專利名稱:平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種液晶顯示裝置,特別是一種平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置。
背景技術(shù):
液晶顯示裝置是平面顯示裝置中的一種,其經(jīng)過(guò)幾十年來(lái)的發(fā)展,不僅在筆記本計(jì)算機(jī)的應(yīng)用上占據(jù)重要地位并隨其增長(zhǎng)而增長(zhǎng),還在如顯示器等領(lǐng)域占據(jù)越來(lái)越大的份額。而其蓬勃發(fā)展的根本原因,是技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的顯示效果的提高和價(jià)格的下降。
由于現(xiàn)有技術(shù)中液晶分子在豎直方向上偏轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致顯示器視角較窄,許多公司都研發(fā)相關(guān)的廣視角技術(shù),而IPS(In Plane Switching,平面內(nèi)切換)就是其中頗具優(yōu)勢(shì)的一種,其原理是像素電極和公共電極產(chǎn)生一平面電場(chǎng),使液晶分子在與基底平行的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)以改變光線的透過(guò)率,因?yàn)楸苊饬艘壕Х肿釉谪Q直方向上偏轉(zhuǎn),所以可達(dá)到較大的觀察視角。其典型結(jié)構(gòu)為相互平行并交錯(cuò)排列的梳狀的像素電極和公共電極。
請(qǐng)參閱圖1,2002年10月1日公告的美國(guó)專利第6,459,465號(hào)揭示了一種改進(jìn)的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置的一像素區(qū)域P。該像素區(qū)域包括數(shù)據(jù)線115、和數(shù)據(jù)線115垂直的柵線113、和數(shù)據(jù)線115平行的公共線135、設(shè)置在數(shù)據(jù)線115和柵線113交界處的TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶體管)120、公共電極133和像素電極131。TFT 120的柵極121、源極123及漏極125分別與柵線113、數(shù)據(jù)線115和像素電極131連接,公共電極133和公共線135連接。該像素電極131和公共電極133為相互平行并交錯(cuò)排列,相對(duì)于普通梳狀電極而言,其改進(jìn)在於像素電極131與公共電極133是折線形,產(chǎn)生一雙域電場(chǎng)。
請(qǐng)參閱圖2,為圖1中II區(qū)的放大圖。由于像素電極131和公共電極133是折線形,其產(chǎn)生一雙域電場(chǎng),在該電場(chǎng)作用下液晶分子130沿兩個(gè)方向偏轉(zhuǎn),使該像素在顯示效果上被分成兩個(gè)區(qū)域,在較偏的觀察視角下,兩個(gè)區(qū)域引起的色差可相互補(bǔ)償,因此電極采用此種結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置有更好的廣視角特性。
但是,在折線的彎折處,由于電場(chǎng)異常,該處的液晶分子不能正常偏轉(zhuǎn),使得光線不能正常通過(guò),因此其對(duì)比度降低。
并且由于電場(chǎng)僅僅是雙域,所以該液晶顯示裝置難以在每個(gè)方向上都具有良好的顯示特性,即其視角特性一般。
實(shí)用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)平面內(nèi)切換液晶顯示裝置對(duì)比度較低、視角特性一般,本實(shí)用新型提供一種對(duì)比度更高、視角特性更優(yōu)的平面內(nèi)切換液晶顯示裝置。
本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種平面內(nèi)切換液晶顯示裝置,其包括一第一基底、一第二基底、一液晶層,多個(gè)像素電極和公共電極,該液晶層位于第一基底和第二基底之間,該公共電極與像素電極具有相似形狀,并交錯(cuò)排列,該像素電極和該公共電極是平滑曲線形。
和現(xiàn)有技術(shù)相比較,本實(shí)用新型平面內(nèi)切換液晶顯示裝置的優(yōu)點(diǎn)在于其像素電極和該公共電極是平滑曲線形,其消除了現(xiàn)有技術(shù)雙域交界處液晶偏轉(zhuǎn)異常的現(xiàn)象從而提高對(duì)比度;其產(chǎn)生的電場(chǎng)是連續(xù)變化的多域,因此其在各個(gè)方向的視角特性更優(yōu)。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)平面內(nèi)切換液晶顯示裝置一像素區(qū)域的平面示意圖。
圖2是圖1中II區(qū)的放大圖。
圖3是本實(shí)用新型平面內(nèi)切換液晶顯示裝置第一實(shí)施方式一像素區(qū)域的平面示意圖。
圖4是圖3沿VI-VI方向的剖面圖。
圖5是本實(shí)用新型平面內(nèi)切換液晶顯示裝置第一實(shí)施方式的一像素區(qū)域中電極排布和液晶分子偏轉(zhuǎn)示意圖。
圖6是本實(shí)用新型平面內(nèi)切換液晶顯示裝置第二實(shí)施方式的一像素區(qū)域中電極排布示意圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖3及圖4,是本實(shí)用新型平面內(nèi)切換液晶顯示裝置第一實(shí)施方式一像素區(qū)域的平面示意圖和剖面圖,以圖4所示定義上下左右方向,本實(shí)用新型平面內(nèi)切換液晶顯示裝置包括第一基底201和第二基底202、液晶層203、柵線211和數(shù)據(jù)線212、TFT 220、公共線213、像素連接區(qū)231、像素連接線232、像素電極233和公共電極243以及柵絕緣層262和鈍化層261。其中,第二基底202與第一基底201平行并位于其上方;液晶層203位于第一基底201與第二基底202之間;柵線211和數(shù)據(jù)線212設(shè)置在第一基底201上,其相互垂直,構(gòu)成多個(gè)像素區(qū)域(未標(biāo)示);TFT 220設(shè)置在柵線211與數(shù)據(jù)線212的交叉處,其包括柵極221、源極222和漏極223;公共線213在第一基底201與公共電極243連接;像素連接線232通過(guò)像素連接區(qū)231與漏極223連接,同時(shí)也與像素電極233連接。公共電極243與像素電極233具有相似形狀,其相互平行并交錯(cuò)排列,該像素電極233和公共電極243是波浪形。
柵線211與TFT 220柵極221連接以傳送掃描信號(hào),該掃描信號(hào)用來(lái)控制TFT 220的開(kāi)關(guān);數(shù)據(jù)線212與TFT 220源極222連接以傳送數(shù)據(jù)信號(hào);TFT 220漏極223通過(guò)像素連接區(qū)231及像素連接線232與像素電極233連接,因此像素電極233與TFT 220漏極223構(gòu)成電學(xué)連接,當(dāng)掃描信號(hào)使TFT 220為開(kāi)時(shí),漏極223依照源極222接收的數(shù)據(jù)信號(hào)而發(fā)出相應(yīng)的影像信號(hào),由于像素電極233與TFT 220漏極223構(gòu)成電學(xué)連接,該影像信號(hào)被傳送到像素電極233;像素電極233接收影像信號(hào)后,其與公共電極243之間的電位差使得兩電極之間形成近似平行于第一基底201及第二基底202的電場(chǎng),此電場(chǎng)使液晶層203中的液晶分子偏轉(zhuǎn)而改變光線的透過(guò)率以顯示圖像。由于像素電極233與公共電極243是波浪形,所以二者之間形成的電場(chǎng)方向連續(xù)變化,即一連續(xù)的多域電場(chǎng),因此此結(jié)構(gòu)可稱作為連續(xù)域結(jié)構(gòu)。
請(qǐng)參閱圖5,是本實(shí)用新型平面內(nèi)切換液晶顯示裝置第一實(shí)施方式一像素區(qū)域中電極排布和液晶分子偏轉(zhuǎn)示意圖。波浪形的像素電極233與公共電極243相互平行并交錯(cuò)排列,在有電壓施加在兩電極上時(shí),液晶層203中的液晶分子(未標(biāo)示)沿電場(chǎng)方向偏轉(zhuǎn),由于兩個(gè)電極為波浪形,其形成的電場(chǎng)連續(xù)變化,由于消除了現(xiàn)有技術(shù)中的雙域交界處的電場(chǎng)異常及其導(dǎo)致的液晶分子偏轉(zhuǎn)異常,因此現(xiàn)有技術(shù)中的對(duì)比度較低的情形得以避免,從而能達(dá)到較高的對(duì)比度;另外,由于該電場(chǎng)是多域,該像素區(qū)域在每個(gè)方向上都有較好的顯示效果,即其視角特性更優(yōu)。而整個(gè)液晶顯示裝置的顯示區(qū)域由所有像素區(qū)域構(gòu)成,因此本實(shí)用新型平面內(nèi)切換液晶顯示裝置也具有更高的對(duì)比度和更優(yōu)的視角特性。
本實(shí)施方式中,像素電極233與公共電極243的形狀滿足下列方程式x=A sin(π·y/2L)其中,x、y分別是水平方向和垂直方向變量,A是相鄰像素電極與公共電極的水平間距,L是該像素區(qū)域的長(zhǎng)度,且0≤Y≤L。
而以下列方程式x=A sin(π·y/NL),(且N>2)表達(dá)的波浪形狀的像素電極和公共電極顯然也具有如第一實(shí)施方式中所述的優(yōu)點(diǎn)。
請(qǐng)參閱圖6,本實(shí)用新型平面內(nèi)切換液晶顯示裝置第二實(shí)施方式采用弧形的像素電極273和公共電極283,該結(jié)構(gòu)也形成連續(xù)域電場(chǎng),因此也可被稱作是連續(xù)域結(jié)構(gòu),其優(yōu)點(diǎn)可闡述如下像素電極273和公共電極283相互平行并交錯(cuò)排列,由于兩個(gè)電極為波浪形,其形成的電場(chǎng)連續(xù)變化,因此消除了現(xiàn)有技術(shù)中的雙域交界處的電場(chǎng)異常及其導(dǎo)致的液晶分子偏轉(zhuǎn)異常,從而避免了現(xiàn)有技術(shù)中的對(duì)比度降低的情況,而達(dá)到較高的對(duì)比度;另外,由于該電場(chǎng)是多域,所以在每個(gè)方向上都有較好的顯示效果,即其視角特性更優(yōu)。
本實(shí)施方式中,像素電極233與公共電極243的形狀滿足下列方程式x=A sin(π·y/L)其中,x、y分別是水平方向和垂直方向的變量,A是相鄰像素電極與公共電極的水平間距,L是該像素區(qū)域的長(zhǎng)度,且0≤Y≤L。
本實(shí)用新型平面內(nèi)切換液晶顯示裝置公共電極和像素電極的形狀不限于波浪形或弧形,其它可形成與基底平行的連續(xù)域電場(chǎng)的電極形狀也可采用,如平滑連接在一起的直線與彎曲線構(gòu)成的曲線形狀也適用。
本實(shí)用新型平面內(nèi)切換液晶顯示裝置的公共線、公共電極和像素電極可采用透明導(dǎo)電材料如ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)等。當(dāng)采用透明材料時(shí),可獲得較高的開(kāi)口率,因而會(huì)有較高的亮度。
本實(shí)用新型平面內(nèi)切換液晶顯示裝置的公共電極和像素電極可以設(shè)置在不同基底上,并產(chǎn)生與基底近似平行的電場(chǎng),即該電場(chǎng)的主要分量在與基底平行的方向上;當(dāng)設(shè)置在同一基底時(shí),可以有如鈍化層等隔離層存在于其間,使兩個(gè)電極位于不同層;或?qū)⒐搽姌O和像素電極設(shè)置在同一層以產(chǎn)生平行性更優(yōu)的電場(chǎng),此時(shí)像素電極和TFT漏極的連接可通過(guò)如本實(shí)用新型的連接區(qū)或其它方式實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置,其包括一第一基底、一第二基底,一液晶層、多個(gè)像素電極和公共電極,該液晶層位于第一基底和第二基底之間,其特征在于該公共電極與像素電極具有相似形狀,并交錯(cuò)排列,該像素電極和該公共電極是平滑曲線形。
2.如權(quán)利要求1所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置,其特征在于該像素電極和該公共電極是波浪形。
3.如權(quán)利要求2所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置,其特征在于該像素電極和該公共電極形狀滿足如下函數(shù)x=A sin(πy/(nL)),其中,x、y分別是水平方向和垂直方向變量,A是相鄰像素電極與公共電極的水平間距,L是該像素區(qū)域的長(zhǎng)度,n是大于或者等于2的整數(shù),且0≤Y≤L。
4.如權(quán)利要求1所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置,其特征在于該像素電極和該公共電極是弧形。
5.如權(quán)利要求4所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置,其特征在于該像素電極和該公共電極形狀滿足如下函數(shù)x=A sin(πy/L),其中,x、y分別是水平方向和垂直方向變量,A是相鄰像素電極和公共電極的水平間距,L是該像素區(qū)域的長(zhǎng)度,且0≤Y≤L。
6.如權(quán)利要求1所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置,其特征在于該像素電極和該公共電極是直線和曲線平滑連接的平滑曲線形狀。
7.如權(quán)利要求1所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置,其特征在于該公共線和柵線平行。
8.如權(quán)利要求1所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置,其特征在于該公共電極和像素電極是透明導(dǎo)電材料。
9.如權(quán)利要求1所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置,其特征在于該公共電極與像素電極位于不同基底。
10.如權(quán)利要求1所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置,其特征在于該公共電極與像素電極位于同一基底。
11.如權(quán)利要求10所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置,其特征在于該公共電極與像素電極之間有隔離層。
12.如權(quán)利要求10所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置,其特征在于該公共電極與像素電極位于同一層。
專利摘要一種平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置,其包括一第一基底、一第二基底、一液晶層,多個(gè)像素電極和公共電極,該液晶層位于第一基底與第二基底之間,其特征在于該公共電極與像素電極具有相似形狀,并交錯(cuò)排列,該像素電極和該公共電極是平滑曲線形。該平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置具有更高的對(duì)比度和更優(yōu)的視角特性。
文檔編號(hào)G02F1/13GK2715193SQ20042007081
公開(kāi)日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2004年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月19日
發(fā)明者陳鵲如, 彭家鵬, 楊秋蓮 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 群創(chuàng)光電股份有限公司