CN107885000B - 液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种液晶显示装置。所述液晶显示装置包括:基底;薄膜晶体管(TFT),设置在基底上;绝缘层,设置在TFT上;以及像素电极,设置在绝缘层上并经由形成在绝缘层中的接触孔连接到TFT的漏电极。像素电极包括:主干电极,在第一方向和与第一方向垂直的第二方向上延伸;分支电极,从主干电极延伸;以及延伸电极,设置为与接触孔叠置并连接到分支电极。延伸电极包括狭缝。
Description
本申请要求于2016年9月30日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0126651号韩国专利申请的优先权,该韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。
技术领域
本公开总体上涉及一种液晶显示(LCD)装置。更具体地,本公开涉及LCD装置。
背景技术
作为最广泛使用的显示装置之一的液晶显示(LCD)装置包括两个基底和插置在两个基底之间的液晶层,在所述两个基底上形成有诸如像素电极和共电极的场产生电极。LCD装置通过对场产生电极施加电压在液晶层中产生电场,并通过使用电场确定液晶层中液晶分子的定向和控制入射光的偏振来显示图像。
具体地,已经开发了垂直取向(VA)模式的LCD装置,VA模式的LCD装置使液晶分子取向,使得在没有电场的情况下液晶分子的长轴与上基底和下基底垂直。
在VA模式的LCD装置中,液晶分子的取向方向和倾斜角度由形成在像素电极上的图案确定。然而,在像素电极上会形成不规则的图案,特别是在像素电极物理地连接到电压源以提供有电压的区域中会形成不规则的图案。在形成有连接像素电极和位于像素电极下方的元件的接触孔的区域中,不仅会存在像素电极的不规则图案,而且会存在由接触孔造成的高度差。
由于像素电极的不规则的图案和由接触孔造成的高度差,因此液晶分子会容易地错误取向。在液晶分子因施加到液晶层的外部压力而错误取向的情况下,会使针对液晶分子的恢复力减弱,结果,斑点在VA模式的LCD装置的外部上会变得可见。即,会使针对液晶分子的控制力和恢复力两者减弱。
因此,能够补偿并因此改善针对液晶分子的控制力和恢复力的结构已经是最近努力的主题。
发明内容
本公开的示例性实施例提供一种具有针对液晶分子的改善的控制力和恢复力的液晶显示(LCD)装置。
然而,本公开的示例性实施例不受限于在此所阐述的那些示例性实施例。通过参照以下给出的本公开的详细描述,对本公开所属领域的普通技术人员而言,本公开的以上和其它示例性实施例将变得更加明显。
根据本公开的示例性实施例,提供一种液晶显示装置。所述液晶显示装置包括:基底;薄膜晶体管(TFT),设置在基底上;绝缘层,设置在TFT上;以及像素电极,设置在绝缘层上并经由形成在绝缘层中的接触孔连接到TFT的漏电极。像素电极包括:主干电极,在第一方向和与第一方向垂直的第二方向上延伸;分支电极,从主干电极延伸;以及延伸电极,设置为与接触孔叠置并连接到分支电极。延伸电极包括狭缝。
根据本公开的另一示例性实施例,提供一种液晶显示装置。所述液晶显示装置包括:基底;栅极线、保持线、数据线和第一薄膜晶体管(TFT)至第三TFT,它们全都设置在基底上;以及绝缘层,设置在数据线、栅极线和第一TFT至第三TFT上。还包括的是第一子像素电极,第一子像素电极设置在绝缘层上、经由形成在绝缘层中的第一接触孔连接到第一TFT的漏电极并连经由形成在绝缘层中的第一保持接触孔接到第三TFT的漏电极。还包括的是第二子像素电极,第二子像素电极设置在绝缘层上并经由形成在绝缘层中的第二接触孔连接到第二TFT的漏电极。第一TFT至第三TFT的栅电极连接到栅极线,第一TFT和第二TFT的源电极连接到数据线,第三TFT的源电极连接到保持线。第一子像素电极包括:第一主干电极,在第一方向与和第一方向垂直的第二方向上延伸;第一分支电极,从第一主干电极延伸;第一延伸电极,设置为与第一接触孔叠置并连接到第一分支电极。第一延伸电极包括第一狭缝。
根据本公开的另一示例性实施例,提供一种液晶显示装置。所述液晶显示装置包括基底;TFT,设置在基底上;绝缘层,设置在TFT上;以及像素电极,设置在绝缘层上并经由形成在绝缘层中的接触孔连接到TFT的漏电极。像素电极包括:主干电极,在第一方向和与第一方向垂直的第二方向上延伸;分支电极,从主干电极延伸;边缘电极,从主干电极的端部延伸并在第一方向或第二方向上沿分支电极的外边界延伸;延伸电极,设置为与接触孔叠置并连接到分支电极;以及连接电极,连接延伸电极和边缘电极。连接电极在与第一方向和第二方向两者交叉的第三方向上延伸。
根据本公开的示例性实施例,可提供具有针对液晶分子的改善的控制力和恢复力的LCD装置。
其它特征和示例性实施例可通过权利要求、下面的详细描述和附图而明显。
附图说明
通过参照附图详细地描述本公开的示例性实施例,本公开的以上和其它示例性实施例和特征将变得更加明显,在附图中:
图1是根据本公开的示例性实施例的液晶显示(LCD)装置的像素的布局图;
图2是沿图1的线I-I’截取的剖视图;
图3是沿图1的线II-II’截取的剖视图;
图4是沿图1的线III-III’截取的剖视图;
图5是示出图1的区域A中的第一子像素电极的布局图;
图6是示出与图5的第一子像素电极进行比较的第一子像素电极的布局图;
图7是根据本公开的另一示例性实施例的LCD装置的像素的布局图;
图8是根据本公开的另一示例性实施例的LCD装置的像素的布局图;
图9是根据本公开的另一示例性实施例的LCD装置的像素的布局图;
图10是根据本公开的另一示例性实施例的LCD装置的像素的布局图;
图11是根据本公开的另一示例性实施例的LCD装置的像素的布局图;
图12是根据本公开的另一示例性实施例的LCD装置的像素的布局图;
图13是沿图12的线IV-IV’截取的剖视图;
图14是根据本公开的另一示例性实施例的LCD装置的像素的布局图;
图15是沿图14的线V-V’截取的剖视图;
图16是示出图14的区域B中的像素电极和遮挡电极的布局图;
图17是示出与图16的像素电极和遮挡电极进行比较的像素电极和遮挡电极的布局图;
图18是根据本公开的另一示例性实施例的LCD装置的像素的布局图;
图19是根据本公开的另一示例性实施例的LCD装置的像素的布局图;以及
图20是根据本公开的另一示例性实施例的LCD装置的像素的布局图。
具体实施方式
现在将在下文中参照其中示出了发明的优选实施例的附图更充分地描述本发明。然而,此发明可以以不同的形式实施并且不应该被理解为限制于在此所阐述的实施例。相反,提供这些实施例,使得本公开将是彻底的和完整的,并且将把发明的范围充分地传达给本领域技术人员。同样的附图标记贯穿说明书表示同样的组件。在附图中,为了清楚,夸张了层和区域的厚度。因此各种附图不按比例。
将理解的是,尽管可在此使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件,但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另外的元件区分开来。因此,在不脱离发明的教导的情况下,以下讨论的第一元件可被命名为第二元件。
在此使用的术语仅用于描述具体实施例的目的而非意图限制。如在此使用的,除非上下文另有明确指示,否则单数形式“一个”、“一种”和“该/所述”也意图包括复数形式(包括“至少一个(种)”)。“或(或者)”意味着“和/或(或者)”。如在此使用的,术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项目的任何组合和所有组合。将进一步理解的是,当在此说明书中使用术语“包括”和/或其变型或者“包含”和/或其变型时,表明存在陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组,但是不排除存在或添加一个或更多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
为了易于描述,可在此使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“下面的”、“在……上方”和“上面的”等的空间相对术语来描述如附图中示出的一个元件或者特征与另外的元件或者特征的关系。将理解的是,空间相对术语除了包含在附图中描绘的方位之外,它还意图包含装置在使用或者操作中的不同的方位。例如,如果附图中的装置被翻转,那么被描述为“在”其它元件或特征“下方”或者“之下”的元件随后将定位于“在”所述其它元件或特征“上方”。因此,示例性术语“在……下方”可包含在……上方和在……下方两种方位。装置可另外定位(旋转90度或在其它方位处),并相应地解释在此使用的空间相对描述语。
在本发明中,电子设备可以是设置有电子装置的任何设备。电子设备的示例可包括智能电话、移动电话、导航仪、游戏机、TV、车头单元、笔记本电脑、膝上式电脑、平板电脑、个人媒体播放器(PMP)和个人数字助理(PDA)。电子设备可被实施为具有无线通信功能的口袋尺寸的便携通信终端。此外,电子装置可以是能够改变其形状的柔性显示装置。
所有的数值是近似的,并可改变。特定材料和组件的所有示例被认为是非限制性和仅示例性的。可代替使用其它合适的材料和组件。
在下文中,将参照附图描述本发明的实施例。
图1是根据本公开的示例性实施例的液晶显示(LCD)装置的像素的布局图,图2是沿图1的线I-I’截取的剖视图,图3是沿图1的线II-II’截取的剖视图,图4是沿图1的线III-III’截取的剖视图。
参照图1至图4,根据本示例性实施例的LCD装置包括第一显示基底100、第二显示基底300和液晶层200。
用于驱动液晶层200中的液晶分子210的例如第一薄膜晶体管(TFT)167_1、第二TFT 167_2和第三TFT 167_3的开关器件设置在第一显示基底100中。第二显示基底300是设置为面对第一显示基底100的对向基底。
液晶层200可置于第一显示基底100和第二显示基底300之间,并可包括具有介电各向异性的液晶分子210。响应于施加在第一显示基底100与第二显示基底300之间的电场,液晶分子210可在第一显示基底100与第二显示基底300之间在特定的方向上旋转,以通过液晶层200允许或阻挡光的透射。如在此使用的术语“液晶分子210的旋转”不仅意味着液晶分子210实际地旋转,而且意味着液晶分子210的取向由于电场而改变。
根据本示例性实施例的LCD装置包括以矩阵布置的多个像素10。每个像素10的灰度可以是独立地可控制的。像素10可以是用于显示特定的颜色的基本单元。像素10包括有效区11,有效区11从第一显示基底100的底部通过第一显示基底100朝向第二显示基底300的顶部透射入射在有效区11上的光,因此显示颜色。
在下文中将描述第一显示基底100。
第一显示基底100包括第一基体基底110。第一基体基底110可以是透明绝缘基底。例如,第一基体基底110可以是玻璃基底、石英基底或透明树脂基底。
在一些示例性实施例中,第一基体基底110可沿特定的方向弯曲。在一些其它示例性实施例中,第一基体基底110可具有柔性。即,第一基体基底110可通过卷曲、折叠或弯曲而是可变形的。
栅极线122、第一栅电极124_1、第二栅电极124_2、第三栅电极124_3、和保持线(sustain line)125设置在第一基体基底110上。
栅极线122传输控制第一TFT 167_1、第二TFT 167_2和第三TFT 167_3的栅极电压。栅极线122可大体上在第一方向D1上延伸。
与第二方向D2垂直的第一方向D1可以是与第一基体基底110的一个侧边平行的方向,并可被定义为由从图1的左边延伸到右边的任意直线所表示的方向。第二方向D2可被定义为由从图1的顶部延伸到底部的任意直线所表示的方向。
可由外部源提供栅极电压,并且栅极电压可具有可变的电平。可通过栅极电压的电平来控制第一TFT 167_1、第二TFT 167_2和第三TFT 167_3的导通或截止。
第一栅电极124_1、第二栅电极124_2和第三栅电极124_3可形成为突出于栅极线122,并可物理地连接到栅极线122。第一栅电极124_1、第二栅电极124_2和第三栅电极124_3可以分别是第一TFT 167_1、第二TFT 167_2和第三TFT 167_3的元件,这将稍后进行描述。
在一些示例性实施例中,当第一栅电极124_1、第二栅电极124_2和第三栅电极124_3彼此相邻设置时,如图1中所示,第一栅电极124_1、第二栅电极124_2和第三栅电极124_3可整体地形成为从栅极线122突出的单个突起。
保持线125可设置在第一基体基底110上,与栅极线122位于同一层上。保持线125可基本上在第一方向D1上延伸,并还可沿有效区11的边缘延伸。
保持线125可将来自外部源的保持电压传输到第三TFT 167_3。保持电压可具有均匀的电平,并可比提供到数据线162的数据电压的最大电平低,且比提供到数据线162的数据电压的最小电平高。
保持线125可与稍后将描述的像素电极180的边缘相邻设置或者可与之叠置,可在像素电极180与保持线125之间形成预定的电容。因此,可防止提供到像素电极180的电压的急剧下降。像素电极180可包括第一子像素电极180_1和第二子像素电极180_2,稍后将详细地描述像素电极180的结构。
栅极线122、第一栅电极124_1、第二栅电极124_2、第三栅电极124_3和保持线125可由相同的材料形成。例如,栅极线122、第一栅电极124_1、第二栅电极124_2、第三栅电极124_3和保持线125可包括铝(Al)、诸如Al合金的Al基金属、银(Ag)、诸如Ag合金的Ag基金属、铜(Cu)、诸如Cu合金的Cu基金属、钼(Mo)、诸如Mo合金的Mo基金属、铬(Cr)、钽(Ta)、钛(Ti)等。栅极线122、第一栅电极124_1、第二栅电极124_2、第三栅电极124_3和保持线125可具有单层结构,或者可具有包括具有不同物理性质的两个导电膜的多层结构。
第一绝缘层130设置在栅极线122、第一栅电极124_1、第二栅电极124_2、第三栅电极124_3和保持线125上。第一绝缘层130可由绝缘材料形成。例如,第一绝缘层130可由氮化硅或氧化硅形成。第一绝缘层130可具有单层结构,或者可具有包括具有不同物理性质的两个绝缘膜的多层结构。
半导体层140设置在第一绝缘层130上。半导体层140可与第一栅电极124_1、第二栅电极124_2和第三栅电极124_3中的每个至少部分地叠置。半导体层140可由非晶硅、多晶硅或氧化物半导体形成。
半导体层140可与第一栅电极124_1、第二栅电极124_2和第三栅电极124_3叠置,并还可与稍后将描述的数据线162、第一源电极165_1、第二源电极165_2、第三源电极165_3、第一漏电极166_1、第二漏电极166_2和第三漏电极166_3叠置。
虽然未具体地示出,但是在一些示例性实施例中,欧姆接触构件可额外地设置在半导体层140上。欧姆接触构件可由硅化物或掺杂有高浓度的n型杂质的n+氢化非晶硅形成。欧姆接触构件可成对地设置在半导体层140上。例如设置在第一源电极165_1、第一漏电极166_1和半导体层140之中的欧姆接触构件可使得第一源电极165_1、第一漏电极166_1和半导体层140具有欧姆接触性质。在半导体层140包括氧化物半导体的情况下,可不设置欧姆接触构件。欧姆接触构件还可设置在第二源电极165_2、第二漏电极166_2和半导体层140之中以及第三源电极165_3、第三漏电极166_3和半导体层140之中。
数据线162、第一源电极165_1、第二源电极165_2、第三源电极165_3、第一漏电极166_1、第二漏电极166_2和第三漏电极166_3设置在半导体层140和第一绝缘层130上。
数据线162可在第二方向D2上延伸,并可与栅极线122交叉。
数据线162可通过第一绝缘层130与栅极线122、第一栅电极124_1、第二栅电极124_2和第三栅电极124_3绝缘。
数据线162可将数据电压提供到第一源电极165_1、第二源电极165_2和第三源电极165_3。可通过外部源来提供数据电压并且数据电压可具有可变的电平。像素10的灰度可根据数据电压的电平而改变。
第一源电极165_1可从数据线162分支出,并且可与第一栅电极124_1至少部分地叠置。因此,第一源电极165_1可从数据线162接收数据电压。
第二源电极165_2可从数据线162分支出,并可与第二栅电极124_2至少部分地叠置,但是本公开不限于此。即,可选择地,如图1中所示,第二源电极165_2可从第一源电极165_1分支并可从第一源电极165_1接收数据电压。
第三源电极165_3可与数据线162物理地分开并与之电绝缘。如图1中所示,第三源电极165_3可经由穿透第一绝缘层130的第一保持接触孔175_1连接到保持线125,并可与第三栅电极124_3部分地叠置。因此,第三源电极165_3可从保持线125接收保持电压。
如图1中所示,第一漏电极166_1可在半导体层140上方与第一源电极165_1间隔开,并可与第一栅电极124_1部分地叠置。
如图1中所示,第二漏电极166_2可在半导体层140上方与第二源电极165_2间隔开,并可与第二栅电极124_2部分地叠置。
第一漏电极166_1和第二漏电极166_2可分别被C形状的第一源电极165_1和第二源电极165_2围绕,同时分别与第一源电极165_1和第二源电极165_2保持预定的间隙,但是本公开不限于此。可选择地,第一漏电极166_1和第二漏电极166_2可分别平行于第一源电极165_1和第二源电极165_2延伸,同时分别与第一源电极165_1和第二源电极165_2保持预定的间隙。
如图1中所示,第三漏电极166_3可在半导体层140上方与第三源电极165_3分间开,并可与第三栅电极124_3部分地叠置。
第三漏电极166_3可平行于第三源电极165_3延伸,同时与第三源电极165_3保持预定的间隙,但是本公开不限于此。可选择地,第三漏电极166_3可被C形状的第三源电极165_3围绕,同时与第三源电极165_3保持预定的间隙。
第一漏电极166_1和第三漏电极166_3可彼此连接,并可经由稍后将描述的第一接触孔174_1连接到第一子像素电极180_1。第二漏电极166_2可经由稍后将描述的第二接触孔174_2连接到第二子像素电极180_2。
数据线162、第一源电极165_1、第二源电极165_2、第三源电极165_3、第一漏电极166_1、第二漏电极166_2和第三漏电极166_3可由相同的材料形成。例如,数据线162、第一源电极165_1、第二源电极165_2、第三源电极165_3、第一漏电极166_1、第二漏电极166_2和第三漏电极166_3可由Al、Cu、Ag、Mo、Cr、Ti、Ta或它们的合金形成。数据线162、第一源电极165_1、第二源电极165_2、第三源电极165_3、第一漏电极166_1、第二漏电极166_2和第三漏电极166_3可具有包括由耐火金属形成的下膜(未示出)和形成在下膜上的低电阻上膜(未示出)的多层结构,但是本公开不限于此。
第一栅电极124_1、半导体层140、第一源电极165_1和第一漏电极166_1可共同地形成作为开关器件的第一TFT 167_1。相似地,第二栅电极124_2、半导体层140、第二源电极165_2和第二漏电极166_2可共同地形成作为开关器件的第二TFT 167_2。相似地,第三栅电极124_3、半导体层140、第三源电极165_3和第三漏电极166_3可共同地形成作为开关器件的第三TFT167_3。
如果提供到第一栅电极124_1的栅极电压具有导通第一TFT 167_1的电平,那么提供到数据线162的数据电压可经由第一源电极165_1传输到第一漏电极166_1。如果提供到第三栅电极124_3的栅极电压具有导通第三TFT167_3的电平,那么提供到保持线125的保持电压可经由第三源电极165_3传输到第三漏电极166_3。
如上面提到的,第一漏电极166_1和第三漏电极166_3可经由第一接触孔174_1连接到第一子像素电极180_1,保持电压可比数据电压低。因此,最终提供到第一子像素电极180_1的电压可比数据电压低。
如果提供到第二栅电极124_2的栅极电压具有导通第二TFT 167_2的电平,那么提供到数据线162的数据电压可经由第二源电极165_2传输到第二漏电极166_2。由于第二漏电极166_2经由第二接触孔174_2连接到第二子像素电极180_2,因此数据电压也可提供到第二子像素电极180_2。
虽然贯穿像素10提供相同的数据电压,但是提供到第一子像素电极180_1的电压可与提供到第二子像素电极180_2的电压不同。因此,液晶分子210可以以各种角度倾斜,因此,可改善根据本示例性实施例的LCD装置的可视性。
钝化层171设置在第一绝缘层130、第一TFT 167_1、第二TFT 167_2和第三TFT167_3上。钝化层171可由无机绝缘材料形成,并可设置为覆盖第一TFT 167_1、第二TFT167_2和第三TFT 167_3。钝化层171可保护第一TFT 167_1、第二TFT 167_2和第三TFT 167_3,并可防止稍后将描述的滤色器层172和第二绝缘层173的材料渗透到半导体层140中。
滤色器层172设置在钝化层171上。滤色器层172可由包括用于实现彩色的颜料的光敏有机组合物形成,颜料可包括例如红色颜料、绿色颜料和蓝色颜料中的任意一种。在一些实施例中,滤色器层172可包括多个滤色器。例如,多个滤色器中的每个可显示诸如红色、绿色和蓝色的多个原色中的任意一种,但是本公开不限于此。即,在另一示例中,多个滤色器中的每个可显示蓝绿色、品红色、黄色和白色中的任意一种。
第二绝缘层173设置在滤色器层172上。第二绝缘层173可由绝缘材料形成。例如,第二绝缘层173可以是由有机材料形成的有机层。第二绝缘层173可使会由设置在第二绝缘层173与第一基体基底110之间的元件产生的任何局部高度差平坦化。换言之,第二绝缘层173的顶表面可以是基本上平坦的。
第一接触孔174_1和第二接触孔174_2以及第一保持接触孔175_1和第二保持接触孔175_2可形成在钝化层171、滤色器层172和第二绝缘层173中。
更具体地,暴露第一漏电极166_1和第三漏电极166_3的一部分的第一接触孔174_1可形成在钝化层171、滤色器层172和第二绝缘层173中。第一接触孔174_1可形成为穿透钝化层171、滤色器层172和第二绝缘层173。第一漏电极166_1、第三漏电极166_3和设置在第二绝缘层173上的第一子像素电极180_1的一部分可经由第一接触孔174_1彼此物理地连接。
暴露第二漏电极166_2的一部分的第二接触孔174_2可形成在钝化层171、滤色器层172和第二绝缘层173中。第二接触孔174_2可形成为穿透钝化层171、滤色器层172和第二绝缘层173。第二漏电极166_2和设置在第二绝缘层173上的第二子像素电极180_2的一部分可经由第二接触孔174_2彼此物理地连接。
像素电极180和遮挡电极189设置在第二绝缘层173上。像素电极180和遮挡电极189可设置在同一平面上,以彼此不叠置。
像素电极180包括彼此物理地分开并电隔离的第一子像素电极180_1和第二子像素电极180_2。第一子像素电极180_1可经由第一接触孔174_1物理地连接到第一漏电极166_1和第三漏电极166_3,并可被提供有电平在数据电压与保持电压之间的电压。第二子像素电极180_2可物理地连接到第二漏电极166_2,并可被提供有数据电压。
第一子像素电极180_1和第二子像素电极180_2可由透明导电材料形成,诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)或掺铝(Al)氧化锌(AZO)。
由于像素电极180被划分成第一子像素电极180_1和第二子像素电极180_2,因此有效区11也可被划分成其中设置有第一子像素电极180_1的第一子有效区11_1和其中设置有第二子像素电极180_2的第二子有效区11_2。
如上面提到的,响应于正在被提供到数据线162的数据电压,第一子像素电极180_1可被提供有比第二子像素电极180_2低的电压。因此,设置有第一子像素电极180_1的第一子有效区11_1可显得比设置有第二子像素电极180_2的第二子有效区11_2暗。
第一子像素电极180_1和第二子像素电极180_2的大部分可位于第一子有效区11_1和第二子有效区11_2内部,但是第一子像素电极180_1和第二子像素电极180_2的一些部分可位于第一子有效区11_1和第二子有效区11_2外部,以连接到第一漏电极166_1、第二漏电极166_2和第三漏电极166_3。例如,稍后将描述的第一延伸电极183_1和第二延伸电极183_2可分别设置在第一子有效区11_1和第二子有效区11_2外部。
在下文中将描述第一子像素电极180_1。
设置有第一子像素电极180_1的第一子有效区11_1可被划分成四个子区。四个子区可分别对应于第一子有效区11_1的四个象限,并且第一子有效区11_1的右上象限、左上象限、左下象限和右下象限可被分别定义为第一畴DM1、第二畴DM2、第三畴DM3和第四畴DM4。
第一畴DM1、第二畴DM2、第三畴DM3和第四畴DM4都可具有相同的面积和相同的形状。
第一子像素电极180_1可相对于第一畴DM1和第二畴DM2之间的边界以及第三畴DM3和第四畴DM4之间的边界对称。另外,第一子像素电极180_1可相对于第二畴DM2和第三畴DM3之间的边界以及第一畴DM1和第四畴DM4之间的边界对称。
第一子像素电极180_1可包括第一子像素狭缝185_1,第一子像素狭缝185_1是未设置有第一子像素电极180_1的透明导电材料处的开口。由于存在第一子像素狭缝185_1,因此可在第一子像素电极180_1上形成图案,并且可通过第一子像素电极180_1的形状和图案来控制邻近的液晶分子210倾斜所沿的的方向和倾斜的程度。
第一子像素电极180_1包括第一主干电极181_1、多个第一分支电极182_1以及第一延伸电极183_1。
除了第一延伸电极183_1之外,第一子像素电极180_1的所有元件可设置在第一子有效区11_1中,第一延伸电极183_1可设置在第一有效区11外部。
第一主干电极181_1可在第一方向D1和第二方向D2上延伸,并可横跨第一子有效区11_1设置。第一主干电极181_1可以沿第一畴DM1、第二畴DM2、第三畴DM3和第四畴DM4的公共边界以十字形(+)形成。
第一分支电极182_1可沿不与第一方向D1或第二方向D2平行的方向从第一主干电极181_1延伸。第一分支电极182_1可在不同的畴中在不同的方向上延伸。更具体地,第一分支电极182_1可在第一畴DM1中沿右上方向延伸,在第二畴DM2中沿左上方向延伸,在第三畴DM3中沿左下方向延伸,在第四畴DM4中沿右下方向延伸。
第一延伸电极183_1可设置在第一有效区11外部。第一延伸电极183_1可从第一分支电极182_1的一些延伸,并可设置为与第一接触孔174_1叠置。第一延伸电极183_1可经由第一接触孔174_1物理地连接到第一漏电极166_1和第三漏电极166_3,并可被提供有电平在数据电压与保持电压之间的电压。提供到第一延伸电极183_1的电压可经由第一延伸电极183_1被传输到第一子像素电极180_1的其它元件,即,第一主干电极181_1和第一分支电极182_1。
第一延伸电极183_1包括第一延伸部183_11和第二延伸部183_12。第一延伸部183_11是第一延伸电极183_1的与第一接触孔174_1基本上叠置的部分,第二延伸部183_12是第一延伸部183_11的用于连接到第一分支电极182_1的延伸部。
第二延伸部183_12可设置为与保持线125叠置,并可具有比第一延伸部183_11大的面积以与保持线125叠置,并因此形成预定的量的电容。在第二延伸部183_12与保持线125叠置以形成电容的情况下,可防止提供到第一子像素电极180_1的电压的急剧下降。
第一分支电极182_1的一些可从第一主干电极181_1延伸,以连接到第一延伸电极183_1。更具体地,第一分支电极182_1的一些可直接连接到第一延伸电极183_1的第二延伸部183_12,连接到第二延伸部183_12的第一分支电极182_1可以以直线从第一主干电极181_1延伸,而不被弯曲。因此,液晶分子210可以在第一分支电极182_1被放置为与第二延伸部183_12接触的区域中沿第一分支电极182_1布置所沿的方向取向,这将在稍后进行详细地描述。
第一延伸部183_11和第二延伸部183_12可沿由第一主干电极181_1和/或边缘电极186(下面将进行进一步描述)形成的边缘并行设置。即,第一延伸部183_11和第二延伸部183_12可沿第一子有效区11_1的一个边缘并行设置。
第二延伸部183_12包括第一延伸狭缝184_1。第一延伸狭缝184_1可以是不与连接到第二延伸部183_12的第一分支电极182_1平行延伸的开口。在响应于提供到像素电极180的电压在液晶层200中形成电场的情况下,第一延伸狭缝184_1可控制位于第二延伸部183_12上方或者与第二延伸部183_12相邻设置的液晶分子210在特定的方向上倾斜。由于第一延伸狭缝184_1的存在,因此沿此特定方向产生的针对液晶分子210的控制力可使位于邻近第二延伸部183_12的区域中的液晶分子210的错误取向最小化,并可增强针对液晶分子210的恢复力。即,可改善针对液晶分子210的控制力和恢复力两者。这将在后面参照图5和图6进行详细地描述。
第一延伸狭缝184_1可邻近第一分支电极182_1的连接到第一延伸电极183_1的延伸部设置。更具体地,第一延伸狭缝184_1可设置为在沿第一延伸电极183_1的第二延伸部183_12与第一分支电极182_1之间的接触的线的区域中使液晶分子210错误取向最小化。因此,第一延伸狭缝184_1可邻近第二延伸部183_12与第一分支电极182_1之间的接触的线设置。因此,第一延伸狭缝184_1可被认为是设置在第一分支电极182_1的连接到第二延伸部183_12的延伸部上。
第一子像素电极180_1的以上描述可主要地但是不完全地可应用于第二子像素电极180_2。
更具体地,提供到第一子像素电极180_1的电压和提供到第二子像素电极180_2的电压可彼此不同,第一子像素电极180_1可连接到第一TFT 167_1和第三TFT 167_3,第二子像素电极180_2可连接到第二TFT 167_2。然而,第一子像素电极180_1和第二子像素电极180_2可大体上具有相似的形状。
第二子像素电极180_2可经由第二接触孔174_2连接到第二TFT 167_2的第二漏电极166_2,并可设置在第二子有效区11_2中。与被划分成四个畴(即,第一畴DM1、第二畴DM2、第三畴DM3和第四畴DM4)的第一子有效区11_1一样,第二子有效区11_2也可被划分成四个畴,即,第五畴、第六畴、第七畴和第八畴。第二子像素电极180_2可包括第二主干电极181_2、多个第二分支电极182_2以及第二延伸电极183_2。虽然未具体地示出,但是第二延伸电极183_2可包括与第一延伸狭缝184_1相似的元件,这将在稍后进行详细地描述。
遮挡电极189与像素电极180设置在同一层上。遮挡电极189可设置为邻接像素电极180或设置为与像素电极180隔开预定的距离,并可不物理地且电地连接到像素电极180。因此,提供到像素电极180的数据电压可不被传输到遮挡电极189。
遮挡电极189可由透明导电材料形成,诸如ITO、IZO、ITZO或AZO,并可包括与像素电极180相同的材料。
遮挡电极189可设置为与除了设置有像素电极180特别是设置有第一伸电极183_1和第二延伸电极183_2的部分的区域之外的整个非有效区(即,除了第一子有效区11_1和第二子有效区11_2之外的整个显示区)叠置。然而,本公开不限于此。即,遮挡电极189可不必与除了设置有像素电极180的区域之外的整个非有效区叠置。其它区域也可从遮挡电极189下方保持暴露。
遮挡电极189还可设置为与数据线162叠置。因此,可防止与数据线162叠置的液晶分子210受提供到数据线162的数据电压的影响,因此,可防止光泄漏。
第一取向层(未示出)可设置在像素电极180和遮挡电极189上。第一取向层可控制注入到液晶层200中的液晶分子210的初始取向角。
在下文中将描述第二显示基底300。
第二显示基底300可包括第二基体基底310、遮光构件320、覆层330和共电极340。
第二基体基底310可设置为面对第一基体基底110。第二基体基底310可足够耐用以承受外部冲击。第二基体基底310可以是透明绝缘基底。例如,第二基体基底310可以是玻璃基底、石英基底、透明树脂基底等。第二基体基底310可以呈平坦的板形状或者可在特定的方向上弯曲。
遮光构件320设置在第二基体基底310的面对第一显示基底100的表面上。在一些示例性实施例中,遮光构件320可设置为与栅极线122、数据线162、第一TFT 167_1、第二TFT167_2、第三TFT 167_3、第一接触孔174_1、第二接触孔174_2、第一保持接触孔175_1和第二保持接触孔175_2叠置。换言之,遮光构件320可设置为与作为位于有效区11外部的区域的非有效区叠置,并可在非有效区中阻挡光的透射。然而,本公开不限于这些示例性实施例。即,在一些其它示例性实施例中,遮光构件320可设置在除了数据线162的邻近像素电极180的部分之外的整个非有效区中。在这种情况下,遮光构件320可在平面图中呈在第一方向D1或第二方向D2上延伸的条纹形状,并且数据线162的不被遮光构件320叠置的部分可被遮挡电极189叠置,以阻挡光通过其的透射。
覆层330设置在遮光构件320的面对第一显示基底100的表面上。覆层330可减小由遮光构件320产生的任何高度差。在一些示例性实施例中,可不设置覆层330。
共电极340设置在覆层330的面对第一显示基底100的表面上。
共电极340可由诸如ITO、IZO、ITZO或AZO的透明导电材料形成。
共电极340可作为板形成在第二基体基底310的基本上整个表面上。由外部源提供的共电压可被提供到共电极340,因此,共电极340可与像素电极180一起在液晶层200中形成电场。在一些示例性实施例中,开口可形成在共电极340中,以在共电极340中形成的特定的图案。
可通过外部源来提供共电压,在操作根据本示例性实施例的LCD装置的同时,可均匀地保持共电压的电平。因此,由于提供到像素电极180的数据电压与提供到共电极340的共电压之间的差异,因此可在叠置的像素电极180与共电极340之间的空间中形成电场。由于此电场,液晶分子210可旋转或可倾斜。
在一些示例性实施例中,可向遮挡电极189提供具有与共电压基本上相同电平的电压。因此,因为遮挡电极189与共电极340被提供具有相同的电压的信号,所以可在液晶层200的叠置的遮挡电极189与共电极340之间的部分中不形成电场,因此在它们之间不产生电位。因此,液晶分子210在遮挡电极189与共电极340之间的空间中可不旋转或者可不倾斜,并可保持与在根据本示例性实施例的LCD装置断开的情况下的状态相同的状态。因此,液晶分子210可阻挡光的透射。
第二取向层(未示出)可设置在共电极340的面对第一显示基底100的表面上。与第一取向层一样,第二取向层可控制液晶层200中液晶分子210的初始取向角度。
在下文中将描述液晶层200。
液晶层200包括具有介电各向异性和折射各向异性的液晶分子210。液晶分子210可在没有电场的情况下相对于第一显示基底100和第二显示基底300在垂直方向上取向。响应于形成在第一显示基底100和第二显示基底300之间的电场,液晶分子210在第一显示基底100和第二显示基底300之间在特定的方向上可旋转或可倾斜,从而改变光的偏振。
在下文中将描述根据本示例性实施例的LCD装置是如何能够改善针对液晶分子210的控制力和恢复力。
图5是示出图1的区域A中的第一子像素电极的布局图,图6是示出与图5的第一子像素电极进行比较的第一子像素电极的布局图。
为了方便,在图5和图6中仅示出了包括图1的第一子像素电极180_1的层。参照图5和图6,箭头表示响应于通过第一子像素电极180_1在区域A中施加的电场的液晶分子210倾斜所沿的方向。如在此使用的,基于附图中示出的方向来限定诸如“顶”、“底”、“上面的”、“下面的”、“在……上方”、“在……下方”、“左”和“右”的方向术语。
参照图5,根据本示例性实施例的LCD装置的第一延伸电极183_1包括第一延伸狭缝184_1。另一方面,参照图6,与第一延伸电极183_1不一样,根据对比示例的LCD装置的第一延伸电极183_1x不包括第一延伸狭缝184_1。
参照图5,由于存在第一延伸狭缝184_1,因此位于邻近第一延伸狭缝184_1的上侧的区域中的液晶分子210被提供有向上的力,位于邻近第一延伸狭缝184_1的下侧的区域中的液晶分子210被提供有向下的力。不仅由于来自第一延伸狭缝184_1的控制力的影响,而且由于存在第一延伸部183_11和位于第一延伸部183_11中的第一接触孔174_1,因此位于邻近第一延伸狭缝184_1的下侧的区域中的液晶分子210可被控制为沿向右的方向倾斜,如图5中所示。
液晶分子210被控制为朝向第一子有效区11_1或第二子有效区11_2的中心倾斜越多,针对液晶分子210的控制力和恢复力变得越好。因此,图5的液晶分子210被控制为沿右下方向(作为朝向第一子有效区11_1的中心的方向)倾斜越多,针对液晶分子210的控制力和恢复力变得越好。
参照图5,由于存在第一延伸狭缝184_1,因此位于邻近第一延伸狭缝184_1的下侧的区域中的液晶分子210可被提供有向下的力。因此,位于连接到第二延伸部183_12的第一分支电极182_1上方的液晶分子210可被控制为沿右下方向倾斜。即,可获得针对液晶分子210的改善的控制力和恢复力。位于邻近第一延伸狭缝184_1的上侧的区域中的液晶分子210可被控制为沿向上的方向倾斜,但是因为它们被遮光构件320覆盖并因此隐藏不被看到,所以不会引起问题。
另一方面,参照图6,液晶分子210可被控制为朝向第一延伸电极183_1x的中心倾斜。由于第一接触孔174_1的存在,在第一延伸部183_11x中形成有高度差,因此液晶分子210会被控制为朝向第一接触孔174_1倾斜。因此,位于第二延伸部183_12x上方的液晶分子210会被控制为沿向上的方向倾斜。因此,位于连接到第二延伸部183_12x的第一分支电极182_1x上方的液晶分子210会被控制为沿右上方向或沿向上方向而不是沿向右的方向或右下的方向倾斜。
根据本示例性实施例,液晶分子210被控制为朝向第一子有效区11_1或第二子有效区11_2的中心倾斜越多,针对液晶分子210的控制力和恢复力变得越好。图5的液晶分子210被控制为沿向右的方向或右下方向倾斜,但是图6的液晶分子210被控制为沿右上方向倾斜。即,包括第一延伸狭缝184_1的第二延伸部183_12可适当地控制邻近第一分支电极182_1和第一延伸电极183_1的交叉点处的液晶分子210,以使液晶分子210朝向第一子有效区11_1的中心倾斜。相反,图6的第二延伸部183_12x不具有特定的开口,因此同样在邻近第一分支电极182_1x和第一延伸电极183_1x的交叉点处不能控制其液晶分子210。因此,图5中示出的结构可比图6中示出的结构提供针对液晶分子210的更好的控制力和恢复力。
与位于图6中的相应区域中的液晶分子210一样,如图5中所示,位于邻近第一延伸狭缝184_1的上侧的区域中的液晶分子210被控制为沿向上的方向倾斜,但是因为它们被遮光构件320覆盖并因此隐藏不被看到,所以不会引起问题。
如图5中所示,虽然第一延伸电极183_1被遮光构件320覆盖并因此隐藏不被看到,但是第一延伸电极183_1连接到第一分支电极182_1中的一些第一分支电极182_1的区域不被遮光构件320完全地覆盖,并会因此从根据本示例性实施例的LCD装置的外部看到。然而,由于存在延伸狭缝184_1,因此可改善针对液晶分子210的控制力和恢复力,结果,可使光泄漏最小化。
简言之,由于第一延伸电极183_1包括第一延伸狭缝184_1,因此可改善针对液晶分子210的控制力和恢复力,结果,可使光泄漏最小化。
图5和图6示出了响应于被提供到第一子像素电极180_1的具有特定电平的数据电压的液晶分子210倾斜所沿的示例性方向,但是液晶分子210的实际倾斜方向不具体地限于在图5或图6中示出的那些。即,随着提供到第一子像素电极180_1的数据电压的电平的变化,液晶分子210倾斜的程度和倾斜所沿的方向可相应地变化。另外,不管是否对每个像素10和各个像素10提供了相同的数据电压,液晶分子210的布置可从一个像素10到另一像素10而不同。即使具有特定电平的数据电压被再次提供到第一子像素电极180_1,也可能不能够获得液晶分子210的与图5或图6中示出的布置完全相同的布置。即,出于描述诸如改善针对液晶分子210的控制力和恢复力的本示例性实施例的益处的目的,图5或图6的液晶分子210的布置的图案仅仅是示例性的,因此,液晶分子210的布置的实际图案可与在图5或图6中示出的图案不同。然而,液晶分子210的布置的通常的图案是如以上参照图5和图6描述的,因此,本示例性实施例的益处通过上面参照图5和图6的描述而明显。
在图1的根据示例性实施例的LCD装置的像素10中,像素电极180被划分为第一子像素电极180_1和第二子像素电极180_2,有效区11被划分为第一子有效区11_1和第二子有效区11_2。然而,本公开不限于此构造。即,在可选示例性实施例中,像素10可包括仅第一子像素电极180_1和第一子有效区11_1,并可相应地包括仅第一TFT 167_1和第一接触孔174_1。在此可选示例性实施例中,与在图1至图6的示例性实施例中一样,第一子像素电极180_1可包括第一延伸狭缝184_1并可因此提供针对液晶分子210的改善的控制力和恢复力。
图7是根据本公开的另一示例性实施例的LCD装置的像素的布局图。
根据本示例性实施例的LCD装置的像素10a与根据图1的示例性实施例的LCD装置的像素10在第一延伸狭缝184_1a的形状方面不同。在下文中将描述根据本示例性实施例的LCD装置,主要集中于与图1的根据示例性实施例的LCD装置的不同。
图1的第一延伸狭缝184_1形成为凹陷或者凹入第二延伸部183_12的外边缘中。相反,图7的第一延伸狭缝184_1a可在第二延伸部183_12a内形成为岛状形状的开口。因此,不管第一分支电极182_1连接到第二延伸部183_12a的哪个部分,由于第一延伸狭缝184_1a形成在第二延伸部183_12a内,因此可通过第一延伸狭缝184_1a来改善针对液晶分子210的控制力和恢复力。
图8是根据本公开的另一示例性实施例的LCD装置的像素的布局图。
根据本示例性实施例的LCD装置的像素10b与根据图7的示例性实施例的LCD装置的像素10a在第一延伸狭缝184_1b的数量方面不同。在下文中将描述根据本示例性实施例的LCD装置,主要集中于与图7的根据示例性实施例的LCD装置的不同。
参照图8,与图7的包括单个开口作为第一延伸狭缝184_1a的像素10a不一样,像素10b可包括多个开口或多个第一延伸狭缝184_1b。这些第一延伸狭缝184_1b中的每个全部地位于第二延伸部183_12b内。
图9是根据本公开的另一示例性实施例的LCD装置的像素的布局图。
根据本示例性实施例的LCD装置的像素10c与图1的根据示例性实施例的LCD装置的像素10在第一延伸狭缝184_1c的数量和形状方面不同。在下文中将描述根据本示例性实施例的LCD装置,主要集中于与图1的根据示例性实施例的LCD装置的不同。
参照图9,第一延伸狭缝184_1c可相对于连接到第一延伸电极183_1c的第一分支电极182_1延伸所沿的方向以直角延伸。因此,位于邻近第一延伸狭缝184_1c的区域中的液晶分子210可被控制为沿与第一延伸狭缝184_1c的边缘垂直的方向倾斜,即,沿第一分支电极182_1延伸所沿的方向倾斜。结果,可通过第一延伸狭缝184_1c来改善的针对液晶分子210的控制力和恢复力。
图10是根据本公开的另一示例性实施例的LCD装置的像素的布局图。
根据本示例性实施例的LCD装置的像素10d与图8的根据示例性实施例的LCD装置的像素10b在连接到第一延伸电极183_1d的第一分支电极182_1的布置方面不同。在下文中将描述根据本示例性实施例的LCD装置,主要集中于与图8的根据示例性实施例的LCD装置的不同。
参照图10,具有另一第一分支电极182_1置于它们之间的两个第一分支电极182_1可连接到第一延伸电极183_1d,而不是两个相邻的第一分支电极182_1连接到第一延伸电极183_1d。即,交替的第一分支电极182_1不连接到第一延伸电极183_1d。因此,第一延伸狭缝184_1d可间隔开连接到第一延伸电极183_1d的那些第一分支电极182_1之间的距离差不多的距离。
图11是根据本公开的另一示例性实施例的LCD装置的像素的布局图。
根据本示例性实施例的LCD装置的像素10e与根据图1的示例性实施例的LCD装置的像素10的不同之处在于第二延伸狭缝184_2e额外地设置在第二子像素电极180_2e中。在下文中将描述根据本示例性实施例的LCD装置,主要集中于与图1的根据示例性实施例的LCD装置的不同。
参照图11,第二子像素电极180_2e包括第二主干电极181_2、第二分支电极182_2和第二延伸电极183_2e。图1的第一主干电极181_1、第一分支电极182_1和第一延伸电极183_1的描述可直接应用于第二主干电极181_2、第二分支电极182_2和第二延伸电极183_2e。第二延伸电极183_2e可经由第二接触孔174_2连接到第二TFT 167_2的第二漏电极166_2。
第二延伸电极183_2e包括第三延伸部183_21e和第四延伸部183_22e。第三延伸部183_21e设置为与第二接触孔174_2叠置,第四延伸部183_22e与第三延伸部183_21e的用于连接到第二分支电极182_2中的一些的延伸部对应。即,图1的第一延伸部183_11的描述可直接应用于第三延伸部183_21e,图1的第二延伸部183_12的描述可直接应用于第四延伸部183_22e。
在本示例性实施例中,与在图1的第二子像素电极180_2不包括任何延伸狭缝的示例性实施例中不一样,第二子像素电极180_2e包括第二延伸狭缝184_2e。因此,不仅在第一子像素电极180_1和第一子有效区11_1中而且在第二子像素电极180_2e和第二子有效区11_2中可实现针对液晶分子210的控制力和恢复力的改善。
图12是根据本公开的另一示例性实施例的LCD装置的像素的布局图,图13是沿图12的线IV-IV’截取的剖视图。
根据本示例性实施例的LCD装置的像素10f与图1的根据示例性实施例的LCD装置的像素10的不同之处在于像素电极180f不被划分成诸如图1的第一子像素电极180_1和第二子像素电极180_2的多个子像素电极。另外,有效区11f不被划分成诸如图1的第一子有效区11_1和第二子有效区11_2的多个子有效区。根据本示例性实施例的LCD装置的像素10f不仅包括图1的第一主干电极180_1、第一分支电极182_1、第一延伸电极183_1和第一延伸狭缝184_1的等同物,而且包括边缘电极186f。随着像素电极180f的形状的改变,栅极线122f、保持线125f、半导体层140f、数据线162f、源电极165f、漏电极166f和接触孔174f的形状相应地改变,但是以图12的视角仅是轻微地改变,因此,图1至图4的栅极线122、保持线125、半导体层140、数据线162、第一源电极165_1、第二源电极165_2、第三源电极165_3、第一漏电极166_1、第二漏电极166_2和第三漏电极166_3、第一接触孔174_1和第二接触孔174_2的描述可直接应用于栅极线122f、保持线125f、半导体层140f、数据线162f、源电极165f、漏电极166f和接触孔174f。在下文中将描述根据本示例性实施例的LCD装置,主要集中于与图1的根据示例性实施例的LCD装置的不同。
参照图12和图13,根据本示例性实施例的LCD装置包括第一显示基底100f、第二显示基底300f和液晶层200f。
用于改变液晶层200f中的液晶分子210的布置的开关器件(例如TFT 167f)设置在第一显示基底100f中。在本示例性实施例中,仅设置有一个TFT 167f,然而在图1至图4的示例性实施例中,设置有三个TFT,即,第一TFT 167_1、第二TFT 167_2和第三TFT 167_3。第二显示基底300f是设置为面对第一显示基底100f的对向基底。
根据本示例性实施例的LCD装置包括以矩阵布置的多个像素10f,图1至图4的像素10的描述可直接应用于每个像素10f。
在下文中将描述第一显示基底100f。
栅极线122f、栅电极124f和保持线125f设置在第一显示基底100f中。图1至图4的栅极线122、第二栅电极124_2和保持线125的描述可直接应用于栅极线122f、栅电极124f和保持线125f。
第一绝缘层130f设置在栅极线122f、栅电极124f和保持线125f上,图1至图4的第一绝缘层130的描述可直接应用于第一绝缘层130f。
数据线162f、源电极165f和漏电极166f设置在半导体层140f和第一绝缘层130f上。图1至图4的数据线162的描述可直接应用于数据线162f。图1至图4的第二源电极165_2的描述可直接应用于源电极165f。图1至图4的第二漏电极166_2的描述可直接应用于漏电极166f。
栅电极124f、半导体层140f、源电极165f和漏电极166f可共同地形成作为开关器件的TFT 167f。在本示例性实施例中,与在图1至图4的示例性实施例不一样,仅一个开关器件可设置在一个像素10f中。因此,在提供到栅电极124f的栅极电压具有使TFT 167f导通的电平的情况下,提供到数据线162f的数据电压可经由源电极165f被传输到漏电极166f。
钝化层171f设置在第一绝缘层130f和TFT 167f上,图1至图4的钝化层171的描述可直接应用于钝化层171f。
滤色器层172f设置在钝化层171f上,图1至图4的滤色器层172的描述可直接应用于滤色器层172f。
第二绝缘层173f设置在滤色器层172f上,图1至图4的第二绝缘层173的描述可直接应用于第二绝缘层173f。
接触孔174f可形成在钝化层171f、滤色器层172f和第二绝缘层173f中。图1至图4的第二接触孔174_2的描述可直接应用于接触孔174f。
像素电极180f和遮挡电极189f设置在第二绝缘层173f上。像素电极180f和遮挡电极189f可设置在同一平面上,以彼此不叠置。
像素电极180f可经由接触孔174f物理地连接到漏电极166f,并可从漏电极166f接收数据电压。
像素电极180f可由诸如ITO、IZO、ITZO或AZO的透明导电材料形成。
作为设置有像素电极180f并且通过其实际透射光的区域的有效区11f可被划分为四个子区。四个子区可分别对应于有效区11f的四个象限,有效区11f的右上象限、左上象限、左下象限和右下象限可被分别限定为第一畴DM1f、第二畴DM2f、第三畴DM3f和第四畴DM4f。
虽然每个畴具有任意的面积和/或形状的替代实施例是预期的,但是第一畴DM1f、第二畴DM2f、第三畴DM3f和第四畴DM4f可以全部都具有相同的面积和相同的形状。
像素电极180f可包括像素狭缝185f,像素狭缝185f是未设置有像素电极180f的透明导电材料处的开口。由于存在像素狭缝185f,因此可在像素电极180f上形成图案,并且可通过像素电极180f的形状和图案来控制邻近的液晶分子210倾斜所沿的方向和倾斜的程度。
像素电极180f包括主干电极181f、多个分支电极182f、边缘电极186f和延伸电极183f。
与图1至图4的第一子像素电极180_1不一样,像素电极180f还包括边缘电极186f。另外,与图1至图4的像素电极180不一样,像素电极180f不包括图1至图4的第二子像素电极180_2。
即,图1至图4的第一主干电极181_1的描述可直接应用于主干电极181f,图1至图4的第一分支电极182_1的描述可直接应用于分支电极182f。
边缘电极186f沿有效区11f的边缘在第一方向D1或第二方向D2上延伸。边缘电极186f可从主干电极181f的端部延伸。
延伸电极183f设置为与接触孔174f叠置。延伸电极183f可设置为覆盖接触孔174f的内侧壁。如上面提到的,延伸电极183f可经由接触孔174f物理地连接到漏电极166f,并可因此接收数据电压。延伸电极183f可设置在有效区11f外侧。图1至图4的第一延伸电极183_1的描述可直接应用于延伸电极183f。更具体地,延伸电极183f包括第一延伸部183_01f和第二延伸部183_02f,图1至图4的第一延伸部183_11和第二延伸部183_12的描述可直接应用于第一延伸部183_01f和第二延伸部183_02f。第二延伸部183_02f包括延伸狭缝184f,图1至图4的第一延伸狭缝184_1的描述可直接应用于延伸狭缝184f。
遮挡电极189f可与像素电极180f设置在同一层上,图1至图4的遮挡电极189的描述可直接应用于遮挡电极189f。
第二显示基底300f可包括第二基体基底310f、遮光构件320f、覆层330f和共电极340f。图1至图4的第二基体基底310的描述可直接应用于第二基体基底310f。图1至图4的遮光构件320的描述可直接应用于遮光构件320f。图1至图4的覆层330的描述可直接应用于覆层330f。图1至图4的共电极340的描述可直接应用于共电极340f。
液晶层200f设置在第一显示基底100f与第二显示基底300f之间,图1至图4的液晶层200的描述可直接应用于液晶层200f。
简言之,虽然像素电极180f整体地形成,而不被划分成用于接收不同的电压的两个子像素电极,但是由于延伸电极183f的结构,因此可提供针对液晶分子210的改善的控制力和恢复力。
图14是根据本公开的另一示例性实施例的LCD装置的像素的布局图,图15是沿图14的线V-V’截取的剖视图。
根据本示例性实施例的LCD装置的像素10g与图1的根据示例性实施例的LCD装置的像素10不同之处在于像素电极180g不被划分成诸如图1的第一子像素电极180_1和第二子像素电极180_2的多个子像素电极,并且有效区11g不被划分成诸如图1的第一子有效区11_1和第二子有效区11_2的多个子有效区。根据本示例性实施例的LCD装置的像素10g不仅包括图1的第一主干电极181_1、第一分支电极182_1和第一延伸电极183_1的等同物,而且包括边缘电极186g和连接电极187g。另外,在本示例性实施例中,像素10g的长轴在第一方向D1上延伸,然而,在图1的示例性实施例中,像素10的长轴在第二方向D2上延伸。在下文中将描述根据本示例性实施例的LCD装置,主要集中于与图1的根据示例性实施例的LCD装置的不同。
参照图14和图15,根据本示例性实施例的LCD装置包括第一显示基底100g、第二显示基底300g和液晶层200g。
用于驱动液晶层200g中的液晶分子210的开关器件(例如TFT 167g)设置在第一显示基底100g中。在本示例性实施例中,仅设置有一个TFT 167g,然而在图1至图4的示例性实施例中,设置了三个TFT,即,第一TFT 167_1、第二TFT 167_2和第三TFT 167_3。第二显示基底300g是设置为面对第一显示基底100g的对向基底。
根据本示例性实施例的LCD装置包括以矩阵布置的多个像素10g,图1至图4的像素10的描述可直接应用于像素10g。
在下文中将描述第一显示基底100g。
栅极线122g和栅电极124g设置在第一显示基底100g上。图1至图4的栅极线122和第二栅电极124_2的描述可直接应用于栅极线122g和栅电极124g。
第一绝缘层130g设置在栅极线122g和栅电极124g上,图1至图4的第一绝缘层130的描述可直接应用于第一绝缘层130g。
半导体层140g设置在第一绝缘层130g上,图1至图4的半导体层140的描述可直接应用于半导体层140g。
数据线162g、源电极165g和漏电极166g设置在半导体层140g和第一绝缘层130g上。图1至图4的数据线162的描述可直接应用于数据线162g。图1至图4的第二源电极165_2的描述可直接应用于源电极165g。图1至图4的第二漏电极166_2的描述可直接应用于漏电极166g。
栅电极124g、半导体层140g、源电极165g和漏电极166g可共同地形成作为开关器件的TFT 167g。在本示例性实施例中,与图1至图4的示例性实施例中不一样,仅一个开关器件可设置在像素10g中。因此,在提供到栅电极124g的栅极电压具有使TFT 167g导通的电平的情况下,提供到数据线162g的数据电压可经由源电极165g传输到漏电极166g。
钝化层171g设置在第一绝缘层130g和TFT 167g上,图1至图4的钝化层171的描述可直接应用于钝化层171g。
滤色器层172g设置在钝化层171g上,图1至图4的滤色器层172的描述可直接应用于滤色器层172g。
第二绝缘层173g设置在滤色器层172g上,图1至图4的第二绝缘层173的描述可直接应用于第二绝缘层173g。
接触孔174g可形成在钝化层171g、滤色器层172g和第二绝缘层173g中,图1至图4的第二接触孔174_2的描述可直接应用于接触孔174g。
像素电极180g和遮挡电极189g设置在第二绝缘层173g上。像素电极180g和遮挡电极189g可设置在同一平面上,以彼此不叠置。
像素电极180g可经由接触孔174g物理地连接到漏电极166g,并可因此接收数据电压。
像素电极180g可由透明导电材料形成,诸如ITO、IZO、ITZO或AZO。
像素电极180g可大体上设置在有效区11g内部,并可包括位于有效区11g外部用于连接到漏电极166g的部分。例如,像素电极180g可包括稍后将描述的延伸电极183g。
作为设置有像素电极180g并且通过其实际透射光的区域的有效区11g可被划分为四个子区。四个子区可分别对应于有效区11g的四个象限,有效区11g的右上象限、左上象限、左下象限和右下象限可被分别定义为第一畴DM1g、第二畴DM2g、第三畴DM3g和第四畴DM4g。
第一畴DM1g、第二畴DM2g、第三畴DM3g和第四畴DM4g虽然不必须但可都具有相同的面积和相同的形状。
像素电极180g可包括像素狭缝185g,像素狭缝185g是未设置有像素电极180g的透明导电材料处的开口。由于存在像素狭缝185g,因此可在像素电极180g上形成图案,并且可通过像素电极180g的形状和图案来控制叠置的液晶分子210倾斜所沿的方向和倾斜的程度。
像素电极180g包括主干电极181g、多个分支电极182g、边缘电极186g、延伸电极183g和连接电极187g。
与图1至图4的第一子像素电极180_1不一样,像素电极180g还包括边缘电极186g和连接电极187g。
主干电极181g可在第一方向D1和第二方向D2上延伸,并可横跨有效区11g设置。主干电极181g可以在第一畴DM1g、第二畴DM2g、第三畴DM3g和第四畴DM4g的相邻的畴的边界之间以十字形状(+)形成。图1至图4的第一主干电极181_1的描述可直接应用于主干电极181g。
分支电极182g可沿不与第一方向D1或第二方向D2平行的方向从主干电极181g延伸。图1至图4的第一分支电极182_1的描述可直接应用于分支电极182g。
边缘电极186g在第一方向D1或第二方向D2上沿有效区11g的边缘延伸。边缘电极186g可从主干电极181g的端部延伸。更具体地,三个边缘电极186g可分别设置在有效区11g的左侧、下侧和右侧上,但是本公开不限于此。即,边缘电极186g还可设置在有效区11g的上侧上。由于边缘电极186g的布置,因此可改善针对位于沿有效区11g的边的区域中的液晶分子210的控制力,结果,可改善根据本示例性实施例的LCD装置的显示质量。
延伸电极183g设置为与接触孔174g叠置。延伸电极183g可设置为覆盖接触孔174g的内侧壁。如上面提到的,延伸电极183g可经由接触孔174g物理地连接到漏电极166g,并可因此接收数据电压。延伸电极183g可设置在有效区11g外部。
连接电极187g设置为从有效区11g的内部延伸到外部,并物理地连接边缘电极186g中的一些边缘电极186g和延伸电极183g。
连接电极187g的宽度可比延伸电极183g的宽度小。更具体地,连接电极187g的沿与连接电极187g延伸所沿的方向垂直的方向测量的宽度可比延伸电极183g的最小宽度小。
连接电极187g可在不与第一方向D1和第二方向D2平行的方向上延伸。即,连接电极187g可在与第一方向D1和第二方向D2两者交叉的第三方向上延伸。更具体地,连接电极187g可相对于第一方向D1和第二方向D2斜地地延伸。
连接电极187g可连接到边缘电极186g中的一个,以相对于相应的边缘电极186g形成作为钝角的第一角度θ1和作为锐角的第二角度θ2。连接电极187g的相对于边缘电极186g形成有第一角度θ1的部分可设置得比连接电极187g的形成有第二角度θ2的部分靠近边缘电极186g的端部。另一方面,连接电极187g的相对于边缘电极186g形成有第二角度θ2的部分可设置得比连接电极187g的形成有第一角度θ1的部分靠近主干电极181g。
由于连接电极187g连接到的边缘电极186g在一个方向上沿直线延伸,因此第一角度θ1和第二角度θ2可彼此相对,第一角度θ1和第二角度θ2的总和可以为180度。
通过限制连接电极187g延伸所沿的方向,可改善针对位于设置有连接电极187g的区域中的液晶分子210的控制力和恢复力,这将在后面参照图16和图17进行详细地描述。
在第一角度θ1在130度至140度的范围内和第二角度θ2在40度至50度的范围内的情况下,可实现针对液晶分子210的控制力和恢复力的令人满意的量的改善。
如果连接电极187g与连接电极187g连接到的边缘电极186g之间的交叉点位于主干电极181g的延伸部上,那么液晶分子210会沿连接电极187朝向有效区11g的外部倾斜,而不是朝向有效区11g的中心倾斜。在这种情况下,针对液晶分子210的控制力和恢复力不会得到预期希望的程度的改善。因此,连接电极187g与边缘电极186g之间的交叉点可设置为不落在主干电极181g的延伸部上。
遮挡电极189g可与像素电极180g设置在同一层上,图1至图4的遮挡电极189的描述可直接应用于遮挡电极189g。
第二显示基底300g可包括第二基体基底310g、遮光构件320g、覆层330g和共电极340g。图1至图4的第二基体基底310的描述可直接应用于第二基体基底310g。图1至图4的遮光构件320的描述可直接应用于遮光构件320g。图1至图4的覆层330的描述可直接应用于覆层330g。图1至图4的共电极340的描述可直接应用于共电极340g。
液晶层200g设置在第一显示基底100g与第二显示基底300g之间,图1至图4的液晶层200的描述可直接应用于液晶层200g。
将在下文中参照图16和图17描述针对液晶分子210的控制力和恢复力的改善。
图16是示出图14的区域B中的像素电极和遮挡电极的布局图,图17是示出与图16的像素电极和遮挡电极进行比较的像素电极和遮挡电极的布局图。
为了方便,在图16和图17中仅示出了包括图14的第一子像素电极180g和遮挡电极189g的层。参照图16和图17,箭头表示响应于通过像素电极180g施加的电场的液晶分子210倾斜所沿的方向。
参照图16,像素电极180g的连接电极187相对于第一方向D1和第二方向D2斜地延伸。相反,参照图17,像素电极180y的连接电极187y在第一方向D1上延伸。
参照图16,由于边缘电极186g,因此位于边缘电极186g上方的液晶分子210被控制为沿从边缘电极186g的端部到中心的方向(即,向下的方向)倾斜。由于作为钝角的第一角度θ1邻近边缘电极186g的端部设置,因此位于连接电极187g上方的液晶分子210可被控制为沿左下方向倾斜,以与连接电极187g延伸所沿的方向平行。结果,虽然由于存在延伸电极183g和由图14的接触孔174g(设置为与延伸电极183g叠置)形成的高度差而明显存在使液晶分子210沿向右的方向倾斜的控制力,但是因为液晶分子210被连接电极187g控制所沿的方向与液晶分子210被边缘电极186g控制所沿的方向差别不大,所以沿边缘电极186g设置的液晶分子210可通常被控制为沿向下的方向倾斜。
另外,由于连接电极187g与边缘电极186g之间的交叉点不与主干电极181g对齐,因此位于边缘电极186g和主干电极181g连接处的区域中的液晶分子210可被控制为沿向右的方向(为朝向有效区11g的中心的方向)倾斜。因此,可改善针对液晶分子210的控制力和恢复力。
参照图17,边缘电极186y在第二方向D2上延伸,位于边缘电极186y上方的液晶分子210会被控制为沿向下的方向倾斜。另一方面,位于连接电极187y上方的液晶分子210会被控制为沿向左的方向倾斜。然而,由于向左的方向是远离图14的有效区11g的中心的方向,因此会削弱针对液晶分子210的控制力和恢复力。
简言之,由于图14的连接电极187g的结构限制,因此可减少在控制液晶分子210中的任何不规则性,结果,可改善针对液晶分子210的控制力和恢复力。
图16和图17示出了响应于被提供到图14的像素电极180g的具有特定电平的数据电压的液晶分子210倾斜所沿的示例性方向,但是液晶分子210的实际倾斜方向不具体地限于在图16或图17中示出的那些。即,随着提供到像素电极180g的数据电压的电平的变化,液晶分子210倾斜的程度和倾斜所沿的方向可相应地变化。另外,不管是否对每个像素10g和各个像素10g提供了相同的数据电压,液晶分子210的布置可从一个像素10g到另一像素10g而不同。即使相同数据电压电平被再次提供到像素电极180g,也可能不能够获得液晶分子210的与图16或图17中示出的布置完全相同的布置。即,出于描述诸如改善针对液晶分子210的控制力和恢复力的本示例性实施例的益处的目的,图16或图17的液晶分子210的布置的图案仅仅是示例性的,液晶分子210的布置的实际图案可与在图16或图17中示出的图案不同。然而,液晶分子210的布置的通常的图案为如以上参照图16和图17描述的,因此,参照图16和图17,本示例性实施例的益处从上面的描述是明显的。
图18是根据本公开的另一示例性实施例的LCD装置的像素的布局图。
根据本示例性实施例的LCD装置的像素10h与图14的根据示例性实施例的LCD装置的像素10g在连接电极187h和边缘电极186g连接所在的位置方面不同。在下文中将描述根据本示例性实施例的LCD装置,主要集中于与图14的根据示例性实施例的LCD装置的不同。
参照图18,连接电极187h直接连接到边缘电极186g的端部。即,连接电极187h从延伸电极183g朝向边缘电极186g的端部延伸。因此,图14的第一角度θ1可不形成在连接电极187h与边缘电极186g之间的交叉点处。在这种情况下,位于连接电极187h上方的液晶分子210可被控制为沿左下方向倾斜,位于边缘电极186h上方的液晶分子210可被控制为向下的方向倾斜。由于位于连接电极187h上方的液晶分子210被控制所沿的方向和位于边缘电极186h上方的液晶分子210被控制所沿的方向彼此差别不大,因此可改善针对液晶分子210的控制力和恢复力。
图19是根据本公开的另一示例性实施例的LCD装置的像素的布局图。
根据本示例性实施例的LCD装置的像素10i与图14的根据示例性实施例的LCD装置的像素10g在连接电极187i的数目方面不同。在下文中将描述根据本示例性实施例的LCD装置,主要集中于与图14的根据示例性实施例的LCD装置的不同。
参照图19,多个连接电极187i(例如,两个连接电极187i)形成在像素10i中。因此,即使连接电极187i中的一个由于制造缺陷而断开,由于另一连接电极187i,因此像素10i也可以仍然能够适当地操作。另外,由于图14的连接电极187g的描述直接应用于连接电极187i,因此可提供与图14的连接电极187g提供的益处相同的益处,诸如针对液晶分子210的改善的控制力和恢复力。
图20是根据本公开的另一示例性实施例的LCD装置的像素的布局图。
根据本示例性实施例的LCD装置的像素10j与图14的根据示例性实施例的LCD装置的像素10g在连接电极187j的个数方面不同。在下文中将描述根据本示例性实施例的LCD装置,主要集中于与图14的根据示例性实施例的LCD装置的不同。
参照图20,多个连接电极187j形成在像素10j中。就图20的视角而言,上连接电极187j与边缘电极186g之间的交叉点可设置得靠近边缘电极186g的上端部。另一方面,就图20的视角而言,下连接电极187j与边缘电极186g之间的交叉点可设置得靠近边缘电极186g的下端部。即边缘电极186g的与连接电极187j中的一个相邻设置的端部可在定位方面与边缘电极186g的与另一个连接电极187j相邻设置的端部不同。
在这种情况下,每个连接电极187j与边缘电极186g之间的钝角被设置得靠近边缘电极186g的上端部和下端部,因此,连接电极187j中的一个延伸所沿的方向可与另一个连接电极187j延伸所沿的方向不同。
更具体地,就图20的视角而言,上连接电极187j相对于边缘电极186g形成第三角度θ3和第四角度θ4,设置得比第四角度θ4靠近边缘电极186g的上端部的第三角度θ3是钝角。因此,上连接电极187j可沿右上方向延伸。
另外,就图20的视角而言,下连接电极187j相对于边缘电极186g形成第五角度θ5和第六角度θ6,设置得比第六角度θ6靠近边缘电极186g的下端部的第五角度θ5是钝角。因此,下连接电极187j可沿右下方向延伸。
连接电极187j中的每个因此具有用于改善针对液晶分子210的控制力和恢复力的形状和位置。因此,连接电极187j中的每个可改善针对液晶分子210的控制力和恢复力。
在图14至图20的示例性实施例中,像素10g、像素10h、像素10i和10j的长轴全都在第一方向D1上延伸,但是本公开不限于此。即,与由图14至图20的示例性实施例提供的益处(诸如针对液晶分子210的改善的控制力和恢复力)相同的益处也可被提供有像素的长轴在第二方向D2上延伸的构造。
另外,在图14至图20的示例性实施例中,像素电极180g不被划分成多个子像素电极,并且遍及整个像素电极180g施加有相同的电压。然而,本公开不限于图14至图20的示例性实施例。即,与由图14至图20的示例性实施例提供的诸如针对液晶分子210的改善的控制力和恢复力的益处相同的益处也可被提供有像素电极180g被划分成施加的电压从一个子像素电极到另一子像素电极不同的多个子像素电极的构造。
本发明的效果不受前述限制,在此预期其它各种效果。
在总结详细的描述中,本领域技术人员将理解的是在不实质上脱离本发明的原则的情况下,可对优选实施例做出许多变化和修改。因此,仅以一般性和描述性含义而不出于限制的目的来使用发明的公开的优选实施例。以上描述的各种特征和其它实施例可以以任何方式混合或搭配,以产生与发明一致的进一步实施例。
Claims (8)
1.一种液晶显示装置,所述液晶显示装置包括:
基底;
薄膜晶体管,设置在所述基底上;
绝缘层,设置在所述薄膜晶体管上;以及
像素电极,设置在所述绝缘层上并经由形成在所述绝缘层中的接触孔连接到所述薄膜晶体管的漏电极,
其中,所述像素电极包括:主干电极,在第一方向和与所述第一方向垂直的第二方向上延伸;分支电极,从所述主干电极延伸;以及延伸电极,设置为与所述接触孔叠置并连接到所述分支电极,
其中,所述延伸电极包括位于其中的狭缝,并且
其中,所述延伸电极包括在一个方向上延伸的部分,所述部分包括所述狭缝并与所述接触孔叠置。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,所述狭缝在与所述分支电极延伸所沿的方向不同的方向上延伸。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置,其中,所述狭缝设置为与连接到所述延伸电极的那些分支电极的虚构线性延伸部交叉。
4.根据权利要求2所述的液晶显示装置,其中,所述狭缝在所述第一方向或所述第二方向上延伸。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,
所述延伸电极还包括第一延伸部和第二延伸部,所述第一延伸部与所述接触孔叠置,所述第二延伸部邻接所述第一延伸部并连接到所述分支电极,并且
所述狭缝设置在所述第二延伸部中。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置,其中,所述第一延伸部和所述第二延伸部在所述第一方向上彼此相邻设置。
7.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,所述分支电极在一个方向上从所述主干电极延伸并连接到所述延伸电极。
8.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,所述狭缝在与所述分支电极延伸所沿的方向垂直的方向上延伸。
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