CN101893800B - 用于液晶显示器的薄膜晶体管阵列板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液晶显示器，包括：第一基板；在第一基板上的像素区，划分为第一部分和第二部分；第二基板，面对第一基板；和液晶层，插置在第一基板与第二基板之间，其中在第一部分和第二部分中的每个上的液晶层划分为多个畴，多个畴的每个由施加电场时液晶分子的方向来定义，第二部分的电场值小于第一部分的电场值。

Description

用于液晶显示器的薄膜晶体管阵列板

本申请是申请日为2002年6月11日且发明名称为“用于液晶显示器的薄膜晶体管阵列板”的中国发明专利申请No.02804752.4的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于液晶显示器的薄膜晶体管阵列板。

背景技术

一般的液晶显示器具有两个带有电极的面板和夹在两面板之间的液晶层。对该电极施加电压，使得液晶层中的液晶分子重新取向，由此控制光的透射。

液晶显示器有一个严重的缺点是窄视角。为了解决此问题，研制开发了各种扩大视角的技术。例如，已经提出在像素电极和公共电极处形成开口或凸起的预定图案的同时，可以垂直于上下面板地排列液晶分子。

在形成开口图案的情况下，通过由于形成在像素电极和公共电极处的开口所致的边缘电场控制液晶分子的取向。

在形成凸起图案的情形中，凸起形成在像素电极和公共电极处，通过由于凸起而变形的电场来控制液晶分子的取向。

另外，可以在上面板的公共电极处形成凸起图案的同时，在下面板的像素电极处形成开口图案。通过由于开口和凸起所致的边缘电场来控制液晶分子的取向，同时形成多个畴。

在这种多畴液晶显示器中，在所有方向上，每1∶10对比度的视角或定义为灰色度标级间亮度转化的限制角的视角极好地达到了80°或更大。但是，横向伽玛曲线偏离前伽玛曲线，使得甚至与扭曲向列(TN)模式的液晶显示器相比，左右侧的可见度降低。例如，在用于分隔畴而形成开口部分的图案化垂直排列(PVA)模式中，当涉及横向面时，屏幕整体变得较亮，且颜色变成白色。在严重的情况下，当集聚图像影象时，消除了亮灰色度标等级之间的距离差。但是，随着监视器被用于多媒体的目的，监视器的可见度变得越来越重要。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种具有极佳的横向面可见度的多畴液晶显示器。

本发明的上述及其它目的可以通过一种具有下列特征的液晶显示器实现。左右畴内建立的电场比上下畴内的电场弱。

根据本发明的一个方面，液晶显示器具有多个像素区。每个像素区具有多个微畴(micro domains)。微畴包括一第一定向畴和一第二定向畴，在施加电场时，微畴中的液晶分子具有不同的平均倾斜方向。第一定向畴内的电场比第二定向畴内的电场弱一预定的值。

从正面看时，第一定向畴中的液晶分子左右倾斜，而第二定向畴中的液晶分子上下倾斜。第一定向畴和第二定向畴之间电场差的预定值在0.02/d(V/um)～0.5/d(V/um)的范围内，其中的d为单元间隙。

根据本发明的另一方面，液晶显示器具有一第一绝缘衬底和一沿第一方向形成在第一绝缘衬底上的第一信号线。一第二信号线沿第二方向形成在第一绝缘衬底上并以绝缘的方式与第一信号线相交。第一薄膜晶体管连结到第一和第二信号线。第二薄膜晶体管连结到与第一薄膜晶体管相连的第一和第二信号线。第一像素电极连结到第一薄膜晶体管。第二像素电极连结到第二薄膜晶体管。第二绝缘衬底面对第一绝缘衬底。在第二绝缘衬底上形成公共电极。在第一和第二衬底之间插入一液晶层。一畴分隔元件形成在第一和第二绝缘衬底的至少其一上并将第一和第二像素电极分隔成多个微畴。畴分隔离元件将第一和第二像素电极分隔成第一定向畴和第二定向畴，且第一和第二像素电极彼此电容连结。

第m像素列上第n像素行的像素处的第一和第二薄膜晶体管连结到第m数据线，第m像素列上第(n+1)像素行的像素处的第一和第二薄膜晶体管连结到第(m+1)数据线，其中n和m是整数。第二像素电极占据30-70％的像素区。没有电场的情况下，液晶层中的液晶分子相对于第一和第二绝缘衬底垂直排列。

一存储电容线形成在第一绝缘衬底上并置于第一像素电极和第二像素电极之间，由此形成一存储电容。当形成在第二像素电极和公共电极之间的液晶电容用Clcb表示，形成在第二像素电极和存储电容线之间的存储电容用Cstb表示，并且形成在第一和第二像素电极之间的连结电容用Cpp表示时，由方程T＝(Clcb+Cstb-Cpp)/(Clcb+Cstb+Cpp)定义的T值处于0.65-0.95的范围。

根据本发明的又一方面，液晶显示器具有一第一绝缘衬底和一沿第一方向形成在第一绝缘衬底上的第一信号线。第二信号线沿第二方向形成在第一绝缘衬底上并以绝缘的方式与第一信号线交叉。一薄膜晶体管连结到第一和第二信号线。像素电极连结到薄膜晶体管并具有多个狭缝。第二绝缘衬底面对第一绝缘衬底。在第二绝缘衬底上形成一公共电极。在第一和第二衬底之间插入一液晶层。一畴分隔元件形成在第一和第二绝缘衬底的至少其一上并将像素电极分隔成多个微畴。畴分隔元件把像素电极分隔成第一定向畴和第二定向畴，且第一定向畴位于狭缝区处。

像素电极的狭缝宽度建立为2-5μm，且相邻两狭缝之间的距离建立为2-10μm。

根据本发明的又一方面，液晶显示器具有一第一绝缘衬底和一沿第一方向形成在第一绝缘衬底上的第一信号线。一第二信号线沿第二方向形成在第一绝缘衬底上并以绝缘的方式与第一信号线交叉。薄膜晶体管连结到第一和第二信号线。像素电极连结到薄膜晶体管。第二绝缘衬底面对第一绝缘衬底。在第二绝缘衬底上形成一公共电极。在像素电极和公共电极的至少一个上形成一介电层。在第一和第二衬底间插入一液晶层。一畴分隔元件形成在第一和第二绝缘衬底中的至少其一上并将像素电极分隔成多个微畴。畴分隔元件将像素电极分隔成第一定向畴和第二定向畴，并且在第一定向畴的区域中设置介电层。

介电层的厚度建立为500～1.5μm。开口部分形成在像素电极和公共电极处作为畴分隔元件。

根据本发明又一方面，液晶显示器包括：第一基板；在所述第一基板上的像素区，划分为第一部分和第二部分；第二基板，面对所述第一基板；和液晶层，插置在所述第一基板与所述第二基板之间，其中在所述第一部分和所述第二部分中的每个上的所述液晶层划分为多个畴，所述多个畴的每个由施加电场时液晶分子的方向来定义，所述第二部分的电场值小于所述第一部分的电场值。

根据本发明又一方面，液晶显示器包括：第一基板；多个像素，所述像素的至少一个包括分别设置在第一基板上的相同层上的第一像素电极和第二像素电极；第二基板，面对所述第一基板；和液晶层，插置在所述第一基板与所述第二基板之间，其中在所述第一像素电极和所述第二像素电极中的每个上的所述液晶层划分为多个畴，所述多个畴中的每个由施加电场时液晶分子的方向来定义，所述第二像素电极产生的电场值小于所述第一像素电极产生的电场值。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，可以更清晰地理解本发明和其各个方面及优点，附图中用相同的标记表示相同或类似的元件，在附图中：

图1是根据本发明第一优选实施例的液晶显示器的平面图；

图2是液晶显示器沿图1中II-II’线的截面图；

图3是测试单元正面以及其60°侧面处的伽玛曲线的示意图；

图4表示从八个方向看单畴垂直排列液晶单元时的VT曲线；

图5表示以反平行方式垂直进行摩擦时的单畴VA单元的正面VT曲线，其左右60°侧面处的平均VT曲线，其上下60°侧面处的平均VT曲线，和使上下平均曲线移动0.3V的曲线；

图6是根据本发明第二优选实施例的液晶显示器的平面图；

图7是液晶显示器沿图6中VII-VII’线的截面图；

图8是根据本发明第三优选实施例的液晶显示器的截面图；

图9是根据本发明第四优选实施例的液晶显示器的平面图；

图10和11是液晶显示器沿图9中X1-X1’线和XII-XII’线的截面图；

图12是具有图9所示薄膜晶体管阵列板的液晶显示器的等效电路图；

图13是根据本发明第五优选实施例的液晶显示器的平面图；和

图14是具有图13所示薄膜晶体管阵列板的液晶显示器的等效电路图。

具体实施方式

下面参考附图对本发明的优选实施例进行解释。

图1是根据本发明第一优选实施例的液晶显示器的平面图，图2是液晶显示器沿图1中II-II’线的截面图。

如图1和2所示，栅极线20形成在一透明绝缘衬底10如玻璃上并在水平方向延伸。存储电容线30平行于栅极线20延伸。栅极电极21从栅极线20伸出。第一至第四存储电容电极31～34以及存储电容电极连结器35和36从存储电容线30分支。第一存储电容电极31直接连结到存储电容线30并在垂直方向延伸。第二和第三存储电容电极32和33连结到第一存储电容电极31并在水平方向上延伸。第四存储电容电极34连结到第二和第三存储电容电极32和33并在垂直方向延伸。存储电容电极连结器35和36将第四存储电容电极34连结到与其相邻像素的第一存储电容电极31。在栅极线组件20和21上以及存储电容线组件30～36上形成一栅极绝缘层40，并且在栅极电极21上方的栅极绝缘层40上形成一由非晶硅制成的半导体层50。在半导体层50上形成一由掺有n型高浓度杂质如磷P的非晶硅制成的欧姆接触层61和62。在欧姆接触层61和62上分别形成源极电极71和漏极电极72。在栅极绝缘层40上形成沿垂直方向延伸的数据线70。源极电极71连结到数据线70。一保护层80形成在数据线组件70、71和72上并具有暴露漏极电极72的接触孔81。像素电极90形成在每个像素区的保护层80上并经接触孔81连结到漏极电极72。像素电极90由一种透明导电材料如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)形成。每个像素区由两条栅极线20和两条数据线70限定并被分隔成上半部和下半部。

像素电极90被分成第一至第三电极部分91～93，这些电极通过第一至第三连结器94～96彼此连结。第一电极部分91位于像素区的下半部，并具有其四个边缘被截去的矩形形状。第一电极部分91经接触孔81直接连结到漏极电极72。第二和第三电极部分92和93位于像素区的上半部，并具有一种带四个斜切角的矩形形状。第二电极部分92通过第一和第二连结器94和96连结到第一电极部分91，第三电极部分93通过第三连结器95连结到第二电极部分92。

在第一电极部分91处形成多个狭缝99。由于狭缝99而在第一电极部分91和公共电极400之间产生的电场比公共电极400和第二电极部分92或第三电极部分93之间产生的电场弱。

同时，第二存储电容电极32位于第一电极部分91和第二电极部分92之间，并且第三存储电容电极33位于第二电极部分92和第三电极部分93之间。第一存储电容电极31和第四存储电容电极34位于像素电极90和数据线70之间。平行于数据线延伸的第一电极部分91的边比其平行于栅极线延伸的边长。第二和第三电极部分平行于数据线延伸的边短于其平行于栅极线延伸的边。第二和第三电极部分92和93与第一和第四存储电容电极31和34重叠，但第一电极部分91不与第一和第四存储电容电极31和34重叠。存储电容线30位于栅极线20和第三电极部分93之间。施加到彩色滤光板的公共电极上的电位通常被施加到存储电容线30、存储电容电极31～34以及存储电容电极连结器35和36。

如上所述，当把被施加公共电位的存储电容线或存储电容电极设置在数据线和像素电极之间或设置在栅极线和像素电极之间时，数据线电位和栅极线电位对像素区的电场的影响被存储电容线和存储电容电极截断，由此形成稳定的畴。

下面详细解释用于液晶显示器的彩色滤光板。

具有双层结构的黑色矩阵200形成在透明玻璃衬底100上并限定像素区。黑色矩阵200的双层结构由铬/氧化铬形成。在每个像素区形成一彩色滤光片300，在具有彩色滤光片300的衬底100的整个表面上由一种透明导电材料形成一公共电极400。公共电极400在每个像素区设置有一开口图案。开口图案包括第一至第三开口部分510、520和530。第一开口部分510在垂直方向两等分像素区的下半部，第二和第三开口部分520和530在水平方向三等分像素区的上半部。各个开口部分510、520和530的两端逐渐扩大并形成等腰三角形形状。开口部分510、520和530彼此分开。

或者，黑色矩阵可以由一种有机材料形成，并且可在薄膜晶体管阵列板上形成彩色滤光片。

薄膜晶体管阵列板和彩色滤光板彼此对齐并组装。在两块面板之间注入一液晶材料900，使得液晶分子的指向垂直于面板排列。两个偏振片11和101连结到衬底10和100的外表面，使得其偏振轴彼此垂直。

薄膜晶体管阵列板处的像素电极90的电极部分91、92和93以及彩色滤光板处的公共电极400的第一至第三开口部分510、520和530彼此重叠，由此将像素区分隔成多个微畴。由第一电极部分91和第一开口部分510分隔的微畴被称作上下畴(在水平方向延伸)，被第二和第三电极部分92和93以及第二和第三开口部分520和530分隔的微畴称作左右畴(在垂直方向延伸)。这种特性依赖于施加电场时液晶分子的倾斜方向。各个电极部分91～93包括两个长边和两个短边。每个电极部分的长边平行于数据线70或栅极线20延伸，并且与偏振片的偏振轴成45°的角度(如图3所示)。在像素电极90的各个电极部分91～93的长边设置为接近数据线70或栅极线20的情况下，存储电容线30或存储电容电极31～34分布在数据线70和相关电极部分的长边之间或栅极线20和相关电极部分的长边之间。同时，优选存储电容线组件30～34的位置不接近像素电极90的电极部分91～93的短边。在存储电容线组件的位置接近后者的情况下，它完全被像素电极90覆盖，或位置离开像素电极90有3μm或更多。原因是在数据线70或栅极线20的位置接近像素电极部分91～93的长边的区域中，数据线70或栅极线20的电位作用在阻碍畴形成于该区域处的方向上。相反，在数据线70或栅极线20的位置接近像素电极部分91～93的短边的区域中，数据线70或栅极线20的电位作用在促使畴形成于该区域的方向。

同时，由于第一像素电极部分91处的狭缝99所致的形成在左右畴中的电场比形成在上下畴中的电场弱一预定程度。通过此结构，可以提高液晶显示器在左右侧的可见度。当液晶显示器的单元间隙用d(m)表示时，左右畴中形成的电场优选具有0.02/d(V/um)～0.5/d(V/um)的值，该值小于上下畴中形成的电场。即，建立公共电极和像素电极之间的电压差，使得左右畴中的电压比上下畴中的电场弱0.1-1V。为此目的，优选将狭缝99的宽度建为2-5微米，并且将相邻两狭缝99之间的距离建为2-10微米。

图3是测试单元的正面以及其60°侧面处的伽玛曲线。

如图3所示，测试单元正面的伽玛曲线高于其60°侧面处的伽玛曲线。具体地说，因为正面伽玛曲线和侧面伽玛曲线之间的宽度明显较大，所以依据同一灰色度标从正面或侧面看，产生两倍至十倍的亮度差。因为红、绿和蓝色像素的灰色度标单独地变化，所以在侧面的伽玛曲线中，红、绿和蓝色像素的变形度不同。因此，当从侧面看像素时，与从正面看同一像素的情形相比，该像素具有完全不同的颜色。例如，如图3所示，假设红、绿和蓝色像素表现为56灰色度标、48灰色度标和24灰色度标，当从正面看时，红、绿和蓝色的比率设置为如下：R∶G∶B＝73∶50∶10＝55％∶37％∶8％。相反，当从60°侧面看时，红、绿和蓝色的比率设置为如下：R∶G∶B＝75∶66∶41＝41％∶36％∶23％。即，在后一种情况下，蓝色的含量增大三倍或更多，使得有关的像素看上去具有完全不同的颜色。

在伽玛曲线如图3所示变形的情况下，正面低比率的颜色在侧面的比率变大。相反，正面的高比率颜色在侧面的比率变小。通过这种方式，红、绿和蓝色的比率变得彼此接近。因此，当从正面看时颜色似乎不同，而当从侧面看时，颜色敏感度差异减小。颜色整个变淡并接近白色，这称作“白色-频移”。结果，颜色表现特性变差，图象影象(picture image)变暗。白色-频移最重要的原因在于伽玛曲线在较低灰色度标处的变形严重。即使在较高灰色度标处发生伽玛变形，该变形非常小。但当在32或更小的较低灰色度标处发生伽玛变形时，亮度差为两倍至十倍，并且这使得白色-频移显得更严重。

图4表示从八个方向看单畴垂直排列的液晶单元时的VT曲线。

如图4所示，较低灰色度标的TV曲线沿左方向的移动在上侧或下侧变得显著。在左侧和右侧，较低灰色度标处的曲线被升高正面曲线的相同轮廓。在左下侧和右下侧，灰色度标转化提前，VT曲线再次沿右方向移动并上升。即，当液晶单元的观察方向和液晶分子在施加电场时的倾斜方向相同(当从液晶分子的头或尾看去)时，较低灰色度标的伽玛曲线向上变形的现象变得严重，但是当上述两种方向垂直时，变形现象可以忽略。因此，对于基于左右侧可见度的视角的有害影响，左右畴处的伽玛曲线变形很重要，并且对于基于上下侧可见度的视角的有害影响，上下畴处的伽玛曲线变形很重要。从用户的观点出发，左右侧的视角比上下侧的视角更严重。为了补偿有害影响左右侧可见度的左右畴处的伽玛曲线变形，使左右畴内的电场强度变得比上下畴中的电场强度弱。下面将详细描述这一点。

图5表示单畴VA单元的正面VT曲线，其中以反平行的方式进行垂直摩擦(液晶分子向上和向下倾斜)，还表示了其左右60°侧面的平均VT曲线、其上下60°侧面的平均VT曲线以及使上下平均曲线移动0.3V的曲线。

如图5所示，较低灰色度标时，左右侧的VT曲线与正面VT曲线接近一致，但与正面VT曲线相比，上下侧的VT曲线在较低电压时开始升高。即，与正面的阈值电压Vth相比，上下侧的阈值电压Vth降低。但是，当上下侧的VT曲线移动0.3V时，它几乎与较低灰色度标的正面VT曲线一致。上下侧的VT曲线与正面VT曲线一致的事实意味着上下侧的可见度与正面的可见度相同。最终为了使左右侧的可见度提高到与正面的可见度相同的程度，可以将左右畴的左右侧VT曲线移动预定的电压。在左右畴内的电场建得比上下畴内的电场弱的情况下，可以得到与移动左右侧VT曲线相同的效果。

图6是根据本发明第二优选实施例的用于液晶显示器的薄膜晶体管阵列板的平面图，图7是薄膜晶体管阵列板沿图6中VII-VII’线的截面图。

如图6和7所示，在本优选实施例中，除了在没有形成任何狭缝的第一像素电极部分91上形成一介电层600外，液晶显示器的其它组件和结构与第一优选实施例的相同。

在第一像素电极部分91上形成介电层600的效果与在第一像素电极部分91处形成狭缝的效果相同。即，左右畴内的电场建得比上下畴内的电场弱。介电层600的厚度建在500-1.5微米的范围。

图8是根据本发明第三优选实施例的液晶显示器的截面图。

如图8所示，在本优选实施例中，除了在第一像素电极部分91上不形成任何狭缝，而在公共电极400上形成与第一像素电极部分91对应的介电层600外，液晶显示器的其它组件和结构与第一优选实施例的相同。

在公共电极400上形成介电层600的效果与在第一像素电极部分91上形成狭缝的效果相同。即，左右畴内的电场建得比上下畴内的电场弱。

图9是根据本发明第四优选实施例的液晶显示器的平面图，图10和11是液晶显示器沿图9中X1-X1’线和XII-XII’线的截面图，图12是具有图9所示薄膜晶体管阵列板的液晶显示器的等效电路图。

栅极线组件和存储电容线30形成在一透明绝缘衬底10如玻璃上。

栅极线组件包括在水平方向延伸的栅极线20和从栅极线20向上和向下伸出的栅极电极21。

存储电容线30平行于栅极线20延伸。存储电容线30可具有分支线。

栅极线组件和存储电容线30被一栅极绝缘层40覆盖，在栅极绝缘层40上形成一由非晶硅制成的半导体层50。半导体层50覆盖栅极电极21，由此形成薄膜晶体管的沟道部分。在半导体层50上形成一由掺有高浓度n型杂质例如磷的非晶硅制成的欧姆接触层61、62和63。

在欧姆接触层61、62和63以及栅极绝缘层40上形成一数据线组件和连结电极74。数据线组件包括沿半导体层50延伸的数据线70、连结到数据线70的源极电极71以及第一和第二漏极电极72和73。源极电极71从数据线70伸出并位于栅极电极21之上。第一和第二漏极电极72和73分别位于源极电极71的两侧。第一和第二漏极电极72和73延伸到栅极线20周围的第一和第二像素区中。连结电极74部分地覆盖存储电容线30并且电磁互连存储电容线30周围被分开的第一和第二像素电极91和92。欧姆接触层61、62和63只位于半导体层50与数据线组件重叠的区域。

在数据线组件上形成一保护层80。保护层80具有暴露第一和第二漏极电极72及73一侧端的第一和第二接触孔81和82，以及暴露连结电极74一侧端的第三接触孔83。

第一和第二像素电极91和92形成在保护层80上，使得它们经第一和第二接触孔81和82连结到第一和第二漏极电极72和73。第二像素电极92经第三接触孔83连结到连结电极74。第一像素电极91与连结电极74重叠并产生电磁结合(电容-结合)。最终，第一和第二像素电极91和92通过连结电极74彼此电容-结合。像素电极91和92由一种透明导电材料如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)制成。同时，第一像素电极91配置有在水平方向延伸的多个水平开口部分95。在第二像素电极92处可以形成垂直开口部分。优选一个像素区内第一像素电极的占据比为30-70％。

通常对存储电容线30施加与像素电极90相对的公共电极的电位。

同时，彩色滤光板上配置有一黑色矩阵、彩色滤光片和一公共电极。在公共电极上形成第一至第三开口部分510、520和530。第一开口部分510在垂直方向延伸，使得其将第二像素电极92两等分为左右畴。第二和第三开口部分520和530将第一像素电极91三等分为上下畴。因此，第一像素电极91被第二和第三开口部分520和530以及水平开口部分95垂直分隔为四个畴。

在与数据线组件相同的平面上形成连结电极74。或者，可以在与栅极线组件相同的平面上形成连结电极74。在后一种情况下，存储电容线30不应该覆盖连结电极74。

薄膜晶体管阵列板与彩色滤光板隔开一预定的距离，液晶材料注入在两面板之间。液晶分子的指向垂直于面板排列。一补偿膜如双轴膜连结到彩色滤光板。两个偏振片分别连结到薄膜晶体管阵列板和彩色滤光板的外表面。

如上所述，在一个像素区中形成两个薄膜晶体管和两个像素电极，并且像素处相邻的两个像素电极通过连结电极彼此电容-连接。在此结构中，即使从左右侧看时也可得到极好的可见度。这是因为用于左右畴的第二像素电极92的电压保持得比第一像素电极91的电压低，使得左右畴内的电场比上下畴内的电场弱。

下面将参见图12解释将左右畴的第二像素电极92的电压保持得比上下畴的第一像素电极91的电压低的原因。

附图中，Clca表示形成在a像素电极和公共电极之间的液晶电容，Csta表示形成在存储电容线和a像素电极之间的存储电容，Clcb表示形成在b像素电极和公共电极之间的液晶电容，Cstb表示形成在存储电容线和b像素电极之间的存储电容，Cpp表示a像素电极和b像素电极之间的连结电容。

如图12所示，第一和第二薄膜晶体管连结到同一栅极线和数据线，第一和第二像素电极分别连结到第一和第二薄膜晶体管。第一和第二像素电极彼此形成电容-连结(Cpp)并在两者之间插入存储电容线30。

就一条数据线70而言，当第n条栅极线20变为接通时，两个薄膜晶体管(TFT)沟道变为接通，使得电压施加到第一和第二像素电极P(n)-a和P(n)-b。当P(n)-b电容-连结到P(n+1)-a时，它受到后者接通状态的影响。在此连结中，P(n)-a和P(n)-b的电压可通过算术方程式1和2给出：

V[P(n)-a]＝Vd(n)        (1)

V[P(n)-b]＝Vd(n)+[Vd(n+1)-V’d(n+1)]Cpp/(Clcb+Cstb+Cpp)    (2)

在算术方程式1和2中，Vd(n)表示施加到数据线用来驱动P(n)像素的电压，Vd(n+1)表示施加到数据线用来驱动P(n+1)像素的电压。另外，V’d(n+1)表示施加到前面的帧处的P(n+1)像素的电压。

如算术方程式1和2中所表述，施加给P(n)-b像素的电压不同于施加给P(n)-a像素的电压。具体地，在进行点反向驱动(dot inversion driving)或线反向驱动(line inversion driving)并且下一像素行表现与前一像素行相同的灰色度标的情况下(实际上大部分像素类似于此种情况)，Vd(n)＝-Vd(n+1)，并且Vd(n)＝-V’d(n)(假设公共电极电压为地电压)。因此，算术方程式2可以由下列算术方程式3表示：

V[P(n)-b]＝Vd(n)-2Vd(n)Cpp/(Clcb+Cstb+Cpp)＝[(Clcb+Cstb-Cpp)/(Clcb+Cstb+Cpp)]Vd(n)＝TV d(n)    (3)

此处T＝(Clcb+Cstb-Cpp)/(Clcb+Cstb+Cpp)

从算术方程式3可以知道，施加给P(n)-b像素的电压低于施加给P(n)-a像素的电压。优选T值建立为0.65-0.95。

图13是根据本发明第五优选实施例的用于液晶显示器的薄膜晶体管阵列板的平面图，图14是具有图13所示薄膜晶体管阵列板的液晶显示器的等效电路图。

在此优选实施例中，处在一个像素列中的薄膜晶体管和像素电极交替连结到两条数据线。即，P(n)像素处的薄膜晶体管和两个像素电极a和b连结到第m条数据线，P(n+1)像素处的薄膜晶体管和两个像素电极a和b连结到第m+1条数据线。除了开口部分95、510、520和530的位置发生变化以外，每个薄膜晶体管和像素电极的具体结构与第三优选实施例中的一样。即，在第五优选实施例中，水平开口部分95形成在第二像素电极92处。第一开口部分510形成在第一像素电极91处并将后者二等分为左右侧，第二和第三开口部分520和530形成在第二像素电极92处并将后者三等分为上下侧。因此，第一像素电极91形成左右畴，而第二像素电极92形成上下畴。

在上述结构中，当进行点反向驱动时，左右畴内的电场保持为比上下畴内的电场弱。即，第一像素电极91的电位恒定地保持为低于第二像素电极92的电位，使得可以提高左右侧的可见度。

对于图14所示的结构，当进行点反向驱动时，对相同像素列的像素电极施加相同极性的电压，使得产生与列反向驱动相同的效果。因此，在下一像素行指示与前一像素行相同的灰色度标时(实际上，大部分像素与此情形类似)，Vd(n)＝Vd(n+1)，并且Vd(n)＝-V’d(n)。因此，算术方程式2可以由下列算术方程式4表示：

V[P(n)-b]＝Vd(n)+2Vd(n)Cpp/(Clcb+Cstb+Cpp)＝[(Clcb+Cstb+3Cpp)/(Clcb+Cstb+Cpp)]Vd(n)＝TV d(n)    (4)

此处T＝(Clcb+Cstb+3Cpp)/(Clcb+Cstb+Cpp)。

在算术方程式4中，b像素的电压高于a像素的电压。因此，左右畴内的电场恒定地保持为弱于上下畴内的电场。

如上所述，左右畴的电场恒定地保持为弱于上下畴的电场，使得可以提高左右侧的可见度。

虽然已参考优选实施例对本发明进行了详细的描述，但本领域的技术人员将理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明进行各种改型和替换。

Claims (47)

1.一种液晶显示器，包括：

第一基板；

在所述第一基板上的像素区，划分为第一部分和第二部分；

第二基板，面对所述第一基板；和

液晶层，插置在所述第一基板与所述第二基板之间，其中在所述第一部分和所述第二部分中的每个上的所述液晶层划分为多个畴，所述多个畴的每个由施加电场时液晶分子的方向来定义，

其特征在于：

所述第二部分的电场值小于所述第一部分的电场值，和

在所述第二部分的畴中的所述液晶分子左右倾斜，在所述第一部分的畴中的所述液晶分子上下倾斜。

2.如权利要求1所述的液晶显示器，还包括多个第一导线和在所述第一基板上的像素电极。

3.如权利要求2所述的液晶显示器，其中所述像素电极通过第一薄膜晶体管电连接到所述第一导线。

4.如权利要求2所述的液晶显示器，还包括多个第二导线，其中所述第二导线的每个分别设置在两个相邻的第一导线之间。

5.如权利要求4所述的液晶显示器，其中第二导线与所述像素电极电容耦合。

6.如权利要求5所述的液晶显示器，其中所述像素电极与第二导线的一部分重叠。

7.如权利要求1所述的液晶显示器，其中所述液晶层的所述畴由畴分隔元件划分。

8.如权利要求7所述的液晶显示器，其中所述畴分隔元件形成在所述第一基板上。

9.如权利要求8所述的液晶显示器，其中所述畴分隔元件包括多个狭缝，该多个狭缝形成在所述第一基板上的所述像素区的所述第一部分中。

10.如权利要求9所述的液晶显示器，其中所述狭缝的宽度为2μm至5μm。

11.如权利要求1所述的液晶显示器，其中畴的所述液晶分子最初以相对于所述第一基板的垂直方向排列。

12.如权利要求11所述的液晶显示器，其中所述液晶层的所述畴由畴分隔元件划分。

13.如权利要求12所述的液晶显示器，其中所述畴分隔元件形成在所述第一基板上。

14.如权利要求13所述的液晶显示器，其中所述畴分隔元件包括多个狭缝，该多个狭缝形成在所述第一基板上的所述像素区的所述第一部分中。

15.如权利要求14所述的液晶显示器，其中所述狭缝的宽度为2μm至5μm。

16.一种液晶显示器，包括：

第一基板；

多个像素，所述像素的至少一个包括分别设置在第一基板上的相同层上的第一像素电极和第二像素电极；

第二基板，面对所述第一基板；和

液晶层，插置在所述第一基板与所述第二基板之间，其中在所述第一像素电极和所述第二像素电极中的每个上的所述液晶层划分为多个畴，所述多个畴中的每个由施加电场时液晶分子的方向来定义，

其特征在于：

所述第二像素电极产生的电场值小于所述第一像素电极产生的电场值，和

在所述第二像素电极的畴中的所述液晶分子左右倾斜，在所述第一像素电极的畴中的所述液晶分子上下倾斜。

17.如权利要求16所述的液晶显示器，还包括形成在所述第一基板上的多个第一导线。

18.如权利要求17所述的液晶显示器，其中所述第一像素电极通过第一薄膜晶体管电连接到所述第一导线，所述第二像素电极通过第二薄膜晶体管电连接到所述第一导线。

19.如权利要求17所述的液晶显示器，其中所述第一像素电极和所述第二像素电极彼此成对地位于所述第一导线的相反侧。

20.如权利要求19所述的液晶显示器，其中所述第一像素电极通过第一薄膜晶体管电连接到所述第一导线中的一条，所述第二像素电极通过第二薄膜晶体管电连接到该条第一导线。

21.如权利要求17所述的液晶显示器，还包括多个第二导线，其中所述第二导线的至少一个设置在两个相邻第一导线之间。

22.如权利要求21所述的液晶显示器，其中所述第二导线与所述第一像素电极和所述第二像素电极中的至少一个电容耦合。

23.如权利要求22所述的液晶显示器，其中所述第二导线与相邻像素的所述第一像素电极和所述第二像素电极之一电容耦合。

24.如权利要求21所述的液晶显示器，其中所述第一像素电极与所述第二导线的一部分重叠。

25.如权利要求24所述的液晶显示器，其中所述第二像素电极与所述第二导线的一部分重叠，第二导线的该部分不同于与所述第一像素电极重叠的所述第二导线的一部分。

26.如权利要求16所述的液晶显示器，其中所述液晶层的所述畴由畴分隔元件划分。

27.如权利要求26所述的液晶显示器，其中所述畴分隔元件形成在所述第一基板上。

28.如权利要求26所述的液晶显示器，其中所述畴分隔元件包括多个狭缝。

29.如权利要求28所述的液晶显示器，其中所述狭缝的宽度为2μm至5μm。

30.如权利要求16所述的液晶显示器，其中畴的所述液晶分子最初以相对于所述第一基板的垂直方向排列。

31.如权利要求30所述的液晶显示器，其中所述液晶层的所述畴由畴分隔元件划分。

32.如权利要求31所述的液晶显示器，其中所述畴分隔元件形成在所述第一基板上。

33.如权利要求32所述的液晶显示器，其中所述畴分隔元件包括在所述第一像素电极中的多个狭缝。

34.如权利要求33所述的液晶显示器，其中所述狭缝的宽度为2μm至5μm。

35.如权利要求16所述的液晶显示器，其中施加到所述第一像素电极的电压高于施加到所述第二像素电极的电压。

36.如权利要求16所述的液晶显示器，还包括连接到所述第二像素电极的连接电极。

37.如权利要求36所述的液晶显示器，其中所述连接电极通过形成在绝缘层中的接触孔与所述第二像素电极接触。

38.如权利要求37所述的液晶显示器，其中所述连接电极经由所述绝缘层与所述第一像素电极重叠。

39.如权利要求38所述的液晶显示器，还包括多个第二导线，其中所述第二导线中至少一个设置在两个相邻第一导线之间。

40.如权利要求39所述的液晶显示器，其中所述第二导线与所述第一像素电极和所述第二像素电极中至少一个电容耦合。

41.如权利要求39所述的液晶显示器，其中所述第二导线与相邻像素的所述第一像素电极和所述第二像素电极之一电容耦合。

42.如权利要求41所述的液晶显示器，其中所述第一像素电极与所述第二导线的一部分重叠。

43.如权利要求42所述的液晶显示器，其中所述第二像素电极与第二导线的一部分重叠，第二导线的该部分不同于与所述第一像素电极重叠的所述第二导线的一部分。

44.如权利要求43所述的液晶显示器，其中所述连接电极与所述第二导线的至少一部分重叠，该第二导线与所述第一像素电极重叠。

45.如权利要求16所述的液晶显示器，其中所述第一像素电极的区域不同于所述第二像素电极的区域。

46.如权利要求45所述的液晶显示器，其中所述第一像素电极的区域占据所述第一像素电极和所述第二像素电极的区域的30％至70％。

47.如权利要求16所述的液晶显示器，其中所述第一像素电极和第二像素电极彼此绝缘。