TW201508403A - 液晶顯示器 - Google Patents

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Hyeok-Jin Lee
Dong-Chul Shin
Jae-Hong Park
Sung-Jae Yun
Ki-Chul Shin
Seung-Wook Nam
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Samsung Display Co Ltd
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Abstract

本發明係關於能改善開口率以及液晶控制能力之液晶顯示器。根據本發明例示性實施例的液晶顯示器包含：彼此相對之第一基板以及第二基板；設置在第一基板上的像素電極；設置在第二基板上的共用電極；設置在第一基板以及第二基板之間的液晶層，其中共用電極包含具有十字形的第一切口且像素電極包含具有菱形形狀的第一子像素電極、圍繞第一子像素電極的第二子像素電極、設置靠近並沿著第二子像素電極的至少一邊緣的第二切口以及間隔開第一子像素電極以及第二子像素電極的第三切口。

Description

液晶顯示器
本發明的例示性實施例係關於一種液晶顯示器，且更具體而言，係關於能改善開口率及液晶控制能力的液晶顯示器。
液晶顯示器(LCD)，為目前最廣泛應用的一種平板顯示器的類型，一般包括具有如像素電極及共用電極之場產生電極設置於其上的兩個顯示面板，以及在面板之間的液晶層。液晶顯示器經由在液晶層產生電場以顯示圖像。經由施加電壓至場產生電極而產生電場，使在液晶層中的液晶分子的方向受到控制，然後控制入射光的偏光。
在液晶顯示器中，已開發出“垂直對齊(VA)模式”液晶顯示器。這是當不施加電場時，其中之液晶分子以長軸垂直於顯示面板排列的顯示器。
在VA模式的液晶顯示器中，其有助於確保廣視角。為此目的，通常使用在場產生電極上形成如細縫的切口之方法。由於切口及突出決定液晶分子的傾斜方向，可藉著經由適當排列液晶分子而分散液晶分子的傾斜方向於各方向以增加視角。
然而，經由在像素電極上形成細縫以提供複數個分支電極的方法中，降低了液晶顯示器的開口率。
上述在背景部分所揭露的資訊僅為增強對本發明背景的理解，因此可能包含不構成對於在這個國家所屬領域中的通常技術人員而言為已知的現有技術的資訊。
本發明例示性實施例提供了具有廣視角及高響應速度之優點，同時改善液晶顯示器開口率的一種液晶顯示器。
本發明例示性實施例也提供了可增加液晶控制能力及改善可見度的一種液晶顯示器。
本發明附加的特徵將被列在下面的描述中，並且部分將自描述而顯而易見或者可經由本發明的實踐而習得。
本發明例示性實施例揭露了一種液晶顯示器，其包含：彼此相對的第一基板以及第二基板；設置在第一基板上的像素電極；設置在第二基板上的共用電極；以及設置在第一基板及第二基板之間的液晶層，其中共用電極包含具有十字形的第一切口以及像素電極包含具有菱形形狀的第一子像素電極、圍繞第一子像素電極的第二子像素電極、設置靠近並且沿著第二子像素電極的至少一邊緣之第二切口以及間隔開第一子像素電極以及第二子像素電極之第三切口。
應當理解的是，前面的一般性描述以及下面的詳細描述為例示性及解釋性的並且意在提供作為所主張的本發明之進一步的解釋。
本發明將參照其中描繪本發明實施例之附圖在下文中更完整的描述。本領域的通常技術人員將理解的是，在不脫離本發明的精神及範圍下，所述實施例可以不同方式修改。
在附圖中，層、薄膜、面板、區域等的厚度可為了清楚而被放大。相同參考標號在整個說明書中表示相同元件。將理解當元件如層、薄膜、區域或基板被稱為在另一元件“上”或“連接到”另一元件時，它可直接在另一元件上或直接連接到另一元件上，或者也可存在中間元件。相反地，當一元件被稱為“直接在另一元件上”或“直接連接到另一元件”時，則不存在中間元件。將理解的是，對於本揭露的目的，“X、Y及Z中之至少其一”可解釋為僅X、僅Y、僅Z或者二或多項X、Y及Z的任意組合(例如XYZ、XYY、YZ、ZZ)。
根據本發明例示性實施例的液晶顯示器將參照附圖描述。
第1圖係為據本發明例示性實施例的液晶顯示器的框圖以及第2圖係為描繪第1圖中所示的液晶顯示器的一個像素與結構的圖。
如第1圖所示，根據本發明例示性實施例的液晶顯示器包含液晶顯示面板組件300。液晶顯示器也可包含閘極驅動器400、連接至液晶顯示面板組件300的數據驅動器500、連接至數據驅動器500的灰度電壓產生器800以及被配置為控制組件的訊號控制器600。
液晶顯示面板組件300包含複數個訊號線(未示出)以及連接至訊號線並且在基板上以矩陣排列的複數個像素PX。液晶顯示面板組件300進一步包含彼此相對的下面板100及上面板200以及設置在其間的液晶層3。
訊號線包含傳送閘極訊號(亦稱“掃描訊號”)的複數個閘極線(未示出)以及傳送數據電壓的複數個數據線(未示出)。在列方向上延伸的閘極線大致上平行於彼此以及在行方向上延伸的數據線大致上平行於彼此。
各像素PX可包含一對子像素。子像素分別包含液晶電容器Clch及Clcl。兩個子像素中之至少其一可包含連接各閘極線、數據線以及液晶電容器Clch及Clcl的開關元件(未示出)。
液晶電容器Clch及Clcl分別具有設置在下面板100上的第一子像素電極191h及第二子像素電極191l以用作為第一終端以及設置在上面板200上的共用電極270以用作為第二終端。液晶層3設置在第一及第二子像素電極191h及191l與共用電極270之間以用作為介電材料。第一及第二子像素電極191h及191l彼此分開並且構成一個像素電極191。共用電極270可形成在上面板200的前面上並且接收共用電壓Vcom。液晶層3可具有負介電異向性。
為了實現彩色顯示器，像素PX可分別顯示三原色中單獨的一顏色(空間劃分)。像素PX可進一步根據時間分別顯示原色(時間劃分)，從而經由原色的空間及時間的結合，識別所希望的顏色。原色例如可為紅色、綠色及藍色的三原色。第2圖描繪作為空間劃分的例子，其中各像素PX包含在上面板200的區域中呈現三原色之其一的濾色器230。替換或附加於第2圖中所示的實施例，濾色器230可設置在下面板100的第一及第二子像素電極191h及191l之上或下。
至少一個偏振光的偏光板(未示出)可被附接至液晶顯示面板組件300的外側。
再次參照第1圖，灰度電壓產生器800產生與像素PX的透光率或灰度電壓量(以下稱為“參考灰度電壓”)相關的全部灰度電壓。參考灰度電壓可包含用於共用電壓Vcom之具有負電壓的電壓以及具有正值的電壓。
閘極驅動器400可連接至液晶顯示面板組件300的閘極線並且可傳送包含閘極導通電壓Von及閘極截止電壓Voff的組合之閘極訊號Vg至閘極線。
連接至液晶顯示面板組件300的數據線之數據驅動器500從灰度電壓產生器800選出灰度電壓並且傳送灰度電壓作為數據電壓Vd至數據線。然而，當灰度電壓產生器800只提供一些參考灰度電壓，而非所有灰度電壓時，數據驅動器500經由分割參考灰度電壓並且從灰度電壓選出數據電壓以產生所有灰度之灰度電壓。
閘極驅動器400、數據驅動器500、訊號控制器600以及灰度電壓產生器800可直接安裝在液晶顯示面板組件300上或安裝在可附接至液晶顯示面板組件300之至少一個IC晶片型可撓式印刷電路膜(未示出)上。或者，閘極驅動器400、數據驅動器500、訊號控制器600以及灰度電壓產生器800可安裝在TCP(帶式載體封裝)型的特定印刷電路板(未示出)上。或者，閘極驅動器400、數據驅動器500、訊號控制器600以及灰度電壓產生器800可連同訊號線及開關元件集成在液晶顯示面板組件300上。或者，閘極驅動器400、數據驅動器500、訊號控制器600以及灰度電壓產生器800可集成在訊號晶片，其中至少一個驅動器或驅動器的至少一個電路元件可被設置在訊號晶片外部。
根據本發明例示性實施例的液晶顯示器將在下文中參照第1圖、第2圖以及第3圖至第9圖更詳細地描述。
第3圖係為根據本發明例示性實施例的液晶顯示器的一個像素的等效電路圖，第4圖係為根據本發明例示性實施例的液晶顯示器的一個像素的俯視圖以及第5圖係為根據本發明例示性實施例的液晶顯示器沿著第4圖的線V-V'、線V'-V''及線V''-V'''截取的剖視圖。第6圖係為描繪根據本發明例示性實施例之液晶顯示器的一個像素的共用電極之第一切口以及像素電極的俯視圖，第7圖係為僅描繪第6圖中之像素電極的俯視圖以及第8圖係為僅描繪第6圖的共用電極之第一切口的俯視圖。第9圖係為描繪使用藉由如紫外線之光聚合成的預聚物施加預傾於液晶分子的過程圖。
參照第1圖至第3圖，根據本發明例示性實施例的液晶顯示器包含複數個訊號線以及連接至訊號線的複數個像素PX。
訊號線包含傳送閘極訊號(亦稱“掃描訊號”)的閘極線121、傳送數據電壓的數據線171以及接收恆定電壓的存儲電極線131。
第一開關元件Qh以及第二開關元件Ql連接至相同的閘極線121及相同的數據線171。第三開關元件Qc連接至與第一及第二開關元件Qh及Ql相同的閘極線121。第三開關元件Qc亦連接至第二開關元件Ql及存儲電極線131。第一至第三開關元件Qh、Ql及Qc可為薄膜電晶體。
像素PX各包含兩個子像素PXa及PXb。連接至第一開關元件Qh的第一液晶電容器Clch設置在第一子像素PXa且連接至第二開關元件Ql的第二液晶電容器Clcl設置在第二子像素PXb。
第一開關元件Qh的第一終端連接至閘極線121，第一開關元件Qh的第二終端連接至數據線171以及第一開關元件Qh的第三終端連接至第一液晶電容器Clch。具體而言，第一開關元件Qh的第三終端連接至構成第一液晶電容器Clch的第一子像素電極191h。
第二開關元件Ql的第一終端連接至閘極線121，第二開關元件Ql的第二終端電性連接至數據線171以及第二開關元件Ql的第三終端連接至第二液晶電容器Clcl。具體而言，第二開關元件Ql的第三終端連接至構成第二液晶電容器Clcl的第二子像素電極191l。
第三開關元件Qc的第一終端連接至閘極線121，第二終端連接至存儲電極線131以及第三終端連接至第二開關元件Ql第三終端。
根據本發明例示性實施例，當導通電壓被施加至閘極線121時，所有連接至此的第一至第三開關元件Qh、Ql及Qc被導通並且第一液晶電容器Clch及第二液晶電容器Clcl充有通過數據線171傳送的數據電壓。
由於第三開關元件Qc被導通，通過數據線171傳送至第二子像素PXb的數據電壓通過與第二開關元件Ql串聯連接的第三開關元件Qc而被分割。電壓根據第二開關元件Ql及第三開關元件Qc的通道大小而被分割。因此即使通過數據線171傳送至第一子像素PXa及第二子像素PXb的數據電壓相同，充入第一液晶電容器Clch及第二液晶電容器Clcl的電壓為不同的。亦即充入第二液晶電容器Clcl的電壓低於充入第一液晶電容器Clch的電壓。因此經由使充入同一像素PX中的第一及第二子像素PXa及PXb的電壓不同，可能得以改善側面可見度。
在下文中，根據本發明例示性實施例的液晶顯示器的一個像素結構將參照第4圖及第5圖描述。根據本發明例示性實施例的液晶顯示器包含彼此相對的下面板100及上面板200以及在兩面板100及200之間的液晶層3。
首先將描述下面板100。
閘極線121及存儲電極線131在一方向中形成在由例如透明玻璃或塑膠製成之第一基板110上。
閘極線121在大致水平的方向上延伸並且可傳送閘極訊號。第一閘極電極124h及第二閘極電極124l從閘極線121突出並連接彼此。此外，第三閘極電極124c從閘極線121突出並且與第一閘極電極124h及第二閘極電極124l空間上相隔。第一至第三閘極電極124h、124l及124c連接至同一閘極線121，因此接收同一閘極訊號。
存儲電極線131可在與閘極線121相同之方向上延伸。恆定電壓被施加在存儲電極線131。存儲電極133及突出部分134從存儲電極線131突出。存儲電極133可圍繞像素電極191以及突出部分134朝閘極線121突出。
閘極絕緣層140設置在閘極線121、第一至第三閘極電極124h、124l及124c、存儲電極線131、存儲電極133以及突出部分134上。閘極絕緣層140可由合適的無機材料如矽氮化物(SiNx)及矽氧化物(SiOx)製成。此外，閘極絕緣層140可為單層或多層。
第一半導體層154h、第二半導體層154l以及第三半導體層154c設置在閘極絕緣層140上。第一半導體層154h可設置在第一閘極電極124h上，第二半導體層154l可設置在第二閘極電極124l上以及第三半導體層154c可設置在第三閘極電極124c上。
數據線171、第一源極電極173h、第一汲極電極175h、第二源極電極173l、第二汲極電極175l、第三源極電極173c以及第三汲極電極175c設置在第一至第三半導體層154h、154l及154c以及閘極絕緣層140上。
第一至第三半導體層154h、154l及154c亦可形成在數據線171下。此外，第二半導體層154l及第三半導體層154c可連接至彼此。然而本發明不限於此。在另一實施例中，第一至第三半導體層154h、154l及154c可僅形成在第一至第三閘極電極124h、124l及124c上而且第二半導體層154l與第三半導體層154c可彼此分開。
數據線171傳送數據電壓並且大致上垂直交叉閘極線121。
第一源極電極173h從數據線171突出在第一閘極電極124h上。第一源極電極173h可具有在第一閘極電極124h上彎曲的C形。
第一汲極電極175h可設置在第一閘極電極124h上與第一源極電極173h相隔。通道可形成在第一半導體154h中，於彼此相隔的第一源極電極173h以及第一汲極電極175h之間的暴露部分。
第二源極電極173l可從數據線171突出在第二閘極電極124l上。第二源極電極173l可具有在第二閘極電極124l上彎曲的C形。
第二汲極電極175l可設置在第二閘極電極124l上與第二源極電極173l相隔。通道可形成在第二半導體154l中，於彼此相隔的第二源極電極173l以及第二汲極電極175l之間的暴露部分。
第三源極電極173c可設置在突出部分134及第三閘極電極124c上。第三源極電極173c的一個端部可具有在第三閘極電極124c上彎曲的C形。
第三汲極電極175c可在第三閘極電極124c上連接至第二汲極電極175l並且與第三源極電極173c相隔。通道可形成在第三半導體154c中，於彼此相隔的第三源極電極173c以及第三汲極電極175c之間的暴露部分。
上述的第一閘極電極124h、第一半導體層154h、第一源極電極173h以及第一汲極電極175h構成第一開關元件。此外，第二閘極電極124l、第二半導體層154l、第二源極電極173l以及第二汲極電極175l構成第二開關元件。第三閘極電極124c、第三半導體層154c、第三源極電極173c以及第三汲極電極175c構成第三開關元件。
鈍化層180可形成在數據線171、第一至第三源極電極173h、173l及173c以及第一至第三汲極電極175h、175l及175c上。鈍化層180可由有機絕緣材料或無機絕緣材料製成並且可為單層或多層。有機絕緣材料可為例如濾色器。
第一接觸孔185h形成在鈍化層180中，暴露至少一部分的第一汲極電極175h。第二接觸孔185l形成在鈍化層180中，暴露至少一部分的第二汲極電極175l。第三接觸孔185c形成在鈍化層180中，暴露至少一部分的突出部分134及第三源極電極173c。
包含第一子像素電極191h以及第二子像素電極191l的像素電極191可設置在鈍化層180上。此外，橋電極195可進一步設置在鈍化層180上。
第一子像素電極191h通過第一接觸孔185h與第一汲極電極175h連接以及第二子像素電極191l通過第二接觸孔185l與第二汲極電極175l連接。橋電極195通過第三接觸孔185c與突出部分134及第三源極電極173c連接。亦即第三源極電極173c連接至存儲電極線131並且接收恆定電壓。
第一子像素電極191h以及第二子像素電極191l分別從第一汲極電極175h 以及第二汲極電極175l接收數據電壓。一些施加至第二汲極電極175l的數據電壓可通過第三源極電極173c被分割，使施加至第二子像素電極191l的第二子像素電壓量小於施加至第一子像素電極191h的第一子像素電壓量。此對應當施加至第一子像素電極191h以及第二子像素電極191l之數據電壓具有正極性(+)時。然而當施加至第一子像素電極191h以及第二子像素電極191l之數據電壓具有負極性(-)時，施加在第一子像素電極191h的第一子像素電壓小於施加在第二子像素電極191l的第二子像素電壓。
施加至第二子像素電極191l的第二子像素電壓可為施加至第一子像素電極191h的第一子像素電壓的約0.9倍或更少。例如第二子像素電壓可為第一子像素電壓的約0.75倍或約0.85倍。
接收數據電壓之第一子像素電極191h以及第二子像素電極191l與上面板200的共用電極270一起產生電場，進而控制在兩電極191及270間的液晶層3中之液晶分子310的方向。穿過液晶層3的光的亮度取決於如上述之液晶分子310的方向。
第一子像素電極191h以及共用電極270與其間的液晶層3一起構成第一液晶電容器Clch且第二子像素電極191l以及共用電極270與其間的液晶層3一起構成第二液晶電容器Clcl。因此甚至在第一及第二薄膜電晶體截止後，仍可保存施加的電壓。
第一子像素電極191h以及第二子像素電極191l可經由重疊存儲電極線131及存儲電極133而構成第一及第二存儲電容器。第一及第二存儲電容器可分別增加第一及第二液晶電容器Clch及Clcl維持電壓的能力。
第一子像素電極191h可具有大致菱形的形狀。第二子像素電極191l可圍繞第一子像素電極191h。像素電極191可進一步具有靠近並沿著第二子像素電極191l之至少一邊緣排列的第二切口91以及與第一子像素電極191h及第二子像素電極191l間隔開的第三切口93。第一及第二子像素電極191h及191l的細節形狀在下面將參照第6圖至第8圖描述。
第一配向層11可設置在像素電極191及鈍化層180上。第一配向層11可為垂直配向層並且可為使用光聚合材料之光配向的配向層。
接著將描述上面板200。
光阻擋構件220設置在第二基板210上。光阻擋構件220可防止漏光並且可以黑色基材實現。光阻擋構件220可設置在像素PX的邊緣並且在第一至第三薄膜電晶體上。
複數個濾光器230設置在第二基板210上。大部分的濾光器230在光阻擋構件220所圍繞的區域中並且可沿著像素電極191的線延伸。濾光器230邊緣可部分重疊光阻擋構件220。濾光器230可呈現紅色、綠色及藍色的三原色的其中之一。然而濾光器可呈現出青色、洋紅色、黃色及白色系列顏色中的至少其一，因此不限於紅色、綠色及藍色的三原色。
光阻擋構件220以及濾光器230中的至少其一可形成於第一基板110上。
保護膜240可設置在光阻擋構件220及濾光器230上。
共用電極270可設置在保護膜240上。共用電極270包含具有十字形的第一切口271。第一切口271的細節形狀在下面將參照第6圖至第8圖描述。
第二配向層21設置在共用電極270上。第二配向層21可為垂直配向層並且可為使用光聚合材料之光配向的配向層。
偏光板(未示出)可設置在下面板100及上面板200的外側上。兩偏光板的偏光軸可以直角交叉，而且偏光軸的其中之一可大致平行於閘極線121。若顯示器為反射型顯示器，可以不提供兩偏光板的其中之一。
在下文中，根據本發明例示性實施例的液晶顯示器的像素電極以及共用電極將參照第6圖至第8圖描述。
如在第6圖及第7圖所示，像素電極191包含第一子像素電極191h及第二子像素電極191l，第二切口91設置在第二子像素電極191的邊緣且第三切口93設置在第一子像素電極191h及第二子像素電極191l之間。
第一子像素電極191h可形成菱形形狀。在此構造中，第一子像素電極191h可形成三個相連的菱形形狀。
第二子像素電極191l可形成圍繞空心菱形形狀的矩形形狀。在此構造中，第二子像素電極191l可形成為三個相連的矩形形狀並且各矩形中心可為空心菱形形狀。第一子像素電極191h可位在中心或靠近中心。
第二切口91可位在矩形的第二子像素電極191l角落。第二切口91可僅形成在四角的部分或形成遍佈於四角。在此構造中，如圖中所示，第二切口91在四角中心可以係分開的。或者，不像圖中所示的，第二切口91在四角端部可以係分開的。第二開口91可如圖中所示，形成L型或T型或者在另一實施例中形成I型。
第二子像素電極191l的邊緣至第二切口91的距離W1可為第一基板110及第二基板210之間的距離W2，也就是間隙(cell-gap)的3倍或更少。
第二切口91的寬度W2可為第一基板110及第二基板210之間的距離，也就是間隙的3倍或更少。
第三切口93可形成為在第一子像素電極191h及第二子像素電極191l之間的菱形形狀，從而間隔開第一子像素電極191h及第二子像素電極191l。當第一子像素電極191h為三個菱形形狀時，第三切口93可形成為三個相連的菱形形狀。第三切口93可與第二切口91連接。
第三切口93的寬度取決於第一子像素電極191h及第二子像素電極191l之間的距離。第三切口93的寬度可設計成依據第一基板110及第二基板210之間的距離，也就是間隙而改變。當第一基板110及第二基板210之間的距離在大約2.8μm至3.2μm的範圍內時，第三切口93寬度可設計成在大約1μm至8μm的範圍內。
如在第6圖及第8圖所示，共用電極270具有十字形第一切口271。第一切口271可形成為三個相連的十字。由於共用電極270設置在第一切口271旁的其他區域中，在俯視圖中不提供共用電極270的參考標號。
第一切口271具有水平延伸的第一部分271a以及垂直延伸的第二部分271b。當第一切口271為三個十字形形狀時，三個第一部分271a及三個第二部分271b可彼此交叉並且第二部分271b可彼此連接。
像素電極191以及共用電極270彼此重疊，而且電場形成於電極之間。重疊形狀將參照第6圖作描述。
共用電極270的第一切口271重疊第一子像素電極191h菱形形狀的兩個彼此交叉的對角線。亦即第一切口271的第一部分271a可重疊水平對角線且第一切口271的第二部分271b可重疊垂直對角線。
像素電極191為串聯的三個矩形形狀且共用電極270的第一切口271可為串聯的三個十字形形狀。在下文中描述由像素電極191的一個矩形以及共用電極270的第一切口271的一個十字形所構成的一個區域。液晶分子310的傾斜方向被共用電極270的第一切口271以及像素電極191的第二切口91所產生的邊緣場分割成四個方向。因此一個基本區域被分割成四個子區域。
液晶分子的控制量在共用電極270的第一切口271的中心至第二子像素電極191l的四角相對小於其他部分。根據本發明例示性實施例的液晶顯示器中，當第三切口93形成於第一子像素電極191h及第二子像素電極191l之間時，額外地產生邊緣場，從而可補充具有相對小的液晶控制能力之部分。亦即根據本發明例示性實施例的液晶顯示器中，可經由產生額外的邊緣場以改善結構的控制。
在下文中，將參照第9圖描述液晶分子310傾斜之早期配向的方法。
為單體之預聚物330藉由使用如紫外線之光的光驅動聚合固化。 預聚物330先與液晶材料一起注入兩面板100及200之間。預聚物330可為經由光如紫外線之光產生聚合的反應性液晶原(mesogen)。
電場經由施加數據電壓至像素電極191並且施加共用電壓至共用電極270而產生於兩場產生電極之間的液晶層3中。然後液晶層3中的液晶分子310大致平行於從像素電極191的四角往十字形共用電極27的第一切口271的中心部分的方向傾斜。液晶分子310對應電場，經由共用電極270的第一切口271以及像素電極191的第二切口91產生的邊緣場而傾斜。因此液晶分子310的總傾斜方向在基本區域中為四個方向。亦即位在構成一個基本區域之四個子區域中的液晶分子310排列成具有不同預傾。
雖然描述預聚物330位在液晶分子310之間，但本發明不限於此。預聚物330不但可包含在液晶層3中，也可在第一及第二配向層11及21中。亦即當形成第一配向層11及第二配向層21時，預聚物330可與配向材料一起分別包含在第一基板110及第二基板210上。預聚物330可為經由如紫外線之光產生聚合的反應性液晶原。位在構成一個基本區域的四個子區域中的第一及第二配向層11及21被賦予具有不同預傾。
接著將參照第10圖描述根據本發明例示性實施例的液晶顯示器。
第10圖所示的根據本發明例示性實施例的液晶顯示器在許多部分上與第1圖至第8圖所示的本發明例示性實施例的液晶顯示器相同，所以不描述相同構造。本例示性實施例不同於先前例示性實施例之處在於第一子像素電極為兩個菱形形狀，並且將在之後更詳細描述。
第10圖係為描繪根據本發明例示性實施例之液晶顯示器的一個像素中之像素電極以及共用電極的第一切口的俯視圖。
先前例示性實施例中，第一子像素電極191h具有三個相連的菱形形狀且第二子像素電極191l為帶有空心菱形形狀的三個矩形形狀。
然而在本例示性實施例中，第一子像素電極191h為兩個相連菱形形狀。此外，第二子像素電極191l可形成兩個相連矩形形狀並且各矩形中心為空心菱形形狀。第一子像素電極191h位在中心或靠近中心。
第二切口91可設置在靠近並且沿著第二子像素電極191l的至少一邊緣以及第三切口93在第一子像素電極191h及第二子像素電極191l之間形成菱形形狀，從而間隔開第一子像素電極191h及第二子像素電極191l。第三切口93可以兩個相連菱形形狀實施。
共用電極包含具有十字形的第一切口271。更具體地，第一切口271為兩個相連的十字形形狀。
共用電極的第一切口271與第一子像素電極191h的菱形形狀中彼此交叉的兩個對角線重疊。在本例示性實施例中，在各像素中形成兩個各由像素電極191的一個矩形以及共用電極的第一切口的一個十字形所定義的基本區域。
雖然於先前實施例描述中，各像素中形成三個基本區域以及在本例示性實施例中，各像素中設置兩個基本區域，但本發明不限於此。各像素中可設置一個基本區域或者各像素中可設置四或多個基本區域。基本區域的數量可取決於像素的形狀與大小的設計。此外，像素電極191的水平及垂直長度以及共用電極的第一切口271的水平及垂直長度可依據包含在一個像素中的基本區域的數量而適當地改變。
接著將參照第11圖描述根據本發明例示性實施例的液晶顯示器。
第11圖中所示的根據本發明例示性實施例的液晶顯示器在許多部分上與第1圖至第8圖所示的本發明例示性實施例的液晶顯示器相同，所以不描述相同構造。本例示性實施例不同於先前例示性實施例之處在於共用電極的第一部分與第二部分的寬度不同並且將在之後更詳細描述。
第11圖係為描繪根據本發明例示性實施例之液晶顯示器的一個像素中之像素電極以及共用電極的第一切口的俯視圖。
共用電極包含具有十字形之第一切口271。
第一切口271具有水平延伸的第一部分271a以及垂直延伸的第二部分271b。當第一切口271以三個十字形實施時，三個第一部分271a以及三個第二部分271b可彼此交叉並且三個第二部分271b可彼此連接。
第一部分271a的寬度以及第二部分271b的寬度在前例示性實施例中為相同。
然而，在本例示性實施例中，第一部分271a的寬度Wa以及第二部分271b的寬度Wb是不同的。第二部分271b的寬度Wb大於第一部分271a的寬度Wa。例如，第一部分271a的寬度Wa可為約3.5μm而第二部分271b的寬度Wb可為約5.0μm。
當共用電極的第一切口271的第二部分271b的寬度Wb大於第一部分271a的寬度Wa時，經由增加水平邊緣場的分量，可能得以減少液晶分子及第一部分271a所構成的角度。因此可能得以改善水平側面可見度。
接著將參照第12圖描述根據本發明例示性實施例的液晶顯示器。
第12圖中所示的根據本發明例示性實施例的液晶顯示器在許多部分上與第11圖所示的本發明例示性實施例的液晶顯示器相同，所以不描述相同構造。本例示性實施例不同於先前例示性實施例之處在於像素電極的第三切口與共用電極的第一切口的第一部分所構成的角度為約45度或更多並且將在以下更詳細描述。
第12圖係為描繪根據本發明例示性實施例之液晶顯示器的一個像素中之像素電極以及共用電極的第一切口的俯視圖。
前例示性實施例中，像素電極191的第三切口93與共用電極的第一切口271的第一部分271a所構成的角度為約45度。
然而，在本例示性實施例，像素電極191的第三切口93與共用電極的第一切口271的第一部分271a所構成的角度為約45度或更多。像素電極191的第三切口93與共用電極的第一切口271的第一部分271a所構成的角度可為在約45度至約52度的範圍中。
像素電極191的第三切口93可為菱形形狀，其中菱形的兩對角線中，垂直對角線可做成長於水平對角線。垂直對角線長度與水平對角線長度之間的差異越大，像素電極191的第三切口93與共用電極的第一切口271的第一部分271a所構成的角度變得越大。
當像素電極191的第三切口93與共用電極的第一切口271的第一部分271a所構成的角度為約45度或更多時，可能經由增加水平邊緣場分量以減少液晶分子與第一部分271a所構成的角度。本構造可改善水平側面可見度。
接著將參照第13圖至第15圖描述根據本發明例示性實施例的液晶顯示器。
第13圖至第15圖中所示的根據本發明例示性實施例的液晶顯示器在許多部分上與第1圖至第8圖所示的根據本發明例示性實施例的液晶顯示器相同，所以不描述相同構造。本例示性實施例不同於先前例示性實施例之處在於第三薄膜電晶體連接至與第一及第二薄膜電晶體不同之閘極線，且降壓電容器設置在第三薄膜電晶體及存儲電極線之間並且將在以下更詳細描述。
第13圖係為根據本發明例示性實施例的液晶顯示器的一個像素的等效電路圖，第14圖係為根據本發明例示性實施例的液晶顯示器的一個像素的俯視圖以及第15圖係為根據本發明例示性實施例的液晶顯示器沿著第14圖的線XV-XV'、線XV'-XV''及線XV''-XV'''截取的剖視圖。
根據本發明例示性實施例的液晶顯示器包含複數個訊號線以及連接至訊號線的複數個像素PX。
訊號線包含傳送閘極訊號的閘極線121及降壓閘極線123、傳送數據電壓的數據線171以及接收恆定電壓的存儲電極線131。
第一開關元件Qh以及第二開關元件Ql連接至相同的閘極線121及相同的數據線171。第三開關元件Qc連接至降壓閘極線123。
第一及第二開關元件Qh及Ql分別連接至閘極線121及數據線171且第三開關元件Qc連接至降壓閘極線123。
像素PX各包含兩個子像素PXa及PXb。連接至第一開關元件Qh的第一液晶電容器Clch形成在第一子像素PXa中而連接至第二開關元件Ql的第二液晶電容器Clcl形成在第二子像素PXb中。
第一及第二開關元件Qh及Ql的第一終端連接至閘極線121，第二終端連接至數據線171而第三終端連接至第一及第二液晶電晶體Clch及Clcl。
第三開關元件Qc的第一終端連接至降壓閘極線123，第二終端連接至第二液晶電容器Clcl而第三終端連接至降壓電容器Cstd。
降壓電容器Cstd連接至第三開關元件Qc的第三終端及存儲電極線131。存儲電極線131的輸出端以及第三開關元件Qc可以絕緣體設置在其間地彼此重疊。
根據依據本發明例示性實施例的液晶顯示器的操作，當導通電壓被施加至閘極線121時，第一開關元件Qh及第二開關元件Ql被導通並且第一液晶電容器Clch及第二液晶電容器Clcl充有在同一水平之通過數據線171傳送的數據電壓。
之後，當截止訊號被發送到閘極線121以及導通電壓被施加到降壓閘極線123時，第一開關元件Qh及第二開關元件Ql被截止且第三開關元件Qc被導通。因此電荷從第二液晶電容器Clcl通過第三開關元件Qc移動至降壓電容器Cstd。因此第二液晶電容器Clcl的充電電壓減少而且降壓電容器Cstd被充電。第二液晶電容器Clcl的充電電壓減少的與降壓電容器Cstd的電容一樣多，並且因此第二液晶電容器Clcl的充電電壓變成低於第一液晶電容器Clcl的充電電壓。因此經由使同一像素PX的第一及第二子像素PXa及PXb所充的電壓不同，可能得以改善側面可見度。
在下文中，將描述根據本發明例示性實施例的液晶顯示器的一個像素的結構。根據本發明例示性實施例的液晶顯示器包含彼此相對的下面板100及上面200以及在兩面板100及200之間的液晶層3。
在下面板100中，閘極線121、降壓閘極線123以及存儲電極線131在第一基板110上設置於一方向中。
第一及第二閘極電極124h及124l從閘極線121突出以及第三閘極電極124c從降壓閘極線123突出。
存儲電極133及突出部分134從存儲電極線131突出。
閘極絕緣層140設置在閘極線121、降壓閘極線123、存儲電極線131、第一至第三閘極電極124h、124l及124c、存儲電極133以及突出部分134上。第一半導體層154h、第二半導體層154l以及第三半導體層154c設置在閘極絕緣層140上。
數據線171、第一源極電極173h、第一汲極電極175h、第二源極電極173l、第二汲極電極175l、第三源極電極173c以及第三汲極電極175c設置在第一至第三半導體層154h、154l及154c以及閘極絕緣層140上。
鈍化層180設置在數據線171、第一至第三源極電極173h、173l及173c以及第一至第三汲極電極175h、175l及175c上。在鈍化層180中，第一接觸孔185h 暴露至少一部分的第一汲極電極175h。第二接觸孔185l暴露至少一部分的第二汲極電極175l。
在鈍化層180上，第一子像素電極191h通過第一接觸孔185h連接至第一汲極電極175h且第二子像素電極191l通過第二接觸孔185l連接至第二汲極電極175l。
雖然第三源極電極173c連接至突出部分並且通過橋電極接收恆定電壓，在本例示性實施例中，第三源極電極173c可僅重疊突出部分134而不與突出部分134連接。
第三源極電極173c 以及突出部分134以閘極絕緣層140及第三半導體層154c於其間地彼此重疊，從而構成降壓電容器Cstd。第三半導體層154c可不提供在第三源極電極173c與突出部分134的重疊處。
第一子像素電極191h以及第二子像素電極191l分別從第一汲極電極175h以及第二汲極電極175l接收數據電壓。當導通電壓施加到降壓閘極線123時，一些施加至第二子像素電極191l的數據電壓被分割使第二子像素電極191l的第二子像素電壓量減少，使其小於第一子像素電極191h的第一子像素電壓量。
接著將參照第16圖至第18圖描述根據本發明例示性實施例的液晶顯示器。
第16圖至第18圖中所示的根據本發明例示性實施例的液晶顯示器在許多部分上與第1圖至第8圖所示的本發明例示性實施例的液晶顯示器相同，所以不描述相同構造。本例示性實施例不同於先前例示性實施例之處在於第一薄膜電晶體及第二薄膜電晶體連接至不同數據線並且將在以下更詳細描述。
第16圖係為根據本發明例示性實施例的液晶顯示器的一個像素的等效電路圖，第17圖係為根據本發明例示性實施例的液晶顯示器的一個像素的俯視圖以及第18圖係為沿著第17圖的線XVIII- XVIII'及線XVIII'- XVIII''截取的液晶顯示器的剖視圖。
液晶顯示器包含複數個訊號線以及連接至訊號線的複數個像素PX。
訊號線包含傳送閘極訊號的閘極線121、傳送不同數據電壓的第一數據線171h及第二數據線171l。
第一開關元件Qh連接至閘極線121及第一數據線171h。第二開關元件Ql連接至閘極線121及第二數據線171l。
像素PX各包含兩個子像素PXa及PXb。第一液晶電容器Clch連接至第一子像素PXa中的第一開關元件Qh以及第二液晶電容器Clcl連接至第二子像素PXb中的第二開關元件Ql。
第一開關元件Qh的第一終端連接至閘極線121，第二終端連接至第一數據線171h而第三終端連接至第一液晶電容器Clch。
第二開關元件Ql的第一終端連接至閘極線121，第二終端連接至第二數據線171l而第三終端連接至第二液晶電容器Clcl。
當導通電壓被施加在閘極線121時，連接至其的第一開關元件Qh及第二開關元件Ql被導通並且第一液晶電容器Clch及第二液晶電容器Clcl充有通過第一及第二數據線171h及171l傳送的不同數據電壓。通過第二數據線171l傳送的數據電壓低於通過第一數據線171h傳送的數據電壓。因此第二液晶電容器Clcl以低於第一液晶電容器Clch的水平充電並且因此可改善側面可見度。
在下文中，將描述根據本發明例示性實施例的液晶顯示器的一個像素之結構。根據本發明例示性實施例的液晶顯示器包含彼此相對的下面板100及上面板200以及在兩面板100及200之間的液晶層3。
在下面板100中，閘極線121設置在第一基板110上。
第一及第二閘極電極124h及124l從閘極線121突出。
閘極絕緣層140設置在閘極線121以及第一及第二閘極電極124h及124l上且第一半導體層154h及第二半導體層154l設置在閘極絕緣層140上。
數據線171、第一源極電極173h、第一汲極電極175h、第二源極電極173l以及第二汲極電極175l設置在第一及第二半導體層154h及154l以及閘極絕緣層140上。
鈍化層180設置在數據線171、第一及第二源極電極173h及173l以及第一及第二汲極電極175h及175l上。在鈍化層180中形成第一接觸孔185h，暴露至少一部分的第一汲極電極175h。形成第二接觸孔185l，暴露至少一部分的第二汲極電極175l。
在鈍化層180上，第一子像素電極191h通過第一接觸孔185h連接至第一汲極電極175h。第二子像素電極191l通過第二接觸孔185l連接至第二汲極電極175l。
雖然在先前例示性實施例中施加至第二子像素電極191l的電壓經由形成第三開關元件而下降，第一子像素電極191h及第二子像素電極191l在本例示性實施例中經由通過不同數據線施加不同數據電壓而充有不同電壓。亦即，第一子像素電極191h從第一數據線171h接收第一數據電壓以及第二子像素電極191l從第二數據線171l接收第二數據電壓，其中第二數據電壓低於第一數據電壓。因此，第二子像素電極191l的第二子像素電壓低於第一子像素電極191h的第一子像素電壓。
雖然以上透過各種例示性實施例描述第一子像素電極的第一子像素電壓與第二子像素電極的第二子像素電壓是不同的，但本發明不限於此。使第一子像素電壓及第二子像素電壓不同之開關元件及電容器的設計可以如所屬領域的普通技術人員所理解的各種方式改變。
雖然本發明已經結合目前被認為是實際的例示性實施例為描述，但應當理解本發明不限於所揭露的實施例，而是相反地，意在涵蓋被包含於所附專利申請範圍內的精神及範圍的各種修改及等效排列。
3‧‧‧液晶層
11‧‧‧第一配向層
21‧‧‧第二配向層
91‧‧‧第二切口
93‧‧‧第三切口
100‧‧‧下面板
110‧‧‧第一基板
121‧‧‧閘極線
123‧‧‧降壓閘極線
124c‧‧‧第三閘極電極
124h‧‧‧第一閘極電極
124l‧‧‧第二閘極電極
131‧‧‧存儲電極線
133‧‧‧存儲電極
134‧‧‧突出部分
140‧‧‧閘極絕緣層
154c‧‧‧第三半導體層
154h‧‧‧第一半導體層
154l‧‧‧第二半導體層
171‧‧‧數據線
171h‧‧‧第一數據線
171l‧‧‧第二數據線
173c‧‧‧第三源極電極
173h‧‧‧第一源極電極
173l‧‧‧第二源極電極
175c‧‧‧第三汲極電極
175h‧‧‧第一汲極電極
175l‧‧‧第二汲極電極
180‧‧‧鈍化層
185c‧‧‧第三接觸孔
185h‧‧‧第一接觸孔
185l‧‧‧第二接觸孔
191‧‧‧像素電極
191h‧‧‧第一子像素電極
191l‧‧‧第二子像素電極
195‧‧‧橋電極
200‧‧‧上面板
210‧‧‧第二基板
220‧‧‧光阻擋構件
230‧‧‧濾色器
240‧‧‧保護膜
270‧‧‧共用電極
271‧‧‧第一切口
271a‧‧‧第一部分
271b‧‧‧第二部分
300‧‧‧液晶顯示面板組件
310‧‧‧液晶分子
330‧‧‧預聚物
400‧‧‧閘極驅動器
500‧‧‧數據驅動器
600‧‧‧訊號控制器
800‧‧‧灰度電壓產生器
Clch‧‧‧第一液晶電容器
Clcl‧‧‧第二液晶電容器
Cstd‧‧‧降壓電容器
PX‧‧‧像素
PXa‧‧‧第一子像素
PXb‧‧‧第二子像素
Qc‧‧‧第三開關元件
Qh‧‧‧第一開關元件
Ql‧‧‧第二開關元件
Vcom‧‧‧共用電壓
Voff‧‧‧閘極截止電壓
Von‧‧‧閘極導通電壓
W1、W2‧‧‧距離
Wa、Wb‧‧‧寬度
被包含以提供本發明之進一步理解且被併入本說明書並構成本說明書的一部分的附圖係說明本發明的實施例，且與敘述一起用於解釋本發明的原理。
第1圖係為根據本發明例示性實施例的液晶顯示器的框圖。
第2圖係為描繪在第1圖中所示的液晶顯示器的一個像素與結構的圖。
第3圖係為根據本發明例示性實施例的液晶顯示器的一個像素的等效電路圖。
第4圖係為根據本發明例示性實施例的液晶顯示器的一個像素的俯視圖。
第5圖係為根據本發明例示性實施例的液晶顯示器沿著第4圖之線V-V'、線V'-V''及線V''-V'''截取的剖視圖。
第6圖係為描繪根據本發明例示性實施例之液晶顯示器的一個像素的共用電極的第一切口以及像素電極的俯視圖。
第7圖係為僅描繪第6圖之像素電極的俯視圖。
第8圖係為僅描繪第6圖之共用電極的第一切口的俯視圖。
第9圖係為描繪使用藉由如紫外線之光聚合成的預聚物施加預傾於液晶分子的過程圖。
第10圖係為描繪根據本發明例示性實施例之液晶顯示器的一個像素之像素電極以及共用電極的第一切口的俯視圖。
第11圖係為描繪根據本發明例示性實施例之液晶顯示器的一個像素中之像素電極以及共用電極的第一切口的俯視圖。
第12圖係為描繪根據本發明例示性實施例之液晶顯示器的一個像素中之像素電極以及共用電極的第一切口的俯視圖。
第13圖係為根據本發明例示性實施例的液晶顯示器的一個像素的等效電路圖。
第14圖係為據本發明例示性實施例的液晶顯示器的一個像素的俯視圖。
第15圖係為根據本發明例示性實施例的液晶顯示器沿著第14圖的線XV-XV'、線XV'-XV''及線XV''-XV'''截取的剖視圖。
第16圖係為根據本發明例示性實施例的液晶顯示器的一個像素的等效電路圖。
第17圖係為根據本發明例示性實施例的液晶顯示器的一個像素的俯視圖。
第18圖係為根據本發明例示性實施例的液晶顯示器沿著第17圖的線XVIII- XVIII'及XVIII'- XVIII''截取的剖視圖。
91‧‧‧第二切口
93‧‧‧第三切口
121‧‧‧閘極線
124c‧‧‧第三閘極電極
124h‧‧‧第一閘極電極
124l‧‧‧第二閘極電極
131‧‧‧存儲電極線
133‧‧‧存儲電極
134‧‧‧突出部分
154c‧‧‧第三半導體層
154h‧‧‧第一半導體層
154l‧‧‧第二半導體層
171‧‧‧數據線
173c‧‧‧第三源極電極
173h‧‧‧第一源極電極
173l‧‧‧第二源極電極
175c‧‧‧第三汲極電極
175h‧‧‧第一汲極電極
175l‧‧‧第二汲極電極
185c‧‧‧第三接觸孔
185h‧‧‧第一接觸孔
185l‧‧‧第二接觸孔
191‧‧‧像素電極
191h‧‧‧第一子像素電極
191l‧‧‧第二子像素電極
195‧‧‧橋電極
271‧‧‧第一切口
271a‧‧‧第一部分
271b‧‧‧第二部分

Claims (10)

  1. 一種液晶顯示器，其包括： 一第一基板以及一第二基板，該第一基板與該第二基板彼此相對； 一像素電極，設置在該第一基板上； 一共用電極，設置在該第二基板上；以及 一液晶層，設置在該第一基板及該第二基板之間，其中該共用電極包括具有十字形的一第一切口以及該像素電極包括具有菱形形狀的一第一子像素電極、圍繞該第一子像素電極的一第二子像素電極、沿著該第二子像素電極的至少一邊緣設置的一第二切口以及在該第一子像素電極以及該第二子像素電極之間的一第三切口。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該像素電極包括矩形形狀以及該第二子像素電極包括具有空心菱形形狀的矩形形狀。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示器，其中該第一切口重疊該第一子像素電極之菱形的兩對角線。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之液晶顯示器，其中該第一子像素電極具有至少兩相連的菱形形狀以及該第一切口具有至少兩相連的十字形形狀。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該第一子像素電極被配置以接收一第一子像素電壓以及該第二子像素電極被配置以接收一第二子像素電壓，該第一子像素電壓具有大於該第二子像素電壓的值。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示器，其中該第二子像素電壓係在該第一子像素電壓的約0.9倍或更少的範圍內。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之液晶顯示器，其中該第二子像素電壓係在該第一子像素電壓的約0.75倍或約0.85倍的範圍內。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該第三切口的寬度係在約1μm至約8μm的範圍內。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之液晶顯示器，其中該第一基板及該第二基板之間的距離係在約2.8μm至約3.2μm的範圍內。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該第二子像素電極的邊緣以及該第二切口之間的距離為該第一基板及該第二基板之間的距離的3倍或更少。
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