液晶顯示器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]以下描述涉及一種液晶顯示器。
【背景技術(shù)】
[0002]作為當(dāng)前使用的平板顯示器中最常見的類型之一的液晶顯示器包括具有場生成電極(諸如像素電極、共用電極等)的兩片顯示面板以及介于兩片之間的液晶層。液晶顯示器通過將電壓施加到場產(chǎn)生電極在液晶層中產(chǎn)生電場，并且通過產(chǎn)生的電場來控制液晶層的液晶分子的方向，以由此控制入射光的偏振從而顯示圖像。
[0003]在液晶顯示器中，已開發(fā)了垂直配向模式(vertically aligned mode)的液晶顯示器，其中，在沒有施加電場時(shí)，液晶分子被配向?yàn)槭沟闷溟L軸垂直(正交)于顯示面板。
[0004]在垂直配向模式的液晶顯示器中，重要的是確保寬的視角，為此，通過在場生成電極中形成如微小狹縫的切口來使用(利用)形成多個(gè)域的方法。
[0005]在微小狹縫形成在像素電極中以具有多個(gè)分支電極的方法的情況下，甚至在每個(gè)域的中心區(qū)域液晶分子也可以被控制，但是減小了液晶顯示器的開口率。
[0006]同時(shí)，在垂直配向模式液晶顯示器的情況下，為了使得側(cè)面可視性接近(或匹配)正面可視性，已經(jīng)提出了通過將一個(gè)像素劃分成兩個(gè)子像素并將不同的電壓施加至兩個(gè)子像素來改變透射率的方法。
[0007]因此，在將一個(gè)像素劃分成兩個(gè)子像素的情況下，兩個(gè)子像素之間的邊界上的液晶分子的狀態(tài)是無規(guī)律的，并且因此，兩個(gè)子像素之間的邊界上的透射率劣化。
[0008]在該背景部分中所公開的上述信息僅用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明的背景的理解，并且因此其可能包含不形成在該國已為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的方面涉及一種液晶顯示器，所述液晶顯示器具有在使得側(cè)面可視性接近(或匹配)正面可視性的同時(shí)控制兩個(gè)子像素之間的邊界上的液晶分子而不劣化液晶顯示器的開口率的期望的特征。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，液晶顯示器包括:第一基板；像素電極，在第一基板上并且包括第一子像素電極和與第一子像素電極分離的第二子像素電極；第二基板，面向第一基板；共用電極，在第二基板上；以及液晶層，在第一基板與第二基板之間，其中，第一子像素電極包括第一板狀部分和從第一板狀部分延伸的多個(gè)第一分支電極，第二子像素電極包括圍繞第一分支電極的第二板狀部分和從第二板狀部分延伸的多個(gè)第二分支電極，并且施加至第一子像素電極的第一電壓和施加至共用電極的共用電壓之間的差值大于施加至第二子像素電極的第二電壓和共用電壓之間的差值。
[0011]第一子像素電極的第一板狀部分可具有菱形平面形狀，并且第二子像素電極的第二板狀部分可具有通過組合多個(gè)梯形形狀而形成的平面形狀。
[0012]第一子像素電極的多個(gè)第一分支電極可以包括在不同的方向上延伸的第一微小分支、第二微小分支、第三微小分支和第四微小分支；并且第二子像素電極的多個(gè)第二分支電極可以包括在不同的方向上延伸的第五微小分支、第六微小分支、第七微小分支和第八微小分支。
[0013]在沿著平行于多個(gè)第一分支電極和多個(gè)第二分支電極中的任意一個(gè)的延伸方向的方向上測量的第一子像素電極和第二子像素電極之間的距離可以是約4 μπι或更??；并且施加至第二子像素電極的電壓與施加至第一子像素電極的電壓的比可以是約0.83或更小。
[0014]在沿著平行于多個(gè)第一分支電極和多個(gè)第二分支電極中的任意一個(gè)的延伸方向的方向上測量的第一子像素電極和第二子像素電極之間的距離可以大于約4 μπι并且是約4.5 μπι或更??；并且施加至第二子像素電極的電壓與施加至第一子像素電極的電壓的比可以是約0.75或更小。
[0015]在沿著平行于多個(gè)第一分支電極和多個(gè)第二分支電極的任意一個(gè)的延伸方向的方向上測量的第一子像素電極和第二子像素電極之間的距離可以是約5 μπι或更大；并且施加至第二子像素電極的電壓與施加至第一子像素電極的電壓的比可以是約0.7或更小。
[0016]在沿著平行于多個(gè)第一分支電極和多個(gè)第二分支電極中的任意一個(gè)的延伸方向的方向上測量的第一像素電極的第一板狀部分的整個(gè)寬度的二分之一可以是約25 μπι或更小。
[0017]在沿著平行于多個(gè)第一分支電極和多個(gè)第二分支電極中的任意一個(gè)的延伸方向的方向上測量的第二像素電極的第二板狀部分的寬度可以是約25 μπι或更小。
[0018]多個(gè)第一分支電極和多個(gè)第二分支電極的長度可以是約25 μm或更小。
[0019]第一子像素電極的第一板狀部分的邊緣可以與柵極線形成約45°或約135°的角度，或者與柵極線形成大于約45°或小于約135°的角度。
[0020]第二子像素電極的第二板狀部分的邊緣可以與柵極線形成約45°或約135°的角度，或者與柵極線形成大于約45°或小于約135°的角度。
[0021]第一子像素電極和第二子像素電極之間的邊界可以與柵極線形成約45°或約135°的角度，或者與柵極線形成大于約45°或小于約135°的角度。第一子像素電極的第一分支電極可以與柵極線形成約45°或約135°的角度，或者與柵極線形成大于約45°或小于約135°的角度。
[0022]第二子像素電極的第二板狀部分的邊緣可以與柵極線形成約45°或約135°的角度，或者與柵極線形成大于約45°或小于約135°的角度。
[0023]第一子像素電極和第二子像素電極之間的邊界可以與柵極線形成約45°或約135°的角度，或者與柵極線形成大于約45°或小于約135°的角度。
[0024]第一子像素電極的第一分支電極可以與柵極線形成約45°或約135°的角度，或者與柵極線形成大于約45°或小于約135°的角度。
[0025]第一子像素電極和第二子像素電極之間的邊界可以與柵極線形成約45°或約135°的角度，或者與柵極線形成大于約45°或小于約135°的角度。第一子像素電極的第一分支電極可以與柵極線形成約45°或約135°的角度，或者與柵極線形成大于約45°或小于約135°的角度。
[0026]第一子像素電極的第一分支電極可以與柵極線形成約45°或約135°的角度，或者與柵極線形成大于約45°或小于約135°的角度。
[0027]第二板狀部分的寬度可以小于第一板狀部分的寬度。
[0028]鄰近于第二板狀部分的第一分支電極的端部的寬度可以大于第一分支電極的其他部分的寬度。
[0029]在第二板狀部分和第二分支電極之間的邊界上，第二分支電極的寬度可以小于第二分支電極的其他部分的寬度。
[0030]第一子像素電極不包括第一分支電極，而僅包括第一板狀部分。
[0031]液晶顯示器可以進(jìn)一步包括像素電極下面的絕緣層，其中，絕緣層可以包括第一子像素電極下面的第一部分和第二子像素電極下面的第二部分，并且第一部分的高度可以高于第二部分的高度。
[0032]第一部分和第二部分之間的邊界可以與第二子像素電極的第二板狀部分重疊，或者與第一子像素電極的第一分支電極重疊。
[0033]第一部分和第二部分之間的邊界可以與第二子像素電極的第二板狀部分重疊，并且第二部分可以包括具有與基板形成的不同的傾斜的多個(gè)區(qū)域。
[0034]依據(jù)根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的液晶顯示器，可以在使得側(cè)面可視性接近(或匹配)正面可視性并且液晶顯示器的亮度增大的同時(shí)，控制兩個(gè)子像素之間的邊界上的液晶分子而不劣化液晶顯示器的開口率。
【附圖說明】
[0035]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的布局圖。
[0036]圖2是沿線I1-1I截取的圖1的液晶顯示器的截面圖。
[0037]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的場生成電極的基本區(qū)域的平面圖。
[0038]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的液晶分子的指向矢(director)的配向方向的示意圖。
[0039]圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的液晶分子的指向矢的配向方向的截面圖。
[0040]圖6至圖10是示出本發(fā)明的第一實(shí)驗(yàn)例的結(jié)果的電子顯微鏡照片。
[0041]圖11和圖12是示出本發(fā)明的第二實(shí)驗(yàn)例的結(jié)果的電子顯微鏡照片。
[0042]圖13和圖14是示出本發(fā)明的第三實(shí)驗(yàn)例的結(jié)果的電子顯微鏡照片。
[0043]圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的場生成電極的基本區(qū)域的平面圖。
[0044]圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的場生成電極的基本區(qū)域的平面圖。
[0045]圖17是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的場生成電極的基本區(qū)域的平面圖。
[0046]圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的場生成電極的基本區(qū)域的平面圖。
[0047]圖19是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的場生成電極的基本區(qū)域的平面圖。
[0048]圖20是示出本發(fā)明的第四實(shí)驗(yàn)例的結(jié)果的曲線圖。
[0049]圖21是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的場生成電極的基本區(qū)域的平面圖。
[0050]圖22是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的液晶分子的指向矢的配向方向的截面圖。
[0051]圖23(a)和圖23(b)是示出本發(fā)明的第五實(shí)驗(yàn)例的結(jié)果的電子顯微鏡照片。
[0052]圖24是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的場生成電極的基本區(qū)域的平面圖。
[0053]圖25是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的液晶分子的指向矢的配向方向的平面圖。
[0054]圖26是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的液晶分子的指向矢的配向方向的截面圖。
[0055]圖27是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的場生成電極的基本區(qū)域的平面圖。
[0056]圖28是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的液晶分子的指向矢的配向方向的截面圖。
[0057]圖29是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的場生成電極的基本區(qū)域的平面圖。
[0058]圖30是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的場生成電極和液晶分子的配向方向的部分的截面圖。
[0059]圖31是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的場生成電極和液晶分子的配向方向的部分的截面圖。
[0060]圖32是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的場生成電極的基本區(qū)域的平面圖。
[0061]圖33是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的場生成電極和和液晶分子的配向方向的部分的截面圖。
[0062]圖34(a)和圖34(b)是示出本發(fā)明的第六實(shí)驗(yàn)例的結(jié)果的電子顯微鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0063]在下文中將參考附圖更全面地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，所描述的實(shí)施方式，可以各種不同的方式修改，且所有修改皆不偏離本發(fā)明的精神或范圍。諸如在一列元件之前的“……中的至少一個(gè)”的表述修飾元件的整個(gè)列表，并且不修飾列表的單個(gè)元件。此外，當(dāng)描述本發(fā)明的實(shí)施方式時(shí)“可以”的使用指的是“本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式”。
[0064]在附圖中，為清晰起見，放大了層、膜、板、區(qū)域等的厚度。貫穿本說明書，相同的參考標(biāo)號(hào)指代相同的元件。將理解的是，當(dāng)諸如層、膜、區(qū)域或基板的元件被稱為在另一個(gè)元件上或“耦接至”另一個(gè)元件時(shí)，該元件可直接在另一個(gè)元件上或耦接至另一元件，或者也可存在中間元件。相反，當(dāng)元件被稱為直接在另一元件上或“直接親接至”另一元件時(shí)，貝1J不存在中間元件。
[0065]下面，將參照?qǐng)D1和圖2描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的液晶顯示器。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的布局圖，并且圖2是沿線I1-1I截取的圖1的液晶顯示器的截面圖。
[0066]參照?qǐng)D1和圖2，根據(jù)示例性實(shí)施方式的液晶顯示器包括:面向彼此的下面板100和上面板200，介于兩個(gè)面板100和200之間的液晶層3，以及附接至面板100和200的外側(cè)的一對(duì)偏振器(polarizer)。
[0067]首先，將描述下面板100。
[0068]柵極線121、參考電壓線131和存儲(chǔ)電極135形成在第一基板110上。柵極線121主要在水平方向上延伸，并傳輸柵極信號(hào)。
[0069]柵極線121包括第一柵電極124a、第二柵電極124b、第三柵電極124c以及與另一層或者外部驅(qū)動(dòng)電路連接的寬端部。
[0070]參考電壓線131可以與柵極線121平行延伸并具有延伸136，并且該延伸136與以下將描述的第三漏電極175c耦接。
[0071]參考電壓線131包括圍繞像素區(qū)的存儲(chǔ)電極135。
[0072]柵極絕緣層140形成在柵極線121、參考電壓線131和存儲(chǔ)電極135上。
[0073]可由無定形娃和/或晶體娃制成的第一半導(dǎo)體154a、第二半導(dǎo)體154b和第三半導(dǎo)體154c形成在柵極絕緣層140上。
[0074]多個(gè)歐姆接觸163a、163b、163c、165a、165b和165c形成在第一半導(dǎo)體154a、第二半導(dǎo)體154b和第三半導(dǎo)體154c上。在半導(dǎo)體154a、154b和154c是氧化物半導(dǎo)體的情況下，可以省去歐姆接觸。
[0075]包含數(shù)據(jù)導(dǎo)線的數(shù)據(jù)導(dǎo)體(data conductor)形成在歐姆接觸163a、165a、163b、165b、163c和165c以及柵極絕緣層140上，所述數(shù)據(jù)導(dǎo)線171包括第一源電極173a和第二源電極173b、第一漏電極175a、第二漏電極175b、第三源電極173c和第三漏電極175c。
[0076]第二漏電極175b與第三源電極173c耦接。
[0077]第一柵電極124a、第一源電極173a和第一漏電極175a與第一半導(dǎo)體154a —起形成第一開關(guān)元件(例如，第一薄膜晶體管)Qa，并且第一薄膜晶體管Qa的通道(channel)形成在第一源電極173a與第一漏電極175a之間的半導(dǎo)體部分154a中。類似地，第二柵電極124b、第二源電極173b和第二漏電極175b與第二半導(dǎo)體154b —起形成第二開關(guān)元件(例如，第二薄膜晶體管)Qb，并且第二薄膜晶體管的通道形成在第二源電極173b與第二漏電極175b之間的第二半導(dǎo)體154b中。第三柵電極124c、第三源電極173c和第三漏電極175c與第三半導(dǎo)體154c —起形成第三開關(guān)元件(例如，第三薄膜晶體管)Qc，并且第三薄膜晶體管Qc的通道形成在第三源電極173c與第三漏電極175c之間的半導(dǎo)體154c中。
[0078]由諸如氮化硅或氧化硅的無機(jī)絕緣材料制成的鈍化層180形成在數(shù)據(jù)導(dǎo)體171、173a、173b、173c、175a、175b、175c 上以及半導(dǎo)體 154a、154b 和 154c 的暴露的部分上。
[0079]濾色器230位于鈍化層180上。
[0080]遮光部件可以位于濾色器230沒有位于的區(qū)域以及一部分濾色器230上。遮光部件被稱為黑色矩陣(black matrix)并阻擋光泄漏。
[0081]保護(hù)層80位于濾色器230上。保護(hù)層80可減少或防止濾色器230翹起并抑制由于諸如溶劑的有機(jī)材料從濾色器230流入到液晶層3中而導(dǎo)致的液晶層3的污染，從而減少或防止諸如當(dāng)驅(qū)動(dòng)屏幕時(shí)可能引起的殘留影像的缺陷。
[0082]像素電極191 (包括第一子像素電極191a和第二子像素電極191b)形成在保護(hù)層80上。第一子像素電極191a和第二子像素電極191b包括在圖3中示出的基本電極199或者基本電極199的一個(gè)或多個(gè)變形。
[0083]第一子像素電極191a和第二子像素電極191b彼此隔開設(shè)定或預(yù)定的距離。
[0084]第二子像素電極191b圍繞第一子像素電極191a。
[0085]多個(gè)第一分支電極192a形成在第一子像素電極191a的邊緣處。多個(gè)第一分支電極192a從具有菱形形狀的第一板狀部分193a延伸。本文中使用的平板狀指的是整個(gè)平板沒有被切開的形狀。
[0086]就是說，第一子像素電極191a包括位于中心處的第一板狀部分193a和圍繞第一板狀部分193a并從第一板狀部分193a延伸的多個(gè)第一分支電極192a。
[0087]第一子像素電極191a的第一板狀部分193a的中心部分與形成在以下描述的共用電極270處的十字形切口 271的中心部分重疊。
[0088]第一子像素電極191a的第一分支電極192a在不同的方向上延伸。更詳細(xì)地，第一分支電極192a包括從第一板狀部分193a在左上方向上傾斜延伸的多個(gè)第一微小分支194a，在右上方向上傾斜延伸的多個(gè)第二微小分支194b，在左下方向上傾斜延伸的多個(gè)第三微小分支194c以及在右下方向上傾斜延伸的第四微小分支194d。
[0089]第二子像素電極191b包括圍繞第一子像素電極191a的多個(gè)第一分支電極192a的第二板狀部分193b，和圍繞第二板狀部分193b并從第二板狀部分193b延伸的多個(gè)第二分支電極192b。
[0090]第二子像素電極191b的第二板狀部分193b具有通過組合位于第一子像素電極191a的第一至第四微小分支194a、194b、194c和194d的外部的四個(gè)梯形而形成的平面形狀。與第一子像素電極191a的第一分支電極192a相似，第二子像素電極191b的多個(gè)第二分支電極192b包括從第二板狀部分193b在左上方向上傾斜延伸的多個(gè)第五微小分支194e，在右上方向上傾斜延伸的多個(gè)第六微小分支194f，在左下方向上傾斜延伸的多個(gè)第七微小分支194g，以及在右下方向上傾斜延伸的多個(gè)第八微小分支194h。
[0091]第一至第四微小分支194a、194b、194c和194d，以及第五至第八微小分支194e、194f、194g和194h與柵極線121形成近似(約)45°至135°的角度。此外，在不同的方向上延伸并且彼此鄰近的微小分支194a、194b、194c、194d、194e、194f、194g和194h中的兩個(gè)可以正交于彼此。
[0092]在鈍化層180和保護(hù)層80中，形成暴露第一漏電極175a的部分的第一接觸孔185a和暴露第二漏電極175b的部分的第二接觸孔185b。在柵極絕緣層140、鈍化層180和保護(hù)層80中，形成參考電壓線131的延伸136和暴露第三漏電極175c的第三接觸孔185c。
[0093]第一子像素電極191a的第一延伸195a通過第一接觸孔185a物理上并電耦接至第一漏電極175a，并且第二子像素電極191b的第二延伸195b通過第二接觸孔185b物理上并電耦接至第二漏電極175b。
[0094]第一子像素電極191a和第二子像素電極191b分別通過第一接觸孔185a和第二接觸孔185b從第一漏電極175a和第二漏電極175b接收數(shù)據(jù)電壓。
[0095]連接構(gòu)件195形成在參考電壓線131的延伸136 (通過第三接觸孔185c暴露)和第三漏電極175c上，并且第三漏電極175c通過連接構(gòu)件195物理上并電耦接至參考電壓線131的延伸136。
[0096]接著，將描述上面板200。
[0097]遮光部件220和共用電極270形成在第二絕緣基板210上。
[0098]共用電極270具有多個(gè)十字形切口 271。對(duì)于場生成電極(隨后更詳細(xì)描述的)的每個(gè)基本區(qū)域，共用電極270的十字形切口 271 —個(gè)接一個(gè)地被定位，并且可以彼此連接。
[0099]在示出的示例性實(shí)施方式中，描述了遮光部件220形成在上面板200上，而是在根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的情況下，遮光部件220可以位于下面板100上，并且根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式，濾色器可以位于上面板200上。
[0100]配向?qū)有纬稍陲@示面板100和200的內(nèi)表面上，并且可以是垂直配向?qū)印?br>[0101]偏振器被設(shè)置在兩個(gè)面板100和200的外表面上(S卩，面向遠(yuǎn)離液晶層的表面)。兩個(gè)偏振器的透射軸彼此正交，并且其一個(gè)透射軸可以與柵極線121平行。然而，偏振器可以僅設(shè)置在兩個(gè)面板100和200中的一個(gè)的外表面上。
[0102]液晶層3具有負(fù)介電各向異性，并且液晶層3的液晶分子被配向從而使得在不施加電場時(shí)其長軸垂直(正交)于兩個(gè)面板100和200的表面。因此，在沒被施加電場時(shí)，入射光不穿過正交的偏振器而被阻擋了。
[0103](施加有數(shù)據(jù)電壓的)第一子像素電極19Ia和第二子像素電極19Ib與上面板200的共用電極270 —起產(chǎn)生電場，并且因此，當(dāng)不施加電場時(shí)垂直于兩個(gè)電極191和270的表面被配向的液晶層3的液晶分子相對(duì)于兩個(gè)電極191和270的表面在水平方向上傾斜，并且穿過液晶層3的光的亮度根據(jù)液晶分子的傾斜度而改變。
[0104]下面，將簡要地描述根據(jù)示例性實(shí)施方式的液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法。
[0105]當(dāng)柵極導(dǎo)通信號(hào)被施加至柵極線121時(shí)，柵極導(dǎo)通信號(hào)被施加至第一柵電極124a、第二柵電極124b和第三柵電極124c，并且因此，形成第一開關(guān)元件Qa、第二開關(guān)元件Qb和第三開關(guān)元件Qc。因此，施加至數(shù)據(jù)線171的數(shù)據(jù)電壓分別通過導(dǎo)通的第一開關(guān)元件Qa和第二開關(guān)元件