CN112213891B - 液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种液晶显示装置包括:彼此面对的第一基板和第二基板;在第一基板上的像素区域中的薄膜晶体管;在薄膜晶体管上的第一电极;以及第二电极,其在第一电极上并且连接至薄膜晶体管,其中,第二电极包括第一肋状电极和第二肋状电极,其中,第一肋状电极和第二肋状电极通过连接电极连接,其中,垂直开口在第一肋状电极与第二肋状电极之间并且沿着第一方向,其中,连接电极包括与垂直开口相邻的区域中的孔。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年7月12日在韩国提交的韩国专利申请第10-2019-0084398号的优先权权益,出于所有目的,该申请的全部内容通过引用合并于此,就如同在此充分阐述一样。
技术领域
本发明涉及液晶显示(LCD)装置。特别地,本发明涉及可以稳定地维持高响应速度的LCD装置。
背景技术
LCD装置包括LCD面板以及将光提供至LCD面板的背光单元,该LCD面板包括:阵列基板,其中形成有薄膜晶体管;滤色器基板,其中形成有红色、绿色和蓝色滤色器图案;液晶层,其在阵列基板与滤色器基板之间。
具有偏振特性的液晶分子的取向根据施加至LCD面板中的薄膜晶体管的电压而改变,并且通过具有光学各向异性的液晶分子调节从背光单元发射的光的透光率,从而显示图像。
LCD装置的响应速度由透光率从10%变化到90%以及从90%变化到10%的总时间限定。然而,由于液晶分子具有粘性,因此液晶分子的取向仅由电介质旋转力(dielectricrotation force)确定,所以LCD装置的响应速度低,并且产生静止图像现象(still imagephenomenon),即观看时,当前帧的图像和前一帧的图像似乎重叠。
因此,需要LCD装置实现高响应速度,并且即使驱动时间增加也不使响应速度降低。
发明内容
因此,本发明涉及一种LCD装置,其基本上消除了由于相关技术的局限性和缺点而导致的一个或更多个问题。
本发明的目的是提供一种可以具有高响应速度并且稳定地保持高响应速度的LCD装置。
本公开内容的附加特征和优点将在下面的描述中阐述,并且部分地从该描述中将是明显的,或者可以通过本公开内容的实践而获知。本公开内容的优点将通过在书面说明书和权利要求书以及附图中特别指出的结构来实现和获得。
为了实现这些和其他优点,并且根据本发明的目的,如在本文中具体实施和广泛描述的,一种液晶显示装置包括:彼此面对的第一基板和第二基板;在第一基板上的像素区域中的薄膜晶体管;在薄膜晶体管上的第一电极;以及第二电极,其在第一电极上并且连接至薄膜晶体管,其中,第二电极包括第一肋状电极和第二肋状电极,其中,第一肋状电极和第二肋状电极通过连接电极连接,其中,垂直开口在第一肋状电极与第二肋状电极之间并且沿着第一方向,其中,连接电极包括与垂直开口相邻的区域中的孔。
应当理解,前面的一般描述和下面的详细描述都是示例性和解释性的,并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
包括附图以提供对本公开内容的进一步理解,并且附图被并入本说明书中且构成本说明书的一部分,附图示出了本公开内容的实施方式,并且与说明书一起用于解释本公开内容的原理。在附图中:
图1是示出根据本发明的实施方式的LCD装置的截面图;
图2是示出根据本发明的第一实施方式的LCD装置的第二电极的平面图;
图3A是示出第二电极上方的液晶分子的初始取向的图;
图3B是示出施加电压时第二电极上方的液晶分子的取向的图;
图4A是示出驱动时间增加时的偏斜线(declination line)的图,在该驱动时间期间向不包括孔的第二电极施加电压;
图4B是示出根据第一实施方式驱动时间增加时的偏斜线的图,在该驱动时间期间向包括孔的第二电极施加电压;
图5是示出根据本发明的第二实施方式的LCD装置的第二电极的平面图;
图6是示出根据本发明的第二实施方式的针对水平电极的长度和角度的电场产生范围的图;
图7是示出根据本发明的第三实施方式的LCD装置的第二电极的平面图;
图8是示出根据本发明的第四实施方式的LCD装置的第二电极的平面图;
图9是示出根据本发明的第五实施方式的LCD装置的第二电极的平面图;
图10是示出根据本发明的实施方式的LCD装置的第一肋状电极与第二肋状电极之间的距离以及第二电极中的孔的宽度和深度的图;
图11A是示出电场的强度的图,所述电场到不包括孔的第二电极上方的位置;以及
图11B是示出根据本发明的电场的强度的图,所述电场到包括孔的第二电极上方的位置。
具体实施方式
现在将详细参考实施方式,其示例在附图中示出。在整个附图中可以使用相同或相似的附图标记指代相同或相似的部分。
图1是示出根据本发明的实施方式的LCD装置的截面图。
参照图1,本发明的实施方式的LCD装置1可以包括:第一基板10,其上形成有薄膜晶体管T;第二基板20,其上形成有滤色器21;以及第一基板10与第二基板20之间的液晶层30。
多条栅极线(未示出)和多条数据线(未示出)可以形成在第一基板10上。栅极线可以彼此间隔开并且彼此平行,并且数据线可以彼此间隔开并且彼此平行,并且数据线可以与栅极线交叉以限定多个像素区域。
栅极线可以连接至第一基板10上的栅电极11。栅绝缘层12可以形成在栅电极11上并覆盖栅电极11。栅绝缘层12可以整个形成在第一基板10上方。
半导体层13可以形成在栅绝缘层12上,该栅绝缘层12与栅电极11以及围绕栅电极11的外围区域对应。源电极14和漏电极15可以分别形成在半导体层13的两侧部分上。
栅电极11、半导体层13、源电极14和漏电极15可以形成薄膜晶体管T。薄膜晶体管T可以位于每个像素区域中。
源电极14可以连接至数据线。第一绝缘层16可以形成在薄膜晶体管T上。第一绝缘层16可以整个形成在第一基板10上方。
第一电极17可以在每个像素区域中的第一绝缘层16上形成。第二绝缘层18可以形成在第一绝缘层16和第一电极17上。第二绝缘层18可以整个形成在第一基板10上方。
漏极接触孔dch可以形成在第一绝缘层16和第二绝缘层18中,以使薄膜晶体管T的漏电极15露出。
第二电极19可以在每个像素区域中的第二绝缘层18上形成。第二电极19可以通过漏极接触孔dch连接至漏电极15。
滤色器21可以形成在第二基板20的下方(或者形成在第二基板20的内表面上)。分别具有红色、绿色和蓝色颜料的滤色器21可以布置在各个像素区域中。黑矩阵22可以位于相邻的滤色器21之间。
偏振片(未示出)可以分别附接至第一基板和第二基板的外表面上。
液晶层30包括液晶分子31。液晶分子31的取向可以根据第一电极17和第二电极19产生的电场而改变,并调节从背光单元(未示出)提供的光的透光率。液晶分子31可以是具有正的介电各向异性(+Δε)的正型液晶分子,或是具有负的介电各向异性(-Δε)的负型液晶分子。
取向层(未示出)可以在第一基板10和第二基板20中的每一个上形成,同时与液晶层30接触。取向层可以具有0度角或90度角的取向轴。
当通过栅极线将栅极导通电压施加至薄膜晶体管T时,薄膜晶体管T导通,并且根据帧中给定亮度而需要的电压通过数据线和薄膜晶体管T被传输至第二电极19。
因此,在第一电极17与第二电极19之间产生电场(或边缘电场),并且第二绝缘层18位于第一电极17与第二电极19之间。电场可以包括面内电场分量和垂直电场分量。液晶分子31的取向随电场而变化,并且可以实现宽视角并且可以改进颜色特性和透光率。
第二电极19可以具有各种结构,下面将对其进行说明。
图2是示出根据本发明的第一实施方式的LCD装置的第二电极的平面图。
参照图2,沿着第一方向D1延伸的数据线DL和沿着与第一方向D1交叉的第二方向D2延伸的栅极线GL可以限定像素区域P。
第二电极100可以形成在每个像素区域P中,并且可以包括第一肋状电极110、第二肋状电极120和连接电极130。
第一肋状电极110可以包括第一垂直电极111和多个第一水平电极112,并且多个第一水平电极112的端部可以连接至第一垂直电极111。
第一垂直电极111可以沿着第一方向D1延伸,并且第一水平电极112可以沿着第二方向D2延伸。
多个第一水平开口opH1可以形成在多个第一水平电极112之间。多个第一水平开口opH1可以沿着第二方向D2延伸。
第一垂直电极111和多个第一水平电极112可以各自具有矩形条状。因此,多个第一水平开口opH1可以各自具有矩形条状。
第二肋状电极120可以包括第二垂直电极121和多个第二水平电极122,并且多个第二水平电极122的端部可以连接至第二垂直电极121。
第二垂直电极121可以沿着第一方向D1延伸,并且第二水平电极122可以沿着第二方向D2延伸。
多个第二水平开口opH2可以形成在多个第二水平电极122之间。多个第二水平开口opH2可以沿着第二方向D2延伸。
第二垂直电极121和多个第二水平电极122可以各自具有矩形条状。因此,多个第二水平开口opH2可以各自具有矩形条状。
多个第一水平电极112中的每一个可以被布置成面对多个第二水平电极122中的相应一个第二水平电极。因此,多个第一水平开口opH1中的每一个可以被布置成面对多个第二水平开口opH2中的相应一个第二水平开口。
垂直开口opV可以形成在多个第一水平电极112与多个第二水平电极122之间。垂直开口opV可以沿着第一方向Dl延伸。
第一肋状电极110和第二肋状电极120可以关于作为对称的中心轴的垂直开口opV而对称。
连接电极130可以位于第一肋状电极110与第二肋状电极120之间。
连接电极130可以连接至第一垂直电极111的一端和第二垂直电极121的一端。连接电极130可以通过漏极接触孔(图1的dch)连接至薄膜晶体管(图1的T)的漏电极(图1的15)。
在图2中,通过示例的方式示出了位于像素区域P的下侧部分的连接电极130。然而,连接电极130可以位于像素区域P的上侧部分。此外,第一垂直电极111和第二垂直电极121可以形成为沿第二方向D2延伸,并且在这种情况下,连接电极130可以位于像素区域P的左侧或右侧部分,以将第一垂直电极111与第二垂直电极121连接。
孔140可以形成在连接电极130中。孔140可以位于与垂直开口opV相邻的区域。
孔140可以连接至垂直开口opV,并且可以具有各种形状之一,例如,矩形形状、梯形形状、三角形形状、其他多边形形状、圆形形状、半圆形形状、或具有圆角或尖角的几何形状。
当从LCD装置显示全白色时,从背光单元发射然后穿过附接至第一基板(图1的10)上的偏振片、液晶层(图1的30)以及附接至第二基板(图1的20)上的偏振片的光的透光率可以被视为100%。可以将透光率从10%变化到90%以及从90%变化到10%的时间定义为LCD装置的响应速度。
关于LCD装置的响应速度,可以将上升时间定义为液晶分子的取向改变以使得透光率从10%变到90%的时间,并且可以将下降时间定义为液晶分子的取向恢复到初始状态以使得透光率从90%变到10%的时间。
本发明可以减少LCD装置的下降时间并提高响应速度,这参考图3A和3B进行说明。
图3A是示出第二电极上方的液晶分子的初始取向的图,图3B是示出当施加电压时第二电极上方的液晶分子的取向的图。
在图3A和图3B中,以示例的方式示出了具有正介电各向异性(+Δε)的正型液晶分子,但不限于此。
在图3A中,第一液晶分子LCM1可以定位成对应于第一肋状电极110,第二液晶分子LCM2可以定位成对应于第二肋状电极120,并且第三液晶分子LCM3可以定位成对应于垂直开口opV。
在初始取向状态下,正型第一至第三液晶分子LCM1至LCM3的主轴可以沿第二方向D2取向。
在图3B中,当向第二电极100施加电压时,由于第一肋状电极110和第二肋状电极120相对于作为对称轴的垂直开口opV对称,因此来自第一肋状电极110的电场可以与来自第二肋状电极120的电场不同。因此,第一液晶分子LCM1的旋转方向可以与第二液晶分子LCM2的旋转方向不同。
来自第一肋状电极110和第二肋状电极120的电场可以彼此不同,可以在垂直开口opV处建立电场的平衡,其中垂直开口opV作为第一肋状电极110与第二肋状电极120之间的边界。因此,第三液晶分子LCM3可以不旋转而是可以保持初始取向状态。
当不施加电压并且第一液晶分子LCM1和第二液晶分子LCM2试图恢复到初始取向状态时,通过第三液晶分子LCM3保持初始取向状态可以提高恢复力。
由第一肋状电极110和第二肋状电极120产生的电场可以在垂直开口opV处处于平衡,从而可以在垂直开口opV处产生液晶分子的取向不变的偏斜线。因此,可以提高第一液晶分子LCM1和第二液晶分子LCM2的恢复力,从而可以减少液晶分子返回初始取向状态的下降时间。
然而,当多个第一水平电极112和多个第二水平电极122的形状和尺寸不同时,第一肋状电极110和第二肋状电极120上的电场不能均匀地产生。
由于第一肋状电极110和第二肋状电极120上的电场不同,垂直开口opV上的电场会不平衡,而是可能偏向第一肋状电极110或第二肋状电极120。
图4A是示出驱动时间增加时的偏斜线的视图,在该驱动时间期间向不包括孔的第二电极施加电压。在图4A中,可以看到在垂直开口opV上电场不平衡,因此偏斜线DCL被偏置。
随着向第二电极(图3B的100)施加电压的时间增加,电场被偏置,因此与连接电极(图3B的130)相邻的偏斜线DCL可能靠近第一肋状电极110和第二肋状电极120中的一个。例如,如图4A所示,偏斜线DCL可以朝向第二肋状电极120移动。
在形成偏斜线DCL的第三液晶分子(图3B的LCM3)朝着第一或第二肋状电极(图3B的110或120)移动的情况下,当用于第二电极(图3B的100)的电压被阻挡时,第一液晶分子(图3B的LCM1)或第二液晶分子(图3B的LCM2)的恢复力可能减小。因此,可能无法适当地减少下降时间。
在本发明中,如图2、图3A和图3B所示,连接电极130可以包括与垂直开口opV相邻的孔140。
孔140可以增加连接电极130的一侧的长度,因此可以增加在第二电极100中产生电场的区域。此外,可以在孔140处产生电场,使得电场强度可以增加。因此,电场可以扩展到第一水平电极112和第二水平电极122的中心区域。
图4B是示出根据第一实施方式的驱动时间增加时的偏斜线的视图,在该驱动时间期间向包括孔的第二电极施加电压。在图4B中,可以看到,偏斜线DCL没有偏向第一肋状电极110或第二肋状电极120,而是保持恒定。
如上所述,在该实施方式中,连接电极130可以包括孔140,因此,第一肋状电极110与第二肋状电极120之间的电场在垂直开口opV上方保持平衡。因此,即使增加向第二电极100施加电压的时间,形成偏斜线DCL的第三液晶分子LCM3也不会移动到第一肋状电极110和第二肋状电极120中的一个,而是会保持在原位,并且第一液晶分子LCM1和第二液晶分子LCM2的恢复力可以保持,因此可以有效地减少返回初始取向状态的下降时间。
这样,本实施方式的LCD装置可以减少下降时间并因此提高响应速度,因此LCD装置可以应用于需要高响应速度的装置,例如,用于视频游戏的显示装置、用于虚拟现实的显示装置、无反光镜车辆(mirrorless vehicle)等。
图5是示出根据本发明的第二实施方式的LCD装置的第二电极的平面图。
参照图5,沿着第一方向D1延伸的数据线DL和沿着与第一方向D1交叉的第二方向D2延伸的栅极线GL可以限定像素区域P。
第二电极200可以形成在每个像素区域P中,并且可以包括第一肋状电极210、第二肋状电极220和连接电极230。
第一肋状电极210可以包括第一垂直电极211和多个第一水平电极212,并且多个第一水平电极212的端部可以连接至第一垂直电极211。
第一垂直电极211可以沿着第一方向Dl延伸,并且第一水平电极212可以沿着第二方向D2延伸。
多个第一水平开口opH1可以形成在多个第一水平电极212之间。多个第一水平开口opH1可以沿着第二方向D2延伸。
第一垂直电极211可以具有矩形条状,并且多个第一水平电极212可以各自具有锥形形状(或梯形形状)。因此,多个第一水平开口opH1可以各自具有锥形形状(或梯形形状)。
由于电极结构具有锥形形状,所以第一水平电极212的连接至第一垂直电极211的一侧的长度可以大于或小于第一水平电极212的远离第一垂直电极211的相对侧的长度。
第二肋状电极220可以包括第二垂直电极221和多个第二水平电极222,并且多个第二水平电极222的端部可以连接至第二垂直电极221。
第二垂直电极221可以沿着第一方向Dl延伸,并且第二水平电极222可以沿着第二方向D2延伸。
多个第二水平开口opH2可以形成在多个第二水平电极222之间。多个第二水平开口opH2可以沿着第二方向D2延伸。
第二垂直电极221可以具有矩形条状,并且多个第二水平电极222可以各自具有锥形形状(或梯形形状)。因此,多个第二水平开口opH2可以各自具有锥形形状(或梯形形状)。
由于电极结构具有锥形形状,所以第二水平电极222的连接至第二垂直电极221的一侧的长度可以大于或小于第二水平电极222的远离第二垂直电极221的相对侧的长度。
多个第一水平电极212中的每一个可以被布置成面对多个第二水平电极222中的对应一个第二水平电极。因此,多个第一水平开口opH1中的每一个可以被布置成面对多个第二水平开口opH2中的对应一个第二水平开口。
垂直开口opV可以形成在多个第一水平电极212与多个第二水平电极222之间。垂直开口opV可以沿着第一方向Dl延伸。
第一肋状电极210和第二肋状电极220可以关于作为对称的中心轴的垂直开口opV而对称。
连接电极230可以定位在第一肋状电极210与第二肋状电极220之间。
连接电极230可以连接至第一垂直电极211的一端和第二垂直电极221的一端。连接电极230可以通过漏极接触孔(图1的dch)连接至薄膜晶体管(图1的T)的漏电极(图1的15)。
在图5中,通过示例的方式示出了位于像素区域P的下侧部分的连接电极230。然而,连接电极230可以位于像素区域P的上侧部分。此外,第一垂直电极211和第二垂直电极221可以形成为沿着第二方向D2延伸,并且在这种情况下,连接电极230可以位于像素区域P的左侧或右侧部分,以将第一垂直电极211与第二垂直电极221连接。
孔240可以形成在连接电极230中。孔240可以位于邻近垂直开口opV的区域。
孔240可以连接至垂直开口opV,并且可以具有各种形状之一,例如,矩形形状、梯形形状、三角形形状、其他多边形形状、圆形形状、半圆形形状、或具有圆角或尖角的几何形状。
与第一实施方式类似,在第二实施方式中,由于在垂直开口opV上方形成的偏斜线,液晶分子的恢复力可以增加,因此可以提高响应速度。此外,由于孔240,可以防止偏斜线偏向第一肋状电极210或第二肋状电极220,因此恢复力可以保持恒定。
图6是示出根据本发明的第二实施方式的针对水平电极的长度和角度的电场产生范围的图。
在该实施方式中,第一水平电极和第二水平电极可以具有锥形形状。就这一点而言,如图6所示,第一水平电极212的与第一水平开口opH1相邻的侧部S1可以与第二方向D2成大于0°的角度A。第二水平电极(图5的222)可以具有与第一水平电极212相同的配置。
随着角度A的增大,在第一水平电极212的与垂直开口opV相邻的端部S2处产生的电场可以更靠近(或更短)第一水平电极212的侧部S1。就这一点而言,如图6所示,当角度A为大于0°的预定角度时产生的电场E1可以比角度A为0°时产生的电场E2更近(或更短)地到达侧部S1。
因此,当角度A大于0°时在端部S2处产生的电场E1可以比角度A为0°时在端部S2产生的电场E2从端部S2传播(或行进)地更远,其中该电场E2具有电场E1的强度,并且电场E1扩展到第一水平电极212的中心区域C的可能性增加。当长度L较短时,从端部S2到中心区域C的距离较短,因此在端部S2处产生的电场E1可以容易地扩展到中心区域C。
当第一水平电极212的角度A增加以及长度L减小时,在端部S2处产生的电场E可以扩展到中心区域C的上述内容可以等同地应用于第二水平电极222。
扩展到中心区域C的电场E1可以用于将偏斜线保持在垂直开口opV上方,从而可以防止偏斜线被偏置。因此,可以防止液晶分子的恢复力降低,并且因此可以稳定地确保响应速度。
图7是示出根据本发明的第三实施方式的LCD装置的第二电极的平面图。
参照图7,沿着第一方向D1延伸的数据线DL和沿着与第一方向D1交叉的第二方向D2延伸的栅极线GL可以限定像素区域P。
第二电极300可以形成在每个像素区域P中,并且可以包括第一肋状电极310、第二肋状电极320和连接电极330。
第一肋状电极310可以包括第一垂直电极311和多个第一水平电极312,并且多个第一水平电极312的端部可以连接至第一垂直电极311。
第一垂直电极311可以沿着第一方向D1延伸,并且第一水平电极312可以沿着第二方向D2延伸。
多个第一水平开口opH1可以形成在多个第一水平电极312之间。多个第一水平开口opH1可以沿着第二方向D2延伸。
第一垂直电极311和多个第一水平电极312可以各自具有矩形条状。因此,多个第一水平开口opH1可以各自具有矩形条状。
第二肋状电极320可以包括第二垂直电极321和多个第二水平电极322,并且多个第二水平电极322的端部可以连接至第二垂直电极321。
第二垂直电极321可以沿着第一方向D1延伸,并且第二水平电极322可以沿着第二方向D2延伸。
多个第二水平开口opH2可以形成在多个第二水平电极322之间。多个第二水平开口opH2可以沿着第二方向D2延伸。
第二垂直电极321和多个第二水平电极322可以各自具有矩形条状。因此,多个第二水平开口opH2可以各自具有矩形条状。
多个第一水平电极312中的每一个可以布置成面对多个第二水平开口opH2中的对应一个第二水平开口。因此,多个第二水平电极322中的每一个可以被布置成面对多个第一水平开口opH1中的对应一个第一水平开口。
垂直开口opV可以形成在多个第一水平电极312与多个第二水平开口opH2之间,以及多个第二水平电极322与多个第一水平开口opH1之间。垂直开口opV可以沿着第一方向D1延伸。
第一肋状电极310和第二肋状电极320可以被配置成使得第一水平电极312和第二水平电极322相对于作为中心轴的垂直开口opV交错布置。
连接电极330可以位于第一肋状电极310与第二肋状电极320之间。
连接电极330可以连接至第一垂直电极311和第二垂直电极321。连接电极330可以通过漏极接触孔(图1的dch)连接至薄膜晶体管(图1的T)的漏电极(图1的15)。
在图7中,通过示例的方式示出了位于像素区域P的下侧部分的连接电极330。然而,连接电极330可以位于像素区域P的上侧部分。此外,第一垂直电极311和第二垂直电极321可以形成为沿着第二方向D2延伸,并且在这种情况下,连接电极330可以位于像素区域P的左侧或右侧部分,以将第一垂直电极311与第二垂直电极321连接。
孔340可以形成在连接电极330中。孔340可以位于与垂直开口opV相邻的区域。
孔340可以连接至垂直开口opV,并且可以具有各种形状之一,例如,矩形形状、梯形形状、三角形形状、其他多边形形状、圆形形状、半圆形形状、或具有圆角或尖角的几何形状。
与第一实施方式类似,在第三实施方式中,由于在垂直开口opV上方形成的偏斜线,液晶分子的恢复力可以增加,因此可以提高响应速度。此外,由于孔340,可以防止偏斜线偏向第一肋状电极310或第二肋状电极320,因此恢复力可以保持恒定。
图8是示出根据本发明的第四实施方式的LCD装置的第二电极的平面图。
参照图8,沿着第一方向D1延伸的数据线DL和沿着与第一方向D1交叉的第二方向D2延伸的栅极线GL可以限定像素区域P。
第二电极400可以形成在每个像素区域P中,并且可以包括第一肋状电极410、第二肋状电极420和连接电极430。
第一肋状电极410可以包括第一垂直电极411和多个第一水平电极412,并且多个第一水平电极412的端部可以连接至第一垂直电极411。
第一垂直电极411可以沿着第一方向D1延伸,并且第一水平电极412可以沿着第二方向D2延伸。
多个第一水平开口opH1可以形成在多个第一水平电极412之间。多个第一水平开口opH1可以沿着第二方向D2延伸。
第一垂直电极411可以具有矩形条状,并且多个第一水平电极412可以各自具有锥形形状(或梯形形状)。因此,多个第一水平开口opH1可以各自具有锥形形状(或梯形形状)。
由于电极结构具有锥形形状,所以第一水平电极412的连接至第一垂直电极411的一侧的长度可以大于或小于第一水平电极412的远离第一垂直电极411的相对侧的长度。
第二肋状电极420可以包括第二垂直电极421和多个第二水平电极422,并且多个第二水平电极422的端部可以连接至第二垂直电极421。
第二垂直电极421可以沿着第一方向D1延伸,并且第二水平电极422可以沿着第二方向D2延伸。
多个第二水平开口opH2可以形成在多个第二水平电极422之间。多个第二水平开口opH2可以沿着第二方向D2延伸。
第二垂直电极421可以具有矩形条状,并且多个第二水平电极422可以各自具有锥形形状(或梯形形状)。因此,多个第二水平开口opH2可以各自具有锥形形状(或梯形形状)。
由于电极结构具有锥形形状,第二水平电极422的连接至第二垂直电极421的一侧的长度可以大于或小于第二水平电极422的远离第二垂直电极421的相对侧的长度。
多个第一水平电极412中的每一个可以被布置成面对多个第二水平开口opH2中的对应一个第二水平开口。因此,多个第二水平电极422中的每一个可以布置成面对多个第一水平开口opH1中的对应一个第一水平开口。
垂直开口opV可以形成在多个第一水平电极412与多个第二水平开口opH2之间,以及多个第二水平电极422与多个第一水平开口opH1之间。垂直开口opV可以沿着第一方向D1延伸。
第一肋状电极410和第二肋状电极420可以被配置成使得第一水平电极412和第二水平电极422相对于作为中心轴的垂直开口opV交错布置。
连接电极430可以位于第一肋状电极410与第二肋状电极420之间。
连接电极430可以连接至第一垂直电极411和第二垂直电极421。连接电极430可以通过漏极接触孔(图1的dch)连接至薄膜晶体管(图1的T)的漏电极(图1的15)。
在图8中,通过示例的方式示出了位于像素区域P的下侧部分的连接电极430。然而,连接电极430可以位于像素区域P的上侧部分。此外,第一垂直电极411和第二垂直电极421可以形成为沿第二方向D2延伸,并且在这种情况下,连接电极430可以位于像素区域P的左侧或右侧部分,以将第一垂直电极411与第二垂直电极421连接。
孔440可以形成在连接电极430中。孔440可以位于与垂直开口opV相邻的区域。
孔440可以连接至垂直开口opV,并且可以具有各种形状之一,例如,矩形形状、梯形形状、三角形形状、其他多边形形状、圆形形状、半圆形形状、或具有圆角或尖角的几何形状。
与第一实施方式类似,在第四实施方式中,由于在垂直开口opV上方形成的偏斜线,液晶分子的恢复力可以增加,因此可以提高响应速度。此外,由于孔440,可以防止偏斜线偏向第一肋状电极410或第二肋状电极420,因此恢复力可以保持恒定。
图9是示出根据本发明的第五实施方式的LCD装置的第二电极的平面图。
参照图9,沿着第一方向D1延伸的数据线DL和沿着与第一方向D1交叉的第二方向D2延伸的栅极线GL可以限定像素区域P。
在该实施方式中,第一实施方式的第二电极(图2的100)的第一肋状电极和第二肋状电极(图2的110和120)可以沿着第二方向D2交替且重复地布置。
可替选地,即使在附图中未示出,第二、第三或第四实施方式的第二电极的第一肋状电极和第二肋状电极也可以沿着第二方向D2交替地且重复地布置。
在图9中,通过示例的方式示出了包括在一个像素区域P中的两个第一肋状电极510a和510b以及两个第二肋状电极520a和520b的配置。可替选地,三个或更多个第一肋状电极和三个或更多个第二肋状电极可以被包括在一个像素区域P中。
第一垂直开口opVla可以形成在彼此面对的多个第一水平电极512a与多个第二水平电极522a之间的区域处,并且第一垂直开口opVla可以沿着第一方向Dl延伸。第一垂直开口opV1b可以形成在彼此面对的多个第一水平电极512b与多个第二水平电极522b之间的区域处,并且第一垂直开口opV1b可以沿着第一方向D1延伸。
第二垂直开口opV2可以形成在彼此相邻的第一垂直电极511b与第二垂直电极521a之间的区域处,并且第二垂直开口opV2可以沿着第一方向Dl延伸。
连接电极530可以位于彼此相邻的第一肋状电极510a与第二肋状电极520a之间,第一肋状电极510b与第二肋状电极520b之间、以及第一肋状电极510b与第二肋状电极520a之间。
连接电极530可以连接至第一垂直电极511a和511b以及第二垂直电极521a和521b。连接电极530可以通过漏极接触孔(图1的dch)连接至薄膜晶体管(图1的T)的漏电极(图1的15)。
在图9中,以示例的方式示出了位于像素区域P的下侧部分的连接电极530。然而,连接电极530可以位于像素区域P的上侧部分。此外,第一垂直电极511a和511b以及第二垂直电极521a和521b可以形成为沿着第二方向D2延伸,并且在这种情况下,连接电极530可以位于像素区域P的左侧或右侧部分,以将第一垂直电极511a和511b与第二垂直电极521a和521b连接。
孔540可以形成在连接电极530中。孔540可以分别位于与第一垂直开口opVla和opVlb以及第二垂直开口opV2相邻的区域。
孔540可以分别连接至第一垂直开口opV1a和opV1b以及第二垂直开口opV2,并且可以各自具有各种形状中的一种,例如,矩形形状、梯形形状、三角形形状、其他多边形形状、圆形形状、半圆形形状、或具有圆角或尖角的几何形状。
在该实施方式中,第一垂直开口opVla和opVlb中的每一个上方的电场可以平衡,以形成液晶分子的取向不改变的偏斜线。另外,由于第一肋状电极510b和第二肋状电极520a产生的电场的方向彼此相反,因此在第二垂直开口opV2上方的电场可以处于平衡,因此在第二垂直开口opV2上方可以形成偏斜线。
这样,可以在一个像素区域P中形成多条偏斜线以提高恢复力,可以减少液晶分子返回到初始取向状态的下降时间。
此外,可以形成孔540以增加电场的强度和区域,因此可以防止与连接电极530相邻的偏斜线偏向第一肋状电极510a和510b或第二肋状电极520a和520b。因此,即使驱动时间增加,液晶分子的恢复力也可以保持恒定。因此,可以有效地减少返回到初始取向状态的下降时间,并且可以提高响应速度。
图10是示出根据本发明的实施方式的LCD装置的第一肋状电极与第二肋状电极之间的距离以及第二电极中的孔的宽度和深度的图。
在本发明的实施方式中,为了维持第一肋状电极110和第二肋状电极120产生的电场的平衡并防止偏斜线的偏置,第一肋状电极110与第二肋状电极120之间的距离L1与宽度L2的比率(L1/L2)可以在0.2至10的范围内,其中宽度L2是孔140沿第二方向D2的长度,并且孔140的宽度L2与深度L3的比率(L2/L3)可以在0.25至10的范围内,其中深度L3是孔140沿第一方向D1的长度。
距离L1可以在1um至5um的范围内。优选地,当长度L1在3um至5um的范围内时,透光率可以不降低。
宽度L2可以在0.5um至5um的范围内。优选地,当宽度L2在2um至5um的范围内时,电场可以扩展到第一水平开口和第二水平开口的中心区域,因此电场强度可以增加。
因此,距离L1与宽度L2的比率(L1/L2)可以优选地在0.6至2.5的范围内。
深度L3可以在0.5um至4um的范围内。当深度L3是1.5um或更大时,可以稳定地保持偏斜线。因此,深度L3可以优选地在1.5um至4um的范围内。
因此,宽度L2与深度L3的比率(L2/L3)可以优选地在0.5至3.3的范围内。
图11A是示出了根据本发明的到不包括孔的第二电极上方的位置处的电场强度的图,图11B是示出了根据本发明的到包括孔的第二电极上方的位置处的电场强度的图。
图11A和11B的横轴表示电场强度,其中电场向左增加。纵轴表示液晶层中的深度(或高度),其中第一基板和第二电极更靠近底部,而第二基板更靠近顶部。
在连接电极不包括孔的情况下,如图11A所示,与邻近第一肋状电极和第二肋状电极的垂直开口上方的电场E3相比,邻近连接电极的垂直开口上方的电场E4的强度随着电场的位置靠近第二电极而显著降低。
由于与连接电极相邻的垂直开口上方的电场强度E4较低,因此在驱动时间内偏斜线不会保持恒定,因此降低了液晶分子的恢复力。
在图11B所示的本发明的实施方式中,通过示例的方式使用以下配置:第一肋状电极与第二肋状电极之间的距离L1为4um,孔的宽度L2为4um,并且孔的深度L3为2.5um。
与连接电极相邻的垂直开口上方的电场强度E4接近与第一肋状电极和第二肋状电极相邻的垂直开口上方的电场强度E3。因此,即使电场的位置靠近第二电极,也可以产生超过一定强度的电场。
因此,在驱动时间内稳定地保持了偏斜线,并且提高了液晶分子的恢复力,从而提高了LCD装置的响应速度。
如上所述,在本发明的LCD装置中,在连接至薄膜晶体管的第二电极的第一肋状电极与第二肋状电极之间形成垂直开口。因此,通过偏斜线可以提高液晶分子的恢复力,因此可以减少下降时间并且可以提高响应速度。
此外,在连接第一肋状电极和第二肋状电极的连接电极中形成孔。因此,可以扩展与孔相邻的垂直开口上方的电场,从而可以防止偏斜线的偏置以维持液晶分子的恢复力,并且可以防止随着驱动时间增加响应速度降低的现象。
对于本领域技术人员而言明显的是,在不脱离本公开内容的精神或范围的情况下,可以对本发明的显示装置进行各种修改和变型。因此,本发明旨在覆盖本公开内容的修改和变型,只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围内。
Claims (12)
1.一种液晶显示装置,包括:
彼此面对的第一基板和第二基板;
在所述第一基板上的像素区域中的薄膜晶体管;
在所述薄膜晶体管上的第一电极;以及
第二电极,其位于所述第一电极上并且连接至所述薄膜晶体管,
其中,所述第二电极包括第一肋状电极和第二肋状电极,
其中,所述第一肋状电极和所述第二肋状电极通过连接电极连接,
其中,垂直开口在所述第一肋状电极与所述第二肋状电极之间并且沿着第一方向,
其中,所述连接电极包括与所述垂直开口相邻的区域中的孔,并且
其中,当向所述第二电极施加电压时,由所述第一肋状电极和所述第二肋状电极产生的电场在所述垂直开口处处于平衡。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述第一肋状电极包括第一垂直电极和连接至所述第一垂直电极的多个第一水平电极,
其中,所述第二肋状电极包括第二垂直电极和连接至所述第二垂直电极的多个第二水平电极,
其中,多个第一水平开口在所述多个第一水平电极之间,并且
其中,多个第二水平开口在所述多个第二水平电极之间。
3.根据权利要求2所述的装置,其中,所述第一水平电极和所述第二水平电极各自具有矩形形状。
4.根据权利要求2所述的装置,其中,所述第一水平电极和所述第二水平电极各自具有锥形形状,
其中,在所述第一水平电极连接至所述第一垂直电极的一侧处的所述第一水平电极的长度大于在所述第一水平电极与所述垂直开口相邻的一侧处的所述第一水平电极的长度,并且
其中,在所述第二水平电极连接至所述第二垂直电极的一侧处的所述第二水平电极的长度大于在所述第二水平电极与所述垂直开口相邻的一侧处的所述第二水平电极的长度。
5.根据权利要求2所述的装置,其中,所述第一水平电极面对所述第二水平电极。
6.根据权利要求2所述的装置,其中,所述第一水平电极面对所述第二水平开口,并且
其中,所述第二水平电极面对所述第一水平开口。
7.根据权利要求1所述的装置,其中,多个第一肋状电极和多个第二肋状电极设置在所述像素区域中,
其中,所述多个第一肋状电极和所述多个第二肋状电极被布置为在与所述第一方向交叉的第二方向上重复地交替,并且通过所述连接电极而被连接,
其中,多个垂直开口在所述多个第一肋状电极与所述多个第二肋状电极之间,并且
其中,所述连接电极包括分别在与所述多个垂直开口相邻的多个区域中的多个孔。
8.根据权利要求1所述的装置,其中,所述第一肋状电极与所述第二肋状电极之间的距离是3um至5um。
9.根据权利要求1所述的装置,其中,所述孔在与所述第一方向交叉的第二方向上的宽度是2um至5um。
10.根据权利要求1所述的装置,其中,所述孔在所述第一方向上的深度是1.5um至4um。
11.根据权利要求1所述的装置,其中,在平面图中,所述孔被容纳在所述连接电极的一侧的凹部内以与所述垂直开口连接。
12.一种液晶显示装置,包括:
彼此面对的第一基板和第二基板;
在所述第一基板上的像素区域中的薄膜晶体管;
在所述薄膜晶体管上的第一电极;以及
第二电极,其位于所述第一电极上并且连接至所述薄膜晶体管,
其中,所述第二电极包括第一肋状电极、第二肋状电极、以及连接所述第一肋状电极和所述第二肋状电极的连接电极,
其中,垂直开口在所述第一肋状电极与所述第二肋状电极之间,并且所述第一肋状电极和所述第二肋状电极相对于作为对称轴的所述垂直开口而对称,
其中,所述连接电极包括与所述垂直开口相邻的区域中的孔,以及
其中,当向所述第二电极施加电压时,由所述第一肋状电极和所述第二肋状电极产生的电场在所述垂直开口处处于平衡。
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