TWI861089B - 液晶顯示器 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供一種液晶顯示器,包含:閘極線;穿過閘極線的資料線;與閘極線分隔開的第一電壓線;第二電壓線;第一電晶體,其包含連接至閘極線的第一閘電極、連接至資料線的第一源電極、及第一汲電極;第二電晶體,其包含連接至閘極線的第二閘電極、連接至資料線的第二源電極、及第二汲電極;第三電晶體,其包含連接至第一電壓線的第三閘電極、連接至第二汲電極的第三源電極、及連接至第二電壓線的第三汲電極;連接至第一電晶體之第一汲電極的第一液晶電容器;以及連接至第二電晶體之第二汲電極的第二液晶電容器。
Description
相關申請案之交互參照
本申請主張於2019年5月15日提交的韓國專利申請案號10-2019-0056889的優先權,以及該申請的所有利益,其全部內容透過引用合併於此。
本揭露涉及一種液晶顯示器。具體來說本揭露涉及一種能夠改善側向可見度的液晶顯示器。
作為廣泛使用的平板顯示器的液晶顯示器包含:具有液晶分子的液晶層、用於控制液晶層的液晶分子排列的場產生電極、施加電壓至場產生電極的資料線、以及連接至其的切換元件。當電壓施加至場產生電極時,在液晶層中會產生電場,並且使液晶分子重新排列,且因此,可以透過調整透射光量以顯示期望的影像。液晶顯示器可以包含至少一個偏光器以調整透射光量。
在這些液晶顯示器中,一種液晶顯示器在不施加電場的狀況下,將液晶分子的長軸排列成垂直於顯示面板的垂直排列模式,其可以具有高對比度並且可以容易地實現寬參照視角。
垂直排列(VA,vertical alignment)模式的液晶顯示器具有相較於其正面可見度較低的側面可見度。為了解決這個問題,單一個像素被分成兩個子像素,並且施加不同的電壓至兩個子像素。
在先前技術中所揭露的上述資訊僅用於理解本揭露概念的背景,並且因此,其可能包含該國本領域具有通常知識者已知的不構成現有技術的資訊。
本揭露提供一種液晶顯示器,其能夠容易地調整包括在一個像素中的兩個子像素的電壓比,並同時改善側向可見度。
此外,本揭露提供的一種液晶顯示器,其能夠減少光致漏電流並增加電晶體的排列自由及尺寸控制。
根據本揭露一例示性實施例液晶顯示器包含:閘極線;資料線,穿過該閘極線;第一電壓線,與閘極線分隔開;第二電壓線;第一電晶體,包含連接至閘極線的第一閘電極、連接至資料線的第一源電極、及第一汲電極;第二電晶體,包含連接至閘極線的第二閘電極、連接至資料線的第二源電極、及第二汲電極;第三電晶體,包含連接至第一電壓線的一第三閘電極、連接至第二汲電極的第三源電極、及連接至第二電壓線的第三汲電極;第一液晶電容器,連接至第一電晶體的第一汲電極;以及第二液晶電容器,連接至第二電晶體的第二汲電極。
第一電晶體及第二電晶體可以包含第一半導體,並且第三電晶體可以包含與第一半導體分隔開的一第二半導體。
第一閘電極與第二閘電極可以彼此連接以形成閘電極,第一半導體可以與閘電極重疊,並且第二半導體可以與第三閘電極重疊。
第一半導體的邊緣在平面圖中可以設置在閘電極及閘極線的邊緣內,並且第一半導體的邊緣可以與閘電極及閘極線的邊緣分隔開。
第二半導體的邊緣在平面圖中可以設置在第三閘電極及第一電壓線的邊緣內,並且第二半導體的邊緣可以與第三閘電極及第一電壓線的邊緣分隔開。
閘極線可以在第一方向上延伸,第一源電極及第二源電極可以包含兩個第一分支,其分別在垂直於第一方向的第二方向上延伸,第一汲電極可以包含設置在兩個第一分支之間的第二分支,以及連接至第二分支的第一延伸部,並且第二汲電極可以包含在第二方向上延伸的第三分支,以及連接至第三分支的第二延伸部。
第二電壓線可以與資料線分隔開,並且與資料線設置在同一導電層中,並且第三汲電極可以在第二方向上延伸。
第一延伸部及第二延伸部在平面圖中可以相對於該閘極線彼此面對。
第一液晶電容器的一個終端可以包含電性連接至第一汲電極的第一子像素電極,第二液晶電容器的一個終端可以包含電性連接至第二汲電極的第二子像素電極,並且第一子像素電極及第二子像素電極在平面圖中可以相對於閘極線彼此面對。
可以進一步包含與閘極線分隔開,並且相對於閘極線與第一電壓線彼此相對的第三電壓線,第一延伸部可以與第三電壓線重疊以形成的第一儲存電容器,以及第二延伸部可以與第一電壓線重疊以形成的第二儲存電容器。
透過第一電壓線傳輸的電壓及透過第二電壓線傳輸的電壓可以為恆定的。
根據本揭露一例示性實施例的顯示裝置包含:基板;閘極線及儲存電壓線,設置在基板上且彼此分隔開;第一半導體及第二半導體,設置在閘極線及儲存電壓線上且彼此分隔開;資料線,設置在第一半導體及第二半導體上;第一源電極及第二源電極,連接至資料線;第一汲電極,面對第一源電極;第二汲電極,面對第二源電極;第三源電極,連接至第二汲電極;參考電壓線,包含第三汲電極;以及第一子像素電極,設置在第一半導體極第二半導體上,並且電性連接至第一汲電極,及第二子像素電極,設置在第一半導體及第二半導體上,並且電性連接至第二汲電極,其中第一半導體與包含在閘極線中的閘電極重疊,第二半導體與包含在儲存電壓線中的延伸部重疊,第一源電極、第二源電極、第一汲電極、及第二汲電極與第一半導體重疊,並且第三源電極及第三汲電極與第二半導體重疊。
第一半導體的邊緣在平面圖中可以設置在閘極線的邊緣內,並且第一半導體的邊緣可以與閘極線的邊緣分隔開。
第二半導體的邊緣在平面圖中可以設置在儲存電壓線的邊緣內,並且第二半導體的邊緣可以與儲存電壓線的邊緣分隔開。
閘極線可以沿第一方向延伸,第一源電極及第二源電極可以包含兩個第一分支,其分別沿垂直於第一方向的第二方向延伸,第一汲電極可以包含設置在兩個第一分支之間的第二分支,以及連接至第二分支的第一延伸部,並且第二汲電極可以包含在第二方向上延伸的第三分支,以及連接至第三分支的第二延伸部。
參考電壓線可以與資料線分隔開,並且第三汲電極可以沿第二方向延伸。
第一延伸部及第二延伸部在平面圖中可以相對於該閘極線彼此面對。
第一子像素電極及第二子像素電極在平面圖中可以相對於閘極線彼此面對。
根據本揭露一例示性實施例的顯示裝置包含:閘極線及儲存電壓線,分別沿第一方向延伸並且彼此分隔開;資料線及參考電壓線,分別沿與第一方向交叉的第二方向延伸,並且彼此分隔開;第三電晶體,連接至第二電晶體,並且連接至儲存電壓線及參考電壓線;第一子像素電極,電性連接至第一電晶體;以及第二子像素電極,電性連接至第二電晶體及第三電晶體,其中第一電晶體及第二電晶體包含與閘極線重疊的第一半導體,並且第三電晶體包含與儲存電壓線重疊並與第一半導體分隔開的第二半導體。
第一半導體在平面圖中可以設置在閘極線的邊緣內,並且第一半導體的邊緣可以與閘極線的邊緣分隔開。
根據本揭露一例示性實施例的液晶顯示器,其可以輕易地調整一個像素中所包含的兩個子像素的電壓比,且可以減少光致漏電流,並且可以增加電晶體的排列及尺寸調整的自由,從而提供了一種具有改善的側向可見度的液晶顯示器。
100:第一顯示面板
1000:液晶顯示器
11,21:對準層
110,210:基板
12,185,185a,185b:開口
121:閘極線
124:閘電極
131a:第一儲存電壓線
131b:第二儲存電壓線
134a,134b,177a,177b:延伸部
135a,135b,196a,196b:細長部
140:閘極絕緣層
154a:第一半導體
154b:第二半導體
163a,163b,163c,165a,165b,165c:歐姆接點
171,171a,171b:資料線
172:參考電壓線
173a:第一源電極
173b:第二源電極
173c:第三源電極
175a:第一汲電極
175b:第二汲電極
175c:第三汲電極
176:連接部
180a:第一絕緣層
180b:第二絕緣層
191a:第一子像素電極
191b:第二子像素電極
192a,192b:橫向主幹部
193a,193b:縱向主幹部
194a,194b:微分支
197a,197b:接觸部
199:屏蔽電極
200:第二顯示面板
220:光阻擋元件
230:彩色濾光器
270:共用電極
3:液晶層
300:顯示面板
31:液晶分子
400:閘極驅動器
500:資料驅動器
Clca:第一液晶電容器
Clcb:第二液晶電容器
Cstb:儲存電容器
DA:顯示區域
GP:間隔
NDA:非顯示區域
PX:像素
PXa:第一子像素
PXb:第二子像素
Qa:第一電晶體
Qb:第二電晶體
Qc:第三電晶體
Vcom:共用電壓
Vrd:第二電壓
Vst:第一電壓
DR1:第一方向
DR2:第二方向
DR3:第三方向
第1圖為根據本揭露一例示性實施例的液晶顯示器的配置示意圖;第2圖為根據本揭露一例示性實施例的液晶顯示器中單一像素的等效電路圖;
第3圖為根據本揭露另一例示性實施例的液晶顯示器中單一像素的配置圖;第4圖為沿著第3圖中線IVa-IVb截取的液晶顯示器的截面圖;第5圖為沿著第3圖中線Va-Vb截取的液晶顯示器的截面圖。
在下文中將參照所繪示的例示性實施例的附圖以更充分的說明本揭露。本領域具有通常知識者可以理解的是,在不偏離本揭露的精神及範圍的情況下,所說明的實施例可以以各種不同的方式變更。
為了更清楚的說明本揭露,與說明不相關的部分將被省略,並且在整個說明書中相同的元件符號表示相同的元件。
此外,在附圖中為了更好的理解及方便說明,任意的示出了各結構的尺寸及厚度,但本揭露不限定於此。在附圖中,為了清楚起見,可能放大了層、膜、面板、及區域等的厚度。在附圖中,為了更好的理解及方便說明,放大了部分層及區域的厚度。
可以理解的是,當元件,例如層、膜、區域、或基板,被稱作在另一元件「上(on)」時,其可以直接在另一元件上,或者可以存在其他元件或中間元件。相對的,當元件被稱作「直接(directly)」在另一元件「上(on)」時,則不存在中間元件。進一步地,在本說明書中,術語「上(on)」或「上(above)」表示位在對象部分之上或之下,且不一定表示其基於重力方向位於對象部分的上側。
此外,除非另有指出,術語「包含(comprise)」及其變化型「包含(comprises)」或「包含(comprising)」應當理解為指定所陳述的元件存在,但不排除一個或多個其他元件。
在說明書和所附申請專利範圍中,平面圖是指觀察與彼此相交的兩個方向(例如,第一方向DR1及第二方向DR2)平行的表面的視圖,而截面圖是指觀察在垂直(或正交)於與第一方向DR1及第二方向DR2平行的表面的方向(例如,第三方向DR3)上切開的表面的視圖。此外,除非另有說明,重疊兩個構成元件表示兩個構成元素在第三方向DR3(例如,垂直於基板的上表面的方向)上重疊。
首先,根據一例示性實施例的液晶顯示器將參照第1圖進行說明。
第1圖為根據本揭露一例示性實施例的液晶顯示器的配置示意圖。
根據一例示性實施例的液晶顯示器1000包含顯示面板,顯示面板300包含顯示區域DA,其為能夠顯示影像的區域,並且顯示面板300可以包含設置在顯示區域DA周圍的非顯示區域NDA。
顯示區域DA包含複數個像素PX、複數個閘極線121、及複數個資料線171。
複數個閘極線121可以傳輸閘極訊號並且可以沿第二方向DR2排列。各閘極線121可以大致上沿第一方向DR1延伸。
複數個資料線171可以傳輸資料訊號並且可以沿第一方向DR1排列。各資料線171可以大致上沿第二方向DR2延伸,從而與複數個閘極線121交叉。
各像素PX可以包含連接至至少一條閘極線121及至少一條資料線171的複數個電晶體,以及與其連接的複數個子像素電極。包含在一個像素PX中的複數個子像素電極被稱為對應於像素PX的像素電極。在平面圖中,對應於各像素電極的區域可以顯示具有針對各像素PX的輸入影像訊號的亮度的光。
根據本揭露例示性實施例的液晶顯示器1000可以包含閘極驅動器400及資料驅動器500。
閘極驅動器400可以設置在顯示面板300的非顯示區域NDA。閘極驅動器400可以產生施加至閘極線121的閘極訊號。閘極驅動器400可以包含複數個電晶體,其透過與像素PX上的電晶體相同的製程以直接形成在基板上。
資料驅動器500可以施加資料訊號至資料線171。資料驅動器500可以以至少一個IC晶片的形式直接安裝在顯示面板300上,或者安裝在可撓性印刷電路膜上並連接至顯示面板300,又或者安裝在單獨的印刷電路板上。
閘極驅動器400可以透過以水平週期為單位依序施加閘極導通電壓的閘極訊號至複數個閘極線121,並施加資料電壓至所有像素PX以顯示一幀的影像。如果一幀結束時,則開始下一幀,並且新一幀的資料電壓可以施加至所有像素PX。
根據本揭露一實施例的液晶顯示器的像素PX的結構將參照第2圖及第1圖進行說明。
第2圖為根據本揭露一例示性實施例的液晶顯示器中單一像素的等效電路圖。
參照第2圖,一個像素PX包含第一子像素PXa及第二子像素PXb。
第一子像素PXa包含連接至一條資料線171及一條閘極線的第一電晶體Qa,以及連接至第一電晶體Qa的第一液晶電容器Clca。第二子像素PXb包含連接至與連接至第一電晶體Qa的相同的資料線171及閘極線121的第二電晶體Qb,以及第三電晶體Qc及與其連接的第二液晶電容器Clcb。
第一電晶體Qa可以包含連接至閘極線121的閘電極、連接至資料線171的源電極、及連接至第一液晶電容器Clca的汲電極。第一液晶電容器Clca的一個終端可以包含連接至第一電晶體Qa的汲電極的第一子像素電極,並且第一液晶電容器Clca的另一個終端可以連接至共用電壓Vcom。共用電壓Vcom可以
為,例如大約6V至7V。第一電晶體Qa根據透過閘極線121傳輸的閘極訊號控制其開啟/關閉,以透過資料線171傳輸資料電壓至第一液晶電容器Clca。
第二電晶體Qb可以包含連接至第一電晶體Qa所連接的閘極線121的閘電極、連接至資料線171的源電極、及連接至第二液晶電容器Clcb及第三電晶體Qc的源電極的汲電極。第二液晶電容器Clcb的一個終端可以包含連接至第二電晶體Qb的汲電極的第二子像素電極,並且第二液晶電容器Clcb的另一個終端可以連接至共用電壓Vcom。第二電晶體Qb可以根據透過閘極線121傳輸的閘極訊號控制其開啟/關閉,以透過資料線171傳輸資料電壓至第二液晶電容器Clcb。
第三電晶體Qc可以包含連接至傳輸第一電壓Vst(也稱作儲存電壓)的儲存電壓線的閘電極、連接至第二電晶體Qb的汲電極的源電極、及連接至傳輸第二電壓Vrd(也稱作參考電壓)的參考電壓線的汲電極。第三電晶體Qc可以根據閘極-源極電位差及源極-汲極電位差而流過源極-汲極電流。當第二電晶體Qb導通時,透過資料線171傳輸的資料電壓可以被第二電晶體Qb及第三電晶體Qc分割以傳輸至第二液晶電容器Clcb。在此狀況下,作為第二液晶電容器Clcb的一個終端的第二子像素電極的電壓可以逐漸變為用於一幀的第二電壓Vrd。第一電壓Vst及第二電壓Vrd各可以為恆定電壓。第二電壓Vrd可以為,例如與共用電壓Vcom相同或相似的電壓。當第二電壓Vrd與共用電壓Vcom不同時,第二電壓Vrd與共用電壓Vcom之間的差可以大約為2V或更少,但不限定於此。第一電壓Vst可以與共用電壓Vcom相等或相似,但不限定於此。
對於一個輸入影像訊號,第一子像素PXa及第二子像素PXb可以顯示根據不同伽馬曲線的影像,或者根據相同的伽馬曲線的影像。在此,伽馬曲線表示輸入影像訊號的亮度變化或灰度的透射率的曲線。也就是說,對於同一個輸入影像訊號,作為第一液晶電容器Clca的一個終端的第一子像素電極的電
壓以及作為第二液晶電容器Clcb的一個終端的第二子像素電極的電壓可以不同,以根據第一子像素PXa及第二子像素PXb的各伽馬曲線表現彼此不同的亮度。在此狀況下,第一子像素電極的電壓及第二子像素電極的電壓可以為一幀期間的平均電壓。
為了增加顯示裝置的側向可見度,充電至第一液晶電容器Clca及第二液晶電容器Clcb的電壓需要進行適當的調整,並且需要特別控制第一液晶電容器Clca及第二液晶電容器Clcb的電壓比。
可以透過控制諸如第三電晶體Qc及第二電晶體Qb的通道的長寬比、尺寸、電阻等特性,以及第二電壓Vrd及第一電壓Vst,以調整取決於第二子像素PXb的伽馬曲線或亮度。換句話說,可以透過控制第二電晶體Qb及第三電晶體Qc的特性、第二電壓Vrd及第一電壓Vst以調整第二液晶電容器Clcb的充電電壓,以使第一子像素PXa及第二子像素PXb的亮度可以變化,並且透過適當的調整第一液晶電容器Clca及第二液晶電容器Clcb的充電電壓,可以提升顯示裝置的側向可見度。
在本揭露的說明中,一個電晶體中的源電極及汲電極用於將相對於閘電極的兩個電極彼此區分,且兩個名稱可以相互交換。
接下來,將參照第3圖至第5圖以及第1圖及第2圖說明根據本揭露一例示性實施例的液晶顯示器的詳細結構。
第3圖為根據本揭露另一例示性實施例的液晶顯示器中單一像素的配置圖;第4圖為沿著第3圖中線IVa-IVb截取的液晶顯示器的截面圖;第5圖為沿著第3圖中線Va-Vb截取的液晶顯示器的截面圖。
根據本揭露一例示性實施例的液晶顯示器可以包含第一顯示面板100及第二顯示面板200,以及設置在第一顯示面板100與第二顯示面板200之間的液晶層3。
參照第一顯示面板100,閘極導電層包含閘極線121、第一儲存電壓線131a(又稱「第三電壓線」)、以及設置在絕緣基板110上的第二儲存電壓線131b(又稱「第一電壓線」)。
閘極線121傳輸閘極訊號,並且可以沿第一方向DR1延伸。閘極線121包含閘電極124,並且可以包含形成在其中的複數個開口12。閘電極124可以相對於週邊部分沿第二方向DR2延伸,並且可以設置在與其相鄰兩個開口12之間。或者,可以說明為閘電極124連接至閘極線121。
傳輸儲存電壓的第一儲存電壓線131a與閘極線121分隔開,並且可以實質上沿第一方向DR1延伸。儲存電壓可以為恆定電壓,例如相同或相似於共用電壓Vcom的電壓。第一儲存電壓線131a可以包含延伸部134a及複數個細長部135a。延伸部134a可以從第一儲存電壓線131a朝著設置有閘極線121的一側突出或延伸。在第3圖所繪示的例示性實施例中,延伸部134a從第一儲存電壓線131a向下延伸。或者,延伸部134a可以連接至第一儲存電壓線131a。細長部135a可以實質上沿第二方向DR2從第一儲存電壓線131a突出並延伸。參照第3圖,細長部135a可以從第一儲存電壓線131a向上突出或延伸,但不限定於此。
第二儲存電壓線131b可以傳輸儲存電壓Vst,且可以與閘極線121分隔開,並且可以實質上沿第一方向DR1延伸。第二儲存電壓線131b可以包含延伸部134b以及複數個細長部135b。延伸部134b可以從第二儲存電壓線131b朝閘極線121突出或延伸。在第3圖所繪示的實施例中,延伸部134b從第二儲存電壓線131b向上延伸。或者,延伸部134b可以連接至第二儲存電壓線131b。細長部135b可以實質上沿第二方向DR2從第二儲存電壓線131b突出或延伸。參照第3圖,細長部135b可以從第二儲存電壓線131b向下突出,但不限定於此。
第一儲存電壓線131a及第二儲存電壓線131b可以相對於其之間的閘極線121彼此面對。透過第一儲存電壓線131a傳輸的儲存電壓可以等同於透過第二儲存電壓線131b傳輸的儲存電壓Vst。第一儲存電壓線131a可以省略。
閘極絕緣層140可以設置在閘極導電層上。閘極絕緣層140可以包含絕緣材料,例如氮化矽(SiNx)、氧化矽(SiOx)及氮氧化矽(SiOxNy)。
第一半導體154a及第二半導體154b可以彼此分隔開,並且設置在閘極絕緣層140上。
第一半導體154a設置在閘電極124上,並且與閘電極124重疊。第一半導體154a可以沿第一方向DR1拉長,但不限定於此。第一半導體154a的邊緣及閘極線121的開口的邊緣可以透過大於0的間隔GP分隔開。在平面圖中,第一半導體154a的邊緣設置在閘極線121的邊緣內,且可以與包含閘電極124的閘極線121重疊,並且第一半導體154a的邊緣可以與閘極線121的邊緣分隔開。
第二半導體154b設置在第二儲存電壓線131b的延伸部134b上,並且與延伸部134b重疊。第二半導體154b在第一方向DR1上的長度可以小於第一半導體154a在第一方向上的長度。在平面圖中,第二半導體154b的邊緣可以設置在包含延伸部134b的第二儲存電壓線131b的邊緣內,並且第二半導體154b的邊緣可以設置以與包含延伸部134b的第二儲存電壓線131b的邊緣隔開。
第一半導體154a及第二半導體154b可以包含半導體材料,例如非晶矽、多晶矽或金屬氧化物。
包含歐姆接點163a、163b、163c、165a、165b、及165c的歐姆接觸層可以設置在第一半導體154a或第二半導體154b上。歐姆接觸層可以使用諸如以高濃度摻雜有n型雜質的n+氫化非晶矽等材料,或者矽化物以形成。
資料導電層包含資料線171a及171b、參考電壓線172(又稱「第二電壓線」)、第一源電極173a、第二源電極173b、第三源電極173c、第一汲電極
175a、第二汲電極175b、以及設置在歐姆接點163a、163b、163c、165a、165b、及165c上的第三汲電極175c。
各資料線171a及171b可以沿第二方向DR2延伸並穿過閘極線121,並且各資料線171a及171b可以傳輸資料電壓。各資料線171a及171b可以包含彎曲部分。各資料線171a及171b可以與閘極線121的開口12重疊。相鄰的資料線171a及171b可以包含相對於閘電極124彼此面對的部分。
參考電壓線172可以沿第二方向DR2延伸以穿過第一儲存電壓線131a、閘極線121及第二儲存電壓線131b並傳輸第二電壓Vrd。一條參考電壓線172可以設置在相鄰的資料線171a與171b之間,並且與資料線171a及171b分隔開。參考電壓線172可以包含彎曲部分。參考電壓線172與第一半導體154a分隔開且不與第一半導體154a重疊。參考電壓線172包含與第二半導體154b重疊的一部分。
第一源電極173a可以透過設置在資料導電層的連接部176以電性連接至資料線171,並且可以以近似U字形的形式形成。也就是說,第一源電極173a可以包含大致沿第二方向DR2延伸的兩個垂直分支,以及大致沿第一方向DR1延伸且連接兩個垂直分支的兩個水平分支,從而形成近似U字形的形式。連接部176可以實質上沿第一方向DR1延伸。
第一汲電極175a包含面對在第一半導體154a上的第一源電極173a的分支,其被第一源電極173a的U字形形式包圍,並且實質上沿第二方向DR2延伸,並且延伸部177a連接至此分支。延伸部177a可與第一儲存電壓線131a的延伸部134a重疊。第一汲電極175a的分支可以設置在第一源電極173a的兩個垂直分支之間。
第一源電極173a的沿第二方向DR2延伸的兩個垂直分支以及第一汲電極175a的沿第二方向DR2延伸的兩個分支與第一半導體154a重疊。
閘電極124、第一源電極173a、及第一汲電極175a與第一半導體154a共同形成第一電晶體Qa。閘電極124中形成第一電晶體Qa的部分稱作第一閘電極。
第一源電極173a的至少一部份可以為第二源電極173b。詳細來說,第一源電極173a的一些部份中,即在第一半導體154a上面對且相鄰第二汲電極175b的部分可以為第二源電極173b。例如,在第1圖中,相對於第一汲電極175a彼此面對的第一源電極173a的兩個垂直分支中的右垂直分支的至少一部分可以為第二源電極173b。或者,第二源電極173b可以連接至第一源電極173a。在此狀況下,第一源電極173a及第二源電極173b可以形成U字形。
第二汲電極175b可以包含在第一半導體154a上面對第二源電極173b且沿第二方向DR2延伸的一個分支,並且延伸部177b連接至此分支。延伸部177b可以相對於閘極線121的閘電極124或者第一半導體154a面對延伸部177a。第二汲電極175b的至少一部份可以與第一半導體154a重疊。
沿第二方向DR2延伸的第二源電極173b及第二汲電極175b的分支與第一半導體154a重疊。
閘電極124、第二源電極173b、及第二汲電極175b與第一半導體154a共同形成第二電晶體Qb。閘電極124中形成第二電晶體Qb的部分稱作第二閘電極。
第二汲電極175b的至少一部分可以為第三源電極173c。例如,在第3圖中,第二半導體154b上的第二汲電極175b的延伸部177b中面對參考電壓線172並與其相鄰的部份可以為第三源電極173c。或者,第三源電極173c可以連接至第二汲電極175b。
在參考電壓線172的一部分中,與第二半導體154b重疊並面對第二半導體154b上的第三源電極173c的部分可以形成第三汲電極175c。第三汲電極175c可以實質上沿第二方向DR2延伸。
第三源電極173c及第三汲電極175c與第二半導體154b重疊。
第二儲存電壓線131b的延伸部134b、第三源電極173c、及第三汲電極175c與第二半導體154b共同形成第三電晶體Qc。也就是說,第三電晶體Qc的閘電極可以為第二儲存電壓線131b的延伸部134b,並且其稱作第三閘電極。
各第一電晶體Qa、第二電晶體Qb、及第三電晶體Qc可以為薄膜電晶體。
第一電晶體Qa、第二電晶體Qb、及第三電晶體Qc的各通道可以形成在設置於第一源電極173a、第二源電極173b、及第三源電極173c與第一汲電極175a、第二汲電極175b、及第三汲電極175c之間的第一半導體154a及第二半導體154b中。
閘極導電層及資料導電層可以由包含選自於銅(Cu)、鋁(Al)、鎂(Mg)、銀(Ag)、金(Au)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、鎳(Ni)、釹(Nd)、銥(Ir)、鉬(Mo)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、及其合金所構成的組合中選出的至少一種形成。
第一絕緣層180a可以設置在資料導電層上以及第一半導體154a及第二半導體154b的暴露部分上。第一絕緣層180a可以包含有機絕緣材料或無機絕緣材料。
彩色濾光器230可以設置在第一絕緣層180a上。彩色濾光器230可以顯示,例如包含紅、綠及藍的三原色,或者四原色中的一種原色。彩色濾光器230可以包含有機材料及能夠顯示顏色的顏料。
第二絕緣層180b可以設置在彩色濾光器230上。第二絕緣層180b可以包含無機絕緣材料或有機絕緣材料,且特別是包含有機材料,以大致提供
平坦的頂面。第二絕緣層180b可以避免彩色濾光器230暴露並且避免諸如顏料的雜質流入液晶層3。
第一絕緣層180a及第二絕緣層180b可以包含形成在第一汲電極175a的延伸部177a上的開口185a,以及形成在第二汲電極175b的延伸部177b上的開口185b。
包含像素電極的像素電極層可以設置在第二絕緣層180b上,其中像素電極包含第一子像素電極191a、第二子像素電極191b、及屏蔽電極199。
在平面圖中,對於各像素PX而言,相對於閘極線121及第一電晶體Qa、第二電晶體Qb、及第三電晶體Qc,第一子像素電極191a可以設置在其一側並且第二子像素電極191b可以設置在其另一側。在第3圖所繪示的例示性實施例中,第一子像素電極191a可以相對於閘極線121向上設置,並且第二子像素電極191b可以相對於閘極線121向下設置。
第一子像素電極191a可以包含沿第一方向DR1延伸的橫向主幹部192a、連接至橫向主幹部192a並沿第二方向DR2延伸的縱向主幹部193a、及連接至橫向主幹部192a或縱向主幹部193a並相對於第一方向DR1及第二方向DR2傾斜地延伸的複數個微分支194a。此外,第一子像素電極191a可以包含朝著第一汲電極175a的延伸部177a突出的細長部196a,以及連接至細長部196a末端的接觸部197a。接觸部197a透過開口185a電性連接至第一汲電極175a的延伸部177a。
第二子像素電極191b可以包含沿第一方向DR1延伸的橫向主幹部192b、連接至橫向主幹部192b並沿第二方向DR2延伸的縱向主幹部193b、及連接至橫向主幹部192b或縱向主幹部193b並相對於第一方向DR1及第二方向DR2傾斜地延伸的複數個微分支194b。此外,第二子像素電極191b可以包含朝著第二汲電極175b的延伸部177b突出的細長部196b,以及連接至細長部196b末端的接觸部197b。接觸部197b透過開口185b電性連接至第二汲電極175b的延伸部177b。
上述的參考電壓線172可以包含與第一子像素電極191a的縱向主幹部193a平行並且重疊的部分,以及與第二子像素電極191b的縱向主幹部193b平行並且重疊的部分。
屏蔽電極199可以與閘極導電層的閘極線121以及第一儲存電壓線131a及第二儲存電壓線131b的邊緣或周圍重疊,以屏蔽閘極導電層的邊緣的邊際電場,並且防止其漏光。
前述的第一儲存電壓線131a及第二儲存電壓線131b的細長部135a及135b可以屏蔽相鄰的像素電極之間的空間以防止漏光。
像素電極層可以包含透明導電材料,例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、及金屬薄膜。
對準層11可以設置在像素電極層及第二絕緣層180b上。對準層11可以為垂直對準層。對準層11可以在至少一個方向上摩擦,或者可以含有包含反應性液晶原(reactive mesogen)的對準輔助工具(alignment aid)。當對準層11包含對準輔助工具時,對準輔助工具可以形成包含在對準層11中的主鏈的側鏈及側鏈。液晶分子可以透過此側鏈預傾。
根據本揭露的另一例示性實施例,參考電壓線172可以設置在與資料導電層不同的層。也就是說,參考電壓線172可以設置在與資料線171不同的導電層上。例如,參考電壓線172可以設置在閘極導電層上,此閘極導電層可以與閘極線121、第一儲存電壓線131a及第二儲存電壓線131b分隔開,並且設置在資料導電層上的第三電晶體Qc的第三汲電極175c可以透過閘極絕緣層140中的獨立開口電性連接至設置在閘極導電層的參考電壓線172,以接收參考電壓。
參照第二顯示面板200,光阻擋元件220可以設置於絕緣基板210上(即設置在第4圖及第5圖中的基板210的下方)。光阻擋元件220可以包含與第一
電晶體Qa、第二電晶體Qb、及第三電晶體Qc重疊的部分,以及與資料線171a及171b等重疊的部分。
根據另一例示性實施例,光阻擋元件220可以設置在第一顯示面板100上而非第二顯示面板200。
共用電極270可以設置於光阻擋元件220上(即設置在第4圖及第5圖中的光阻擋元件220的下方)。共用電極270可以形成為在基板210的整個表面上的單個連續體。共用電極270可以傳輸共用電壓Vcom。
共用電極270可以包含透明導電材料,例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、金屬薄膜、及其相似物。
對準層21可以設置在共用電極270上(即在第4圖及第5圖中的共用電極270的下方)。對準層21可以為垂直對準層。對準層21可以在至少一個方向上摩擦,或者可以與對準層11相似,含有包含反應性液晶原的對準輔助工具(alignment aid)。
液晶層3包含複數個液晶分子31。液晶分子31可以具有負介電各向導性(negative dielectric anisotropy),並且可以在液晶層3中沒有電場產生時被對齊以使液晶分子31排列成實質上垂直於基板110及210。當液晶層3中沒有電場產生時液晶分子31可以沿預定方向預傾(pretilted)。
第一子像素電極191a可以與共用電極270及液晶層3共同形成第一液晶電容器Clca,並且第二子像素電極191b可以與共用電極270及液晶層3共同形成第二液晶電容器Clcb。
第一汲電極175a的延伸部177a及第一子像素電極191a透過介於其間的閘極絕緣層140與第一儲存電壓線131a的延伸部134a重疊,以形成用於增強維持第一液晶電容器Clca充電電壓的功能的儲存電容器。第二汲電極175b的延伸部177b及第二子像素電極191b透過介於其間的閘極絕緣層140與第二儲存電壓
線131b的延伸部134b重疊,以形成用於增強維持第二液晶電容器Clcb充電電壓的功能的儲存電容器Cstb。
根據本揭露的一例示性實施例,形成第一電晶體Qa及第二電晶體Qb的第一半導體154a與閘電極124重疊,形成第三電晶體Qc的第二半導體154b與第二儲存電壓線131b的延伸部134b重疊,並且第一半導體154a與第二半導體154b分隔開。
相應的,相較於透過包含相同的閘電極及相同的半導體以形成第一電晶體Qa、第二電晶體Qb、及第三電晶體Qc的情況,第一電晶體Qa、第二電晶體Qb、及第三電晶體Qc設置的面積可以加寬,以使第一電晶體Qa、第二電晶體Qb、及第三電晶體Qc的排列及尺寸可以自由的調整,以增加設計自由度。相應的,為了調整第一子像素PXa及第二子像素PXb的伽馬曲線,可以透過控制諸如第一電晶體Qa、第二電晶體Qb、及第三電晶體Qc的通道寬度比、通道長度、尺寸、電阻等特性以輕易的進行設計。
具體來說,在高解析度液晶顯示器的情況下,可以充分的確保形成第一電晶體Qa、第二電晶體Qb、及第三電晶體Qc的空間,並且第一電晶體Qa、第二電晶體Qb、及第三電晶體Qc的排列及設計容易改變,以使第一液晶電容器Clca及第二液晶電容器Clcb的電壓比可以輕易地調整,因此側向可見度可以進一步提高。
此外,由於可以透過控制連接至第三電晶體Qc的第二電壓Vrd及第一電壓Vst以在一幀期間調整第二液晶電容器Clcb的電壓,相較於第三電晶體Qc的閘電極如同第一電晶體Qa及第二電晶體Qb連接至閘極線121的情況,其可以輕易的調整第一液晶電容器Clca及第二液晶電容器Clcb的電壓比。
例如,當緩慢的減少第二液晶電容器Clcb的第二子像素PXb的電壓時,第一電壓Vst可以被控制為接近閘關閉電壓(gate-off voltage),當快速的減
少第二液晶電容器Clcb的第二子像素PXb的電壓時,第一電壓Vst可以被控制為接近閘導通電壓(gate-on voltage)。此外,舉例來說,當增加第二子像素PXb的亮度時,第二電壓Vrd可以調整為接近液晶顯示器的白電壓。
此外,相較於第一半導體154a形成所有第一電晶體Qa、第二電晶體Qb、及第三電晶體Qc的情況,因為第一半導體154a的尺寸可以減少至僅可以形成第一電晶體Qa及第二電晶體Qb的程度,所以第一半導體154a與閘極線121的開口12的邊緣之間的間隙可以具有足夠的餘量。因此,第一半導體154a可透過包含閘極線121的閘極導電層以足夠的餘量阻擋光,所以可以減少第一電晶體Qa及第二電晶體Qb的光致漏電流。
儘管本揭露已經結合當前被認為是實用的例示性實施例進行說明,可以理解的是本揭露不限定於所揭露的實施例。相反的,本揭露旨在包含所附的申請專利範圍的精神及範圍所包含的各種變更及等效佈置
121:閘極線
171:資料線
Clca:第一液晶電容器
Clcb:第二液晶電容器
PXa:第一子像素
PXb:第二子像素
Vcom:共用電壓
Vrd:第二電壓
Vst:第一電壓
Qa:第一電晶體
Qb:第二電晶體
Qc:第三電晶體
PX:像素
Claims (11)
- 一種液晶顯示器,包含:一閘極線;一資料線,穿過該閘極線;一第一電壓線,與該閘極線分隔開;一第二電壓線,與該資料線分隔開,該第二電壓線設置在與該第一電壓線不同的層中,且該第二電壓線重疊且交叉該第一電壓線;一第三電壓線,與該閘極線分隔開,該第三電壓線及該第一電壓線相對於其之間的該閘極線彼此相對;一第一電晶體,包含連接至該閘極線的一第一閘電極、連接至該資料線的一第一源電極、及一第一汲電極;一第二電晶體,包含連接至該閘極線的一第二閘電極、連接至該資料線的一第二源電極、及一第二汲電極;一第三電晶體,包含連接至該第一電壓線的一第三閘電極、連接至該第二汲電極的一第三源電極、及直接連接至該第二電壓線的一第三汲電極;一第一液晶電容器,連接至該第一電晶體的該第一汲電極;以及一第二液晶電容器,連接至該第二電晶體的該第二汲電極;其中該第二電壓線係設置在相鄰的該資料線之間,且與該閘極線、該第一電壓線及該第三電壓線重疊,其中該第一電壓線包括連接在其端部之一第一及一第二延伸部,該第一及該第二延伸部沿著與該第二電壓線相同的方向延伸,且該 第三電壓線包括連接在其端部之一第三及一第四延伸部,該第三及該第四延伸部沿著與該第二電壓線相同的方向延伸,且其中該第三閘電極及該第三電壓線相對於其之間的該閘極線彼此相對。
- 如請求項1所述的液晶顯示器,其中該第一電晶體及該第二電晶體包含一第一半導體,並且該第三電晶體包含與該第一半導體分隔開的一第二半導體。
- 如請求項2所述的液晶顯示器,其中該第一閘電極與該第二閘電極彼此連接以形成一閘電極,該第一半導體與該閘電極重疊,並且該第二半導體與該第三閘電極重疊。
- 如請求項3所述的液晶顯示器,其中該第一半導體的邊緣在平面圖中設置在該閘電極及該閘極線的邊緣內,並且該第一半導體的邊緣與該閘電極及該閘極線的邊緣分隔開。
- 如請求項4所述的液晶顯示器,其中該第二半導體的邊緣在平面圖中設置在該第三閘電極及該第一電壓線的邊緣內,並且該第二半導體的邊緣與該第三閘電極及該第一電壓線的邊緣分隔開。
- 如請求項3所述的液晶顯示器,其中該閘極線在一第一方向上延伸, 該第一源電極及該第二源電極包含兩個第一分枝,其分別在垂直於該第一方向的一第二方向上延伸,該第一汲電極包含設置在該兩個第一分枝之間的一第二分枝,以及連接至該第二分枝的一第一延伸部,並且該第二汲電極包含在該第二方向上延伸的一第三分枝,以及連接至該第三分枝的一第二延伸部。
- 如請求項6所述的液晶顯示器,其中該第二電壓線與該資料線分隔開,並且與該資料線設置在同一導電層中,並且該第三汲電極在該第二方向上延伸。
- 如請求項7所述的液晶顯示器,其中該第一延伸部及該第二延伸部在平面圖中相對於該閘極線彼此面對。
- 如請求項8所述的液晶顯示器,其中該第一液晶電容器的一個終端包含電性連接至該第一汲電極的一第一子像素電極,該第二液晶電容器的一個終端包含電性連接至該第二汲電極的一第二子像素電極,並且該第一子像素電極及該第二子像素電極在平面圖中相對於該閘極線彼此面對。
- 如請求項9所述的液晶顯示器,其中該第一延伸部與該第三電壓線重疊以形成一第一儲存電容器,並且 該第二延伸部與該第一電壓線重疊以形成一第二儲存電容器。
- 如請求項3所述的液晶顯示器,其中由該第一電壓線傳輸的電壓與該第二電壓線傳輸的電壓係為恆定電壓。
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