CN106328078B - 液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液晶显示器，包括：显示面板，包括第一子像素和第二子像素，其中，第一子像素包括：第一开关装置，包括连接至第j数据线的第一电极、连接至第一子像素电极的第二电极、以及连接至第i栅极线的栅电极，第二子像素包括：第二开关装置，包括连接至第j数据线的第一电极、连接至第二子像素电极的第二电极、以及连接至第i栅极线的栅电极；第三开关装置，包括连接至第二子像素电极的第一电极，以及连接至第i栅极线的栅电极；以及第四开关装置，包括连接至第j数据线的第一电极、连接至第三开关装置的第一电极的第二电极、以及连接至第i栅极线的栅电极。

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(“LCD”)。
背景技术
随着多媒体的发展，显示设备的重要性日益增加。因此，诸如液晶显示器(“LCD”)和有机发光显示器(“OLED”)的各类显示设备正在使用中。
具体地，LCD是平板显示器中最广泛使用的类型中的一种。通常，LCD包括具有诸如像素电极和共用电极的场生成电极的一对面板，以及插入在两个面板之间的液晶层。在LCD中，电压被施加至场生成电极以在液晶层中产生电场。因此，确定了液晶层的液晶分子的取向，并且控制了入射光的偏振。结果，在LCD上显示出期望的图像。
在LCD中，正在开发垂直取向(“VA”)模式的LCD，其中，当未施加电场时，液晶分子的长轴被取向为垂直于上部显示面板和下部显示面板。为了确保改善的侧向可视性，VA模式的LCD以各种结构被开发，所述各种结构包括一个像素被分为两个子像素的结构。
发明内容
本发明的示例性实施方式提供了一种液晶显示器(“LCD”)，其中，一个像素区域包括由不同大小的电压充电的第一液晶电容器和第二液晶电容器，并且不同强度的电场被施加至对应于第一液晶电容器和第二液晶电容器中的每一个的液晶分子以增强可视性。
本发明的示例性实施方式也提供了具有改善的充电速率的LCD。
然而，本发明的示例性实施方式不限于本文中所阐述的一个。通过引用以下给定的本发明的详细说明，本发明的以上和其它示例性实施方式对本发明所属领域的普通技术人员而言将变得更显而易见。
根据本发明的示例性实施方式，一种LCD包括：显示面板，具有第一子像素和第二子像素；栅极驱动器，通过第i栅极线(其中，i是不小于1的自然数)连接至第一子像素和第二子像素；以及数据驱动器，通过第j数据线(其中，j是不小于1的自然数)连接至第一子像素和第二子像素；其中，第一子像素包括：第一开关装置，具有连接至第j数据线的第一电极、连接至第一子像素电极的第二电极、以及连接至第i栅极线的栅电极，第二子像素包括：第二开关装置，具有连接至第j数据线的第一电极、连接至第二子像素电极的第二电极、以及连接至第i栅极线的栅电极；第三开关装置，具有连接至第二子像素电极的第一电极以及连接至第i栅极线的栅电极；以及第四开关装置，具有连接至第j数据线的第一电极、连接至第三开关装置的第一电极的第二电极、以及连接至第i栅极线的栅电极，其中，i和j是大于或等于1的自然数。
在示例性实施方式中，通过第一开关装置的开关操作而施加至第一子像素电极的电压的电平可高于通过第二开关装置至第四开关装置的开关操作而施加至第二子像素电极的电压的电平。
在示例性实施方式中，第一子像素可进一步包括：第一存储电容器，具有连接至第一子像素电极的一端以及连接至第一存储线的另一端；并且第二子像素进一步包括：第二存储电容器，具有连接至第二子像素电极的一端以及连接至第一存储线的另一端。
在示例性实施方式中，第三开关装置的第二电极可连接至第二存储线，并且从第一存储线和第二存储线提供的电压具有不同的电平。
在示例性实施方式中，第四开关装置可进一步包括：浮置电极，布置在第四开关装置的第一电极与第二电极之间，其中，浮置电极与第四开关装置的栅电极的至少一部分重叠。
在本发明的另一示例性实施方式中，一种LCD包括：布置在阵列基板上的栅极线和第一存储线；数据线，布置在栅极线和第一存储线上，并且与栅极线和第一存储线绝缘；第一开关装置，具有连接至数据线的第一电极以及连接至第一子像素电极的第二电极；第二开关装置，具有连接至数据线的第一电极以及连接至第二子像素电极的第二电极；第三开关装置，具有连接至第二子像素电极的第一电极以及连接至第一存储线的第二电极；以及第四开关装置，具有连接至数据线的第一电极以及连接至第三开关装置的第一电极的第二电极，其中，第一开关装置至第四开关装置中的每一个的栅电极连接至栅极线。
在示例性实施方式中，通过第一开关装置的开关操作而施加至第一子像素电极的电压的电平可高于通过第二开关装置至第四开关装置的开关操作而施加至第二子像素电极的电压的电平。
在示例性实施方式中，LCD可进一步包括：第二存储线，布置在阵列基板上，并且布置在与栅极线相同的层上；第一存储电容器，设置在第二存储线与第一子像素电极之间；以及第二存储电容器，设置在第二存储线与第二子像素电极之间。
在示例性实施方式中，栅极线可与数据线相交，并且第一存储线和第二存储线在与栅极线相同的方向上延伸。
在示例性实施方式中，相等电平的电压可被施加至第一存储线和第二存储线。
在示例性实施方式中，不同电平的电压可被施加至第一存储线和第二存储线。
在示例性实施方式中，LCD可进一步包括：第一半导体层至第四半导体层，布置在栅极线与数据线之间，其中，第一半导体层的至少一部分与第一开关装置的栅电极重叠，第二半导体层的至少一部分与第二开关装置的栅电极重叠，第三半导体层的至少一部分与第三开关装置的栅电极重叠，并且第四半导体层的至少一部分与第四开关装置的栅电极重叠。
在示例性实施方式中，LCD可进一步包括：相对基板，位于阵列基板对面；共用电极，布置在相对基板上；以及液晶层，布置在阵列基板与相对基板之间。
在示例性实施方式中，LCD可进一步包括：阻挡电极(blocking electrode)，布置在数据线上以与数据线的至少一部分重叠。
在示例性实施方式中，第四开关装置可进一步包括：浮置电极，布置在第四开关装置的第一电极与第二电极之间，其中，浮置电极与第四开关装置的栅电极的至少一部分重叠。
在本发明的另一示例性实施方式中，一种LCD包括：栅极驱动器，通过第i栅极线提供第i栅极信号；数据驱动器，通过第j数据线提供第j数据信号；以及显示面板，具有第一子像素和第二子像素，第一子像素和第二子像素中的每一个连接至第i栅极线和第j数据线，其中，第一子像素包括：第一开关装置，响应于第i栅极信号向第一子像素电极传输第j数据信号，并且第二子像素包括：第二开关装置，响应于第i栅极信号向第二子像素电极传输第j数据信号；第三开关装置，响应于第i栅极信号向第二子像素电极传输通过第一存储线所接收的第一存储信号；以及第四开关装置，响应于第i栅极信号向第二子像素电极传输第j数据信号，其中，i和j是大于或等于1的自然数。
在示例性实施方式中，通过第一开关装置的开关操作而施加至第一子像素电极的电压的电平可高于通过第二开关装置至第四开关装置的开关操作而施加至第二子像素电极的电压的电平。
在示例性实施方式中，第三开关装置可包括：连接至第i栅极线的栅电极、连接至第二子像素电极的第一电极、以及连接至第一存储线的第二电极；并且第四开关装置可包括：连接至第i栅极线的栅电极、连接至第j数据线的第一电极、以及连接至第二子像素电极的第二电极。
在示例性实施方式中，第一子像素可进一步包括：第一存储电容器，具有连接至第一子像素电极的第一电极以及连接至第二存储线的第二电极；并且第二子像素可进一步包括：第二存储电容器，具有连接至第二子像素电极的第一电极以及连接至第二存储线的第二电极，其中，第一存储信号的电压的电平与从第二存储线提供的第二存储信号的电压的电平不同。
在示例性实施方式中，第四开关装置可进一步包括：浮置电极，布置在第四开关装置的第一电极与第二电极之间，其中，浮置电极与第四开关装置的栅电极的至少一部分重叠。
附图说明
通过参考附图来详细地描述本发明的示例性实施方式，本发明的以上及其它示例性实施方式以及特征将变得更为显而易见，其中：
图1是根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器(“LCD”)的框图；
图2是包括在图1的LCD中的一个示例性像素的电路图；
图3是示出了图2的像素的操作的示图；
图4是包括在图1的LCD中的像素的局部平面图；
图5是沿着图4的平面图的线I1-I1’截取的截面图；
图6是沿着图4的平面图的线I2-I2’截取的截面图；
图7至图15是示出了制造图4的像素的方法的视图。
具体实施方式
通过参考以下优选实施方式和附图的详细说明可更容易地理解本发明的优点和特征及其实现方法。然而，本发明可以多种不同形式体现，且不应被解释为局限于本文所阐述的实施方式。而是，提供这些实施方式以使得本发明更详尽和完整，并且将本发明的构思完全传达给本领域的技术人员，并且本发明将仅由所附权利要求限定。在通篇说明书中，相同的参考标号表示相同的元件。
本文使用的术语仅用于描述具体实施方式的目的，并且并非旨在限制本发明。除非上下文另有明确指示，否则如本文中使用的，单数形式“一个(a)”、“一个(an)”、以及“该(the)”旨在也包括复数形式。应进一步理解的是，当术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”用于本说明书时，其指定了存在所述特征、整数、步骤、操作、元件及/或组件，但并不排除存在或附加有一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件及/或其组合。
将理解的是，当元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、“连接至”或“耦接至”另一元件或层时，其可直接在另一元件或层上、直接连接至或耦接至另一元件或层，或者在该元件与另一元件之间可存在中间元件或层。相对地，当元件被称为“直接在另一元件或层上”、“直接连接至”、或“直接耦接至”另一元件或层时，在元件与另一元件之间没有中间元件或层。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关列举项的一个或多个任何和所有组合。
将理解的是，尽管术语第一、第二等可在本文中用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但这些元件、部件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。仅使用这些术语来将一个元件、组件、区域、层或部分和另一元件、组件、区域、层者部分进行区分。因此在不背离本发明的教导的情况下，以下讨论的第一元件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分可被称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。
为了便于描述，在本文中可使用诸如“在…下面”、“在…下方”、“在…下部”、“在…上方”、“在…上部”等空间相对术语来描述如附图中示出的一个元件或特征与另一(或多个)元件或另一(或多个)特征的关系。将理解的是，空间相对术语旨在包括装置在使用或操作中的除图中所示的定向以外的不同定向。例如，当图中的装置被翻转时，则被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“下面”的元件将随后被定向为“在”其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在…下方”可包括在…上方和在…下方两个定向。该装置可以其他方式定位(旋转90度或在其他定向)，并且相应地解释本文所用的空间相对描述符。
考虑到讨论中的测量和与特定量(例如，测量系统限制)的测量相关的误差，如本文中使用的“约”或“近似”包括所述值，并且指处于如本领域普通技术人员确定的特定值的偏差可接受范围内。例如，“约”可指在一个或多个标准偏差内，或者在所述值的±30％、20％、10％、5％内。
本文参考作为理想化实施方式(和中间结构)的示意图的截面示图描述了实施方式。因而，预期会出现例如因制造技术和/或容差导致的图示的形状的变化。因此，这些实施方式不应被解释为限制于本文所述的区域的具体形状，而是包括例如因制造技术导致的形状偏差。例如，被示出为矩形的注入区域将通常具有圆形或曲线特征和/或在其边缘有注入浓度的梯度，而不是从注入区域到非注入区域的二元变化。同样，通过注入形成的掩埋区域(buried region)可导致在掩埋区域与通过其进行注入的表面之间的区域中的某些注入。因此，在图中示出的区域实际上是示意性的，并且它们的形状并非旨在示出装置的区域的实际形状，且并非旨在限制本发明的范围。
除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。应进一步理解的是，诸如在通常使用的词典中定义的那些术语应被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且不得以理想化或者过度形式化的意义进行解释，除非本文中明确如此定义。
在下文中，将参考附图来描述本发明的实施方式。
图1是根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器(“LCD”)的框图。
参考图1，根据示出的示例性实施方式的LCD可包括：显示面板110、数据驱动器120、栅极驱动器130、以及定时控制器140。
显示面板110是显示图像的面板。显示面板110可包括下部显示面板10(参见图5)、面向下部显示面板10的上部显示面板20(参见图5)、以及插入在下部显示面板10与上部显示面板20之间的液晶层30(参见图5)。就是说，显示面板110例如可以是液晶面板。显示面板110可连接至多条栅极线SL1至SLn以及多条数据线DL1至DLm。此外，显示面板110可包括多个像素PX，每个像素连接至栅极线SL1至SLn中的一个以及数据线DL1至DLm中的一个。栅极线SL1至SLn、数据线DL1至DLm、以及像素PX可布置在显示面板110的下部显示面板10(参见图5)上。栅极线SL1至SLn以及数据线DL1至DLm可彼此绝缘。
像素PX可以矩阵形式设置在下部显示面板10(参见图5)上。在示例性实施方式中，数据线DL1至DLm可布置在下部显示面板10上以沿着第一方向d1延伸，并且栅极线SL1至SLn可布置在下部显示面板10上以沿着与第一方向d1相交的第二方向d2延伸。在图1中，第一方向d1可以是列方向，并且第二方向d2可以是行方向。像素PX中的每一个可响应于来自栅极线SL1至SLn中的一个的栅极信号而接收来自数据线DL1至DLm中的一个的数据信号。然而，本发明不限于此，并且像素PX可不以矩阵形式设置。
在示例性实施方式中，根据本发明的示例性实施方式，数据驱动器120可包括移位寄存器、锁存器、以及数模转换器(“DAC”)。数据驱动器120可从定时控制器140接收第一控制信号CONT1及图像数据DATA。数据驱动器120可选择对应于第一控制信号CONT1的基准电压，并且可基于所选择的基准电压将所接收的数字波形的图像数据DATA转换为多个数据信号D1至Dm。数据驱动器120可向显示面板110提供产生的数据信号D1至Dm。
栅极驱动器130可从定时控制器140接收第二控制信号CONT2。响应于第二控制信号CONT2，栅极驱动器130可向显示面板110提供多个栅极信号S1至Sn。
定时控制器140可从外部源接收图像信号R、G、B以及控制信号CS。根据本发明的示例性实施方式，控制信号CS可包括垂直同步信号、水平同步信号、主时钟信号以及数据使能信号(data enable signal)。定时控制器140可根据显示面板110的操作条件，通过处理从外部源接收的信号，生成图像数据DATA、第一控制信号CONT1以及第二控制信号CONT2。第一控制信号CONT1可包括用于指示开始输入图像数据DATA的水平同步开始信号，以及用于控制数据信号D1至Dm向数据线DL1至DLm的传输的负载信号。第二控制信号CONT2可包括用于指示开始输出栅极信号S1至Sn的扫描开始信号，以及用于控制扫描脉冲(scan-on pulse)的输出定时的栅极时钟信号。
根据示出的示例性实施方式的LCD可进一步包括供电单元(未示出)。供电单元可通过共用线(未示出)向显示面板110提供共用电压Vcom。共用线可用来向显示面板110的共用电极280(参见图5)供应由供电单元提供的共用电压Vcom。共用线可在显示面板110的侧面上沿着一方向延伸。根据本发明的示例性实施方式，共用电极280(参见图5)可与上部显示面板20(参见图5)成为一体。
图2是包括在图1的LCD中的一个示例性像素PXij的电路图。就是说，图2中示出的像素PXij是被连接至第j数据线DLj和第i栅极线SLi的像素PX中的一个。现将参考图2详细描述像素PXij。
像素PXij可包括：第一子像素SPX1和第二子像素SPX2。
第一子像素SPX1可包括：第一开关装置TR1、第一液晶电容器Clc_H、以及第一存储电容器Cst_H。
根据本发明的示例性实施方式，第一开关装置TR1可以是诸如薄膜晶体管(“TFT”)的三端子装置。在下文中，将作为实例描述第一开关装置TR1是TFT的情况。
第一开关装置TR1可包括：连接至第i栅极线SLi的栅电极、连接至第j数据线DLj的第一电极、以及连接至第一液晶电容器Clc_H的第一电极(即，第一子像素电极PE_H)的第二电极。根据本发明的示例性实施方式，第一开关装置TR1的第一电极可以是源电极；并且根据本发明的示例性实施方式，第一开关装置TR1的第二电极可以是漏电极。第一开关装置TR1可响应于从第i栅极线SLi接收的第i栅极信号Si而执行开关操作，由此向第一子像素电极PE_H提供从第j数据线DLj接收的第j数据信号Dj。
第一液晶电容器Clc_H可设置在第一子像素电极PE_H与面向第一子像素电极PE_H的共用电压Vcom之间。第一存储电容器Cst_H可设置在第一开关装置TR1的第二电极与施加了第一存储电压的第一存储线Vcst之间。
第二子像素SPX2可包括：第二开关装置TR2、第二液晶电容器Clc_L、以及第二存储电容器Cst_L。
根据本发明的示例性实施方式，第二开关装置TR2可以是诸如TFT的三端子装置。在下文中，将作为实例描述第二开关装置TR2是TFT的情况。
第二开关装置TR2可包括：连接至第i栅极线SLi的栅电极、连接至第j数据线DLj的第一电极、以及连接至第二液晶电容器Clc_L的第一电极(即，第二子像素电极PE_L)的第二电极。根据本发明的示例性实施方式，第二开关装置TR2的第一电极可以是源电极；并且根据本发明的示例性实施方式，第二开关装置TR2的第二电极可以是漏电极。第二开关装置TR2可响应于从第i栅极线SLi接收的第i栅极信号Si而执行开关操作，由此向第二子像素电极PE_L提供从第j数据线DLj接收的第j数据信号Dj。
第二液晶电容器Clc_L可设置在第二子像素PE_L与面向第二子像素电极PE_L的共用电压Vcom之间。第二存储电容器Cst_L可设置在第二开关装置TR2的第二电极与施加了第一存储电压的第一存储线Vcst之间。
第二子像素SPX2可进一步包括：第三开关装置TR3和第四开关装置TR4。根据本发明的示例性实施方式，第三开关装置TR3和第四开关装置TR4中的每一个可以是诸如TFT的三端子装置。在下文中，将作为实例描述第三开关装置TR3和第四开关装置TR4中的每一个是TFT的情况。
第三开关装置TR3可具有：连接至第i栅极线SLi的栅电极、连接至第二子像素电极PE_L的第一电极、以及连接至第二存储线Vrd的第二电极。本文中，通过第二存储线Vrd施加的电压的电平可等于或不同于通过第一存储线Vcst施加的电压的电平。第三开关装置TR3可响应于通过第i栅极线SLi接收的第i栅极信号Si而执行开关操作，由此向第二子像素电极PE_L提供通过第二存储线Vrd接收的第二存储电压。第四开关装置TR4可具有：连接至第i栅极线SLi的栅电极、连接至第j数据线DLj的第一电极、以及连接至第三开关装置TR3的第一电极的第二电极。第四开关装置TR4可响应于通过第i栅极线SLi接收的第i栅极信号Si而执行开关操作，由此向第三开关装置TR3的第一电极提供通过第j数据线DLj接收的第j数据信号Dj。
根据本发明的示例性实施方式，第一开关装置TR1至第四开关装置TR4中的至少一个可以是场松弛晶体管(field relaxation transistor)。就是说，尽管未在图中示出，但是第一开关装置TR1至第四开关装置TR4中的至少一个可包括：浮置电极，布置在源电极与漏电极之间，并且与栅电极的至少一部分重叠。
图3是示出了图2的像素PXij的操作的示图。
参考图2和图3，当栅极导通信号被传输至第i栅极线SLi时，第一开关装置TR1至第四开关装置TR4可被导通。在第一子像素SPX1的情况下，传输至第j数据线DLj的第j数据信号Dj可经由导通的第一开关装置TR1被提供至第一子像素电极PE_H。因此，第一液晶电容器Clc_H可利用共用电压Vcom与第j数据信号Dj的电压之间的差值进行充电。此外，第一存储电容器Cst_H可利用第一存储电压Vcst与第j数据信号Dj的电压之间的差值进行充电。
在第二子像素SPX2的情况下，传输至第j数据线DLj的第j数据信号Dj可经由导通的第二开关装置TR2被提供至第二子像素电极PE_L。此外，传输至第j数据线DLj的第j数据信号Dj可经由导通的第四开关装置TR4被提供至第三开关装置TR3的第一电极，即，第二子像素电极PE_L。就是说，第二液晶电容器Clc_L可利用共用电压Vcom与第j数据信号Dj的电压之间的差值进行充电。此时，在第二液晶电容器Clc_L中充电的电压可被导通的第三开关装置TR3分压。因此，在第二液晶电容器Clc_L中充电的电压的电平可低于在第一液晶电容器Clc_H中充的电压的电平。
在下文中，将描述第四开关装置TR4不可用的情况。在这种情况下，第j数据信号Dj的电压可以是Va，并且施加至第二开关装置TR2的第二电极且随后在第二液晶电容器Clc_L中充电的电压可以是Vb。
流过第二开关装置TR2的电流I2的大小与第二开关装置TR2的沟道宽度W2成正比，并且与沟道长度L2成反比。本文中，因为电阻值R2与电流值成反比，所以可满足以下方程式(1)：
Figure BDA0000992397130000131
相似地，流过第三开关装置TR3的电流I3的大小与第三开关装置TR3的沟道宽度W3成正比，并且与沟道长度L3成反比。本文中，因为电阻值R3与电流值成反比，所以可满足以下方程式(2)：
Figure BDA0000992397130000132
假定第j数据信号Dj的电压Va与分压的基准电压之间的差值是分压电压ΔV，则通过第二开关装置TR2的开关操作而降低的步降电压ΔVA可满足以下方程式(3)：
Figure BDA0000992397130000141
Figure BDA0000992397130000142
施加至第二开关装置TR2的第二电极且随后在第二液晶电容器Clc_L中充电的电压Vb的大小可以是从第j数据信号Dj的电压Va减去步降电压ΔVA而得到的值。因此，Vb＝Va–ΔVA。最终，可满足以下方程式(4)：
Figure BDA0000992397130000143
因此，通过第二开关装置TR2的开关操作而在第二液晶电容器Clc_L中充电的电压Vb可满足以下方程式(5)：
Figure BDA0000992397130000144
参考方程式(5)，因为在第二液晶电容器Clc_L中充电的电压Vb低于步降电压ΔV(第j数据信号Dj的电压Va与分压基准电压之间的差值)，所以电压Vb变得低于通过第j数据线DLj在第一子像素SPX1的第一液晶电容器Clc_H中充电的电压Va。就是说，因为一个像素区域包括由不同大小的电压充电的第一液晶电容器Clc_H和第二液晶电容器Clc_L，所以施加至对应于第一液晶电容器Clc_H和第二液晶电容Clc_L中的每一个的液晶分子的电场强度可不同。因此，这会导致液晶分子在对应于第一液晶电容器Clc_H和第二液晶电容器Clc_L的区域中以不同角度倾斜。结果，对应于第一液晶电容器Clc_H和第二液晶电容器Clc_L的区域可具有不同亮度级别。
当导通第二开关装置TR2时，其需要在预定的1H时间段内，准确地向第二液晶电容器Clc_L输送施加至第j数据线DLj的电压。就是说，第二开关装置TR2需要具有高的充电速率，该高充电速率对于具有例如，约55英寸或更大的大屏幕尺寸的显示设备是更为重要的。然而，当第二开关装置TR2的宽度增加以增加第二开关装置TR2的充电速率时，回扫电压Vkb_L可增加。
当栅极信号从高电压降至低电压时，施加至像素电极的电压可能受到栅极信号的传输的影响。因此，施加至像素电极的电压可在传输方向上改变。在这种情况下，施加至像素电极的电压的改变量可被称为回扫电压。在包括有相对大量的开关装置的第二子像素SPX中，回扫电压可能是更大的问题。
鉴于此，根据示出的示例性实施方式的LCD可进一步包括：第四开关装置TR4，具有连接至第i栅极线SLi的栅电极、连接至第j数据线DLj的第一电极、以及连接至第三开关装置TR3的第一电极的第二电极，该第三开关装置TR3的第一电极电连接至第二子像素电极PE_L。就是说，第四开关装置TR4可并联连接至第二开关装置TR2，并且降低第二开关装置TR2的电阻值。因此，流过第二开关装置TR2的电流I2的大小可增加，由此带来与第二开关装置TR2的沟道宽度W2增加时得到的效果相同的效果。
因此，在根据示出的示例性实施方式的LCD中，第二开关装置TR2的充电速率可改善，同时第二子像素电极PE_L的回扫电压降低，如下表1中所示。
[表1]
传统技术 示例性实施方式
白色 1.81 1.67
绿色 2.67 2.47
蓝色 2.72 2.52
表1就每个颜色的第二子像素电极PE_L的回扫电压，将根据示例性实施方式的具有约55英寸或更大的屏幕尺寸的LCD与传统LCD进行了比较。
参考表1，相比较传统LCD，根据示例性实施方式的LCD的回扫电压在白色的情况下降低约0.14伏特(V)，在绿色和蓝色的情况下，降低约0.20V。
图4是包括在图1的LCD中的像素PXij的局部平面图。图5是沿着图4的平面图的线I1-I1’截取的截面图。图6是沿着图4的平面图的线I2-I2’截取的截面图。图7至图15是示出了制造图4的像素PXij的方法的视图。
参考图4至图6，根据示出的示例性实施方式的LCD可包括：下部显示面板10、上部显示面板20、以及液晶层30。下部显示面板10可放置为面向上部显示面板20，并且液晶层30可插入在下部显示面板10与上部显示面板20之间。在示例性实施方式中，下部显示面板10和上部显示面板20可通过例如密封结合到一起。
首先，以下将描述下部显示面板10。
根据本发明的示例性实施方式，下基板210可以是玻璃基板、塑料基板、或低温多晶硅(“LTPS”)基板。下基板210也可以是包括多个开关装置的阵列基板。栅极线221、第一存储线222、以及第二存储线223可布置在下基板210上。
参考图7至图9，栅极线221可包括：第一栅电极221a、第二栅电极221b、第三栅电极221c、第四栅电极221d、以及栅极垫(未示出)。栅极垫可连接至另一层或外部驱动器电路。第一存储线222可包括多个第一存储电极222a和222b，并且第二存储线223可包括至少一个第二存储电极223a。第一存储线222可布置在与第二存储线223相同的层上。因此，相同电压可施加至第一存储线222和第二存储线223。在可替代的示例性实施方式中，尽管未在图中示出，但是第一存储线222和第二存储线223可彼此绝缘，并且设置有不同电压。
栅极绝缘层220可布置在栅极线221以及第一存储线222和第二存储线223上。在示例性实施方式中，根据本发明的示例性实施方式，栅极绝缘层220可包括例如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)。在示例性实施方式中，栅极绝缘层220可具有包括具有不同物理特性的两个绝缘层的多层结构。
第一半导体层230a至第四半导体层230d可布置在栅极绝缘层220上。在示例性实施方式中，第一半导体层230a至第四半导体层230d中的每一个可包括，但不限于，非晶硅或晶体硅。
欧姆接触层240可布置在第一半导体层230a至第四半导体层230d上。在示例性实施方式中，欧姆接触层240可包括诸如重掺杂有诸如磷的n型杂质的n+氢化非晶硅的材料，或者可包括硅化物。
参考图10至图12，提供第一开关装置TR1的一对第一源电极233a和第一漏电极232a可布置在欧姆接触层240上，以与第一半导体层230a的至少一部分重叠。第一源电极233a可位于第一栅电极221a上，使得第一源电极233a的一侧与第一栅电极221a的至少一部分重叠，并且第一源电极233a的另一侧通过第一接触孔251a连接至第一子像素电极261a或PE_H。在示例性实施方式中，第一源电极233a可包括：诸如钼、铬、钽、或钛的难熔金属或者这些金属的合金。在示例性实施方式中，第一源电极233a可具有包括难熔金属层以及具有低电阻率的导电层的多层结构。然而，本发明不限于此，并且第一源电极233a可包括各种金属或导体。
第一漏电极232a可从数据线231延伸，并且围绕第一源电极233a的至少一部分。在示例性实施方式中，第一漏电极232a可具有例如C形、U形、反向C形、以及反向U形中的一种。此外，第一漏电极232a可具有例如与第一源电极233a的材料和结构相同的材料和结构。就是说，第一源电极233a和第一漏电极232a可通过相同处理同时提供。此外，第一源电极233a、第一漏电极232a、以及数据线231可布置在相同层上。
第一栅电极221a、第一源电极233a、以及第一漏电极232a可与第一半导体层230a一起提供第一开关装置TR1。就是说，第一开关装置TR1的沟道可设置在第一源电极233a与第一漏电极232a之间的半导体部分中。
提供第二开关装置TR2的一对第二源电极233b和第二漏电极232b可布置在欧姆接触层240上以与第二半导体层230b的至少一部分重叠。第二源电极233b可位于第二栅电极221b上，使得第二源电极233b的一侧与第二栅电极221b的至少一部分重叠，并且第二源电极233b的另一侧通过第二接触孔251b连接至第二子像素电极261b或PE_L。第二源电极233b可包括诸如钼、铬、钽、或钛的难熔金属，或者这些金属的合金。此外，第二源电极233b可具有包括难熔金属层以及具有低电阻率的导电层的多层结构。然而，本发明不限于此，并且第二源电极233b可包括各种金属或导体。
第二漏电极232b可从第一漏电极232a延伸，并且围绕第二源电极233b的至少一部分。在示例性实施方式中，第二漏电极232b可具有C形、U形、反向C形、以及反向U形中的一种。此外，例如，第二漏电极232b可具有例如，与第二源电极233b的材料和结构相同的材料和结构。
第二栅电极221b、第二源电极233b、以及第二漏电极232b可与第二半导体层230b一起提供第二开关装置TR2。就是说，第二开关装置TR2的沟道可设置在第二源电极233b与第二漏电极232b之间的半导体部分中。
提供第三开关装置TR3的一对第三源电极233c和第三漏电极232c可布置在欧姆接触层240上以与第三半导体层230c的至少一部分重叠。根据本发明的示例性实施方式，第三源电极233c和第三漏电极232c中的每一个可具有‘I’形。第三栅电极221c、第三源电极233c、以及第三漏电极232c可与第三半导体层230c一起提供第三开关装置TR3。就是说，第三开关装置TR3的沟道可设置在第三源电极233c与第三漏电极232c之间的半导体部分中。
提供第四开关装置TR4的一对第四源电极233d和第四漏电极232d可布置在欧姆接触层240上以与第四半导体层230d的至少一部分重叠。根据本发明示例性实施方式，第四源电极233d和第四漏电极232d中的每一个可具有‘I’形。第四栅电极221d、第四源电极233d、以及第四漏电极232d可与第四半导体层230d一起提供第四开关装置TR4。就是说，第四开关装置TR4的沟道可设置在第四源电极233d与第四漏电极232d之间的半导体部分中。
如以上参考图2所述的，根据本发明的示例性实施方式，第一开关装置TR1至第四开关装置TR4中的至少一个可以是场松弛晶体管。就是说，尽管未在图中示出，但是第一开关装置TR1至第四开关装置TR4中的至少一个可进一步包括浮置电极，布置在源电极与漏电极之间，并且与栅电极的至少一部分重叠。
参考图13至图15，第一钝化层250可布置在第一源电极233a至第四源电极233d、第一漏电极232a至第四漏电极232d、以及第一半导体层230a至第四半导体层230d的暴露部分上。在示例性实施方式中，第一钝化层250可包括诸如氮化硅或氧化硅的无机或有机绝缘材料。第一钝化层250可防止滤色器260a的颜料渗入到第一半导体层230a至第四半导体层230d的暴露部分中。
滤色器260a可显示三原色(即，红色、绿色和蓝色)中的一种，但是本发明不限于此。每个像素中的滤色器260a可包括：与邻近像素中提供滤色器260a的材料颜色不同的材料颜色。
第二钝化层260b可布置在滤色器260a上。在示例性实施方式中，第二钝化层260b可包括诸如氮化硅或氧化硅的无机或有机绝缘材料。第二钝化层260b可防止滤色器260a的升起(lifting)，并且抑制液晶层30被诸如从滤色器260a引入的溶剂的有机物质污染，由此防止诸如在屏幕驱动的过程中造成的残像的缺陷。
第一接触孔251a至第三接触孔251c可被限定在第二钝化层260b中。此外，第一子像素电极261a或PE_H以及第二子像素电极261b或PE_L可布置在第二钝化层260b上。第一子像素电极261a或PE_H以及第二子像素电极261b或PE_L可通过插入在其间的栅极线221而彼此分离。在示例性实施方式中，第一子像素电极261a或PE_H以及第二子像素电极261b或PE_L中的每一个可包括：诸如氧化铟锡(“ITO”)或氧化铟锌(“IZO”)的透明导电材料，或者诸如铝、银、铬或其合金的反射性金属。在示例性实施方式中，例如，第一子像素电极261a或PE_H以及第二子像素电极261b或PE_L中的每一个可形成为如同四边形。在示例性实施方式中，第一子像素电极261a或PE_H以及第二子像素电极261b或PE_L中的每一个可包括十字形主干部分，该十字形主干部分包括水平主干部分以及与水平主干部分相交的垂直主干部分。此外，第一子像素电极261a或PE_H以及第二子像素电极261b或PE_L中的每一个可通过第一水平主干部分和垂直主干部分被划分为多个域，并且多个微分支可设置在每个域中。
第一子像素电极261a或PE_H可通过第一接触孔251a连接至第一源电极233a。因此，第一子像素电极261a或PE_H可通过第一开关装置TR1的开关操作从数据线231接收数据信号。第二子像素电极261b或PE_L可通过由第二接触孔251b暴露的第二存储电极223a接收第二存储电压。此外，第二子像素电极261b或PE_L可通过电连接至第二存储电极223a的第二源电极233b接收数据信号。最终，通过数据线231接收的数据信号可被分压，并且数据信号的一部分可被施加至第二子像素电极261b或PE_L。
因此，施加至第一子像素电极261a或PE_H的电压高于施加至第二子像素电极261b或PE_L的电压。被提供不同大小的电压的第一子像素电极261a或PE_H和第二子像素电极261b或PE_L可与上基板290上的共用电极280一起产生电场。产生的电场可确定液晶层30中的液晶分子31的方向，并且穿过液晶层30的光的亮度可根据液晶分子31的方向而变化。
如图4所示，根据示出的示例性实施方式的LCD可包括：阻挡电极270，布置在数据线231上以与数据线231重叠。阻挡电极270可防止数据线231周围区域中的光的泄漏。在示例性实施方式中，阻挡电极270可以是遮光构件。阻挡电极270可通过第三接触孔251c电连接至第一存储线222。然而，本发明不限于此，并且阻挡电极270也可以是浮置电极。
现将描述上部显示面板20。
在示例性实施方式中，上基板290可包括例如，透明玻璃或塑料。共用电极280可布置在上基板290上。共用电极280可与第一子像素电极261a或PE_H和第二子像素电极261b或PE_L中的每一个生成电场，由此确定液晶层30的液晶分子31的排列方向。
在根据示出的示例性实施方式的LCD中，不同大小的电压被施加至第一子像素电极261a或PE_H和第二子像素电极261b或PE_L。因此，施加至对应于第一子像素电极261a或PE_H和第二子像素电极261b或PE_L的每一个的液晶分子的电场强度可不同。因此，这可导致液晶分子在对应于第一子像素电极261a或PE_H和第二子像素电极261b或PE_L的区域中以不同角度倾斜。结果，对应于第一子像素电极261a或PE_H和第二子像素电极261b或PE_L的区域可具有不同亮度级别。当一个像素区域被分为如上所述的具有不同亮度级别的区域时，根据灰度级的透射率的改变可被控制为平缓的，由此提高可视性。
此外，在根据示出的示例性实施方式的LCD中，通过增加第二开关装置TR2的沟道宽度W2而得到的效果可在不增加第二开关装置TR2的沟道宽度W2的情况下，通过将第四开关装置TR4电连接至第二开关装置TR2而获得。因此，第二开关装置TR2的充电速率可提高。
本发明的实施方式提供了以下优点中的至少一个。
即，可视性和充电速率可提高。
然而，本发明的效果不限于本文中所阐述的一个。通过参考权利要求，本发明的上述及其他效果对于本发明所属领域的普通技术人员将变得更加显而易见。

Claims (20)

1.一种液晶显示器，包括：
显示面板，包括第一子像素和第二子像素；
栅极驱动器，通过第i栅极线连接至所述第一子像素和所述第二子像素，其中，i是自然数；以及
数据驱动器，通过第j数据线连接至所述第一子像素和所述第二子像素，其中，j是自然数，
其中，
所述第一子像素包括：第一开关装置，包括连接至所述第j数据线的第一电极、连接至第一子像素电极的第二电极、以及连接至所述第i栅极线的栅电极；
所述第二子像素包括：第二开关装置，包括连接至所述第j数据线的第一电极、连接至第二子像素电极的第二电极、以及连接至所述第i栅极线的栅电极；第三开关装置，包括直接连接至所述第二子像素电极的第一电极，以及连接至所述第i栅极线的栅电极；以及第四开关装置，包括连接至所述第j数据线的第一电极、连接至所述第三开关装置的第一电极的第二电极、以及连接至所述第i栅极线的栅电极，其中，i和j是大于或等于1的自然数。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，通过所述第一开关装置的开关操作而施加至所述第一子像素电极的电压的电平高于通过所述第二开关装置至所述第四开关装置的开关操作而施加至所述第二子像素电极的电压的电平。
3.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述第一子像素进一步包括：第一存储电容器，包括连接至所述第一子像素电极的一端以及连接至第一存储线的另一端；并且所述第二子像素进一步包括：第二存储电容器，包括连接至所述第二子像素电极的一端以及连接至所述第一存储线的另一端。
4.根据权利要求3所述的液晶显示器，其中，所述第三开关装置的第二电极连接至第二存储线，并且从所述第一存储线和所述第二存储线提供的电压具有不同的电平。
5.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述第四开关装置进一步包括：浮置电极，布置在所述第四开关装置的所述第一电极与所述第二电极之间，其中，所述浮置电极与所述第四开关装置的所述栅电极的至少一部分重叠。
6.一种液晶显示器，包括：
栅极线和第一存储线，布置在阵列基板上；
数据线，布置在所述栅极线和所述第一存储线上，并且与所述栅极线和所述第一存储线绝缘；
第一开关装置，包括连接至所述数据线的第一电极以及连接至第一子像素电极的第二电极；
第二开关装置，包括连接至所述数据线的第一电极以及连接至第二子像素电极的第二电极；
第三开关装置，包括直接连接至所述第二子像素电极的第一电极以及连接至所述第一存储线的第二电极；以及
第四开关装置，包括连接至所述数据线的第一电极以及连接至所述第三开关装置的第一电极的第二电极，
其中，所述第一开关装置至所述第四开关装置中的每一个的栅电极连接至所述栅极线。
7.根据权利要求6所述的液晶显示器，其中，通过所述第一开关装置的开关操作而施加至所述第一子像素电极的电压的电平高于通过所述第二开关装置至所述第四开关装置的开关操作而施加至所述第二子像素电极的电压的电平。
8.根据权利要求6所述的液晶显示器，进一步包括：
第二存储线，布置在所述阵列基板上，并且布置在与所述栅极线相同的层上；
第一存储电容器，设置在所述第二存储线与所述第一子像素电极之间；以及
第二存储电容器，设置在所述第二存储线与所述第二子像素电极之间。
9.根据权利要求8所述的液晶显示器，其中，所述栅极线与所述数据线相交，并且所述第一存储线和所述第二存储线在与所述栅极线相同的方向上延伸。
10.根据权利要求8所述的液晶显示器，其中，相等电平的电压被施加至所述第一存储线和所述第二存储线。
11.根据权利要求8所述的液晶显示器，其中，不同电平的电压被施加至所述第一存储线和所述第二存储线。
12.根据权利要求6所述的液晶显示器，进一步包括：布置在所述栅极线与所述数据线之间的第一半导体层至第四半导体层，其中，所述第一半导体层的至少一部分与所述第一开关装置的所述栅电极重叠，所述第二半导体层的至少一部分与所述第二开关装置的所述栅电极重叠，所述第三半导体层的至少一部分与所述第三开关装置的所述栅电极重叠，并且所述第四半导体层的至少一部分与所述第四开关装置的所述栅电极重叠。
13.根据权利要求6所述的液晶显示器，进一步包括：
相对基板，位于所述阵列基板对面；
共用电极，布置在所述相对基板上；以及
液晶层，布置在所述阵列基板与所述相对基板之间。
14.根据权利要求6所述的液晶显示器，进一步包括：阻挡电极，布置在所述数据线上以与所述数据线的至少一部分重叠。
15.根据权利要求6所述的液晶显示器，其中，所述第四开关装置进一步包括：浮置电极，布置在所述第四开关装置的所述第一电极与所述第二电极之间，其中，所述浮置电极与所述第四开关装置的所述栅电极的至少一部分重叠。
16.一种液晶显示器，包括：
栅极驱动器，通过第i栅极线提供第i栅极信号，其中，i是自然数；
数据驱动器，通过第j数据线提供第j数据信号，其中，j是自然数；以及
显示面板，包括第一子像素和第二子像素，所述第一子像素和所述第二子像素的每一个连接至所述第i栅极线和所述第j数据线；
其中，所述第一子像素包括：第一开关装置，响应于所述第i栅极信号向第一子像素电极传输所述第j数据信号；并且所述第二子像素包括：第二开关装置，响应于所述第i栅极信号向第二子像素电极传输所述第j数据信号；第三开关装置，响应于所述第i栅极信号向所述第二子像素电极直接传输通过第一存储线接收的第一存储信号；以及第四开关装置，响应于所述第i栅极信号向所述第二子像素电极传输所述第j数据信号。
17.根据权利要求16所述的液晶显示器，其中，通过所述第一开关装置的开关操作而施加至所述第一子像素电极的电压的电平高于通过所述第二开关装置至所述第四开关装置的开关操作而施加至所述第二子像素电极的电压的电平。
18.根据权利要求16所述的液晶显示器，其中，所述第三开关装置包括：连接至所述第i栅极线的栅电极、连接至所述第二子像素电极的第一电极、以及连接至所述第一存储线的第二电极；并且所述第四开关装置包括：连接至所述第i栅极线的栅电极、连接至所述第j数据线的第一电极、以及连接至所述第二子像素电极的第二电极。
19.根据权利要求16所述的液晶显示器，其中，所述第一子像素进一步包括：第一存储电容器，包括连接至所述第一子像素电极的第一电极以及连接至第二存储线的第二电极；并且所述第二子像素进一步包括：第二存储电容器，包括连接至所述第二子像素电极的第一电极以及连接至所述第二存储线的第二电极，其中，所述第一存储信号的电压的电平与从所述第二存储线提供的第二存储信号的电压的电平不同。
20.根据权利要求18所述的液晶显示器，其中，所述第四开关装置进一步包括：浮置电极，布置在所述第四开关装置的所述第一电极与所述第二电极之间，其中，所述浮置电极与所述第四开关装置的所述栅电极的至少一部分重叠。
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