CN1866117A - 液晶显示装置和方法 - Google Patents
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Abstract
一种液晶显示装置包括:多条数据线,每条数据线具有多个直线部分和连接到多个直线部分的多个弯曲部分;多条栅极线,与数据线交叉;薄膜晶体管,连接到数据线和栅极线;和像素电极,连接到薄膜晶体管。因此,即使在驱动反转成为列反转的情况下,外观反转也可以成为点反转。由此,消除横向行闪烁并增加像素的充电率成为可能。另外,可以保持像素的均匀性,从而可以将反转驱动方案应用到PVA模式。由此,获得宽视角和提高侧面或者边缘的可视性成为可能。
Description
本申请要求向韩国知识产权局于2005年3月9日提出的韩国专利申请No.2005-0019611和于2005年3月31日提出的韩国专利申请No.2005-0027108的优先权,且它们的全部内容结合于此用于参考。
技术领域
本发明涉及液晶显示装置。
背景技术
液晶显示(“LCD”)装置是最广泛应用的平板显示装置之一。LCD装置包括两块面板(例如,下面板和上面板),每一块面板具有电场生成电极(如像素电极和公共电极),以及***两面板之间的液晶(“LC”)层。LCD装置通过向电场生成电极施加电压以在LC层中形成电场,该电场确定LC层中的LC分子的取向来控制入射光的偏振。
在这种LCD装置中,垂直取向(VA)模式LCD使得LC分子在没有电场的情况下的取向为LC分子的长轴垂直于面板,由于VA模式LCD具有高对比度和宽基准视角,从而得到高度关注。在此,基准视角意味着对比度为1∶10的视角或者在灰度级之间的亮度反转中的有效角度。
可以通过在电场生成电极之上的突起和/或之中的切口部分来实现VA模式LCD的宽视角。因为可以利用切口部分和突起确定液晶分子倾斜的方向,所以可以通过切口部分和突起的不同排列以在不同的方向分散液晶分子的倾斜方向,来加宽基准视角。
然而,和正面可视性相比,VA模式LCD的侧面可视性较差。例如,在带有具有切口部分的图案化垂直取向(“PVA”)模式的LCD装置的情况中,图像在其边缘较亮,并且在某些情况中,高灰度级之间的亮度差异可以消失,使图像的轮廓模糊。
为了提高侧面可视性,传统的方法包括:将一个像素分成两个彼此电容耦合的子像素。给两个子像素中的一个直接施加电压,由于电容耦合另一个也受到影响而具有一个电压降,从而两个子像素具有不同的电压,所以,入射到LC层上的光具有不同的透射性。
然而,传统的方法不能控制两个子像素的透射性。在高分辨率的LCD装置中,传统方法的一个水平周期(1H)缩短,因此,像素的充电余量减小。另外,当帧频率增加时,如当帧频率是120Hz时,一个水平周期(1H)相当短,从而不能显示图像信号。
另外,如果两个被划分的子像素具有不同形状的开口,前面和侧面的光学特性彼此不同,所以导致图像质量恶化。
发明内容
本发明提供一种能够提高侧面或边缘的可视性,即使在高分辨率和高帧频时也能提高像素充电率并防止图像质量恶化的液晶显示装置。
根据本发明的示范性实施例,一种液晶显示装置包括:多条数据线,具有多个直线部分和连接到该多个直线部分的多个弯曲部分;多条栅极线,与数据线交叉;薄膜晶体管,连接到数据线和栅极线;和像素电极,连接到薄膜晶体管,其中,将每条数据线的直线部分和弯曲部分实质上沿着同一条线布置。
在本发明的上述示范性实施例中,可以在数据线的直线部分的延长线上布置薄膜晶体管的沟道。
另外,弯曲部分可以构成薄膜晶体管的源电极。液晶显示装置还可以包括:连接到像素电极的漏电极,其中,弯曲部分包围漏电极的端部。
漏极可以在像素中位于相同的位置,或者可以对称设置。
可以将弯曲部分形成具有U-形的形状,并且弯曲部分可以具有入口,该入口在每个交替的像素行中沿相对方向开口。
液晶显示装置还可以包括遮蔽电极,其覆盖数据线的直线部分,且至少部分与数据线的弯曲部分交迭。
另外,不同像素行的薄膜晶体管可以连接到不同侧的数据线上,并且每一交替像素行,薄膜晶体管可以连接到不同侧的数据线上。
相邻的数据线的数据电压的极性可以彼此相反,或者数据线的数据电压的极性可以彼此相同。
每个像素电极可以具有至少一个切口部分,并且每个像素电极可以包括连接到漏电极的第一子像素电极和与第一子像素电极电容耦合的第二子像素电极。在第一子像素电极中的充电电压大于在第二子像素电极中的充电电压。
根据本发明的另一示范性实施例,一种液晶显示装置包括:多条数据线,每条数据线具有多个第一直线部分、与第一直线部分交替地布置的多个第二直线部分,以及交替地连接在第一和第二直线部分之间的第一及第二弯曲部分;多对第一和第二栅极线,与数据线交叉;多对第一和第二薄膜晶体管,分别连接到第一和第二栅极线及数据线;和多个像素电极,连接到第一和第二薄膜晶体管。
在本发明上面的示范性实施例中,分别施加到第一和第二子像素电极的第一和第二数据电压的大小可以彼此不同,且可以从单一图像信息中获得。
每条数据线的第一和第二直线部分及第一和第二弯曲部分可以基本上基本上沿同一条线,并且可以在数据线的第一和第二直线部分的延长线上布置第一和第二薄膜晶体管的沟道。
另外,该液晶显示装置还可以包括:分别连接到第一和第二子像素电极的第一和第二漏电极,其中,第一和第二弯曲部分分别包围第一和第二漏电极的端部。
另外,第一和第二漏电极实质上可以位于相对于每个像素相同的位置处,或者可以对称地布置在像素阵列中。每隔一像素行,第一和第二薄膜晶体管可以连接到不同侧的数据线上。
根据本发明的另一示范性实施例,一种液晶显示装置包括:多个像素,以矩阵状排列,并具有像素电极;多条栅极线,连接到像素,并具有多个栅电极;多条数据线,与栅极线交叉,并具有多个源电极;和多个漏电极,与相应的源电极相对,并连接到相应的像素电极,其中,将由栅电极、源电极和漏电极构成的开关装置布置在不同位置,并且其中,像素的开口具有实质上上相同的形状。
在本发明上面的示范性实施例中,栅极线可以包括与栅电极具有基本上相同的形状的伪栅电极。
另外,该液晶显示装置还可以包括伪漏极,其在每一像素中位于与漏电极相同的位置,或者对称地设置在像素阵列中。在相邻的两条数据线之间可以布置两个像素,开关装置和数据线可以基本上布置在相同的线上,并且相邻的源电极可以相对于数据线以不同方向取向。
附图说明
参考附图详细描述其示范性实施例,可以更加容易理解本发明的上面的和其它特征和优点,其中:
图1是表示根据本发明的液晶显示装置的示范性实施例的框图;
图2是表示根据本发明的液晶显示装置的像素的示范性实施例的等效示意电路图;
图3是表示根据本发明的液晶显示装置中的开关装置阵列和像素极性的示范性实施例的示意平面图;
图4是表示根据本发明的液晶显示装置的薄膜晶体管面板的示范性实施例的布局平面图;
图5是表示根据本发明的液晶显示装置的公共电极面板的示范性实施例的布局平面图;
图6是表示用图4中的薄膜晶体管面板和图5中的公共电极面板构成的液晶显示装置的布局平面图;
图7和8分别是表示沿图6中的线VII-VII’和VIII-VIII’获得的液晶显示装置的截面图;
图9是表示根据本发明的液晶显示装置的像素的另一示范性实施例的等效示意电路图;
图10是表示根据本发明的液晶显示装置中的开关装置阵列和像素极性的另一示范性实施例的示意平面图;
图11是表示根据本发明的液晶显示装置的另一示范性实施例的布局平面图;
图12是表示沿图11中的线VII-VII’获得的液晶显示装置的截面图;
图13是表示图11中的液晶显示装置的一些层的布局平面图;
图14A到14C是表示根据本发明的液晶显示装置的另一个示范性实施例的框图;
图15是表示根据本发明的液晶显示装置的像素的另一示范性实施例的等效示意电路图;
图16是表示根据本发明的液晶显示装置中的开关装置阵列和像素极性的另一示范性实施例的示意平面图;
图17是表示根据本发明的液晶显示装置的另一示范性实施例的布局平面图;
图18是表示沿图17中的线XVIII-XVIII’获得的液晶显示装置的截面图;
图19是表示图17中的液晶显示装置的一些层的布局平面图;
图20是表示根据本发明的液晶显示装置的另一示范性实施例的框图;
图21和22是表示根据本发明的液晶显示装置的像素阵列的示范性实施例的平面图;
图23是表示根据本发明的液晶显示面板组件的薄膜晶体管显示面板的另一示范性实施例的布局平面图;
图24是表示根据本发明的液晶显示面板组件的公共电极面板的另一示范性实施例的布局平面图;
图25是表示用图23中的薄膜晶体管西那是面板和图24中的公共电极面板构成的液晶显示面板组件的布局平面图;
图26是表示沿图25中的线XXVI-XXVI’获得的液晶显示装置的截面图;
图27是表示图25中的液晶显示面板组件的像素阵列的布局平面图。
具体实施方式
现在,在下文中参考附图更加完全地描述本发明,在附图中示出了本发明的实施例。然而,本发明可以包含多种不同的形式,不应解释为受限于在此所列出的实施例。更合适地说,提供这些实施例是为了公开的更为全面和完整,以及向本领域的技术人员全面地表述本发明的范围。同样的附图标记始终表示相同的元件。
应当理解,当一个元件被称为“在”另一个元件上时,它可以直接在其它元件上或者可以有居间元件处在它们之间。相反,当一个元件被称为“直接在”另一个元件上时,不存在居间元件。如在此所用的这样,词“和/或”包括相关的所列出项目的一个或多个的任意和全部组合。
应当理解,虽然第一、第二、第三等这些词可以在此用于描述不同的元件、组件、区域、层和/或部分,但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应当由这些词限制。这些词只用于区别一个元件、组件、区域、层和/或部分和另一个区域、层或部分。所以,将下面所讨论的第一元件、组件、区域、层和/或部分称为第二元件、组件、区域、层和/或部分没有离开本发明的启示。
在此应用的术语只是为了描述特定的实施例,并不是为了限定本发明。如在此所用的单数形式也应包括复数形式,除非上下文清楚地说明不是这样。应当进一步理解,词“包括(comprises)”和/或“包括着(comprising)”、或者“包含(includes)”和/或“包含着(including)”在本说明书使用时指定所声明的特征、区域、整体、步骤、操作、元件、和/或组件的存在,但是并不排除一个或者多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在和附加。
此外,这里可以应用相对的词,如“下”或者“底”和“上”或“顶”来描述图中所示的一个元件和另一个元件的相对关系。应当理解,除了图中所指示的取向之外,相对词应当包含装置的不同取向。例如,如果一个图中的装置被翻转,描述成在其它元件“下”侧的元件将取向在其它元件的“上”侧。为此,根据图的特定取向,示范性的词“下”可以包含“下”和“上”两个取向。类似的,如果一个图中的装置被翻转,被描述成在其它元件的下方或在其它元件下面的元件则取向为在其它元件的上面。为此,示范性的词“在...下方”或“在...下面”可以包含“在...下面”和“在...上面”两个取向。
除非另外限定,在此所用的所有词(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员所共同理解的意义相同的意义。应当进一步理解,诸如那些在公共应用的词典中定义的词,应当解释为它们的意义在相关的领域的语境中和在本公开中相一致,而不应当解释为理想化的或者过于正式的意义,除非在此限定为如此表述。
这里参考本发明的理想化实施例的示意图的截面图,描述本发明的实施例。在这样的情况下,期望包括例如由于制造技术和/或容差所产生的形状的变化。从而,本发明的实施例不应当解释为受限于这里示出区域的特定形状,而应当包括例如制造所产生的形状的偏差。例如,图示或描述为平面的区域通常可以是粗糙不平的和/或非线性的。而且,图示的尖锐的角可以是圆滑的角。因此,图示的区域本质上是示意性的,它们的形状不表示该区域的精确形状,不是用来限制本发明的范围的。
现在,参考附图来描述根据本发明的液晶显示装置的示范性实施例。
图1是表示根据本发明的液晶显示装置的示范性实施例的方框图。图2是表示根据本发明的液晶显示装置的一个像素的示范性实施例的等效电路示意图。图3是表示在根据本发明的液晶显示装置中的开关装置阵列和像素极性的示范性实施例的示意性平面图。
如图1所示,根据本发明的液晶显示装置的示范性实施例包括:液晶显示面板组件300,连接到液晶显示面板组件300的栅极驱动器400和数据驱动器500,连接到数据驱动器500的灰度电压生成器800,和用于控制部件的信号控制器600。
如等效电路示意图所示,液晶显示面板组件300包括多个像素PX,将它们连接到多条显示信号线G1到Gn和D1到Dm,并且将它们基本上排列成矩阵。
显示信号线G1到Gn和D1到Dm包括多条用于传输栅极信号(有时称为扫描信号)的栅极线G1到Gn和多条用于传输数据信号的数据线D1到Dm。栅极线G1到Gn沿行方向基本上彼此平行地延伸,并且数据线D1到Dm沿列方向基本上彼此平行地延伸。
每个像素PX包括连接到显示信号线G1到Gn和D1到Dm的开关装置Q、连接到开关装置Q的液晶电容器CLC和存储电容器CST。当需要时,可以省略存储电容器CST。
开关装置Q(例如薄膜晶体管)置于下面板100上,且是三端口装置。分别将开关装置Q的控制和输入端口连接到栅极线G1-Gn和数据线D1到Dm,并将其输出端口连接到液晶电容器CLC和存储电容器CST。
正如参考图2所示,液晶电容器CLC的两端口是下显示面板100的像素电极190和上显示面板200的公共电极270。置于两电极190和270之间的液晶层3充当介电构件。将像素电极190连接到开关装置Q,并且公共电极270置于上显示面板200的正面以接收公共电压Vcom。和图2中的不同,可以将公共电极270置于下显示面板100上,在这种情况下,可以将两电极190和270中至少一个形成为线或者棒形。
通过交迭像素电极190和设置在下面板100上的分离信号线(未示出)并在其间***绝缘构件,来构成对液晶电容器CLC具有辅助功能的存储电容器CST。将预定的电压(如公共电压Vcom)施加到分离的信号线。然而,可选地,可以通过交迭像素电极190和正好布置在上面的面对的栅极线并在其间***绝缘构件,来构成存储电容器CST。
另一方面,为了实现彩色显示,每个像素唯一地显示基色之一(空间分离),或者每一像素根据时间交替显示基色(时间分离)。所希望的彩色可以通过基色的空间或者时间组合而得到。彩色的一个例子是如红、绿和蓝三色,也可以是基色。
图2表示空间分离的一个例子,其中,在相应于像素电极190的区域,每个像素具有一个表示三色之一的彩色滤光器230。
和在图2中不同,可以在下显示面板100的像素电极190的上方或下方设置彩色滤光器230。
如图3所示,在根据示范性实施例的液晶显示装置中,像素PX的开关装置的位置每一像素行发生改变。也就是说,在相邻的像素行中,开关装置Q交替地连接到不同侧的数据线。在图3所示的像素的四个像素行中,最上端的像素行和第三像素行的开关装置Q连接到左侧的数据线,相反地,第二像素行和第四像素行的开关装置Q连接到右侧的数据线。换句话说,一个像素行的开关装置连接到一条栅极线,一个像素列的开关装置交替地连接到相邻的数据线。
返回图1,灰度电压生成器800产生两对与像素的透射性相关联的灰度电压值。两对之一参照公共电压Vcom具有正值,另一对参照公共电压Vcom具有负值。
栅极驱动器400连接到液晶显示面板组件300的栅极线G1到Gn,以给栅极线G1到Gn施加栅极信号(由外部供给的栅极-打开电压Von和栅极-关闭电压Voff的组合形成)。
数据驱动器500连接到液晶显示板面部件300的数据线D1到Dm,以从灰度电压生成器800中选择灰度电压并把选择的灰度电压作为数据信号施加于像素。
可以将栅极驱动器400或数据驱动器500以多个驱动IC芯片的形式直接装配在液晶显示面板组件300上。可选地,可以将栅极驱动器400或数据驱动器500以载带封装(“TCP”)的形式连接在液晶显示面板组件300中的挠性印刷电路(“FPC”)膜(未示出)上。进一步地,可以将栅极驱动器400或数据驱动器500直接装配在液晶显示面板组件300上。
信号控制器600控制栅极驱动器400、数据驱动器500等的操作。
现在,将详细描述液晶显示装置的显示操作。
信号控制器600从外部图形控制器(未示出)接收输入图像信号R、G和B和用于控制其显示的输入控制信号。作为输入控制信号的一个例子,接收垂直同步信号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基于输入控制信号和输入图像信号R、G和B,根据液晶显示面板组件300的工作条件,处理图像信号R、G和B以生成栅极控制信号CONT1和数据控制信号CONT2。此后,信号控制器600把生成的栅极控制信号CONT1传输给栅极驱动器400,并把生成的数据控制信号CONT2以及经处理的图像信号DAT传输给数据驱动器500。
栅极控制信号CONT1包括用于指示栅极-打开电压Von的扫描开始的同步起始信号STV、至少一个用于控制栅极-打开电压Von的输出的栅极时钟信号等。
数据控制信号CONT2包括用于为一个像素行指示数据传输的水平同步起始信号STH、用于命令向数据线D1到Dm施加相关的数据电压的加载信号LOAD、用于反转相对于公共电压Vcom的数据电压的极性的反转信号RVS(此后,“相对于公共电压Vcom的数据电压的极性”被简称为“数据信号极性”)和数据时钟信号HCLK。
响应来自信号控制器600的数据控制信号CONT2,数据驱动器500接收针对一个像素行的图像数据DAT,并从灰度电压生成器800选择相应于每个图像数据DAT的灰度电压,使图像数据DAT转变为相关的数据电压,而后,将数据电压施加到数据线D1到Dm。
响应来自信号控制器600的栅极控制信号CONT1,栅极驱动器400把栅极-打开电压Von施加到栅极线G1到Gn以打开连接到栅极线G1到Gn的开关装置Q。结果,施加到数据线D1到Dm的数据电压通过已打开的开关装置Q施加到相关联的像素。
施加于像素的数据电压和公共电压Vcom的差成为液晶电容器CLC的充电电压,也就是像素电压。液晶分子的取向根据像素电压的强度而变化。所以,通过液晶层3的光的偏振发生改变。由于贴附到显示面板100和200的偏振器,偏振的改变导致光的透射率变化。
当一个水平周期(或者1H,也就是,水平同步信号Hsync和数据使能信号DE的一个周期)过去,数据驱动器500和栅极驱动器400为下一像素行重复地执行前述的操作。照这样的方式,在一帧期间,栅极-打开电压Von相继地施加到所有的栅极线G1到Gn,从而将数据电压施加到所有的像素。当一帧结束时,下一帧开始,控制施加到数据驱动器500的反转信号RVS的状态,使得施加到每个像素的数据信号的极性与前一帧的极性相反(“帧反转”)。
代替帧反转,数据驱动器500反转施加到一帧中相邻数据线D1到Dm的数据电压的极性,从而被施加了数据电压的像素的像素电压的极性也改变。另一方面,如图3所示,因为像素和数据线D1到Dm的连接每一像素行发生改变,所以在数据驱动器500中的像素电压的极性反转图案(驱动器反转图案)与在液晶显示面板组件300的屏幕上显示的像素电压的极性反转图案(外观反转图案)不同。也就是说,驱动器反转成为列反转,但是外观反转成为1×1的点反转。
另一方面,如果开关装置Q的位置每两个像素行发生改变,外观反转成为2×1的点反转。根据开关装置Q的位置可以实施不同的反转类型。
这样,如果外观反转变为点反转,则亮度差异(当像素电压是正极性和当像素电压是负极性时,由回扫电压引起)分散,所以消除横向行闪烁成为可能。另外,如果驱动器反转成为列反转,在一帧期间施加到数据线D1到Dm的数据电压的极性彼此相同,所以分辨率或者帧频率提高了。所以,即使在一个水平周期缩短的情况下,提高像素的充电率成为可能。
现在,参考图4到8来详细描述液晶显示装置的一个示例。
图4是表示用于液晶显示装置的薄膜晶体管面板的示范性实施例的布局平面图。图5是表示用于液晶显示装置的公共电极面板的示范性实施例的布局平面图。图6是表示由图4的薄膜晶体管面板和图5的公共电极面板构成的液晶显示装置的布局平面图。图7和8是分别表示沿图6中的VII-VII’和VIII-VIII’线得到的液晶显示装置的截面图。
参考图4到8,根据示范性实施例的液晶显示装置包括彼此面对的薄膜晶体管面板100和公共电极面板200。液晶层3***在两个面板100和200之间。
首先,参考图4和图6到8,详细描述薄膜晶体管面板100。
将多条栅极线121和多条存储电极线131布置在由透明玻璃等制成的介电基板110上。
栅极线121主要沿纵向延伸并彼此分离以传输栅极信号。每条栅极线121包括构成多个栅电极124的多个突起,和具有用于连接到其它层或者外部设备的宽区域的末端部分129。
存储电极线131主要沿纵向延伸并包括多个构成存储电极133的突起。存储电极133基本上是矩形并相对于存储电极线131对称。将预定的电压(诸如施加到液晶显示装置的公共电极面板200的公共电极270的公共电压)施加到存储电极线131。
例如,栅极线121和存储电极线131可以由诸如铝(Al)和铝合金的铝基金属、诸如银(Ag)和银合金的银基金属、诸如铜(Cu)和铜合金的铜基金属、诸如钼(Mo)和钼合金的钼基金属、铬(Cr)、钛(Ti)、钽(Ta)来制成。然而,栅极线121和存储电极线131可以具有包括两层具有不同物理特性的传导层(未示出)的多层结构。为了减小栅极线121和存储电极线131的信号延迟或压降,两层传导层之一用具有低电阻率的金属制成,例如铝基金属、银基金属和铜基金属。另一传导层由与其他材料,特别是ITO(氧化铟锡)和IZO(氧化铟锌),具有良好的粘性的材料制成,例如钼基金属、铬、钛和钽。组合的优选范例包括下面为铬层和上面为铝层的组合和下面为铝层和上面为钼层的组合。然而,栅极线121和存储电极线131可以由不同的金属和传导材料制成。
另外,使栅极线121和存储电极线131的侧面倾斜或者相对于基板110的表面形成角度,优选地,倾斜角度在大约30°到大约80°的范围内。
在栅极线121和存储电极线131上形成由氮化硅SiNx等材料制成的栅极绝缘膜140。
在栅极绝缘膜140之上,在栅电极124上形成多个由氢化非晶硅(简写为a-Si)制成的岛状半导体154。
在半导体154之上形成由掺杂诸如磷(P)之类的n型杂质的硅化物或者n+氢化非晶硅等制成的多个岛状欧姆接触构件163和165。欧姆接触构件163和165成对构成并布置在半导体154上。
如图7所示,半导体154和欧姆接触构件163和165的侧面也是倾斜的或者相对于基板110的表面形成角度,优选地,倾斜角度是在大约30°到大约80°的范围内。
在欧姆接触构件163和165和栅极绝缘膜140上形成多条数据线171和多个漏电极175,其中多个漏电极175与多条数据线171分离。
数据线171主要沿纵向延伸(参见图4和6)以提供数据电压。数据线171包括多个直线部分172、多个连接在直线部分172之间的弯曲部分173、和具有扩大宽度以连接到其它层或外部设备的末端部分179。
正如参见图4和6,直线部分172排列为直线,与存储电极线131交叉。直线部分172与弯曲部分173一起与栅极线121交叉。弯曲部分173以顺时针或者逆时针旋转90°的U字母形(如C形)布置在半导体154上并构成源电极。直线部分172连接到U形弯曲部分173的两分枝上。
漏电极175从由源电极173包围的棒形端部纵向和横向延伸,且具有扩大的部分177,该部分177具有与存储电极133交迭的宽区域,正如图4所示。
一栅电极124、一源电极173和一漏电极175与一半导体154一起构成一薄膜晶体管(“TFT”)Q。薄膜晶体管Q的沟道形成在源电极173和漏电极175之间的半导体154中。
如上所述,即使在驱动器反转是列反转的情况下,为了形成作为点反转的外观反转,一像素列的薄膜晶体管Q交替地连接到相邻的数据线171。一条数据线171的源电极173的入口相对于数据线171交替地定向在右侧和左侧。
如此,沿着数据线171的直线部分172的延长线设置源电极173,从而可能增加孔径比。
优选地,数据线171和漏电极175由铬、钼基金属、或者诸如钽和钛这样的难熔金属制成,且可以具有多层结构。多层结构(未示出)是由难熔金属制成的下层(未示出)和布置在其上的由低电阻材料制成的上层(未示出)构成。作为多层结构的例子,除了前面提到的下面为铬或钼层和上面为铝层的两层外,也有包括钼层/铝层/钼层的三层结构。
和栅极线121和存储电极线131类似,数据线171和漏电极175的侧面也是倾斜的或者形成大约30°到大约80°的范围内的角度。
欧姆接触构件163和165分别***在下面的半导体154与上面的源电极173和漏电极175之间,且具有减小它们之间的接触电阻的功能。在源电极173和漏电极175之间,半导体154具有暴露的部分,半导体154的暴露部分沿着数据线171的直线部分172的延长线布置。另一方面,在栅极线121和数据线171之间,在存储电极线131和数据线171之间的交叉点处以及在漏电极175和存储电极133之间的交叉点处,可以进一步提供半导体。这些半导体使交叉点处的轮廓变得平滑,从而可以防止数据线171和漏电极175之间的连接断开。
在数据线171、漏电极175和半导体154的暴露部分上形成保护膜(钝化层)180。保护膜180是由诸如氮化硅和氧化硅这样的无机材料、具有优良平面化特性和光敏特性的有机材料、和通过等离子体增强化学气相沉积(“PECVD”)形成的低介电常数的绝缘材料(诸如a-Si:C:O和a-Si:O:F)制成。然而,为了利用有机膜的优良特性和保护半导体154的暴露部分,保护膜180可以具有下面为无机膜和上面为有机膜的两层结构。
在保护膜180中形成多个接触孔182和185,它们使漏电极175的扩大部分177和数据线171的末端部分179暴露。在保护膜180和栅极绝缘膜140中,形成多个接触孔181,它们使栅极线121的末端部分129暴露。
在保护膜180上,形成多个像素电极190、多个遮蔽电极88和多个接触辅助构件81和82。像素电极190、遮蔽电极88和接触辅助构件81和82由诸如ITO和IZO这样的透明导电材料或者诸如铝之类的反射导电材料制成。
像素电极190经接触孔185与漏电极175物理和电连接到漏电极175,以从漏电极175接收数据电压。
被施加了数据电压的像素电极190和公共电极270一起产生电场,从而可以确定两电极190和270之间的液晶层3中液晶分子的取向。
如上所述,即使当薄膜晶体管Q关闭时,像素电极190和公共电极270构成液晶电容器CLC以维持所施加的电压。为了增加电压存储容量,通过交迭像素电极190和与其相连的漏电极175与存储电极133来构成与液晶电容器CLC并联连接的存储电容器CST。
每个像素电极190具有形成为基本上是矩形形状的外部边界。像素电极190具有中央切口部分91,上切口部分92a和93a和下切口部分92b和93b。由切口部分91到93b将像素电极190划分成多个区域。切口部分91到93b相对于存储电极线131近似反转对称。
参考图4和6,上和下切口部分92a和92b从像素电极190的左侧向右侧以倾斜或成角度的方向延伸,且偏向彼此。上和下切口部分93a和93b从像素电极190的上方和下方向右侧以倾斜或成角度的方向延伸,且偏向彼此。上切口部分92a和93a和下切口部分92b和93b分别位于由存储电极133划分的像素电极190的上半部和下半部区域,且相对于栅极线121形成大约45°角,彼此垂直延伸。
中央切口部分91从存储电极133向左侧以倾斜或者成角度的方向延伸,且具有一对与上切口部分92a和93a及下切口部分92b和93b基本上平行的倾斜分枝。中央切口部分91也相对于栅极线121形成大约45°角,且中央切口部分91也彼此垂直延伸。
因此,通过切口部分91到93b将像素电极190的上半部区域和下半部区域中的每个划分为四个区域。这里,区域的数量或者切口部分的数量可以依据像素的大小、像素电极190的纵横比、液晶层3的类型或特性或者其它设计因素而改变。
像素电极190与相邻的栅极线121交迭,如此增加了其孔径比。
遮蔽电极88沿着数据线171和栅极线121延伸。遮蔽电极88布置在数据线171上的部分覆盖数据线171的直线部分172的全部和弯曲部分173的大部分。所以,遮蔽电极88覆盖薄膜晶体管Q的大部分面积,特别是,它们基本上覆盖了半导体154的暴露部分的大部分面积。遮蔽电极88布置在数据线121上的部分的宽度比栅极线121的宽度窄,并布置在栅极线121的界限内。布置在两个相邻的像素电极190之间的数据线171的直线部分172完全被遮蔽电极88覆盖。然而,其宽度可以调整到比数据线171的直线部分172的宽度窄,并且其界限可以定位于栅极线121的界限之外。为了给遮蔽电极88施加公共电压,遮蔽电极88可以经保护膜180和栅极绝缘膜140的接触孔(未示出)连接到存储电极线131或者短路点(未示出),经该短路点公共电压从薄膜晶体管面板100传输到公共电极板200。在此,为了将孔径比的减少降到最小,优选地将遮蔽电极88和像素电极190之间的距离最小化。
如此,如果施加了公共电压的遮蔽电极88布置在数据线171的上,遮蔽电极88阻挡数据线171和像素电极190之间以及数据线171和公共电极270之间生成的电场,因此,可以减小像素电极190的电压失真以及通过数据线171传输的数据电压的信号延迟和失真。
另外,因为像素电极190和遮蔽电极88彼此以一定距离分离以防止其间的短路,像素电极190可以进一步与数据线171分离,从而减小其间的寄生电容。另外,因为液晶层3的介电常数比保护膜180的介电常数大,在不提供遮蔽电极180的情况下,数据线171和遮蔽电极88之间的寄生电容比数据线171和公共电极270之间的寄生电容高的不是很多。
进一步,因为像素电极190和遮蔽电极88在相同的层构成,它们之间的距离可以保持均匀,从而它们之间的寄生电容是均匀的。
然而,如需要可以省略遮蔽电极88。
接触辅助构件81和82经接触孔181和182分别连接到栅极线121的末端部分129和数据线171的末端部分179。接触辅助构件81和82具有补偿栅极线121的暴露末端部分129以及数据线171的暴露末端部分179与外部设备的粘附性的功能,和保护这些部分的功能。
在像素电极190、接触辅助构件81和82以及保护膜180上,涂覆用于对液晶层3进行取向的取向膜11。取向膜11可以是垂直取向膜。
现在,参考图5到8描述公共电极面板200。
在由透明玻璃等材料制成的介电基板210上,形成用于防止光泄露的光遮蔽构件220,其被称为黑色矩阵(图7)。光遮蔽构件220包括多个开口部分225,它与像素电极190面对并具有与像素电极190基本上相同的形状。可选地,光遮蔽构件220可以由相应于数据线171的部分和相应于薄膜晶体管Q的部分构成。然而,为了阻挡像素电极190和薄膜晶体管Q附近的光泄露,光遮蔽构件220可以有各种不同的形状。
在基板210形成多个彩色滤光器230。彩色滤光器230布置在由光遮蔽构件220包围的大部分区域内,并沿像素电极190在横向延伸。彩色滤光器230可以显示包括基色的三色之一,如红色、绿色和蓝色。
为了防止彩色滤光器230暴露并提供偏振化表面,在彩色滤光器230和光遮蔽构件220上形成覆盖膜250。在覆盖膜250上形成由诸如ITO和IZO这种透明导电材料制成的公共电极270。
正如参考图5所示,公共电极270包括多对切口部分71到74b。一对切口部分71到74b面对一个像素电极190,并包括中央切口部分71到72、上切口部分73a到74a、和下切口部分73b到74b。将切口部分71到74b布置在像素电极190的相邻切口部分91到93b之间以及像素电极190的边缘切口部分93a和93b和侧面之间(图6)。另外,每个切口部分71到74b至少包括一倾斜的或者成角度的部分,这些部分平行于像素电极190的相应切口部分91到93b延伸。
每个上和下切口部分73a到74b包括:倾斜的或者成角度的部分,该部分从像素电极190的右侧向其下侧和上侧延伸;以及纵向的和横向的部分,该部分从倾斜的或者成角度的部分的末端沿像素电极190的侧面延伸,与倾斜的或者成角度的部分形成钝角(见图5和6)。
中央切口部分71包括一对倾斜的或者成角度的部分,该部分从存储电极133向像素电极190的左侧延伸,与存储电极133形成倾斜角。末梢的纵向部分从倾斜的或者成角度的部分的端部沿像素电极190的左侧延伸,与倾斜的或者成角度的部分形成钝角,并与像素电极190的左侧交迭。中央切口部分72包括纵向部分,该部分沿像素电极190的右侧延伸并与像素电极190的右侧交迭。一对倾斜的或者成角度的部分从纵向部分的端部向像素电极190的左侧延伸,并且末梢的纵向部分从倾斜的或者成角度的部分的端部沿像素电极190的左侧延伸,与倾斜的或者成角度的部分形成钝角,并与像素电极190的左侧交迭。
切口部分71到74b的数量可以根据设计的因素而变化,并且光遮蔽构件220与切口部分71到74b交迭以阻挡切口部分71到74b附近的光泄露,正如图7所示。
因为将相同的公共电压施加到公共电极270以及遮蔽电极88上,在它们之间没有电场生成。所以,布置在公共电极270和遮蔽电极88之间的液晶分子维持最初的垂直取向状态,从而入射到这些区域的光不能透过,而被阻挡。
将用于对液晶层3进行取向的取向膜21涂覆在公共电极270和覆盖膜250上。取向膜21可以是垂直取向膜。
在面板100和200的外表面提供偏振片12和22。两偏振片12和22的透射轴彼此垂直,并且透射轴之一(或者吸收轴)平行于纵向。在反射型液晶显示装置的情况中,可以省略偏振片12和22中的一个。
液晶层3具有负的各向异性的介电常数,并且当没有向液晶分子施加电场时,液晶层3的液晶分子的取向为主轴垂直于两面板的表面。
当向公共电极270和像素电极190施加公共电压和数据电压时,在基本上垂直于面板100和200表面的方向生成电场。电极190和270的切口部分91到93b和71到74b分别扭曲电场以生成水平的分量,该分量垂直于切口部分91到93b和71到74b的侧面。
从而,电场的方向是相对垂直于面板100和200表面的方向倾斜或者成角度的方向。
响应于电场,液晶分子具有改变主轴方向以垂直于电场方向的倾向。此时,因为切口部分91到93b和71到74b以及像素电极190的侧面附近的电场具有预定的角度,其与液晶分子的主轴方向不平行,液晶分子沿着某一方向旋转,使得在由液晶分子的主轴方向和电场形成的表面上的移动距离变短。所以,一组切口部分91到93b和71到74b以及像素电极190的侧面将位于像素电极190上的液晶层3的区域划分成多个区域,在这些区域中液晶分子具有不同的倾斜角,从而使增加基准视角成为可能。
切口部分91到93b和71到74b中的至少一个可以由突起或者凹进的部分代替,切口部分91到93b和71到74b的形状和排列方式可以改变。
现在,参考图9和10详细描述根据本发明的液晶显示装置的另一示范性实施例。
图9是表示根据本发明的液晶显示装置的像素的另一示范性实施例的等效示意电路图。图10是表示根据本发明的液晶显示装置中开关装置阵列和像素极性的另一示范性实施例的示意平面图。
和前述液晶显示装置类似,根据本发明的本可选示范性实施例的液晶显示装置包括:液晶显示面板组件300,栅极驱动器400,数据驱动器500,信号控制器600等。液晶显示面板组件300包括多条栅极线G1到Gn、多条数据线D1到Dm和多个像素。所以,省略与以上所述的相同部件的描述,以下只描述不同的部件。
如图9所示,根据该实施例的液晶显示装置的每个像素包括:连接到栅极线G1到Gn和数据线D1到Dm的开关装置Q,第一液晶电容器CLCa和与之连接的存储电容器CST,连接到第一液晶电容器CLCa的耦合电容器CCP及与之连接的第二液晶电容器CLCb。如需要时,可以省略存储电容器CST。
每个第一和第二液晶电容器CLCa和CLCb的两端口分别是下显示面板100的第一和第二子像素电极190a和190b以及上显示面板200的公共电极270。置于两电极190a/190b和270之间的液晶层3作为介电构件。将第一子像素电极190a连接到开关装置Q,并且在第一和第二子像素电极190a和190b之间形成耦合电容器CCP。
经开关装置Q向第一子像素电极190a施加数据电压,但是,第二子像素电极190b通过耦合电容器CCP与第一子像素电极190a电容耦合,以便向第二子像素电极190b施加电压。在根据本可选示范性实施例的液晶显示装置中,第二子像素电极190b的电压总是低于第一子像素电极190a的电压。也就是说,假如第一和第二子电极190a和190b的电压相对于公共电极270的电压分别由Va和Vb表示,则根据分压原理可得到下列公式:
Vb=Va×[CCP/(CCP+CLCb)]
这里,因为CCP/(CCP+CLCb)总是小于1,所以Vb总是小于Va。
这样,在一个像素内提供两个子像素电极190a和190b,并且耦合电容CCP设置于两个子像素电极190a和190b之间,从而这些子像素电极可以以不同的电压充电。
因此,由于两个子像素电极190a和190b,通过调整耦合电容器CCP等,侧面的伽玛曲线可以接近正面的伽玛曲线,所以使提高侧边或者侧面的可视性成为可能。
另一方面,和上面所述的实施例类似,如图10所示,在根据本可选示范性实施例的液晶显示装置中,像素PX的开关装置Q的位置每一像素行发生改变。也就是说,在相邻的像素行中,开关装置Q交替地连接到不同侧的数据线。在图10所示的像素的四个像素行中,最上端的像素行和第三像素行的开关装置Q连接到左侧的数据线,相反地,第二像素行和第四像素行的开关装置Q连接到右侧的数据线。所以,驱动器反转变为列反转,而外观反转变为1×1的点反转。
因此,消除横向的行闪烁成为可能。另外,提高像素的充电率成为可能。
现在,参考图11到13详细描述该液晶显示装置的示例。
图11是表示根据本发明的液晶显示装置的另一示范性实施例的布局平面图。图12是表示沿图11中的线XII-XII’获得的液晶显示装置的截面图。图13是表示图11中的液晶显示装置的一些层的布局平面图。
如图11到12所示,因为本示范性实施例的液晶显示装置的层结构和图4到8所示的液晶显示装置的层结构基本上是相同的,省略相同部件的描述,以下只描述不同的部件。
首先,薄膜晶体管面板100中,在介电基板110上形成包括多个栅极124的多条栅极线121、多对存储电极线131p和131q、和多个耦合电极126(见图12)。
存储电极线131p和131q主要沿横向沿伸(图11),并包括多个存储电极133p和133q,这些存储电极133p和133q从存储电极线131p和131q向上和向下延伸提供一个宽区域。存储电极133p和133q还分别包括向下和向上突出的突起(见图11和13)。
耦合电极126在存储电极线131p和131q之间以预定的距离相隔,其也与栅极线121分离。耦合电极126基本上是矩形的形状,但其形状可以不同。
栅极绝缘膜140、多个半导体154和156、和多个岛形的欧姆接触构件163和165顺序形成在栅极线121、存储电极线131p和131q及耦合电极126上。
在欧姆接触构件163和165及栅极绝缘膜140上形成多条数据线171和多个漏电极175。
正如参考图12和13所示,每条数据线171包括多条直线部分172、多条组成源电极的弯曲部分173和具有宽区域的末端部分179。
每个漏电极175包括扩大部分177p、177q和176,它们分别与存储电极133p和133q和耦合电极126交迭。另外,每个漏电极175包括纵向部分174p和174q,它们分别连接在扩大部分177p和177q与扩大部分176之间(图11)。
参考图12,漏电极175的扩大部分176有开口178。半导体156形成在存储电极线131p和131q与数据线171之间的交叉点、以及存储电极133p和133q、耦合电极126与漏电极175之间的交叉点处。
在数据线171、漏电极175和半导体154的暴露部分上形成保护膜180。在保护膜180中,形成多个接触孔182、185p和185q,它们使数据线171的末端179以及漏电极175的扩大部分177p和177q暴露,并且,在保护膜180和栅极绝缘膜140中,形成多个接触孔181和186,它们使栅极线121的末端129以及耦合电极126暴露。
在保护膜180上形成多个包括第一和第二子像素电极190a和190b的像素电极190、遮蔽电极88、和多个接触辅助构件81和82。
正如参考图11所示,第一子像素电极190a包括梯形部分190p和190q,它们布置在像素中相对于耦合电极126的上半区域和下半区域,并彼此对称分离。第一子像素电极190a的梯形部分190p和190q经接触孔185p和185q物理和电连接到漏电极175的扩大部分177p和177q,从而从漏电极175向第一子像素电极190a施加数据电压。被施加了数据电压的第一像素电极190a和公共电极270一起产生电场,如上面参考图9所描述的一样,两电极190a和270构成第一液晶电容器CLCa。
漏电极175的扩大部分176与耦合电极126交迭构成耦合电容器CCP。耦合电容器CCP向耦合电极126传输比来自漏电极175的数据电压低的电压。
第二子像素电极190b经接触孔186物理和电连接到耦合电极126,从而从耦合电极126向第二子像素电极190b施加比数据电压低的电压。被施加了这样一个电压的第二子像素电极190b与公共电极270一起生成电场,两电极190b和270构成第二液晶电容器CLCb。
构成像素电极190的一对第一和第二子像素电极190a和190b彼此面对并在它们之间***间隙94p和94q。像素电极190的外边界基本上是矩形的形状。第一子像素电极190a的梯形部分190p和190q的右侧比其左侧长,并且每个梯形部分190p和190q具有相对于栅极线121形成约为45°角度的斜边。第二子像素电极190b具有旋转的等边梯形的形状,其具有长于右边的左边,以及一对面对第一子像素电极190a的斜边的上边和下边。第一和第二子像素电极190a和190b之间的间隙94p和94q具有基本上均匀的宽度。在下文中,为描述的方便,间隙94p和94q被称为切口部分。
像素电极190具有中央切口部分92和93、下切口部分94p和95p及上切口部分94q和95q。通过切口部分92到95q将像素电极190划分成多个区域。切口部分92到95q相对于耦合电极126近似反转对称。
上下切口部分94p和94q从像素电极190的左侧向其右侧以一个倾斜的方向延伸,且上下切口部分95p和95q从像素电极190的下侧和上侧向其右侧以一个倾斜或成角度的方向延伸。下切口部分94p和95p和上切口部分94q和95q分别设置在由耦合电极126划分的像素电极190的下半区域和上半区域,并相对于栅极线121形成一个约45°的角度以彼此垂直延伸。
中央切口部分92在第二子像素190b的左侧有一个入口和一个横向部分,该横向部分从入口沿耦合电极126延伸。切口部分92的入口有一对相对于栅极线121成约为45°角度倾斜或成角度的部分。中央切口部分93具有:中央横向部分,该横向部分基本上从第二子像素电极190b的右侧沿横向延伸;和一对倾斜的或者成角度的部分,该部分从中央横向部分的端部以相对于中央横向部分形成倾斜角的方向向像素电极190的左侧延伸。
在像素电极190、遮蔽电极88、接触辅助构件81和82以及保护膜180上,涂覆取向膜11。
在公共电极面板200中,在介电基板210上形成遮蔽构件220、多个彩色滤光器230、覆盖膜250、具有多个切口部分73、74p、74q、75p、75q、76p和76q的公共电极270、以及取向膜21。
公共电极270的切口部分73到76q包括横跨像素电极190的下半区域和上半区域的中央切口部分73,位于下半区域的切口部分74p、75p和76p,以及位于上半区域的切口部分74q、75q和76q。
图4到8的液晶显示装置的前述特征可以应用于图11和12的液晶显示装置。
在图13中,示意性地表示了包括图11中所示的四像素的薄膜晶体管面板100。为了阐明本发明的特征,示出了栅极金属层、数据金属层等,没有示出像素电极。
如图13所示,例如,在第i个像素行中,把薄膜晶体管设置在像素的左侧。数据线171的弯曲部分173的入口定位在右侧。漏电极175从弯曲部分的入口沿纵向和横向延伸,并具有扩大部分177p,177q和176(见图11)。另外,漏电极175具有一个扩展部分175r,其从连接到扩大的部分177p的纵向部分向下向相邻数据线171的弯曲部分173延伸。
相对照地,在第(i+1)像素行,把薄膜晶体管设置在像素的右侧。数据线171的弯曲部分173的入口定位在左侧。然而,和第i像素行类似,漏电极175具有一个扩展部分175r,其从连接到扩大部分177p的纵向部分向下向相邻数据线171的弯曲部分173延伸。
另一方面,在数据金属层上形成的像素电极对于每一像素具有相同的切口部分。
通过以这种方式形成薄膜晶体管Q和漏电极175,即使在薄膜晶体管Q的位置每一像素行发生改变的情况下,像素区域的形状和面积可以基本上一致。所以,根据本发明的反转驱动方案可以应用于具有多区域的PVA模式。
所以,获得宽视角和提高侧面和侧边的可视性成为可能。
现在,参考图14A和16详细描述本发明其它示范性实施例的液晶显示装置。在本示范性实施例中,省略与上面所描述的实施例相同的部件的详细描述。
图14A到14C是表示根据本发明其他示范性实施例的液晶显示装置的框图。图15是表示根据本发明的液晶显示装置的像素的另一示范性实施例的等效示意电路图。图16是表示根据本发明的液晶显示装置中的开关装置阵列和像素极性的另一示范性实施例的示意平面图。
如图14A到14C所示,根据本发明其它示范性实施例的液晶显示装置包括:液晶显示面板组件300,连接到液晶显示面板组件300的一对栅极驱动器400a和400b或者一个栅极驱动器401和数据驱动器500,连接到数据驱动器500的灰度电压生成器800,以及用于控制部件的信号控制器600。
如等效电路示意图所示,液晶显示面板组件300包括连接到多条显示信号线G1a到Gnb和D1到Dm的多个像素PX,这些像素基本上排列成一个矩阵。
显示信号线G1a到Gnb和D1到Dm包括多条用于传输栅极信号的栅极线G1a到Gnb和多条用于传输数据信号的数据线D1到Dm。栅极线G1a到Gnb在行方向彼此基本上平行延伸,并且数据线D1到Dm在列方向彼此基本上平行延伸。
如显示信号线Gia、Gib和Dj的等效电路示意图所示,显示信号线还包括基本上平行于栅极线Gia和Gib延伸的存储电极线SL(只示出一条)。
每个像素PX包括一对子像素PXa和PXb。每个子像素PXa/PXb包括:连接到各自的栅极线Gia/Gib和数据线Dj的开关装置Qa/Qb,连接到开关装置Qa/Qb的液晶电容器CLCa/CLCb,连接到开关装置Qa/Qb和存储线SL的存储电容器CSTa/CSTb。若需要,可以省略存储电容器CSTa和CSTb。在这种情况下,不需要存储线SL。
因为子像素PXa和PXb与图2中所示的像素基本上相同,省略其详细的说明。
如图16所示,在根据本示范性实施例的液晶显示装置中,像素PX的开关装置Qa和Qb的位置每一像素行发生改变。也就是说,在相邻的像素行中,开关装置Qa和Qb交替地连接到不同侧的数据线。在图16所示的4行像素中,最上端的像素行和第三像素行的开关装置Qa和Qb连接到左侧的数据线,并且第二像素行和第四像素行的开关装置Qa和Qb连接到右侧的数据线。所以,驱动器反转成为列反转,而外观反转成为1×1的点反转。所以消除横向行闪烁成为可能。另外,增加像素的充电率也成为可能。
参考图14A到14C,栅极驱动器400a、400b和401连接到栅极线G1a到Gnb以向栅极线G1a到Gnb施加栅极信号(以外部输入的栅极-打开电压Von和栅极-关闭电压Voff的组合形成)。在图14A中,一对栅极驱动器400a和400b被分别设置在液晶显示部件300的左侧和右侧,并且分别连接到栅极线G1a到Gnb的奇数行和偶数行。图14B和14C所示的栅极驱动器401设置在液晶显示部件300的一侧,并连接到所有的栅极线G1a到Gnb在图14C所示的情况中,栅极驱动器401中包括的两个驱动器电路401a和401b分别连接栅极线G1a到Gnb的奇数行和偶数行。
灰度电压生成器800形成两个与像素的透射性相关的灰度电压组(或者参考灰度电压组)。将两个灰度电压组各自独立施加于一个像素的两个子像素。每个灰度电压组包括相对于公共电压Vcom为正值的一个电压,和相对于公共电压Vcom为负值的另一个电压。然而,代替两个(参考)灰度电压组,可以生成一个(参考)灰度电压组。
数据驱动器500连接到液晶显示部件300的数据线D1到Dm以从灰度电压生成器800中选择两个灰度电压组之一,并将选择的灰度电压组中的一灰度电压作为数据电压施加到像素。然而,在灰度电压生成器800没有提供所有的灰度电压而只有参考灰度电压的情况中,数据驱动器500划分参考灰度电压以生成灰度电压或者全部的灰度,并从灰度电压中选择数据电压。
现在,详细描述液晶显示装置的显示操作。
信号控制器600接收从外部施加的输入图像信号R、G和B及输入控制信号,并且生成栅极控制信号CONT1、数据控制信号CONT2和已处理的图像数据DAT。此后,信号控制器600向栅极驱动器400a、400b和401以及数据驱动器500传输生成的控制信号和图像信号。
响应来自信号控制器600的数据控制信号CONT2,数据驱动器500接收针对一对子像素PXa和PXb的图像数据DAT,从灰度电压生成器800选择两灰度电压组之一,并从选择的灰度电压组中选择相应于图像数据DAT的灰度电压,从而使图像数据DAT转变为相关的数据电压,而后,将数据电压施加到相关的数据线D1到Dm。
可选地,代替数据驱动器500,独立设置的外部选择电路(未示出)可以选择两个灰度电压组之一,并向数据驱动器500传输选择的那一个。另外,灰度电压生成器800可以提供具有可变值的参考电压,并且数据驱动器500可以划分该参考电压,从而可生成灰度电压。
响应来自信号控制器600的栅极控制信号CONT1,栅极驱动器400a、400b和401将栅极-打开电压Von施加给栅极线G1a到Gnb以接通连接到栅极线G1a到Gnb的开关装置Qa和Qb。结果,施加到数据线D1到Dm的数据电压通过已接通的开关装置Qa和Qb被施加到相关的子像素PXa和PXb。
两个上述灰度电压组表示不同的伽玛曲线,并被施加到一个像素PX中的两个子像素PXa和PXb,从而一个像素PX的伽玛曲线是伽玛曲线的复合曲线。在确定两灰度电压组时,确定复合的伽玛曲线接近于正面的参考伽玛曲线。例如,确定正面的复合伽玛曲线等于最合适的正面的参考伽玛曲线,并确定侧面的复合伽玛曲线最接近于正面的参考伽玛曲线。通过这样的做法,可能进一步提高侧面或侧边的可视性。
以半水平周期(或1/2H)为单位,数据驱动器500和栅极驱动器400a、400b和401重复执行前述操作。用这种方式,在一帧期间,将栅极-打开电压Von顺序地施加到所有的栅极线G1a到Gnb从而将数据电压施加给所有的像素。当一帧结束时,下一帧开始,控制施加给数据驱动器500的反转信号RVS的状态,使得施加给每一像素的数据信号的极性与在前一帧中的极性相反。另外,如上所述,反转在一帧中施加给相邻数据线D1到Dm的数据电压的极性,从而驱动器反转变为列反转,而外观反转变为1×1的点反转。
现在,参考图17到19详细描述该液晶显示装置的示例。
图17是表示根据本发明的液晶显示装置的另一示范性实施例的布局平面图。图18是表示沿图17中的线XVIII-XVIII’获得的液晶显示装置的截面图。图19是表示图17中的液晶显示装置的一些层的布局平面图。
如图17到19所示,因为根据本示范性实施例的液晶显示装置的层结构和图11到13所示的液晶显示装置的层结构是基本上相同的,省略相同部件的描述,以下只描述不同的部件。
首先,在薄膜晶体管面板100中,在介电基板110上形成多条栅极线121a和121b及多条包括多个存储电极133的存储电极线131。
第一和第二栅极线121a和121b分别布置在上侧和下侧,并分别包括末端部分129a和129b,这些末端部分129a和129b具有宽区域,用于连接到多个分别向上和下方突出的第一和第二栅电极124a和124b、其它层或者外部的驱动电路。
在栅极线121a和121b以及存储电极线131上,相继形成栅极绝缘膜140,多个岛形的半导体154a、154b和156,以及多个岛形的欧姆接触构件163b和165b。
在欧姆接触构件163a、163b、165a和165b以及栅极绝缘膜140上形成多条数据线171和多对第一和第二漏电极175a和175b。
数据线171包括多对第一和第二直线部分172p和172q、多对第一和第二弯曲部分173a和173b以及具有扩大宽度的末端部分179。
第一和第二直线部分172p和172q沿一条直线交替布置,并且第二直线部分172q比第一直线部分172p长,且与存储电极线131交叉。第一和第二弯曲部分173a和173b交替地连接在第一和第二垂直线部分172p和172q之间,并布置在半导体154a和154b上。
第一和第二漏电极175a和175b具有面积扩大的扩大部分177a和177b,该扩大区域从半导体154a和154b上的棒形末端部分延伸并与存储电极133交迭,如图19所示。构成源电极的第一和第二弯曲部分173a和173b包围第一和第二漏电极175a和175b的棒形的末端部分。第一/第二栅电极124a/124b、第一/第二源电极173a/173b、第一/第二漏电极175a/175b与半导体154a/154b一起构成薄膜晶体管Qa/Qb。在第一/第二源电极173a/173b和第一/第二漏电极175a/175b之间的半导体154a/154b中形成薄膜晶体管Qa/Qb。
在数据线171、漏电极175a和175b及半导体154a和154b的暴露部分上形成保护膜180。在保护膜180中,形成多个接触孔182、185a和185b,它们使数据线171的末端179以及漏电极175a和175b的扩大部分177a和177b暴露。在保护膜180和栅极绝缘膜140中,形成多个接触孔181,多个接触孔181使栅极线121的末端129暴露。
在保护膜180上形成多个包括第一和第二子像素电极191a和191b的像素电极191、遮蔽电极88、和多个接触辅助构件81和82。
第一/第二子像素电极191a/191b通过接触孔185a/185b物理和电连接到第一/第二漏电极175a/175b,从而,从第一/第二漏电极175a/175b向第一/第二子像素电极191a/191b施加数据电压。将针对一个输入图像信号预定的不同数据电压施加给一对子像素电极191a和191b,并且其强度可以依据子像素电极191a和191b的大小和形状来确定。另外,子像素电极191a和191b的面积可以彼此不同。例如,可以向第二子像素电极191b施加比向第一子像素电极191a施加的电压高的电压,并且,第二子像素电极191b的面积可以比第一子像素电极191a的面积小。
将每个像素电极191的右上角切除,并且切口侧相对于栅极线121a和121b成约45°的角。
构成一个像素电极191的一对第一和第二子像素电极191a和191b彼此配合,之间具有间隙94,并且像素电极191的外边界基本上是矩形的。第二子像素电极191b具有旋转的等边梯形的形状,其底边凹进为梯形形状,并且第二子像素电极191b的大部分由第一子像素电极191a包围。第一子像素电极191a由上、下和中央的梯形部分构成,它们彼此在左侧彼此相连。第一子像素电极191a具在切口部分95a、95b和95c,它们从上梯形部分的上侧和下梯形部分的下侧向右侧延伸。将栅极线121a布置在切口部分95a和95b之间。第一子像素电极191a的中央梯形部分与第二子像素电极191b的凹进底边配合。第一子像素电极191a具有切口部分92,它沿存储电极线131延伸。切口部分92在第一子像素电极191a的左侧具有入口和横向部分,该横向部分从该入口沿横向延伸。切口部分92的入口具有一对相对于存储电极线131成约45°角倾斜的或者成角度的边。另外,第一子像素电极191a和第二子像素电极191b之间的间隙94包括具有均匀宽度的上和下倾斜或者成角度的部分,它们相对于栅极线121a和121b成约45°的角,并具有基本上均匀宽度的三个纵向部分。在下文中,为描述方便,间隙94被称为切口部分。
像素电极191具有切口部分92、94、95a和95b,并且通过切口部分92、94、95a和95b将像素电极191划分成多个区域。切口部分92、94、95a和95b基本上从像素电极191的左侧向其右侧沿倾斜的或者成角度的方向延伸,并且相对于存储电极131近似反转对称。切口部分92、94、95a和95b相对于栅极线121a和121b成约45°角,彼此垂直延伸。
在像素电极191、遮蔽电极88、接触辅助构件81和82以及保护膜180上,涂覆取向膜11。
在公共电极面板200中,在介电基板210上形成遮蔽构件220、多个彩色滤光器230、覆盖膜250、具有多个切口部分73、74、75a、75b、76a和76b的公共电极270及取向膜21。
公共电极270的切口部分73到76b包括横跨像素电极191的上半区域和下半区域的中央切口部分73和74,位于下半区域的切口部分75a和76a,以及位于下半区域的切口部分75b和76b。
图11到12的液晶显示装置的前述特征可以应用于图17和18的液晶显示装置。
在图19中,示意性地表示包括在图17中所示的四个像素的薄膜晶体管面板100。为了阐明本发明的特征,示出了栅极金属层、数据金属层等,没有示出像素电极。
如图19所示,例如,在第i像素行中,把薄膜晶体管Qa和Qb设置在像素的左侧。数据线171的弯曲部分173a和173b的入口定位到右侧。漏电极175a和175b从弯曲部分的入口沿纵向和横向延伸,并具有扩大部分177a和177b。另外,漏电极175a和175b具有扩展部分175p和175q,其从连接到扩大部分177a和177b的纵向部分向相邻数据线171的弯曲部分173a和173b延伸。
相对照地,在第(i+1)像素行中,把薄膜晶体管Qa和Qb设置在像素的右侧。数据线171的弯曲部分173a和173b的入口定位到左侧。然而,和第i像素行类似,漏电极175a和175b具有扩展部分175p和175q,其从连接到扩大部分177a和177b的纵向部分向相邻数据线171的弯曲部分173a和173b延伸。
现在,参考图20到22详细描述根据本发明的液晶显示装置的另一示范性实施例。
图20是表示根据本发明的液晶显示装置的另一示范性实施例的框图。图21和22是表示根据本发明的液晶显示装置的像素阵列的其他示范性实施例的平面图。
如图20所示,根据本发明的本示范性实施例的液晶显示装置包括:液晶显示面板组件300,连接到液晶显示面板组件300的栅极驱动器402和数据驱动器501,连接到数据驱动器501的灰度电压生成器800,以及用于控制部件的信号控制器600。
如等效电路方框图所示,液晶显示面板组件300包括多条显示信号线G1到G2n和D1到Dm及多个与之连接、并基本上排列成矩阵的像素PX。
显示信号线G1到G2n和D1到Dm包括多条用于传输栅极信号(有时被称为扫描信号)的栅极线G1到G2n和多条用于传输数据信号的数据线D1到Dm。栅极线G1到G2n沿行方向彼此基本上平行延伸,而数据线D1到Dm沿列方向彼此基本上平行延伸。
因为像素PX与图2中所示的像素基本上相同,省略其详细的说明。
如图21所示,在该液晶显示装置的像素阵列中,将成对的栅极线Gi和Gi+1、Gi+2和Gi+3、…(例如,在图20中描述为G1、G2、G3和G4…)布置在一行像素电极192的上方和下方。另外,将每条数据线D1到Dm(例如,在图21中描述为Dj、Dj+1、Dj+2、Dj+3…)布置在两列像素电极192之间。也就是说,将一条数据线布置在一对像素列之间。现在,来详细描述栅极线G1到G2n和数据线D1到Dm和像素电极192之间的连接。
连接到像素电极192上侧和下侧的多对栅极线G1到G2n通过布置在像素电极192上侧和下侧的开关装置Q连接到相关的像素电极192。
也就是说,在奇数像素行中,布置在数据线D1到Dm左侧的开关装置Q连接到布置在上侧的栅极线G1、G5、G9…,布置在数据线D1到Dm右侧的开关装置Q连接到布置在下侧的栅极线G2、G6、G10…。相对照地,在偶数像素行中,上面的栅极线G3、G7、G11…,下面的栅极线G4、G8、G12…,和开关装置Q之间的连接与在奇数像素行中的连接相反。也就是说,布置在数据线D1到Dm右侧的开关装置Q连接到布置在上侧的栅极线G3、G7、G11…,布置在数据线D1到Dm左侧的开关装置Q连接到布置在下侧的栅极线G4、G8、G12…。
在奇数像素行的像素电极192中,布置在数据线D1到Dm左侧的像素电极192经开关装置Q连接到相邻的数据线D1到Dm,并且布置在数据线D1到Dm右侧的像素电极192经开关装置Q连接到下一相邻数据线D1到Dm。在偶数像素行的像素电极192中,布置在数据线D1到Dm左侧的像素电极192经开关装置Q连接到前面的数据线D1到Dm,布置在数据线D1到Dm右侧的像素电极192经开关装置Q连接到相邻的数据线D1到Dm。
将开关装置Q形成在适当的位置以使其易于连接到数据线D1到Dm,也就是说,尽可能地缩短连接长度。所以,在图21所示的像素阵列中,开关装置Q的位置每一像素行发生改变。也就是说,布置在奇数像素行中的一对像素中,在布置于数据线D1到Dm左侧的像素的右上区域形成开关装置Q,而在布置于数据线D1到Dm右侧的像素的右下区域形成开关装置Q。
相对照地,布置在奇数像素行的开关装置Q的位置与相邻像素行中开关装置Q的位置相反。也就是说,在布置在偶数像素行中的一对像素中,在布置于数据线D1到Dm左侧的像素的左下区域形成开关装置Q,而在布置于数据线D1到Dm右侧的像素的左上区域形成开关装置Q。
总结图21所示的像素电极192和数据线D1到Dm之间的连接关系,在每一像素行中,布置在相邻两数据线之间的两个像素的开关装置Q连接到相同的数据线。也就是说,在奇数像素行中,布置在两数据线之间的两个像素的开关装置Q连接到布置在右侧的数据线,而在偶数像素行中,布置在两数据线之间的两个像素的开关装置Q连接到布置在左侧的数据线。
其次,与图21类似,如图22所示,将成对的栅极线Gi和Gi+1、Gi+2和Gi+3、…(例如,在图20中描述为G1,G2,G3和G4…)布置在一行像素电极192的上方和下方。另外,将每条数据线D1到Dm(例如,在图21中描述为Dj、Dj+1、Dj+2、Dj+3…)布置在两列像素电极192之间。也就是说,将一条数据线布置在一对像素列之间。
在图22所示的像素电极192与栅极线G1到G2n和数据线D1到Dm之间的连接中,将数据线D1到Dm连接到布置在两像素列中的像素的开关装置Q。布置在数据线D1到Dm左侧和右侧的两像素的开关装置Q中的一个连接到布置在上侧的栅极线,另外一个连接到布置在下侧的栅极线。另外,布置在两相邻的数据线之间的开关装置连接到同一侧的数据线。一个像素行的像素结构和相邻的像素行的像素结构相对于栅极线对称。
布置在像素上的开关装置Q的位置每一像素行发生改变。也就是说,在布置在奇数像素行中的像素上,开关装置Q顺序地在它的右上、左下、右下和左上的区域形成,而在布置在偶数像素行中的像素上,开关装置Q顺序地在它的右下、左上、右上和左下的区域形成。
图21和22所示的阵列仅仅是示例,像素电极192、数据线D1到Dm及栅极线G1到G2n之间的连接可以在它们之间改变,也可以使用其它的连接。
返回图20,灰度电压生成器800生成与像素的透射性相关的两个灰度电压组。两个组中之一具有相对于公共电压Vcom的正值,而另一个组具有负值。
栅极驱动器402连接到液晶显示面板组件300的栅极线G1到G2n,以向栅极线G1到G2n施加栅极信号(由外部供给的栅极-打开电压Von和栅极-关闭电压Voff组合形成)。
数据驱动器501连接到液晶显示面板组件300的数据线D1到Dm,以从灰度电压生成器800中选择灰度电压,并把选择的灰度电压作为数据信号施加于像素。
信号控制器600控制栅极驱动器402、数据驱动器501等的操作。
现在,将详细描述根据本示范性实施例的液晶显示装置的显示操作。
信号控制器600接收外部施加的输入图像信号R、G和B及输入控制信号,并向栅极驱动器402和数据驱动器501传输栅极控制信号CONT1、数据控制信号CONT2和经处理的图像数据DAT。在此,对于图像信号R、G和B的处理包括根据图21和22所示的液晶显示面板组件300的像素阵列重新排列图像数据R、G和B的操作。
响应数据控制信号CONT2,数据驱动器501顺序地接收一像素行的一半像素的图像数据DAT,并从来自灰度电压生成器800的选中灰度电压中选择相应于图像数据DAT的灰度电压,从而使图像数据DAT转变为相关的数据电压。而后,将数据电压施加到数据线D1到Dm。
响应来自于信号控制器600的栅极控制信号CONT1,栅极驱动器401把栅极-打开电压Von施加到栅极线G1到G2n以打开连接到栅极线G1到G2n的开关装置Q。结果,将施加到数据线D1到Dm的数据电压通过已打开的开关装置Q施加到相关的像素。
以半水平周期(或者1/2H)为单位,数据驱动器501和栅极驱动器402重复地执行前述操作。照这样的方式,在一帧期间,栅极-打开电压Von相继地施加到所有的栅极线G1到G2n,从而将数据电压施加到所有的像素。当一帧结束时,下一帧开始,控制施加到数据驱动器501的反转信号RVS的状态,使得施加到每个像素的数据信号的极性与前一帧的极性相反(帧反转)。
另外,如上所述,在一帧中,数据驱动器501反转施加到相邻数据线D1到Dm的数据电压的极性,从而被施加了数据电压的像素的像素电压极性也发生改变。然而,因为像素和数据线D1到Dm的连接可以以图21和22所示的不同方式形成,在数据驱动器501中极性反转图案与在液晶显示面板组件300的屏幕上显示的像素电压极性反转图案不同。在下文中,在数据驱动器501中的反转称为驱动器反转,并且,在屏幕上显示的反转称为外观反转。
现在,参考图21和22详细描述根据本发明另一示范性实施例的反转类型。
在图21中,驱动器反转是列反转,其中一条数据线的数据电压总是具有相同极性,并且,相邻的两数据线的数据电压具有相反的极性。外观反转是1×2的点反转。
在图22中,驱动器反转是行和列反转,其中一条数据线的数据电压总是每一行反转极性,并且,相邻两数据线的数据电压具有相反的极性。外观反转是1×1的点反转。
照这样的方式,如果外观反转变为点反转,亮度差异(当像素电压是正极性和当像素电压是负极性时,由回扫电压引起)得到分散,因而使减小横向行缺陷成为可能。
现在,参考图23到27详细描述该液晶显示面板组件300的薄膜晶体管显示面板100和公共电极面板200的结构。
图23是表示根据本发明的液晶显示面板组件的薄膜晶体管显示面板的另一示范性实施例的布局平面图。图24是表示根据本发明的液晶显示面板组件的公共电极面板的另一示范性实施例的布局平面图。图25是表示由图23中的薄膜晶体管显示面板和图24中的公共电极面板构成的液晶显示面板组件的布局平面图。图26是表示沿图25中的线XXVI-XXVI’获得的液晶显示装置截面图。图27是表示图25中的液晶显示面板组件的像素阵列的布局平面图。
如图23到27所示,因为根据本示范性实施例的液晶显示装置的层结构与图17到19所示的液晶显示装置的层结构基本上相同,省略相同部件的描述,只描述不同的部件。
首先,在薄膜晶体管面板100中,在介电基板110上形成多条栅极线121a和121b及多条存储电极线131。
栅极线121a和121b主要沿横向延伸。栅极线121a的一部分向下突出以构成栅电极124a和伪栅电极126a。同样地,栅极线121b的一部分向上突出以构成栅电极124b和伪栅电极126b。两条栅极线121a和121b彼此相邻构成一对。
存储电极线131主要沿横向延伸,并且包括多对由第一到第四存储电极133a、133b、134a和134b构成的分支组。
在栅极线121a和121b以及存储电极线131上,顺序形成栅极绝缘膜140,多个岛形的半导体154a、154b、156a和156b,和多个岛形的欧姆接触构件163a、163b、165a、165b和166。将半导体154a和154b分别布置在栅电极124a和124b上,并且将半导体156a和156b分别布置在伪栅电极126a和126b上。接触构件163a/163b和接触构件165a/165b构成一对并布置在岛形半导体154a/154b上。
在欧姆接触构件163b、165b和166以及栅极绝缘膜140上形成多条数据线171(见图27)、多个漏电极175a和175b以及多个伪漏电极176a和176b。
数据线171主要沿纵向延伸以与栅极线121a和121b及存储电极线131交叉。数据线171传输数据电压。在数据线171上,多个沿左和右方向向漏电极175a和175b延伸的分支分别构成源电极173a和173b。漏电极175a和175b从由源电极173a和173b包围的棒形末端部分沿横向延伸。将源电极173a和173b形成弯曲结构以包围漏电极175a和175b的直线部分。像素中伪漏电极176a和176b的位置基本上与像素中漏电极175a和175b的位置相同。
栅电极124a/124b、源电极173a/173b、漏电极175a/175b与岛形半导体154a/154b一起构成薄膜晶体管。薄膜晶体管的沟道形成在源电极173a/173b和漏电极175a/175b之间的岛形半导体154a/154b中。
在数据线171、漏电极175a和175b、伪漏电极176a和176b及半导体154a和154b的暴露部分上形成保护膜180。
在保护膜180中,形成多个接触孔185a、185b、186a和186b,它们使漏电极175a和175b以及伪漏电极176a和176b暴露。接触孔186a和186b是伪接触孔,可将它们省略。
在保护膜180上形成多个像素电极192a和192b。像素电极192a和192b分别经接触孔185a和185b物理和电连接到漏电极175a和175b,从而,分别从漏电极175a和175b向像素电极192a和192b施加数据电压。
沿栅极线121a和121b、栅电极124a和124b、伪栅电极126a和126b以及存储电极133a、133b、134a和134b形成像素电极192a和192b的外边界。像素电极192a和192b包括中央切口部分91a和91b、下切口部分94a和94b及上切口部分96a和96b。由切口部分91a到96b将像素电极192a和192b划分成多个区域。切口部分91a到96b相对于存储电极线131近似反转对称。
下和上切口部分94a、94b、96a和96b基本上从像素电极192a和192b的左侧向其右侧沿倾斜的或者成角度的方向延伸。下切口部分94a和94b和上切口部分96a和96b分别布置在由存储电极线131划分的像素电极192a和192b的下半区域和上半区域,并相对于栅极线121a和121b形成约45°角,彼此垂直延伸。
中央切口部分91a和91b从存储电极线131向右侧沿倾斜的或者成角度的方向延伸,并且包括一对基本上平行于相应的下切口部分94a和94b和上切口部分96a和96b的斜边。斜边也相对于栅极线121a和121b形成约45°角,彼此垂直延伸。
因此,由切口部分91a到96a/91b到96b将像素电极192a/192b的上半区域和下半区域中的每一个划分成三个区域。在此,区域的数量或者切口部分的数量可以依照像素的大小、像素电极192a/192b的纵横比、液晶层3的类型或者特征或者其它设计因素而改变。
像素电极192a和192b具有基本上相同的开口。也就是说,伪栅电极126a和126b与栅电极124a和124b具有基本上相同的形状。伪漏电极176a和176b的位置与漏电极175a和175b的位置相同。另外,像素电极192a和192b的切口部分91a到96a和91b到96b具有基本上相同的形状。另外,在像素电极192a和192b的开口内的图案基本上上下对称。以这样的方式,如果像素电极192a和192b的形状及其开口是相同的,即使像素的开关装置的位置彼此不同,所有像素的光学特性彼此相等,使得防止图像质量的恶化成为可能。
现在,描述公共电极面板200。正如参考图24到26所示,在介电基板210上形成具有多个面对像素电极192a和192b并与像素电极192a和192b具有基本上相同形状的开口225a和225b的遮蔽构件220。可选地,遮蔽构件220可以以相应于数据线171的部分和相应于薄膜晶体管Q的部分形成。然而,为了防止像素电极192a和192b及薄膜晶体管Q附近的光泄露,遮蔽构件220可以具有不同的形状。
在基板210及遮蔽构件220上,相继形成多个彩色滤光器230、覆盖膜250和公共电极270。
公共电极270具有多组切口71a、72a、77a、78a、71b、72b、77b和78b。因为切口部分71b到78b和切口部分71a到78a具有相同的形状,因此只描述切口部分71a到78a。
一组切口部分71a到78a面对一个像素电极192a,并且包括中央切口部分71a和72a、下切口部分77a和上切口部分78a。将切口部分71a到78a布置在相邻的像素电极192a的切口部分91a到96a之间以及边缘切口部分94a和96a与像素电极192a的顶角之间(见图25)。另外,每个切口部分71a到78a至少有一个倾斜的或者成角度的部分,该部分平行于像素电极192a的相应切口部分91a到96a延伸。
每个上和下切口部分72a和77a包括:一倾斜的或者成角度的部分,该部分从像素电极192a的右侧向它的下侧或者上侧延伸;和纵向和横向部分,该部分从倾斜的或者成角度的部分的末端沿像素电极192a的侧面延伸,相对于倾斜的或者成角度的部分形成钝角,并与像素电极192a交迭。
中央切口部分71a包括:纵向部分,该部分沿像素电极192a的左侧延伸,并与其左侧交迭;一对倾斜的或者成角度的部分,该部分从纵向部分的末端延伸并延伸向像素电极192a的右侧;和一末梢纵向部分,该部分从每个倾斜或者成角度部分的末端沿像素电极192a的右侧延伸,相对于倾斜或者成角度部分形成钝角,并与右侧交迭。中央切口部分72a包括:一对倾斜或者成角度的部分,该部分基本上从存储电极线131延伸并延伸向像素电极192a的右侧,相对于存储电极线131形成倾斜角;和一末端部分,该部分从每个倾斜或成角度部分的末端沿像素电极192a的右侧延伸,相对于倾斜部分形成钝角,并与其右侧交迭。
在切口部分71a、77和78a的相对侧上的倾斜的或者成角度的部分中形成“V”形或者三角形槽口。槽口可以是矩形、梯形或者半圆形,还可以是凸形或者凹形。位于与切口部分71a、77和78a相对应的区域边界内的液晶分子的取向由于槽口而确定。
在另一方面,通过将图25所示的像素布置成图22所示的像素阵列,得到图27所示的多个像素。在此,四个上部和下部像素的薄膜晶体管的形状及栅极线和数据线的位置彼此不同。四个上部像素的薄膜晶体管依次位于右上、左下、右下和右上区域。因此,栅电极和漏电极处于不同的位置。然而,由于伪栅电极和伪漏电极,像素的开口基本上彼此相等。结果,由于像素的光学特性彼此相等,防止图像质量的恶化成为可能。
图14A到19的液晶显示装置的前述特征可以应用到图20和27的液晶显示装置中。
在示范性实施例中描述的本发明可以应用在布置于液晶显示面板组件之内的具有不同形状的像素的情况中。特别是,本发明可以应用到诸如VA模式LCD之类的结构中,其中形成多个区域。
根据本发明,通过交替地将薄膜晶体管布置在像素的左侧和右侧,驱动器反转成为列反转,而外观反转成为点反转。因此,消除横向的行闪烁和增加像素的充电率成为可能。
另外,通过沿数据线提供源电极并将漏电极向相邻像素的源电极延伸,即使薄膜晶体管交替地布置在像素的左侧和右侧,仍能保持像素的一致性。另外,根据本发明的反转驱动方案可以应用到PVA模式。由此,可能得到宽视角。
另外,通过将一个像素划分成一对子像素并向给子像素施加不同的数据电压,提高侧面或者侧边的可视性成为可能。
进一步地,通过形成多个伪栅电极和多个伪漏电极,防止图像质量恶化成为可能。
虽然已经描述了本发明的示范性实施例和修改的示例,本发明不限于这些实施例和示例,而是在不脱离本发明所附权利要求、详细说明和附图的范围的前提下,可以进行各种修改。所以,属于本发明保护范围的这种修改是自然的。
Claims (30)
1.一种液晶显示装置,包括:
多条数据线,具有多个直线部分和连接到该多个直线部分的多个弯曲部分;
多条栅极线,与数据线交叉;
薄膜晶体管,连接到数据线和栅极线;和
像素电极,连接到薄膜晶体管,
其中,将每条数据线的直线部分和弯曲部分实质上沿着同一条线布置。
2.据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,在数据线的直线部分的延长线上布置薄膜晶体管的沟道。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,弯曲部分构成薄膜晶体管的源电极。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置,还包括连接到像素电极的漏电极,其中,每个弯曲部分包围相应的漏电极的端部。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置,其中,漏电极至少以如下方式之一布置:在每一像素中实质上位于相同位置,及实质上对称地布置在像素阵列矩阵中。
6.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,弯曲部分是U-形的。
7.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,其中弯曲部分具有入口,该入口在每个像素行中沿相对方向开口。
8.根据权利要求1所述的液晶显示装置,还包括遮蔽电极,其覆盖数据线的直线部分,且至少部分与数据线的弯曲部分交迭。
9.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,不同像素行的薄膜晶体管连接到不同侧的数据线。
10.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,在每一像素行中,薄膜晶体管交替地连接到不同侧的数据线。
11.根据权利要求10所述的液晶显示装置,其中,相邻数据线的数据电压的极性彼此相反。
12.根据权利要求10所述的液晶显示装置,其中,相邻数据线之一到在其间的数据线的数据电压的极性相同。
13.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,每个像素电极具有有至少一个切口部分。
14.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,每个像素电极包括连接到漏电极的第一子像素电极和与第一子像素电极电容耦合的第二子像素电极。
15.根据权利要求14所述的液晶显示装置,其中,在第一子像素电极中的充电电压大于在第二子像素电极中的充电电压。
16.一种液晶显示装置,包括:
多条数据线,每条数据线具有多个第一直线部分、与第一直线部分交替地线性布置的多个第二直线部分,以及交替地连接在第一和第二直线部分之间的第一及第二弯曲部分;
多对第一和第二栅极线,与数据线交叉;
多对第一和第二薄膜晶体管,分别连接到第一和第二栅极线和及数据线;和
多个像素电极,连接到第一和第二薄膜晶体管。
17.根据权利要求16所述的液晶显示装置,其中,分别施加到第一和第二子像素电极的第一和第二数据电压的大小彼此不同,并且是从单一图像信息中获得的。
18.根据权利要求16所述的液晶显示装置,其中,每条数据线的第一和第二直线部分和相应的第一和第二弯曲部分基本上沿同一条线布置。
19.根据权利要求18所述的液晶显示装置,其中,在数据线的第一和第二直线部分的延长线上布置第一和第二薄膜晶体管的沟道。
20.根据权利要求18所述的液晶显示装置,还包括:分别连接到第一和第二子像素电极的第一和第二漏电极,其中,第一和第二弯曲部分分别包围第一和第二漏电极的端部。
21.根据权利要求20所述的液晶显示装置,其中,第一和第二漏电极至少以如下方式之一布置:在相应的像素中实质上位于相同位置,及实质上对称地布置在像素阵列矩阵中。
22.根据权利要求18所述的液晶显示装置,其中,在每一像素行中,第一和第二薄膜晶体管交替地连接到不同侧的数据线。
23.根据权利要求22所述的液晶显示装置,其中,相邻数据线的数据电压极性彼此相反。
24.根据权利要求22所述的液晶显示装置,其中,相邻数据线中之一到其间的数据线的数据电压极性相同。
25.一种液晶显示装置,包括:
多个像素,以矩阵状排列,并具有像素电极;
多条栅极线,连接到像素,并具有多个栅电极;
多条数据线,与栅极线交叉,并具有多个源电极;和
多个漏电极,与相应的源电极相对,并连接到相应的像素电极,
其中,将具有栅电极、源电极和漏电极并且位于相邻的像素中的开关装置布置在相邻像素的不同位置,并且
其中,像素的开口具有实质上上相同的形状。
26.根据权利要求25所述的液晶显示装置,其中,栅极线包括与栅电极具有实质上相同形状的伪栅电极。
27.根据权利要求25所述的液晶显示装置,还包括伪漏电极,伪漏极至少以如下方式之一布置:实质上位于与漏电极相同的位置上,及实质上对称地布置在像素阵列矩阵中。
28.根据权利要求25所述的液晶显示装置,其中,在两条相邻的数据线之间布置两个像素。
29.根据权利要求25所述的液晶显示装置,其中,开关装置和数据线相对于彼此实质上是线性排列。
30.根据权利要求25所述的液晶显示装置,其中,相邻的源电极以相对于数据线以不同的方向取向。
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