CN104698703B - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示装置,所述显示装置包括:基板;栅极线,连接到栅极驱动器;参考电压线;数据线,与栅极线和参考电压线交叉;第一薄膜晶体管,包括第一漏极并连接到栅极线和数据线;第二薄膜晶体管,包括第二漏极;第三薄膜晶体管,连接到栅极线、参考电压线和第二薄膜晶体管;以及像素电极,包括连接到第一薄膜晶体管的第一子像素电极和连接到第二薄膜晶体管的第二子像素电极。第一漏极与参考电压线叠置,并且第一漏极与参考电压线彼此叠置的区域的面积沿朝向栅极驱动器的方向增大。
Description
本申请要求于2013年12月4日提交的第10-2013-0150010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
本发明涉及一种显示装置。
背景技术
显示装置是视觉地显示数据的装置。显示装置可以是例如液晶显示器、电泳显示器、有机发光显示器、无机EL(电致发光)显示器、场发射显示器、表面传导电子发射体显示器、等离子体显示器或阴极射线显示器。
液晶显示器包括两个显示基板和液晶层,在两个显示基板上形成有例如像素电极和共电极的电场产生电极,液晶层设置在电场产生电极之间。通过将电压施加到电场产生电极来产生电场,通过产生的电场来确定液晶层的液晶分子的取向,并且控制入射光的偏振,从而显示图像。
发明内容
为了改善低梯度图像的显示质量并且为了降低功耗,在显示高梯度图像的情况下,一对子像素中的两个子像素可以均工作,在显示低梯度图像的情况下,一对子像素中的仅一个子像素可以工作。例如,如果假设施加有相对高的电压的子像素为第一子像素,并且施加有相对低的电压的子像素为第二子像素,则当显示高梯度图像时,第一子像素和第二子像素可以均工作,当显示低梯度图像时,仅第一子像素可以工作。
然而,在使用该方法时,可能难以设置共电压。例如,在显示高梯度图像的情况下,第一子像素和第二子像素均工作,从而可能导致反冲电压升高,结果,最佳共电压可能降低。相反,在显示低梯度图像的情况下,仅第一子像素工作,从而可能导致反冲电压降低,结果,最佳共电压可能升高。
在这种情况下,如果基于显示低梯度图像的情况来设置共电压,则在显示高梯度图像时,正极性和负极性之间的不对称可能增大,并且可能出现诸如以重影和串扰为例的显示缺陷。因此,可以基于显示高梯度图像的情况来设置共电压。即,共电压可以被设置为低于在显示低梯度图像时的最佳共电压。
然而,如果共电压被设置为低的值,则显示装置的像素区域的中心部分的亮度可能由于栅极信号的延迟现象而变高。也就是说,在显示装置的像素区域的边缘部分和中心部分之间可能出现亮度差。
根据本发明的示例性实施例,提供了一种能够降低像素区域的边缘部分和中心部分之间的亮度差异的显示装置。
根据本发明的示例性实施例,一种显示装置包括:第一基板;栅极线,设置在第一基板上并连接到栅极驱动器;参考电压线,设置在第一基板上;数据线,设置在第一基板上并与栅极线和参考电压线交叉;第一薄膜晶体管,连接到栅极线和数据线并包括第一漏极;第二薄膜晶体管,包括第二漏极;第三薄膜晶体管,连接到栅极线、参考电压线和第二薄膜晶体管;像素电极,包括连接到第一薄膜晶体管的第一子像素电极和连接到第二薄膜晶体管的第二子像素电极。第一漏极与参考电压线叠置,第一漏极与参考电压线彼此叠置的区域的面积沿朝向栅极驱动器的方向逐渐增大。
第二漏极可以与参考电压线叠置,第一漏极与参考电压线彼此叠置的区域的面积可以大约等于或大于第二漏极与参考电压线彼此叠置的区域的面积。
第二漏极与参考电压线彼此叠置的区域的面积在第一基板的整个表面上可以是恒定的。
第二漏极可以与参考电压线叠置,第一漏极与参考电压线彼此叠置的区域的面积以及第二漏极与参考电压线彼此叠置的区域的面积之差可以沿朝向栅极驱动器的方向逐渐增大。
第一漏极可以包括与参考电压线叠置的第一漏极延伸部分。第一漏极延伸部分可以包括凸起延伸部分,并且凸起延伸部分的长度可以沿朝向栅极驱动器的方向逐渐增大。
第二漏极可以包括与参考电压线叠置的第二漏极延伸部分,第二漏极延伸部分在第一基板的整个表面上可以具有相同的形状。
栅极线和参考电压线可以设置在同一平面上。
第二薄膜晶体管的输出端子可以连接到第二子像素电极和第三薄膜晶体管的输入端子。
施加到第二子像素电极的电压可以比施加到第一子像素电极的电压低。
第二子像素电极的面积可以大约等于或大于第一子像素电极的面积。
第一子像素电极和第二子像素电极可以包括具有水平干部分和与水平干部分交叉的垂直干部分的交叉干部分以及从交叉干部分延伸的多个精细分支部分。
显示装置还可以包括:第二基板,面对第一基板;液晶层,设置在第一基板和第二基板之间。
根据本发明的示例性实施例,一种显示装置包括:基板;栅极线,设置在基板上并被构造为接收从栅极驱动器施加的栅极信号;参考电压线,设置在基板上并与栅极线分隔开;数据线,设置在基板上,被构造为接收从数据驱动器施加的数据信号,并与栅极线和参考电压线交叉;第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管,连接到栅极线和数据线;第三薄膜晶体管,连接到栅极线、参考电压线和第二薄膜晶体管;像素电极,包括连接到第一薄膜晶体管的第一子像素电极和连接到第二薄膜晶体管的第二子像素电极。第一子像素电极与参考电压线叠置,第一子像素电极与参考电压线彼此叠置的区域的面积沿朝向栅极驱动器的方向逐渐增大。
参考电压线可以包括与第一子像素电极的边缘部分叠置的保持延伸部分,保持延伸部分的长度可以沿朝向栅极驱动器的方向逐渐增大。
根据本发明的示例性实施例,一种显示装置包括:基板;至少一个像素,设置在基板上。所述至少一个像素包括第一子像素和第二子像素,施加到第二子像素的电压低于施加到第一子像素的电压,第一子像素包括第一保持电容器,第一保持电容器的电容朝向基板的一个边缘部分逐渐增大。
第一保持电容器的电容可以在基板的中心部分中最低。
第一保持电容器的电容可以在基板的面对所述一个边缘部分的另一个边缘部分中最低。
显示装置还可以包括将栅极信号施加到第一子像素和第二子像素的栅极驱动器。栅极驱动器可以设置在基板的所述一个边缘处。
第二子像素可以包括第二保持电容器。第一保持电容器的电容可以大约等于或大于第二保持电容器的电容。
第二保持电容器的电容可以在基板的整个表面上恒定。
根据本发明的示例性实施例,可以减小显示装置的像素区域的边缘部分与中间部分之间的亮度差异。
附图说明
通过参照附图详细地描述本发明的示例性实施例,本发明的上述和其它特征将变得更清楚,在附图中:
图1是根据本发明的示例性实施例的显示装置的示意性平面图。
图2是根据本发明的示例性实施例的位于图1的显示装置的像素区域中的一个像素的等效电路图。
图3是根据本发明的示例性实施例的施加到图2的像素的信号的波形图。
图4是根据本发明的示例性实施例的位于图1的显示装置的区域A中的一个像素的平面图。
图5是根据本发明的示例性实施例的图4的像素的薄膜晶体管区域的放大的平面图。
图6是根据本发明的示例性实施例的沿图5的线VI-VI’截取的剖视图。
图7是根据本发明的示例性实施例的位于图1的显示装置的区域B中的一个像素的薄膜晶体管区域的放大的平面图。
图8是根据本发明的示例性实施例的沿图7的线VIII-VIII’截取的剖视图。
图9是根据本发明的示例性实施例的位于图1的显示装置的区域C中的一个像素的薄膜晶体管区域的放大的平面图。
图10是根据本发明的示例性实施例的沿图9的线X-X’截取的剖视图。
图11是根据本发明的示例性实施例的在显示装置中的被布置在与图1的区域A对应的位置中的一个像素的平面图。
图12是根据本发明的示例性实施例的在图11中的显示装置中的被布置在与图1的区域B对应的位置中的一个像素的平面图。
图13是根据本发明的示例性实施例的在图11中的显示装置中的被布置在与图1的区域C对应的位置中的一个像素的平面图。
具体实施方式
在下文中将参照附图更充分地描述本发明的示例性实施例。同样的标号在整个附图中可以表示同样的元件。
将理解的是,当元件或层被称为“在”另一元件或层“上”或者“连接到”另一元件或层时,该元件或层可以直接在所述另一元件或层上或者直接连接到所述另一元件或层,或者可以存在中间元件或中间层。
为了方便描述,在这里可使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下面的”、“在…上方”、“上面的”等的空间相对术语来描述如图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。将理解的是,空间相对术语意在包含除了在附图中描述的方位之外的装置在使用或操作中的不同方位。
显示装置是显示图像的装置。显示装置可以是例如液晶显示器、电泳显示器、有机发光显示器、无机EL(电致发光)显示器、场发射显示器、表面传导电子发射体显示器、等离子体显示器或者阴极射线显示器。
在下文中,本发明的示例性实施例包括液晶显示器。然而,根据本发明的显示装置不限于此,根据示例性实施例,可以使用各种类型的显示装置。
图1是根据本发明的示例性实施例的显示装置的示意性平面图。
参照图1,根据示例性实施例的显示装置包括基板S、像素区域PR、栅极驱动器GD、栅极线GL、数据驱动器DD和数据线DL。
基板S可以是例如绝缘基板。基板S可以是例如刚性基板或柔性基板。
像素区域PR位于基板S上,并且包括多个像素。如图1中所示,像素区域PR可以具有矩形形状,然而像素区域PR的形状不限于此。例如,像素区域PR可以具有圆形形状或多边形形状。
像素区域PR可以包括区域A、区域B和区域C。区域A对应于像素区域PR或基板S的基本中心部分,并且还可以对应于在像素区域PR或基板S上最远离栅极驱动器GD的区域。区域C对应于像素区域PR或基板S的边缘部分,是像素区域PR或基板S上的最靠近(例如,最邻近于)栅极驱动器GD的区域。区域B是位于区域A和区域C之间的区域。将在下面描述位于区域A、区域B和区域C上的像素。
栅极驱动器GD产生栅极信号并将栅极信号发射至栅极线GL。在示例性实施例中,栅极驱动器GD可以位于像素区域PR的两个端部处。如图1中所示,栅极驱动器GD可以位于像素区域PR的较短的边处,然而栅极驱动器GD的位置不限于此。例如,在示例性实施例中,栅极驱动器GD可以位于像素区域PR的较长的边处。在示例性实施例中,栅极驱动器GD可以仅位于像素区域PR的一个端部处。
栅极线GL连接到栅极驱动器GD并且穿过像素区域PR。在示例性实施例中,栅极线GL可以沿基本水平的方向跨过像素区域PR。栅极线GL可以将栅极信号施加到位于像素区域PR中的多个像素。
数据驱动器DD产生数据信号并将数据信号发射至数据线DL。在示例性实施例中,数据驱动器DD可以位于像素区域PR的未设置栅极驱动器GD的两个端部处。如图1中所示,数据驱动器DD可以位于像素区域PR的较长的边处,然而数据驱动器DD的位置不限于此。例如,在示例性实施例中,数据驱动器DD可以位于像素区域PR的较短的边处。在示例性实施例中,数据驱动器DD可以仅位于像素区域PR的未设置栅极驱动器GD的一个端部处。
数据线DL连接到数据驱动器DD并穿过像素区域PR。在示例性实施例中,数据线DL可以沿基本竖直的方向跨过像素区域PR。数据线DL可以将数据信号施加到位于像素区域PR中的多个像素。
在下文中,将参照图2和图3详细地描述位于图1的显示装置的像素区域PR中的一个像素。图2和图3示出了位于图1的显示装置的区域A、区域B和区域C中的像素的共同的内容。图2是图1的位于显示装置的像素区域PR中的一个像素的等效电路图。图3是施加到图2的一个像素的信号的波形图。
参照图2,根据本发明的示例性实施例的显示装置的一个像素可以包括两个子像素Px1和Px2。另外,根据示例性实施例的显示装置的一个像素可以包括多条信号线(包括用于传输栅极信号的栅极线GL、用于传输数据信号的数据线DL以及用于传输分压的参考电压的参考电压线RL)以及连接到多条信号线的第一薄膜晶体管(TFT)T1、第二薄膜晶体管T2、第三薄膜晶体管T3、第一保持电容器Ccst_H、第二保持电容器Ccst_L、第一液晶电容器Clc_H和第二液晶电容器Clc_L。另外,根据示例性实施例的显示装置的一个像素可以包括多个寄生电容器Cgs1、Cgs2、Cgs3、Cds_H、Cds_L和Cst。
第一子像素Px1可以位于栅极线GL的一侧上,第二子像素Px2可以位于栅极线GL的另一侧上。与位于第二子像素Px2中的第二子像素电极相比,可以将相对高的电压施加到位于第一子像素Px1中的第一子像素电极。
第一薄膜晶体管T1和第二薄膜晶体管T2中的每个连接到栅极线GL和数据线DL,第三薄膜晶体管T3连接到第二薄膜晶体管T2的输出端、栅极线GL和参考电压线RL。第一薄膜晶体管T1可以被包括在第一子像素Px1中,第二薄膜晶体管T2和第三薄膜晶体管T3可以被包括在第二子像素Px2中。
第一薄膜晶体管T1和第二薄膜晶体管T2中的每个是三端子器件。其控制端连接到栅极线GL,其输入端连接到数据线DL。第一薄膜晶体管T1的输出端连接到第一保持电容器Ccst_H和第一液晶电容器Clc_H,第二薄膜晶体管T2的输出端连接到第二保持电容器Ccst_L、第二液晶电容器Clc_L以及第三薄膜晶体管T3的输入端。第一保持电容器Ccst_H和第一液晶电容器Clc_H可以被包括在第一子像素Px1中,第二保持电容器Ccst_L和第二液晶电容器Clc_L可以被包括在第二子像素Px2中。
第三薄膜晶体管T3也是三端子器件。其控制端连接到栅极线GL,其输入端连接到第二液晶电容器Clc_L,其输出端连接到参考电压线RL。
在多个寄生电容器Cgs1、Cgs2、Cgs3、Cds_H、Cds_L和Cst中,Cgs1形成在栅极线GL和第一薄膜晶体管T1的输出端之间,Cgs2形成在栅极线GL和第二薄膜晶体管T2的输出端之间,Cgs3形成在栅极线GL和第三薄膜晶体管T3的输入端之间。另外,Cds_H形成在数据线DL和第一薄膜晶体管T1的输出端之间,Cds_L形成在数据线DL和第二薄膜晶体管T2的输出端之间,Cst形成在第三薄膜晶体管T3的输入端和输出端之间。
参照图3,当栅极导通信号Von被施加到栅极线GL时,连接到栅极线GL的第一薄膜晶体管T1至第三薄膜晶体管T3导通。因此,施加到数据线DL的数据电压分别通过第一薄膜晶体管T1和第二薄膜晶体管T2被施加到第一子像素电极和第二子像素电极。这时,施加到第一子像素电极和第二子像素电极的数据电压彼此相等,第一液晶电容器Clc_H和第二液晶电容器Clc_L被充入有与共电压Vcom和数据电压之间的差对应的相同的电压。同时,充入第二液晶电容器Clc_L中的电压通过导通的第三薄膜晶体管T3而被分压。通过这样,充入第二液晶电容器Clc_L中的电压值被降低了共电压Vcom和参考电压Vr之间的差那么多。也就是说,充入第一液晶电容器Clc_H中的电压Vp_H变得比充入第二液晶电容器Clc_L中的电压Vp_L高。
如上所述,充入第一液晶电容器Clc_H中的电压和充入第二液晶电容器Clc_L中的电压彼此不同。由于第一液晶电容器Clc_H和第二液晶电容器Clc_L中的电压彼此不同,所以第一子像素Px1和第二子像素Px2中的液晶分子的倾斜角彼此不同,因此,第一子像素Px1的亮度变得与第二子像素Px2的亮度不同。因此,通过适当地调节第一液晶电容器Clc_H的电压和第二液晶电容器Clc_L的电压,从侧部观察的图像变得更接近于从前部观察的图像,并且可以改善显示装置的视角。在示例性实施例中,参考电压Vr的电平高于共电压Vcom的电平,它们的绝对值之间的差为大约1V至大约4V。例如,如果共电压Vcom为大约7V,则参考电压Vr为大约8V至大约11V。
在下文中,将详细地描述图1的显示装置的位于区域A、区域B和区域C中的像素之间的不同点。
首先,将详细地描述位于图1的显示装置的区域A中的一个像素。图4是位于图1的显示装置的区域A中的一个像素的平面图。图5是图4的像素的薄膜晶体管区域的放大的平面图。图6是沿图5的线VI-VI’截取的剖视图。
参照图4至图6,根据本发明的示例性实施例的显示装置包括彼此面对的下显示基板100和上显示基板200、设置在下显示基板100和上显示基板200之间的液晶层300、附着到下显示基板100和上显示基板200的外表面的一对偏振器。
首先,将描述下显示基板100。
包括栅极线121和参考电压线131的栅极导体形成在由例如透明玻璃或塑料制成的第一基板111上。
栅极线121包括第一栅极123a、第二栅极123b、第三栅极123c以及连接到另一层或外部驱动电路的宽的端部。
参考电压线131包括第一保持电极133a、第二保持电极133b和参考电极133c。
栅绝缘膜141形成在栅极线121和参考电压线131上。
半导体层151形成在栅绝缘膜141上。半导体层151可以包括第一半导体图案153a、第二半导体图案153b和第三半导体图案153c。
多个欧姆接触构件161形成在半导体层151上。多个欧姆接触构件161可以包括位于将在下面描述的第一源极173a、第二源极173b和第三源极173c的下部上的源极欧姆接触构件163a、163b和163c以及位于第一漏极175a、第二漏极175b和第三漏极175c的下部上的漏极欧姆接触构件165a、165b和165c。
在欧姆接触构件161和栅绝缘膜141上形成有数据线171和数据导体,数据线171包括第一源极173a和第二源极173b,数据导体包括第一漏极175a、第二漏极175b、第三源极173c和第三漏极175c。
第一漏极175a可以包括第一漏极延伸部分177a,第一漏极175a的第一漏极延伸部分177a可以与参考电压线131的第一保持电极133a叠置。由于第一漏极延伸部分177a与第一保持电极133a彼此叠置,所以可以形成第一保持电容器Ccst_H。
第一漏极延伸部分177a与第一保持电极133a之间的叠置面积可以与第二漏极延伸部分177b和第二保持电极133b之间的叠置面积基本相同。
数据导体、布置在数据导体下方的半导体层151和欧姆接触构件161可以利用一个掩模同时地形成。
数据线171包括连接到另一层或外部驱动电路的宽的端部。
第一栅极123a、第一源极173a和第一漏极175a与第一半导体图案153a一起形成第一薄膜晶体管T1,第一薄膜晶体管T1的沟道形成在第一源极173a和第一漏极175a之间的第一半导体图案153a上。相似地,第二栅极123b、第二源极173b和第二漏极175b与第二半导体图案153b一起形成第二薄膜晶体管T2,第二薄膜晶体管T2的沟道形成在第二源极173b和第二漏极175b之间的第二半导体图案153b上。另外,第三栅极123c、第三源极173c和第三漏极175c与第三半导体图案153c一起形成第三薄膜晶体管T3,第三薄膜晶体管T3的沟道形成在第三源极173c和第三漏极175c之间的第三半导体图案153c上。第二漏极175b可以连接到第三源极173c。
第一薄膜晶体管T1的第一源极173a和第二薄膜晶体管T2的第二源极173b可以形成为分别围绕第一漏极175a和第二漏极175b。第三薄膜晶体管T3的第三源极173c可以被布置为与第三漏极175c平行。
钝化层181形成在数据导体和暴露的半导体部分上。在示例性实施例中,钝化层181由诸如以氮化硅或氧化硅为例的无机绝缘材料制成。在示例性实施例中,钝化层181由有机绝缘材料制成,钝化层181的表面可以是平坦的。当钝化层181由有机绝缘材料制成时,其可以具有感光性,并且其介电常数可以大约等于或小于大约4.0。
钝化层181可以具有包括下无机层和上有机层的双层结构,使得钝化层包括具有期望的绝缘特性且不损坏暴露的半导体部分的有机层。
在钝化层181上,形成有用于暴露第一漏极175a和第二漏极175b的第一接触孔183a和第二接触孔183b
在钝化层181和栅绝缘膜141上,形成有用于暴露参考电极133c的一部分和第三漏极175c的一部分的第三接触孔183c,第三接触孔183c被连接构件193覆盖。连接构件193使通过第三接触孔183c暴露的参考电极133c和第三漏极175c彼此电连接。
在钝化层181上,形成有包括第一子像素电极191a和第二子像素电极191b的像素电极。像素电极可以由诸如以ITO或IZO为例的透明导电材料或者诸如以铝、银、铬或它们的合金为例的反射金属制成。
第一子像素电极191a和第二子像素电极191b相对于彼此沿列方向设置。子像素电极191a和191b中的每个可以具有矩形形状,并且包括由水平干部分和与水平干部分垂直的垂直干部分组成的交叉干部分。另外,第一子像素电极191a和第二子像素电极191b中的每个通过水平干部分和垂直干部分的方式被分为四个子区域,每个子区域包括多个精细分支部分。
第一子像素电极191a和第二子像素电极191b的一个精细分支部分从水平干部分或垂直干部分沿上左方向对角地扩展,第一子像素电极191a和第二子像素电极191b的另一精细分支部分从水平干部分或垂直干部分沿上右方向对角地扩展。另外,第一子像素电极191a和第二子像素电极191b的精细分支部分中的一个从水平干部分或垂直干部分沿下左方向对角地扩展,第一子像素电极191a和第二子像素电极191b的另一精细分支部分从水平干部分或垂直干部分沿下右方向对角地扩展。
例如,各个精细分支部分可以与栅极线121或水平干部分形成大约45度或大约135度的角。另外,两个相邻的子区域的精细分支部分可以彼此垂直。
每个精细分支部分的宽度可以随着精细分支部分越靠近水平干部分或垂直干部分而变得越宽。
第一子像素电极191a和第二子像素电极191b通过接触孔183a和183b物理连接并电连接到第一漏极175a和第二漏极175b,并且从第一漏极175a和第二漏极175b接收数据电压。数据电压的被施加到第二漏极175b的一部分通过第三源极173c而被分压,并且施加到第一子像素电极191a的电压的电平变得高于施加到第二子像素电极191b的电压的电平。
在示例性实施例中,施加到参考电压线131的电压的电平高于施加到共电极221的共电压的电平,它们的绝对值之间的差为大约1V至大约4V。例如,如果共电压Vcom为大约7V,则参考电压Vr为大约8V至大约11V。
滤色器和光阻挡构件可以形成在下显示基板100上。光阻挡构件可以形成在其中布置有第一薄膜晶体管T1、第二薄膜晶体管T2和第三薄膜晶体管T3的中心部分上(例如,在薄膜晶体管区域和数据线171上)。滤色器设置在被光阻挡构件围绕的区域中,并且可以沿像素电极形成。
这里将描述上显示基板200。
上显示基板200包括第二基板211和共电极221。共电极221形成在第二基板211上,第二基板211由例如透明玻璃或塑料制成。
取向层可以形成在下显示基板100和上显示基板200的两个表面上。取向层可以是例如垂直取向层。
提供偏振器在显示基板100和200的外表面上。两个偏振器的偏振轴可以彼此垂直,并且偏振轴中的一个可以平行于栅极线121。在示例性实施例中(例如,在反射型显示装置的情况下),可以省略两个偏振器中的一个。
设置在两个显示基板100和200之间的液晶层300包括具有负介电各向异性的液晶分子311。液晶层300的液晶分子311可以预倾斜,使得分子311的长轴基本平行于第一子像素电极191a和第二子像素电极191b的精细分支部分的长度方向(例如,平行于精细分支部分所延伸的对角线方向),并且可以被布置为垂直于两个显示基板100和200的表面。液晶层300还可以包括光学聚合物,液晶分子311可以通过光学聚合物预倾斜,使得分子311的长轴基本平行于第一子像素电极191a和第二子像素电极191b的精细分支部分的长度方向(例如,平行于精细分支部分所延伸的对角线方向)。
施加有数据电压的第一子像素电极191a和第二子像素电极191b与施加有共电压的共电极221一起产生电场,并且确定液晶层300的液晶分子311的倾斜方向。穿过液晶层300的光的偏振可以根据如上确定的液晶分子311的倾斜方向而不同。第一子像素电极191a、第二子像素电极191b和共电极211形成第一液晶电容器Clc_H和第二液晶电容器Clc_L,并且在薄膜晶体管截止之后保持施加的电压。这时,精细分支部分的边使电场扭曲,以产生垂直于精细分支部分的边的水平分量,液晶分子311的倾斜方向被确定为通过该水平分量确定的方向。因此,液晶分子311可以首先沿垂直于精细分支部分的边的方向倾斜。然而,由于由相邻的精细分支部分的边引起的电场的水平分量具有相反的方向,并且精细分支部分之间的间隙小,所以意图沿相反的方向倾斜的液晶分子311沿与精细分支部分的长度方向平行的方向(例如,平行于精细分支部分延伸的对角线方向)一起倾斜。
在本发明的示例性实施例中,由于一个像素的精细分支部分沿四个方向扩展,所以液晶分子311也沿四个方向倾斜。当液晶分子311沿不同的方向倾斜时,可以改善显示装置的参考视角。
这里,将详细地描述位于图1的显示装置的区域B中的一个像素。图7是位于图1的显示装置的区域B中的一个像素的薄膜晶体管区域的放大的平面图。图8是沿图7的线VIII-VIII’截取的剖视图。为了便于解释,相同的标号可以被用于与前面参照图4至图6描述的元件基本相同的元件,并且可以省略对这些元件的进一步描述。
参照图7和图8,在位于图1的显示装置的区域B中的一个像素中,第一漏极延伸部分177a可以包括凸起延伸部分179a。第一漏极延伸部分177a可以包括例如主体部分和从主体部分突出并延伸的凸起延伸部分179a。因此,可以增大第一漏极延伸部分177a与第一保持电极133a彼此叠置的区域的面积。结果,可以增大第一保持电容器Ccst_H的电容。
相反,第二漏极延伸部分177b与第二保持电极133b彼此叠置的区域的面积可以大约等于区域A中的叠置区域的面积。结果,第二保持电容器Ccst_L的电容可以不变。
因此,第一漏极延伸部分177a与第一保持电极133a彼此叠置的区域的面积可以大于第二漏极延伸部分177b与第二保持电极133b彼此叠置的区域的面积。结果,第一保持电容器Ccst_H的电容可以大于第二保持电容器Ccst_L的电容。
这里,将详细地描述位于图1的显示装置的区域C中的一个像素。图9是位于图1的显示装置的区域C中的一个像素的薄膜晶体管区域的放大的平面图。图10是沿图9的线X-X’截取的剖视图。为了便于解释,相同的标号可以用于与前面参照图4至图8描述的元件基本相同的元件,并且可以省略对这些元件的进一步描述。
参照图9和图10,在位于图1的显示装置的区域C中的一个像素中,第一漏极延伸部分177a的凸起延伸部分179b的长度可以进一步增大。即,区域C的凸起延伸部分179b的长度可以大于图1的显示装置的区域B的凸起延伸部分179a的长度。结果,可以进一步增大第一保持电容器Ccst_H的电容。
相反,第二漏极延伸部分177b与第二保持电极133b彼此叠置的区域的面积可以大约等于区域A或区域B中的叠置区域的面积。结果,第二保持电容器Ccst_L的电容可以不变。
因此,第一漏极延伸部分177a与第一保持电极133a彼此叠置的区域的面积可以大于第二漏极延伸部分177b与第二保持电极133b彼此叠置的区域的面积。结果,第一保持电容器Ccst_H的电容可以大于第二保持电容器Ccst_L的电容。
如上所述,将图1的显示装置的区域A、区域B和区域C彼此进行比较,第一漏极延伸部分177a与第一保持电极133a彼此叠置的区域的面积可以从区域A至区域C逐渐增大。即,第一漏极延伸部分177a与第一保持电极133a彼此叠置的区域的面积可以沿栅极驱动器GD的方向逐渐增大(例如,出现叠置的面积沿朝向栅极驱动器GD的方向增大)。
相反,在区域A、区域B和区域C中以及在第一基板111的整个表面上,第二漏极延伸部分177b与第二保持电极133b彼此叠置的区域的面积可以彼此大约相等。即,在第一基板111的整个表面上,第二漏极延伸部分177b和第二保持电极133b的形状可以相同。
因此,第一漏极延伸部分177a和第一保持电极133a彼此叠置的区域的面积与第二漏极延伸部分177b和第二保持电极133b彼此叠置的区域的面积之间的差可以从区域A至区域C逐渐变大。即,第一漏极延伸部分177a和第一保持电极133a彼此叠置的区域的面积与第二漏极延伸部分177b和第二保持电极133b彼此叠置的区域的面积之间的差可以沿栅极驱动器GD的方向逐渐变大(例如,出现叠置的面积之间的差沿朝向栅极驱动器GD的方向增大)。
通常,在显示装置中可能出现栅极信号延迟现象。例如,虽然将方波形的栅极信号施加到邻近于栅极驱动器的像素,但是栅极信号可能在远离栅极驱动器的像素中延迟。结果,栅极信号的波形可能改变。例如,施加到远离栅极驱动器的像素的栅极信号可能与施加到更接近于栅极驱动器的像素的栅极信号不同。
作为栅极信号的波形之间的差异的结果,邻近栅极驱动器的像素的最佳共电压可能与远离栅极驱动器的像素的最佳共电压不同。例如,对于远离栅极驱动器的像素,由于由栅极信号延迟现象导致的补偿电流而可以使反冲电压减小。具体地说,负反冲电压可能显著降低。因此,远离栅极驱动器的像素的最佳共电压可能变得相对高于邻近于栅极驱动器的像素的最佳共电压。
在另一方面,在下述模式下,其中,在显示高梯度图像的情况下,一对子像素中的两个像素均工作,并且在显示低梯度图像的情况下,一对子像素中的仅一个像素工作,基于显示高梯度图像的情况来设置共电压。即,在显示低梯度图像的情况下,共电压可能被设置为低于最佳共电压。
如果设置了低共电压,则设置的共电压变得接近于邻近于栅极驱动器的像素的最佳共电压。即,在远离栅极驱动器的像素的设置的共电压与最佳共电压之间出现差异。结果,由于正极性与负极性之间的不对称,因此远离栅极驱动器的像素的亮度变得相对高于邻近于栅极驱动器的像素的亮度。也就是说,在邻近于栅极驱动器的像素和远离栅极驱动器的像素的亮度之间出现了差异。
再次参照图1至图3,对反冲电压产生最大的影响的因素是寄生电容器Cgs1、Cgs2和Cgs3。将它们的电平彼此进行比较,它们的电平按照Cgs1、Cgs2和Cgs3的顺序。也就是说,施加有相对低的电压的第二子像素Px2的反冲电压Vkb_L变得比施加有相对高的电压的第一子像素Px1的反冲电压Vkb_H高。由于在显示高梯度图像的情况下第一子像素Px1和第二子像素Px2均工作,并且在显示低梯度图像的情况下仅第一子像素Px1工作,所以在显示高梯度图像的情况下反冲电压变得比在显示低梯度图像的情况下的反冲电压显著高。这时,如果基于显示高梯度图像的情况来设置共电压,则共电压被设置为非常低的值。结果,邻近于栅极驱动器GD的像素与远离栅极驱动器GD的像素的亮度方面的差异变得更大。
在根据本发明的示例性实施例的显示装置中,第一漏极延伸部分177a与第一保持电极133a彼此叠置的区域的面积随着沿栅极驱动器GD的方向逐渐增大。结果,邻近于栅极驱动器GD的区域与远离栅极驱动器GD的区域之间的反冲电压的差异减小,并且可以减少或防止在邻近于栅极驱动器GD的区域和远离栅极驱动器GD的区域之间的亮度差异的出现。即,通过减小邻近于栅极驱动器GD的区域和远离栅极驱动器GD的区域之间的反冲电压的差异,邻近于栅极驱动器GD的区域的最佳共电压可以变得基本等于远离栅极驱动器GD的区域的最佳共电压,并且共电压可以被设置为与最佳共电压匹配,以防止邻近于栅极驱动器GD的区域和远离栅极驱动器GD的区域之间出现亮度差异。具体地说,通过调节每个区域的第一子像素Px1的第一保持电容器Ccst_H,可以减小或防止在显示高梯度图像的情况下和在显示低梯度图像的情况下在区域之间的亮度差异的出现。
例如,可以如下地相互比较图1中示出的区域A和区域C。假设区域A的反冲电压为Vkb_HA,区域C的反冲电压为Vkb_HC。另外,假设区域A的第一保持电容器为Ccst_HA,区域C的第一保持电容器为Ccst_HC。另外,假设栅极信号的变化量为ΔVg。如果假设在区域A和在区域C中的其余可变量相同,则区域A和区域C中的反冲电压Vkb_HA和Vkb_HC如下(下面的等式不反映栅极信号延迟现象):
这时,由于Ccst_HC的电平因凸起延伸部分179b而变得高于Ccst_HA的电平,所以邻近于栅极驱动器GD的区域C中的反冲电压Vkb_HC变得降低预定的电平。因此,区域C中的反冲电压Vkb_HC变得基本等于区域A中的反冲电压Vkb_HA,在区域A中,由于栅极信号延迟现象而使反冲电压降低预定的电平。即,根据该区域的反冲电压之间的差异减小,因此,根据该区域的亮度差异降低。
在下文中,将参照图11至图13来描述根据本发明的示例性实施例的显示装置。图11是在显示装置中的被布置在与图1的区域A对应的位置中的一个像素的平面图。图12是在图11的显示装置中的被布置在与图1的区域B对应的位置中的一个像素的平面图。图13是在图11的显示装置中的被布置在与图1的区域C对应的位置中的一个像素的平面图。为了便于解释,相同的标号可以被用于与图4中示出的元件基本相同的元件,并且可以省略对这些元件的进一步描述。
首先,参照图11,布置在与图1的区域A对应的位置中的一个像素的参考电压线131可以包括保持延伸部分135a。保持延伸部分135a可以与第一子像素电极191a的一部分叠置。例如,保持延伸部分135a可以与第一子像素电极191a的两侧上的边缘部分的一部分叠置。如上所述,保持延伸部分135a可以与第一子像素电极191a叠置以形成保持电容器。保持电容器可以是第一保持电容器Ccst_H(见图2)的一部分。
然后,参照图12,与图11的保持延伸部分135a相比,布置在与图1的区域B对应的位置中的一个像素的保持延伸部分135b的长度可以增大。即,由保持延伸部分135b和第一子像素电极191a形成的保持电容器的电容可以进一步增大。
然后,参照图13,布置在与图1的区域C对应的位置中的一个像素的保持延伸部分135c可以围绕第一子像素电极191a的两个侧面及其上侧。结果,由保持延伸部分135c和第一子像素电极191a形成的保持电容器的电容可以进一步增大。
如上所述,通过对每个区域改变第一保持电容器Ccst_H的电容,能够防止或减小区域之间的亮度差异。
虽然已经参照本发明的示例性实施例具体地示出并描述了本发明,但是本领域普通技术人员将理解,在不脱离如权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下,可以进行形式和细节上的各种改变。
Claims (20)
1.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括:
第一基板;
栅极线,设置在第一基板上并连接到栅极驱动器;
参考电压线,设置在第一基板上;
数据线,设置在第一基板上,其中,数据线与栅极线和参考电压线交叉;
第一薄膜晶体管,包括第一漏极,其中,第一薄膜晶体管连接到栅极线和数据线;
第二薄膜晶体管,包括第二漏极;
第三薄膜晶体管,连接到栅极线、参考电压线和第二薄膜晶体管;以及
像素电极,包括连接到第一薄膜晶体管的第一子像素电极和连接到第二薄膜晶体管的第二子像素电极,
其中,第一漏极与参考电压线叠置,并且
第一漏极与参考电压线彼此叠置的区域的面积沿朝向栅极驱动器的方向增大。
2.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,其中,第二漏极与参考电压线叠置,并且
第一漏极与参考电压线彼此叠置的区域的面积大约等于或大于第二漏极与参考电压线彼此叠置的区域的面积。
3.如权利要求2所述的显示装置,其特征在于,其中,第二漏极与参考电压线彼此叠置的区域的面积在第一基板的整个表面上是恒定的。
4.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,其中,第二漏极与参考电压线叠置,并且
第一漏极与参考电压线彼此叠置的区域的面积和第二漏极与参考电压线彼此叠置的区域的面积之间的差沿朝向栅极驱动器的方向增大。
5.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,其中,第一漏极包括与参考电压线叠置的第一漏极延伸部分,
第一漏极延伸部分包括凸起延伸部分,并且
凸起延伸部分的长度沿朝向栅极驱动器的方向增大。
6.如权利要求5所述的显示装置,其特征在于,其中,第二漏极包括与参考电压线叠置的第二漏极延伸部分,并且
第二漏极延伸部分在第一基板的整个表面上具有相同的形状。
7.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,其中,栅极线和参考电压线设置在同一平面上。
8.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,其中,第二薄膜晶体管的输出端子连接到第二子像素电极和第三薄膜晶体管的输入端子。
9.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,其中,施加到第二子像素电极的电压低于施加到第一子像素电极的电压。
10.如权利要求9所述的显示装置,其特征在于,其中,第二子像素电极的面积大约等于或大于第一子像素电极的面积。
11.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,其中,第一子像素电极和第二子像素电极均包括:
包括水平干部分和与水平干部分交叉的垂直干部分的交叉干部分;以及
多个精细分支部分,从交叉干部分延伸。
12.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置还包括:
第二基板,面对第一基板;以及
液晶层,设置在第一基板和第二基板之间。
13.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括:
基板;
栅极线,设置在基板上并被构造为从栅极驱动器接收栅极信号;
参考电压线,设置在基板上并与栅极线分隔开;
数据线,设置在基板上并被构造为从数据驱动器接收数据信号,其中,数据线与栅极线和参考电压线交叉;
第一薄膜晶体管,连接到栅极线和数据线;
第二薄膜晶体管,连接到栅极线和数据线;
第三薄膜晶体管,连接到栅极线、参考电压线和第二薄膜晶体管;以及
像素电极,包括连接到第一薄膜晶体管的第一子像素电极和连接到第二薄膜晶体管的第二子像素电极,
其中,第一子像素电极与参考电压线叠置,并且
第一子像素电极与参考电压线彼此叠置的区域的面积沿朝向栅极驱动器的方向增大。
14.如权利要求13所述的显示装置,其特征在于,其中,参考电压线包括与第一子像素电极的边缘部分叠置的保持延伸部分,并且
保持延伸部分的长度沿朝向栅极驱动器的方向增大。
15.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括:
基板;
至少一个像素,设置在基板上;
参考电压线,设置在基板上,以及
其中,所述至少一个像素包括第一子像素和第二子像素,
第一子像素包括具有漏极的第一薄膜晶体管,第二子像素包括第二薄膜晶体管和连接到参考电压线的第三薄膜晶体管,
所述显示装置还包括像素电极,像素电极包括连接到第一薄膜晶体管的第一子像素电极和连接到第二薄膜晶体管的第二子像素电极,
第一子像素包括第一保持电容器,彼此叠置的第一薄膜晶体管的漏极与参考电压线形成第一保持电容器,或者彼此叠置的第一子像素电极与参考电压线形成第一保持电容器,
施加到第二子像素的电压比施加到第一子像素的电压低,并且,
第一保持电容器的电容朝向基板的一个边缘部分增大。
16.如权利要求15所述的显示装置,其特征在于,其中,第一保持电容器的电容在基板的中心部分中最低。
17.如权利要求15所述的显示装置,其特征在于,其中,第一保持电容器的电容在基板的面对所述一个边缘部分的另一个边缘部分中最低。
18.如权利要求15所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置还包括:
栅极驱动器,被构造为将栅极信号施加到第一子像素和第二子像素,
其中,栅极驱动器设置在基板的所述一个边缘处。
19.如权利要求15所述的显示装置,其特征在于,其中,第二子像素包括第二保持电容器,
其中,第一保持电容器的电容大约等于或大于第二保持电容器的电容。
20.如权利要求19所述的显示装置,其特征在于,其中,第二保持电容器的电容在基板的整个表面上恒定。
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