液晶显示器的制造方法
【专利摘要】本公开涉及液晶显示器。一种液晶显示器包括：形成在第一绝缘基板上的第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管和补偿晶体管；第一灰度子像素电极，连接到第一薄膜晶体管的漏电极；第二灰度子像素电极，连接到补偿晶体管的漏电极和第二薄膜晶体管的漏电极；以及第一和第二参考电压线，交叠第二灰度子像素电极和第一灰度子像素电极中的至少一个，其中被第一灰度子像素电极和第二灰度子像素电极占据的像素区在第一方向上延伸，第一和第二参考电压线在基本垂直于第一方向的第二方向上延伸以交叠像素区，第一和第二参考电压线中的一个连接到补偿晶体管的源电极。
【专利说明】
液晶显不器
技术领域
[0001]本发明的示例性实施方式涉及液晶显示器。
【背景技术】
[0002]液晶显示器(ixd)是最普遍类型的平板显示器之一。ixd包括在其上形成场产生电极诸如像素电极的显示板、在其上形成另一场产生电极诸如公共电极的另一显示板、以及插置在所述两个显示板之间的液晶层。
[0003]在lcd中，电压施加到场产生电极以在液晶层中产生电场。电场确定液晶层中液晶分子的排列以控制入射光的偏振，由此使图像能够被显示。
[0004]存在各种lcd，诸如扭曲向列(tn)lcd和垂直配向(va)ixd。在va ixd中，液晶分子被配向使得在没有施加电场的状态下液晶分子的长轴垂直于显示板。
[0005]在va lcd中，通过例如在场产生电极中形成切口诸如微小裂缝能实现侧面可视性。
[0006]由于切口和突起能确定液晶分子的倾斜方向，所以通过利用切口和突起，所述倾斜方向能被分布在各种方向上，由此加宽va lcd的参考视角。
【发明内容】
[0007]本发明的一示例性实施方式提供一种液晶显示器，其包括:形成在第一绝缘基板上的第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管和补偿晶体管;第一灰度子像素电极，连接到第一薄膜晶体管的漏电极;第二灰度子像素电极，连接到补偿晶体管的漏电极和第二薄膜晶体管的漏电极；以及第一和第二参考电压线，交叠第二灰度子像素电极和第一灰度子像素电极中的至少一个，其中被第一灰度子像素电极和第二灰度子像素电极占据的像素区在第一方向上延伸，第一和第二参考电压线在基本垂直于第一方向的第二方向上延伸以交叠像素区，第一和第二参考电压线中的一个连接到补偿晶体管的源电极。
[0008]第二灰度子像素电极和第一灰度子像素电极每个可包括至少一个像素中心部分和从像素中心部分延伸的多个分支。
[0009]该液晶显示器可进一步包括:与第一绝缘基板相对设置的第二绝缘基板；以及设置在第二绝缘基板上的公共电极，且公共电极可包括与像素中心部分对应的十字形开口。
[0010]公共电极可进一步包括中心开口。
[0011]像素中心电极和分支可构成一个单位像素电极，布置成两行的多个单位像素电极可以设置在像素区中。
[0012]第二灰度子像素电极可以设置在两行中的第一行的中心处设置的单位像素电极中。
[0013]第一灰度子像素电极可以设置在第一行的其余单位像素电极中和两行中的第二行的单位像素电极中。
[0014]第一和第二参考电压线可以沿着第一灰度子像素电极的像素中心部分在第二方向上延伸。
[0015]第一灰度子像素电极可包括两个第一灰度子像素电极，第二灰度子像素电极可包括一个第二灰度子像素电极，所述一个第二灰度子像素电极可以设置在所述两个第一灰度子像素电极之间。
[0016]第一和第二参考电压线可以分别沿所述两个第一灰度子像素电极的像素中心部分在第二方向上设置。
[0017]第二灰度子像素电极可包括两个第二灰度子像素电极，第一灰度子像素电极可包括一个第一灰度子像素电极，所述一个第一灰度子像素电极可以设置在所述两个第二灰度子像素电极之间。
[0018]第一和第二参考电压线可以分别沿着所述两个第二灰度子像素电极的像素中心部分在第二方向上设置。
[0019]第二灰度子像素电极可以布置在第一行中，第一灰度子像素电极可以布置在第一行中第二灰度子像素电极的侧面，或可以布置在第二行中。
[0020]第一和第二参考电压线可以在第二方向上延伸以交叠第二灰度子像素电极和第一灰度子像素电极。
[0021]液晶显示器可进一步包括:在第一方向上延伸的栅线；以及在第二方向上延伸的数据线，第一和第二薄膜晶体管以及补偿晶体管的所有栅电极被连接到第一栅线。
[0022]第一和第二薄膜晶体管的所有源电极可以连接到第一数据线。
[0023]第一和第二薄膜晶体管、补偿晶体管、第一灰度子像素电极和第二灰度子像素电极可以包括在第一像素中，第二像素沿着第一数据线的延伸方向邻近第一像素设置并可以连接到第二栅线和第二数据线，第一像素和第二像素可以连接到第一和第二参考电压线中不同的参考电压线。
[0024]以预定周期摆动的高电平电压和低电平电压可以施加到第一和第二参考电压线，施加到第一和第二参考电压线的电压具有相反电平。
[0025]第一和第二薄膜晶体管、补偿晶体管、第一灰度子像素电极和第二灰度子像素电极可以包括在第一像素中，第三像素沿着第一栅线的延伸方向邻近第一像素设置并可以连接到第一栅线和第三数据线，相同的电压可以施加到分别连接到第一像素和第三像素的第一和第二参考电压线。
[0026]以预定周期摆动的高电平电压和低电平电压可以施加到第一和第二参考电压线，施加到第一和第二参考电压线的电压具有相反电平。
[0027]本发明的一示例性实施方式提供一种液晶显示器，其包括:按行和列布置的多个像素;多条在行的延伸方向上布置的栅线；多条在列的延伸方向上布置的数据线;在列的延伸方向上布置的第一和第二参考电压线;其中第一和第二参考电压线彼此相邻，第一参考电压线连接到在第一行第一列中的第一像素，第二参考电压线连接到在第二行第一列中的第二像素。
[0028]第一像素可包括补偿晶体管。
[0029]第一参考电压线可以连接到补偿晶体管的一电极。
[0030]第一栅线可以连接到补偿晶体管的控制端子。
[0031]本发明的一示例性实施方式提供一种液晶显示器，其包括:按像素行和像素列布置的多个像素；多条在像素行的延伸方向上布置的栅线；多条在像素列的延伸方向上布置的数据线;在像素列的延伸方向上布置的第一和第二参考电压线；其中第一参考电压线连接到第一像素行第一像素列中的第一像素，第二参考电压线连接到第二像素行第一像素列中的第二像素，第一和第二像素彼此相邻并且通过第一参考电压线施加到第一像素的电压不同于通过第二参考电压线施加到第二像素的电压。
【附图说明】
[0032]图1为根据本发明一示例性实施方式的显示装置的框图。
[0033]图2示出根据本发明一示例性实施方式的显示装置中参考电压线的连接结构。
[0034]图3是示出根据本发明一示例性实施方式的像素结构的布局图。
[0035]图4是根据本发明一示例性实施方式的沿图3的线iv-1v获得的截面图。
[0036]图5是根据本发明一示例性实施方式的像素的电路图。
[0037]图6示出根据本发明一示例性实施方式的像素的电路图中像素的操作中的线路连接关系。
[0038]图7是根据一比较实施方式的像素的电路图。
[0039]图8示出根据一比较实施方式的参考电压的变化和像素的线路连接关系。
[°04°]图9、图10和图11每个不出根据本发明一不例性实施方式的像素电极和参考电压线的布置。
[0041]图12示出根据本发明一示例性实施方式的通过使用预聚物向液晶分子提供预倾斜的工艺，该预聚物通过光诸如紫外线被聚合。
【具体实施方式】
[0042]以下，将参考附图更充分地描述本发明的示例性实施方式。然而，所描述的实施方式可以以各种不同的方式被改变，并且不应当被解释为限于在此公开的实施方式。
[0043]附图中，为了清楚起见，层、膜、板、区域等的厚度可以被夸大。在整个说明书中，相同的附图标记可指相同的元件。将理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为“在”另一元件“上”时，它能直接在所述另一元件上，或者居间元件也可以存在。
[0044]将参考图1详细描述根据本发明一示例性实施方式的显示装置。
[0045]图1为根据本发明一示例性实施方式的显示装置的框图。
[0046]如图1所示，根据本发明该示例性实施方式的显示装置包括用于显示图像的显示面板300、用于驱动显示面板300的数据驱动器500和栅极驱动器400、以及用于控制数据驱动器500和栅极驱动器400的信号控制器600。
[0047]显示面板300包括多条栅线gl-gn、多条数据线dl-dm 1、以及多条参考电压线vlh-vmh和vl1-vml ο
[0048]栅线gl-gn设置为在水平方向上延伸，数据线dl-dm 1被设置为与栅线gl-gn交叉同时与栅线gl-gn绝缘并在垂直方向上延伸。此外，参考电压线vlh-vmh和vl 1-vml设置为在数据线dl-dm ι之间在垂直方向上延伸。参考电压线vlh-vmh和vll-vml也与栅线gl-gn交叉同时与之绝缘。
[0049]参考电压线vlh-vmh和vl 1-vml被分成第一参考电压线vlh-vmh和第二参考电压线vll-vml。以预定周期摆动的高电平和低电平两个电压被施加到第一参考电压线vlh-vmh和第二参考电压线vl 1-vml。在此情况下，当高电平电压被施加到第一参考电压线vlh-vmh时，低电平电压被施加到第二参考电压线vl 1-vml。结果，具有相反电平的电压被施加到其上。第一相同电压被施加到第一参考电压线vlh-vmh，第二相同电压被施加到第二参考电压线vll-vmlo
[0050]一个像素被连接到栅线gl-gn中的一条、数据线dl-dm ι中的一条、以及参考电压线vlh-vmh和vll-vml中的一条。像素px被布置成矩阵形状，每个像素px被形成为在水平方向上延伸，该水平方向是栅线gl-gn的延伸方向。然而，每个像素px可以在垂直方向上延伸。每个像素px包括两个子像素(例如高灰度子像素和低灰度子像素)，每个子像素可包括薄膜晶体管、液晶电容器和存储电容器。所述两个子像素中的高灰度子像素可进一步包括补偿晶体管。
[0051]所述两个子像素中包括的薄膜晶体管的每个控制端子可以连接到一条栅线gl-gn，薄膜晶体管的每个输入端子可以连接到一条数据线dl-dm ι，薄膜晶体管的每个输出端子可以连接到液晶电容器的第一端子(例如像素电极)和存储电容器的第一端子。液晶电容器的第二端子可以连接到公共电极，存储电容器的第二端子可接收存储电压vest。
[0052]此外，补偿晶体管的控制端子连接到一条栅线gl-gn，例如与连接到相应薄膜晶体管的栅线相同的栅线，补偿晶体管的输出端子连接到参考电压线vlh-vmh和vll-vml中的一条，补偿晶体管的输入端子连接到液晶电容器和存储电容器。
[0053]根据本发明的一示例性实施方式，薄膜晶体管的沟道层可以由非晶硅、多晶硅或氧化物半导体形成。
[0054]在根据本发明该示例性实施方式的液晶显示器中，如图1所示，数据线dl-dm ι之一与设置在该数据线的左侧和右侧的像素px交替连接。换句话说，当一条数据线(例如d2)与第一行中设置在其右侧的像素(例如连接到v2h的像素px)连接时，该数据线与第二行中设置在其左侧的像素(例如连接到vll的像素px)连接，以及与第三行中设置在其右侧的像素连接。栅线gl-gn之一连接到设置在一行中的所有像素px。
[0055]按照此结构，属于一个像素列的奇数编号的像素px和偶数编号的像素px连接到不同的数据线dl-dm ι，并且虽然在一帧期间数据线dl-dm ι被施加以相同极性的数据电压，但是在像素px处显示的极性反转表现为点反转。
[0056]数据线dl-dm ι的数目可以比像素列的数目m大一。在如图1所示的本发明的示例性实施方式中，因为在第一数据线dl的左侧没有设置像素列，所以第一数据线dl可以每隔一个地连接到设置在第一数据线dl右侧的像素列的像素px，并且因为在第(m 1)条数据线dm 1的右侧没有设置像素列，所以第(m 1)条数据线dm 1可以每隔一个地连接到设置在第(m 1)条数据线dm 1的左侧的像素列的像素px。
[0057]此外，在如图1所示的根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器中，参考电压线vlh-vmh和vll-vml在平行于数据线dl-dm ι的方向上布置，并且在每一个像素列中设置第一参考电压线vlh-vmh之一和第二参考电压线vll-vml之一。
[0058]位于一个像素列的像素px被交替地连接到一条对应的第一参考电压线vlh-vmh和一条对应的第二参考电压线vll-vml，且位于一个像素行的像素px连接到相同类型的参考电压线。例如，在图1所示的本发明的示例性实施方式中，位于第一行的所有像素px(例如连接到第一栅线gl的像素px)连接到第一参考电压线vlh-vmh，位于第二像素行的所有像素px(例如连接到第二栅线g2的像素px)连接到第二参考电压线vll-vml。然而，根据本发明的一示例性实施方式，位于一个像素行的像素px可以连接到不同类型的参考电压线。例如，一个像素行中的像素px可以连接到高参考电压线和低参考电压线。
[0059]信号控制器600从外部接收输入数据和输入控制信号。输入控制信号可以用于控制输入数据中包括的图像数据的显示。输入控制信号可包括例如垂直同步信号vsync、水平同步信号hsync、主时钟信号mclk和数据使能信号de。信号控制器600响应于输入控制信号将输入数据处理成适合于显示面板300的操作条件，从而产生图像数据dat、栅控制信号contl、数据控制信号c0nt2和时钟信号。
[0060]栅控制信号contl可包括扫描起始信号stv、栅时钟信号cpv等等，扫描起始信号stv指示栅导通电压von的输出的开始，栅时钟信号cpv控制栅导通电压von的输出定时。[0061 ]数据控制信号c0nt2可包括水平同步起始信号sth和负载信号tp，水平同步起始信号sth指示图像数据dat的输入的开始，负载信号tp命令数据电压被施加到数据线dl-dm ι。
[0062]显示面板300的栅线gl-gn连接到栅极驱动器400，栅极驱动器400根据从信号控制器600施加的栅控制信号contl顺序地接收栅导通电压von。
[0063]在没有施加栅导通电压von的时段期间，栅截止电压voff被施加到栅线gl至gn。
[0064]显示面板300的数据线dl-dm 1连接到数据驱动器500，数据驱动器500从信号控制器600接收数据控制信号c0nt2和图像数据dat。数据驱动器500通过使用由灰度电压发生器产生的灰度电压将图像数据dat转变成数据电压，并将数据电压传输到数据线dl-dm ι。数据电压包括正极性数据电压和负极性数据电压。正极性数据电压和负极性数据电压以帧、列或行为基础被交替地施加到数据线dl-dm ι以被反转。这样的反转被用于显示移动图像或显示静止图像，或者被用于这两者。
[0065]施加到参考电压线vlh-vmh和vll-vml的电压可以被反转，反转周期可以与栅导通电压von被施加到栅线gl-gn的周期相同。
[0066]根据本发明的一示例性实施方式，除了图1所示的那些之外的各种像素连接结构可以用于显示装置。
[0067]以下，将参考图2详细描述参考电压线vlh-vmh和vll-vml的布置。
[0068]图2示出根据本发明一示例性实施方式的显示装置中参考电压线的连接结构。
[0069]图2示意地示出实际显示装置。如图2所示，在本发明的该示例性实施方式中，栅极驱动器400形成在其中形成显示面板300的基板的左侧和右侧。栅极驱动器400可以在用于形成像素px的制造工序中形成。此外，包括数据驱动器500的数据驱动集成电路(ic)芯片550与信号控制器600通过利用柔性印刷电路(fpc)板660和印刷电路板(pcb)650被连接于其中形成显示面板300的基板的上侧。
[0070]此外，参考电压线vlh-vmh和vll-vml通过fpc板660连接到显示面板300，第一参考电压线vlh-vmh和第二参考电压线vll-vml每一者包括多条主线和用于连接主线的水平连接器，主线被形成为在垂直方向上延伸穿过它们各自的像素px。在本示例性实施方式中，一对水平连接器形成在参考电压线vlh-vmh和vl 1-vml的上侧和下侧。
[0071]以下，将参考图3和图4详细描述根据本发明一示例性实施方式的像素的结构。
[0072]图3是示出根据本发明一示例性实施方式的像素结构的布局图，图4是根据本发明一示例性实施方式的沿图3的线iv-1v获得的截面图。
[0073]图3和4所示的本发明的示例性实施方式的显示面板包括上显示板200、下显示板100和设置在其间的液晶层3。
[0074]首先，将描述下显示板100。多条栅线121设置在绝缘基板110上。
[0075]栅线121设置为在水平方向上延伸，并包括被设置为从栅线121向上突出的第一栅电极124a、第二栅电极124b和第三栅电极124c。第一栅电极124a、第二栅电极124b和第三栅电极124c被设置使得第三栅电极124c从栅线121向上延伸然后扩展，并且第一栅电极124a和第二栅电极124b再从第三栅电极124c延伸。第一栅电极124a和第二栅电极124b可以形成在一个扩展区域中。
[0076]栅绝缘层140设置在栅线121上，并且在栅绝缘层140上方，第一半导体154a、第二半导体154b和第三半导体154c分别设置在第一栅电极124a、第二栅电极124b和第三栅电极124c 上。
[0077]在栅绝缘层上方，包括数据线171、第一漏电极175a、第二漏电极175b、第三源电极173c、第三漏电极175c和一对参考电压线178a和178b的数据导体被设置在第一半导体154a、第二半导体154b和第三半导体154c上。
[0078]数据线171设置为在垂直方向上延伸，并且还包括分别朝第一栅电极124a和第二栅电极124b延伸的第一源电极173a和第二源电极173b。
[0079]该对参考电压线178a和178b设置为平行于数据线171，并设置在相邻数据线171之间。该对参考电压线178a和178b包括设置为平行于数据线171的主线178a和178b、以及分别从主线178a和178b延伸以连接到补偿晶体管的源电极173c的柄178-la和178-lb。每一个像素列设置一对参考电压线178a和178b，而对于一个像素px形成一个柄。结果，一个像素px连接到成对的参考电压线178a和178b中的一条参考电压线。
[0080]第一漏电极175a设置为面对第一源电极173a，第二漏电极175b设置为面对第二源电极173b，第三漏电极175c设置为面对第三源电极173c。第三漏电极175c连接到第一漏电极i75a。
[0081 ] 第一栅电极124a、第一源电极173a和第一漏电极175a与第一半导体154a—起构成第一薄膜晶体管。第二栅电极124b、第二源电极173b和第二漏电极175b与第二半导体154b一起构成第二薄膜晶体管。第三栅电极124c、第三源电极173c和第三漏电极175c与第三半导体154c—起构成第三薄膜晶体管。换句话说，第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管通过它们的源电极接收数据电压，而第三薄膜晶体管(例如补偿晶体管)通过它的源电极接收参考电压。在此，参考电压在高电平和低电平之间变化，但是当栅导通电压被施加时施加恒定电压电平。
[0082]钝化层180设置在数据导体上，像素电极设置在钝化层180上。
[0083]—个像素电极包括一个高灰度像素电极191a和一个低灰度像素电极191b。
[0084]例如，一个像素px中包括的像素电极包括用作高灰度子像素的像素电极的高灰度像素电极191a和用作低灰度子像素的像素电极的低灰度像素电极191b。
[0085]高灰度像素电极191a和低灰度像素电极191b包括与畴的总数相应的12个单位像素电极198和199。每个单位像素电极包括中心电极198和从中心电极198的一侧或多侧向外延伸的多个分支199。以下，分支199可被称为“微分支”。微分支199可以形成为相对于水平方向或垂直方向具有约45度的角度，或可以形成为具有约40度至约50度的角度。此外，中心电极198的一条边可以垂直于微分支199。
[0086]在图3所示的本发明的示例性实施方式中，中心电极198形成为一尺寸使得其能够接触以下区域的一条边，该区域处形成单位像素电极。然而，中心电极198可以形成为具有更小的尺寸。在此情况下，微分支199可以设置在中心电极198的边缘处。单位像素电极的延伸部可以从中心电极198延伸，或者可以是微分支199之一。单位像素电极通过它们的延伸部彼此连接以接收相同的电压。例如，属于高灰度像素电极191a和低灰度像素电极191b中的一个的单位像素电极通过它们的延伸部彼此连接，并且不同于属于高灰度像素电极191a和低灰度像素电极191b中的另一个的单位像素电极。
[0087]第一薄膜晶体管的第一漏电极175a通过第一接触孔185a连接到高灰度像素电极191a。在图3所示的本发明的示例性实施方式中，第一漏电极175a通过沿着像素px的上部形成的第一连接器195a连接到高灰度像素电极191a。第一连接器195a被弯曲以连接到高灰度像素电极191a的一个单位像素电极。当被连接到高灰度像素电极191a时，第一连接器195a的结构是使得它直接连接到中心电极198，如图3所示。
[0088]第二薄膜晶体管的第二漏电极175b通过第二连接器195b连接到低灰度像素电极191b。在此情况下，此连接通过第二接触孔185b进行。
[0089]在图3所示的本发明的示例性实施方式中，单位像素电极布置成两行，所述两行中的第一行的中心处设置的四个单位像素电极构成高灰度像素电极19 ia，其余的单位像素电极构成低灰度像素电极191b。此布置可以根据本发明构思的示例性实施方式而改变。
[0090]此外，成对参考电压线178a和178b布置为交叠它们的对应中心电极198的中心，使得它们能被单位像素电极的中心电极198覆盖。在图3所示的本发明的示例性实施方式中，成对参考电压线178a和178b布置为交叠设置在一个像素px的最左侧和最右侧的单位像素电极的中心电极198。参考电压线178a和178b可以根据本发明的示例性实施方式以各种方式布置，但是可以以被中心电极198覆盖的方式布置。当相同的电压被施加到被交叠的单位像素电极时，可以对其施以恒定的作用，由此实现恒定的显示质量。
[0091]然后，将描述上显示板200。公共电极270设置在绝缘基板210上。在此情况下，公共电极270设置为面对像素电极并接收公共电压vcom。
[0092]参考图4，滤色器230和光阻挡构件220设置在上显示板200中，平坦化层250设置为覆盖滤色器230和光阻挡构件220。公共电极270设置在平坦化层250的下面。根据本发明的一示例性实施方式，滤色器230和光阻挡构件220可以设置在下显示板100中。
[0093]如图3和图4所示，公共电极270具有开口 72、73和78。根据本发明构思的一示例性实施方式，代替公共电极的开口，突起结构可以被形成来用作畴分割器。
[0094]用作畴分割器的开口72、73和78形成在一个畴区域的公共电极270中，单位像素电极198和199设置在该一个畴区域处。例如，包括水平开口 72和垂直开口 73的十字形开口形成在公共电极270中，垂直开口73被布置为与水平开口72交叉。在本示例性实施方式中，公共电极270可进一步包括位于十字形开口的中心部处的中心开口 78。中心开口 78具有包括四条直边的多边形结构，所述四条直边分别位于由十字形开口划分的四个子区域处。在本示例性实施方式中，中心开口具有菱形结构。
[0095]在本示例性实施方式中，开口72、73和78没有连接到对应于相邻单位像素电极的开口。然而，根据本发明的示例性实施方式，开口 72、73和78可以连接到对应于相邻的单位像素电极的开口。
[0096]设置在下显示板100和上显示板200之间的液晶层3具有多个液晶分子，该多个液晶分子具有负介电各向异性。液晶分子可以被配向，使得在没有产生电场的状态下，它们的长轴基本上垂直于两个显示板100和200。
[0097]当数据电压被传输到像素px时，通过第二薄膜晶体管，数据电压按照原样被施加到低灰度像素电极191b。相反，通过经第一薄膜晶体管施加的数据电压和经第三薄膜晶体管(例如补偿晶体管)传输的高参考电压的作用，更高的电压被施加到高灰度像素电极191a。结果，不同电平的电压被施加到高灰度像素电极191a和低灰度像素电极191b。
[0098]不同电平的数据电压被施加到其上的高灰度像素电极191a和低灰度像素电极191b通过与上显示板200的公共电极270—起产生电场，确定两个电极191a和191b之间的液晶层3的液晶分子的取向。在此情况下，液晶分子的倾斜方向可以首先由其中没有设置像素电极的间隙和公共电极270的开口的边产生的水平分量确定，该水平分量使大致垂直于显示板的表面的主电场变形。主电场的水平分量几乎垂直于单位像素电极和公共电极270的开口的边，由此液晶分子在大致垂直于单位像素电极和公共电极270的开口的边的方向上倾斜。
[0099]具有此像素结构的显示装置的电路图在图5中示出。
[0100]图5是根据本发明一示例性实施方式的像素的电路图。
[0101]一个像素px包括第一薄膜晶体管tfth、第二薄膜晶体管tftl和补偿晶体管hbtft，并且还包括由高灰度像素电极191a、公共电极270和液晶层3形成的高灰度液晶电容器clch、以及由低灰度像素电极191b、公共电极270和液晶层3形成的低灰度液晶电容器clcl。
[0102]因为施加到第一薄膜晶体管tfth的数据电压被从参考电压线vh和vl施加的参考电压推高，所以高灰度液晶电容器clch被充以更高的电压。当在一帧中向一个像素px施加负数据电压时，正电压也通过连接到像素px的参考电压线(vh或vi)被施加到像素px，由此升压操作被进行。当在下一帧中向一个像素px施加正数据电压时，负电压也通过参考电压线(vh或vi)施加到像素px，由此升压操作被进行。换句话说，基于公共电压获得更高的电压。
[0103]这样，参考电压线(vh或vi)和像素px之间的连接基于极性反转被进行。在图5所示的本发明的示例性实施方式中，示出了利用点反转的显示面板。如果极性反转被改变，则参考电压线(vh或vi)和像素px之间的连接可以被改变。
[0104]当具有与图5中所示的结构相同的结构的显示装置被实际驱动时，图6中示出的连接被执行。
[0105]图6示出根据本发明一示例性实施方式的像素的电路图中像素的操作中的线路连接关系。
[0106]例如，在一个像素列处形成的成对的参考电压线vh和vl供应电压到像素列的像素的高灰度液晶电容器clch。例如，当栅导通电压施加到第一栅线gl时，设置在连接到第一栅线gl的像素中的高灰度液晶电容器clchl被连接到第一参考电压线vh。当栅导通电压施加到第二栅线g2时，设置在连接到第二栅线g2的像素中的高灰度液晶电容器clch2被连接到第二参考电压线vl。当栅导通电压施加到第三栅线g3时，设置在连接到第三栅线g3的像素中的高灰度液晶电容器clch3被连接到第一参考电压线vh。当栅导通电压施加到第四栅线g4时，设置在连接到第四栅线g4的像素中的高灰度液晶电容器clch4被连接到第二参考电压线vi。
[0107]这样，虽然栅导通电压施加到一个像素行，但是每个像素列中设置的成对参考电压线vh和vl中的一条被连接到设置在对应像素中的高灰度液晶电容器。结果，参考电压线vh或vl的负载不显著地改变。换句话说，在本示例性实施方式中，即使当栅导通电压被施加到一条栅线时，一条参考电压线的负载通过连接一个像素的高灰度液晶电容器而被稍微改变。
[0108]以下，将通过与本发明的一示例性实施方式的比较来描述图7和图8所示的比较实施方式中参考电压线的负载变化。
[0109]图7是根据一比较实施方式的像素的电路图，图8示出根据一比较实施方式的参考电压的变化和像素的线路连接关系。
[0110]首先，在图7的比较例中，一个像素(例如第一至第m个像素中的一个)包括三个薄膜晶体管(例如tfth、tfti和hb tft)和两个液晶电容器。
[0111]此外，在图7的比较实施方式中，一对参考电压线(例如vh和vi)被设置为平行于栅线(例如第n条栅线)延伸，并且在行的延伸方向上设置的像素被连接到不同的参考电压线。例如，一行的一半的像素连接到参考电压线vh，该行的另一半的像素连接到参考电压线vl。
[0112]结果，当栅导通电压施加到第n条栅线时，连接到一条参考电压线的高灰度液晶电容器的数目能达到像素行的总数的一半，因此参考电压线的负载被显著地改变。
[0113]进一步，如图8所示，当白盒(white box)在显示区的中部被显示时，参考电压线的负载更显著地改变。
[0114]在显示区的中部显示的白盒被示于图8的左上侧。参考图8描述的显示装置的像素结构与图7中示出的相同。此外，在图8的左侧，显示区被分成三个区域①、②和③。区域①和③包括用于显示黑色的像素行。例如，区域①对应于位于白盒的上侧的黑色像素行，区域③对应于位于白盒的下侧的黑色像素行。区域②包括用于在一行的中部显示白色的像素行。
[0115]显示黑色的情况和显示白色的情况在图8的右上侧示出。
[0116]例如，在图8的右上侧，黑色(①和③)通过相对于公共电压vcom施加最低电压到像素电极来显示，白色(②的一些像素)通过相对于公共电压vcom施加最高电压到像素电极来显示。图8中，“vdata ”表示正的数据电压，“vdata-”表示负的数据电压。
[0117]图7和图8的显示面板中通过参考电压线施加的电压具有与用于显示白色的数据电压的电平基本上相同的电平。因此，当白色被显示时，基本上没有电流从参考电压线传输到像素电极。结果，负载没有被添加到参考电压线中。相反，当黑色被显示时，由于电流自参考电压线施加，好像是负载被添加到了参考电压线。
[0118]这在图8的下侧示出。
[0119]如图8的下侧中所示，当黑色(①和③)被显示时，参考电压线具有与负载被添加到所有像素中的情况下相同的等效电路。当白色(②的一些像素)被显示时，参考电压线具有与没有添加负载的情况下相同的等效电路。
[0120]属于一行的像素的总数是用于分辨率的像素数的三倍(在rgb三色的情况下)。因此，在全高清(hd)的情况下，5760(1920 x 3)个电容器被连接，在①和③像素行与②像素行之间产生大的负载差异。图8的下侧示出:当①和③像素行显示黑色时，在①和③像素行的每个中有2880个像素pl、p2……p2880的液晶电容器连接到参考电压线vh和vl之一；当②像素行中的一些像素显示白色时，②像素行中有η个像素p1、ρ2……pn的液晶电容器连接到参考电压线vh和vl之一，其中η = 2880-白色像素数。
[0121]结果，当一条接一条地向栅线顺序施加栅导通电压时，在①和③像素行中显示相同的黑色，但是属于②像素行的用于显示黑色的像素因为参考电压线的负载减少而显示灰色，而不是黑色。
[0122]这是因为每当栅导通电压被施加到一条栅线时，连接到一条参考电压线的负载可以被显著改变。
[0123]然而，根据按照本发明的一示例性实施方式的像素结构，在施加栅导通电压的时候一个液晶电容器被添加到一条参考电压线，如图5和图6中所示，因此在参考电压上没有显著的变化产生，从而不引起显示质量下降。
[0124]在本发明的前述示例性实施方式中，描述了在施加栅导通电压的时候一个液晶电容器被连接到参考电压线。然而，由于参考电压的变化将小到足以忽略，所以大约几十个液晶电容器可以被同时连接到参考电压线。
[0125]为了进一步减小参考电压的变化对显示质量的影响，当被设置为穿过一个像素延伸时，两条参考电压线可以与像素电极(例如高灰度像素电极191a或低灰度像素电极191b)交叠，如图3中所示。低灰度像素电极与成对的参考电压线交叠的情形在图3中示出。
[0126]此外，像素电极可具有不同的结构，这将参考图9、图10和图11被描述。
[0127]图9、图10和图11每个示出根据本发明一示例性实施方式的像素电极和参考电压线的布置。
[0128]例如，如图9所示，成对的参考电压线178a和178b沿着左侧和右侧的低灰度子像素电极lsp形成，一个像素包括两个低灰度子像素电极lsp和一个高灰度子像素电极hsp。
[0129]高灰度子像素电极hsp和低灰度子像素电极lsp每个包括十字形柄198-1和从十字形柄198-1向外延伸的多个微分支199。微分支199可以相对于水平方向或垂直方向形成有约45度的角度，或可以形成有约40度至约50度的角度。
[0130]根据图9所示的本发明的示例性实施方式，在高灰度子像素电极hsp中，中心柄形成在十字形柄198-1的中心处，且中心柄被显示为具有八边形形状。然而，根据本发明的一示例性实施方式，中心柄可以形成为具有各种形状，包括四边形形状。此外，每个低灰度子像素电极lsp可具有中心柄。
[0131]图9的像素电极形成为在水平方向上延伸，高灰度子像素电极hsp设置在像素区的中心，成对的低灰度子像素电极lsp设置在高灰度子像素电极hsp的相反两侧。成对的参考电压线178a和178b设置为交叠成对的低灰度子像素电极lsp的十字形柄的垂直部分。
[0132]根据图9的像素电极的结构，没有形成中心电极。
[0133]换句话说，根据本发明的一示例性实施方式，可以使用中心电极(例如图3中的198)或十字形柄(例如如图9所示)，并且中心柄(例如如图9所示)可以形成在十字形柄的中心。
[0134]这样，像素电极可具有各种结构。以下，将参考图10和图11描述其中设置子像素电极的子像素区以及成对的参考电压线178a和178b的位置关系。
[0135]首先，如图10所示，一对高灰度子像素电极hsp与成对的参考电压线178a和178b交置。
[0136]根据图10所示的本发明的示例性实施方式，低灰度子像素电极lsp设置在像素区的中心，成对的高灰度子像素电极hsp设置在低灰度子像素电极lsp的相反两侧。
[0137]另外，如图11所示，像素区由两行单位像素电极形成，一行包括高灰度子像素电极hsp，另一行包括低灰度子像素电极lsp。此外，一对参考电压线178a和178b设置在高灰度子像素电极hsp和低灰度子像素电极lsp的相反两侧以交叠所述两个子像素电极。
[0138]在由图10和图11中的虚线表示的一个子像素区中，可以形成至少一个单位像素电极(例如中心电极或十字形柄以及多个微分支电极)。
[0139]本发明的前述示例性实施方式通过将中心电极和十字形柄分开来描述。以下，术语“像素中心部分”可以用来表示中心电极和十字形柄的组合。
[0140]在根据本发明示例性实施方式的以上液晶显示器中，单位像素电极具有微分支199，并且由于单位像素电极的数目大，所以微分支199的数目也大。结果，可以充分地获得液晶控制力，例如用来控制液晶分子的力，由此通过光被聚合的预聚物可以不被额外地包括在液晶层中。
[0141]然而，根据本发明的一示例性实施方式，液晶控制力可以被部分地减小，因此预聚物可以被包括在液晶层中。
[0142]将参考图12描述在包括预聚物的情况下形成预倾斜的方法。
[0143]图12示出根据本发明一示例性实施方式的通过利用预聚物向液晶分子提供预倾斜的工艺，所述预聚物通过光诸如紫外线被聚合。
[0144]参考图12，在(a)中，预聚物330，诸如通过诸如紫外线的光被聚合的单体，与液晶材料一起被注入在两个显示板100和200之间。预聚物330可以是通过诸如紫外线的光被聚合的反应性液晶元(mesogen)。
[0145]然后，在(b)中，通过施加数据电压到下显示板100的第一子像素电极和第二子像素电极且施加公共电压到上显示板200的公共电极，在两个显示板100和200之间的液晶层3中产生电场。因此，液晶层3的液晶分子31响应该电场在预定方向上倾斜。
[0146]这样，如果在液晶层3的液晶分子31在该预定方向上倾斜的状态下辐照紫外线形成的光，则预聚物330被聚合，由此预倾斜提供聚合物350被形成，如图12的(c)所示。预倾斜提供聚合物350接触显示板100和200。液晶分子31的配向方向被确定，使得液晶分子31具有在前述方向上的预倾斜。因此，即使在电压没有被施加到场产生电极191和270的状态下，液晶分子31也布置为具有相应于四个不同方向的预倾斜。
[0147]结果，在一个像素当中的上子像素和下子像素的每个区域中，液晶分子31具有四个方向上的预倾斜。
[0148]如图12所示的利用聚合物的预倾斜也可用于纹理没有通过由滤色器230的微分支199提供的液晶控制力的控制减少的情形。
[0149]已经基于液晶层3包括光反应性材料的情形描述了图12中的本发明的示例性实施方式，然而，图12的(c)所示的液晶分子的前述预倾斜方向能在配向层包括光反应性材料的情况下发生。
[0150]根据本发明的一示例性实施方式，提供了一种显示装置，其借助于通过对具有接收不同电压的两个子像素的一个像素进行配置来减小参考电压的变化，能够防止显示质量下降。
[0151]虽然已经参考本发明的示例性实施方式具体显示和描述了本发明，然而本领域普通技术人员将理解，在不脱离如权利要求界定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其做出形式和细节上的各种改变。
[0152]本申请要求于2015年2月23日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0025397号的优先权，其公开被全文引用合并于此。
【主权项】
1.一种液晶显示器，包括: 第一基板； 栅线，设置在所述第一基板上并在第一方向上延伸； 设置在所述第一基板上的第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管和补偿晶体管； 第一灰度子像素电极，连接到所述第一薄膜晶体管的漏电极； 第二灰度子像素电极，连接到所述补偿晶体管的漏电极和所述第二薄膜晶体管的漏电极；以及 第一参考电压线和第二参考电压线，每个在不同于所述第一方向的第二方向上延伸， 其中 所述第一参考电压线和所述第二参考电压线中的一个连接到所述补偿晶体管的源电极，以及 所述第一参考电压线和所述第二参考电压线中的每个交叠所述第一灰度子像素电极和所述第二灰度子像素电极两者。2.如权利要求1所述的液晶显示器，其中 所述第二灰度子像素电极和所述第一灰度子像素电极在所述第二方向上彼此相邻，以及 所述第一灰度子像素电极和所述第二灰度子像素电极中的每个在所述第一方向上比在所述第二方向上长。3.如权利要求2所述的液晶显示器，其中所述第一灰度子像素电极和所述第二灰度子像素电极中的每个包括至少一个单位像素电极，以及 每个所述单位像素电极包括一个像素中心部分和从所述像素中心部分延伸的多个分支。4.如权利要求3所述的液晶显示器，还包括: 与所述第一基板相对的第二基板； 在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；以及 设置在所述液晶层和所述第二基板之间的公共电极， 其中所述公共电极包括交叠所述像素中心部分的十字形开口。5.如权利要求4所述的液晶显示器，其中所述公共电极还包括设置在所述十字形开口的中心处的中心开口。6.如权利要求3所述的液晶显示器，其中所述第一参考电压线和所述第二参考电压线分别交叠所述第一灰度子像素电极和所述第二灰度子像素电极中的每个的所述像素中心部分。7.如权利要求1所述的液晶显示器，还包括: 在所述第二方向上延伸的数据线， 其中所述第一薄膜晶体管和所述第二薄膜晶体管以及所述补偿晶体管的栅电极全都连接到相同的第一栅线。8.如权利要求7所述的液晶显示器，其中所述第一薄膜晶体管的源电极和所述第二薄膜晶体管的源电极两者都连接到相同的第一数据线。9.如权利要求8所述的液晶显示器，其中所述第一薄膜晶体管、所述第二薄膜晶体管、所述补偿晶体管、所述第一灰度子像素电极和所述第二灰度子像素电极被包括在第一像素中， 在所述第二方向上邻近所述第一像素设置的第二像素被连接到第二栅线和第二数据线，以及 所述第一像素和所述第二像素被连接到所述第一参考电压线和所述第二参考电压线中彼此不同的参考电压线。10.如权利要求9所述的液晶显示器，其中 所述第一参考电压线的电压电平不同于所述第二参考电压线的电压电平，以及所述第一参考电压线和所述第二参考电压线中的每个的所述电压电平以预定周期在高电平和低电平之间摆动。11.如权利要求8所述的液晶显示器，其中所述第一薄膜晶体管、所述第二薄膜晶体管、所述补偿晶体管、所述第一灰度子像素电极和所述第二灰度子像素电极被包括在第一像素中， 在所述第一方向上邻近所述第一像素设置的第三像素被连接到所述第一栅线和第三数据线，以及 所述第一参考电压线和所述第二参考电压线之中连接到所述第一像素的参考电压线以及所述第一参考电压线和所述第二参考电压线之中连接到所述第三像素的参考电压线传输相同的电压。12.如权利要求11所述的液晶显示器，其中 所述第一参考电压线的电压电平不同于所述第二参考电压线的电压电平，以及所述第一参考电压线和所述第二参考电压线中的每个的所述电压电平以预定周期在高电平和低电平之间摆动。13.—种液晶显示器，包括: 第一基板； 栅线，设置在所述第一基板上并在第一方向上延伸； 设置在所述第一基板上的第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管和补偿晶体管； 第一灰度子像素电极，连接到所述第一薄膜晶体管的漏电极； 第二灰度子像素电极，连接到所述补偿晶体管的漏电极和所述第二薄膜晶体管的漏电极；以及 第一参考电压线和第二参考电压线，每个在不同于所述第一方向的第二方向上延伸， 其中 所述第一参考电压线和所述第二参考电压线中的一个连接到所述补偿晶体管的源电极，以及 所述第一参考电压线和所述第二参考电压线两者交叠所述第一灰度子像素电极和所述第二灰度子像素电极中的一个。14.如权利要求13所述的液晶显示器，其中 所述第一灰度子像素电极和所述第二灰度子像素电极中交叠所述第一参考电压线和所述第二参考电压线两者的所述一个包括彼此间隔开的两个电极部分，以及 所述第一灰度子像素电极和所述第二灰度子像素电极中不与所述第一参考电压线和所述第二参考电压线两者交叠的另一个包括设置在所述两个电极部分之间的一个电极部分。15.如权利要求14所述的液晶显示器，其中 所述第一参考电压线交叠所述两个电极部分中的一个，所述第二参考电压线交叠所述两个电极部分中的另一个。16.如权利要求15所述的液晶显示器，其中所述两个电极部分每个包括至少一个单位像素电极，以及 每个所述单位像素电极包括一个像素中心部分和从所述像素中心部分延伸的多个分支。17.如权利要求16所述的液晶显示器，还包括: 与所述第一基板相对的第二基板； 在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；以及 设置在所述液晶层和所述第二基板之间的公共电极， 其中所述公共电极包括交叠所述像素中心部分的十字形开口。18.如权利要求17所述的液晶显示器，其中所述公共电极还包括设置在所述十字形开口的中心处的中心开口。19.如权利要求16所述的液晶显示器，其中所述第一参考电压线和所述第二参考电压线分别交叠所述第一灰度子像素电极和所述第二灰度子像素电极中与所述第一参考电压线和所述第二参考电压线两者交叠的所述一个的所述像素中心部分。20.如权利要求13所述的液晶显示器，还包括: 在所述第二方向上延伸的数据线， 其中所述第一薄膜晶体管和所述第二薄膜晶体管以及所述补偿晶体管的栅电极全都连接到第一栅线。21.如权利要求20所述的液晶显示器，其中所述第一薄膜晶体管的源电极和所述第二薄膜晶体管的源电极两者连接到第一数据线。22.如权利要求21所述的液晶显示器，其中所述第一薄膜晶体管、所述第二薄膜晶体管、所述补偿晶体管、所述第一灰度子像素电极和所述第二灰度子像素电极被包括在第一像素中， 在所述第二方向上邻近所述第一像素设置的第二像素被连接到第二栅线和第二数据线，以及 所述第一像素和所述第二像素连接到所述第一参考电压线和所述第二参考电压线中彼此不同的参考电压线。23.如权利要求22所述的液晶显示器，其中 所述第一参考电压线的电压电平不同于所述第二参考电压线的电压电平，以及 所述第一参考电压线和所述第二参考电压线中的每个的所述电压电平以预定周期在高电平和低电平之间摆动。24.如权利要求21所述的液晶显示器，其中所述第一薄膜晶体管、所述第二薄膜晶体管、所述补偿晶体管、所述第一灰度子像素电极和所述第二灰度子像素电极被包括在第一像素中， 在所述第一方向上邻近所述第一像素设置的第三像素连接到所述第一栅线和第三数据线，以及 所述第一参考电压线和所述第二参考电压线之中连接到所述第一像素的参考电压线和所述第一参考电压线和所述第二参考电压线之中连接到所述第三像素的参考电压线传输相同的电压。25.如权利要求24所述的液晶显示器，其中 所述第一参考电压线的电压电平不同于所述第二参考电压线的电压电平，以及所述第一参考电压线和所述第二参考电压线中的每个的所述电压电平以预定周期在高电平和低电平之间摆动。
【文档编号】g02f1/1343gk105911780sq201610099460
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月23日
【发明人】郑然鹤, 金宝英, 金彰洙, 尹洪敏, 李成荣, 李镐俊
【申请人】三星显示有限公司