[发明专利]一种液晶显示装置及其像素阵列基板

说明书

技术领域

本发明关于液晶显示技术领域，具体地，涉及一种具有高显示质量的液晶显示装置及其像素阵列基板。

背景技术

液晶显示装置具有轻、薄、低耗电等优点，被广泛应用于计算机、移动电话及个人数字助理等现代化信息设备。目前，市场对于液晶显示装置的性能要求是：高对比度、高亮度、高色彩饱和度、快速反应以及广视角等特性。

为了实现广视角，现有技术中开发出了多种技术，如：扭转向列型液晶显示装置(TN)加上广视角膜(wide viewing film)、共平面切换式(In-planeswitching，IPS)液晶显示装置、边际电场切换式(Fringe Field Switching，FFS)液晶显示装置以及多域垂直配向式(Multi-domain Vertical Alignment，MVA)液晶显示装置等。

多域垂直配向式液晶显示器在彩色滤光基板或薄膜晶体管阵列基板上设有配向凸起物或狭缝，它们可以使得液晶分子呈多方向排列，得到多个不同的配向域(Domain)。因此多域垂直配向式液晶显示器有利于实现广视角显示。

美国专利第6,922,183号公开了一种多域垂直配向式液晶显示器，图1为这种多域垂直配向式液晶显示器的像素结构。注意，为了清楚地描述该结构，图中省略了彩色滤光片基板。如图1所示，在这种液晶显示器的像素结构中，一个像素被分成两个子像素，一个像素的像素电极P(m，n)也被分成两个子像素电极，即第一子像素电极SP1(m，n)和第二子像素电极SP2(m，n)，两个子像素电极SP1(m，n)与SP2(m，n)之间由狭缝124电性隔离。第一子像素电极SP1(m，n)和第二子像素电极SP2(m，n)由两个开关元件分别进行控制，这两个开关元件例如第一薄膜晶体管(TFT)S1(m，n)及第二薄膜晶体管S2(m，n)。第一薄膜晶体管S1(m，n)及第二薄膜晶体管S2(m，n)的栅极分别与扫描线SL(m)及SL(m+1)电性连接，第一薄膜晶体管S1(m，n)及第二薄膜晶体管S2(m，n)的源极分别和数据线DL1(n)及DL2(n)电性连接，第一薄膜晶体管S1(m，n)及第二薄膜晶体管S2(m，n)的漏极分别与第一子像素电极SP1(m，n)及第二子像素电极SP2(m，n)连接。

图2为图1的像素结构沿剖面线I-I’所取的剖面图。如图2所示，该像素结构包括第一基板102、第二基板122及液晶分子126。黑矩阵104及彩色滤光层106形成于第一基板102的一个表面上，第一绝缘层108覆盖了黑矩阵104及彩色滤光层106。公共电极110形成于第一绝缘层108上，在公共电极上设有多个凸起131，配向膜112覆盖了公共电极110及多个凸起131。

另外，扫描线SL(m)及SL(m+1)形成于第二基板122与公共电极110相对的那个表面上，栅极绝缘层120覆盖扫描线SL(m)及SL(m+1)，数据线DL(n)(图2中未示出)形成于栅极绝缘层120上，钝化层118覆盖数据线DL(n)。第一子像素电极SP1(m，n)及第二子像素电极SP2(m，n)形成于钝化层118上，扫描线SL(m)及SL(m+1)上方相应地设有多个间隙130，用于分隔相邻两个像素的像素电极，且第一子像素电极SP1(m，n)及第二子像素电极SP2(m，n)之间还设有狭缝124，用于将第一子像素电极及第二子像素电极电性隔离。配向膜116覆盖第一子像素电极SP1(m，n)及第二子像素电极SP2(m，n)。液晶分子126被密封于第一基板102及第二基板122之间。

相反极性的数据信号分别通过第一薄膜晶体管S1(m，n)及第二薄膜晶体管S2(m，n)，输入至第一子像素电极SP1(m，n)及第二子像素电极SP2(m，n)，可驱动整个像素。施加于公共电极110上的电压作为公共电压Vcom，大于公共电压Vcom的电压定义为正极性电压，且小于公共电压Vcom的电压定义为负极性电压。在选择了该像素，并且第一薄膜晶体管S1(m，n)及第二薄膜晶体管S2(m，n)导通时，具有正极性电压+V及负极性电压-V的数据信号分别被输入至第一子像素电极SP1(m，n)及第二子像素电极SP2(m，n)中。另外，正极性电压+V及公共电压Vcom之间的电压差和负极性电压-V及公共电压Vcom之间的电压差大体相等，从而在两个子像素中显示相同的灰阶值(grey level)。