CN101441380A - 多畴垂直取向模式的液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多畴垂直取向模式的液晶显示装置，包括彼此相对的彩膜基板和阵列基板；其中，所述阵列基板上的每个像素包括第一像素电极和第二像素电极，分别通过第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管和当前行栅极线相连，每个像素还包括第三薄膜晶体管，所述第三薄膜晶体管的栅极和下一行栅极线相连，漏极和所述第二像素电极相连，源极和当前行公共电极线相连，所述第一或第二薄膜晶体管的长宽比大于所述第三薄膜晶体管的长宽比。本发明提供的多畴垂直取向模式的液晶显示装置，改善侧向可视性且不影响开口率。
Description
技术领域
本发明涉及一种多畴垂直取向模式的液晶显示装置，特别是涉及一种改善侧向可视性的多畴垂直取向模式的液晶显示装置。
背景技术
随着液晶平板显示技术的不断进步，液晶显示装置正被广泛的应用到各个领域，比如手机、台式电脑、电视机、笔记本电脑等等。高端液晶显示器正向着高对比、广视角、快速动态响应、广色域等方向发展。
其中，视角问题一直是困扰液晶显示器发展的一个重要问题。为了解决这个问题，目前采用的主流技术之一就是将液晶分隔成多个区块，使得位于不同区块的液晶分子能够呈现出不同的倾倒方向，达到了改善视角的目的。为了使液晶分子呈现不同的倾倒方向，一般使用凸起部(protrusion)及或具有狭缝(slit)的导电电极的组合。例如，在多区块垂直排列型(Multi-domain VerticalAlignment，MVA)液晶显示器中，在液晶显示器的阵列基板上制作有狭缝的导电电极，在彩膜基板上制作凸起部，使液晶分子在初始状态时产生一定的预倾角，当施加电压后，呈现不同的倾倒方向。
为了进一步改善MVA可视角问题，可以将液晶像素内与TFT连接的透明电极进一步分割成不同的区域，在不同区域施加不同的电压，使液晶分子倾斜程度不一样，这样就增加液晶显示畴数，实现更多畴显示，从而进一步改善视角特性。其中将像素电极分割成两部分施加不同电压的方式有很多种。三星提出了一种电荷共享(Charge Share)方法，如图1所示。在第N条栅极线GN打开的时候，通过信号线Data对A、B子像素充入相同的电压；而当第N+1条栅极线GN+1打开时，通过TFT3连通子像素B与下降电容Cdown。由于Cdown上的电压极性与子像素B上的相反，因此起到了降低子像素B电压的作用，实现了A、B两个子像素的电压差。使用这种方式实现多畴存在一些缺点。首先是引入了下降电容，降低了开口率。其次，此电容上的电压与上一帧的信号电压存在很强的相关性，当前帧的信号就会受到前一帧信号的影响，产生诸如残影等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多畴垂直取向模式的液晶显示装置，改善侧向可视性且不影响开口率。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种多畴垂直取向模式的液晶显示装置，包括彼此相对的彩膜基板和阵列基板；其中，所述阵列基板上形成有相互交叉排列的栅极线、数据线以及和栅极线大致平行分布的公共电极线，所述栅极线和数据线相交处形成有像素，每个像素包括第一像素电极和第二像素电极，分别通过第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管和当前行栅极线相连，每个像素还包括第三薄膜晶体管，所述第三薄膜晶体管的栅极和下一行栅极线相连，漏极和所述第二像素电极相连，源极和当前行公共电极线相连，所述第一或第二薄膜晶体管的长宽比大于所述第三薄膜晶体管的长宽比。
上述的多畴垂直取向模式的液晶显示装置，其中，所述第三薄膜晶体管的源极通过所述遮光线和所述公共电极线相连。
上述的多畴垂直取向模式的液晶显示装置，其中，所述第二薄膜晶体管的长宽比与第三薄膜晶体管的长宽比的比值大于2。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的多畴垂直取向模式的液晶显示装置，所述第二像素电极通过第三薄膜晶体管和公共电极线向存储电极放电，改善侧向可视性且不影响开口率。
附图说明
图1是现有电荷分享实现多畴的像素等效电路图。
图2A是本发明的阵列基板俯视图。
图2B是沿图2A中线的剖视图。
图3是本发明的第三薄膜晶体管结构示意图。
图4A是本发明的像素等效电路图。
图4B是本发明的像素充电效果示意图。
图中：
301 栅极线 302 遮光线 303 数据线
304 公共电极线 305 接触孔 306 透明连接电极
307 第三薄膜晶体管源极 308 第三薄膜晶体管漏极
309 半导体层 310 玻璃基板 311 栅极绝缘膜
312 钝化层 Pixel1 第一像素电极 Pixel2 第二像素电极
具体实施方式
下面结合附图及典型实施例对本发明作进一步说明。
图2A是本发明的阵列基板俯视图，图2B是沿图2A中A-A’线的剖视图。
请参见图2A，本发明提供的多畴垂直取向模式的液晶显示装置彼此相对的彩膜基板和阵列基板(图未示)；其中，所述阵列基板上形成有相互交叉的栅极线301、数据线303以及和栅极线301大致平行分布的公共电极线304，所述栅极线和数据线相交处形成有像素，每个像素包括第一像素电极Pixel1和第二像素电极Pixel2，分别通过第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管和当前行栅极线301相连，每个像素还包括第三薄膜晶体管，所述第三薄膜晶体管的栅极和下一行栅极线相连，第三薄膜晶体管漏极308与第二像素电极通过接触孔电性连接，第三薄膜晶体管源极307通过接触孔和透明连接电极306与遮光线302电性连接；而遮光线302与公共电极线304是连接在一起的；即第三薄膜晶体管源极307通过302遮光线和公共电极线304相连。当然，第三薄膜晶体管源极307也可以通过其他引线和公共电极线304相连，在此不再详述。
请继续参见图2B，其中，310为玻璃基板；302为遮光线，与公共电极线304直接连接，可以理解为公共电极线的一部分，同时具有遮光作用，该电极与栅极线301一样做在第一金属层；311为栅极绝缘膜；303为数据线，307为第三薄膜晶体管的源极，308为第三薄膜晶体管的漏极，它们都做在第二金属层上；312为钝化层，在钝化层312上开有多个接触孔305；306为透明连接电极，与像素电极做在同一层上，起到电性连接第三薄膜晶体管的源极307与公共电极线的作用。
其中，第三薄膜晶体管开关被设置成与第一、第二薄膜晶体管开关具有不同的特性，其充放电能力小于第一、第二薄膜晶体管开关，一种比较简单的实现方式是减小薄膜晶体管沟道的长宽比W/L。请参见图3，可增加薄膜晶体管沟道的宽度L，也可减小薄膜晶体管沟道的长度W，将TFT3的长宽比W/L设置得小于TFT1和TFT2。第二薄膜晶体管的长宽比与第三薄膜晶体管的长宽比的比值W2/L2：W3/L3最好大于2以上。
图4A是本发明的像素等效电路图，图4B是本发明的像素充电效果示意图。
请参见图4A，一个子像素被分为第一像素电极Pixel1和第二像素电极Pixel2两部分，第一像素电极Pixel1包括液晶电容CLC1、存储电容CST1和第一薄膜晶体管TFT1，第二像素电极Pixel2包括液晶电容CLC2、存储电容CST2和第二薄膜晶体管TFT2。同时设置第三薄膜晶体管TFT3，其栅极与Gn+1相连，源极与存储电极相连，漏极与Pixel2相连。第三薄膜晶体管TFT3的充放电能力要小于第一薄膜晶体管TFT1和第二薄膜晶体管TFT2。
请继续参见图4B，当栅极线Gn上的信号Vgn为高电平时，第一、第二薄膜晶体管开关TFT1和TFT2被打开，同时对第一像素电极Pixel1和第二像素电极Pixel2进行充电，当栅极线Gn上的信号Vgn处于低电平时，第一、第二薄膜晶体管开关被关闭，第一像素电极Pixel1和第二像素电极Pixel2获得相同的电压。当下一栅极线Gn+1上的信号Vgn+1处于高电平时，第三薄膜晶体管开关TFT3被打开，第二像素电极Pixel2与存储电极被导通，第二像素电极Pixel2向存储电极放电。由于第三薄膜晶体管开关TFT3的长宽比要小，因此电荷不会被放光，仅产生一个电位下降△V。此电压降使得第一像素电极Pixel1和第二像素电极Pixel2的电压不同，产生了多畴的效果；该电压降可用控制第三薄膜晶体管TFT3充放电能力来控制其大小。当Gn+1处于低电位时，第三薄膜晶体管开关TFT3被关闭，放电停止，第二像素电极Pixel2上的电压保持到下一帧显示。
本发明不需要增加一第三像素电极，提高了开口率，且第二像素电极Pixel2是向存储电极放电，第一像素电极Pixel1与第二像素电极Pixel2的电压差△V可以通过TFT3的长宽比来控制，前一帧的信号不会影响当前帧的信号。本发明的多畴垂直取向模式的液晶显示装置的像素与三星的中国专利200710137186.5中电荷共享方式相比，开口率可提升5％～8％。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (3)
1、一种多畴垂直取向模式的液晶显示装置，包括
彼此相对的第一基板和第二基板，所述第二基板上形成有相互交叉的栅极线、数据线及和栅极线大致平行的公共电极线，所述栅极线和数据线相交处形成有像素区域；
每个像素包括第一像素电极和第二像素电极，第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管和第三薄膜晶体管；
所述第一像素电极和第二像素电极分别通过第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管与当前行栅极线相连，所述第三薄膜晶体管的栅极和下一行栅极线相连，漏极和所述第二像素电极相连；
其特征在于，所述第三薄膜晶体管的源极和当前行公共电极线相连，所述第一或第二薄膜晶体管的长宽比大于所述第三薄膜晶体管的长宽比。
2、根据权利要求1所述的多畴垂直取向模式的液晶显示装置，其特征在于，所述数据线旁分布有遮光线，所述第三薄膜晶体管的源极通过所述遮光线和所述公共电极线相连。
3、根据权利要求1或2所述的多畴垂直取向模式的液晶显示装置，其特征在于，所述第二薄膜晶体管的长宽比与第三薄膜晶体管的长宽比的比值大于2。
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Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 200233 3/F, NO. 757, YISHAN ROAD, XUHUI DISTRICT, SHANGHAI TO: 210038 NO. 9, HENGYI ROAD, NANJING ECONOMIC AND TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT ZONE, NANJING CITY, JIANGSU PROVINCE |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20110614 Address after: 210038 Nanjing economic and Technological Development Zone, Jiangsu Province, Hengyi Road, No. 9, No. Patentee after: NANJING CEC PANDA LCD TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 200233, Shanghai, Yishan Road, No. 757, third floor, Xuhui District Patentee before: SVA OPTRONICS |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100623 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |