CN1991460A - 液晶显示器件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种液晶显示器件包括彼此相对并包含多个像素区域的第一和第二基板，该多个像素区域每个包括透射区和反射区；重复地设置在该透射区中的多个第一电场扭转单元，该多个第一电场扭转单元每个产生第一畴结构；重复地设置在该反射区中的多个第二电场扭转单元，该多个第二电场扭转单元每个产生第二畴结构，该第二畴结构具有的畴少于第一畴结构；以及插入在第一和第二基板之间的液晶层。

Description

液晶显示器件
本申请要求享有2005年12月30日在韩国递交的韩国专利申请第2005-0135612号权益，在此引用其全部作为参考。
技术领域
本发明涉及一种液晶显示(LCD)器件，尤其是涉及一种垂直取向(VA)型液晶显示器件。
背景技术
用于LCD器件的液晶分子由于它们的薄和长的形状而具有排列方向性。液晶分子的排列方向可通过对液晶分子施加电场来控制。因此，LCD器件通过控制电场的大小以改变液晶分子的透光率来显示图像。该LCD器件包括作为开关元件的薄膜晶体管(TFT)，其称为有源矩阵LCD(AM-LCD)器件，具有优异的高分辨率和显示动态图像的特点。
传统的LCD器件包括第一基板、第二基板和液晶层。第一基板包括像素电极，以及第二基板包括滤色片层和公共电极。第一和第二基板彼此正对，并且液晶层插入在两者之间。利用垂直电场的传统的LCD器件具有高透光率和高孔径比。然而，这种LCD器件具有视角窄、对比度低等问题。
为了解决上述问题，提出了一种具有宽视角的垂直取向(VA)型LCD器件。
图1示出了根据现有技术的VA型的LCD器件的截面图。如图1中所示，该VA型LCD器件包括第一基板10和第二基板20以及在两者之间的液晶层30。像素电极12和公共电极24分别形成在第一基板10和第二基板20上。像素电极12和公共电极24分别包括像素电极肋12a和公共电极肋24a。当给像素电极12和公共电极24施加不同的电压时，像素电极12和公共电极24之间的电场50通过扭转像素电极肋12a和公共电极肋24a而产生第一倾斜电场50a和第二倾斜电场50b。因此，液晶层30具有两个畴从而改善了视角并且VA型的LCD器件具有宽视角。
可略去像素电极肋12a和公共电极肋24a的其中之一。另外，像素电极12和公共电极24可具有取代像素电极肋12a和公共电极肋24a的狭缝。
传统的LCD器件包括作为光源的设置在第二基板的外表面上的背光组件。包含背光组件的LCD器件称为透射型LCD器件。在透射型LCD器件中显示的图像具有的光为从背光组件发出的原始光的3％到8％之间。因此，为了显示高亮度的图像，在背光组件中存在功率损耗的问题。
为了解决透射型LCD器件中的问题，提出了一种反射型LCD器件，其不包含作为光源的背光组件。该反射型LCD器件包括取代像素电极的反射电极。在透射型LCD器件中像素电极具有透明性，而在反射型LCD器件中反射电极具有反射性。反射电极反射外部光或人造光。不利地，如果不存在外部光和人造光则反射型LCD器件不能在黑暗中显示图像。
为了解决透射型LCD器件和反射型LCD器件的问题，提出了一种具有透射型LCD器件和反射型LCD器件优点的透反射型LCD。该透反射型LCD器件包括在像素区域中的透射区和反射区以根据周围环境在透射模式和反射模式之间转换。
另外，为了改善透反射型LCD器件的视角，将VA型LCD嵌入透反射型LCD器件中。该透反射型LCD器件称为透反射VA型LCD器件。由于透反射VA型LCD器件采用外部光，则图像的亮度可能降低。另外，当透反射VA型LCD器件具有多畴以改善视角时，由于各畴之间的向错占有的区域使亮度进一步降低。
发明内容
因此，本发明涉及一种液晶显示器件其基本上消除了由于现有技术的局限和不足而导致的一个或多个问题。
本发明的一个目的在于提供一种液晶显示器件其包含具有广域以改善视角和孔径比的透射区和反射区。
在以下的说明中将部分地述及本发明的其它优点和特征，而这些特征和优点中的另一部分将能够从这些说明中明显得到，或是通过本发明的实践而获得。通过文字说明和权利要求以及附图中特别指出的结构可以实现和获得本发明的这些和其他优点。
为了实现这些和其它优点并根据如本文具体地和概括地描述的本发明的目的，液晶显示器件包括彼此相对并包含多个像素区域的第一基板和第二基板，该多个像素区域每个包括透射区和反射区；重复地设置在该透射区中的多个第一电场扭转单元，该多个第一电场扭转单元每个产生第一畴结构；重复地设置在该反射区中的多个第二电场扭转单元，该多个第二电场扭转单元每个产生第二畴结构，该第二畴结构具有的畴少于第一畴结构；以及插入在第一基板和第二基板之间的液晶层。
应当理解以上一般的描述和以下详细的描述都是示例性和解释性的，并意在提供对要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
附图提供对本发明的进一步理解，其包含在说明书中并构成说明书的一部分，说明本发明的实施方式并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1示出了根据现有技术的VA型LCD器件的截面图；
图2示出了根据本发明的透反射VA型LCD器件的平面图；
图3示出了沿着图2线III-III的截面图；
图4示出了根据本发明的透反射VA型LCD器件的透射区中的第一肋单元区域示意图；
图5示出了根据本发明的透反射VA型LCD器件的反射区中的第二肋单元区域的示意图；
图6示出了根据本发明的透反射VA型LCD器件的反射区中的第二肋单元区域的光效应的示意图。
具体实施方式
将参照附图中描述的示例对优选的实施方式进行详细描述。
图2示出了根据本发明的透反射VA型LCD器件的平面图，以及图3示出了沿着图2的线III-III的截面图。
如图2和图3中所示，透反射VA型LCD器件100包括彼此正对的第一基板110和第二基板170和插入在两者之间的液晶层180。栅线114和从栅线延伸出的栅极112形成在第一基板110上。栅绝缘层122形成在栅极112上，以及半导体层132，其包含形成在栅绝缘层122上的本征非晶硅的有源层132a和杂质掺杂的非晶硅的欧姆接触层132b。源极142和漏极144彼此独立形成在半导体层132上。数据线146，其从源极142延伸出并与栅线114交叉以限定像素区域P，形成在栅绝缘层122上。像素区域P包括透射区TA和包围该透射区TA的反射区RA。栅极112、半导体层132和源极142和漏极144组成薄膜晶体管(TFT)Tr。
第一钝化层150形成在TFT Tr上并且数据线146和对应反射区RA的反射器152形成在第一钝化层150上。第二钝化层160形成在反射器152上，以及由透明的导电材料组成并对应像素区域P的像素电极162形成在第二钝化层160上。漏接触孔164，其使漏极144露出，形成在第一钝化层150、反射器152和第二钝化层160上从而像素电极162通过漏接触孔164与漏极144接触。反射器152可连接像素电极162从而反射器152作为电极来驱动液晶层180。另一方面，当反射器152不连接像素电极162时，反射器152作为反射器。第一钝化层150和第二钝化层160以及反射器152和像素电极162的层积次序可不同。
公共电极172形成在第二基板170上。在像素电极162和公共电极172之间产生电场驱动液晶层180。如上所述，反射器152连接像素电极，电场还在反射器152和公共电极之间产生。
公共电极172可包括在公共电极172上的多个第一肋182和多个第二肋184以具有用于改善视角的多畴。对应反射区TA的多个第一肋182彼此交叉，对应反射区RA的多个第二肋184彼此交叉。多个第一肋182和多个第二肋184可由绝缘材料组成。
在像素电极162和公共电极172之间产生的电场通过多个第一肋182和多个第二肋184扭转从而光可沿着不同的视角透射并反射。也就是说，将多个第一肋182和多个第二肋184用作电场扭转单元。
因此，依照本发明的VA型LCD器件100具有宽视角。
各多个第一肋182包括第一肋单元区域UT中的多个肋单元182a。第一肋单元UT重复设置。类似地，各多个第二肋184包括在第二肋单元区域UR中的多个肋单元184。第二肋UR重复设置。为了便于说明，第一肋单元UT和第二肋单元UR分别两次设置。包括第一肋单元182a的第一肋单元UT重复设置从而多个第一肋182形成在透射区TA中。类似地，包括第二肋184a的第二肋单元UR重复设置从而多个第二肋184形成在反射器RA中。
如图4和图5中所示，第一肋单元区域UT和第二肋单元区域UR彼此具有不同的形状和大小。图4示出了根据本发明的透反射VA型LCD器件的透射区中的第一肋单元区域的示意图，以及图5示出了根据本发明的透反射VA型LCD器件的反射区中的第二肋单元区域的示意图。
VA型LCD器件具有多畴以改善视角。各多畴具有彼此不同方向倾斜的液晶分子。该VA型LCD器件可有四个畴。当VA型LCD器件有一到三个畴时，改善视角的效果小于有四个畴中的效果。在大于四个畴的多畴中，各畴间向错中的光学效率降低。相应地，在图4和图5中解释具有四个畴的透反射VA型LCD器件。
如图4中所示，第一肋单元182a包括透射区TA(图2和图3中)的两个交叉形。该两个交叉形在行上彼此结合并形成在第一肋单元区域UT上。第一肋单元区域UT的区域为L2×L1。由于第一肋182a液晶分子沿着四个倾斜方向设置从而液晶分子的取向具有第一到第四个方向d1、d2、d3和d4。第一到第四方向d1、d2、d3和d4可具有彼此不同的成约90度的方位角。因此，四个畴形成在第一肋单元区域UT上。另外，由于第一肋单元区域UT设置在透射区TA的列方向，透射VA型LCD器件在透射区TA中具有四个畴。因此，根据本发明的透射VA型LCD器件在透射模式中具有宽视角。
另一方面，如图5中所示，反转T形的第二肋单元184a形成在反射区RA的第二肋单元区域UT(图2和图3中)。类似地，第二肋单元区域UR为L2×L1的区域。由于反转T的第二肋单元182a液晶分子在沿着两个倾斜的方向设置从而液晶分子的取向具有第五和第六方向d5、d6。第五和第六方向d5、d6可具有彼此不同的成约90度的方位角。因此，当只考虑第二肋单元区域UR时，认为该第二肋单元区域UR具有两个畴。
然而，由于反射区RA中的镜像效应，第二肋单元区域UR中的视角与其具有四个畴时的视角改善效果相同。
图6示出了根据本发明的透反射VA型LCD器件的反射区中的第二肋单元区域的光学效应的示意图。实线表示形成在第二肋单元区域UR中的第二肋单元184a，以及虚线表示由于镜像效应的第二肋单元184a。
如图6中所示，包括反转T形的第二肋单元184a的第二肋单元区域UR中液晶分子的取向指向矢具有第五和第六方向d5、d6。如上所示，第五和第六方向d5、d6可具有彼此不同的成约90度的方位角。通过液晶层180(图3中)入射的光线在反射器152上(图2和图3中)反射从而该反射光线再次通过液晶层180(图3中)并进入外部。
关于反射光线的路径，当入射光线具有某一相位时，反射器上的反射光线可经过入射路径。这可称为镜像效应。即具有第五指向矢d5的液晶层180(图3中)具有由于镜像效应由第五指向矢d5和第八指向矢d8产生的光学效应。第八指向矢d8与第五指向矢d5成180度角。由于镜像效应两个畴影响一个畴。类似地，具有第六指向矢d6的液晶显示层(图3中)具有由于镜像效应由第五指向矢d5和第七指向矢d7产生的光学效应。第七指向矢d7与第六指向矢d6成180度角。由于镜像效应两个畴影响一个畴。
因此，第二肋单元区域UR具有四个畴的光学效应从而改善了视角。第二肋单元184可为T形和倾斜的T形的其中之一。
参照图4和图5，包括两个畴的第二肋单元区域UR中的光学效应与包含四个畴的第一肋单元区域UT中的光学效应相同，从而根据本发明的透反射VA型LCD器件具有由整个透射和反射区TA、RA的四个畴产生的光学效应。另外，由于具有两个畴的第二肋单元区域UR中的各畴间向错区域小于四个畴之间的向错区域，因此进一步改善了光学效应和孔径比。当向错的宽度假设为“k”时，第一肋单元区域UT中的向错区域等于“(L1*k)+(2L2*k)”。第二肋单元区域UR中的向错区域等于“(L1*k)+(L2*k)”。因此，两个畴之间的向错比四个畴之间的向错占有的区域小，即意味着两个畴具有比四个畴大的孔径比。
总之，由于根据本发明的透反射VA型LCD器件在透射区域TA包含的畴小于包含在反射区域RA中的畴，没有降低光学效应，因此改善了亮度和孔径比。更具体地，透射区域TA包括产生四个畴的第一肋单元182，并且反射区域RA包括产生两个畴的第二肋单元184。
为了扭转电场，肋形成在如图3所示的公共电极上。然而，在其他实施方式中，可在公共电极172上形成取代肋的狭缝。另外，肋和狭缝的其中之一可形成在像素电极162上。
在不脱离本发明的精神和范围内，对本领域的技术人员来说很明显可以对本发明的用于液晶显示器件的基板及其制造方法进行各种改进和变形。因此，本发明意在覆盖所有落入所要求保护的权利和等同物范围内的各种改进和变形。

Claims (15)

1.一种液晶显示器件，包括：
彼此相对并包括多个像素区域的第一基板和第二基板，所述多个像素区域每个包括透射区和反射区；
重复地设置在所述透射区中的多个第一电场扭转单元，所述多个第一电场扭转单元每个产生第一畴结构；
重复地设置在所述反射区中的多个第二电场扭转单元，所述多个第二电场扭转单元每个产生第二畴结构，所述第二畴结构具有的畴少于第一畴结构；以及
插入在第一基板和第二基板之间的液晶层。
2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一畴结构包括四个畴。
3.根据权利要求2所述的器件，其特征在于，所述第二畴结构包括两个畴。
4.根据权利要求3所述的器件，其特征在于，所述两个畴的液晶层的液晶分子具有彼此不同的成约90度的取向指向矢。
5.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述多个第一电场扭转单元具有彼此结合的两个交叉形。
6.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述多个第二电场扭转单元具有反转的T形。
7.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述透射区域包括多个第一区域，各所述第一区域包括所述第一电场扭转单元，以及所述反射区域包括多个第二区域，各所述第二区域包括所述第二电场扭转单元，并且其中所述第一区域的面积与第二区域相同。
8.根据权利要求7所述的器件，其特征在于，所述第二畴结构中的畴间向错区域小于所述第一畴结构中的畴间向错区域。
9.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一电场扭转单元和第二电场扭转单元包括肋形和狭缝形的其中之一。
10.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一电场扭转单元和第二电场扭转单元的其中之一形成在所述第一和第二基板上。
11.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述反射区包围所述透射区。
12.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述多个第一电场扭转单元和所述多个第二电场扭转单元设置在列方向。
13.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，还包括：
在所述第一基板上的栅线和数据线并彼此交叉以限定所述多个像素区域；
连接所述栅线和数据线的多个薄膜晶体管；
对应所述反射区的多个反射器；
连接所述多个薄膜晶体管并对应所述透射区的多个像素电极；以及
在所述第二基板上的公共电极。
14.根据权利要求13所述的器件，其特征在于，所述多个反射器电连接所述多个像素电极。
15.根据权利要求13所述的器件，其特征在于，还包括插入在所述多个反射器和所述多个像素电极之间的钝化层。
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