8是根据本发明的另一示例性实施方式的液晶显示器的第二像素的布局图。
图9是图8的液晶显示器的第二像素的第一子像素电极的布局图。
图10是图8的液晶显示器的第二像素的第一子像素电极和第二子像素电极的一部分的布局图。
图11是根据本发明的另一示例性实施方式的液晶显示器的第二像素的布局图。
图12是图11的液晶显示器的第二像素的第一子像素电极的布局图。
图13是图11的液晶显示器的第二像素的第一子像素电极和第二子像素电极的一部分的布局图。
图14和图15是示出了本发明的实验性实施例的结果的曲线图。
图16和图17是示出了本发明的实验性实施例的进一步结果的曲线图。
图18是示出了本发明的另一实验性实施例的结果的曲线图。
图19示出了本发明的实施方式的像素的等效电路。
具体实施方式
将参考附图详细描述本发明的示例性实施方式。本发明可以许多不同形式来修改，并且不应被解释为局限于本文中所阐述的示例性实施方式。而是，提供本发明的示例性实施方式使得本公开将详尽和完整，并且将本发明的构思充分传达给本领域的技术人员。
在附图中，为清晰起见，层和区域的厚度可被夸大。因此，各种附图未按比例绘制。此外，当层被描述为形成在另一层或基板上时，这表示该层可形成在另一层或基板上，或者第三层可以介于该层与另一层或基板之间。贯穿说明书，相同的参考标号表示相同的元件。所有数值都是近似的，并且可改变。特定的材料和组合物的所有实例都是非限制性的，并且仅是示例性的。可使用其他适合的材料和组合物来代替。
现在，将参考图1至图7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布局图。图2是沿线II-II截取的图1的液晶显示器的截面图。图3是图1的液晶显示器的第一子像素电极的布局图。图4是图1的液晶显示器的第一子像素电极和第二子像素电极的一部分的布局图。图5是沿线V-V截取的图1的液晶显示器的截面图。图6是沿线VI-VI截取的图1的液晶显示器的截面图。图7是沿线VII-VII截取的图1的液晶显示器的截面图。
首先，参考图1和图2，根据本示例性实施方式的液晶显示器包括：面向彼此的第一显示面板100和第二显示面板200以及介于两个显示面板100与200之间的液晶层3。
首先，将描述第一显示面板100。
栅极线121、参考电压线131以及存储电极135形成在由透明玻璃或塑料制成的第一基板110上。栅极线121传输栅极信号并且主要在横向方向上延伸。栅极线121包括：第一栅电极124a、第二栅电极124b、第三栅电极124c以及用于连接至其他层或外部驱动电路的宽端部(未示出)。
参考电压线131可基本上平行于栅极线121延伸，并且可具有扩展部(expansion)136，并且扩展部136连接至随后将描述的第三漏电极175c。参考电压线131包括包围像素区域的存储电极135。
栅极绝缘层140形成在栅极线121、参考电压线131以及存储电极135上。
可由非晶硅或晶体硅制成的第一半导体154a、第二半导体154b以及第三半导体154c形成在栅极绝缘层140上。
多个欧姆接触163a、163b、163c、165a以及165b形成在第一半导体154a、第二半导体154b以及第三半导体154c上。当半导体154a、154b以及154c用氧化物半导体形成时，可省去欧姆接触。
包括数据线171、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、第三源电极173c以及第三漏电极175c的数据导体形成在欧姆接触163a、163b、163c、165a和165b以及栅极绝缘层140上。
第二漏电极175b连接至第三源电极173c。
第一栅电极124a、第一源电极173a以及第一漏电极175a与第一半导体154a一起共同形成第一薄膜晶体管Qa，并且该薄膜晶体管的沟道形成在第一源电极173a与第一漏电极175a之间的第一半导体154a中。类似地，第二栅电极124b、第二源电极173b以及第二漏电极175b与第二半导体154b一起共同形成第二薄膜晶体管Qb，并且该薄膜晶体管的沟道形成在第二源电极173b与第二漏电极175b之间的第二半导体154b中。同样地，第三栅电极124c、第三源电极173c以及第三漏电极175c与第三半导体154c一起共同形成第三薄膜晶体管Qc，并且该薄膜晶体管的沟道形成在第三源电极173c与第三漏电极175c之间的第三半导体154c中。
可由诸如氮化硅或氧化硅的无机绝缘体制成的第一钝化层180a形成在数据导体171、173a、173b、173c、175a、175b和175c以及半导体154a、154b和154c的暴露的部分上。
滤色器230布置在第一钝化层180a上。
遮光元件(未示出)可布置在未布置滤色器230的区域以及滤色器230的一部分上。遮光元件可被称为黑矩阵，并且防止光泄露。
外涂层(保护层)80布置在滤色器230上。外涂层80防止滤色器230和遮光元件的剥落，并且抑制从滤色器230流入的溶剂中的有机材料对液晶层3的污染，从而防止在驱动图像时可能发生的缺陷，诸如余像。
另外，滤色器230和遮光元件中的至少一个可形成在第二显示面板200上，而不是在第一显示面板100上。
像素电极191被形成为包括第一子像素电极191a和第二子像素电极191b。第一子像素电极191a包括第一子区域191a1和第二子区域191a2。第一子像素电极191a的第一子区域191a1布置在保护层80上。
参考图3，在平面视图中，第一子像素电极191a的第一子区域191a1具有以下形状：该形状包括布置在像素区域的中心的十字形连接部，以及布置在十字形连接部周围以围绕十字形连接部的四个平行四边形。第一延伸部193布置在十字形连接部的中心。此外，形成从像素区域的水平中心向上和向下延伸的突出部(protrusion)。同样，第一子像素电极191a的第一子区域191a1布置在像素区域内。
第二钝化层180b布置在保护层80和第一子像素电极191a的第一子区域191a1上。
第一子像素电极191a的第二子区域191a2和第二子像素电极191b布置在第二钝化层180b上。
参考图4，第一子像素电极191a的第二子区域191a2布置在其像素的中心部分，并且其总体形状为菱形。第一子像素电极191a的第二子区域191a2包括包含横向部分和纵向部分的十字形主干，以及从十字形主干延伸的多个第一分支电极194。第一分支电极194在四个不同的方向上延伸。
第二子像素电极191b被形成为围绕第一子像素电极191a的第二子区域191a2。第二子像素电极191b包括：被形成为围绕第一子像素电极191a的第二子区域191a2的外主干192a，以及从外主干192a延伸的多个第二分支电极195。
第二子像素电极191b的第二分支电极195中的一些与第一子像素电极191a的第一子区域191a1重叠。
第一钝化层180a和外涂层80具有形成在其中且暴露第一漏电极175a的一部分的第一接触孔185a；并且第一钝化层180a、外涂层80以及第二钝化层180b具有暴露第二漏电极175b的一部分的第二接触孔185b。栅极绝缘层140、第一钝化层180a以及外涂层80具有暴露第三漏电极175c的扩展部136的一部分的第三接触孔185c。另外，第二钝化层180b具有暴露第一子像素电极191a的第一子区域191a1的中心部分的第四接触孔186。
第一子像素电极191a的第一子区域191a1通过第一接触孔185a物理地且电连接至第一漏电极175a，并且第二子像素电极191b通过第二接触孔185b物理地且电连接至第二漏电极175b。另外，第一子像素电极191a的第二子区域191a2通过形成在第二钝化层180b中的第四接触孔186连接至第一子像素电极191a的第一延伸部193。
第一子像素电极191a和第二子像素电极191b经由第一接触孔185a和第二接触孔185b从第一漏电极175a和第二漏电极175b接收数据电压。
接下来，将描述第二显示面板200。
遮光元件220和共用电极270形成在由透明玻璃或塑料制成的第二基板210上。
然而，在根据本发明的另一示例性实施方式的液晶显示器的情况下，遮光元件220可代替地布置在第一显示面板100上，并且在根据进一步示例性实施方式的液晶显示器的情况下，布置的滤色器可代替地布置在第二显示面板200上。
配向层(未示出)可形成在显示面板100和200的内表面上，并且它们可是垂直配向层。
偏振器(未示出)可设置在两个显示面板100和200中的每一个的外表面上。优选的是，两个偏振器的透射轴彼此正交，并且任一透射轴平行于栅极线121。然而，偏振器可仅布置在两个显示面板100和200的一个外表面处。
液晶层3具有负介电各向异性，并且液晶层3的液晶分子可被配向为使得在未施加电场的状态下，其长轴垂直于两个显示面板100和200的表面。因此，在没有电场的状态下，入射光没有穿过交叉的偏振器而是被阻挡。
液晶层3和配向层中的至少一个可包括光反应材料，更具体地，反应性介晶(reactive mesogen)。
接下来，将简要描述根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的驱动方法。
如果栅极导通信号被施加至栅极线121，则第一栅电极124a、第二栅电极124b和第三栅电极124c接收栅极导通信号，以便导通第一开关元件Qa、第二开关元件Qb以及第三开关元件Qc。因此，施加至数据线171的数据电压通过导通的第一开关元件Qa和第二开关元件Qb而被施加至第一子像素电极191a和第二子像素电极191b。施加至第二子像素电极191b的电压通过并联连接至第二开关元件Qb的第三开关元件Qc而被分压。因此，施加至第二子像素电极191b的电压低于施加至第一子像素电极191a的电压。
在这种情况下，将描述传输数据电压的数据线与传输分压参考电压的参考电压线之间的等效电路图。图19示出了该等效电路图。
在图19中，Vp是施加至第二子像素电极191b的像素电压，Vd是施加至数据线171的数据电压，Vcst是分压参考电压，Rp是连接在数据线与第二子像素电极191b之间的第二开关元件Qb的第一电阻值，并且Rrd是连接在第二子像素电极191b与分压参考电压线131之间的第三开关元件Qc的第二电阻值。
通过第二开关元件Qb的第一电阻值Rp以及第三开关元件Qc的第二电阻值Rrd来确定施加至第二子像素电极191b的第二像素电压Vp。
流至第二子像素电极191b的电流值通过数据电压Vd与第二像素电压Vp之间的差值除以第一电阻值Rp来确定，并且也与第二像素电压Vp与分压参考电压Vcst之间的差值除以第二电阻值Rrd相同。
因此，满足以下等式。
Figure BDA0000925030080000091
如果解出以上等式，则
Rrd(Vd-Vp)＝Rp(Vp-Vcst)
(Rp+Rrd)Vp＝Rrd×Vd+Rp×Vcst,
Vp如下：
Figure BDA0000925030080000092
因此，施加至第二子像素电极191b的电压的幅度通过第二开关元件Qb的第一电阻值Rp与第三开关元件Qc的第二电阻值Rrd的比值来确定。
同样，通过控制第二开关元件Qb的第一电阻值Rp与第三开关元件Qc的第二电阻值Rrd，施加至第二子像素电极191b的第二像素电压Vp可确定与施加至第一子像素电极191a的第一像素电压的比值。
另外，薄膜晶体管的电阻R与薄膜晶体管的沟道长度L成比例，并且与沟道宽度W成反比。
Figure BDA0000925030080000093
因此，通过控制第二开关元件Qb和第三开关元件Qc的沟道长度L和沟道宽度W，可控制施加至第二子像素电极191b的第二电压与施加至第一子像素电极191a的第一电压的比值。
根据本发明的另一示例性实施方式的液晶显示器，施加至第二子像素电极191b的第二电压与施加至第一子像素电极191a的第一电压的比值可以其他方式控制，以便使第一像素和第二像素可显示不同颜色。
根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器可包括：显示不同颜色的第一像素PXA和第二像素PXB，并且，第一值(其是第一像素PXA的第二开关元件Qb的沟道长度与沟道宽度的比值)与第二值(其是第三开关元件Qc的沟道长度与沟道宽度的比值)之间的第一比值可不同于第三值(其是第二像素PXB的第二开关元件Qb的沟道长度与沟道宽度的比值)与第四值(其是第三开关元件Qc的沟道长度与沟道宽度的比值)之间的第二比值。例如，第一像素PXA的第一比值可小于或大于第二像素PXB的第二比值。
再次参考图1，根据本示例性实施方式的液晶显示器的一个像素区域由布置有第一子像素电极191a的第二子区域191a2的第一区域R1、其中第一子像素电极191a的第一子区域191a1的一部分与第二子像素电极191b的第二分支电极195重叠的第二区域R2、以及布置有第二子像素电极191b的第二分支电极195的第三区域R3形成。
每个第一区域R1、第二区域R2以及第三区域R3根据第一子像素电极191a的第一分支电极194和第二子像素电极191b的第二分支电极195延伸的方向而分别具有四个子区域。
第二区域R2的面积可为第一区域R1的面积的约两倍。第三区域R3的面积可为第二区域R2的面积的约三倍，并且可为第一区域R1的面积的约六倍。
接下来，将参考图5至图7描述根据本示例性实施方式的液晶显示器的一个像素区域的第一区域R1、第二区域R2以及第三区域R3。
参考图5，根据本示例性实施方式的液晶显示器的一个像素区域的第一区域R1布置在第一显示面板100中，并且第二子区域191a2和布置在第二显示面板200中的共用电极270一起产生电场。第一子像素电极191a的第二子区域191a2包括十字形主干和在四个不同方向上延伸的多个第一分支电极194。多个第一分支电极194可相对于栅极线121倾斜约40度。通过由多个第一分支电极194的边缘产生的边缘场，布置在第一区域R1中的液晶层3的液晶分子在四个不同方向上倾斜。具体地，因为由多个第一分支电极194形成的边缘场的水平分量垂直于多个第一分支电极194的侧面，所以液晶分子受到多个第一分支电极194的两侧的边缘场的影响，从而平行于第一分支电极194的长度方向倾斜。
参考图6，根据本示例性实施方式的液晶显示器的一个像素区域的第二区域R2使布置在第一显示面板100中的第二子像素电极191b的多个第二分支电极195与第一子像素电极191a的第一子区域191a1重叠。因此，液晶层3的液晶分子通过形成在第二子像素电极191b的多个第二分支电极195与共用电极270之间的电场而被排列。
由于多个第二分支电极195在平行于多个第一分支电极194的方向上延伸，所以，如同布置在第一区域R1中的液晶层3的液晶分子一样，布置在第二区域R2中的液晶层3的液晶分子在四个不同的方向上倾斜。
接下来，参考图7，根据本示例性实施方式的液晶显示器的一个像素区域的第三区域R3沿着布置在第一显示面板100中的第二子像素电极191b的多个第二分支电极195以及布置在第二显示面板200中的共用电极270产生电场。因为多个第二分支电极195在平行于多个第一分支电极194的方向上延伸，所以如同布置在第一区域R1和第二区域R2中的液晶层3的液晶分子一样，布置在第三区域R3中的液晶层3的液晶分子在四个不同方向上倾斜。
如上所述，施加至第二子像素电极191b的第二电压的幅度小于施加至第一子像素电极191a的第一电压的幅度。
因此，施加至布置在第一区域R1中的液晶层的电场强度最大，并且施加至布置在第三区域R3中的液晶层的电场强度最小。因为布置在第二子像素电极191b下面的第一子像素电极191a的电场的影响存在于第二区域R2中，所以施加至布置在第二区域R2中的液晶层的电场强度小于施加至布置在第一区域R1中的液晶层的电场强度且大于施加至布置在第三区域R3中的液晶层的电场强度。因此，施加至液晶层3的电场强度从第一区域R1、到第二区域R2、以及到第三区域R3依次减小。
因此，在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器中，通过将一个像素区域划分为其中施加至液晶层3的电场强度不同的三个区域，液晶分子的倾斜角在每个区域中不同，并且使得每个区域的亮度不同。如上所述，如果一个像素区域被划分为具有不同亮度的三个区域，则通过根据灰度平稳控制透射率的改变，可防止根据灰度改变的透射率在高灰度以及低灰度中急剧改变，从而在侧面可视性接近正面可视性的同时，正确表示低灰度和高灰度中的灰度。
另外，因为在相邻区域R1、R2、R3之间存在小的分离间隔，所以，即使一个像素区域被划分为其中施加至液晶层3的电场强度不同的多个区域，也可防止像素区域的透射率降低。
另外，如上所述，根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器可包括显示不同颜色的第一像素PXA和第二像素PXB，其中，第一值(即，第一像素PXA的第二开关元件Qb的沟道长度与沟道宽度的比值)与第二值(即，第三开关元件Qc的沟道长度与沟道宽度的比值)之间的第一比值可不同于第三值(即，第二像素PXB的第二开关元件Qb的沟道长度与沟道宽度的比值)与第四值(即，第三开关元件Qc的沟道长度与沟道宽度的比值)之间的第二比值。因此，在第一像素PXA和第二像素PXB中，通过使第二开关元件Qb的沟道长度与沟道宽度的比值与第三开关元件Qc的沟道长度与沟道宽度的比值不同，第一子像素电极191a的第一电压与施加至第二子像素电极191b的第二电压的比值可被设为在第一像素PXA中与在第二像素PXB中不同。因此，第一像素PXA和第二像素PXB的亮度可被控制为不同，由此控制色相角(hue angle)。例如，当第一像素PXA显示红色或绿色并且第二像素PXB显示蓝色时，如果第二开关元件Qb和第三开关元件Qc的沟道宽度与沟道长度的比值被设为使得第二像素PXB的亮度大于第一像素PXA的亮度，则显示的颜色中的蓝色亮度增加。具体地，例如，通过使显示蓝色的像素的第二电压与第一电压的比值形成为大于显示红色和绿色的像素的第二电压与第一电压的比值，蓝色亮度可增加，由此控制色相角。
以此方式，在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器中，通过控制施加至显示不同颜色的第一像素PXA和第二像素PXB的第一子像素电极191a和第二子像素电极191b的电压的比值，可控制显示的颜色的色相角。
接下来，将参考图8至图10以及图1至图4描述根据本发明的另一示例性实施方式的液晶显示器。图8是根据本发明的另一示例性实施方式的液晶显示器的第二像素的布局图。图9是图8的液晶显示器的第二像素的第一子像素电极的布局图。图10是图8的液晶显示器的第二像素的第一子像素电极和第二子像素电极的一部分的布局图。
根据本示例性实施方式的液晶显示器包括：显示第一颜色的第一像素PXA以及显示第二颜色的第二像素PXB。
如在图1至图4所示的示例性实施方式中，第一像素PXA包括第一子像素电极191a和第二子像素电极191b。
如上所述，第一像素PXA的第一子像素电极191a的第一子区域191a1具有布置在像素区域的中心部分的十字形连接部以及围绕十字形连接部的四个平行四边形。第一延伸部193布置在十字形连接部的中心。另外，第一延伸部193具有从像素区域的横向中心部分向上和向下延伸的突出部。因此，第一子像素电极191a的第一子区域191a1布置在像素区域内。
第一像素PXA的第一子像素电极191a的第二子区域191a2布置在像素的中心部分，并且当以平面视角观看时，其外部边缘勾勒出大致菱形的形状。第一子像素电极191a的第二子区域191a2包括包含横向部分和纵向部分的十字形主干以及从十字形主干延伸的多个第一分支电极194。第一分支电极194在四个方向上延伸。
第一像素PXA的第二子像素电极191b形成为围绕或至少部分包围第一子像素电极191a的第二子区域191a2，并且包括形成为围绕第一子像素电极191a的第二子区域191a2的外主干192a以及从外主干192a延伸的多个第二分支电极195。
第一像素PXA的第二子像素电极191b的第二分支电极195的各部分与第一子像素电极191a的第一子区域191a1重叠。
参考图8至图10，根据本示例性实施方式的液晶显示器的第二像素PXB的第一子像素电极191a和第二子像素电极191b的形状与参考图1至图4描述的第一像素PXA的第一子像素电极191a和第二子像素电极191b的形状相似。层间结构基本上相同。因此，省略每层的详细说明。
然而，如图8至图10所示，第二像素的第一子像素电极191a的第一子区域191a1具有布置在像素区域的中心的十字形连接部，以及布置在十字形连接部周围以围绕十字形连接部的四个平行四边形。第一延伸部193布置在十字形连接部的中心。此外，形成有从像素区域的水平中心向上和向下延伸的突出部。同样，第一子像素电极191a的第一子区域191a1布置在像素区域内。
第二像素PXB的第一子像素电极191a的第二子区域191a2布置在像素的中心部分，并且其总体形状为菱形，也就是，如以上的，在平面视图中，其外部边缘勾勒出大致菱形的形状。第一子像素电极191a的第二子区域191a2包括包含横向部分和纵向部分的十字形主干以及从十字形主干延伸的多个第一分支电极194。第一分支电极194在四个不同方向上延伸。
第二像素PXB的第二子像素电极191b形成为围绕第一子像素电极191a的第二子区域191a2，并且包括被形成为围绕第一子像素电极191a的第二子区域191a2的外主干192a以及从外主干192a延伸的多个第二分支电极195。
第二像素PXB的第二子像素电极191b的第二分支电极195的各部分与第一子像素电极191a的第一子区域191a1的一部分重叠。
第一像素PXA的第一分支电极194与栅极线121之间的第一角度θ1不同于第二像素PXB的第一分支电极194与栅极线121之间的第二角度θ2。具体地，尽管经受以上约束的任何数值都可预期用于θ1和θ2，但是第一角度θ1可约为40度，并且第二角度θ2可约为45度。
当附接于第一显示面板100和/或第二显示面板200外部的偏振器(未示出)的偏振轴与栅极线121形成约45度的角度时，第二像素PXB的亮度高于第一像素PXA的亮度。以此方式，通过使显示不同颜色的第一像素PXA和第二像素PXB的亮度不同，可控制色相角。例如，当第一像素PXA显示红色或绿色并且第二像素PXB显示蓝色时，如果第一像素PXA的角度θ1被设为使得第二像素PXB的亮度大于第一像素PXA的亮度时，显示的颜色中的蓝色亮度增加。
因此，在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器中，通过控制显示不同颜色的第一像素PXA和第二像素PXB的角度θ1和θ2，可控制显示的颜色的色相角。
接下来，将参考图11至图13以及图1至图4描述根据本发明的另一示例性实施方式的液晶显示器。图11是根据本发明的另一示例性实施方式的液晶显示器的第二像素的布局图。图12是图11的液晶显示器的第二像素的第一子像素电极的布局图。图13是图11的液晶显示器的第二像素的第一子像素电极和第二子像素电极的一部分的布局图。
根据本示例性实施方式的液晶显示器包括显示第一颜色的第一像素PXA以及显示第二颜色的第二像素PXB。
如在图1至图4所示的示例性实施方式中，第一像素PXA包括第一子像素电极191a和第二子像素电极191b。
如上所述，第一像素PXA的第一子像素电极191a的第一子区域191a1具有布置在像素区域的中心部分的十字形连接部，以及围绕十字形连接部的四个平行四边形。第一延伸部193布置在十字形连接部的中心。另外，第一延伸部193具有从像素区域的横向中心部分向上和向下延伸的突出部。以此方式，第一子像素电极191a的第一子区域191a1布置在像素区域内。
第一像素PXA的第一子像素电极191a的第二子区域191a2布置在像素的中心部分中，并且如以上的，具有大致菱形的形状。第一子像素电极191a的第二子区域191a2包括包含横向部分和纵向部分的十字形主干，以及从十字形主干延伸的多个第一分支电极194。第一分支电极194在四个方向上延伸。
第一像素PXA的第二子像素电极191b被形成为围绕或至少部分包围第一子像素电极191a的第二子区域191a2，并且包括被形成为围绕第一子像素电极191a的第二子区域191a2的外主干192a，以及从外主干192a延伸的多个第二分支电极195。
第一像素PXA的第二子像素电极191b的第二分支电极195的部分与第一子像素电极191a的第一子区域191a1重叠。
参考图11至图13，根据本示例性实施方式的液晶显示器的第二像素PXB的第一子像素电极191a和第二子像素电极191b的形状与参考图1至图4描述的第一像素PXA的第一子像素电极191a和第二子像素电极191b的形状相似。层间结构基本上相同。因此，省略每层的详细说明。
然而，如图11至图13所示，第二像素的第一子像素电极191a的第一子区域191a1具有布置在像素区域的中心的十字形连接部，并且第一子区域191a1的侧面勾勒出布置在十字形连接部周围以围绕十字形连接部的四个平行四边形。第一延伸部193布置在十字形连接部的中心。此外，形成有从像素区域的水平中心向上和向下延伸的突出部。如此，第一子像素电极191a的第一子区域191a1布置在像素区域的一部分中。
第二像素PXB的第一子像素电极191a的第二子区域191a2布置在像素的中心部分中，并且其外部边缘勾勒出大致菱形的形状。第一子像素电极191a的第二子区域191a2包括包含横向部分和纵向部分的十字形主干，以及从十字形主干延伸的多个第一分支电极194。第一分支电极194在四个不同方向上延伸。
第二像素PXB的第二子像素电极191b被形成为至少部分包围或围绕第一子像素电极191a的第二子区域191a2，并且包括被形成为包围第一子像素电极191a的第二子区域191a2的外主干192a。还包括从外主干192a延伸的多个第二分支电极195。
第二像素PXB的第二子像素电极191b的第二分支电极195中的一些与第一子像素电极191a的第一子区域191a1重叠。
参考图11至图13以及图1至图4，由第二像素PXB的第一子像素电极191a的第二子区域191a2覆盖的面积大于由第一像素PXA的第一子像素电极191a的第二子区域191a2覆盖的面积。
通过增加第一子像素电极191a的第二子区域191a2的大小，可使第一像素PXA和第二像素PXB的亮度不同。第二像素PXB的第二子区域191a2的大小大于第一像素PXA的第二子区域191a2的大小，从而第二像素PXB的亮度高于第一像素PXA的亮度。
因此，通过使显示不同颜色的第一像素PXA和第二像素PXB的亮度不同，可控制色相角。例如，如果第一像素PXA显示红色或绿色并且第二像素PXB显示蓝色，并且第二像素PXB的第二子区域191a2的大小大于第一像素PXA的第二子区域191a2的大小，则蓝色亮度增加。
在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器中，通过控制显示不同颜色的第一像素PXA和第二像素PXB的第二子区域191a2的大小，可更好控制显示的颜色的色相角。
接下来，将参考图14和图15描述根据本发明构造的显示器的测试的实验性结果。图14和图15是示出了根据本发明的实施方式构造的显示器的测试结果的曲线图。
图14示出了第一种情况，其中，施加至显示红色、绿色以及蓝色的三个像素的第二子像素电极191b的第二电压与施加至第一子像素电极191a的第一电压的比值约为0.65。相对地，图15示出了第二种情况，其中，施加至显示红色和绿色的像素的第二子像素电极191b的第二电压与施加至第一子像素电极191a的第一电压的比值约为0.65；并且施加至显示蓝色的像素的第二子像素电极191b的第二电压与施加至第一子像素电极191a的第一电压的比值约为0.7。对于这些情况，测量了在正面根据灰度的透射率改变以及在侧面根据灰度的透射率改变，并且在图14和图15中示出结果。
参考图14，在第一种情况中，侧面处的蓝色的透射率曲线(transmittance curve)不同于红色和绿色的透射率曲线。具体地，从约22至约40的灰度值，蓝色的透射率低于红色和绿色的透射率。然而，参考图15，在第二种情况中，侧面处的蓝色的透射率曲线与红色和绿色的透射率曲线几乎相同。这证明，通过控制第二子像素电极191b的第二电压与施加至第一子像素电极191a的第一电压的比值，可控制显示的颜色中的每个灰度的透射率。
接下来，将参考图16和图17描述从测试根据本发明的显示器所得的进一步的实验性结果。图16和图17是示出了根据本发明的显示器的进一步测试的结果的曲线图。
图16表示了第一种情况的结果，在第一种情况中，对于显示红色、绿色以及蓝色的三个像素，施加至第二子像素电极191b的第二电压与施加至第一子像素电极191a的第一电压的比值约为0.65。图17表示了第二种情况的结果，在第二种情况中，对于显示红色和绿色的像素，施加至第二子像素电极191b的第二电压与施加至第一子像素电极191a的第一电压的比值约为0.65；并且施加至显示蓝色的像素的第二子像素电极191b的第二电压与施加至第一子像素电极191a的第一电压的比值约为0.7。对于这些情况，测量了灰度的色相角，并且在图16和图17中示出其结果。
参考图16，在第一种情况中，侧面处的每个灰度的色相角A1明显不同于从正面观看的每个灰度的色相角B。然而，参考图17，在第二种情况中，侧面处的每个灰度的色相角A2与正面的每个灰度的色相角B之间的差异明显小于第一种情况的差异。这证明，通过控制第二子像素电极191b的第二电压与施加至第一子像素电极191a的第一电压的比值，可控制色相角。
接下来，将参考图18描述进一步的实验性结果。图18是示出了对应于本发明的实施方式的显示器的测试的进一步实验性结果的曲线图。
在本实验性实例中，施加至第一像素PXA和第二像素PXB的第二子像素电极191b的第二电压与施加至第一子像素电极191a的第一电压的比值被设为约0.7。然后，图18示出了两种情况的测量结果。在第一种情况中，用于红色像素、绿色像素以及蓝色像素的第一区域R1、第二区域R2以及第三区域R3的面积比值为1：1.6：4.9。在第二种情况中，用于红色像素和绿色像素的第一区域R1、第二区域R2以及第三区域R3的面积比值为1：1.6：4.9；而用于蓝色像素的第一区域R1、第二区域R2以及第三区域R3的面积比值为1：1.2：3.7。测量用于表面灰度(skin gray)的色相角，并且在图18中示出其结果。
参考图18，在第二种情况(其中，与第一种情况的曲线D1相比，蓝色像素的第一区域R1的比值相对较高)的曲线D2中，对于表面灰度的值大的情况，色相角的大小减小。
表面灰度是在将红色：绿色：蓝色的比值设为1：0.7：0.6之后测量的灰度值。随着对于表面灰度的值的色相角的大小减小，颜色中的蓝色增加，并且随着色相角的大小增大，颜色变成淡黄色。
因此，通过控制显示不同颜色的像素中的高像素的大小，可控制随灰度值而变的色相角。
因此，通过包括显示不同颜色的第一像素和第二像素，并且对于第一像素和第二像素，通过控制施加至第二子像素电极的电压的幅度与施加至第一子像素电极的电压的幅度的比值，可控制第一像素和第二像素亮度，由此控制色相角。
另外，通过包括两种不同颜色的像素，并且通过控制第一像素和第二像素的第一子像素电极和第二子像素电极的多个分支电极的定向，可控制第一像素和第二像素的亮度，从而进一步控制色相角。
另外，通过控制第一像素和第二像素，并且通过控制第一像素和第二像素的第一子像素电极和第二子像素电极的面积，可控制第一像素和第二像素的亮度，由此更进一步控制色相角。
尽管已经结合目前被视为实际的示例性实施方式描述了本发明，然而，应理解的是，本发明并不局限于所公开的实施方式，而是，相反，本发明旨在覆盖所附权利要求的精神和范围内包括的各种变形和等同布置。此外，所公开的或另外理解的各种实施方式的不同特征可以任意方式混合和匹配以产生本发明范围内的进一步的实施方式。
<符号描述>
100、200：显示面板 110、210：基板
124a、124b、124c：栅电极 140：栅极绝缘层
154a、154b、154c：半导体 171：数据线
173a、173b、173c：源电极 175a、175b、175c：漏电极
180a、180b：钝化层 191a、191b：子像素电极
194、195：分支电极 220：遮光元件
230：滤色器 270：共用电极
3：液晶层 PXA、PXB：像素
R1：第一区域 R2：第二区域
R3：第三区域。

Claims (20)

1.一种液晶显示器，包括：
第一像素和第二像素，显示不同的颜色，所述第一像素和所述第二像素均包括：
第一基板；
第一子像素电极，布置在所述第一基板上并且接收第一电压；
第二子像素电极，布置在所述第一基板上并且接收第二电压；
绝缘层，布置在所述第一子像素电极与所述第二子像素电极之间；
第二基板，面向所述第一基板；以及
共用电极，布置在所述第二基板上并且接收共用电压，
其中：
所述第一子像素电极包括与所述第二子像素电极重叠的第一子区域，
所述第一电压与所述共用电压之间的差值大于所述第二电压与所述共用电压之间的差值，并且
用于所述第一像素的所述第二电压与所述第一电压的比值不同于用于所述第二像素的所述第二电压与所述第一电压的比值，
其中，
所述第一子像素电极的所述第一子区域布置在所述绝缘层下面，
所述第一子像素电极还包括布置在所述绝缘层上的第二子区域，并且
所述第一子区域和所述第二子区域通过形成在所述绝缘层中的接触孔而彼此连接。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，进一步包括：
第一开关元件，连接至所述第一子像素电极；以及
第二开关元件和第三开关元件，连接至所述第二子像素电极，
其中，所述第一像素的所述第二开关元件和所述第三开关元件之一的沟道长度与沟道宽度的比值不同于所述第二像素的所述第二开关元件和所述第三开关元件之一的沟道长度与沟道宽度的比值。
3.根据权利要求2所述的液晶显示器，进一步包括：栅极线，形成在所述第一基板上，并且其中，
所述第一子像素电极的所述第二子区域包括多个第一分支电极，
所述第二子像素电极包括多个第二分支电极，并且
所述第一像素的所述第二子区域的所述第一分支电极与所述栅极线之间的第一角度不同于所述第二像素的所述第二子区域的所述第一分支电极与所述栅极线之间的第二角度。
4.根据权利要求3所述的液晶显示器，其中，所述第一像素的所述第二子区域的面积大小不同于所述第二像素的所述第二子区域的面积大小。
5.根据权利要求4所述的液晶显示器，其中，
所述第一子像素电极的所述第一子区域是平面的，并且
所述第二分支电极沿多个不同方向共同延伸。
6.根据权利要求1所述的液晶显示器，进一步包括：栅极线，形成在所述第一基板上，并且其中，所述第一子像素电极的所述第二子区域包括多个第一分支电极，
所述第二子像素电极包括多个第二分支电极，并且
所述第一像素的所述第二子区域的所述第一分支电极与所述栅极线之间的第一角度不同于所述第二像素的所述第二子区域的所述第一分支电极与所述栅极线之间的第二角度。
7.根据权利要求6所述的液晶显示器，其中，所述第一像素的所述第二子区域的面积大小与所述第二像素的所述第二子区域的面积大小相同。
8.根据权利要求7所述的液晶显示器，其中，所述第一子像素电极的所述第一子区域是平面的，并且
所述第二分支电极沿多个不同方向共同延伸。
9.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述第一像素的所述第二子区域的面积大小与所述第二像素的所述第二子区域的面积大小相同。
10.根据权利要求9所述的液晶显示器，其中，所述第一子像素电极的所述第一子区域是平面的，并且
所述第二子像素电极包括多个第二分支电极，所述第二分支电极沿多个不同方向共同延伸。
11.一种液晶显示器，包括：
第一像素和第二像素，显示不同的颜色，所述第一像素和所述第二像素均包括：
第一基板；
第一子像素电极，布置在所述第一基板上并且接收第一电压；
第二子像素电极，布置在所述第一基板上并且接收第二电压；以及
绝缘层，布置在所述第一子像素电极与所述第二子像素电极之间；
其中，所述第一子像素电极包括不与所述第二子像素电极重叠的第一部分和与所述第二子像素电极重叠的第二部分，
其中，所述第二子像素电极包括与所述第一子像素电极重叠的第三部分和不与所述第一子像素电极重叠的第四部分，
其中，一个像素区域包括：
布置有所述第一子像素电极的所述第一部分的第一区域，所述第一子像素电极的所述第一部分设置在绝缘层之上；
所述第一子像素电极的所述第二部分与所述第二子像素电极的所述第三部分彼此重叠的第二区域，所述第一子像素电极的所述第二部分设置在绝缘层下面并且通过接触孔连接到所述第一子像素电极的所述第一部分；以及
布置有所述第二子像素电极的所述第四部分的第三区域；并且
所述第一像素的所述第二电压与所述第一电压的比值不同于所述第二像素的所述第二电压与所述第一电压的比值。
12.根据权利要求11所述的液晶显示器，进一步包括：
第一开关元件，连接至所述第一子像素电极；以及
第二开关元件和第三开关元件，连接至所述第二子像素电极，
其中，所述第一像素的所述第二开关元件和所述第三开关元件之一的沟道长度与沟道宽度的比值不同于所述第二像素的所述第二开关元件和所述第三开关元件之一的沟道长度与沟道宽度的比值。
13.根据权利要求12所述的液晶显示器，进一步包括：栅极线，形成在所述第一基板上，并且其中，所述第一子像素电极的所述第一部分包括多个第一分支电极，并且
所述第一像素的所述第一分支电极与所述栅极线之间的第一角度不同于所述第二像素的所述第一分支电极与所述栅极线之间的第二角度。
14.根据权利要求13所述的液晶显示器，其中，所述第一像素的所述第一部分的面积大小与所述第二像素的所述第一部分的面积大小相同。
15.根据权利要求14所述的液晶显示器，其中，所述第一子像素电极的所述第二部分是平面的，并且
所述第二子像素电极包括多个第二分支电极，所述第二分支电极沿多个不同方向共同延伸。
16.根据权利要求11所述的液晶显示器，其中，进一步包括：栅极线，形成在所述第一基板上，并且其中，所述第一子像素电极的所述第一部分包括多个第一分支电极，以及
所述第一像素的第一分支电极与所述栅极线之间的第一角度不同于所述第二像素的所述第一分支电极与所述栅极线之间的第二角度。
17.根据权利要求16所述的液晶显示器，其中，所述第一像素的所述第一部分的面积大小与所述第二像素的所述第一部分的面积大小相同。
18.根据权利要求17所述的液晶显示器，其中，所述第一子像素电极的所述第二部分是平面的，并且
所述第二子像素电极包括多个第二分支电极，所述第二分支电极沿多个不同方向共同延伸。
19.根据权利要求11所述的液晶显示器，其中，所述第一像素的所述第一部分的面积大小与所述第二像素的所述第一部分的面积大小相同。
20.根据权利要求19所述的液晶显示器，其中，所述第一子像素电极的所述第二部分是平面的，并且
所述第二子像素电极包括多个第二分支电极，所述第二分支电极沿多个不同方向共同延伸。
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